KR100588483B1

KR100588483B1 - 단선 스피커 시스템

Info

Publication number: KR100588483B1
Application number: KR1020020040866A
Authority: KR
Inventors: 이병헌; 권기원; 김규열
Original assignee: 권기원
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2006-06-14
Also published as: KR20040006561A

Abstract

본 발명은 단선 스피커 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 단 두 가닥의 전선만을 이용하여 수십~ 수백 개의 스피커에 연결하여 제어가능하며, 선택된 스피커를 통해서만 방송이 이루어지도록 하는 단선 스피커 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 수신단의 스피커마다 스피커를 제어할수 있는 스피커 컨트롤러가 구비되어 송신단에서 선택된 스피커에만 방송이 이루어지도록 함을 특징으로 한다. 즉 수신단의 스피커마다 주소가 있으며 송신단에서 선택되면 스피커에 해당하는 주소가 각종 방송신호(예를 들면, 주방송신호, 사이렌 방송 신호 등)와 함께 캐리어에 실려 전송되며, 또한 수신단에서는 상기 방송신호와 함께 전송된 주소와 각 스피커에 있는 주소가 같은지의 여부를 스피커 컨트롤러에서 판단하여 같으면 상기 방송을 내보게 된다.

방송신호, 주소, 사이렌

Description

단선 스피커 시스템{Single line speaker system}

도 1은 본 발명에 따른 단선 스피커 시스템의 개념도.

도 2는 본 발명에 따른 송신단을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 수신단을 나타낸 도면.

도 4는 수신단의 작용을 순서도로 나타낸 도면.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

100 : 송신단 110 : 방송신호 발생부

111 : 주방송실부 111' : 프리앰프

112 : 부방송실부 113 : 사이렌 발생부

120 : 신호처리부 121 : 신호 우선 순위 결정부

122 : 파워앰프 123 : 출력트랜스

124 : 필터 130 : 메인 컨트롤러

140 : 메모리부 150 : 제어 버튼부

160 : 송신부 161 : 트랜스미터

162 : FSK 인코더 163 : 반송파 발생부

170 : 화재 경보 신호 발생장치 171 : 화재 신호 인터페이스

172 : 화재 감지부 200 : 수신단

210 : 음향 발생부 211 : 정합필터 & 신호분리부

212 : 디코더 & 스피커 컨트롤러 213 : 스위치

214 : 매칭트랜스 SP_1 ~ SP_N : 스피커

처음에는 소수개의 스피커를 통해 방송을 할 때는 방송실에서 스피커에까지 다이렉트(direct)로 연결이 되어도 선 굵기나 전송 속도에 별 문제가 안되었는데 다수개의 스피커에 연결할 경우, 즉 아파트나 학교의 경우 방송실에서 나가는 선의 두께가 두꺼워짐에 따라 설치시 번거로움 및 설치비 등 각종 비용이 많이 소요되는 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 단 두 가닥의 전선만을 이용

하며 스피커를 제어하는 스피커 컨트롤러에 의해 일부 또는 전체에 방송이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 방송이 이루어지는 방송실에서 아파트나 학교 등에 있는 각 스피커까지 단 두가닥의 선으로 신호가 인가되어 일부 또는 전체에 방송이 이루어지도록 하는 것인데, 특히 각 스피커마다 자기 주소를 가지고 있어 선택된 스피커를 통해서만 방송이 이루어지기 위해 송신단에서 하나 또는 둘 이상의 스피커를 선택하게 되면 수신단에서는 스피커를 제어하는 스피커 컨트롤러가 각 스피커마다 구비되어 있어 송신단에서 선택된 스피커에만 방송을 내보내도록 함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 단선스피커 시스템의 개념도이며, 도 2는 본 발명에 따른 송신단, 도 3은 수신단을 나타낸다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 방송신호를 발생시키는 방송 신호 발생부(110)와, 상기 방송 신호 발생부의 출력신호 중 하나를 선택하여 증폭 및 필터링을 수행하는 신호처리부(120)와, 각 스피커의 주소를 포함한 데이터가 있는 메모리부(140)와, 상기 스피커를 선택하는 선택 버튼부(150)와, 상기 신호처리부(120)의 출력신호와 선택 버튼부(150)에 의해 선택된 데이터 신호를 인코딩하여 반송파에 의해 송신하는 송신부(160)와, 화재 발생시 화재경보를 내보내는 화재 경보 신호 발생장치(170) 및 상기 장치와 기기를 제어하는 메인 컨트롤러(130)를 포함하여 구성되는 송신단(100);

스피커(SP_1 ~ SP_N)와, 상기 송신단(100)에서 온 신호를 반송파와 방송신호 및 인코딩 된 데이터신호로 분리시키는 필터 & 신호분리부(211)와, 상기 인코딩된 신호를 디코딩 시키며 A/D 변환을 거친 주소가 스피커 주소와 같은지 비교, 판단하며 같으면 캐리어를 정류하여 소정의 전압, 바람직하게는 5V를 내보내도록 하는 디코더& 스피커 컨트롤러(212)와, 상기 디코더& 스피커 컨트롤러(212)에 의해 온/오프 되는 스위치(213) 및 상기 방송신호를 스피커와 매칭시키는 매칭트랜스(214)를 포함하는 음향발생부(210)가 복수개 구성되는 수신단(200)으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 방송 신호 발생부는(110)은 주(主)방송을 내보내는 주방송실부(111)와, 원격방송으로 상기 주방송실부(111)를 보조해주는 부방송실부(112)와, 사이렌 소리를 발생시키는 사이렌 발생부(113)로 구성된다.

상기 신호 처리부(120)는 상기 방송 신호 발생부(110)의 각 신호들의 우선 순위를 결정하여 하나의 입력 신호를 선택하여 출력하는 신호 우선 순위 결정부(121)와, 상기 신호 우선 순위 결정부(121)에 의해 선택된 신호를 증폭하는 파워 앰프(122)와, 상기 파워 앰프(122) 출력 신호를 스피커와 매칭시켜주는 출력트랜스(123)와, 상기 출력트랜스(123) 및 후술하는 FSK 인코더(162)에서 나온 신호가 출력트랜스(123)쪽으로 역류되는 것을 방지하는 필터(124)로 구성된다.

상기 선택버튼부(150)는 주방송실 및 부방송실에 설치되며 스피커를 선택하면 그 스피커에 해당하는 주소를 포함한 데이터 신호가 메인 컨트롤러(130)로 들어 가게 된다.

상기 화재경보신호 발생장치(170)는 화재 감지부(172)에 의해 감지된 신호를 화재 신호 인터페이스(171)를 거쳐 메인 컨트롤러(130)로 가며, 메인 컨트롤러(130)에 의해 방송신호 발생부(110)의 사이렌기기가 발동하여 스피커에 사이렌소리를 내보내도록 구성된다.

상기 송신부(160)는 반송파를 생성하는 반송파 발생부(163)와, 메인 컨트롤러(130) 및 D/A 컨버터를 거친 데이터신호를 인코딩하는, 바람직하게는 FSK방식인 FSK 인코더(162)와, 상기 필터(124)를 통해나온 방송신호 및 상기 데이터신호를 반송파에 실어 보내는 트랜스미터(161)로 구성된다.

상기 주방송실에서 나온 방송신호는 프리앰프(111')를 통해 상기 신호 우선 순위 결정부(121)로 들어가게 되며 상기 프리앰프(111')는 소스기기(마이크, 라디오 및 데크등)의 신호를 선택 또는 믹서(mixer)하기 위한 기기이다.

상기 부방송실(112)은 상기 주방송실(111)을 보조하기 위한 것으로, 상기 도면에는 미도시되어 있지만 주방송실처럼 모니터링(Monitoring)할 수 있는 기기 및 스피커를 선택할 수 있는 선택버튼부가 구비되어 있다. 그래서 주방송실에서 방송이 이루어지는 것을 모니터링 할 수 있으며, 주방송실에서 방송되고 있지 않는 곳에 방송이 가능하다.

상기 사이렌 발생부(113)는 화재 및 비상용 사이렌 발생 기기들이 위치하고 있어, 화재 감지부에서 화재가 감지되면 그 신호는 화재신호 인터페이스(171)를 거쳐 메인 컨트롤러(130)에 들어가며 메인 컨트롤러(130)에 의해 사이렌신호가 발생 된다.

상기 신호 우선 순위 결정부(121)는 상기 방송신호 중 하나를 선택하는 장치로, 메인 컨트롤러(130)에 의해 제어되어 상기 주방송신호, 부방송신호, 사이렌소리 중 하나를 선택하여 파워앰프(122)로 보낸다. 보다 상세히 설명하면, 화재 감지부(172)에서 화재신호를 감지하게 되면 어떤 방송이 진행중이더라도 우선 멈추고 상기 사이렌 발생부(113)에서 나온 사이렌 소리가 나오게 된다. 즉 사이렌 소리가 우선순위 1이며, 그 다음에는 주방송실에서 나온 방송신호이며 우선순위 제 3은 부방송실에서 나온 신호인데 부방송실에서는 주방송신호가 들어가지 않는 스피커에만 방송이 가능하다. 부방송실과 주방송실의 같은지역 동시방송을 피하기 위해 필요한 것이다.

상기 선택버튼부(150)는 자세히 도시되어 있지 않지만 방송하고자 하는 지역의 스피커를 자유롭게 선택하여 방송할 수 있는 스피커선택 스위치와, 선택된 지역스피커의 동작여부를 표시하는 스피커 동작여부 표시부와, 화재발생 경보표시 램프 등이 있다. 상기 스피커 선택 스위치에 의해 방송을 내보내고자하는 스피커가 선택이 되면 상기 스피커에 해당하는 주소가 메인 컨트롤러에(130) 들어가며 상기 데이터 신호를 FSK 인코더(162)에서 변조가 이루어진다.

상기 메인 컨트롤러(130)는 주·부방송실의 기기 및 각종 소스기기를 제어하는 마이크로프로세스로, 특히 화재발생시 화재신호 인터페이스(171)로 수신된 신호를 자동으로 화재 발생층과 그 직상층에 사이렌과 유도방송이 출력되도록 제어하는 프로세스이다. 또한, 선택버튼부(150)에서 선택된 스피커의 주소를 메모리에서 받 아 D/A 컨버터로 보낸다.

상기 FSK인코더(162)는 메인 컨트롤러(130)에서 전달된 데이터신호를 FSK방식으로 인코딩하여 트랜스미터(161)로 보낸다. 가장 바람직하게는, 반송파 주파수는 100kHz, 협대역폭은 8.5kHz로 변조시켜 방송출력 라인에 중첩할 수 있도록 한다.

상기 필터(124)는 인코딩된 데이터 신호 및 방송 신호가 출력트랜스로 역류되는 것을 방지하고 각종 잡음(noise)을 차단한다.

상기 트랜스미터(161)는 상기 필터(124)를 통해나온 방송신호 및 인코딩 된 데이터신호를 반송파에 실어 보내는 장치이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명은 송신단의 선택버튼부의 조작에 따라 일부 방송 및 전체 방송으로 이루어진다. 도4는 수신단의 작용을 순서도로 나타낸 도면으로 전체방송 및 일부방송 모두 해당한 경우인데 차이는, 모든 스피커가 온이 되느냐 아니냐에 구분되어진다. 도시된 상기 도면을 참조로 하여 그 작용을 설명한다. 먼저, 일부스피커를 통해서만 방송이 이루어지는 일부방송의 경우를, 일례를 들어 설명하면 다음과 같다.

주방송실(111)에서 수신단(200)의 N개의 스피커 중 스피커 1 ~ 스피커 5만을 통해서 방송을 내보내고자 한다고 하자. 제어버튼부(150)에서 상기 5개의 스피커만 선택을 하게 되면 메모리부(140)에 있던 상기 5개의 주소는 메인 컨트롤러(130), FSK인코더(162)를 거쳐 인코딩이 이루어진다. 한편 상기 스피커에 내보내고자 하는 방송신호는 프리앰프(111')를 걸쳐 신호 우선 순위 결정부(121)에 들어간다. 다른 신호, 즉 부방송신호, 사이렌발생신호가 없으면 그냥 출력되며 파워앰프(122) 및 출력트랜스(123), 필터(124)를 거쳐 트랜스미터(161)에서 상기 인코딩 된 데이터신호와 함께 반송파에 의해 송부된다. 그러면 수신단(200)에서는 음향 발생부(210)에 의해 제1 스피커(SP_1) ~ 제5 스피커(SP_5)에 방송이 이루어지게 되는데 그 과정을 살펴보면, 우선 수신된 신호는 제1 스피커(SP_1) ~ 제N 스피커(SP_N) 전체에 들어가며 필터/신호 분리부(211)에서 반송파, 방송신호 및 인코딩된 데이터신호로 분리된다. 그래서 데이터 신호는 A/D컨버터, 디코더/스피커 컨트롤러(212)의 디코더에 의해 디코딩이 이루어지며 스피커 컨트롤러에 의해 스위치의 on/off가 결정된다. 즉 제1 스피커(SP_1) ~ 제5 스피커(SP_5)는 복원된 데이터신호에 각각 해당하는 주소가 포함되어 있으므로 제1 스피커(SP_1) ~ 제5 스피커(SP_5)의 스위치는 온(ON)이 될 것이고 제6스피커(SP_6) ~ 제N 스피커(SP_N)의 스위치는 오프(OFF)가 될 것이다. 그래서 제1 스피커(SP_1) ~ 제5 스피커(SP_5)를 통해서만 방송이 이루어진다. 그리고 캐리어는 정류되어 스피커를 구동시키는 구동전원이 된다.

그런데 만약 방송 중에 화재 감지부(172)에서 화재가 났다는 신호가 감지되면 화재 신호 인터페이스(171), 메인 컨트롤러(130), 사이렌 발생부(113)를 거치게 되며 신호 우선 순위 결정부(121)에서는 상기 주방송실(111)에서 내보낸 방송신호는 일시 정지시키고 상기 화재감지 신호를 보내게 되며 소방 법규에 따라 화재발생층과 그 직상층에 사이렌 및 유도방송이 출력된다.

그리고 부방송실에도 주방송실과 같은 선택버튼부 및 LCD나 LED 등과 같은 모니터링 할 수 있는 장치가 구비되어 있어 이를 통해 주방송실의 방송 현황을 알 수 있다. 그래서 상기와 같이 주방송실이 일부 스피커(여기서는 제1 스피커 ~ 제5 스피커)에만 방송이 하고 있을 경우 부방송실에서는 다른 지역, 즉 제6 스피커 ~ 제N 스피커 중 어디라도 방송을 할 수 있다.

한편, 전체방송은 상기 일부방송을 이용하여 간단히 할 수 있는데 그것은 선택버튼부(150)에서 모든 스피커를 선택하거나 전체 선택할 수 있는 하나의 버튼을 사용하여 동시에 전체 방송이 이루어질 수 있도록 할수 있다. 상기 후자의 경우를 보다 상세히 설명하면, 전체 선택할 수 있는 하나의 버튼을 누르게 되면 메인 컨트롤러(130)에 의해 메모리부(140)에 있는 스피커에 해당하는 모든 주소가 D/A, FSK 인코더(162)를 거쳐 상기 방송신호와 함께 송신된다. 그러면 수신단에서는 모든 스위치가 온이 되어 방송을 하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 꼭 필요한 곳에만 방송을 할 수 있어 불필요한 소음공해가 해소되며, 단 두 가닥의 전선만으로 송신단에서 수신단에까지 가므로 설비용 배관 배선 및 인건비가 감소되며 시공 및 설치가 간단해지는 효과가 발생한다.

Claims

단 두가닥의 전선으로 방송신호를 각 스피커를 통해 내보내는 단선 스피커 시스템에 있어서,

방송신호를 발생시키는 방송 신호 발생부와, 상기 방송 신호 발생부의 출력신호 중 하나를 선택하여 증폭 및 필터링을 수행하는 신호처리부와, 각 스피커의 주소를 포함한 데이터가 있는 메모리부와, 상기 스피커를 선택하는 선택 버튼부와, 상기 신호처리부의 출력신호와 선택 버튼부에 의해 선택된 데이터 신호를 인코딩하여 반송파에 의해 송신하는 송신부와, 화재발생시 화재경보를 내보내는 화재 경보 시스템 및 상기 방송 신호 발생부, 메모리부 및 신호처리부를 포함한 장치를 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하여 구성되는 송신단;

스피커와, 상기 송신단에서 온 신호를 반송파와 방송신호 및 인코딩된 데이터신호로 분리시키는 필터 & 신호분리부와, 상기 인코딩된 신호를 디코딩 시키며 A/D 변환을 거친 주소가 스피커 주소와 같은지 비교, 판단하며 같으면 캐리어를 정류하여 소정의 전압을 내보내도록 하는 디코더& 스피커 컨트롤러와, 상기 내보내지는 전압을 스피커에 전송하기 위하여 온(ON)되는 스위치부 및 상기 방송신호를 스피커와 매칭시키는 매칭트랜스를 포함하는 음향발생부가 복수개 구성되는 수신단으로 이루어짐을 특징으로 하는 단선 스피커 시스템
제 1항에 있어서,

방송신호발생부는 주방송을 내보내는 주방송실부와, 원격방송으로 상기 주방송실부를 보조해주는 부방송실부와, 사이렌소리를 발생시키는 사이렌발생부로 이루어짐을 특징으로 하는 단선 스피커 시스템
제 1항 또는 2항에 있어서,

신호처리부는 방송 신호 발생부의 각 신호들의 우선 순위를 결정하여 하나의 입력 신호를 선택하여 출력하는 신호 우선 순위 결정부와, 상기 신호 우선 순위 결정부에 의해 선택된 신호를 증폭하는 파워 앰프부와, 상기 파워 앰프 출력 신호를 스피커와 매칭시켜주는 출력트랜스와, 상기 출력트랜스 및 FSK 인코더에서 나온 신호가 출력트랜스쪽으로 역류되는 것을 방지하는 필터를 포함함을 특징으로 하는 단선 스피커 시스템
제 1항에 있어서,

송신부는 반송파를 생성하는 반송파 발생부와, 메인 컨트롤러 및 D/A 컨버터를 거친 데이터신호를 FSK방식으로 인코딩하는 FSK 인코더와, 상기 필터를 통해나온 방송신호 및 상기 데이터신호를 반송파에 실어 보내는 트랜스미터부를 포함함을 특징으로 하는 단선 스피커 시스템