KR20200138499A - 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 앰프와 연결되는 입력단자대와 3선식 스피커 배선선로로 연결되는 출력단자대 사이에 순차로 연결되는 차단릴레이와 측정릴레이를 직렬로 연결하며, 상기 측정릴레이의 접점을 통해 측정부와 연결하여 입력단자대를 통해서 오는 오디오신호와 출력단자대를 전기적으로 절연한 상태에서 선로와 스피커 이상 유무를 판단하도록 설치되고, 상기 측정릴레이는 스피커 배선선로의 ON/OFF를 위한 채널선택이 가능하면서 일정주기로 배선선로를 연결토록 설치되며, 상기 차단릴레이는 제어부에 연결되는 측정부에서 스피커선로가 배선단락으로 판단되면 해당되는 단락배선은 전기적으로 입력과 출력을 절연토록 설치되며, 비상릴레이는 3선식에 사용되는 음량조절기의 위치에 상관없이 스피커배선선로를 체크하고 화재시에는 음량조절기로 인한 신호 감쇄없이 비상방송토록 하는 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템에 관한 것이다.

Description

스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템{emergency broadcasting systm having checking the speaker line}

본 발명은 앰프와 연결되는 입력단자대와 3선식 스피커 배선선로로 연결되는 출력단자대 사이에 순차로 연결되는 차단릴레이와 측정릴레이를 직렬로 연결하며, 상기 측정릴레이의 접점을 통해 측정부와 연결하여 입력단자대를 통해서 오는 오디오신호와 출력단자대를 전기적으로 절연한 상태에서 선로와 스피커 이상 유무를 판단하도록 설치되고, 상기 측정릴레이는 스피커 배선선로의 ON/OFF를 위한 채널선택이 가능하면서 일정주기로 배선선로를 연결토록 설치되며, 상기 차단릴레이는 제어부에 연결되는 측정부에서 스피커선로가 배선단락으로 판단되면 해당되는 단락배선은 전기적으로 입력과 출력을 절연토록 설치되며, 비상릴레이는 3선식에 사용되는 음량조절기의 위치에 상관없이 스피커배선선로를 체크하고 화재시에는 음량조절기로 인한 신호 감쇄없이 비상방송토록 하는 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전관 방송 시스템은 학교, 기업체, 빌딩, 아파트 등 공중 설비에 대한 안내방송, 음악방송 등에 사용되는 다목적 방송 시스템이다.

그리고, 상기 전관방송 시스템은 전관방송 제어장치와, 오디오 매트릭스와, 파워 앰프와, 릴레이 그룹을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 전관방송 제어장치는 오디오 신호에 대한 입·출력 제어 및 볼륨제어, 스피커의 선택제어를 포함하는 장치 전반을 제어한다.

더하여, 상기 오디오 매트릭스는 다수의 음원 발생 장치 예컨데, CD 플레이어, 카세트 데크, 튜너, 유/무선 마이크, 마이크로폰, 리모우트 앰프 등으로부터 각각 출력되는 오디오 신호를 지정된 입력포트를 통해 각각 입력받거나 또는 메모리에 저장된 경보음, 시보음, 사용자 녹음 등을 독출하고, 이를 전관방송 제어장치의 제어신호에 따라 믹싱(Mixing)하여 선택된 출력포트를 통해 출력한다.

그리고, 상기 파워 앰프는 오디오 매트릭스의 출력 포트에 다수 연결되어, 상기 오디오 매트릭스의 각 출력포트로부터 출력되는 믹싱(Mixing)된 오디오 신호를 각각 증폭하여 출력한다.

또한, 상기 릴레이 그룹은 각 파워 앰프로부터 출력된 증폭된 오디오 신호를 선택된 다수의 스피커로 분배하여 출력하고, 비상방송설비의 화재안전기준에 의하면 화재로 인하여 하나의 층의 증폭기 또는 배선이 단락 또는 배선되어도 다른 층의 화재통보에 지장이 없도록 규정되어 있다.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제850578호에는 스피커의 상태 감시가 가능한 전관방송 시스템의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이 전관 방송 시스템은, 스위칭부(210)와 릴레이 그룹(220)을 포함하고, 상기 스위칭부(210)는 파워 앰프(200)로부터 입력되는 방송 신호와 회로 검사부(230)로부터 입력되는 상태 검사 신호 중 하나를 선택적으로 출력하는 M개의 2-1 스위치를 포함하여 2M개의 입력단과 M개의 출력단을 갖는다.

그리고, 상기 릴레이 그룹(220)은 스위칭부(210)의 출력단의 개수와 동일하게 M개의 입력단을 가지며, N개의 출력단을 구비하여 각각 N개의 스피커로 신호를 출력하며, 회로 검사부(230), 라인 선택부(240), 출력 선택부(250) 및 검사 제어부(260)를 더 포함하고, 상기 회로 검사부(230), 라인 선택부(240), 출력 선택부(250) 및 검사 제어부는 마이크로프로세서 및 그에 저장되어 구동되는 프로그램에 의해 구현될 수 있다.

또한, 상기 회로 검사부(230)는 회로의 상태를 검사하기 위해 스위칭부(210)로 상태 검사신호를 출력하고, 상기 라인 선택부(240)는 스위칭부(210)의 출력을 선택하도록 라인 선택신호(S1)를 출력하며, 상기 검사 제어부(260)는 회로 검사부(230)에서 출력되는 상태 검사 신호가 N개의 스피커 라인에 순차적으로 공급되도록 라인 선택부(240)와 출력 선택부(250)를 제어한다.

더하여, 상기 예약 설정부(280)는 조작부를 통해 사용자로부터 직접 숫자를 통해 시각정보를 입력받을 수 있고, 혹은 다른 방식으로 시각정보를 입력받을 수 있으며, 상기 타이머(270)는 RTC(Real Time Clock)회로로 구현되고, 상기 검사 제어부(260)는 타이머(270)의 현재 시각과 예약 설정부(280)를 통해 사용자로부터 설정된 예약 시각 정보가 일치하면 회로 검사부(230)가 상태 검사 신호를 출력하여 검사를 시작하도록 제어하며, 상기 방송 감지부(290)는 파워앰프(200)로부터 방송 신호가 출력되는지 여부를 감지한다.

그러나, 상기와 같은 전관방송시스템은, 릴레이 그룹(220)에 포함되는 복수 개의 릴레이들 중 순차적으로 하나씩만 온 되도록 제어될 때 파워앰프(200)의 출력신호는 끊어진 상태에서 선로검사 신호를 출력함으로써 다른 층 또는 다른 구역에는 방송이 이루어지지 않는 단점이 있으며, 화재시에 바로 선로검사가 이루어지지 않아 비상방송을 할 수 없는 단점이 있는 것이다.

또한, 음량조절기를 사용하는 3선식 스피커 배선선로에서는 사용이 불가능하게 되는 단점이 있으며, 배선선로중 어느 하나가 접지되어 방송이 중단되는 경우 이문제 역시 해결할 수 없는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 구내방송장치의 복수개 3선식 배선선로 가운데 어느 한 선로가 단락 또는 단선되었을 때 해당 3선식 배선선로와 앰프의 연결을 차단하여 그 외의 배선선로에는 안정적으로 방송이 가능하도록 하며, 2선식 배선선로 또한 동일한 기능을 하나의 장비에 의해 수행하도록 하고, 두 장비가 하나로 통합되어 경제성을 갖추고 장비간 결선의 번거로움도 해결하도록 하며, 스피커선로의 접지를 검사할 수 있도록 하는 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 앰프와 연결되는 입력단자대와 출력단자대에 연결되는 스피커사이에 차단릴레이와 측정릴레이를 직렬로 연결하며,

상기 측정릴레이의 접점을 통해 측정부와 연결하여 입력단자대를 통해서 오는 오디오신호와 출력단자대를 전기적으로 절연한 상태에서 선로와 스피커 이상 유무를 판단하도록 설치되고,

상기 측정릴레이는, 스피커 배선선로의 ON/OFF를 위한 채널선택이 가능하면서 일정주기로 배선선로를 연결토록 설치되며,

상기 차단릴레이는, 제어부에 연결되는 측정부에서 스피커선로의 배선단락을 판단하면 해당되는 단락배선은 전기적으로 입력과 출력을 절연토록 설치되는 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템을 제공한다.

그리고, 본 발명은 측정릴레이와 출력단자대 사이에는 비상릴레이가 구비되며, 상기 비상릴레이는, 화재신호 접점과 연동 되어 작동되고, 상기 출력단자대는, 3선식 스피커 배선 선로일 때 음량조절기가 구비되면서 비상릴레이가 구비되어 음량조절기 사용에 따른 임피던스 편차를 줄이도록 설치되는 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명의 측정릴레이는, 사인파 교류신호를 사용하여 선로와 스피커 이상 유무를 판단하도록 설치되고, 상기 제어부는, 채널 선택 정보와 단락된 채널 정보를 외부기기와 데이터 통신을 할 수 있도록 설치되는 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템을 제공한다.

더하여, 본 발명의 제어부는, 채널 선택 정보와 단락된 채널 정보를 출력수단을 통하여 출력토록 하는 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 스피커 배선선로의 이상과 스피커 고장 발생시에 해당 스피커 선로만 앰프와의 연결을 차단하여 다른 배선선로에는 방송의 중단을 없앴으며, 특히 스피커 배선 선로와 스피커 임피던스를 측정 할 수 있게 하는 릴레이는 스피커 배선선로 선택 장비로도 쓸수 있어 경제성을 높이게 되는 것이다.

도1은 종래의 스피커 연결상태를 도시한 회로도이다.
도2는 본 발명에 따른 비상방송 시스템을 도시한 회로도이다.
도3은 본 발명에 따른 비상방송 시스템의 스피커 연결상태도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 비상방송 시스템을 도시한 회로도이고, 도3은 본 발명에 따른 비상방송 시스템의 스피커 연결상태도이다.

본 발명은, 입력단자대(100)에는 통상의 앰프(10)측 출력이 연결된다.

그리고, 상기 출력단자대(140)에는 통상의 구내 방송용 스피커(90)와 연결되는 배선선로가 연결된다.

더하여, 상기 구내방송용 스피커(90)는, 매칭 트랜스포머(91)가 내장 되며, 연결되어 있는 스피커의 병렬 임피던스 값이 배선선로의 임피던스가 되도록 설치된다.

또한, 상기 입력단자대(100)와 출력단자대(140) 사이에는 차단릴레이구동부(111)에 연결되어 차단동작을 수행하는 차단릴레이(110)와 스피커의 이상을 감지토록 설치되는 측정릴레이(120)가 더 연결된다.

이때, 상기 측정릴레이(120)는, 선로의 접지상태를 감지하는 선로접지검출부(122a)와 선로의 접지시 사인파를 생성하여 검사하는 사인파생성부(122b)로 이루어진 측정부(122)가 더 연결된다.

그리고, 상기 측정릴레이(120)의 후단에는 비상방송이 가능토록 비상릴레이구동부(131)와 연결되는 비상릴레이(130)가 더 연결된다.

또한, 상기 측정릴레이(120)는 측정 및 채널선택구동부(121)에 연결되어 각각의 측정릴레이가 선택되거나 선택된 측정릴레이를 구동토록 설치된다.

이때, 차단릴레이구동부(111), 측정 및 채널선택구동부(121), 측정부(122), 비상릴레이구동부(131)는 제어부(160)에 연결된다.

그리고, 상기 제어부(160)는, 전원부(180)를 통하여 전원이 공급되고, 입력포트(161)를 통하여 화재신호 등이 입력되고, 통신부(163)를 통하여 외부와 통신토록 하며, 별도의 선택스위치(150)를 통하여 수동동작이 가능토록 설치되고, 엘이디나 부저 및 디스플레이 등의 출력수단(170)를 통하여 동작상태를 외부에 표시토록 설치된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 및 도3에서와 같이 본 발명은, 앰프(10)에 입력단자대(100)가 연결될 때 상기 출력단자대(140)에는 스피커배선선로를 통하여 스피커(90)가 연결되어 방송을 출력토록 한다.

그리고, 상기 스피커(90)는, 매칭트랜스포머(91)가 내장되어 앰프의 출력과 스피커의 입력 임피던스 값을 맞추도록 한다.

이때, 상기 매칭트랜스포머(91)는, 음량조절기(95)가 연결되는 구성이고, 상기 음량조절기(95)에 연결되는 각각의 임피던스는 병렬 연결되어 전체 스피커의 병렬 임피던스 값이 배선선로의 임피던스가 된다.

또한, 본 발명의 라인체커 동작은, 상기 측정릴레이(120)가 NO(Normal Open)접점으로 절체되어 배선선로가 접지되어 있는지 확인하고, 상기 배선선로의 접지저항이 20키로옴 이하 일 때 LCD창과 LED으로 이루어진 출력수단(170)을 통하여 해당 배선선로가 접지 되었음을 시각적으로 경고하여 주고, 상기 출력수단의 하나인 부저음으로 청각적인 경고하여도 좋다.

이때, 상기 차단릴레이(110)를 작동시켜 접지된 배선선로를 앰프(10)측과 절연 시키며, 절연이 유지되는 상태에서 배선선로 접지유무를 계속 측정하여 접지가 해제되면 자동으로 차단릴레이가 복귀된다.

그리고, 상기 제어부(160)에 의해 접지저항을 측정후 이상이 없을 경우 앰프(10)측과 배선선로를 절연 한 상태에서 배선선로에 사인파생성부(122b)를 통해 사인파 신호를 보내어 순수한 선로의 임피던스 값을 측정한 후 실제의 스피커 병렬 임피던스 값과 차이가 나는지 확인한다.

이때, 측정값과 실제값의 차이가 날 경우 배선선로와 스피커연결 상태, 그리고 스피커 고장 여부를 확인하여 문제점을 해결하여 재측정하고, 계산값과 측정값이 오차범위내에 있을 경우에 측정값을 저장하여 이 값을 초기값으로 설정한다.

또한, 상기 제어부(160)는, 측정간격의 설정, 측정값의 저장 및 비교를 위한 프로그램이 미리 저장되어 측정간격 등을 시/분 단위로 설정 할 수 있게 된다.

더하여, 측정시에 특정 채널의 측정값이 초기값과 25% 이상을 벗어날 경우에는 단락으로 판정하고, 상기 단락의 감지시 LCD창과 LED 및 부저로 이루어진 출력수단을 통하여 해당 배선선로의 단락을 시각 및 청각으로 경고한다.

이때, 상기 차단릴레이(110)를 작동시켜 단락된 배선선로를 앰프(10)측과 절연 시키며, 절연이 유지되는 상태에서 배선선로 단락유무를 계속 측정하여 단락이 해제되면 자동으로 차단릴레이가 복귀시킨다.

또한, 상기 배선선로가 정상상태에서는 측정릴레이(130)에는 측정 및 채널선택구동부(121)가 연결되어 배선선로의 측정은 물론 채널선택스위치에 의해 채널 ON/OFF기능을 수행하여 두 장비가 하나로 통합되어 경제성을 갖추고 장비간 결선의 번거로움도 해결하였다.

계속하여, 본 발명은 HOT.COM.EM이 있는 3선식 배선선로 방식을 기본으로 하여 2선식에도 적용이 가능하며, 2선식일 경우에는 HOT.COM에 결선하면 된다.

이때, 도3은 음량조절기(95)가 동작될 때의 3선식 결선을 전기적으로 표현한 그림으로 입력포트(161)에 연결되는 화재수신반(151)에서 오는 화재신호가 없을 경우에 EM 배선선로는 비상릴레이를 통해 COM단자와 단락되어 있어 HOT의 전압은 음량감쇄기 위치에 따라 스피커 출력을 감쇠시켜 출력토록 한다.

또한, 화재신호가 수신될 경우에는 EM 배선선로는 비상릴레이(130)를 통해 HOT단자와 단락되어 1킬로옴 저항은 병렬 연결되어 500옴이 되고, 매칭트랜스(91)와 직렬 연결된다.

이때, 상기 매칭트랜스 1차측 임피던스는 3W스피커인 경우에 3.3킬로옴으로 되어 화재신호가 수신되면 스피커의 출력은 감쇄가 아닌 정상에 가까운 소리로 출력되어 비상방송이 가능하게 된다.

그리고, 3선식 배선선로 방식에서 임피던스 측정은 비상릴레이(130)를 작동시키면 EM단자와 HOT단자가 단락되어 500옴 저항과 매칭트랜스의 3.3키로옴의 직렬연결 되어있는 값을 초기값으로 저장하고, 재 측정시에 음량조절기의 위치가 변동 되어도 0~500옴의 변화만 된다.

이때, 상기 변화값은 3.8킬로옴의 13%의 변화율 이기 때문에 단락의 범위값을 13%이상으로 설정하면 되는 것이다.

한편, 각 제조사 마다 음량조절기(95)의 저항값은 차이가 있으니 단락의 범위값은 이에 대응되어 조절하면 된다.

그리고, 상기 제어부(160)에는 통신부(163)가 구비되어 원격지에서 배선선로의 이상상태를 알 수 있도록 된다.

또한, 상기 제어부(160)에는 채널선택스위치(150) 및 음량조절스위치(157)가 구비되어 각 스위치의 선택이 가능함은 물론 선택된 스피커의 음량조절이 가능토록 된다.

10...앰프 90...스피커
100...입력단자대 110...차단릴레이
120....측정릴레이 140...출원단자대
160...제어부

Claims (5)

1. 앰프와 연결되는 입력단자대와 출력단자대에 연결되는 스피커사이에 차단릴레이와 측정릴레이를 직렬로 연결하며,
   상기 측정릴레이의 접점을 통해 측정부와 연결하여 입력단자대를 통해서 오는 오디오신호와 출력단자대를 전기적으로 절연한 상태에서 스피커선로의 임피던스와 스피커선로의 접지유무를 판단하도록 설치되고,
   상기 측정릴레이는, 스피커 배선선로의 ON/OFF를 통한 채널선택이 가능하면서 일정주기로 배선선로의 이상을 측정토록 설치되며,
   상기 차단릴레이는, 제어부에 연결되는 측정부에서 스피커선로의 배선단락과 선로접지로 판단하면 해당되는 단락배선 및 접지배선은 전기적으로 입력과 출력을 절연토록 설치되는 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 측정릴레이와 출력단자대 사이에는 비상릴레이가 구비되며,
   상기 비상릴레이는, 화재신호 접점과 연동 되어 작동되고,
   상기 출력단자대는, 3선식 스피커 배선 선로일 때 음량조절기가 구비되면서 비상릴레이가 구비되어 음량조절기 사용에 따른 임피던스 편차를 줄이도록 설치되는 것을 특징으로 하는 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 측정릴레이는, 사인파 교류신호를 사용하여 선로와 스피커 이상 유무를 판단하도록 설치되고,
   상기 제어부는, 채널 선택 정보와 단락된 채널 정보를 외부기기와 데이터 통신을 할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 채널 선택 정보와 단락된 채널 정보를 출련수단을 통하여 출력토록 하는 것을 특징으로 하는 스피커 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 비상방송시스템은, 앰프와 연결되는 입력단자대와 출력단자대에 연결되는 스피커 사이에서 차단릴레이와 측정릴레이를 직렬로 배치하고, 상기 측정릴레이 후단에 비상릴레이가 구비되는 하나의 채널로 구성할 때
   상기와 같은 채널이 다수개 구비되는 다 채널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라인체커 기능을 갖는 비상방송 시스템.

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