WO2023188353A1 - 非常放送システム及びスピーカユニット - Google Patents

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WO2023188353A1
WO2023188353A1 PCT/JP2022/016769 JP2022016769W WO2023188353A1 WO 2023188353 A1 WO2023188353 A1 WO 2023188353A1 JP 2022016769 W JP2022016769 W JP 2022016769W WO 2023188353 A1 WO2023188353 A1 WO 2023188353A1
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WO
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emergency
audio signal
broadcast
speaker
signal
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/016769
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和磨 浅田
誠 西尾
Original Assignee
Toa株式会社
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Publication date
Application filed by Toa株式会社 filed Critical Toa株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B27/00—Alarm systems in which the alarm condition is signalled from a central station to a plurality of substations

Definitions

  • the present invention relates to an emergency broadcast system and a speaker unit, and more particularly to an improvement of an emergency broadcast system that performs audio broadcasts when a disaster occurs, and an improvement of a speaker unit used in the emergency broadcast system.
  • An emergency broadcast system is constructed by connecting one or more speakers to an emergency broadcast device that generates audio signals, and performs normal broadcasts during normal times when no disaster is detected, while emergency broadcasts occur during emergencies when a disaster is detected. I do.
  • Normal broadcasts are audio broadcasts that include BGM, business communication messages, etc.
  • emergency broadcasts are audio broadcasts that include emergency warnings, evacuation guidance messages, etc.
  • the emergency broadcasting device switches from normal broadcasting to emergency broadcasting based on a transfer signal from an automatic fire alarm, for example.
  • two or more speakers are installed at predetermined intervals within the coverage area of the emergency broadcast system, and the emergency broadcast can be heard at any position within the coverage area.
  • audio broadcasts are effective as an evacuation guidance method for an unspecified number of people staying within the coverage area, there may be situations in which the residents are unable to respond to the audio broadcasts. For example, if the visitor is a hearing-impaired person or wears earphones, or if the coverage area is in a loud noise environment, the visitor may not notice the emergency broadcast or may be slow to notice. Therefore, in addition to audio broadcasts, it may be possible to use visual notifications using light emitting elements to visually inform residents that an emergency broadcast is being made.
  • a speaker is connected to the emergency broadcast device via a speaker line, and the emergency broadcast device operates by power supply from the emergency power supply even during a power outage. It operates only with audio signals input via the line. Therefore, each speaker can perform emergency broadcasting even during a power outage without securing an emergency power source for each speaker.
  • an emergency broadcast system if you try to light up the light emitting elements in conjunction with the emergency broadcast, it will be necessary to secure a new external power source, which will significantly increase the cost, making it difficult to realize. Ta.
  • Patent Document 1 AV devices and play devices that link acoustic effects by speakers and optical effects by light emitting elements have been known (for example, Patent Document 1).
  • driving power is extracted from the audio signal of the speaker to control the lighting of the light emitting element. Therefore, as the volume of the audio signal increases, the amount of light emitted from the light emitting element also increases, and the amount of light emitted changes in synchronization with the change in volume.
  • the light emitting element can be lit without securing a new external power source for the light emitting element.
  • the invention of Patent Document 1 is an invention related to gaming machines and not an invention related to an emergency broadcast system. Further, the amount of light emitted from the light emitting element changes depending on the volume, and it does not distinguish between two types of broadcasts, normal broadcasts and emergency broadcasts, and visually notify that emergency broadcasts are being performed.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and aims to make it possible for people staying within the coverage area of the emergency broadcast system to visually recognize that the sound of the emergency broadcast is being output from the speakers. purpose. Another object of the present invention is to provide such an emergency broadcast system at a low cost. Another object of the present invention is to provide a speaker system that can be applied to such an emergency broadcast system at a low cost.
  • the emergency broadcast system includes an emergency broadcast device capable of switching between an arbitrary normal broadcast consisting of an audio signal and an emergency broadcast including an emergency warning; one or more speaker units to which the audio signal is transmitted from the emergency broadcasting device, and the speaker unit includes a speaker to which the normal broadcasting audio signal and the emergency broadcasting audio signal are input; A power receiving circuit extracts DC power from a broadcast audio signal, a power receiving circuit extracts DC power from the emergency broadcast audio signal transmitted via the speaker line, and controls lighting of a light emitting element using the DC power source. and a lighting control section, and the light emitting element is configured not to turn on during normal broadcasting but to turn on during emergency broadcasting.
  • the light emitting element can be lit without securing a new external power source.
  • the light emitting element does not light up during normal broadcasting, but lights up during emergency broadcasting, thereby making it possible to visually recognize that the audio of emergency broadcasting is being output.
  • the speaker line includes a common line for transmitting a reference level, a normal signal line for transmitting audio signals of normal broadcasts, and a normal signal line for transmitting audio signals of normal broadcasts.
  • an emergency signal line that transmits the reference level and transmits an audio signal during emergency broadcasting, and the speaker receives the audio signal of the normal signal line during normal broadcasting, and receives the audio signal of the emergency signal line during emergency broadcasting.
  • the power receiving circuit is configured to extract the DC power from the audio signal of the emergency signal line.
  • the light emitting element does not light up during normal broadcasting, but can light up during emergency broadcasting. Therefore, in an emergency broadcast system in which the speaker lines are composed of a common line, a normal signal line, and an emergency signal line, it is possible to visually recognize that the sound of the emergency broadcast is being output.
  • the emergency broadcast system is configured such that the lighting control unit determines whether the emergency broadcast device is performing the emergency broadcast based on the signal level of the emergency signal line.
  • the light emitting element is configured to light up in synchronization with the emergency broadcast based on the determination result.
  • the light emitting elements are turned on in synchronization with the emergency broadcast, making it possible to visually recognize that the emergency broadcast is being made.
  • the lighting control unit determines whether the emergency warning is output from the emergency broadcast device based on the signal level of the emergency signal line.
  • the light emitting element is configured to light up in synchronization with the emergency alarm based on the determination result.
  • the light emitting elements are turned on in synchronization with the emergency alarm, making it possible to visually recognize that the emergency alarm is sounding.
  • the emergency broadcast system determines whether the emergency warning is output from the emergency broadcast device based on a frequency component included in the audio signal of the emergency signal line.
  • the emergency alarm is configured to include an alarm discriminating section that discriminates whether the emergency alarm is present or not, and the light emitting element is configured to light up in synchronization with the emergency alarm based on the discrimination result.
  • the light emitting elements are turned on in synchronization with the emergency alarm, making it possible to visually recognize that the emergency alarm is sounding.
  • emergency alarms can be detected more reliably than in the case of detection based on voltage levels that tend to fluctuate.
  • An emergency broadcast system includes, in addition to the above configuration, a broadcast type receiving section that receives a broadcast type signal indicating either normal broadcast or emergency broadcast from the emergency broadcast device, and the speaker
  • the line has a pair of audio signal lines that transmit the audio signal and a pair of type signal lines that transmit the broadcast type signal, and the power receiving circuit receives the DC power from the audio signal of the audio signal line. configured to generate.
  • the speaker line consists of a pair of audio signal lines and a pair of type signal lines. It can be done.
  • the lighting control unit determines whether the audio signal is output from the emergency broadcast device based on the signal level of the audio signal.
  • the light emitting element is configured to light up in synchronization with the audio signal of the emergency broadcast.
  • the light emitting elements are turned on in synchronization with the audio signal of the emergency broadcast, making it possible to visually recognize that the emergency broadcast is being made.
  • the emergency broadcast system is configured such that the lighting control unit determines whether the emergency warning is output from the emergency broadcast device based on the signal level of the audio signal.
  • the light emitting element is configured to light up in synchronization with the emergency alarm.
  • the light emitting elements are turned on in synchronization with the emergency alarm, making it possible to visually recognize that the emergency alarm is sounding.
  • the emergency warning is determined based on the broadcast type signal and the signal level of the audio signal, the emergency warning can be detected with high accuracy and false detection can be prevented.
  • the emergency broadcast system determines whether or not the emergency warning is output from the emergency broadcast device based on a frequency component included in the audio signal.
  • An alarm discrimination section is provided, and the light emitting element is configured to light up in synchronization with the emergency alarm based on the broadcast type signal and the result of the discrimination.
  • the light emitting elements are turned on in synchronization with the emergency alarm, making it possible to visually recognize that the emergency alarm is sounding.
  • the emergency warning signal is determined based on the broadcast type signal and the frequency component of the audio signal, it is possible to detect the emergency warning with high accuracy and prevent false detection.
  • the speaker unit according to the tenth embodiment of the present invention is connected via a speaker line to an emergency broadcasting device capable of switching between arbitrary normal broadcasts consisting of audio signals and emergency broadcasts including emergency warnings.
  • an emergency broadcasting device capable of switching between arbitrary normal broadcasts consisting of audio signals and emergency broadcasts including emergency warnings.
  • a lighting control section that controls lighting of the light emitting element using the DC power supply, and the light emitting element is configured not to turn on during normal broadcasting but to turn on during emergency broadcasting.
  • the light emitting element can be lit without securing a new external power source.
  • the light emitting element does not light up during normal broadcasting, but lights up during emergency broadcasting, thereby making it possible to visually recognize that the audio of emergency broadcasting is being output.
  • the power receiving circuit includes a rectifier circuit that rectifies the audio signal, a capacitor that smoothes the output voltage of the rectifier circuit, and a capacitor that smoothes the output voltage of the audio signal. and a current suppression circuit that suppresses harmonics of from occurring in the speaker line.
  • the present invention it is possible for residents within the coverage area of the emergency broadcast system to visually recognize that the sound of the emergency broadcast is being output from the speaker, so that the resident does not notice the emergency broadcast, and Alternatively, the delay in noticing can be suppressed. Moreover, such an emergency broadcast system can be provided at low cost. Further, a speaker system applicable to such an emergency broadcast system can be provided at low cost.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an emergency broadcast system 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 2 is a diagram showing a detailed configuration of the speaker unit 3 of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing detailed configurations of a power receiving circuit 33 and a lighting control section 34 in FIG. 2.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an emergency broadcast system 101 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1 is a diagram showing the configuration of an emergency broadcast system 102 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a detailed configuration of the alarm discrimination section 36 in FIG. 5.
  • FIG. It is a diagram showing the configuration of an emergency broadcast system 103 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a detailed configuration of the speaker unit 3 of FIG. 7.
  • FIG. It is a diagram showing the configuration of an emergency broadcast system 104 according to Embodiment 2 of the present invention. It is a diagram showing the configuration of an emergency broadcast system 105 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 11 is a diagram showing an example of a detailed configuration of the speaker unit 3 of FIG. 10.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram showing an example of a configuration of a power receiving circuit 33 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing another configuration example of a power receiving circuit 33 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing still another configuration example of the power receiving circuit 33 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing still another configuration example of the power receiving circuit 33 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an emergency broadcast system according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a schematic configuration of an emergency broadcast system 100.
  • the emergency broadcast system 100 is a public address system installed in an indoor space of a large-scale facility such as a building, theater, or airport, and includes an emergency broadcast device 2 that generates an audio signal and one or more speakers that output audio. unit 3 and a speaker line 4 that transmits audio signals from the emergency broadcast device 2 to the speaker unit 3.
  • the emergency broadcast device 2 is installed in the disaster prevention management room of the target facility, and two or more speaker units 3 are distributed in the target facility.
  • the emergency broadcasting device 2 can switch between normal broadcasting and emergency broadcasting, and the speaker unit 3 controls the lighting of the light emitting elements in synchronization with the emergency broadcasting. Therefore, it is possible to visually recognize that an emergency broadcast is being made, and evacuation guidance can be assisted by voice. For example, even a hearing-impaired person or someone wearing earphones can recognize that an emergency broadcast is being made. Further, even in a loud noise environment, it is possible to recognize that an emergency broadcast is being made.
  • the speaker line 4 is a three-wire signal transmission means in which one or more speaker units 3 are connected in parallel, and includes a common line 4C for a reference level and a normal signal line for normal broadcasts and emergency broadcasts. 4N and an emergency signal line 4R for emergency broadcasting.
  • a common line 4C for a reference level
  • a normal signal line for normal broadcasts and emergency broadcasts.
  • 4N and an emergency signal line 4R for emergency broadcasting.
  • audio signals are transmitted using the normal signal line 4N, and the emergency signal line 4R is maintained at a reference level.
  • emergency signal line 4R is maintained at a reference level.
  • audio signals are transmitted using both the emergency signal line 4R and the normal signal line 4N.
  • the emergency broadcasting device 2 is a device that generates an audio signal for normal broadcasting or emergency broadcasting and outputs it to the speaker line 4. Switching between normal broadcasting and emergency broadcasting is performed based on an alarm signal SA input from the outside. be exposed.
  • Normal broadcasts are audio broadcasts performed when a disaster does not occur, and are generally called general broadcasts, and the content can be arbitrarily specified by the administrator. For example, it includes BGM and messages that are recorded and played back, messages that are input into a microphone, and the like.
  • the emergency broadcast is an audio broadcast performed when a disaster occurs, and includes at least an emergency warning, and may also include a recorded and played message, a message input through a microphone, and the like.
  • the emergency broadcast device 2 includes an emergency broadcast sound source 22, a source selector 23, an amplifier 24, an emergency broadcast relay 25, input terminals 200 to 202, and output terminals 210 to 212.
  • the alarm signal SA, microphone input signal S2, and external sound source signal S3 are input to the input terminals 200 to 202, respectively.
  • the alarm signal SA is an external signal indicating that a disaster such as a fire or an earthquake has occurred, and is, for example, a transfer signal output by an automatic fire alarm (not shown) when a fire is detected.
  • the microphone input signal S2 is an audio signal output from a microphone (not shown).
  • the external sound source signal S3 is an audio signal generated by an external sound source (not shown), and is BGM (Back Ground Music) or a message that constitutes normal broadcasting.
  • a speaker line 4 is connected to the output terminals 210 to 212, and the audio signal generated by the emergency broadcast device 2 is transmitted to one or more speaker units 3 via the speaker line 4.
  • the emergency broadcast sound source 22 is a sound source that generates the audio signal S1 of the emergency warning and evacuation guidance message that constitute the emergency broadcast, based on the alarm signal SA.
  • the emergency warning and evacuation guidance message are stored in advance as, for example, recorded voice data or voice synthesis data, and are reproduced as the voice signal S1 when a disaster occurs.
  • the emergency warning is an audio signal with a predetermined frequency and change pattern.
  • the source selector 23 selects one of the audio signals S1 to S3 based on the alarm signal SA and the administrator's instructions, and outputs it as an audio signal for broadcasting. For example, in normal times, either the microphone input signal S2 or the external sound source signal S3 is selected as the audio signal for the normal broadcast, and in an emergency, either the audio signal S1 of the emergency broadcast sound source 22 or the microphone input signal S2 is selected as the audio signal for the emergency broadcast. Selected as audio signal.
  • the amplifier 24 is an amplifier that amplifies the audio signal.
  • the amplified signal of the amplifier 24 is outputted to the normal signal line 4N via the output terminal 211.
  • the emergency broadcast relay 25 is a switching means that switches between normal broadcast and emergency broadcast based on the alarm signal SA, and selectively connects either the common line 4C or the normal signal line 4N to the emergency signal line 4R.
  • the emergency signal line 4R is short-circuited to the common line 4C, and the audio signal is output only to the normal signal line 4N
  • the emergency signal line 4R is short-circuited to the normal signal line 4N
  • the normal Audio signals are output to both the signal line 4N and the emergency signal line 4R.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a detailed configuration of the speaker unit 3 of FIG. 1.
  • the speaker unit 3 is a device that outputs audio based on the audio signal from the speaker line 4, and also lights up a light emitting element in synchronization with the emergency broadcast, making it possible to visually identify that the emergency broadcast is being made. be. Whether or not it is an emergency broadcast is determined based on the signal level of the emergency signal line 4R.
  • the speaker unit 3 includes input terminals 300 to 302, an attenuator 31, a speaker 32, a power receiving circuit 33, a lighting control section 34, and a light emitting element 35.
  • the common line 4C, normal signal line 4N, and emergency signal line 4R of the speaker line 4 are connected to the input terminals 300 to 302, respectively, and the audio signal from the emergency broadcasting device 2 is input.
  • the attenuator 31 is a volume adjustment means that adjusts the volume by attenuating the audio signal, and is configured so that it can adjust the volume for normal broadcasts, but cannot adjust the volume for emergency broadcasts. .
  • the attenuator 31 is a transformer-type attenuator composed of an autotransformer 310 and a volume adjustment switch 311.
  • the autotransformer 310 is an autotransformer that uses one coil as both a primary coil and a secondary coil.
  • a normal signal line 4N and an emergency signal line 4R are connected to a pair of input terminals provided at both ends of the coil, and one or more output taps provided on the coil are used as output terminals.
  • the volume adjustment switch 311 selects one of the output taps in response to a user's operation, and supplies the audio signal of the selected output tap to the speaker 32.
  • the audio signal of the normal broadcast and the reference level are respectively input to the primary side terminal pair of the autotransformer 310 during the normal broadcast.
  • the volume can be adjusted by operating the volume adjustment switch 311 and selecting the output tap.
  • the audio signal of the emergency broadcast is input to the primary side terminal pair of the autotransformer 310 during the emergency broadcast. Therefore, regardless of the selection of the output tap by the volume adjustment switch 311, the audio signal of the emergency broadcast is output to the speaker 32 without being attenuated by the attenuator 31.
  • the speaker 32 is a device that converts the audio signal output from the attenuator 31 into a sound wave and emits it into space.
  • the power receiving circuit 33 is a circuit that extracts power from the audio signal.
  • the power receiving circuit 33 is connected to the emergency signal line 4R, rectifies the emergency broadcast audio signal to generate a DC voltage, and supplies the direct current voltage to the lighting control unit 34.
  • the emergency signal line 4R maintains the reference level during normal broadcasts, but transmits audio signals during emergency broadcasts, so the power receiving circuit 33 can extract power only during emergency broadcasts.
  • the lighting control unit 34 is a constant current circuit that supplies a constant current to the light emitting element 35 based on the DC power supplied from the power receiving circuit 33.
  • the light emitting element 35 is a light emitting means that is lit by a current supplied from the lighting control section 34, and may be an LED, for example.
  • the output voltage of the power receiving circuit 33 changes depending on the signal level of the audio signal, that is, the volume of the audio signal.
  • the lighting control unit 34 supplies power to the light emitting element 35 only when the input voltage from the power receiving circuit 33 exceeds a predetermined threshold voltage Vth. That is, if the input voltage is below the threshold voltage Vth, no current is supplied to the light emitting element 35, and if it exceeds the threshold voltage Vth, a predetermined current is supplied.
  • the lighting control unit 34 determines whether an emergency broadcast audio signal is input based on the volume of the audio signal on the emergency signal line 4R, and lights the light emitting element 35 based on the result of this determination. .
  • the light emitting element 35 can be turned on in synchronization with all the audio signals that make up the emergency broadcast including emergency warnings, evacuation guidance messages, etc.
  • the light emitting element 35 can be turned on in synchronization with only the emergency alarm.
  • an emergency broadcast includes an emergency warning, and the emergency warning is louder than other content such as evacuation guidance messages. Therefore, by setting the threshold voltage Vth to an appropriate value, the light emitting element 35 can be turned on only when an emergency alarm is output.
  • the lighting control unit 34 supplies a predetermined constant current to the light emitting element 35. Therefore, the light emitting element 35 can be turned on at a constant brightness, and it can be clearly shown that an emergency broadcast is being made.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a detailed configuration of the power receiving circuit 33 and lighting control section 34 in FIG. 2.
  • the power receiving circuit 33 includes a bridge circuit BR made up of diodes D1 to D4, and a capacitor C1 connected in parallel to the output terminal of the bridge circuit BR.
  • the bridge circuit BR is a rectifier circuit that performs full-wave rectification of the audio signal.
  • the audio signal on the emergency signal line 4R is input to the power receiving circuit 33, it is rectified by the bridge circuit BR, smoothed by the capacitor C1, and a DC voltage Vd is generated.
  • the generated DC voltage Vd is input to the lighting control section 33.
  • the lighting control section 34 is a constant current circuit composed of NPN transistors Q1 and Q2 and resistors R1 and R2.
  • the transistor Q1 forms an emitter follower circuit, and the base, emitter, and collector terminals of the transistor Q1 are connected to a resistor R1, a resistor R2, and a light emitting element 35, respectively.
  • the collector current supplied to the light emitting element 35 is determined by the base current flowing through the resistor R1 and the current amplification factor of the transistor Q1.
  • the transistor Q2 forms a common emitter circuit, and its collector terminal and base terminal are connected to the base terminal and emitter terminal of the transistor Q1, respectively.
  • Transistor Q2 is turned on by the voltage drop across resistor R2, and defines the base current of transistor Q1. Therefore, a predetermined constant current can be supplied to the light emitting element 35. Further, the power supply voltage Vd required to supply a constant current to the light emitting element 35, that is, the voltage threshold value Vth, is determined by the resistors R1 and R2.
  • the emergency broadcast system 100 by extracting power from the audio signal and lighting the light emitting element 35, it is possible to light the light emitting element 35 without securing a new external power source. Further, by extracting power from the audio signal of the emergency signal line 4R, the light emitting element 35 can be turned on in synchronization with the audio signal of the emergency broadcast. Furthermore, by determining an emergency warning based on the volume of the audio signal on the emergency signal line 4R, the light emitting element 35 can be turned on in synchronization with the emergency warning.
  • FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the emergency broadcast system according to Embodiment 1 of the present invention, in which an emergency broadcast system 101 is shown.
  • the emergency broadcast system 101 differs from the emergency broadcast system 100 in that the speaker unit 3 includes an attenuator 31 and a speaker device 5, and the speaker device 5 is connected to the speaker line 4 via the attenuator 31 (see FIG. 2). It is different from.
  • the speaker device 5 includes a speaker 32, a power receiving circuit 33, a lighting control section 34, and a light emitting element 35, and has the same configuration as the speaker unit 3 (FIG. 2) of the emergency broadcast system 100 by connecting an attenuator 31.
  • the speaker device 5 and the attenuator 31 are arranged near each other.
  • the speaker device 5 and the attenuator 31 are installed in the same indoor space, with the speaker device 5 installed on the ceiling and the attenuator 31 installed on the wall.
  • the speaker unit 3 may have the constituent elements 31 to 35 housed in the same housing and may be configured integrally, but any constituent elements may be integrated as long as they are arranged nearby and connected to each other. It may be separable.
  • FIG. 5 shows the emergency broadcast system 102
  • FIG. 6 shows the detailed configuration of the alarm determination section 36 of FIG. 5.
  • the speaker unit 3 configuring the emergency broadcast system 102 differs from the speaker unit 3 of the emergency broadcast system 100 (FIG. 2) in that it includes an alarm determination section 36.
  • the alarm discriminator 36 is a means for discriminating emergency alarms based on the frequency components included in the audio signal, and is operated by power supply from the power receiving circuit 33.
  • the alarm determination unit 36 is connected to the emergency signal line 4R, and receives an audio signal of the emergency broadcast. By detecting whether or not the audio signal includes a predetermined emergency warning frequency component, it is possible to determine whether the audio signal is an emergency warning.
  • the alarm determination unit 36 includes one or more tone detection units 360 to 362 and a signal determination unit 363.
  • the tone detection units 360 to 362 are circuits that detect (tone detection) whether or not different predetermined frequency components are included in the audio signal.
  • the signal determination unit 363 determines whether the input audio signal is an emergency warning based on the detection results of the tone detection units 360 to 362.
  • the emergency alarm determination result is output to the lighting control section 34.
  • an emergency alarm is composed of a frequency signal consisting of a single frequency component.
  • a tone alarm sound that sequentially outputs two or more different frequency signals for a certain period of time
  • a sweep alarm sound that outputs a frequency signal while sweeping the frequency from a first frequency to a second frequency, etc. are used. Therefore, if it is detected that a frequency specific to an emergency alarm is included in the audio signal, an emergency alarm can be detected.
  • the emergency alarm can be detected with high accuracy by detecting the frequency components of 740 Hz and 494 Hz, respectively. Note that it is also possible to detect only one of the frequencies and consider that it is being detected during the repetition period.
  • the lighting control unit 34 drives the light emitting element 35 based on the determination result of the emergency alarm. Therefore, the light emitting element 35 can be turned on in synchronization with the emergency alarm.
  • Embodiment 2 In the first embodiment, examples of the emergency broadcast systems 100 to 102 using the 3-wire speaker line 4 have been described, but in this embodiment, the emergency broadcast systems 103, 102 using the 4-wire speaker line 4, 104 will be explained.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of an emergency broadcast system according to Embodiment 2 of the present invention, and shows an emergency broadcast system 103.
  • the emergency broadcast system 103 one or more speaker units 3 are connected to the emergency broadcast device 2 via a four-wire speaker line 4.
  • the speaker line 4 is composed of a common line 4C, a normal signal line 4N, and a pair of type signal lines 4a and 4b.
  • this differs in that it includes a pair of type signal lines 4a and 4b instead of the emergency signal line 4R.
  • a pair of type signal lines 4a and 4b transmit a broadcast type signal indicating the operating state of the emergency broadcast device 2.
  • the broadcast type signal is a signal indicating whether the current broadcast status is normal broadcast or emergency broadcast.
  • the emergency broadcast device 2 includes input terminals 200 to 202, output terminals 210, 211, 213, and 214, an emergency broadcast sound source 22, a source selector 23, an amplifier 24, and a broadcast type transmitter 26.
  • a broadcast type transmitter 26 is included instead of the emergency broadcast relay 25.
  • the amplified signal of the amplifier 24 is outputted to the normal signal line 4N via the output terminal 211.
  • Broadcast type transmitter 26 outputs a broadcast type signal to type signal lines 4a and 4b based on alarm signal SA.
  • the broadcast type signal is transmitted by associating normal broadcasts and emergency broadcasts with voltage levels of 24V and 0V, respectively, and controlling the voltage between the pair of type signal lines 4a and 4b to 24V or 0V.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a detailed configuration of the speaker unit 3 of FIG. 7.
  • the speaker unit 3 includes an attenuator 31 and a speaker device 5.
  • the attenuator 31 includes an autotransformer 310, a volume adjustment switch 311, and a disabling relay 312.
  • a normal signal line 4N and a common line 4C are connected to a pair of input terminals provided at both ends of the coil of the autotransformer 310, and one end of the coil is connected to the speaker 32, and one or more outputs are connected to the speaker 32. Taps are provided, and all of these output taps are connected to a volume adjustment switch 311.
  • the volume adjustment switch 311 selects one of two or more output taps in response to user operation, and the selected output tap is connected to the speaker 32 via the disabling relay 312.
  • the disabling relay 312 is a switching means that performs switching based on the broadcast type signal and disables the volume adjustment during emergency broadcasts. If the broadcast type signal indicates a normal broadcast, the disabling relay 312 inputs the output of the volume adjustment switch 311 to the speaker 32 and attenuates the audio signal according to the user's operation, while if the broadcast type signal indicates an emergency broadcast. , the other end of the secondary coil is connected to the speaker 32, and the audio signal is input to the speaker 32 without attenuating it.
  • the broadcast type receiving section 37 is a means for receiving broadcast type signals from the type signal lines 4a and 4b and determining whether or not it is an emergency broadcast.
  • a lighting control signal is output to the lighting control section 34.
  • the power receiving circuit 33 is a circuit that extracts power from the audio signal.
  • the power receiving circuit 33 is connected to the audio signal output terminal of the attenuator 31 , rectifies the audio signal input to the speaker 32 to generate a DC voltage, and supplies the DC voltage to the lighting control unit 34 . Since the attenuator 31 disables the volume adjustment switch 311 during an emergency broadcast, the power receiving circuit 33 can generate power from an audio signal whose volume has not been adjusted during an emergency broadcast. Note that the power receiving circuit 33 can also be connected to the normal signal line 4N at a stage before the autotransformer 310.
  • the lighting control unit 34 Based on the determination result of the broadcast type receiving unit 37, the lighting control unit 34 lights up the light emitting element 35 during an emergency broadcast.
  • the lighting control unit 34 is a constant current circuit that supplies a constant current to the light emitting element 35, and lights the light emitting element 35 at a constant brightness. Further, the lighting control unit 34 supplies power to the light emitting element 35 when the output voltage of the power receiving circuit 33 exceeds a predetermined threshold voltage Vth. Therefore, lighting of the light emitting element 35 is performed based on the determination result of the broadcast type and the signal level of the audio signal.
  • the lighting control unit 34 can be configured to supply power to the light emitting element 35 when the output voltage of the power receiving circuit 33 exceeds a relatively small threshold voltage Vth.
  • Vth a relatively small threshold voltage
  • the light emitting element 35 can be turned on in synchronization with the emergency broadcast audio signal.
  • the lighting control section 34 can also be configured to supply power to the light emitting element 35 when the output voltage of the power receiving circuit 33 exceeds a relatively large threshold voltage Vth. In this case, power is supplied to the light emitting element 35 only when the audio signal is an emergency warning. Therefore, the light emitting element 35 can be turned on in synchronization with the emergency alarm.
  • the light emitting element 35 by extracting power from the audio signal and lighting the light emitting element 35, it is possible to light the light emitting element 35 without securing a new external power source. Furthermore, by determining whether or not it is an emergency broadcast based on the broadcast type signal received via the type signal lines 4a and 4b, the light emitting element 35 can be turned on during an emergency broadcast. Furthermore, by supplying a constant current to the light emitting element to cause it to emit light, the light emitting element 35 can be lit with constant brightness.
  • FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the emergency broadcast system according to Embodiment 2 of the present invention, and shows the emergency broadcast system 104.
  • the emergency broadcast system 104 differs from the emergency broadcast system 103 (FIG. 8) in that the speaker unit 3 further includes an alarm determination section 36.
  • the alarm discrimination unit 36 is a means for discriminating emergency alarms by tone detection, and operates by power supply from the power receiving circuit 33.
  • the internal configuration of the alarm determination unit 36 is the same as that of the emergency broadcast system 102 (FIG. 5).
  • the alarm determination unit 36 is connected to the audio signal output terminal of the attenuator 31, and receives the audio signal input to the speaker 32. By detecting whether or not the audio signal includes a predetermined emergency warning frequency component, it is possible to determine whether the audio signal is an emergency warning.
  • the lighting control unit 34 lights up the light emitting element 35 in synchronization with the emergency alarm based on the determination result of the broadcast type receiving unit 37 and the determination result of the alarm determination unit 36. That is, when it is determined that it is an emergency broadcast based on the broadcast type signal, and when it is determined that it is an emergency warning based on the tone detection, the light emitting element 35 is turned on. Therefore, the emergency alarm can be determined with high accuracy and the light emitting element 35 can be turned on in synchronization with the emergency alarm. Further, the lighting control section 34 is a constant current circuit that supplies a constant current to the light emitting element 35, and can light the light emitting element 35 at a constant brightness when an emergency alarm is output.
  • Embodiment 3 In the first and second embodiments, examples of emergency broadcast systems 100 to 104 using three-wire or four-wire speaker lines 4 have been described. In contrast, in this embodiment, an emergency broadcast system 105 using a two-wire speaker line 4 will be described.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of an emergency broadcast system according to Embodiment 3 of the present invention, and shows an emergency broadcast system 105.
  • the emergency broadcast system 105 one or more speaker units 3 are connected to the emergency broadcast device 2 via a two-wire speaker line 4.
  • the speaker line 4 is composed of a common line 4C and a normal signal line 4N. When compared with the speaker line 4 of the emergency broadcast system 100 (FIG. 1), this differs in that it does not include an emergency signal line 4R.
  • the emergency broadcasting device 2 switches between normal broadcasting and emergency broadcasting based on the alarm signal SA, and selectively generates an audio signal for normal broadcasting or an audio signal for emergency broadcasting.
  • the emergency broadcast relay 25 is not provided, and both the emergency broadcast and the audio signal of the emergency broadcast are transmitted to each speaker unit 3 via the normal signal line 4N.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a detailed configuration of the speaker unit 3 of FIG. 10.
  • the speaker unit 3 does not include an attenuator 31, and the audio signal received via the normal signal line 4N is input to the speaker 32 as is.
  • the audio signals of the normal broadcast and the emergency broadcast are input to the speaker 32 without distinction.
  • the power receiving circuit 33 is a circuit that extracts power from the audio signal.
  • the power receiving circuit 33 is normally connected to the signal line 4N, rectifies the audio signal to generate a DC voltage, and supplies the DC voltage to the lighting control section 34 and the alarm discrimination section 36.
  • the alarm discrimination unit 36 is a means for discriminating emergency alarms by tone detection, and operates by power supply from the power receiving circuit 33.
  • the alarm determination unit 36 is connected to the normal signal line 4N, and determines whether the audio signal is an emergency warning by detecting whether the audio signal contains a predetermined frequency component of an emergency warning. Determine.
  • the determination result of the alarm determination section 36 is output to the lighting control section 34.
  • the lighting control unit 34 drives the light emitting element 35 based on the determination result of the emergency alarm. Therefore, the light emitting element 35 can be turned on in synchronization with the emergency alarm.
  • Embodiment 4 In this embodiment, another configuration example of the power receiving circuit 33 in FIG. 2 will be described. In particular, a configuration of the power receiving circuit 33 that suppresses distortion in broadcast audio due to nonlinearity of the power receiving circuit 33 and the lighting control circuit 34 will be described.
  • an emergency broadcast system is configured by connecting a large number of speaker units 3 to a speaker line 4. Therefore, it is assumed that the speaker line 4 is laid over a long distance, for example, 500 m to 1000 m, and the line resistance thereof is a relatively large value, for example, several tens of ohms.
  • the distortion voltage is generated constantly or transiently as a harmonic with respect to the fundamental frequency of the audio signal. If the line resistance of the speaker line 4 is large, the harmonics will also be large. Generally, in the case of an audio signal, if the distortion relative to the fundamental frequency, for example the sum of all harmonics and other noise, exceeds 1%, it is perceptible to the ear and is said to be harsh.
  • the current suppression circuit suppresses the intake of current from the speaker line 4, suppresses the current flowing when charge is accumulated in the capacitor C1, and also causes the switching operation of the nonlinear portion of the rectifier circuit BR to transition softly. This is a circuit that suppresses current distortion.
  • the current suppression circuit can be configured with an inductor, a resistor, or a combination thereof as long as it is a passive element.
  • the current increases proportionally until the input voltage reaches a predetermined voltage, but the current decreases proportionally as the input voltage increases, and the current reaches the minimum current (for example, 0 A) before reaching the rated voltage.
  • the circuit may be Further, the current suppression circuit may be a circuit in which the resistance load is constant until the input voltage reaches a predetermined voltage, but the load resistance value increases in proportion to the voltage higher than that. Further, the current suppression circuit may be a circuit that provides a constant resistance load until the input voltage reaches a predetermined voltage, but provides a constant current for voltages higher than that.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of the power receiving circuit 33 according to Embodiment 4 of the present invention, and shows another example of the configuration of the power receiving circuit 33 in FIG. 2.
  • This power receiving circuit 33 differs from the power receiving circuit 33 of FIG. 3 (Embodiment 1) in that it includes a current suppression circuit 38.
  • the current suppression circuit 38 is composed of an inductor L1 and a resistor R3.
  • Inductor L1 is provided at one input terminal of bridge circuit BR, and resistor R3 is provided at the other input terminal.
  • an inductor L1 is provided at the input terminal connected to the emergency signal line 4R, and a resistor R3 is provided at the input terminal connected to the common line 4C. They can also be configured by replacing them.
  • the current suppression circuit 38 functions as a filter circuit that suppresses harmonic current flowing from the speaker line 4, and can suppress the generation of distortion voltage. .
  • the current suppression circuit 38 suppresses the current, the more suppressed the generation of harmonics, but the longer the time for charge to accumulate in the capacitor C1, the worse the responsiveness of lighting the light emitting element 35. .
  • the current suppression circuit 38 is designed to keep the harmonic distortion within a range where it does not cause any audible problem, for example, so that the voltage of the distortion component is less than 1% of the fundamental frequency. Adjustment is desirable.
  • FIG. 13 is a diagram showing another example of the configuration of the power receiving circuit 33 according to the fourth embodiment of the present invention, and shows another example of the configuration of the power receiving circuit 33 (first embodiment) in FIG. 2. .
  • This power receiving circuit 33 differs from the power receiving circuit 33 of FIG. 12 in that it includes one diode D5 instead of the bridge circuit BR, and performs half-wave rectification together with the capacitor C1. If such a configuration is adopted, a DC power source can be extracted with a simple circuit configuration.
  • the pair of power receiving circuits 33, 33' can be provided in the same speaker unit 3, or can be provided in separate speaker units 3. In the latter case, the two speaker units 3 form a pair of speaker units.
  • FIG. 15 is a diagram showing still another configuration example of power receiving circuit 33 according to Embodiment 4 of the present invention, and shows another configuration example of power receiving circuit 33 (Embodiment 1) in FIG. 2. be.
  • This power receiving circuit 33 differs from the power receiving circuit 33 of FIG. 12 in that it includes two diodes D6, D7 and two capacitors C2, C3 instead of the bridge circuit BR and capacitor C1.
  • Diode D6 and capacitor C2 perform half-wave rectification when the sign of the AC voltage of the audio signal is positive, and diode D7 and capacitor C3 perform half-wave rectification when the sign of the AC voltage of the audio signal is negative. That is, diodes D6, D7 and capacitors C2, C3 constitute a voltage doubler rectifier circuit. By adopting such a configuration, it is also possible to take out a DC power source.
  • one of the input terminals of the power receiving circuit 33 is provided with a series circuit of an inductor L2 and a resistor R4, and the other is provided with a series circuit of an inductor L3 and a resistor R5.

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Abstract

【課題】　非常放送システムのカバーエリア内の滞在者に対し、スピーカから非常放送の音声が出力されていることを視覚的に認識可能にすることを目的とする。 【解決手段】　いずれも音声信号で構成される任意の平常放送と非常警報を含む非常放送とを切り替え可能な非常放送装置２と、スピーカライン４を介して、非常放送装置２から音声信号が伝送される１又は２以上のスピーカユニット３と、を備え、スピーカユニット３が、平常放送の音声信号及び非常放送の音声信号が入力されるスピーカ３２と、非常放送の音声信号から直流電源を取り出す受電回路３３と、直流電源を用いて発光素子３５の点灯制御を行う点灯制御部３４と、を備え、発光素子３５は、平常放送時に点灯せず、非常放送時に点灯する。

Description

非常放送システム及びスピーカユニット
　本発明は、非常放送システム及びスピーカユニットに係り、さらに詳しくは、災害発生時に音声放送を行う非常放送システムの改良、及び、当該非常放送システムに使用されるスピーカユニットの改良に関する。
　火災、地震などの災害発生時に音声放送により避難誘導を促す非常放送システムが従来から知られている。非常放送システムは、音声信号を生成する非常放送装置に１又は２以上のスピーカを接続して構成され、災害が検知されていない平常時には平常放送を行う一方、災害が検知された非常時には非常放送を行う。
　平常放送は、ＢＧＭや業務連絡メッセージなどを含む音声放送であり、非常放送は、非常警報や避難誘導メッセージなどを含む音声放送である。非常放送装置は、例えば、自動火災報知機からの移報信号に基づいて、平常放送から非常放送への切り替えを行う。また、２以上のスピーカは、非常放送システムのカバーエリア内に所定の間隔で設置され、カバーエリア内の任意の位置で非常放送を聴取することができる。
　音声放送は、カバーエリア内に滞在する不特定多数の人々に対する避難誘導方法として効果的であるが、滞在者が音声放送に反応できない状況にあることも考えられる。例えば、滞在者が聴覚障碍者又はイヤホン装着者である場合や、カバーエリアが大音量の騒音環境にある場合に、滞在者が非常放送に気づかず、あるいは、気づくのが遅れることが考えられる。そこで、音声放送に加えて、発光素子を用いた視覚的な報知も併用し、滞在者に対し、非常放送が行われていることを視覚的に知らせることが考えられる。
　一般的な非常放送システムでは、非常放送装置に対し、スピーカがスピーカラインを介して接続され、非常放送装置は、停電時であっても非常用電源からの電源供給により動作する一方、スピーカはスピーカラインを介して入力される音声信号のみで動作する。このため、各スピーカは、それぞれに非常用電源を確保することなく、停電時であっても非常放送を行うことができる。このような非常放送システムにおいて、非常放送に連動させて発光素子を点灯させようとすれば、新たな外部電源を確保する必要が生じ、コストが著しく増大することから、実現が難しいという問題があった。
　ここで、スピーカによる音響的演出と、発光素子による光学的演出とを連動させるＡＶ機器及び遊戯機器が従来から知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の発明では、スピーカの音声信号から駆動電力を取り出し、発光素子の点灯制御を行っている。このため、音声信号の音量が大きくなれば、発光素子の発光量も大きくなり、音量の変化に同期して発光量も変化する。
　特許文献１の発明では、発光素子のために新たな外部電源を確保することなく、発光素子を点灯させることができる。しかし、特許文献１の発明は、遊技機に関する発明であって非常放送システムに関する発明ではない。また、発光素子の発光量は音量に応じて変化するものであり、平常放送及び非常放送という２種類の放送を区別し、非常放送が行われていることを視覚的に知らせるものではない。
特開２０１８－１５２８３２号公報
　本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、非常放送システムのカバーエリア内の滞在者に対し、スピーカから非常放送の音声が出力されていることを視覚的に認識可能にすることを目的とする。また、このような非常放送システムを安価に提供することを目的とする。また、このような非常放送システムに適用可能なスピーカシステムを安価に提供することを目的とする。
　本発明による第１の実施態様による非常放送システムは、いずれも音声信号で構成される任意の平常放送と非常警報を含む非常放送とを切り替え可能な非常放送装置と、スピーカラインを介して、前記非常放送装置から前記音声信号が伝送される１又は２以上のスピーカユニットと、を備え、前記スピーカユニットが、前記平常放送の音声信号及び前記非常放送の音声信号が入力されるスピーカと、前記非常放送の音声信号から直流電源を取り出す受電回路と、前記スピーカラインを介して伝送された前記非常放送の音声信号から直流電源を取り出す受電回路と、前記直流電源を用いて発光素子の点灯制御を行う点灯制御部と、を備え、前記発光素子は、平常放送時に点灯せず、非常放送時に点灯するように構成される。
　このような構成を採用することにより、新たな外部電源を確保することなく、発光素子を点灯させることができる。また、発光素子が平常放送時に点灯せず、非常放送時に点灯することにより、非常放送の音声が出力されていることを視覚的に認知可能にすることができる。
　本発明による第２の実施態様による非常放送システムは、上記構成に加えて、前記スピーカラインが、基準レベルを伝送する共通線と、平常放送の音声信号を伝送する通常信号線と、平常放送時には前記基準レベルを伝送し、非常放送時には音声信号を伝送する緊急信号線と、を有し、前記スピーカは、平常放送時には通常信号線の音声信号が入力され、非常放送時には緊急信号線の音声信号が入力され、前記受電回路は、前記緊急信号線の音声信号から前記直流電源を取り出すように構成される。
　このような構成を採用することにより、平常放送時に直流電源を取り出すことはできないが、非常放送時には直流電源を取り出すことができる。このため、平常放送時には発光素子が点灯せず、非常放送時には発光素子を点灯させることができる。従って、スピーカラインが、共通線、通常信号線及び緊急信号線で構成される非常放送システムにおいて、非常放送の音声が出力されていることを視覚的に認知可能にすることができる。
　本発明による第３の実施態様による非常放送システムは、上記構成に加えて、前記点灯制御部が、前記緊急信号線の信号レベルに基づいて、前記非常放送装置が前記非常放送を行っているか否かを判別し、前記発光素子が、前記判別結果に基づいて、非常放送に同期して点灯するように構成される。
　このような構成を採用することにより、非常放送に同期して発光素子を点灯させ、非常放送が行われていることを視覚的に認知可能にすることができる。
　本発明による第４の実施態様による非常放送システムは、上記構成に加えて、前記点灯制御部が、前記緊急信号線の信号レベルに基づいて、前記非常放送装置から前記非常警報が出力されているか否かを判別し、前記発光素子が、前記判別結果に基づいて、前記非常警報に同期して点灯するように構成される。
　このような構成を採用することにより、非常警報に同期して発光素子を点灯させ、非常警報が鳴動していることを視覚的に認知可能にすることができる。
　本発明による第５の実施態様による非常放送システムは、上記構成に加えて、前記緊急信号線の音声信号に含まれる周波数成分に基づいて、前記非常放送装置から前記非常警報が出力されているか否かを判別する警報判別部を備え、前記発光素子が、前記判別結果に基づいて、前記非常警報に同期して点灯するように構成される。
　このような構成を採用することにより、非常警報に同期して発光素子を点灯させ、非常警報が鳴動していることを視覚的に認知可能にすることができる。特に、変動しやすい電圧レベルに基づいて検知する場合に比べ、非常警報をより確実に検知することができる。
　本発明による第６の実施態様による非常放送システムは、上記構成に加えて、平常放送又は非常放送のいずれかを示す放送種別信号を前記非常放送装置から受信する放送種別受信部を備え、前記スピーカラインが、前記音声信号を伝送する一対の音声信号線と、前記放送種別信号を伝送する一対の種別信号線とを有し、前記受電回路は、前記音声信号線の音声信号から前記直流電源を生成するように構成される。
　このような構成を採用することにより、スピーカラインが、一対の音声信号線及び一対の種別信号線で構成される非常放送システムにおいて、非常放送の音声が出力されていることを視覚的に認知可能にすることができる。
　本発明による第７の実施態様による非常放送システムは、上記構成に加えて、前記点灯制御部が、前記音声信号の信号レベルに基づいて、前記非常放送装置から前記音声信号が出力されているか否かを判別し、前記発光素子が、前記非常放送の音声信号に同期して点灯するように構成される。
　このような構成を採用することにより、非常放送の音声信号に同期して発光素子を点灯させ、非常放送が行われていることを視覚的に認知可能にすることができる。
　本発明による第８の実施態様による非常放送システムは、上記構成に加えて、前記点灯制御部が、前記音声信号の信号レベルに基づいて、前記非常放送装置から前記非常警報が出力されているか否かを判別し、前記発光素子は、前記非常警報に同期して点灯するように構成される。
　このような構成を採用することにより、非常警報に同期して発光素子を点灯させ、非常警報が鳴動していることを視覚的に認知可能にすることができる。特に、放送種別信号と、音声信号の信号レベルとに基づいて非常警報を判別するため、非常警報を高い精度で検知し、誤検知を防止することができる。
　本発明による第９の実施態様による非常放送システムは、上記構成に加えて、前記音声信号に含まれる周波数成分に基づいて、前記非常放送装置から前記非常警報が出力されているか否かを判別する警報判別部を備え、前記発光素子が、前記放送種別信号及び前記判別の結果に基づいて、前記非常警報に同期して点灯するように構成される。
　このような構成を採用することにより、非常警報に同期して発光素子を点灯させ、非常警報が鳴動していることを視覚的に認知可能にすることができる。特に、放送種別信号と、音声信号の周波数成分に基づいて非常警報信号を判別するため、非常警報を高い精度で検知し、誤検知を防止することができる。
　本発明による第１０の実施態様によるスピーカユニットは、いずれも音声信号で構成される任意の平常放送と非常警報を含む非常放送とを切り替え可能な非常放送装置に対し、スピーカラインを介して接続され、前記非常放送装置から前記音声信号が伝送されるスピーカユニットにおいて、前記平常放送の音声信号及び前記非常放送の音声信号が入力されるスピーカと、前記非常放送の音声信号から直流電源を取り出す受電回路と、前記直流電源を用いて発光素子の点灯制御を行う点灯制御部と、を備え、前記発光素子が、平常放送時に点灯せず、非常放送時に点灯するように構成される。
　このような構成を採用することにより、新たな外部電源を確保することなく、発光素子を点灯させることができる。また、発光素子が平常放送時に点灯せず、非常放送時に点灯することにより、非常放送の音声が出力されていることを視覚的に認知可能にすることができる。
　本発明による第１１の実施態様によるスピーカユニットは、上記構成に加えて、前記受電回路が、前記音声信号を整流する整流回路と、前記整流回路の出力電圧を平滑化するキャパシタと、前記音声信号の高調波が前記スピーカラインに発生するのを抑制する電流抑制回路と、を有する。
　このような構成を採用することにより、点灯中における発光素子の明るさを一定にすることができるとともに、音声信号が歪み、放送音声の明瞭性が低下するのを抑制することができる。
　本発明によれば、非常放送システムのカバーエリア内の滞在者に対し、スピーカから非常放送の音声が出力されていることを視覚的に認識することができ、滞在者が非常放送に気づかず、あるいは、気づくのが遅れるのを抑制することができる。また、このような非常放送システムを安価に提供することができる。また、このような非常放送システムに適用可能なスピーカシステムを安価に提供することができる。
本発明の実施の形態１による非常放送システム１００の構成を示した図である。 図１のスピーカユニット３の詳細構成を示した図である。 図２の受電回路３３及び点灯制御部３４の詳細構成を示した図である。 本発明の実施の形態１による非常放送システム１０１の構成を示した図である。 本発明の実施の形態１による非常放送システム１０２の構成を示した図である。 図５の警報判別部３６の詳細構成を示した図である。 本発明の実施の形態２による非常放送システム１０３の構成を示した図である。 図７のスピーカユニット３の詳細構成を示した図である。 本発明の実施の形態２による非常放送システム１０４の構成を示した図である。 本発明の実施の形態３による非常放送システム１０５の構成を示した図である。 図１０のスピーカユニット３の詳細構成の一例を示した図である。 本発明の実施の形態４による受電回路３３の一構成例を示した図である。 本発明の実施の形態４による受電回路３３の他の構成例を示した図である。 本発明の実施の形態４による受電回路３３の更に他の構成例を示した図である。 本発明の実施の形態４による受電回路３３の更に他の構成例を示した図である。
実施の形態１．
（１）非常放送システム
　図１は、本発明の実施の形態１による非常放送システムの一構成例を示した図であり、非常放送システム１００の概略構成が示されている。非常放送システム１００は、ビル、劇場、空港などの大規模施設の屋内空間に設置される構内放送システムであり、音声信号を生成する非常放送装置２と、音声出力を行う１又は２以上のスピーカユニット３と、非常放送装置２からスピーカユニット３へ音声信号を伝送するスピーカライン４とを備える。非常放送装置２は、対象施設の防災管理室に設置され、２以上のスピーカユニット３は、対象施設内に分散配置されている。
　非常放送装置２は、平常放送と非常放送とを切り替えることができ、スピーカユニット３は、非常放送に同期して発光素子の点灯制御を行う。このため、非常放送が行われていることが視覚的に認識可能になり、音声による避難誘導を補助することができる。例えば、聴覚障碍者やイヤホン装着者であっても、非常放送が行われていることを認識することができる。また、大音量の騒音環境下であっても、非常放送が行われていることを認識することができる。
　スピーカライン４は、１又は２以上のスピーカユニット３が並列に接続される３線式の信号伝送手段であり、基準レベルのための共通線４Ｃと、平常放送及び非常放送のための通常信号線４Ｎと、非常放送のための緊急信号線４Ｒとにより構成される。平常放送時には、通常信号線４Ｎを用いて音声信号が伝送されるとともに、緊急信号線４Ｒは基準レベルに保持される。一方、非常放送時には、緊急信号線４Ｒ及び通常信号線４Ｎの両方を用いて音声信号が伝送される。
（２）非常放送装置２
　非常放送装置２は、平常放送又は非常放送の音声信号を生成し、スピーカライン４に出力する装置であり、平常放送又は非常放送の切り替えは、外部から入力される発報信号ＳＡに基づいて行われる。
　平常放送は、災害の非発生時に行われる音声放送であり、一般に業務放送と呼ばれ、その内容は管理者が任意に指定することができる。例えば、録音再生されたＢＧＭやメッセージ、マイク入力されるメッセージなどが含まれる。非常放送は、災害の発生時に行われる音声放送であり、少なくとも非常警報が含まれ、録音再生されたメッセージや、マイク入力されたメッセージなどを含むこともできる。
　非常放送装置２は、非常放送音源２２、ソースセレクター２３、アンプ２４、非常放送リレー２５、入力端子２００～２０２及び出力端子２１０～２１２を備える。
　入力端子２００～２０２には、発報信号ＳＡ、マイク入力信号Ｓ２及び外部音源信号Ｓ３がそれぞれ入力される。発報信号ＳＡは、火災、地震などの災害が発生したことを示す外部信号であり、例えば、自動火災報知機（不図示）が火災検知時に出力する移報信号である。マイク入力信号Ｓ２は、マイク（不図示）が出力する音声信号である。外部音源信号Ｓ３は、外部音源（不図示）が生成する音声信号であり、平常放送を構成するＢＧＭ（Back Ground Music）やメッセージなどである。
　出力端子２１０～２１２には、スピーカライン４が接続され、非常放送装置２で生成された音声信号は、スピーカライン４を介して１又は２以上のスピーカユニット３へ伝送される。
　非常放送音源２２は、発報信号ＳＡに基づいて、非常放送を構成する非常警報及び避難誘導メッセージの音声信号Ｓ１を生成する音源である。非常警報及び避難誘導メッセージは、例えば、録音音声データ又は音声合成用データとして予め格納され、災害発生時に音声信号Ｓ１として再生される。非常警報は、周波数と変化パターンが予め定められた音声信号である。
　ソースセレクター２３は、発報信号ＳＡ及び管理者の指示に基づいて、音声信号Ｓ１～Ｓ３のいずれかを選択し、放送用の音声信号として出力する。例えば、平常時には、マイク入力信号Ｓ２又は外部音源信号Ｓ３のいずれかが平常放送の音声信号として選択され、非常時には、非常放送音源２２の音声信号Ｓ１又はマイク入力信号Ｓ２のいずれかが非常放送の音声信号として選択される。
　アンプ２４は、音声信号を増幅する増幅器である。アンプ２４の増幅信号は、出力端子２１１を介して、通常信号線４Ｎへ出力される。
　非常放送リレー２５は、発報信号ＳＡに基づいて、平常放送及び非常放送を切り替えるスイッチング手段であり、共通線４Ｃ又は通常信号線４Ｎのいずれかを選択的に緊急信号線４Ｒに接続する。つまり、平常放送時には、緊急信号線４Ｒが共通線４Ｃと短絡され、通常信号線４Ｎのみに音声信号が出力される一方、非常放送時には、緊急信号線４Ｒが通常信号線４Ｎと短絡され、通常信号線４Ｎ及び緊急信号線４Ｒの両方に音声信号が出力される。
（３）スピーカユニット３
　図２は、図１のスピーカユニット３の詳細構成の一例を示した図である。スピーカユニット３は、スピーカライン４の音声信号に基づいて音声出力を行うとともに、非常放送に同期して発光素子が点灯し、非常放送が行われていることを視覚的に識別可能にする装置である。非常放送であるか否かは、緊急信号線４Ｒの信号レベルに基づいて判別される。スピーカユニット３は、入力端子３００～３０２、アッテネータ３１、スピーカ３２、受電回路３３、点灯制御部３４及び発光素子３５を備える。
　入力端子３００～３０２には、スピーカライン４の共通線４Ｃ、通常信号線４Ｎ及び緊急信号線４Ｒがそれぞれ接続され、非常放送装置２からの音声信号が入力される。
　アッテネータ３１は、音声信号を減衰させて音量調整を行う音量調整手段であり、平常放送については音量調整を行うことができるが、非常放送については音量調整を行うことができないように構成されている。
　アッテネータ３１は、オートトランス３１０及び音量調整スイッチ３１１により構成されるトランス式アッテネータである。オートトランス３１０は、１つのコイルを１次コイル及び２次コイルとして共用する単巻変圧器である。コイルの両端に設けられた入力端子対には、通常信号線４Ｎ及び緊急信号線４Ｒが接続され、当該コイルに設けられた１又は２以上の出力タップが出力端子として用いられる。音量調整スイッチ３１１は、ユーザ操作に応じて出力タップのいずれかを選択し、選択された出力タップの音声信号をスピーカ３２に供給する。平常放送時のオートトランス３１０の一次側端子対には、平常放送の音声信号と基準レベルとがそれぞれ入力される。このため、音量調整スイッチ３１１を操作して出力タップを選択することにより、音量調整を行うことができる。一方、非常放送時のオートトランス３１０の一次側端子対には、ともに非常放送の音声信号が入力される。このため、音量調整スイッチ３１１による出力タップの選択にかかわらず、非常放送の音声信号がアッテネータ３１において減衰することなくスピーカ３２へ出力される。
　スピーカ３２は、アッテネータ３１から出力される音声信号を音波に変換して空間に放出する装置である。
　受電回路３３は、音声信号から電源を取り出す回路である。受電回路３３は、緊急信号線４Ｒに接続され、非常放送の音声信号を整流して直流電圧を生成し、点灯制御部３４に供給する。緊急信号線４Ｒは、平常放送時は基準レベルを維持する一方、非常放送時には音声信号が伝送されるため、受電回路３３は、非常放送時にのみ電源を取り出すことができる。
　点灯制御部３４は、受電回路３３から供給される直流電源に基づいて、発光素子３５に定電流を供給する定電流回路である。発光素子３５は、点灯制御部３４から供給される電流により点灯する発光手段であり、例えば、ＬＥＤを用いることができる。
　受電回路３３の出力電圧は、音声信号の信号レベル、つまり、音声信号の音量に応じて変化する。点灯制御部３４は、受電回路３３からの入力電圧が予め定められた閾値電圧Ｖｔｈを超えた場合にのみ発光素子３５に電力を供給する。つまり、入力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であれば、発光素子３５に電流を供給せず、閾値電圧Ｖｔｈを超えれば、予め定められた電流を供給する。
　従って、閾値電圧Ｖｔｈを適切な値に設定することにより、非常放送の音声信号に同期して、発光素子３５を点灯させることができる。つまり、点灯制御部３４は、緊急信号線４Ｒの音声信号の音量に基づいて、非常放送の音声信号が入力されているか否かを判別し、この判別結果に基づいて、発光素子３５を点灯させる。
　例えば、閾値電圧Ｖｔｈを比較的小さな値に設定すれば、非常警報、避難誘導メッセージなどを含む非常放送を構成する全ての音声信号に同期して、発光素子３５を点灯させることができる。
　また、閾値電圧Ｖｔｈを比較的大きな値に設定すれば、非常警報のみに同期して、発光素子３５を点灯させることができる。通常、非常放送には非常警報が含まれており、非常警報は、避難誘導メッセージなどの他のコンテンツよりも大きな音量になっている。このため、閾値電圧Ｖｔｈを適切な値にすることにより、非常警報の出力時にのみ発光素子３５を点灯させることもできる。
　点灯制御部３４は、発光素子３５を点灯させる場合、発光素子３５に対し予め定められた一定の電流を供給する。このため、発光素子３５を一定の明るさで点灯させることができ、非常放送が行われていることを明確に示すことができる。
　図３は、図２の受電回路３３及び点灯制御部３４の詳細構成の一例を示した図である。受電回路３３は、ダイオードＤ１～Ｄ４で構成されるブリッジ回路ＢＲと、ブリッジ回路ＢＲの出力端子に並列接続されたキャパシタＣ１とを備える。
　ブリッジ回路ＢＲは、音声信号を全波整流する整流回路である。緊急信号線４Ｒの音声信号が、受電回路３３に入力されると、ブリッジ回路ＢＲで整流され、キャパシタＣ１により平滑化されて直流電圧Ｖｄが生成される。生成された直流電圧Ｖｄは、点灯制御部３３に入力される。
　点灯制御部３４は、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２及び抵抗Ｒ１，Ｒ２で構成される定電流回路である。トランジスタＱ１は、エミッタフォロワ回路を形成し、そのベース、エミッタ及びコレクタの各端子には、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２及び発光素子３５がそれぞれ接続される。発光素子３５に供給されるコレクタ電流は、抵抗Ｒ１を流れるベース電流及びトランジスタＱ１の電流増幅率により決定される。
　トランジスタＱ２は、エミッタ接地回路を形成し、そのコレクタ端子及びベース端子には、トランジスタＱ１のベース端子およびエミッタ端子がそれぞれ接続されている。トランジスタＱ２は、抵抗Ｒ２の電圧降下によりオンし、トランジスタＱ１のベース電流を規定する。このため、発光素子３５には、予め定められた一定の電流を供給することができる。また、発光素子３５に定電流を供給するために必要な電源電圧Ｖｄ、つまり、電圧閾値Ｖｔｈは、抵抗Ｒ１，Ｒ２によって決定される。
　本実施の形態による非常放送システム１００では、音声信号から電源を取り出し、発光素子３５を点灯させることにより、新たに外部電源を確保することなく、発光素子３５を点灯させることができる。また、緊急信号線４Ｒの音声信号から電源を取り出すことにより、非常放送の音声信号に同期して、発光素子３５を点灯させることができる。さらに、緊急信号線４Ｒの音声信号の音量に基づいて、非常警報を判別することにより、非常警報に同期して、発光素子３５を点灯させることもできる。
（４）他の構成例１
　図４は、本発明の実施の形態１による非常放送システムの他の構成例を示した図であり、非常放送システム１０１が示されている。非常放送システム１０１は、スピーカユニット３が、アッテネータ３１及びスピーカ装置５で構成され、スピーカ装置５がアッテネータ３１を介してスピーカライン４に接続される点で、非常放送システム１００の場合（図２）とは異なる。
　スピーカ装置５は、スピーカ３２、受電回路３３、点灯制御部３４及び発光素子３５を備え、アッテネータ３１を接続することにより、非常放送システム１００のスピーカユニット３（図２）と同一の構成になる。スピーカ装置５及びアッテネータ３１は、互いに近傍に配置されている。例えば、スピーカ装置５及びアッテネータ３１は、同一の室内空間に設置され、スピーカ装置５が天井に、アッテネータ３１が壁面に設置される。
　つまり、スピーカユニット３は、各構成要素３１～３５が同一の筐体に収容され、一体的に構成されていてもよいが、近傍に配置されて互いに接続されている限り、任意の構成要素が分離可能であってもよい。
（５）他の構成例２
　図５及び６は、本発明の実施の形態１による非常放送システムの更に他の構成例を示した図である。図５には、非常放送システム１０２が示され、図６には、図５の警報判別部３６の詳細構成が示されている。非常放送システム１０２を構成するスピーカユニット３は、警報判別部３６を有する点で、非常放送システム１００のスピーカユニット３（図２）とは異なる。
　警報判別部３６は、音声信号に含まれる周波数成分に基づいて、非常警報を判別する手段であり、受電回路３３からの電源供給により動作する。警報判別部３６は、緊急信号線４Ｒに接続され、非常放送の音声信号が入力される。当該音声信号に予め定められた非常警報の周波数成分が含まれているか否かを検知することにより、当該音声信号が非常警報であるか否かを判定することができる。
　警報判別部３６は、１又は２以上のトーン検知部３６０～３６２及びシグナル判定部３６３を備えている。トーン検知部３６０～３６２は、互いに異なる予め定められた周波数成分が音声信号に含まれているか否かを検知（トーン検知）する回路である。シグナル判定部３６３は、トーン検知部３６０～３６２の検知結果に基づいて、入力された音声信号が非常警報であるか否かを判定する。非常警報の判別結果は、点灯制御部３４へ出力される。
　一般に、非常警報は、単一の周波数成分からなる周波数信号で構成される。例えば、異なる２以上の周波数信号を一定時間ずつ順次に出力するトーン警報音や、第１周波数から第２周波数まで周波数をスイープさせながら周波数信号を出力するスイープ警報音などが用いられる。このため、非常警報に特有の周波数が音声信号に含まれていることを検知すれば、非常警報を検知することができる。
　例えば、７４０Ｈｚ及び４９４Ｈｚを０．５秒ずつ交互に出力するトーン警報の場合、７４０Ｈｚ及び４９４Ｈｚの周波数成分をそれぞれ検知することにより、非常警報を高い精度で検知することができる。なお、いずれか一方の周波数のみを検知し、繰り返し周期の間、検知されているとみなすこともできる。
　また、３００Ｈｚから２ｋＨｚまで０．５秒で周波数スイープするスイープ信号の場合であれば、３００Ｈｚ及び２ｋＨｚの周波数成分をそれぞれ検知することにより、非常警報を高い精度で検知し、誤検知を防止することができる。なお、スイープ開始時の周波数成分（３００Ｈｚ）のみを検知し、スイープ期間の間、検知されているとみなすこともできる。
　点灯制御部３４は、非常警報の判別結果に基づいて、発光素子３５を駆動する。このため、非常警報に同期して、発光素子３５を点灯させることができる。
　トーン検知により非常警報を判別することにより、音量により判別する場合に比べて、より高い精度で非常警報を判別することができる。また、非常放送の音声信号についてトーン検知を行うことにより、ＢＧＭなども含まれる平常放送の音声信号についてトーン検知する場合に比べて、誤検知の発生を抑制することができる。
実施の形態２．
　実施の形態１では、３線式のスピーカライン４を用いた非常放送システム１００～１０２の例について説明したが、本実施の形態では、４線式のスピーカライン４を用いた非常放送システム１０３，１０４について説明する。
　図７は、本発明の実施の形態２による非常放送システムの一構成例を示した図であり、非常放送システム１０３が示されている。非常放送システム１０３では、４線式のスピーカライン４を介して、１又は２以上のスピーカユニット３が非常放送装置２に接続される。
　スピーカライン４は、共通線４Ｃ、通常信号線４Ｎ及び一対の種別信号線４ａ，４ｂにより構成される。非常放送システム１００（実施の形態１）のスピーカライン４と比較すれば、緊急信号線４Ｒに代えて、一対の種別信号線４ａ，４ｂを有する点で異なる。一対の種別信号線４ａ，４ｂは、非常放送装置２の動作状態を示す放送種別信号を伝送する。放送種別信号は、現在の放送状態が平常放送又は非常放送のいずれであるのかを示す信号である。
　非常放送装置２は、入力端子２００～２０２、出力端子２１０，２１１，２１３，２１４、非常放送音源２２、ソースセレクター２３、アンプ２４及び放送種別送信部２６を備える。非常放送システム１００（実施の形態１）と比較すれば、非常放送リレー２５に代えて、放送種別送信部２６を有する点で異なる。アンプ２４の増幅信号は、出力端子２１１を介して、通常信号線４Ｎに出力される。放送種別送信部２６は、発報信号ＳＡに基づいて、放送種別信号を種別信号線４ａ，４ｂに出力する。例えば、平常放送及び非常放送を２４Ｖ及び０Ｖの電圧レベルにそれぞれ対応づけ、一対の種別信号線４ａ，４ｂ間の電圧を２４Ｖ又は０Ｖに制御することにより、放送種別信号を送信する。
　図８は、図７のスピーカユニット３の詳細構成の一例を示した図である。スピーカユニット３は、アッテネータ３１及びスピーカ装置５で構成される。アッテネータ３１は、オートトランス３１０、音量調整スイッチ３１１及び無効化リレー３１２により構成される。
　オートトランス３１０のコイルの両端に設けられた入力端子対には、通常信号線４Ｎ及び共通線４Ｃが接続され、当該コイルは、その一端がスピーカ３２に接続されるとともに、１又は２以上の出力タップが設けられ、これらの出力タップは、いずれも音量調整スイッチ３１１に接続される。音量調整スイッチ３１１は、ユーザ操作に応じて２以上の出力タップのいずれかを選択し、選択された出力タップは、無効化リレー３１２を介してスピーカ３２に接続される。
　無効化リレー３１２は、放送種別信号に基づいてスイッチングを行い、非常放送時における音量調整を無効化するスイッチング手段である。無効化リレー３１２は、放送種別信号が平常放送を示していれば、音量調整スイッチ３１１の出力をスピーカ３２に入力し、音声信号をユーザ操作に応じて減衰させる一方、非常放送を示していれば、二次側コイルの他端をスピーカ３２に接続し、音声信号を減衰させることなくスピーカ３２に入力する。
　放送種別受信部３７は、種別信号線４ａ，４ｂからの放送種別信号を受信し、非常放送であるか否かを判別する手段であり、非常放送であれば、発光素子３５を点灯させるための点灯制御信号を点灯制御部３４に出力する。
　受電回路３３は、音声信号から電源を取り出す回路である。受電回路３３は、アッテネータ３１の音声信号の出力端子に接続され、スピーカ３２に入力される音声信号を整流して直流電圧を生成し、点灯制御部３４に供給する。アッテネータ３１は非常放送時に音量調整スイッチ３１１を無効化するため、受電回路３３は、非常放送時において音量調整されていない音声信号から電源を生成することができる。なお、受電回路３３は、オートトランス３１０よりも前段において、通常信号線４Ｎに接続することもできる。
　点灯制御部３４は、放送種別受信部３７の判別結果に基づいて、非常放送時に発光素子３５を点灯させる。点灯制御部３４は、発光素子３５に定電流を供給する定電流回路であり、発光素子３５を一定の明るさで点灯させる。また、点灯制御部３４は、受電回路３３の出力電圧が予め定められた閾値電圧Ｖｔｈを超える場合に発光素子３５に電力を供給する。このため、発光素子３５の点灯は、放送種別の判別結果と、音声信号の信号レベルとに基づいて行われる。
　例えば、点灯制御部３４は、受電回路３３の出力電圧が比較的小さい閾値電圧Ｖｔｈを超える場合に発光素子３５に電力を供給するように構成することができる。この場合、音声信号が非常警報である場合だけでなく、より音量が小さいコンテンツ、例えば避難誘導メッセージ等である場合にも発光素子３５に電力が供給される。従って、非常放送の音声信号に同期して発光素子３５を点灯させることができる。
　一方、点灯制御部３４は、受電回路３３の出力電圧が比較的大きな閾値電圧Ｖｔｈを超える場合に発光素子３５に電力を供給するように構成することもできる。この場合、音声信号が非常警報である場合にのみ発光素子３５に電力が供給される。従って、非常警報に同期して発光素子３５を点灯させることができる。
　本実施の形態では、音声信号から電源を取り出し、発光素子３５を点灯させることにより、新たに外部電源を確保することなく、発光素子３５を点灯させることができる。また、種別信号線４ａ，４ｂを介して受信した放送種別信号に基づいて非常放送であるか否かを判別することにより、非常放送時に発光素子３５を点灯させることができる。さらに、発光素子に定電流を供給して発光させることにより、発光素子３５を一定の明るさで点灯させることができる。
　図９は、本発明の実施の形態２による非常放送システムの他の構成例を示した図であり、非常放送システム１０４が示されている。非常放送システム１０４は、スピーカユニット３が警報判別部３６を更に備えている点で、非常放送システム１０３（図８）とは異なる。
　警報判別部３６は、トーン検知によって非常警報を判別する手段であり、受電回路３３からの電源供給により動作する。警報判別部３６の内部構成は、非常放送システム１０２（図５）の場合と同様である。警報判別部３６は、アッテネータ３１の音声信号の出力端子に接続され、スピーカ３２に入力される音声信号が入力される。当該音声信号に予め定められた非常警報の周波数成分が含まれているか否かを検知することにより、当該音声信号が非常警報であるか否かを判定することができる。
　点灯制御部３４は、放送種別受信部３７の判別結果と、警報判別部３６の判別結果に基づいて、非常警報に同期して発光素子３５を点灯させる。つまり、放送種別信号に基づいて非常放送であると判別され、かつ、トーン検知により非常警報であると判別された場合に、発光素子３５を点灯させる。このため、非常警報を高い精度で判別し、非常警報に同期して発光素子３５を点灯させることができる。また、点灯制御部３４は、発光素子３５に定電流を供給する定電流回路であり、非常警報の出力時に、発光素子３５を一定の明るさで点灯させることができる。
実施の形態３．
　実施の形態１及び２では、３線式又は４線式のスピーカライン４を用いた非常放送システム１００～１０４の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、２線式のスピーカライン４を用いた非常放送システム１０５について説明する。
　図１０は、本発明の実施の形態３による非常放送システムの一構成例を示した図であり、非常放送システム１０５が示されている。非常放送システム１０５では、２線式のスピーカライン４を介して、１又は２以上のスピーカユニット３が非常放送装置２に接続される。
　スピーカライン４は、共通線４Ｃ及び通常信号線４Ｎにより構成される。非常放送システム１００（図１）のスピーカライン４と比較すれば、緊急信号線４Ｒを備えていない点で異なる。
　非常放送装置２は、発報信号ＳＡに基づいて、平常放送と非常放送とを切り替え、平常放送の音声信号又は非常放送の音声信号を選択的に生成する。ただし、非常放送リレー２５を備えておらず、非常放送及び非常放送の音声信号は、いずれも通常信号線４Ｎを介して各スピーカユニット３に伝送される。
　図１１は、図１０のスピーカユニット３の詳細構成の一例を示した図である。スピーカユニット３は、アッテネータ３１を備えておらず、通常信号線４Ｎを介して受信した音声信号は、そのままスピーカ３２に入力される。つまり、平常放送及び非常放送の音声信号は、区別することなく、スピーカ３２に入力される。
　受電回路３３は、音声信号から電源を取り出す回路である。受電回路３３は、通常信号線４Ｎに接続され、音声信号を整流して直流電圧を生成し、点灯制御部３４及び警報判別部３６に供給する。
　警報判別部３６は、トーン検知によって非常警報を判別する手段であり、受電回路３３からの電源供給により動作する。警報判別部３６は、通常信号線４Ｎに接続され、音声信号に予め定められた非常警報の周波数成分が含まれているか否かを検知することにより、当該音声信号が非常警報であるか否かを判定する。警報判別部３６の判別結果は、点灯制御部３４へ出力される。
　点灯制御部３４は、非常警報の判別結果に基づいて、発光素子３５を駆動する。このため、非常警報に同期して、発光素子３５を点灯させることができる。
実施の形態４．
　本実施の形態では、図２の受電回路３３の他の構成例について説明する。特に、受電回路３３及び点灯制御回路３４の非線形性に起因して放送音声に歪みが生じるのを抑制する受電回路３３の構成について説明する。
　受電回路３３、点灯制御部３４などの負荷回路の非線形性に起因して、スピーカライン４からスピーカユニット３に流れる電流変化は、電圧変化に対して非線形になる。スピーカライン４は線路抵抗を有するため、このような非線形な電流変化は、非線形な電圧降下を生じさせ、スピーカライン４に歪み電圧が現れる。特に、スピーカライン４の線路抵抗が大きければ、歪み電圧も大きくなり、スピーカユニット３に入力される音声信号の歪みとなって音声の明瞭性に悪影響が出るという問題が生じる。
　一般に、非常放送システムは、スピーカライン４に多数のスピーカユニット３を接続して構成される。このため、スピーカライン４は、長距離、例えば５００ｍ～１０００ｍにわたって敷設され、その線路抵抗は比較的大きな値、例えば、数十Ωになることが想定される。
　歪み電圧は、具体的には、音声信号の基本周波数に対する高調波として定常的又は過度的に発生する。スピーカライン４の線路抵抗が大きいと、高調波も大きくなる。一般に、音声信号の場合、基本周波数に対する歪み、例えば、すべての高調波とその他の雑音との合計値が１％を超えると聴感上認知でき、耳障りであると言われる。
　そこで、スピーカライン４とブリッジ回路ＢＲとの間に電流抑制回路を設けることにより、歪み電圧の発生を抑制することができる。電流抑制回路は、スピーカライン４からの電流の取り込みを抑制し、キャパシタＣ１に電荷が溜まる際に流れる電流を抑制することにより、また、整流回路ＢＲの非線形部分のスイッチング動作をソフトに遷移させることにより、電流歪みを抑制する回路である。
　電流抑制回路は、受動素子であればインダクタ、抵抗又はこれらの組み合わせで構成することができる。また、電流抑制回路は、入力電圧が所定の電圧までは比例して電流が増加するが、それ以上の電圧に比例して電流が減少し、定格電圧に達するまでに最小電流（例えば０Ａ）となる回路であってもよい。また、電流抑制回路は、入力電圧が所定の電圧までは一定の抵抗負荷となるが、それ以上の電圧には比例して負荷抵抗値が増加する回路であってもよい。また、電流抑制回路は、入力電圧が所定の電圧までは一定の抵抗負荷となるが、それ以上の電圧に対しては定電流となる回路であってもよい。
　図１２は、本発明の実施の形態４による受電回路３３の一構成例を示した図であり、図２の受電回路３３の他の構成例を示したものである。この受電回路３３は、図３の受電回路３３（実施の形態１）と比較すれば、電流抑制回路３８を備える点で異なる。
　電流抑制回路３８は、インダクタＬ１及び抵抗Ｒ３により構成される。インダクタＬ１は、ブリッジ回路ＢＲの入力端子の一方に設けられ、抵抗Ｒ３は他方に設けられている。図中では、緊急信号線４Ｒに接続される入力端子にインダクタＬ１が設けられ、共通線４Ｃに接続される入力端子に抵抗Ｒ３が設けられる場合が示されているが、インダクタＬ１と抵抗Ｒ３を入れ替えて構成することもできる。
　インダクタＬ１は、周波数が高くなるほど電流を通しにくい性質を有するため、電流抑制回路３８は、スピーカライン４から流れ込む高調波電流を抑制するフィルタ回路として機能し、歪み電圧の発生を抑制することができる。
　電流抑制回路３８が電流を抑制する程度を大きくすればするほど、高調波の発生は抑えられるが、キャパシタＣ１に電荷が蓄積される時間も長くなり、発光素子３５が点灯する応答性が悪化する。電流抑制回路３８は、前記応答性と、上記音声の明瞭性とを考慮して、高調波歪みが聴感上問題とならない範囲、例えば、歪み成分の電圧が基本周波数の１％未満となるように調整することが望ましい。
　図１３は、本発明の実施の形態４による受電回路３３の他の構成例を示した図であり、図２の受電回路３３（実施の形態１）の他の構成例を示したものである。この受電回路３３は、図１２の受電回路３３と比較すれば、ブリッジ回路ＢＲに代えて、１つのダイオードＤ５を備え、キャパシタＣ１とともに半波整流を行う点で異なる。このような構成を採用すれば、簡単な回路構成で直流電源を取り出すことができる。
　受電回路３３が半波整流の場合、図１４に示すように、２つの点灯制御部３４にそれぞれ接続された一対の受電回路３３，３３'が１つの電流抑制回路３８を共用し、互いに逆相となるように接続されることが望ましい。一対の受電回路３３，３３'は、同一のスピーカーユニット３内に設けることができ、それぞれ別個のスピーカーユニット３内に設けることもできる。後者の場合、２つのスピーカユニット３が一対のスピーカユニットを形成する。
　図１５は、本発明の実施の形態４による受電回路３３の更に他の構成例を示した図であり、図２の受電回路３３（実施の形態１）の他の構成例を示したものである。この受電回路３３は、図１２の受電回路３３と比較すれば、ブリッジ回路ＢＲ及びキャパシタＣ１に代えて、２つのダイオードＤ６，Ｄ７及び２つのキャパシタＣ２，Ｃ３を備える点で異なる。
　ダイオードＤ６及びキャパシタＣ２は、音声信号の交流電圧の符号が正のときに半波整流を行い、ダイオードＤ７及びキャパシタＣ３は、音声信号の交流電圧の符号が負のときに半波整流を行う。つまり、ダイオードＤ６，Ｄ７及びキャパシタＣ２，Ｃ３は、倍電圧整流回路を構成する。このような構成を採用し、直流電源を取り出すこともできる。
　電流抑制回路３８は、受電回路３３の入力端子の一方にインダクタＬ２及び抵抗Ｒ４の直列回路が設けられ、他方にインダクタＬ３及び抵抗Ｒ５の直列回路が設けられている。
なお、スピーカーライン４と受電回路３３との間にトランスを設けて絶縁を行うことにより、発光素子３５等に人が触れて感電するのを防ぐことができる。スピーカ配線やスピーカのボイスコイル自体に直接人が触れることは通常想定されないが、発光素子３５等は、これらに比べて人が触れる可能性が高い場合も想定されるからである。
１００～１０５　非常放送システム
２　　　　　　　非常放送装置
２００～２０２　入力端子
２１０～２１３　出力端子
２２　　　　　　非常放送音源
２３　　　　　　ソースセレクター
２４　　　　　　アンプ
２５　　　　　　非常放送リレー
２６　　　　　　放送種別送信部
３　　　　　　　スピーカユニット
３００～３０２　入力端子
３１　　　　　　アッテネータ
３１０　　　　　オートトランス
３１１　　　　　音量調整スイッチ
３１２　　　　　無効化リレー
３２　　　　　　スピーカ
３３　　　　　　受電回路
３４　　　　　　点灯制御部
３５　　　　　　発光素子
３６　　　　　　警報判別部
３６０～３６２　トーン検知部
３６３　　　　　シグナル判定部
３７　　　　　　放送種別受信部
３８　　　　　　電流抑制回路
４　　　　　　　スピーカライン
４Ｃ　　　　　　共通線
４Ｎ　　　　　　通常信号線
４Ｒ　　　　　　緊急信号線
４ａ，４ｂ　　　種別信号線
５　　　　　　　スピーカ装置
ＳＡ　　　　　　発報信号
Ｓ１　　　　　　音声信号
Ｓ２　　　　　　マイク入力信号
Ｓ３　　　　　　外部音源信号
ＢＲ　　　　　　ブリッジ回路
Ｃ１～Ｃ３　　　キャパシタ
Ｄ１～Ｄ７　　　ダイオード
Ｌ１～Ｌ３　　　インダクタ
Ｑ１，Ｑ２　　　トランジスタ
Ｒ１～Ｒ５　　　抵抗
Ｖｄ　　　　　　直流電圧

Claims (11)

  1. 　いずれも音声信号で構成される任意の平常放送と非常警報を含む非常放送とを切り替え可能な非常放送装置と、
    　スピーカラインを介して、前記非常放送装置から前記音声信号が伝送される１又は２以上のスピーカユニットと、を備え、
    　前記スピーカユニットが、
    　前記平常放送の音声信号及び前記非常放送の音声信号が入力されるスピーカと、
    　前記非常放送の音声信号から直流電源を取り出す受電回路と、
    　前記直流電源を用いて発光素子の点灯制御を行う点灯制御部と、を備え、
    　前記発光素子は、平常放送時に点灯せず、非常放送時に点灯することを特徴とする非常放送システム。
  2. 　前記スピーカラインは、基準レベルを伝送する共通線と、平常放送の音声信号を伝送する通常信号線と、平常放送時には前記基準レベルを伝送し、非常放送時には音声信号を伝送する緊急信号線と、を有し、
    　前記スピーカは、平常放送時には通常信号線の音声信号が入力され、非常放送時には緊急信号線の音声信号が入力され、
    　前記受電回路は、前記緊急信号線の音声信号から前記直流電源を取り出すことを特徴とする請求項１に記載の非常放送システム。
  3. 　前記点灯制御部は、前記緊急信号線の信号レベルに基づいて、前記非常放送装置が前記非常放送を行っているか否かを判別し、
    　前記発光素子は、前記判別結果に基づいて、非常放送に同期して点灯することを特徴とする請求項２に記載の非常放送システム。
  4. 　前記点灯制御部は、前記緊急信号線の信号レベルに基づいて、前記非常放送装置から前記非常警報が出力されているか否かを判別し、
    　前記発光素子は、前記判別結果に基づいて、前記非常警報に同期して点灯することを特徴とする請求項２に記載の非常放送システム。
  5. 　前記緊急信号線の音声信号に含まれる周波数成分に基づいて、前記非常放送装置から前記非常警報が出力されているか否かを判別する警報判別部を備え、
    　前記発光素子は、前記判別結果に基づいて、前記非常警報に同期して点灯することを特徴とする請求項２に記載の非常放送システム。
  6. 　平常放送又は非常放送のいずれかを示す放送種別信号を前記非常放送装置から受信する放送種別受信部を備え、
    　前記スピーカラインは、前記音声信号を伝送する一対の音声信号線と、前記放送種別信号を伝送する一対の種別信号線とを有し、
    　前記受電回路は、前記音声信号線の音声信号から前記直流電源を生成することを特徴とする請求項１に記載の非常放送システム。
  7. 　前記点灯制御部は、前記音声信号の信号レベルに基づいて、前記非常放送装置から前記音声信号が出力されているか否かを判別し、
    　前記発光素子は、前記非常放送の音声信号に同期して点灯することを特徴とする請求項６に記載の非常放送システム。
  8. 　前記点灯制御部は、前記音声信号の信号レベルに基づいて、前記非常放送装置から前記非常警報が出力されているか否かを判別し、
    　前記発光素子は、前記非常警報に同期して点灯することを特徴とする請求項６に記載の非常放送システム。
  9. 　前記音声信号に含まれる周波数成分に基づいて、前記非常放送装置から前記非常警報が出力されているか否かを判別する警報判別部を備え、
    　前記発光素子は、前記放送種別信号及び前記判別の結果に基づいて、前記非常警報に同期して点灯することを特徴とする請求項６に記載の非常放送システム。
  10. 　いずれも音声信号で構成される任意の平常放送と非常警報を含む非常放送とを切り替え可能な非常放送装置に対し、スピーカラインを介して接続され、前記非常放送装置から前記音声信号が伝送されるスピーカユニットにおいて、
    　前記平常放送の音声信号及び前記非常放送の音声信号が入力されるスピーカと、
    　前記非常放送の音声信号から直流電源を取り出す受電回路と、
    　前記直流電源を用いて発光素子の点灯制御を行う点灯制御部と、を備え、
    　前記発光素子は、平常放送時に点灯せず、非常放送時に点灯することを特徴とするスピーカユニット。
  11. 　前記受電回路は、
    　前記音声信号を整流する整流回路と、
    　前記整流回路の出力電圧を平滑化するキャパシタンスと、
    　前記音声信号の高調波が前記スピーカラインに発生するのを抑制する電流抑制回路と、を有することを特徴とする請求項１０に記載のスピーカユニット。
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