KR102107150B1 - 스피커와 앰프에 연결되는 ac/dc 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템 - Google Patents

스피커와 앰프에 연결되는 ac/dc 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템 Download PDF

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Abstract

스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기가 개시된다. IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 장치 ID가 할당되는 하나 또는 복수의 스피커; 평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS를 통해 전력을 공급하고, 정전시에 비상 전원 DC 전압을 공급하며, IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기; 및 상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기로부터 유무선 통신망(PoE 모듈 또는 Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 각 스피커들의 온/오프 제어와 앰프 상태(대기전력 모드, 사용 모드), 또는 센서 감지 데이터를 수신받아 표시하고, 절전형 전원분배기로 음성 데이터와 스피커의 장치 ID를 전송하여 앰프와 복수의 스피커를 대기전력 모드로부터 사용 모드로 전환하여 해당 스피커로 출력되도록 하거나 또는 스피커의 개별/그룹/전체적으로 전원 ON/OFF, 볼륨 조절, 이퀄라이저 조절, 저장부의 경보음이 출력되도록 원격 제어 명령을 전송하는 사용자 단말을 포함한다. IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 유무선 통신망을 통해 사용자 단말로 스피커 전원 온/오프 상태와 앰프의 상태를 전달하며, 센서에 의해 화재 감지 또는 침입탐지 시 비상 상태 표시 및 스피커로 비상 방송되고, 대기 전력 시 1W 이하로 구동하여, 전기에너지를 줄인다.

Description

스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템{Power Distributor system to be saved the power an AC/DC Power switchover to be connected to amplifier of speakers}
본 발명은 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(Power Distributor)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 IP 주소가 할당되고, 스피커들은 장치ID가 할당되며, 타이머가 탑재된 절전형 전원 분배기의 음원 상태 검출부가 입력 음원과 출력 음원을 감지하여 음원 입력 유무에 따라 입력 음원이 없으면 제어부의 대기전력 제어부가 파워 앰프와 복수의 스피커들을 대기 전력 모드로 전환하여 전력 소모를 줄이고, 스피커의 출력 음원의 이상 상태시 대기 전력 모드로 전환하며, 장치ID가 할당된 스피커의 개별/그룹/전체 제어(전원 ON/OFF, 볼륨/EQ 조절), 절전형 전원 분배기는 유무선 통신망(PoE 모듈 또는 Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 사용자 단말로 스피커 온/오프 제어와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드)를 전달하며, 센서에 의해 화재 감지 또는 침입탐지 시 비상 상태 표시 및 스피커로 자동 비상 방송되고, 평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS를 통해 전력을 입력하고 정전시에 비상 전원(DC 전원)을 공급하며, 대기 전력 시 1W 이하로 구동하여, 파워 앰프와 복수의 스피커들의 전기에너지를 줄이는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템에 관한 것이다.
스피커는 전기신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파를 발생시켜 음파를 복사(輻射)하여 음향 신호를 출력하는 음향기기이며, 라우드 스피커(loudspeaker)라고 한다.
스피커는 구조에 따라 콘형(cone type) 스피커, 돔형(dome type) 스피커, 진동판 앞에 horn을 설치하는 혼형(horn type) 스피커로 분류된다.
진동판이 공기중에 직접 놓이는 복사형 스피커는 스테레오 라디오 장치에서 대부분 콘 스피커(cone speaker)가 많이 사용된다.
콘 스피커는 진동판에 원뿔형(cone) 판을 많이 사용하며 전자기형 인 마그네틱스피커(자기확성기)보다 동전형이 많이 쓰인다. 효율은 코일을 지나는 총 자속수의 제곱에 비례하므로, 큰 자석을 사용한 대구경의 스피커가 전기 음향 변환효율이 좋다.
스피커(loudspeaker)는 오디오 주파수 대역에 따라 저음(woofer,20~100Hz), 중음(squawker, 100~1,000Hz), 고음(tweeter, 1,000Hz ~ 10kHz) 유니트를 조합하여 제조되며, 기본적인 스피커 시스템은 오디오 신호처리 시스템과 파워 앰프(Amp)와 스피커(L,R)가 구비된다.
가청주파수 대역(20~20,000 Hz)의 저음부터 고음까지 재생하는 전대역 스피커(full range speaker)는 20~100 Hz 대역의 저음을 재생하는 인 우퍼(woofer), 수백 Hz ~ 수천 Hz 대역의 중음역을 재생하는 스쿼커(squawker), 수천 Hz ~ 20 kHz 대역의 고음을 재생하는 트위터(tweeter)가 존재한다.
스피커는 출력 음압 레벨(SPL, sound pressure level), 주파수 특성, 지향각에 따라 공간의 음향 특성에 따라 출력과 지향 특성을 고려하여 음성은 100 ~8000 Hz 대역에서 재생하고, 음악은 30~15,000 Hz 대역에서 재생한다.
음압(sound pressure)은 대기압(1기압= 1,013 mbar)으로부터 공기 압력의 변동분을 의미한다. 보통 사람의 청력을 기준으로 1 kHz의 평면파의 소리의 최소 가청값 Po =
Figure 112020032012071-pat00001
μbar에 대한 사람이 들을 수 있는 가장 작은 소리를 '기준 음압'이라고 한다.
음압 레벨(SPL)은
Figure 112020004283609-pat00002
[dB]
단, Po는 기준 음압(
Figure 112020004283609-pat00003
μbar), P는 측정 대상 음압이며, 음압 레벨은 데시벨(dB)의 단위로 표시된다.
이와 관련된 선행기술1로써, 특허 등록번호 10-1928561에서는 "ＰｏＥ 방식을 사용한 충전식 전원 내장 앰프 내장형 ＩＰ 스피커 시스템"이 등록되어 있다.
도 1은 종래의 PoE(Power of Ethernet) 방식을 사용한 충전식 전원 내장 앰프 내장형 IP 스피커 시스템의 구성도이다.
PoE(Power of Ethernet) 방식을 사용한 충전식 전원 내장 앰프 내장형 IP 스피커 시스템은 USB 케이블로 연결되어 정격 전류와 전압이 충전되는 PoE 방식 충전 시스템(303)과, PoE 이더넷 모듈(302)과 스마트 기기와 연동되어 디지털 음원 데이터를 수신받는 무선 통신부(Wi-Fi, Bluetooth)(308)를 구비하며, CPU와 DSP/볼륨 조절부/이퀄라이저 조절부(음원 제어 보드), IP 주소가 할당되는 앰프 내장형 IP 스피커(300)를 구비하고,
상기 무선 통신부(308)는 Wi-Fi, 또는 Bluetooth 중 어느 하나를 사용하며,
상기 앰프 내장형 IP 스피커는 앰프와 직접 연결되는 하나의 스피커를 구비하거나 또는 적어도 둘 이상의 스피커를 구비하는 경우 앰프와 스피커 셀렉터를 구비하고, 상기 스피커 셀렉터와 적어도 둘 이상의 스피커와 연결된다.
상기 앰프 내장형 IP 스피커(300)는 음원 서버(200)로부터 제공된 디지털 음원 데이터를 TCP/IP 또는 UDP/IP를 사용하는 IP 네트워크를 통해 PoE 이더넷 모듈로 수신하거나 또는 Wi-Fi/Bluetooth 무선 통신부(308)를 통해 수신받아 앰프 내장형 IP 스피커(300)로 출력되고, UTP 케이블(CAT5) 선로에 연결된 앰프 내장형 IP 스피커에 PoE 방식으로 전송된 오디오 음원과 전원, 제어신호를 스피커에서 수신하며 음원 신호가 없을 시 앰프(Amp)는 STAND-BY 상태로 동작하고 이때 전원을 배터리로 충전하며, 음원의 신호가 CPU의 감시 모듈에 의해 수신이 확인되면 충전 시스템은 정지되고, 충전된 전력과 전송된 전력으로 앰프(Power Amp)를 가동하여 스피커들을 동작시킨다.
PoE 방식 충전 시스템은 DC 3V ~ DC 48V 충전이 가능하며, 이에 따른 10W ~ 90W 전력을 앰프(Amp)에 공급한다.
앰프 내장형 IP 스피커(300)는 음원 서버(200)로부터 디지털 오디오 데이터(301)를 IP 네트워크를 통해 수신하는 PoE 이더넷 모듈(302); USB 케이블로 정격 전압과 전류가 충전되는 PoE 방식 충전 시스템(303); 상기 PoE 방식 충전 시스템(303)과 연결되며, DC 전압을 소정의 DC 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(304); CPU(309)와 연결되고, 아날로그 오디오 신호 입력부를 통해 제공된 아날로그 오디오 신호를 A/D 변환하여 디지털 오디오 신호로 제공하는 오디오 ADC(307); 앰프 내장형 IP 스피커의 충전과 앰프 내장형 스피커를 통한 오디오 신호의 출력의 각 기능을 제공하는 CPU(309); 상기 CPU(309)와 연결되고 DSP 프로그램이 설치된 DSP(310); 전원 온/오프 버튼과; 볼륨 레벨을 조절하는 볼륨 조절부(311); 주파수 대역별 이퀄라이저 레벨을 조절하는 이퀄라이저 조절부(312); 디지털 오디오 신호를 D/A 변환하여 아날로그 오디오 신호를 제공하는 오디오 DAC(313); 기 조정된 볼륨 레벨과 주파수 대역별 이퀄라이저 레벨에 따라 아날로그 오디오 신호를 증폭하는 앰프(Amp)(314); 상기 앰프(Amp)(314)와 연결되고 증폭된 아날로그 오디오 신호를 출력하는 스피커(317)를 포함하며,
상기 앰프 내장형 IP 스피커(300)는 IP 주소가 할당되며, 음원 서버(200)[0060] 로부터 제공된 디지털 음원 데이터를 IP 네트워크를 통해 PoE 이더넷 모듈(302)로 수신받아 실시간으로 기 설정된 볼륨 레벨과 주파수 대역별 이퀄라이저 레벨에 따라 CPU, 오디오 DAC-앰프- 스피커를 통해 출력된다.
상기 앰프 내장형 IP 스피커(300)는 CPU(309)와 연결되고, IP 네트워크와 연결된 PoE 이더넷 모듈 또는 무선 통신부(Wi-Fi, Bluetooth)를 통해 디지털 음원 데이터를 버퍼링하여 저장하는 저장부를 더 포함한다.
상기 앰프 내장형 IP 스피커(300)는 CPU(309)와 연결되며, 재생되는 디지털 음원 데이터의 정보와, 볼륨 레벨과 이퀄라이저 주파수를 출력하는 LCD 표시부(319)를 더 포함한다.
IP 주소가 할당된 앰프 내장형 IP 스피커(300)는 음원 서버(200)로부터 IP 네트워크를 통해 디지털 음원 데이터(디지털 오디오 source)를 PoE 이더넷 모듈(302)을 통해 수신받아, 기 설정된 볼륨 레벨과 주파수 대역별 이퀄라이저 레벨에 따라 CPU(309), 오디오 DAC(313)-앰프(314)- 스피커(317)를 통해 출력될 수 있다.
그러나, 기존 상업용 앰프(Amp)는 "대기 전력 모드" 규격 이내에 해당하는 제품이 없고 출력이 몇 백 W에서 ~ 몇 천 W까지 사용 전력이 많으며, 이로 인한 수명이 2~4년으로 수명이 짧은 단점이 있다. 이에 에너지적인 측면에서 절전 시스템의 필요성이 요구되고 앰프의 수명 연장효과를 이룰 수 있기에 경제적 효과가 기대된다.
기존 앰프의 사용상 비상 전원(DC 12V/24V)과 AC 전원을 모두 사용할 수 있지만, 비상 전원에 대한 수동적 동작 상태를 가지고 있고, 화재 재난, 비상 상태에서 전원에 의한 문제를 해결할 수 있는 방법이 없었다. 일체형 앰프를 출시 함으로써 전원에 대한 "selfmode sellection"을 적용하여 최적의 전원 관리를 이룰 수 있다.
현재 고출력 앰프(Amp) 사양들이 늘어 나고 있지만, 고출력 앰프의 절전 기술이 도입되지 않아 전력 소모량이 많으며, 대기전력의 누수가 엄청나다. 이에 대기전력의 기능을 활용하고 이에 맞게 필요한 앰프를 사용하기 위함이다.
또한, 음향기기의 전원 분배기는 1) AC 전원 ON/OFF형 LINEAR POWER TRANS + 음원입력 + AMP 또는 2) AC 전원 ON/OFF형 SMPS + 음원입력 + AMP 방식으로 사용되며, 수동으로 전원 분배기의 AC 전원을 OFF하기에 원격에서 ON/OFF 불가능하며, SMPS를 사용하나 메인 전원을 ON/OFF 하기에 원격 사용이 불가능하였다.
AMP의 "입력음원"이 없는 상태에서 system power가 ON 상태이면, 기존AMP의 "self대기모드 change" 기능이 없으며, 이로 인한 대기전력손실(Power손실 + Amplifier손실)이 24시간 상시로 발생되었으며, 전력 소비량이 늘고 누적손실이 많았다.
특허 등록번호 10-1928561 (등록일자 2018년 12월 06일), "ＰｏＥ 방식을 사용한 충전식 전원 내장 앰프 내장형 IP 스피커 시스템", 박영민
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 IP 주소가 할당되고, 스피커들은 장치ID가 할당되며, 타이머가 탑재된 절전형 전원 분배기의 음원 상태 검출부가 입력 음원과 출력 음원을 감지하여 음원 입력 유무에 따라 입력 음원이 없으면 제어부의 대기전력 제어부가 파워 앰프와 복수의 스피커들을 대기 전력 모드로 전환하여 전력 소모를 줄이고, 스피커의 출력 음원의 이상 상태시 대기 전력 모드로 전환하며, 장치ID가 할당된 스피커의 개별/그룹/전체 제어(전원 ON/OFF, 볼륨/EQ 조절), 절전형 전원 분배기는 유무선 통신망(PoE 모듈 또는 Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 사용자 단말로 스피커 온/오프 제어와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드)를 전달하며, 센서에 의해 화재 감지 또는 침입탐지 시 비상 상태 표시 및 스피커로 자동 비상 방송되고, 평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS를 통해 전력을 입력하고 정전시에 비상 전원(DC 전원)을 공급하며, 대기 전력 시 1W 이하로 구동하여, 파워 앰프와 복수의 스피커들의 전기에너지를 줄이는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템은 장치 ID가 할당되는 하나 또는 복수의 스피커; 상기 하나 또는 복수의 스피커와 연결되며, 평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS를 통해 전력을 공급하고, 정전시에 비상 전원 DC 전압을 공급하며, IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기; 및 상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기로부터 유무선 통신망(PoE 모듈 또는 Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 각 스피커들의 온/오프 제어와 앰프 상태(대기전력 모드, 사용 모드), 또는 센서 감지 데이터를 수신받아 표시하고, 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기로 음성 데이터와 스피커의 장치 ID를 전송하여 앰프를 대기전력 모드로부터 사용 모드로 전환하여 해당 장치ID의 스피커로 출력하거나 또는 하나 이상의 스피커에 개별/그룹/전체적으로 전원 ON/OFF, 볼륨 조절, 이퀄라이저 조절, 절전형 전원 분배기의 저장부의 경보음이 출력되도록 원격 제어 명령을 전송하는 사용자 단말을 포함하며,
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 제어부에 연결되며, DC 전압을 소정의 DC 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 구비하며, USB 케이블로 정격 전압과 전류가 충전되는 PoE 방식 충전 시스템을 더 포함한다.
본 발명의 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 IP 주소가 할당되고, 스피커들은 장치ID가 할당되며, 타이머가 탑재된 절전형 전원 분배기의 음원 상태 검출부가 입력 음원과 출력 음원을 감지하여 음원 입력 유무에 따라 입력 음원이 없으면 제어부의 대기전력 제어부가 파워 앰프와 복수의 스피커들을 대기 전력 모드로 전환하여 전력 소모를 줄이고, 스피커의 출력 음원의 이상 상태시 대기 전력 모드로 전환하며, 장치ID가 할당된 스피커의 개별/그룹/전체 제어(전원 ON/OFF, 볼륨/EQ 조절), 절전형 전원 분배기는 유무선 통신망(PoE 모듈 또는 Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 사용자 단말로 스피커 온/오프 제어와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드)를 전달하며, 센서에 의해 화재 감지 또는 침입탐지 시 비상 상태 표시 및 스피커로 자동 비상 방송되고, 평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS를 통해 전력을 입력하고 정전시에 비상 전원(DC 전원)을 공급하며, 대기 전력 시 1W 이하로 구동하여, 파워 앰프와 복수의 스피커들의 전기에너지를 절감하는 효과가 있다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 UDP/IP 또는 RTP/RTCP 또는 Secure RTP/RTCP 프로토콜을 사용하여 사용자 단말의 음성 데이터를 해당 IP 스피커로 전송하여 실시간 스피커 출력, UDP/IP 또는 RTP/UDP/IP 또는 SRTP/UDP/IP 기반의 오디오 패킷을 수신하여 실시간으로 디코딩한 후 해당 IP 스피커로 출력한다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 앰프(AMP)의 "입력 음원"이 없는 상태에서 system power가 ON 상태이면, 기존AMP의 "self 대기전력 모드 change" 기능을 제공하여, 고출력 앰프(Amp)의 전력 소비량을 줄이게 되었다.
도 1은 종래의 PoE(Power of Ethernet) 방식을 사용한 충전식 전원 내장 앰프 내장형 IP 스피커 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 특징을 보인 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 구성도이다.
도 4는 RTP/RTCP 프로토콜을 사용하여 전송되는 RTP/UDP/IP 음성 패킷 데이터의 구조와 RTP 패킷 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명에서 제안된 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 블럭도이다.
도 6은 일정 시간 동안 입력 음원이 없을 때 대기전력 모드로 전환되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 기본 개념도이다.
도 7은 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 전면 판넬 각부의 명칭과 기능을 나타낸다.
도 8은 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 후면 판넬 각부의 명칭과 기능을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 음원 재생기(CD, USB)와 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기와 2대의 회의 시스템 마이크와 유선 마이크, 외장형 앰프와 스피커 셀렉터와 복수 스피커를 나타낸 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다. 본 발명의 설명에 있어서 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면 번호는 동일한 구성을 표기할 때에 다른 도면에서 동일한 도면번호를 부여한다.
도 2는 본 발명의 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 특징을 보인 도면이다.
스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 IP 주소가 할당되며, 타이머가 탑재된 절전형 전원 분배기의 음원 상태 검출부가 입력 음원과 출력 음원을 감지하여 음원 입력 유무에 따라 입력 음원이 없으면 제어부의 대기전력 제어부가 파워 앰프(Amp)를 대기 전력 모드로 전환하여 전력 소모를 줄이고, 장치 ID가 할당된 스피커의 출력 음원의 이상 상태시 대기 전력 모드로 전환하며, 장치ID가 할당된 스피커의 개별/그룹/전체 제어(전원 ON/OFF, 볼륨/EQ 조절), 절전형 전원 분배기는 유무선 통신망(PoE 모듈 또는 Wi-Fi, LTE 4G/5G 통신부)을 통해 원격 스피커 제어 시스템의 사용자 단말로 스피커 제어와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드)를 전달하며, 센서에 의해 화재 감지 또는 침입탐지 시 비상 상태 표시 및 스피커로 자동 비상 방송되고, 평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS를 통해 전력을 입력하고 정전시에 비상 전원(DC 전원)을 공급하며, 대기 전력 시 1W 이하로 구동하여 고출력 파워 앰프와 스피커들의 전기에너지를 절감하게 되었다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 내장형/외장형 파워 앰프와 직접 장치 ID가 할당된 스피커들과 연결된다.
또는, IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 내장형/외장형 파워 앰프와 스피커 셀렉터(speaker selector)를 통해 장치 ID가 할당된 스피커들과 연결된다.
예를들면, 파워 앰프(Power Amp)는 필요에 따라 1000W 앰프, 500W 앰프, 250W 앰프를 사용할 수 있다. 파워 앰프는 오디오 처리부에 연결되어 하나 이상의 앰프를 사용할 수 있다.
* 개선 사항
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 대기 전력을 1W 이하로 설계하여 고출력 파워 앰프와 복수의 스피커들의 대기전력 모드 시, 1W 이하의 최소 전력으로 운영
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 앰프(Amp)와 복수의 스피커들을 일정 시간 사용되지 않을 시 감지된 신호로 대기전력 모드로 자체(self/auto) 전환하여 전력 소모를 줄이는 에너지 절감 시스템으로 사용한다.
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 전원 관리가 되어 AC 전원이 없을 시, 비상 전원(DC 전원, DC 12V 또는 DC 24V)을 사용하여 끊임없는 방송
- 비상 상황에서도, AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 비상 전원을 공급하여 1 시간 이상의 방송 가능 시스템 구현
- IP 주소가 할당된 절전형 전원 분배기는 음원 상태 검출부에 의해 검출되는 오디오 입력부의 입력 음원 신호와 각각의 스피커의 출력 음원 신호를 각각의 전류 감지 센서(740)에 의해 센싱하고, 제어부(170)가 입력 음원 신호와 출력 음원 신호의 전류를 감지하고, 입·출력 음원 상태를 체크함으로써 고출력 파워 앰프 자체의 사용 여부 SELF CHECK 기능
- 각각의 스피커에 연결되는 다 채널 앰프가 내장되어 있어 특정 AMP FAULT시에 대체 앰프(Amp)로 전환
- AC 전원과 DC 전원의 절환이 끊임없는 방송을 위한 절체 기술
도 3은 본 발명에 따른 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 구성도이다.
스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템은
장치 ID가 할당되는 하나 또는 복수의 스피커(790k);
상기 하나 또는 복수의 스피커(790k)와 연결되며, 타이머(706)에 의해 시간을 계수하여 별도의 방송 음원 데이터 또는 저장부(742)에 기 저장된 저장 음원 데이터를 재생하여 스피커로 출력하는 예약 방송 및 화재/침입 탐지/강물 수위 범람 등의 긴급 상황시에 우선 방송 음원 데이터의 스피커 출력 기능을 제공하며, 평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS를 통해 전력을 입력하고, 정전시에 비상 전원 DC 전압을 공급하며, IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700); 및
상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)로부터 유무선 통신망을 통해 각 스피커들의 전원 ON/OFF 제어 상태와 앰프 상태(대기전력 모드, 사용 모드), 또는 센서 감지 데이터를 수신받아 표시하고, 화재, 침입 탐지, 강물의 수위 상승 시 상황에 따라 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)로 사용자 단말의 음성 데이터와 스피커의 장치 ID를 전송하여 앰프(Amp)와 스피커들의 전원을 사용 모드로 ON후에 해당 스피커로 출력하거나 또는 하나 이상의 스피커들에 개별/그룹/전체적으로 전원 ON/OFF, 볼륨 조절, 이퀄라이저 조절, 절전형 전원 분배기(700)의 저장부의 경보음이 출력되도록 원격 제어 명령와 스피커의 장치ID를 전송하며, 원격 스피커의 모니터링과 제어 및 앰프의 이상 여부를 판단하는 사용자 단말(900, 910)을 포함하며,
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 제어부에 연결되며, DC 전압을 소정의 DC 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 구비하며, USB 케이블로 정격 전압과 전류가 충전되는 PoE 방식 충전 시스템을 더 포함한다.
사용자 단말(900)은 원격 스피커 관리 시스템으로 사용되며, 컴퓨터(PC), 노트북, 또는 앰프와 스피커 제어 app이 설치된 태블릿 PC/스마트폰을 사용할 수 있다.
사용자 단말(900)의 원격 제어 명령에 따라 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)의 제어부(710)의 제어에 의해 전체적으로 또는 그룹별로 또는 개별적으로 스피커의 전원 ON/OFF, 볼륨 조절, 이퀄라이저 조절을 하며, 각각의 앰프와 스피커의 음원 상태를 체크하여 입력 음원이 없으면 파워 앰프를 "사용 모드"로부터 "대기전력 모드"로 전환하여 절전 기능을 제공하여 전기 에너지 소비를 줄인다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는
제어부(710)의 제어에 따라
i) 대기전력 모드가 동작되면, 파워 앰프(719)는 대기전력(standby) 모드, 복수의 스피커의 전원 OFF 상태가 되어, 전력 소모를 줄이게 된다.
ii) 사용 모드가 동작되면, 파워 앰프(719)는 사용 모드의 정상 상태, 복수의 스피커의 전원 ON 상태가 된다.
사용자 단말(900)은 유무선 통신망(Ethernet, Wi-Fi 또는 LTE 4G/5G)을 통해 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)와 연결된 내부 앰프와 내부 스피커 셀렉터와 외부 복수의 스피커들과 연결되며, 원격 제어 명령을 절전형 전압 분배기로 전송하여 앰프를 사용 모드로 전환시켜 개별적으로 또는 그룹별로 또는 전체적으로 파워 앰프와 스피커의 상태(전원 ON/OFF 상태, 볼륨, 이퀄라이저 상태)를 진단하며, 스피커 개별적으로 전송(unicast) 또는 그룹별로(multicast) 또는 전체적으로 앰프와 장치ID가 할당된 각 스피커들을 원격 제어(전원 ON/OFF, 볼륨 제어, 이퀄라이저 제어)한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 사용자 단말은 IP/UDP/RTP 멀티캐스트 RTP 패킷 구조에 따라 개별적으로 또는 그룹별로 또는 전체적으로 하나 이상의 스피커로 장치 ID와 음성 데이터를 전송한다.
[AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 기본 기능]
- AC 전원이 없을 시, 비상 전원(DC 전원, DC12V/24V)으로 절체
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 잘체 절전형 전원 분배기의 제어부에 스피커 채널별 전류 감지 센서/대기전력 제어부/전원 절전부(Relay) 구비
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는 음원 상태 검출부(703)에 의해 감지된 일정 시간 동안 입력 음원이 없으면 제어부(710)의 대기전력 제어부(712)에 의해 전원 절전부(Relay)(741)를 구동하여 파워 앰프(719)와 복수의 스피커들(790k)을 "대기전력 모드", 음원이 입력되면 파워 앰프와 복수의 스피커들을 다시 "사용 모드"로 전환되며, 대기 전력 모드 시에 1W 이하의 에너지 절감 시스템
- k개의 각 스피커의 라인 마다 k개의 전류 감지 센서(740)를 구비, 출력 음원이 이상 상태시 대기 전력 모드 전환
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 각 스피커의 전원 ON/OFF 제어, 볼륨 제어, 이퀄라이저 설정 제어
- 사용자 단말은 UDP/IP 또는 RTP/RTCP 또는 Secure RTP/RTCP 프로토콜을 통해 사용자 단말의 음성 데이터와 스피커의 장치ID를 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기로 전송하고, 해당 스피커로 전송, 실시간 스피커 출력
- UDP/IP 또는 RTP 또는 SRTP 기반의 오디오 패킷을 수신하여 실시간으로 디코딩한 후 스피커로 출력하는 기술
- 원격지에 위치한 절전형 전원분배기(Power Distributor)에 연결된 복수의 스피커에 대해 개별적으로 또는 그룹별로 또는 전체적으로 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드) 및 각 스피커의 전원 ON/OFF 상태 및 출력 상태 진단 기능
- 사용자 단말의 스피커 전원 온/오프 상태와 앰프의 상태 모니터링
- 텍스트 데이터 전송/원격 음성 데이터/원격 제어 명령 전송: 사용자 단말(900)은 MP3, AAC 등의 코덱으로 압축하여 RTP, SRTP(Secure RTP) 또는 UDP 프로토콜을 사용하여 UDP/IP 또는 RTP/UDP/UP 음성 데이터와 스피커의 장치ID를 PoE(Power of Ethernet) 모듈, Wi-Fi 또는 이동통신망(LTE 4G/5G)을 통해 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)로 전송하고 디코딩된 음성 데이터를 해당 장치ID의 스피커로 출력
- 사용자 단말의 텍스트(text) 데이터와 스피커의 장치ID-> 절전형 전원 분배기의 TTS 변환부, 절전형 전원 분배기에 비상 방송 출력 이력, 스피커 채널의 상태 이력을 저장하는 별도 메모리 탑재
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 센서 구비, 화재 감지센서, 침입 탐지 센서(적외선 센서, PIR 센서, 마이크로웨이브 도플러 센서), 태풍 또는 폭우/강우 시에 강물의 수위를 감지하는 수위 센서, 원격지 사용자 단말로 전송, 위기 징후 시에 해당 위치의 스피커로 비상 방송
- 화재, 침입 탐지, 강물 수위 범람 시에 비상 상태 표시 및 자동 방송
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 저장부에 내장 음원 저장을 위한 별도 메모리 탑재(최소 128MB 이상)
- 비상 경광등 및 비상 유도등이 더 구비되며, 자체 센서의 화재/침입탐지/수위 등 위험 신호 탐지시에 사용자 단말로 전송하며 사용자 단말로부터 원격 제어에 따라 비상 방송
- 화재 또는 침입 탐지 시, 절전형 전원 분배기의 저장부에 경고음 음원 데이터를 내장하고 있으며, 원격지 사용자 단말에서 모니터링 요원의 음성 데이터와 스피커의 장치ID를 전송하면 앰프(Amp)와 복수의 스피커들을 "대기전력 모드"에서 "사용 모드"로 정상 상태로 전환되고 해당 장치ID의 스피커로 출력하여 자동 방송이 가능하며, 원격지 사용자 단말(900)로부터 유무선 통신망을 통해 절전형 전원분배기(700)로 텍스트(text)와 스피커의 장치ID를 수신받고, 제어부(710)의 TTS 변환부(711)에 의해 텍스트를 변환한 음성 데이터를 해당 장치 ID의 스피커로 출력한다.
[절전형 전원분배기의 특징]
* 대기전력 모드 시 1W이하 규격 내 시스템
- 절전형 전원 분배기의 음원 상태 검출부가 오디오 입력부의 "AMP 입력 음원"을 SENSING하고, 일정 시간 동안 앰프 입력 음원이 없으면 제어부의 대기전력 제어부에 의해 파워 앰프와 복수의 스피커들을 대기전력 모드로 자동 전환
- 오디오 입력부의 "입력음원"이 있는 상태에서 제어부가 각각의 스피커의 "출력음원"의 상태를 비교 감지하여 각각의 스피커의 정상동작 여부를 확인
- 제어부 내의 대기전력 제어부는 "입력 음원" 신호가 일정 시간이 경과해도 감지되지 않을 시에 파워 앰프와 복수의 스피커들을 대기전력 모드로 전환
- 자동제어 장치에 의해 감지된 신호(입력 음원)가 있으면 "auto power ON system"을 이용하여 대기전력 제어부(712)가 전원 절전부(Relay)(741)를 구동하여 파워 앰프와 복수의 스피커들을 "대기전력 모드"로부터 "사용 모드"로 정상 동작으로 전환
* 사용자 단말의 REMOTE CONTROL 가능한 앰프
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)의 오디오 입력부(701)의 입력 음원과/각 스피커의 출력 음원을 감지하여 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드) 감지, 절전형 전원분배기->원격지 사용자 단말로 각 스피커의 전원 온/오프 상태와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드) 전달
- 앰프(Amp)의 사용 상태가 아닐 경우 대기전력 제어부(712)가 전원 절전부(Relay)(741)를 구동하여 파워 앰프(719)와 스피커(790k)를 "대기전력 모드"로 전환하며, 앰프의 미사용 상태를 원격지 사용자 단말로 전달
- IP 주소가 할당된 절전형 전원분배기(700)의 스피커들의 전원 ON/OFF 동작은 원격지 사용자 단말에서 네트워크, 접점을 이용하여 선택적 절전시스템 가동
- UDP/IP, RTP/UDP/IP 또는 SRTP(Secure RTP)/UDP/IP 기반의 오디오 패킷을 수신하여 실시간으로 감지 회로 동작
* 재난 발생시 관리센터와의 통신
- 화재, 침입 탐지, 강물 수위 범람 등의 재난 발생시 관제센터 컴퓨터/스피커 관리시스템/스마트폰 등과 유무선 통신망을 통해 절전형 전원 분배기의 파워 앰프의 전원 ON하며 복수의 스피커 시스템 운용 가능
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 UTP(CAT5) 케이블을 이용한 Ethernet 연결
- 할당된 IP 주소를 이용한 개별/그룹별/전체적으로 스피커 자동방송 제어 방식
- 화재 감지시 재난 방송이 가능
- 음원 압축 방식 MP3, 또는 MPEG AAC, 기타 오디오 코덱 등
- 전원 공급 : 배터리 전원 비상시 사용, 배터리 자동 충전 기능,
정상 상태에서는 음원이 끊김 없이 동작해야 한다.
- TIMER 및 PLAYER(CD, TUNER, SD CARD, USB PLAYER 등) 내장
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 스피커 셀렉터(SPEAKER SELECTOR)를 내장하여 원격지 방송 및 프로그램 방송이 가능
- 파워 앰프와 스피커 셀렉터(option), 복수의 스피커들을 내장형 또는 외장형 제품으로 구현
- IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 앰프와 복수의 스피커로 시스템 전원 공급 및 제어
AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)는 오디오 입력부(701), 오디오 DAC(702), 음원상태 검출부(703), 센서부(704), PoE 충전 시스템(705), 타이머(706), RS 232 직렬포트부(707), 표시부(708), SMPS(709), DC-DC 컨버터(713), 제어부(710), TTS 변환부(711), 대기전력 제어부(712), 전원 ON/OFF 버튼(714), 볼륨 조절부(715), 이퀄라이저 조절부(716), 오디오 처리부(DSP, EQ)(717), 오디오 DAC(718), 앰프(719), 스피커 셀렉터(720), 통신부(730), 이더넷 연결부(732), 전류 감지 센서(740), 전원 절전부(Relay)(741), 및 저장부(742)를 포함한다.
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)는
평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS; 및 정전시에 비상 전원 DC 전압을 공급하는 DC-DC 컨버터(713);
각 스피커의 대기전력 상태와 앰프 상태와 센서 감지 신호를 유무선 통신망을 통해 원격지 상기 사용자 단말(900,910)로 전송하며, 화재 또는 침입 탐지 시에 상기 사용자 단말로부터 전송된 텍스트 문자를 제어부의 TTS 변환부(711)를 통해 변환된 음성 데이터를 출력하거나, 상기 사용자 단말(900, 910)로부터 전송된 음성 데이터를 장치 ID가 할당된 스피커로 출력하는 제어부(CPU)(710);
상기 제어부(COU)(710)에 연결되며, 오디오 코덱을 구비하고 음성 데이터를 인코딩/디코딩하며 주파수별 이퀄라이저 기능을 제공하는 오디오 처리부(DSP)(717);
상기 오디오 처리부(DSP)(717)에 연결되며, 각 오디오 채널별로 구비되는 디지털 음성 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환하는 오디오 DAC(718), 상기 오디오 DAC(718)로부터 전송된 아날로그 오디오 신호를 증폭하는 증폭기(Amp)(719);
각 오디오 채널별 각각의 증폭기에 연결되는 복수의 스피커를 선택하는 스피커 셀럭터(720);
상기 제어부(710)에 연결되며, 오디오 입력 스트림을 임시로 저장하며, 구동 프로그램이 저장된 저장부;
음원 신호를 입력받는 오디오 입력부(701);
상기 오디오 입력부(701)로부터 입력된 음원 신호를 디지털 음원 데이터로 변환하며, 상기 제어부(710)에 연결되는 오디오 ADC(702);
상기 제어부(710)에 연결되며, 센서 감지 신호를 제공하는 적어도 하나 이상의 센서; 및
상기 제어부(710)에 연결되며, 각 스피커의 대기전력 모드 상태와 앰프 상태, 센서 감지 신호를 이더넷을 통해 상기 사용자 단말로 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 텍스트 데이터, 또는 원격 음성 데이터 또는 원격 제어 명령을 수신하는 PoE 이더넷 연결부(732)를 포함한다.
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
상기 제어부(710)에 연결되며, 각 스피커의 전원 온/오프 상태와 앰프 상태(대기 전력 모드, 사용 모드)와, 센서 감지 데이터를 Wi-Fi 또는 이동통신망(LTE 4G/5G)을 통해 상기 사용자 단말로 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 텍스트 데이터와 스피커의 장치 ID, 또는 원격 음성 데이터와 스피커의 장치ID 또는 원격 제어 명령과 스피커의 장치ID를 수신하는 통신부(730)를 더 포함하며,
상기 통신부(730)는 Wi-Fi 통신부 또는 LTE 4G/5G 통신부를 사용한다.
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
상기 제어부(710)에 연결되며, DC 전압을 소정의 DC 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 구비하며, USB 케이블로 정격 전압과 전류가 충전되는 PoE 방식 충전 시스템(705)을 더 포함한다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는 음원 상태 검출부(703)에 의해 감지된 일정 시간이 지나도 입력 음원이 없으면 제어부(710)의 대기전력 제어부(712)에 의해 전원 절전부(Relay)(741)를 구동하여 파워 앰프(719)와 복수의 스피커들(790k)을 "대기전력 모드"로 전환하며, 음원이 입력되면 파워 앰프와 복수의 스피커들을 다시 "사용 모드"로 전환한다.
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는 제어부(710)에 연결되는 음원 상태 검출부(703)를 더 포함하며,
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 상기 음원 상태 검출부(703)는 실시간으로 사용 음원이 일정 시간이 지나도 입력 음원이 없으면, 제어부의 대기전력 제어부가 자동으로 "대기 전력 모드"로 전환하며,
상기 음원 상태 검출부(703)는 대기전력 모드시 입력 음원이 있으면, 상기 제어부의 제어에 따라 다시 "사용 모드"로 전환하고,
상기 절전형 전원 분배기의 제어부는 앰프의 정상동작 여부를 판단하기 위해 앰프의 "입력음원"과 "출력음원"을 비교하며,
상기 절전형 전원 분배기는 앰프(AMP)와 복수의 스피커들을 모니터링할 수 있도록 관제 센터의 사용자 단말 또는 스피커 관리 시스템으로 입력 및 출력 음원으로 수집된 오디오 데이터를 오디오 코덱에 의해 압축하여 RTP 또는 SRTP(Secure RTP) 또는 UDP를 이용하여 역방향으로 유무선 통신망을 통해 상기 사용자 단말(900, 910)로 전송하고, 원격지 사용자 단말(900, 910)에서 "대기전력 모드"로부터 "사용 모드"로 정상 상태로 전환하기 위한 원격 제어 명령을 전송하여 절전형 전원 분배기에 내장된 타이머 및 오디오 입력부에 제공된 일정 시간의 음원 데이터를 일정 시간 동안 방송한다.
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
타이머가 탑재된 절전형 전원 분배기의 제어부에 의해 입력 음원과 출력 음원을 감지하여 음원 입력 유무에 따라 일정 시간 동안 입력 음원이 없으면 사용 모드로부터 대기 전력 모드로 전환하여 전력 소모를 줄이고, 해당 스피커의 출력 음원의 이상 상태시 "대기 전력 모드"로 전환하며, 유무선 통신망(PoE 이더넷 연결부 모듈 또는 Wi-Fi, LTE 4G/5G 통신부)을 통해 원격 스피커 제어 시스템으로 스피커 제어와 앰프의 상태를 전달한다.
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 제어부에 연결되는 센서부를 포함하며, 센서부는 화재 감지 센서, 적외선 센서 또는 PIR 센서 또는 마이크로웨이브 도플러 센서를 포함하는 인체 감지 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 구비하며,
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 상기 원격 스피커 제어 시스템과 연동되며,
상기 센서에 의해 화재 감지 또는 침입탐지 시 비상 상태를 표시부로 표시하며, 센서 감지 신호를 상기 원격 스피커 제어 시스템으로 전송하고, 스피커로 자동 비상 방송된다.
상기 적어도 하나 이상의 센서는 상기 절전형 전원 분배기의 제어부에 연결되며, 움직임 감지 센서 또는 적외선 센서 또는 마이크로웨이브 도플러 센서를 사용하는 침입 탐지, 온도 센서 또는 화재 감지 센서를 사용하는 화재 감지, 태풍 또는 폭우/강우 시에 강물의 수위를 감지하는 수위 센서를 사용한 수위 센서 감지 신호를 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기로부터 상기 사용자 단말로 전송하며, 설치 위치별 각 스피커들로 개별적으로, 그룹별로, 또는 전체적으로 비상 방송을 출력하도록 한다.
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 일정 시간 동안 입력 음원이 없으면 상기 제어부의 대기전력 제어부에 의해 전원 절전부(Relay)를 구동하여 파워 앰프와 복수의 스피커들을 "대기전력 모드"로 전환하며, 음원이 입력되면 상기 파워 앰프와 복수의 스피커들을 다시 "사용 모드"로 전환하는 음원 상태 검출부(703)를 더 포함한다.
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기의 제어부는
원격지 사용자 단말로부터 전송된 텍스트 문자를 음성 데이터로 변환하여 출력하는 제어부의 TTS 변환부(711); 및
오디오 입력부의 입력 음원을 체크하여 일정시간 지나도 입력 음원이 없으면 파워 앰프와 복수의 스피커들을 "대기전력 모드"로 전환하고, 다시 음원 데이터 존재하면 "auto power ON system"을 이용하여 파워 앰프와 복수의 스피커들을 "사용 모드"로 전환되며, 각 스피커의 각 전류 감지 센서로부터 전류 감지 신호를 수신받아 선로 임피던스를 체크하여 입력 음원이 있는 상태에서 입력 음원과 출력 음원의 상태를 비교 감지하여 정상 동작 여부를 감지하며 사용 상태가 아닐 경우 대기전력 모드로 전환하는 대기전력 제어부(712)를 포함한다.
사용자 단말(900)는 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)로부터 유무선 통신망을 통해 수신된 각 스피커의 전원 온/오프 상태와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드)와 센서 감지 신호 수신, AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)로 오디오 코덱(MP3, MPEG AAC 등)에 의해 압축된 UDP/IP 또는 RTP/UDP/IP 음성 패킷 데이터를 전송, 원격 제어 명령 전송, 볼륨 제어, 이퀄라이저 설정 제어, 경고음 출력 제어 기능을 더 포함한다.
센서(740)는 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)의 제어부에 연결되며, 움직임 감지 센서(PIR 센서) 또는 적외선 센서 또는 마이크로웨이브 도플러 센서를 사용하는 침입 탐지, 온도 센서 또는 화재 감지 센서를 사용하는 화재 감지, 태풍 또는 폭우/강우 시에 강물의 수위를 감지하는 수위 센서를 사용한 수위 감지 신호를 제공한다.
또한, 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)는 제어부(710)에 연결되며, DC 전압을 소정의 DC 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 구비하며, USB 케이블로 정격 전압과 전류가 충전되는 PoE 방식 충전 시스템(303)을 더 포함한다.
또한, 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)는 상기 제어부(710)에 연결되며, 전원 온/오프 버튼(714); 및 상기 제어부(710)에 연결되며 볼륨 레벨을 조절하는 볼륨 조절부(715)를 더 포함한다.
또한, 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)는 상기 제어부(710)에 연결되며, 주파수 대역별 이퀄라이저(EQ) 레벨을 조절하는 EQ 조절부(716)를 더 포함한다.
또한, 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)는 제어부(710)에 연결되며, 장비 상태 점검을 위해 사용자 단말과 직렬로 연결되는 RS 232 직렬포트부(707)를 더 포함한다.
또한, 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)는 제어부(710)에 연결되며, 각 스피커의 전원 온/오프 상태와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드)를 표시하는 표시부(708)를 더 포함한다. 표시부(708)는 LED 표시부 또는 LCD 표시부로 구현될 수 있다.
사용자 단말(900)은 유무선 통신망(PoE 모듈, 그리고 Wi-Fi 또는 LTE 4G/5G)을 통해 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)와 연결되며, 개별적으로 또는 그룹별로 또는 전체적으로 스피커의 상태(전원 ON/OFF 상태, 볼륨, 이퀄라이저)와 앰프의 상태를 진단하며, 개별적으로 또는 그룹별 또는 전체적으로 장치ID가 할당된 스피커들을 원격 제어한다.
즉, 화재, 침입 탐지, 강물 수위 상승 등의 위기 상황 시에 원격지 사용자 단말(900, 910)로부터 유무선 통신망을 통해 절전형 전원 분배기(700)로 전송된 텍스트와 스피커의 장치ID를 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)로 전송하고, 제어부(710)의 TTS 변환부(711)에 의해 변환된 음성 데이터를 해당 스피커로 출력하거나, 원격지 사용자 단말(900, 910)로부터 절전형 전원 분배기(700)로 전송된 장치ID와 음성 데이터를 해당 장치ID의 스피커로 출력하거나, 또는 원격지 사용자 단말(900,910)로부터 유무선 통신망을 통해 절전형 전원분배기(700)로 수신된 원격 제어 명령와 스피커의 장치ID에 따라 해당 장치 ID의 스피커로 저장부(742)에 자체 저장된 경고음을 출력되도록 한다.
PoE(Power of Ethernet) 스케줄링의 L2 네트워크 기능을 제공하는 PoE 인터페이스를 구비하는 PoE 모듈(이더넷 모듈)과, Wi-Fi 통신을 위한 무선 AP(Access Point)가 구비된다.
IP 주소가 할당된 절전형 전원 분배기(700)의 센서부(704)는 움직임 감지 센서 또는 적외선 센서 또는 마이크로웨이브 도플러 센서를 사용하는 침입 탐지, 온도 센서 또는 화재 감지 센서를 사용하는 화재 감지, 태풍 또는 폭우/강우 시에 강물의 수위를 감지하는 수위 센서를 사용한 수위 센서 감지 신호를 제공한다.
화재, 수위 상승 등의 위기 상황이나 침입 탐지 이상 징후 발생시에 원격지 사용자 단말(900,910)로부터 유무선 통신망을 통해 IP 주소가 할당된 절전형 전원 분배기(700)로 전송된 텍스트와 스피커의 장치ID를 절전형 전원 분배기(700)의 제어부(710)의 TTS 변환부(711)에 의해 변환된 음성 데이터를 해당 장치ID의 스피커로 출력하거나, 원격지 사용자 단말(900, 910)로부터 유무선 통신망을 통해 절전형 전원 분배기(700)로 전송된 음성 데이터와 장치ID를 디코딩하여 해당 장치ID의 스피커로 출력하거나, 또는 원격지 사용자 단말(900,910)로부터 절전형 전원 분배기(700)로 수신된 원격 제어 명령과 장치 ID에 따라 해당 장치ID의 스피커로 자체 저장부에 저장된 경고음을 출력되도록 한다.
상기 사용자 단말(900,910)은 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기로 유무선 통신망을 통해 UDP/IP 또는 RTP/RTCP 또는 Secure RTP/RTCP 프로토콜을 이용하여 텍스트(text) 데이터와 스피커의 장치ID, 또는 사용자 단말(900,910)의 음성 데이터와 스피커의 장치ID 또는 원격 제어 명령과 스피커의 장치 ID를 전송하며, 실시간으로 이를 디코딩한 후 디코딩된 오디오 신호를 해당 장치ID의 스피커로 출력한다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)의 음원 상태 검출부(703)는 실시간으로 사용 음원이 일정 시간이 지나도 음원이 없으면 사용하지 않는다고 판단하여 제어부(710)의 대기전력 제어부(712)가 자동으로 파워 앰프와 복수의 스피커들을 "사용 모드"로부터 "대기 전력 모드"로 전환한다.
절전형 전원 분배기(700)는 음원 상태 검출부는 대기전력 모드시 입력 음원이 있으면 제어부의 제어에 따라 사용 모드(정상 모드)로 전환한다.
절전형 전원 분배기(700)의 제어부(710)는 앰프의 정상동작 여부를 판단하기 위해 앰프의 "입력음원"과 "출력음원"을 비교한다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는 앰프(AMP)(719)와 복수의 스피커들(790k)을 모니터링할 수 있도록 관제 센터의 사용자 단말(원격 스피커 관리 시스템, 원격 스피커 제어 시스템)로 입력 및 출력 음원으로 수집된 오디오 데이터를 MP3, MPEG AAC 등의 코덱에 의해 압축하여 RTP/UDP/IP 또는 SRTP(Secure RTP)/UDP/IP 또는 UDP/IP 등을 이용하여 역방향으로 유무선 인터넷을 통해 사용자 단말(900,910)로 전송한다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는 전원 제어 장치로써 파워 앰프와 복수의 스피커들의 전기에너지 절감을 위해 전원 절전부(Relay)(741)를 구동하여 "대기전력 모드"가 구동되며, 대기전력 모드에서 전류 감지 센서(740)에 의해 자동으로 "사용 모드"로 전원 상태로 전환되는 절전 시스템으로 사용된다.
원격지 사용자 단말(900, 910)의 원격 제어에 따라 절전형 전원 분배기(700)의 제어부(710)의 대기전력 제어부(712)에 의해 파워 앰프(719)와 복수의 스피커들(790k)의 "대기전력(STAND-BY) 모드"에서 "사용 모드"로 정상 상태로 전환
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는 내장된 타이머(TIMER)(706) 및 오디오 입력부(701)에 입력된 일정 시간의 음원 데이터를 음원 상태 검출부(703)가 검출하면, 절전형 전원 분배기(700)의 제어부(710)는 파워 앰프(719)와 복수의 스피커들(790k)을 "대기전력 모드"로부터 "사용 모드"로 정상 상태로 전환되어 일정 시간 동안 음원 데이터를 해당 스피커로 방송한다.
도 4는 RTP/RTCP 프로토콜을 사용하여 전송되는 RTP/UDP/IP 음성 패킷 데이터의 구조와 RTP 패킷 구조를 나타낸다.
RTP(real-time transport protocol)는 IETF RFC 1889, 1890에 규정된 RTCP(RTP control protocol)과 함께 실시간으로 음성/영상 패킷 데이터(미디어 패킷 데이터)를 송수신하는 세션 계층(session layer) 프로토콜로써, Ethernet LAN, Wi-Fi WLAN 데이터링크 계층 상의 UDP/IP의 socket상에 RTP 패킷이 송수신된다. 송신 측(sender)은 time stamp를 근거로 synchronized playback 재생 동기를 취해 패킷 지연(packet dalay)이 큰 패킷을 포기할 수 있다. 또한, 수신 측(receiver)에서 전송 패킷 지연(packet delay)이나 대역폭(bandwidth)을 점검하여 RTCP를 사용하여 송신 측의 상위층 애플리케이션에 통지하는 것으로 부호화 속도를 조정하여 서비스 품질(Quality of Service, QOS) 제어를 구현할 수 있다.
RTP는 unicasting 또는 multicasting을 지원한다. RTCP monitor는 RTP 패킷을 모니터링하며 패킷 로스(packet loss), 지터(jitter), 패킷 지연(round trip delay)와 관련된 QoS value를 추출하고 불규칙하게 수신되는 데이터 순서를 정렬하기 위해 타임스탬프(Time stamp) 방식을 사용한다. RTP/RTCP는 synchronized playback, security를 지원하며, RTP/RTCP 프로토콜 동작이 응용 프로그램의 라이브러리 형태로 구현되는 ALF(Application Level Framing)를 사용하기 때문에, 프로토콜 내부에 위치하는 송신 버퍼/수신 버퍼의 크기를 각 응용 프로그램마다 개별적으로 조절할 수 있다.
RTP 세션은 RTP 프로토콜을 통해 송신측과 수신측 양단에 형성된 논리적 단방향성 연결 세션이며, RTP 세션에서 목적지 확인은 1개의 IP 주소 및 1쌍의 RTP/RTCP 번호로 식별되며, IP 주소는 유니캐스트 주소 또는 멀티캐스트 주소를 사용한다.
RTP는 미디어 패킷 전송 프로토콜로써, 영상과 음성 패킷 데이터를 전송하는, IP/UDP 상에서 20바이트 IP header, 8바이트 UDP header, 12바이트 RTP header와 RTP payload(오디오 및 비디오 데이터)로 구성된다. UDP payload는 12바이트 RTP header와 RTP payload(오디오 및 비디오 데이터)로 구성된다.
RTP 패킷은 RTP header와 RTP payload(영상과 음성 데이터)로 분류된다.
실시예에서는, RTP payload는 음성 데이터와 스피커의 장치ID가 사용되었다.
RTP 패킷의 구조는 다음과 같이 각 필드가 설명된다.
ㅇ 제어비트 : 16 비트
- Ver(버전) : 2 비트
- P (padding) : 1 비트
. 1 이면 실제 페이로드 끝에 덧붙여진 패딩 데이터 있음
. 응용프로그램이 32 비트의 정수배 단위로 RTP 패킷 페이로드 구성
- X (extension) : 1 비트
. 1 이면 가변길이 헤더 확장(Extension Header)이 있음
- CC (CSRC Count) : 4 비트
. 기본 헤더 바로 뒤에 나타나는 CSRC(Countributing SouRCe) ID의 갯수
. 여러 미디어가 합성되는 경우에, 그 갯수를 CC로써 나타내고,
모두의 기준 동기를 맞추려면 SRRC ID로 나타냄
- M (Marker) : 1 비트
. 이벤트 발생이 시작되었음을 알림
ㅇ Payload type : (7 비트) 오디오/비디오 코덱 종류
- audio type 번호/
. 0 -> G.711 AUDIO/PCMU(u-law audio), 샘플링주파수 8000 Hz
. 3 -> GSM, 샘플링주파수 8000 Hz
. 4 -> G.723, 샘플링주파수 8000 Hz
. 6 -> DVI4 (ADPCM), 샘플링주파수 16000 Hz
. 7 -> LPC, 샘플링주파수 8000 Hz
. 8 -> G.711 PCM(A-Law) 샘플링주파수 8000 Hz
. 9 -> G.722, 샘플링주파수 8000 Hz
. 12 -> Audio/QCELP PureVoice QCELP audio
. 14 -> Audio/MPEG audio, 샘플링주파수 90000 Hz
. 15 -> G.728, 샘플링주파수 8000 Hz
- video type 번호
. 26 -> 화상 JPEG Motion JPEG video
. 31 -> Video/H.261 H.261 video
. 32 -> Video/MPEG video MPEG I/II video
. 33 -> MPEG-2 TS
- 기타 임의 지정 가능(dynamic payload type) : 96~127
* RTP 내 Payload type 표준 목록(IANA RTP Parameters)
. RFC 3551- 오디오 신호/비디오 신호의 인코딩 방법,샘플링 주파수 기재
ㅇ 순서번호(Sequence Number) : (16 비트)
- 패킷 손실 검출 및 순서 재구성
. 초기값은 랜덤이며, 매 패킷 마다 1씩 증가
..수신측은 패킷 재전송 요청 보다 패킷 손실 검출 및 뒤바뀐 순서 복구
ㅇ Timestamp : (32 비트)
- RTP 스트림 내 각 RTP 패킷이 샘플링 된 시간관계를 나타냄
. 랜덤한 초기값부터 시작하며, 통상적으로 카운터에 의해 1씩 증가시킴
- 타임스탬프 간격은 유료부하 유형에 따라 정해진 샘플링 간격을 기준
. 대부분의 오디오 RTP 패킷의 경우
=> 1 패킷 당 디폴트 시간 간격을 20 ms으로 설정
.. 예) G.711 (PCM A-Law) 오디오 페이로드 패킷 크기
= (페이로드 코덱 데이터율) x (1 패킷 당 시간 간격)
= (64 kbps G.711 코덱) x (20 ms)
= (8000 samples x 8 bits)/sec x (0.02 sec)
= 160 바이트
- Timestamp 값의 연속성 의미 구분
. 예1) 일련의 패킷들의 Timestamp 값이 `같은` 경우
.. 특정 비디오 장면이 같은 시간에 샘플링되었음을 의미
. 예2) 일련의 패킷들의 타임스탬프 값이 `단순 증가하지 않는` 경우
.. MPEG 화면 픽처 처럼 시간 순서가 어긋나며 전후 화면으로부터
예측되었음을 의미
. 예3) 일련의 패킷들의 타임스탬프 값이 `연속 증가`되는 번호 순서를
갖음
.. 오디오 패킷 흐름일 경우 등
ㅇ 동기 발신 식별자(SSRC ID, Synchronization SouRCe ID) : (32 비트)
- RTP 세션에서 원래 소스(원래의 정보 스트림)를 식별하는 고유번호
. 하나의 RTP 세션 내에서는, 각각의 발송지는 무작위로 선택된 SSRC ID로 나타낸다.
ㅇ 기여 발신 식별자 (CSRC ID, Contributor SouRCe ID) 목록 : (32 비트)
여러 미디어가 혼합되면, CC(CSRC Count:4 비트)에 총 개수를 지정,
SSRC 외에, 추가된 스트림들에 대한 식별자를 CSRC ID 값으로 함
* 만일, 하나의 미디어 소스 만 있으면,
CC=1 이되고, RTP 헤더 길이는 12 바이트(기본헤더 길이)가 됨
. 결국, SSRC ID가 하나의 값을 갖고, CSRC ID 목록은 비어있게 됨
RTP 패킷 헤더 확장 (Extension Header) : 선택사항
RTP 페이로드(음성과 영상 데이터)
RTP 패킷은 RTP header와 RTP payload(영상과 음성 데이터)로 분류된다.
송신 측과 수신 측의 RTP/UDP/IP 음성 패킷 데이터를 전송하는 방법은
예를들면, RTP/RTCP 프로토콜에 의해, 절전형 전원 분배기(700):송신 측(sender)으로부터 사용자 단말(900,910)로:수신 측(receiver)으로 각 스피커의 전원 온/오프 상태와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드)와 센서 감지 데이터를 전송하고, 사용자 단말(900,910)로부터 절전형 전원 분배기(700)로 텍스트 데이터와 스피커의 장치ID, 또는 UDP/IP 또는 RTP/UDP/IP, 또는 SRTP/UDP/IP 음성 데이터와 스피커의 장치ID, 또는 원격 제어 명령과 스피커의 장치ID를 socket을 통해 유무선 통신망(Ethernet, Wi-Fi, LTE 4G/5G)을 통해 전송하는 단계;
수신 측의 절전형 전원 분배기의 저장부의 수신 버퍼(receive buffer)에 이를 저장하고, 오디오 처리부의 오디오 코덱에 의해 이를 디코딩하여 해당 장치ID의 스피커로 음성 테이터를 출력하는 단계를 포함한다.
Go-Back-N은 여러개의 프레임(RTP/UDP/IP 영상/음성 패킷 데이터)을 순서번호(sequency number)를 붙여 송신하고, 수신 측은 순서번호에 따라 ACK 또는 NACK를 송신측에 전송하며, NAK의 경우 해당 번호의 프레임부터 재전송(retransmission)한다.
RTP 패킷 헤더는 샘플링된 시간을 표시하며, 수신측 도착 시간을 참조하여 지연 시간(delay time)을 계산할 수 있으며, time stamp 필드에 기록한다.
화재 또는 침입 탐지 이상 징후 발생시에, 원격 사용자 단말(900,910)로부터 유무선 통신망을 통해 절전형 전원분배기(700)로 전송된 텍스트(text)를 제어부(710)의 TTS 변환부(711)에 의해 Text-to-Speech 변환된 음성 데이터를 출력하거나, 원격지 사용자 단말(900,910)로부터 유무선 통신망을 통해 절전형 전원분배기(700)로 전송된 음성 데이터를 개별적으로/그룹별로/전체적으로 스피커(790k)로 출력한다.
도 5는 본 발명에서 제안된 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 블럭도이다.
비상 음원(-60dB ~ - 10dB)을 입력받는 EM/MIC, -60dB 음원을 입력받는 MIC, -10dB 음원을 입력받는 AUX는 제어부(MAIN CTRL)의 제어에 따라 MATRX/AMP 및 하나 이상의 이퀄라이저(EQ)를 통해 파워 앰프(AMP)와 스피커와 연결된다.
도 6은 일정 시간 동안 입력 음원이 없을 때 대기전력 모드로 전환되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 기본 개념도이다.
스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는 IP 주소가 할당되고, 복수의 스피커들(790k)은 장치 ID가 할당되고, 타이머가 탑재된 절전형 전원 분배기의 음원 상태 검출부가 입력 음원과 출력 음원을 감지하여 음원 입력 유무에 따라 입력 음원이 없으면 제어부(719)의 대기전력 제어부(712)가 파워 앰프(719)와 복수의 스피커들(790k)을 대기 전력 모드로 전환하며, 스피커의 출력 음원의 이상 상태시 파워 앰프(719)와 복수의 스피커들(790k)을 대기 전력 모드로 전환하며, 장치ID가 할당된 스피커의 개별/그룹/전체 제어(전원 ON/OFF, 볼륨/EQ 조절), IP 주소가 할당된 절전형 전원 분배기는 유무선 통신망(PoE 모듈 또는 Wi-Fi, LTE 4G/5G 통신부)을 통해 사용자 단말(원격 스피커 제어 시스템)(900)으로 스피커 온/오프 제어와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드)를 전달하며, 센서에 의해 화재 감지 또는 침입탐지 시 비상 상태 표시 및 스피커로 자동 비상 방송되고, 평상시 AC220V 전압이 인가되는 SMPS(709)를 통해 전력을 입력하고 정전시에 비상 전원(DC 전원)을 DC-DC 컨버터(713)를 통해 공급하며, 대기 전력 모드 시 1W 이하로 구동하여, 파워 앰프와 복수의 스피커들의 전기에너지를 절감하게 되었다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는 앰프(AMP)의 "입력음원"이 없는 상태에서도 system power가 ON 상태이면, 기존 AMP의 "self 대기전력 모드 change" 기능을 제공하여, 고출력 앰프의 전력 소비량을 줄이게 되었다.
도 7은 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 전면 판넬 각부의 명칭과 기능을 나타낸다.
1. MIC 1 INPUT JACK
2. MIC LEVEL CONTROL
3. AUX LEVEL CONTROL
4. CD/TUNER/MP3 LEVEL CONTROL
5. 3 BAND EQUALIZER
6. MASTER LEVEL CONTROL
7. POWER SWITCH
8. POWER INDICATOR
9. AMP 1CH MODULE 및 출력, CLIP, PROT 표시기
10. AMP 2CH MODULE 및 출력, CLIP, PROT 표시기
11. ZONE SELECT SWITCH
12. EM/RM STATUS INDICATOR
13. GROUP ALL SWITCH
14. MONITOR SPEAKER SWITCH
15. ALL SWITCH
16. CHIME SWITCH
17. MEDIA PLAYER
도 8은 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 후면 판넬 각부의 명칭과 기능을 나타낸다.
B1. AC INPUT with FUSE
B2. DC INPUT
B3. RM, REMOTE, IMPEDANCE SELECTER SWITCH
B4. MIC 2~5 INPUTS
B5. AUX 1~3 INPUTS
B6. 우선 방송 입력
B7. 예약 방송 입력
B8. PRE OUTPUT
B9. POST OUTPUT
B10. 외부접점
B11. RS-232, NETWORK LAN (OPTION)
B12. 화재수신(EM CONTACT POINT INPUT)
B13. SPEAKER OUTPUT
B14. REMOTE MICROPHONE STATION CONNECTOR
B15. CONSOLE
B16. ANTENNA INPUT JACK
AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 콘솔 연결부와 예약 방송입력 단자와 우선 방송 입력 단자를 더 구비한다,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음원 재생기(CD, USB)와 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기와 2대의 회의 시스템 마이크와 유선 마이크, 외장형 앰프와 스피커 셀렉터와 복수의 스피커를 나타낸 구성도이다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는
콘솔 연결부와, 에약 방송 음원을 입력받는 예약 방송입력 단자와, 우선 순위 음원을 입력받는 우선 방송 입력 단자를 더 구비하며,
상기 오디오 입력부는 적어도 하나 이상의 회의 시스템 마이크, 적어도 하나 이상의 유선 마이크가 연결되어 구성되며,
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기의 내장형 앰프와 내장형 스피커 셀렉터가 사용되거나(실시예1), 또는
상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기의 외장형 앰프와 외장형 스피커 셀렉터와 상기 복수의 스피커들이 연결되어 사용된다(실시예2).
화재 감지 센서에 의해 화재가 감지되면, IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 개별적으로, 그룹별로 또는 전체적으로 스피커들로 비상 방송이 출력되며, 화재 발생을 알리도록 사용자 단말로 센서 감지 데이터를 전송한다.
절전형 전원 분배기의 적외선 센서 또는 PIR 센서(인체 감지 센서) 또는 마이크로웨이브 도플러 센서에 의해 침입 금지구역에 사람이 감지되면, IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 침입 탐지 알람을 전송하도록 사용자 단말로 센서 감지 데이터를 전송한다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기(700)는 앰프(AMP)의 "입력음원"이 없는 상태에서도 system power가 ON 상태이면, 기존AMP의 "self 대기전력 모드 change" 기능을 제공하여, 고출력 앰프의 전력 소비량을 줄이게 되었다.
IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기(700)는 미사용시에 파워 앰프(AMP)와 복수의 스피커들의 전원을 효율적으로 사용하여 전기에너지의 소비를 최소화할 수 있다
원격지 관제 센터의 사용자 단말(원격 스피커 관리 시스템, 원격 스피커 제어 시스템)의 원격으로 장애/고장 진단이 가능하며, 파워 앰프(AMP)에 대한 고장 유무를 자동으로 판단하므로 유지보수 비용이 절감된다. 녹색인증과 에너지 효율 제품(e-MARK) 제품으로 기존 제품을 대체할 수 있는 제품으로 신모델을 제공하였다.
(1) 기본형 amp 제품
- 대기 전력 기능을 0.5w 미만형 : stand-by
- 음원의 입력, 출력 비교 기능 및 spare amp 절체
- Speaker Selector (option)
- Speaker 임피던스, 고주파 자기 음원 test
- Amp 내장형 : 1ch, 2ch + spare amp
(2) 기존 제품 대체형 모듈
- 대기 전력 기능을 0.5w 미만형 : stand-by
- 음원의 입력, 출력 비교 기능 및 spare amp 절체
- Speaker Selector (option)
- Speaker 임피던스, 고주파 자기 음원 test
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기와 같이 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
700: AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기
701: 오디오 입력부 702: 오디오 DAC
703: 음원상태 검출부 704: 센서부
705: PoE 충전 시스템 706: 타이머
707: RS 232 직렬포트부 708: 표시부
709: SMPS 713: DC-DC 컨버터
710: 제어부 711: TTS 변환부
712: 대기전력 제어부 714: 전원 ON/OFF 버튼
715: 볼륨 조절부 716: 이퀄라이저 조절부
717: 오디오 처리부(DSP, EQ) 718: 오디오 DAC
719: 앰프 720: 스피커 셀렉터
730: 통신부 732: 이더넷 연결부
740: 전류 감지 센서 741: 전원 절전부
742: 저장부 900: 원격 스피커 제어 시스템
910: 스마트 기기

Claims (15)

  1. 장치 ID가 할당되는 하나 또는 복수의 스피커;
    상기 하나 또는 복수의 스피커와 연결되며, 평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS를 통해 전력을 공급하고, 정전시에 비상 전원 DC 전압을 공급하며, IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기; 및
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기로부터 유무선 통신망을 통해 각 스피커들의 온/오프 제어와 앰프 상태(대기 전력 모드, 사용 모드), 또는 센서 감지 데이터를 수신받아 표시하고, 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기로 음성 데이터와 스피커의 장치 ID를 전송하여 앰프를 대기전력 모드로부터 사용 모드로 전환하여 해당 장치ID의 스피커로 출력되도록 하거나 또는 하나 이상의 스피커에 개별/그룹/전체적으로 전원 ON/OFF, 볼륨 조절, 이퀄라이저 조절, 절전형 전원 분배기의 저장부의 경보음이 출력되도록 원격 제어 명령을 전송하는 사용자 단말을 포함하며,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 제어부에 연결되며, DC 전압을 소정의 DC 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 구비하며, USB 케이블로 정격 전압과 전류가 충전되는 PoE 방식 충전 시스템을 더 포함하는 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
    타이머가 탑재된 절전형 전원 분배기의 제어부에 의해 입력 음원과 출력 음원을 감지하여 음원 입력 유무에 따라 일정 시간 동안 입력 음원이 없으면 "사용 모드"로부터 "대기 전력 모드"로 전환하여 전력 소모를 줄이고, 해당 스피커의 출력 음원의 이상 상태시 대기 전력 모드로 전환하며, 유무선 통신망(PoE 모듈 또는 Wi-Fi, LTE 4G/5G 통신부)을 통해 원격 스피커 제어 시스템으로 스피커 제어와 앰프의 상태를 전달하는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 제어부에 연결되는 센서부를 포함하며, 센서부는 화재 감지 센서, 적외선 센서 또는 PIR 센서 또는 마이크로웨이브 도플러 센서를 포함하는 인체 감지 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 구비하며,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는 원격 스피커 제어 시스템과 연동되며,
    상기 센서에 의해 화재 감지 또는 침입탐지 시 비상 상태를 표시부로 표시하며, 센서 감지 신호를 상기 원격 스피커 제어 시스템으로 전송하고, 스피커로 자동 비상 방송되는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 센서는 상기 절전형 전원 분배기의 제어부에 연결되며, 움직임 감지 센서 또는 적외선 센서 또는 마이크로웨이브 도플러 센서를 사용하는 침입 탐지, 온도 센서 또는 화재 감지 센서를 사용하는 화재 감지, 태풍 또는 폭우/강우 시에 강물의 수위를 감지하는 수위 센서를 사용한 수위 센서 감지 신호를 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기로부터 상기 사용자 단말로 전송하며, 설치 위치별 각 스피커들로 개별적으로, 그룹별로, 또는 전체적으로 비상 방송을 출력하도록 하는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
    평상시 AC 220V 전압이 인가되는 SMPS; 및 정전시에 비상 전원 DC 전압을 공급하는 DC-DC 컨버터;
    각 스피커의 대기전력 상태와 앰프 상태와 센서 감지 신호를 유무선 통신망을 통해 원격지 상기 사용자 단말로 전송하며, 화재 또는 침입 탐지 시에 상기 사용자 단말로부터 전송된 텍스트 문자를 제어부의 TTS 변환부를 통해 변환된 음성 데이터를 출력하거나, 상기 사용자 단말로부터 전송된 음성 데이터를 장치 ID가 할당된 스피커로 출력하는 제어부(CPU);
    상기 제어부에 연결되며, 오디오 코덱을 구비하고 음성 데이터를 인코딩/디코딩하며 주파수별 이퀄라이저 기능을 제공하는 오디오 처리부(DSP);
    상기 오디오 처리부에 연결되며, 각 오디오 채널별로 구비되는 디지털 음성 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환하는 오디오 DAC, 상기 오디오 DAC로부터 전송된 아날로그 오디오 신호를 증폭하는 증폭기(Amp);
    각 오디오 채널별 각각의 증폭기에 연결되는 복수의 스피커를 선택하는 스피커 셀럭터;
    상기 제어부에 연결되며, 오디오 입력 스트림을 임시로 저장하며, 구동 프로그램이 저장된 저장부;
    음원 신호를 입력받는 오디오 입력부;
    상기 오디오 입력부로부터 입력된 음원 신호를 디지털 음원 데이터로 변환하며, 상기 제어부에 연결되는 오디오 ADC;
    상기 제어부에 연결되며, 센서 감지 신호를 제공하는 적어도 하나 이상의 센서; 및
    상기 제어부에 연결되며, 각 스피커의 대기전력 모드 상태와 앰프 상태, 센서 감지 신호를 이더넷을 통해 상기 사용자 단말로 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 텍스트 데이터, 또는 원격 음성 데이터 또는 원격 제어 명령을 수신하는 PoE 이더넷 연결부 모듈;
    를 포함하는 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
    상기 제어부에 연결되며, 각 스피커의 전원 온/오프 상태와 앰프 상태(대기 전력 모드, 사용 모드)와, 센서 감지 데이터를 Wi-Fi 또는 이동통신망(LTE 4G/5G)을 통해 상기 사용자 단말로 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 텍스트 데이터와 스피커의 장치 ID, 또는 원격 음성 데이터와 스피커의 장치ID 또는 원격 제어 명령과 스피커의 장치ID를 수신하는 통신부를 더 포함하며,
    상기 통신부는 Wi-Fi 통신부 또는 LTE 4G/5G 통신부를 사용하는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말은 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기로 유무선 통신망을 통해 UDP/IP 또는 RTP/RTCP 또는 Secure RTP/RTCP 프로토콜을 이용하여 텍스트 데이터와 스피커의 장치ID, 또는 사용자 단말의 음성 데이터와 스피커의 장치ID 또는 원격 제어 명령과 스피커의 장치 ID를 전송하며, 실시간으로 이를 디코딩한 후 디코딩된 오디오 신호를 해당 장치ID의 스피커로 출력하는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
    침입 탐지 또는 화재 발생시, 스피커 자체의 저장부에 경고음 음원 데이터를 내장하고 있으며 원격 제어 명령에 따라 해당 장치ID의 스피커 자체로 출력되거나, 원격지 사용자 단말에서 모니터링 요원의 음성 데이터를 전송하여 스피커로 자동 방송이 가능하며, 원격지 사용자 단말로부터 유무선 통신망을 통해 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기로 전송된 텍스트 문자를 음성 데이터로 변환하여 제어부의 TTS 변환부에 의해 문자를 변환한 음성 데이터를 해당 장치ID의 스피커로 출력하는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기의 제어부는
    원격지 사용자 단말로부터 전송된 텍스트 문자를 음성 데이터로 변환하여 출력하는 제어부의 TTS 변환부; 및
    오디오 입력부의 입력 음원을 체크하여 일정시간 지나도 입력 음원이 없으면 파워 앰프와 복수의 스피커들을 "대기전력 모드"로 전환하고, 다시 음원 데이터가 존재하면 "auto power ON system"을 이용하여 파워 앰프와 복수의 스피커들을 "사용 모드"로 전환되며, 각 스피커의 각 전류 감지 센서로부터 전류 감지 신호를 수신받아 선로 임피던스를 체크하여 입력 음원이 있는 상태에서 입력 음원과 출력 음원의 상태를 비교 감지하여 정상 동작 여부를 감지하며 사용 상태가 아닐 경우 대기전력 모드로 전환하는 대기전력 제어부를 더 포함하는 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기는 제어부에 연결되는 음원 상태 검출부를 더 포함하며,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기의 상기 음원 상태 검출부는 실시간으로 사용 음원이 일정 시간이 지나도 입력 음원이 없으면 제어부의 대기전력 제어부가 자동으로 대기 전력 모드로 전환하며,
    상기 음원 상태 검출부는 대기전력 모드시 입력 음원이 있으면 상기 제어부의 제어에 따라 다시 사용 모드로 전환하고,
    상기 절전형 전원 분배기의 제어부는 앰프의 정상동작 여부를 판단하기 위해 앰프의 "입력음원"과 "출력음원"을 비교하며,
    상기 절전형 전원 분배기는 앰프(AMP)와 복수의 스피커들을 모니터링할 수 있도록 관제 센터의 사용자 단말 또는 스피커 관리 시스템으로 입력 및 출력 음원으로 수집된 오디오 데이터를 오디오 코덱에 의해 압축하여 RTP 또는 SRTP(Secure RTP) 또는 UDP를 이용하여 역방향으로 유무선 통신망을 통해 상기 사용자 단말로 전송하고, 원격지 사용자 단말에서 대기전력 모드로부터 사용 모드로 정상 상태로 전환하기 위한 원격 제어 명령을 전송하여 절전형 전원 분배기에 내장된 타이머 및 오디오 입력부에 제공된 일정 시간의 음원 데이터를 일정 시간 방송하는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
    상기 제어부에 연결되며, 장비 상태 점검을 위해 사용자 단말과 직렬로 연결되는 RS 232 직렬포트부를 더 포함하는 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
    상기 제어부에 연결되며, 각 스피커의 전원 온/오프 상태와 앰프의 상태(대기전력 모드, 사용 모드)를 표시하는 표시부를 더 포함하는 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기는
    상기 오디오 입력부는 적어도 하나 이상의 회의 시스템 마이크, 적어도 하나 이상의 유선 마이크가 연결되어 구성되며,
    콘솔 연결부와 예약 방송입력 단자와 우선 방송 입력 단자를 더 구비하며,
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기의 내장형 앰프와 내장형 스피커 셀렉터가 사용되거나, 또는
    상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기의 외장형 앰프와 외장형 스피커 셀렉터와 상기 복수의 스피커들이 연결되어 사용되는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말은 유무선 통신망을 통해 상기 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기와 연결되며, 개별적으로 또는 그룹별로 또는 전체적으로 스피커의 상태(전원 ON/OFF 상태, 볼륨, 이퀄라이저 레벨)을 진단하며, 개별적으로 또는 그룹별로 또는 전체적으로 상기 IP 주소가 할당된 AC/DC 전원 절체 절전형 전원분배기로 원격 제어 명령을 전송하여 앰프와 장치ID가 할당된 스피커들을 원격 제어하는, 스피커와 앰프에 연결되는 AC/DC 전원 절체 절전형 전원 분배기 시스템.
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