JP2005079768A - 有線音声信号伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数スピーカへの音声供給時、配線数、音質劣化、電源の問題を回避する。
【解決手段】 １組の二線信号線を介して複数の端末に音声信号を供給する際、音声配給装置は、複数の音声信号のそれぞれをデジタルデータに変換する手段と、複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する手段と、シリアルデータに含まれる直流成分を除去すると共にデジタル変調してデジタル変調信号を生成する手段と、音声出力端末駆動用の直流駆動電力を生成する手段と、デジタル変調信号に対して直流駆動電力を重畳して二線信号線に送出する手段とを備え、音声出力端末は、デジタル変調信号に対して重畳された直流駆動電力を分離して各部に供給する手段と、デジタル変調信号を復調してシリアルデータを取り出す手段と、シリアルデータから所望のデジタルデータを抽出する手段と、デジタルデータをアナログ音声に変換出力する手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は音声配給装置側より１組の二線信号線を介して複数の音声出力端末に対して音声信号と直流駆動電力とを供給する有線音声信号伝送システムに関する。

音楽、ニュース、アナウンスなどを、複数の部屋のそれぞれに配置されたスピーカから出力させる目的の音響システムが存在している。

この場合、図１０に示すように、全体として同じ内容の音声ではなく、各部屋毎に異なる音声（音楽、ニュース、アナウンスなど）を出力させることが可能な音響システムも存在している。

この図１０の音響システムでは、音声配給装置１０からの音声信号が、各２本の配線２０を介して、各部屋のスピーカ３１〜３４から出力されるように構成されている。

この図１０の音響システムの場合、全部でｎ部屋（ｎスピーカ）が存在しているとすると、２ｎ本の配線が必要となり、各ｎスピーカに対して音声配給装置１０から配線を行う必要があり、配線が繁雑になっていた。

なお、複数の信号を多重化することによって、１組の基幹配線で多数の送信部あるいは多数の受信部の送受信を可能にする音響システムは、以下の特許文献１、特許文献２にも記載されている。
特開９−６５４９５号公報（第１〜３頁、図１、図２） 特開１０−４３９５号公報（第３〜５頁、図１、図２）

以上のように複数のスピーカに対して、音声配給を行うには、各部屋のスピーカに対しての配線が必要であり、部屋数が増えるに従い、その配線数の多さが問題になってきていた。

また、図１０に示すように、音声配給装置１０で増幅した音声信号をケーブル２０を介して各部屋のスピーカに対して伝送しているため、ケーブル２０での減衰が問題になっていた。このため、ハイインピーダンス伝送などの手法で電流に起因する減衰を抑える工夫もなされていたが、インピーダンス変換トランスをアンプとスピーカとに設けるため、音質劣化の原因にもなっていた。

このため、各部屋のスピーカ側にアンプを設けるという手法も存在するが、その場合には、各部屋のスピーカ近くに設けたアンプの電源をどのようにするかが新たな問題となる。

以上の特許文献１や特許文献２記載の発明も、多重化によって複数の信号の送受信は可能であるものの、各部屋の受信部やアンプの電源をどのようにするかについて配慮はなされていなかった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、音声配給装置側より複数のスピーカに対して音声信号を供給する際に、配線数の多さや音質劣化や電源供給の問題を回避することが可能な音響システムを実現することにある。

すなわち、課題を解決する手段としての本発明は以下に説明するようなものである。

（１）請求項１記載の発明は、音声配給装置側より１組の二線信号線を介して複数の音声出力端末に対して音声信号と直流駆動電力とを供給する有線音声信号伝送システムであって、前記音声配給装置は、複数の音声信号のそれぞれをデジタルデータに変換するデジタル変換手段と、前記複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成するシリアルデータ生成手段と、前記シリアルデータに含まれる直流成分を除去すると共にデジタル変調してデジタル変調信号を生成する変調手段と、前記音声出力端末駆動用の直流駆動電力を生成する直流駆動電力生成手段と、前記デジタル変調信号に対して前記直流駆動電力を重畳して前記二線信号線に送出する混合手段と、を備え、前記音声出力端末は、前記デジタル変調信号に対して重畳された直流駆動電力を分離して各部に供給する直流分離手段と、前記デジタル変調信号を復調してシリアルデータを取り出す復調手段と、前記シリアルデータから所望のデジタルデータを抽出する抽出手段と、前記デジタルデータをアナログの音声信号に変換するアナログ変換手段と、前記音声信号を増幅して音声出力する拡声手段と、を備える、ことを特徴とする有線音声信号伝送システムである。

この発明では、音声配給装置側より１組の二線信号線を介して複数の音声出力端末に対して音声信号と直流駆動電力とを供給する際に、音声配給装置では、複数の音声信号のそれぞれをデジタルデータに変換し、これら複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成し、シリアルデータに含まれる直流成分を除去すると共にデジタル変調してデジタル変調信号を生成し、デジタル変調信号に対して直流駆動電力を重畳して二線信号線に送出する。

一方、音声出力端末は、デジタル変調信号に対して重畳された直流駆動電力を分離して各部に供給し、デジタル変調信号を復調してシリアルデータを取り出し、シリアルデータから所望のデジタルデータを抽出し、このデジタルデータをアナログの音声信号に変換し、音声信号を増幅して音声出力する。

これにより、音声配給装置側より複数のスピーカに対して音声信号を供給する際に、多重化されたシリアルデータからデジタル変調信号を生成して二線信号線に送出しているため、スピーカが複数になっていても、配線数の多さを解消することができる。また、アナログの信号を長距離のケーブルを介して伝送する必要がないため、音質の劣化も防止できる。さらに、デジタル変調信号に直流駆動電力を重畳して伝送しているために、各部屋のスピーカを鳴らすためのアンプの電源供給の問題を回避することも可能になる。

（２）請求項２記載の発明は、前記混合手段は、前記変調手段からのデジタル変調信号を通過させる経路に直流阻止手段としてのコンデンサを有し、前記直流駆動電力生成手段からの直流駆動電力を通過させる経路に高周波阻止手段としてのコイルを有する、ことを特徴とする請求項１記載の有線音声信号伝送システムである。

この発明により、デジタル変調信号に直流駆動電力を重畳して二線信号線を用いて伝送する場合でも、デジタル変調信号と直流駆動電力とが互いに悪影響を及ぼすことがなく効率良く重畳することが可能になる。

（３）請求項３記載の発明は、前記変調手段は、正弦波の搬送波を前記シリアルデータで変調する、ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の有線音声信号伝送システムである。

この発明では、正弦波の搬送波を用いてシリアルデータで変調することにより、通常の矩形波を用いたデジタル信号と比較して、高調波による電磁放射の問題を著しく小さく抑えることが可能になる。

（４）請求項４記載の発明は、前記シリアルデータ生成手段は、前記複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各デジタルデータの品質を示す識別情報を付加する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の有線音声信号伝送システムである。

この発明では、各デジタルデータの品質を示す識別情報が付加されているので、必要に応じて必要な品質のデジタルデータを採用することが可能になる。

（５）請求項５記載の発明は、前記シリアルデータ生成手段は、前記複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加し、前記音声出力端末は、前記制御情報に応じて、前記複数のデジタルデータの選択もしくは拡声の際の音量調節を行う、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の有線音声信号伝送システムである。

この発明では、複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加しているので、音声出力端末側では、制御情報に応じて複数のデジタルデータの選択もしくは拡声の際の音量調節を行うことが可能になる。

（６）請求項６記載の発明は、前記シリアルデータ生成手段は、前記複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加し、前記音声出力端末は、前記制御情報に応じて、前記音声信号を増幅して音声出力する際の周波数特性もしくは残響特性または直線性特性の調節を行う、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の有線音声信号伝送システムである。

この発明では、
複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加しているので、
音声出力端末側では、制御情報に応じて、音声信号を増幅して音声出力する際の周波数特性もしくは残響特性または直線性特性の調節を行うことが可能になる。

（７）請求項７記載の発明は、前記音声出力端末は、該音声出力端末を特定するための端末番号を保持する端末番号保持部と、該音声出力端末の各種状況を検知するセンサと、前記センサで検知された結果を前記端末番号と共に前記音声配給装置に送出する送出手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の有線音声信号伝送システムである。

この発明では、音声出力端末は、該音声出力端末を特定するための端末番号を保持し、該音声出力端末の各種状況を検知するセンサを備えており、センサで検知された結果を端末番号と共に音声配給装置に送出する。これにより、過大電流、発熱、発煙などをセンサで検知し、音声配給装置側に伝えることが可能になる。

（８）請求項８記載の発明は、前記音声出力端末は、該音声出力端末を特定するための端末番号を保持する端末番号保持部と、該音声出力端末が設置された室内の各種状況を検知する検知手段と、前記検知手段で検知された結果を前記端末番号と共に前記音声配給装置に送出する送出手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の有線音声信号伝送システムである。

この発明では、音声出力端末は、該音声出力端末を特定するための端末番号を保持し、該音声出力端末が設置された室内の各種状況を検知する検知手段を備えており、検知手段で検知された室内状況を端末番号と共に音声配給装置に送出する。ここで、検知手段として防犯センサ、火災検知センサ、温度センサ、照明モニタを用いることで、各種室内の状況を音声配給装置側に伝えることが可能になる。

以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。

（１）請求項１記載の発明では、音声配給装置側より複数のスピーカに対して音声信号を供給する際に、多重化されたシリアルデータからデジタル変調信号を生成して二線信号線に送出しているため、スピーカが複数になっていても、配線数の多さを解消することができる。また、アナログの信号を長距離のケーブルを介して伝送する必要がないため、音質の劣化も防止できる。さらに、デジタル変調信号に直流駆動電力を重畳して伝送しているために、各部屋のスピーカを鳴らすためのアンプの電源供給の問題を回避することも可能になる。

また、音声出力端末を増設する場合も、信号線を新たに引き回したり新たな電源を用意したりする必要はなく、増設する音声出力端末に１本の二線信号線を接続するだけで済む。

（２）請求項２記載の発明では、デジタル変調信号に直流駆動電力を重畳して二線信号線を用いて伝送する場合でも、デジタル変調信号と直流駆動電力とが互いに悪影響を及ぼすことがなく効率良く重畳することが可能になる。

（３）請求項３記載の発明では、正弦波の搬送波を用いてシリアルデータで変調することにより、通常の矩形波を用いたデジタル信号と比較して、高調波による電磁放射の問題を著しく小さく抑えることが可能になる。

（４）請求項４記載の発明では、各デジタルデータの品質を示す識別情報が付加されているので、必要に応じて必要な品質のデジタルデータを採用することが可能になる。

（５）請求項５記載の発明では、複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加しているので、音声出力端末側では、制御情報に応じて複数のデジタルデータの選択もしくは拡声の際の音量調節を行うことが可能になる。

（６）請求項６記載の発明では、複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加しているので、音声出力端末側では、制御情報に応じて、音声信号を増幅して音声出力する際の周波数特性もしくは残響特性または直線性特性の調節を行うことが可能になる。

（７）請求項７記載の発明では、音声出力端末は、該音声出力端末を特定するための端末番号を保持し、該音声出力端末の各種状況を検知するセンサを備えており、センサで検知された結果を端末番号と共に音声配給装置に送出する。これにより、過大電流、発熱、発煙などをセンサで検知し、音声配給装置側に伝えることが可能になる。

（８）請求項８記載の発明では、音声出力端末は、該音声出力端末を特定するための端末番号を保持し、該音声出力端末が設置された室内の各種状況を検知する検知手段を備えており、検知手段で検知された室内状況を端末番号と共に音声配給装置に送出する。ここで、検知手段として防犯センサ、火災検知センサ、照明モニタを用いることで、各種室内の状況を音声配給装置側に伝えることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態例の音声配給装置１００と音声出力端末３００とを有する音響システムの電気的な主要部分の構成図である。

この図１において、１００は、１組の二線信号線を介して複数の音声出力端末に対して音声信号と直流駆動電力とを供給する有線音声信号伝送システムにおける音声配給装置である。

１０１は音声配給装置１００の各部を制御する設定手段であり、本実施の形態例においては、複数のデジタルデータのＩＤを示す識別情報、複数のデジタルデータの品質を示す識別情報、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加する制御を行う。

１１０は複数の音声信号のソース（音声信号源）であり、ここでは、音声信号-1としてのソース１１１、音声信号-2としてのソース１１２、音声信号-3としてのソース１１３、音声信号-4としてのソース１１４、の４種類のソースを例示している。

１２１〜１２４はそれぞれソース１１１〜１１４の音声信号をＡ-Ｄ変換してデジタルデータを生成するＡ-Ｄ変換器（ＡＤＣ）である。このＡＤＣはソースのチャネル数と同数設けられているものとする。

１３０は前記複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成するシリアルデータ生成手段としての多重化手段である。なお、この多重化手段１３０での多重化の際に、設定手段１０１によって、各デジタルデータのＩＤを示す識別情報や制御情報が付加される。

１４０は前記シリアルデータに含まれる直流成分を除去すると共にデジタル変調してデジタル変調信号を生成する変調手段である。

１５０は後述する音声出力端末において増幅等の各部を駆動するための直流駆動電力を生成する直流駆動電力生成手段である。

１６０は前記デジタル変調信号に対して前記直流駆動電力を重畳する混合手段である。

１７０は直流駆動電力が重畳されたデジタル変調信号を二線信号線２００に送出する送出手段である。

２００は二線信号線であり、ツイステッドペアケーブル、同軸ケーブルなど各種の二線からなる信号線が該当する。なお、この二線信号線２００を介して、音声配給装置１００より、数珠繋ぎにされた複数の音声出力端末３００（３００ａ〜３００ｎ）がデジタル変調信号の供給を受けるように接続されている。

３００ａは複数の音声出力端末３００のうちの一つであり、音声配給装置１００側より１組の二線信号線２００を介して音声信号と直流駆動電力とが供給されるように接続されている。

３０１は音声出力端末３００の各部を制御する設定手段であり、本実施の形態例においては、複数のデジタルデータのＩＤを示す識別情報、複数のデジタルデータの品質を示す識別情報、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を受けて所望の音声信号の出力を行う。

３１０は直流駆動電力が重畳されたデジタル変調信号を二線信号線２００を介して受信する受信手段である。

３２０は直流駆動電力が重畳されたデジタル変調信号について、直流駆動電力とデジタル変調信号とを分離する分離手段である。なお、分離された直流駆動電力は、音声出力端末３００ａ内の各部に供給される。

３３０はデジタル変調信号を復調することでシリアルデータを取り出す復調手段である。

３４０は多重化されたシリアルデータから所望のデジタルデータを抽出する抽出手段である。この抽出手段３４０では、設定手段３０１に設定されている識別情報とシリアルデータに含まれる識別情報とを参照して、所望のデジタルデータの抽出を行う。

３５０はデジタルデータについてＤ-Ａ変換を行って音声信号を生成するＤ-Ａ変換器（ＤＡＣ）である。

３６０は音声信号を増幅する増幅手段であり、シリアルデータに含まれている制御情報に応じて、周波数特性もしくは残響特性または直線性特性の調節を行いつつ増幅を行う。

３７０は増幅手段３６０で増幅された音声信号を音声として出力する電機音響変換素子としてスピーカである。なお、増幅手段３６０とスピーカ３７０とで、請求項の拡声手段を構成している。

なお、音声出力端末３００ａ〜３００ｎは複数の別の部屋にそれぞれ取り付けられている場合と、一つの部屋に取り付けられている場合との、いずれの場合でも良いものとする。

以下、本実施の形態例の音響システムの動作について図面を参照して詳細に説明する。

ソース１１０の音声信号-1〜音声信号-4は、それぞれＡＤＣ１２１〜１２４によってデジタルデータに変換される。

そして、これら複数のデジタルデータは、シリアルデータ生成手段を構成する多重化手段１３０によって多重化され、複数のデジタルデータが所定の並び順に並んだシリアルデータに変換される。

なお、この多重化手段１３０での多重化の際に、音声出力端末側での音声出力時の必要に応じて、設定手段１０１によって、各デジタルデータのＩＤを示す識別情報や制御情報が付加される。

ここで、識別情報としては、各デジタルデータの品質（サンプリング周波数、量子化ビット数、チャネル数など）を示すものが考えられる。

また、各音声出力端末での再生を制御する制御情報としては、各音声出力端末での再生を制御する情報（複数のデジタルデータの選択もしくは拡声の際の音量調節に関する情報）、音声信号を増幅して音声出力する際の周波数特性もしくは残響特性または直線性特性の調節を行う情報、などが考えられる。

この時点で多重化手段１３０で生成されたシリアルデータは直流成分を含んでいる。そこで、変調手段１４０で、シリアルデータに含まれる直流成分を除去すると共にデジタル変調してデジタル変調信号を生成する。

ここで、変調手段１４０は、図２（ａ）に示すように、正弦波の搬送波を前記シリアルデータで変調するようにしている。ここでは、分離部１４１でシリアルデータの０／１を分離し、０の場合には正弦波発振部１４２からの正弦波が出力され、１の場合には正弦波発振部１４３からの正弦波が出力されるように、構成されている。

なお、正弦波発振部１４２からの正弦波と、正弦波発振部１４３からの正弦波とは、互いに異なる周波数、互いに異なる位相、互いに異なる振幅、のいずれかあるいは組合せとなっていて、０／１の識別に使用可能な状態に制御されているものとする。

また、変調手段１４０の別の構成例としては、図２（ｂ）に示すように、２種類の正弦波の搬送波をスイッチングにより切り替えることで、シリアルデータで変調するのと同等な状態になるようにしている。ここでは、スイッチ制御部１４４でシリアルデータの０／１に応じてスイッチングを制御するようにしており、０の場合には正弦波発振部１４２からの正弦波が出力され、１の場合には正弦波発振部１４３からの正弦波が出力されるように、構成されている。

なお、この場合も、正弦波発振部１４２からの正弦波と、正弦波発振部１４３からの正弦波とは、互いに異なる周波数、互いに異なる位相、互いに異なる振幅、のいずれかあるいは組合せとなっていて、０／１の識別に使用可能な状態に制御されているものとする。

なお、正弦波発振部１４２、１４３の正弦波の周波数との関係は、以下の（１）〜（３）の三種類に大別できる。

（１）図３（ａ）（ｂ）に示すように周波数（周期）の異なる２種類の正弦波を用意し、シリアルデータ（図３（ｃ））に応じて、いずれか一方の正弦波を出力する（図３（ｄ））。この場合、データ転送速度は、いずれか低い周波数の正弦波の周期（１／ｆ）で制限される。

（２）図４（ａ）（ｂ）に示すように位相（Δφ）が異なり周波数が等しい２種類の正弦波を用意し、シリアルデータ（図４（ｃ））に応じて、いずれか一方の正弦波を出力する（図４（ｄ））。この場合、二つの正弦波発振器に代えて、一つの発振器と移相器との組合せとすることも可能である。この場合、データ転送速度は、移相変化分Δφの時間差Δｔで制限される。

（３）図５（ａ）（ｂ）に示すように振幅が異なり周波数が等しい２種類の正弦波を用意し、シリアルデータ（図５（ｃ））に応じて、いずれか一方の正弦波を出力する（図５（ｄ））。この場合、二つの正弦波発振器に代えて、一つの発振器と振幅制限器（減衰器）との組合せとすることも可能である。

なお、以上の（１）〜（３）を組み合わせて使用し、さらにデータ転送速度を高めることも可能である。

以上のように、この発明では、正弦波の搬送波を用いてシリアルデータで変調することにより、通常の矩形波を用いたデジタル信号と比較して、高調波による電磁放射の問題を著しく小さく抑えることが可能になる。

さらに、不要輻射に対する性能は多少犠牲になるが、コンパクトディスク（CD）等で使用されているEFM（Eight to Fourteen Modulation）変調方式でDSV（Digital Sum Value）に着目し直流成分抑圧したデジタル変調方式を使用しても、本考案による変調手段を具現化出来ることも容易に工夫できる。なお、DVSとは、デジタル信号に直流成分がどの程度含まれるかの数値である。

さらに、このデジタル変調信号に対して、直流駆動電力生成手段１５０において、音声出力端末を駆動するのに必要な直流駆動電力を重畳する。

この際、混合手段は、図６に示すように、変調手段１４０からのデジタル変調信号を通過させる経路に直流阻止手段としてのコンデンサを有し、直流駆動電力生成手段１５０からの直流駆動電力を通過させる経路に高周波阻止手段としてのコイルを有している。

ここで、高周波阻止手段としてのコイルは、図７（ａ）に示すように、デジタル変調信号を遮断する際のインピーダンスＺ（Ｚ＝ωＬ）が十分低くなるように、インダクタンスＬが設定されていることが望ましい。

ここで、直流阻止手段としてのコンデンサは、デジタル変調信号を通過させる際のインピーダンスＺ（Ｚ＝１／ωＣ）が十分低くなるように（図７（ｂ））、かつ、直流を阻止する際のインピーダンスが十分高くなるように（図７（ａ））、容量Ｃが設定されていることが望ましい。

なお、従来は、加算回路（加算アンプ）による加算であったり、抵抗加算回路であったりしたが、本実施の形態例のようにコイルとコンデンサとを用いることで、デジタル変調信号および直流駆動電力の双方を効率よく重畳することが可能になる。

そして、直流駆動電力が重畳されたデジタル変調信号は、送出手段１７０から二線信号線２００に送出される。

このように二線信号線２００に送出された直流駆動電力が重畳されたデジタル変調信号は、二線信号線２００に対して並列に接続された複数の音声出力端末３００のそれぞれで受信される。ここでは、音声出力端末３００ａについて動作説明を行う。

音声出力端末３００ａでは、二線信号線２００からの直流駆動電力が重畳されたデジタル変調信号を受信手段３１０で受信する。そして、直流分離手段３２０が、デジタル変調信号に対して重畳された直流駆動電力を分離して各部に供給すると共に、デジタル変調信号を復調手段３３０に供給する。

直流分離手段３２０の構成は、混合手段（図６参照）と同様に、デジタル変調信号を通過させる経路に直流阻止手段としてのコンデンサを有し、直流駆動電力を各部に分配する経路に高周波阻止手段としてのコイルを有しているものが、効率の点から望ましい。

ここで、復調手段３３０は、図８に示すように、シリアルデータに応じて２種類の正弦波の搬送波で変調された変調信号から、それぞれの正弦波の周波数および位相に合致した正弦波フィルタ３３１，３３２とを用いて、シリアルデータを構成する０，１を取り出すような構成になっている。そして、正弦波フィルタ３３１，３３２の出力結果をもとに、シリアルデータ生成部３３３がシリアルデータを生成する。

この実施の形態例では、正弦波の搬送波を用いてシリアルデータで変調した状態のデジタル変調信号を伝送することにより、通常の矩形波を用いたデジタル信号と比較して、高調波による電磁放射の問題を著しく小さく抑えることが可能になっている。

そして、抽出手段３４０では、設定手段３０１に設定されている識別情報とシリアルデータに含まれる識別情報とを参照して、多重化されたデジタルデータの中から所望のデジタルデータの抽出を行う。すなわち、ソース１１０の複数の音声信号の中から、設定されている音声信号に対応するデジタルデータを抽出する。

抽出されたデジタルデータはＤＡＣ３５０でアナログの音声信号に変換され、増幅手段３６０で所定の音量になるように増幅されて、スピーカ３７０から音声として出力される。

なお、抽出手段３４０において、デジタルデータに含まれる識別情報や制御情報が抽出され、これら識別情報や制御情報に基づいて、増幅手段３６０での増幅の音量，周波数特性，残響特性，直線性特性などの調節が行われる。

以上のように構成することで、音声配給装置１００側より複数の音声出力端末のスピーカに対して音声信号を供給する際に、多重化されたシリアルデータからデジタル変調信号を生成して二線信号線に送出しているため、スピーカが複数になっていても、配線数の多さを解消することができる。また、アナログの信号を長距離のケーブルを介して伝送する必要がないため、音質の劣化も防止できる。さらに、デジタル変調信号に直流駆動電力を重畳して伝送しているために、各部屋のスピーカを鳴らすためのアンプの電源供給の問題を回避することも可能になる。

また、音声出力端末を増設する場合も、信号線を新たに引き回したり新たな電源を用意したりする必要はなく、増設する音声出力端末に１本の二線信号線を接続するだけで済む。

また、この実施の形態例では、混合手段１６０では、変調手段１４０からのデジタル変調信号を通過させる経路に直流阻止手段としてのコンデンサを有し、直流駆動電力生成手段１５０からの直流駆動電力を通過させる経路に高周波阻止手段としてのコイルを有するようにしているため、デジタル変調信号に直流駆動電力を重畳して二線信号線を用いて伝送する場合でも、デジタル変調信号と直流駆動電力とが互いに悪影響を及ぼすことがなく効率良く重畳することが可能になる。

また、以上の実施の形態例では、正弦波の搬送波をシリアルデータで変調することにより、通常の矩形波を用いたデジタル信号と比較して、高調波による電磁放射の問題を著しく小さく抑えることが可能になる。

また、以上の実施の形態例では、複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各デジタルデータの品質を示す識別情報を付加するようにしているので、必要に応じて必要な品質のデジタルデータを採用することが可能になる。

また、複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加しているので、音声出力端末側では、制御情報に応じて複数のデジタルデータの選択もしくは拡声の際の音量調節を行うことが可能になる。

また、以上の実施の形態例で、複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加しているので、音声出力端末側では、制御情報に応じて、音声信号を増幅して音声出力する際の周波数特性もしくは残響特性または直線性特性の調節を行うことが可能になる。これにより、各部屋の特性やスピーカの個体差に合わせた調節も可能になる。あるいは、音楽に合わせた周波数特性、ニュース音声に合わせた周波数特性などの調節も可能になる。

この場合、各部屋に１つの音声出力端末を配置した場合、部屋毎の反響特性などに応じて、各音声出力端末の周波数特性や残響特性を変化させることで、部屋毎の反響特性に影響されず、同一の特性になるような再生が可能になる。このようにすることで、試験会場のヒアリングなどでも、各部屋を同一の条件に設定することが可能になる。

また、この場合、１つの部屋に複数の音声出力端末を配置して、各音声出力端末の周波数特性や残響特性を変化させることで、多チャンネルの音場再生の場合に、適切なサラウンド効果などを創出することが可能になる。

図９は本発明の第二の実施の形態例の音響システムの構成を示すブロック図である。既に説明した図１と同一物には同一番号を付して重複した説明は省略してある。

ここで、音声出力端末３００ａには、該音声出力端末を特定するための端末番号を保持する端末番号保持部としての設定手段３０１と、
該音声出力端末の各種状況を検知するセンサ３８０と、センサ３８０で検知された結果を前記端末番号と共に前記音声配給装置に送出する送出手段３９０と、を備えたことを特徴としている。

また、音声配給装置１００には、音声出力端末３００ａからの信号を受信する受信手段１８０と、受信結果を解読して表示する表示手段１９０とを備えたことを特徴としている。

ここで、センサ３８０として、熱センサ、電流センサ、発煙センサなどを用いることで、各種室内の状況を音声配給装置側に伝えることが可能になる。

この実施の形態例では、音声出力端末３００ａは、該音声出力端末を特定するための端末番号を保持しており、センサ３８０で検知された結果を端末番号と共に音声配給装置に送出する。これにより、過大電流、発熱、発煙などをセンサ３８０で検知し、音声配給装置１００側に伝えることが可能になる。

また、音声配給装置１００では、センサでの検知結果と共に端末番号を受信できるので、どの部屋で異常が生じているかを明瞭に把握することができる。すなわち、従来であれば、過大電流が流れたとしても多数の音声出力端末の全体の変化の中に埋もれてしまって検出は困難であったが、本実施の形態例によれば、異常を確実に検知することができる。

また、ここで、センサ３８０として、検知手段としての防犯センサ、火災検知センサ、照明モニタを用いることで、端末番号と共に各種室内の状況を更に明確に音声配給装置１００側に伝えることが可能になる。

〈その他の実施の形態例〉
以上の実施の形態例ではシリアルデータから２つの正弦波信号を搬送波として２値のデジタル変調信号を生成したが、正弦波信号を多数用意して、多値のデジタル変調信号を生成するようにしてもよい。これにより、電磁放射の問題をクリアしつつ、より多くの情報を伝送することが可能になる。

また、設定手段３０１の設定内容は、予めＲＯＭなどに設定されているもののほか、音声配給装置１００側から任意のタイミングで書き換えるようにしてもよい。また、音声出力端末３００ａ側で設定を変更できるようにしてもよい。

本発明の実施の形態例の音声配給装置の電気的構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態例の音声配給装置の主要部の電気的構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態例の主要部の状態を示す構成図である。 本発明の実施の形態例の主要部の状態を示す構成図である。 本発明の実施の形態例の主要部の状態を示す構成図である。 本発明の実施の形態例の音声配給装置の主要部の電気的構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態例の音声配給装置の主要部の電気的特性を示す特性図である。 本発明の実施の形態例の音声配給装置の主要部の電気的構成を示す構成図である。 本発明の他の実施の形態例の音声配給装置の主要部の電気的構成を示す構成図である。 従来の音声配給装置の主要部の電気的構成を示す構成図である。

符号の説明

１００ 音声配給装置
１０１ 設定手段
１１０ ソース
１２１〜１２４ ＡＤＣ
１３０ 多重化手段
１４０ 変調手段
１４１ 分離部
１４２，１４３ 正弦波発振部
１４４ スイッチ制御部
１５０ 直流駆動電力生成手段
１６０ 混合手段
１７０ 送出手段
２００ 二線信号線
３００ 音声出力端末
３０１ 設定手段
３１０ 受信手段
３２０ 直流分離手段
３３０ 復調手段
３３１，３３２ 正弦波フィルタ
３３３ シリアルデータ生成部
３４０ 抽出手段
３５０ ＤＡＣ
３６０ 増幅手段
３７０ スピーカ
３８０ センサ
３９０ 送出手段

Claims (8)

1. 音声配給装置側より１組の二線信号線を介して複数の音声出力端末に対して音声信号と直流駆動電力とを供給する有線音声信号伝送システムであって、
   前記音声配給装置は、
   複数の音声信号のそれぞれをデジタルデータに変換するデジタル変換手段と、
   前記複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成するシリアルデータ生成手段と、
   前記シリアルデータに含まれる直流成分を除去すると共にデジタル変調してデジタル変調信号を生成する変調手段と、
   前記音声出力端末駆動用の直流駆動電力を生成する直流駆動電力生成手段と、
   前記デジタル変調信号に対して前記直流駆動電力を重畳して前記二線信号線に送出する混合手段と、
   を備え、
   前記音声出力端末は、
   前記デジタル変調信号に対して重畳された直流駆動電力を分離して各部に供給する直流分離手段と、
   前記デジタル変調信号を復調してシリアルデータを取り出す復調手段と、
   前記シリアルデータから所望のデジタルデータを抽出する抽出手段と、
   前記デジタルデータをアナログの音声信号に変換するアナログ変換手段と、
   前記音声信号を増幅して音声出力する拡声手段と、
   を備える、
   ことを特徴とする有線音声信号伝送システム。
2. 前記混合手段は、前記変調手段からのデジタル変調信号を通過させる経路に直流阻止手段としてのコンデンサを有し、前記直流駆動電力生成手段からの直流駆動電力を通過させる経路に高周波阻止手段としてのコイルを有する、
   ことを特徴とする請求項１記載の有線音声信号伝送システム。
3. 前記変調手段は、正弦波の搬送波を前記シリアルデータで変調する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の有線音声信号伝送システム。
4. 前記シリアルデータ生成手段は、前記複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各デジタルデータの品質を示す識別情報を付加する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の有線音声信号伝送システム。
5. 前記シリアルデータ生成手段は、前記複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加し、
   前記音声出力端末は、前記制御情報に応じて、前記複数のデジタルデータの選択もしくは拡声の際の音量調節を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の有線音声信号伝送システム。
6. 前記シリアルデータ生成手段は、前記複数のデジタルデータを多重化してシリアルデータを生成する際に、各音声出力端末での再生を制御する制御情報を付加し、
   前記音声出力端末は、前記制御情報に応じて、前記音声信号を増幅して音声出力する際の周波数特性もしくは残響特性または直線性特性の調節を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の有線音声信号伝送システム。
7. 前記音声出力端末は、
   該音声出力端末を特定するための端末番号を保持する端末番号保持部と、
   該音声出力端末の各種状況を検知するセンサと、
   前記センサで検知された結果を前記端末番号と共に前記音声配給装置に送出する送出手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の有線音声信号伝送システム。
8. 前記音声出力端末は、
   該音声出力端末を特定するための端末番号を保持する端末番号保持部と、
   該音声出力端末が設置された室内の各種状況を検知する検知手段と、
   前記検知手段で検知された結果を前記端末番号と共に前記音声配給装置に送出する送出手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の有線音声信号伝送システム。
   

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