JP6637633B1 - Signal processing circuit and alarm - Google Patents
Signal processing circuit and alarm Download PDFInfo
- Publication number
- JP6637633B1 JP6637633B1 JP2019148039A JP2019148039A JP6637633B1 JP 6637633 B1 JP6637633 B1 JP 6637633B1 JP 2019148039 A JP2019148039 A JP 2019148039A JP 2019148039 A JP2019148039 A JP 2019148039A JP 6637633 B1 JP6637633 B1 JP 6637633B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- input terminal
- input
- audio
- audio signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 136
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 58
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 abstract description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 206010019345 Heat stroke Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- PHEDXBVPIONUQT-RGYGYFBISA-N phorbol 13-acetate 12-myristate Chemical compound C([C@]1(O)C(=O)C(C)=C[C@H]1[C@@]1(O)[C@H](C)[C@H]2OC(=O)CCCCCCCCCCCCC)C(CO)=C[C@H]1[C@H]1[C@]2(OC(C)=O)C1(C)C PHEDXBVPIONUQT-RGYGYFBISA-N 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Emergency Alarm Devices (AREA)
- Fire Alarms (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
【課題】二つの音声信号を少ない構成要素で適切に取り扱うことができる信号処理回路及び警報器を提供する。【解決手段】信号処理回路1は、第1入力端2a及び第2入力端2bを備えていて各入力端において受信する信号を増幅する増幅部2を備え、第1入力端2aは、第1音声信号SS1を受信し、第2入力端2bは、第1入力端2aによる第1音声信号SS1の受信の無いときに、第2音声信号SS2を受信し、第1入力端2aは、さらに、第2音声信号SS2に重畳する雑音信号に対応する信号を含む基準信号SSrを受信し、増幅部2は、第2音声信号SS2の増幅において基準信号SSrを用いて雑音信号の増幅を抑制する。警報器100は、検知部103と、報知部104と、音声信号処理部111と、を少なくとも備え、音声信号処理部111は、上記信号処理回路1と同様に機能する。【選択図】図6Provided is a signal processing circuit and an alarm which can appropriately handle two audio signals with a small number of components. A signal processing circuit includes an amplifying unit having a first input terminal and a second input terminal for amplifying a signal received at each input terminal, wherein the first input terminal has a first input terminal. Upon receiving the audio signal SS1, the second input terminal 2b receives the second audio signal SS2 when the first input terminal 2a does not receive the first audio signal SS1, and the first input terminal 2a further includes: The amplifier 2 receives the reference signal SSr including the signal corresponding to the noise signal superimposed on the second audio signal SS2, and suppresses the amplification of the noise signal using the reference signal SSr in the amplification of the second audio signal SS2. The alarm device 100 includes at least a detection unit 103, a notification unit 104, and an audio signal processing unit 111. The audio signal processing unit 111 functions in the same manner as the signal processing circuit 1. [Selection diagram] FIG.
Description
本発明は信号処理回路及び警報器に関し、特に、二つの音声信号それぞれに基づく信号を出力する信号処理回路、及び、二つの音声信号それぞれに基づく音声を発する警報器に関する。 The present invention relates to a signal processing circuit and an alarm device, and more particularly to a signal processing circuit that outputs a signal based on each of two audio signals, and an alarm device that emits audio based on each of the two audio signals.
各種電気機器の内部では、多くの電気信号が、当該電気機器を構成する要素又は機能ブロックにおいて生成又は受信され、各要素間又は各機能ブロック間で送受信され、及び/又は、各要素などにおいて増幅などの各種処理を施されることによって所定の機能が実現されている。従って、電気信号には、意図された通りの時期に意図された通りの信号レベルを有していることが求められる。しかし、各種電気機器内の電気信号には、マイコンなどの中央処理装置の動作速度の上昇、電気機器の用途の拡大に伴う内部電流の増大、及び、多様な通信をもたらす情報通信技術の発展などに伴って、意図せぬ雑音が重畳してしまうことがある。そのため、このような雑音による不具合が生じないように、ノイズをキャンセルする処理が行われることがある。例えば特許文献1では、外来のノイズに基づくノイズを意図的に生成して送信側で送信前にこのノイズを送信信号から差し引くことによって、外来ノイズが加わった送信後の信号を、結果的に外来ノイズの無い信号として受信側で受信し得るようにしている。
Inside various electric devices, many electric signals are generated or received by elements or functional blocks constituting the electric devices, transmitted and received between the elements or between the functional blocks, and / or amplified by the respective elements. A predetermined function is realized by performing various processes such as the above. Therefore, the electrical signal is required to have the intended signal level at the intended time. However, the electrical signals in various electrical devices include, for example, an increase in the operating speed of central processing units such as microcomputers, an increase in internal current due to the expansion of applications of electrical devices, and the development of information and communication technology that provides various communications. Accordingly, unintended noise may be superimposed. Therefore, a process of canceling the noise may be performed so as not to cause such a problem due to the noise. For example, in
一方、各種電気機器の一種であって周囲環境を監視して異常を報せる警報器には、異常の発生時に音声によって異常を報知するものがある。例えば、警報器内のスピーカなどから発せられる音声の元となる音声信号は、主に警報器内で生成され、適宜所望の振幅に増幅されてスピーカで音声に変換される。例えば特許文献2には、主電池から補助電池への切り替えに応じて、音声信号を増幅する音声アンプの利得が増大され、スピーカの音量が増量される警報器が開示されている。
On the other hand, there is an alarm device that is a kind of various electric devices that monitors the surrounding environment and notifies the user of an abnormality by announcing the abnormality by voice when an abnormality occurs. For example, a sound signal that is a source of sound emitted from a speaker or the like in the alarm device is mainly generated in the alarm device, amplified to a desired amplitude as appropriate, and converted into sound by the speaker. For example,
電気機器内では、一つだけではなく二つ以上の音声信号が生成され、それぞれ前述したようなノイズをキャンセルするための処理や増幅などの処理を施されることがある。警報器においても、二つの音声信号が生成されることがある。このような二つ以上の音声信号それぞれに対してノイズキャンセルや増幅などの処理回路を設けると、電気機器の回路を複雑化させ、そのサイズを増大させたりコストを上昇させたりすることがある。特に音声信号では、増幅回路などの信号処理回路の複雑化と共にスピーカなどの音響発生装置の増設が必要になることがある。 In an electric device, not only one but also two or more audio signals are generated, and each of them may be subjected to a process for canceling noise or a process such as amplification as described above. In an alarm device, two audio signals may be generated. When a processing circuit such as noise cancellation or amplification is provided for each of the two or more audio signals, the circuit of the electric device may be complicated, and its size or cost may be increased. In particular, in the case of audio signals, a signal processing circuit such as an amplifier circuit may be complicated and an additional sound generator such as a speaker may be required.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、二以上の音声信号に対して少ない構成要素で所定の処理を施すことが可能な信号処理回路、及び、二以上の音声信号それぞれに基づく音声を少ない構成要素で適切に発することが可能な警報器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a signal processing circuit capable of performing predetermined processing on two or more audio signals with a small number of components, and each of the two or more audio signals. It is an object of the present invention to provide an alarm device capable of appropriately generating a sound based on a small number of components.
本発明の一実施形態の信号処理回路は、第1入力端及び第2入力端を備えていて前記第1入力端及び前記第2入力端のそれぞれにおいて受信する信号を増幅する増幅部を備え、前記第1入力端は、音声として発せられるべき情報を含む音声信号である第1信号を受信し、前記第2入力端は、前記第1入力端による前記第1信号の受信の無いときに、音声として発せられるべき情報を含む音声信号である第2信号を受信し、前記第1入力端は、さらに、前記第2信号に重畳する雑音信号に対応する信号を含む基準信号を受信し、前記増幅部は、前記第2信号の増幅において前記基準信号を用いて前記雑音信号の増幅を抑制する。 A signal processing circuit according to an embodiment of the present invention includes an amplification unit that includes a first input terminal and a second input terminal, and amplifies a signal received at each of the first input terminal and the second input terminal. The first input terminal receives a first signal that is a voice signal including information to be emitted as voice, and the second input terminal is configured to receive the first signal by the first input terminal, Receiving a second signal that is a voice signal including information to be emitted as voice, the first input terminal further receiving a reference signal including a signal corresponding to a noise signal superimposed on the second signal; The amplification unit suppresses the amplification of the noise signal using the reference signal in the amplification of the second signal.
前記第1入力端及び前記第2入力端は、互いに異なる信号源で生成された前記第1信号及び前記第2信号をそれぞれ受信してもよい。 The first input terminal and the second input terminal may receive the first signal and the second signal respectively generated from different signal sources.
前記第1入力端及び前記第2入力端のうちの一方は、PWM信号の復調回路を備えていてもよい。 One of the first input terminal and the second input terminal may include a PWM signal demodulation circuit.
前記増幅部は前記基準信号に対する第1ゲインを有すると共に、前記第2信号に対して、前記第1ゲインと異なる第2ゲインを有していてもよい。 The amplifying unit may have a first gain for the reference signal and a second gain different from the first gain for the second signal.
本発明の一実施形態の警報器は、周囲環境の変化を検知して使用者に報せる警報器であって、周囲環境の変化を検知する検知部と、前記警報器の内部又は外部の情報に基づいて音響を発する報知部と、前記報知部において発せられる音響の元となる音声信号を処理する音声信号処理部と、を備え、前記音声信号処理部は、第1入力端及び第2入力端を備えていて前記第1入力端及び前記第2入力端のそれぞれに入力される信号を増幅する増幅部を備え、前記第1入力端に、前記警報器内に保有するデータに基づく第1音声信号が入力され、前記第2入力端に、前記第1入力端への前記第1音声信号の入力の無いときに、前記警報器の外部からの情報に基づく第2音声信号が入力され、前記第1入力端に、さらに、前記第2音声信号に重畳する雑音信号に対応する信号を含む基準信号が入力され、前記増幅部は、前記第2音声信号の増幅において前記基準信号を用いて前記雑音信号の増幅を抑制する。 The alarm device of one embodiment of the present invention is an alarm device that detects a change in the surrounding environment and notifies the user of the change, and a detection unit that detects a change in the surrounding environment, and information inside or outside the alarm device. And a sound signal processing unit that processes a sound signal that is a source of sound emitted from the notifying unit. The sound signal processing unit includes a first input terminal and a second input terminal. And an amplifying unit for amplifying a signal input to each of the first input terminal and the second input terminal, wherein the first input terminal has a first input terminal based on data held in the alarm device. An audio signal is input, and when the first audio signal is not input to the first input terminal, a second audio signal based on information from outside the alarm is input to the second input terminal. The first input terminal further superimposes on the second audio signal. Reference signal comprising a signal corresponding to the sound signal is input, the amplifier unit suppresses amplification of the noise signal using the reference signal in the amplifier of the second audio signal.
前記警報器の警報の発報を制御する第1制御部と、前記警報器と外部の機器との交信を制御する第2制御部と、をさらに備え、前記第1制御部は、前記検知部の検知結果に基づいて前記第1音声信号を出力し、前記第2制御部は、前記交信によって取得した情報に基づいて前記第2音声信号を生成して出力すると共に、前記基準信号を出力してもよい。 A first control unit that controls the issuance of an alarm from the alarm device; and a second control unit that controls communication between the alarm device and an external device, wherein the first control unit includes the detection unit Outputting the first audio signal based on the detection result, and the second control unit generates and outputs the second audio signal based on the information obtained by the communication, and outputs the reference signal. You may.
前記第1制御部は、前記第1音声信号の出力時に前記第2制御部による前記第2音声信号及び前記基準信号の出力を停止させてもよい。 The first control unit may stop outputting the second audio signal and the reference signal by the second control unit when outputting the first audio signal.
本発明によれば、二以上の電気信号に対して少ない構成要素で所定の処理を施すことができる。また、本発明によれば、警報器において、二以上の音声信号それぞれに基づく音声を少ない構成要素で適切に発することができる。 According to the present invention, predetermined processing can be performed on two or more electric signals with a small number of components. Further, according to the present invention, in the alarm device, sound based on each of the two or more sound signals can be appropriately emitted with a small number of components.
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態の信号処理回路を詳細に説明する。図1には、一実施形態の信号処理回路1が概略的に示されている。
Hereinafter, a signal processing circuit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a
図1に示されるように、信号処理回路1は増幅部2を備えている。増幅部2は、第1入力端2a及び第2入力端2bからなる一対の入力端20を備えている。第1入力端2aは第1信号S1を受信し、第2入力端2bは、第2信号S2を受信する。第2入力端2bは、第1入力端2aによる第1信号S1の受信の無いときに第2信号S2を受信する。第1入力端2aは、さらに、基準信号Srを受信する。基準信号Srは、第2信号S2に重畳する雑音信号に対応する信号(以下、「疑似雑音信号」ともいう)を含む信号である。
As shown in FIG. 1, the
なお、第1及び第2の入力端2a、2bは、配線が結線されたりコネクタが連結されたりする物理的な「端子」であってもよく、増幅部2が実装される配線基板において増幅部2に接続される配線パターンであってもよい。また、第1入力端2a又は第2入力端2bが第1信号S1、第2信号S2、又は基準信号Srを「受信する」は、各入力端に直接入力された各信号を各入力端が受け取ることに加え、以下に述べるように、各入力端に備えられた入力回路に入力された各信号に基づく信号を、対応する各入力端が受け取ることを含んでいる。
The first and
図1の例では、第1入力端2aに第1入力回路11及び第3入力回路13が備えられ、一方、第2入力端2bには第2入力回路12が備えられている。第1信号S1は第1入力回路11の入力端2c(第3入力端)に入力され、第2信号S2は第2入力回路12の入力端2d(第4入力端)に入力され、基準信号Srは第3入力回路13の入力端2e(第5入力端)にそれぞれ入力される。第1入力端2aは、第1入力回路11を介して第1信号S1を受信し、第3入力回路13を介して基準信号Srを受信する。第2入力端2bは、第2入力回路12を介して第2信号S2を受信する。
In the example of FIG. 1, the
第1〜第3の入力回路11〜13のそれぞれは、例えば、一対の入力端20と、第1及び第2の信号S1、S2、並びに基準信号Srそれぞれの信号源とをACカップリングするためのコンデンサ、及び/又は、後述するように、増幅部2のゲインを調整する電気抵抗などによって構成される。第1〜第3の入力回路11〜13それぞれの内部の構成はこれらに限定されず、各入力回路は任意の回路素子によって構成され得る。しかし、本実施形態において第1端子2a及び/又は第2端子2bに第1〜第3の入力回路11〜13のいずれかが備えられる場合でも、第1端子2a及び第2端子2bそれぞれへの各信号の入力を遮断するようなスイッチング素子は各入力回路に配置されない。例えば、第1入力回路11の入力端2cから増幅部2の第1入力端2aを介して第3入力回路13の入力端2eまでの間にトランジスタやマルチプレクサなどのスイッチング素子は配置されない。
Each of the first to
増幅部2は、第1信号S1及び第2信号S2それぞれを増幅する。なお、「増幅」には、1倍以下の増幅率による信号レベルの変換も含まれる。また増幅部2は、第2信号S2の増幅において基準信号Srを用いて第2信号S2に重畳する雑音信号の増幅を抑制する。すなわち、本実施形態では、第1信号S1及び第2信号S2それぞれを、一つの増幅手段(増幅部2)で増幅することができ、しかも、第2信号S2に重畳する雑音信号を意図せず増幅してしまうことを抑制することができる。以下に、より詳細に説明する。
The
増幅部2の一対の入力端20は、所謂差動入力型の入力端であり、増幅部2は第1入力端2a及び第2入力端2bそれぞれに入力される信号の差分を増幅する差動増幅回路で構成される。第1入力端2aには、第1信号S1が入力され、さらに基準信号Srが入力される。すなわち、第1入力端2aは、第1信号S1及び基準信号Srによって共用され、これら両信号を受信する入力端として兼用される。第1入力端2aは、第1信号S1の入力の無いとき(第1信号S1を受信しないとき)に基準信号Srを受信する。一方、第2入力端2bは、前述したように、第1入力端2aによる第1信号S1の受信の無いときに第2信号S2を受信する。第1入力端2aは、第2入力端2bが第2信号S2を受信するときに、基準信号Srを受信することができる。
The pair of
基準信号Srは、第2信号S2に含まれる雑音信号(以下において「対象雑音信号」ともいう)に対応する疑似雑音信号が、一定レベルの信号(直流信号)に重畳した信号である。ここで、対象雑音信号に「対応する」は、少なくとも対象雑音信号と略同期すると共に信号レベルの正負に関して対象雑音信号と同極性を有していることを意味している。疑似雑音信号と対象雑音信号とは略同じ信号レベルを有していてもよく、互いに異なる信号レベルを有していてもよい。また、疑似雑音信号は、対象雑音信号の信号レベルと所定の比率で異なる信号レベルを有していてもよい。疑似雑音信号の生成について、以下に説明する。 The reference signal Sr is a signal in which a pseudo noise signal corresponding to a noise signal (hereinafter, also referred to as “target noise signal”) included in the second signal S2 is superimposed on a signal (DC signal) of a certain level. Here, “corresponding to” the target noise signal means that the target noise signal is at least substantially synchronized with the target noise signal and has the same polarity as the target noise signal with respect to the sign of the signal level. The pseudo noise signal and the target noise signal may have substantially the same signal level, or may have different signal levels. Further, the pseudo noise signal may have a signal level different from the signal level of the target noise signal by a predetermined ratio. The generation of the pseudo noise signal will be described below.
第2信号S2には、種々の要素によって雑音が重畳する。例えば、信号処理回路1が用いられる電気機器の内部の電源ラインの電位の変動によって、その電源ラインから電力供給を受けて出力される信号に電源ラインの電位変動に伴う雑音信号が重畳することがある。また、信号処理回路1が用いられる電気機器の内部又は外部の電場や磁場によって第2信号S2に雑音信号が重畳することもある。従って、例えば、第2信号S2を生成する回路要素と電源を共用する回路要素(例えば第2信号S2を生成する集積回路装置(IC))によって、疑似雑音信号を含む基準信号Srを生成することができる。或いは、疑似雑音信号は、第2信号S2を生成する回路要素と共に特定の電磁環境下に置かれた回路要素によって生成され、疑似雑音信号を含む基準信号Srが当該回路要素から出力されてもよい。
Noise is superimposed on the second signal S2 by various factors. For example, due to a fluctuation in the potential of a power supply line inside an electric device in which the
増幅部2は、第1入力端2aで受信される基準信号Srと第2入力端2bで受信される第2信号S2との差分を増幅する。基準信号Srは疑似雑音信号を含んでいるため、増幅部2の差動増幅を通じて第2信号S2から疑似雑音信号分の対象雑音信号が差し引かれる。その結果、第2信号S2中の増幅対象の信号の増幅時に、意図せずに対象雑音信号が増幅されることが抑制される。さらには対象雑音信号が増幅部2による第2信号S2の増幅を通じて略解消されると、より好ましい。従って、雑音の少ない第2信号S2の増幅信号を得ることができる。
The
一方、第1入力端2aは、基準信号Srを受信しないときであって第2入力端2bによる第2信号S2の受信のないときに第1信号S1を受信する。第1入力端2aが第1信号S1を受信するときは、第2信号S2は0V若しくはグランド電位である。従って、増幅部2は、第1信号S1を増幅する。このようにして第1信号S1も増幅部2によって増幅される。
On the other hand, the
本実施形態では、このように増幅部2は、時分割で第1信号S1及び第2信号S2それぞれを増幅し、特に第2信号S2の増幅では、基準信号Srとの差分を増幅する。そのため、前述したように、第1信号S1及び第2信号S2それぞれを、一つの増幅手段(増幅部2)で増幅することができ、しかも、増幅対象の信号の増幅時に対象雑音信号を増幅してしまうことを抑制することができる。
In the present embodiment, the amplifying
図1の例において、第1入力端2a及び第2入力端2bは、互いに異なる信号源で生成された第1信号S1及び第2信号S2をそれぞれ受信する。第1信号S1は第1信号源G1で生成され、第2信号S2は第2信号源G2で生成されている。基準信号Srは、第2信号S2と共に第2信号源G2で生成されている。第1信号源G1及び第2信号源G2は、電気信号を生成し得る任意の電気部品又は機能モジュールなどであってよい。例えば、第1信号源G1及び第2信号源G2の一方は、信号処理回路1が用いられる電気機器の動作を制御する中央処理装置(メインCPU)であってよく、第1信号源G1及び第2信号源G2の他方は、そのメインCPUを補助又はバックアップするサブCPUであってもよい。また、例えば、第1信号源G1及び第2信号源G2の一方が電気機器の全体的な動作を制御するマイコンであり、他方が当該電気機器の特定の機能(例えば、通信機能、表示機能、メモリ制御機能など)を制御するモジュールであってもよい。図1の例において、増幅部2は、第1信号S1及び第2信号S2それぞれの増幅後の信号を、任意の機能を有する出力先要素Eoに出力する。
In the example of FIG. 1, the
第1信号S1及び第2信号S2は、振幅などの信号レベルが増幅部2で増幅される信号でさえあれば、任意の情報を含む信号であってよい。第1及び第2の信号S1、S2はデジタル信号であってもよく、アナログ信号であってもよい。例えば、第1及び第2の信号S1、S2は、スピーカなどから音声として発せられるべき情報を含む、可聴帯域の周波数を有する音声信号である。第1及び第2の信号S1、S2は、マイクなどで集音された音声に関する情報を含む音声信号であってもよい。第1及び第2の信号S1、S2が音声信号である場合、出力先要素Eoは、例えば、スピーカなどの音響発生装置であってもよい。なお、第1及び第2の信号S1、S2は、撮像装置で撮像された映像に関する情報若しくは表示装置で表示される映像に関する情報を含む映像信号であってもよく、温度、湿度、特定ガス、光、又は臭気、などを検知するセンサの検知信号であってもよい。
The first signal S <b> 1 and the second signal S <b> 2 may be signals including arbitrary information as long as the signal level such as the amplitude is amplified by the
増幅部2は、前述したように主に差動増幅回路によって構成される。増幅部2を構成する差動増幅回路は、シングルエンド出力の差動増幅回路であってもよく、差動出力を有する差動増幅回路であってもよい。例えば、増幅部2は、電力効率の高いクラスDアンプに分類される差動増幅器によって構成される。増幅部2を構成する差動増幅回路には、ICとして集積化された差動増幅器が用いられてもよく、複数のトランジスタなどの組み合わせによって、差動増幅回路を含む増幅部2が形成されてもよい。
The
図2には、一実施形態の信号処理回路の具体的な構成の一例が示されている。図2の例において増幅部2は、主に、一対の差動出力(正出力端子21a及び負出力端子21b)を有する差動増幅器21によって構成されている。増幅部2の第1入力端2aは、差動増幅器21の正入力端子(非反転入力端子)であり、第2入力端2bは、差動増幅器21の負入力端子(反転入力端子)である。図1の例と同様に、第1入力端2aには、第1入力回路11及び第3入力回路13が備えられ、第2入力端2bには、第2入力回路12が備えられている。
FIG. 2 illustrates an example of a specific configuration of the signal processing circuit according to the embodiment. In the example of FIG. 2, the
第1入力回路11は第1抵抗R1を含み、第2入力回路12は第2抵抗R2を含み、第3入力回路13は第3抵抗R3を含んでいる。さらに、第1〜第3の入力回路11、12、13は、それぞれ、コンデンサCを含んでいる。第1〜第3の抵抗R1、R2、R3は、それぞれ、コンデンサCと直列接続されている。コンデンサCを各入力回路中に直列に配置することによって、第1信号S1、第2信号S2、及び基準信号Sr中の直流成分を遮断することができる。例えば基準信号Srでは、基準信号Sr中の疑似雑音信号の成分だけが、第1入力端2aに入力される。
The
差動増幅器21には、第1入力端2a(正入力端子)と負出力端子21bとの間の帰還抵抗として第4抵抗R4が接続され、第2入力端2b(負入力端子)と正出力端子21aとの間の帰還抵抗として第5抵抗R5が接続されている。正出力端子21aと負出力端子21bとの電位差を振幅とする出力信号が出力先要素Eoへと出力される。
A fourth resistor R4 is connected to the
図2の例において、差動増幅器21の開ループゲインが1よりも十分に大きく、さらに、(r1//r3)とr2とが略等しく、r4とr5とが略等しい場合の増幅部2のゲインについて説明する。なお、r1〜r5は、第1〜第5の抵抗R1〜R5それぞれの抵抗値であり、(r1//r3)は、第1抵抗R1と第3抵抗R3との合成抵抗である。なお、一般的に、差動増幅器の開ループゲインは1よりも遥かに大きく、また、上記抵抗値間の略等値の関係が満たされることにより、差動増幅器の正負両側の帰還の平衡が保たれ、安定した増幅動作を得ることができる。
In the example of FIG. 2, the
上記の条件下において、第3入力回路13に入力される信号(基準信号Sr)に対する増幅部2の増幅率A1(第1ゲイン)は、第1入力回路11及び第2入力回路12に0Vが入力されている場合、(r4/r3)に略等しい(なお、第2及び第3入力回路12、13に0Vが入力されている場合に第1入力回路11に入力される信号に対する増幅部2の増幅率は(r4/r1)に略等しい)。すなわち、第1〜第3の入力回路11、12、13それぞれに入力される信号の信号レベルがそれぞれVi1、Vi2、Vi3であり、正出力端子21a及び負出力端子21bから出力される信号の信号レベルがそれぞれVo1、Vo2である場合、(Vo1−Vo2)=A1×(Vi3−Vi2)=A1×Vi3である。同様に、第2入力回路12に入力される信号に対する増幅部2の増幅率A2(第2ゲイン)は、第1入力回路11及び第3入力回路13に0Vが入力されている場合、(r2/r5)に略等しく、(Vo1−Vo2)=A2×Vi2である。このように、増幅部2は、基準信号Srに対する第1ゲイン(増幅率:r4/r3)及び第2信号S2に対する第2ゲイン(増幅率:r2/r5)を有し得る。
Under the above conditions, the amplification factor A1 (first gain) of the
本実施形態における増幅部2は、互いに異なる第1ゲイン及び第2ゲインを有していてもよい。その理由を、図3を参照して説明する。図3には、第2信号S2を出力する任意の回路要素(図示せず)の出力回路Bの構成の一例が示されている。図3の出力回路Bでは、電源ラインVd(電位Vdd)とGNDとの間に分圧抵抗Ra(抵抗値ra)と分圧抵抗Rb(抵抗値rb)とが直列に接続されている。そして、不特定の基準電圧を中心にスイングするように生成された交流信号S20が、コンデンサCcを介して、さらに、分圧抵抗Raと分圧抵抗Rbとの中点を介して出力される。(Vdd×rb)/(ra+rb)=Vt2で定まる電位を中心にスイングする出力信号(第2信号S2)が出力される。この際、電源ラインVdにノイズN1が含まれていると、第2信号S2にもノイズN2が重畳し得る。しかし、ノイズN2は、ノイズN1に対して、rb/(ra+rb)だけ減衰したレベルを有する。従って、ノイズN1に基づくノイズN2が第2信号S2に重畳されても、第2信号S2は、電源ラインVdのノイズN1よりも小さいノイズN2を含み得る。
The
一方、第2信号S2を出力する回路要素から基準信号Srが出力される場合、例えば、その回路要素内の電源ラインVdそのものが、単にバッファを介して基準信号Srとして出力され得る。そうすることによって、基準信号Srは、電源ラインVdが含むノイズN1と略同じ大きさのノイズ(疑似雑音信号)を含み得る。しかしその場合、前述したように、第2信号S2が電源ラインVdのノイズN1よりも小さいノイズ(対象雑音信号)を含み得るため、増幅部2が第2信号S2と基準信号Srに対して同じゲインを有すると、対象雑音信号を適切に解消できないことがある。従って、増幅部2は、基準信号Srの疑似雑音信号と第2信号S2の対象雑音信号との大きさの違いに応じた差分だけ互いに異なる第1ゲイン及び第2ゲインを有していてもよい。このように、増幅部2が互いに異なる第1ゲイン及び第2ゲインを有していると、第2信号S2及び基準信号Srを出力する回路要素(図示せず)において、例えば基準信号Srのための分圧抵抗を省略できることがある。
On the other hand, when the reference signal Sr is output from the circuit element that outputs the second signal S2, for example, the power line Vd itself in the circuit element can be output as the reference signal Sr simply via the buffer. By doing so, the reference signal Sr can include noise (pseudo noise signal) having substantially the same magnitude as the noise N1 included in the power supply line Vd. However, in this case, as described above, since the second signal S2 can include noise (target noise signal) smaller than the noise N1 of the power supply line Vd, the
図3に示す出力回路Bにおいて、分圧抵抗Raの抵抗値raと分圧抵抗Rbの抵抗値rbとが略同じ場合、第2信号S2は、電位Vddの略1/2の電位を中心にスイングする。そして、第2信号S2に重畳するノイズN2(対象雑音信号)のレベルは電源ラインVdに含まれるノイズN1(基準信号Srが含み得る疑似雑音信号)のレベルの略1/2となる。その場合、増幅部2は、第2ゲインの増幅率の略半分の増幅率となる第1ゲインを有していてもよい。これに限らず、第1ゲインと第2ゲインとは、増幅率に関して、対象雑音信号と基準雑音信号との信号レベルの違いに応じた差異を有し得る。疑似雑音信号の信号レベルが対象雑音信号の信号レベルに対してX倍大きいときは、第2ゲインの増幅率は第1ゲインの増幅率よりもN倍大きくてもよい。
In the output circuit B shown in FIG. 3, when the resistance value ra of the voltage-dividing resistor Ra and the resistance value rb of the voltage-dividing resistor Rb are substantially the same, the second signal S2 is centered on a potential approximately half of the potential Vdd. Swing. Then, the level of the noise N2 (target noise signal) superimposed on the second signal S2 is approximately の of the level of the noise N1 (a pseudo noise signal that can be included in the reference signal Sr) included in the power supply line Vd. In that case, the
前述したように、第1ゲイン及び第2ゲインは、第1〜第5の抵抗R1〜R5の抵抗値r1〜r5によって調整することができる。例えば、抵抗値r4と抵抗値r5とが略同じ場合、第1ゲインの増幅率を第2ゲインの増幅率の略1/Xにすべく、抵抗値r3は抵抗値r2のX倍の値であってもよい。例えば疑似雑音信号の信号レベルが対象雑音信号の信号レベルの2倍である場合、抵抗値r3は抵抗値r2の略2倍の値であってもよい。 As described above, the first gain and the second gain can be adjusted by the resistance values r1 to r5 of the first to fifth resistors R1 to R5. For example, when the resistance value r4 and the resistance value r5 are substantially the same, the resistance value r3 is a value X times the resistance value r2 so that the gain of the first gain is approximately 1 / X of the gain of the second gain. There may be. For example, when the signal level of the pseudo noise signal is twice the signal level of the target noise signal, the resistance value r3 may be approximately twice the resistance value r2.
一方、前述したように、差動増幅器21の平衡性を維持するためには、図2の例における各抵抗の抵抗値に関して、(r1//r3)とr2とが略等しいことが好ましい。従って、例えば抵抗値r3が抵抗値r2の2倍である場合、抵抗値r1も抵抗値r2の略2倍、すなわち、抵抗値r3と略同じであってもよい。このように、対象雑音信号の略2倍の信号レベルを有する疑似雑音信号を含む基準信号Srが生成される場合、差動増幅器21の正負の帰還の平衡性を維持しながら、対象雑音信号の十分な解消が可能なゲインの設定を、シンプルな抵抗値の選択によって実現することができる。
On the other hand, as described above, in order to maintain the balance of the
図4には、本実施形態の信号処理回路1の入出力信号の波形の一例が示されている。図4において、最上段から順に、第1入力回路11(図2参照)に入力される信号(第1信号S1)、第2入力回路12に入力される信号(第2信号S2)、及び、第3入力回路13に入力される信号(基準信号Sr)それぞれの一例が示されている。そして、図4の最下段には、増幅部2の出力信号Soの一例が示されている。
FIG. 4 shows an example of a waveform of an input / output signal of the
図4の例において、第1信号S1は、電位Vt1を中心にスイングする交流信号であり、第2信号S2は、電位Vt2を中心にスイングする交流信号である。第2信号S2には、意図せず重畳されてしまった雑音信号、すなわち、本実施形態の信号処理回路において増幅が抑制される対象雑音信号Sntが含まれている。基準信号Srは、電位Vt3を有する一定レベルの信号であるが、対象雑音信号Sntに対応する疑似雑音信号Snpを含んでいる。なお、電位Vt3(例えば3.3V)は、電位Vt2(例えば1.65V)の略2倍であり、疑似雑音信号Snpは対象雑音信号Sntの略2倍の信号レベルを有している。また、図4の例に示される出力信号Soを出力する増幅部2は、前述したように、第2ゲインの増幅率の略1/2の増幅率となる第1ゲインを有している。
In the example of FIG. 4, the first signal S1 is an AC signal that swings around the potential Vt1, and the second signal S2 is an AC signal that swings around the potential Vt2. The second signal S2 includes a noise signal that is unintentionally superimposed, that is, a target noise signal Snt whose amplification is suppressed in the signal processing circuit of the present embodiment. The reference signal Sr is a signal of a constant level having the potential Vt3, but includes a pseudo noise signal Snp corresponding to the target noise signal Snt. Note that the potential Vt3 (eg, 3.3 V) is approximately twice the potential Vt2 (eg, 1.65 V), and the pseudo noise signal Snp has a signal level approximately twice that of the target noise signal Snt. In addition, the
図4の第1期間T1において、第1信号S1が入力される。すなわち、第1入力端2aが、第1入力回路11を介して第1信号S1を受信する(図2参照)。一方、第2入力端2bが受信する第2信号S2は0Vである。従って、増幅部2によって、第1信号S1が増幅され、第1信号S1に基づく出力信号So1が出力されている。なお、第1期間T1において、例えば、第2入力回路12に上記電位Vt2の定電位が入力され、第3入力回路13に上記電位Vt3の定電位が入力されていてもよい。
In the first period T1 in FIG. 4, the first signal S1 is input. That is, the
第2期間T2では、第1信号S1は入力されていない。第1信号S1の出力源(図示せず)は0Vを出力している。そして、第2期間T2中の期間T21において、第2信号S2が入力される。すなわち、第2入力端2bは、第2入力回路12を介して第2信号S2を受信する。また、期間T21において基準信号Srが入力されている。すなわち、第1入力端2aは第3入力回路13を介して基準信号Srを受信する。従って、増幅部2は、基準信号Srと第2信号S2との差電圧を増幅する。なお、基準信号Srの直流成分は、第3入力回路13内のコンデンサC(図2参照)によって遮断され得る。
In the second period T2, the first signal S1 is not input. The output source (not shown) of the first signal S1 outputs 0V. Then, in a period T21 of the second period T2, the second signal S2 is input. That is, the
この際、増幅部2が第2ゲインの増幅率の略1/2の増幅率となる第1ゲインを有しているため、疑似雑音信号Snpは、対象雑音信号Sntとの関係において相対的に減衰する。その結果、対象雑音信号と略同じ信号レベルを有する疑似雑音信号分だけ、第2信号S2から対象雑音信号が除去される。そして、図4に示されるように、好ましくは、雑音信号が略重畳していない、第2信号S2に基づく出力信号So2が出力される。このようにして、対象雑音信号の増幅が抑制され、増幅対象の信号だけが主に増幅される。
At this time, since the amplifying
図4において第3期間T3では、第1期間T1と同様に第1信号S1が入力されており、第2信号S2及び基準信号Srは入力されない。増幅部2からは、第1信号S1に基づく出力信号So1が出力されている。
In FIG. 4, in the third period T3, the first signal S1 is input similarly to the first period T1, and the second signal S2 and the reference signal Sr are not input. The
図5には、本実施形態の信号処理回路の他の例を示すブロック図が示されている。図5の例では、第1入力端2aは復調回路3を備えている。図5の例の復調回路3は、コンデンサCdと抵抗Rdとを含んでおり、第1入力回路11を介して第1入力端2aに接続されている。復調回路3は、抵抗Rdを介したコンデンサCdの充放電によってデジタル信号をアナログ信号に変換する。例えば、パルス幅変調(PWM)によってデジタル信号(PWM信号)に変調された第1信号S1がアナログ信号に復調される。復調回路3を備えることによって、PWM信号のようなデジタル信号(第1信号S1)、及びアナログ信号である第2信号S2それぞれを一つの増幅部2を用いて増幅することができる。なお、復調回路3は、第2信号S2がPWM信号のようなデジタル信号である場合、第2入力端2bに備えられていてもよい。その場合、第2入力端2bに備えられる復調回路と等価の復調回路が、第3入力回路13を介して第1入力端2aに備えられる。図5の例の信号処理回路1は、復調回路3を含む点を除いて、図2の例の信号処理回路1と同様の構成を有する。図5の例において図2の例と同じ構成要素には、図2に付された符号と同じ符号が付され、その説明は省略される。
FIG. 5 is a block diagram showing another example of the signal processing circuit of the present embodiment. In the example of FIG. 5, the
なお、図1〜図5を参照する以上の説明では、第1入力端2aが、疑似雑音信号を含む基準信号Srを受信する例が説明された。本実施形態の信号処理回路1では、さらに、第2入力端2bが、第1信号S1に重畳する雑音信号に対応する信号を含む第2基準信号を受信してもよい。そして、増幅部2での第1信号S1の増幅において、第1信号S1に重畳している雑音信号の増幅が、第2基準信号を用いて抑制されてもよい。
In the above description with reference to FIGS. 1 to 5, an example has been described in which the
次に、本発明の一実施形態の警報器を、図6を参照して説明する。図6には、本発明の一実施形態の警報器100の構成の一例がブロック図の形式で示されている。
Next, an alarm device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the
図6に示されるように、警報器100は、周囲環境の変化を検知する検知部103と、
警報器100の内部又は外部の情報に基づいて音響を発する報知部104と、警報の発報を制御する第1制御部101と、警報器100と外部の機器Eiとの交信を制御する第2制御部102と、音声信号処理部111と、を備えている。警報器100は、周囲環境の変化を検知して、使用者にその変化の状況を報せ、また、異常発生時には使用者に適切な対処を促すべく警報を発する。音声信号処理部111は、報知部104において発せられる音響の元となる音声信号(第1音声信号SS1及び第2音声信号SS2)を処理する。
As shown in FIG. 6, the
A
音声信号処理部111は、図1〜図5を参照して説明した一実施形態の信号処理回路1を含んでいる。すなわち、音声信号処理部111は、第1入力端2a及び第2入力端2bを備えていて第1入力端2a及び第2入力端2bのそれぞれに入力される信号を増幅する増幅部2を備えている。図6の例では、図2の例の信号処理回路1と同様に、第1入力端2aに第1入力回路11及び第3入力回路13が備えられている。第2入力端2bには第2入力回路12が備えられている。さらに、第1入力端2aは、図5の例と同様に、第1入力回路11を介して第1入力端2aに接続されている復調回路3を備えている。第1入力端2aに、第1入力回路11を介して第1音声信号SS1が入力され、第2入力端2bに、第2入力回路12を介して、第2音声信号SS2が入力される。第1入力端2aには、さらに、第3入力回路13を介して、第2音声信号SS2に重畳する雑音信号に対応する信号を含む基準信号SSrが入力される。増幅部2は、図1などに例示される信号処理回路1内の増幅部2と同様に、第2音声信号SS2の増幅において基準信号SSrを用いて第2音声信号SS2に重畳する雑音信号の増幅を抑制する。
The audio
図6の例の音声信号処理部111を構成する信号処理回路1は、第1及び第2の音声信号SS1、SS2、並びに基準信号SSrに対して、第1及び第2の信号S1、S2、並びに基準信号Srに対する図2の例の信号処理回路1と同様に機能及び作用し、同様の効果をもたらす。また、図6の音声信号処理部111に含まれる復調回路3は、第1音声信号SS1に対して、第1信号S1に対する図5の例の復調回路3と同様に作用する。警報器100に含まれる信号処理回路1の説明は省略するが、図1〜図5を参照して説明された信号処理回路1についての説明は、警報器100内の信号処理回路1(音声信号処理部111)に適用され得る。
The
第1音声信号SS1は、後述するように、警報器100内に保有するデータに基づいて生成され、音声信号処理部111(第1入力端2a)に入力される。第2音声信号SS2は、第1入力端2aへの第1音声信号SS2の入力の無いときに音声信号処理部111(第2入力端2b)に入力される。第1音声信号SS1は、第2入力端2bへの第2音声信号SS2の入力の無いときに、第1入力端2aに入力される。第1入力端2aは、第1音声信号SS1と基準信号SSrとによって共用されており、基準信号SSrは、第1音声信号SS1の第1入力端2aへの入力の無いときに、第1入力端2aに入力される。第1入力端2aには、第2入力端2bへの第2音声信号SS2の入力中に、基準信号SSrが入力される。第2音声信号SS2は、後述するように、警報器100の外部からの情報に基づいて生成される。
As will be described later, the first audio signal SS1 is generated based on data held in the
検知部103は、警報器100の周囲の監視対象領域の物理現象を監視してその結果を出力する各種のセンサから構成される。各種のセンサは、たとえば、一酸化炭素(CO)ガス、メタンガス(CH4)又はプロパンガス(C3H8)を検知する各種ガスセンサ、サーミスタなどからなる温度センサ、湿度センサ、又は煙センサ、臭気センサなどであってよく、1つ又は複数個のセンサで検知部103が構成されていてもよい。
The
報知部104は、たとえば、スピーカ及び/又はブザー、発光ダイオード(LED)、並びに、液晶などによる表示パネルなどの、警報器100の使用者への報知手段によって構成される。報知部104は、例えば、検知部103の検知結果に基づいて、音及び/又は光を発することにより警報を発する。報知部104は、警報器100の状態や、警報を発するに至らない監視領域の変化を使用者などに知らせるために動作してもよい。本実施形態の警報器100では、報知部104は、音声によって警報もしくは所望の情報を使用者に伝えるべく、少なくともスピーカやブザーなどの音響生成装置を含んでいる。報知部104から発せられる音声の元となる情報は、以下に示すように、警報器100の内部の記憶装置(図示せず)に記録されていてもよく、警報器100の外部から取得されてもよい。
The
第1制御部101は、例えば、市販のマイコンやASICなどの半導体装置などを含み、マイコンなどに内蔵されたプログラムに従って、演算、比較、計時、及び記憶などの各種の情報処理を実行する。そして、本実施形態における第1制御部101は、検知部103の検知結果に基づいて第1音声信号SS1を出力する。第1音声信号SS1は、例えば、検知部103が周囲環境の異常を検知したときに、警報として発せられる情報に基づいて生成される。第1音声信号SS1の元となる情報は、例えば、第1制御部101内又は警報器100内に備えられている記憶装置(図示せず)内に記録されている。例えば、記憶装置には、「ガスが漏れています」(データ1)、「ウー、ウー、ウー、火事です」(データ2)、及び「ピッ、ピッ、ピッ、熱中症のリスクが高まっています」(データ3)などの音声に、報知部104によって変換され得るデータが記憶されている。検知部103によって、所定の閾値以上の濃度の各種有毒ガスが検出されると、第1制御部101はデータ1に基づいて第1音声信号SS1を生成して出力する。また、第1制御部101は、例えば検知部103が、火事を検知するとデータ2に基づいて、また、検知部103が閾値以上の温度及び湿度を検知するとデータ3に基づいて、それぞれ第1音声信号SS1を生成して出力してもよい。
The
第1制御部101は、前述したPWM信号の形で第1音声信号SS1を出力してもよい。図6の例の音声信号処理部111はPWM信号の復調回路3を備えているので、PWM信号はアナログ信号に変換されて増幅部2に入力される。なお、第1制御部101が第1音声信号SS1としてアナログ信号を出力する場合は、復調回路3は設けられなくてもよい。
The
第2制御部102は、外部の機器Eiとの任意の通信形態による交信を制御し、例えば、警報器100内の信号と通信可能な信号との間の相互変換などを実施する。第2制御部102は、例えば、集積回路装置や個々の電気部品からなる電気回路などで構成される。第2制御部102は、例えば、無線LANによってルータやLANサーバと交信してもよく、これらの中継機器を介して、インターネット上の各種の機器と交信してもよい。また、無線による外部の機器Eiとの交信には、Bluetooth(登録商標)などの近距離無線通信技術、又はWi−Fi(登録商標)などの無線LAN規格に基づく各種の通信技術が用いられてもよい。その場合、第2制御部102には、BluetoothモジュールやWi−Fiモジュールとしてパッケージ化された各種の通信モジュールが用いられてもよい。
The
第2音声信号SS2は、第2制御部102によって、警報器100の外部からの情報に基づいて生成される。すなわち、第2制御部102は、外部の機器Eiとの交信によって取得した情報に基づいて第2音声信号102を生成して出力する。例えば、第2制御部102は、外部の機器Eiを介して、クラウドサーバなどのインターネット上の各種機器から取得した情報に基づいて、警報器100に記憶されている音声データを用いて第2音声信号SS2を生成してもよく、外部の機器Eiを介して、クラウドサーバなどのインターネット上の各種機器から音声データを取得して第2音声信号SS2を生成してもよい。また、第2制御部102は、検知部103が取得した情報を外部の機器Eiに送信し、その情報に基づく第2音声信号SS2を生成してもよい。例えば、天気状況、交通状況、又は時事などに関する情報が外部の機器Eiから取得され、これらの情報に基づいて、第2音声信号SS2が生成されてもよい。第2音声信号SS2は、例えば、第2制御部102を構成する集積回路装置や通信モジュールが備えるD/Aコンバータでアナログ信号に変換されて第2制御部102から出力される。
The second audio signal SS2 is generated by the
第2制御部102は、このように外部との通信を通じて、例えばアナログ信号である第2音声信号SS2を生成する。外部との通信を行う場合、第2制御部102を構成する集積回路装置や通信モジュール内を流れる電流は時々刻々と変化する。そのため、通信モジュールなどの内部の電源ラインの電位が変動し、先に図3を参照して説明したように、第2音声信号SS2に雑音信号(対象雑音信号)が重畳することがある。そこで、第2制御部102は、第2音声信号SS2と共に基準信号SSrを出力する。対象雑音信号に対応する雑音信号(疑似雑音信号)を含む基準信号SSrは、例えば、第2制御部102を構成する通信モジュールなどの電源ラインの電位そのものを用いたり、電源ラインから取り出した信号をバッファに通したりして生成される。
The
また、第2音声信号SS2は、図3を参照して説明したように、通信モジュールなどの出力回路において分圧抵抗を用いて、電源ラインの電位の略1/2の電位を中心にスイングするように出力され得る。その場合、第2音声信号SS2は、電源ラインのノイズのレベル、すなわち、疑似雑音信号の信号レベルの略1/2の信号レベルを有する対象雑音信号を含み得る。そのように第2制御部102が第2音声信号SS2及び基準信号SSrを生成して出力することによって、前述したように、第2ゲインに対して略1/2の増幅率となる第1ゲインを有する増幅部2において効果的に対象雑音信号の増幅を抑制することができる。さらに、単に、第1抵抗R1及び第3抵抗R3それぞれについて(図2参照)、第2抵抗R2の抵抗値の略2倍の抵抗値を選択するだけで、増幅部2を構成する差動増幅器21(図2参照)の正負両側の帰還を平衡させて安定した動作を得ることができる。
Further, as described with reference to FIG. 3, the second audio signal SS2 swings around a half of the potential of the power supply line by using a voltage dividing resistor in an output circuit such as a communication module. Can be output as In that case, the second audio signal SS2 may include a target noise signal having a noise level of the power supply line, that is, a signal level substantially equal to a signal level of the pseudo noise signal. As described above, the
第1制御部101は、第1音声信号SS1の出力時には第2制御部102による第2音声信号SS2及び基準信号SSrの出力を停止させる。そのため、前述したように、第2音声信号SS2は、第1入力端2aへの第1音声信号SS1の入力が無いときに、第2入力端2に入力される。例えば、第1制御部101を構成するマイコンなどは、第1音声信号SS1を出力するときには、所定の出力ポートから、第2音声信号SS2及び基準信号SSrの出力を禁止する若しくは停止させる信号を第2制御部102に送出する。
The
例えば、先に参照した図4の各信号波形の例における期間T21の終了時に、第1制御部101から、第2制御部102に、第2音声信号SS2及び基準信号SSrの出力を停止させる信号が送られる。第2制御部102は、第1制御部101からのこの信号を受けて、第2音声信号SS2及び基準信号SSrの出力を停止させる。その後、第3期間T3において、第1制御部101から第1音声信号SS1が出力される。
For example, at the end of the period T21 in the example of each signal waveform in FIG. 4 referred to above, the
このように第1制御部101が第2制御部102を制御することによって、天気などに関する第2音声信号SS2に基づく音声が報知部104から発せられている場合に警報の発報が必要となった場合でも、適切に、警報を意味する音声が、報知部104から発せられる。すなわち、第1制御部101は、第2音声信号SS2に基づく音声が発せられている間であっても、緊急度を判定して、第2音声信号SS2に基づく発声を停止させ、第1音声信号SS1に基づく発生を報知部104に行わせる。警報器という機器の性質上、警報器100は、その本質的機能(警報機能)や重要な機能(機器故障判定機能)に関するメッセージのデータをその内部に保有している。警報器100内に保有するデータに基づく第1音声信号SS1の方が、第2音声信号SS2よりも緊急度が高く、第1音声信号SS1に基づく音声が優先的に発せられる。なお、このような本質的機能や重要な機能以外のメッセージのデータも警報器100内に保有していてもよいが、相応のコストの上昇を伴い得るため外部から適宜取得する方が有益なことがある。
As described above, when the
なお、第2制御部102は、第2音声信号SS2を出力している間、第2音声信号SS2を出力中であることを第1制御部101に所定の信号を送ることによって報せてもよい。より確実に、音声信号処理部111における二つの音声信号の混信を防ぐことができる。
Note that while outputting the second audio signal SS2, the
本実施形態の警報器100では、第1音声信号SS1に基づく発声と第2音声信号SS2に基づく発声との切替時において雑音を発しないように、また、万一両信号が混信した場合でも、バリ音のような雑音を発しないように、第1制御部101及び/又は第2制御部102において、ソフトウェア上での調整が行われてもよい。第2制御部102は、第1制御部101から第2音声信号SS2などの出力を禁止する信号が出された場合に、所定の時間(例えば0.5秒)以内に第2音声信号SS2などの出力を停止するように設定されてもよい。
In the
上記の説明では、警報器100内に保有するデータに基づく音声信号と外部から取得するデータに基づく音声信号とが音声信号処理部111に入力される例を説明したが、これに限らない。外部から取得するデータに基づく音声信号の入力が二つある場合、すなわち、第1音声信号SS1が、警報器100内に保有するデータに基づく音声信号に代えて、別の外部から取得するデータに基づく音声信号である場合でも、本実施形態の技術は適用可能である。また、音声信号が、警報器100内に保有するデータに基づく音声信号か、外部から取得するデータに基づく音声信号かに関わらず、三つ以上の音声信号が音声信号処理部111に入力される場合でも、本実施形態の技術は適用可能である。
In the above description, an example is described in which an audio signal based on data held in the
以上説明したように、本実施形態の警報器100では、一つの増幅部2において、互いに異なる信号源で生成された二つ以上の音声信号を、時分割で適切に増幅して報知部104から発することができる。
As described above, in the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the description of the above-described embodiment but by the claims, and further includes all modifications (modifications) equivalent to the claims and within the scope.
1 信号処理回路
11 第1入力回路
12 第2入力回路
13 第3入力回路
2 増幅部
21 差動増幅器
2a 第1入力端
2b 第2入力端
3 復調回路
100 警報器
101 第1制御部
102 第2制御部
103 検知部
104 報知部
111 音声信号処理部
Ei 外部の機器
S1 第1信号
S2 第2信号
SS1 第1音声信号
SS2 第2音声信号
Sr、SSr 基準信号
REFERENCE SIGNS
Claims (7)
前記第1入力端は、音声として発せられるべき情報を含む音声信号である第1信号を受信し、
前記第2入力端は、前記第1入力端による前記第1信号の受信の無いときに、音声として発せられるべき情報を含む音声信号である第2信号を受信し、
前記第1入力端は、さらに、前記第2信号に重畳する雑音信号に対応する信号を含む基準信号を受信し、
前記増幅部は、前記第2信号の増幅において前記基準信号を用いて前記雑音信号の増幅を抑制する、信号処理回路。 An amplifying unit that has a first input terminal and a second input terminal and amplifies a signal received at each of the first input terminal and the second input terminal;
The first input receives a first signal that is an audio signal including information to be emitted as audio,
The second input terminal receives a second signal that is an audio signal including information to be emitted as audio when the first signal is not received by the first input terminal;
The first input terminal further receives a reference signal including a signal corresponding to a noise signal superimposed on the second signal,
The signal processing circuit, wherein the amplification unit suppresses amplification of the noise signal using the reference signal in amplifying the second signal.
周囲環境の変化を検知する検知部と、
前記警報器の内部又は外部の情報に基づいて音響を発する報知部と、
前記報知部において発せられる音響の元となる音声信号を処理する音声信号処理部と、を備え、
前記音声信号処理部は、第1入力端及び第2入力端を備えていて前記第1入力端及び前記第2入力端のそれぞれに入力される信号を増幅する増幅部を備え、
前記第1入力端に、前記警報器内に保有するデータに基づく第1音声信号が入力され、
前記第2入力端に、前記第1入力端への前記第1音声信号の入力の無いときに、前記警報器の外部からの情報に基づく第2音声信号が入力され、
前記第1入力端に、さらに、前記第2音声信号に重畳する雑音信号に対応する信号を含む基準信号が入力され、
前記増幅部は、前記第2音声信号の増幅において前記基準信号を用いて前記雑音信号の増幅を抑制する、警報器。 An alarm that detects a change in the surrounding environment and informs the user,
A detection unit for detecting a change in the surrounding environment;
A notification unit that emits a sound based on information inside or outside the alarm device,
An audio signal processing unit that processes an audio signal that is a source of sound emitted in the notification unit,
The audio signal processing unit includes an amplification unit that includes a first input terminal and a second input terminal, and amplifies a signal input to each of the first input terminal and the second input terminal.
A first audio signal based on data held in the alarm device is input to the first input terminal,
A second audio signal based on information from outside the alarm device is input to the second input terminal when the first audio signal is not input to the first input terminal;
A reference signal including a signal corresponding to a noise signal superimposed on the second audio signal is input to the first input terminal,
The alarm device, wherein the amplification unit suppresses amplification of the noise signal using the reference signal in amplification of the second audio signal.
前記第1制御部は、前記検知部の検知結果に基づいて前記第1音声信号を出力し、
前記第2制御部は、前記交信によって取得した情報に基づいて前記第2音声信号を生成して出力すると共に、前記基準信号を出力する、請求項5記載の警報器。 A first control unit that controls the issuance of an alarm from the alarm device; and a second control unit that controls communication between the alarm device and an external device,
The first control unit outputs the first audio signal based on a detection result of the detection unit,
The alarm device according to claim 5, wherein the second control unit generates and outputs the second audio signal based on the information acquired by the communication, and outputs the reference signal .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019148039A JP6637633B1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Signal processing circuit and alarm |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019148039A JP6637633B1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Signal processing circuit and alarm |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6637633B1 true JP6637633B1 (en) | 2020-01-29 |
JP2021029040A JP2021029040A (en) | 2021-02-25 |
Family
ID=69183762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019148039A Active JP6637633B1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Signal processing circuit and alarm |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6637633B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021128577A (en) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 新コスモス電機株式会社 | Alarm unit |
JP2021128576A (en) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 新コスモス電機株式会社 | Alarm unit |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7381790B1 (en) * | 2023-03-16 | 2023-11-16 | 新コスモス電機株式会社 | Notification device and notification method |
JP7381789B1 (en) * | 2023-03-16 | 2023-11-16 | 新コスモス電機株式会社 | Alarm device and alarm method |
JP7381791B1 (en) * | 2023-03-16 | 2023-11-16 | 新コスモス電機株式会社 | Notification device and malfunction detection method in notification device |
JP7381792B1 (en) * | 2023-03-16 | 2023-11-16 | 新コスモス電機株式会社 | Notification device and notification method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58219693A (en) * | 1982-06-15 | 1983-12-21 | ヤンマー農機株式会社 | Working machine |
JP3402331B2 (en) * | 1992-06-08 | 2003-05-06 | ソニー株式会社 | Noise reduction device |
JP2002260116A (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-13 | Hochiki Corp | Facility for monitoring protection against disasters |
JP5638839B2 (en) * | 2010-05-20 | 2014-12-10 | ホーチキ株式会社 | Alarm |
JP5715531B2 (en) * | 2010-09-10 | 2015-05-07 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Single differential converter |
CN103905957A (en) * | 2014-04-02 | 2014-07-02 | 天津理工大学 | Multifunctional amplifying and warning system |
-
2019
- 2019-08-09 JP JP2019148039A patent/JP6637633B1/en active Active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021128577A (en) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 新コスモス電機株式会社 | Alarm unit |
JP2021128576A (en) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 新コスモス電機株式会社 | Alarm unit |
JP7026712B2 (en) | 2020-02-14 | 2022-02-28 | 新コスモス電機株式会社 | Alarm |
JP7072011B2 (en) | 2020-02-14 | 2022-05-19 | 新コスモス電機株式会社 | Alarm |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021029040A (en) | 2021-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6637633B1 (en) | Signal processing circuit and alarm | |
JP2007027895A (en) | Current-voltage conversion circuit, and power consumption detection circuit and electronic equipment using the same | |
JP2008085476A (en) | Alarm tone generator | |
JP2017076878A (en) | Audio circuit, and electronic equipment using the same | |
JP2019080208A (en) | Control device of infrared wireless microphone and infrared wireless microphone | |
US20120262299A1 (en) | Earthquake-triggered emergency indicator | |
TWI381611B (en) | Smart power supply | |
JP2008034460A (en) | Laser driver | |
JP5780119B2 (en) | Audio output amplifier | |
US10622957B2 (en) | Integrated circuit, circuit assembly and a method for its operation | |
JP4974560B2 (en) | Fire alarm | |
JP2017175188A (en) | Open circuit detection circuit and power amplifier | |
JP5446399B2 (en) | Speaker amplifier with alarm sound generation function | |
JP2009205593A (en) | Alarm unit | |
WO2018159495A1 (en) | Sensor circuit, processing method of sensor circuit, sensor device provided with sensor circuit | |
JP6749717B1 (en) | Sensor control circuit and sensor built-in equipment | |
JP2010092348A (en) | Fire alarm | |
JP6721872B2 (en) | Integrated circuit, circuit assembly and operating method thereof | |
JP5306252B2 (en) | Alarm | |
JP2018059784A (en) | Input openness detecting circuit for carrier wave type strain measuring apparatus | |
JP2009054053A (en) | Intercom system and intercom master device used for the same | |
KR20170110194A (en) | Apparatus and method for processing sensing data | |
JP6528491B2 (en) | Power amplifier | |
JP2006235853A (en) | Alarm sound generation circuit and fire alarm | |
JP2010069090A (en) | Transmission circuit of ultrasonic diagnostic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190809 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190809 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20191126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191217 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6637633 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |