(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両に搭載される音声記録システムであって、
前記鉄道車両の内外で生じた音響を集音する集音手段と、
集音された音響を、少なくとも３つの周波数帯域に分割する分割手段と、
分割された各周波数帯域の音響を、異なる記録媒体にそれぞれ録音する録音手段と、を含み、
前記集音手段は、
前記鉄道車両に搭載された乗務員間連絡装置のモニタスピーカ，前記鉄道車両に搭載された非常通報装置のモニタスピーカ，前記鉄道車両に搭載された車内放送装置を構成するマイクロホン，及び前記鉄道車両に搭載された乗務員間連絡装置を構成するマイクロホンのうちの少なくとも２つと、
前記乗務員間連絡装置のモニタスピーカ，前記非常通報装置のモニタスピーカ，前記車内放送装置を構成するマイクロホン，及び前記乗務員間連絡装置を構成するマイクロホンのうちの少なくとも２つにそれぞれ入力された音声及び音響信号を合成する音声合成回路と、を含む鉄道車両用の音声記録システム。
【請求項２】
前記分割手段は、前記集音手段で集音された音響を、人の発話音声帯域を含む周波数帯である音声周波数帯域と、前記音声周波数帯域よりも高い高域周波数帯域と、前記音声周波数帯域よりも低い低域周波数帯域とに分割する
請求項１記載の鉄道車両用の音声記録システム。
【請求項３】
前記音声周波数帯域の下限は２００〜３００Ｈｚであり、前記音声周波数帯域の上限は、３０００〜５０００Ｈｚである
請求項２記載の鉄道車両用の音声記録システム。
【請求項４】
前記分割手段で分割された各周波数帯域の音響が、音圧レベルに応じて２以上に分割され、音圧レベル毎に用意された異なる記録媒体に録音される
請求項１〜３のいずれかに記載の鉄道車両用の音声記録システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車・電車などの鉄道車両などで使用される音声記録システムに関し、特に鉄道車両の内外で生じた音響を録音する音声記録装置(ボイスレコーダ)に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車，電車などを運行する鉄道事業において、列車と運転指令員との業務連絡通話は地上の運転指令所などで通話内容を常時録音記録する装置を備えている場合がある。列車・電車などの列車内、特に運転台(運転室又は車掌室)で発生する全ての音声を含む音響を記録する装置は設備されていない。
【０００３】
音声を含む音響と列車の運行通過を示す、例えば地点、時間、走行距離、走行速度等とを、現在列車に装備されている機器を基本にして、経済的で容易に付加でき、さらに音声と他の発生音とを区別して記録並びに再生できる音声記録装置の開発が望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、鉄道車両内で集音される音響を、検索及び分析が容易な状態で録音することが可能な音声録音システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記した目的を達成するために以下の手段を採用する。
【０００６】
すなわち、本発明は、鉄道車両に搭載される音声記録システムであって、
前記鉄道車両の内外で生じた音響を集音する集音手段と、
集音された音響を、少なくとも３つの周波数帯域に分割する分割手段と、
分割された各周波数帯域の音響を、異なる記録媒体にそれぞれ録音する録音手段と、
を含み、
前記集音手段は、
前記鉄道車両に搭載された乗務員間連絡装置のモニタスピーカ，前記鉄道車両に搭載された非常通報装置のモニタスピーカ，前記鉄道車両に搭載された車内放送装置を構成するマイクロホン，及び前記鉄道車両に搭載された乗務員間連絡装置を構成するマイクロホンのうちの少なくとも２つと、
前記乗務員間連絡装置のモニタスピーカ，前記非常通報装置のモニタスピーカ，前記車内放送装置を構成するマイクロホン，及び前記乗務員間連絡装置を構成するマイクロホンのうちの少なくとも２つにそれぞれ入力された音声及び音響信号を合成する音声合成回路と、を含む鉄道車両用の音声記録システムである。
【０００７】
好ましくは、本発明における前記分割手段は、前記集音手段で集音された音響を、人の発話音声帯域を含む周波数帯である音声周波数帯域と、前記音声周波数帯域よりも高い高域周波数帯域と、前記音声周波数帯域よりも低い低域周波数帯域とに分割する。
【０００８】
また、好ましくは、本発明における前記音声周波数帯域の下限は２００〜３００Ｈｚであり、前記音声周波数帯域の上限は３０００〜５０００Ｈｚである。
【０００９】
また、好ましくは、本発明において、前記分割手段で分割された各周波数帯域の音響は、音圧レベルに応じて２以上に分割され、音圧レベル毎に用意された異なる記録媒体に録音される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、鉄道車両内で集音される音響を、検索及び分析が容易な状態で録音することが可能な音声録音システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００１３】
図１は、二つの先頭車両と、一つの中間車両とを含む鉄道編成車両に搭載された音声記録システムの例を示す図である。図１において、二つの先頭車両及び中間車両には、車内放送装置２が配置されている。車内放送装置２は、大略して以下の構成を持つ。
【００１４】
即ち、各先頭車両の乗務員室には、車掌マイク４１，マイクスイッチ４５，制御増幅器４２，及び，車内放送時における音声記録装置１への入力音声レベル調整用の抵抗器４６が配置されている。また、各先頭車両及び中間車両の客室には、出力増幅器４３及び車内スピーカ４４が配置されている。制御増幅器４２と出力増幅器４３とは、車内放送車両間を結ぶ音声引通線４７に接続されている。これによって、各車掌マイク４１から入力された放送用音声は、制御増幅器４２及び出力増幅器４３を経て、車内スピーカ４４から出力されるようになっている。
【００１５】
また、各先頭車両の乗務員室には、乗務員間(運転士と車掌間)で業務連絡通話を行うための乗務員間連絡装置３Ａ及び３Ｂが配置されている。乗務員間連絡装置３Ａ及び３Ｂは、同じ構成を有しており、乗務員間用の音声引通線６４や図示されない複数の制御線を介して接続されている。乗務員同士は、乗務員間連絡装置３Ａ及び３Ｂを用いて、業務連絡を行うことができる。乗務員間連絡装置は、中間車両に配置されることもある。
【００１６】
さらに、各先頭車両の、例えば乗務員室には、本発明に係る音声記録装置(ボイスレコ
ーダ)１Ａ及び１Ｂがそれぞれ配置されている。なお、先頭車両は、鉄道編成車両の進行
方向に応じて、一方が先頭となり、他方が最後尾となる。先頭側の先頭車両の乗務員室は、運転士が滞在する運転室となり、最後尾の先頭車両の乗務員室は、車掌が滞在する車掌室となる。
【００１７】
図２は、図１の左側に示した先頭車両に配置された車内放送装置２の一部，乗務員間連絡装置３Ａ，及び音声記録装置１Ａの詳細構成を示す図である。図３は、図１の右側に示した先頭車両に配置された車内放送装置２，乗務員間連絡装置３Ｂ，及び音声記録装置１Ｂの詳細構成を示す図である。
【００１８】
なお、図１において、鉄道編成車両は、紙面の左側へ向かって進行するものとし、左側の先頭車両における乗務員室は、運転室として機能し、右側の先頭車両における乗務員室は、車掌室として機能するものとする。
【００１９】
本発明に係る音声記録装置の詳細構成を図２に基づいて説明する。図２は、運転側乗務員室(運転室)の動作系統を示す。図２では、車両前後切替スイッチ５８は、進行方向に対して「前」位置を示す接点ｂを選択した状態であり、運転士スイッチ５７は、「入」状態を示す接点ｂを選択した状態であり、車内放送用の車掌マイクロホン４１のマイクスイッチ４５は、「切」状態を示す接点ａを選択した状態であり、乗務員間連絡装置３Ａの送受話器フックスイッチ５９(５９−１，５９−２，５９−３)は、「切」状態を示す接点ａをそれぞれ選択した状態である。この状態において、音声記録装置１Ａ，車内放送装置２，及び乗務員間連絡装置３Ａのすべては、電源が投入されており、動作状態にあるものと仮定する。
【００２０】
上述した状態で、音声記録装置１Ａは、運転室で集音される、運転士の発話音声を含む様々な音響(例えば、運転指令所からの呼び出し音、車掌からの呼び出し音声、鉄道車両
の走行音、ブレーキ音など)を録音する。
【００２１】
運転室内外で発生する音声及び音響(以下、音声と音響とをまとめて「音響等」と表記
する)は、次のようにして集音され、音声記録装置１Ａに入力される。すなわち、車内放
送用の車掌マイクロホン４１から集音された音響等の信号は、マイクスイッチ４５の接点ａからＨＹＢ(ハイブリッド)３３を経由し、音声記録装置１Ａの音声合成回路１１に入力される。音声合成回路１１では、ＨＹＢ３３からの信号はＡＴＴ(アッテネータ)１２で減衰され、さらにＨＹＢ１５を経由して増幅器１７で増幅され出力される。
【００２２】
また、運転士マイクロホン５２で集音された音響等の信号は、運転士スイッチ５７の接点ｂからレベル調整用の抵抗器６０を通過し、音声記録装置１Ａの音声合成回路１１のＡＴＴ１３に入力される。さらに、音響等の信号は、ＨＹＢ１６及びＨＹＢ１５を通じて増幅器１７で増幅され、出力される。
【００２３】
さらに、乗務員間連絡装置３Ａの、主に車掌が取り扱う送受話器５１の送話マイクロホン出力(音響等の信号)は、フックスイッチ５９−３の接点ａからＨＹＢ３３を経由し、音声記録装置１Ａの音声合成回路１１のＡＴＴ１２に入力され、さらにＨＹＢ１５を経由して増幅器１７で増幅され出力される。
【００２４】
さらに、運転士と車掌とが業務連絡を行うための乗務員間連絡装置３Ａの運転士呼び出し用のモニタスピーカ５６は、常時は車掌からの音声呼び出しができるように回路の接点構成がなされている。しかし、車掌からの呼び出しがない状態では、乗務員室(運転室)内の第４番目の集音マイクとして機能する。即ち、モニタスピーカ５６で集音された音響等の信号は、フックスイッチ５９−１の接点ａから、受話増幅器５５が動作しないときに「閉」となる接点回路６４を通じて音声記録装置１Ａの音声合成回路１１のＡＴＴ１４に入力され、さらに、ＨＹＢ１６及びＨＹＢ１５を経て増幅器１７で増幅され出力される。
【００２５】
増幅器１７で合成増幅された、車掌マイクロホン４１，運転士マイクロホン５２，送受話器５１の送話マイクロホン，及びモニタスピーカ５６のそれぞれで集音された音響等の信号の増幅合成出力は、ＬＰＦ(ローパスフィルタ)１８，ＢＰＦ(バンドパスフィルタ)１９，及びＨＰＦ(ハイパスフィルタ)２０に入力される。
【００２６】
ＬＰＦ１８は、図４に示すように、入力信号のうち、人の音声周波数帯域の下限(約２
００〜約３００Ｈｚ)よりも低い周波数成分(低域周波数)を通過させ、ＢＰＦ１９は、入
力信号のうち人の音声周波数帯域(下限が約２００〜約３００Ｈｚで、上限が約３０００
〜約５０００Ｈｚ)の周波数成分を通過させ、ＨＰＦ２０は、音声周波数帯域の上限(約３０００〜５０００Ｈｚ)より高い周波数成分(高域周波数)を通過させるように構成される
。すなわち、音声記録装置１Ａは、図４に示すように、各マイクロホン及びモニタスピーカで集音された音響等の信号を３つの周波数帯域で分割する。
【００２７】
ＬＰＦ１８，ＢＰＦ１９及びＨＰＦ２０の出力信号は、その後段に設けられたレベル判定回路２１(２１ａ〜２１ｃ)に入力される。レベル判定回路２１ａ，２１ｂ及び２１ｃは、同じ構成を有しており、図２には、レベル判定回路２１ｂの内部構成が例として示されている。
【００２８】
レベル判定回路２１ｂでは、ＢＰＦ１９からの入力信号の電圧が基準電圧源２４による設定値(基準電圧)以上の場合には、比較器２５からの出力でゲート回路２２が開き、且つインバータ２６による反転出力でゲート回路２７が閉じて、入力信号がゲート回路２２を通じて増幅器３０ｃに入力される。これに対し、入力信号電圧が設定値未満の場合には、比較器２５からの出力でゲート回路２２が閉じ、且つインバータ２６による反転出力でゲ
ート回路２７が開き、入力信号がゲート回路２７を通じて増幅器３０ｄに入力される。
【００２９】
このようにして、レベル判定回路２１ｂでは、ＢＰＦ１９からの入力信号のレベルに応じて、信号が増幅器３０ｃと３０ｄとの一方に出力される構成となっている。レベル判定回路２１ａ(２１ｃ)でも、レベル判定回路２１ｂと同様に、ＬＰＦ１８(ＨＰＦ２０)からの入力信号のレベルが基準電圧より高い場合には、入力信号が増幅器３０ａ(３０ｅ)に出力され、基準電圧より低い場合には、入力信号が増幅器３０ｂ(３０ｆ)に出力される。
【００３０】
各増幅器３０ａ〜３０ｆに入力された信号は、増幅された後、レベル調整用の、対応する減衰器３１ａ〜３１ｆを経由して、対応する音声記録ボード３２ａ〜３２ｆのいずれかに入力される。
【００３１】
各音声記録ボード３２ａ〜３２ｆは、同じ構成を有しており、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサ(制御装置)，メモリ(記憶装置：記録媒体(例えばフラッシュメモリ))，入出力インタフェース，録音回路等からなる。音声記録ボート３２ａは、入力される信号を音声ディジタルデータに変換し、記憶装置に格納することで、音響等を録音する。
【００３２】
このように、音声記録装置１Ａは、図５に示すように、各フィルタ１８，１９，２０の出力信号の音圧レベルの高低を基準電圧(設定値)にしたがって判定し、高い音圧レベルの信号と低い音圧レベルとの信号(音響等)が異なる音声記録ボード(記録媒体)で録音されるように構成されている。
【００３３】
このような構成で、音声記録装置１Ａは、運転室で集音された音響等を３つの周波数帯域に分割し、さらに各周波数帯域における音圧レベル(高／低)を考慮して、それぞれ異なる音声記録ボード３２ａ〜３２ｆの記録媒体にて録音する。
【００３４】
音声記録ボード３２ａ〜３２ｆには、さらに列車の運行経過を示す、例えば時刻，速度，距離(地点)などの情報が信号線３４を通じて入力される。また、音声記録装置１による記録開始／終了制御を示す制御情報が信号線３５を介して入力される。また、鉄道車両の故障検知情報が信号線３６を介して入力されるように構成することもできる。音声記録ボード３２ａ〜３２ｆの制御装置は、音響等のディジタルデータと、信号線３４，３５，３６から入力される情報とを組み合わせて記憶装置(記録媒体)に記録する。これによって、現在列車に設備されている機器を基本にして、経済的で且つ機能的な音声記録装置とすることができる。
【００３５】
図３は、車掌側乗務員室(車掌室)における詳細の動作系統図を示す。図３では、車掌室における車両前後切換スイッチ５８は、進行方向に対して「後」位置を示す接点ａを選択する状態にされる。また、運転士スイッチ５７は、「切」状態を示す接点ａを選択する状態にされる。また、車内放送用の車掌マイクロホン４１のマイクスイッチ４５は、「切」状態を示す接点ａを選択した状態とされる。また、乗務員間連絡装置３Ｂの送受話器フックスイッチ５９(５９−１,５９−２,５９−３)は、車掌が運転士を呼びだした状態の「入」状態(接点ｂの選択状態)となっている。なお、車掌室の音声記録装置１Ｂ，車内放送装置２，及び乗務員間連絡装置３Ｂのすべては電源が投入されており、動作状態にある。
【００３６】
図３の状態において、車掌室で集音される車掌の発話音声を含む音響等は、次のようにして録音される。すなわち、車内放送用の車掌マイクロホン４１から集音された音響等は、マイクスイッチ４５の接点ａからＨＹＢ３３を経由し、音声記録装置１Ｂの音声合成回路１１のＡＴＴ１２に入力され、さらにＨＹＢ１５から増幅器１７で増幅され出力される。
【００３７】
また、運転士マイクロホン５２で集音された音響等は、運転士スイッチ５７の接点ａから、音声記録装置１Ａの音声合成回路１１のＡＴＴ１３に入力され、さらにＨＹＢ１６及び１５を経由して増幅器１７で増幅され出力される。さらに、乗務員間連絡装置３Ｂの、主に車掌が取り扱う送受話器５１の送話マイクロホン出力は、車両前後スイッチ５８の接点ａからレベル調整用の減衰器(抵抗器)６１を通じ、フックスイッチ５９−３の接点ｂからＨＹＢ３３を経由し、音声記録装置１Ｂの音声合成回路１１のＡＴＴ１２に入力され、さらにＨＹＢ１６及び１５を経由して増幅器１７で増幅され出力される。
【００３８】
さらに、運転士と車掌が業務連絡を行うための乗務員間連絡装置３の運転士呼び出し用のモニタスピーカ５６は、車掌が運転士と業務連絡を行うため、フックスイッチ５９が「入」状態となっている。このため、フックスイッチ５９−２の接点ｂからレベル調整用の減衰器(抵抗器)６３とレベル調整用の減衰器(抵抗器)６２を通り、音声記録装置１Ｂの音声合成回路１１のＡＴＴ１４に入力され、さらにＨＹＢ１６及びＨＹＢ１５を経て増幅器１７で増幅され出力される。
【００３９】
音声記録装置１Ｂの構成及び作用は、図１で示した運転室の音声記録装置１Ａと同様であるため、説明を省略する。
【００４０】
本実施形態によると、鉄道編成車両(鉄道車両)内で集音された音響等が音声周波数帯域を中心とした３つの周波数帯域成分に分割され、それぞれの周波数帯域成分が個別の記録媒体に録音される。これによって、集音された音響等を、音響の種別毎に録音することが可能となる。これによって、例えば、鉄道車両に生じた異常事態の原因究明に録音内容を利用する場合において、様々な周波数の混在した音響が記録されることで、或る音響又は音声に対して他の音響又は音声がノイズとなってしまうことを防止できる。
【００４１】
さらに、本実施形態によると、各周波数帯域成分(音声周波数帯域，低域周波数，高域
周波数)に対して、その音圧レベルが基準電圧と比較され、基準電圧より高い音圧レベル
の信号とそれより低い音圧レベルの信号とが、異なる音声記録ボード(記録媒体)で録音される。これによって、同一の周波数帯域でも、音圧レベルに応じて異なる記録媒体への録音が行われることで、必要な音声又は音響を容易に抽出し、再生することが可能となる。
【００４２】
さらに、本実施形態によると、車両内での音声を集音する集音手段として、車内放送装置２の車掌マイク４１，乗務員間連絡装置３Ａ(３Ｂ)の運転士マイク５２，送受話器５１のマイク，モニタスピーカ５６のような、鉄道車両における既存設備が適用されている。これによって、音声録音装置１Ａ，１Ｂの導入に必要なコストを低減することができる。また、集音手段としてのモニタスピーカとして、鉄道車両に搭載されている非常通報装置のモニタスピーカを適用することができる。
【００４３】
本発明によれば、列車、電車などの鉄道車両に何らかの異常事態が発生した場合、その異常事態発生以前の時点、及び異常事態発生後の数十秒間又は数時間の音声を含む発生音響を、乗務員室内に設備された既設の装置である車内放送用マイクロホンと乗務員間連絡装置用の送受話器と運転士マイクロホン、及び乗務員間連絡装置用モニタスピーカ又は乗務員を呼び出す目的で設備されている、非常通報用のモニタスピーカ又は列車無線モニタスピーカなどを効果的に乗務員室内集音マイクに兼用し、前記集音された音声を含む音響を数個の周波数帯域に分割、さらには、集音される、音声を含む音響の集音レベルの高低を判別して聴き取り易い音圧になるように録音レベルを可変し、さらに車両に設備された運転モニタ装置又は速度発電機(Ｔ．Ｇ．)と列車運行情報(運行番号、車両番号、地点情
報、速度情報など)と一定速度、例えば時速２０ｋｍ以上で非常ブレーキがかかった場合
の非常ブレーキ情報などと組み合わせて記録することにより、異常事態発生時の状況分析をより良くできることを特徴とする鉄道車両用の音声記録装置(ボイスレコーダ)を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、鉄道編成車両に対する音声記録装置の搭載例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した運転側乗務員室における音声記録装置の動作系統図である。
【図３】図３は、図１に示した車掌側乗務員室における音声記録装置の動作系統図である。
【図４】図４は、集音される音響等の周波数を３分割して録音する実施形態を示す図である。
【図５】図５は、各周波数帯の音響等の音圧レベルを２分割して録音する実施形態の説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１Ａ，１Ｂ・・・音声記録装置
２・・・車内放送装置
３Ａ，３Ｂ・・・乗務員間連絡装置
１１・・・音声合成回路
１２，１３，１４，３１ａ〜３１ｆ・・・レベル調整用減衰器
１５，１６，３３，５４・・・ＨＹＢ(ハイブリット)
１７，２５，３０ａ〜３０ｆ・・・増幅器
１８，１９，２０・・・フィルタ
２１ａ〜２１ｃ・・・レベル判定回路
２２・・・音声ゲート回路
２３・・・整流器
２４・・・基準電圧
２６・・・インバータ
３２ａ〜３２ｆ・・・音声記録ボード
３４，３５，３６・・・入力情報
４１・・・車掌マイク
４２・・・制御増幅器
４３・・・出力増幅器
４４・・・車内スピーカ
４５・・・マイクスイッチ
４６，６０，６１，６２，６３・・・レベル調整器
４７・・・車内放送車両間音声引通線
５１・・・送受話器
５２・・・運転士マイク
５３・・・送話増幅器
５５・・・受話増幅器
５６・・・モニタスピーカ
５７・・・運転士スイッチ
５８・・・車両前後切換スイッチ
５９・・・フックスイッチ
【図１】
0004773257.tif 000002
【図２】
0004773257.tif 000003
【図３】
0004773257.tif 000004
【図４】
0004773257.tif 000005
【図５】
0004773257.tif 000006