KR900003594B1 - 경보음 발생장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

경보음 발생장치

제 1 도는 본 발명의 실시예에 관한 경보음 발생장치를 설명하는 회로 구성도.

제 2 도는 상기 장치의 마이크로 프로세서에 설정된 프로그램을 나타낸 도면.

제 3 도(a), (b)는 각각 상기 실시예의 마이크로 프로세서의 주력포오트에서 얻어지는 구형(矩形)펄스열신호의 파형을 나타낸 도면.

제 4 도(a), (b)는 각각 상기 제 3 도(a). (b)에 표시한 파형의 단위 주기분을 추출확대한 도면.

제 5 도(a)-(c)는 각각 단위펄스열의 예시도.

제 6 도(a)-(c)는 각각 상기 제 5 도(a)-(c)로 표시한 파형의 주파수 특성을 타나낸 도면,

제 7 도(a),(b)는 각각 마이크로 프로세서의 출력 포dh트에서 출력되는 구형펄스열 신호의 예시도.

제 8 도는 상기와 같은 신호에 의거하여 구동되는 발음장치의 예시단면 구성도.

제 9 도는 상기 발음장치의 주파수 특성을 타나낸 도면.

제 10 도는 발음장치의 다른 실시예의 단면 구성도.

제 11 도(a), (b)는 각각 구형펄스열 신호의 다른 예시도.

제 12 도(a), (b)는 다른 구형 펄스신호의 예를 표시한 도면.

제 12 도(c)는 상기 신호를 감산한 신호파형을 나타낸 도면.

제 13 도는 이 경보음 발생 장치의 다른예를 설명하는 회로 구성도.

제 14 도는 단위펄스열을 설명하기 위한 파형도.

제 15 도는 다른 구형 펄스 신호의 예시도.

제 16 도(a), (b)는 각각 상기 제 15 도로 표시한 신호의 단위 펄스열과 그 주파수 특성을 나타낸 도면.

제 17 도(a), (b)는 각각 단위 펄스열의 구조 및 이 단위 펄스열의 주파수 특성의 측정 결과를 나타낸 도면.

제 18 도(a), 제 19 도(a), 제 20 도(a), 제 21 도(a)의 각각 단위 펄스의 예시도.

제 18 도(b), 제 19 도(b), 제 20 도(b) 및 제 21 도(b)는 각각 상기 각 단위 펄스열의 주파수 특성을 표시한 도면.

본 발명은 예를들면 자동차에 취부하는 경적과 같은 경보음 발생장치에 관한 것으로서, 특히 집적회로를 사용하여 청각상 양호한 화음의 음향을 발생시키도록 하는 경보음 발생장치에 관한 것이다.

자동차에 사용되는 경적음으로 발생되는 음은 맑고 한가지의 음 보다도 기본주파수 성분이 틀리는 예를들면 2개의 음을 합성한 화음이 바람직하다. 이 경우 상기 2개의 음은 각각 기본주파수 성분을 대개 200-700Hz 정도로 설정하고, 발생되는 음향의 음압의 주성분이 청감상 더욱 청취하기에 적합한 대체로 1-3 KHz의 주파수 범위내의 고차배음 성분에 의하여 구성되도록 하는 것이 바람직하다.

자동차용의 호른(horn)으로서는 예를들면 압전소자(Piezoelectric)를 사용하여 진동판을 구동하도록 한 발음장치를 사용하게되는바. 이러한 발음장치에서 상기와 같은 화음을 발생시키기 위해서는 예를들면 특개소 57-210395호 공보에 표시된 수단을 생각할 수 있다. 즉, 화음을 구성하기 위한 2개의 상이한 기본주파수의 펄스신호를 각각 발진하는 2개의 발진회로를 형성한다. 그리고 이 2개의 발진회로에서 각각 발생된 펄스신호를 각각 상이한 조건에서 변조하여, 각기 상기 기본주파수를 포함하며 또 특정의 고차배음을 많이 조합하도록 된 2개의 펄스열신호를 발생하고 이 2개의 펄스열신호로 압전소자를 구동하여 화음으로 구성되는 경보음을 발생하도록 한 것이다.

그러나, 이러한 구성장치에서는 독립한 2개의 발진회로, 2개의 변조회로를 사용하지 않으면 안되며 회로구성이 복잡한 것으로 된다. 또 발생하는 음향의 음색을 결정하는 큰 요인이 되는 고차배음 성분의 상태을 임의로 설정할 수가 없으며, 양호한 음색의 경보음 발생장치를 구성하는 것이 곤란하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여는 예를들면 전자악기나 신디사이저(Synthesizer)의 기술로 알려진 바와같이 마이크로 컴퓨터를 이용하여 기본주파수 성분이 틀리는 2개의 음의 합성파형신호를 형성하고, 이 합성파형 신호로 발음장치를 구동하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이러한 파형신호를 합성하는 마이크로 컴퓨터는 자동차용의 경적으로서 실제로 장치하는데는 지나친 고기능의 것이며 또 가격적으로도 고가이다.

그러므로 본 발명자들은 상기와 같은 복잡한 연산동작을 실행할 수 있도록 마이크로 컴퓨터는 아니고, 파형정보를 기억한 메모리 기능을 내장한 멜로디 신호발생용의 집접회로나, 마이크로 컴퓨터중에서 아주 저기능으로 저가격의 예를들면 1비트 마이크로 프로세서를 사용하면 상기와 같은 문제점이 해결되는 것으로 생각하였다.

압전소자를 이용한 발음장치에 있어서는, 구형파펄스를 연속적으로 출력시킴으로써 임의 음색의 음을 발생시킬 수가 있는 것이다. 따라서, 미리 소정의 음을 발생하는 예를들면 2종류의 구형펄스신호 파형을 각각 별개의 2개의 메모리에 각각 기억설정하여두고, 이들 2개의 메모리 각각에서 독출하는 2개의 파형신호에 의하여 2개의 경보음 발생장치를 각각 구동하도록 구성하면 된다고 생각한 것이다.

그러나, 이러한 구성으로 한 것은 적어도 2개의 메모리를 필요로 하는 것이고 또 2개의 집적회로나 마이크로 컴퓨터를 필요로 하도록 한 것이고. 실질적으로 구성의 간편화의 목적달성은 곤란하다.

본 발명이 목적으로 하는 것은 1개의 간단한 집적회로 혹은 예컨대 1비트와 같은 적은 비트의 데이터를 사용하는 마이크로 컴퓨터에 의하여 청감상 양호한 음향을 발생할 수 있도록 하는 경보발생장치를 제공하고자 하는 것이고, 또 다른 목적은 간단한 집적회로나 1비트 마이크로 컴퓨터를 사용하여 음색이 양호한 음향을 발생할 수 있음과 동시에, 충분히 간편한 구성이고 나아가서는 저렴가로 구성을 가능하게 하는 경보음 발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 경보음 발생장치는 수개의 출력포오트를 갖는 예컨데 1비트 마이크로 컴퓨터와 같은 적은 비트수의 데이터를 사용하는 마이크로 컴퓨터나 직접화된 멜로디신호 발생용 회로로 된 직접회로를 사용하는 것이며, 이 집적회로의 복수는 출력포오트 각각에서의 출력신호에 의하여 제어되도록 한 복수의 반도체 스위칭 소자를 구비하고 이 스위칭 소자 각각의 은 및 오프에 대응하여 얻어지는 출력신호에 의거하여 실질적으로 화음성분을 포함한 음향신호를 발생시켜서 발음장치를 구동하도록 한 것이다.

즉 상기 집적회로는 그 복수의 출력포오트에 설정된 프로그램에 의거하여 로우(Low)레벨과 하이(High)레벨의 반복신호에 의하여 구성되는 구형펄스열의 신호를 출력하는 메모리를 가지고 있다. 여기서 발생하는 구형펄스열 신호는 실질적으로 화음관계를 설정하도록 복수의 기본주파수 성분을 포함하도록 구성되는 것이고, 또 이 기본주파수 성분의 복수배의 고차배음이 발생하도록 설정되어 있는 것이다. 또 상기 집적회로는 상기 메모리에서 독출정보를 상기 출력포오트에서 화음주기로 반복 출력하는 것이고, 상기 구형펄스열에 포함되는 복수의 기본주파수 성분 각각의 1개의 사이클를 구성하는 단위주기가 상기 화음주기안에 복수개 존재하도록 프로그램 되어있다. 그리고 상기 복수의 반도체 스위칭 동시에 온 혹은 오프 제어하지 않도록 되어 있는 것이다.

상기 반도체 스위칭 소자는 집적회로로부터의 출력신호를 증폭하여 발음장치에서 발생되는 음향의 음압율 증가시키는 작용을 한다. 또, 집적회로에서 출력되는 구형펄스열 신호는 그 로우레벨과 하이레벨과의 절환되는 타이밍을 고려하여 상기 펄스열 신호의 펄스주기, 또 듀티등의 펄스형상을 변화 시키면 임의 음색이 설정되는 것이고, 2개의 상이한 음색의 음향신호에 의한 화음을 발생할 수가 있도록 할 수 있는 것이다.

구형파펄스를 조합하여 구성된 단위펄스열 신호에 의하여 1개의 음향을 발생하도록 하는 것은 알려져 있다. 그러나 본 발명에 있어서는 복수의 단위펄스열 신호를 합성하도록 하여 실질적으로 화음관계가 설정하도록 되어 있다.

상기 단위펄스열의 각각은 1개의 기본주파수 성분이 되는 펄스열과, 이 기본주파수 성분에 대하여 예를들면 3배 혹은 4배등의 관계로 되는 배음성분이 되는 펄스열등에 의하여 구성되는 것이며, 이러한 단위펄스열신호를 복수개 합성해도 1개의 구형펄스열 신호를 구성하도록 한 것이다.

즉, 상기 단위펄스열 신호는 같은 형상의 구형파 펄스신호를 조합한 것은 아니고, 예를들면 하이레벨 부분과 로우레벨부분의 각 시간폭의 관계를 2 : 1 혹은 3 : 1과 같이 듀티가 상이한 복수의 펄스신호를 조합함으로써 펄스열 신호가 형성되도록 한 것이며, 펄스폭이 변조된 상태로 되어 있다. 또 이 펄스열 중에 펄스 결손부가 존재하도록 되어 있다. 그리고 음색이 양호한 음향이 발생하도록 함과 동시에, 경보효과도 향상하도록 하고 있다.

또 예를들면 1비트 마이크로컴퓨터와 같은 집적회로의 기능상 제약에 대응하도록 반도체 스위칭 소자의 온 혹은 오프의 반전 작동 타이밍이 동시에 설정되지 않도록 복수의 출력포오트에서의 출력신호를 제어하고 있다. 구체적으로 예컨데 2개의 출력포오트의 일방에는 홀수 어드레스로서 로우레벨 혹은 하이레벨에의 레벨변화를 지정하도록 함과 동시에, 타방의 출력포오트에는 짝수 어드레스로서 상기와 같은 레벨변화를 지정하도록 되어 있으며, 이들 출력포오트에서의 출력 신호에 의하여 각각 제어되는 2개의 반도체 스위칭 소자가 같은 시각에 반전제어 되지 않도록 하여져 있다.

상기 집적회로에 설정되는 메모리에는 용량에 한계가 있다. 따라서 이 용량 한계내에서 화음 구성의 음향을 연속적으로 발생시키기 위하여 본 발명에서는 화음주기를 보게되며 예를들면 400Hz의 기본주파수 성분을 포함한 단위펄스열 신호의 기본적인 단위주기는 1/400=0.0025(초) 즉 2.5(m초)이다. 또 이 400Hz의 음과 화음관계로 설정되는 음의 기본주파수는 예컨데 500Hz이며, 그 단위주기는 1/500=0.002(초) 즉, 2(m초)이다. 따라서 상기 2.5m초 및 2m초의 주기가 각각 정수개분 포함되는 최소공배주기를 1개의 화음주기로 하고, 이 화음주기에서 집적회로의 복수출력 포오트를 반복하여 액세스하게하면 연속한 경보음향을 발생할 수 있게된다. 구체적으로는 상기 화음주기를 10m초로하여 이 화음주기에 단위 주기 2.58m초의 펄스열 신호를 4개, 단위주기 2m초의 펄스열 신호를 5개 배열하도록 하는 것이다. 물론 상기 화음주기를 20m초로 헤도 무방하다. 이 경우 상기 화음주기에 상기 2개의 상이한 단위주기의 펄스열이 정수개 포함하고 있지 않는 경우에는 발생되는 음향의 음질이 저하 하게된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 경보음 발생장치에 있어서는, 충분히 간단하게 구성할 수 있도록 하여 실질적으로 화음구성이 되도록 청감상 듣기좋은 음향이 발생하도록 한다. 또 이와같은 장치를 구성하는 집적회로는 예컨데 1 비트 마이크로 컴퓨터와 같이 가격이 저렴하고 또 품질이 안정하고 소형화하게 구성할 수 있고 또 음색의 변경등 사양변경이 용이하다는 특징을 갖는다. 또 발생되는 음향중에 경보음의 음압이 크게 영향을 미치는 배음성분이 화음을 발생하는 주파수 성분으로서 포함하도록 되어 있는 것으로, 따라서 경보음으로서의 박력을 증강하는 것도 용이하다. 그리고 이러한 장치는 간단하게 경보장치의 하우징 안에 넣어 설정할 수 있고 자동차등에 대하여 간단하게 취부설정할 수 있는 것이다.

제 1 도는 제 1 실시예에 관한 경보음 발생장치의 회로구성을 표시한 것으로, 1비트 마이크로 컴퓨터(11)를 구비하여 이 마이크로 컴퓨터(11)는 제 1 및 제 2 출력 포오트(121, 122)를 가지며, 이 출력 포오트(121, 122)에서의 출력신호는 각 반도체 스위칭 소자를 구성하는 제 1 및 제 2 의 트랜지스터(131, 132)의 베이스에 공급한다.

상기 마이크로 컴퓨터(11)는 메모리(111)를 내설하고 있는 것으로, 이 메모리(111)에서 독출된 1비트 메이터는 상기 출력포오트(121, 122)에 출력하게 된다. 상기 제 1 및 제 2 의 트랜지스터(131, 132)의 각 콜렉터 전극은 제 1 및 제 2 의 승압트랜스(141, 142)의 각 1차 권선을 통하여 전원(+b)에 접속되며, 이 경우 상기 전원(+b)는 예컨데 13V에 설정되는 것이며, 또 트랜스(141, 142)의 1차측과 2차측의 승압비는 약 1 : 10으로 설정되어 있다. 그리고 이 트랜스(141, 142)의 각 2차 권선에는 발음장치(15)를 구성하는 제 1 및 제 2 의 발음체(device)(151, 152)가 접속되어있다. 이 발음체(151, 152)는 예컨데 박판상의 압전소자를 이용하여 구성되는 것이고, 상기 트랜스에서 공급되는 신호에 따라서 상기 압전소자는 기계적으로 전동되고 이 압전소자의 진동에 의하여 발음판이 진동하도록 된 공지의 것을 사용한다.

상기 마이크로 컴퓨터(11)에는 1M

의 발진주파수 설정용의 저항(16)이 접속하고 있는 것으로 예를들면 fc=24KHz의 클럭신호가 발생하도록 되어있다. 또 저항(17), 콘덴서(18) 및 제너 다이오드(19)의 각 소자는 마이크로 컴퓨터(11)에 공급될 정전압 전원회로를 구성하고 있다.

제 2 도는 상기 1 비트 마이크로 컴퓨터(11)로 사용되는 프로그램의 상태를 표시한 것이로, 이 프로그램은 출력 포오트(121, 122)에서의 출력신호를, 로우레벨 혹은 하이레벨로 되는 것을 지정하는 명령에 의하여 구성되어 있는 것으로, 주기 240 명령을 반복하도록 설정되어 있다. 또 1비트 마이크로 컴퓨터(11)에 있어서는 1비트마다 처리하는 것이므로 일방의 출력포오트(121)에 홀수의 어드레스 순위를, 또 타방의 출력 포오(122)에 짝수의 어드레스 순위를 지정하도록 한 것이며, 상기 출력포오트(121, 122)는 각 홀수 어드레스 및 짝수 어드레스에서 각각 로우레벨 혹은 하이레벨에 액세스하게 되어있다.

그리고 상기 각 어드레스에 대응한 1개의 명령은 1클럭신호에 의하여 실행하도록 되어있는 것으로, 그 실행시간 [1/fc=41.7μ초]이며, 1주시간은[240×1/fc=10m초]이다.

제 3 도(a) 및 제 3 도(b)는 상기 제 1 및 제 2 의 출력 포오트(121, 122)에서 출력되는 신호를 각각 표시하고 있는 것으로, 이 출력 포오트(121, 122)에서의 출력신호는 각각 구형펄스열 신호에 의하여 구성된다.

먼저 제 1 의 출력포오토(121)에서의 출력신호는 제 3 도(a)에 표시한 바와 같이 프로그램의 1주 사이에, 2.5m초의 단위주기(511)의 단위 펄스열의 패턴(501)이 4회 반복하도록 설정된다. 또 상기 단위주기(511)은 각각 하이레벨로 되어 있는 시간폭, 즉 펄스폭의 상이한 3개의 구형펄스에 의하여 구성되는 것으로, 각 단위주기(511)내에서 펄스변조된 상태로 되어있다.

또 제 2 의 출력포오트(122)에서는 출력신호는 제 3 도(b)에 표시된 바와같이 프로그램의 1주기 시이에 2m초의 단위주기(512)의 단위 펄스열의 패턴(502)가 5회 반복하도록 설정된다. 그리고 단위주기(512)는 각각 하이레벨로 되어있는 시간폭, 즉 펄스폭의 상이한 3개의 구형 펄스에 의하여 구성된 것으로, 이 각 단위주기(512)내에서 펄스 변조된 상태로 되어있다. 제 4 도(a) 및 제 4 도(b)는 상기 제 3 도의 파선으로 둘러싸인 부분을 확대하여 표시한 것으로, 이 출력 포오트(121, 122)의 각각에서 출력신호의 반전하는 타이밍은 동시에 발생하지 않도록 되어있다. 이것은 제 2 도에 표시한 프로그램에서도 이해되는 것으로, 이 출력 포오트(121, 122)에서 각각 발생하는 제 1 및 제 2 의 출력신호의 반전 타이밍의 상위분(53)은 1클럭타이밍으로 설정하게 된다.

경보음을 구성하는 2개의 음향신호의 기본주파수비는 화음의 구성조건등에서 4 : 5 혹은 5 : 6의 비율이 바림직한 것으로 알려져 있다. 경보음 이외에도 음색이 양호하도록 하는 화음의 구성은 복수의 음향신호 각각의 기본주파수의 비는 간단한 자연수, 예컨데 "1""2""3"....와 같은 상태임을 알려진 것이다. 예컨데 악기의 음계로서 "C, E, G", "F, A, C" 혹은 "G, B, D"등의 화음을 구성하는 음향신호의 기본 주파수의 비는 모두 4 : 5 : 6로 되어있다.

본원 발명자등은 화음을 구성하는 2개의 신호 각각의 기본 주파수의 역수에 대응한 단위 주기의 최소공배수에 대응한 보이는 바와같은 주기성을 갖고 있음을 알게되었다. 구체적으로은 단위주기가 2.5m초(400Hz)의 제 1 신호와 단위 주기가 2m초 (500Hz)의 제 2 신호등에 의하여 화음을 구성하는 경우, 제 1 신호는 4회, 또 제 2 신호는 5회 반복하는 주기(10m초) 마다에, 제 1, 제 2 의 신호의 상대관계가 특정되는 상태로 되는 것이다. 이하 여기서는 이 제 3 도에 부호(52)로 표시한 주기를 [화음의 주기]라 칭하기로 한다.

마이크로 컴퓨터(11)의 출력 포오트(121, 122) 각각에서의 출력신호의 상대관계는 상기와 같이 화음의 주기로 반복하도록 하면 되는 것이다. 따라서 1비트 마이크로 컴퓨터(11)와 같이 복잡한 타이밍 계산의 실행이 될수 없는 기능의 낮은 회로장치이어도, 제 2 도와 같은 화음의 주기 사이만의 하이레벨 및 로우레벨의 패턴을 프로그램적으로 메모리(111)에 기억하고 이것을 클럭신호에 따라서 반복하여 독출출력 하도록 함으로써 화음을 형성하는 신호를 연속적으로 발생하도록 되는 것이다.

즉, 제 1 도에 표시한 경보음 발생장치에 있어서는 1비트 마이크로 컴퓨터(11)의 제 1 및 제 2 의 출력 포오트(121, 122)에, 제 2 도에 표시한 바와같은 프로그램에 따라서 로우레벨 및 하이레벨의 상태가 반복되는 구형 펄스열 신호가 출력되는 것이고, 상기 프로그램은 마이크로 컴퓨터(11)에 내장된 메모리(111)에 기억설정 되어 있는 것이다. 그리고 상기 출력 포오트(121, 122)에서 각각 발생되는 펄스열 신호는 실질적으로 화음을 구성할 수 있도록 하는 기본주파수성분과, 이 기본 주파수성분의 복수배의 배음성분을 포함하도록 한 구형 펄스 신호에 의하여 구성되는 것이며, 실질적으로 단위 펄스열 마다에 펄스변조된 구형 펄스열을 발생하도록 된 것이다.

그리고 상기 1 비트 마이크로 컴퓨터(11)는 트랜지스터(131, 132)의 반전동작 시기가 동시의 상태가 되지않도록 상기 메모리(111)에서의 독출정보를 제 1 및 제 2 의 출력 포오트(121, 122)에 분배하여 반복하여 출력하도록 프로그램되어있다. 이 경우 1개의 반복주기, 즉 화음의 주기중에 기본주파수의 단위 주기(511, 512)는 각각 복수개 포함하도록 프로그램되어 있는 것이다.

이러한 동작을 실행하는 프로그램은 제 1 및 제 2 의 출력 포오트(121, 122)에서 각각 출력되는 제 1 및 제 2 의 구형펄스열 신호의 최소공배수에 상당하는 주기가 상기 화음주기(52)에 일치토록 하면, 메모리(111)의 기억 용량을 최소한으로 하는 것이 가능하다.

또 상기 마이크로 컴퓨터(11)의 프로그램에 있어서는, 상술한 바와 같은 홀수 어드레스 및 짝수 어드레스로, 제 1 및 제 2의 출력 포오트(121, 122)를 액세스하도록 되어있다. 따라서 제 1 및 제 2 의 트랜지스터(131, 132)는 같은 타이밍에서 반전 제어되지 않게 되어있다. 이와같이 하면 1비트 마이크로 컴퓨터(11)과 같이 1명령에서 1개의 입출력 포오트만의 액세스만 하게 하는 기능의 낮은 마이크로 컴퓨터라 할지라도 제 3 도(a) 및 제 3 도(b)에 표시한 바와 같은 제 1 및 제 2 의 펄스열 신호를 출력하게 되는 것이다.

제 2 도에 표시한 프로그램에 따라서 제 2 의 출력 포오트(122)에서 발생된 펄스열신호는 상술한 바와같이 제 3 도(b)와 같이되며, 또 그 1개의 단위주기는 제 4 도(b)에 표시한 바와같이 되는 것이며 이 1개의 단위주기를 구성한 3개의 펄스신호의 펄스폭의 관계는 제 5 도(a)에 표시한 바와같이 된다. 즉 이 단위주기를 구성하는 3개의 펄스신호의 펄스폭의 관계를 8 : 4 : 2의 관계로 하였으므로 이러한 펄스열 신호로 발생되는 음향의 주파수 특성을 보면 제 6 도(a)에 표시한 바와같다. 즉 기본주파수 성분(1)에 대하여, 제 3 차 배음성분(3)이 높은 레벨의 상태로 되어있다. 여기서는 펄스열 신호의 레벨을 a로 한 경우를 기준으로 하여, 상기 주파수 특성이 표현되어있다.

또 펄스열 신호가 제 5도 (b) 및 제 5 도(c)에 표시한 상태로 되어 있을 경우에는 그 각각의 신호의 주파수 특성은 각각 제 6 도(b) 및 제 6 도(c)에 표시한 대로 되는 것이다.

제 5 도(b)의 경우는 3개의 펄스신호의 펄스폭을 8 : 6 : 4의 관계로 설정한 것이고, 이 경우에는 특히 3차배음의 레벨이 커지며, 배음성분의 음압의 높은 음을 얻게된다. 또 제 5 도(c)의 경우는 단위펄스주기를 2개의 펄스에 의하여 구성하고, 이 2개의 펄스의 펄스폭을 3 : 4의 관계로 설정한 것이다. 이와같이 하면, 기본주파수 성분(1)의 크고 부드러운 감각의 음이 발생하게 된다.

제 7 도(a) 및 제 7 도(b)는 1비트 마이크로 컴퓨터(1)의 제 1 및 제 2 의 출력 포오트(121, 122)에서 각각 얻어지는 출력 구형펄스신호의 다른 예를 예시한 것으로, 이 예시에서는 일정한 펄스폭의 펄스신호를 포함 사용하도록 되어있다. 그리고, 각 구형펄스열 신호의 단위주기(511, 512)에서 그 펄스수를 임의수로 설정하도록 되어있으며, 특히 펄스 결손부분(5011, 5021)이 존재하도록 하여져 있다. 이러한 상태의 구형펄스열 신호를 사용하도록 하면, 기본주파수 성분의 제 3 차 배음성분을 많이 포함하도록 하는 것이다.

상기와 같은 구형펄스열 신호에 의하여 트랜지스터(131, 132)를 제어하여 발음체(151, 152)에 의하여 구성되는 발음장치(15)를 구동하도록 하는 것인바 제 8 도는 이러한 발음장치의 특히 일방의 발음체에 대응한 부분을 구체적으로 예시하고 있다. 즉, 트랜지스터(131 혹은 132)에서의 출력신호로 구동되는 발음부재(21)는 진동판(22)에 박판상으로 된 압전소자(23)를 접합하여 구성된다. 이 발음부재(21)는 제 1 하우징(24)의 개구부에, 이 개구부를 막는 상태로 배설되어 있다. 이 제 1 하우징(24)의 개구부에는 뚜껑이 되는 제 2 하우징(25)이 취부 설정되는 것으로, 상기 발음부재(21)는 제 1 하우징(24)과 제 2 하우징(25)과의 사이에 끼워지는 상태로 고정지지하도록 되어있다.

상기 제 2 하우징(25)에는 발음부재(21)의 면에 대향한 부분에 다수의 개구(261),…이 형성되어 있는 것으로, 이 개구는 발음부재(21)의 진동에 의하여 발생된 음향을 외부에 방출하기 위하여 사용되는 것으로, 발음부재(21)로 단락된 제 2 하우징(25)의 내부는 공기충(27)을 형성하도록 되어져 있다.

제 1 하우징(24)의 저판 외측에는 제 1 도로 표시한 트랜지스터, 트랜스등의 구동회로부(28)이 취부설정 되어있는 것으로, 이 구동회로부(28)에서 상기 발음부재(21)에 리드선(19, 20)을 통하여 발음 구동신호를 공급하도록 되어있다.

이와같이 구성되는 발음장치는 제 1 도로 표시한 발음체(151, 152) 각각에 대응하여 설정하는 것이며, 예를들면, 발음체(151)에 대응한 발음장치에서는 공진주파수 400Hz 및 1.2KHz가 되도록 각부의 형상, 재질, 치수등이 적절하게 설정하여져 있다. 또 발음체(152)에 대응한 발음체에서는 공진주파수 500Hz 및 1.5KHz가 되도록 설정되어 있다.

제 9 도는 공진주파수 500Hz 및 1.5KHz로서 상기와 같은 발음장치를 구성한 경우의 주차수 특성을 표시한 것이다. 제 8 도로 표시한 발음장치에서는 2개의 구형펄스열 신호를 형성한 경우에는 2개조를 필요로 하게되는데, 제 1 도에 표시한 발음체(151, 152)를 1개의 발음장치에 의하여 구성하도록 해도 무방하다.

제 10 도에 표시한 발음장치는 평판상의 제 1 및 제 2 의 발음부재(31, 32)를 구비하는 것으로, 이발음부재(31, 32)는 간격을 설정하여 평행한 상태로 설정되어있다.

이 제 1 및 제 2 의 발음부재(31, 32)는 각각 제 1 도로 표시한 발음체(151, 152)에 대응한 것으로, 이 발음부재(31, 32)는 각각 원판상의 금속 진동판(33, 34)에 각각 박판원판상의 압전소자(35, 36)을 접합함으로써 구성되며, 여기서 상기 압전소자(35, 36)의 치수는 각각[42ø×0.3mm] 및 [48ø×0.3mm]이며, 진동판(33)은 고닉켈 합금 예컨데 코발(상품명 일본광업(주)제품)으로 구성하고 진동판(34)은 황동으로 구성되는 것으로 이 진동판(33, 34)의 치수는 모두 [90ø×0.2mm]이다.

상기 제 1 및 제 2 의 발음부재(31, 32)의 각 외주부는 합성수지에 의하여 구성되는 링(Ring)(37)에 고정되어 지지하도록 된 것으로, 이 발음부재(31, 32)의 사이에는 공기실(38)이 형성되며, 이 제 1 및 제 2 의 발음부재(31, 32)에 의하여 발음기구(39)를 구성하도록 되어있다.

상기 제 1 및 제 2 의 발음부재(31, 32)에는 리드선(401, 402), 또(411, 412)를 통하여 구동회로(42)에 접속된다. 이 경우 제 1 발음부재(31)의 리드선(401, 402)는 이 도면에서는 특별히 표시하지 않았으나, 링(37)에 형성된 홈을 통하여 구동회로(42)에 유도되어있다.

상기 링(37)에는 예컨데 4개소의 凹부(371)(도면에서는 다른 3개소는 보이지 않으므로 표시하지 않았음)이 형성된 것으로, 이 凹부(371)에는 고무재의 지지부재(431)이 끼워져 있다. 이 지지부재(431)는 하우징(44)의 내벽부에 취부설정 하도록 되며, 상기 발음기구(39)는 하우징(44)의 내부에 탄성적으로 지지설정하도록 되어 있다.

상기 하우징(44)은 본체부(441)와 이 본체부의 개구부분에 끼워 맞춰진 뚜껑체(442)등에 의하여 구성되는 것으로, 상기 지지부재(431)은 본체부(441)의 개구부 주연에 형성한 凹부에 끼우고, 이것을 뚜껑체(442)로 눌러 끼워 고정하도록 된 것이다.

여기서 상기 링(37)의 외경을 93mm로하고 하우징(44)의 내경을 100mm로 설정함으로써 링(37)의 외주부에 길이(h), 폭(y)의 전주에 걸쳐 링 상태의 음향통로(45)를 형성하도록 되어있다. 또 제 1 의 발음부재(31)와 하우징(44)과의 사이에 두께 ha=11mm의 앞축 공기층(46)이 형성되도록 함과 동시에, 제 2 의 발음부재(32)와 본체부(441)과의 사이에 두께 R=5mm의 후축공기층(47)이 형성하도록 된 것이다. 그리고 하우징(44)의 두껑체(442)의 공기층(46)에 대면한 부분에는 외측으로 치우치게 분포토록 하여 직경 4.8mm의 발음용의 예컨데 48개의 개구(481), (482), …를 형성하도록 한다.

즉, 이와같이 구성되는 발음장치는 2개의 경보장치를 동시에 구동한 것과같은 화음을 발생하게 되는 것이되며, 예를들면 자동차등에 탑재한 호른으로서 사용하는 경우에 공간의 절약 및 경량화등을 실현하는데 큰 효과를 발휘한다.

이러한 발음장치에 있어서, 저주파영역에 공진특성을 설정하기 위하여는, 진동 부분의 직경을 크게 설정하고, 또 이 진동 부분의 두터운 두께를 얇게 구성하여 그의 진동 부분의 외주를 고정하는 것이 알려져있다. 이 발음장치의 각 부분의 크기를 상기와 같이 설정하며 발음부재(31, 32)의 1차 공진주파수는 각각 약 400Hz 및 약 500Hz로 설정하는 것이다.

지금까지의 실시예 설명에서는 1비트 마이크로 컴퓨터(11)의 제 1 및 제 2 의 출력 포오트(121, 122)에서의 출력신호는 제 3 차 배음성분이 더욱 많이 포함되는 음향이 발생하도록 구성되어 있다. 그러나 발음체(151, 152)이 주파수 특성에 대응하여 다시 다른 배음성분이 최대가 되도록 마이크로 컴퓨터(11)의 프로그램을 설정하도록 해도좋다.

예컨데, 제 11 도(a) 및 제 11 도(b)에서 각각 표시한 구형 펄스열 신호는 상기 제 1 및 제 2 의 출력 포오트(121, 122)에서 출력되도록 하면 4차 배음성분의 레벨이 최대로 설정하는 음향이 발생하게 된다.

또 제 1 도에 표시한 발음장치에 대응하여 설명한 지금까지의 실시예에서는 2 개의 음을 합성하여 화음을 형성하는 경우를 예로 설명하였으나, 1비트 마이크로 컴퓨터(11)로 설정되는 3개의 출력 포오트를 사용하고 그 각 출력포오트 각각에서 상이한 구형펄스열 신호를 출력시켜, 3개의 음이 발생하도록 해도 무방하다. 예를들면, 상기 3개의 출력포오트에서 단위주기 2.5m초(400Hz), 2m초(500Hz) 및 1.67m초(600Hz)의 실질 4 : 5 : 6의 주파수 관계로 되는 펄스열신호를 발생시키면 3음이 화음이 표현되는 것이고 이 경우의 화음주기는 10m초로 된다.

1비트 마이크로 컴퓨터(11)의 출력포오트(121, 122)에 나타나는 구형 펄스열 신호의 기본주파수 성분은 각기 상이한 기본주파수 성분을 갖도록 설정되어 있다. 그리고 이 기본주파수 성분의 상이한 펄스열 신호에 의거하여 발생되는 구동신호에 의하여 발음장치를 구동하도록 하여져있다.

그러나, 마이크로 컴퓨터(11)로 발생되는 예를들면 제 12 도(a) 및 제 12도 (b)로 각각 표시되는 구형펄스열 신호를 마이크로 컴퓨터(11)내에서 가산 혹은 감산하고, 이 신호를 출력포오트(121, 122)에서 출력시키도록 해도 좋다. 구체적으로는 제 13 도로 표시한 1비트마이크로 컴퓨터(11)의 내부에서, 상기 제 12 도(a) 및 제 12도(b)로 표시한 펄스열 신호를 감산하고 제 12 도(c)로 표시한 신호를 형성시키도록 한다. 그리고 마이크로 컴퓨터(11)의 제 1 및 제 2의 출력포오트(121, 122)에서 상기 제 12 도(c)로 표시한 신호의 프러스축과 마이너스축등을 각각 출력시켜, 이 출력신호에 의하여 트랜지스터9131, 132)를 제어하도록 구성한다.

이 경우 마이크로 컴퓨터(11)의 메모리(111)에는 제 12 도(a) 및 제 12 도(b)로 표시한 파형을 감산한 상태의 제 12 도(c)에 표시한 파형이 프로그램 되어있는 것이며, 이 경우 상기 2개의 파형을 가산 합성한 파형을 프로그램해도 좋은 것이다.

상기 마이크로 컴퓨터(11)의 출력에 의하여 제어되는 제 1 및 제 2 의 트랜지스터(131, 1320는 푸쉬 풀(push pull)상태로 사용되는 것이며, 이 트랜지스터 회로에서의 출력신호는 승압트랜스(14)에 공급된다. 이 경우 프랜스(14)는 중간 탭단자(143)를 갖는 구조로 되며, 이 탭단자(143)는 전원(+b)에 접속하게 된다.

이 경우 트랜지스터의 오프상태의 반전시에 발생하는 역방향의 전압은 화음주기인 10m초(100Hz)의 고조외파를 발생하여 음색을 악화시키도록되나, 다이오드(144, 145)를 접속 설정함으로서 방비할 수가 있다.

또 제 13 도에서는 제 1 및 제 2 의 발음체(151, 152)를, 트랜스(14)의 2차측에 병렬로 접속하도록 표시하여져 있다. 그러나, 공전대역폭이 넓은 압전소자를 사용한 진동판을 발음체로서 사용하도록 한 경우, 혹은 전자력에 의하여 구동되는 스피커를 발음장치로서 사용하는 경우에 있어서는, 1개의 발음체에 의하여 화음을 발생하는 발음장치를 구성할 수 있는 것이다. 또 화음을 구성하는 2개의 신호의 기본주파수를 400Hz와 500Hz로 설명하였으나, 이 주파수는 제 1 도 및 제 13 도로 표시한 저항(16)의 값을 변경함으로써 임의로 설정이 가능하다. 또 2개의 기본주파수의 관계도 4 : 5 혹은 5 : 6의 관계로 표사하였으나, 이것도 예컨데 3 : 4, 6 : 7등의 임의관계로 설정할 수 있으며, 요컨데, 간단한 자연수에 비례하도록 하면 효과적인 화음이 구성하게 된다.

지금까지 설명한 실시예에 있어서는 모두 1비트마이크로 컴퓨터를 사용하는 것을 원칙으로 하였으나, 통상 1비트 마이크로 컴퓨터라 불리우는 이외의 집적회로를 사용하도록 해도 무방하다.

예를들면, 메모리를 내장한 집적회로를 사용하는 것으로, 상기 메모리에 미리 파형정보를 기억시켜둔다. 그리고 이 메모리에 기억되어있는 정보를 시간의 경과와 같이 출력포오트에 출력시키도록 하는 것으로 예를들면, 멜로디 발생용의 집적회로 장치와 같은 것으로 하면 된다. 또 1비트마이크로 컴퓨터에 국한되는 것은 아니고, 4비트 데이터나, 8비트 데이터를 사용하는 마이크로 컴퓨터에 의하여 경보음 발생장치를 구성할수도 있는바, 실제로는 복잡하며 고도의 기능은 필요로 하지않는 마이크로 컴퓨터에 의하여 이 발명에 관한 경보음 발생장치를 구성할 수 있다.

상기 제 3 도(a), 제 3 도(b), 제 4 도(a), 제 4 도(b), 제 5 (b)에 표시되는 구형펄스열신호는 동차 급수적으로 펄스폭이 변화되는 펄스폭을 변조하는 것이다. 또 제 5 도(a)에 표시된 구형펄스열 신호는 등비급수적으로 펄스폭이 변화된 것이다. 그리고 이러한 펄스폭 변조에 의하여 음색을 변화하도록 함으로써 다음과 같은 특징을 발휘한다.

예를들면, 상술한 특개소 57-210395호 공보에 표시된 종래의 기술에서는, 기본주파수 500Hz이며, 3차배음의 성분의 주파수(1.5KHz)를 옴압의 주성분으로 하는 구형펄스열 신호를 형성코져 할때에는 제 14 도에 표시한 바와같이 발진주파수[f=1.5KHz], [분주비 N=3]로 설정함으로써 얻어지는 2펄스가 온으로, 1펄스는 오프상태로 되는 일의적인 패턴만 얻게된다. 그리고 그 음색 및 음압의 고정적인 것으로되고 만다는 것을 알수 있다. 따라서 이러한 상태에서는 예컨데 자동차용 호른으로서 요구되는 음색, 구체적으로는 기본주파수 성분과 그 배음성분을 포함하는 음을 발생할 수는 있으나, 기본주파수와 배음성분의 비율을 임의상태로 할수는 없다.

자동차용 호른은 그차량이나, 사용자나, 생산자등의 희망 또는 필요조건에 따라 여러가지 음색 및 음압이 요구된다. 그러나, 상기와 같이 획일적인 상태에서는 상기와 같은 요구에 충분히 대응할 수 없다.

또 자동차에 호른장치로서 탑재되는 발음장치는 그 기계적 구조 및 크기상태가 차종에 따라 상위할 수가 있다. 그리고 이 발음장치는 그 디자인에 따라 각각 상이한 주파수 특성을 갖는다. 따라서 자동차용 호른을 구성하는 경우에는 이발음장치를 구동하는 회로에서 발생되는 펄스열 신호의 주파수 특성과, 상기 발음장치의 주파수 특성등을 어울리게 한 것이 아니며 효과적으로 음향을 발생할 수 없다. 즉, 구동펄스열 신호 및 발음장치의 각 주파수 특성이 조화된 상태가 아니면, 발음장치의 공진특성을 이용하여 효율적으로 음향을 발생할 수 없다. 따라서 제 14 도에 표시한 바와같은 펄스열 신호에서는 특성이 획일적이므로 발음장치에 조화시킬 수가 없는 것이다.

따라서 이러한 자동차용 호른으로서 사용하는 경우에는 자동차에 탑재하는 발음장치의 공진주파수특성과 조화시킬 수 있도록 하기위해 기본주파수 및 그 배음주파수 성분, 그리고 이들 주파수 성분 각각에 의한 음압의 상태, 다시말하면 주파수 스펙트럼을 자유로이 설계할 수 있도록 된 경보음의 음원신호를 발생하는 것이 요구되는 것이다.

실시예에 표시한 경보음 발생장치에서 발생되는 발음장치의 구동신호는 구형펄스열 신호로 구성되는 것이며, 이 펄스열 신호를 구성하는 단위 펄스열은 각 펄스폭이 상이한 복수의 구형펄스의 집합으로서 구성되어 있다. 따라서 상기 복수의 구형펄스의 펄스폭을 임으로 변경함으로써 임의 주파수 스펙트럼의 음원신호로 할수있는 것이며, 여러가지의 요구나 발음장치의 주파수 특성에 잘 맞는 음원신호를 발생시킬 수 있게 되는 것이다.

제 15 도에 표시한 펄스폭 변조된 구형 펄스열 신호는 제 16 도에 그 1 개의 단위펄스열 부분을 꺼내어 표시한 바와같이 구형펄스열의 기본주기는 프로그램의 1주기의 시간인 2m초(기본 주파수 500Hz)이며, 이 기본주기에 단위펄스열을 구성하는 복수의 펄스가 존재하게 된다. 구체적으로는 각 펄스폭이 상이한 3개의 구형펄스로, 1개의 단위펄스열윽 구성하도록 되어있다. 이 예에 있어서는 상기 3개의 펄스의 펄스폭은 20/fc, 10/fc, 30/fc와 같이 등비급수적으로 반감하는 상태로 설정되어있으며, 이 경우의 공비는 0.5이다. 그리고 이러한 펄스열을 의한 음향의 주파수 부포의 상태는 제 16 도(b)에 표시된 바와같이 되는 것이다.

공비 r가 상이한 펄스열 신호를 형성하기 위하여, 1비트 마이크로 컴퓨터(11)의 프로그램의 내용을 변경하고, 제 17 도(a)에 표시한 바와같이 단위펄스열을 구성하는 3개의 펄스신호의 펄스폭이 순차로 등비급수적으로 감소하는 상태라 한다. 이러한 단위펄스열에 의하여 구성된 구형 펄스열 신호는 마이크로 컴퓨터(11)의 출력 포오트에서 출력하는 것으로써 승압트랜스(14)의 2차측에 나타나는 신호의 기본주파수성분 및 3차 배음성분과, 등비급수의 여러가지의 공비 r와의 관계를 주파수 분석장치를 사용하여 실험적으로 구하면 제 17 도(b)에 표시한 바와같이 된다.

이 제 17 도(b)에서, a로 표시된 파선은 기본주파수 성분, b로 표시된 실선은 3차 배음성분이며, c 및 D는 각각 제 14 도에 표시한 단위의 펄스열의 경우에 기본 주파수 성분 및 3 차 배음성분이다.

따라서 이러한 실시예에서 확실한 바와같이 공비 r를 0.5부근에 설정하면, 기본주파수 성분을 어느정도 포함하면서 3차 배음성분을 점 D에 비교하여 약 3.5db 크게할 수 있게 된다. 제 16 도 (a)에 표시한 파형이 이 공비 0.5에 대응하는 것이며, 이러한 파형의 경우는 제 16 도(b)에 표시한 바와같이 상기 예에 표시한 발음장치의 2차 공진주파수도 되는 음압주성분 1.5KHz의 구동전압성분(3차 배음성분)이 크게 할 수 있게 된다. 다라서 이 발음장치에서 발생되는 음향의 음압을 효과적으로 증대시킬 수 있게 된다. 또 이 경우 기본주파수로되는 1차 성분도 충분히 포함한 상태가되며, 발생되는 음향의 음색도 충분히 부드러운 감각의 것이된다.

이와같은 실험결과에서 제 17 도(b)에 표시한 실험범위로부터 공비 r를 크게, 즉 펄스폭의 변화를 작게하면 3차배음성분을 크게 할 수가 있고 또 공비 r를 작게하면 기본주파수 성분의 큰 부드러운 감각의 음으로 할수 있음이 판명된다.

또 상기 설명에서는 공비 r를 0.5이상으로하면, 기본주파수 성분을 어느정도 포함하면서 3차 배음성분이 커지는 것으며 자동차용의 호른으로서 효과적으로 이용할 수 있는 것이라 상술하였다. 그러나, 제 17 도(b)에서는 공비 0.5일때의 기본주파수 성분 a와 3차 배음성분 b와는 대체로 같은 레벨의 상태로 표시되어 있다. 또, 공비 0.5의 제 6 도(a)에 표시한 파형의 제 16 도(b)로 표시한 특성에서는 3차배음성분(3)이 기본주파수 성분(1)보다 현격하게 큰 상태로 표시되어 있다. 여기서 제 16 도(b)의 특성도 마이크로 컴퓨터의 출력 포오트에 나타나는 신호를 주파수 분석하여 얻어진 것을 표시하는 것이며, 제 17 도(b)는 발음장치의 구동전압 신호를 주파수 분석하여 구한것이다. 이 제 16 도(b) 및 제 17 도(b)의 특성은 공통의 주파수 분석장치를 사용하여 구한 것인바, 다음과 같은 이유로 같은 공비 0.5이어도, 기본주파수 성분과 3차 배음성분의 비율이 일견 상이하게 표현되는 것이다.

그 첫째 이유는 압전소자를 이용한 발음체와 승압트랜스의 임피던스는 주파수에 의하여 상이한 상태에 있다. 따라서 마이크로 컴퓨터의 출력포오트에서 출력되는 신호의 특성이 그대로 증폭되어 발음체의 구동전압신호의 주파수 특성을 되지 않는다.

또 둘째 이유는 제 16 도 (b)에 표시한 특성도는 통상의 스케일을 사용하고 있으나. 제 17 도(b)의 특성은 로그(log)스케일이므로 제 16 도(b)의 특성도에 있어서 기본주파수 성분과 3차 배음성분의 차가 크게보인다.

또 양호한 화음을 형성하기 위해서는 합성하는 예를들면, 2개의 음의 기본주파수의 관계를 4 : 5와 같이 정수비로 설정하면 되는 것은 알려져있는바, 이 관계는 예를들면 4 : 5.1의 관계, 구체적으로 400Hz와 510Hz의 신호의 합성으로 형성하도록 해도 양호한 화음이 구성되는 것이며 보다 양호한 음색을 얻을 수도 있다. 한편 1개의 화음주기중에 단위주기가 실질적으로 정수개분 포함하도록 하는 것은 필요하다. 예를들면, 기본주파수가 400Hz의 음을 얻고져 하는 경우에 반복되는 화음주기중에 단위주기는 1,400Hz의 단위펄스열을 예를들면, 4.8개 넣어 상기 반복주기를 4.8/400=1/83.33하면, 발생되는 음의 주파수는 83.33Hz가 되면 크게 이그러진 상태로 되어 400Hz의 음을 얻지 못하게된다. 그리고 이 경우에 이그러짐이 나타나지 않게 하지 위하여는 이상적으로는 단위 펄스열을 약 4.9개 내지 5.1개(실질정수개 5)의 범위내로 하는 것이 필요하다고 생각된다.

다음에 단위펄스열을 펄스폭 변조한 상태의 펄스신호열에 의하여 구성하면, 어떠한 음이 발생되는가에 대하여 고찰한다. 제 18 도(a)에 표시한 단위 펄스열은 이 펄스열을 구성하는 3bk펄스의 펄스폭을 일정폭씩 등차급수적으로 감소시키도록 한 것이고 그 주파수 특성은 제 18 도(b)에 표시한 것과 같이된다. 이 예에서는 제 16 도(a)에 표시한 파형에 비교하여 펄스폭의 감소량을 적게 한 것이며, 교차배음성분이 되는 3차 배음성분을 많이 포함한 음압의 큰 음향이 발생하게 된다.

제 19 도(a)에 표시한 단위 펄스열은 단위주기내에 2개의 펄스가 존재하는 상태에서 구성되는 것이며, 이러한 파형의 경우에는 제 19 도(b)에 표시한 바와같이 음압은 약간 저하하나, 기본 주파수 성분이 큰 부드러운 음이 발생하게 된다.

또 제 20 도(a)에 표시된 단위펄스열은 압전소자를 이용한 발음장치의 공진특성에 맞추어 예를들면 20m초의 단위주기중에 4개의 펄스를 발생하도록 한 것으로, 제 20 도(b)에 표시한 바와같이 고차배음성분이 되는 4차배음성분(4)을 많이 포함하도록 하는 것이 용이하게 되는 것이다.

또 제 21도 (a)에 표시한 바와같은 단위 펄스열에서는 단위 주기내에 설정되는 4개의 펄스중의 1개의 펄스를 오프시킨 상태로 되어있는 것으로, 이러한 파형의 경우에는 제 21도 (b)로 표시된 바와같이 2-4차의 각 배음성분(2-4)을 크게 설정할 수 있도록 되는 것이다.

Claims (19)

1. 복수개의 출력 포오트를 구비한 집적회로와, 각각 상기 집적회로의 출력 포오트로부터의 출력신호에 의하여 제어하도록 된 복수의 반도체 스위칭 소자와, 상기 복수의 반도체 스위칭 소자로부터의 출력신호에 의하여 구동되며, 화음이 설정된 음향을 발생하는 발음장치를 구비하고, 상기 집적회로는 상기 복수의 출력 포오트 각각에 로우레벨과 하이레벨의 반복되는 신호에 의하여 구성되는 구형펄스열 신호를 출력시키는 프로그램을 기억한 메모리를 구비하는 것으로, 상기 구형 펄스열 신호는 각각 화음을 구성하는 관계로 설정된 기본 주파수 성분과, 이 기본주파수 성분의 복수배의 배음성분을 포함한 1개의 단위주기에 대응한 단위 펄스열의 조합으로 구성하도록 하고, 상기 집적회로는 상기 메모리에서의 독출정보에 대응한 출력을 상기 복수의 출력 포오트에서 반복출력시키도록 되어있으며, 이 1개의 반복주기는 상기 단위주기가 실질적으로 정수개 포함되는 화음주기로 설정하도록 됨을 특징으로 하는 경보음 발생장치.
2. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 집적회로(11)는 상기 복수의 출력 포오트(121, 122)에서 각각 출력되는 로우레벨 및 하이레벨로 반복되는 출력신호가 상기 복수의 출력 포오트 각각에서 상이한 타이밍으로 반전하도록 된 경보음 발생장치.
3. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 집적회로는 1비트 마이크로 컴퓨터(11)에 의하여 구성되는 경보음 발생장치.
4. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 출력 포오트(121, 122)에서 각각에서 출력되는 구형펄스열 신호를 각각 구성하는 단위 펄스열의 단위 주기의 취소 공배수는 상기 화음주기에 일치하도록 된 경보음 발생장치.
5. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 발음장치는 상기 복수의 반도체 스위칭소자(131, 132)로 증폭된 신호를 승압하는 트랜스(14)와 이 트랜스에서의 출력신호에 의하여 구동되는 압전소자를 이용한 발음체(151, 152)로 구성된 경보음 발생장치.
6. 상기 제 5 항에 있어서, 상기 승압트랜스(14)는 상기 복수의 반도체 스위칭 소자(131, 132) 각각에서의 출력신호가 공급하는 복수조의 트랜스(141, 142)에 의하여 구성되며, 이 트랜스 각각에서의 출력신호는 각 공진주파수의 상이한 상태로 설정된 복수의 발음체(151, 152)에 각각 공급되는 경보음 발생장치.
7. 상기 제 5 항에 있어서, 상기 승압트랜스(14)는 1차측 권선에 중간 탭 단자(143)를 갖는 1개의 트랜스에 의하여 구성되며, 상기 1차측 권선의 양단에 상기 1쌍의 반도체 스위칭 소자(131, 132) 각각에서 출력신호를 공급하고 상기 트랜스의 2차측 권선에 상기 발음체(151, 152)를 접속해서된 경보음 발생장치.
8. 상기 제 7 항에 있어서, 상기 승압트랜스(14)의 2차측 권선에는 서로 공진 주파수가 상이한 1쌍의 발음체(151, 152)를 병렬로 접속하여서 된 경보음 발생장치.
9. 상기 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 발음체(151, 152)에 의하여 구성되는 발음장치는 각 공진주파수의 상이한 1쌍의 발음부재(31, 32)에 의하여 구성되며 이 1쌍의 발음부재는 단일 하우징(44)내에 조립 설정하도록 된 경보음 발생장치.
10. 상기 제 7 항에서 있어서, 상기 승압트랜스(14)의 1차측 권선의 양단과 상기 중간 탭 단자(143)와의 사이에 각각 역전전압 흡수용 다이오드(144, 145)를 접속한 경보음 발생장치.
11. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 집적회로(11)의 복수의 출력 포오트(121, 122)의 각각에서는 그 출력 포오트 마다에 각각 상이한 기본 주파수 성분을 설정한 단위 펄스열에 의하여 구성되는 구형 펄스열 신호를 출력하도록 된 경보음 발생장치.
12. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 집적회로(11)의 설정되는 메모리(111)에는 각각 상이한 기본주파수 성분을 갖는 복수의 단위 펄스열을 합성한 상태의 파형신호를 프로그램 되어있는 경보음 발생장치.
13. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 직접회로(11)는 각각 펼스폭이 상이한 복수의 구형 펄스신호의 집합으로된 단위 펄스열을 반복하여 발생하는 펄스발생 수단이 의하여 구성되는 경보음 발생장치.
14. 상기 제 13 항에 있어서, 상기 단위 펄스열은 2-4개의 구형 펄스집합에 의하여 구성되는 경보음 발생장치.
15. 상기 제 14 항에 있어서, 상기 단위 펄스열은 특정되는 비율로 펄스폭이 변화하도록 한 복수의 구형 펄스의 집합에 의하여 구성된 경보음 발생장치.
16. 상기 제 15 항에 있어서, 상기 단위 펄스열은 등비급수적으로 펄스폭이 변화되는 복수의 구형 펄스의 집합에 의하여 구성된 경보음 발생장치.
17. 상기 제 15 항에 있어서, 상기 단위 펄스열은 등차급수적으로 펄스폭이 변화되는 복수의 구형 펄스의 집합에 의하여 구성된 경보음 발생장치.
18. 상기 제 16 항에 있어서, 상기 등비급수의 공비는 0.5이상으로 설정하도록 된 경보음 발생장치.
19. 프로그램 데이타를 저장하기위한 메모리, 미리 결정된 주파수를 가진 복수의 클럭신호를 제공하는 클럭신호발생기, 상기의 프로그램 데이터를 수행하기 위한 마이크로 프로세서, 그리고 구형 펄스열을 구성하는 로우레벨 및 하이레벨 신호를 출력시키는 적어도 두개의 출력포오트-상기 메모리는 복수의 어드레스를 갖고, 그 중의 하나에서, 상기 프로그램 데이터의 하나는 명령을 마련하도록 저장되고 그래서 상기의 로우신호 및 상기의 하이신호는 상기한 복수의 출력 포오트의 하나에서 나타난다-를 포함하는 집적회로 ; 반도체 스위칭소자-이것은 상기 집적회로의 상기한 출력 포오트로부터 상기의 구형 펄스열에 의하여 제어되고, 그래서 상기 반도체 스위칭 소자는 복수의 출력신호를 만든다 ; 상기의 반도체 스위칭 소자로부터 상기의 출력신호에 의하여 구동된 적어도 첫번째 및 두번째의 발음발생 부재를 포함하고, 화음을 발생하기위한 발음발생장치 ; 상기의로우신호 또는 하이신호를 출력시키고 상기의 로우신호 및 하이신호의 레벨을 선택하기 위하여 상기의 출력포오트의 하나를 결정하는 상기 프로그램 데이터의 상기 명령 ; 상기 클럭신호 발생기가 상기 클럭신호들의 하나를 발생시킬때 상기 메모리의 상기 어드레스의 하나에서 상기 명령을 순서대로 하나씩 수행하는 상기 프로그램 데이타를 수행시켜서 상기의 출력 포오트의 하나는 상기한 구형 펄스열의 한 부분을 출력시키고 상기의 출력포오트의 다른 하나는 상기 구형펄스열의 다른 부분을 출력시키는 상기한 장치 ; 첫번째 단위주기-이것은 첫번째 기본주파수 그리고 상기의 첫번째 기본주파수의 복수의 배수인 첫번째 배음주파수를 포함한다-의 기간을 갖는 복수의 첫번째 단위펄스열을 포함하는 상기한 첫번째 구형 펄스열 신호성분, 두번째 단위주기-이것은 두번째 기본주파수 그리고 상기의 두번째 기본주파수의 복수의 배수인 두번째 배음주파수를 포함한다-의 기간을 복수의 두번째 단위 펄스열을 포함하는 상기한 두번째 구형 펄스열 신호성분-상기의 첫번째 및 두번째 기본 주파수의 비는 자연수의 비이고 그래서 상기한 첫번째 및 두번째 기본주파수는 화음을 한정한다 ; 상기한 복수의 출력 포오트로부터의 상기 구형펄스열-이것의 반복의 한 주기는 상기의 첫번째 단위 주기 및 두번째 단위주기의 자연수로서 각각 한정되는 하나의 화음주기의 기간이다-을 반복하여 출력시키는 상기의 프로그램 데이타를 수행하기 위한 상기의 장치 ; 그리고 적어도 두개의 출력 포오트로부터 상기의 구형 펄스열의 상기한 부분 및 상기의 구형 펄스열의 상기한 다른 부분에 의하여 각각 제어되는 적어도 두개의 트랜지스터를 포함하는 상기한 반도체 스위칭소자를 포함하는 경보음 발생장치.

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