JP2012028845A

JP2012028845A - 拡声装置および拡声方法

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Publication number: JP2012028845A
Application number: JP2010162764A
Authority: JP
Inventors: Sanae Nakamura; さなえ中村; Hiroaki Uemura; 浩明上村
Original assignee: NEC Corp; NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Corp; NEC Engineering Ltd
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-07-20
Also published as: JP5448189B2

Abstract

【課題】周辺の状況に応じて、住民が重要な放送を聞き逃したり、放送内容を把握できなかったりすることを防ぐ。
【解決手段】風力検出部２２０が拡声装置２００の周囲の風向きおよび風速を測定し、音圧検出部２３０が拡声装置２００の周辺雑音の雑音レベルを測定し、それぞれが測定した風向きと風速と雑音レベルとに基づいて、制御部２４０がパラメトリック・スピーカー２７０の位置および出力音量を算出し、パラメトリック・スピーカー２７０の位置を算出した位置に移動させ、増幅部２５０が、親局装置１００から送信されてきた音声信号を、制御部２４０が算出した出力音量へ増幅し、パラメトリック・スピーカー２７０が増幅部２５０が増幅した出力音量で音声信号を拡声する。
【選択図】図１

Description

本発明は、屋外にて拡声放送を行う拡声装置および拡声方法に関する。

一般的に使用されている同報無線システムの屋外拡声子局の拡声放送は、入り組んだ住宅街や遮音性の高い構造のマンションの屋内などにおいて、住民に届かないことがある。

一方、放送が届きにくい住宅の住民が十分聞こえる程度に音量を上げて拡声を行うと、他の住民からのクレームになることがある。

そこで、複数の種類（例えば、２種類）のスピーカーを用いて、拡声を行う技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開昭６２−００８６９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような技術においては、周辺の風力や周辺雑音によって音声が届きにくい地域が出てきてしまうおそれがある。

本発明の目的は、上述した課題を解決する拡声装置および拡声方法を提供することである。

本発明の拡声装置は、
屋外に設置される拡声装置であって、
親局装置から送信されてきた放送するための音声信号を拡声するパラメトリック・スピーカーと、
当該拡声装置の周囲の風向きおよび風速を測定する風力検出部と、
当該拡声装置の周辺雑音の雑音レベルを測定する音圧検出部と、
前記風力検出部が測定した風向きおよび風速と、前記音圧検出部が測定した雑音レベルとに基づいて、前記パラメトリック・スピーカーの位置および出力音量を算出し、前記パラメトリック・スピーカーの位置を該算出した位置に移動させる制御部と、
前記音声信号を、前記制御部が算出した出力音量へ増幅する増幅部とを有し、
前記パラメトリック・スピーカーは、前記増幅部が増幅した出力音量で前記音声信号を拡声する。

また、本発明の拡声方法は、
屋外に設置される拡声装置における拡声方法あって、
当該拡声装置の周囲の風向きを測定する処理と、
当該拡声装置の周囲の風速を測定する処理と、
当該拡声装置の周辺雑音の雑音レベルを測定する処理と、
前記測定した風向きおよび風速と雑音レベルとに基づいて、当該拡声装置に設けられたパラメトリック・スピーカーの位置および出力音量を算出する処理と、
親局装置から送信されてきた放送するための音声信号を、該算出した出力音量へ増幅する処理と、
前記パラメトリック・スピーカーの位置を、該算出した位置に移動させる処理と、
前記パラメトリック・スピーカーに、該増幅した出力音量で前記音声信号を拡声させる処理とを行う。

以上説明したように、本発明においては、周辺の状況に応じて、住民が重要な放送を聞き逃したり、放送内容を把握できなかったりすることを防ぐことができる。

本発明の拡声装置が設けられた放送システムの実施の一形態を示す図である。図１に示した制御部に記憶されている、パラメトリック・スピーカーの位置（向き）に関する基準情報の一例を示す図である。図１に示した制御部に記憶されている、パラメトリック・スピーカーの出力音量に関する基準情報の一例を示す図である。図１に示した形態における拡声方法を説明するためのシーケンス図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の拡声装置が設けられた放送システムの実施の一形態を示す図である。

本形態は図１に示すように、親局装置１００と、本発明の拡声装置２００とから構成されている。

親局装置１００は、所定の一括放送を行う無線放送装置である。また、親局装置１００は、放送を行う際、その旨を示す無線呼び出し信号を拡声装置２００へ送信する。

また、親局装置１００には図１に示すように、入力部１１０と、無線部１２０とが設けられている。

入力部１１０は、親局装置１００を操作する操作者からの入力を受け付ける。また、入力部１１０は、一般的に用いられている操作部と呼び出し選択部とから構成される操作卓であっても良い。また、入力部１１０は、入力された信号を無線部１２０へ出力する。具体的には、入力部１１０は、放送を行うための入力がされると、無線呼び出し信号を無線部１２０へ出力する。また、入力部１１０は、放送する内容が入力されると、入力された内容を放送する。

無線部１２０は、入力部１１０から出力されてきた信号を無線信号として送信（放送）する。

また、拡声装置２００は、親局装置１００から送信されてきた放送するための音声信号を受信し、拡声して放音する。ここで放音とは、スピーカー等の拡声器を用いて外部へ音を出力することである。なお、拡声装置２００は、屋外に設置されている。

また、拡声装置２００には図１に示すように、無線部２１０と、風力検出部２２０と、音圧検出部２３０と、制御部２４０と、増幅部２５０と、トランペットスピーカー２６０と、パラメトリック・スピーカー２７０とが設けられている。

無線部２１０は、親局装置１００から送信されてきた無線信号を受信する。また、無線部２１０は、受信した無線信号を制御部２４０へ出力する。

風力検出部２２０は、拡声装置２００の周囲の風向きおよび風速を測定する。ここで、風力検出部２２０は、親局装置１００から送信されてきた無線呼び出し信号を無線部２１０が受信した際、当該測定を行うものであっても良い。また、風力検出部２２０は、測定した結果を制御部２４０へ出力する。なお、風力検出部２２０には、一般的な風力計が含まれている。

音圧検出部２３０は、拡声装置２００の周辺雑音の雑音レベルを測定する。ここで、音圧検出部２３０は、親局装置１００から送信されてきた無線呼び出し信号を無線部２１０が受信した際、当該測定を行うものであっても良い。また、音圧検出部２３０は、測定した結果を制御部２４０へ出力する。なお、音圧検出部２３０には、一般的な音圧計が含まれている。

制御部２４０は、風力検出部２２０から出力されてきた風向きおよび風速と、音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルとに基づいて、パラメトリック・スピーカー２７０の位置および出力音量を算出する。なお、ここで「位置」とは、パラメトリック・スピーカー２７０の「向き」や「角度」も含む。

例えば、風力検出部２２０から出力されてきた風向きと同じ方角をパラメトリック・スピーカー２７０の向きとする算出をしても良い。また、風力検出部２２０から出力されてきた風速が速ければ速いほど、出力音量を大きな値として算出するものであっても良い。また、音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが高ければ高いほど、出力音量を大きな値として算出するものであっても良い。なお、これらの算出基準となる基準情報が制御部２４０にあらかじめ記憶されており、その基準情報に基づいて算出するものであっても良い。この基準情報は、風力検出部２２０にて測定された風向きおよび風速、音圧検出部２３０にて測定された雑音レベルに応じて、パラメトリック・スピーカー２７０の位置や出力音量をあらかじめ調整して、適当な位置や出力音量の統計を取っておき、その統計情報に基づいて作成されるものが好ましい。

図２は、図１に示した制御部２４０に記憶されている、パラメトリック・スピーカー２７０の位置（向き）に関する基準情報の一例を示す図である。

図２に示すように、制御部２４０には、風向きとパラメトリック・スピーカー２７０の向きとが対応付けられて基準情報として記憶されている。

例えば、風向き「北」とパラメトリック・スピーカー２７０の向き「北」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風向きが「北」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の向きを「北」とする算出を行うことを示している。

また、風向き「北東」とパラメトリック・スピーカー２７０の向き「北東」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風向きが「北東」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の向きを「北東」とする算出を行うことを示している。

また、風向き「東」とパラメトリック・スピーカー２７０の向き「東」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風向きが「東」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の向きを「東」とする算出を行うことを示している。

また、風向き「南東」とパラメトリック・スピーカー２７０の向き「南東」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風向きが「南東」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の向きを「南東」とする算出を行うことを示している。

また、風向き「南」とパラメトリック・スピーカー２７０の向き「南」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風向きが「南」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の向きを「南」とする算出を行うことを示している。

また、風向き「南西」とパラメトリック・スピーカー２７０の向き「南西」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風向きが「南西」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の向きを「南西」とする算出を行うことを示している。

また、風向き「西」とパラメトリック・スピーカー２７０の向き「西」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風向きが「西」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の向きを「西」とする算出を行うことを示している。

また、風向き「北西」とパラメトリック・スピーカー２７０の向き「北西」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風向きが「北西」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の向きを「北西」とする算出を行うことを示している。

なお、図３には、向きとして「東西南北」の方角のみを示したが、さらなる細かな方角（南南西等）や、上下方向（地面に対して垂直方向）の角度についての基準情報を用いるものであっても良い。また、向き以外の位置として、高さ等の拡声装置２００における位置を用いるものであっても良い。

図３は、図１に示した制御部２４０に記憶されている、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量に関する基準情報の一例を示す図である。

図３に示すように、制御部２４０には、風速（ｍ／ｓ）と雑音レベルと出力音量とが対応付けられて基準情報として記憶されている。なお、図３に示した雑音レベルの「Ａ」〜「Ｃ」および出力音量の「１」〜「７」は、説明の便宜上示した文字または数値であり、実際は、雑音レベルや出力音量に相当する数値が記憶される。ここでは、雑音レベルの大きさは「Ａ＜Ｂ＜Ｃ」とし、また出力音量の大きさは「１＜２＜３＜４＜５＜５＜６＜７」とする。

例えば、風速「０以上５未満」と雑音レベル「Ａ」と出力音量「１」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「０ｍ／ｓ以上５ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ａ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「１」とする算出を行うことを示している。

また、風速「０以上５未満」と雑音レベル「Ｂ」と出力音量「２」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「０ｍ／ｓ以上５ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ｂ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「２」とする算出を行うことを示している。

また、風速「０以上５未満」と雑音レベル「Ｃ」と出力音量「３」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「０ｍ／ｓ以上５ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ｃ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「３」とする算出を行うことを示している。

また、風速「５以上１０未満」と雑音レベル「Ａ」と出力音量「２」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「５ｍ／ｓ以上１０ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ａ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「２」とする算出を行うことを示している。

また、風速「５以上１０未満」と雑音レベル「Ｂ」と出力音量「３」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「５ｍ／ｓ以上１０ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ｂ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「３」とする算出を行うことを示している。

また、風速「５以上１０未満」と雑音レベル「Ｃ」と出力音量「４」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「５ｍ／ｓ以上１０ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ｃ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「４」とする算出を行うことを示している。

また、風速「１０以上１５未満」と雑音レベル「Ａ」と出力音量「３」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「１０ｍ／ｓ以上１５ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ａ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「３」とする算出を行うことを示している。

また、風速「１０以上１５未満」と雑音レベル「Ｂ」と出力音量「４」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「１０ｍ／ｓ以上１５ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ｂ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「４」とする算出を行うことを示している。

また、風速「１０以上１５未満」と雑音レベル「Ｃ」と出力音量「５」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「１０ｍ／ｓ以上１５ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ｃ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「５」とする算出を行うことを示している。

また、風速「１５以上２０未満」と雑音レベル「Ａ」と出力音量「４」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「１５ｍ／ｓ以上２０ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ａ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「４」とする算出を行うことを示している。

また、風速「１５以上２０未満」と雑音レベル「Ｂ」と出力音量「５」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「１５ｍ／ｓ以上２０ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ｂ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「５」とする算出を行うことを示している。

また、風速「１５以上２０未満」と雑音レベル「Ｃ」と出力音量「６」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「１５ｍ／ｓ以上２０ｍ／ｓ未満」であり、且つ音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルが「Ｃ」である場合、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「６」とする算出を行うことを示している。

また、風速「２０以上」と雑音レベル「Ａ，Ｂ，Ｃ」と出力音量「７」とが対応付けられて記憶されている。これは、風力検出部２２０から出力されてきた風速が「２０ｍ／ｓ以上」である場合は、音圧検出部２３０から出力されてきた雑音レベルに関係なく、パラメトリック・スピーカー２７０の出力音量を「７」とする算出を行うことを示している。

また、拡声装置２００が拡声する地域の地図情報をデータベースに登録しておき、当該地図情報から得られる建物や地形等に基づいて、位置や出力音量を算出するものであっても良い。

また、制御部２４０は、パラメトリック・スピーカー２７０の位置を、算出した位置に移動させる。また、制御部２４０は、算出した出力音量を示す音量情報を増幅部２５０へ出力する。

増幅部２５０は、親局装置１００から送信されてきた音声信号を、制御部２４０から出力されてきた音量情報が示す出力音量へ増幅する。また、増幅部２５０は、増幅した音声信号をパラメトリック・スピーカー２７０へ出力する。

トランペットスピーカー２６０は、親局装置１００から送信されてきた音声信号を所定の増幅率で増幅して拡声する。ここで、所定の増幅率は、あらかじめ設定されているものであっても良いし、親局装置１００の入力部１１０に指定されたものであっても良い。

パラメトリック・スピーカー２７０は、親局装置１００から送信されてきた音声信号を拡声する鋭い指向性を持つ拡声器である。具体的には、パラメトリック・スピーカー２７０は、増幅部２５０から出力されてきた音声信号を拡声する。

なお、拡声装置２００には、パラメトリック・スピーカー２７０が複数設けられていても良い。

以下に、本形態における拡声方法について説明する。

図４は、図１に示した形態における拡声方法を説明するためのシーケンス図である。

まず、入力部１１０に、放送を行うための操作が行われることにより、所定の情報が入力されると（ステップＳ１）、無線呼び出し信号が無線部１２０から拡声装置２００へ送信される（ステップＳ２）。

親局装置１００から送信されてきた無線呼び出し信号が拡声装置２００の無線部２１０にて受信されると（ステップＳ３）、風力検出部２２０にて、拡声装置２００の周囲の風向きおよび風速が測定される（ステップＳ４）。

また、音圧検出部２３０にて、拡声装置２００の周辺雑音の雑音レベルが測定される（ステップＳ５）。

すると、それらが制御部２４０へ出力され、制御部２４０にてそれらに基づいて、パラメトリック・スピーカー２７０の位置および出力音量が算出される（ステップＳ６）。算出方法は、上述した通りである。

続いて、制御部２４０によって、パラメトリック・スピーカー２７０の位置が、算出された位置に移動させられる（ステップＳ７）。

また、無線部１２０から放送が行われ（ステップＳ８）、それを受信した拡声装置２００によって、当該放送が拡声される（ステップＳ９）。この拡声は、トランペットスピーカー２６０およびパラメトリック・スピーカー２７０から行われる。

また、ステップＳ２の処理は、放送の最初の処理であるため、ステップＳ２の処理が行われるタイミングはステップＳ８の処理が行われるタイミングよりも、時間的に早いタイミングである。これらの処理が行われる互いの時間差は、あらかじめ設定されたもの、もしくは、親局装置１００の処理能力に基づくものである。

なお、風力検出部２２０における風向きや風速以外に、他の気象条件（例えば、天候や気温、湿度等）に基づいて、パラメトリック・スピーカー２７０の位置および出力音量を制御（算出）するものであっても良い。

また、拡声装置２００にパラメトリック・スピーカー２７０が複数設置されている場合、互いに異なる制御が行われるものであっても良い。例えば、互いに異なる向きに移動させ、それぞれが異なる音量で拡声するものであっても良い。

上述したように、一般的に用いられている同報無線システムの屋外拡声子局の拡声音量は一定であるが、本発明にて鋭い指向性を持つパラメトリック・スピーカー２７０を用いることで、例えば、入り組んだ住宅街の中心部のみを対象として音量を調節し、放送することができる。また、遮音性の高い構造のマンションに対しても、そのマンションに対してのみ大音量で放送することができる。この結果、騒音問題に配慮した上での住民への防災放送サービスを提供することができる。また、音量だけでなく、パラメトリック・スピーカー２７０の位置を制御することで、音量の大小だけでは改善できない事案に対して、柔軟に対応することができる。

１００親局装置
１１０入力部
１２０，２１０無線部
２００拡声装置
２２０風力検出部
２３０音圧検出部
２４０制御部
２５０増幅部
２６０トランペットスピーカー
２７０パラメトリック・スピーカー

Claims

屋外に設置される拡声装置であって、
親局装置から送信されてきた放送するための音声信号を拡声するパラメトリック・スピーカーと、
当該拡声装置の周囲の風向きおよび風速を測定する風力検出部と、
当該拡声装置の周辺雑音の雑音レベルを測定する音圧検出部と、
前記風力検出部が測定した風向きおよび風速と、前記音圧検出部が測定した雑音レベルとに基づいて、前記パラメトリック・スピーカーの位置および出力音量を算出し、前記パラメトリック・スピーカーの位置を該算出した位置に移動させる制御部と、
前記音声信号を、前記制御部が算出した出力音量へ増幅する増幅部とを有し、
前記パラメトリック・スピーカーは、前記増幅部が増幅した出力音量で前記音声信号を拡声する拡声装置。
請求項１に記載の拡声装置において、
前記音声信号を所定の増幅率で増幅して拡声するトランペットスピーカーを有することを特徴とする拡声装置。
請求項１に記載の拡声装置において、
前記風力検出部は、前記親局装置から前記放送をする際に送信されてきた無線呼び出し信号を受信した際、前記風向きおよび前記風速を測定することを特徴とする拡声装置。
請求項１に記載の拡声装置において、
前記音圧検出部は、前記親局装置から前記放送をする際に送信されてきた無線呼び出し信号を受信した際、前記周辺雑音の雑音レベルを測定することを特徴とする拡声装置。
請求項１に記載の拡声装置において、
複数の前記パラメトリック・スピーカーを有することを特徴とする拡声装置。
請求項１に記載の拡声装置において、
前記制御部は、前記雑音レベルが高いほど、前記出力音量を大きな値として算出することを特徴とする拡声装置。
屋外に設置される拡声装置における拡声方法あって、
当該拡声装置の周囲の風向きを測定する処理と、
当該拡声装置の周囲の風速を測定する処理と、
当該拡声装置の周辺雑音の雑音レベルを測定する処理と、
前記測定した風向きおよび風速と雑音レベルとに基づいて、当該拡声装置に設けられたパラメトリック・スピーカーの位置および出力音量を算出する処理と、
親局装置から送信されてきた放送するための音声信号を、該算出した出力音量へ増幅する処理と、
前記パラメトリック・スピーカーの位置を、該算出した位置に移動させる処理と、
前記パラメトリック・スピーカーに、該増幅した出力音量で前記音声信号を拡声させる処理とを行う拡声方法。