JPS63133199A - Electronic siren - Google Patents
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- JPS63133199A JPS63133199A JP28249786A JP28249786A JPS63133199A JP S63133199 A JPS63133199 A JP S63133199A JP 28249786 A JP28249786 A JP 28249786A JP 28249786 A JP28249786 A JP 28249786A JP S63133199 A JPS63133199 A JP S63133199A
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- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
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- B06B1/0223—Driving circuits for generating signals continuous in time
- B06B1/0269—Driving circuits for generating signals continuous in time for generating multiple frequencies
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明は、電子工学的な手段でサイレンに似た音を発生
させる電子サイレンに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to an electronic siren that generates a siren-like sound by electronic means.
B0発明の概要
マイクロコンピュータを使った信号発生装置において、
その周波数変化がテーブルデータ(開始周波数、周波数
上昇率、等)を使った計算により求められた、階段状の
直線の集合によって作られる。B0 Summary of the Invention In a signal generator using a microcomputer,
The frequency change is created by a set of step-like straight lines obtained by calculation using table data (starting frequency, frequency increase rate, etc.).
本発明の有利な実施の態様においては、上記計算結果か
ら出力周波数の整数部を使った計算により出力される。In an advantageous embodiment of the invention, the calculation result is output by calculation using the integer part of the output frequency.
他の一つの実施の態様においては、上記直線に対応する
周波数の信号の継続時間の総和がシステムクロックによ
って計算される。In another embodiment, the sum of the durations of the signals of frequencies corresponding to the straight line is calculated by the system clock.
C0従来の技術
従来の電子サイレンではマルチバイブレータや電圧制御
発振器(VCO)を使ったものが殆どである。第6図は
この種の電子サイレンの1例の構成を示すブロック図で
、図中、1 は制御電圧発生回路、2 は電圧制御発振
器(シ□CO)、3は振幅変調回路、4 は増幅器、5
はスピーカ、S、はサイレンスイッチを表わす。この
方式にはつぎのような欠点があった。C0 Prior Art Most conventional electronic sirens use a multivibrator or voltage controlled oscillator (VCO). FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an example of this type of electronic siren, in which 1 is a control voltage generation circuit, 2 is a voltage controlled oscillator (CO), 3 is an amplitude modulation circuit, and 4 is an amplifier. ,5
represents a speaker, and S represents a siren switch. This method had the following drawbacks.
(i)部品のばらつきによりサイレン周波数、立上り特
性、減衰特性がばらつき、多くの調整が必要である。(i) The siren frequency, rise characteristics, and damping characteristics vary due to variations in parts, and many adjustments are required.
(n)温度変化による特性変化が大きく、温度補正が必
要である。(n) Characteristics change significantly due to temperature changes, and temperature correction is required.
(fit)多くの部品が必要であり、工数が多い。(fit) Many parts are required and the number of man-hours is large.
(iv)アナログ式ではサイレン音が固定されてしまい
、複数の音を出すことができない。(iv) With analog systems, the siren sound is fixed and multiple sounds cannot be emitted.
その他の方式としてPCM方式があるが、この方法では
、サイレン音が短く、ビーポー音等、繰返し音の場合の
み可能である。また、サイレン音は殆どが矩形波である
ため、非常に高い周波数成分を含んでおり、そのため、
この波形を再現するには、サンプリング周波数を高くし
なければならず、この方法は多くのメモリを必要とする
という欠点がある。Another method is the PCM method, but this method is only possible when the siren sound is short and repetitive, such as a beeping sound. In addition, siren sounds are mostly rectangular waves, so they contain very high frequency components.
To reproduce this waveform, the sampling frequency must be increased, and this method has the disadvantage of requiring a large amount of memory.
D0発明が解決しようとする問題焦
電子サイレンの標準音であるウーウー音を例に採って説
明すると、この音は周波数変化が大きく、時間的にも長
いため、メモリ容量の点からPCM化が不可能であった
。Problems to be Solved by the D0 Invention Taking as an example the woo-woo sound, which is the standard sound of pyroelectronic sirens, this sound has large frequency changes and is long in time, so it is difficult to convert it to PCM due to memory capacity. It was possible.
本発明の目的は、PCM によらない電子サイレンを提
供することである。An object of the present invention is to provide an electronic siren that does not rely on PCM.
E0問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明による電子サイレン
は、開始周波数、単位時間当りの周波数変化、その他必
要なデータを含むテーブルデータを使って計算して得ら
れる、周波数一時間グラフで階段状の直線の集合から周
波数変化を算出するマイクロコンピュータと、該マイク
ロコンピュータからの指令によって決定される周波数の
電気振動を発生し、増幅する電子回路と、該電気回路で
=3−
発生する電気信号を音声に変換するスピーカとを含むこ
とを要旨とする。Means for Solving the E0 Problem In order to achieve the above object, the electronic siren according to the present invention is obtained by calculation using table data including the starting frequency, frequency change per unit time, and other necessary data. , a microcomputer that calculates frequency changes from a set of step-like straight lines in a frequency-time graph; an electronic circuit that generates and amplifies electrical oscillations at a frequency determined by instructions from the microcomputer; =3- A speaker that converts the generated electrical signal into sound.
本発明の一実旅の態様においては、上記マイクロコンピ
ュータからの指令によって決定される周波数の整数部の
みが電気信号として出力される。In one embodiment of the present invention, only the integer part of the frequency determined by the command from the microcomputer is output as an electrical signal.
本発明の他の一つの実施の態様においては、上記直線に
対応する周波数の信号の継続時間の総和はシステムクロ
ックによって計算される。In another embodiment of the invention, the sum of the durations of the signals of frequencies corresponding to the straight line is calculated by the system clock.
F8作用
石英発振器の周波数を基本とし、マイクロコンピュータ
からの指令にしたがって周波数を変化させ、サイレン音
の周波数分布を階段状に変化する多数の直線で近似する
。Based on the frequency of the F8 working quartz oscillator, the frequency is changed according to instructions from a microcomputer, and the frequency distribution of the siren sound is approximated by a number of straight lines that change stepwise.
G、実施例
以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。G. EXAMPLES The present invention will be explained in more detail below using examples with reference to the drawings, but these are merely illustrative and various modifications and improvements can be made without going beyond the scope of the present invention. Of course it is possible.
第1図は本発明による電子サイレンの構成を示すブロッ
ク図で、図中、第6図と共通する引用番号は第6図にお
けるものと同じか、またはそれに対応する部分を表わし
、S2は手動サイレンスイッチ、S3は自動サイレンス
イッチ、S4はサイレン音色切換えスイッチ、6 は4
ビツトまたは8ビツトのマイクロコンピュータ、7 は
12ビツトのD/A変換器である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electronic siren according to the present invention. In the figure, reference numbers common to FIG. 6 represent parts that are the same as or correspond to those in FIG. 6, and S2 is a manual siren. Switch, S3 is automatic siren switch, S4 is siren tone changeover switch, 6 is 4
A bit or 8-bit microcomputer, 7 is a 12-bit D/A converter.
第2図は手動サイレンの周波数分布曲線を表わす。こN
では、開始周波数は50亀、最高周波数は 800 H
7,と仮定されており、T1は立上り時間、T2は飽和
時間、T3は減衰時間である。FIG. 2 represents the frequency distribution curve of a manual siren. This N
So, the starting frequency is 50 H and the highest frequency is 800 H.
7, where T1 is the rise time, T2 is the saturation time, and T3 is the decay time.
すなわち、サイレンの駆動はT2の終わりに停止される
。That is, driving of the siren is stopped at the end of T2.
実際の周波数分布曲線は滑らかな曲線であるが、こ\で
は、図示のように直線の集合(図では■から■まで8本
の直線)で近似される。The actual frequency distribution curve is a smooth curve, but here it is approximated by a set of straight lines (eight straight lines from ■ to ■ in the figure) as shown.
第3図は第1図の曲線の最初の部分のみを表わす。0.
5 秒で開始周波数50七から460■まで上昇すると
すると、単位時間当りの周波数上昇率りは、
Δt = 500ms
Δ f = 460 − 50 = 410
七であるから、
D = Δf/Δt = 41010.5= 82〇
七/S
である。FIG. 3 represents only the first part of the curve of FIG. 0.
Assuming that the starting frequency increases from 507 to 460■ in 5 seconds, the frequency increase rate per unit time is Δt = 500ms Δf = 460 - 50 = 410
7, so D = Δf/Δt = 41010.5 = 8207/S.
この直線を、さらに、第4図に示すように、階段状の直
線群で近似する。This straight line is further approximated by a group of stepped straight lines, as shown in FIG.
F : 開始周波数
ΔF、 二 周波数変化量
ΣT、1 : 開始周波数からの総時間D =
周波数上昇率
Fl : 出力される周波数
とすれば、つぎの式が成り立つ。F: Starting frequency ΔF, 2 Frequency change amount ΣT, 1: Total time from starting frequency D =
Frequency increase rate Fl: If it is the output frequency, the following equation holds true.
F、=F +ΔF1
ΔF、=(ΣT、1) X D
T5−1 = 1 / Fy−1
開始周波数を 50玉、Tを 20m5 とすれば、
F、はつぎのようになる。F, = F + ΔF1 ΔF, = (ΣT, 1) X D T5-1 = 1 / Fy-1 If the starting frequency is 50 balls and T is 20 m5,
F becomes as follows.
ΔF1 =(20x 1O−3) x 820 = 1
6.41kF、=F+ΔFt =50 Hz + 16
.4 Hz = 66.4 Hzつぎに、F2はつぎの
ように求められる。ΔF1 = (20x 1O-3) x 820 = 1
6.41kF,=F+ΔFt=50Hz+16
.. 4 Hz = 66.4 Hz Next, F2 is obtained as follows.
T、−t = 1/F、−t =1/66.4 I(z
=15.060241 msΔF2 = (20x
]、0−3+ 15.060241 x 1O−3)=
28.749七
F2 ” F + AF2 = 50 T(z + 2
8.749 Hz、 78.749七
以下同様にして、H3,H4,・・・・・を順次計算す
るが、こ\で実際出力される周波数と計算結果の間に誤
差が出る。マイクロコンピュータにはシステムクロック
から最小命令実行時間が決められており、当然周波数分
解能が決定されてしまうからである。実際とのずれを計
算すると、■の場合
計算結果では、F1= 66.4 I(z、周期は1
/F、= 15.060241 msである。マイ
クロコンピュータのインストラクションが1μsとすれ
ば、出力可能な周期分解能は 1 μs以上となる。T, -t = 1/F, -t = 1/66.4 I(z
=15.060241 msΔF2 = (20x
], 0-3+ 15.060241 x 1O-3)=
28.7497F2 ” F + AF2 = 50 T(z + 2
8.749 Hz, 78.7497 and below In the same way, H3, H4, etc. are calculated sequentially, but there is an error between the actual output frequency and the calculation result. This is because the minimum instruction execution time of a microcomputer is determined based on the system clock, which naturally determines the frequency resolution. Calculating the deviation from the actual result, in the case of ■, the calculation result is F1 = 66.4 I(z, period is 1
/F, = 15.060241 ms. If the microcomputer's instructions are 1 μs, the periodic resolution that can be output is 1 μs or more.
そこで15.060241m5は15060.0μsの
出力となる。したがって、誤差は15060.241
tts −15060,Otts=Q、24.1 μ
s
である。Therefore, 15.060241 m5 becomes an output of 15060.0 μs. Therefore, the error is 15060.241
tts −15060, Otts=Q, 24.1 μ
It is s.
以上からこの誤差を小さくするため、マイクロコンピュ
ータの内部計算では、21M−1には、システムクロッ
ク、または実際の出力周期ではなく計算による周期を使
用する。From the above, in order to reduce this error, in the internal calculation of the microcomputer, a calculated cycle is used for 21M-1 rather than the system clock or the actual output cycle.
周期変化が1μs以下になれば当然同じ周波数を繰り返
すことになる。テーブルデータのが終了したかどうかは
F、=4.60Hz になったかどうかで判断される
。If the periodic change is less than 1 μs, the same frequency will naturally be repeated. Whether or not the table data has been completed is determined by whether F, = 4.60Hz has been reached.
このようにして 50Hz〜460Hz までが終了す
ると、データ ■の所へ移動する。この時には開始周波
数Fは4.60Hzになる。周波数上昇率りには新しい
データを使い、前回と同様の計算を行なう。When the range from 50Hz to 460Hz is completed in this way, the process moves to data (2). At this time, the starting frequency F becomes 4.60 Hz. Use the new data for the frequency increase rate and perform the same calculation as last time.
次に飽和時間T2中は、周波数上昇率D をOとして計
算し、連続的に同じ周波数を出力する。Next, during the saturation time T2, the frequency increase rate D 2 is calculated as O, and the same frequency is continuously output.
サイレンスイッチがオフされると、減衰時間T3に入り
、立上りの場合とは逆の計算を行なう。When the siren switch is turned off, the decay time T3 begins, and calculations are performed in the opposite direction to those for the rise.
自動サイレンも同様であり、T2の所では一定時間経過
したかどうかをチェックし、減衰特性へ移動する。The automatic siren is similar, and at T2, it is checked whether a certain period of time has elapsed, and the process moves to the attenuation characteristic.
以上の計算において、計算速度をより高くしないと周波
数分解能に大きく影響するため、複雑な計算は成可くし
ないようにする。そこで計算結果の出力周波数も実数計
算では計算時間が長くなるため、整数割算とし、高分解
能化を行なう。すなわち、835.253Hzを835
1(zとして計算する。In the above calculations, unless the calculation speed is increased, the frequency resolution will be greatly affected, so complex calculations should not be performed. Therefore, since calculating the output frequency of the calculation result using real numbers requires a long calculation time, integer division is used to achieve high resolution. That is, 835.253Hz is 835
1 (calculated as z.
第5図は以上の動作を表わすフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the above operation.
H6発明の効果
以上説明した通り、本発明によれば、つぎの利点が得ら
れる。H6 Effects of the invention As explained above, according to the invention, the following advantages can be obtained.
(1)サイレン周波数は石英発振が基本となるので、温
度変化による周波数変化は非常に小さく。(1) Since the siren frequency is based on quartz oscillation, the frequency change due to temperature changes is very small.
安定である。It is stable.
(2)アナログ方式に較べ、調整がなくなる。(2) Compared to analog systems, there is no need for adjustment.
(3)複数のサイレン音を切換えで簡単に出すことがで
きる。(3) Multiple siren sounds can be easily output by switching.
(4)PCM に較べ、メモリ容量が非常に小さくてす
む。(4) Compared to PCM, memory capacity is extremely small.
そのほか、本発明による電子サイレンでは、各種サイレ
ン音が非常に安価にでき、玩具のパトカーや緊急事の音
色にも応用することができる。In addition, the electronic siren according to the present invention can produce various siren sounds at a very low cost, and can be applied to toy police cars and emergency sounds.
第1図は本発明による電子サイレンの構成を示すブロッ
ク図、第2図は手動サイレンの周波数分布曲線を表わす
図、第3図は第2図の周波数分布曲線の最初の部分のみ
を示す図、第4図は本発明の近似方法の説明図、第5図
は本発明の近似方法を示すフローチャート、第6図は従
来の電子サイレンの1例の構成を示すブロック図である
。
4・・・・・・・・・増幅器、5・・・・・・・・・ス
ピーカ、6・・・・・・・・・マイクロコンピュータ、
7・・・・・・・・・D/A変換器、F・・・・・・・
・・開始周波数、AF、・・・・・・・・・周波数変化
量、ΣT、、・・・・・・・・・開始周波数からの総時
間、D・・・・・・・・・周波数上昇率、Fw・・・・
・・・・・出力される周波数。
特許出願人 クラリオン株式会社
U)
衛
、、、、、 寵FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electronic siren according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a frequency distribution curve of a manual siren, and FIG. 3 is a diagram showing only the first part of the frequency distribution curve of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of the approximation method of the present invention, FIG. 5 is a flow chart showing the approximation method of the present invention, and FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an example of a conventional electronic siren. 4......Amplifier, 5......Speaker, 6......Microcomputer,
7...D/A converter, F...
...Start frequency, AF, ...Frequency change amount, ΣT, ......Total time from start frequency, D...Frequency Rate of increase, Fw...
・・・・・・Frequency to be output. Patent applicant: Clarion Co., Ltd.
Claims (3)
必要なデータを含むテーブルデータを使って計算して得
られる、周波数−時間グラフで階段状の直線の集合から
周波数変化を算出するマイクロコンピュータ、 (b)該マイクロコンピュータからの指令によって決定
される周波数の電気振動を発生し、増幅する電子回路、
および (c)該電気回路で発生する電気信号を音声に変換する
スピーカ を含むことを特徴とする電子サイレン。(1) (a) Calculate the frequency change from a set of stepped straight lines on a frequency-time graph obtained by calculation using table data including the starting frequency, frequency change per unit time, and other necessary data. a microcomputer; (b) an electronic circuit that generates and amplifies electrical vibrations at a frequency determined by instructions from the microcomputer;
and (c) an electronic siren characterized by including a speaker that converts an electric signal generated by the electric circuit into sound.
定される周波数の整数部を使った計算により電気信号と
して出力されることを特徴とする、特許請求の範囲第1
項記載の電子サイレン。(2) Claim 1, characterized in that the electrical signal is output as an electrical signal by calculation using an integer part of a frequency determined by a command from the microcomputer.
Electronic siren as described in section.
和がシステムクロックによって計算されることを特徴と
する、特許請求の範囲第1項記載の電子サイレン。(3) The electronic siren according to claim 1, characterized in that the sum of durations of signals of frequencies corresponding to the straight line is calculated by a system clock.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61282497A JPH087593B2 (en) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | Electronic siren |
DE19873740000 DE3740000A1 (en) | 1986-11-26 | 1987-11-25 | Electronic siren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61282497A JPH087593B2 (en) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | Electronic siren |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS63133199A true JPS63133199A (en) | 1988-06-04 |
JPH087593B2 JPH087593B2 (en) | 1996-01-29 |
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ID=17653207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP61282497A Expired - Fee Related JPH087593B2 (en) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | Electronic siren |
Country Status (2)
Country | Link |
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JP (1) | JPH087593B2 (en) |
DE (1) | DE3740000A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0511789A (en) * | 1991-07-04 | 1993-01-22 | Sasaki Denki Seisakusho:Kk | Electronic siren device |
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- 1986-11-26 JP JP61282497A patent/JPH087593B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 1987-11-25 DE DE19873740000 patent/DE3740000A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
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