KR102015326B1 - 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적으로 건물에 설치된 방송 시스템과 관련하여 화재, 지진, 누수 등에 의해 일부 층의 스피커 선로에 단락(short)이 발생하더라도 다른 스피커 선로에서는 비상방송이 제공될 수 있도록 방송 시스템의 앰프 장치를 단락 보호하는 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 스피커 선로의 각 채널 별로 대용량 가변저항을 연결하고 이들을 앰프 장치의 출력 채널에 병렬 연결하여 구성함으로써 정상상태에서 각 스피커 라인의 전기적 특성에 적응적으로 설정하며 스피커 선로의 일부에서 단락이 발생하더라도 대용량 저항소자가 임계 한도까지는 전류 증가를 수인해주어 다른 층의 비상방송은 사운드의 크기만 약간 감쇄될 뿐 방송 자체는 작동할 수 있도록 해주는 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 여러 층으로 이루어진 대형건물에서 일부 층의 스피커 선로에 단락이 발생하더라도 다른 층의 비상방송은 정상 작동할 수 있게 되어 재난 발생 시에 효과적인 대피 안내를 제공할 수 있고 인명피해를 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 장치 {speaker line checker device based on parallel connection of large-capacity variable resistors for emergency broadcasting}

본 발명은 일반적으로 건물에 설치된 방송 시스템과 관련하여 화재, 지진, 누수 등에 의해 일부 층의 스피커 선로에 단락(short)이 발생하더라도 다른 스피커 선로에서는 비상방송이 제공될 수 있도록 방송 시스템의 앰프 장치를 단락 보호하는 기술에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 본 발명은 스피커 선로의 각 채널 별로 대용량 가변저항을 연결하고 이들을 앰프 장치의 출력 채널에 병렬 연결하여 구성함으로써 정상상태에서 각 스피커 라인의 전기적 특성에 적응적으로 설정하며 스피커 선로의 일부에서 단락이 발생하더라도 대용량 저항소자가 임계 한도까지는 전류 증가를 수인해주어 다른 층의 비상방송은 사운드의 크기만 약간 감쇄될 뿐 방송 자체는 작동할 수 있도록 해주는 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 기술에 관한 것이다.

일반적으로 아파트, 오피스빌딩, 관공서, 호텔, 학교 등에는 건물 내부의 사람들에게 공지사항을 전달하거나 화재, 지진 발생시에 대피를 안내하기 위한 방송 시스템이 구축되어 있다. 이러한 방송시스템은 비상 상황에서 건물 내의 사람들을 신속하게 대피하도록 알리는 기능을 수행하기 때문에 매우 중요하며 일정 규모 이상의 건물에는 필수적으로 설치된다.

[도 1]은 건물의 방송시스템에서 스피커 라인을 연결하는 일반적인 구성을 나타내는 도면으로서 4층 건물에 방송시스템이 구축되어 있고 각 층마다 6개의 스피커가 설치된 예를 도시한 것이다. [도 1]을 참조하면, 앰프 장치(20)에는 다수의 출력 채널(CH1 ~ CH4)이 마련되어 있는데, 건물에서 한개의 층에 설치된 다수의 스피커들이 하나의 앰프 출력채널에 공통 연결되어 있다. 예를 들어, 1층에 설치된 6개의 스피커들은 스피커 라인에 공통 연결되어 있으며 이 스피커 라인은 앰프 장치(20)의 제 1 출력채널(CH1)에 연결된다.

[도 1]의 구성에서 스피커 라인은 건물의 방재실에서 시작하여 건물 벽체 내외부를 따라 수 킬로미터를 연장하여 설치되며, 그에 따라 외부 환경에 의해 스피커 라인이 손상을 입을 가능성이 존재한다. 특히, 화재에 의해 스피커 라인의 절연피복이 벗겨지면서 단락이 발생하거나 누수에 의해 스피커가 침수되어 스피커 라인이 단락되는 상황이 발생할 수 있다.

그런데, [도 1]과 같은 종래의 스피커 라인 연결 구조에서는 특정 층(예: 3층)의 스피커 라인에서 단락이 발생하면 그 스피커 라인을 따라 과전류가 흐르게 되며, 그로 인해 앰프 장치(20)가 전기 충격을 받아 일시적 혹은 영구적인 장애를 일으킬 수 있는 구조이다. 그 결과, 단락이 발생한 해당 층(3층)에서 스피커 출력이 안나오는 정도에 그치는 것이 아니라 건물 전체에서 비상방송이 완전히 불가능해져버리는 문제가 발생한다. 화재나 지진 등의 상황에서 비상방송이 제때 이루어지지 않게 되어 인명피해가 확대될 수 있는 위험이 있다.

한편, [도 1]에는 각 출력 채널별로 2개씩의 스피커 라인을 구비하는 방식으로 도시되어 있는데, 전류가 앰프 장치(20)로 들어오는 라인은 공통으로 묶을 수도 있다. 모든 층을 하나의 공통 라인으로 묶을 수도 있고 몇개 층씩 구분하여 여러 개의 공통 라인으로 묶을 수도 있다. 그러한 사항은 본 발명이 속하는 기술분야에서는 일반적으로 알려진 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.

본 발명의 목적은 일반적으로 건물에 설치된 방송 시스템과 관련하여 화재, 지진, 누수 등에 의해 일부 층의 스피커 선로에 단락(short)이 발생하더라도 다른 스피커 선로에서는 비상방송이 제공될 수 있도록 방송 시스템의 앰프 장치를 단락 보호하는 기술을 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 스피커 선로의 각 채널 별로 대용량 가변저항을 연결하고 이들을 앰프 장치의 출력 채널에 병렬 연결하여 구성함으로써 정상상태에서 각 스피커 라인의 전기적 특성에 적응적으로 설정하며 스피커 선로의 일부에서 단락이 발생하더라도 대용량 저항소자가 임계 한도까지는 전류 증가를 수인해주어 다른 층의 비상방송은 사운드의 크기만 약간 감쇄될 뿐 방송 자체는 작동할 수 있도록 해주는 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 기술을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 비상방송용 앰프 장치(20)와 복수의 스피커 라인 사이에 연결되어 단락 보호를 수행하는 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 장치로서, 스피커 라인 각각에 연결되어 해당 스피커 라인에 대한 단락 보호를 수행하고 앰프 장치(20)의 출력 채널에 병렬 연결 구성된 복수의 라인 스위치(190)를 구비한다. 이때, 라인 스위치(190)는, 미리 설정된 임계치 이상의 대용량이고 외부에서 그 저항값이 변경 가능한 저항 소자를 포함하고 정상 상태에서 해당 스피커 라인의 임피던스 값에 반대되는 방향으로 저항값이 설정되는 대용량 가변저항(110);를 구비한다.

이때, 대용량 가변저항(110)은 정상 상태에서 해당 스피커 라인의 임피던스 값에 반대되는 방향으로 저항 소자의 저항값이 설정되어 해당 스피커 라인에 인가되는 앰프 장치(20)의 신호 출력을 조정하도록 구성된다.

본 발명에서 라인 스위치(190)는, 미리 설정된 비가청의 고주파수 사운드 신호를 발생시켜 해당 스피커 라인으로 테스트 신호를 제공하는 신호 발생기(142); 신호 발생기(142)의 테스트 신호 출력 라인에 연동하여 연결되며 스피커 라인으로 테스트 신호가 공급될 때 스피커 라인의 임피던스 값을 감지하는 로드 센서(150); 로드 센서(150)의 출력 신호를 수신하여 디지털 값을 생성하는 AD 컨버터(141); 디지털 값에 기초하여 스피커 라인의 임피던스 값에 대응되는 디스플레이 표시를 제공하는 표시 제어기(143);를 더 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에서 라인 스위치(190)는, 미리 설정된 비가청의 고주파수 사운드 신호를 발생시켜 해당 스피커 라인으로 테스트 신호를 제공하는 신호 발생기(142); 신호 발생기(142)의 테스트 신호 출력 라인에 연동하여 연결되며 스피커 라인으로 테스트 신호가 공급될 때 스피커 라인의 임피던스 값을 감지하는 로드 센서(150); 로드 센서(150)의 출력 신호를 수신하여 디지털 값을 생성하는 AD 컨버터(141); 스피커 라인 체커 장치의 정상 상태에서, 디지털 값에 기초하여 스피커 라인의 임피던스 값에 반대되는 방향으로 대용량 가변저항(110)의 저항값을 설정 제어하는 저항 제어기(144);를 더 포함하여 구성될 수 있다.

로드 센서(150)는, 신호 발생기(142)의 테스트 신호 출력 라인에 1차 권선이 연결되어 스피커 라인의 임피던스 변화량에 따른 전압 강하를 반영한 양단 전압을 2차 권선으로 출력하는 변압기(151); 변압기(151)의 2차 권선에 연결되어 양단 전압을 출력하는 OP 앰프(152);를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면 여러 층으로 이루어진 대형건물에서 화재, 지진, 누수 등에 의해 일부 층의 스피커 선로에 단락이 발생하더라도 다른 층의 비상방송은 정상 작동할 수 있게 되어 재난 발생 시에 효과적인 대피 안내를 제공할 수 있고 인명피해를 줄일 수 있는 장점이 있다.

[도 1]은 건물의 방송시스템에서 스피커 라인을 연결하는 일반적인 구성을 나타내는 도면.
[도 2]는 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치가 적용된 방송시스템의 전체 구성을 나타내는 도면.
[도 3]은 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치에서 라인 스위치의 내부 구성의 제 1 실시예를 나타내는 블록도.
[도 4]는 스피커 라인의 일부에서 단락이 발생한 경우에 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치의 작동 방식을 개념적으로 나타내는 도면.
[도 5]는 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치에서 라인 스위치의 내부 구성의 제 2 실시예를 나타내는 블록도.
[도 6]은 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치에서 로드 센서의 일 구현예를 나타내는 도면.
[도 7]은 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치에서 라인 스위치의 내부 구성의 제 3 실시예를 나타내는 블록도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

[도 2]는 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치(100)가 적용된 방송시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이고, [도 3]은 라인 스위치(190)의 내부 구성의 제 1 실시예를 나타내는 블록도이고, [도 4]는 스피커 라인의 일부(예: SP11, SP21)에서 단락이 발생한 경우에 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치(100)의 작동 방식을 개념적으로 나타내는 도면이다.

먼저, [도 2]를 참조하면, 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치(100)는 비상방송을 위한 앰프 장치(20)와 스피커 라인(SP11 ~ SP24) 사이에 연결되어 앰프 장치(20)에 대한 단락 보호를 수행한다. 스피커 라인 체커 장치(100)는 스피커 선로 각각에 대해 단락 보호를 수행하기 위해 복수의 라인 스위치(190)를 구비하는데, 이들 라인 스위치(190)는 일측은 각각 담당하는 스피커 라인에 연결되고 타측은 병렬 연결되어 앰프 장치(20)의 출력 채널(SP+)으로 연결된다.

이를 통해, [도 1]에서 살펴보았던 상황, 즉 특정의 스피커 라인에서 단락이 발생하여 과전류가 흐르더라도, 해당 스피커 라인을 담당하는 라인 스위치(190)의 저항 부품이 가 그 과전류를 버텨주는 동시에 자신의 저항값으로 해당 스피커 라인을 흐르게 되는 전류값을 일정 한도 이하로 제한해준다. 이처럼 과전류가 발생하더라도 타버리지 않고 버텨내야 하므로 본 발명에서 라인 스위치(190)의 저항 부품은 대용량 소자가 채택되어야 한다.

[도 4]를 참조하여 후술하는 바와 같이, 단락이 발생한 스피커 라인(예: SP11, SP21)에서 전류가 증가하는 것과 동시에 나머지 스피커 라인(예: SP12 ~ SP24)에서는 전류가 감소한다. 그에 따라, 스피커 라인(예: SP11, SP21)에서 단락이 발생했음에도 불구하고 앰프 장치(20)가 느끼는 전기적 부담은 별달리 증가하지 않으며 그에 따라 장애가 발생하지도 않는다.

이때, 단락이 발생한 스피커 라인에 연결된 스피커 그룹에서는 경고방송이 출력되지 않는다. 해당 스피커 라인에서는 신호 라인이 단락되었기 때문에 스피커 쪽으로 구동 신호가 흐르지 않기 때문이다. 반대로, 단락이 발생하지 않은 스피커 라인에 연결된 스피커 그룹에서는 전류가 약간 감소함에 따라 경고방송 소리가 약간 감쇄되었지만 방송 자체는 가능하다.

[도 3]을 참조하면, 각각의 라인 스위치(190)는 스피커 라인에 대한 단락 보호를 수행하기 위해 대용량 가변저항(110)을 구비한다. 전술한 바와 같이, 대용량 가변저항(110)은 그 일측은 각각 담당하는 스피커 라인에 연결되고 타측은 병렬 연결되어 앰프 장치(20)의 출력 채널(SP+)로 연결된다.

이와 같이 구성된 라인 스위치(190)의 작동 방식을 [도 4]를 참조하여 개념적으로 살펴본다.

[도 4]를 참조하면, 특정의 스피커 라인(예: SP11, SP21)에서 단락이 발생하면 해당 스피커 라인의 임피던스가 나머지 다른 스피커 라인(예: SP12 ~ SP24)보다 상대적으로 낮아지게 된다. 대용량 가변저항들(110-1 ~ 110-4)이 서로 병렬 연결되어 있기 때문에, 그 단락이 발생한 스피커 라인(예: SP11, SP21)으로는 전류가 더 많이 흐르게 되고, 반대로 나머지 다른 스피커 라인(예: SP12 ~ SP24)으로는 정상 상태에 비해 전류가 더 적게 흐르게 된다.

결국, 앰프 장치(20)에서는 1개 스피커 라인 쪽으로는 전류가 증가하지만 나머지 다수의 스피커 라인 쪽으로는 전류가 감소하므로 전체적으로 전류 증가가 별로 발생되지 않게 되어 단락 보호가 달성된다.

이상에서는 라인 스위치(190)에 대용량 저항 소자가 채택된 이유와 이들이 병렬 연결된 이유에 대해 기술하였다. 이하에서는 라인 스위치(190)에 가변저항이 채택된 이유에 대해서 기술한다.

본 발명에서는 스피커 라인에 단락이 발생하더라도 대용량 가변저항(110)이 견뎌낼 수 있는 한도에서 해당 스피커 라인(예: SP11, SP21)의 전류가 증가되도록 구성할 필요가 있다. 이를 위해서는 정상 상태에서 각각의 대용량 가변저항(110)을 흐르는 전류값을 일정하게 맞추어줄 필요가 있다.

그러나, 건물에 방송 시스템을 구축할 때에 스피커 설치 환경은 건물마다 제각각인데, 심지어는 동일한 건물 내에서도 층별로 설치 환경이 상이하다. 예를 들어, 해당 층에 설치되는 스피커의 갯수와 케이블 라인의 길이가 상이하기 때문에 스피커 라인의 임피던스가 층마다 상이하다. 이처럼 스피커 설치 환경이 건물마다 또한 각 층마다 상이하기 때문에 대용량 가변저항(110)의 정상 상태에서의 전류값을 일정하게 맞추기가 곤란하다.

정상 상태에서 각각의 스피커 라인을 흐르는 스피커 구동 전류(i_1F ~ i_4F)가 일정하기 않고 편차를 보인다면 그중에 평소 가장 전류가 많이 흐르고 있던 스피커 라인에서 단락이 발생하는 경우에 대용량 가변저항이 견뎌내지 못하고 타버리거나 혹은 앰프 장치(20)에 장애가 발생할 수 있다.

이에, 본 발명에서는 대용량 가변저항(110)을 통해 각 층의 설치환경, 바람직하게는 스피커 라인의 임피던스에 대응하여 그 저항값을 상이하게 설정하여 해당 채널의 출력을 조정함으로써 앰프 장치(20)가 바라보는 스피커 라인의 특성이 대략적으로 균일해지도록(pseudo uniform) 만들어준다. 이를 위해, 스피커 라인의 임피던스 편차를 보상하는 방향으로 저항값이 설정되는 것이 바람직하다. 한편, 대용량 가변저항(110)의 저항값 범위는 구현 예에 따라 상이하게 설정될 수 있는데, 예컨대 0 오옴 ~ 3 킬로오옴 정도로 설정할 수 있다.

이하에서는 라인 스위치(190)의 구성요소에 대해 살펴본다.

먼저, 대용량 가변저항(110)은 미리 설정된 임계치(예: 500 와트) 이상의 대용량 소자로서, 외부에서 그 저항값이 변경 가능한 저항 소자를 포함하고 정상 상태에서 해당 스피커 라인(예: SP13, SP23)의 임피던스 값에 반대되는 방향으로 저항 소자의 저항값이 설정된다. 이때, 엔지니어가 수동으로 노브(knob)를 돌려서 저항값을 변경하게 구성할 수도 있고, 마이콤이 전기신호를 통해 전자적으로 저항값을 변경하게 구성할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에서 대용량 가변저항(110)은 각 스피커 라인의 임피던스 편차를 보상할 수 있도록 정상 상태에서 그 해당하는 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 값에 반대되는 방향으로 저항 소자의 저항값이 설정되어 해당 스피커 라인에 인가되는 스피커 구동 신호의 전류 값을 대략적으로 균일하게 조정하도록 구성되는 것이 바람직하다.

[도 5]는 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치(100)에서 라인 스위치(190)의 내부 구성의 제 2 실시예를 나타내는 블록도이다.

[도 3]의 제 1 실시예와 비교하면, [도 5]에 따른 제 2 실시예에서는 라인 스위치(190)가 라인 제어기(140), 로드 센서(150), 디스플레이(160)를 더 포함하여 구성된다. 이때, 라인 제어기(140)는 AD 컨버터(141), 신호 발생기(142), 표시 제어기(143)를 포함하여 구성된다.

제 2 실시예의 작동 방식을 개념적으로 기술하면, 로드 센서(150)가 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스를 감지하여 라인 제어기(140)로 제공하고, 라인 제어기(140)는 표시 제어기(143)를 통해 스피커 라인 체커 장치(100)의 디스플레이(160)에 스피커 라인의 임피던스 상태를 표시한다. 이때, 신호 발생기(142)는 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스를 감지하기 위한 테스트 신호를 생성하여 스피커 라인으로 공급하는 구성요소이다. 바람직하게는 엔지니어가 디스플레이(160)을 참조하여 대용량 가변저항(110)의 저항값을 조정한다.

이하에서는, 제 2 실시예에서 새롭게 채용된 구성요소에 대해 살펴본다.

라인 제어기(140)는 라인 스위치(190)의 전반적인 동작을 제어한다.

예컨대 초기 설정 모드에서 신호 발생기(142)가 미리 설정된 사운드 신호를 발생시켜 해당 스피커 라인으로 테스트 신호를 제공한다. 초기 설정 모드에서는 앰프 장치(20)가 스피커 구동 신호를 출력하지 않고 하이임피던스(Hi-Z) 상태를 유지하므로 신호 발생기(142)가 제공하는 테스트 신호는 대용량 가변저항(110) 쪽으로 흐르지 않고 스피커 라인(SP13, SP23) 쪽으로 흘러 스피커 라인의 전기적 특성이 드러나도록 된다. 이때, 테스트 신호로는 비가청의(non-audible) 고주파수 사운드 신호가 바람직한데, 스피커를 통해 예컨대 18 kHz 이상 대역의 사운드로 재생되므로 건물 내의 사람들이 방해받지 않기 때문이다.

라인 제어기(140)의 AD 컨버터(141)는 로드 센서(150)의 출력 신호를 수신하여 스피커 라인의 임피던스 상태에 대응하는 디지털 값을 생성한다. AD 컨버터(141)는 라인 제어기(140)가 로드 센서(150)의 임피던스 감지 결과에 대해 디지털 데이터 처리를 수행하기 위해 필요하다.

라인 제어기(140)의 표시 제어기(143)는 AD 컨버터(141)가 제공하는 디지털 값에 기초하여 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 값에 대응되는 디스플레이 표시를 제공한다. 스피커 라인 체커 장치(100)는 LCD 등과 같은 디스플레이(160)를 구비하고 있는데, 표시 제어기(142)는 해당 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 상태를 외부에서 볼 수 있도록 디스플레이 표시한다. 이를 통해, 엔지니어가 해당 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 상태를 파악하고 그에 대응하여 예컨대 수동으로 노브를 돌려서 대용량 가변저항(110)의 저항값을 조정한다.

로드 센서(150)는 신호 발생기(142)의 테스트 신호 출력 라인에 연동하여 연결되며 스피커 라인(예: SP13, SP23)으로 테스트 신호가 공급될 때 스피커 라인의 임피던스 값을 감지한다. 즉, 테스트 신호에 의해 스피커 라인(예: SP13, SP23)이 전기적으로 작동하고 있는 상태에서 로드 센서(150)가 임피던스 값을 감지한다. 로드 센서(150)에 대해서는 [도 6]을 참조하여 후술한다.

[도 6]은 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치(100)에서 로드 센서(150)의 일 구현예를 나타내는 도면이다.

본 발명에서 로드 센서(150)는 테스트 신호 출력 라인에 연동하여 연결되어 있으며, 테스트 신호가 공급될 때 스피커 라인(예: SP13, SP23)의 임피던스 상태를 감지한다. [도 6]에서는 임피던스 상태에 따른 전압 강하(voltage drop)를 감지하는 회로 구성을 제시하였다.

[도 6]을 참조하면, 로드 센서(150)는 변압기(151)와 OP 앰프(152)를 구비하여 구성된다. 로드 센서(150)의 회로가 동작하기 위해서는 여러 저항 소자(R)와 커패시터 소자(C)가 추가로 구비되어야 하지만, [도 6]에서는 개념적으로 중요한 기능을 수행하는 부품소자만 도시하였다.

먼저, 변압기(151)는 신호 발생기(142)의 테스트 신호 출력 라인에 1차 권선(primary winding)의 양단이 연결되며, 2차 권선(secondary winding)에는 OP 앰프(152)의 입력단이 연결되어 있다. 이러한 구성에서는 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 상태에 대응하는 전압 강하가 1차 권선의 양단에 인가되며, 이 전압 강하의 정보는 2차 권선의 양단 전압으로 출력된다.

OP 앰프(152)는 그 입력단이 변압기(151)의 2차 권선에 연결되어 2차 권선의 양단 전압을 라인 제어기(140)로 출력하며, 이를 통해 라인 제어기(140)는 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 상태에 대응하는 전압 강하에 관한 정보를 제공받게 된다. 이때, 라인 제어기(140)는 변압기(151)의 2차 권선으로 출력되는 양단 전압 상의 전압 강하에 기초하여 해당 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스가 어느 정도인지를 역산하여 식별할 수 있다.

[도 7]은 본 발명에 따른 스피커 라인 체커 장치(100)에서 라인 스위치(190)의 내부 구성의 제 3 실시예를 나타내는 블록도이다.

[도 5]의 제 2 실시예와 비교하면, [도 7]에 따른 제 3 실시예에서는 라인 스위치(190)가 저항 제어기(144)를 이용하여 가변 저항(110)을 전자적으로 설정하는 점이 특징이다. 그에 따라, 제 3 실시예에서는 엔지니어가 대용량 가변저항(110)의 저항값을 조정할 필요가 없게 된다.

이를 위해, 라인 제어기(140)는 대용량 가변저항(110)의 저항값을 전자적으로 설정 제어할 수 있는 저항 제어기(144)를 더 구비한다.

이때, 저항 제어기(144)는 스피커 라인 체커 장치(100)의 정상 상태에서, 로드 센서(150)가 감지하여 라인 제어기(140)로 제공한 스피커 라인(예: SP13, SP23)의 임피던스 값에 기초하여 대용량 가변저항(110)의 저항 소자의 저항값을 설정 제어한다. 전술한 바와 같이, 스피커 라인의 임피던스 편차를 보상하기 위하여 개별 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 값에 반대되는 방향으로 저항값을 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 저항 제어기(144)는 로드 센서(150)를 통해 스피커 라인에서 임피던스가 급격하게 감소하는 현상이 발생하는 경우에는 그 스피커 라인에서 단락이 발생한 것으로 판단하고 대용량 가변저항(110)의 저항값을 미리 설정된 레벨, 예컨대 최대치로 증가 설정하는 것이 바람직하다. 이를 통해, 대용량 가변저항(110)이 라인 단락시에 손상될 가능성을 크게 줄일 수 있다.

한편, 본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비휘발성 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현되는 것이 가능하다. 이러한 비휘발성 기록매체로는 다양한 형태의 스토리지 장치가 존재하는데 예컨대 하드디스크, SSD, CD-ROM, NAS, 자기테이프, 웹디스크, 클라우드 디스크 등이 있고 네트워크로 연결된 다수의 스토리지 장치에 코드가 분산 저장되고 실행되는 형태도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 하드웨어와 결합되어 특정의 절차를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램의 형태로 구현될 수도 있다.

10 : 스피커
20 : 앰프 장치
100 : 스피커 라인 체커 장치
110 : 대용량 가변저항
140 : 라인 제어기
141 : AD 컨버터
142 : 신호 발생기
143 : 표시 제어기
144 : 저항 제어기
150 : 로드 센서
151 : 변압기
152 : OP 앰프
160 : 디스플레이
190 : 라인 스위치

Claims (5)

1. 비상방송용 앰프 장치(20)와 복수의 스피커 라인 사이에 연결되어 단락 보호를 수행하기 위한 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 장치로서,
   상기 스피커 라인 체커 장치(100)는 일측이 상기 비상방송용 앰프 장치(20)의 출력 채널의 스피커 출력 라인(SP+, SP-)에 공통으로 연결되고 타측이 스피커 라인의 단락 보호를 위해 상기 스피커 라인(SP1i, SP2i) 각각에 연결됨으로써 상기 복수의 스피커 라인을 상기 비상방송용 앰프 장치(20)의 출력 채널에 병렬 연결하는 복수의 라인 스위치(190)를 구비하고,
   상기 라인 스위치(190)는,
   미리 설정된 임계치 이상의 대용량이고 외부에서 그 저항값이 변경 가능한 저항 소자를 포함하고 정상 상태에서 해당 스피커 라인의 임피던스 값에 반대되는 방향으로 상기 저항값이 설정되는 대용량 가변저항(110);
   를 구비함으로써 특정의 스피커 라인에서 단락 발생에 의해 전류량이 증가하면 그에 대응하여 상기 복수의 스피커 라인 중에서 나머지 스피커 라인에서 전류량이 감소함으로써 상기 비상방송용 앰프 장치(20)의 전류량 증가를 상쇄시킴으로써 단락 보호를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 대용량 가변저항(110)은 정상 상태에서 해당 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 값에 반대되는 방향으로 상기 저항 소자의 저항값이 설정되어 해당 스피커 라인에 인가되는 상기 앰프 장치(20)의 신호 출력을 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 라인 스위치(190)는,
   미리 설정된 비가청의 고주파수 사운드 신호를 발생시켜 해당 스피커 라인으로 테스트 신호를 제공하는 신호 발생기(142);
   상기 신호 발생기(142)의 테스트 신호 출력 라인에 연동하여 연결되며 상기 스피커 라인으로 상기 테스트 신호가 공급될 때 상기 스피커 라인의 임피던스 값을 감지하는 로드 센서(150);
   상기 로드 센서(150)의 출력 신호를 수신하여 디지털 값을 생성하는 AD 컨버터(141);
   상기 디지털 값에 기초하여 상기 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 값에 대응되는 디스플레이 표시를 제공하는 표시 제어기(143);
   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 라인 스위치(190)는,
   미리 설정된 비가청의 고주파수 사운드 신호를 발생시켜 해당 스피커 라인으로 테스트 신호를 제공하는 신호 발생기(142);
   상기 신호 발생기(142)의 테스트 신호 출력 라인에 연동하여 연결되며 상기 스피커 라인으로 상기 테스트 신호가 공급될 때 상기 스피커 라인의 임피던스 값을 감지하는 로드 센서(150);
   상기 로드 센서(150)의 출력 신호를 수신하여 디지털 값을 생성하는 AD 컨버터(141);
   상기 스피커 라인 체커 장치의 정상 상태에서, 상기 디지털 값에 기초하여 상기 스피커 라인(SP13, SP23)의 임피던스 값에 반대되는 방향으로 상기 대용량 가변저항(110)의 저항값을 설정 제어하는 저항 제어기(144);
   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 장치.
   
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 로드 센서(150)는,
   상기 신호 발생기(142)의 테스트 신호 출력 라인에 1차 권선이 연결되어 상기 스피커 라인의 임피던스 변화량에 따른 전압 강하를 반영한 양단 전압을 2차 권선으로 출력하는 변압기(151);
   상기 변압기(151)의 2차 권선에 연결되어 상기 2차 권선의 양단 전압을 출력하는 OP 앰프(152);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대용량 가변저항 병렬연결 기반의 비상방송을 위한 스피커 라인 체커 장치.

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