(57)【要約】【課題】  本発明は、騒音が激しい環境下の現場において、マイク等によって採音した音源で案内放送等を行わざるを得ない、特殊な環境下での騒音を回避して聞き易い放送を可能にすることを課題とする。【解決手段】  騒音環境下に採音手段（４又は１３）を配置し、採音手段の出力信号を受け取って増幅する増幅手段（ＡＭＰ）と採音手段との間にイコライザー装置（１０）を介在させ、イコライザー装置は、２０００Ｈｚ乃至４０００Ｈｚの可聴周波数範囲内の、周波数成分及びその周波数成分に対する利得の少なくとも２つのパターンＸ（例えば、図５参照）を変更できるようにプリセットし、騒音センサー（１）が予定の騒音音圧を感知したか否かに応答して、前記プリセットされたイコライザー装置を間歇的にＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を、前記イコライザー装置に供給し得るようにした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音環境下に配置することができて騒音信号と放送信号とを同時に採音する採音手段と、少なくとも前記採音手段の出力信号を受け取って増幅する増幅手段を有する放送装置と、前記増幅手段の出力を拡声放送しうるスピーカーと、前記採音手段と前記増幅手段との間に介在するイコライザー装置と、騒音センサーと、を含んでなる放送装置であって、
前記イコライザー装置は、２０００Ｈｚ乃至４０００Ｈｚの可聴周波数範囲内の、周波数成分及びその周波数成分に対する利得を指示する少なくとも２つのパターンＸを変更することにより、騒音環境下で採音した信号を聞き易くするようにプリセットし得るものであることと、
前記騒音センサーが予定の騒音音圧を感知したか否かに応答して、前記プリセットされたイコライザー装置を間歇的にＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を、前記イコライザー装置に供給し得ることとを特徴とする、騒音環境下での明瞭化放送装置。
【請求項２】
前記イコライザー装置のプリセットされるパターンＸは、２５００Ｈｚないし４０００Ｈｚの周波数範囲内で少なくとも２つの利得ピークを与える特定のパターンに選定されることを特徴とする請求項１に記載の騒音環境下での明瞭化放送装置。
【請求項３】
前記プリセットされるパターンＸの周波数は、少なくとも、２５００Ｈｚ，３１５０Ｈｚ及び４０００Ｈｚであることを特徴とする請求項１に記載の騒音環境下での明瞭化放送装置。
【請求項４】
前記騒音環境が、鉄道駅のプラットホームであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の騒音環境下での明瞭化放送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄道駅構内、取り分けプラットホームのような発着又は通過する列車による、騒音が激しい環境下の現場において、手持ちマイク等の採音手段によって採音した案内放送等を、乗客に対して明瞭に伝達し得る放送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の案内装置を鉄道駅の例で示すと、列車通過駅及び新幹線並行区間におい
て、騒音の有無に関わらず案内放送の音質、音量は一定に留めている。そのため、駅ホームで採音した「列車接近」等の重要な案内放送等が聞き取り難くなっているのが現状である。
【０００３】
何故、案内放送の音質、音量を一定に留めているのかと言うと、単純に音量を上げるだけでは、不本意に拾った雑音を含めた信号全体が拡大するだけで、案内放送の内容を聞き易くするのには役立たず、不愉快感を増すだけの結果に終ると言う理由からである。
【０００４】
この種の問題を解決するために、放送されていないときの外部雑音（騒音レベル）を一定時間間隔で計測し、予め記憶手段に記憶された信号レベル以上の外部音響信号が検出された場合には、その検出された騒音レベルに合わせてＡＧＣ（自動音量調節）を掛け、放送信号全体の増幅率を増大させて、スピーカーから出力される放送の拡声レベルを上昇させることが試みられた（図１参照）。しかしこれでは、騒音レベルが低下した場合でも、依然として拡声レベルが元に戻らず大音量の放送が継続される不都合があった。
【０００５】
別の従来技術が、特許公開２００２−３５３７５７号公報に見られる。この公報では、音響の出力の際に、外部環境からもたらされる騒音などの影響を避けるための手段として、ＡＧＣ（自動利得制御）を採用した「自動音量制御装置」を提案している。即ち、スピーカーから放送される出力信号の音量と、その音量の基準となる計測基準レベルとを常時比較し、その比較結果に応じ、（１）出力信号の計測基準レベルと、（２）マイクに混入する外部環境の音響（雑音）の計測レベルとの、両方を絶えず変動させるようにしている。しかし、要するに、外部雑音を常時計測して連続的に制御することを必須要件とする自動音量制御を採用している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、例示した鉄道駅構内、取り分けプラットホームのような、騒音が激しい環境下の現場において、手持ちマイク等によって採音した案内放送等を行わざるを得ない、特殊な環境下での騒音を回避して聞き易い放送を可能にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、例えば防音設備を備えた比較的に静粛な「放送室内」で採音した音声信号に対する処置とは異なって、騒音の発生現場において、又は騒音を背景にして、同時に採音した案内音声信号を、聞き易い状態に加工して放送する必要があるので、この課題を解決するためには、格別な配慮を必要とする。
【０００８】
即ち、放送のために採音する採音手段（マイク）とは別に、騒音センサーを騒音発生環境に予め配置しておく。そして、騒音センサーから採取した騒音を概略、プロセッサーのリレー動作により、ワイヤレスシステム送受信機の制御を使用し、この情報をイコライザーにてパターンＸを設定し、放送装置に入力させる。ここでパターンＸとは、後述する音源パターン１〜４を、総括的に指す呼び名である。
【０００９】
例えば、手持ちマイクで採音した案内信号を、イコライザーにプリセットしたパターンＸにしたがって加工（利得変更を実現）することにより、騒音センサーからの信号により最適の「音声周波数のピークパターン」を形成して、放送装置から出力させるようにする。出力の案内放送は、一定音量に固定し、音量の高低は、これを補正しないことにする。その理由は、本願の冒頭で述べたとおりである。
【００１０】
なお、本発明は、採音した可聴周波数信号の一部（下部帯域、中央帯域、又は上部帯域）等の「帯域」に亘ってその利得を増減すると言うものではなく、特定の周波数に対して「利得のピーク」を形成することによって、雑音を制して放送を聞きやすくすることに特定した発明である事実に注意されたい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果は、本発明を説明するために例示した鉄道駅構内、特にプラットホームのような、発着又は通過する列車による騒音が激しい場所に限らず、一般的な騒音環境下の現場において、案内員、アナウンサー等が騒音を背景にして、移動用の手持ちマイク等によって（防音室以外で）採音した放送等を、相手（乗客）に対して明瞭に伝達することが可能となり、安全確保上の格別な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の最良の実施形態を、先ず鉄道駅のプラットホームで採音した騒音入りの放送音声に対する実施例１と、一般的な騒音環境下における実施例２とによって例示する。
【実施例１】
【００１３】
図２は、本発明の騒音環境下での明瞭化放送装置に係る一実施例について説明するものである。上部の横長の枠は例えば鉄道駅のブラットホームを示す。その左右両端に騒音センサー１を配置する。そして、アンテナ２や、スピーカー３等もブラットホームに配置する。採音手段（ワイヤレス送信機４のマイク又は従マイク１３）は、駅員が例えばプラットホーム上で、現場の状況を実際に観察しながら使用する。
【００１４】
騒音センサー１は、プラットホームの例えば上り側先端部と、下り側先端部との少なくとも２箇所に配置したのは、上り列車、下り列車、通過列車が発する騒音を夫々少し手前から採音できるようにするためである。騒音センサーとしては、ＷＭ−ＳＳ１１０Ａ（無指向性）を試みに使用したが、これに限るものではない。
【００１５】
図３のグラフは、一般的に案内放送を行った場合の信号の一部分のみを取り出して、音声による周波数と音圧レベルとの変動関係を示す。左端の０ＫＨｚ〜１ＫＨｚの範囲の騒音レベルが最も高くなっていることが判る。鉄道駅で騒音センサーによって得た騒音の周波数は、５００Ｈｚ〜１ＫＨｚの成分が多かった。
【００１６】
本発明は、音エネルギーの周波数分析を行い、そのような騒音レベルが高い主成分の周波数帯は増幅せず、主成分の周波数より上の周波数範囲のみの増幅度を上げることにした。
【００１７】
図３は、言葉の発声音圧レベルのグラフであって、案内放送の一部を例示したものである。「まもなく・・・・行きの電車が到着しますので、白線までお下がり下さい」の案内放送の「ま」の発音部分（約０．１秒の中）を分析、拡大して例示した。
【００１８】
しかし、周波数３．４KHzの近辺が、人間の耳に聞き易い帯域と言われているので、それ以下の周波数は本発明による処理の対象外として除くことにして、２ＫＨｚ〜４ＫＨｚの周波数範囲を本発明のパターンＸによる周波数増幅可能個所として選定し、パターンＸの最も効果的な利用を図ることにした。
【００１９】
騒音センサー１から得た騒音の音圧情報は、騒音検知回路５を経由して、リレー動作を制御するプロセッサー６の騒音検知ボードに入力し、予定の音圧レベル（例えば９４ｄＢ以上、又は１１０ｄＢ以上）であるか否かを検知して、予め指定された動作であるか否かを確認の上で、イコライザー装置１０にプリセットされたパターンＸのＯＮ／ＯＦＦを制御する。つまりイコライザー装置にプリセットされた２以上の周波数成分に対して、夫々プリセットされた利得変化（増加）を与えるようにか増幅器（ＡＭＰ）を制御させる。
【００２０】
パターンＸに係るイコライザー装置の具体的な設定は、図３乃至図８との関連で説明される。
イコライザーとしては、ＧＥＱ（グラフィックイコライザー）を使用して、メモリタイトルを決め、パターンＸ（周波数）を入力する。イコライザーの正面パネルの例を図５に示す。
【００２１】
図５に示す正面パネルにおいて、ａは設定されたＧＥＱチャンネル（実施例では、パターン４）が設定されていることを示し、ｂは周波数（例えば、２，５００Ｈｚ，３，１５０Ｈｚ，４，０００Ｈｚ）が指定されていることを示し、ｃは設定したバンドゲイン（例えば利得、＋５ｄＢ，＋８ｄＢ，＋５ｄＢ）が設定されていることを示す。
【００２２】
下記の図７及び図８に示す社内試験の結果によれば、パターン４がベストであったので、上記の例示はパターン４を最優的に設定されて、使用されたことを意味する。
【００２３】
パターン１〜４の保存は、所謂メモリに記憶させておくのではなく、このようにイコライザー装置自身にプリセットされた形で保存（記憶）される。既に選択されているパターン（例えば、パターン４）を他のパターン（例えば、パターン１〜３の何れか）に変更できるようにするためには、パターン１〜４をイコライザー登録しておき、騒音センサーの情報で変更できるようにしておく。
【００２４】
〔イコライザーの説明〕
イコライザー装置の例としては、ＧＥＱ（グラフィックイコライザー）を使用して、設定すべきメモリタイトル（例えば、パターン４）を決め、そのパターン出指定する周波数と、設定すべき利得を入力する。
【００２５】
〔本発明の装置の全体的な操作の説明〕
図６のフローチャートを参照して全体的な操作の「ながれ」を説明する。
６１：スタート。
６２：騒音センサー装置を働かせる。
６３：プラットホーム上の音を採音する。
６４：採音された音は騒音検知ボードにより選択され、プロセッサー装置から制御情報と、騒音情報とを送出する。
６５：それらの情報がプロセッサー装置に附属する騒音検知ボードで検知されると、ワイヤレス送信機に電源が供給される。
６６：検知されると次段６７に進む。
６６Ｎ：検知されないと再度の採音を行う。
６７：ワイヤレス送信機に電源が供給されると、無線でワイヤレス受信機に制御情報を送出する。
６８：ワイヤレス受信機から、リレー動作の情報（ＯＮ／ＯＦＦ情報）をイコライザー装置に受信信号を送出しようとする。
６９：受信できたら次段７０へ進み、受信できなかったら以前の段６７へ戻る。
７０：イコライザー装置では、このリレー動作の情報によってパターンＸの選択を試みる。
７１：パターンＸが選択できたら次段７２へ進み、パターンＸ以外がイコライザー装置によって選択されていると以前の段６８へ戻ってワイヤレス受信機からの情報待ちをする。
７２：前段でパターンＸが選択できたら、イコライザー装置を経由して自動放送装置入力するか否かを、切替ムスイッチで行う。
７３：パターンＸが選択できたので、２０００ＫＨｚ〜４０００ＫＨｚの範囲内の複数の指定周波数成分の利得が増強されて、複数のピークパターンを含む信号（図４参照）が自動放送装置に内蔵された増幅回路ＡＭＰへ供給され、スピーカーを介して拡声放送される準備が整う。
７４：放送信号が増幅回路ＡＭＰへ供給されると、自動放送装置は指定された周波数の利得（ゲイン）が上げられることにより、プラットホームに配置されたスピーカーを介して、雑音環境下でも聞き易い放送が提供される。
【００２６】
〔動作の確認〕
本発明の装置の効果は、放送の聞き手が如何に聞き易いと感じたかの、音感に依存するので、実地に騒音環境下で下記のような実験を行った。
【００２７】
測定結果１：（男性音／図７参照）
本発明の装置を試作し、パターン１〜４に関して、永楽電気内で実施した男性音による、工場試験結果を図６に示す。横軸は、電車通過音を線路から１ｍ離れた所に配置した騒音センサーで測定した音圧であり、縦軸は音源として男性の放送音圧である。本発明の装置によって処理されてスピーカーで放送された案内放送を、一部社員に聞き手となって貰って、その評価を○、△、Ｘの何れかで答えた人の人数で示す。
○：騒音環境下であるにも拘わらず、放送内容がすべ聞き取れた。
△：一部の内容が聞き取れた。
Ｘ：全く聞き取れなかった。
−：（騒音レベルが低かったため、測定せず）
【００２８】
測定結果２：（女性音／図８参照）
本発明の装置を試作し、パターン１〜４に関して、永楽電気内で実施した女性音による、工場試験結果を図７に示す。
女性音も、男性音と大体同じような結果が出た。強いて言えば女性音の方が聞き易いと言う傾向が見られたが、微差であり、本発明を実施した装置は、男性音、女性音で共用可能であることが判明した。
【００２９】
ここで、音源パターン１〜４とは、イコライザーの設定パターンであり、具体的に言うとそれらの設定は、夫々の周波数帯成分に限ってその利得をどれだけ上げたかを示す（図４及び図５参照）。
音源パターン１：  ４００Ｈｚ（＋５ｄＢ）
５００Ｈｚ（＋８ｄＢ）
６３０Ｈｚ（＋６ｄＢ）
８００Ｈｚ（＋５ｄＢ）
音源パターン２：  ８００Ｈｚ（＋５ｄＢ）
１０００Ｈｚ（＋８ｄＢ）
１２５０Ｈｚ（＋５ｄＢ）
音源パターン３：１６００Ｈｚ（＋５ｄＢ）
２０００Ｈｚ（＋８ｄＢ）
２５００Ｈｚ（＋５ｄＢ）
音源パターン４：２５００Ｈｚ（＋５ｄＢ）
３１５０Ｈｚ（＋８ｄＢ）
４０００Ｈｚ（＋５ｄＢ）
である。
【００３０】
周波数帯域の高い部分の３帯域を選定してその部分だけの利得を上げるのが、最も聞き易いと言う結果が観察された。そこで、常時は音源パターン４に設定しておき、騒音センサーからの騒音レベルが３段階のうちの、他のパターンを指示する情報が得られたときは、その状況に対応させるために、音源パターン１〜３への設定変更を行うと良い。
【実施例２】
【００３１】
実施例１で述べた鉄道駅以外の一般的な騒音環境、例えばジエットエンジンの騒音が激しい空港、鍛造工場などの現場においては、例えば防音設備を備えた比較的に静粛な「放送室内」で採音した音声信号に対する処置とは異なって、騒音を背景にして、同時に採音した案内音声信号を、聞き易い状態に加工して放送する必要がある。このような環境に対しても、本発明を実施可能であり、その場合には、図２に示す横長のプラットホームに対する配置に代えて、騒音センサー、アンテナ、スピーカー、ワイヤレスマイク等の配置を、現場の実情に合わせた実施態様に手直しすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の、騒音発生環境において、特に安全に係る通報、警告等の放送の聞き易さを解決課題として解決に成功した本発明の産業上の利用可能性は、実施例で説明した、鉄道駅のプラットホームだけに限らない。例えば、空港や、工事現場や、繁華街や、遊戯場等の、あらゆる騒音発生環境において、特に安全に係る通報、警告等の放送における聞き易さの提供が、生活上だけに限らず、産業上でも広範な利用可能性を与える。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】騒音レベルを検出し、全体音量を上げた従来例を示す図である。
【図２】本発明の実施例を示す図である。
【図３】音声周波数範囲内において、本発明のパターンＸにより、放送明瞭化可能の範囲を示す図である。
【図４】イコライザーの書面パネルの表示例を示す図である。
【図５】２０００Ｈｚ乃至４０００Ｈｚの範囲内の３点における実施状態を示す図である。
【図６】フローチャートである。
【図７】男性音による測定結果を示す図である。
【図８】女性音による測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  騒音センサー
２  ワイヤレスアンテナ
３  スピーカー
４  ワイヤレス送信機（採音マイク附属）
５  騒音検知ボード
６  プロセッサー装置
７  パターン選択
８  アンテナ分配器
９  ワイヤレス受信機
１０  イコライザー装置
１１  切替スイッチ
１２  自動放送装置
１３  採音手段（従マイク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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