JP4108178B2 - 非常放送設備用スピーカ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、非常用放送設備に使用するスピーカ装置に関し、更に詳細には非常放送時及び音楽再生時のいずれの場合にも良好な再生特性が得られるスピーカ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近来都市化が進むに従って多数の高層ビルが出現し、各ビル内には種々の建築設備が設けられている。それらの建築設備の中には防災設備が含まれ、その1つとして非常警報設備を設置することが要求されている。非常警報設備は、火災等の非常事態が発生したとき、ビル内の人々に警報音、あるいは音声等によって館内通報をするためのものである。自動火災報知設備等の起動装置からの信号で音声警報音による館内放送を開始する非常用放送設備では、ビル内のの各所に設置されたスピーカユニットから音声警報を発生するため、非常放送用スピーカ装置は法定の音圧性能を具備する必要がある。
【0003】
非常放送用設備は、館内において一斉通報を行う必要性から、伝送線をビル全体に敷設しなければならず、従って伝送路は非常に長くなりそれに伴う電力損失が避けられない。その対策として、ハイインピーダンス伝送が一般的に行われている。ハイインピーダンス伝送においては、図1に示すように、スピーカ装置SP毎に最適インピーダンス整合が得られるように変圧器Tが設けられ、伝送電圧として比較的高圧の70Vまたは100Vの2通りが標準化され、その現場によりいずれかの電圧が選択されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
これら非常放送設備におけるスピーカ装置は、実際に音声警報を発生するために使用される頻度は低く、通常時には別の用途に使用できることが望ましい。その一例として、非常放送を再生する以外に、通常アナウンス、BGM等の再生に使用することが可能である。非常放送設備に使用されるスピーカユニットとして要求される条件としては、堅牢、小型、軽量、高音圧、高明瞭度、広帯域等、が挙げられるが、小型、高音圧と広帯域は相反する性能である。一般的に、非常放送を主目的とするスピーカ装置では、中域を中心に高音圧が得られるが再生帯域の狭い装置が多く、良好な音楽再生との両立が難しいのが現状である。
【0005】
従って、本発明の目的は、非常放送時及び音楽再生時のいずれの場合にも良好な再生特性が得られる非常放送設備用スピーカ装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明による非常放送設備用スピーカ装置は、非常放送信号用伝送線と、その伝送線に接続され、非常放送信号の再生に適した周波数特性を有するスピーカユニットと、スピーカユニットの出力音圧レベルを補正してほぼ一様な周波数特性を提供する補正回路と、伝送線上の非常放送信号を検出して、補正回路を選択的にスピーカユニットに接続する非常放送検出手段と、を備え、非常放送時及び音楽再生時のいずれの場合にも良好な再生特性を提供することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明による音楽再生にふさわしい広帯域特性を提供することが可能なスピーカ装置の1実施例を示している。図2において、スピーカユニットSPは、小型、小口径のスピーカで、図4のAで示すような比較的中高音帯の効率が良好な特性を有する。この特性は、非常放送用スピーカ装置に要求される法定の音圧特性を有している。補正回路EQは、例えば図3に示すように受動素子で構成され、図4のAで示すようなスピーカユニットSPの周波数特性を図4のBで示すような音楽再生に適する比較的一様な周波数特性に補正する。
【0008】
図5は、非常放送時及び音楽再生時のいずれの場合にも良好な再生特性が得られる非常放送設備用スピーカ装置の1実施例を示すブロック図である。図5において、伝送線p,qは通常定格電圧が70Vまたは100Vの高電圧で信号が伝送される。変圧器T、補正回路EQ、及びスピーカユニットSPからなる構成は図2及び図3に関連して前述した構成と基本的に同一のものであり、変圧器TはスピーカSPで消費される電力を調整するための変圧器として機能する。
【0009】
本発明による非常放送信号検出装置は、検波部1、判定部2、スイッチ駆動部3、スイッチ4、及び直流阻止コンデンサ5から構成される。法定の非常放送信号は、図6に示すように、300〜2000Hzでスイープする鋸歯状波からなるチャープ信号で、振幅が70Vまたは100Vの矩形波状のエンベロープを有するパルス状の信号から構成され、断続する信号群が3サイクル繰り返される。検波部1は非常放送信号を検波し直流に変換する。判定部2は直流に変換された信号レベルから検波された信号が非常放送信号であるか否かの判定を行う。スイッチ駆動部は、判定部2によって非常放送信号であると判定されたとき、スイッチ4を駆動する。スイッチ4は駆動されると端子a、b間に低インピーダンス路を提供して、補正回路EQを短絡する。それによって、非常放送時のスピーカユニットの周波数特性を図4のAの特性に切換て、十分な音圧の音声警報を発生することが可能となる。
【0010】
図7及び図8は、図5に示すブロック図の具体的回路例を示す。本発明による非常放送設備用スピーカ装置の動作を図7及び図8に基づいて説明する。図7において、参照番号1〜5は、図5のブロックの番号と対応している。
【0011】
通常の非常事態が発生していないときは、スピーカ装置は音楽再生用として使用することができる。端子p,qには非常放送信号は印加されないので、非常放送検出装置は動作せず、従ってスイッチ4は駆動されず、端子a,b間は高インピーダンスが維持され、補正回路EQが動作可能状態となる。補正回路EQは、抵抗R1(例えば3オーム)、コイルL1(例えば0.3mH)、及びコンデンサC1(例えば10μF)の並列結合からなり、スピーカユニットの周波数特性を図4のBで示すように音楽再生に適する特性にする。
【0012】
火災等が発生し、図6に示すような非常放送信号が端子p、qに加わると、検波部1はその信号を4つの高耐圧、高速ダイオードからなる全波整流回路(ダイオード・ブリッジDB)によって直流に変換し、コンデンサC2を充電する。判定部2は、3つのツェナーダイオードと抵抗R2及びコンデンサC3から構成されている。スイッチS1は、伝送電圧の定格が70Vのとき1つのツェナーダイオードを短絡して、判定部の閾値を調整している。コンデンサC2の充電電圧がツェナーダイオードによって決定される所定の閾値を超えると、判定部2は正規の非常放送信号が入来したものと判定する。ツェナーダイオードを導通した信号はコンデンサC3を充電する。
【0013】
スイッチ駆動部3は、抵抗R3、ツェナーダイオードZD1、コンデンサC4、ダイオードD1、抵抗R4、コンデンサC5、及び抵抗R5、R6から構成されて、非常放送信号が入来したときのみ、次段のスイッチ4を駆動するために最適なレスポンスと直流電圧レベルに安定化するための整合部として機能する。スイッチ4は、電圧制御によりオン・オフする半導体電圧制御素子で、オン時の内部抵抗が十分に低いことが望ましく、例えばパワーMOS FETを使用することができる。スイッチ4が駆動されると、電解コンデンサからなる直流阻止コンデンサ5を介して端子a、b間に低インピーダンス路を形成させ、補正回路EQを交流的に短絡して、高音圧の非常放送信号が再生されることを可能にする。
【0014】
【発明の効果】
以上の如く、本発明による非常放送設備用スピーカ装置は、通常の放送時には図4のBに示す音楽再生に適した特性で動作し、非常放送信号が伝送されると瞬時に図4のAに示す高音圧の非常放送信号の再生に適した特性に自動的に切換って動作することが可能となり、非常放送設備の有効な利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 非常放送設備のハイインピーダンス伝送を説明する図である。
【図2】 本発明による音楽再生に適した特性を提供する構成を示す図である。
【図3】 図2に示す補正回路の具体回路例を示す。
【図4】 音楽再生と非常放送信号再生のそれぞれに適した周波数特性を示す。
【図5】 本発明による非常放送設備用スピーカ装置の1実施例を示すブロック図である。
【図6】 法定の非常放送信号のパターン図である。
【図7】 本発明による非常放送検出装置の具体回路例を示す。
【図8】 本発明による補正回路の具体回路例を示す。
【符号の説明】
1 検波部
2 判定部
3 スイッチ駆動部
4 スイッチ
EQ 補正回路
Claims (4)
- 非常放送信号用伝送線と、
前記伝送線に接続され、非常放送信号の再生に適した周波数特性を有するスピーカユニットと、
前記スピーカユニットに接続され、該スピーカユニットの出力音圧レベルを補正してほぼ一様な周波数特性を提供する補正回路と、
前記伝送線に接続され、検出した信号レベルから非常放送信号の到来を検出する非常放送検出手段と、
前記非常放送検出手段が前記非常放送信号の到来を検出するとき、前記補正回路を動作不能にする手段と、
を備えた非常放送設備用スピーカ装置。 - 前記補正回路が抵抗、インダクタ、及びコンデンサの並列接続からなる請求項1記載の非常放送設備用スピーカ装置。
- 前記補正回路が常時前記スピーカユニットに接続されており、前記非常放送検出手段が非常放送信号を検出するとき前記補正回路をバイパスさせる、請求項1記載の非常放送設備用スピーカ装置。
- 前記非常放送検出手段が、非常放送信号を直流に変換し、その直流レベルが所定値を超えたとき前記補正回路を短絡する、請求項3記載の非常放送設備用スピーカ装置。
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