JPS621230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声によつて報時を行わしめる電子時
計システムに関する。

従来、磁気録音体などを利用した音声報時時計
が知られているが、録音体およびその機械的駆動
装置、磁気ヘツド、大容量電源などが必要で、比
較的大型のクロツクは実現し得るが、小型の例え
ば懐中時計又は腕時計には到底なり得なかつた。
しかるに近年、音声処理技術が極めて発達し、音
声をデジタルデータ化してICメモリに固定記憶
させ、これをCPU（中央演算処理装置）の制御
下に次々に呼出しつつアナログ波形に復号してス
ピーカを鳴らすことが、僅か２〜３個のICチツ
プと少々の外部回路で出来るようになり、この技
術による英単語発音学習器なども出現するに至つ
た。今後更に集積回路がＣ―MOS化されれば、
スピーカ、外部回路、電源の問題は解決可能なの
で、ウオツチサイズの音声機器の出現が予想され
る。本発明はかかる情勢に鑑み、固体化された音
声データを内蔵する携帯可能な発声時計を提供し
ようとするもので、視力不自由なユーザーやある
いは一般ユーザーの暗所で、又は視力を用いたく
ない情況での時計使用、あるいはラジオやテープ
レコーダなど他の音声機器への組込用（音声回路
を共用できる）として用いることをその目的と
し、その要旨は数字、時刻単位、曜日名称、月名
称等の、報時に必要な各単語の音声波形をあらわ
すデジタルデータを複数の国語について収納する
音声記憶手段と、国語の種類を選択するスイツチ
手段と、選択された国語の種類に対応するデジタ
ル情報を記憶する国語種類記憶手段と、発声制御
スイツチ手段と、基準信号を計数して時刻情報を
作り出す計時装置と、前記音声波形のデジタルデ
ータの復号回路と、該復号回路の出力に接続され
た発音手段と、前記発声制御スイツチの操作信号
が発生したとき前記国語種類記憶手段の出力およ
び前記計時装置の作り出す時刻情報に従つて前記
音声記憶手段から所定の国語における音声波形の
デジタルデータを抽出し時系列順に前記復号回路
に入力信号として供給する回路手段を有し、音声
で報時を行うことを特徴とする音声時計である。
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本発明の時計システムのブロツク図
で、１は測時基準となる水晶発振器、２は計時の
ための秒信号を作る分周器、３〜９はこれをカウ
ントして秒、分、時、曜、日、月、年等の時刻情
報（時刻データ）を作るためほぼシリーズに接続
されたカウンタ群である。年、月のカウンタ８，
９の状態は日カウンタ７にフイードバツクされ、
フルカウントを制御して月の大、小が自動補正さ
れることが望ましいが、その帰還回路は図示を省
略してある。１０はマニユアル操作されるスイツ
チ群S₁〜S₅より後述のCPUを制御する信号を作
成する入力回路で、本例においてはS₁は時刻発声
用押ボタンスイツチ兼カレンダ発声用押ボタンス
イツチであり、１回だけ押すと時刻（時分秒）を
発声し、すばやく２回連続して押すとカレンダ
（月日曜年）を順次発声する。両操作の弁別は入
力回路１０内のスイツチ操作毎に動作する短時間
タイマーの動作中に再び操作信号があつたか否か
でなされ、各々異つた信号を発生させる。このボ
タンは最も主要な操作ボタンであるので特に大型
化して他の操作部材と差別化しウオツチの前面な
どに設けるとよい。S₂はあらかじめ発生する国語
を選択し指定しておくためのスイツチで、入力回
路１０内の、メモリーに収容された音声データの
国語の数と同数のステージを有するリングカウン
タを進め、カウンタの状態によつていずれかの国
語が選択され、その国語に対応する状態信号（い
わゆるビツトフラグ）が生ずるようになつてい
る。実施例は日、英の２ケ国語を用いている。S₃
は発声を途中の任意時に中断する為のスイツチ
で、これが押されると発声プログラムの途中状態
からでもCPU内のプログラムカウンタは強制的
にリセツトされ、発声ボタンS₁操作以前のスタン
バイの状態にプログラムは戻つてしまう。このス
イツチは、既に必要な時刻を発声の始の方で既に
知つてしまい、その後を聞きたくない場合に好ん
で用いられる。最も１回の発声所要時間は高々数
秒であるので本スイツチは無くてもよい。S₄，S₅
は時刻修正の際に用いられ、S₄は修正される計時
要素を選択するスイツチ、S₅は上記選択された計
時要素のみに、操作の都度単位量のカウントを加
算（又は減算）するスイツチ（但し選択された計
時要素が秒カウンタの場合のみ１位のリセツトを
行う）である。時刻修正作用は、両スイツチから
生ずる信号によつて後述の時刻修正プログラムに
従いCPU１３が入出力ゲート１１を制御し必要
な計時要素のみに加算信号が達するようにする。
１２は音声波形を高周波（4.5KHz〜30KHz）でサ
ンプリングし、振巾を直接Ａ―Ｄ変換したデジタ
ル振巾データ又はもつと大きな時間間隔（例えば
数10mS）毎にサンプリングされ、LPC（線形予
測符号化）技術で所要ビツト数を圧縮された音声
パラメータのデータを単語毎にアドレス付きで
ROM化した情報、後述の発声作動プログラムの
同じくROM、後述の線型予測復号回路１４（音
声データが圧縮されていないものであるときは不
要）の動作制御プログラムのROM、及び演算前
又は途中の情報保持のためのRAM等より成るIC
化記憶装置、１５は音声波形メモリのデジタル出
力あるいは音声波形パラメータを線形予測符号化
技術によつて音声波形データに復号したデジタル
データをアナログ波形に変換するＤ―Ａコンバー
タである。その出力は必要に応じて音声増巾回路
１６で強化され、スピーカ１７を駆動する。回路
１４と１５を音声復号回路と総称し、回路１６と
スピーカ１７を発声手段と総称することにする。
線形予測符号化技術はいわば音源となる白色ノイ
ズ（無声音の場合）又は周期的パルス信号（有声
音の場合）を多段格子形のデジタルフイルタに入
力し、フイルタを通過するデータ間又はデータと
係数パラメータとの加減算を多回数行つて変調さ
れたデジタル出力を得る手法で、この出力のデジ
タル音声データをＤ―Ａ変換することにより音声
波形が得られる。即ち声帯振動の入力が声道で変
調される過程をデジタル的に模したということが
できる。音声データは前記入力が白色雑音か周期
性かの別、後者の周波数及びフイルタ係数の形で
記憶されており、各データは比較的長い間隔でフ
イルタ（復号器の主要部）に送られ、係数の時間
的急変が目だたぬよう計算による補間操作も好ま
しくは行われる。フイルタ内での演算のタイミン
グは中央演算処理装置（CPU）でとられる。

第２図はCPU１３を動作させる、ROM１２内
に記憶されたプログラムの概要を示すフローチヤ
ートである。プログラムはS₁，S₄のいずれか（発
声スイツチとする）が押されるとａコラムに沿つ
て走り出す。押されたのが修正ボタンS₄であれば
コラムｄ以下に分岐する。またカレンダ発声信号
が出ていればコラムｃに分岐する。その後の動作
は、まずCPU１３がセレクトゲート群１１を制
御して現在の時刻データを所定の順でメモリー１
２のRAM部又はCPU１３内のデータスタツクに
１位数と10位数に分けて（その必要のない曜等の
ブロツクもある）読みこみ、読みこまれた数値を
アドレスとして、該当する音声データ群をROM
１２から捨い出して音声復号回路１４，１５に入
力する。このとき国語の選択状態によつてもプロ
グラムが分岐され、異るROM部がアドレスされ
るのはもちろんである。各国語の対応する単語は
ROMの異る部分に国語別に略同順配置され、各
国語内で読込まれた時刻データによつてアドレス
される。また修正状態（コラムｄ，ｅ，）に入
つた場合は発声と共にカウント値の変更も行う。
尚ａコラムの下半にあるように、発声ボタンを押
し続けていると秒の部分が繰返し読みこまれては
毎秒発声が行われる。曜日の修正は年、月データ
から自動的に行われる。発声ボタンを押した時点
ですべての時刻データをCPUが一斉に取り込
み、固定してからこれを一連の音声に変えてもよ
いが、本プログラムでは時分秒…等の各段の発声
直前に各段の時刻データを読み込むようにしてお
り、各各特失がある。即ち前者の方法では報時音
声に矛盾は出ないが発声時刻は数秒過去のデータ
に基いていることになる。（時計を若干進めてお
き、発声終了時をほぼ正時とすることもできる）
後者では分、時、日の切替り目に発声期間がまた
がるような操作をすると報時に矛盾が生ずるが、
秒を断続的に出力するためのプログラムが簡略化
される。ｄコラムの最上ステージで秒の１位のカ
ウンタをマイナス１秒にリセツト（その前段の分
周器２はゼロリセツト）させるのは、秒発声に１
秒を見込み、発声終了に計時を正しく同期させる
為である。第３図のａは第２図フローチヤートに
おける数字発声ステージのサブルーチンで、ａは
日本語の場合、ｂは英語基数の場合である。後者
は20進法的であることを考慮してある。尚英語数
詞を順序数（日付などに用いる 1st，2nd，…）
で発声するサブルーチンは示していないが同図ｂ
と大して変らない。

次に本実施例の変更例について述べる。まず従
来電子時計と同様な計時カウンタを用いたが、そ
うせずに計時プログラムとCPUで時刻演算し、
各ブロツクの演算結果をRAMラツチ、又はスタ
ツクメモリに収納し（始終更新される）てこれを
時刻情報に用いてもよい。時計に発音装置と並列
に光学的表示装置を用いてもよい。また音声表示
の応用として、本例における時刻データのみなら
ず、音声付多機能時計等における操作ボタンの機
能指示や使用法（例えばクロノグラフの場合“ス
タートはＡボタン”等と発音する）又は操作確認
（ボタン押時に“スタート”等）を発声したり、
世界時計において、表示を、時差を伴う他の標準
時に切換えた場合、発声の都度「只今日本時間で
何時何分です」あるいは「ニユーヨーク時間で何
時何分です」の如く地名と共に時刻を表示しても
よい。これは時差演算プログラムに附随して、時
差をアドレス情報とする地名発声ステージを附加
すれば実現できる。更には他人から得た電話番号
等の一寸したメモを入力し、必要時に再生させる
プログラムを組んだり、音響アラーム（電子ブザ
ー等を鳴らす）の附加装置として何の目的でのア
ラームかを吹込んでおき再生させると時計が更に
生活に密着したものとなる。またユーザーの好み
により男声、女声を切換えて使うことも可能であ
る。計算機付時計において数字キー操作毎に数字
を発声で確認することも誤操作防止上極めて好ま
しい。このような発生機能中心でまとめたウオツ
チは、光学表示をなくするか、重視せずにすむの
で、多機能であつてもいたずらに光学的表示を複
雑化して見難くすることがなく、前面又は側面に
備えたスピーカを中心としたシンプルですつきり
したデザインの時計とすることができる。

以上述べたように、本発明により多国語表示や
発声を聞きながらの時刻修正等のメリツトを伴う
携帯性のある音声報時時計が実現でき、その応用
範囲も極めて広いものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の電子的システム図、
第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，はその動作プログ
ラムのフローチヤート、第３図ａ，ｂは数字発声
サブルーチンのフローチヤートである。 １０…スイツチ入力回路、１１…時刻情報入出
力ゲート、１２…音声データ、プログラム記憶装
置、１３…中央演算処理装置、１４，１５…音声
復号回路、１６，１７…発声手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 数字、時刻単位、曜日名称、月名称等の、報
   時に必要な各単語の音声波形をあらわすデジタル
   データを複数の国語について収納する音声記憶手
   段と、国語の種類を選択するスイツチ手段と、選
   択された国語の種類に対応するデジタル情報を記
   憶する国語種類記憶手段と、発声制御スイツチ手
   段と、基準信号を計数して時刻情報を作り出す計
   時装置と、前記音声波形のデジタルデータの復号
   回路と、該復号回路の出力に接続された発音手段
   と、前記発声制御スイツチの操作信号が発生した
   とき前記国語種類記憶手段の出力および前記計時
   装置の作り出す時刻情報に従つて前記音声記憶手
   段から所定の国語における音声波形のデジタルデ
   ータを抽出し時系列順に前記復号回路に入力信号
   として供給する回路手段を有し、音声で報時を行
   うことを特徴とする音声時計。