JPH0426237A - 音場の暗騒音検出方法及び自動レベル制御拡声システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は音場の暗騒音検出方法及び自動レベル制御拡声
システムに関し、とくに建物内外の空間における呼出放
送、背景音楽放送、非常放送、又はマスキング放送等を
暗騒音レベルより常に一定以上高いレベルで行なう自動
レベル制御拡声システムに関する。

【従来の技術】

拡声放送がなされる空間（以下、音場という。）の拡声
音レベルを制御する場合、従来は主に次の方法を用いて
いるが、その際の制御は手動でなされる。 （１）拡声放送装置の増幅器（アンプ）出力の調節によ
りスピーカ入力電力を調整し、音場の拡声音レベルを制
御する。 （２）スピーカに接続されるアッテネータの調節により
スピーカ入力電力を調整し、音場の拡声音レベルを制御
する。

【発明が解決しようとする課題】

音場の暗騒音レベルの変化がない場合又は小さい場合に
は、上記の手動制御により一度調整すればその後は問題
なく適正レベルの拡声放送を相当長時間維持することが
できる。しかし、音場の暗騒音レベルの変化が大きい場
合、とくにその頻度が高い場合には、拡声放送を明瞭に
しかも効果的で快適に行なうために頻繁な手動調整が必
要となる。現実には熟練した運転要員の確保が難しこと
等の各種困難のため、暗騒音の変化に追随し拡声音レベ
ルを暗騒音より常に一定レベル以上高い値に確保するよ
うな調整は殆ど行なわれない。これでは、暗騒音変化の
ある音場での効果的で快適な拡声放送は期待できない。 従って本発明の目的は、音場の暗騒音の簡易な検出方法
の提供及び暗騒音レベルが変化しても拡声音レベルを暗
騒音に対して所用差だけ高く保つ自動レベル制御拡声シ
ステムの提供にある。

【課題を解決するための手段】

第１図及び第２図の実施例を参照するに、本発明の音場
の暗騒音検出方法は、音場２０内のスピーカ４を駆動す
る増幅器２から増幅器出力に比例したライン信号を抽出
し、音場２０内にスピーカ４からの拡声音及び音場２０
の暗騒音に感応する音場監視集音器３を設け、前記音場
監視集音器３の出力における前記ライン信号の波形と同
一波形の成分を分離して拡声音信号とし、前記音場監視
集音器３の出力と前記拡声音信号との差を暗騒音信号と
し、前記暗騒音信号のレベルを検出してなる構成を用い
る。 また本発明の自動レベル［１１拡声システムによれば、
増幅器２に駆動されるスピーカ４を配置した音場２０内
に音場監視集音器３を設け、前記増幅器２の出力に比例
するライン信号を発生するライン信号端子２Ｃを前記増
幅器２上に設ける。レベル差設定器１５に拡声音レベル
と暗騒音レベルとの差の所要値を設定する。波形比較回
路９を増幅器２のライン信号端子２Ｃと音場監視集音器
３とに接続し、音場監視集音器３の出力における前記ラ
イン信号の波形と同一波形の成分を検出・分離して拡声
音信号とし、音場監視集音器３の出力と拡声音信号との
差を暗騒音信号とする。 暗騒音信号のレベルを暗騒音レベル回路１１によって検
出し、拡声音レベル回路１２によって拡声音信号のレベ
ルを検出し、暗騒音レベル回路１１の出力と拡声音レベ
ル回路１２の出力との差をレベル差回路１３によって求
める。レベル差回路１３の出力とレベル差設定器工５の
設定値との差に応じた１ＩｉｌｌＩ＋信号を制御信号発
生回路１４によって求め、その制御信号を増幅器２に加
える。

【作用］ 上記実施例において、音源機器１から増幅器２及びスピ
ーカ４を介して拡声音を音場２０へ送る。 音場監視集音器３は例えば、音場２０内に人間の耳の高
さ位置に取り付けられたマイクロフォンであり、スピー
カ４からその位置へ到達する拡声音とその位置における
暗騒音との和を出力する。制御器５の音場監視入力端子
５ｂにはこの和が加えられる。増幅器２のライン信号端
子２ｃから制御器５のライン信号端子５ａに加えられる
信号は、増幅器２の出力に比例し、従ってスピーカ４を
経て音場２０に加えられる拡声音に比例する。 ｆｓａｌ器５内の波形比較回路９は、ライン信号入力端
子５ａを介して増幅器２のライン信号端子２ｃへ接続さ
れると共に、音場監視入力端子５ｂを介して音場監視集
音器３へ接続され、前記音場監視集音器３の出力におけ
るライン信号波形と同一波形の成分を検出しこれを分離
して拡声音信号とする。 音場監視集音器３の出力と拡声音信号との差を算出すれ
ばこれは暗騒音信号に相当する。暗騒音レベル回路１１
によって暗騒音信号のレベルを求めれば、音場２０の暗
騒音レベルを検出することができる。 また本発明の自動レベル制御拡声システムにおいては、
まずレベル差設定器１５に、音場音声レベルと暗騒音レ
ベルとの差の所望値を設定し、音源機器１から増幅器２
及びスピーカ４を介して拡声音を音場２０へ送る。音場
監視集音器３は例えば、音場２０内に人間の耳の高さ位
置に取り付けられたマイクロフォンであり、スピーカ４
からその位置へ到達する拡声音とその位置における暗騒
音との和を出力する。制御器５の音場監視入力端子５ｂ
にはこの和が加えられる。増幅器２のライン信号端子２
Ｃから制御器５のライン信号端子５ａに加えられるライ
ン信号は、増幅器２の出力に比例し、従ってスピーカ４
を経て音場２０に加えられる拡声音に比例する。 制御器５内の波形比較回路９は、ライン信号力端子５ａ
を介して増幅器２のライン信号端子２ｃへ接続されると
共に、音場監視入力端子５ｂを介して音場監視集音器３
へ接続され、前記音場監視集音器３の出力におけるライ
ン信号波形と同一波形の成分を検出して分離し、これを
拡声音信号とする。 また、音場監視集音器３の出力と拡声音信号との差を暗
騒音信号とする。音場監視集音器３の出力は上記のよう
に音場におけるの拡声音と暗騒音との和に相当するもの
であるから、上記のようにして求めた暗騒音信号は音場
２０の暗騒音に相当する。 波形比較回路９からの暗騒音信号のレベルを暗騒音レベ
ル回路１１によって求め、拡声音信号のレベルを拡声音
レベル回路１２によって求める。レベル差回路１３が暗
騒音レベルと拡声音レベルとの差を与える。制御信号発
生回路１４の信号出力は、レベル差回路１３の出力とレ
ベル差設定器Ｉ５の設定値との差に応じた値をとるので
、拡声音と暗騒音との差の測定値が当該差の設定値から
どの程度離れているかを示す。よって、この制御信号発
生出力回路１４の出力を増幅器２の制御信号として用い
ることは、拡声音と暗騒音との差をフィードバック制御
することに外ならない。即ち、スピーカ４から送出され
る拡声音レベルが、レベル差設定器１５に設定された値
だけ暗騒音レベルより高い値に自動制御される。 こうして、本発明の目的である［音場の暗騒音の簡易な
検出方法」の提供及び［暗騒音レベルが変化しても拡声
音レベルを暗騒音に対して所用差だけ高く保つ自動レベ
ル制御拡声システムＪの提供が実現される。 【実施例］ 本発明の一実施例の構成を第１図の概念図及び第２図の
ブロック図により説明する。音源機器１は、例えばテー
プデツキ、レコードプレーヤーチャイム等の録音再生袋
ｆｌａ及びマイクロフォンｌｂからなるものであるが、
この例に限定されるものではない。音源機器１の出力は
、増幅器２の音源入力端子２ａに接続され、所用レベル
に増幅された後音声出力端子２ｂを介してスピーカ４に
加えられる。本発明に用いられる増幅器２は、基本的に
は従来の拡声放送用増幅器と同様な構造のものであるが
、従来にない次の機能を持つ。 （ａ）音声出力端子２ｂの出力に比例したライン信号を
ライン信号端子２ｃに与える。 （ｂ）制御器５からの制御信号を制御入力端子２ｄで受
信し、音声出力端子２ｂにおける増幅器出力信号レベル
をその制御信号に応じた値に制御する。 音場監視集音器３は、例えばマイクロフォンであり音場
２０における暗騒音レベルと拡声音レベルとの和を集音
できるものであれば足り、必ずしも第１図の位置に取り
付けられることを要しない。 スピーカー４は従来のものと同様である。 制御器ｆ５の基本的機能は次の通りである。 ｉ）拡声音レベルと暗騒音レベルとの差の所望値を設定
する。 ｉｉ）音場監視集音器３の出力から、ライン信号端子２
ｃの出力信号の波形に対応する成分を検出し、その分離
により拡声音信号を出力し、音場監視集音器３の出力と
拡声音信号との差の算出により暗騒音信号を出力する。 １ｉｉ）こうして出力した暗騒音信号及び拡声音信号の
レベルをそれぞれ求める。 ｉｖ）求めた暗騒音レベルと拡声音レベルとの差を算出
する。 ■）こうして求めたレベル差と当該差の設定値との差か
ら制御信号を形成し制御信号出力端子５Ｃへ出力する。 第２図は、これらの機能を果す一実施例のブロック図を
示す。レベル差設定器１５上に所望の拡声音レベルと暗
騒音レベルとの差を設定値として設定することにより上
記ｉ）の機能が果される。 遅延回路６は、増幅器２からのライン信号を時間的に遅
らせ、音場監視集音器３からの音場監視信号との同期を
図る。従フて、遅延時間は例えば０−１秒の範囲内で可
変である。図示例では、遅延後のライン信号をアナログ
−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器７によりディジタル信号
に変換し、ディジタル式の波形比較回路９へ加える。し
かし、本発明はディジタル式に限定されるものではない
。 音場監視集音器３からの音場監視信号は監視信号増幅器
８で増幅され、（Ａ／Ｄ）変換器７でディジタル信号に
変換された後波形比較回路９に加えられる。ただしディ
ジタル化は必須要件ではない。 波形比較回路９は、ライン信号と音場監視信号とを比較
し、それぞれの信号成分を検知する。そのため回路９は
、相関回路、同期回路、比較回路等を有する。波形比較
回路９では、音場監視信号とライン信号とを同期をとっ
た上で比較し、音場監視信号中のライン信号と同一波形
部分を検出・分離して拡声音信号とし、音場監視集音器
３の出力と拡声音信号との差を暗騒音信号とすることに
より、上記ｉｉ）の機能を果す。 波形比較回路９の出力信号を処理する制御回路１０の機
能は、第２図の暗騒音レベル回路１１、拡声音レベル回
路１２、レベル差回路１３、制御信号発生回路１４によ
って示される。この制御回路１０は、暗騒音信号のレベ
ル及び拡声音のレベルを求め、両レベルの差を算出し、
算出されたレベルの差とレベル設定器１５上の設定置と
の比較により制御信号発生器回路１４制御信号を出力す
ることにより、上記１ｉｉ）、ｉｖ）及びＶ）の機能を
果す。 上記の機能回路即ち、暗騒音レベル回路１１、拡声音レ
ベル回路１２、レベル差回路１３等は、制御ｊ回路１０
がディジタル式である場合、各種の演算手段及び１／１
オクターブ・バンド・ディジタル・フィルター（６３Ｈ
ｚ、　　１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、　１ｋ
Ｈｚ、　２ｋＨｚ、４ｋＨｚ、　８ｋＨｚ）等により構
成することができる。 第１図において、増幅器２はＩ′制御器５から即ち制御
回路１０からの制御信号に応じて音声出力端子２ｂにお
ける出力を調整することにより、音場２０内の拡声音レ
ベルを暗騒音レベルより常に所要値だけ高く制御する。 現実にスピーカ４から出される拡声音を、暗騒音の変化
に応じて過度に大きくしたり又は著しく急激に変化させ
ると違和感を招く。この問題を避けるため、実際の制御
では、増幅器２の調節を暗騒音レベルと拡声音レベルと
の瞬時値にリアルタイムで追随させるのではなく、ある
時間内の平均値をそれぞれのレベルごとに求めそれらの
平均値の差から増幅器２に対するＭＨ倍信号算出するこ
とが望ましい。 この平均値算出のための時間は、好ましくは拡声放送の
音の種類、即ち音声か音楽かによって異なったものとす
る。例えば、音楽モードとして長めの時間、音声モード
として短めの時間を選択する。またこれらの時間の最適
値は実験的に定めることができる。 さらに現実の制御では、拡声音レベルと暗騒音レベルと
の差ＤｄＢに若干の幅ａをもたせ、両レベルの差が（Ｄ
±ａ）ｄＢの範囲内にあるときは増幅器２の調整を行な
わないことが望ましい。音楽のダイナミックレンジを考
慮して、上記幅ａを音楽モードでは大きく選び、音声モ
ードでは小さく選ぶことも可能である。 本発明は、図示実施例に限定されるものではなく、その
技術的範囲内で各種変形が可能である。 例えば、第２ｖ！ＪのＡ／Ｄ変換器７を省略し波形比較
回路９以下をアナログ回路とすること、複数の音場監視
集音器３を設けその出力の綜合により音場２０の暗騒音
を求めること、増幅器２からスビーカ４を経て音場集音
器３に達する間の減衰に対する補償回路を設けることな
どが考えられる。 【発明の効果】 以上詳細に説明したように本発明による音場の暗騒音検
出方法は、音場に設けた音場監視集音器の出力である音
場監視信号と、音場に設けたスピーカを駆動する増幅器
の出力に比例したライン信号とを比較し、音場監視信号
中のライン信号波形と同一波形成分を分離して拡声音信
号とし、音場監視信号と拡声音信号との差を暗騒音信号
とするものであり、さらに本発明による自動レベル制御
拡声システムは、上記暗騒音信号を用いて上記スピーカ
から出される拡声音のレベルを常に音場の暗騒音レベル
より一定値だけ高く保つものであるので、次の効果を奏
する。 （イ）音場の暗騒音レベルを簡単な装置により連続的に
監視することができる。 （ロ）拡声音レベルを常に暗騒音レベルより一定値だけ
高く保ち、明瞭で効果的な拡声放送（背景音楽放送、呼
出し放送、非常放送、マスキング放送等）を提供するこ
とができる。 （ハ）音源が音楽であるか音声であるかに応じて暗騒音
レベルと拡声音レベルとの差に対する応答特性、及びレ
ベルのサンプリング時間等を容易に調整し、音源の種類
に応じ適切な拡声放送を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す説明図、第２図は制御器の
ブロック図である。 １・・・音源機器、　２・・・増幅器、　３音場監視集
音器、　４・・・スピーカ、　５・・・制御器、　６・
・・遅延回路、　７・・・Ａ／Ｄ変換器、　８・・・監
視信号増幅器、９・・・波形比較回路、　１０・・・制
御回路、　１１・・・暗騒音レベル回路、　１２・・・
拡声音レベル回路、　１３・・・レベル差回路、　１４
・・・１ＩＩＩＩＩ信号発生回路、　１５・・・レベル
差設定器、２０・・・音場。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）音場内のスピーカを駆動する増幅器から増幅器出
   力に比例したライン信号を抽出し、音場内にスピーカか
   らの拡声音及び音場の暗騒音に感応する音場監視集音器
   を設け、前記音場監視集音器の出力における前記ライン
   信号の波形と同一波形の成分を分離して拡声音信号とし
   、前記音場監視集音器の出力と前記拡声音信号との差を
   暗騒音信号とし、前記暗騒音信号のレベルを検出してな
   る音場の暗騒音検出方法。
2. （２）増幅器に駆動されるスピーカを配置した音場内に
   設けた音場監視集音器；前記増幅器の出力に比例するラ
   イン信号を発生する前記増幅器上のライン信号端子；拡
   声音レベルと暗騒音レベルとの差を設定するレベル差設
   定器；前記増幅器のライン信号端子と音場監視集音器と
   に接続され、前記音場監視集音器出力における前記ライ
   ン信号の波形と同一波形の成分を検出・分離して拡声音
   信号とし、前記音場監視集音器出力と拡声音信号との差
   を暗騒音信号とする波形比較回路；前記暗騒音信号のレ
   ベルを検出する暗騒音レベル回路；前記拡声音信号のレ
   ベルを検出する拡声音レベル回路；前記暗騒音レベル回
   路の出力と前記拡声音レベル回路の出力との差を求める
   レベル差回路；及び前記レベル差回路の出力と前記レベ
   ル差設定器の設定値との差を求めて前記増幅器に加える
   制御信号発生回路を備えてなる自動レベル制御拡声シス
   テム。