JPH04295792A - 目覚し時計 - Google Patents

目覚し時計

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Publication number
JPH04295792A
JPH04295792A JP3060701A JP6070191A JPH04295792A JP H04295792 A JPH04295792 A JP H04295792A JP 3060701 A JP3060701 A JP 3060701A JP 6070191 A JP6070191 A JP 6070191A JP H04295792 A JPH04295792 A JP H04295792A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
audio signal
alarm
pressure level
signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3060701A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Mizuguchi
水口 慶一
Yoshihiro Tanigawa
嘉浩 谷川
Yoshiaki Ueno
植野 嘉章
Isao Shimada
勲 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP3060701A priority Critical patent/JPH04295792A/ja
Publication of JPH04295792A publication Critical patent/JPH04295792A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、設定時刻にアラーム音
を出力するとともに、時刻報知などのメッセージ音声を
出力することができる目覚し時計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、目覚し時計としては、設定時
刻になると電子音やブザー音等のアラーム音をスピーカ
から送出し、また、時刻報知音声などのメッセージ音声
をスピーカから送出するようにした目覚し時計が提供さ
れている。スピーカとしてはダイナミックスピーカが一
般に用いられている。
【0003】ところで、ダイナミックスピーカは指向性
が弱いものであるから、スピーカから送出された音を聞
きたい人にだけ聞こえるようにし、近くで寝ている他の
人には音が聞こえないようにすることはできないもので
ある。すなわち、目覚し時計の使用者が他の人よりも早
く起床したい場合や、夜中に時刻報知音声によって時刻
を確認したい場合であっても、アラーム音や報知音が睡
眠中の他の人に聞こえて睡眠を妨害するという問題があ
る。
【0004】このような問題を解決するために、スピー
カとして指向性の強いものを用いることにより音場を限
定することが考えられており、超音波のような指向性の
強い1次音波の非線型パラメトリック作用によって可聴
音である2次音波を生成するパラメトリックスピーカが
注目されている。パラメトリックスピーカは、以下のよ
うな原理で動作する。すなわち、図3に示すように、互
いに異なる2つの周波数F1、F2で超音波振動子を備
えたパラメトリックスピーカ10を駆動すると、超音波
振動子より出力された1次音波(実線で示す)が空気の
非線形性によって干渉し、1次音波の周波数の差成分F
2−F1と和成分F2+F1とが2次音波(破線で示す
)として生成される。このような現象によって生成され
る2次音波の音圧は、1次音波として指向性の強い超音
波を用いて非常に強い音場を形成すれば実用に耐えるレ
ベルになる。また、図4に示すように、1次音波F1、
F2の周波数差が可聴周波数になるようにすれば、差成
分F2−F1として可聴周波数AFの2次音波が生じる
ことになる。このような現象を非線形パラメトリック作
用と称しており、生成された2次音波の指向性は、1次
音波の指向性よりは弱くなるが1次音波に比較的近いパ
ターンを示す(図3の楕円パターン)。したがって、1
次音波として指向性の強い超音波を用いれば、可聴音で
ある2次音波も指向性が強くなるのである。
【0005】超音波振動子1を駆動する方式としては、
図5に示すように、振幅変調により得られた被変調信号
により駆動する振幅変調波駆動方式が知られている。振
幅変調波駆動方式では、アラーム音やメッセージ音声な
どに対応する音声信号を時計部11から出力し、変調部
12において基本周波数の搬送波信号を音声信号によっ
て振幅変調する。被変調信号は、駆動回路13において
増幅され、駆動回路13の出力によって超音波振動子1
を駆動するのである。変調方式としては、搬送波抑圧両
側帯波変調方式などが用いられる。このように被変調信
号によって超音波振動子1を駆動すれば、1次音波の干
渉によってビート成分として可聴周波数の2次音波を生
成することができる。
【0006】パラメトリックスピーカは、上述したよう
に、1次音波の強い音場を必要とするから、複数個の超
音波振動子1を用いて所要の音圧レベルを確保するのが
普通である。また、1次音波として強い超音波が発生す
るから、超音波が人体に悪影響を及ぼさないようにする
ことが必要である。このため、パラメトリックスピーカ
10は、1次音波を送出する超音波振動子1のほかに、
1次音波の非線形パラメトリック作用により2次音波が
生成される空間(パラメトリック・アコスティック・ア
レイ)を囲む音響筒2を備えるとともに、音響筒2にお
いて2次音波を取り出すための開口窓3に少なくとも1
次音波を減衰させる音響フィルタ4を備えているのが普
通である。また、2次音波のサイドローブの発生を抑制
するために、音響筒2の内面には吸音材5が設けられる
。音響筒2は複数部材の組み合わせによって構成され、
開口窓3の近傍に折り曲げ部分が形成されている。 折り曲げ部分は、音波を反射する材料により形成されて
反射面6を形成しており、音波の送出方向を制御すると
ともに、目覚し時計の筐体のような比較的小さな限定さ
れたスペースを有効に利用してアコースティック・パラ
メトリック・アレイが確保できるようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な構成を有するパラメトリックスピーカより送出される
2次音波のうち、可聴周波数の高周波領域(たとえば、
2kHz)では強い指向性を示すが、可聴周波数の低周
波領域(たとえば、500Hz)では指向性が弱くなる
という問題がある。
【0008】すなわち、アラーム音は比較的高い周波数
に設定できるから、強い指向性が得られるのであるが、
メッセージ音声は比較的低い周波数成分を含むものであ
るから、指向性が弱くなって、他の人の睡眠を妨げない
ようにするという目的が達成できないのである。低周波
領域まで指向性を強くしようとすれば、開口径を大きく
することになり、大型化するという問題が生じる。
【0009】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、比較的小型としながらも、アラーム音とメッ
セージ音声とのどちらについても、音圧レベルの比較的
高い領域を他人の睡眠を妨げない程度の限定した範囲と
することができる目覚し時計を提供しようとするもので
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1では、上記目的
を達成するために、1次音波としての超音波を送出する
超音波振動子を備え1次音波の非線形パラメトリック作
用により可聴音である2次音波を送出するパラメトリッ
クスピーカと、設定時刻に出力されるアラーム音に対応
した第1の音声信号およびメッセージ音声に対応した第
2の音声信号を選択的に出力する音声信号出力手段と、
音声信号による搬送波信号の振幅変調を行い被変調信号
により超音波振動子を駆動する変調手段とを具備した目
覚し時計において、第1の音声信号に対応する2次音波
の音圧レベルを睡眠状態から覚醒状態に移行できる程度
に設定し、第2の音声信号に対応する2次音波の音圧レ
ベルを覚醒状態で可聴な最小限度程度に設定する音圧レ
ベル制御手段を備えているのである。
【0011】請求項2では、パラメトリックスピーカは
複数個の超音波振動子を備え、音圧レベル制御手段は、
第1の音声信号の発生時と第2の音声信号の発生時とで
駆動される超音波振動子の数を変えるのである。請求項
3では、音圧レベル制御手段は、第1の音声信号の発生
時と第2の音声信号の発生時とで被変調信号の変調度を
変えるのである。
【0012】
【作用】請求項1の構成によれば、パラメトリックスピ
ーカを用いていることによって、周波数領域の比較的高
いアラーム音については強い指向性によって音場を限定
することができるのであって、睡眠中の使用者を覚醒さ
せる程度の音圧レベルに設定しても他の人の睡眠を妨げ
ないようにすることができるのである。また、メッセー
ジ音声については指向性が弱くなるが、覚醒時に聞こえ
ればよいことに鑑みて、音圧レベルを可能な限り低く抑
えることによって音場が限定されるのであり、メッセー
ジ音声に関しても他の人の睡眠を妨げないようにするこ
とができるのである。
【0013】請求項2および請求項3の構成は望ましい
実施態様である。
【0014】
【実施例】(実施例1)図1に示すように、パラメトリ
ックスピーカ10は、複数個の超音波振動子1a、1b
、1cを備え、各超音波振動子1a、1b、1cは、そ
れぞれ駆動回路13a、13b、13cの出力により駆
動される。時計部11は、設定時刻になると比較的高周
波であるアラーム音に対応する音声信号を出力するアラ
ーム信号発生部11aと、タッチセンサ11cに手など
を触れたときに合成音による時刻報知音声などのメッセ
ージ音声に対応する音声信号を出力するメッセージ信号
発生部11bとを備えている。アラーム信号発生部11
aおよびメッセージ信号発生部11bは変調部12に対
して音声信号を出力する音声信号出力手段となる。変調
部12では、所定周波数(超音波周波数)の搬送波信号
を音声信号によって振幅変調する。変調部12と2つの
駆動回路13a、13cとの間には、それぞれスイッチ
要素としてのリレー接点r1 、r2 が挿入される。 リレー接点r1 、r2 は、上記タッチセンサ11c
からの信号を受けて作動する制御回路14によって開閉
制御される。すなわち、リレー接点r1 、r2 は通
常は変調部12からの被変調信号を駆動回路13a、1
3cに入力できるように閉じているが、タッチセンサ1
1cに手などを触れたときに、制御回路14を介して制
御されて開くのである。すなわち、アラーム音は3個の
超音波振動子1a、1b、1cによって比較的高い音圧
レベルで送出され、メッセージ音声は1個の超音波振動
子1bによって比較的低い音圧レベルで送出されるので
ある。ここに、アラーム音の音圧レベルは、使用者が睡
眠状態から覚醒状態に移行できる程度に設定され、メッ
セージ音声の音圧レベルは、使用者が覚醒状態であると
きに聞き取れる最小限程度に設定される。このように、
リレー接点r1 、r2 、制御回路14によって音圧
レベル制御手段が構成される。
【0015】以上の構成によれば、比較的周波数が高く
強い指向性が得られるアラーム音については、音圧レベ
ルを大きくして睡眠中の使用者を覚醒できるようにし、
低い周波数成分を含み指向性が弱くなるメッセージ音声
については、音圧レベルを下げることによって音場を限
定するのである。上記実施例では、説明を簡略化するた
めに、超音波振動子1a、1b、1cを3個とし、メッ
セージ音声に対しては1個の超音波振動子1bのみを駆
動するようにした例を示したが、超音波振動子1a、1
b、1cの数はこれに限定されるものではなく、目的と
する音圧レベルが得られるように適宜設定すればよい。
【0016】この構成によれば、メッセージ音声が送出
されるときに1次音波である超音波の音圧レベルも下が
るので、比較的長時間に亙ってメッセージ音声が送出さ
れても、超音波による人体への影響が少なく、安全性も
高くなるのである。 (実施例2)本実施例では、図2に示すように、音圧レ
ベル制御手段を、変調部12に入力される音声信号のレ
ベルを調節する可変減衰器15と、可変減衰器15によ
る減衰量を設定する制御回路14とにより構成している
。すなわち、タッチセンサ11cに手などを触れたとき
には、可変減衰器15による減衰量がそれ以前の状態よ
りも大きくなるようにしているのである。その結果、メ
ッセージ音声に対応する音声信号は変調度が小さくなり
、メッセージ音声の音圧レベルがアラーム音よりも小さ
くなるのである。この構成においても実施例1と同様の
効果が得られるものである。また、メッセージ音声につ
いては変調度が小さいことによって、入出力特性が線形
である領域で超音波振動子1が駆動されることになり、
明瞭度が高くなって、音声が聞き取りやすくなるもので
ある。
【0017】なお、変調度を切り換える際には、搬送波
信号と音声信号との両方のレベルを変化させるようにし
てもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明は上述のように、パラメトリック
スピーカを用いていることによって、周波数領域の比較
的高いアラーム音については強い指向性によって音場を
限定することができるのであって、睡眠中の使用者を覚
醒させる程度の音圧レベルに設定しても近くで寝ている
他の人の睡眠を妨げないようにすることができるという
利点がある。また、メッセージ音声については指向性が
弱くなるが、覚醒時に聞こえればよいことに鑑みて、音
圧レベルを可能な限り低く抑えることによって音場が限
定されるのであり、メッセージ音声に関しても他の人の
睡眠を妨げないようにすることができるという効果を奏
するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示すブロック図である。
【図2】実施例2を示すブロック図である。
【図3】パラメトリックスピーカの原理説明図である。
【図4】パラメトリックスピーカの動作説明図である。
【図5】目覚し時計の基本的な構成を示す概略構成図で
ある。
【符号の説明】
1      超音波振動子 1a    超音波振動子 1b    超音波振動子 1c    超音波振動子 10    パラメトリックスピーカ 11    時計部 11a  アラーム信号発生部 11b  メッセージ信号発生部 11c  タッチセンサ 12    変調部 13    駆動回路 13a  駆動回路 13b  駆動回路 13c  駆動回路 14    制御回路 15    可変減衰器 r1     リレー接点 r2     リレー接点

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  1次音波としての超音波を送出する超
    音波振動子を備え1次音波の非線形パラメトリック作用
    により可聴音である2次音波を送出するパラメトリック
    スピーカと、設定時刻に出力されるアラーム音に対応し
    た第1の音声信号およびメッセージ音声に対応した第2
    の音声信号を選択的に出力する音声信号出力手段と、音
    声信号による搬送波信号の振幅変調を行い被変調信号に
    より超音波振動子を駆動する変調手段とを具備した目覚
    し時計において、第1の音声信号に対応する2次音波の
    音圧レベルを睡眠状態から覚醒状態に移行できる程度に
    設定し、第2の音声信号に対応する2次音波の音圧レベ
    ルを覚醒状態で可聴な最小限度程度に設定する音圧レベ
    ル制御手段を備えて成ることを特徴とする目覚し時計。
  2. 【請求項2】  パラメトリックスピーカは複数個の超
    音波振動子を備え、音圧レベル制御手段は、第1の音声
    信号の発生時と第2の音声信号の発生時とで駆動される
    超音波振動子の数を変えることを特徴とする請求項1記
    載の目覚し時計。
  3. 【請求項3】  音圧レベル制御手段は、第1の音声信
    号の発生時と第2の音声信号の発生時とで被変調信号の
    変調度を変えることを特徴とする請求項1記載の目覚し
    時計。
JP3060701A 1991-03-26 1991-03-26 目覚し時計 Withdrawn JPH04295792A (ja)

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JP3060701A JPH04295792A (ja) 1991-03-26 1991-03-26 目覚し時計

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JP3060701A Withdrawn JPH04295792A (ja) 1991-03-26 1991-03-26 目覚し時計

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011211396A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Ritsumeikan 音響システム及びその仮想音源の設定方法
CN108777139A (zh) * 2018-04-08 2018-11-09 杭州电子科技大学 一种声音定向传播的闹钟

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011211396A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Ritsumeikan 音響システム及びその仮想音源の設定方法
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980514