JP6044014B2 - 警報音の周波数出力特性の設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、経時的に周波数が変化するスイープ音フレーズを有する警報音の周波数出力特性の設定方法に関する。

ガス漏れや火災などの災害の危険があるとき、警報器が発した警報に従って避難する人は少ない傾向がある。この一因としては、警報が発せられても、緊張感や危機感を持たない人が多いことが考えられる。そこで避難率向上のためには、警報器が、より多くの人が緊張感や危機感を直感的に感じることができる警報音を発することが望ましい。

警報器が発信する警報音としては、例えばスイープ音を含むものが使用されている（特許文献１，２）。

スイープ音は経時的に周波数が変化する音であり、「騒音下で認識し易い」および「緊張感や危機感を伝える信号だと認知され易い」という、警報音として望ましい性質を備えている。

特開２０１１−００３１６５号公報 特開２０１０−０４９６０４号公報

スイープ音を含む警報音において、周波数を変化させる場合、例えばデューティー比を固定して行なっていた。この場合、周波数を変化させると、警報音のオン時間（スイープ音を発する時間）も変動する。尚、当該「オン時間」とは、一つの矩形波の持つ幅（時間、パルス幅）のことをいう。
警報を喚起するのに効果的なオン時間がある場合に、デューティー比を固定して周波数を変化させると、当該オン時間が変化することで警報音の特性が変化し、認識レベルや音圧が低下する虞がある。

従って、本発明の目的は、より多くの人が警報音を認識できるようにするため、所望の警報音特性を維持した状態で、音圧を高めることができる警報音の周波数出力特性を設定する方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る警報音の周波数出力特性の設定方法は、経時的に周波数が変化するスイープ音フレーズを有する警報音の周波数出力特性の設定方法において、その第一特徴手段は、異なる周波数のそれぞれのデューティーサイクルにおけるオン時間が一定になるように設定し、周波数の変化範囲が異なる複数のスイープ音フレーズを有し、高音域である３．８〜４．２ＫＨｚの範囲で変化するスイープ音フレーズと、低音域から高音域まで含んだ１．０〜４．２ＫＨｚの範囲で変化するスイープ音フレーズを有した点にある。

スイープ音は、所定の周波数の範囲内で経時的に周波数が変化する音である。
警報音の認識レベルを向上させるためにスイープ音を発信させると、警報にとってあまり効果的ではない周波数のスイープ音を含んだ状態で発信させることがあり、トータルの音圧が低下することがある。
本手段では、スイープ音として周波数を変化させた場合であっても、所望の周波数のパルス幅を全ての周波数で有するように設定する。これにより、全ての周波数で、警報音として好ましい所望のパルス幅を有するスイープ音を発信することができる。そのため、トータルの音圧が低下することなく、音圧を高めた状態で、警報音の認識レベルを高く維持させることができる。
また、周波数の変化割合が異なる複数のスイープ音フレーズを有することで、例えば高音域（３．８〜４．２ＫＨｚ）を含んだスイープ音フレーズと、低音域から高音域（１．０〜４．２ＫＨｚ）まで含んだスイープ音フレーズと、を発信させることができる。これにより、高齢者および若年者といった年齢層などにかかわらず、多数の人に認識し易いスイープ音を発信させることができる。

本発明に係る警報音の周波数出力特性の設定方法の第二特徴手段は、周波数の変化割合が異なる複数のスイープ音フレーズを有し、これら複数のスイープ音フレーズを所定順に並べたセットを繰り返すように設定した点にある。

本手段によれば、周波数の変化範囲が異なった音調の異なるスイープ音を複数有してこれらを繰り返すことで、注意を引き付け易くできる警報音を発信することができる。また、周波数の変化割合が異なる複数のスイープ音フレーズを有することで、例えば低音域から高音域まで含んだスイープ音フレーズを発信させることができる。これにより、高齢者および若年者といった年齢層などにかかわらず、多数の人に認識し易いスイープ音を発信させることができる。

本発明に係る警報音の周波数出力特性の設定方法の第三特徴手段は、スイープ音フレーズにおいて、周波数の変化割合を一定とした点にある。

本手段によれば、周波数の変化範囲において、低音域から高音域まで聞き取りやすくなり、より多数の人に認識し易いスイープ音を発信させることができる。

本発明に係る警報音の周波数出力特性の設定方法の第四特徴手段は、異なったスイープ音フレーズを、所定のオフ時間を挟んで設定した点にある。
本手段によれば、緊張感を持たせたスイープ音を発信させることができるようになるため、警報音の認識程度がより向上する。

本発明例（ａ）および従来例（ｂ）におけるデューティーサイクルを示すグラフである。 警報音のオン時間を種々変更した場合の音圧をそれぞれ測定した結果を示したグラフである。 警報音のオン時間は１２５μｓとしてデューティー比を可変とした場合（本発明例）、および、デューティー比を５０％とした場合（従来例）の音圧の測定を行なった結果を示したグラフである。 警報音全体（オーバーオールレベル）の音圧を測定した結果を示したグラフである。 スイープ音サイクルの例を示した図である（実施例３−１）。 スイープ音サイクルの例を示した図である（実施例３−２）。 スイープ音サイクルの例を示した図である（実施例３−３）。 スイープ音サイクルの例を示した図である（実施例４）。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の警報音の周波数出力特性の設定方法は、経時的に周波数が変化するスイープ音フレーズを有する警報音において、異なる周波数のそれぞれのデューティーサイクルにおけるオン時間が一定になるように設定する。

スイープ音は、所定の周波数の範囲内で経時的に周波数が変化する音である。
従来の警報音において音圧を変更する場合、例えば変更前のデューティー比（パルス幅/パルス周期）が５０％であるとき、このデューティー比を固定して周波数を変更することがあった。具体的には、周波数が１ＫＨｚのときに、パルス周期：１０００μｓ、パルス幅：５００μｓであるとする。このとき、スイープ音を発信させるべく、デューティー比を固定して周波数を変更させると、周波数が２ＫＨｚのときパルス周期：５００μｓおよびパルス幅：２５０μｓとなり、周波数が４ＫＨｚのときパルス周期：２５０μｓおよびパルス幅：１２５μｓのように設定できる（図１（ｂ））。

このうち、例えば警報音として周波数４ＫＨｚの音が、音圧が高く、認識レベルが良好で好ましいものと判定された場合であっても、スイープ音として上述したように周波数を変化させると、周波数４ＫＨｚ以外の周波数も発信させる必要がある。

これに対して本発明の警報音の周波数出力特性の設定方法では、本発明ではデューティー比を固定せず、異なる周波数のそれぞれのデューティーサイクルにおけるオン時間（パルス幅）が一定になるように設定する。

即ち、スイープ音として周波数を１〜４ＫＨｚに亘って変化させた場合であっても、所望の周波数のパルス幅（例えば周波数４ＫＨｚのパルス幅１２５μｓ）を全ての周波数で有するように設定する（図１（ａ））。

これにより、全ての周波数で、警報音として好ましい所望のパルス幅（例えば周波数４ＫＨｚのパルス幅１２５μｓ）を有するスイープ音を発信することができる。そのため、トータルの音圧が低下することなく、音圧を高めた状態で、警報音の認識レベルを高く維持させることができる。

スイープ音フレーズは、周波数の変化範囲が異なる複数を有するようにして、これら複数のスイープ音フレーズを所定順に並べたセットを繰り返すように設定してもよい。

例えば高齢者と若年者とでは耳が感知しやすい音の周波数帯域が異なっている。警報音は、できるだけ多くの人に認識できる音を発信する必要がある。本手段のスイープ音フレーズは、周波数の変化範囲が異なるフレーズを複数有するように構成してある。これにより、音調の異なるスイープ音を発信させることができる。
例えば図５では、周波数が１．０〜４．２ＫＨｚおよび３．８〜４．２ＫＨｚの範囲で変化する、最低周波数を異ならせた二種類のスイープ音フレーズを有するスイープ音のデューティーサイクルを示している。この場合、相対的に、３．８〜４．２ＫＨｚの範囲で変化するスイープ音フレーズは高音域のみの発信であるが、１．０〜４．２ＫＨｚの範囲で変化するスイープ音フレーズは低音域から高音域まで含んだ発信となる。

本手段のように、周波数の変化範囲が異なった音調の異なるスイープ音を複数有し、これらを繰り返すことで、注意を引き付け易くできる警報音を発信することができる。また、低音域から高音域まで含んだスイープ音フレーズを発信させることで、高齢者および若年者といった年齢層などにかかわらず、多数の人に認識し易いスイープ音を発信させることができる。

また、各スイープ音フレーズは、周波数の変化割合を一定にするのがよい。「周波数の変化割合を一定にする」とは、周波数を変化させる際に、周波数の変化範囲（最低周波数〜最高周波数）において一定の変化割合（傾き）を有するようにすることをいう。
このように各スイープ音フレーズの周波数の変化割合を一定にすることで、周波数の変化範囲において、低音域から高音域まで聞き取りやすくなり、より多数の人に認識し易いスイープ音を発信させることができる。

さらに、異なったスイープ音フレーズを、所定のオフ時間を挟んで設定するのがよい。これにより、緊張感を持たせたスイープ音を発信させることができるようになるため、警報音の認識程度がより向上する。本手段の場合、当該オフ時間の長さを変更してもよく、例えば、緊張感を増すために当該オフ時間の長さを短く設定してもよい。

〔実施例１〕
周波数の各サイクルにおいて、警報音のオン時間を種々変更して警報音の音圧を測定した。警報音の音圧は、騒音計（株式会社小野測器製）によって測定した。

測定に用いた警報機はＸＨ−６２２Ｇ（新コスモス電機株式会社製）であり、周波数４ＫＨｚ、警報音のオン時間を６２、１００、１２５、１５０、１８８μｓとした場合の音圧をそれぞれ測定した。結果を表１および図２に示した。

この結果、オン時間が１２５μｓの場合に警報音の音圧が最も高くなるものと認められた。

〔実施例２〕
周波数を種々変更して警報音の音圧を測定した。測定に用いた警報機は上述したＸＨ−６２２Ｇであり、警報音の音圧を、オクターブアナライザ（株式会社小野測器製）によって測定した。

警報音のオン時間は１２５μｓとしてデューティー比を可変とした場合（本発明例）、および、デューティー比を５０％とした場合（従来例）の音圧の測定を行なった。それぞれの場合において、オクターブアナライザとＸＨ−６２２Ｇとの距離を１０ｃｍ、周波数を１００〜２００００Ｈｚとし、１分間の平均音圧を測定した。結果を図３に示した。

この結果、周波数が４ＫＨｚ付近である場合に、本発明例の音圧が従来例の音圧を上回る傾向があると認められた。周波数が４ＫＨｚ付近以外、例えば２ＫＨｚおよび８ＫＨｚの場合は、従来例の音圧が本発明例の音圧を上回った。

また、警報音全体（オーバーオールレベル）の音圧を測定した結果を図４に示した。オーバーオールレベルの測定は、オクターブアナライザを使用したオクターブ分析により、公知の手法によって行った。
この結果、本発明例の全体の音圧が従来例の全体の音圧を約０．７ｄＢ上回ることが判明した。

従って、本発明のようにオン時間を１２５μｓとしてデューティー比を可変とした場合、周波数を約４ＫＨｚ付近に設定した場合に音圧を大きくできるものと認められた。

〔実施例３〕
周波数の変化範囲が異なる複数のスイープ音フレーズを有し、これら複数のスイープ音フレーズを所定順に並べたセットを繰り返す場合について、スイープ音サイクルの例を図５〜７に示した。警報機は上述したＸＨ−６２２Ｇを用いた。
図５（実施例３−１）では、二種類のスイープ音フレーズを設定し、第一スイープ音フレーズの周波数を３．８〜４．２ＫＨｚにスイープさせ、第二スイープ音フレーズの周波数を１．０〜４．２ＫＨｚにスイープさせた。スイープ音サイクルは、オン時間４００ｍｓ、オフ時間１００ｍｓに設定した。

本実施例３−１では、それぞれのスイープ音フレーズにおいて、周波数の変化割合を一定にしてある。
これにより、周波数の変化範囲において、低音域から高音域まで聞き取りやすくなり、より多数の人に認識し易いスイープ音を発信させることができる。

また、本実施例３−１では、異なったスイープ音フレーズを、所定のオフ時間を挟んで設定してある。
これにより、緊張感を持たせたスイープ音を発信させることができるようになるため、警報音の認識程度がより向上する。

上述した実施例３−１のように二種類のスイープ音フレーズを設定した場合、例えば、スイープ音サイクルを、オン時間１００ｍｓ、オフ時間４００ｍｓに設定（実施例３−２：図６）、或いは、オン時間２５０ｍｓ、オフ時間２５０ｍｓに設定（実施例３−３：図７）してもよい。

〔実施例４〕
上述した実施例３では、二種類のスイープ音フレーズの間に所定のオフ時間を挟んで設定したが、二種類のスイープ音フレーズを、オフ時間を挟まないように設定してもよい（実施例４：図８）。実施例４では、各スイープ音フレーズを５００ｍｓに設定した。

〔実施例５〕
上述した実施例では、二種類のスイープ音フレーズを設定したが、これに限られるものではなく、三種類以上のスイープ音フレーズを設定してもよい。スイープ音フレーズを増やすことで、バラエティーに富んだ警報音を発信することができるため、警報音の認識程度がより向上する。また、スイープ音フレーズを増やすことで、人に与える危機感を段階的に分類し易くなり、災害の程度を認識させ易くなる。

本発明は、経時的に周波数が変化するスイープ音フレーズを有する警報音の周波数出力特性の設定方法に利用できる。

Claims (4)

1. 経時的に周波数が変化するスイープ音フレーズを有する警報音の周波数出力特性の設定方法において、
   異なる周波数のそれぞれのデューティーサイクルにおけるオン時間が一定になるように設定し、
   周波数の変化範囲が異なる複数のスイープ音フレーズを有し、
   高音域である３．８〜４．２ＫＨｚの範囲で変化するスイープ音フレーズと、低音域から高音域まで含んだ１．０〜４．２ＫＨｚの範囲で変化するスイープ音フレーズを有する警報音の周波数出力特性の設定方法。
2. 前記複数のスイープ音フレーズを所定順に並べたセットを繰り返すように設定する請求項１に記載の警報音の周波数出力特性の設定方法。
3. 前記スイープ音フレーズにおいて、周波数の変化割合を一定とした請求項１または２に記載の警報音の周波数出力特性の設定方法。
4. 異なったスイープ音フレーズを、所定のオフ時間を挟んで設定してある請求項１〜３の何れか一項に記載の警報音の周波数出力特性の設定方法。

Images