(57)【要約】【課題】耳装着リズム装置のリズム音に物理的な振幅と周波数以外の情報を含ませて、耳元で発生させる音の快適な音量範囲を拡大し、小さな音量でも発生音を聞き逃がしにくくする。【解決手段】クリップ２１と下筐体１２の間に外耳を鋏み込んで下筐体１２を耳面上に位置させた状態で、スピーカー１５は、耳孔の直近で小音量のリズム音を発生する。液晶表示１７を参照してスイッチ１９、２０を操作してリズム音のリズム速度と種類を設定する。集積回路１６は、アナログ音の録音データを保持するメモリ手段と、設定されたリズム速度と種類に従って録音データからアナログ電気信号を再生してスピーカーを駆動する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耳孔の直近で小音量の信号音を再生する音発生手段と、
利用者が操作してリズムのパラメータを選択するスイッチ手段と、
選択されたパラメータに対応したリズムの電気信号を形成して音発生手段を駆動させる電子回路と、
音発生手段、表示手段、スイッチ手段、および電子回路を一体に内蔵する筐体構造と、
外耳を拘束して筐体構造を耳面上に保持した状態で音発生手段を耳孔の直近に位置決めする耳装着機構とを有する耳装着装置において、
電子回路は、録音データを保持するメモリ手段と、
選択されたパラメータに従って録音データからリズム音出力のアナログ電気信号を再生する再生手段とを有することを特徴とする耳装着装置。
【請求項２】
請求項１の耳装着装置において、メモリ手段と再生手段は１チップマイコン素子上に配置され、リズム音の速度と種類を変更可能にマイコンプログラミングされていることを特徴とする耳装着装置。
【請求項３】
耳孔の直近で小音量の信号音を再生する音発生手段と、
利用者が操作してリズム出力のパラメータを選択するスイッチ手段と、
選択されたパラメータを表示する表示手段と、
選択されたパラメータに対応したリズムの電気信号を形成して音発生手段を駆動させる電子回路と、
音発生手段、スイッチ手段、表示手段、および電子回路を一体に内蔵する筐体構造と、
外耳を拘束して筐体構造を耳面上に保持し、その状態で音発生手段を耳孔の直近に位置決めする耳装着機構とを有する耳装着装置において、
電子回路は、リズム音の録音データを保持するメモリ手段と、
選択されたパラメータに従ってメモリ手段の録音データを呼び出して、リズム音のアナログ電気信号を繰り返し再生する再生手段とを有することを特徴とする耳装着装置。
【請求項４】
請求項３の耳装着装置において、メモリ手段は、予め書き込まれた複数種類のリズム音の録音データを格納し、再生手段は、選択されたリズム種類に応じた順序と選択されたリズム速度に応じた時間間隔で、複数種類のリズム音の録音データを配列してリズム出力のアナログ電気信号を再生することを特徴とする耳装着装置。
【請求項５】
請求項３または４の耳装着装置において、メモリ手段は、予め書き込まれた調律基準音の録音データを格納し、再生手段は、パラメータとして調律基準音が選択されたときに、調律基準音の録音データを呼び出してそのアナログ電気信号を繰り返し再生することを特徴とする耳装着装置。
【請求項６】
請求項３または４の耳装着装置において、表示手段を挟んで筐体構造の別々の側面に配置され、それぞれＵＰ送りとＤＯＷＮ送りに対応させた一対のスイッチ手段を有し、表示手段に表示されたパラメータの選択肢は、これら一対のスイッチ手段を操作してＵＰ／ＤＯＷＮの二方向に順送り可能であることを特徴とする耳装着装置。
【請求項７】
請求項３、４、または５の耳装着装置において、録音データは、現実の演奏音をサンプリングしてデジタル録音し所定の形式に圧縮されたデータであることを特徴とする耳装着装置。
【請求項８】
信号音を再生する音発生手段と、
利用者が操作してリズムのパラメータを設定するスイッチ手段と、
設定されたパラメータを表示する表示手段と、
設定されたパラメータに対応したリズム音配列の電気信号を形成して音発生手段を駆動させる電子回路と、
電子回路に電力を供給する電池と、
音発生手段、スイッチ手段、表示手段、電子回路、および電池を一体に内蔵する筐体構造とを有する電子メトロノームにおいて、
電子回路は、リズムを構成する個別のリズム音ごとにアナログ音声をデジタル化した複数種類の録音データを保持するメモリ回路と、選択されたパラメータに従って複数種類の録音データからリズム音配列のデジタル信号を形成する演算回路と、リズム音配列のデジタル信号からリズム出力のアナログ電気信号を形成するアナログ変換回路とを含むことを特徴とする電子メトロノーム。
【請求項９】
信号音を再生する音発生手段と、
利用者が操作してリズムの種類と速度を設定するスイッチ手段と、
設定されたリズムの種類と速度を表示する表示手段と、
設定されたリズムの種類と速度に一致するリズム音配列の電気信号を形成して音発生手段を駆動させる電子回路と、
電子回路に電力を供給する電池と、
音発生手段、スイッチ手段、表示手段、電子回路、および電池を一体に内蔵する筐体構造とを有する電子メトロノームにおいて、
電子回路は、予め書き込まれた複数種類のリズム音の録音データを格納するメモリ回路と、選択されたリズムの種類に応じた順序と選択されたリズムの速度に応じた時間間隔で複数種類のリズム音の録音データを配列して、リズム音配列のアナログ電気信号を形成する再生回路とを含むことを特徴とする電子メトロノーム。
【請求項１０】
請求項９の電子メトロノームにおいて、
リズムの種類と速度を設定するスイッチ手段は、リズム出力の音量段階を設定するスイッチ手段を兼ね、
再生回路は、リズム出力中にスイッチ手段を通じて設定された音量段階に応じてアナログ電気信号の振幅を変化させることを特徴とする電子メトロノーム。
【請求項１１】
信号音を再生する音発生手段と、
リズム音配列の電気信号を形成して音発生手段を駆動させる電子回路と、
電子回路に信号を入力するスイッチ手段と、
電子回路に電力を供給する電池と、
音発生手段、電子回路、スイッチ手段、および電池を一体に内蔵する筐体構造とを有する電子メトロノームにおいて、
電子回路は、リズム出力を構成する個別のリズム音ごとの録音データを保持するメモリ回路と、選択されたパラメータに従って複数種類の録音データを配列してリズム出力のアナログ電気信号を形成するとともに、所定のコマンド入力に応答してアナログ電気信号の振幅を複数段階に変化させることが可能な再生回路とを１チップに構成したマイコン回路であって、
スイッチ手段の操作内容に応じてこの所定のコマンド入力を再生回路に行うことにより、再生回路がリズム音の音量を変化させることを特徴とする電子メトロノーム。
【請求項１２】
耳孔の直近で小音量の信号音を再生する音発生手段と、
利用者が操作して信号音の再生タイミングを設定するスイッチ手段と、
設定された再生タイミングに到達するとアラームの電気信号を発生して音発生手段を駆動させる電子回路と、
音発生手段、スイッチ手段、および電子回路を一体に内蔵する筐体構造と、
外耳を拘束して筐体構造を耳面上に保持し、その状態で音発生手段を耳孔の直近に位置決めする耳装着機構とを有する耳装着装置において、
電子回路は、アラーム音の録音データを保持するメモリ手段と、設定された再生タイミングに達するとメモリ手段からアラーム音の録音データを呼び出してアナログ電気信号を再生する再生手段とを有することを特徴とする耳装着装置。
【請求項１３】
請求項１２の耳装着装置において、再生手段は、アラーム音の録音データを繰り返し再生してアナログ電気信号を形成することを特徴とする耳装着装置。
【請求項１４】
請求項１３の耳装着装置において、アラーム音の録音データは蚊の羽音をサンプリングしてデジタル録音し所定の形式に圧縮した音声データであることを特徴とする耳装着装置。
【請求項１５】
請求項３または１２の耳装着装置において、
利用者が操作して録音音と合成音の一方に信号音を選択する選択手段を有し、
電子回路は、録音音が選択された場合はメモリ手段から呼び出した録音データを繰り返し利用したアナログ電気信号を音発生手段に入力させる一方、合成音が選択された場合は録音データと無関係に発生させた断続的な連続パルスを音発生手段に入力させることを特徴とする耳装着装置。
【請求項１６】
請求項３または１２の耳装着装置において、音発生手段はスピーカーであることを特徴とする耳装着装置。
【請求項１７】
請求項３または１２の耳装着装置において、メモリ手段に保持される録音データは、筐体構造に取り付けた音発生手段を通じて耳元で出力された再生音が実際の音を聞いた際の聴感音に近づくように、
（１）実際の音を補正した音をサンプリングして録音データ化された、
（２）実際の音から得た録音データをデジタル補正処理して録音データ化された、
のいずれかに該当していることを特徴とする耳装着装置。
【請求項１８】
請求項３に記載された電子メトロノーム機能と請求項１２に記載されたタイマー機能とを共通のマイコン回路に搭載した別々のデータと別々のプログラムで実現し、マイコン回路に接続されたスイッチ手段の切替で一方の機能を選択可能であることを特徴とする耳装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然界および人間社会に存在するアナログ音の特徴を利用して商品価値を高めた耳装着装置および電子メトロノームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
耳装着装置の例は、特開平９−１３９７６１号公報のアラーム装置、特開平９−１０５７８８号公報のタイマーアラーム装置および耳装着構造、特開平１１−１３３１６６号公報のタイマー装置、特開２０００−５１４２２号公報のリズム練習装置、特願２００１−２１８９８０号明細書の耳装着装置に示される。
また、ワン・ツー・スリーという英語の音声でリズムを出力するようにした電子メトロノームの例は特開昭５７−７６４７５号公報に示される。
例えば、特開２０００−５１４２２号公報（特許３２９５０５１号）には電子メトロノームとしての耳装着装置が示され、その実施例には、耳孔の直近で小音量のリズム信号音を再生する電子ブザーと、リズムのパラメータを表示する３桁の液晶素子と、利用者が操作してリズムのパラメータ（種類と速度）を選択するスイッチと、選択されたパラメータを液晶素子に表示させるとともに、選択されたパラメータに対応したリズムの電気信号を形成して電子ブザーを駆動させる集積回路と、集積回路に電力供給する電池と、これらの部品を一体に内蔵する筐体構造と、外耳を拘束して筐体構造を耳面上に保持し、その状態で電子ブザーを耳孔の直近に位置決めする耳装着機構とを有する耳装着装置が示される。そして、ここでは、集積回路が矩形波の連続電圧パルスを形成して電子ブザーを駆動している。
また、特開昭５７−７６４７５号公報には、ワン・ツー・スリーの各音声データを個別のレジスタに保持しておき、リズムに同期したトリガー信号で順次Ｄ／Ａ変換部へ送り出すようにした電子メトロノームが示される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
単純な矩形波の連続電圧パルスで電子ブザーを駆動すると雑音混じりの単調なアナログ音が発生する。この単調なアナログ音は、音量が小さいと周囲の雑音に紛れ込んで聞き逃し易い一方、音量が大きいと不愉快だし、雑音が増えて耳障りである。また、快適な音量は年齢、個人差、使用環境の違いで異なるから、固定で一律の音量を設定して出荷すると、切り捨てられた利用者の満足度が低くなる。だからと言って、音量調整可能にして使用者に音量調整を委ねると耳装着装置の操作が複雑になり、コスト高を招くなど、すべての利用者の満足度が低くなる。
一方、ワン・ツー・スリーの各音声データを個別のレジスタに保持して、リズムに同期したトリガー信号で順次Ｄ／Ａ変換部へ送り出す場合、膨大なビット数のレジスタを始めとする多数の回路素子を組み合わせて複雑な専用の回路を設計する必要があるから、回路の大きさや重量が大きくなる、回路の製作コストが高いなど、市場性、実用性に問題がある。　本発明は、物理的な振幅と周波数以外の情報を含ませて、耳元で発生させる音の快適な音量範囲を拡大し、小さな音量でも発生音を聞き逃がしにくくした耳装着装置および電子メトロノームを提供するとともに、このような装置を少ない部品点数で組み立てて安価に提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の耳装着装置は、耳孔の直近で小音量の信号音を再生する音発生手段と、利用者が操作してリズム出力のパラメータを選択するスイッチ手段と、選択されたパラメータを表示する表示手段と、選択されたパラメータに対応したリズム出力の電気信号を形成して音発生手段を駆動させる電子回路と、音発生手段、スイッチ手段、表示手段、および電子回路を一体に内蔵する筐体構造と、外耳を拘束して筐体構造を耳面上に保持し、その状態で音発生手段を耳孔の直近に位置決めする耳装着機構とを有する耳装着装置において、電子回路は、リズム音の録音データを保持するメモリ手段と、選択されたパラメータに従ってメモリ手段の録音データを呼び出してリズム出力のアナログ電気信号を再生する再生手段とを有する。
また、本発明の電子メトロノームは、信号音を再生する音発生手段と、利用者が操作してリズム出力のパラメータを設定するスイッチ手段と、設定されたパラメータを表示する表示手段と、設定されたパラメータに対応したリズム音配列の電気信号を形成して音発生手段を駆動させる電子回路と、電子回路に電力を供給する電池と、音発生手段、スイッチ手段、表示手段、電子回路、および電池を一体に内蔵する筐体構造とを有する電子メトロノームにおいて、電子回路は、リズム出力を構成する個別のリズム音ごとにアナログ音声をデジタル化した複数種類の録音データを保持するメモリ回路と、選択されたパラメータに従って複数種類の録音データからリズム音配列の音声データを形成する演算回路と、リズム音配列の音声データからリズム出力のアナログ電気信号を形成するアナログ変換回路とを含む。
【０００５】
【作用】
本発明の耳装着装置では、利用者が表示手段を見ながらスイッチ手段を操作してリズムのパラメータを選択して設定する。メモリ手段には、自然界や人間社会に存在する音、例えば、人の肉声、拍手、リズム楽器音、動物の鳴き声、虫の羽音、カミナリ音、自動車のブレーキ音、パトカーのサイレンなどがデジタルデータ化されて予め書き込まれている。そして、再生手段は、メモリ手段からこのようなデジタルデータを読み出して、パラメータに対応した条件で繰り返しアナログ電気信号を再生する。音発生手段は、アナログ電気信号から「使用者が音の種類や発生源を直感的に理解できるアナログ音」を再生する。
本発明の電子メトロノームでは、１サイクルのリズムパターンを構成する個別のリズム音ごとにアナログ音声をデジタル化した複数種類の録音データが使用され、演算回路は、利用者が設定したパラメータに一致するような順序と配列で複数種類の録音データを時間軸上に配列し直して１サイクルのリズムパターンの音声データを形成してアナログ変換回路に繰り返し入力する。アナログ変換回路は、リズムパターンの音声データをアナログ電気信号に変換して、選択されたパラメータ一致するリズム出力を音発生手段へ出力し続ける。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は第１実施例の耳装着リズム装置を側面から見た断面図、図２は耳装着リズム装置を上方から見た断面図、図３は耳装着リズム装置の回路図、図４はリズム速度の設定モードにおける液晶表示、図５はリズム種類の設定モードにおける液晶表示、図６は耳装着リズム装置の出力音の説明図、図７は信号音の種類の設定モードにおける液晶表示、図８は信号音の種類の説明図である。
第１実施例の耳装着リズム装置は、特開２０００−５１４２２号公報に示される耳装着装置（電子メトロノーム）をベースにして開発されたもので、耳に装着されてリズム音の音声信号を耳孔の近傍で発生させる。
【０００７】
図１、図２に示すように、耳装着リズム装置１０は、上筐体１１と下筐体１２の間にプリント基板１３、ボタン電池１４、スピーカー１５を挟みこんで組み立てられる。プリント基板１３には、ボタン電池１４から電力を取り出す電極、スピーカー１５にアナログ音声信号を供給する配線、３つのスイッチ接点１８、１９、２０、集積回路１６、液晶表示１７、その他の図示しない電子部品が組立てられている。下筐体１２の一端部にクリップ２１が回動可能に軸止めされている。ボタン電池１４は下筐体１２に軸止された電池ケースに格納され、図２に破線で示すように、下筐体１２の外側まで電池ケースを回転させることにより、ボタン電池１４を着脱して交換可能である。
耳装着リズム装置１０は、下筐体１２とクリップ２１の間に外耳を鋏み込んで下筐体１２を耳の上に位置させた状態で下筐体１２のスピーカー１５を収納した部分が耳孔の周囲の窪みに落ち込んで強固に保持され、同時にスピーカー１５が耳孔の直近に位置決めされるよう設計されている。
【０００８】
プリント基板１３に固定された集積回路１６は、音声読み上げ電卓、録音可能な目覚まし時計、メロディー絵本、おしゃべり人形などの用途向けに開発されたサウンドプロセッサであって、図３に示すように、Ｉ／Ｏ回路２５、メモリ素子２６、演算部２７、Ｄ／Ａコンバータ２８を１チップ上に配置している。
Ｉ／Ｏ回路２５は、スイッチ１８、１９、２０の入力をラッチして演算部２７へ入力し、また、演算部２７の出力信号をラッチして液晶表示１７に３桁の数値を表示させる。
メモリ素子２６は演算部２７で利用されるプログラムやデータを不揮発状態で保持する。メモリ素子２６のデータは端子３１で制御して端子３２からシリアルデータを流し込むことにより書き換え可能であるが、第１実施例では最初に蓄積した音声データのみを繰り返し使用し、既存の音声データの書き換えや新たな追加は行われない。
Ｄ／Ａコンバータ２８は、演算部２７で形成されたデジタル信号からアナログ電圧信号を発生させてスピーカー１５を駆動する。電池１４は、集積回路１６へ電力供給する。
【０００９】
スイッチ１８は、短い押し操作に応答してリズム発生の開始／停止を交互に指令入力する。しかし、１秒以上押し続けられると、集積回路１６を含むシステムは、リズムのパラメータを変更するモードへと移行する。液晶表示１７を挟んで別々の側面に配置されたスイッチ１９、２０は、液晶表示１７を参照しながら押して、押した回数だけパラメータの選択肢を順送りして、リズムのパラメータを設定するためのスイッチである。
スイッチ１８を１秒以上押し続けると、まず、リズム速度を設定するモードとなる。液晶表示１７に表示された毎分拍数の数値が点滅し始め、この状態でスイッチ１９を押すごとに数値が小さくなり、スイッチ２０を押すごとに数値が大きくなる。
図４に示すように、毎分４０拍から毎分２０８拍の範囲で３９段階にリズム速度を選択できる。スイッチ１８を押すか、スイッチ１９、２０の操作を２秒間中断すると、そのとき液晶表示１７に表示されている数値の毎分拍数がリズム速度として確定され、その後、スイッチ１８の短い押し操作に応答してそのリズム速度のリズム音を発生開始する。
【００１０】
リズム速度を切り替えるモード（図４の表示が点滅する状態）でスイッチ１８を１秒以上押し続けると、リズム種類を切り替えるモードへ移行する。液晶表示１７に表示されたリズム種類の記号が点滅し、この状態でスイッチ１９、２０を押してリズム種類を選択することができる。
図５に示すように、８種類のリズム種類と２種類の調律基準音から１つを選択できる。スイッチ１８を押すか、スイッチ１９、２０の操作を２秒間中断すると、そのとき液晶表示１７に表示されていた記号に対応するリズム種類（または調律基準音）で選択が確定され、その後、スイッチ１８の短い操作に応答してそのリズム種類のリズム音（または調律基準音）を発生開始する。
【００１１】
図６に示すように、ｂ０は、木魚の実演音をサンプリングし、所定の圧縮形式を用いてデータ量を減らして録音データを形成した（ＷＡＶ形式で記録して集積回路１６内ではＡＤ−ＰＣＭ形式に保持される）、強拍と弱拍の区別の無いトントントンというリズム音である。ｂ２〜Ｂ８は米国人音楽家によるリズム朗読の実演音声をサンプリングして同様に録音データを形成した、強拍と弱拍の区別を付けた英語のリズム音である。
Ａは、楽器の調律に使用される調律基準音のモードであって、４４０Ｈｚの音叉の音をサンプリングして同様に録音データを形成してある。３秒間でフェードアウトする正弦波音が３秒間のインターバルを置いて繰り返し再生される。
ＣＥは、コーラスの音合わせに使用される調律基準音のモードであって、女性声楽家の発声をサンプリングして同様に録音データを形成したドーミーソーの肉声が６秒間のインターバルを置いて繰り返し再生される。
【００１２】
また、リズム種類を切り替えるモード（図５の表示が点滅する状態）でスイッチ１８を１秒以上押し続けると、信号音の種類を切り替えるモードになる。図７の表示が点滅して、スイッチ１９、２０を操作することにより、録音音（ＲＥＣ）と合成音（ＢＥＰ）の一方を選択できる。スイッチ１８を押すか、スイッチ１９、２０の操作を２秒間中断すると、そのとき液晶表示１７に表示されていた記号に対応する信号音の種類で選択が確定される。
図８に示すように、録音音（ＲＥＣ）では、図６を参照して説明したように、個々の録音データを時間軸に沿って配列したアナログ電気信号がスピーカー１５に入力される。一方、合成音（ＢＥＰ）では、録音データと無関係に演算部２７で発生させた方形波の断続的な連続パルスが出力される。強拍の連続パルスは低い周波数で長く継続させ、弱拍の連続パルスは前半を低い周波数、後半に高い周波数を割り当て、これにより、強拍と弱拍のめりはりを付けて聴感を改善している。
【００１３】
以上のように構成された第１実施例の耳装着装置では、演算部２７およびＤＡコンバータ２８が、選択されたパラメータに従ってメモリ素子２６の録音データからリズム音と調律基準音のアナログ電気信号を形成するから、自然界や人間社会に存在する印象度や好感度の高いアナログ音を利用できる。そして、耳慣れた印象度の高いリズム音を採用したから、単純な方形波の場合に比較して小音量でもリズム音を聞き逃がしにくく、リズム音への集中力を努力少なく維持できる。さらに、好感度の高いリズム音を採用したから、広い音量範囲で快適に聞き続けることができ、老若男女、難聴者から聴覚過敏者までをカバーする１機種固定音量の耳装着リズム装置を提供できる。
また、メモリ素子２６に調律基準音の録音データを保持させ、Ａ、ＣＥのパラメータが選択されたときに、録音データから２種類の調律基準音のアナログ電気信号を再生するから、耳装着リズム装置を持っていればメトロノームや音叉を持ち歩く必要がなく、楽器の調律用とコーラスの音合わせ用を兼ねるから、１機種で両方の用途に対処できる。
【００１４】
また、メモリ素子２６に複数種類の短いアナログ音の録音データを保持させ、選択されたパラメータに従って演算部２７が個々の録音データを時間軸上に並べ替えるから、合計で２０秒以下の少ない容量の録音データから多種類の速度と種類のリズム音、さらには調律基準音までを発生できる。従って、安価な集積回路を使用した小型軽量で部品点数の少ない耳装着リズム装置を提供できる。
また、Ｉ／Ｏ回路２５、メモリ素子２６、演算部２７、Ｄ／Ａコンバータ２８を１チップ上に配置した既存の集積回路１６を採用してプログラム変更によりリズム発生装置を構成したから、従来のビープ音の耳装着リズム装置と変わらない大きさと重量、そして製造原価を達成できた。
また、メモリ素子２６には、ネイティブスピーカーの英語発声を実際に録音した録音データを蓄積したから、音楽練習やスポーツ練習に利用して自然で違和感の無いリズム音を出力できる。
また、音発生手段としてスピーカーを採用したから、アナログ電気信号を精密に音波変換でき、電子ブザーの場合に比較してノイズや波形ひずみの少ない良い音を再生できる。
また、スイッチ１８、１９、２０を使用して信号音の種類を録音音（ＲＥＣ）と合成音（ＢＥＰ）から選択できるようにしたから、英語を理解できなくても耳装着リズム装置を利用できる。
また、液晶表示１８を挟んで別々の側面に配置したスイッチ１９、２０でパラメータの選択肢をＵＰ／ＤＯＷＮの両方向に順送りするから、目当ての選択肢を通り過ぎた場合に容易に引き返せる。スイッチ１９、２０は、筐体構造の耳孔側の部分を片手で支持して、残りの片手の親指と人差し指で容易に操作でき、液晶表示１８の数字を持ち上げる側にＵＰ、押し下げる側にＤＯＷＮを配置したから、直感的に操作の結果を理解できて素早い設定が可能である。
【００１５】
なお、第１実施例では、現実に存在する音や肉声をサンプリングしてメモリ素子２６の録音データを形成したが、データ合成の手法を用いて、自然界や人間社会に存在する音に似せた録音データを作成してもよい。また、へいへいほうほう、アン・ドウ・トロワなど人の肉声以外に、リズム楽器音、動物の鳴き声、カミナリ音、自動車のブレーキ音、パトカーのサイレンなどを録音データ化してもよい。
また、第１実施例では、耳装着装置を小型化軽量化するために筐体構造が軽く、剛性も不足して低音域の再生音量が不足するから、録音データからアナログ電気信号を再生する際に演算部２７で高音域のレベルを下げる信号処理を行うように制御プログラムを変更してもよい。また、共振によるノイズや不自然な音発生を抑制するために、プリント基板１３や電池ケースなどの片持ち部材の共振周波数に相当する周波数成分を意図的に少なくする信号処理を行わせてもよい。また、必要な音声スペクトルの補正を演算部２７では行わず、サンプリング録音時に音源側の音声スペクトルを修正したり、録音データを作成する段階で必要なデータ修正を追加する等して、補正不要な録音データをメモリ素子２６に蓄積しておいてもよい。
また、第１実施例では、ＯＮ／ＯＦＦスイッチを兼ねたスイッチで３階層のモード設定を行い、１階層目をリズム速度、２階層目をリズム種類および調律基準音、３階層目を信号音の種類に割り当てたが、信号音の種類を２階層目で行って２階層のモード設定としてもよい。この場合、２階層にはリズム種類と信号音の種類を掛けた数の選択肢が準備され、同じ設定階層で録音音の４拍子か合成音の４拍子かを選択することになる。
【００１６】
図９は、特開平９−１０５７８８号公報（特許３１６０７５６号）のタイマーアラーム装置をベースにして開発された第２実施例の耳装着型タイマー装置の説明図である。ここでは、図１〜図３に示す第１実施例の耳装着リズム装置と同じ部品構成、同じ集積回路を使用しており、システムのマイコン制御プログラムのみを変更することにより、カウントダウンタイマーを製作している。
【００１７】
第２実施例では、メモリ素子２９に蚊の羽音の録音データとカウントダウンタイマーの処理プログラムが保持される。液晶表示１７を参照してスイッチ１９、２０を操作することにより、８時間５９分までの時間を設定できる。時間を設定した後にスイッチ１８を操作するとタイムカウントが開始され、液晶表示１７の表示時間がダウンカウントを開始する。液晶表示１７の表示時間が０になると、演算部２７は、メモリ素子２９から蚊の羽音の録音データを取り出してアラーム音のデジタル信号を形成し、アラーム音のデジタル信号は、ＤＡコンバータ２８でアナログ電気信号に変換される。このようにして、スピーカー１５からは蚊の羽音のアラーム音が出力される。
【００１８】
第２実施例の耳装着タイマー装置によれば、実施例の耳装着リズム装置と共通のハード構成で耳装着タイマー装置を提供できるから、金型費や部品コストが削減されて安価な製品提供が可能である。また、人間の聴感への刺激力が異常に高い蚊の羽音でアラームを行うから、鍛造工場や鉄道高架下のような騒音の著しい環境でも使用者へ確実にアラームを伝達でき、使用者が熟睡したり仕事等へ極度の集中を傾けて通常の音では注意を引けない場合でも、直ちにアラームへ注意を引き寄せて確実に時間経過を通報できる。
なお、第２実施例では、独立したタイマー装置を説明したが、第１実施例の電子メトロノームにその１機能として羽音アラームのタイマー組み込んで製品化してもよい。その場合、スイッチ１８を用いたモード設定の二層目、すなわち、図５に示すリズム種類の１つとしてタイマー機能を選択できるようにしてもよい。また、プリント基板１３上に外部からは操作できない切替スイッチ（または短絡のジャンパー配線）を設けて、製造段階でタイマー機能と電子メトロノーム機能の一方を選択して固定できるようにしてもよい。後者によれば、電子メトロノームとタイマーで部品と製造工程が共通化されるから、大量生産のコストダウンと仕掛り状態での機種変更による在庫圧縮を期待できる。
【００１９】
図１０は第３実施例の電子メトロノームの外観図、図１１はその回路図である。第３実施例の電子メトロノームは、第１実施例の集積回路１６を標準パッケージにモールドした汎用の集積回路５３を使用して設計されており、スピーカー４５はトランジスタ５９を使用して間接駆動され、再生音量をデジタル方式で合計５段階に調整可能である。
図１０に示すように、電子メトロノーム４０の上面には、液晶表示４１、スリット４４、およびスイッチ４６、４７、４８、４９が配置される。スイッチ４６は、押し操作に応答してリズム発生のスタート／停止を交互に指令入力する。スイッチ４９はパラメータ設定のモードを指令入力し、スイッチ４８、スイッチ４９はパラメータの選択肢の順送りをそれぞれＵＰ方向／ＤＯＷＮ方向へ指令入力する。
スリット４４の裏側にはスピーカー４５が配置され、各スイッチの接点を形成して液晶表示４１を組み立てた図示しないプリント基板の裏側には２本の乾電池５０が収納されている。液晶表示４１は、設定されたリズム種類４３とリズム速度４２を同時に表示するとともに、出力するリズムに同期して左右に流れる振り子のリズムサイン５１を表示する。
【００２０】
図１１に示すように、集積回路５３は、Ｉ／Ｏ回路５４、メモリ素子５５、演算部５６、Ｄ／Ａコンバータ５７を共通の半導体基板上に形成した１チップマイコン素子である。集積回路５３は、乾電池５０から電力を供給され、図示しない２つの水晶発信子から高低２種類のクロック信号を供給される。集積回路５３は、スイッチ４７、４８、４９を操作して設定されたパラメータを保持し、スイッチ４６が押されると、第１実施例と同様に、メモリ素子５５に蓄積された録音データを用いてパラメータに対応するリズムのアナログ電気信号を出力する。アナログ電気信号は、トランジスタ５９で電力増幅されてスピーカー４５を駆動する。
メモリ素子５５は６４ｋＢの容量を持ち、一連の処理プログラム２０ｋＢとデータ６０ｋＢを書き込まれている。データは、パラメータの選択肢に対応する時間のテーブルと配列のテーブル、そして、各種の音声データである。音声データは、サンプリング周波数６．１ｋＨｚでデータサイズ１バイトの源録音データを圧縮したものであって、図６、図８に示されるように、ワン、ツーと言ったリズムを構成するリズム音ごとの短い録音データとして第１実施例と同じ種類と数だけ記録されている。演算部２７は、設定された速度と種類のパラメータに応じて時間と配列のテーブルを参照し、リズムの種類に応じた順序とリズムの速度に応じた時間間隔で該当する録音データを呼び出して圧縮状態を元に戻し、サンプリング間隔ごとに１バイトデータがシリアルに出力されるデジタル信号を形成してＤＡコンバータ５７へ送り出す。ＤＡコンバータ５７は、演算部２７で形成されたリズム音配列のデジタル信号をアナログ電気信号に変換して、トランジスタ５９のベース電流を制御する。スピーカー５９は、乾電池５０から取り出されてトランジスタ５９で制御されたアナログ電力信号によって駆動されて、録音データの再生音が配列されたリズムを出力する。
【００２１】
リズム出力の停止状態でスイッチ４９を１回押すと、液晶表示４１のリズム速度４２が点滅するリズム速度の設定モードとなり、第１実施例と同様に、スイッチ４８、４７でＵＰ／ＤＯＷＮ送りして図４に示す選択肢から任意の１つを設定できる。また、リズム速度４２の点滅状態でスイッチ４９を１回押すと、液晶表示４１のリズム種類４３が点滅するリズム種類の設定モードとなり、第１実施例と同様に、スイッチ４８、４７でＵＰ／ＤＯＷＮ送りして図５、図６に示す選択肢から任意の１つを設定できる。
一方、リズム出力中には、スイッチ４７、４８は音量調整の指令入力に割り当てられ、標準音量と上下各２段階の合計５段階のうちの１つの音量を選択できる。標準音量の出力状態からスイッチ４７を１回押すとリズム出力の音量が１段階、２回押すと２段階下がり、スイッチ４８を１回押すと音量が１段階、２回押すと２段階上がる。このようにして設定された音量は、スイッチ４６を押してリズム出力音を停止させても保持され、次回のリズム出力開始時にも反映される。この音量調整は、集積回路５３に組み込まれたコマンド機能を利用してプログラミングされている。
【００２２】
第３実施例の電子メトロノームによれば、液晶表示４１にリズム速度４２とリズム種類４３を常時表示するから、リズムスタート時のパラメータ設定の間違いを未然に防止でき、リズム出力中でも設定内容を正確に認識できる。また、発生するリズム音に同期して流れる振り子のリズムサイン５１を液晶表示４１に表示させたから、発生中のリズムを目でも確認できる。また、スイッチ４７、４８を操作してリズム出力の音量を調整できるから、種々の状況や使用者の聴力に適合させて最適な音量を設定できる。そして、集積回路５３に組み込まれたコマンド機能を利用して音量調整を行うから、処理速度の遅い集積回路５３と少ない行数のプログラムの組み合わせで音量調整を実現できるとともに、スピーカー４５に可変抵抗器を直列接続して余剰電力を熱変換する場合に比較して消費電力が節約されて、乾電池５０が長持ちする。
なお、集積回路５３は、数１０本のはんだ付け端子を引き出した標準のパッケージに格納されているため、図１、図２に示されるプリント基板１３には実装できないが、集積回路５３のチップだけをプリント基板１３に直接貼ってボンディング、モールドすれば、第１実施例のような耳装着リズム装置を実現できる。逆に、第１実施例の集積回路１６を用いて第３実施例の電子メトロノームを実現することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、メモリ手段にアナログ音の録音データを保持させ、選択されたパラメータに従って再生手段が録音データからアナログ電気信号を再生するから、比較的に少ない容量の録音データで多種類の速度と種類のリズム音を発生できる。従って、小型軽量で部品点数の少ない安価な耳装着リズム装置および電子メトロノームを提供できる。
また、録音データを利用するから、リズムやアラームの出力音に物理的な振幅と周波数以外の情報を含ませることができ、自然界や人間社会に存在する多種多様な音の中から用途に適した音を選んで利用できる。従って、快適に聞ける音量範囲が拡大して共通の音量でも多数の人々が快適に利用でき、小さな音量でもリズムやアラームの出力音を聞き逃がしにくくなり、快適な音を選択して長時間の利用でも集中を維持でき、方形波で電子ブザーを駆動させた際の耳障りな雑音から開放され、イチ・ニイ・サンなどの言葉情報を含む奇抜なリズムも容易に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の耳装着リズム装置を側面から見た断面図である。
【図２】第１実施例の耳装着リズム装置を上方から見た断面図である。
【図３】第１実施例の耳装着リズム装置の回路図である。
【図４】リズム速度の設定モードにおける液晶表示である。
【図５】リズム種類の設定モードにおける液晶表示である。
【図６】耳装着リズム装置の出力音の説明図である。
【図７】信号音の種類の設定モードにおける液晶表示である。
【図８】信号音の種類の説明図である。
【図９】第２実施例の耳装着タイマー装置の説明図である。
【図１０】第３実施例の電子メトロノームの説明図である。
【図１１】第３実施例の電子メトロノームの回路図である。
【符号の説明】
１０　耳装着装置
１１　上筐体
１２　下筐体
１３　プリント基板
１４　ボタン電池
１５、４５　スピーカー
１６、５３　集積回路
１７、４１　液晶表示
１８、４６　スイッチ
１９、４８　スイッチ
２０、４７　スイッチ
２１　クリップ
２５、５４　ＩＯ回路
２６、５５　メモリ素子
２７、５６　演算部
２８　５７　Ｄ／Ａコンバータ
３１　端子
３２　端子
４０　電子メトロノーム
４２　リズム速度
４３　リズム種類
４４　スリット
４９　スイッチ
５０　乾電池
５１　リズムサイン
５９　トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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