JP6033397B2 - 拡声システム及び拡声システムの監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のスピーカを有する拡声システムに関する。具体的には、本発明は、分岐した伝送媒体を含む拡声システム、および同拡声システムの監視装置に関する。

建物や施設において公衆に対し情報を提供したり楽しませたりする音声放送システムとして、拡声システムが知られている。通常の拡声システムは、特許文献１に開示されているように、スピーカラインを介して増幅器に接続された複数のスピーカと、スピーカラインの接続を監視する各制御器とを有する。緊急時には、拡声システムは、建物や施設内の公衆に警告を出す。

欧州で使用されている拡声システムは、欧州規格（ＥＮ：European Norm）６０８４９を満たさなければならず、同規格は、増幅器からその端末まで延びるスピーカラインの接続や精度の監視を要件とする。ＥＮ６０８４９は、緊急時に所定のエリア内にいる人々を保護するための放送を行うための、屋内外で使用される音声補強システムの性能要件を規定する。ＥＮ６０８４９の基準は、ラインの断線があっても警告機能を保障する冗長システムを要件とする。

拡声システムは、スピーカラインに一以上の分岐を有するため信号が分岐して伝送される。今までは、分岐したスピーカラインを有する拡声システムの冗長性を保障する解決策はなかった。

ここに開示された発明の一つの目的は、分岐した信号伝送路を用いる拡声システムの放送の信頼性を向上させることである。

本発明の一つの態様は、拡声システムを含む。拡声システムは、主要伝送路と主要伝送路から分岐する一以上の分岐伝送路とを含み、伝送信号を伝送する伝送媒体と、伝送媒体に接続される複数のスピーカと、分岐伝送路の起点である第１分岐点で伝送媒体に接続される第１分岐監視装置と、分岐伝送路の終点である第２分岐点で伝送媒体に接続される第２分岐監視装置と、を備える。第１分岐監視装置は、伝送信号を主要伝送路で伝送する間、主要伝送路から分岐伝送路に伝送信号を伝送する。第２分岐監視装置は、伝送信号を主要伝送路で伝送する間、主要伝送路から分岐伝送路に伝送信号を伝送する。

本発明の他の態様によれば、拡声システムに接続可能な監視装置が提供される。拡声システムは、伝送信号を伝送する伝送媒体と、伝送媒体に接続される複数のスピーカとを含む。伝送媒体は、主要伝送路と主要伝送路から分岐する一以上の分岐伝送路とを含む。監視装置は分岐監視部とスイッチとを含む。分岐監視部は、監視装置が分岐伝送路の終点である分岐点に配されているとき、分岐伝送路から監視装置への伝送信号の伝送を監視する。スイッチは、第１位置にあるときは伝送信号を主要伝送路から分岐伝送路へ通過させ、第２位置にあるときは伝送信号が主要伝送路から分岐伝送路へ通過しないようにする。スイッチは、分岐監視部が伝送信号の伝送を検出しないとき、第２位置から第１位置へと切り換えられる。

本発明の更に他の態様によれば、拡声システムに接続可能な監視装置が提供される。拡声システムは、伝送信号を伝送する伝送媒体と、伝送媒体に接続される複数のスピーカとを含む。伝送媒体は、主要伝送路と主要伝送路から分岐する一以上の分岐伝送路とを含み、伝送信号は、通信信号と音声信号とを含む。監視装置は、フィルタとスイッチとを備える。フィルタは、分岐伝送路に接続可能であり、通信信号を減衰させることにより伝送信号をフィルタリングする。スイッチは、第１位置にあるときは伝送信号がフィルタによってフィルタリングされ、第２位置にあるときは伝送信号がフィルタによってフィルタリングされないように分岐伝送路を制御する。

本発明の上記態様によれば、分岐した信号伝送路を用いる拡声システムの放送の信頼性を向上させることができる。

一実施形態に係る拡声システムの概略図 分岐したスピーカラインで生じた断線状態の拡声システムの概略図 図１に示す拡声システムの制御装置の概略図 図１に示す拡声システムの監視装置の概略図 図４に示す監視装置のアイソレータ部の概略図 図４に示す制御装置による動作のフローチャート 実施形態２に係る拡声システムの概略図 実施形態２に係る監視装置の概略図

本発明の選ばれた実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の本発明の実施形態の説明は例示のためであり、添付の特許請求の範囲やその均等物により定義される発明を限定するためのものでないことは、当業者は本開示から理解できる。
＜実施形態１＞
＜拡声システム１＞

図１は、本発明の一実施形態に係る拡声システム１（拡声システムの一例）を概略的に示す。拡声システム１は、大規模な施設や建物内において使用されるものである。本実施形態においては、図１に示す拡声システム１の左側を「上流側」と呼び、スピーカライン４に沿って増幅器２に近い側とする。また、図１に示す拡声システム１の右側を「下流側」と呼ぶ。

拡声システム１は、増幅器２、複数のスピーカ３、スピーカライン４（伝送媒体の一例）、制御装置５、及び各スピーカ３に対応する複数の監視装置１０を有する。

増幅器２は、スピーカライン４に接続される。図示は省略するが、増幅器２は変圧器を介してスピーカライン４に接続される。
監視装置１０は、スピーカライン４に直列接続される。スピーカ３は、スピーカライン４に並列接続される。制御装置５もまた、スピーカライン４に接続される。

スピーカライン４は、図１に示すように、２線式のワイヤ又はケーブルであってもよい。スピーカライン４は、主要伝送路４−１（主要伝送路の一例）と、主要伝送路４−１から分岐する分岐伝送路４−２（分岐伝送路の一例）とを有する。分岐伝送路４−２は複数のスピーカ３に接続される。分岐伝送路４−２は、スピーカライン４の下流側（図１の右側）において主要伝送路４−１に合流する。スピーカライン４の主要伝送路４−１は、ループ状に配されている。

スピーカライン４は、スピーカ３の電源供給ラインであってもよい。本実施形態における電源は直流電流（ＤＣ：Direct Current）電源である。
拡声システム１では、増幅器２は、拡声システム１で送信される音声信号を出力する。音声信号は、２０ｋＨｚ以下の周波数を有していてもよい。音声信号は、電源（図示省略）から供給される直流電流に重畳されてスピーカライン４を伝送される。制御装置５は、通信信号を生成し出力する。通信信号は、６０ｋＨｚ以上の周波数であってもよい。そして通信信号は、スピーカライン４上で送信される音声信号及び直流電流に重畳される。音声信号と通信信号とを含む重畳信号（伝送信号の一例）は、スピーカライン４で送信される。

監視装置１０は、制御装置５によって間欠的又は連続的にポーリングされる。ポーリング信号は、通信信号の一例であって、制御装置５によって生成され、指定された監視装置１０に送信される。ポーリング信号を受信した指定の監視装置１０は、応答信号を生成し、スピーカライン４を介して制御装置５に送信する。応答信号が所定時間内に受信されない場合、指定された監視装置１０が応答しないと考えられ、スピーカライン４のショート及び／又は断線による拡声システム１の障害や不通があると結論付けられる。
＜＜通常状態＞＞

図１に示すように拡声システム１において障害や断線が検知されていない通常状態においては、増幅器２からの重畳信号Ｓ−１はスピーカライン４を下流側に伝送される。そして重畳信号Ｓ−１は、主要伝送路４−１及び分岐伝送路４−２の双方によって伝送される。重畳信号Ｓ−１は、分岐伝送路４−２を通過し監視装置１０ｂに到達する。監視装置１０ａは、図１及び図２に示すように分岐伝送路４−２の起点である分岐点（第１分岐点の一例）に配されている。監視装置１０ａは、主要伝送路４−１から受信した重畳信号Ｓ−１を、主要伝送路４−１を通過させると同時に、分岐伝送路４−２に伝送する。

別の監視装置１０ｂは、図１及び図２に示すように、分岐伝送路４−２の終点である別の分岐点（第２分岐点の一例）に配される。監視装置１０ｂは、重畳信号Ｓ−１に主要伝送路４−１を通過させつつ、分岐伝送路４−２からの重畳信号Ｓ−１を受信する。監視装置１０ｂは、分岐伝送路４−２から受信した重畳信号Ｓ−１を監視する。
＜＜断線状態＞＞

図２に示すように、障害や断線が分岐伝送路４−２で発生した場合、重畳信号Ｓ−１は、分岐伝送路４−２から監視装置１０ｂによって受信されなくなる。監視装置１０ｂは、重畳信号Ｓ−１が分岐伝送路４−２から受信されるかどうかを検出する。監視装置１０ｂが分岐伝送路４−２からの重畳信号Ｓ−１の伝送を検出しない場合、監視装置１０ｂは分岐伝送路４−２において何らかの障害や断線があると判定し、主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２への重畳信号Ｓ−２の伝送を開始する。同時に、監視装置１０ｂは、主要伝送路４−１を介して受信した重畳信号Ｓ−１を下流側に伝送する。

よって、分岐伝送路４−２に断線や障害が生じて、分岐伝送路４−２の起点である分岐点に位置する監視装置１０ａから受信する重畳信号Ｓ−１が分岐伝送路４−２を通過できなくなっても、分岐伝送路４−２における重畳信号の伝送は、分岐伝送路４−２の終点である他の分岐点に位置する他の監視装置１０ｂにより回復可能となる。この結果、分岐伝送路４−２は拡声システム１の冗長性によって安全性が維持できる。
ここで、拡声システム１におけるスピーカライン４に接続される各装置について詳細に説明する。
＜制御装置５＞

図３は、制御装置５の構成を概略的示す。制御装置５は、所定の通信プロトコルに従ってスピーカライン４上の通信制御を行う。制御装置５は、監視装置１０全てに対しポーリングを行い、拡声システム１における障害や断線の発生をチェックする。ポーリングは、監視装置１０、スピーカ３、及びスピーカライン４の動作状態をチェックするための自動的且つ連続的な検査である。簡略化のため、図面では、スピーカライン４は単一の線で示している。

制御装置５は、フィルタ部５１、受信部５３と、送信部５４と、Ａ／Ｄ変換器５５と、Ｄ／Ａ変換器５６と、ＣＰＵ５７（プロセッサの一例）とを有する。
フィルタ部５１は、スピーカライン４に接続される。フィルタ部５１は、応答信号を含む通信信号を通過させ、その他の信号を減衰させるように設計されているバンドパスフィルタを有する。

受信部５３及び送信部５４は、ＣＰＵ５７からの指令に応じてスイッチ（図示省略）によりスピーカライン４に対し信号を送受信するように切り換えられる。受信部５３は、通信信号、例えば、スピーカライン４に接続された各監視装置１０からの応答信号をフィルタ部５１を介して受信する。そして受信部５３は、Ａ／Ｄ変換器５５を介してＣＰＵ５７に通信信号を送信する。送信部５４は、ＣＰＵ５７からＤ／Ａ変換器５６を介して受信した通信信号をスピーカライン４上の監視装置１０に送信する。ＣＰＵ５７から受信する通信信号は、例えばポーリング信号である。

Ａ／Ｄ変換器５５は、アナログ通信信号をＣＰＵ５７で処理されるデジタル通信信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器５６は、ＣＰＵ５７によって処理されたデジタル通信信号をアナログ通信信号に変換する。

ＣＰＵ５７は、通信信号の送受信を制御する。ＣＰＵ５７はポーリング信号を生成し、スピーカライン４に接続された指定の監視装置１０に送信する。ポーリング信号は、指定の監視装置１０のアドレスデータを含む。ＣＰＵ５７はまた、指定の監視装置１０から応答信号を受信する。

ＣＰＵ５７は、各監視装置１０に連続的にポーリング信号を送信してもよく、各指定された監視装置１０から対応する応答信号を受信したかどうかを判定し、これにより拡声システム１の状態を検出する。そしてＣＰＵ５７は、拡声システム１の状態に関する情報を出力する。例えば、ＣＰＵ５７は、拡声システム１の障害データや情報を、拡声システム１の動作を監視し管理する外部の管理システムにネットワークを介して出力する。ＣＰＵ５７は、メモリ（図示省略）から読み込んだプログラムに従って拡声システム１の上記動作を実行してもよい。
＜監視装置１０＞

図４は、監視装置１０の構成を概略的に示す。本実施形態においては、図４に示す監視装置１０の左側が上流側であり、図４に示す監視装置１０の右側が下流側である。監視装置１０は、分岐点にある監視装置１０ａ又は監視装置１０ｂとして機能し、これらは分岐点にない監視装置とは動作が異なる。監視装置１０ａ（以下、第１分岐監視装置１０ａと呼ぶ）は、図１及び図２に示すように、重畳信号Ｓ−１が分岐伝送路４−２に伝送される開始分岐点に設けられる。監視装置１０ｂ（以下、第２分岐監視装置１０ｂと呼ぶ）は、重畳信号Ｓ−１が主要伝送路４−１及び分岐伝送路４−２の双方から受信される終点の分岐点に設けられる。

監視装置１０は、監視装置１０を識別するための固有のアドレス（例えば、ＩＰアドレス）又は識別情報を有する。監視装置１０は、スピーカライン４に接続されたアイソレータ部１１と、フィルタ部１２（フィルタ部の一例）と、受信部１３と、送信部１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、Ｄ／Ａ変換器１６と、ＣＰＵ（中央演算処理部）１７（制御部の一例）と、主要監視部１８ａと、分岐監視部１８ｂと、直流電源１９とを有する。監視装置１０はまた、分岐点４０で主要伝送路４−１から分岐する分岐伝送路４−２に接続されるスイッチ２０（スイッチの一例）を有する。監視装置１０はまた、入力部６０を有する。入力部６０はユーザにより操作され、分岐監視部１８ｂに対する選択信号を生成し出力する。分岐監視部１８ｂは、後述するように入力部６０からの選択信号に応じてスイッチ２０を切り換える。

アイソレータ部１１はスピーカライン４上に設けられている。図５に示すように、アイソレータ部１１は、スイッチ１１１と、コンパレータ１１２と、リレー制御部１１３とを有する。通常状態では、スピーカライン４は連続的に直流電流を送る。コンパレータ１１２は、スイッチ１１１の両端の電圧を比較し、比較結果をリレー制御部１１３に出力する。スピーカライン４上の監視装置１０間において障害や断線が発生した場合、電流が止まり、スイッチ１１１の両端間の電圧に差ができる。リレー制御部１１３は、同電圧の変化を監視し検出して、スピーカライン４の障害や断線の発生を判定する。リレー制御部１１３がスピーカライン４に障害や断線が発生したと判定すると、リレー制御部１１３がスイッチ１１１を開くことにより、監視装置１０はスピーカライン４から分離される。この結果、分離された監視装置１０は通信信号を送信できなくなり、制御装置５は、応答信号が受信されない監視装置１０周辺で障害や断線が発生したことを判定できる。

図４に示すフィルタ部１２は、スピーカライン４に接続される。フィルタ部１２は、通信信号を通過させその他の信号を減衰させるように設計されたバンドパスフィルタを有する。

受信部１３及び送信部１４は、ＣＰＵ１７からの指令に応じてスイッチ（図示省略）によりスピーカライン４に対し信号を送受信するように切り換えられる。受信部１３は、通信信号、例えば、制御装置５からのポーリング信号を受信する。そして受信部１３は、Ａ／Ｄ変換器１５を介してＣＰＵ１７に通信信号を送信する。送信部１４は、ＣＰＵ１７からＤ／Ａ変換器１６を介して受信した通信信号、例えば応答信号を制御装置５に送信する。

Ａ／Ｄ変換器１５は、アナログ通信信号をＣＰＵ１７により処理されるデジタル通信信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器１６は、ＣＰＵ１７に処理されたデジタル通信信号をアナログ通信信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１５及びＤ／Ａ変換器１６はＣＰＵ１７からの指令に応じて切り換えられる。

ＣＰＵ１７は、Ａ／Ｄ変換器１５及びＤ／Ａ変換器１６を介して受信部１３及び送信部１４に接続される。ＣＰＵ１７は、監視装置１０のアドレスデータが受信した通信信号に含まれるデータと合致するかどうかを判定することにより、受信した通信信号が監視装置１０自身に対するものであるかどうかを判定する。アドレスデータが自身のアドレスと合致すれば、ＣＰＵ１７は応答信号を生成し制御装置５に送信する。ＣＰＵ１７はまた、対応するスピーカ３を制御する。ＣＰＵ１７は、メモリ（図示省略）から読み出されたプログラムに従ってこれらの動作を実行してもよい。

主要監視部１８ａはスピーカライン４の主要伝送路４−１に接続される。主要監視部１８ａは主要伝送路４−１を通過する重畳信号Ｓ−１を監視する。

分岐監視部１８ｂは、分岐伝送路４−２が主要伝送路４−１から分岐する分岐点４０でスピーカライン４の分岐伝送路４−２に接続される。分岐監視部１８ｂは、監視装置１０が第２分岐監視装置１０ｂとして設定されたときのみ動作する。分岐監視部１８ｂは、分岐伝送路４−２からスイッチ２０への重畳信号Ｓ−１の通過を監視する。重畳信号Ｓ−１の伝送は、例えば電圧変化をモニタリングすることによって検出されてもよい。分岐監視部１８ｂが分岐伝送路４−２からの重畳信号Ｓ−１の伝送を検出しない場合、分岐監視部１８ｂは信号を生成し、スイッチ２０をＯＮに切り換える。

直流電源１９はスピーカライン４から受信される直流信号を受信する。直流信号は整流されて監視装置１０に電力を供給する。
スイッチ２０は、ＯＮ（第１位置の一例）であるとき、主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２へ重畳信号Ｓ−１を通過させる。スイッチ２０がＯＦＦ（第２位置の一例）にあるとき、主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２への重畳信号Ｓ−１の通過は遮られる。ＯＮ及びＯＦＦは逆に適用されてもよい。監視装置１０が第１分岐監視装置１０ａである場合、スイッチ２０はＯＮであることにより主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２へ重畳信号Ｓ−１を通過させる。監視装置１０が第２分岐監視装置１０ｂである場合、スイッチ２０は最初ＯＦＦであることにより主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２へ重畳信号Ｓ−１を通過させない。

第２分岐監視装置１０ｂにおいては、分岐監視部１８ｂは分岐伝送路４−２からスイッチ２０への重畳信号Ｓ−１の通過を監視するよう動作する。分岐監視部１８ｂが分岐伝送路４−２からの重畳信号Ｓ−１の伝送を検出しないと、分岐伝送路４−２における断線や障害の発生を示していることになる。そして分岐監視部１８ｂはスイッチ２０をＯＮに切り換える信号を送信し、これにより主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２へ重畳信号Ｓ−２が伝送される。監視装置１０が第１分岐監視装置１０ａでも第２分岐監視装置１０ｂでもない場合（以下、非分岐監視装置１０と呼ぶ）、スイッチ２０はＯＦＦに切り換えられる。

第２分岐監視装置１０ｂは、分岐伝送路４−２からの重畳信号Ｓ−１の伝送を検出しない場合、検出信号を生成し主要伝送路４−１を介して制御装置５に送信する。制御装置５は、検出信号を第２分岐監視装置１０ｂから受信すると、当該分岐監視装置１０ｂに接続された分岐伝送路４−２で断線又は障害が発生したことが分かる。よって、制御装置５は、第２分岐監視装置１０ｂから送信される検出信号に含まれるアドレスデータに基づいて、どの分岐路に断線又は障害があるのかを特定することができる。

入力部６０は手動等の手段により操作される。入力部６０はユーザによって操作され、選択信号を生成し分岐監視部１８ｂに出力する。スイッチ２０は、分岐監視部１８ｂからの選択信号に応じてＯＮ又はＯＦＦに切り換えられる。これにより、監視装置１０は、第１分岐監視装置１０ａ、第２分岐監視装置１０ｂ、非分岐監視装置１０のいずれかに設定される。

選択信号は以下のいずれかである。
（i）監視装置１０が分岐伝送路４−２の起点である分岐点に位置する第１分岐監視装置１０ａとして設定される場合、分岐監視部１８ｂを作動させてスイッチ２０をＯＮに維持する信号

（ii）監視装置１０が分岐伝送路４−２の終点である分岐点に位置する第２分岐監視装置１０ｂとして設定される場合、分岐監視部１８ｂを作動させてスイッチ２０をＯＦＦに維持する信号、又は

（iii）監視装置１０が分岐点に位置しない非分岐監視装置１０として設定される場合、分岐監視部１８ｂを作動させてスイッチ２０をＯＦＦのままとする信号
監視装置１０は入力部６０の設定に応じて動作する。
＜拡声システム１の動作＞

拡声システム１の動作時において、音声信号及び通信信号を含む重畳信号Ｓ−１は増幅器２及び制御装置５から送信される。重畳信号Ｓ−１は主要伝送路４−１を伝送される。第１分岐監視装置１０ａにおいて、重畳信号Ｓ−１は分岐伝送路４−２に伝送されると同時に、主要伝送路４−１を伝送される。重畳信号Ｓ−１はそして、分岐伝送路４−２を介して第２分岐監視装置１０ｂに伝送される。

分岐監視装置１０ｂの分岐監視部１８ｂが、分岐伝送路４−２で発生した断線や障害により重畳信号Ｓ−２の伝送を検出しなくなると、分岐監視装置１０ｂの分岐監視部１８ｂによりスイッチ２０がＯＮに切り換えられる。そして、主要伝送路４−１を介して伝送された重畳信号Ｓ−１から分流する重畳信号Ｓ−２が、分岐監視装置１０ｂによって分岐伝送路４−２に伝送される。そして重畳信号Ｓ−２は分岐伝送路４−２を介して第１分岐監視装置１０ａ、そして主要伝送路４−１に伝送される。
＜監視装置１０の動作＞

図６は、図４に示す実施形態１に係る分岐監視装置１０ｂによって実行させる処理のフローチャートである。
監視装置１０が第２分岐監視装置１０ｂとして設定されている場合、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理が実行される。以下では説明していないが、各監視装置１０の主要監視部１８ａは、当該監視装置１０が分岐監視装置であるかどうかに関わらず、常に伝送路を監視している。

ステップＳ１０１：監視装置１０が第２分岐監視装置１０ｂである場合、ステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２：音声信号及び通信信号を含む重畳信号Ｓ−１は、分岐伝送路４−２から分岐監視装置１０ｂによって受信される。このステップでは、スイッチ２０はＯＦＦであるため、重畳信号Ｓ−１はスイッチ２０を通過できない。またこのステップでは、分岐監視部１８ｂは分岐伝送路４−２を監視する。

ステップＳ１０３：分岐監視部１８ｂは、分岐伝送路４−２を介した重畳信号Ｓ−１の伝送を検出したかどうかを判定する。重畳信号Ｓ−１の伝送が検出されない場合、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４：分岐監視部１８ｂはスイッチ２０をＯＮに切り換える。これにより重畳信号Ｓ−２がスイッチ２０を介して主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２へ通過できるようになる。

ステップＳ１０５：検出信号が生成され、主要伝送路４−１を介して制御装置５に送信される。
なお、第１分岐監視装置１０ａが重畳信号Ｓ−１に含まれる通信信号であるポーリング信号を受信し、ポーリング信号がアドレスデータに基づいて第１分岐監視装置１０ａを宛て先とするものと判定されると、ポーリング信号は下流側の主要伝送路４−１にも分岐伝送路４−２にも送信されない。ポーリング信号が第１分岐監視装置１０ａ以外の監視装置を宛て先とするものと判定されると、ポーリング信号は下流側の主要伝送路４−１及び分岐伝送路４−２の双方に送信される。

同様に、第２分岐監視装置１０ｂがポーリング信号を受信し、ポーリング信号が第２分岐監視装置１０ｂを宛て先とするものと判定されると、ポーリング信号は第２分岐監視装置１０ｂの下流側の主要伝送路４−１に送信されない。ポーリング信号が第２分岐監視装置１０ｂ以外の監視装置を宛て先とするものと判定されると、ポーリング信号は下流側の主要伝送路４−１に送信される。
＜実施形態１の効果＞

上記実施形態の拡声システム１によれば、第２分岐監視装置１０ｂは、分岐伝送路４−２からの重畳信号Ｓ−１の伝送を検出しない場合のみ、重畳信号Ｓ−２を分岐伝送路４−２に伝送することを許可する。このため、分岐伝送路４−２において断線や障害が発生して重畳信号Ｓ−１が分岐伝送路４−２を通過できなくなっても、重畳信号Ｓ−１の分岐伝送路４−２の伝送は他の監視装置１０ｂによって回復できる。この結果、拡声システム１の分岐伝送路４−２は冗長性を利用したり安全性を確保できる。

更に、分岐監視装置１０ｂにはスイッチ２０が設けられ、通常状態において重畳信号Ｓ−１の分岐伝送路４−２から主要伝送路４−１への通過を遮るようにＯＦＦにするため、通信信号が主要伝送路４−１及び分岐伝送路４−２の双方を介して下流側の監視装置１０に送信されることを防ぐことができる。

動作においては、実施形態１の拡声システム１は以下のように動作する。
通常状態においては、図１に示すように拡声システム１では障害や断線は検出されない。この通常状態において、第１分岐監視装置１０ａは、スイッチ２０をＯＮにしており、重畳信号Ｓ−１の主要伝送路４−１及び分岐伝送路４−２の双方への通過を許可する。分岐監視装置１０ｂは、スイッチ２０をＯＦＦにしており、重畳信号Ｓ−１の主要伝送路４−１の通過を許可しつつ、重畳信号Ｓ−１の分岐伝送路４−２から分岐監視装置１０ｂへの伝送を監視する。非分岐監視装置１０は、スイッチ２０をＯＦＦにしており、重畳信号Ｓ−１の主要伝送路４−１の通過を許可する。この通常状態においては、重畳信号Ｓ−１は、各監視装置１０及び対応するスピーカ３に到達することができる。よって、主要伝送路４−１及び分岐伝送路４−２に接続されたスピーカ３は全て、重畳信号Ｓ−１に含まれる音声信号に基づく音声を出力できる。

図２に示すように、分岐伝送路４−２上の例えば監視装置１０−２と監視装置１０−３との間のポイントで障害や断線が生じた不通状態では、重畳信号Ｓ−１は分岐伝送路４−２を介して分岐監視装置１０ｂに到達しない。分岐監視装置１０ｂの分岐監視部１８ｂは、分岐伝送路４−２からの重畳信号Ｓ−１の伝送を検出しない場合、分岐監視部１８ｂはスイッチ２０をＯＦＦからＯＮに切り換える。これにより、重畳信号Ｓ−２がスイッチ２０を介して主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２に伝送されるようになる。このとき、図２に示すように、分岐伝送路４−２上の監視装置１０−１及び１０−２は分岐監視装置１０ａから重畳信号Ｓ−１を受信し、分岐伝送路４−２上の監視装置１０−３及び１０−４は分岐監視装置１０ｂから重畳信号Ｓ−２を受信する。このため、分岐伝送路４−２で断線が発生しても、分岐伝送路４−２を介した音声放送を継続することができる。

よって、拡声システム１では、分岐した信号伝送路を用いた放送の信頼性を向上させることができる。
＜実施形態１の変形例＞

監視装置１０は分岐監視部１８ｂを有していなくともよい。代わりに、ＣＰＵ１７がスイッチ２０に接続され、スイッチ２０に作動信号を送信してもよい。ＣＰＵ１７は制御装置５から指令信号（通信信号の一例）を受信すると、作動信号によりスイッチ２０をＯＮに切り換える。本例では、入力部６０はユーザによって操作されスイッチ２０に接続される。入力部６０が選択信号を生成し、スイッチ２０に出力することにより、上記実施形態１と同様に、監視装置１０は第１分岐監視装置１０ａ、第２分岐監視装置１０ｂ、或いは非分岐監視装置１０に設定される。

本例では、制御装置５は監視装置１０自身を識別する識別情報だけでなく、監視装置１０が分岐伝送路４−２にあるかどうかを識別する識別情報を保存する。
制御装置５は識別情報に基づき各監視装置１０にポーリングする。例えば、図２に示すように、分岐伝送路４−２上の監視装置１０−２と監視装置１０−３との間のポイントで障害や断線が生じたとき、制御装置５は監視装置１０−２からは応答信号を受信するが、監視装置１０−３からは受信できない。監視装置１０−３からの応答を検出しないと、制御装置５は識別情報に基づき分岐伝送路４−２上に監視装置１０−３があるかどうかを判定する。制御装置５はポーリングされた監視装置１０−３より応答信号を受信できず、そのポーリングされた監視装置１０−３が分岐伝送路４−２上にあると判定した場合は、分岐伝送路４−２は監視装置１０−３の近辺で障害又は断線があると判定できる。

そして制御装置５は、指令信号を生成し、主要伝送路４−１を介して分岐伝送路４−２の終点である分岐点に接続された分岐監視装置１０ｂに送信する。制御装置５から指令信号を受信すると、分岐監視装置１０ｂのＣＰＵ１７はスイッチ２０に作動信号を送信し、ＯＮに切り換える。この結果、スイッチ２０により重畳信号Ｓ−２が分岐監視装置１０ｂを介して主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２に通過できるようになる。
＜実施形態２＞
＜拡声システム２０１＞

図７は、実施形態２に係る拡声システム２０１を概略的に示す。実施形態１と同様の機能を有する部材については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態においては、第２分岐監視装置２１０ｂは、分岐伝送路４−２において障害や断線が検出されたかどうかにかかわらず、常に主要伝送路４−１から分岐伝送路４−２に重畳信号を伝送する。
＜監視装置２１０＞

図８は、実施形態２に係る監視装置２１０を概略的に示す。監視装置２１０は、構成上実施形態１の監視装置１０と異なり、分岐伝送路４−２に接続されるフィルタ２２５（フィルタの一例）とスイッチ２２７（スイッチの一例）とを有する。フィルタ２２５は、重畳信号Ｓ−１に含まれる通信信号を減衰させるように設計されている。スイッチ２２７はフィルタ２２５の作動及び非作動を行う。フィルタ２２５の作動時、重畳信号Ｓ−１はフィルタ２２５のある伝送路４−２Ｒを通過する。フィルタ２２５の非作動時、重畳信号Ｓ−１はフィルタ２２５のない伝送路４−２Ｆを通過する。

入力部２６０はユーザにより操作され、スイッチ２２７に選択信号を出力する。入力部２６０からの選択信号に応じて、スイッチ２２７はＯＮ又はＯＦＦに切り換えられ、監視装置２１０が第１分岐監視装置２１０ａ、第２分岐監視装置２１０ｂ、非分岐監視装置２１０のいずれかに設定される。
選択信号は以下のいずれかである。

（i）監視装置２１０が分岐伝送路４−２の終点である分岐点に位置する第２分岐監視装置２１０ｂとして設定されている場合、フィルタ２２５を作動させるためスイッチ２２７をＯＮ（第１位置の一例）に維持する信号

（ii）監視装置２１０が分岐伝送路４−２の起点である分岐点に位置する第１分岐監視装置２１０ａとして設定されている場合、フィルタ２２５を非作動にするためスイッチ２２７をＯＦＦ（第２位置の一例）に維持する信号、又は

（iii）監視装置２１０が分岐点に位置しない非分岐監視装置２１０として設定される場合、スイッチ２２７をＯＦＦのままとする信号

ＯＮとＯＦＦは逆に適用されてもよい。
本例では、重畳信号は常時分岐伝送路４−２を双方向に伝送されるため、実施形態１のように監視装置２１０に信号伝送を監視する分岐監視部１８ｂやスイッチ２０を設けなくともよい。
＜拡声システム２０１の動作＞

拡声システム１の動作時において、音声信号及び通信信号を含む重畳信号Ｓ−１は増幅器２及び制御装置５から送信される。実施形態１と同様に、重畳信号Ｓ−１は主要伝送路４−１を伝送される。第１分岐監視装置２１０ａにおいて、重畳信号Ｓ−１は分岐伝送路４−２に伝送されると同時に、主要伝送路４−１を伝送される。重畳信号Ｓ−１は、事前にスイッチ２２７を用いて設定されている、フィルタのない伝送路４−２Ｆを通過する。そして重畳信号Ｓ−１は、分岐伝送路４−２によって第２分岐監視装置２１０ｂに伝送される。第２分岐監視装置２１０ｂにおいては、重畳信号Ｓ−１は、事前にスイッチ２２７を用いて設定されている、フィルタ２２５が設けられた伝送路４−２Ｒを通過する。同時に第２分岐監視装置２１０ｂは、重畳信号Ｓ−１を主要伝送路４−１に通過させる。

フィルタされた伝送信号Ｓ−２（伝送信号の一例）は、フィルタ２２５によって重畳信号Ｓ−１をフィルタリングしたものであって、第２分岐監視装置２１０ｂにより分岐伝送路４−２に伝送される。第２分岐監視装置２１０ｂにおいて、重畳信号Ｓ−１はフィルタ２２５を含む伝送路４−２Ｒを通過する。フィルタ２２５は重畳信号Ｓ−１に含まれる通信信号を減衰させる。残りの信号（つまり、通信信号以外）は、主に音声信号であるが、フィルタされた伝送信号Ｓ−２として第２分岐監視装置２１０ｂを通過する。そしてフィルタされた伝送信号Ｓ−２は分岐伝送路４−２を通過し第１分岐監視装置２１０ａに向かう。第１分岐監視装置２１０ａにおいては、フィルタされた伝送信号Ｓ−２はフィルタのない伝送路４−２Ｆを通過する。

拡声システム２０１では、分岐伝送路４−２に接続された各監視装置２１０（例えば、図７に示す監視装置２１０−１から２１０−４）は、重畳信号Ｓ−１に含まれるポーリング信号の応答信号を制御装置５に送信する。フィルタされた伝送信号Ｓ−２は通信信号を含まないため、フィルタされた伝送信号Ｓ−２に対する応答信号は生成されない。換言すると、制御装置５は重畳信号Ｓ−１に対する応答信号のみ受信する。よって制御装置５は分岐伝送路４−２の障害や断線を適切に検出することができる。

監視装置２１０ｂが重畳信号Ｓ−２をフィルタ２２５のない伝送路４−２Ｆを通過させ分岐伝送路４−２上の全ての監視装置２１０−１から２１０−４が重畳信号Ｓ−１とＳ−２に含まれるポーリング信号を受信するとする。監視装置２１０−１から２１０−４は、重畳信号Ｓ−１及びＳ−２それぞれの応答信号を制御装置５に送信することになる。この場合、分岐伝送路４−２に障害や断線が生じて制御装置５が重畳信号Ｓ−１に対する応答信号を受信できなくなっても、制御装置５は重畳信号Ｓ−２の応答信号を受信できる。よって、この場合、制御装置５は障害や断線を適切に検出できなくなる。
＜実施形態２の効果＞

実施形態２によれば、実施形態１の効果に加え、第２分岐監視装置２１０ｂは分岐伝送路４−２から第２分岐監視装置２１０ｂへの重畳信号Ｓ−１の伝送を監視又は検出する必要がない。よって、拡声システム２０１は実施形態１よりも簡単な動作で冗長な分岐伝送路を利用できる。

動作において、実施形態２に係る拡声システム２０１は次のように動作する。
通常状態において、図７に示すように、拡声システム２０１において障害や断線は検出されない。この通常状態においては、スイッチ２２７がＯＦＦに維持されフィルタ２２５が非作動である第１分岐監視装置２１０ａは、重畳信号Ｓ−１を主要伝送路４−１と分岐伝送路４−２の双方に通過させる。スイッチ２２７がＯＮに維持されフィルタ２２５が作動する分岐監視装置２１０ｂは、作動されたフィルタ２２５のみ重畳信号Ｓ−１を通過させる。同時に、第２分岐監視装置２１０ｂは重畳信号Ｓ−１に主要伝送路４−１を通過させる。フィルタ２２５は、主要伝送路４−１から受信した重畳信号にＳ−１に含まれる通信信号を減衰させ、主に音声信号である残りの信号は、フィルタされた伝送信号Ｓ−２として第２分岐監視装置２１０ｂを通過する。この通常状態では、重畳信号Ｓ−１は各監視装置２１０及び対応するスピーカ３に到達することができる。よって、主要伝送路４−１と分岐伝送路４−２に接続された全てのスピーカ３は、重畳信号Ｓ−１に含まれる音声信号に基づく音声を出力することができる。更に、ポーリング信号は重畳信号Ｓ−１のみに含まれている。図７に示す分岐伝送路４−２に接続された監視装置２１０−１、２１０−２、２１０−３、２１０−４は、第１分岐監視装置２１０ａから送信される重畳信号Ｓ−１に含まれる通信信号によりポーリングされると、通信信号に対する応答信号を生成し送信する。

図７に示す分岐伝送路４−２上の例えば監視装置２１０−２と監視装置２１０−３間のポイントにおいて障害や断線が生じた断線状態においては、監視装置２１０−３及び２１０−４は重畳信号Ｓ−１を受信できないため、応答信号を生成し送信しない。ポーリングされた監視装置２１０−３や２１０−４から応答信号を受信しなかった場合、制御装置５は、監視装置２１０−３や２１０−４の上流側の分岐伝送路４−２に断線や障害が生じたものと判断する。この断線状態においても、監視装置２１０−３や２１０−４は第２分岐監視装置２１０ｂから伝送信号Ｓ−２を受信できる。よって、監視装置２１０−３及び２１０−４に接続されたスピーカ３は、伝送信号Ｓ−２によって伝送される音声信号に基づき音声を出力できる。このため、分岐伝送路４−２を介した音声放送は、分岐伝送路４−２に障害や断線が生じても維持される。
＜その他実施形態＞

上記実施形態は、二以上の分岐を有するスピーカラインを有する拡声システムに適用できる。例えば、分岐伝送路４−２（図１）が更に一以上の分岐伝送路に分岐していてもよく、この場合、分岐伝送路４−２は分岐伝送路４−２から分岐する分岐伝送路に対しては主要伝送路となる。

主要監視部１８ａ又は分岐監視部１８ｂは監視装置に含まれていなくてもよく、単独或いはその他の装置と共にスピーカライン４に接続されていてもよい。

直流電流の代わりに交流電流をスピーカライン４に供給してもよい。
拡声システム１又は２０１にはデジタル音声信号を適用してもよい。この場合、音声信号はデジタルからアナログ変換され、変調されてスピーカライン４上の直流電流に重畳される。変調された音声信号は一以上の監視装置１０又は２１０のアドレスデータを含み、一以上の指定された監視装置１０又は２１０に送信される。
（用語解釈全般）

本開示の範囲を理解するのに、ここで使用される「備える」の用語やその派生語は、説明した特徴、要素、部材、群、整数、及び／又はステップを特定する制限のない用語であることを意図し、説明していない他の特徴、要素、部材、群、整数、及び／又はステップがあることを排除するものではない。これはまた、同様の意味を有する「含む」、「有する」、及びその派生語に対しても同様である。

装置の部材、区分、部分を説明するためにここで使用する「構成する」の用語は、所望の機能を実行するために構成された及び／又はプログラムされた、ハードウエア及び／又はソフトウエアを含む。

本発明を例示するため一部の実施形態のみを選択したが、添付の特許請求の範囲で定義される発明の範囲を逸脱しない限り多様な変更や変形が可能であることは、当業者であれば本開示から理解されるものである。例えば、各部材の大きさ、形状、位置、或いは向きは、必要及び／又は希望に応じて変更が可能である。互いが直接接続し或いは当接しているように示された部材は、間に仲介する構造が存在する場合もある。一つの要素の複数の機能は二つのものによって実行されてもよいし、その逆であってもよい。一つの実施形態の構成及び機能は他の実施形態に適用することもできる。フローチャートにおけるステップの一部は順序を変えて実行してもよい。効果の全てが特定の実施形態に同時に存在する必要はない。先行技術とは異なる各特徴はまた、単独或いは組み合わせにより、かかる特徴によって具体化された構成上及び／又は機能上の概念を含む出願人による更なる発明をそれぞれ記載するものと考えられるべきである。よって、本発明に係る上記実施形態の説明は、例示であって、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される発明を限定するためのものではない。

本発明は、大規模施設や建物に使用される拡声システムとして利用可能である。

１ 拡声システム
２ 増幅器
３ スピーカ
４ スピーカライン（伝送媒体の一例）
５ 制御装置
１０ 監視装置
１０ａ 第１分岐監視装置（第１分岐監視装置の一例）
１０ｂ 第２分岐監視装置（第２分岐監視装置の一例）
１１ アイソレータ部
１２ フィルタ部（フィルタ部の一例）
１３ 受信部
１４ 送信部
１５ Ａ／Ｄ変換器
１６ Ｄ／Ａ変換器
１７ ＣＰＵ（制御部の一例）
１８ａ 主要監視部
１８ｂ 分岐監視部
１９ 直流電源
２０ スイッチ（スイッチの一例）
４０ 分岐点
５１ フィルタ部
５３ 受信部
５４ 送信部
５５ Ａ／Ｄ変換器
５６ Ｄ／Ａ変換器
５７ ＣＰＵ
６０ 入力部
２０１ 拡声システム
２１０ 監視装置
２２５ フィルタ
２２７ スイッチ
２６０ 入力部

米国特許出願公開第２００３／００６３７５５号明細書

Claims (4)

1. 主要伝送路と主要伝送路から分岐する一以上の分岐伝送路とを含み、伝送信号を伝送する伝送媒体と、
   前記伝送媒体に接続される複数のスピーカと、
   前記分岐伝送路の起点である第１分岐点で前記伝送媒体に接続される第１分岐監視装置と、
   前記分岐伝送路の終点である第２分岐点で前記伝送媒体に接続される第２分岐監視装置と、
   を備え、
   前記第１分岐監視装置は、前記伝送信号を前記主要伝送路で伝送する間、前記主要伝送路から前記分岐伝送路に前記伝送信号を伝送し、
   前記第２分岐監視装置は、前記分岐伝送路から前記第２分岐監視装置への前記伝送信号の伝送を検出し、前記分岐伝送路から前記第２分岐監視装置への前記伝送信号の伝送を検出しないときのみ、前記伝送信号を前記主要伝送路から前記分岐伝送路へ伝送する、
   拡声システム。
2. 伝送信号を伝送する伝送媒体と、前記伝送媒体に接続される複数のスピーカとを含む拡声システムに接続可能であって、前記伝送媒体は主要伝送路と前記主要伝送路から分岐する一以上の分岐伝送路とを含む、監視装置であって、
   前記監視装置が前記分岐伝送路の終点である分岐点に配されているとき、前記分岐伝送路から前記監視装置への前記伝送信号の伝送を監視する分岐監視部と、
   第１位置にあるときは前記伝送信号を前記主要伝送路から前記分岐伝送路へ通過させ、第２位置にあるときは前記伝送信号が前記主要伝送路から前記分岐伝送路へ通過しないようにするスイッチと、
   を備え、
   前記スイッチは、前記分岐監視部が前記伝送信号の伝送を検出しないとき、第２位置から第１位置へと切り換えられる、
   監視装置。
3. 伝送信号を伝送する伝送媒体と、前記伝送媒体に接続される複数のスピーカとを含む拡声システムに接続可能であって、前記伝送媒体は、主要伝送路と前記主要伝送路から分岐する一以上の分岐伝送路とを含み、前記伝送信号は通信信号と音声信号とを含む監視装置であって、
   前記分岐伝送路に接続可能であり、前記通信信号を減衰させることにより前記伝送信号をフィルタリングするフィルタと、
   第１位置にあるときは前記伝送信号が前記フィルタによってフィルタリングされ、第２位置にあるときは前記伝送信号が前記フィルタによってフィルタリングされないように前記分岐伝送路を制御するスイッチと、
   を備える、監視装置。
4. 通信信号と音声信号を含む伝送信号を、通信信号を通過させ音声信号を減衰させるようにフィルタするフィルタ部と、
   前記フィルタ部を介して前記通信信号を受信し特定する制御部と、
   を備え、
   前記フィルタ部及び前記制御部は、前記スイッチに対して前記伝送媒体の上流側に配されている、
   請求項２又は３に記載の監視装置。
   

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