(57)【要約】【課題】  使用環境によらず、出力する音声を聞き取りやすくすることである。【解決手段】  スマートウォッチにおいて制御部１は、音声出力部８から出力する音声を、そのスマートウォッチを携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定し、この困難さの度合いに応じて、出力する音声に異なる倍音を加える加工を行って当該音声を変更する。例えば、基音ｆが７００Ｈｚであれば、２．１ＫＨｚ（３倍音３ｆ）、２．８ＫＨｚ（４倍音４ｆ）、３．５ＫＨｚ（５倍音５ｆ）を基音ｆに付加する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声出力手段を備えた音声出力装置であって、
前記音声出力手段が出力する音声を、当該装置を携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、前記音声出力手段が出力する音声に異なる倍音を加える加工を行って当該音声を変更する音声変更手段と、
を備えることを特徴とする音声出力装置。
【請求項２】
前記音声変更手段は、前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、加える倍音の数を変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載の音声出力装置。
【請求項３】
前記音声変更手段は、前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、人が聞き取りやすい周波数帯域の倍音を加える割合を多くする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音声出力装置。
【請求項４】
前記音声変更手段は、前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、奇数の倍音と偶数の倍音との比率を変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の音声出力装置。
【請求項５】
当該装置の姿勢、移動状況、振動状態のうち、少なくとも何れかを検出する第１の検出手段と、当該装置の周囲の騒音を検出する第２の検出手段と、当該装置の使用者に関する情報を取得する取得手段と、のうち、少なくともそのいずれかの手段を更に備え、
前記特定手段は、前記第１の検出手段で検出される姿勢、移動状況、振動状態、前記第２の検出手段で検出される騒音、前記取得手段で取得される使用者に関する情報のうち、少なくともその何れかにに基づいて、聞き取ることの困難さの度合いを特定する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の音声出力装置。
【請求項６】
音声出力手段を備えた音声出力装置であって、
前記音声出力手段が出力する音声を、当該装置を携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、前記音声出力手段が出力する音声を異なる方法で変更する音声変更手段と、
を備えることを特徴とする音声出力装置。
【請求項７】
前記音声変更手段は、前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、音量を変化させる制御を優先し、音量を変化させる制御では不十分な場合には、出力する音声を他の方法で変化させる制御を行う、
ことを特徴とする請求項６に記載の音声出力装置。
【請求項８】
前記音声変更手段は、音量を変化させる制御では不十分な場合に、出力する音声を他の方法で変化させる制御として、前記音声出力手段が出力する音声にその音声の倍音を加える加工を行って当該音声を変更する、
ことを特徴とする請求項６に記載の音声出力装置。
【請求項９】
前記音声変更手段は、音量を最大にする制御を行う他に、前記音声出力手段が出力する音声にその音声の倍音を加える加工を行って当該音声を変更する、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の音声出力装置。
【請求項１０】
音声出力手段を備えた音声出力装置であって、
前記音声出力手段が出力する音声の時間の長さ及び回数のうち、少なくとも何れかを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定される音声の長さ及び回数のうち、少なくとも何れかに応じて、当該音声に異なる倍音を加える加工を行う音声変更手段と、
を備えることを特徴とする音声出力装置。
【請求項１１】
音声出力手段を備えた音声出力装置における音声出力方法であって、
前記音声出力手段が出力する音声を、当該装置を携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定する処理と、
前記特定される困難さの度合いに応じて、前記音声出力手段が出力する音声に異なる倍音を加える加工を行って当該音声を変更する処理と、
を含むことを特徴とする音声出力方法。
【請求項１２】
音声出力手段を備えた音声出力装置における音声出力方法であって、
前記音声出力手段が出力する音声を、当該装置を携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定する処理と、
前記特定される困難さの度合いに応じて、前記音声出力手段が出力する音声を異なる方法で変更する処理と、
を含むことを特徴とする音声出力方法。
【請求項１３】
音声出力手段を備えた音声出力装置における音声出力方法であって、
前記音声出力手段が出力する音声の時間の長さ及び回数のうち、少なくとも何れかを特定する処理と、
前記特定される音声の長さ及び回数のうち、少なくとも何れかに応じて、その音声に異なる倍音を加える加工を行って当該音声を変更する処理と、
を含むことを特徴とする音声出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声にその倍音を付加して出力する音声出力装置、及び音声出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型電子機器としてウェアラブル機器が増えるにつれて、ディスプレイではなく、音声で通知をする重要性が増してきている。このウェアラブル機器を携帯する使用者に音声による報知を行う場合、騒音などの使用環境によっては聞き取りやすさに大きな違いが出るため、例えば、特許文献１に示すように、騒音レベルに応じて着信音の音量を制御するようにした技術が開示されている。また、特許文献２に示すように、音声を聞き取りやすくするために出力する音声に応じてその倍音を加算する制御を行うようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７１３０８号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１にあっては、公共施設内での音声出力を考慮すると、携帯端末の場合には音量アップに制約を受けてしまうため、単に音量を制御する技術では十分に対応することができない場合がある。また、特許文献２にあっては、倍音を生成する技術であり、使用する環境を考慮したものでもないために、必ずしも音声が聞き取りやすくなるとは限らなかった。
【０００５】
本願発明の課題は、使用環境によらず、出力する音声を聞き取りやすくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために本発明は、
音声出力手段を備えた音声出力装置であって、
前記音声出力手段が出力する音声を、当該装置を携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、前記音声出力手段が出力する音声に異なる倍音を加える加工を行って当該音声を変更する音声変更手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、使用環境によらず、出力する音声を聞き取りやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】時計型ウェアラブル端末であるスマートウォッチの基本的な構成要素を示したブロック図。
【図２】スマートウォッチの使用例を示した外観図で、そのスマートウォッチを使用者の手首に装着した部分を拡大して示した図。
【図３】（１）〜（３）は、スマートウォッチを携帯する人物（使用者）が聞き取ることの困難さの度合いに応じて、音声（基音）にその倍音を付加することを説明するための音声波形を模試的に示した図。
【図４】（１）〜（３）は、聞き取りの困難さの度合いに応じて、加える倍音の数が異なる倍音構成を概念的に例示したグラフ。
【図５】工場出荷時などで事前設定処理としてキャリブレーション要求時に実行開始される倍音キャリブレーション処理を説明するためのフローチャート。
【図６】一定時間毎の割り込みで実行開始される音声制御処理を説明するためのフローチャート。
【図７】図６の動作に続くフローチャート。
【図８】図５の倍音キャリブレーション処理を具体的に説明するための図。
【図９】（１）〜（３）は、図４と同様に、聞き取りの困難さの度合いに応じて、加える倍音の数が異なる倍音構成を概念的に例示したグラフ。
【図１０】第２実施形態において、一定時間毎の割り込みで実行開始される音声制御処理を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、図１〜図９を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
本実施形態は、スマートウォッチと呼ばれる時計型のウェアラブル端末に適用したもので、図１は、このスマートウォッチの基本的な構成要素を示したブロック図である。
スマートウォッチは、計時機能及びアラーム機能という時計としての基本的な機能と、多機能型携帯電話（スマートフォン）との連携機能（通信機能）に加えて、各種のアプリケーション・プログラムをインストールすることにより様々な処理を実行可能なもので、制御部１を中核とする構成となっている。
【００１０】
制御部１は、電源部（二次電池）２からの電力供給によって動作し、記憶部３内に格納されている各種のプログラムに応じてこのスマートウォッチの全体動作を制御するもので、この制御部１には図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリなどが設けられている。記憶部３は、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどを有する構成で、図５〜図７に示した動作手順に応じて第１実施形態を実現するためのプログラムや各種のアプリケーションなどが格納されているプログラムメモリ３ａ、フラグなどのデータを一時記憶するワークメモリ３ｂなどを有している。なお、記憶部３は、例えば、ＳＤカード、ＵＳＢメモリなど、着脱自在な可搬型メモリ（記録メディア）を含む構成であってもよく、図示しないが、通信機能を介してネットワークに接続されている状態においては所定のサーバ装置側の記憶領域を含むものであってもよい。
【００１１】
操作部４は、図示省略したが、電源オン／オフを行う電源キーなどを備えている。タッチ表示部５は、高精細液晶などのディスプレイ上にタッチパネルを積層配置した構成で、各種のソフトウェアキー（アイコン、タッチキー）を割り当て配置したり、指などによるタッチ操作を感知してそのタッチ操作に応じた操作信号を入力したりする。本実施形態においては、予め使用者に関する情報（年齢層など）をタッチ表示部５から入力するようにしている。時計部６は、計時機能及びアラーム機能を構成するもので、計時情報は、タッチ表示部５に表示される。無線通信部７は、Bluetooth（登録商標）規格の短距離無線通信機能、又は無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）機能を構成するもので、例えば、スマートフォン（図示省略）と連携してデータの送受信を行う。なお、本実施形態は、スマートフォンとの間での短距離通信を示したが、これに限らず、無線ＬＡＮ及び通信網（公衆無線通信網及びインターネット）を介して広域通信を行うようにしてもよい。
【００１２】
音声出力部８は、図示省略したが、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器、増幅器、スピーカ、音量調整器などを有する構成で、各種の音声（メッセージ、又はアラーム音）を発生出力する。なお、音量調整器は、音声のボリューム（音量）をユーザ操作に応じて任意に調整したり、制御部１からの指示に応じて調整したりする。制御部１は、音声データに対応する出力条件が成立した際に、つまり、その音声データの出力タイミングに達した際に、その音声データを音声出力部８に送って発生出力させる。その際、音声出力部８は、音量調整器に設定されている音量で音声を出力する。
【００１３】
音声入力部９は、マイク、増幅器、Ａ／Ｄなどを有する集音部を構成するもので、制御部１は、この音声入力部９から入力された音声を取得して記憶部３に記録（録音）したり、音声出力時に音声入力部９から入力された音声を取得して解析して使用環境の騒音レベルを検出したりする。制御部１は、音声出力部８から所定の音声（スイープ音）を出力させた場合に、音声入力部９を介してそのスイープ音を取得して解析し、その解析結果に基づいて音声出力部８のスピーカ特性（周波数特性）を判別するようにしている。
【００１４】
加速度センサ１０は、スマートウォッチ（筐体）に加わる加速度を検出するピエゾ抵抗型、或いは静電容量検出型などのセンサで、互いに直交する３軸方向（Ｘ・Ｙ・Ｚ方向）の加速度成分を検出して制御部１に与える。なお、スマートウォッチは、その全体が略長方形の筐体であり、筐体の短辺の方向をＸ軸方向、筐体の長辺の方向をＸ軸方向、筐体の厚さ方向をＺ軸方向としている。制御部１は、加速度センサ１０から出力される加速度を示す信号に基づいて、スマートウォッチの姿勢や動きを判別する。姿勢は、スマートウォッチの前面部を俯せた状態（下向きの状態）などの姿勢を示し、動きは、スマートウォッチに伝わる振動状態、移動状態（移動速度、及び移動方向）などを示し、この振動状態に基づいてスマートウォッチは机などに置かれているか、使用者に携帯されているか，ジョギング中かなども判別することができる。
【００１５】
図２は、スマートウォッチの使用例を示した外観図で、そのスマートウォッチを使用者の手首に装着した部分を拡大して示した図である。
図示の例は、マラソン大会に参加したランナーがスマートウォッチを装着して走行している状態を示したもので、走行中は腕を曲げているためスマートウォッチの前面部は、ランナーの外側を向いた外向き（横向き）状態となり、このスマートウォッチから音声が発生出力されたとしてもランナーにとってその音声は聞き取りにくいものとなる。すなわち、スマートウォッチの前面部には、図示のように、タッチ表示部５、音声入力部（マイク）９と共に音声出力部（スピーカ）８が配置されているが、走行中はランナーの逆方向に音声出力部８が向いてしまうために音声出力部８からの出力音声を聞き取ることは困難なものとなる。また、走行中は周囲の騒音も大きく、更に、その出力音声を聞き取ることは困難なものとなる。
【００１６】
このようにスマートウォッチの使用環境や使用状態などによっては、それを携帯する人物（使用者）にとってその出力音声を聞き取ることが困難なものとなる。そこで、第１実施形態において制御部１は、音声出力部８から音声を出力する際に、加速度センサ１０の出力に基づいてスマートウォッチの姿勢、振動、移動を検出したり、音声入力部９からの入力音声に基づいて周囲の騒音を検出したり、更に、タッチ表示部５から予め入力された使用者に関する情報（年齢層）を取得したりして、出力する音声を聞き取ることの困難さを判別するようにしている。すなわち、制御部１は、スマートウォッチの姿勢、振動、移動、騒音、年齢層を総合的に考慮して、スマートウォッチを携帯する人物（使用者）が音声出力部８からの出力音声を聞き取ることの困難さの度合い（以下、聞き取りの困難さの度合い、と呼称する）を判別するようにしている。
【００１７】
例えば、電車の中など、周囲の騒音が大きいほど、聞き取りの困難さの度合いが高くなる。スマートウォッチが下向き、又は外向き（横向き）であるほど、聞き取りの困難さの度合いが高くなる。また、自転車の走行中など、移動速度が速いほど、聞き取りの困難さの度合いが高くなる。ジョギング中など、振動が大きいほど、聞き取りの困難さの度合いが高くなる。更に、ジョギングなどで腕を大きく振っている場合など、移動方向の変化が大きいほど、聞き取りの困難さの度合いが高くなる。使用者の年齢層が高いほど、聞き取りの困難さの度合いが高くなる。ここで、各要素（年齢層、騒音、振動、姿勢、移動）のうち、何の要素を重視するのかを重みづけしてから総合的に判別するようにしてもよく、聞き取りの困難さの度合いの判別の仕方は任意である。例えば、周囲の騒音を判定する基準を、高齢層であるか若年層であるかによって変えるようにしてもよく、また、騒音が大きい場合には、姿勢、移動の要素を考慮することなしに、聞き取りの困難さの度合いが高いと判別するようにしてもよい。
【００１８】
図３は、音声出力時に判別された聞き取りの困難さの度合いに応じて、音声（基音）にその倍音を付加することを説明するための音声波形を模試的に示した図である。
図３（１）は、本来の正しい音声（基音）を示している。なお、一般に音声には基音の他にその倍音も含まれているが、図３（１）の例は、積極的に倍音を付加したものではないことを示すために基本的に基音だけの音声波形を模試的に示したもので、実際とは異なる音声波形となっている。図３（２）は、図３（１）に示した基音に積極的に付加する倍音の音声波形を模試的に示したもので、人が聞こえやすい周波数帯域（２ＫＨｚ〜５ＫＨｚ）内の倍音を示している。
【００１９】
図３（３）は、図３（１）に示した基音に、図３（２）に示した倍音を積極的に付加した加工音の音声波形を模試的に示したもので、この加工音は、倍音を利用して波形を歪ませた音で、人の耳に聞こえやすい周波数が含まれていので、人にとって聞きやすいものとなる。なお、加工音は、基音に比べて音質が多少変化してしまうが、例えば、運動中などの使用環境下で出力されるので、音質のわずかな違いよりも聞き取られることを重視するために、運動中などのでは、基音に代えて、この加工音を出力するようにしている。このように本実施形態においては、音声出力時に判別された聞き取りの困難さの度合いに応じて、音質のわずかな違いよりも使用者に出力音声が聞き取られることを重視するようにしている。
【００２０】
図４は、音声出力時に判別された聞き取りの困難さの度合いに応じて、加える倍音の数が異なる倍音構成を概念的に例示したグラフである。
図４（１）〜（３）の各グラフは、その横軸を周波数、縦軸を音圧（ｄＢ）に対応付けたもので、図４（１）は、本来の正しい音声（基音）を概念的に示し、音声出力時に基本的に基音だけが出力されることを概念的に示している。ここで、基音を「ｆ」とすると、図４（２）は、この基音ｆの周波数を２倍とした倍音（２ｆ）を基音に付加した状態を概念的に示したもので、音声出力時にはその基音ｆと共に、それに付加した倍音２ｆを含めた音声が出力されることを示している。なお、倍音の付加によって基音の音圧を低くするようにしているが、図示の例では、付加した倍音の音圧の１／２程度、基音の音圧を低くした場合を示し、付加した倍音を含めた全体の音量は、図４（１）の場合よりも若干（倍音の音圧の１／２程度）大きくなる。
【００２１】
図４（３）は、この基音ｆの周波数を整数倍とした複数の倍音、例えば、基音ｆの２倍の倍音（２ｆ）、３倍の倍音（３ｆ）、４倍の倍音（４ｆ）を、基音に順次付加した状態を概念的に示したもので、音声出力時にはその基音ｆと共にそれに付加した倍音２ｆ、３ｆ、４ｆを含めて出力されることを示している。なお、倍音の付加によって基音の音圧を低くするようにしているが、更に、各倍音の音圧も倍音の数が増える毎に段階的に低くなるようにしており、図示の例では、付加した複数の倍音を含めた全体の音量は、図４（１）の場合よりも若干大きくなるようにしている。このように図４の例は、基音に「１つ」の倍音を加えた倍音構成と、「３つ」の倍音を加えた倍音構成を示しているが、いずれの倍音構成で音声を出力するかは、聞き取りの困難さの度合いに応じて決定するようにしている。
【００２２】
すなわち、上述のようにスマートウォッチの姿勢、振動、移動、騒音、使用者の年齢層を総合的に考慮して、聞き取りの困難さの度合いを判別する場合に、本実施形態においては、聞き取りの困難さの度合いとして、３ランク（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）のいずれかを判別するようにしている。ランクＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、困難度合いがＲ１＜Ｒ２＜Ｒ３の順に高くなるもので、ランクＲ１は、聞き取りの困難さの度合いが所定の閾値Ｌ１よりも低い場合（聞き取りやすい場合）を示し、その困難さの度合いがランクＲ１の場合には、図４（１）に示すように基本的には基音だけを出力するようにしている。
【００２３】
ランクＲ２は、その困難さの度合いが所定の閾値Ｌ１よりも高く所定の閾値Ｌ２よりも低い中程度の場合（やや聞き取り難い場合）を示し、困難さの度合いがランクＲ２の場合には、図４（２）に示すように、基音ｆに１つの倍音２ｆを含めた音声を出力するようにしている。ランクＲ３は、困難さの度合いが所定の閾値Ｌ２よりも高い場合（非常に聞き取り難い場合）で、困難さの度合いがランクＲ３の場合には、図４（３）に示すように、基音ｆに３つの倍音２ｆ、３ｆ、４ｆを順次含めて音声を出力するようにしている。
【００２４】
次に、第１実施形態におけるスマートウォッチの動作概念を図５〜図７に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、これらのフローチャートに記述されている各機能は、読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されており、このプログラムコードにしたがった動作が逐次実行される。また、ネットワークなどの伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードに従った動作を逐次実行することもできる。このことは後述する他の実施形態においても同様であり、記録媒体の他に、伝送媒体を介して外部供給されたプログラム／データを利用して本実施形態特有の動作を実行することもできる。なお、図５は、スマートウォッチの全体動作のうち、本実施形態の特徴部分の動作概要を示したフローチャートであり、この図５のフローから抜けた際には、全体動作のメインフロー（図示省略）に戻る。
【００２５】
図５は、工場出荷時などで事前設定処理として実行される倍音キャリブレーション処理を説明するためのフローチャートであり、キャリブレーション要求時に実行開始される。
この倍音キャリブレーション処理は、工場出荷時などにおいて、スピーカが実装されている状態での周波数特性を判別すると共に、このスピーカ特性に応じて、付加する割合を多くする周波数帯域の倍音を決定する処理を行うもので、まず、制御部１は、倍音キャリブレーション要求の有無を調べる（ステップＡ１）。ここで、キャリブレーション要求時とは、工場出荷時に限らず、スピーカ交換時、外装カバー（図示省略）の装着時のいずれかである。なお、外装カバーを筐体に装着すると、ユーザの耳に届く周波数特性が変わってしまうので、その時もキャリブレーション要求を行うようにしている。
【００２６】
いま、所定の操作が行われて倍音キャリブレーションが要求されると（ステップＡ１でＹＥＳ）、制御部１は、音声出力部８のスピーカから全帯域のスイープ音を出力させる（ステップＡ２）。この場合、一般に人が聴こえる周波数帯域は、２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚであるため、この範囲内の周波数を時間経過に応じてスイープ音として順次出力させる。そして、このスイープ音を音声入力部９のマイクを介して順次取得して解析し（ステップＡ３）、その解析結果からスピーカとして音が出やすい周波数帯域を、スピーカの周波数特性を判別する（ステップＡ４）。
【００２７】
そして、このスピーカの周波数特性に応じて、付加する割合を多くする周波数帯域の倍音を決定する（ステップＡ５）。すなわち、例えば、図８に示すように人の可聴帯域「２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚ」において、スピーカとして音が出やすい周波数帯域が「１２０Ｈｚ〜４ＫＨｚ」であれば、このスピーカ特性の周波数帯域「１２０Ｈｚ〜４ＫＨｚ」と人が聞こえやすい周波数帯域「２ＫＨｚ〜５ＫＨｚ」とが重なる帯域「２ＫＨｚ〜４ＫＨｚ」の倍音が、付加する割合を多くする周波数帯域の倍音（人が聞こえやすい周波数帯域の倍音）として決定される。これによって決定された周波数帯域の倍音は、記憶部３にスピーカ特性に関する情報として記憶保持される（ステップＡ６）。このようにスピーカとして音が出やすい周波数帯域の倍音の中で人が聞こえやすい周波数帯域の倍音を積極的に使用するようにするため、本実施形態では倍音キャリブレーション処理を行うようにしている。
【００２８】
図６及び図７は、一定時間毎の割り込みで実行開始される音声制御処理を説明するためのフローチャートである。
まず、制御部１は、音声データの出力タイミングに達したかを調べ（ステップＢ１）、音声出力タイミングでなければ（ステップＢ１でＮＯ）、このフローから抜けるが、音声出力タイミングであれば（ステップＢ１でＹＥＳ）、予め入力された使用者の年齢層を読み出し取得する（ステップＢ２）。そして、音声入力部９のマイクから入力された音声を解析して周囲の騒音の大きさを検出する（ステップＢ３）。更に、加速度センサ１０の出力に基づいて、スマートウォッチの姿勢（ステップＢ４）と、移動状態（移動の方向及び移動の速さ）（ステップＢ５）と、振動の大きさ（ステップＢ６）を検出する。
【００２９】
そして、制御部１は、この使用者の年齢層、騒音、振動、スマートウォッチの姿勢、移動を総合的に判断して、聞き取りの困難さの度合い（ランクＲ１、Ｒ２、Ｒ３）を決定する（ステップＢ７）。すなわち、使用者は高齢者であるか、周囲の騒音が大きいか、運動中のように振動が激しいか、スマートウォッチの前面部を俯せた状態（下向きの状態）かその前面部が外側に向いた横向きの状態か、移動速度は速いか、移動変化は大きいかを総合的に判断して、聞き取ることの困難さの度合いを決定する。
【００３０】
そして、聞き取ることの困難さの度合いに応じて、音声（基音）にその倍音を付加する処理に移る（図７のステップＢ８〜Ｂ２０）。図９（１）〜（３）は、図４と同様に、聞き取りの困難さの度合いに応じて、加える倍音の数が異なる倍音構成を概念的に例示したグラフで、図示の例では、音質のわずかな違いよりも使用者に出力音声が聞き取られることを重視するようにしている。いま、聞き取りの困難さの度合いが所定の閾値Ｌ１よりも低い場合（聞き取りやすい場合）のランクＲ１であれば（図７のステップＢ８でＹＥＳ）、図９（１）に示すように、基本的に基音ｆだけの音声を設定音量で音声出力部８から出力（ステップＢ９）させた後、このフローから抜ける。
【００３１】
また、困難さの度合いが所定の閾値Ｌ１よりも高く所定の閾値Ｌ２よりも低い中程度の場合（やや聞き取り難い場合）のランクＲ２であれば（ステップＢ１０でＹＥＳ）、上述の倍音キャリブレーション処理で決定された倍音（付加する割合を多くする周波数帯域の倍音：人が聞こえやすい周波数帯域の倍音）を取得する（ステップＢ１１）。そして、図９（２）で示すように、その中の１つの倍音を基音に加える加工を行ってその音声を変更する処理を行う（ステップＢ１２）。例えば、図示のように、基音ｆが７００Ｈｚであれば、２．１ＫＨｚ（３倍音３ｆ）を基音ｆに付加する。そして、この加工音（基音に倍音を付加した音声）を設定音量で音声出力部８から出力（ステップＢ１３）させた後、このフローから抜ける。
【００３２】
また、困難さの度合いが所定の閾値Ｌ２よりも高い場合（非常に聞き取り難い場合）のランクＲ３であれば（ステップＢ１０でＮＯ）、音量を変化させる制御を優先し、音量を変化させる制御では不十分な場合には、出力する音声を他の方法（倍音を付加する方法）で変化させる制御を行う。すなわち、設定音量は最大値であるかを調べ（ステップＢ１４）、最大音量でなければ（ステップＢ１４でＮＯ）、ランクＲ２と同様にして、倍音キャリブレーション処理で決定された倍音を取得し（ステップＢ１５）、図９（２）で示すように、その中の１つの倍音を基音に加える加工を行ってその音声を変更する処理を行う（ステップＢ１６）。そして、この加工音（基音に倍音を付加した音声）を最大音量で音声出力部８から出力（ステップＢ１７）させる。その後、設定音量を最大値から元の値に戻す処理（ステップＢ１８）を行った後、このフローから抜ける。
【００３３】
一方、ランクＲ３において（ステップＢ１０でＮＯ）、設定音量が最大値であれば（ステップＢ１４でＹＥＳ）、上述の倍音キャリブレーション処理で決定された倍音（付加する割合を多くする周波数帯域の倍音：人が聞こえやすい周波数帯域の倍音）を取得する（ステップＢ１９）。そして、図９（３）で示すように、その中の３つの倍音を基音ｆに加える加工を行ってその音声を変更する処理を行う（ステップＢ２０）。例えば、図示のように、基音ｆが７００Ｈｚであれば、２．１ＫＨｚ（３倍音２ｆ）、２．８ＫＨｚ（４倍音４ｆ）、３．５ＫＨｚ（５倍音５ｆ）を基音ｆに付加する。そして、この加工音（基音に倍音を付加した音声）を設定音量で音声出力部８から出力（ステップＢ２１）させた後、このフローから抜ける。
【００３４】
以上のように、第１実施形態のスマートウォッチにおいて制御部１は、音声出力部８から出力する音声を、そのスマートウォッチを携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定し、この困難さの度合いに応じて、出力する音声に異なる倍音を加える加工を行ってその音声を変更するようにしたので、使用者にあっては使用環境によらず、出力する音声を聞き取りやすくなり、音声の聞き逃しや聞き間違いを防ぐことができる。
【００３５】
制御部１は、聞き取りの困難さの度合いに応じて、加える倍音の数を変更するようにしたので、聞き取りの困難さの度合いが高いほど特異な音質による音声を出力することができる。
【００３６】
制御部１は、聞き取りの困難さの度合いに応じて、人が聞き取りやすい周波数帯域の倍音を加える割合を多くするようにしたので、聞き取ることの困難さの度合いが高いほど人が聞き取りやすい倍音を加えることができる。
【００３７】
制御部１は、タッチ表示部５から入力された使用者の年齢層、加速度センサ１０の出力によって検出された姿勢、振動、移動、音声入力部９からの入力によって検出された騒音
を総合的に考慮して、聞き取りの困難さの度合いを判別するようにしたので、その困難さの度合いを簡単かつ的確に判別することができる。
【００３８】
制御部１は、聞き取りの困難さの度合いに応じて、出力する音声を異なる方法で変更するようにしたので、困難さの度合いに応じて、異なる音声を出力することができる。
【００３９】
制御部１は、聞き取りの困難さの度合いに応じて、音量を変化させる制御を優先し、音量を変化させる制御では不十分な場合に、出力する音声を他の方法で変化させる制御を行うようにしたので、音質の維持が可能な音量の制御を優先することができる。
【００４０】
制御部１は、音量を変化させる制御では不十分な場合に、出力する音声を他の方法で変化させる制御として、出力する音声に、その音声の倍音を加える加工を行ってその音声を変更するようにしたので、音量の制御では不十分な場合に音質を変える制御を行うことができる。
【００４１】
制御部１は、音量を最大にする制御を行うと共に、出力する音声にその音声の倍音を加える加工を行ってその音声を変更するようにしたので、最大音量で音質の異なる音声を出力することができ、聞き取りやすさを高めることができる。
【００４２】
＜変形例１＞
なお、上述した第１実施形態においては、聞き取りの困難さの度合いに応じて、加える倍音の数を変更するようにしたが、その困難さの度合いに応じて、奇数の倍音と偶数の倍音との比率を変更するようにしてもよい。例えば、聞き取りの困難さの度合いがランクＲ２であれば、楽器のフルートのように落ち着いた音となるように偶数の倍音を多く付加するようにし、ランクＲ３であれば、楽器のクラリネットのように活発な音（耳につく音）となるように奇数の倍音を多く付加するようにすればよい。このように聞き取りの困難さの度合いに応じて、奇数の倍音と偶数の倍音との比率を変更するようにすれば、聞き取りやすさを更に高めることができる。この場合、最初は偶数の倍音を多くし、困難さが高くなるにしたがって奇数の倍音を段々と増えるようにしてもよい。
【００４３】
＜変形例２＞
上述した第１実施形態においては、例えば、図７に示したように、聞き取りの困難さの度合いがランクＲ２であれば（ステップＢ１０でＹＥＳ）、上述の倍音キャリブレーション処理で決定された倍音（付加する割合を多くする周波数帯域の倍音：人が聞こえやすい周波数帯域の倍音）を取得し（ステップＢ１１）、その中の１つの倍音を基音に加える加工を行ってその音声を変更するようにしたが（ステップＢ１２）、ランクＲ２の場合には、上述の倍音キャリブレーション処理で決定された倍音の中から選んだ倍音を付加しなくてもよい。例えば、基音が７００Ｈｚであれば、２．１ＫＨｚ（３倍音）を基音に付加するようにしてもよい。これによってランクＲ１の場合に出力される音声と、ランクＲ２の場合に出力される音声との区別がより一層明確なものとなる。
【００４４】
＜変形例３＞
上述した第１実施形態においては、人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定するようにしたが、人物の他に、ペット（犬、猫など）が聞き取ることの困難さの度合いを特定するようにしてもよい。この場合、人の可聴帯域は２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚで、人が聞こえやすい周波数帯域は２ＫＨｚ〜５ＫＨｚであるのに対し、犬の可聴帯域は１５Ｈｚ〜６０ＫＨｚ、猫の可聴帯域は４５Ｈｚ〜６４ＫＨｚで、犬、猫が聞こえやすい周波数帯域は２５０Ｈｚ〜２５ＫＨｚであり、それぞれ異なるために、人向けの音声と、犬、猫向けの音声とに分けて出力するようにしてもよい。すなわち、人が聞こえやすい周波数の倍音を含んだ音声を出力した後に、犬、猫が聞こえやすい周波数の倍音を含んだ音声を出力するようにしてもよい。また、人向けの音声と、犬、猫向けの音声のいずれを出力するかを予め選択するようにしてもよい。このように人に限らずに、犬、猫にも聞こえやすい周波数の倍音を含んだ音声を出力するようにしてもよい。
【００４５】
上述した第１実施形態においては、聞き取りの困難さの度合いとして、３ランク（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を示したが、３ランクに限らず、４ランク、５ランクなどに分けるようにしてもよい。この場合、ランク数に応じて、付加する倍音の数（倍音構成）を増やすようにすればよい。このように聞き取りの困難さの度合いを増やすことにより、３ランクの場合よりもきめ細かな制御が可能となる。
【００４６】
上述した第１実施形態においては、聞き取りの困難さの度合いに応じて、１つの倍音追加→１つの倍音追加＊最大音量→３つの倍音追加＊最大音量の順に出力する音声を加工したが、基音＊最大音量→１つの倍音追加＊最大音量→３つの倍音追加＊最大音量の順とするように、音量を変化させる制御と音声を他の方法で変化させる順番を変えてもよい。
【００４７】
上述した第１実施形態においては、加速度センサ１０の出力結果からスマートウォッチの姿勢や動き（振動状態及び移動状態）を判別するようにしたが、ジャイロセンサ、地磁気センサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを含めたセンサ群を使用して姿勢、動き、方向、変化などを検出するようにしてもよい。
【００４８】
上述した第１実施形態においては、使用者の個人情報として年齢層を入力するようにしたが、耳が不自由な方の場合には、高音が聞きにくいのか、低音が聞きにくいのかを個人情報として入力するようにしてもよい。この人が聞こえやすい周波数帯域「２ＫＨｚ〜５ＫＨｚ」を耳が不自由な方が聞こえ方に応じて、狭めてその方が聞こえやすい周波数帯域を変更するようにすればよい。
【００４９】
（第２実施形態）
以下、この発明の第２実施形態について図１０を参照して説明する。
なお、上述した第１実施形態においては、聞き取りの困難さの度合いに応じて、出力する音声に異なる倍音を加えてその音声を変更するようにしたが、この第２実施形態においては、出力する音声の時間の長さ及び回数に応じて、音声に異なる倍音を加えてその音声を変更するようにしたものである。ここで、両実施形態において基本的あるいは名称的に同一のものは、同一符号を付して示し、その説明を省略すると共に、以下、第２実施形態の特徴部分を中心に説明するものとする。
【００５０】
この第２実施形態においては、「出力する音声の時間の長さ及び回数」として、目覚ましアラーム機能（フェードイン機能、スヌーズ機能）に適用した場合を示したものである。この場合、フェードイン機能では、出力する音声（アラーム音）の音量をその音声の時間の長さ（時間経過）に応じて、だんだんと大きくする代わりに、その時間経過に応じてアラーム音に倍音を加えてそのアラーム音を変更するようしている。また、スヌーズ機能では、出力する音声（アラーム音）の音量をその出力回数に応じて、だんだんと大きくする代わりに、その出力回数に応じてアラーム音に倍音を加えてそのアラーム音を変更するようしている。
【００５１】
図１０は、第２実施形態において、一定時間毎の割り込みで実行開始される音声制御処理を説明するためのフローチャートである。
まず、制御部１は、制御部１は、音声データの出力タイミングに達したか、つまり、目覚ましアラーム機能（フェードイン機能、スヌーズ機能）の設定時刻に到達したかを調べ（ステップＣ１）、アラーム設定時刻に到達していなければ（ステップＣ１でＮＯ）、このフローから抜けるが、アラーム設定時刻に到達した音声出力タイミングであれば（ステップＣ１でＹＥＳ）、その音声データ（アラーム音）を読み出し取得する（ステップＣ２）。
【００５２】
そして、目覚ましアラーム機能としてフェードイン機能がオンされている場合には、アラーム音の長さ（経過時間）を計測し、スヌーズ機能がオンされている場合には、アラーム回数を計測する処理（ステップＣ３）を行い、その結果、その計測値（長さ、又は回数）は、所定の閾値ａ（長さａ１、又は回数ａ２）以下であるかを調べる（ステップＣ４）。すなわち、例えば、フェードイン機能の場合にその閾値ａが長さａ１＝３秒であれば、アラーム開始から３秒が経過する前であるかを調べ、また、スヌーズ機能の場合にその閾値ａが回数ａ２＝１回であれば、１回目のアラーム出力タイミングであるかを調べる。
【００５３】
いま、アラーム開始から３秒が経過する前、又は１回目のアラーム出力タイミングであれば（ステップＣ４でＹＥＳ）、図４（１）、又は図８（１）に示した音声のように、基本的に基音だけのアラーム音を設定音量で音声出力部８から出力させる（ステップＣ５）。そして、音声を停止する操作が行われたか（アラーム停止ボタン（図示省略）が操作されたか）を調べ（ステップＣ９）、停止ボタンが操作された場合には（ステップＣ９でＹＥＳ）、このフローから抜けるが、停止ボタンが操作されなければ（ステップＣ９でＮＯ）、音声データの終了かを調べる（ステップＣ１０）。ここで、音声終了でもなければ（ステップＣ１０でＮＯ）、アラーム音の長さ、又は回数を計測する処理に戻る（ステップＣ３）。
【００５４】
ここで、アラーム開始から３秒が経過する前、又は２回目以降のアラーム出力タイミングであれば（ステップＣ４でＮＯ）、その計測値（長さ、又は回数）は、所定の閾値ｂ（長さｂ１、又は回数ｂ２）以下であるかを調べる（ステップＣ６）。例えば、フェードイン機能の場合にその閾値ｂが長さｂ１＝５秒であれば、アラーム開始からの経過時間は３秒〜５秒の間であるか、スヌーズ機能の場合にその閾値ｂが回数ｂ２＝２回であれば、２回目のアラーム出力タイミングであるかを調べる。
【００５５】
いま、アラーム開始からの経過時間が３秒〜５秒の間、又は２回目のアラーム出力タイミングであれば（ステップＣ６でＹＥＳ）、図８（２）に示した音声のように、人が聞こえやすい周波数帯域の中の１つの倍音を基音に加える加工を行ってアラーム音を変更する処理（ステップＣ７）を行った後、このアラーム音を設定音量で音声出力部８から出力させる（ステップＣ８）。一方、アラーム開始からの経過時間が５秒を経過した時、又は３回目以降のアラーム出力タイミングであれば（ステップＣ６でＮＯ）、図８（３）に示した音声のように、人が聞こえやすい周波数帯域の中の３つの倍音を基音に加える加工を行ってアラーム音を変更する処理（ステップＣ１１）を行った後、このアラーム音を設定音量で音声出力部８から出力させる（ステップＣ８）。その後、アラーム停止ボタンの操作有無を調べるステップＣ９に移り、以下、上述の動作を繰り返す。
【００５６】
以上のように、第２実施形態においては、出力する音声の時間の長さ及び回数に応じて、その音声に異なる倍音を加えてその音声を変更するようにしたので、聞き取りやすい音声を出力することができ、アラーム機能（フェードイン機能、スヌーズ機能）に適用することによって目覚まし効果を一層高めることが可能となる。
【００５７】
なお、上述した第２実施形態においては、目覚ましアラーム機能（フェードイン機能、スヌーズ機能）に適用した場合を示したが、その他のアラーム機能、例えば、電池切れの報知音、メール着信音などにも適用するようにしてもよい。
【００５８】
上述した第２実施形態においても、加える倍音の数を変更するようにしたが、出力する音声の時間の長さ及び回数に応じて、奇数の倍音と偶数の倍音との比率を変更するようにしてもよい。
【００５９】
上述した各実施形態に限らず、出力する音声の種類に応じて、奇数の倍音と偶数の倍音との比率を変更するようにしてもよい。例えば、出力する音声の種類を判別し、その結果、落ち着いた音楽であれば、偶数の倍音が多くなるように奇数の倍音と偶数の倍音との比率を変更し、アラーム音のように活発な音であれば、奇数の倍音を多くなるように奇数の倍音と偶数の倍音との比率を変更するようにしてもよい。これによって出力する音声の種類に応じて、聞き取りやすい音声を出力することができるようになる。
【００６０】
上述した各実施形態においては、スマートウォッチに適用した場合を示したが、これに限らず、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（個人向け携帯型情報通信機器）、タブレット端末装置、スマートフォンなどの携帯電話機、電子ゲーム、音楽プレイヤーなどに適用するようにしてもよい。
【００６１】
また、上述した各実施形態において示した“装置”や“部”とは、機能別に複数の筐体に分離されていてもよく、単一の筐体に限らない。また、上述したフローチャートに記述した各ステップは、時系列的な処理に限らず、複数のステップを並列的に処理したり、別個独立して処理したりするようにしてもよい。
【００６２】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（付記）
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、
音声出力手段を備えた音声出力装置であって、
前記音声出力手段が出力する音声を、当該装置を携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、前記音声出力手段が出力する音声に異なる倍音を加える加工を行って当該音声を変更する音声変更手段と、
を備えることを特徴とする。
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の音声出力装置において、
前記音声変更手段は、前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、加える倍音の数を変更する、
ことを特徴とする。
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の音声出力装置において、
前記音声変更手段は、前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、人が聞き取りやすい周波数帯域の倍音を加える割合を多くする、
ことを特徴とする。
（請求項４）
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の音声出力装置において、
前記音声変更手段は、前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、奇数の倍音と偶数の倍音との比率を変更する、
ことを特徴とする。
（請求項５）
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の音声出力装置において、
当該装置の姿勢、移動状況、振動状態のうち、少なくとも何れかを検出する第１の検出手段と、当該装置の周囲の騒音を検出する第２の検出手段と、当該装置の使用者に関する情報を取得する取得手段と、のうち、少なくともそのいずれかの手段を更に備え、
前記特定手段は、前記第１の検出手段で検出される姿勢、移動状況、振動状態、前記第２の検出手段で検出される騒音、前記取得手段で取得される使用者に関する情報のうち、少なくともその何れかにに基づいて、聞き取ることの困難さの度合いを特定する、
ことを特徴とする。
（請求項６）
請求項６に記載の発明は、
音声出力手段を備えた音声出力装置であって、
前記音声出力手段が出力する音声を、当該装置を携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、前記音声出力手段が出力する音声を異なる方法で変更する音声変更手段と、
を備えることを特徴とする。
（請求項７）
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の音声出力装置において、
前記音声変更手段は、前記特定手段により特定される困難さの度合いに応じて、音量を変化させる制御を優先し、音量を変化させる制御では不十分な場合には、出力する音声を他の方法で変化させる制御を行う、
ことを特徴とする。
（請求項８）
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の音声出力装置において、
前記音声変更手段は、音量を変化させる制御では不十分な場合に、出力する音声を他の方法で変化させる制御として、前記音声出力手段が出力する音声にその音声の倍音を加える加工を行って当該音声を変更する、
ことを特徴とする。
（請求項９）
請求項９に記載の発明は、請求項６又は７に記載の音声出力装置において、
前記音声変更手段は、音量を最大にする制御を行う他に、前記音声出力手段が出力する音声にその音声の倍音を加える加工を行って当該音声を変更する、
ことを特徴とする。
（請求項１０）
請求項１０に記載の発明は、
音声出力手段を備えた音声出力装置であって、
前記音声出力手段が出力する音声の時間の長さ及び回数のうち、少なくとも何れかを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定される音声の長さ及び回数のうち、少なくとも何れかに応じて、当該音声に異なる倍音を加える加工を行う音声変更手段と、
を備えることを特徴とする。
（請求項１１）
請求項１１に記載の発明は、
音声出力手段を備えた音声出力装置における音声出力方法であって、
前記音声出力手段が出力する音声を、当該装置を携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定する処理と、
前記特定される困難さの度合いに応じて、前記音声出力手段が出力する音声に異なる倍音を加える加工を行って当該音声を変更する処理と、
を含むことを特徴とする。
（請求項１２）
請求項１２に記載の発明は、
音声出力手段を備えた音声出力装置における音声出力方法であって、
前記音声出力手段が出力する音声を、当該装置を携帯する人物が聞き取ることの困難さの度合いを特定する処理と、
前記特定される困難さの度合いに応じて、前記音声出力手段が出力する音声を異なる方法で変更する処理と、
を含むことを特徴とする。
（請求項１３）
請求項１３に記載の発明は、
音声出力手段を備えた音声出力装置における音声出力方法であって、
前記音声出力手段が出力する音声の時間の長さ及び回数のうち、少なくとも何れかを特定する処理と、
前記特定される音声の長さ及び回数のうち、少なくとも何れかに応じて、その音声に異なる倍音を加える加工を行って当該音声を変更する処理と、
を含むことを特徴とする。
【符号の説明】
【００６３】
１  制御部
３  記憶部
３ａ  プログラムメモリ
８  音声出力部
９  音声入力部
１０  加速度センサ
【図１】
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【図２】
2018148276.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018148276.tif 000011
【図１０】
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