JP3312106B2 - 声帯模写機能付き目覚まし時計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は目覚まし時計に関す
るものであり、より具体的には設定時刻になったことを
合成音声によって報知する目覚まし時計に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】目覚まし時計は、設定時刻が来ると適宜
な手段でその時刻を報知する。報知の方法としては音に
よる報知が主流である。打鈴音や電子音などのほかに、
符号化された音声データを処理してその音声信号をスピ
ーカに出力するものがある。これは、人の声や演奏音楽
の音声信号をＡＤＰＣＭ（適応型パルス符号変調）方式
などによってデジタル音声データとする。そして、この
データを適宜なデータファイルに格納しておき、設定時
刻に同期ししてこのデータファイルから適宜なデータを
抽出して処理することで演奏音楽や人の声によるメッセ
ージがスピーカに出力される。また、時刻の読み上げ要
素（数字や「時」、「分」）をデータファイルに格納し
ておき、この要素を適宜に組み合わせて時刻を読み上げ
る音声合成時計も公知のものとなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】目覚まし時計に求めら
れる究極的な要望は、就寝中の人を心地よくしかも確実
に起こすことことである。確実に起こすことは大音量を
もって行えばよいがこれには不快感が伴う。そこで音量
を段階的に大きくする音量制御機能や鳴り止んだアラー
ム音を一定時間後に再度鳴らすスヌーズ機能などを備え
た目覚まし時計がある。

【０００４】しかし、これらの起こし方は不快ではない
が心地よいとは言えない。できれば、人の声で心地よく
起こしてもらいたい。そこで、音声合成時計では人の声
で起こしてくれるので心地よく起きられるが、毎日同じ
声と同じメッセージ文で起こされるのでそのうち飽きて
しまい新鮮さがすぐに失せてしまう。また、同じメッセ
ージ音声ではどうしても眠気に勝てないときは確実に起
こせるという確証がない。このため、多種多様なメッセ
ージをデータファイルに格納しておくことが必要とな
る。しかしメッセージのデータを増やすとデータ容量が
膨大なものとなり大幅なコストアップを招く。目覚まし
時計は低価格であることが一つの条件でもあるので、い
くら多機能であっても高価であっては消費者の購買意欲
がわかずヒット商品とはなり得ない。さらに、人によっ
てはその人にとっての特別な人（例えば、自分の子供や
母親など）の声で起こしてもらいたいという要望もあ
る。

【０００５】そこで本発明では、多種多様なメッセージ
音声を出力することで常に新鮮さを失わずに心地よく目
覚められるとともに、どうしても眠気に勝てないときは
不快感を伴わずに確実に起こしてくれるような目覚まし
時計を従来の音声合成時計に全く新規な機能を取り入れ
ることにより膨大なデータ量を必要とせず大きなコスト
アップを招くことなく提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１の発明は、マイクロホンから入力された音声信号
を分析して声色データを記憶する声色設定手段と、マイ
クロホンから入力された音声信号を分析して発話された
メッセージの文字列と発声パターンとを含んだメッセー
ジデータを記憶するメッセージ設定手段と、任意の時刻
を設定する時刻設定手段と、設定時刻になったときに記
憶した前記メッセージデータと前記声色データとに基づ
いて音声合成処理してスピーカからメッセージを発話出
力する音声合成出力手段とを備えた声帯模写機能付き目
覚まし時計とした。

【０００７】第２の発明は、第１の発明において、前記
声色設定手段は複数の声色データを記憶し、前記メッセ
ージ設定手段は複数のメッセージデータを記憶し、複数
の声色データの中の１つを指定するとともに複数のメッ
セージデータの中の１つを指定するためのユーザインタ
フェースを備え、前記声声合成出力手段は指定された声
色データとメッセージデータとを使って発話出力する声
帯模写機能付き目覚まし時計としている。また第２の発
明において、前記ユーザインタフェースは、前記声色デ
ータと前記メッセージデータとの組み合わせを複数指定
するとともに各組み合わせに対する順番を指定するため
の利用者入力を受け付け、前記音声合成手段は前記指定
された組み合わせに対応するメッセージを指定された順
番通りに適宜な時間間隔をおいて順々に発話出力する声
帯模写機能付き目覚まし時計を第３の発明とした。

【０００８】

【発明の実施の形態】

＝＝＝実施例の構成＝＝＝ 図１は本発明の実施例による目覚まし時計の構成図を示
している。適宜な電源（図示せず）から電力供給されて
作動するマイコン１０はその内部にＣＰＵを含む中央制
御部２０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２をはじめ液晶表示パ
ネル（ＬＣＤ）７０用のディスプレイドライバ（ＬＣＤ
ドライバ）１３や外部接続された水晶振動子８０によっ
て所定のクロックパルスを生成するクロック発生部１４
などこの目覚まし時計１における基本機能を制御するた
めの構成要素が組み込まれた時計用ワンチップマイコン
１０である。つまり、中央制御部２０が内部のリアルタ
イムクロック（ＲＴＣ）に従ってＬＣＤドライバ１３に
表示データを送出する。ＬＣＤドライバ１３はＬＣＤ７
０の所定のセグメントを駆動してＬＣＤ７０に現在時刻
を表示させる。操作ボタンなどが配置された操作パネル
６０から時刻調整やアラーム時間の設定などの入力が成
された場合は、その入力情報が入出力インタフェース部
（Ｉ／０・ＩＦ）１５を介して中央制御部２０に転送さ
れることで適宜な時刻や記号がＬＣＤ７０に表示され
る。また、設定時刻がくると所定のパルス信号をアンプ
４０に送出して電子音などのアラーム音をスピーカ５０
に出力する。これらの制御情報はＲＯＭ１２に記述され
ており、アラーム設定時刻などはＲＡＭ１１に格納され
ることでＲＴＣと逐次比較される。

【０００９】さらに、目覚まし時計１には通常の目覚ま
し機能のほかに、指定したメッセージ文を指定した声色
で発声する合成音声信号を生成してその音声をスピーカ
に出力する声帯模写目覚まし機能を有している。以下に
この機能について説明する。

【００１０】＝＝＝声帯模写目覚まし機能の概要＝＝＝ （Ａ）声帯模写機能のための構成要素 マイコン１０の内部には前述した構成要素のほかにデジ
タル信号処理部（ＤＳＰ）３０が組み込まれている。マ
イコン１０の外部には適宜な半導体メモリで構成されて
いるデータ記憶部１００とマイクロホン９０が実装され
ている。データ記憶部１００は中央制御部２０に、マイ
クロホン９０はＤＳＰ３０にそれぞれ結合されている。

【００１１】データ記憶部１００には特性の異なる多数
種類の声色データが登録されている声色データファイル
１０１と多数種類のメッセージデータが登録されている
メッセージデータファイル１０２が格納されている。声
色データは、人の声をサンプリングしてスペクトル分析
し、その声色を特徴づけているスペクトル情報を所定の
データ形式で記述したものである。メッセージデータは
メッセージ文にその文を読み上げるときの抑揚や文字毎
の発声時間あるいは文字発声間の「間」などの発声パタ
ーンを付加した情報を所定のデータ形式で記述したもの
である。なお、これらのデータは予め各ファイルに登録
されているデータと、適宜な方法でデータを作成してそ
れぞれのファイルに追加登録されるものとがある。

【００１２】登録されている声色データやメッセージデ
ータは識別符号とともにその声色の種類やメッセージ文
に関連して管理される。そのために声色データやメッセ
ージデータの内容を記述した目次ファイルが別に用意さ
れてデータ記憶部に格納されている。次に声帯模写目覚
まし機能における合成音声信号を生成するための処理と
前述したファイルにデータを追加登録するための処理に
ついて説明する。

【００１３】（Ｂ）ＤＳＰによる処理 図２はＤＳＰ３０の内部構成の概略を示している。合成
音声信号は次のように生成される。データ記憶部から中
央制御部を介して転送された声色データとメッセージデ
ータは音声合成部３１で処理される。音声合成部はメッ
セージデータの発声パターンに従ったメッセージ文を声
色データに従った声色で発声する合成音声データを生成
する。このデータはＤ／Ａコンバータ３２でアナログの
音声信号に変換されてアンプに入力される。そして、こ
の合成音声がスピーカに出力される。

【００１４】一方、声色データやメッセージデータを作
成してそれぞれのファイルに追加登録するための処理は
次のように行われる。マイクロホンからの音声信号はＡ
／Ｄコンバータ３３でデジタル信号に変換されて処理さ
れる。サンプリングされた音声信号はメッセージデータ
作成部３４でマイク入力されたメッセージの文字列を文
字認識して特定するとともにその発声パターンを解析す
る。これらの解析結果に基づいてメッセージデータが作
成される。また、声色データ作成部３５はサンプリング
された音声信号をスペクトル分析し、その分析結果から
その声色を特徴づけるスペクトル情報を抽出して声色デ
ータを作成する。これら作成されたデータは中央制御部
２０を介してデータ記憶部１００に転送されて所定のフ
ァイルに追加登録される。

【００１５】（Ｃ）ユーザインタフェース 図３は本実施例における目覚まし時計１の外観図であ
る。ＬＣＤ７０に時刻がデジタル表示される通常のデジ
タル表示式の目覚まし時計と同じ外観を有している。ケ
ース上部にはアラーム音の鳴り止めボタン６２が配置さ
れ、操作パネル６０には時刻やアラーム時間をセットす
るためのテンキー部６１が配設されている。目覚まし時
計１の操作パネル６０にはさらに、声帯模写目覚まし機
能を操作するためのキー６３〜６８が配設されている。
中央制御部は操作パネル６０からの操作情報に従って、
声帯模写目覚まし機能の設定状況や動作状態などをＬＣ
Ｄ７０に適宜に表示するための制御をおこなう。以下、
この目覚まし時計１のユーザインタフェースとそれに対
応する目覚まし時計１の動作を説明する。

【００１６】（声帯模写目覚まし機能の設定）声帯模写
目覚まし機能にはメッセージ文と声色の指定の仕方によ
り次の動作モード〜が用意されている。 ：設定時刻に出力する合成音声のメッセージ文と声色
をそれぞれ別々に選択して自由に組み合わせて出力させ
るモード。 ：メッセージ文と声色がセットになって予め用意され
ている。このセットは複数用意されていて、ユーザがこ
のセットを選択して出力させるモード。１つだけセット
を指定して出力してもよいし、複数のセットを指定して
もよい。 ：複数のセットも予め決まっているモード。出力され
る順番も決まっている。

【００１７】１例として、動作モードにおけるメッセ
ージ文および声色の選択指定操作について説明する。ま
ず、動作モード選択キー６６により動作モードを指定す
る。平常時の時刻表示状態である通常モードから動作モ
ード選択キー６６を押す毎に上記モード→→と切
り替わって通常モードに一巡する。このとき、ＬＣＤ７
０の所定の位置にある動作モード表示欄を点滅させてど
の動作モードが選択されているかがユーザに通知され
る。ここでは、動作モードに合わせる。この動作モー
ドが選択されているときにユーザは希望するメッセー
ジ文や声色を指定する。矢印キー６３を押すと登録され
ているメッセージ文あるいは声色が所定の順番に従って
降順あるいは昇順で順次呼び出される。もちろんテンキ
ー６１を使ってダイレクトに指定してもよい。矢印キー
６３またはテンキー６１によってメッセージ文と声色の
どちらを呼び出すかは、データ切替キー６４を押すこと
によって切り替える。こうして呼び出されたメッセージ
文あるいは声色の内容はＬＣＤ７０の所定の欄に表示さ
れる。希望するデータが表示されたらセットキー６７を
押して確定する。この操作を繰り返してメッセージ文と
声色を複数セット指定することができる。なお、メッセ
ージの選択入力順に従って目覚まし音声の出力順として
いるが、適宜な操作によって順番を後で変更できるよう
にしてもよい。また、出力モード切替キー６８により出
力する順番をこの指定した順番かランダムかに切り替え
ることもできる。入力操作が終わったらモードキー６６
を押して通常モードに戻す。これにより声帯模写目覚ま
しの設定が完了する。このように指定された動作モード
や出力モードなどの設定状態あるいはメッセージ文や声
色に該当するデータの格納場所などはマイコン内のＲＡ
Ｍの所定領域に格納される。そして、アラームがセット
されている状態で設定時刻になると、中央制御部は指定
したメッセージ文が指定した声色が指定した出力モード
で所定時間間隔毎に順々に出力されるように適宜に処理
する。

【００１８】（メッセージデータおよび声色データの追
加登録）前述したようにこの目覚まし時計１は予め登録
されているデータのほかにユーザ入力によって新規デー
タを作成して追加登録することができる。この追加登録
のための操作の概略とそれに対応する中央制御部の処理
について説明する。メッセージデータの登録は、ユーザ
がマイクロホン９０に向かって適宜なメッセージ文を読
み上げることによって行う。メモリキー６５を押すとＬ
ＣＤ７０に「ＭＥＭＯＲＹ」の表示が所定の欄に表示さ
れる。この状態でデータ切替キー６４を押してメッセー
ジデータ登録モードを起動する。中央制御部はこの起動
操作情報を受けとって、ＬＣＤ７０のメッセージの欄を
点滅させるとともにＤＳＰにメッセージデータの作成を
指示する。そしてユーザがセットキー６７を押しながら
適宜なメッセージ文を発声する。ＤＳＰはマイク入力さ
れた音声信号からメッセージデータを作成する。セット
キー６７から指を離して音声入力が終了すると、文字認
識されたメッセージ文がＬＣＤ７０に文字表示される。
表示された文字に誤りがなければユーザはその文字を登
録するためにメモリキー６５を押す。間違っていればセ
ットキー６７を押しながらの音声入力を再度やり直す。
正しい文字が認識されて登録操作がなされると、中央制
御部はメッセージデータファイルにデータの追加登録を
するとともに目次ファイル内のデータを更新する。

【００１９】一方、声色データの登録は所定の文字をユ
ーザが発音することによって行う。今度は、メッセージ
データの登録と同様に「ＭＥＭＯＲＹ」を表示させた状
態でデータ切替キーを押して声色を選択する。これで声
色データ登録モードが起動される。この場合はＬＣＤ７
０の声色欄が点滅表示となる。そして、中央制御部は所
定の文字列をＬＣＤ７０に表示させて、発声すべき１文
字を適宜な表現で指示する。それと同時にＤＳＰに声色
データの作成指令を発行する。ユーザがセットキー６７
を押しながら指示された文字をマイクロホン９０に向か
って発声して、この音声信号をＤＳＰに入力する。ＤＳ
Ｐが入力音声信号が規定通りに処理すると、その旨を中
央制御部に伝える。中央制御部はこの合図を受けて次の
文字の発声指示を表示させる。処理がうまく行かなかっ
たときのエラー情報を受け取ったときはもう一度同じ文
字を表示してユーザに発声を促す。指示された文字の発
声が終わって声色データが作成されると、そのデータを
声色データファイルに追加登録するとともに目次ファイ
ルを更新する。なお、追加登録するときその声色に適宜
な名前を付けることができる。本実施例では「ユーザ
１」、「ユーザ２」あるいは「カレ」、「ムスメ」など
予め複数の名前が用意されていて、ユーザは矢印キー６
３やテンキー６１を使ってその中から適宜な名前を選択
する。声色データの登録操作はメッセージデータと同様
にセットキー６７を押す。

【００２０】＝＝＝その他の実施例など＝＝＝ 声帯模写目覚まし機能はスヌーズ機能や音量制御機能に
連動させることも可能である。また、メッセージデータ
として、時刻の読み上げ要素をメッセージデータファイ
ルに格納しておくことによって指定した声色で時刻を読
み上げるように変更することが可能である。

【００２１】データ記憶部をこの目覚まし時計から脱着
できるような構造にして目覚まし時計にこのデータ記憶
部を装着するための適宜な結合手段を設けてもよい。そ
れによって、データ記憶部が適宜交換可能となり、より
多数のメッセージデータや声色データを利用することが
できる。あるいは、データ記憶部をフラッシュメモリな
どの書き換え可能な記憶媒体としてもよい。そして、目
覚まし時計にこの記憶媒体と中央制御部でデータ通信を
行うための適宜なインタフェース手段を設けることによ
って、外部に設置されたコンピュータなどの情報処理装
置と接続してデータ記憶部内のデータを適宜に書き替え
られるように変更してもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明の目覚まし時計によれば、ＰＣＭ
データなどの大容量のデータを必要としないためコスト
を抑えることができる。しかも、多種多様なメッセージ
文と多種多様な声色を組み合わせて発声させることがで
きる。これにより、同じメッセージに飽きてしまうこと
がなく毎日が新鮮な気持ちで心地よく起きることができ
る。さらに、マイクロホンより入力した音声からメッセ
ージデータや声色データを作成することにより、最も心
地よく起きられるメッセージを自由に作成することがで
きる。

【００２３】また、複数の異なるメッセージを指定して
順番で出力することもできる。そこで、語気が徐々に強
くなるようにメッセージ文や声色を指定して心地よい音
声から徐々に確実に起こせる音声へ変化させることが可
能である。これによって、不快感を伴わずに確実に寝て
いる人を起こすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例の構成図を示している。

【図２】上記実施例におけるＤＳＰ内部の概略構成図で
ある。

【図３】上記実施例の外観図である。

【符号の説明】

１ 目覚まし時計 ２０ 中央制御部 ３０ ＤＳＰ ５０ スピーカ ６０ 操作パネル ７０ 液晶表示パネル ９０ マイクロホン １００ データ記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−21896（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318051（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−53787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−63883（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−47992（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G04G 13/02 G04G 1/00 309 G10L 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロホンから入力された音声信号を
   分析して声色データを記憶する声色設定手段と、マイク
   ロホンから入力された音声信号を分析して発話されたメ
   ッセージの文字列と発声パターンとを含んだメッセージ
   データを記憶するメッセージ設定手段と、任意の時刻を
   設定する時刻設定手段と、設定時刻になったときに記憶
   した前記メッセージデータと前記声色データとに基づい
   て音声合成処理してスピーカからメッセージを発話出力
   する音声合成出力手段とを備えたことを特徴とする声帯
   模写機能付き目覚まし時計。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記声色設定手段は
   複数の声色データを記憶し、前記メッセージ設定手段は
   複数のメッセージデータを記憶し、複数の声色データの
   中の１つを指定するとともに複数のメッセージデータの
   中の１つを指定するためのユーザインタフェースを備
   え、前記音声合成出力手段は指定された声色データとメ
   ッセージデータとを使って発話出力することを特徴とす
   る声帯模写機能付き目覚まし時計。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記ユーザインタフ
   ェースは、前記声色データと前記メッセージデータとの
   組み合わせを複数指定するとともに各組み合わせに対す
   る順番を指定するための利用者入力を受け付け、前記音
   声合成手段は前記指定された組み合わせに対応するメッ
   セージを指定された順番通りに適宜な時間間隔をおいて
   順々に発話出力することを特徴とする声帯模写機能付き
   目覚まし時計。