JP2019126001A - スピーカ制御装置および信号供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電源配線の敷設等の余分な作業を行うことなく、スピーカ配線に並列接続された複数のスピーカのうち任意のものに放音を行わせる。【解決手段】 スピーカ制御装置３は、スピーカ４に音信号を供給するスピーカ配線の途中に挿入されたスイッチ３８０と、スピーカ配線を介して供給される交流信号からスイッチのＯＮ／ＯＦＦを指示するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を取り出して保持し、当該ＯＮ／ＯＦＦ制御信号によりスイッチ３８０のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ制御回路３００と、スピーカ配線を介して供給される交流信号からスイッチ制御回路３００を動作させる電源電圧を発生する電源回路３９０とを有する。【選択図】図６

Description

この発明は、スピーカ配線に並列接続された複数のスピーカのうち任意のスピーカにより放音を行うことを可能にするスピーカ制御装置および信号供給装置に関する。

スーパー、病院等の各種の施設では、各所に複数のスピーカが分散配置される場合がある。例えば火災発生等の非常時には、これら各所のスピーカに一斉に非常用のアナウンスを放音させる必要がある。その一方、例えばスーパーの特定の売り場に関連した買い物情報等、特定のスピーカのみから放音を行うことが好ましい場合もある。このため、複数のスピーカの中の任意のスピーカを選択して放音を行わせる技術的手段が必要である。そのような技術的手段として、複数のスピーカを別個のパワーアンプに接続し、各スピーカを別個に駆動するという手段が考えられる。しかし、このような技術的手段は、多くのパワーアンプを必要とし、かつ、パワーアンプおよびスピーカ間の配線本数が多数になるためコストが嵩む問題がある。また、施設によっては、１系統のスピーカ配線に複数のスピーカを並列接続したシステムが既にある場合がある。このような場合、上記技術的手段を利用するとなると、既存のスピーカ配線を撤去し、各パワーアンプおよび各スピーカ間を結ぶ新たなスピーカ配線を引き回す必要があり、多大なるコストが掛かる。また、施設が老朽化しているような場合には、既存のスピーカ配線を撤去して、新たなスピーカ配線を引き回すことが困難な場合もある。

特許第３４７３８０３号

特許文献１は、スピーカ検査装置に関するものであるが、１系統のスピーカ配線に複数のスピーカが並列接続された構成において、各スピーカに対して常閉スイッチを各々直列接続するとともに、各常閉スイッチの開閉を制御する切換部を設けたシステムが開示されている。このシステムでは、切換部により所望のスピーカを選択してスピーカ配線に接続し、他のスピーカをスピーカ配線から切り離すことが可能である。従って、特許文献１に開示の技術を利用すれば、放音を行わせるスピーカを任意に選択することが可能になる。しかしながら、特許文献１に開示の技術を利用する場合、各常閉スイッチの開閉を行う各切換部に電源電圧を供給するための電源配線を敷設する必要があり、その敷設作業が煩雑であり、かつ、余計なコストが掛かる問題がある。

この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、電源配線の敷設等の余分な作業を行うことなく、スピーカ配線に並列接続された複数のスピーカのうち任意のものに放音を行わせることを可能にする技術的手段を提供することを目的とする。

この発明は、スピーカに音信号を供給するスピーカ配線の途中に挿入されたスイッチと、前記スピーカ配線を介して供給される交流信号から前記スイッチのＯＮ／ＯＦＦを指示するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を取り出して保持し、当該ＯＮ／ＯＦＦ制御信号により前記スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ制御回路と、前記スピーカ配線を介して供給される交流信号から前記スイッチ制御回路を動作させる電源電圧を発生する電源回路とを具備することを特徴とするスピーカ制御装置を提供する。

また、この発明は、スピーカ配線に複数のスピーカを各々接続する複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦを指示するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する制御信号生成部と、前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を含む制御信号と音信号とを順次前記スピーカ配線に出力する信号出力手段とを具備することを特徴とする信号供給装置を提供する。

この発明によれば、信号供給装置によって出力される制御信号および音信号がスピーカ配線を介してスピーカ制御装置に供給される。スピーカ制御装置では、電源回路がスピーカ配線を介して供給される交流信号から電源電圧を生成してスイッチ制御回路に供給する。スイッチ制御回路は、スピーカ配線を介して供給される交流信号からＯＮ／ＯＦＦ制御信号を取り出して保持し、当該ＯＮ／ＯＦＦ制御信号により、音信号を供給するスピーカ配線の途中に挿入されたスイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する。従って、この発明によれば、外部からスピーカ制御装置に対して電源電圧を供給することなく、スピーカ配線に並列接続された複数のスピーカのうち任意のものに放音を行わせることができる。

この発明の一実施形態であるスピーカ制御装置を利用したスピーカシステムの構成を示すブロック図である。 同スピーカシステムにおける信号供給装置の構成例を示すブロック図である。 同信号供給装置の制御信号生成部の構成例を示すブロック図である。 同信号供給装置がスピーカ配線に出力する制御信号および音信号の構成を示すタイムチャートである。 同スピーカシステムにおける信号供給装置の他の構成例を示すブロック図である。 同スピーカ制御装置の構成例を示す回路図である。 同スピーカ制御装置の各部の波形を示すタイムチャートである。

以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。

図１はこの発明の一実施形態であるスピーカ制御装置を利用したスピーカシステムの構成を示すブロック図である。このスピーカシステムは、スーパー、病院、学校、図書館、誘導装置、遊園地、お化け屋敷等の各種の施設に設置される。特に施設の各所に複数のスピーカが分散配置されており、各種の音信号を各スピーカに供給する場合に、放音を行わせるスピーカを選択する必要がある場合に好適である。

図１に示すスピーカシステムにおいて、信号供給装置１には、２本の信号線からなる１系統のスピーカ配線２が接続されている。そして、スピーカ配線２には、各々スピーカ制御装置３を介して複数のスピーカ４が並列接続されている。信号供給装置１は、複数のスピーカ４のうち所望のものに放音させる音信号をスピーカ配線２に出力する。また、信号供給装置１は、この音信号の出力に先立って、制御信号を出力する。この制御信号は、各スピーカ４をスピーカ配線２に接続するか否かを指示するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を含む。各スピーカ４とスピーカ配線２との間に挿入された各スピーカ制御装置３は、スピーカ配線２に出力された制御信号に基づき、各々に接続されたスピーカ４をスピーカ配線２に接続するか否かの切換制御を行う。スピーカ４は、ダイナミックスピーカをも含めた広い範囲のスピーカで構わない。しかし、本実施形態では、複数のスピーカ４をスピーカ配線２に並列接続するため、入力インピーダンスの高いコンデンサスピーカがスピーカ４として好適である。

図２は図１に示す信号供給装置１の一例である信号供給装置１Ａの構成を示すブロック図である。この信号供給装置１Ａは、制御装置１０と、外部音源１４と、パワーアンプ１５とを有する。制御装置１０は、信号生成部１１と、切換部１２と、出力設定操作部１３とを有する。出力設定操作部１３は、図示しない操作子の操作に従い、外部音源１４の出力信号または信号生成部１１の出力信号の一方を切換部１２により選択して出力する。パワーアンプ１５はこの制御装置１０の出力信号を増幅してスピーカ配線２に出力する。

信号生成部１１は、制御信号生成部１１１と、音信号生成部１１２と、切換部１１３とを有する。音信号生成部１１２は、スピーカ配線２に並列接続されたスピーカ４のうちの任意のスピーカ４に放音させる音信号を生成する手段である。制御信号生成部１１１は、当該音信号を当該スピーカ４のみに放音させるための制御信号を生成する手段である。切換部１１３は、制御信号生成部１１１が生成する制御信号と、音信号生成部１１２が生成する音信号を順次選択して信号生成部１１から切換部１２へ出力する手段である。

この信号供給装置１Ａに関しては、例えば次のような使用方法が考えられる。外部音源１４は、例えばＢＧＭ（Back Ground Music）の音信号を生成する。音信号生成部１１２は、例えば任意のスピーカ４に放音させるアナウンスの音信号を生成する。いずれのスピーカ４にもアナウンスを放音させない場合、出力設定操作部１３は、外部音源１４の生成する音信号を切換部１２に選択させ、パワーアンプ１５に出力する。あるスピーカ４にアナウンスを放音させる場合、出力設定操作部１３は信号生成部１１の出力信号を切換部１２に選択させ、当該スピーカ４に放音を行わせるための制御信号を制御信号生成部１１１に生成させ、当該スピーカ４に放音させるアナウンスの音信号を音信号生成部１１２に生成させる。そして、切換部１１３および１２により、制御信号生成部１１１が生成した制御信号と音信号生成部１１２が生成した音信号を順次選択してパワーアンプ１５に出力する。

図３は制御信号生成部１１１の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、制御信号生成部１１１は、キャリア生成部１６と、信号形成部１７と、フィルタ部１８とを有する。キャリア生成部１６は、１６ｋＨｚの正弦波であるキャリアを生成する回路である。信号形成部１７は、キャリア生成部１６が出力するキャリアに対してＯＮ／ＯＦＦ変調を施して制御信号を生成する回路である。フィルタ部１８は、信号形成部１７が出力する制御信号から１６ｋＨｚを中心とした所定帯域幅の帯域の信号のみを選択して出力する回路である。

図４は信号供給装置１からスピーカ配線２に出力される交流信号の内容を示すタイムチャートである。図４に示すように、信号供給装置１は、音信号の出力に先立って、制御信号を出力する。この制御信号は、時間長Ｔ１の充電信号と、時間長Ｔ２の無信号区間と、時間長Ｔ３のＯＮ／ＯＦＦ制御信号と、時間長Ｔ４の無信号区間とにより構成されている。この例では、時間長Ｔ１は１ｓｅｃ、時間長Ｔ２およびＴ４は１０ｍｓｅｃ、時間長Ｔ３は送信ビット数ｎに応じた可変長の時間長であり、４ｍｓｅｃ×ｎである。送信ビット数ｎは、スピーカ配線２に並列接続するスピーカ４の個数に対し、後述するキーナンバのビット数を加えた数である。

充電信号は、図３の信号形成部１７が時間長Ｔ１に亙って継続してキャリアを通過させることにより得られる信号、すなわち、１６ｋＨｚの正弦波状のバースト信号である。この充電信号は、スピーカ制御装置３が電源電圧を生成するために利用される。

充電信号の後の時間長Ｔ２の無音区間は、スピーカ制御装置３がＯＮ／ＯＦＦ制御信号の受信を開始するためのタイミング制御に利用される区間である。

ＯＮ／ＯＦＦ制御信号は、スピーカ配線２に並列接続された各スピーカ４に対応したビットと、キーナンバを構成する各ビットからなるシリアルビットを表現している。本実施形態では、４ｍｓｅｃの時間内の波形により１ビットのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を表現する。具体的には１ｍｓｅｃのバースト信号と３ｍｓｅｃの無信号区間との組み合わせによりビット“０”を表現し、３ｍｓｅｃのバースト信号と１ｍｓｅｃの無信号区間との組み合わせによりビット“１”を表現する。

ＯＮ／ＯＦＦ制御信号の後の時間長Ｔ４の無信号区間は、スピーカ制御装置３にＯＮ／ＯＦＦ制御信号を保持させ、スピーカ４をスピーカ配線２に接続するか否かの切換制御を行わせるための期間である。

図５は信号供給装置１の他の例である信号供給装置１Ｂの構成を示すブロック図である。この信号供給装置１Ｂは、信号供給装置１Ａから音信号生成部１１２および切換部１１３を取り除いた構成となっている。この信号供給装置１Ｂでは、スピーカ配線２に並列接続された複数のスピーカ４の中の任意のスピーカ４に放音させる音信号を外部音源１４が生成する。制御信号生成部１１１は、当該音信号を当該スピーカ４のみに放音させるための制御信号を生成する。切換部１２は、制御信号生成部１１１が生成した制御信号と外部音源１４が生成した音信号を順次選択してパワーアンプ１５に出力する。

図６は本実施形態によるスピーカ制御装置３の構成を示す回路図である。このスピーカ制御装置３は、スピーカ４に音信号を供給するためのスピーカ配線の途中に挿入されたノーマリＯＮ型のスイッチ３８０と、スイッチ３８０のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御回路３００と、電源回路３９０とにより構成されている。図６に示す例では、スピーカ制御装置３は、１６ビットのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を受け取る構成になっている。

図６には図１のスピーカ配線２に接続される端子２Ａおよび２Ｂが示されている。ここで、スピーカ配線２は、スピーカ４を駆動する音信号の経路となる配線であり、信号供給装置１から端子２Ａまでの区間のスピーカ配線の他、端子２Ａからスピーカ４およびスイッチ３８０を経由して端子２Ｂから信号供給装置１に戻るまでの区間のスピーカ配線を含む。

電源回路３９０は、スピーカ配線２を介して供給される交流信号からスイッチ制御回路３００を動作させる電源電圧を生成する回路である。さらに詳述すると、この電源回路３９０は、スピーカ配線２を介して供給される交流信号を整流する整流部３９１と、この整流部３９１から得られる直流電圧により充電されるキャパシタ３９２とにより構成されている。このキャパシタ３９２の充電電圧がスイッチ制御回路３００を動作させる電源電圧となる。

スイッチ制御回路３００において、検波部３１０は、スピーカ配線２を介して供給される交流信号Ｓ０を検波し、交流信号Ｓ０の包絡線波形を有する包絡線信号Ｓ１を出力する。

パルス生成部３１１は、例えば単安定マルチバイブレータにより構成されており、検波部３１０が出力する包絡線信号Ｓ１の立ち上がりエッジをトリガとして、所定パルス幅のクロックパルスＳ２をシフトレジスタ３１３に供給する。本実施形態において、このクロックパルスのパルス幅は２ｍｓｅｃである。シフトレジスタ３１３は、パルス生成部３１１が出力するパルスの立ち下がりエッジにより検波部３１０の出力信号をサンプリングして取り込み、かつ、シフト動作を行う。このパルス生成部３１１およびシフトレジスタ３１３が、スピーカ配線２を介して供給される交流信号から複数ビットを抽出して記憶する復調手段を構成している。

パルス生成部３１２は、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号の全てのビットがシフトレジスタ３１３に取り込まれたタイミングにおいて、シフトレジスタ３１３にパラレル出力動作を行わせるための指示を発生する回路である。

このパルス生成部３１２は、例えばリトリガブル型単安定マルチバイブレータにより構成されている。このリトリガブル型単安定マルチバイブレータは、設定されたパルス幅のパルスを出力し終える前に再度のトリガ（リトリガ）が与えられた場合、そのトリガのタイミングを開始点としてパルスの出力を開始するものである。パルス生成部３１２は、このリトリガブル型単安定マルチバイブレータにより、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号の供給開始に応じて立ち上がり、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号の全てのビットがシフトレジスタ３１３に格納されたタイミングにおいて立ち下がるパルスＳ３を発生する。本実施形態では、このパルスＳ３の立ち下がりエッジにより、シフトレジスタ３１３のパラレル出力動作およびラッチ３２２のラッチ動作が起動される。

図６に示す例では、シフトレジスタ３１３は１６ビットのパラレル出力を行うが、そのうちの１２ビットをゾーンセレクタ３２０へ、残りの４ビットをキーナンバとしてキーナンバ照合部３２１へ供給する。

ゾーンセレクタ３２０は、スピーカ制御装置３に設けられた操作子の操作に従って、シフトレジスタ３１３から与えられる１２ビットの中の１ビットを選択し、ラッチ３２２に供給する。このゾーンセレクタ３２０は、復調手段（この場合、シフトレジスタ３１３）に記憶された複数ビットのうち保持手段たるラッチ３２２に保持させるビットを指示する指示手段として機能する。

キーナンバ照合部３２１は、シフトレジスタ３１３から出力されたキーナンバが予めスピーカ制御装置３に設定されたキーナンバと一致しているかどうか照合し、一致している場合に限り、ラッチ３２２に許可信号を与える照合手段である。ラッチ３２２は、キーナンバ照合部３２１から許可信号が与えられている場合に限り、ゾーンセレクタ３２０により選択された１ビットのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を保持して出力する。このようにしてラッチ３２２は、復調手段（パルス生成部３１１およびシフトレジスタ３１３）によるビットの抽出が途絶えてから所定時間が経過したとき、復調手段に記憶された複数ビットに含まれるビットをＯＮ／ＯＦＦ制御信号として保持する保持手段として機能する。このラッチ３２２の出力信号によりスピーカ４に直列接続されたスイッチ３８０のＯＮ／ＯＦＦが決定される。具体的には、スイッチ３８０は、ラッチ３２２の出力信号がＬレベルである場合にＯＮとなり、Ｈレベルである場合にＯＦＦとなる。

キーナンバ照合部３２１が設けられているのは、確率は低いものの、制御信号に続く音信号が１６ビットのデジタル信号としてシフトレジスタ３１３に格納される可能性があるからである。このような事態が発生した場合にシフトレジスタ３１３内のデータが誤ってラッチ３２２に格納されるのを防ぐため、本実施形態では、１６ビットのＯＮ／ＯＦＦ制御信号のうち４ビットをキーナンバとし、シフトレジスタ３１３に格納されたキーナンバが予め設定したキーナンバである場合に限り、ラッチ３２２の保持動作を許可するようにしている。

検波部３４０は、検波部３１０と同様、スピーカ配線２を介して供給される交流信号Ｓ０の検波を行い、交流信号Ｓ０の包絡線波形を有する包絡線信号Ｓ１’を出力する。この包絡線信号Ｓ１’は、包絡線信号Ｓ１と同じ波形になる。

リセット信号生成部３４１は、検波部３４０の出力する包絡線信号Ｓ１’が５ｓｅｃ以上に亙ってＬレベルを維持した場合に、音信号が途絶えてから５秒以上が経過したとみなし、シフトレジスタ３１３およびラッチ３２２にリセット信号ＲＥＳを送って初期化して、スイッチ３８０をＯＮにする初期化手段である。

このようなリセット信号生成部３４１を設けたのは次の理由によるものである。本実施形態では、緊急放送などを想定し、通常は、全てのスピーカ制御装置３のスイッチ３８０がＯＮした状態になっている。しかしながら、あるスピーカ制御装置３において、一度、スイッチ３８０をＯＦＦにするデータがラッチ３２２に保持されると、そのスピーカ制御装置３では、キャパシタ３９２の電荷が放電され、電源電圧が完全に０Ｖにならない限り、ラッチ３２２がリセットされず、スイッチ３８０がＯＦＦ状態を維持する。そこで、本実施形態では、全てのスピーカ制御装置３において、音信号の供給が途絶えてから５秒以上が経過した場合にシフトレジスタ３１３およびラッチ３２２を初期化してスイッチ３８０をＯＮに戻すようにしているのである。

ゲートドライバ３７０は、ラッチ３２２の出力信号に基づいて、スイッチ３８０を駆動する回路である。このゲートドライバ３７０は、端子２Ａにアノードが接続されたダイオード３７２と、ダイオード３７２のカソードに一端が接続された抵抗３７３と、抵抗３７３の他端にアノードが接続されたダイオード３７４と、ダイオード３７４のカソードにドレインが接続され、ソースが接地され、ゲートにラッチ３２２の出力信号が与えられるＮチャネルＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジスタ）とにより構成されている。このゲートドライバ３７０では、抵抗３７３およびダイオード３７４間のノード３７５がスイッチ３８０のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うノードとなっている。ラッチ３２２の出力信号がＨレベルである場合、ＮチャネルＦＥＴ３７１がＯＮとなり、ノード３７５はＬレベルとなる。一方、ラッチ３２２の出力信号がＬレベルである場合、ＮチャネルＦＥＴ３７１がＯＦＦとなり、ノード３７５の電位は端子２Ａの電圧に依存する。

スイッチ３８０は、ソース同士が共通接続されたＮチャネルＦＥＴ３８１および３８２を有する。これらのＮチャネルＦＥＴ３８１および３８２のゲートは、ゲートドライバ３７０の抵抗３７３およびダイオード３７４間のノード３７５に接続されている。また、ＮチャネルＦＥＴ３８１のドレインは、スピーカ４を介して端子２Ａに接続され、ＮチャネルＦＥＴ３８２のドレインは接地されている。ダイオード３８３は、ＮチャネルＦＥＴ３８１が形成されたｐ型基板とＮチャネルＦＥＴ３８１のドレインとの間の寄生ダイオードであり、カソードがＮチャネルＦＥＴ３８１のドレインに、アノード（すなわち、ｐ型基板）がＮチャネルＦＥＴ３８１のソースに接続されている。ダイオード３８４は、ＮチャネルＦＥＴ３８２が形成されたｐ型基板とＮチャネルＦＥＴ３８２のドレインとの間の寄生ダイオードであり、カソードがＮチャネルＦＥＴ３８２のドレインに、アノード（すなわち、ｐ型基板）がＮチャネルＦＥＴ３８２のソースに接続されている。ノード３７５とＮチャネルＦＥＴ３８１および３８２のソース同士の接続ノードとに間にはキャパシタ３８６が接続されている。さらにノード３７５にツェナーダイオード３８５のカソードが接続され、ＮチャネルＦＥＴ３８１および３８２のソース同士の接続ノードに同ツェナーダイオード３８５のアノードが接続されている。

このような構成において、ラッチ３２２の出力信号がＨレベルである場合には、ノード３７５がＬレベルとなるため、ＮチャネルＦＥＴ３８１および３８２のゲート−ソース間電圧が略０Ｖとなり、ＮチャネルＦＥＴ３８１および３８２はいずれもＯＦＦとなる。従って、端子２Ａに印加される電圧の極性に拘わらずスイッチ３８０はＯＦＦとなる。

ラッチ３２２の出力信号がＬレベルである場合は、ＮチャネルＦＥＴ３７１がＯＦＦとなる。この状態において、端子２Ａに正の電圧が印加されると、この正の電圧がダイオード３７２および抵抗３７３を介してＮチャネルＦＥＴ３８１のゲートに印加され、ＮチャネルＦＥＴ３８１がＯＮとなる。この結果、端子２Ａからスピーカ４、ＮチャネルＦＥＴ３８１およびダイオード３８４を介して接地に電流が流れ込む。この間、キャパシタ３８６には、ノード３７５側の電極が正、ＮチャネルＦＥＴ３８１および３８２のソース同士の接続ノード側の電極が負となる電圧が充電される。

次に端子２Ａに負の電圧が印加されると、ＮチャネルＦＥＴ３８１がＯＦＦとなり、ＮチャネルＦＥＴ３８１がＯＮであった期間に充電されたキャパシタ３８６の充電線圧がＮチャネルＦＥＴ３８２のゲートおよびソース間に印加される。この結果、ＮチャネルＦＥＴ３８２がＯＮとなり、接地からＮチャネルＦＥＴ３８２、ダイオード３８３およびスピーカ４を介して端子２Ａに電流が流れ込む。

このようにラッチ３２２の出力信号がＬレベルである場合には、端子２Ａに印加される電圧の極性に応じて、ＮチャネルＦＥＴ３８１および３８２が交互にＯＮとなり、スピーカ４への双方向の通電が行われる。

図７は本実施形態によるスピーカ制御装置３の各部の波形を示すタイムチャートである。以下、図７を参照し、本実施形態の動作を説明する。

図７にはスピーカ配線２を介してスピーカ制御装置３に供給される交流信号Ｓ０が示されている。この交流信号Ｓ０には、信号供給装置１によって出力された制御信号と音信号が含まれる。さらに詳述すると、信号供給装置１は、複数のスピーカ４のうちのいずれかのスピーカ４に放音を行わせる場合、当該スピーカ４に放音を行わせるための制御信号をスピーカ配線２に出力し、それに続いて放音対象である音信号をスピーカ配線２に出力する。この場合、信号供給装置１は、制御信号を構成するＯＮ／ＯＦＦ制御信号のうち放音を行わせるスピーカ４に対応したものを“０”とし、放音を行わせないスピーカ４に対応したものを“１”とする。

スピーカ制御装置３に供給される制御信号は、１ｓｅｃの時間長のバースト信号である充電信号から始まる。スピーカ制御装置３では、この充電信号が整流部３９１によって整流され、整流部３９１により得られる直流電圧によりキャパシタ３９２が充電される。これによりスピーカ制御装置３の電源電圧となるキャパシタ３９２の充電電圧が立ち上がる。

スイッチ制御回路３００において、検波部３１０は、スピーカ配線２を介して供給される交流信号Ｓ０を検波し、包絡線信号Ｓ１を出力する。

上述したようにＯＮ／ＯＦＦ制御信号では、４ｍｓｅｃの周期で時間長１ｍｓｅｃまたは時間長３ｍｓｅｃのバースト信号が発生する。ここで、１ｍｓｅｃのバースト信号と３ｍｓｅｃの無信号区間からなる信号はビット“０”を表し、３ｍｓｅｃのバースト信号と１ｍｓｅｃの無信号区間からなる信号はビット“１”を表す。従って、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号がスピーカ配線２を介して供給される間、検波部３１０が出力する包絡線信号Ｓ２は、４ｍｓｅｃの周期で立ち上がり、時間長１ｍｓｅｃまたは３ｍｓｅｃだけＨレベルを維持する波形となる。

本実施形態においてパルス生成部３１１の単安定マルチバイブレータは、パルス幅が２ｍｓｅｃに設定されている。従って、パルス生成部３１１は、包絡線信号Ｓ１に４ｍｓｅｃ間隔で現れる立ち上がりエッジをトリガとして、２ｍｓｅｃのパルス幅のクロックパルスＳ２を出力する。シフトレジスタ３１３は、このクロックパルスＳ２の立ち下がりエッジにより包絡線信号Ｓ１をサンプリングして取り込み、シフト動作を行う。

図７において最初のＯＮ／ＯＦＦ制御信号はビット“０”を表現している。このビット“０”のスピーカ制御装置３に供給される期間内では、包絡線信号Ｓ１がＬレベルである期間内にクロックパルスＳ２が立ち下がるため、Ｌレベル、すなわち、ビット“０”がシフトレジスタ３１３に取り込まれる。

図７において２番目のＯＮ／ＯＦＦ制御信号はビット“１”を表現している。このビット“１”のスピーカ制御装置３に供給される期間内では、包絡線信号Ｓ１がＨレベルである期間内にクロックパルスＳ２が立ち下がるため、Ｈレベル、すなわち、ビット“１”がシフトレジスタ３１３に取り込まれる。

本実施形態においてパルス生成部３１２におけるリトリガブル型単安定マルチバイブレータのパルス幅は１０ｍｓｅｃに設定されている。ＯＮ／ＯＦＦ制御信号がスピーカ配線２を介して供給される間は、検波部３１０が出力する包絡線信号Ｓ１が４ｍｓｅｃの周期で立ち上がる。このため、パルス生成部３１２のリトリガブル型単安定マルチバイブレータは、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号が継続している間、４ｍｓｅｃ毎にリトリガされ、その出力パルスＳ３はＨレベルを維持する。そして、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号の最後のビット（この例では１６番目のビット）に対応したトリガがパルス生成部３１２に与えられると、それ以後、パルス生成部３１２にトリガは与えられない。このため、パルス生成部３１２の出力パルスＳ３は、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号の最後のビットに対応したトリガがパルス生成部３１２に与えられてから１０ｍｓｅｃが経過したタイミングにおいて立ち下がる。

シフトレジスタ３１３は、このパルス生成部３１２の出力パルスＳ３の立ち下がりエッジによりシフトレジスタ３１３内のシリアルビットのパラレル出力を行い、ラッチ３２２は、パラレル出力されたビットのうちゾーンセレクタ３２０により選択されたビットを保持する。

その際、キーナンバ照合部３２１がパラレル出力されたビットのうちの一部のビットにより構成されるキーナンバを予め設定されたキーナンバと照合し、両者が一致した場合に限り、ラッチ３２２の保持動作を許可する。

ゲートドライバ３７０は、ラッチ３２２に保持されたビットが“０”である場合はスイッチ３８０をＯＮとし、“１”である場合はＯＦＦとする。

スピーカ制御装置３へのＯＮ／ＯＦＦ制御信号の供給が終了すると、１０ｍｓｅｃの無信号区間が生じる。上述のシフトレジスタ３１３のパラレル出力動作およびラッチ３２２の保持動作はこの無信号区間内に行われる。そして、無信号区間が終了すると、スピーカ制御装置３への音信号の供給が開始される。

このとき、スピーカ４は、スイッチ３８０がＯＮであれば音信号に基づく放音を行い、スイッチ３８０がＯＦＦであれば放音を行わない。

音信号の供給が途絶えると、検波部３４０の出力する包絡線信号Ｓ１’（図７の包絡線信号Ｓ１を参照）が立ち下がる。そして、包絡線信号Ｓ１’が５秒以上に亙ってＬレベルを維持すると、リセット信号生成部３４１は、音信号の供給が途絶えたとみなし、リセット信号ＲＥＳをシフトレジスタ３１３およびラッチ３２２に送って初期化し、スイッチ３８０をＯＮにする。

以上説明したように、本実施形態によれば、音信号に先立って、スピーカ配線２に出力する制御信号により、複数のスピーカ４のうち所望のスピーカ４のみをスピーカ配線２に接続し、音信号に基づく放音を行わせることができる。例えばスーパーにおいて、魚売り場に設置されたスピーカ４のみをスピーカ配線２に接続し、「今日は鮭が安いよ」というアナウンスを放音させる、という具合にアナウンスをそれに関連する売場のみで放音することが可能になる。また、音信号の供給終了後は、各スピーカ制御装置３のスイッチ３８０がＯＮに戻されるので、緊急時に、例えば「火災発生」というアナウンスを全てのスピーカ４から放音させることも可能である。

また、本実施形態によれば、スピーカ制御装置３の電源回路３９０は、スピーカ配線２を介して供給される交流信号からスイッチ制御回路３００を動作させる電源電圧を生成するため、スピーカ制御装置３に電源電圧を供給するための電源配線等を設ける必要がない。

また、本実施形態によれば、所望のスピーカ４のみに放音を行わせるスピーカシステムを導入するに当たり、スピーカ制御装置３をスピーカ４に接続するだけでよく、新たなスピーカ配線の引き回し等が不要である。従って、所望のスピーカ４のみに放音を行わせるスピーカシステムを安価に導入することができる。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

（１）スピーカ制御装置３はスピーカ４と別体の装置として提供してもよいが、スピーカ４に組み込み、スピーカ４と一体化して提供してもよい。

（２）上記実施形態において、信号供給装置１は、制御信号の最初の信号として充電信号を出力した。しかし、先行する音信号の供給を終えてから、短時間で次の音信号の供給を開始する場合、スピーカ制御装置３の電源回路３９０のキャパシタ３９２にスイッチ制御回路３００を動作させるのに十分な電源電圧が残っている場合が多い。そこで、先行する音信号の供給終了からの経過時間が短い場合には、充電信号の時間長を短くし、あるいは充電信号の出力を省略してもよい。

（３）制御信号の供給が終わった後に供給される音信号から誤ってＯＮ／ＯＦＦ制御信号を抽出されてシフトレジスタ３１３に格納されるのを防止するため、検波部３１０および３４０の前段に、制御信号の生成に用いられるキャリアの周波数（上記実施形態では１６ｋＨｚ）を含む所定帯域幅の帯域の信号を選択するＢＰＦ等を設けてもよい。

（４）図２に示す信号供給装置１Ａ、図５に示す信号供給装置１Ｂには、外部音源１４およびパワーアンプ１５を設けたが、外部音源１４およびパワーアンプ１５は必須の要素ではなく、信号供給装置になくてもよい。

（５）制御信号および音信号のスピーカ制御装置３への供給の態様としては、リアルタイムに発生する音信号を制御信号とともに供給する態様の他、次の態様があり得る。すなわち、特定のスピーカ制御装置３のスイッチ３８０をＯＮにするための制御信号とそのスピーカ制御装置３に接続されたスピーカ４から放音すべき音信号とを不揮発性メモリに記憶しておき、ユーザの選択操作に従って信号供給装置１が当該制御信号および当該音信号を読み出してスピーカ配線２に出力する態様である。この態様には、信号供給装置１の操作性が向上するという利点がある。

１，１Ａ，１Ｂ……信号供給装置、２……スピーカ配線、３……スピーカ制御装置、４……スピーカ、１０……制御装置、１４……外部音源、１２，１１３……切換部、１１……信号生成部、１１１……制御信号生成部、１１２……音信号生成部、１５……パワーアンプ、１３……出力設定操作部、１６……キャリア生成部、１７……信号形成部、１８……フィルタ部、３９０……電源回路、３００……スイッチ制御回路、３８０……スイッチ、３９１……整流部、３９２，３８６……キャパシタ、３１０，３４０……検波部、３１１，３１２……パルス生成部、３４１……リセット信号生成部、３１３……シフトレジスタ、３２０……ゾーンセレクタ、３２１……キーナンバ照合部、３２２……ラッチ、３７０……ゲートドライバ、３７２，３７４，３８３，３８４……ダイオード、３７３……抵抗、３７１，３８１，３８２……ＮチャネルＦＥＴ、３８５……ツェナーダイオード。

Claims (7)

1. スピーカに音信号を供給するスピーカ配線の途中に挿入されたスイッチと、
   前記スピーカ配線を介して供給される交流信号から前記スイッチのＯＮ／ＯＦＦを指示するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を取り出して保持し、当該ＯＮ／ＯＦＦ制御信号により前記スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ制御回路と、
   前記スピーカ配線を介して供給される交流信号から前記スイッチ制御回路を動作させる電源電圧を発生する電源回路と
   を具備することを特徴とするスピーカ制御装置。
2. 前記スイッチ制御回路は、
   前記スピーカ配線を介して供給される交流信号から複数ビットを抽出して記憶する復調手段と、
   前記復調手段によるビットの抽出が途絶えてから所定時間が経過したとき、前記復調手段に記憶された複数ビットに含まれるビットを前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号として保持する保持手段と
   を具備することを特徴とする請求項１に記載のスピーカ制御装置。
3. 前記復調手段に記憶された複数ビットのうちの特定ビットからなるパターンが予め設定されたパターンであるか否かを判定する照合手段を具備し、
   前記保持手段は、前記復調手段によるビットの抽出が途絶えてから所定時間が経過したとき、前記照合手段の判定結果が肯定的である場合に限り、前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を保持することを特徴とする請求項２に記載のスピーカ制御装置。
4. 前記復調手段に記憶された複数ビットのうち前記保持手段に保持させるビットを指示する指示手段を具備することを特徴とする請求項２または３に記載のスピーカ制御装置。
5. 前記スピーカ配線を介して供給される交流信号が途絶えてから所定時間が経過したとき、前記復調手段および前記保持手段を初期化する初期化手段を具備することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１の請求項に記載のスピーカ制御装置。
6. スピーカ配線に複数のスピーカを各々接続する複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦを指示するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する制御信号生成部と、
   前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を含む制御信号と音信号とを順次前記スピーカ配線に出力する信号出力手段と
   を具備することを特徴とする信号供給装置。
7. 前記制御信号生成部は、
   ＯＮ／ＯＦＦ制御信号によりキャリアを変調する信号形成部と、
   前記信号形成部の出力信号から前記キャリアの周波数を含む所定帯域幅の帯域の信号を選択するフィルタ部と
   を具備することを特徴とする請求項６に記載の信号供給装置。

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