KR101349078B1 - 스피커의 고장 진단시스템 - Google Patents

Abstract

별도의 전원 및 통신 라인을 포설하지 않고도 다수개의 스피커를 사용하는 방송시스템에서 스피커의 고장을 자동으로 진단할 수 있도록 한 스피커의 고장 진단시스템이 개시된다.
개시된 스피커의 고장 진단시스템은, 방송신호를 송출하는 앰프와 신호라인으로 연결되고, 상기 앰프의 출력을 구동용 전원으로 사용하여 스피커 고장 유무를 진단하고, 진단 결과를 상기 신호라인으로 출력하는 적어도 하나 이상의 스피커부; 상기 신호라인에 결합하고, 상기 적어도 하나 이상의 스피커부에서 출력되는 진단 결과를 수집하는 진단결과 수집부; 상기 진단결과 수집부에서 수집한 진단 결과를 원래의 신호로 복조하고, 복조한 신호를 분석하여 스피커 고장 상태를 표시해주는 제어장치를 구비한다.

Description

스피커의 고장 진단시스템{Automatic fault detection system of speakers}

본 발명은 스피커의 고장 진단시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 전원 및 통신 라인을 포설하지 않고도 다수개의 스피커를 사용하는 방송시스템에서 스피커의 고장을 자동으로 진단할 수 있도록 한 스피커의 고장 진단시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 병원, 학교, 대형 공연장, 지능형 빌딩에는 다수개의 스피커를 사용하는 방송시스템을 통해 공지사항 및 응급사항 등을 스피커로 전달하고 있다.

이와 같이 다수개의 스피커를 사용함으로써 특정 스피커의 고장 발생시에 이를 파악하기가 어렵다. 특히, 관리자가 직접 스피커를 찾아 귀로 들어가면서 고장 유무를 판별하기 때문에, 스피커가 분산되어 설치된 경우에는 고장난 스피커를 찾아 수리하는 데 장시간을 요하는 경우가 발생하여 비상시 대처능력이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래에 제안된 기술들 중 하나가 앰프에 스피커를 병렬로 1개 또는 2개 정도를 연결하고, 스피커의 임피던스를 확인하여 스피커의 고장 유무를 판별하는 방법이다(이하, 종래기술 1"이라 약칭함).

또한, 종래에 제안된 기술들 중 또 다른 하나가 대한민국특허청 등록실용신안공보 등록번호 20-0416479호(2006.5.9. 등록)(고안의 명칭: 스피커의 자동 고장 진단시스템)에 개시되어 있다(이하, "종래기술 2"라 약칭함).

개시된 종래기술 2는 하드웨어적인 구성을 최소화하고 간단한 데이터만 주고 받을 수 있게 하여 해당 스피커의 이상 여부를 확인할 수 있도록 한 것으로서, 스피커 진단회로에 각각 연결되어 있는 지그비 모듈, 양방향 통신을 하는 지그비 모듈을 통하여 무선으로 연결되고, 순차적으로 신호를 받거나 송신하는 지그비 모듈, 지그비 모듈에 연결되고 스피커의 대상 선택 및 이상 여부 판단신호가 인가되는 중앙스피커 진단제어기로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래기술 2는 지그비 무선모듈을 이용하여 무선으로 스피커의 고장진단을 제어할 수 있으며, 무선 사용으로 인해 고장진단에 편리함을 도모해주는 장점이 있다.

1. 대한민국특허청 등록실용신안공보 등록번호 20-0416479호(2006.5.9. 등록)(고안의 명칭: 스피커의 자동 고장 진단시스템)

그러나 상기와 같은 종래기술 1은 빌딩과 같이 복수의 층으로 이루어진 경우 고장난 스피커를 찾는 데 한계가 있다는 단점이 있다. 예컨대, 건물용 스피커 배관은 주 라인이 있고, 각 층에서 주 라인이 여러 라인으로 분리되므로, 스피커 라인의 임피던스를 확인하는 방법으로는 어느 개소의 스피커에 고장이 발생했는지를 파악하기 어려운 단점이 있다.

또한, 종래기술 2는 무선을 사용하기 때문에 유선 사용에 비해 편리하게 스피커 고장을 진단할 수 있다는 장점은 있으나, 반면에 진단 측과 스피커 측 모두에게 무선 통신 모듈을 설치하고, 각각의 무선 통신 모듈로는 별도의 전원 선을 통해 구동용 전원을 공급해주게 되므로, 전원 공급을 위한 별도의 전원 라인을 포설해야한다는 불편함이 있었다. 아울러 신호 전송 방식이 무선 방식이므로 전파장애가 발생한 경우에는 통신이 두절되어 스피커의 고장 진단 자체가 불가능한 경우도 발생하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술들에서 발생하는 제반 문제점들을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 전원 및 통신 라인을 포설하지 않고도 다수개의 스피커를 사용하는 방송시스템에서 스피커의 고장을 자동으로 진단할 수 있도록 한 스피커의 고장 진단시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 앰프의 출력을 유선 통신을 위한 구동용 전원으로 사용함으로써 별도의 전원선 포설에 따른 불편함을 해소하고, 설치비용을 절감하도록 한 스피커의 고장 진단시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 스피커 측과 정보 처리 측과의 통신을 FSK(Frequency Shift Keying) 통신방식으로 수행함으로써 장거리 통신거리를 확보하고 정확하게 진단 데이터의 전송이 가능하도록 한 스피커의 고장 진단시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "스피커의 고장 진단시스템"은,

방송신호를 송출하는 앰프와 신호라인으로 연결되고, 상기 앰프의 출력을 구동용 전원으로 이용하여 스피커 고장 유무를 진단하고, 진단 결과를 상기 신호라인으로 출력하는 적어도 하나 이상의 스피커부;

상기 신호라인에 결합하고, 상기 적어도 하나 이상의 스피커부에서 출력되는 진단 결과를 수집하는 진단결과 수집부;

상기 진단결과 수집부에서 수집한 진단 결과를 원래의 신호로 복조하고, 복조한 신호를 분석하여 스피커 고장 상태를 표시해주는 제어장치로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 스피커부는 상기 신호라인으로 송출되는 상기 앰프의 출력을 증폭하여 구동용 전원으로 공급해주는 파워 변환부;

상기 파워 변환부로부터 구동용 전원을 공급받고, 스피커의 고장 진단을 수행하는 고장 진단부;

상기 파워 변환부로부터 구동용 전원을 공급받고 상기 고장 진단부에서 수행한 결과를 기초로 진단 결과를 생성하여 상기 신호라인으로 출력하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 통신부는,

상기 고장 진단부에서 출력되는 진단 결과와 각각의 스피커를 구분하기 위해 미리 설정된 고유번호를 합하여 진단 결과를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 통신부는 생성한 진단 결과를 주파수편이변조(FSK) 방식으로 변조하여 상기 신호라인으로 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어장치는 상기 진단결과 수집부에서 전달되는 진단 결과를 원래의 신호로 복조하는 복조부;

상기 복조부에서 복조된 신호로부터 고유번호와 고장 진단 결과 데이터를 분리하고, 상기 고장 진단 결과 데이터를 분석하여 스피커의 고장 유무를 판단하고, 고장시 스피커 고장을 표시해주는 표시 제어신호를 발생하는 제어부;

상기 제어부에서 발생하는 표시 제어신호를 화면에 표시해주어 고장난 스피커를 표시해주는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 별도의 전원 및 통신 라인을 포설하지 않고도 다수개의 스피커를 사용하는 방송시스템에서 스피커의 고장을 자동으로 진단할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명에 따르면 앰프의 출력을 유선 통신을 위한 구동용 전원으로 사용함으로써 별도의 전원선 포설에 따른 불편함을 해소하고, 설치비용도 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 스피커 측과 정보 처리 측과의 통신을 주파수편이변조(FSK) 통신방식으로 수행함으로써 통신거리를 확보할 수 있으며, 원거리로 정확하게 진단 데이터의 전송이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 표시장치를 통해 스피커의 위치(고유번호)와 고장 유무를 표시해줌으로써, 관리자가 용이하게 고장난 스피커의 위치를 알 수 있도록 해주는 장점도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스피커의 고장 진단시스템의 개략구성도.
도 2는 도 1의 스피커부의 일 실시 예 구성도.
도 3은 도 1의 제어장치의 일 실시 예 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 스피커의 고장 진단시스템의 개략 구성도로서, 스피커부(10 ~ 10+N), 앰프(20), 진단결과 수집부(30) 및 제어장치(40)로 구성된다.

앰프(20)는 통상적인 방송시스템에서 스피커로 방송신호를 송출하는 역할을 하는 기기로서, 방송신호를 증폭하여 출력해주는 역할도 한다.

스피커부(10 ~ 10+N)는 상기 앰프(20)의 신호라인(50)에 연결되고, 상기 앰프(20)의 출력을 구동용 전원으로 이용하여 스피커 고장 유무를 진단하고, 진단 결과를 상기 신호라인(50)으로 출력하게 된다.

여기서 스피커부(10 ~ 10+N)는 방송시스템으로 구현될 경우 여러 개소에 많은 수로 설치되며, 각각의 스피커부의 구성 및 동작은 동일하므로 이하에서는 하나의 스피커부(10)에 대해서만 설명한다.

상기 스피커부(10)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 신호라인(50)으로 송출되는 상기 앰프(20)의 출력을 증폭하여 구동용 전원으로 공급해주는 파워 변환부(10a); 상기 파워 변환부(10a)로부터 구동용 전원을 공급받고, 스피커의 고장 진단을 수행하는 고장 진단부(10b); 상기 파워 변환부(10a)로부터 구동용 전원을 공급받고 상기 고장 진단부(10b)에서 수행한 결과를 기초로 진단 결과를 생성하여 상기 신호라인(50)으로 출력하는 통신부(10c)를 포함한다.

진단결과 수집부(30)는 상기 신호라인(50)에 결합하고, 상기 적어도 하나 이상의 스피커부(10 ~ 10+N)에서 출력되는 진단 결과를 수집하는 역할을 한다. 예컨대, 진단결과 수집부(30)는 많은 수의 스피커부와 연결되며, 스피커부의 개수가 많아질수록 통신에 장애가 발생할 수 있으므로, 스피커부(10 ~ 10+N)에서 수집한 데이터를 버퍼링하여 제어장치(40)에 순차 전달해주는 역할을 하게 된다.

제어장치(40)는 상기 진단결과 수집부(30)에서 수집한 진단 결과를 원래의 신호로 복조하고, 복조한 신호를 분석하여 스피커 고장 상태를 표시해주는 역할을 한다. 이러한 제어장치(40)는 퍼스널컴퓨터로 구현할 수 있다.

상기 제어장치(40)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 진단결과 수집부(30)에서 전달되는 진단 결과를 원래의 신호로 복조하는 복조부(41); 상기 복조부(41)에서 복조된 신호로부터 고유번호와 고장 진단 결과 데이터를 분리하고, 상기 고장 진단 결과 데이터를 분석하여 스피커의 고장 유무를 판단하고, 고장시 스피커 고장을 표시해주는 표시 제어신호를 발생하는 제어부(42); 상기 제어부(42)에서 발생하는 표시 제어신호를 화면에 표시해주어 고장난 스피커를 표시해주는 표시부(43)를 포함한다.

여기서 표시부(43)는 통상의 모니터를 의미하며, 액정표시장치(LCD)로 구현할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스피커의 고장 진단시스템은, 다수개의 스피커가 설치된 방송시스템에서 방송신호를 송출하고자 할 경우 또는 스피커의 고장을 진단하고자 할 경우, 방송신호는 앰프(20)를 통해 소정 레벨로 증폭된 후 신호라인(50)으로 출력되어 각각의 스피커부(10 ~ 10+N)에 전달된다. 여기서 각각의 스피커부의 구성 및 동작은 동일하게 이루어지므로, 이하에서는 하나의 스피커부(10)에 대해서만 설명하기로 한다.

스피커부(10)의 파워 변환부(10a)는 상기 신호라인(50)으로 송출되는 상기 앰프(20)의 출력을 증폭하게 된다. 여기서 앰프(20)에서 출력되는 신호는 전압/전류를 갖지만 그 세기가 미약하여 바로 전원으로 사용하기에는 불충분하다. 따라서 본 발명에서는 통상의 전압/전류 증폭기를 구비하고 앰프(20)에서 출력되는 미약한 신호를 증폭하여 구동용 전원으로 만들고, 이를 통신부(10c) 및 고장 진단부(10b)에 공급해준다. 이렇게 앰프(20)의 출력을 구동용 전원으로 이용하게 되면 종래기술들과 같이 전원 공급을 위한 전원 라인을 별도로 포설하는 데 따르는 불편함을 해소할 수 있으며, 아울러 전원 라인 설치 비용을 줄일 수 있게 된다.

고장 진단부(10b)는 구동용 전원이 공급되면 동작하여 스피커의 고장 유무를 진단하게 되는 데, 이때 고장 유무를 진단하는 방식은 통상의 하드웨어 고장 진단 방법과 동일하게 스피커로 신호를 전송하고, 임피던스를 측정하여 기준치와 비교하는 방식을 이용한다.

이러한 임피던스 측정방식을 이용하여 스피커의 고장 유무를 진단한 후, 그 결과를 통신부(10c)에 제공한다. 여기서 결과는 스피커의 고장이 없을 경우에는 디지털 신호로 "0", 스피커의 고장이 발생한 경우에는 디지털 신호로 "1"을 출력하여 통신부(10c)에 제공한다.

통신부(10c)는 상기 파워 변환부(10a)로부터 구동용 전원을 공급받고 상기 고장 진단부(10b)에서 수행한 결과를 기초로 진단 결과 데이터를 생성하여 상기 신호라인(50)으로 출력하게 된다. 여기서 진단 결과 데이터는 상기 고장 진단부(10b)에서 획득한 스피커 진단 결과 신호와 해당 스피커의 구분 정보 및 설치 위치정보를 포함하는 고유번호(ID)를 결합하여 생성하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 통신부(10c)는 주지한 바와 같은 방식으로 진단 결과 데이터를 생성한 후, 진단 결과 데이터를 주파수편이변조(FSK) 방식으로 변조한 후, 상기 신호라인(50)으로 송출한다. 여기서 주파수편이변조방식은 통상의 통신 방식에서 신호를 변조하기 위해 사용하는 방식이므로 구체적인 언급은 생략한다.

이러한 주파수편이변조 방식으로 통신을 수행함으로써, 통신거리를 수km까지로 확장할 수 있게 된다.

한편, 진단결과 수집부(30)는 상기 신호라인(50)으로부터 송출되는 진단 결과 데이터 즉, 각각의 스피커부로부터 송출되는 FSK방식의 진단 결과 데이터를 수신하여 버퍼에 임시저장하고, 차례대로 제어장치(40)에 저장한 진단 결과 데이터를 전달하게 된다. 여기서 진단 결과 데이터는 하나의 스피커부에서 송출한 데이터라고 가정한다. 이러한 진단 결과 수집부(30)가 없이도 제어장치(40)에서 신호라인(50)으로부터 송출되는 진단 결과 데이터를 수신하여 처리하는 것이 가능하나, 스피커가 많을 경우 데이터 폭주 등으로 인해 통신 장애가 발생할 수 있으므로, 좀 더 안정적인 통신 환경을 구축하기 위해서는 중간에 버퍼링 장치로서 진단결과 수집부(30)를 두어 안정적인 통신 네트워크를 구축하는 것이 바람직하다.

제어장치(40)는 복조부(41)를 통해 진단결과 수집부(30)로부터 전달되는 진단 결과 데이터를 수신하여 원래의 신호로 복조를 하게 되고, 이렇게 복조된 진단 결과 데이터는 제어부(42)에 전달된다. FSK 통신 방식에서 변조된 신호를 복조하는 방식도 당해 분야에 널리 알려진 기술이므로 구체적인 언급은 생략한다.

제어부(42)는 복조된 진단결과 데이터로부터 고유번호와 고장진단 결과 데이터를 분리하고, 상기 고장진단 결과 데이터를 분석하여 스피커의 고장 유무를 판단하게 된다. 즉, 고장진단 결과 데이터가 "0"이면 스피커가 정상이고, 고장진단 결과 데이터가 "1"이면 스피커가 고장난 것으로 판단하게 된다.

이러한 분석을 통해 고장난 스피커가 존재할 경우에는 고유번호를 통해 스피커가 설치된 위치정보도 알 수 있으므로, 표시부(43)에 스피커 설치 위치정보와 고장 유무를 표시하도록 하는 표시 제어신호를 전달한다.

표시부(43)는 전달되는 표시 제어신호에 따라 화면에 스피커 고장 유무와 해당 스피커의 설치 위치를 표시해주게 되고, 이로써 관리자는 원격에서 용이하게 스피커의 고장 유무와 고장난 스피커의 위치를 확인할 수 있게 되는 것이다. 여기서 스피커 진단 결과 정보를 화면에 표시해주는 방법은 다양할 수 있다. 예컨대, 스피커가 설치된 설계도상에서 고장이 발생한 스피커의 표시 방법을 달리하거나, 문자 정보를 통해 1층 복도 스피커 고장이라는 표시방법으로 스피커 진단 결과 정보를 표시해줄 수도 있다.

이후, 스피커의 고장을 용이하게 확인한 관리자가 신속하게 후속 조치를 취함으로써, 비상상황에 대하여 항상 만전을 기할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 ~ 10+N… 스피커부
10a… 파워 변환부
10b… 고장 진단부
10c… 통신부
20… 앰프
30… 진단결과 수집부
40… 제어장치
41… 복조부
42… 제어부
43… 표시부

Claims (5)

1. 방송신호를 송출하는 앰프와 신호라인으로 연결되고, 상기 앰프의 출력을 구동용 전원으로 이용하여 스피커 고장 유무를 진단하고, 스피커 진단 결과를 상기 신호라인으로 출력하는 적어도 하나 이상의 스피커부;
   상기 신호라인에 결합하고, 상기 적어도 하나 이상의 스피커부에서 출력되는 진단 결과를 수집하는 진단결과 수집부;
   상기 진단결과 수집부에서 수집한 진단 결과를 원래의 신호로 복조하고, 복조한 신호를 분석하여 스피커 고장 상태를 표시해주는 제어장치를 포함하고,
   상기 스피커부는 상기 신호라인으로 송출되는 상기 앰프의 출력을 증폭하여 구동용 전원으로 공급해주는 파워 변환부; 상기 파워 변환부로부터 구동용 전원을 공급받고, 스피커의 고장 유무를 판단하는 고장 진단부; 및 상기 파워 변환부로부터 구동용 전원을 공급받고 상기 고장 진단부에서 수행한 진단 결과를 기초로 스피커 판단 결과를 생성하여 상기 신호라인으로 출력하는 통신부를 포함하고,
   상기 제어장치는 상기 진단결과 수집부에서 전달되는 진단 결과를 원래의 신호로 복조하는 복조부; 상기 복조부에서 복조된 신호로부터 고유번호와 고장 진단 결과 데이터를 분리하고, 상기 고장 진단 결과 데이터를 분석하여 스피커의 고장 유무를 판단하고, 고장시 스피커 고장을 표시해주는 표시 제어신호를 발생하는 제어부; 상기 제어부에서 발생하는 표시 제어신호를 화면에 표시해주어 고장난 스피커를 표시해주는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커의 고장 진단시스템.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 통신부는,
   상기 고장 진단부에서 출력되는 진단 결과와 각각의 스피커를 구분하기 위해 미리 설정된 고유번호를 합하여 진단 결과를 생성하는 것을 특징으로 스피커의 고장 진단시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 통신부는 생성한 진단 결과를 주파수편이변조(FSK) 방식으로 변조하여 신호라인으로 출력하는 것을 특징으로 하는 스피커의 고장 진단시스템.
   
5. 삭제

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