JP2009055282A - 構内放送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 構内放送システムの敷設工事を簡略化する。
【解決手段】 放送装置２及びスピーカ端末装置４が伝送線６によって接続されている。放送装置２では、デジタル変調器１２が端末装置４用のデジタルオーディオ信号で搬送波を変調したデジタル変調信号を伝送線６に供給する。伝送線６には変圧器３０によって降圧した降圧商用交流電圧が重畳されている。端末装置４では、伝送線６からのデジタル変調信号をデジタルオーディオ信号にデジタル復調器２０が復調し、Ｄ／Ａ変換器２４がＤ／Ａ変換し、増幅器２６で増幅し、スピーカ２８に供給する。端末装置４の電源部３６は、伝送線６で伝送された降圧商用交流電圧を直流電圧に変換して、復調器２０、Ｄ／Ａ変換器２４、増幅器２６に供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、構内放送システムに関し、特に、デジタル変調信号によって伝送するものに関する。

従来、デジタル伝送による構内放送システムとしては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。特許文献１の技術によれば、デジタル伝送ラインを構内に布設し、これに複数のスピーカ端末装置がバス接続され、デジタル伝送ラインの一端側に主装置が接続されている。主装置は、各スピーカに伝送するオーディオ信号をデジタル形式に変換した音響データを、デジタル伝送ラインに伝送する。また、各スピーカ端末装置から、それに付属する音量調整器の操作に応じた音量となるように主装置に指示する上り制御データがデジタル伝送ラインに伝送される。これによって、主装置側から指定されたスピーカ端末装置によって、スピーカ端末装置側で指令された音量で拡声が行われる。スピーカ端末装置は、デジタル伝送ラインを伝送された音響データをＤ／Ａ変換器によってアナログオーディオ信号に変換し、増幅器によって増幅した後、スピーカから拡声する。

特開２０００−１３４１１号公報

特許文献１の技術によれば、デジタル伝送ラインに全てのスピーカをバス接続することができるので、構内放送システム全体の配線を簡素化することができる。各スピーカ端末装置には、Ｄ／Ａ変換器や増幅器が設けられているので、これらを動作させるための電力を供給する必要がある。この電力は、例えば商用交流電源を直流電源に変換する電源部をスピーカ端末装置内に設置し、この電源部から供給することになる。これらスピーカ端末装置それぞれに商用交流電源を供給するための電源ラインをスピーカ端末装置ごとに布設する必要がある。スピーカ端末装置の台数は、構内放送システムの規模によるが、かなりの台数となるので、スピーカ端末装置ごとに電源ラインを布設することはかなり面倒である。

また、例えば既に放送設備が存在する状態で、スピーカを増設する必要が生じた場合に、特許文献１の技術を使用しようとすると、既存の放送設備のスピーカラインを除去して、代わりにデジタル伝送ラインを布設し直さなければならない。

本発明は、既存のスピーカラインを利用してデジタル伝送を可能とする共に、スピーカを備える端末装置の布設工事を容易にする構内放送システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様の構内放送システムは、放送装置と、少なくとも１つのスピーカ端末装置と、前記放送装置と前記スピーカ端末装置との間を接続する２本の伝送線とを、有している。２本の伝送線は、平衡回路を形成している。放送装置は、電源手段と変調手段とを有している。電源手段は、２本の伝送線に低圧交流電源を供給する。変調手段は、スピーカ端末用のデジタルオーディオ信号で搬送波を変調してデジタル変調信号を生成して、前記伝送線に供給する。スピーカ端末装置は、復調手段を有し、この復調手段は、前記デジタル変調信号をデジタルオーディオ信号に復調する。復調されたデジタルオーディオ信号をスピーカ端末装置のデジタル／アナログ変換手段がアナログオーディオ信号に変換する。この変換されたアナログオーディオ信号をスピーカ端末装置の増幅手段が増幅する。増幅されたアナログオーディオ信号がスピーカ端末装置のスピーカに供給される。スピーカ端末装置は、更に直流電源手段を有し、この直流電源手段は、前記伝送線から前記低圧交流電源を抽出して、前記復調手段、前記デジタル／アナログ変換手段及び前記増幅手段用の直流電源を生成して、供給する。

このように構成された構内放送システムでは、放送装置からデジタル変調信号が伝送線を介して各スピーカ端末装置に伝送され、各スピーカ端末装置においてアナログオーディオ信号に変換され、増幅器で増幅されて、スピーカから拡声される。伝送線としては、既存のスピーカラインを使用することができ、あらためて伝送線を布設する必要がない。また、スピーカ端末装置において復調手段、増幅器及びデジタル／アナログ変換手段を使用しているが、これらに対する動作電力は、伝送線を利用して伝送された低圧交流電源に基づいてスピーカ端末装置内の電源手段によって供給されるので、スピーカ端末装置を商用交流電源に接続する必要が無い。従って、伝送線の新たな布設が不要な上に、電源ラインのスピーカ端末装置への布設が不要であるので、布設工事は、放送装置及びスピーカ端末装置の設置のみであり、非常に簡単なものとなる。また、伝送線は平衡回線であるので、コモンノイズの影響を受けにくい。

低圧交流電源は、商用交流電圧よりも低い電圧のものにすることができる。このように構成すると、電気工事士の資格を持たない作業員であっても、交流電圧が流れる伝送線にスピーカ端末装置を設置することが可能となる。

放送装置の変調手段及びスピーカ端末装置の復調手段をそれぞれ変復調手段とすることもできる。この場合、例えば、放送装置側からスピーカ端末装置への動作指示のデジタル信号を放送装置の変復調手段によってデジタル変調信号としてスピーカ端末装置に伝送し、スピーカ端末装置側の変復調手段によって動作指示のデジタル信号に復調し、復調されたデジタル信号に従って、スピーカ端末装置側で動作を行い、その動作の結果を表すデジタル信号をスピーカ端末装置側の変復調手段によってデジタル変調信号として放送装置側に伝送し、放送装置側の変復調手段によって復調し、放送装置側でスピーカ端末装置での動作結果を知ることができる。

以上のように、本発明による構内放送システムは、伝送線路として既存のスピーカラインを使用することが可能で、スピーカ端末装置に電源ラインを介して動作電力を供給する必要が無く、またノイズの影響を受けにくい。

本発明の第１実施形態の構内放送システムは、デジタル構内放送システムで、図１に示すように、１台の放送装置２と、複数台のスピーカ端末装置４とを有し、これら放送装置２とスピーカ端末装置４とは、２本の伝送線６によって接続されている。これら伝送線６は、例えば、この構内放送システムを施工する前に使用していたアナログ構内放送システムのスピーカラインを、そのまま使用している。これら伝送線６は２本の平行線からなり、平衡回路を構成している。

放送装置２は、放送用の音源、例えばマイクロホン８を有し、マイクロホン８で集音されたアナログオーディオ信号、例えばアナログ音声信号が、Ａ／Ｄ変換手段、例えばＡ／Ｄ変換器１０によって順次デジタルオーディオ信号に変換される。これらデジタルオーディオ信号は、デジタル変調手段、例えばデジタル変調器１２に順次供給される。このデジタル変調器１２は、いわゆるＰＬＣ変調器と同様な構成で、供給された各デジタルオーディオ信号を複数のパケットに変換し、これらパケットで高周波信号を変調してデジタル変調信号を生成する。なお、パケットには、それの送付先となるスピーカ端末装置４のアドレスを含ませることができるので、マイクロホン８と同時に他の音源を使用し、マイクロホン８の音声を拡声するスピーカ端末装置４と、他の音源からのオーディオ信号を拡声するスピーカ端末装置４とを、異ならせることもできる。このような制御は、制御部１４からデジタル変調器１２に対して与えられる。

デジタル変調器１２からのデジタル変調信号は、変圧器１６に供給され、ここで昇圧されて伝送線６、６に供給される。昇圧によって、伝送線６、６が持つ抵抗成分によるデジタル変調信号が受ける損失を減少させることができる。

各スピーカ端末装置４では、デジタル変調信号は、変圧器１８に供給され、ここで降圧され、復調手段、例えばデジタル復調器２０に供給される。デジタル復調器２０では、デジタル変調信号をパケットに復調する。復調されたパケットに含まれるアドレスが、そのスピーカ端末装置４に割り当てられているアドレスであるパケットを制御部２２からの指示に従って組み立てて、デジタルオーディオ信号を復元する。この復元されたデジタルオーディオ信号が、デジタル／アナログ変換手段、例えばＤ／Ａ変換器２４によってアナログオーディオ信号に変換される。このアナログオーディオ信号が、増幅手段、例えば増幅器２６によって増幅され、スピーカ２８によって拡声される。

このデジタル構内放送システムでは、伝送線６として、以前に使用されていたアナログ構内放送システムの布設済みのスピーカラインをそのまま使用することができるので、デジタル構内放送システムに置換する場合に、新たに伝送線を布設する必要がない。また、これら伝送線は平衡回路を構成しているので、コモンノイズがこれら伝送線にそれぞれ乗っても、変圧器１８に供給される段階で互いに打ち消されるので、スピーカ端末装置４側ではノイズの影響が軽減される。

各スピーカ端末装置４におけるデジタル復調器２０、制御部２２、Ｄ／Ａ変換器２４、増幅器２６を動作させるための電力が必要であるが、この電力は、放送装置２から伝送線６を介して伝送されている。即ち、既存のスピーカラインである伝送線６を利用して、電力が供給される。

そのため、放送装置２では、例えば実効値１００Ｖである商用交流電源の電圧を、それよりも低い電圧、例えば実効値２４Ｖの電圧に、電源手段、例えば変圧器３０によって降圧している。この降圧された商用交流電圧を伝送線６、６に重畳している。このとき、商用交流電圧の周波数、例えば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの電圧が、変圧器１６の一次側に回り込むことを防止するために、変圧器１６の二次側と商用交流電圧の伝送線６、６の給電点との間には、重畳手段、例えばコンデンサ３２、３２が接続されている。コンデンサ３２、３２の値は、高周波信号であるデジタル変調信号は通過させるが、低周波である商用交流電圧は阻止する値に選択されている。

スピーカ端末装置４に伝送線６を介して伝送された降圧商用交流電圧は、変圧器３４によって所定の電圧に変圧されて、直流電源手段、例えば電源部３６に供給され、ここで直流電圧に変換される。この直流電圧が、デジタル復調器２０、制御部２２、Ｄ／Ａ変換器２４、増幅器２６に供給され、これら機器が動作する。なお、変圧器１８の一次側と、変圧器３４の一次側との間には、変圧器１８の二次側に降圧商用交流電圧が回り込むことを防止するために、コンデンサ３８、３８が設けられている。コンデンサ３８の値は、コンデンサ３２の値と同じように決定されている。

このように伝送線６に重畳して、商用交流電圧を各スピーカ端末装置４に伝送しているので、各スピーカ端末装置４を商用交流電源に接続する電源ラインを布設する必要がない。また、伝送線６で伝送する商用交流電圧は、降圧させて１００Ｖよりも低い電圧としてあるので、スピーカ端末装置４の取り付け工事を行う作業員は、特別な資格が不要である。

本発明の第２の実施形態のデジタル構内放送システムでは、図２に示すように、放送装置２ａが、デジタル変調器１２に代えてデジタル変復調器１２ａを備え、各スピーカ端末装置４ａ、４ｂ・・・も、デジタル復調器２０に代えてデジタル変復調器２０ａを備えている。他の構成は、第１の実施形態の放送装置２、各スピーカ端末装置４と同様である。

このように放送装置２ａ及び各スピーカ端末装置４ａ、４ｂ・・・が、デジタル変復調器１２ａ、２０ａを備えているので双方向通信を行うことができる。

例えば通常の放送を行う場合には、図３に示すように、放送装置２ａは、スピーカ端末装置４ａへの放送用のパケットａ１を、スピーカ端末装置４ｂへの放送用パケットａ２、・・・・を順に送信する。各スピーカ端末装置４ａ、４ｂ・・・は、自己宛のパケットを受信し、第１の実施形態で説明したのと同様にして、拡声をスピーカ２８から行う。

例えば放送装置２ａにおいて、スピーカ端末装置４ａ、４ｂ・・・のうち特定のスピーカ端末装置、例えばスピーカ端末装置４ａの状況を把握したい場合、図４（ａ）に示すように、スピーカ端末装置４ａに対して故障確認のための制御情報パケットＣ１を送る。以下、上述した通常の放送と同様に、各スピーカ端末装置４ａ、４ｂ・・・への放送用のパケットを送信する。制御情報パケットＣ１を送信した後、予め定めた時間の経過後に、放送装置２ａは、放送用のパケットの送信を予め定めた間欠期間中、停止する。図３（ｂ）では放送用のパケットａ６の送信終了後、放送用のパケットａ７の送信を中止している。

スピーカ端末装置４ａにおいて、正常に制御情報パケットＣ１を受信できていれば、図４（ｂ）に示すように故障していないことを示す返答情報パケットＲ１を、上記間欠期間中に放送装置２ａに向けて送信する。この返答情報パケットＲ１を受信することによって、放送装置２ａは、スピーカ端末装置４ａが故障していないと判定する。間欠期間に返答情報パケットＲ１を受信できない場合、スピーカ端末装置４ａが故障していると判定する。

この間欠期間の終了後、放送装置２ａは、中止していた放送用のパケットの送信を再開する。この実施形態の場合、放送用のパケット７ａの送信を開始する。同様にして、適切なタイミングで、他のスピーカ端末装置に対しても１台ごとに制御情報パケットを送信し、所定期間後の間欠期間中に、放送装置２ａが返答パケットを受信できるか否かによって、故障か否かを判定する。

この他に、放送装置２ａ側からスピーカ端末装置の音量を制御することもできる。例えば、放送装置２ａからスピーカ端末装置４ａの音量を制御したい場合、放送装置２ａからスピーカ端末装置４ａに対して音量制御用のパケットを送信する。音量制御用のパケットを受信したスピーカ端末装置４ａでは、音量制御を行い、上記の間欠期間に音量制御終了を表す返答情報パケットを送信する。他のスピーカ端末装置に対する音量制御も同様に行われる。

このように放送装置２ａから、各スピーカ端末装置に対して個別に制御情報パケットを送信し、各スピーカ端末装置は、制御情報パケットが自己宛のものであると、その制御情報パケットの内容に応じて動作をし、その結果を間欠期間に送信することによって、放送装置２ａから指示された動作をスピーカ端末装置は行い、また、その動作結果を放送装置において知ることができる。

上記の第１実施形態では、スピーカ端末装置４内のデジタル復調器２０、制御部２２、Ｄ／Ａ変換器２４、増幅器２６に常に電源部３６から直流電圧を供給したが、例えば、増幅器２６と電源部３６との間に開閉スイッチを設け、通常時には、この開閉スイッチを開いておき、放送装置２からこの常開スイッチを閉じることを指示するデジタル変調信号をスピーカ端末装置２に伝送し、これに応じて制御部２２が常開スイッチを閉じた頃に、デジタルオーディオ信号に基づくデジタル変調信号を放送装置２が伝送線６に供給するように構成することもできる。このように構成すると、増幅器２６における不要な電力消費を削減できる。第２の実施形態においても同様である。上記の両実施形態では、降圧した商用交流電圧を伝送線６で伝送したが、例えばインバータ等を用いて低圧の矩形波電圧に変換して、伝送することも可能である。

本発明の第１実施形態の構内放送システムのブロック図である。 本発明の第２実施形態の構内放送システムのブロック図である。 図２の構内放送システムにおいて、通常の放送を行う場合に放送装置から送信されるパケットを示す図である。 図２の構内放送システムにおいて、通常の放送を行う間に放送装置から制御情報パケットを送信する場合のパケットと、この制御パケットに応答してスピーカ端末装置が送信する返答情報パケットとを示す図である。

符号の説明

２ 放送装置
４ スピーカ端末装置
６ 伝送線
８ デジタル変調器（変調手段）
２０ デジタル復調器（復調手段）
２４ Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ変換手段９
２６ 増幅器（増幅手段）
２８ スピーカ
３０ 変圧器（電源手段）
３６ 電源部（直流電源手段）

Claims (4)

1. 放送装置と、少なくとも１つのスピーカ端末装置と、前記放送装置と前記スピーカ端末装置との間を接続する２線の伝送線とを、有し、
   前記２本の伝送線は、平衡回路を形成し、
   前記放送装置は、
   前記伝送線に低圧交流電源を供給する電源手段と、
   前記スピーカ端末装置用のデジタルオーディオ信号で搬送波を変調してデジタル変調信号を生成し、前記伝送線に供給する変調手段とを、
   備え、
   前記スピーカ端末装置は、
   前記デジタル変調信号をデジタルオーディオ信号に復調する復調手段と、
   復調されたデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換するデジタル／アナログ変換手段と、
   前記アナログオーディオ信号を増幅する増幅手段と、
   増幅されたアナログオーディオ信号が供給されるスピーカと、
   前記伝送線から前記低圧交流電源を抽出して、前記復調手段、前記デジタル／アナログ変換手段及び前記増幅手段用の直流電源を生成して、供給する直流電源手段とを、
   具備する構内放送システム。
2. 請求項１記載の構内放送システムにおいて、前記低圧交流電源は、商用交流電圧よりも低い電圧のものである構内放送システム。
3. 請求項１記載の構内放送システムにおいて、前記伝送線は、既存のスピーカラインである構内放送システム。
4. 請求項１記載の構内放送システムにおいて、前記変調手段及び復調手段が、それぞれデジタル変調信号の生成及び復調を行う変復調手段であり、前記放送装置の変復調手段は、前記デジタルオーディオ信号で搬送波を変調したデジタル変調信号の他に、前記スピーカ端末装置に対する動作指示のデジタル信号で搬送波を変調したデジタル変調信号を生成し、前記スピーカ端末装置の変復調手段は、前記動作指示のデジタル信号で搬送波を変調したデジタル変調信号を復調した復調動作指示のデジタル信号を復調し、このデジタル信号に基づく動作結果のデジタル信号で搬送波を変調したデジタル変調信号を生成し、前記放送装置の変復調手段は、前記スピーカ端末装置からの動作結果のデジタル信号で搬送波を変調したデジタル変調信号を復調する構内放送システム。

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