JP2014120105A - キーボード - Google Patents

Abstract

【課題】１台のキーボードから複数の音を鳴らすことができるキーボードを実現する。
【解決手段】音声出力機能が組み込まれＵＳＢポートを介してパソコン１０に接続されるキーボード２０において、個別の音源に接続される複数の内蔵スピーカ２６、２９を有し、ＰＣ１０に設けられているハードディスク１１に格納されているボイスメッセージなどのオーディオ・データを再生出力するのにあたっては、ＰＣ１０に予めインストールされているオーディオ再生ソフトを使って、ハードディスク１１に格納されている音声データを再生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、キーボードに関し、詳しくは、音声出力機能に関する。

パソコン（以下ＰＣという）などに接続されるキーボードとして、従来から、音声出力機能が組み込まれたものも用いられている。

図３は、音声出力機能が組み込まれたキーボードとスピーカとモニタがＰＣに接続された従来の構成例を示すブロック図である。図３において、ＰＣ１０にはたとえばボイスメッセージなどのオーディオ・データを格納するハードディスク１１が設けられていて、キーボード２０がＵＳＢケーブルＣ１を介して接続され、スピーカ３０がオーディオケーブルＣ２を介して接続され、モニタ４０がモニタケーブルＣ３を介して接続されている。

キーボード２０には、キーボード全体を統括制御するＭＰＵ２１、キー操作部２２、音声合成ＬＳＩ２３、音声データメモリ２４、増幅回路２５、内蔵スピーカ２６などが設けられている。

ＰＣ１０がたとえば図示しないプラント設備などを監視操作する機能を有するものとすると、オペレータは、スピーカ３０の音響出力やモニタ４０に表示されるプラント設備などの監視画面や操作画面を監視しながら、必要に応じてキーボード２０のキー操作部２２を操作し、ＰＣ１０を介してプラント設備などを操作制御する。

また、ＰＣ１０は、プラント設備などに何らかの異常が発生した際に、オペレータにその異常を知らせるために、キーボード２０に設けられている内蔵スピーカ２６を駆動してたとえば電子ブザー音を出力する。

電子ブザー音を鳴らすのにあたっては、ＰＣ１０からキーボード２０に設けられているＭＰＵ２１に、電子ブザー音を鳴らすための命令が送信される。この命令を受け取ったＭＰＵ２１は、電子ブザー音を鳴らすために、さらに音声合成ＬＳＩ２３に電子ブザー音を鳴らすための命令を送信する。

命令を受け取った音声合成ＬＳＩ２３は、音声データメモリ２４からオーディオ・データを読み取ってその内部でＤ／Ａ変換を行い、オーディオ・データをオーディオ信号に変換して増幅回路２５に出力する。増幅回路２５はオーディオ信号を増幅して内蔵スピーカ２６を駆動し、電子ブザー音を出力する。

さらに、ＰＣ１０に設けられているハードディスク１１に格納されているボイスメッセージなどのオーディオ・データを再生出力するのにあたっては、外付けのスピーカ３０を接続する。なお、このスピーカ３０から再生出力されるオーディオ信号の重要度は、キーボード２０の内蔵スピーカ２６から出力される電子ブザー音よりも低く設定されているものとする。

特許文献１には、ワイヤレスキーボードから操作信号を送信するのにあたり、エラーが発生した時に警報を発するためのスピーカを設け、エラー発生を聴覚により確実に確認できるようにする構成が記載されている。
特許文献２には、キーボード装置にサウンド回路およびスピーカなどの音発生手段を設けるとともに、さらにスピーカからの出力の中断再開を指示する手段を設ける構成が記載されている。

特開平１１−９５９００号公報 特開２０００−１１２６２８号公報

しかし、図３の構成によれば、キーボード２０から電子ブザー音以外の音を鳴らすことができないため、電子ブザー音以外の音を鳴らしたい場合には新たに外付けのスピーカ３０を用意しなければならず、また、外付けのスピーカ３０を設置するためのスペースも確保しなければならないという課題がある。

本発明は、これらの課題を解決するものであり、その目的は、１台のキーボードから複数の音を鳴らすことができるキーボードを実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
音声出力機能が組み込まれＵＳＢポートを介してパソコンに接続されるキーボードにおいて、
個別の音源に接続される複数のスピーカを有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のキーボードにおいて、
前記複数のスピーカの負荷状態に基づき各スピーカの音量を自動的に制御する音量制御手段を有することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載のキーボードにおいて、
前記パソコンのＵＳＢポートに接続するためのＵＳＢ ＨＵＢコントローラを有することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載のキーボードにおいて、
前記音源のいずれかは前記ＵＳＢ ＨＵＢコントローラに接続されたＵＳＢ ＤＡＣを含むことを特徴とする。

これらにより、１台のキーボードから複数の音を鳴らすことができる。

本発明の一実施例を示すブロック図である。 本発明の他の実施例を示すブロック図である。 音声出力機能が組み込まれたキーボードとスピーカとモニタがＰＣに接続された従来の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図であり、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図３の違いは、ＰＣ１０に設けられているハードディスク１１に格納されているボイスメッセージなどのオーディオ・データを再生出力する系統である。

図１の構成では、ＰＣ１０に設けられているハードディスク１１に格納されているボイスメッセージなどのオーディオ・データを再生出力するのにあたり、図３の外付けのスピーカ３０に代えて、キーボード２０の内部に、ＵＳＢ ＤＡＣ２７と、増幅回路２８と内蔵スピーカ２９を設けている。

すなわち、ＰＣ１０に設けられているハードディスク１１に格納されているボイスメッセージなどのオーディオ・データを再生出力するのにあたっては、ＰＣ１０に予めインストールされているオーディオ再生ソフトを使って、ハードディスク１１に格納されている音声データを再生する。

この時、オーディオ・データの出力先をキーボード２０の内部に設けられているＵＳＢ ＤＡＣ２７にするために、ＰＣ１０にインストールされているＯＳソフト（たとえばＭＳ−Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標））のサウンド設定でＵＳＢ ＤＡＣ２７を選択する。

ここで、ＵＳＢ ＤＡＣ２７は、ＵＳＢケーブルＣ４を介してＰＣ１０のハードディスク１１から伝送されるオーディオ・データをＤ／Ａ変換してオーディオ信号として出力する機能を持っている。ＵＳＢ ＤＡＣ２７から出力されるオーディオ信号は増幅回路２８に入力されて増幅され、その増幅出力は内蔵スピーカ２９に駆動信号として入力される。

これにより、内蔵スピーカ２９は、ＰＣ１０のハードディスク１１から伝送されるオーディオ・データを音声信号として出力する。

なお、内蔵スピーカ２９から音声信号として出力されるオーディオ信号の重要度は、他方の内蔵スピーカ２６から出力される電子ブザー音よりも低いものとする。

ところで、キーボード２０の電源として、２本のＵＳＢケーブルＣ１、Ｃ４を介してＰＣ１０のＵＳＢポートから、最大５Ｖ／１Ａが供給される。仮に電子ブザー音と電子ブザー音以外の音が同時に鳴り、かつ、音量調節が共に最大値に達した場合、キーボード２０の負荷が増えたことでＵＳＢポートからの電源供給だけでは電力容量が不足すると、キーボード２０の全機能が停止することも考えられる。

そこで、キーボード２０の安定動作を維持するために、一方のスピーカ２６から電子ブザー音が鳴っている時は、他方のスピーカ２９の音量を強制的に制限する必要がある。具体的には、一方のスピーカ２６が電子ブザー音を鳴らしている場合には、他方のスピーカ２９を駆動する増幅回路２８の増幅度をＭＰＵ２１から自動制御することで実現する。なお、一方のスピーカ２６から電子ブザー音が鳴らなくなったら、他方のスピーカ２９の音量を強制的に制限する前の状態に戻すようにする。

このような構成によれば、キーボード２０に組み込まれている２個のスピーカ２６、２９の一方を電子ブザー音用に使用して他方を電子ブザー音以外の音用に使用できることから、電子ブザー音以外の音を鳴らすために新たに外付けスピーカを用意しなくてもよく、また、外付けスピーカを設置するためのスペースを確保する必要もない。

そして、キーボード２０全体を統括制御するＭＰＵ２１は、キーボード２０全体の負荷状況を監視して負荷調整する機能を備えていて、キーボード２０の電源負荷が最大状態になった場合には直ちに負荷を軽減するように負荷調整を行うので、電力不足でキーボード２０の機能が停止することはない。

図２は本発明の他の実施例を示すブロック図であり、図１と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図２の違いは、ＰＣ１０とキーボード２０を接続するケーブルにある。すなわち、図１の構成ではＰＣ１０とキーボード２０を２本のＵＳＢケーブルＣ１とＣ４で接続しているのに対し、図２の構成ではＰＣ１０とキーボード２０を１本のＵＳＢケーブルＣ５で接続していることにある。

図２において、キーボード２０にはＵＳＢ ＨＵＢコントローラ５０を設け、ＭＰＵ２１とＵＳＢ ＤＡＣ２７はＵＳＢ ＨＵＢコントローラ５０に接続されている。そして、キーボード２０は、このＵＳＢ ＨＵＢコントローラ５０と１本のＵＳＢケーブルＣ５を介してＰＣ１０に接続されている。

また、一方のスピーカ２６から電子ブザー音が鳴っている状態で他方のスピーカ２９から鳴る音の音量を制御する方法として、一方のスピーカ２６と他方のスピーカ２９が鳴らす音の大きさを比較したうえで、他方のスピーカ２９の音量を制御する方法がある。

具体的には、ＭＰＵ２１は、一方のスピーカ２６から鳴る音の大きさを、鳴らす音の音色や同時再生数などから把握し、他方のスピーカ２９から鳴る音の大きさを、ＵＳＢ ＤＡＣ２７から増幅回路２８に入力される駆動信号の大きさに基づき把握する。そして、ＭＰＵ２１は、これらスピーカ２６、２９の音の大きさ情報を比較して各スピーカ２６、２９が鳴らす音の負荷バランスを考慮しがら、他方のスピーカ２９が鳴らす音の音量を制御する。

なお、一方のスピーカ２６から鳴らす音は、他方のスピーカ２９から鳴らす音より重要性が高いため、一方のスピーカ２６から鳴らす音の音量を制御には反映させない。また、他方のスピーカ２９から鳴らす音の制御は、図１で説明した方法と同様である。

図２の構成によれば、ＰＣ１０とキーボード２０を１本のＵＳＢケーブルＣ５のみで接続すればよいので、ＰＣ１０のＵＳＢポートもキーボード２０を接続するためには１ポートだけ確保すればよく、ＰＣ１０のＵＳＢポートの自由度を改善できる。

ＭＰＵ２１は、両方のスピーカ２６、２９の負荷バランスを考慮しながらスピーカ２９の音量制御を行うので、スピーカ２９の音量が極端に小さくなることはない。

図３に示した従来構成のキーボードを図２の実施例のキーボードと交換する場合、ＰＣ１０のＵＳＢポートは従来と同様に１個しか使用しないため、ＰＣ１０とキーボード２０との接続は従来の接続をそのまま継承できる。その際、ＭＰＵ２１のドライバソフトは旧製品との互換性があるため、そのまま使うことができる。

また、ＵＳＢ ＤＡＣ２７のドライバソフトについてもＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳの標準ドライバを使用できることから、ソフト的にも新たに用意する必要はなく、キーボード20の保守交換が容易に行える。

以上説明したように、本発明によれば、１台のキーボードから複数の音を鳴らすことができ、プラント設備などを監視操作する制御システムで用いるキーボードとして好適である。

１０ ＰＣ
１１ ハードディスク
２０ キーボード
２１ ＭＰＵ
２２ キー操作部
２３ 音声合成ＬＳＩ
２４ 音声データメモリ
２５、２８増幅回路
２６、２９ スピーカ
２７ ＵＳＢ ＤＡＣ
４０ モニタ
５０ ＵＳＢ ＨＵＢコントローラ
Ｃ１、Ｃ４、Ｃ５ ＵＳＢケーブル
Ｃ３ モニタケーブル

Claims (4)

1. 音声出力機能が組み込まれＵＳＢポートを介してパソコンに接続されるキーボードにおいて、
   個別の音源に接続される複数のスピーカを有することを特徴とするキーボード。
2. 前記複数のスピーカの負荷状態に基づき各スピーカの音量を自動的に制御する音量制御手段を有することを特徴とする請求項１記載のキーボード。
3. 前記パソコンのＵＳＢポートに接続するためのＵＳＢ ＨＵＢコントローラを有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のキーボード。
4. 前記音源のいずれかは前記ＵＳＢ ＨＵＢコントローラに接続されたＵＳＢ ＤＡＣを含むことを特徴とする請求項３記載のキーボード。

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