JPH04105713U - 騒音制御型放送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両に設けたスピーカを騒音検出用マイクロ
ホンとして使用しても、車体振動を拾うことなく、かつ
検出された騒音の低域成分のレベルを減少させて、高域
成分と均衡させる。 【構成】 利得が利得制御電圧に基づいて制御される電
圧制御増幅器14でマイクロホン12からの音声信号を増幅
して、車両に設けたスピーカ20に供給する。利得決定手
段22は利得制御電圧をスピーカ20から切替えリレー18を
介して入力した騒音信号に基づいて生成する。利得決定
手段22は、スピーカ20からの騒音信号が入力されるハイ
パスフィルター24を備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、列車、バス、航空機、船舶等の車両内の客室に放送する放送装置に 関し、特に騒音の大きさに応じてその音量を制御するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、上記のような放送装置には、例えば図４に示すようなものがあった。こ れは、マイクロホン２によって発生させた音声信号を電子制御型電力増幅器４で 増幅し、客室に設けたスピーカ６に供給するもので、客室に設けた騒音検出用マ イクロホン８によって検出した騒音信号に基づいて利得決定手段１０が電力増幅 器４の利得を自動的に決定する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような放送装置では、電力増幅器４の利得を制御するのに騒音検出用マ イクロホン８が必要であり、構成が複雑になるという問題点があった。この問題 点は、例えばスピーカ６を騒音検出用マイクロホンとして使用すれば、解決でき るが、スピーカ６をマイクロホンとして使用した場合、そのマイクロホンとして の特性が高域で感度が低くなるという新たな問題点を生じる。さらに、騒音検出 用マイクロホン８を客室に取り付ける場合には、マイクロホン８を車体に直接に 取り付けずに、ゴム等の緩衝材を介して車体に取り付けるので、車体振動を余り 拾わないが、スピーカ６を騒音検出用マイクロホンとして使用する場合、スピー カ６は一般に天井等に直接に取り付けられるので、車体振動を拾いやすい。一般 に電力増幅器４の利得を決定する場合、音声信号の周波数成分と同じ成分の騒音 のレベルに応じて電力増幅器４の利得を決定するのが望ましいが、車体振動の周 波数成分は音声信号の周波数成分とは異なっており、このような車体振動に基づ いて電力増幅器４の利得を決定することは望ましくない。

【０００４】 本考案は、スピーカを騒音検出用マイクロホンとして使用しながら、車体振動 を拾いにくくした上に、高域と低域との感度を均衡させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案は、車両内に設けられたスピーカに供給 する音声信号を発生する音声信号発生手段と、この音声信号をスピーカに供給す ると共に、利得が利得制御信号に基づいて制御される利得可変手段と、利得制御 信号をスピーカから入力した騒音信号に基づいて生成する利得決定手段と、スピ ーカを利得可変手段の出力側と利得決定手段の入力側とのいずれかに切替え接続 する切替え手段とを、具備するもので、利得決定手段が、ハイパスフィルターを 備えているものである。このハイパスフィルタの遮断周波数は、例えば１００乃 至５００Hzとすることができる。また、利得決定手段は、切替え手段によってス ピーカが利得可変手段の出力側に接続された時点において、利得制御信号を保持 する保持手段を、有するようにすることもできるし、この保持手段を所定時間の 経過ごとにリセットするリセット手段を、利得決定手段に設けることもできる。

【０００６】

【作用】

本考案によれば、音声信号発生手段が音声信号を発生していない状態では、ス ピーカによって車両内の騒音が検出され、この騒音検出信号が切替え手段を介し て利得決定手段に供給され、利得決定手段が利得可変手段の利得を制御する。そ して、この利得が制御された状態において、音声信号が発生すると、切替え手段 を切り替えて、この音声信号を利得可変手段に供給する。これによって、車両内 の騒音に応じた利得とされた利得可変手段を介してスピーカに供給される。スピ ーカによって騒音を集音した場合、検出された騒音信号の高域での感度が落ち、 低域、高域のバランスが崩れるが、利得決定手段にハイパスフィルターを設けて 、低域成分を絞っているので、低域、高域のバランスを保つことができる。また 、スピーカは車両の天井に取り付けることが多いので、車体振動を拾いやすい。 しかし、この車体振動は低域成分が多いので、これも利得決定手段に設けたハイ パスフィルターによって除去することができる。また、放送に使用する音声信号 の周波数は、概ね１００Hz以上であり、５００Hz以上の周波数成分のみで放送し ても、放送内容は理解できるので、ハイパスフィルタの遮断周波数は、例えば１ ００乃至５００Hzとするのが望ましい。また、利得決定手段に保持手段を設ける と、或る時点から今までに検出された騒音信号の履歴に従って利得可変手段の利 得が決定される。また、保持手段を所定時間の経過ごとにリセットするリセット 手段を設けると、最終にリセットされた時点から切り替え手段を切り替えるまで の時点までの最高の騒音レベルに応じて利得可変手段の利得が決定される。

【０００７】

【実施例】

図１に第１の実施例を示す。この実施例は、音声信号発生手段、例えばマイク ロホン１２を有し、このマイクロホン１２からの音声信号は、利得可変手段、例 えば電圧制御増幅器１４で増幅され、さらに電力増幅器１６で増幅されて、切り 替え手段、例えば切り替えリレー１８を介して、車両の天井等に設けられたスピ ーカ２０に供給される。

【０００８】 また、このスピーカ２０は、車両内の騒音検出用マイクロホンとしても機能し 、このスピーカ２０によって検出された騒音信号は、切り替えリレー１８を介し て利得決定手段２２に供給される。この検出した騒音信号に基づいて、利得決定 手段２２が電圧制御増幅器１４の利得を制御する。この利得決定手段２２は、ハ イパスフィルター２４を備えている。スピーカ２０を騒音検出用マイクロホンと して使用すると、騒音の高域に対する感度が低く、そのレベルが低域に比較して 小さくなる。そこで、スピーカ２０によって検出した騒音信号をハイパスフィル ター２４に通して、低域のレベルを減少させて、高域と低域とのレベルのバラン スを保っている。またスピーカ２０は、天井に取り付けられているので、車体振 動を拾いやすい。車体騒音は、一般に音声信号よりも周波数が低い。電圧制御増 幅器１４の利得の制御は、音声信号の妨害となるほぼ同じ周波数成分の騒音に基 づいて行うのが望ましい。そこで、ハイパスフィルター２４に基づいて車体振動 を低減させている。一般に、音声信号は１００Hz以上の周波数であるので、ハイ パスフィルター２４の遮断周波数は１００Hz以上とするのが望ましく、また音声 信号のうち５００Hz以上の周波数成分のみでも放送内容を理解することができる ので、ハイパスフィルター２４の遮断周波数は１００Hz乃至５００Hzとするのが 望ましい。

【０００９】 ハイパスフィルター２４によって低域成分が遮断された音声信号は、包絡線回 路２６に供給され、その音声信号の包絡線信号が検出される。この包絡線回路２ ６としては、例えば２乗検波回路と、この検波回路の出力が供給されるローパス フィルターとからなるものを使用することができる。このようにして検出された 包絡線信号は、保持回路２８に供給される。この保持回路２８は、充電用抵抗器 ３０を介して包絡線信号をコンデンサ３２に、充電用抵抗器３０の抵抗値とコン デンサ３２の容量とによって定まる充電時定数に従って充電する。また、この保 持回路２８は、コンデンサ３２に充電された電荷を、コンデンサ３２の容量と放 電用抵抗器３４の抵抗値によって定まる放電時定数に従って、切り替え手段、例 えば開閉リレー３６が閉成されているときに放電する。この放電用抵抗器３４の 抵抗値は、充電用抵抗器３０の抵抗値よりも大きく選択されている。従って、開 閉リレー３６が閉成されている期間、コンデンサ３２の電圧は現在から或る一定 時間遡った時点から現在までの包絡線信号の履歴に従った値となる。また、開閉 リレー３６を開放した時点で、放電が終了し、そのときの電圧をコンデンサ３２ が保持する。

【００１０】 この保持回路２８の出力電圧は、電圧−電圧変換器３８に供給される。この電 圧−電圧変換器３８は、保持回路２８の出力電圧、即ち騒音レベルに対して最適 な利得を電圧制御増幅器１４に設定するための制御電圧に、保持回路２８の出力 電圧を変換するためのもので、その特性は、保持回路２８の出力電圧に対して連 続的に制御電圧を変化させるものであってもよいし、保持回路２８の出力電圧が 第１のしきい値を越えるまでは、第１の制御電圧を発生し、第１と第２のしきい 値の間に保持回路２８の出力電圧があるときには第２の制御電圧を発生するよう に段階的に制御電圧を変化させるものでもよい。この電圧−電圧変換器３８から の制御電圧はローパスフィルター４０を介して電圧制御増幅器１４に供給され、 この電圧制御増幅器１４の利得を制御する。このローパスフィルター４０は、電 圧制御増幅器１４の利得を急激に変化させないために設けられている。もし、急 激に変化させてもよいなら、このローパスフィルター４０は不要である。

【００１１】 マイクロホン１２から音声信号が発生していないとき、スピーカ２０がハイパ スフィルター２４に接続されるように切り替えリレー１８が切り替えられ、かつ 開閉リレー３６が閉成されるように、またマイクロホン１２から音声信号が発生 したとき、スピーカ２０が電力増幅器１６に接続されるように切り替えリレー１ ８が切り替えられ、かつ開閉リレー３６が開放されるように、両リレー１８、３ ６は連動して制御される。そのため、マイクロホン１２には音声信号の検出回路 ４２が設けられている。この検出回路４２は、音声信号を検出していないとき、 電子開閉スイッチ４４は開放されているので、抵抗器４６の両端間には電圧は発 生せず、スピーカ２０がハイパスフィルター２４に接続されるように切り替えリ レー１８が切り替えられ、かつ開閉リレー３６が閉成される。従って、電圧制御 増幅器１４の利得は、スピーカ２０によって集音された騒音のレベルに応じたも のに制御されている。そして、マイクロホン１２に向かって放送を開始して、検 出回路４２が音声信号を検出すると、電子開閉スイッチ４４が閉成され、抵抗器 ４６の両端間に電圧が発生し、スピーカ２０が電力増幅器１６に接続されるよう に切り替えリレー１８が切り替えられ、かつ開閉リレー３６が開放される。従っ て、電力増幅器１６がスピーカ２０に接続され、同時に開閉リレー３６が開放さ れるので、保持回路２８には新たに電荷が蓄えられることがなくなり、かつ放電 も停止するので、電圧制御増幅器１４の利得は、放送が開始される直前の利得に 固定される。

【００１２】 図２及び図３に第２の実施例を示す。この実施例は、図２に示すように保持回 路２８にリセット手段４７を設けた以外、第１の実施例と同様に構成されている 。同等部分には同一符号を付して、その説明を省略する。リセット手段４７は、 保持回路２８の放電用抵抗器３４と開閉リレー３６との直列回路に、さらに直列 に電子開閉スイッチ４８を接続し、この開閉スイッチ４８をワンショットタイマ ー５０によって所定時間の経過ごとに閉成するものである。

【００１３】 この実施例では、マイクロホン１２に音声信号が供給されていない状態では、 第１の実施例と同様に切り替えリレー１８によってスピーカ２０は利得決定手段 ２８のハイパスフィルター２４に接続され、同保持回路２８の開閉リレー３６は 閉成されている。従って、騒音信号の包絡線信号は第１の実施例と同様に保持回 路２８に供給され、コンデンサ３２に充電される。第１の実施例では、この充電 と同時に放電抵抗器３４によって放電も行われたが、第２の実施例では、ワンシ ョットタイマー５０が電子スイッチ４８を開放している状態では、コンデンサ３ ２からの放電は行われない。

【００１４】 従って、図３（ａ）に示すような騒音信号の包絡線信号が保持回路２８に供給 されているとすると、包絡線信号のレベルが大きくなっていく状態では、同図（ ｂ）に示すようにワンショットタイマー５０が電子スイッチ４８を閉成するまで 、同図（ｃ）に符号ａで示すように保持回路２８の出力電圧も包絡線信号に比例 して増加する。そして、ワンショットタイマー５０が電子スイッチ４８を閉成す ると、コンデンサ３２の電荷が放電され、保持回路２８の出力電圧は低下する。 短時間のうちに放電を行うため、放電抵抗器３４の抵抗値は小さいことが望まし い。また、同図（ａ）に符号ｂで示すように包絡線信号が極大値から低下を開始 しても、電子スイッチ４８が開放されている限り、コンデンサ３２は放電せず、 同図（ｃ）に符号ｃで示すように保持回路２８の出力電圧は極大値より低下しな い。即ち、保持回路２８は、ピークホールド回路として作用する。そして、電子 スイッチ４８が開放されている状態であっても、音声信号が発生すると、開閉リ レー３６が開放されて、保持回路２８の出力電圧は、先に電子スイッチ４８が閉 成されてから音声信号が発生するまでの間の最高電圧に保持される。従って、マ イクロホン１２から音声信号が発生したとき、電圧制御増幅器１４の利得は、先 に電子スイッチ４８が閉成されてから音声信号が発生するまでの間の最高騒音に 対応した利得に調整される。

【００１５】 上記の２つの実施例では、音声信号発生手段としてマイクロホン１２を使用し たが、この他に例えばカセットデッキ等も使用することができる。また、切替え 手段として、切替えリレー１８や開閉リレー３６を使用したが、これらに代えて 、電子切替えスイッチング素子や電子開閉スイッチング素子を使用することもで きる。また、切替えリレー１８や開閉リレー３６の切替えは、マイクロホン１２ が音声信号を出力したのを検出回路４２で検出することによって自動的に行った が、検出回路４２を設けずに、手動操作によってスイッチ４４を開閉するように してもよい。さらに、利得可変手段として電圧制御増幅器を使用したが、電圧制 御可変減衰器を使用することもできる。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、利得決定手段に例えば遮断周波数が１００Hz 乃至５００Hzであるハイパスフィルターを設け、これによってスピーカで検出し た騒音信号の低域成分を減衰させるように構成しているので、スピーカを騒音検 出用マイクロホンとして使用した場合に生じる高域成分と低域成分とのレベルの 不均衡を解消することができる上に、天井等に取り付けた場合にスピーカが集音 しやすく、しかも音声信号よりも周波数が低い車体振動の影響を除去することが でき、明瞭な放送を行うことができる。また、利得決定手段にスピーカが利得可 変手段の出力側に接続された時点において利得制御信号を保持する保持手段を設 けているので、スピーカから放送が開始された時点で利得可変手段の利得が一定 とされるので、自然に利得が低下するようなことはない。また、この保持手段を 所定時間経過ごとにリセットする手段を設けているので、スピーカから放送が開 始された時点での利得可変手段の利得は、先に保持手段がリセットされてから放 送が開始されるまでの間の最大騒音に対応した利得に利得可変手段の利得が設定 され、かつ保持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による騒音制御型放送装置の第１の実施
例のブロック図である。

【図２】同第２の実施例のブロック図である。

【図３】同第２の実施例の動作説明図である。

【図４】従来の騒音制御型放送装置の一例のブロック図
である。

【符号の説明】

１２ マイクロホン（音声信号発生手段） １４ 電圧制御増幅器（利得可変手段） １８ 切替えリレー（切替え手段） ２０ スピーカ ２２ 利得決定手段 ２４ ハイパスフィルター ２８ 保持回路 ４７ リセット手段

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両内に設けられたスピーカに供給する
   音声信号を発生する音声信号発生手段と、上記音声信号
   を上記スピーカに供給すると共に利得が利得制御信号に
   基づいて制御される利得可変手段と、上記利得制御信号
   を上記スピーカから入力した騒音信号に基づいて生成す
   る利得決定手段と、上記スピーカを上記利得可変手段の
   出力側と上記利得決定手段の入力側とのいずれかに切替
   え接続する切替え手段とを、具備し、上記利得決定手段
   が、ハイパスフィルターを備えていることを特徴とする
   騒音制御型放送装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の騒音制御型放送装置にお
   いて、上記ハイパスフィルタの遮断周波数が１００乃至
   ５００Hzであることを特徴とする騒音制御型放送装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の騒音制御型放送
   装置において、上記切替え手段によって上記スピーカが
   上記利得可変手段の出力側に接続された時点において上
   記利得制御信号を保持する保持手段を、上記利得決定手
   段が有することを特徴とする騒音制御型放送装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の騒音制御型放送装置にお
   いて、上記保持手段を所定時間の経過ごとにリセットす
   るリセット手段を、上記利得決定手段が有することを特
   徴とする騒音制御型放送装置。