JP2008541068A - サウンド・ジェネレータを有する耐水性の携帯用機器 - Google Patents

Abstract

本発明は、サウンド・ジェネレータ（１２）とマイクロプロセッサ（１）とを有するダイバーズ・ウオッチのような耐水性の携帯用機器に関し、この携帯用機器は、ユーザがいる周囲の媒体（空気中あるいは水中）に応じて２つの異なる周波数（ｆ_１、ｆ_２）の音響信号を生成する。

Description

本発明は、サウンド・ジェネレータを有する水中あるいは地上で使用される耐水性の携帯用機器に関し、特に電子音響トランデューサのようなサウンド・ジェネレータを有するダイバーズ・ウオッチに関する。

人は地上（空気中）と水中で同じように音を感知しない。安全性のために時計の装着者は、自分がいる媒体（空気中または水中にいるかを問わず）で最適な方法で警告を受けなければならない。このことは、時計の装着者が潜水をする時に特に言えることである。ダイバーは、潜水可能時間が切れる前あるいは最深深度に到着する前に余裕を持って警告を受けることが必須である。

特許公開第６０−００１５８８号 特許公開第０７−３３３３５９号 特許公開第５７−１０１７８６号

このようなダイバーズ・ウオッチは、特許文献１，２，３に開示されている。

特許文献１に開示された電子時計は、音による時間警報と音による深度警報を生成することができる。可聴信号周波数は両方の警報に対して同一である。しかし警報の特徴（繰り返し周期と音の長さ）は、時間警報か深度警報かによって異なる。

特許文献３に開示された電子時計は、到達した深度を表示し、深度が所定値に達した時に、音響信号を生成する装置を具備する。

特許文献２に開示された電子時計は、深度の測定値が所定値に達したか否かを検出する手段を具備する。音響警報がその後生成され、指針が駆動される。

上記の特許文献１，２，３は、時計の装着者が潜水を行っている時に音響警報を生成できる。しかし、これらの特許文献のいずれも、ユーザがいる周囲の媒体（空気中あるいは水中）に応じて、警報の周波数を変えることを開示／示唆していない。音響信号が伝搬する媒体（空気または水）と聴音器官（水中での聴音の場合には外部耳／内部耳あるいは頭蓋骨）は、信号に関してフィルタのように機能する。これらはいわゆる聴音フィルタと称する。実験データによるカーブが、時計の装着者がいる媒体に依存して得られ、ある周波数において、放射された音響パワーとユーザが感受する音響パワーとの差を示す。地上（空気中）では、ユーザにより聴取される音は、１−１０ｋＨｚの広い周波数範囲で知覚フィルタによりわずかに減衰されるだけである。しかし水中では、音の伝搬は、４０ｄＢのオーダーの減衰で８００−１０００Ｈｚのオーダーの周波数が最適のようである。しかし周波数が２倍高くなると減衰は、６０ｄＢ以上となる。

本発明の目的は、ユーザがいる媒体がどのようなものであろうとも、ユーザに最適の聴音特性を提供できるようなサウンド・ジェネレータを有するダイバーズ・ウオッチのような携帯用機器を提供することである。

本発明はそれ故、ダイバーズ・ウオッチのような耐水性の携帯用機器に関する。この携帯用機器は、ユーザがいる周囲の媒体（空気中あるいは水中）に応じて２つの異なる周波数の音響信号を生成することができる。

これらの特徴により本発明は、ユーザがいる媒体が如何なるものであろうとも、ユーザに最適の方法で警報を発するダイバーズ・ウオッチのような携帯用機器を提供する。特に、ユーザが潜水中に放出される音の周波数は、このユーザが最も好ましく聞こえるように選択される。同じことが、ユーザが地上にいる時にも行われる。

ユーザが地上にいるかあるいは水中にいるかによって、最適の音を提供する周波数は、これら２つの媒体中の音の伝搬特性が同一でない為、異なる。さらにまた、聴音プロセスにおいて、ユーザが聴音に使用する器官は、地上にいるかあるいは水中にいるかによって、異なる。地上にいる時人は外部耳で音を聞き、水中にいる時は内部耳と頭蓋骨で音を聞く。

本発明の第１実施例によれば、本発明の携帯用機器は、ユーザが駆動するマニュアル・スイッチを有し、これにより時計が地上にあるか水中にあるかをマイクロプロセッサに知らせる。本発明の第２実施例によれば、携帯用機器は、時計が置かれる媒体を検知する手段を有し、この携帯用機器が地上あるいは水中にあるかをマイクロプロセッサに示す信号を生成する。この検知手段は、湿度センサあるいは圧力センサであり、測定された圧湿度／圧力に応じて、携帯用機器（例えば時計）が地上にあるか水中にあるかをマイクロプロセッサに示す。

本発明の携帯用機器（例えばダイバーズ・ウオッチ）は、ユーザが地上あるいは水中にいるかに応じて２つの周波数で警報信号を放出する。この２つの周波数は、ユーザのいる媒体が何であろうとも最適な方法でユーザに警報を与える。本発明の時計はユーザの安全性を大きく向上させる。

図１のグラフは、横軸（ｘ軸）の周波数（ヘルツ）と縦軸（ｙ軸）の放射された音響パワーに対しユーザが受信する音響パワーの減衰（ｄＢ）を表す。カーブＡは、音が空気中を伝搬する時の減衰量を表す。空気中においては、人間により感受される音は、１ｋＨｚ−１０ｋＨｚの間の広い周波数範囲において、極めてわずかに減衰するだけである。この理由は、音が伝搬する媒体（空気）の場合には、人間の聴音器官は、放射された音をわずか減衰させるだけだからである。水中において（カーブＢ）は、音の伝搬は、８００−１０００Ｈｚの範囲の周波数で４０ｄＢの減衰で最適である。２つのカーブＡとＢとの差は、これらの２つのカーブを得るために用いられた基準音響圧力Ｐ_０は、空気中と水中とでは同一でないという事実により一部説明できる。空気中においては、Ｐ_０＝２０μＰａであり、水中ではＰ_０＝１μＰａである。この差は、音響伝達現象は、人が地上にいるか水中にいるかによって異なるという事実により説明できる。聴音プロセスで使用される人間の器官は、人間が地上にいるか水中にいるかにより同一ではない。人は、地上では外部耳により、水中では内部耳と頭蓋骨により主に音を聞き取る。

図２において、本発明の時計は、マイクロプロセッサ１を有する。このマイクロプロセッサ１の入力は、手動スイッチ２あるいは時計が置かれた媒体を検出する手段（例えば圧力センサ）４のいずれかに接続される。本発明の変形例において、時計の装着者は、２つの状態の間で手動スイッチ２を活性化させ、時計（自分）が地上にあるか水中にあるかをマイクロプロセッサ１に指示する。本発明の一実施例によれば、圧力センサ４は、音が伝搬する媒体を検出する、即ち媒体の変化にリンクする圧力変動を検出する。

手動スイッチ２を活性化することにより、あるいは圧力センサ４により検出した圧力変化が電気信号を生成する。この電気信号が、状態制御回路６の入力に加えられる。この電気信号は、時計が地上あるいは水中にあるかに応じて、高レベルと低レベルのいずれかを採る。手動スイッチ２または圧力センサ４により生成された電気信号の高レベルと低レベルに応じて、状態制御回路６は制御信号を周波数選択回路８の入力に与える。この制御信号により周波数選択回路８は、周波数生成回路１０の出力点の２つの周波数ｆ_１またはｆ_２を、ピエゾ電子素子であるサウンド・ジェネレータ装置１２に入力する。

本発明の変形例として、本発明はダイバーズ・ウオッチを例に説明したが、本発明は水陸両用のゲーム、耐水性カメラ、深度メータあるいはさらにビーパ（ポケベル）等の他の種類の携帯用機器にも適用可能である。一例として、水陸両用のゲームは、地上あるいは水中でユーザが容易に聞くことのできるメロディを奏でる。耐水性カメラの場合には、このカメラが地上あるいは水中にあるかによって異なる音を発する。例えば、焦点合わせが実行されていることを異なる周波数でユーザに知らせる。深度メータは、ダイバーに自分が最大の深度に達したことを示し、陸上では別の機能を示す。ビーパ（ポケベル）は、媒体が空気あるいは水であろうとも人に効率よく呼び出し音を発する。

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。

地上と水中における人間の音響感受性を示すグラフ。 本発明の時計の電子回路のフローチャート図。

符号の説明

１ マイクロプロセッサ
２ 手動スイッチ
４ 圧力センサ
６ 状態制御回路
８ 周波数選択回路
１０ 周波数生成回路
１２ サウンド・ジェネレータ

Claims (9)

1. サウンド・ジェネレータ（１２）とマイクロプロセッサ（１）とを有する耐水性の携帯用機器において、
   前記サウンド・ジェネレータ（１２）は、
   携帯用機器が地上にある時には、第１周波数ｆ_１を有する第１音響信号を生成し、
   水中にある時には、前記第１周波数ｆ_１とは異なる第２周波数ｆ_２を有する第２音響信号を生成する
   ことを特徴とするサウンド・ジェネレータを有する耐水性の携帯用装置。
2. 前記第１周波数ｆ_１は、１ｋＨｚ−１０ｋＨｚの間にあり、
   前記第２周波数ｆ_２は、８００Ｈｚ−１０００Ｈｚの間である
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 装着者により駆動される手動スイッチ（２）をさらに有し、
   前記手動スイッチ（２）により、前記携帯用機器が地上あるいは水中にあるかをマイクロプロセッサ（１）に示す
   ことを特徴とする請求項１あるいは２記載の装置。
4. 携帯用機器が置かれる媒体である空気あるいは水を検出する手段（４）
   をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１あるいは２記載の装置。
5. 前記検出手段は、湿度センサである
   ことを特徴とする請求項４記載の装置。
6. 前記検出手段は、圧力センサ（４）を有し、
   前記圧力センサ（４）は、測定された圧力に応じて、携帯用機器が地上あるいは水中にあるかをマイクロプロセッサ（１）に示す信号を生成する
   ことを特徴とする請求項４記載の装置。
7. 前記手動スイッチ（２）の駆動または検知手段により検知された媒体中の変化により、状態制御回路（６）の入力に加えられる電気信号が生成され、
   前記状態制御回路（６）は、前記電気信号に応じて、制御信号を周波数選択回路（８）に供給し、
   これにより、前記周波数選択回路（８）は、周波数生成回路（１０）の出力点での２つの周波数ｆ_１とｆ_２のいずれかを選択し、選択された前記周波数ｆ_１またはｆ_２の信号が、サウンド・ジェネレータ（１２）に入力される
   ことを特徴とする請求項３記載の装置。
8. 前記サウンド・ジェネレータ（１２）は、ピエゾ電子トランデューサを含む
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
9. 前記携帯用機器は、ダイバーズ・ウオッチである
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。

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