(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス信号を出力するパルス発生回路と、該パルス発生回路から入力したパルス信号に応じた駆動パルス電圧を圧電振動子に出力して警報音を鳴動させる駆動回路を有する警報音響装置に於いて、
前記圧電振動子の鳴動による音量を切替設定する音量設定回路を設け、
前記駆動回路は、
電源ラインに接続されて充電されるコンデンサと、
前記電源ラインと圧電振動子の間に挿入され、前記パルス信号を受けて前記コンデンサの充電電圧の供給によりオン、オフし前記電源ラインの駆動電圧をパルス的に前記圧電振動子に供給するトランジスタと、
を備え、
前記音量設定回路は、
前記電源ラインと前記トランジスタとの間に挿入され、前記トランジスタのオン時に前記圧電振動子に印加する駆動パルス電圧を抵抗値の切り替えにより多段階に設定する抵抗切替回路であることを特徴とする警報音響装置。
【請求項２】
パルス信号を出力するパルス発生回路と、該パルス発生回路から入力したパルス信号に応じた駆動パルス電圧を圧電振動子に出力して警報音を鳴動させる駆動回路を有する警報音響装置に於いて、
前記圧電振動子の鳴動による音量を切替設定する音量設定回路を設け、
前記駆動回路は、
電源ラインに接続されて充電されるコンデンサと、
前記電源ラインと圧電振動子の間に挿入され、前記パルス信号を受けて前記コンデンサの充電電圧の供給によりオン、オフし前記電源ラインの駆動電圧をパルス的に前記圧電振動子に供給するトランジスタと、
を備え、
前記音量設定回路は、
前記圧電振動子と並列に設けられ、前記トランジスタのオン時に印加する前記駆動パルス電圧をツェナ電圧の異なる複数のツェナダイオードを切り換えて多段階に設定する出力パルス電圧切替回路であることを特徴とする警報音響装置。
【請求項３】
パルス信号を出力するパルス発生回路と、該パルス発生回路から入力したパルス信号に応じた駆動パルス電圧を圧電振動子に出力して警報音を鳴動させる駆動回路を有する警報音響装置に於いて、
前記圧電振動子の鳴動による音量を切替設定する音量設定回路を設け、
前記音量設定回路は、前記駆動回路から前記圧電振動子に出力する駆動パルス電圧を切替え選択する出力パルス電圧切替回路であり、
前記駆動回路は、
前記入力パルス信号によりオン、オフされる入力トランジスタと、
ベースを前記入力トランジスタのコレクタに接続し、コレクタを電源ラインに接続し、さらにエミッタを駆動負荷となる圧電振動子に接続し、入力トランジスタのオンによりオフし且つ入力トランジスタのオフによりオンして前記圧電振動子を駆動する出力トランジスタと、
電源ラインと前記出力トランジスタのエミッタ間にダイオードとコンデンサを直列接続した直列回路と、
該直列回路のダイオードとコンデンサの接続点と前記入力トランジスタのコレクタ間に接続された抵抗と、
を備え、
前記音量設定回路としての出力パルス電圧切替回路は、
ツェナ電圧の異なる複数のツェナダイオードと、
空き切替端子と前記複数のツェナダイオードの各々を接地間に接続した複数の切替端子を有し、前記出力トランジスタのエミッタと前記切替端子のいずれかを選択接続して前記圧電振動子に印加する駆動パルス電圧を多段階に切替設定する切替スイッチと、
を備えたことを特徴とする警報音響装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災報知設備の地区音響装置などに使用される警報音響装置に関し、特に圧電振動子にパルス信号を供給して警報音を鳴動させる警報音響装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各警戒地区に配置される火災報知設備用の地区音響装置としては、一般的にベルが使用される。ベルは受信機にベル回線を介して接続されており、受信機に感知器回線を介して接続された火災感知器が火災を検出して火災検出信号を受信機に送信すると、受信機の受信制御部はこの火災検出信号を受信して予め設定したベル回線のベルを鳴動するよう地区ベル駆動部を介してベル回線に制御電圧を供給しベルを鳴動させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のベルを使用した地区音響装置にあっては、ベル鳴動時の音量、音色は固定されているため、部屋の大きさや取り付ける場所などによって、音量、音色を変えたいという要望があっても変えることができなかった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、圧電ブザーを採用するとともに、音量の切替設定を可能とすることで、警報音響装置を取り付ける部屋の大きさ、取り付ける場所などの取り付ける環境に合わせることができる警報音響装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は次のように構成する。
まず本発明は、パルス信号を出力するパルス発生回路と、パルス発生回路から入力したパルス信号に応じた駆動パルス電圧を圧電振動子に出力して警報音を鳴動させる駆動回路を有する警報音響装置について、圧電振動子の鳴動による音量を切替設定する音量設定回路を設けたことを特徴とする。
【０００６】
ここで本発明は、駆動回路として、電源ラインに接続されて充電されるコンデンサと、電源ラインと圧電振動子の間に挿入され、パルス信号を受けてコンデンサの充電電圧の供給によりオン、オフし電源ラインの駆動電圧をパルス的に圧電振動子に供給するトランジスタとを備えた回路を使用する。
【０００７】
音量設定回路は、電源ラインとトランジスタとの間に挿入され、トランジスタのオン時に前記圧電振動子に印加する駆動パルス電圧を抵抗値の切り替えにより多段階に設定する抵抗切替回路とする。
【０００８】
また音量設定回路は、圧電振動子と並列に設けられ、トランジスタのオン時に印加する駆動パルス電圧をツェナ電圧の異なる複数のツェナダイオードを切り換えて多段階に設定する出力パルス電圧切替回路であっても良い。
【０００９】
また本発明は、圧電振動子に電源電圧と同じ駆動パルス電圧を印加して低消費電流で十分な音量を出す駆動回路として、入力パルス信号によりオン、オフされる入力トランジスタと、ベースを入力トランジスタのコレクタに接続しコレクタを電源ラインに接続し更にエミッタを駆動負荷となる圧電振動子に接続し入力トランジスタのオンによりオフし且つ入力トランジスタのオフによりオンして圧電振動子を駆動する出力トランジスタと、電源ラインと出力トランジスタのエミッタ間にダイオードとコンデンサを直列接続した直列回路と、この直列回路のダイオードとコンデンサの接続点と入力トランジスタのコレクタ間に接続された抵抗とを備えた回路を使用する。
【００１０】
この駆動回路を使用した場合、音量設定回路としての出力パルス電圧切替回路は、ツェナ電圧の異なる複数のツェナダイオードと、その切替スイッチを備える。この切替スイッチは、空き切替端子と複数のツェナダイオードの各々を接地間に接続した複数の切替端子を有し、出力トランジスタのエミッタと切替端子のいずれかを選択接続して圧電振動子に印加する駆動パルス電圧を多段階に切替設定する。
【００１１】
このような構成を備えた本発明の警報音響装置によれば、警報音響装置を例えば地区音響装置として使用する場合に、取り付ける環境、例えば部屋の大きさ、取り付ける場所、他の警報音との区別がつかない場合などの取り付ける環境に合わせるよう装置ごとに音量を切替設定することができる。
【００１２】
また警報音響装置の音量を異ならせて設定することで、警報音響装置を地区音響装置以外の用途、例えばシャッタ警報装置などとしても使うことができ、多用途性が実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、地区音響装置を例にとった本発明の警報音響装置のブロック図である。地区音響装置１は、端子３ａ，３ｂにより、受信機から引き出された制御線３に接続されている。端子３ａ，３ｂからのラインは、電源回路２に接続される。電源回路２としては、端子３ａ，３ｂに対する接続極性を無極性化するためのダイオードブリッジと、電源保持用のコンデンサ、更には各回路部に対する供給電圧を調整するための電圧変換回路等を含んでいる。
【００１４】
電源回路２からの電源供給は、圧電振動子駆動回路５及び、圧電振動子駆動回路５に音響出力のためのパルス信号を供給するパルス発生回路４に供給される。この実施形態にあっては、受信機で火災を判断した際などに制御線３により駆動電圧としてＤＣ２４Ｖが供給され、このとき電源回路２は圧電振動子駆動回路５に対しＤＣ２４Ｖを電源電圧Ｖcc1 として印加する。またパルス発生回路４は、例えば５Ｖ電源で動作することから、電源回路２は２４Ｖからツェナダイオード等を用いて５Ｖに降圧した電源電圧Ｖcc2 を供給する。
【００１５】
パルス発生回路４は、一定周期毎に出力信号のレベルが時間軸上で略直線的に変化する波形信号を出力する波形発生回路８と、波形発生回路８の出力する波形信号のレベルに応じて周波数が変化する可変周波数パルス列を一定周期毎に発生する可変周波数回路９で構成され、例えば一定のスイープ周期ごとに発振周波数が直線的に変化するスイープ信号を圧電振動子駆動回路５に出力する。
【００１６】
圧電振動子駆動回路５には、警報音響装置を取り付ける環境、例えば部屋の大きさ、取り付ける場所、他の警報音との区別がつかない場合などの取り付ける環境に合わせるよう装置ごとに、圧電振動子６の鳴動による音量を切替設定する音量設定回路７が設けられる。
音量設定回路７は、電源回路２からの電源電圧を切替え設定する電源電圧切替回路、電源電圧を可変設定する可変抵抗回路、或いは、圧電振動子６に出力する駆動パルス電圧を切替え選択する出力パルス電圧切替回路等で実現される。
【００１７】
またパルス発生回路４の波形発生回路８には、警報音響装置を取り付ける環境、例えば部屋の大きさ、取り付ける場所、他の警報音との区別がつかない場合などの取り付ける環境に合わせるよう装置ごとに、圧電振動子６の鳴動による音色を切替設定する音色設定回路１０が設けられる。
音色設定回路１０は、圧電振動子の鳴動による音色を切替設定できるように、波形発生回路の波形信号を所定の波形に切替設定する。具体的には、波形発生回路８に設けた波形発生用の充放電を一定周期毎に繰り返し行う充放電回路の時定数を決める抵抗値及び又は容量値を、切替え設定又は可変設定すればよい。
【００１８】
地区音響装置１は、定常監視状態にあっては、受信機より制御線３に対する駆動電圧ＤＣ２４Ｖの供給がないことから各回路は停止状態にある。受信機から制御線３に駆動電圧ＤＣ２４Ｖが供給されると、これを電源回路２で受けて圧電振動子駆動回路５及びパルス発生回路４を動作状態とし、圧電振動子駆動回路５は、パルス発生回路４からのパルス信号の入力を受けて圧電振動子６にパルス電圧を印加して鳴動させる。この時の音量は音量設定回路７の設定値で決まり、また音色は音色設定回路１０の設定値で決まる。
【００１９】
図２は、図１の圧電振動子駆動回路５の実施形態の回路図である。電源回路２からの電源ラインにはダイオードＤ３と電源電圧保持用コンデンサＣ２が設けられ、続いて駆動回路内に供給する電源電圧を切替え設定する電源電圧切替回路として機能する音量設定回路７ａが設けられる。
音量設定回路７ａは、３つの切替端子ａ，ｂ，ｃを有する切替スイッチＳＷ１と、切替端子ａを直接接続し、切替端子ｂ，ｃは抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して接続した抵抗切替回路で構成される。抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は、Ｒ１＜Ｒ２となるよう設定され、抵抗のない端子ａに切替スイッチＳＷ１を接続した場合には、電源電圧Ｖccがそのまま供給される。また、切替スイッチＳＷ１を端子ｂに切替えると抵抗Ｒ１の電圧降下によって電源電圧Ｖccより低い電圧例えば（２／３）×Ｖccが供給され、切替スイッチＳＷ１を端子ｃに切替えると抵抗Ｒ２の電圧降下によって更に低い電圧、例えば（１／２）×Ｖccが供給される。
【００２０】
パルス発生回路４からの入力パルス電圧Ｖout は、入力トランジスタＱ１のベースに与えられている。入力トランジスタＱ１のコレクタは出力トランジスタＱ２のベースに接続され、エミッタは接地接続されている。出力トランジスタＱ２は、コレクタを音量設定回路７ａからの電源ラインに接続している。
出力トランジスタＱ２のエミッタは、圧電振動子６の一方の端子に接続される。音量設定回路７ａからの電源ライン、即ち出力トランジスタＱ２のコレクタ側と圧電振動子６を接続したエミッタの間には、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１の直列回路が接続される。この直列回路におけるダイオードＤ１とコンデンサＣ１の接続点は、抵抗Ｒを介して出力トランジスタＱ２のベース、即ち入力トランジスタＱ１のコレクタに接続されている。
【００２１】
また、出力トランジスタＱ２のベースと接地間にはツェナダイオードＺＤが接続され、また出力トランジスタＱ２のエミッタから入力トランジスタＱ１のコレクタに向けてダイオードＤ２を接続している。
さらに、ダイオードＤ３のカソードとコンデンサＣのプラス側との接続点と出力トランジスタＱ２のコレクタとダイオードＤ１のアノードの接続点との間に抵抗値が異なる複数の抵抗Ｒ１，Ｒ２と切替スイッチＳＷ１が接続されている。
【００２２】
ダイオードＤ３とコンデンサＣ２は、余剰となったコンデンサＣ１の電荷を、コンデンサＣ２で保持するために設けられている。これによって電源消費を可能な限り節減することができる。ツェナダイオードＺＤは、電源電圧Ｖccが変化した場合、ツェナ電圧を超える部分については、それ以上の出力電圧の増加を抑え、ツェナダイオードＺＤのツェナ電圧で決まる一定電圧に圧電振動子６に加わるパルス電圧の振幅を抑えるために設けられている。また、ダイオードＤ２は、出力トランジスタＱ２の出力電圧が急峻に立下がり、歪みをなくすための波形整形を行うために設けられている。
【００２３】
図３は図２の圧電振動子駆動回路５の基本回路の部分を取り出して示したもので、電源ラインのダイオードＤ３、電源保持用コンデンサＣ２、音量設定回路７ａ、入力トランジスタＱ１と出力トランジスタＱ２の間に設けているツェナダイオードＺＤ及びダイオードＤ２を除いた回路が本発明の基本回路５ａを構成している。
【００２４】
図３の基本回路５ａにおいて、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１の直列回路の接続点の電圧をＶａ、出力トランジスタＱ２のベース部分の電圧をＶｂ、入力トランジスタＱ１に対する入力パルス電圧をＶout 、圧電振動子６に対する出力トランジスタＱ２の駆動出力電圧をＶo とすると、各電圧は図４（Ａ）〜（Ｄ）のようになる。図４（Ｅ）は、受信機から制御線３を介して供給される電源電圧Ｖccであり、切替スイッチＳＷ１を端子ａに切替接続することで、電源電圧Ｖcc＝２４Ｖがそのまま供給される場合を例にとって説明する。
【００２５】
図４（Ｅ）のように、電源電圧Ｖccが受信機から制御線３による駆動電圧の供給を受けてＶcc＝２４Ｖに立ち上がると、図１に示した電源回路２、パルス発生回路４及び圧電振動子駆動回路５がそれぞれ動作状態となり、図３の基本回路５ａにおける入力トランジスタＱ１に図４（Ａ）のパルス電圧Ｖout が入力する。入力トランジスタＱ１は、入力パルス電圧Ｖout がＨレベルのときオンし、Ｌレベルのときオフとなる。入力パルス電圧Ｖout がＨレベルとなることで入力トランジスタＱ１がオンすると、出力トランジスタＱ２のベースが０ボルトに引き込まれ、出力トランジスタＱ２はカットオフ状態に置かれる。
【００２６】
この出力トランジスタＱ２のオフ状態では、コンデンサＣ１がダイオードＤ１を介して電源電圧Ｖccにより速やかに充電される。すなわち、図４（Ｂ）の実線ａのように、コンデンサＣ１側の電圧Ｖａは電源電圧Ｖccに立ち上がる。このコンデンサＣ１の充電に伴い、圧電振動子６に加わる出力電圧Ｖo はコンデンサＣ１の充電に応じて減少する変化となる。
【００２７】
次に、入力パルス電圧Ｖout がＬレベルになると、入力トランジスタＱ１がオフし、出力トランジスタＱ２がオンになる。このとき出力トランジスタＱ２には、入力トランジスタＱ１をオンした際に充電したコンデンサＣ１の充電電圧Ｖccを電源として抵抗Ｒを介してベース電流Ｉｂが流れ、これによりトランジスタＱ２のオン状態が維持される。
【００２８】
同時に電源ラインより電源電圧＋Ｖccが、オン状態にあるトランジスタＱ２を介して圧電振動子６に出力電圧Ｖo として印加される。このためコンデンサＣ１の端子電圧Ｖａは、コンデンサＣ１の充電電圧と電源電圧を合わせた２Ｖccに上昇する。このとき切替スイッチＳＷ１が端子ａに接続したときはトランジスタＱ２のベースに加わる電圧Ｖｂは、図４（Ｄ）の実線ａで示すように、電源電圧Ｖccを僅かに上回ったベース電圧となり、また、この電圧Ｖｂより出力トランジスタＱ２のベース、エミッタ間の電圧降下分約０．６Ｖだけ低い電圧が図４（ｃ）の実線ａに示すように圧電振動子６に加わる電源電圧Ｖccにほぼ一致した出力電圧Ｖo となる。
【００２９】
図５は、図４において入力パルス電圧Ｖout がＨレベルとなってトランジスタＱ１がオン、トランジスタＱ２がオフしたときの、図３についての等価回路であり、トランジスタＱ２はオフであることから、図３の回路から除いた状態で動作する回路部のみを示し、また、切替スイッチＳＷ１を端子ｂまたはｃに接続した場合を示している。
【００３０】
すなわち、入力パルス電圧Ｖout がＨレベルとなって入力トランジスタＱ１がオンすることで、出力トランジスタＱ２はカットオフ状態に置かれ、電気的には存在しないことになることから、トランジスタＱ２側に設けているダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１が急速充電され、図４から明らかなように、２パルス目以降はこのタイミングで圧電振動子６に加わる出力電圧Ｖo はゼロボルトとなる。また、入力トランジスタＱ１がオンすることで、抵抗Ｒ１または抵抗Ｒ２、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ、入力トランジスタＱ１を介して電流が流れる。この電流値は、抵抗Ｒの値よって決定される。
【００３１】
図６は、図４で入力パルス電圧Ｖout がＬレベルとなり、図３のトランジスタＱ１がオフ、トランジスタＱ２がオンしたときの等価回路を、オフ状態にあるトランジスタＱ１を除いた電気的に有効な回路部のみとして示している。このようにトランジスタＱ２がオンのときにはダイオードＤ１の両端電圧は同じになることから、見掛け上、ダイオードＤ１が存在しないこととなり、コンデンサＣ１の充電電圧が電源となって抵抗Ｒを介してトランジスタＱ２にベース電流Ｉｂを流す。
【００３２】
そして、トランジスタＱ２のオンにより電源ラインの電源電圧＋Ｖccがエミッタに加わることから、電圧Ｖａは２Ｖccに上昇する。
この図６の出力トランジスタＱ２のオン状態で圧電振動子６に電源電圧Ｖccと同じ出力電圧Ｖo を印加するための抵抗Ｒは、次のように決められる。
いま圧電振動子６の抵抗分をｒ、トランジスタＱ２の直流電流増幅率をｈfeとすると、電源電圧Ｖccによって流れるコレクタ電流Ｉｃとの間には次の関係がある。
【００３３】
Ｉｃ＝Ｖcc／ｒ＝Ｉｂ×ｈfe＝（Ｖcc／Ｒ）×ｈfe          （１）
ここで圧電振動子６の抵抗分ｒとトランジスタＱ２のベース側の抵抗Ｒの関係を取り出すと、次式のようになる。
Ｖcc／ｒ＝（Ｖcc／Ｒ）×ｈfe                            （２）
したがって、圧電振動子６の抵抗分ｒと抵抗Ｒの間には
ｒ×ｈfe＝Ｒ                                            （３）
の関係が成立する。したがって、トランジスタＱ２をオンした際に圧電振動子６に印加する出力電圧Ｖo を電源電圧Ｖccとするためには
ｒ×ｈfe＞Ｒ                                            （４）
とする条件を満足するように抵抗Ｒの値を決めればよい。
【００３４】
このような（４）式の関係を基に圧電振動子６の抵抗分ｒに対する抵抗Ｒの値を決めることで、図４に示したように、入力パルス電圧Ｖout による入力トランジスタＱ１のオン、オフに対応した出力トランジスタＱ２の逆のオフ、オンで、出力トランジスタＱ２のオンのタイミングについて圧電振動子６に対し電源電圧＋Ｖccと同じ出力電圧Ｖo を印加して鳴動することができる。
【００３５】
このため本発明の圧電振動子駆動回路にあっては、受信機から制御線３で供給した駆動電圧例えばＤＣ２４Ｖがそのまま圧電振動子６の駆動電圧として損失なく印加することができ、電源電圧Ｖccをほぼ１００％利用した圧電振動子６の駆動が実現できる。
また、抵抗Ｒの値を、（４）式の条件を満足する範囲内で大きな値を設定できるため、入力トランジスタＱ１のオン時の消費電流を低減することができる。例えば、抵抗Ｒの値としては数十ｋΩ以上のものを設定できる。
【００３６】
次に図２の音量設定回路７ａの動作を説明する。まず切替スイッチＳＷ１の端子ａ，ｂ，ｃの切替位置に応じて圧電振動子６により鳴動される音量を大きな音から小さい音に切替設定できる。切替スイッチＳＷ１を切替端子ａに切替接続すると、この場合、電源回路２からの電源電圧Ｖcc＝２４Ｖがそのまま駆動回路部に電源電圧として供給され、図４（Ｃ）の実線ａのように、圧電振動子６には電源電圧Ｖccに略等しい駆動パルス電圧Ｖｏ＝２４Ｖが供給され、圧電振動子６を最大音量で駆動できる。
【００３７】
切替スイッチＳＷ１を切替端子ｂに切替接続すると、この場合、電源回路２からの電源電圧Ｖcc＝２４Ｖは抵抗Ｒ１による電圧降下分だけ低い（２／３）×Ｖcc＝１８Ｖに低下して電源電圧として供給され、図４（Ｃ）の一点鎖線ｂのように、圧電振動子６には駆動パルス電圧Ｖｏ＝略１８Ｖが供給され、圧電振動子６を最大音量に対し下げた音量で駆動できる。
【００３８】
更に、切替スイッチＳＷ１を切替端子ｃに切替接続すると、この場合、電源回路２からの電源電圧Ｖcc＝２４Ｖは抵抗Ｒ２による電圧降下分だけ低い（１／２）×Ｖcc＝１２Ｖに低下して電源電圧として供給され、図４（Ｃ）の破線ｃのように、圧電振動子６には駆動パルス電圧Ｖｏ＝略１２Ｖが供給され、圧電振動子６を更に下げた音量で駆動できる。
【００３９】
したがって、部屋の大きさ、取り付ける場所、他の警報音との区別がつかない場合など取り付ける環境に合わせて、切替スイッチＳＷ１により必要とする音量を設定することができる。
図７は図１の圧電振動子駆動回路６の他の実施形態であり、音量設定回路７ｂとして、可変抵抗器ＶＲを備えた可変抵抗回路を用いたことを特徴とする。音量設定回路７ｂは、可変抵抗ＶＲの抵抗値を可変することによって、可変した抵抗値による電圧降下分だけ低い電源電圧を供給することができる。また可変抵抗器ＶＲを使用したことで、図７の切替スイッチＳＷ１の場合に比べ、任意の音量を自由に設定できる。尚、他の回路構成と動作は、図２の実施形態と同じである。
【００４０】
図８は図１の圧電振動子駆動回路６の他の実施形態であり、音量設定回路７ｃとして、圧電振動子６に出力する駆動パルス電圧を切替え選択する出力パルス電圧切替回路を使用したことを特徴とする。図８において、図２のツェナダイオードＺＤの代わりに、音量設定回路７ｃが設けられる。音量設定回路７ｃは、出力トランジスタＱ２のエミッタにダイオードＤ２を介して切替端子ａ，ｂ，ｃを備えた切替スイッチＳＷ２の切替接点を接続し、切替端子ａは空き端子であり、切替端子ｂ，ｃの各々と接地間にツェナ電圧の異なるツェナダイオードＺＤ１，ＺＤ２を接続した切替回路で構成している。
【００４１】
ここでツェナダイオードＺＤ１，ＺＤ２のツェナ電圧Ｖｚ１，Ｖｚ２をＶｚ１＞Ｖｚ２とし、例えばＶｚ１＝（２／３）Ｖcc、Ｖｚ２＝（１／２）Ｖccに選択する。出力トランジスタＱ２のベース電圧Ｖｂは音量設定回路７ｃの切替え状態で決まる。
切替スイッチＳＷ２を切替端子ａに切替接続しているときは、図４（Ｄ）の実線ａのように、ベース電圧Ｖｂは電源電圧Ｖccを僅かに上回った電圧となり、出力トランジスタＱ２のベース、エミッタ間の電圧降下分約０．６Ｖだけ低い電源電圧Ｖccに略一致した図４（Ｃ）の実線ａの駆動パルス電圧Ｖｏが出力され、圧電振動子６を最大音量で駆動できる。
【００４２】
また切替スイッチＳＷ２を切替端子ｂに切替接続しているときは、図４（Ｄ）の実線ｂのように、ベース電圧ＶｂはツェナダイオードＺＤ１のツェナ電圧Ｖｚ１＝（２／３）Ｖccを僅かに上回った電圧となり、出力トランジスタＱ２のベース、エミッタ間の電圧降下分約０．６Ｖだけ低い図４（Ｃ）の一点鎖線ｂの駆動パルス電圧Ｖｏが出力され、圧電振動子６を最大音量より低い音量で駆動できる。
【００４３】
更に、切替スイッチＳＷ２を切替端子ｃに切替接続しているときは、図４（Ｄ）の破線ｃのように、ベース電圧ＶｂはツェナダイオードＺＤ２のツェナ電圧Ｖｚ２＝（１／２）Ｖccを僅かに上回った電圧となり、出力トランジスタＱ２のベース、エミッタ間の電圧降下分約０．６Ｖだけ低い図４（Ｃ）の破線ｃの駆動パルス電圧Ｖｏが出力され、圧電振動子６を更に低い音量で駆動できる。
【００４４】
したがって、図８の実施形態においても、警報音響装置を取り付ける環境に合わせて、装置毎に音量を切替設定することができる。
図９は、圧電振動子６の鳴動による音色を音色設定回路１０を備えた図１のパルス発生回路４の実施態様の回路図である。
図９において、パルス発生回路４は波形発生回路８と可変周波数回路９で構成され、波形発生回路８には音色設定回路１０ａが設けられる。波形発生回路８は、コンパレータ１９を有する。コンパレータ１９の＋入力端子に対しては、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の分圧による基準電圧Ｖｒが印加され、同時に出力から帰還抵抗Ｒ１３を接続している。
【００４５】
コンパレータ１９の−入力端子には、コンパレータ１９の出力に接続した音色設定回路１０ａとコンデンサＣ１１の充放電回路におけるコンデンサＣ１１の端子電圧が、抵抗Ｒ１５を介して入力接続されている。音色設定回路１０ａは、切替端子ａ，ｂ，ｃを備えたＳＷ１１と、切替スイッチＳＷ１により切替接続される３つの抵抗Ｒ１４ａ，Ｒ１４ｂ，Ｒ１４ｃを備える。
【００４６】
更に音色設定回路１０ａと並列に抵抗Ｒ１６とダイオードＤ１０の直列回路を接続している。抵抗Ｒ１６とダイオードＤ１０の直列回路は、コンパレータ１９の出力がＨレベルとなった際にコンデンサＣ１１を急速充電するための急速充電回路を構成している。
これに対し音色設定回路１０ａは、コンパレータ１９の出力がＨレベルからＬレベルに反転した際のコンデンサＣ１１の充電電圧を、切替スイッチＳＷ１１により切替接続される抵抗Ｒ１４ａ〜Ｒ１４ｃのいずれかの抵抗値とコンデンサＣ１１の容量で決まる時定数に従って緩やかに放電するための緩速放電回路を構成している。
【００４７】
ここでは抵抗Ｒ１４ａ〜Ｒ１４ｃの抵抗値を抵抗Ｒ１６の抵抗値に対して十分大きくした場合を前提としている。また、抵抗Ｒ１４ａ〜Ｒ１４ｃの抵抗値は、Ｒ１４ａ＞Ｒ１４ｂ＞Ｒ１４ｃとなるように設定される。このため抵抗Ｒ１４ａ〜Ｒ１４ｃにより決まる放電時定数τａ，τｂ、τｃは、τａ＞τｂ＞τｃとなるように設定される。
【００４８】
波形発生回路８の動作は、電源電圧Ｖccが印加されると、最初、コンデンサＣ１１は放電状態にあり、コンパレータ１９の＋入力端子に対する基準電圧Ｖｒが大きいことからコンパレータ１９はＨレベル出力となっている。このコンパレータ１９からＨレベルが出力されると、帰還抵抗Ｒ１３によって基準電圧Ｖｒが若干高いレベルに設定される。また、コンデンサＣ１１は抵抗Ｒ１６及びダイオードＤ１０を介して急速に充電される。
【００４９】
コンデンサＣ１１の充電電圧が若干高いレベルに設定された基準電圧Ｖｒに達すると、コンパレータ１９の出力がＬレベルに反転する。このＬレベルへの出力反転に伴い、帰還抵抗Ｒ１３を介してコンパレータ１９の＋入力端子に対する入力レベルは基準電圧Ｖｒより若干低めのレベルに引き込まれる。コンパレータ１９のＬレベル出力の状態にあっては、コンデンサＣ１１の充電電圧が切替スイッチＳＷ１１で切替接続されている抵抗Ｒ１４ａ〜Ｒ１４ｃに依存した時定数τａ〜τｃのいずれかの時定数で放電され、略直線的に減少する。
【００５０】
即ち、切替スイッチＳＷ１１を抵抗Ｒ１４ａに切替えると、抵抗Ｒ１４ｂの場合に比べてゆっくり放電し、切替スイッチＳＷ１１を抵抗Ｒ１４ｃに切替えると、抵抗Ｒ１４ｂの場合に比べて速く放電する。
コンデンサＣ１１の充電電圧が帰還抵抗Ｒ１３により引き込まれているコンパレータ１９の＋入力端子の電圧を下回ると、コンパレータ１９は再びＨレベルに反転し、コンデンサＣ１１は抵抗Ｒ１６及びダイオードＤ１０を介して急速充電を行う。そして、このようなコンパレータ１９のＨレベル出力とＬレベル出力に伴った充電動作と放電動作を周期的に繰り返す。
【００５１】
波形発生回路８の出力はコンデンサＣ１１の充放電電圧であり、トランジスタ２２を介して出力され、その波形は例えば図１０（Ａ）に示される。切替スイッチＳＷ１１を切替端子ｂに接続して抵抗Ｒ１４ｂを選択した場合には、急速充電でコンデンサＣ１１の充電電圧はＶL からＶH に増加し、その後、実線ｂに示すように、放電電圧はＶH からＶL に低下する波形になる。
【００５２】
また切替スイッチＳＷ１１を切替端子ａに接続して抵抗Ｒ１４ｂより高い抵抗Ｒ１４ａを選択した場合には、抵抗Ｒ１４ｂの場合と同様に急速にコンデンサＣ１１の充電電圧はＶL からＶH に立ち上がるが、その後は一点鎖線ａで示すように、抵抗Ｒ１４ｂの場合よりさらにゆっくりＶH からＶL に低下する波形になる。
【００５３】
更に、切替スイッチＳＷ１１を切替端子ｃに接続して抵抗Ｒ１４ｂより低い抵抗Ｒ１４ｃを選択した場合には、コンデンサＣ１１の充電電圧は抵抗Ｒ１４ｂ，Ｒ１４ａの場合と同様に急速に立ち上がるが、その後は破線ｃに示すように、抵抗Ｒ１４ｂの場合より速くＶH からＶL に低下する波形になる。
次に図９の可変周波数回路９を説明する。可変周波数回路９はコンパレータ２０を有する。コンパレータ２０の＋入力端子には、抵抗Ｒ１９，Ｒ２０による分圧電圧によるバイアスが行われ、さらに波形発生回路８の出力段に設けたＰＮＰトランジスタ２２のエミッタが抵抗Ｒ１８を介して接続される。ＰＮＰトランジスタ２２のベースには、波形発生回路８のコンデンサＣ１１側が接続される。
【００５４】
可変周波数回路９のコンパレータ２０の−入力端子には、コンパレータ出力に対し抵抗Ｒ２２とコンデンサＣ１２を直列接続した積分回路におけるコンデンサＣ１２の端子電圧が入力接続される。更にコンパレータ２０の＋入力端子に対しては、コンパレータ出力より帰還抵抗Ｒ２１が接続され、更にコンパレータ出力には電源ラインより負荷抵抗Ｒ２３を接続している。
【００５５】
可変周波数回路９の動作は、電源電圧Ｖcc2 が供給された状態で波形発生回路８よりＰＮＰトランジスタ２２を介して、例えば図１０（Ａ）のような波形信号が入力信号Ｖinとして入力される。この入力信号Ｖinは、図１０（Ａ）のように、音色設定回路１０ａの切替スイッチＳＷ１１の切替位置ａ，ｂ，ｃに応じ、一定周期Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃのいずれかで直線的に変化しており、このことはコンパレータ２０の＋入力端子に対する基準電圧が時間的に変化することを意味する。
【００５６】
ここで、波形発生回路８に設けた放電回路の抵抗Ｒ１４ａ〜Ｒ１４ｃのいずれかとコンデンサＣ１１で決まる時定数τａ〜τｃに対し、可変周波数回路９に設けた積分回路の抵抗Ｒ２２とコンデンサＣ１２による時定数τ０を十分小さくしている。
このため、切替スイッチＳＷ１１により例えば抵抗Ｒ１４ｂを選択した場合には、コンパレータ２０の＋入力端子に対する図１０（Ａ）の実線ｂの波形信号Ｖinの時間的な変化に対し、コンパレータ２０のＨレベル出力とＬレベル出力に応じた抵抗Ｒ２２を介したコンデンサＣ１２の充電と放電により、図１０（Ｂ）のように、コンパレータ２０は入力信号Ｖinの減少に応じて周期が連続的に短くなるパルス列、即ち周期Ｔｂに亘って低い周波数から高い周波数に連続的に変化するパルス列を、出力信号Ｖout として圧電振動子駆動回路５へ出力する。
【００５７】
一方、抵抗Ｒ１４ｂより抵抗値が大きい抵抗Ｒ１４ａを切替スイッチＳＷ１１により選択した場合には、波形信号Ｖinは、一点鎖線ａのようにゆっくり放電する波形となり、その周期Ｔａは周期Ｔｂより長くなる。
したがって、抵抗Ｒ１４ａを選択した場合には、抵抗Ｒ１４ｂの場合に比べて周期Ｔａに亘って低い周波数からゆっくり高い周波数に連続的に変化するパルス列を出力する。
【００５８】
また、抵抗Ｒ１４ｂより抵抗値が小さい抵抗Ｒ１４ｃを切替スイッチＳＷ１１により選択した場合には、入力信号Ｖinは破線ｃに示すように実線ｂに比べて速く放電する波形となり、周期Ｔｃは周期Ｔｂより短くなる。したがって、抵抗Ｒ１４ｃを選択した場合には、抵抗Ｒ１４ｂの場合に比べて周期Ｔｃに亘って低い周波数から速く高い周波数に連続的に変化するパルス列を出力する。
【００５９】
このような可変周波数回路９から出力されるパルス列は、圧電振動子駆動回路５へ出力され、圧電振動子駆動回路５は入力するパルス列に応じて駆動パルス電圧を圧電振動子６に出力して音色の異なる警報音を鳴動させる。
このように、音色設定回路１０ａを構成する放電回路の放電時定数を、抵抗値の切替えで可変設定することで、警報音響装置を取り付ける環境、例えば部屋の大きさ、取り付ける場所、他の警報音との区別がつけにくい場合などに合わせるよう、音色を切替設定することができる。
【００６０】
図１１は本発明の音色設定回路の他の実施形態であり、音色設定回路１０ｂとして、波形発生回路８の放電時定数τを可変設定する可変抵抗器ＶＲ１１を備えた可変抵抗回路を設けたことを特徴とする。この可変抵抗器ＶＲ１１による任意の抵抗値の設定により、出力波形の周期Ｔを任意に設定して必要な音色を設定することができる。
【００６１】
図１２は本発明の音色設定回路の他の実施形態であり、音色設定回路１０ｃとして、波形発生回路８の放電時定数τを切替える容量切替回路を設けたことを特徴とする。即ち、図１０のコンデンサＣ１１の代わりに、切替端子ａ，ｂ，ｃを有する切替スイッチＳＷ１と、切替スイッチＳＷ１により切替接続されるコンデンサＣ１１ａ，Ｃ１１ｂ，Ｃ１１ｃを備えた音色設定回路１０ｃを設けている。この場合、放電時定数を決める抵抗Ｒ１４は固定接続となる。
【００６２】
音色設定回路１０ｃに設けたコンデンサＣ１１ａ〜Ｃ１１ｃの容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃの間には、Ｃａ＞Ｃｂ＞Ｃｃの関係があり、このため対応する放電時定数τａ，τｂ、τｃの間には、τａ＞τｂ＞τｃの関係がある。このため図９の実施例で抵抗Ｒ１４ａ〜１４ｃを選択した場合と同様にして、図１０（Ａ）の放電周期Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃのいずれかの波形ａ，ｂ，ｃを出力し、周期Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃに応じて低音から高音に変化する音色を、図１０（Ｂ）のように出すことができる。但し、ＶL からＶH にコンデンサＣａ，Ｃｂ，Ｃｃの充電電圧が立ち上がるまでの時間もコンデンサの容量により異なることとなる。
【００６３】
尚、図１２を変形した実施形態として、音色設定回路１０ｃの切替スイッチＳＷ１２による容量切替に代え、容量を連続的に可変できる可変容量コンデンサを用いた可変容量回路としてもよい。更に、容量の切替設定又は可変設定には、コンデンサの代わりに可変容量ダイオード等の容量素子を使用してもよい。
次に、本発明の警報音響装置を地区音響装置以外の用途をもつ警報音響装置、例えば防火シャッタが閉鎖するとき注意を促す警報音を出力するシャッタ警報装置に使用する場合の実施例を説明する。
【００６４】
防災設備の監視区域には、遠隔制御等により開閉駆動される防火シャッタが設置されている場合があり、例えばシャッタ閉鎖時に周囲の人に注意を促すため、シャッタ警報装置を設けている。このシャッタ警報装置にも本発明の警報音響装置を使用することができる。
警報音響装置毎には、図１３のような切替スイッチ３０が設けられる。切替スイッチ３０は、切替用のノブ３２を備えた２回路の切替スイッチである。切替スイッチ３０のノブ３２を右側の地区音響装置側に切替えていると、地区音響装置に要求させる例えば９０ｄＢといった音量となるよう圧電振動子の鳴動が行われる。
これに対しノブ３２を図示のようにシャッタ警報装置側に切替えている場合には、例えば地区音響装置の半分の音量となるよう圧電振動子の鳴動が行われる。具体的には、図２及び図８の音量設定回路１０ａ，１０ｃの切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を２回路の切替スイッチとして、抵抗値またはツェナ電圧を決めればよい。
【００６５】
勿論、図７の音量設定回路１０ｂのように可変抵抗器ＶＲで各装置に応じた音量を設定してもよい。更に、図９，図１１及び図１２の音色設定回路１０ａ〜１０ｃによって、音色を各装置毎に変えるようにしてもよい。
このように切替スイッチ３０の切替設定により、１つの警報音響装置を異なる用途の音響装置、例えば地区音響装置とシャッタ警報装置に使用することができるので専用の音響装置を設けなくとも良くなる。また、同じ監視区域に地区音響装置とシャッタ警報装置を設置することになっても、異なる音量／音色が設定されているので、音を確実に識別できる。
【００６６】
尚、上記の各実施形態は、音量設定と音色設定を個別に行う場合を例にとっているが、音量設定と音色設定の両方を組合わせて設定するようにしてもよい。また、図９，図１１及び図１２の音色設定回路１０ａ〜１０ｃにあっては、急速充電と緩速放電による波形発生を例にとっているが、逆に緩速充電と急速放電の波形発生でもよい。
【００６７】
更に、図１２の波形発生回路８の充電抵抗Ｒ１６と放電抵抗Ｒ１４の並列回路を、１つの充放電抵抗を接続した回路とすることで充電時定数と放電時定数を同じにし、抵抗値又は容量の切替設定又は可変設定で周期を変えて音色を設定してもよい。
更にまた、本発明の圧電振動子駆動回路は、図２の実施形態のように、電源電圧と略同じ駆動パルス電圧を圧電振動子に供給して効率よく駆動する回路を例にとっているが、駆動回路は、この実施態様に限定されず、通常の単に入力パルス信号に応じて負荷への供給電圧をオン、オフする駆動回路であってもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、音量を必要に応じて切替設定または可変設定できるため、音響警報装置を取付ける部屋の大きさ、取り付ける場所など環境に合わせるよう装置毎に、適切な音量を設定することができる。
【００６９】
更に警報音響装置の音量を異ならせて設定することで、防災監視設備の地区音響装置以外の、例えば、シャッタ警報装置として使用することができ、多用途性が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地区音響装置のブロック図
【図２】圧電振動子駆動回路を示す図
【図３】図２の等価回路を示す図
【図４】各部の波形を示す図
【図５】出力トランジスタがオフのときの動作説明図
【図６】出力トランジスタがオンのときの動作説明図
【図７】他の実施形態を示す圧電振動子駆動回路の回路図
【図８】他の実施形態を示す圧電振動子駆動回路の回路図
【図９】他の実施形態を示すパルス発生回路の回路図
【図１０】図９の出力波形を示すタイムチャート
【図１１】他の実施形態を示すパルス発生回路の回路図
【図１２】他の実施形態を示すパルス発生回路の回路図
【図１３】地区音響装置とシャッタ警報装置に用いる切替スイッチの説明図
【符号の説明】
１：地区音響装置（警報音響装置）
２：電源回路
３：制御線
３ａ，３ｂ：端子
４：パルス発生回路
５：圧電振動子駆動回路（駆動回路）
６：圧電振動子
７，７ａ〜７ｃ：音量設定回路
８：波形発生回路
９：可変周波数回路
１０，１０ａ〜１０ｃ：音色設定回路
１９，２０：コンパレータ
２１：トランジスタ回路
２２：トランジスタ
３０：切替スイッチ
３２：ノブ
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１１〜Ｒ２３，Ｒ１４ａ〜Ｒ１４ｃ：抵抗
ＶＲ，ＶＲ１１，ＶＲ１２：可変抵抗
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１１，Ｃ１１ａ，Ｃ１１ｂ，Ｃ１２：コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ１０：ダイオード
ＺＤ，ＺＤ１，ＺＤ２：ツェナダイオード
Ｑ１：入力トランジスタ
Ｑ２：出力トランジスタ
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ１１，ＳＷ１２：切替スイッチ
【図１】
0003739060.tif 000002
【図２】
0003739060.tif 000003
【図３】
0003739060.tif 000004
【図４】
0003739060.tif 000005
【図５】
0003739060.tif 000006
【図６】
0003739060.tif 000007
【図７】
0003739060.tif 000008
【図８】
0003739060.tif 000009
【図９】
0003739060.tif 000010
【図１０】
0003739060.tif 000011
【図１１】
0003739060.tif 000012
【図１２】
0003739060.tif 000013
【図１３】
0003739060.tif 000014