音響警報システム
【課題】各スピーカから出力される火災警報等の出力を９０ｄＢ以上としながら、小型な音声火災警報装置を提供することを目的としている。
【解決手段】音声火災警報装置１は、音声記憶部１３又はマイク１５から入力された音声信号に基づいて音声信号ＳＢ１を生成する音声信号生成部１４と、音声増幅部２２と、音声信号送信部２１とを有し、音声増幅部２２が、音声信号生成部１４から出力された音声信号をデジタル信号に変換して出力するデジタル変換部１６と、デジタル変換部１６から出力された音声信号にデッドタイムを与えて出力するデッドタイム生成部１７と、デッドタイム生成部１７から出力された音声信号を増幅して出力するデジタル信号増幅部１９とを有している。
【解決手段】音声火災警報装置１は、音声記憶部１３又はマイク１５から入力された音声信号に基づいて音声信号ＳＢ１を生成する音声信号生成部１４と、音声増幅部２２と、音声信号送信部２１とを有し、音声増幅部２２が、音声信号生成部１４から出力された音声信号をデジタル信号に変換して出力するデジタル変換部１６と、デジタル変換部１６から出力された音声信号にデッドタイムを与えて出力するデッドタイム生成部１７と、デッドタイム生成部１７から出力された音声信号を増幅して出力するデジタル信号増幅部１９とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響警報システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物（例えば、集合住宅（マンション）、オフィスビル、ホテル、商業施設等）に、火災等の発生時に館内放送や火災警報等の音声信号を出力する音声火災警報装置が、管理室に設けられ、この音声火災警報装置と、信号線を介して各住戸の住宅情報盤に内蔵されたスピーカや廊下等の共用スペースに設置されたスピーカ（以下、各スピーカと呼ぶ）とが接続され、火災警報等を報知する音響警報システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、火災警報等を報知する各スピーカの出力は、消防法により９０ｄＢ以上の音量を確保しなければならないことが定められている。そのため、通常、音声火災警報装置には、大容量なパワーアンプであるＡ級、Ｂ級、ＡＢ級アナログアンプ等が採用されていた。また、上記パワーアンプに対し従来より専用ＩＣによって、デジタル信号を用いたＤ級アンプを利用することが考えられるが、Ｄ級アンプは高価であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１６９５６号公報（例えば、４頁〜６頁、図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アナログアンプは発熱量が大きいので、音声火災警報装置にアナログアンプを採用した場合、該発熱を放熱する部材（放熱板）を設ける必要があり、それに伴い音声火災警報装置自体が大型化してしまっていた。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、近年、安価に供給されるようになったＤ級アンプを使用することで、各スピーカから出力される火災警報等の出力を９０ｄＢ以上としながら、小型な音声火災警報装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る音響警報システムは、集合住宅の各住戸及び共用空間に設置された複数のスピーカと、集合住宅の各住戸及び共用空間に設置され、火災を感知する火災感知器と、集合住宅の管理室に設けられ、複数のスピーカ及び火災感知器とに接続された音声火災警報装置とを備えた音響警報システムにおいて、音声火災警報装置は、各種音声信号が記憶された音声記憶部、又は、マイクから入力された音声信号に基づいて音声信号を生成する音声信号生成部と、音声信号生成部から出力された音声信号を増幅する音声増幅部と、音声増幅部で増幅された音声信号を複数のスピーカに送信する音声信号送信部とを有し、音声増幅部が、音声信号生成部から出力された音声信号をデジタル信号に変換して出力するデジタル変換部と、デジタル変換部から出力された音声信号にデッドタイムを与えて出力するデッドタイム生成部と、デッドタイム生成部から出力された音声信号を増幅して出力するデジタル信号増幅部とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る音響警報システムによれば、上記構成を備えているので、各スピーカから出力される火災警報等の出力を９０ｄＢ以上としながら、音声火災警報装置自体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る音響警報システムの概要構成例図である。
【図２】図１に示す音響警報システムの音声火災警報装置の説明図である。
【図３】図１に示す音響警報システムの音声火災警報装置のうち音声信号の処理に関わる回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態
図１は、本発明の実施の形態に係る音響警報システム１００の概要構成例図である。図２は、図１に示す音響警報システム１００の音声火災警報装置１の説明図である。図３は、図１に示す音響警報システム１００の音声火災警報装置１のうち音声信号の処理に関わる回路ブロック図である。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。なお、以下において、火災が発生した場合を例として説明するものとする。音響警報システム１００は、建物１００Ａ（例えば、集合住宅（マンション）、オフィスビル、ホテル、商業施設等）に設置された火災感知器２と、該火災感知器２の感知結果を受信して該感知結果に基づいた出力をする音声火災警報装置１と、音声火災警報装置１の音声を出力するスピーカ３が配線（４０、５０）で接続されており、火災を感知して、音声でそれを報知するものである。この音響警報システム１００は、音声以外の警報音でも火災を報知することは可能であるが、以下の説明では音声で報知するものについて説明する。
【００１０】
［音響警報システム１００の構成］
まず、音響警報システム１００の構成について説明する。
音響警報システム１００の説明にあたり、音響警報システム１００が、２階建の建物１００Ａに設置されている場合を例として説明するものとする。なお、建物１００Ａは、１階は３つの住戸Ｒ１〜住戸Ｒ３及び共用スペースＦ１（廊下等）で、２階は３つの住戸Ｒ４〜住戸Ｒ６及び共用スペースＦ２を有している。
図１に示すように、音響警報システム１００は、火災を感知する火災感知器２と、火災を音声で報知するためのスピーカ３と、火災感知器２からの出力を処理し、該処理結果に基づいてスピーカに音声信号を出力する音声火災警報装置１を有している。
【００１１】
火災感知器２は、火炎によって生じる煙や熱等を感知し、この感知結果を音声火災警報装置１に信号ＳＡ１として出力するものである。火災感知器２は、１階の共用スペースＦ１に設置されている火災感知器２Ａと、建物１００Ａの１階の住戸Ｒ１〜住戸Ｒ３に設置されている火災感知器２Ｂ〜火災感知器２Ｄとが配線４０Ａを介して、２階の共用スペースＦ２に設置されている火災感知器２Ｅと、建物１００Ａの２階の住戸Ｒ４〜住戸Ｒ６に設置されている火災感知器２Ｆ〜火災感知器２Ｈとが配線４０Ｂを介して、それぞれ音声火災警報装置１に接続されている。火災感知器２は、例えば、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６の天井等に設置されているものとして説明する。
【００１２】
スピーカ３は、音声火災警報装置１からの出力をうけて、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６、共用スペースＦ１及び共用スペースＦ２に、火災を報知するための例えば音声や警報音等の音を出力するものである。スピーカ３は、１階の共用スペースＦ１に設置されているスピーカ３Ａと、建物１００Ａの１階の住戸Ｒ１〜住戸Ｒ３に設置されているスピーカ３Ｂ〜スピーカ３Ｄとが配線５０Ａを介して、２階の共用スペースＦ２に設置されているスピーカ３Ｅと、建物１００Ａの２階の住戸Ｒ４〜住戸Ｒ６に設置されているスピーカ３Ｆ〜スピーカ３Ｈとが配線５０Ｂを介して、それぞれ音声火災警報装置１に接続されている。なお、図１において、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６には、直接天井に設置されたスピーカ３Ｂ〜スピーカ３Ｄ、スピーカ３Ｆ〜スピーカ３Ｈから火災を報知するための音声や警報音等の音が出力されるものとして説明しているが、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６にインターホンシステムに用いられる住宅情報盤が設けられている場合には、該住宅情報盤に内蔵されたスピーカから火災を報知するための音声や警報音等の音が、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６に出力されてもよい。
【００１３】
音声火災警報装置１は、火災感知器２からの出力を処理し、該処理結果に基づいてスピーカに音声信号を出力するものである。具体的な処理については、図２の説明でするものとする。この音声火災警報装置１は、配線４０を介して火災感知器２に接続され、また、配線５０を介してスピーカ３に接続されている。また、音声火災警報装置１は、例えば建物１００Ａの管理室（図示省略）に設置されているものとして説明する。
【００１４】
［音声火災警報装置１の構成］
図２は、図１に示す音響警報システム１００の音声火災警報装置１の説明図である。図２に基づいて、音声火災警報装置１が、火災感知器２から出力された信号ＳＡ１を受け取り、該信号を処理した後に、スピーカ３に音声信号を出力する流れを説明する。
【００１５】
音声火災警報装置１は、各種信号を処理して処理結果に基づいて出力する制御部３０と、火災感知器２から出力された信号ＳＡ１を受信し信号ＳＡ２を制御部３０に出力する火災信号受信部１１と、信号ＳＡ２が火災であるかどうかを判別する火災判別部１２と、複数の音声データが記憶されている音声記憶部１３と、音声記憶部１３に記憶されている音声データを制御部３０の指令ＳＣ１に基づいて組み合わせて音声信号ＳＢ１を出力する音声信号生成部１４と、該音声信号ＳＢ１を増幅し音声信号ＳＢ２を出力する音声増幅部２２と、該音声信号ＳＢ２をアナログ信号に復調し音声信号ＳＢ３を出力するアナログ変換部２０と、該音声信号ＳＢ３を受信して制御部３０の指令ＳＣ２に基づいてスピーカ３に音声信号ＳＢ４を出力する音声信号送信部２１とを有している。
【００１６】
制御部３０は、信号ＳＡ２を受信して火災であるかどうかを判別する処理ＳＤを行い、処理ＳＤの結果に基づいて、音声信号ＳＢ４を生成するための指令ＳＣ１及び指令ＳＣ２を出力するものである。この制御部３０は、図２に示すように、火災信号受信部１１、火災判別部１２、音声信号生成部１４、音声増幅部２２及び音声信号送信部２１に、それぞれ接続されている。
【００１７】
火災信号受信部１１は、火災感知器２から信号ＳＡ１を受信して、制御部３０に信号ＳＡ２を出力するものである。具体的には、例えば、信号ＳＡ１が、１階で火災が発生したものであるという情報を有している場合において、通常火災は延焼し、１階だけでなく２階にも火が及ぶ。そのため、制御部３０が、音声信号送信部２１に「配線５０Ａ及び配線５０Ｂの両方に音声信号ＳＢ４を出力する」という内容の指令ＳＣ２を出力するように、火災信号受信部１１は、制御部３０に信号ＳＡ２を出力するということである。火災信号受信部１１は、火災感知器２と制御部３０に、それぞれ接続されている。なお、火災信号受信部１１は、音声火災警報装置１と同体であるものとして説明しているが、別体でもよい。
【００１８】
火災判別部１２は、信号ＳＡ２が、火災の信号であるかどうかを判別する処理ＳＤを行うものである。この火災判別部１２は、制御部３０に接続されている。
【００１９】
音声記憶部１３は、例えば「○○階で」、「○○号室で」、「火災が発生」、「しました」等といった音声データが格納されているものであり、例えば、火災感知器２が設置されている場所に対応した音声データが網羅されている。音声記憶部１３は、音声信号生成部１４に接続されている。
音声信号生成部１４は、音声記憶部１３に格納されている音声データを組み合わせて、火災が発生した場所に対応した音声信号ＳＢ１を生成したり、マイク１５から入力された音声信号を出力したりするものである。音声信号生成部１４は、音声記憶部１３、マイク１５、制御部３０及び音声増幅部２２に、それぞれ接続されている。
【００２０】
音声増幅部２２は、音声信号ＳＢ１をデジタル変換して音声信号ＳＢ１（１）として出力するデジタル変換部１６と、音声信号ＳＢ１（１）にデッドタイムを設けて音声信号ＳＢ１（２）として出力するデッドタイム生成部１７と、音声信号ＳＢ１（２）を増幅して音声信号ＳＢ２として出力するデジタル信号増幅部１９とで構成されたＤ級アンプである。この音声増幅部２２は、音声信号生成部１４、アナログ変換部２０及び制御部３０にそれぞれ接続されている。
デジタル変換部１６は、音声信号ＳＢ１をデジタル信号に変換し、音声信号ＳＢ１（１）として出力するものである。デジタル変換部１６は、ＰＷＭ信号を生成する回路で構成するとよい。
デッドタイム生成部１７は、後段のデジタル信号増幅部１９で信号を適切に増幅させるために音声信号ＳＢ１（１）にデッドタイムを設け、さらに信号を整流して音声信号ＳＢ１（２）として出力するものである。ここで言うデッドタイムとは、信号同士の短絡を防止するための時間差を意味する。このデッドタイム生成部１７は、その回路構成が、特に、限定されるものではないが、例えば抵抗、コンデンサ及びダイオード素子（図示省略）を接続して構成してデッドタイムを生成すればよい。また、デッドタイム生成部１７には、デジタル信号整流部１８が設けられており、音声信号ＳＢ１（１）を、急峻に立ち上げ・立ち下げることでデッドタイムを短くし、音声信号ＳＢ１（１）が整流されるようになっている。
デジタル信号増幅部１９は、音声信号ＳＢ１（２）を増幅して音声信号ＳＢ２として出力するものである。デジタル信号増幅部１９は、その回路構成が、特に、限定されるものではないが、例えば、図３のように、トランジスタＴＲ１のソースと、トランジスタＴＲ２のドレインを接続して、またトランジスタＴＲ１のドレインをＶＤＤ、トランジスタＴＲ２のソースをＶＳＳ（但し、ＶＤＤ＞ＶＳＳ）に接続して構成するとよい。そして、音声信号ＳＢ１（２）に基づいて、これらのトランジスタＴＲ１及びＴＲ２のオンオフが制御され、音声信号ＳＢ１（２）が増幅された音声信号ＳＢ２が出力される。なお、トランジスタＴＲ１及びトランジスタＴＲ２は、ＭＯＳＦＥＴであるものとして説明しているが、バイポーラトランジスタでも実現することができることは言うまでもない。
【００２１】
アナログ変換部２０は、音声信号ＳＢ２を受信してアナログ信号に復調された音声信号ＳＢ３を出力するものである。アナログ変換部２０は、例えばコンデンサ及びインダクタでＬＰＦ（ローパスフィルター）を構成すればよい。アナログ変換部２０は、デジタル信号増幅部１９と音声信号送信部２１に、それぞれ接続されている。
【００２２】
音声信号送信部２１は、音声信号ＳＢ３を受信し、制御部３０の指令ＳＣ２に基づいてスピーカ３に音声信号ＳＢ４を出力する配線を選択するものである。例えば、指令ＳＣ２が、住戸Ｒ６の火災感知器２Ｈにて火災が感知されたので、火災感知器２Ｈが設置されている２階の人間に火災を報知する必要がある状況の場合には、音声信号ＳＢ４が配線５０Ｂに伝達されるように選択するようになっている。音声信号送信部２１は、制御部３０と、アナログ変換部２０と、配線５０を介してスピーカ３に接続されている。
【００２３】
マイク１５は、管理人等が、例えば火災の具体的な内容について伝えたい場合や通常の館内放送の音声信号を入力する場合に用いられるものである。マイク１５は、音声信号生成部１４に接続されている。
【００２４】
［音響警報システム１００の動作例］
音響警報システム１００の動作例について図１〜図３に基づいて説明する。
ここで、住戸Ｒ５で火災が発生して、火災感知器２Ｇが火災を感知したものとして説明する。この感知結果（信号ＳＡ１）が、配線４０Ｂを介して火災信号受信部１１に出力される。この出力を受けて、火災信号受信部１１は、信号ＳＡ２を出力する。制御部３０は、信号ＳＡ２が、火災の信号であるかを火災判別部１２によって判別し、火災であった場合には、配線５０Ｂを介して、スピーカ３（スピーカ３Ｅ〜スピーカ３Ｈ）から音声信号送信部２１に送信される音声信号ＳＢ３が出力されるように、音声信号送信部２１に指令ＳＣ２を出力する。一方で、制御部３０は、音声信号生成部１４に、火災に関する情報を示す音声信号を生成するように、指令ＳＣ１を出力する。音声信号生成部１４は、この指令ＳＣ１を受けて、音声記憶部１３に格納されているデータから例えば「火災が発生」、「２階の」、「住戸Ｒ５で」、「しました」を受け取り、これらを組み合わせて「２階の住戸Ｒ５で火災が発生しました」という音声信号ＳＢ１を音声増幅部２２に出力する。
【００２５】
音声信号ＳＢ１を受け取った音声増幅部２２は、デジタル変換部１６でデジタル信号処理を行い、さらにデッドタイム生成部１７でデッドタイムを設けるとともに信号を整流し、デジタル信号増幅部１９で該信号の増幅を行う。該増幅された音声信号ＳＢ２は、アナログ変換部２０でアナログ信号に復調されて、音声信号送信部２１に音声信号ＳＢ３として出力される。音声信号送信部２１は、上記のように、指令ＳＣ２を受け取っているので、配線５０Ｂと音声信号送信部２１が接続されているので、音声信号ＳＢ４が配線５０Ｂを介して、スピーカ３（スピーカ３Ｅ〜スピーカ３Ｈ）に音声「２階の住戸Ｒ５で火災が発生しました」が出力される。
【００２６】
［その他］
音響警報システム１００において、音声増幅部２２は、音声火災警報装置１に設けられているものとして説明した。さらに、音響警報システム１００の規模が大きい等により、中継器が設けられている場合には、中継器に、音声増幅部２２が設けられていてもよいことは言うまでもない。
【００２７】
［音声火災警報装置１の有する効果］
音声火災警報装置１は、Ｄ級アンプである音声増幅部２２によって、音声信号を増幅するものであるので、Ａ級、Ｂ級及びＡＢ級のアナログアンプと比較して、発熱量を低減することができる。これにより、音声火災警報装置１の放熱のための放熱板の大きさを小さくすることができるので、各スピーカから出力される警報の出力を９０ｄＢ以上とするアンプを設けながら、音声火災警報装置１自体を小型化することができる。
さらに、音声増幅部２２が、Ａ級、Ｂ級及びＡＢ級のアナログアンプと比較して、消費電力の効率が向上するので、地区音声火災警報装置（例えば、スピーカ３等）の接続数を増加させることができる。
【００２８】
音声増幅部２２は、専用ＩＣを用いずに、デジタル変換部１６とデッドタイム生成部１７を別体とし、回路的な制御としたので、同体となっている専用ＩＣ等と比較すると、発熱量を低減することができる。そのため、仮に、音声火災警報装置１と地区音声火災警報装置（例えば、スピーカ３等）の接続数が少ない等により、消費電力が小さいものにおいては、放熱板を設けなくてもよい場合もあり、その場合には音声火災警報装置１を小型化することができることは言うまでもない。また、音声増幅部２２は、デジタル変換部１６とデッドタイム生成部１７を別体としたことにより、同体となっている専用ＩＣと比較すると、基板の汎用性が高まることは言うまでもない。
【００２９】
また、デッドタイム生成部１７に、デジタル信号整流部１８が設けられているので、デジタル化された音声信号が鈍ることを低減することができる。それにより、デッドタイム生成部１７で生成するデッドタイムの長さを短くすることができるので、電力効率が向上するので、地区音声火災警報装置（例えば、スピーカ３等）の接続数を増加させることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１ 音声火災警報装置、２ 火災感知器、２Ａ〜２Ｈ 火災感知器、３ スピーカ、３Ａ〜３Ｈ スピーカ、１１ 火災信号受信部、１２ 火災判別部、１３ 音声記憶部、１４ 音声信号生成部、１５ マイク、１６ デジタル変換部、１７ デッドタイム生成部、１８ デジタル信号整流部、１９ デジタル信号増幅部、２０ アナログ変換部、２１ 音声信号送信部、２２ 音声増幅部、３０ 制御部、４０ 配線、４０Ａ 配線、４０Ｂ 配線、５０ 配線、５０Ａ 配線、５０Ｂ 配線、１００ 音響警報システム、１００Ａ 建物、Ｆ１ 共用スペース、Ｆ２ 共用スペース、Ｒ１〜Ｒ６ 住戸、ＳＡ１ 信号、ＳＡ２ 信号、ＳＢ１ 音声信号、ＳＢ１（１） 音声信号、ＳＢ１（２） 音声信号、ＳＢ２ 音声信号、ＳＢ３ 音声信号、ＳＢ４ 音声信号、ＳＣ１ 指令、ＳＣ２ 指令、ＳＤ 処理、ＴＲ１ トランジスタ、ＴＲ２ トランジスタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響警報システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物（例えば、集合住宅（マンション）、オフィスビル、ホテル、商業施設等）に、火災等の発生時に館内放送や火災警報等の音声信号を出力する音声火災警報装置が、管理室に設けられ、この音声火災警報装置と、信号線を介して各住戸の住宅情報盤に内蔵されたスピーカや廊下等の共用スペースに設置されたスピーカ（以下、各スピーカと呼ぶ）とが接続され、火災警報等を報知する音響警報システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、火災警報等を報知する各スピーカの出力は、消防法により９０ｄＢ以上の音量を確保しなければならないことが定められている。そのため、通常、音声火災警報装置には、大容量なパワーアンプであるＡ級、Ｂ級、ＡＢ級アナログアンプ等が採用されていた。また、上記パワーアンプに対し従来より専用ＩＣによって、デジタル信号を用いたＤ級アンプを利用することが考えられるが、Ｄ級アンプは高価であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１６９５６号公報（例えば、４頁〜６頁、図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アナログアンプは発熱量が大きいので、音声火災警報装置にアナログアンプを採用した場合、該発熱を放熱する部材（放熱板）を設ける必要があり、それに伴い音声火災警報装置自体が大型化してしまっていた。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、近年、安価に供給されるようになったＤ級アンプを使用することで、各スピーカから出力される火災警報等の出力を９０ｄＢ以上としながら、小型な音声火災警報装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る音響警報システムは、集合住宅の各住戸及び共用空間に設置された複数のスピーカと、集合住宅の各住戸及び共用空間に設置され、火災を感知する火災感知器と、集合住宅の管理室に設けられ、複数のスピーカ及び火災感知器とに接続された音声火災警報装置とを備えた音響警報システムにおいて、音声火災警報装置は、各種音声信号が記憶された音声記憶部、又は、マイクから入力された音声信号に基づいて音声信号を生成する音声信号生成部と、音声信号生成部から出力された音声信号を増幅する音声増幅部と、音声増幅部で増幅された音声信号を複数のスピーカに送信する音声信号送信部とを有し、音声増幅部が、音声信号生成部から出力された音声信号をデジタル信号に変換して出力するデジタル変換部と、デジタル変換部から出力された音声信号にデッドタイムを与えて出力するデッドタイム生成部と、デッドタイム生成部から出力された音声信号を増幅して出力するデジタル信号増幅部とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る音響警報システムによれば、上記構成を備えているので、各スピーカから出力される火災警報等の出力を９０ｄＢ以上としながら、音声火災警報装置自体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る音響警報システムの概要構成例図である。
【図２】図１に示す音響警報システムの音声火災警報装置の説明図である。
【図３】図１に示す音響警報システムの音声火災警報装置のうち音声信号の処理に関わる回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態
図１は、本発明の実施の形態に係る音響警報システム１００の概要構成例図である。図２は、図１に示す音響警報システム１００の音声火災警報装置１の説明図である。図３は、図１に示す音響警報システム１００の音声火災警報装置１のうち音声信号の処理に関わる回路ブロック図である。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。なお、以下において、火災が発生した場合を例として説明するものとする。音響警報システム１００は、建物１００Ａ（例えば、集合住宅（マンション）、オフィスビル、ホテル、商業施設等）に設置された火災感知器２と、該火災感知器２の感知結果を受信して該感知結果に基づいた出力をする音声火災警報装置１と、音声火災警報装置１の音声を出力するスピーカ３が配線（４０、５０）で接続されており、火災を感知して、音声でそれを報知するものである。この音響警報システム１００は、音声以外の警報音でも火災を報知することは可能であるが、以下の説明では音声で報知するものについて説明する。
【００１０】
［音響警報システム１００の構成］
まず、音響警報システム１００の構成について説明する。
音響警報システム１００の説明にあたり、音響警報システム１００が、２階建の建物１００Ａに設置されている場合を例として説明するものとする。なお、建物１００Ａは、１階は３つの住戸Ｒ１〜住戸Ｒ３及び共用スペースＦ１（廊下等）で、２階は３つの住戸Ｒ４〜住戸Ｒ６及び共用スペースＦ２を有している。
図１に示すように、音響警報システム１００は、火災を感知する火災感知器２と、火災を音声で報知するためのスピーカ３と、火災感知器２からの出力を処理し、該処理結果に基づいてスピーカに音声信号を出力する音声火災警報装置１を有している。
【００１１】
火災感知器２は、火炎によって生じる煙や熱等を感知し、この感知結果を音声火災警報装置１に信号ＳＡ１として出力するものである。火災感知器２は、１階の共用スペースＦ１に設置されている火災感知器２Ａと、建物１００Ａの１階の住戸Ｒ１〜住戸Ｒ３に設置されている火災感知器２Ｂ〜火災感知器２Ｄとが配線４０Ａを介して、２階の共用スペースＦ２に設置されている火災感知器２Ｅと、建物１００Ａの２階の住戸Ｒ４〜住戸Ｒ６に設置されている火災感知器２Ｆ〜火災感知器２Ｈとが配線４０Ｂを介して、それぞれ音声火災警報装置１に接続されている。火災感知器２は、例えば、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６の天井等に設置されているものとして説明する。
【００１２】
スピーカ３は、音声火災警報装置１からの出力をうけて、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６、共用スペースＦ１及び共用スペースＦ２に、火災を報知するための例えば音声や警報音等の音を出力するものである。スピーカ３は、１階の共用スペースＦ１に設置されているスピーカ３Ａと、建物１００Ａの１階の住戸Ｒ１〜住戸Ｒ３に設置されているスピーカ３Ｂ〜スピーカ３Ｄとが配線５０Ａを介して、２階の共用スペースＦ２に設置されているスピーカ３Ｅと、建物１００Ａの２階の住戸Ｒ４〜住戸Ｒ６に設置されているスピーカ３Ｆ〜スピーカ３Ｈとが配線５０Ｂを介して、それぞれ音声火災警報装置１に接続されている。なお、図１において、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６には、直接天井に設置されたスピーカ３Ｂ〜スピーカ３Ｄ、スピーカ３Ｆ〜スピーカ３Ｈから火災を報知するための音声や警報音等の音が出力されるものとして説明しているが、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６にインターホンシステムに用いられる住宅情報盤が設けられている場合には、該住宅情報盤に内蔵されたスピーカから火災を報知するための音声や警報音等の音が、住戸Ｒ１〜住戸Ｒ６に出力されてもよい。
【００１３】
音声火災警報装置１は、火災感知器２からの出力を処理し、該処理結果に基づいてスピーカに音声信号を出力するものである。具体的な処理については、図２の説明でするものとする。この音声火災警報装置１は、配線４０を介して火災感知器２に接続され、また、配線５０を介してスピーカ３に接続されている。また、音声火災警報装置１は、例えば建物１００Ａの管理室（図示省略）に設置されているものとして説明する。
【００１４】
［音声火災警報装置１の構成］
図２は、図１に示す音響警報システム１００の音声火災警報装置１の説明図である。図２に基づいて、音声火災警報装置１が、火災感知器２から出力された信号ＳＡ１を受け取り、該信号を処理した後に、スピーカ３に音声信号を出力する流れを説明する。
【００１５】
音声火災警報装置１は、各種信号を処理して処理結果に基づいて出力する制御部３０と、火災感知器２から出力された信号ＳＡ１を受信し信号ＳＡ２を制御部３０に出力する火災信号受信部１１と、信号ＳＡ２が火災であるかどうかを判別する火災判別部１２と、複数の音声データが記憶されている音声記憶部１３と、音声記憶部１３に記憶されている音声データを制御部３０の指令ＳＣ１に基づいて組み合わせて音声信号ＳＢ１を出力する音声信号生成部１４と、該音声信号ＳＢ１を増幅し音声信号ＳＢ２を出力する音声増幅部２２と、該音声信号ＳＢ２をアナログ信号に復調し音声信号ＳＢ３を出力するアナログ変換部２０と、該音声信号ＳＢ３を受信して制御部３０の指令ＳＣ２に基づいてスピーカ３に音声信号ＳＢ４を出力する音声信号送信部２１とを有している。
【００１６】
制御部３０は、信号ＳＡ２を受信して火災であるかどうかを判別する処理ＳＤを行い、処理ＳＤの結果に基づいて、音声信号ＳＢ４を生成するための指令ＳＣ１及び指令ＳＣ２を出力するものである。この制御部３０は、図２に示すように、火災信号受信部１１、火災判別部１２、音声信号生成部１４、音声増幅部２２及び音声信号送信部２１に、それぞれ接続されている。
【００１７】
火災信号受信部１１は、火災感知器２から信号ＳＡ１を受信して、制御部３０に信号ＳＡ２を出力するものである。具体的には、例えば、信号ＳＡ１が、１階で火災が発生したものであるという情報を有している場合において、通常火災は延焼し、１階だけでなく２階にも火が及ぶ。そのため、制御部３０が、音声信号送信部２１に「配線５０Ａ及び配線５０Ｂの両方に音声信号ＳＢ４を出力する」という内容の指令ＳＣ２を出力するように、火災信号受信部１１は、制御部３０に信号ＳＡ２を出力するということである。火災信号受信部１１は、火災感知器２と制御部３０に、それぞれ接続されている。なお、火災信号受信部１１は、音声火災警報装置１と同体であるものとして説明しているが、別体でもよい。
【００１８】
火災判別部１２は、信号ＳＡ２が、火災の信号であるかどうかを判別する処理ＳＤを行うものである。この火災判別部１２は、制御部３０に接続されている。
【００１９】
音声記憶部１３は、例えば「○○階で」、「○○号室で」、「火災が発生」、「しました」等といった音声データが格納されているものであり、例えば、火災感知器２が設置されている場所に対応した音声データが網羅されている。音声記憶部１３は、音声信号生成部１４に接続されている。
音声信号生成部１４は、音声記憶部１３に格納されている音声データを組み合わせて、火災が発生した場所に対応した音声信号ＳＢ１を生成したり、マイク１５から入力された音声信号を出力したりするものである。音声信号生成部１４は、音声記憶部１３、マイク１５、制御部３０及び音声増幅部２２に、それぞれ接続されている。
【００２０】
音声増幅部２２は、音声信号ＳＢ１をデジタル変換して音声信号ＳＢ１（１）として出力するデジタル変換部１６と、音声信号ＳＢ１（１）にデッドタイムを設けて音声信号ＳＢ１（２）として出力するデッドタイム生成部１７と、音声信号ＳＢ１（２）を増幅して音声信号ＳＢ２として出力するデジタル信号増幅部１９とで構成されたＤ級アンプである。この音声増幅部２２は、音声信号生成部１４、アナログ変換部２０及び制御部３０にそれぞれ接続されている。
デジタル変換部１６は、音声信号ＳＢ１をデジタル信号に変換し、音声信号ＳＢ１（１）として出力するものである。デジタル変換部１６は、ＰＷＭ信号を生成する回路で構成するとよい。
デッドタイム生成部１７は、後段のデジタル信号増幅部１９で信号を適切に増幅させるために音声信号ＳＢ１（１）にデッドタイムを設け、さらに信号を整流して音声信号ＳＢ１（２）として出力するものである。ここで言うデッドタイムとは、信号同士の短絡を防止するための時間差を意味する。このデッドタイム生成部１７は、その回路構成が、特に、限定されるものではないが、例えば抵抗、コンデンサ及びダイオード素子（図示省略）を接続して構成してデッドタイムを生成すればよい。また、デッドタイム生成部１７には、デジタル信号整流部１８が設けられており、音声信号ＳＢ１（１）を、急峻に立ち上げ・立ち下げることでデッドタイムを短くし、音声信号ＳＢ１（１）が整流されるようになっている。
デジタル信号増幅部１９は、音声信号ＳＢ１（２）を増幅して音声信号ＳＢ２として出力するものである。デジタル信号増幅部１９は、その回路構成が、特に、限定されるものではないが、例えば、図３のように、トランジスタＴＲ１のソースと、トランジスタＴＲ２のドレインを接続して、またトランジスタＴＲ１のドレインをＶＤＤ、トランジスタＴＲ２のソースをＶＳＳ（但し、ＶＤＤ＞ＶＳＳ）に接続して構成するとよい。そして、音声信号ＳＢ１（２）に基づいて、これらのトランジスタＴＲ１及びＴＲ２のオンオフが制御され、音声信号ＳＢ１（２）が増幅された音声信号ＳＢ２が出力される。なお、トランジスタＴＲ１及びトランジスタＴＲ２は、ＭＯＳＦＥＴであるものとして説明しているが、バイポーラトランジスタでも実現することができることは言うまでもない。
【００２１】
アナログ変換部２０は、音声信号ＳＢ２を受信してアナログ信号に復調された音声信号ＳＢ３を出力するものである。アナログ変換部２０は、例えばコンデンサ及びインダクタでＬＰＦ（ローパスフィルター）を構成すればよい。アナログ変換部２０は、デジタル信号増幅部１９と音声信号送信部２１に、それぞれ接続されている。
【００２２】
音声信号送信部２１は、音声信号ＳＢ３を受信し、制御部３０の指令ＳＣ２に基づいてスピーカ３に音声信号ＳＢ４を出力する配線を選択するものである。例えば、指令ＳＣ２が、住戸Ｒ６の火災感知器２Ｈにて火災が感知されたので、火災感知器２Ｈが設置されている２階の人間に火災を報知する必要がある状況の場合には、音声信号ＳＢ４が配線５０Ｂに伝達されるように選択するようになっている。音声信号送信部２１は、制御部３０と、アナログ変換部２０と、配線５０を介してスピーカ３に接続されている。
【００２３】
マイク１５は、管理人等が、例えば火災の具体的な内容について伝えたい場合や通常の館内放送の音声信号を入力する場合に用いられるものである。マイク１５は、音声信号生成部１４に接続されている。
【００２４】
［音響警報システム１００の動作例］
音響警報システム１００の動作例について図１〜図３に基づいて説明する。
ここで、住戸Ｒ５で火災が発生して、火災感知器２Ｇが火災を感知したものとして説明する。この感知結果（信号ＳＡ１）が、配線４０Ｂを介して火災信号受信部１１に出力される。この出力を受けて、火災信号受信部１１は、信号ＳＡ２を出力する。制御部３０は、信号ＳＡ２が、火災の信号であるかを火災判別部１２によって判別し、火災であった場合には、配線５０Ｂを介して、スピーカ３（スピーカ３Ｅ〜スピーカ３Ｈ）から音声信号送信部２１に送信される音声信号ＳＢ３が出力されるように、音声信号送信部２１に指令ＳＣ２を出力する。一方で、制御部３０は、音声信号生成部１４に、火災に関する情報を示す音声信号を生成するように、指令ＳＣ１を出力する。音声信号生成部１４は、この指令ＳＣ１を受けて、音声記憶部１３に格納されているデータから例えば「火災が発生」、「２階の」、「住戸Ｒ５で」、「しました」を受け取り、これらを組み合わせて「２階の住戸Ｒ５で火災が発生しました」という音声信号ＳＢ１を音声増幅部２２に出力する。
【００２５】
音声信号ＳＢ１を受け取った音声増幅部２２は、デジタル変換部１６でデジタル信号処理を行い、さらにデッドタイム生成部１７でデッドタイムを設けるとともに信号を整流し、デジタル信号増幅部１９で該信号の増幅を行う。該増幅された音声信号ＳＢ２は、アナログ変換部２０でアナログ信号に復調されて、音声信号送信部２１に音声信号ＳＢ３として出力される。音声信号送信部２１は、上記のように、指令ＳＣ２を受け取っているので、配線５０Ｂと音声信号送信部２１が接続されているので、音声信号ＳＢ４が配線５０Ｂを介して、スピーカ３（スピーカ３Ｅ〜スピーカ３Ｈ）に音声「２階の住戸Ｒ５で火災が発生しました」が出力される。
【００２６】
［その他］
音響警報システム１００において、音声増幅部２２は、音声火災警報装置１に設けられているものとして説明した。さらに、音響警報システム１００の規模が大きい等により、中継器が設けられている場合には、中継器に、音声増幅部２２が設けられていてもよいことは言うまでもない。
【００２７】
［音声火災警報装置１の有する効果］
音声火災警報装置１は、Ｄ級アンプである音声増幅部２２によって、音声信号を増幅するものであるので、Ａ級、Ｂ級及びＡＢ級のアナログアンプと比較して、発熱量を低減することができる。これにより、音声火災警報装置１の放熱のための放熱板の大きさを小さくすることができるので、各スピーカから出力される警報の出力を９０ｄＢ以上とするアンプを設けながら、音声火災警報装置１自体を小型化することができる。
さらに、音声増幅部２２が、Ａ級、Ｂ級及びＡＢ級のアナログアンプと比較して、消費電力の効率が向上するので、地区音声火災警報装置（例えば、スピーカ３等）の接続数を増加させることができる。
【００２８】
音声増幅部２２は、専用ＩＣを用いずに、デジタル変換部１６とデッドタイム生成部１７を別体とし、回路的な制御としたので、同体となっている専用ＩＣ等と比較すると、発熱量を低減することができる。そのため、仮に、音声火災警報装置１と地区音声火災警報装置（例えば、スピーカ３等）の接続数が少ない等により、消費電力が小さいものにおいては、放熱板を設けなくてもよい場合もあり、その場合には音声火災警報装置１を小型化することができることは言うまでもない。また、音声増幅部２２は、デジタル変換部１６とデッドタイム生成部１７を別体としたことにより、同体となっている専用ＩＣと比較すると、基板の汎用性が高まることは言うまでもない。
【００２９】
また、デッドタイム生成部１７に、デジタル信号整流部１８が設けられているので、デジタル化された音声信号が鈍ることを低減することができる。それにより、デッドタイム生成部１７で生成するデッドタイムの長さを短くすることができるので、電力効率が向上するので、地区音声火災警報装置（例えば、スピーカ３等）の接続数を増加させることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１ 音声火災警報装置、２ 火災感知器、２Ａ〜２Ｈ 火災感知器、３ スピーカ、３Ａ〜３Ｈ スピーカ、１１ 火災信号受信部、１２ 火災判別部、１３ 音声記憶部、１４ 音声信号生成部、１５ マイク、１６ デジタル変換部、１７ デッドタイム生成部、１８ デジタル信号整流部、１９ デジタル信号増幅部、２０ アナログ変換部、２１ 音声信号送信部、２２ 音声増幅部、３０ 制御部、４０ 配線、４０Ａ 配線、４０Ｂ 配線、５０ 配線、５０Ａ 配線、５０Ｂ 配線、１００ 音響警報システム、１００Ａ 建物、Ｆ１ 共用スペース、Ｆ２ 共用スペース、Ｒ１〜Ｒ６ 住戸、ＳＡ１ 信号、ＳＡ２ 信号、ＳＢ１ 音声信号、ＳＢ１（１） 音声信号、ＳＢ１（２） 音声信号、ＳＢ２ 音声信号、ＳＢ３ 音声信号、ＳＢ４ 音声信号、ＳＣ１ 指令、ＳＣ２ 指令、ＳＤ 処理、ＴＲ１ トランジスタ、ＴＲ２ トランジスタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集合住宅の各住戸及び共用空間に設置された複数のスピーカと、
前記集合住宅の各住戸及び共用空間に設置され、火災を感知する火災感知器と、
前記集合住宅の管理室に設けられ、前記複数のスピーカ及び前記火災感知器とに接続された音声火災警報装置とを備えた音響警報システムにおいて、
前記音声火災警報装置は、
各種音声信号が記憶された音声記憶部、又は、マイクから入力された音声信号に基づいて音声信号を生成する音声信号生成部と、
前記音声信号生成部から出力された音声信号を増幅する音声増幅部と、
前記音声増幅部で増幅された音声信号を前記複数のスピーカに送信する音声信号送信部とを有し、
前記音声増幅部が、
前記音声信号生成部から出力された音声信号をデジタル信号に変換して出力するデジタル変換部と、
前記デジタル変換部から出力された音声信号にデッドタイムを与えて出力するデッドタイム生成部と、
前記デッドタイム生成部から出力された音声信号を増幅して出力するデジタル信号増幅部とを有する
ことを特徴とする音響警報システム。
【請求項２】
前記デジタル変換部と前記デッドタイム生成部は、別体とした
ことを特徴とする請求項１に記載の音響警報システム。
【請求項３】
前記デッドタイム生成部は、
デジタル信号を整流するシュミット回路を有している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音響警報システム。
【請求項１】
集合住宅の各住戸及び共用空間に設置された複数のスピーカと、
前記集合住宅の各住戸及び共用空間に設置され、火災を感知する火災感知器と、
前記集合住宅の管理室に設けられ、前記複数のスピーカ及び前記火災感知器とに接続された音声火災警報装置とを備えた音響警報システムにおいて、
前記音声火災警報装置は、
各種音声信号が記憶された音声記憶部、又は、マイクから入力された音声信号に基づいて音声信号を生成する音声信号生成部と、
前記音声信号生成部から出力された音声信号を増幅する音声増幅部と、
前記音声増幅部で増幅された音声信号を前記複数のスピーカに送信する音声信号送信部とを有し、
前記音声増幅部が、
前記音声信号生成部から出力された音声信号をデジタル信号に変換して出力するデジタル変換部と、
前記デジタル変換部から出力された音声信号にデッドタイムを与えて出力するデッドタイム生成部と、
前記デッドタイム生成部から出力された音声信号を増幅して出力するデジタル信号増幅部とを有する
ことを特徴とする音響警報システム。
【請求項２】
前記デジタル変換部と前記デッドタイム生成部は、別体とした
ことを特徴とする請求項１に記載の音響警報システム。
【請求項３】
前記デッドタイム生成部は、
デジタル信号を整流するシュミット回路を有している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音響警報システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−７３９３８（Ｐ２０１２−７３９３８Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１９７６１（Ｐ２０１０−２１９７６１）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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