FI97576C - Äänentoistojärjestelmä - Google Patents

Description

97576 Äänentoistoj ärj estelmä

Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osan mukainen menetelmä laajan tilan äänentoisto-järjestelmän toteuttamiseksi sekä oheisen patenttivaatimuksen 7 johdanto-osan mukainen äänentoistojärjestelmä. Keksinnön mukainen äänentoistojärjestelmä on tarkoitettu käytettäväksi laajassa tilassa, erityisesti esim. kauppa-10 keskuksissa tai suurissa myymälätiloissa, joissa on tarvetta välittää ajankohtaista ja tilannekohtaista informaatiota asiakkaille tai muille kyseisessä tilassa kulkeville henkilöille. Laajalla tilalla tarkoitetaan tässä yhteydessä siis äänentoistojärjestelmän sijoitustilaa, joka on 15 tyypillisesti tavallista huonetta (tai esim. studiotilaa) suurempi, yleensä julkinen tila, joka voi olla katettu tai avoin tila.

Laajassa tilassa, kuten esimerkiksi kauppakeskuksessa käytettävän äänentoistojärjestelmän tarkoituksena on 20 luoda kyseiseen tilaan sen toimintaan sopiva äänitausta. Äänentoisto on toteutettu yleensä useilla kaiuttimilla, joille syötetään yhteinen ääni-informaatio (tyypillisesti taustamusiikki) yhteisestä äänilähteestä kiinteän johdo-tuksen välityksellä. Akustiikan hallinta tällaisessa laa-25 jassa tilassa on kuitenkin usein ongelmallista, sillä eri osissa tilaa voivat olosuhteet poiketa huomattavasti toisistaan. Hallintaa vaikeuttaa lisäksi se, että osa näistä poikkeamista on ajan suhteen vakioita ja osa puolestaan ajan suhteen muuttuvia.

30 Tällaisissa tiloissa käytetyt äänenpainetasot ovat yleensä pieniä ja kuuntelu on pääasiassa taustakuuntelun luonteista. Äänenpainetaso vaihtelee jaksollisesti esimerkiksi kävijämäärien suhteen. Ääniviestin selkeys on riippuvainen taustamelun ja hyötyäänen suhteesta, ja vain 35 riittävä ylitys taustaäänestä mahdollistaa viestin ymmär- 2 97576 tämisen. Toisaalta liian voimakas äänitausta koetaan usein häiritsevänä.

Kuten edellä mainittiin, tällainen laajan huone-tms. tilan äänentoistojärjestelmä toteutetaan tyypillises-5 ti useilla kaiuttimilla, jotka on yhdistetty kiinteällä johdotuksella äänilähteeseen. Tällaisilla tunnetuilla menetelmillä ja järjestelmillä ei kuitenkaan pystytä tehokkaasti hallitsemaan laajan huonetilan ominaisuuksiltaan nopeasti muuttuvaa akustista ympäristöä siten, että ääni-10 viesti olisi mahdollisimman selkeä erilaisissa ja muuttuvissa olosuhteissa.

Näiden tunnettujen menetelmien toinen epäkohta on myös se, että ne eivät kykene kohdentamaan erilaista ääni-informaatiota samanaikaisesti useaan pienempään osaan koko 15 tilaa, esim. liikepaikkamainontaa tietyille asiakasryhmil le, jotka liikkuvat tietyissä osissa järjestelmän kattamaa tilaa.

Tyypillisissä tunnetuissa ratkaisuissa myös kaapelointikustannukset ovat suuret ja mahdollisuudet tehdä 20 joustavasti muutoksia ovat huonot.

Tunnetuilla laajojen tilojen äänentoistojärjestelmi-llä ei myöskään voida toteuttaa mukautuvaa äänentoistojärjestelmää. Mukautuvassa äänentoistojärjestelmässä mitataan huonetilaa (pieni tila) ja näiden mittausten perusteella 25 säädetään äänentoistojärjestelmän toimintaa.

Joissakin tunnetuissa järjestelmissä on haettu lisää joustavuutta yhdistämällä kukin (uniikin osoitteen) omaava kaiutinyksikkö data- ja audioväylään, jolloin yhteisen keskusyksikön kautta voidaan kytkeä halutut kaiutinyksiköt 30 pois päältä ja antaa haluttu ääniviesti vain tiettyjen kaiuttimien kautta. Tällainen äänentoisto- tai kuulutus-järjestelmä (public address system) on kuvattu GB-patenttihakemuksessa 2 123 193. Tämän järjestelmän kaiutinyksi-kössä voidaan myös testata, toimiiko yksittäinen kaiutin 35 ja lähettää testitieto keskusyksikölle. Vaikka järjestel- 3 97576 mässä onkin saatu jonkin verran lisää joustavuutta, ovat edellä kuvatut pääasialliset epäkohdat edelleen olemassa, erityisesti kykenemättömyys lähettää yksittäisen kai-utinyksikön tilanteesta riippuvaa ääni-informaatiota kul-5 lekin kaiutinyksikölle.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin saada aikaan parannus edellä esitettyihin epäkohtiin luomalla uudentyyppinen laajojen tilojen äänentoistojärjestelmä, jonka avulla voidaan toteuttaa tehokas, järjestelmän kat-10 tämän tilan ominaisuuksia myötäilevä äänentoistojärjestel mä. Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisilla ratkaisuilla, joista menetelmälle on tunnusomaista se, mitä kuvataan oheisten patenttivaatimusten 1 ja 4 tunnusmerk-kiosissa, ja järjestelmälle se, mitä kuvataan oheisen pa-15 tenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön ajatuksena on muodostaa useista signaa-linkäsittelykapasiteettia omaavista kaiutinyksiköistä verkko, jossa on lisäksi kaiutinyksiköille yhteinen palvelin, ja varustaa yksittäiset kaiutinyksiköt tarkkailueli-20 millä, joiden avulla ne pystyvät havainnoimaan ympäristöään (äänikenttää ja/tai tilassa liikkuvia ihmisiä) ja siten informoimaan ympäristössään tapahtuvista muutoksista palvelimelle, joka vastaanottamiensa tietojen perusteella ohjaa yksilöllisesti kutakin kaiutinyksikköä, joko muutta-25 maila kaiutinyksikön välittämän ääni-informaation sisäl tämää viestiä tai kaiutinyksikön välittämän ääni-informaation ominaisuuksia tai näitä molempia. Näitä ominaisuuksia ovat esim. äänenpaine, taajuusvaste, jne.

Esillä olevan keksinnön tärkeimpiä etuja ovat en-30 tistä parempi kuuluvuus ja ääni-informaation laatu laajan tilan eri osissa sekä mahdollisuus antaa oikea-aikaisesti kohdennettua informaatiota, kuten esim. mainoksia valittuihin osiin järjestelmän kattamaa tilaa. Keksinnön muita etuja ovat monipuoliset ohjelmointi- ja käyttötoiminnot 35 sekä edullisempi rakenne erityisesti nopeasti muuttuvissa 4 97576 olosuhteissa.

Äänenpainetason jatkuvalla säädöllä taustaäänen eli melun mukaan saavutetaan nykyistä parempi hyötysignaalin erottuminen, joten entistä hiljaisemmat äänenvoimakkuus-5 tasot tulevat mahdollisiksi. Tämä tekee oleskelun järjestelmän kattamassa tilassa miellyttävämmäksi.

Järjestelmän mahdollistamien mittausten, esim. äänenpainetason mittauksen, avulla voidaan ohjata järjestelmän toimintaa, erityisesti sen välittämän ääni-informaa-10 tion sisältöä. Näin ollen voidaan esimerkiksi liiketilassa välittää mainoksia haluttuihin osiin silloin, kun ää-nenpaineen mittari havaitsee äänenpainetason kasvaneen. Muutoin voidaan kohdealueelle välittää esim. normaalia taustamusiikkia.

15 Keksinnön mukainen järjestelmä mahdollistaa myös ihmisten liikkeiden tarkkailun järjestelmän kattamassa tilassa, jolloin järjestelmä voi tarvittaessa muuttaa toimintaansa sen mukaan, missä ihmiset liikkuvat ja mihin he pysähtyvät tarkkailemaan ympäristöään.

20 Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti yhteiselle palvelimelle talletettava informaatio siirretään radioteitse yleisradioverkon kautta. Tällä tavoin voidaan helposti ylläpitää useammankin kuin yhden äänentoisto järjestelmän käyttämää äänimateriaalia.

25 Seuraavassa keksintöä ja sen edullisia suoritus muotoja kuvataan tarkemmin viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön mukaista kaiutinjärjestelmää, 30 kuvio 2 havainnollistaa keksinnön mukaisessa äänen- toistojärjestelmässä siirrettävien datapakettien rakennetta, kuvio 3 on lohkokaavio, joka havainnollistaa keksinnön mukaisen äänentoistojärjestelmän keskusyksikön raken-35 netta, 5 97576 kuvio 4 esittää keksinnön mukaisessa äänentoisto järjestelmässä käytettävän yksittäisen kaiutinyksikön periaatteellista rakennetta, ja kuvio 5 on tarkempi lohkokaavio yksittäisen kai-5 utinyksikön rakenteesta.

Kuvio 1 havainnollistaa kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön mukaista äänentoistojärjestelmää. Järjestelmä käsittää keskusyksikön KY, joka muodostaa järjestelmän äänilähteen sekä useita erillisiä kaiutinyksiköitä KP, 10 jotka on kytketty keskusyksikköön langallisen ja/tai langattoman verkon avulla, jolloin keskusyksikkö ja kaiutin-yksiköt muodostavat tavallaan paikallisverkon (jota on merkitty viitemerkillä LAAN, Local Area Audio Network), jossa keskusyksikkö toimii palvelimena, joka mm. välittää 15 kaiutinyksikkökohtaista ääni-informaatiota vasteena kai- utinyksiköiltä saamilleen tiedoille. Verkossa välitettävä informaatio on siis digitaalisessa muodossa ja kaiutinyk-sikkö muuttaa digitaalisessa muodossa olevan ääni-informaation ensin analogiseen muotoon ja sen jälkeen akus-20 tiseen muotoon. Kuvion esimerkissä keskusyksikkö KY on yhdistetty joihinkin kaiutinyksiköihin johdoilla (katkoviivat) ja kaiutinyksiköt KP viestivät keskenään langattomas-ti (nuolet). Langaton viestintä voidaan toteuttaa esimerkiksi infrapunavaloa tai radiosignaalia hyödyntämällä.

25 Se, mikä on kulloinkin edullisin tapa (langallinen ja/tai langallinen) kytkeä keskusyksikkö ja kaiutinyksiköt toisiinsa, riippuu tapauskohtaisesti useista eri tekijöistä, kuten esim. äänentoistojärjestelmälle asetettavista vaatimuksista, järjestelmän koosta (kaiutinyksiköiden 30 lukumäärästä) sekä verkon käyttöympäristöstä. Teknisesti yksinkertaisin tapa on kytkeä eri yksiköt toisiinsa langallisesta Pienissä ja staattisissa äänentoistojärjestel-missä tämä saattaa olla järkevinkin vaihtoehto. Mikäli kaiutinyksiköiden paikkoja joudutaan usein muuttamaan, 35 esimerkiksi myyntitilojen uudelleenjärjestelyn vuoksi, on 6 97576 järkevämpää käyttää langatonta yhteydenpitoa eri kai-utinyksiköiden välillä. Silloin kaiutinyksiköitä voidaan liikutella vapaasti, eikä tarvitse huolehtia erillisestä johdotuksesta eri yksiköiden välillä.

5 Järjestelmän eri yksiköiden välinen kommunikointi tapahtuu edullisesti pakettikytkentäisesti. Tällöin keskusyksikkö lähettää tarvittavan informaation kaiutinyksi-kölle yhtenä tiedonsiirtopurskeena eli datapakettina. Vastaavasti kaiutinyksikkö vastaa keskusyksikölle datapa-10 ketilla. Kuviossa 2 on esitetty eräs esimerkki datapaketista. Datapaketin, jota on merkitty viitemerkillä 20, alkaminen havaitaan erityisellä bittisekvenssillä, lippu-tai tahdistuskuviolla, jota on merkitty viitemerkillä LIPPU. Kaikki datapaketteja vastaanottavat yksiköt kuuntele-15 vat verkon liikennettä ja havaitessaan lippukuvion ne alkavat vastaanottaa linjalla kulkevaa informaatiota. Tah-distuskuvion jälkeen datapaketissa tulee osoitetiedon sisältävä kenttä OSOITE, jolla kohdistetaan kyseinen datapaketti oikealle yksikölle. Vastaanottajan osoitteen li-20 säksi osoitekenttä voi myös sisältää lähettäjän osoitteen. Jokainen järjestelmässä oleva keskusyksikkö ja kaiutinyksikkö on numeroitu toisistaan eroavilla tunnusnumeroilla.

Oman osoitteensa havaitseva yksikkö jatkaa viestin kuuntelemista ja muut yksiköt lopettavat viestin kuuntelemisen.

25 Osoitetiedon jälkeen datapaketissa tulee paketin pituuden ilmaiseva kenttä PITUUS. Datapaketit voivat olla eri mittaisia riippuen esimerkiksi välitettävän ääni-informaation pituudesta, joten datapaketissa on välitettävä tieto paketin pituudesta. Pituuskentän jälkeen datapaketissa on 30 varsinaisen välitettävän informaation sisältävä datakent-tä, jota on kuviossa merkitty viitemerkillä DATA. Tämä voi olla joko koodattua ääni-informaatiota tai erilaisia mittaus- ja ohjaustietoja (jolloin DATA-kentän sisällä voi olla vielä lyhyt koodikenttä, joka kertoo informaation 35 tyypin). Datakentän jälkeen tulee virheenkorjauskenttä 7 97576 CRC, jonka avulla voidaan varmistua vastaanotetun tiedon oikeellisuudesta. Virheenkorjaus voi perustua esimerkiksi yleisesti tunnettuun Cyclic Redundancy Check -periaatteeseen. Välitettävä datapaketti päätetään samanlaisella 5 lippukuviolla kuin se aloitettiinkin (LIPPU). Samanlaista pakettia voidaan käyttää sekä langallisessa että langattomassa verkossa.

Kuviossa 3 on havainnollistettu keksinnön mukaisessa äänentoistojärjestelmässä käytettävän keskusyksikön KY 10 rakennetta. Keskusyksikkö käsittää ohjausyksikön PC, joka voi olla esim. tavanomainen henkilökohtainen tietokone, jossa on tähän tarkoitukseen räätälöity ohjelmisto, ohjausyksikölle kytketyn massamuistiyksikön MM (esim. kovalevy) , johon talletetaan järjestelmän käyttämä ääni-infor-15 maatio, sekä ohjausyksikköön kytkettynä joko langattoman verkkoliitäntäyksikön IR tai langallisen verkkoliityntäyk-sikön LAN tai molemmat. Lisäksi keskusyksikössä voi olla radiovastaanotin RR, joka on kytketty ohjausyksikölle PC.

Keskusyksikkö KY saa kaiutinyksiköiltä KP langal-20 lisen tai langattoman verkon (ja vastaavan liitäntäyksikön IR tai LAN) kautta mittaus- tms. tietoa kunkin kaiuttimen sijoitustilassa vallitsevista olosuhteista. Näiden tietojen perusteella keskusyksikkö valitsee kaiutinyksiköille verkon kautta lähetettävän ääni-informaation. Valinta-25 prosessia kuvataan tarkemmin jäljempänä. Paitsi ääni-informaatiota, keskusyksikkö voi lähettää myös (yksilöllistä) ohjaustietoa kullekin kaiutinyksikölle.

Keskusyksikössä KY mahdollisesti oleva radiovastaanotin voi olla esim. tunnetun RDS-järjestelmän (Radio 30 Data System) mukainen vastaanottolaite yleisradioverkon kautta välitettävien ohjausviestien vastaanottamiseksi.

Tämän vastaanottolaite voi myös ohjata keskusyksikön toimintaa (kuten jäljempänä kuvataan). Radiovastaanottimen tärkein tehtävä on kuitenkin toimia elimenä, jonka kautta 35 massamuistiyksikölle talletettua ääni-informaatiota voi- 97576 8 daan päivittää.

Ohjausyksikkö tallettaa järjestelmän käyttämän ääni-informaation massamuistiyksikölle MM digitoidussa muodossa. Massamuistiyksikkönä voi toimia esim. tavanomainen 5 kovalevyasemä, jonka tallennuskapasiteetti voi käytännössä olla esim. luokkaa 1 GB. Ääni-informaatio on edullista tallettaa sopivasti koodattuna, esimerkiksi alan standardia MPEG-koodausta käyttäen, jolloin tallennuskapasiteetti kasvaa kompressointia vastaavasti.

10 Massamuistiyksiköllä on ääni-informaatio talletet tuna loogisina äänijaksoina, jotka voidaan tarvittaessa noutaa massamuistiyksiköltä MM ja lähettää kaiutinyksi-köille kuviossa 2 esitetyn datapaketin datakentässä. Kukin looginen äänijakso muodostaa edullisesti yhden tietueen, 15 ja ohjausyksikkö PC voi noutaa äänijaksot massamuistiyksiköltä viittaamalla äänijakson nimeen (tietueen nimeen), joka voi olla esim. äänijakson numero. Loogisella äänijaksolla tarkoitetaan sitä, että sen sisältämä viesti muodostaa yhden loogisen kokonaisuuden. Talletettavat tietueet 20 voidaan myös muodostaa siten, että tietyt yleisesti käytetyt sanat tai lauseen osat (tai musiikkipätkät) talletetaan vain yhteen kertaan ja keskusyksikkö yhdistää useita tällaisia tietueita peräkkäin niin, että niistä muodostuu yksi looginen viesti. Loogisia äänijaksoja voidaan yh-25 distellä esim. siten, että puhejakso on musiikkitaustan päällä. Erityisesti langallisissa verkoissa datan kompressio on edullista purkaa ennen datapakettien lähetystä, koska tällä tavoin purku on suoritettava vain keskusyksikössä. Toisaalta purku voidaan suorittaa myös kaiutinyksi-30 köissä KP, jolloin säästetään verkon välityskapasiteetissa. Tämä saattaa olla tarpeellista langattomissa verkoissa .

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisessa äänentoisto järjestelmässä käytettävän kaiutinyksikön KP pe-35 riaatteellista rakennetta. Kaiutinyksikön ytimen muodostaa 97F76 9 signaaliprosessoriyksikkö 41, joka muodostuu esim. tavanomaisen signaaliprosessorin ympärille. Kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossaan kaiutinyksikkö käsittää lisäksi äänenpaineen anturin PL ja tutkan DT, joiden ulostulot on 5 kytketty signaaliprosessorille DSP, sekä kaiuttimen KA (johon kuuluu liityntä signaaliprosessoriin) ja verkkoliitynnän langallista ja/tai langatonta verkkoa varten (IRLAN ja/tai LAN).

Kaiutinyksikkö mittaa kaiutinvyöhykkeellä vallitse-10 vaa äänenpainetasoa anturin PL avulla ja säätää kaiuttimen äänenpainetasoa mittausten perusteella. Äänenpaineen taso voidaan myös välittää mittaustietona keskusyksikölle (äänilähteelle) KY (äänenpaineen) keskitettyä ohjausta varten. Kaiutinyksikkö voi myös itsenäisesti säätää äänen 15 taajuuskorjausta ja kompressiota äänenpainetason mukaan.

Äänenpainetason mittaus voidaan suorittaa kaiuttimen KA välittäessä ääni-informaatiota tai kaiutin voidaan hiljentää mittauksen ajaksi, jolloin voidaan puolestaan saada tieto siitä, onko kaiutinyksikön läheisyydessä ihmisiä 20 (esim. asiakkaita).

Tutkan DT (joka toimii esim. Doppler-periaatteella) avulla kaiutinyksikkö voi myös havainnoida sen ympäristössä liikkuvia ihmisiä. Tutkan avulla saadaan tieto esim. ihmisen pysähtymisestä mittauskohteeseen (esim. asiakkaan 25 pysähtymisestä myyntipisteen luo). Tämä tieto voidaan lähettää keskusyksikölle KY, joka vasteena saamalleen tiedolle ohjaa kaiutinyksikölle lähetettävää ääntä (valitsee esim. ne tietueet, jotka sisältävät ko. myyntipisteessä voimassa olevat tarjoukset).

30 Äänenpainetason anturin PL avulla saadaan halpa ratkaisu, mutta sillä voidaan havaita vain ihmisten läsnä olo. Tutkalla varustettu kaiutinyksikkö on kalliimpi, mutta sen avulla saadaan tieto myös siitä, milloin ihminen pysähtyy kaiutinyksikön läheisyyteen, jolloin ääniviesti 35 pystytään kohdentamaan mahdollisimman hyvin.

10 97576

Kuva 5 esittää tarkemmin erästä keksinnön mukaisen kaiutinyksikön KP lohkokaaviota. Mikäli kaiutinyksikössä käytetään langallista verkkoliityntää, se voi pohjautua esim. RS-485 standardin mukaiseen signalointiin, tätä 5 normia tukevia piiritoteutuksia valmistaa esimerkiksi Linear Technology Corp., USA. Mikäli verkkoliityntä on langaton radiotiehen perustuva liityntä, tai kuten kuviossa 5 on esitetty, infrapunaisella aallonpituudella olevan sähkömagneettisen aallon avulla tapahtuvaan tiedonsiirtoon 10 perustuva liitäntä (jota on merkitty viitenumerolla 52) , on myös tähän tarkoitukseen sopivia piirejä olemassa valmiina; valmistaja voi olla esim. Crystal Semiconductor, USA.

Kuten edellä todettiin, kaiutinyksikön sydämen 15 muodostaa tavanomainen digitaalinen signaalinkäsittely- prosessori 55, joka suorittaa kaiutinyksikössä tehtävän laskentatyön. Signaaliprosessori on varustettu tarvittavilla liitäntäpiireillä, jotta se voisi keskustella toisaalta kaiutinyksikön ympäristöä mittaavien elimien ja 20 toisaalta tietoliikenneverkon (keskusyksikön tai muiden kaiutinyksiköiden) kanssa. Signaaliprosessoriin liittyy lisäksi ohjelmamuisti 54 (esim. ROM-muisti), jonne on talletettu prosessorin käyttämät ohjelmat, ja datamuisti 53 (RAM tai DRAM), jonne talletetaan prosessorin käyttämä 25 data. Tehtävään sopivia signaaliprosessoreja valmistaa esimerkiksi Motorola Corp., USA tai Texas Instruments, USA.

Signaalinkäsittelyprosessorilla voidaan tehokkaasti toteuttaa digitaalisia signaalinkäsittelyalgoritmeja.

30 Koska signaalinkäsittelyprosessori on ohjelman avulla ohjattavissa, sen muutosjoustavuus on varsin suuri. Kaiutinyksikön välittämää ääni-informaatiota voidaan siten muokata joustavasti digitaalisen signaalinkäsittelyn keinoin. Tällä tavoin voidaan kaiutinyksikössä toteuttaa 35 esim. parametreiltään muuttuvia suodattimia, jotka vaimen-

II

11 97576 tavat haluttuja osia välitettävästä ääni-informaatiosta.

Tämän tyyppinen, digitaaliseen signaalinkäsittelyyn perustuva muokkain on ekvalisaattori, jonka erästä toteutusta on kuvattu Motorola Corp.:n DSD-sovellusohjeessa APR2/D.

5 Kaiutinyksikön kaiuttimen KA tehtävänä on muuttaa sähköinen signaali korvin kuultavaksi akustiseksi ääneksi. Kaiutinta ohjataan digitaalisella signaalilla D/A-muun-timen 56 ja erillisen vahvistimen 57 kautta.

Kaiutinyksikössä mahdollisesti oleva äänenpaineen 10 mittari PL voi tarvittaessa olla esim. tavanomainen yksinkertainen mikrofoni. Äänenpaineen mittarilta saatava analoginen signaali muutetaan digitaaliseen muotoon A/D-muun-timessa 51, jolta saatu äänenpainetieto välitetään signaaliprosessorille 52, joka säätää vahvistimen 56 vahvistusta 15 saamansa mittaustiedon perusteella. Tarvittavia A/D-muun-timia valmistaa esimerkiksi Crystal Semiconductor, USA tai Maxim, USA.

Kaiutinyksikköön KP on liitetty myös Doppler-peri-aatteella toimiva tutka DT. Tämäntyyppisiä tutkalaitteita 20 käytetään mm. ovien automaattiseen avaamiseen ja useat eri kaupalliset valmistajat valmistavat niitä. Nämä tutkat, jotka toimivat tyypillisesti 10 GHz - 20 GHz taajuusalueella, ilmaisevat lähetettävän ja vastaanotettavan signaalin taajuuseron jännitteenä tutkan ulosliitynnässä. Lähe-25 tettävälle ja vastaanotettavalla radiosignaalille muodostuu taajuusero siinä tapauksessa, että radiosignaali heijastuu liikkuvasta kohteesta. Nämä tutkat havaitsevat siis ihmisten liikkumisen kohdealueella ja ilmaisevat liikkumisnopeuden jännitteenä laitteen liitännöissä. Tätä jänni-30 tettä tarkkailemalla voidaan havaita ihmisten pysähtyminen kohdealueelle. Myös ultraääniperiaatteeseen perustuvaa tutkainta voidaan käyttää havaitsemaan ihmisten liikkuminen ja pysähtyminen kohdealueella. Tässä tapauksessa havaitseminen perustuu ultraäänen kulkuajan mittaukseen, 35 minkä avulla määritetään etäisyys kohteeseen, josta sig- 12 97576 naali heijastui. Mikäli kohdealueelle tulee ihminen, ultraäänen kulkuaika muuttuu ja tämä havaitaan.

Tutkalaitteiden antama signaali muunnetaan digitaaliseen muotoon A/D-muuntimella 51 ja tästä signaalista 5 tehdään (signaaliprosessorissa) johtopäätökset ihmisten käyttäytymisestä kohdealueella. Tämä tieto johdetaan verkon kautta keskusyksikölle (äänilähteelle) KY, jossa voidaan tarvittaessa muokata tai vaihtaa kohdealueelle menevää ääni-informaatiota. Kukin verkossa oleva kaiutinyksik-10 kö voi esim. liikekeskuksessa valvoa omaa liiketilaansa, jolloin asiakkaan tullessa ko. tilaan signaaliprosessori saa siitä tiedon, jolloin se lähettää keskusyksikölle kuviossa 1 esitetyn kaltaisen paketin, jonka datakentässä on tieto ko. tapahtumasta sekä osoitekentässä lähettäneen 15 kaiutinyksikön numero. Vasteena tällaiselle sanomalle keskusyksikkö (ohjausyksikkö PC) hakee muististaan MM vas-taanottamiaan osoite- ja tapahtumakoodeja vastaavat tiedostot (yhden tai useamman) ja lähettää ne kyseiselle kaiutinyksikölle, jossa ne välitetään edelleen D/A-muun-20 noksen kautta kaiuttimelle. Ohjausyksikön PC muistiin voi olla talletettu esim. taulukko, jossa on lähettäjän osoitetta ja tapahtumakoodia (esim. asiakkaan saapumista vastaava koodi) vastaavien tiedostojen nimet.

Keskusyksikössä mahdollisesti olevaa radiovas-25 taanotinta RR (kuvio 3) voidaan käyttää ääni-informaation jakeluun, jolloin yhdestä paikasta (jota on merkitty viitenumerolla 30 kuviossa 3) voidaan keskitetysti lähettää usean eri äänentoistojärjestelmän keskusyksiköille niiden tarvitsema ääni-informaatio, sekä päivittää jo talletettua 30 informaatiota (esim. musiikkia ja mainoksia). Radiovastaanotin on edullisesti tunnetun RDS-järjestelmän (Radio Data System) mukainen vastaanotin, jolloin ääni-informaation siirto voidaan suorittaa yleisradioverkon kautta.

Kuten aiemmin mainittiin, voidaan radiovastaanottimen 35 kautta myös ohjata keskusyksikön toimintaa. Ohjaustieto 13 97576 voidaan välittää RDS-järjestelmän vapaamuotoisessa väli-tysosassa, jonka käytöstä radioverkon operaattori voi vapaasti päättää. (Paikallisradio voi esim. lähettää tietyn koodin aina, kun ulkona sataa, jolloin äänentoistojärjes-5 telmän keskusyksikkö valitsee siihen sopivan tiedotuksen ja/tai musiikin.)

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan 10 muunnella edellä ja oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Periaatteessa on esim. mahdollista tallettaa kunkin kaiutinyksikön tarvitsema ääni-informaatio kaiutinyksikön yhteyteen, joskaan tämä ei ole niin edullinen vaihtoehto kuin keskitetyn pal-15 velimen avulla toteutettu järjestelmä. Myös verkossa käytettävä protokolla voi vaihdella monin tavoin; vaihtuvamittaisten pakettien sijaan voidaan esim. välittää kiinteämittaisia paketteja tai kehyksiä yksi ylikehys kerrallaan, jolloin ylikehyksen alussa kerrotaan sen sisältämien 20 datapakettien lukumäärä. Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan käyttää myös järjestelmissä, jotka ovat puhtaasti kuulutusjärjestelmiä (public address system).

Claims (12)

14 97576

1. Menetelmä laajan tilan äänentoistojärjestelmän toteuttamiseksi, jonka menetelmän mukaisesti 5. mainitun tilan eri osiin sijoitetaan kaiutinyksi- köitä (KP) ja usealle kaiutinyksikölle yhteiseltä ääni-informaatiolähteeltä (KY) syötetään kaiutinyksikölle sen ympäristöönsä välittämä ääni-informaatio, - erillisessä kaiutinyksikössä (KP) mitataan sen 10 ympäristössä vallitsevia olosuhteita, ja - mainitusta kaiutinyksiköstä (KP) lähetetään yhteiselle ääni-informaatiolähteelle (KY) sanoma (20), joka sisältää mainitusta mittauksesta riippuvaa tietoa, tunnettu siitä, että 15. yhteisestä ääni-informaatiolähteestä (KY) lähete tään, vasteena mainitulle sanomalle, lähetyksen suorittaneelle kaiutinyksikölle vastaussanoma, joka sisältää kai-utinyksikön välitettäväksi tarkoitettua ääni-informaatiota, jonka sisältämä viesti riippuu yhteisen ääni-infor-20 maatiolähteen vastaanottamasta tiedosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erillisessä kaiutinyksikössä (KP) suoritettava mittaus koskee ihmisten liikkeitä kai-utinyksikön ympäristössä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestelmän ääni-informaatiolähteelle (KY) talletettava informaatio siirretään radioteitse yleisradioverkon kautta.

4. Menetelmä laajan tilan äänentoistojärjestelmän 30 toteuttamiseksi, jonka menetelmän mukaisesti - mainitun tilan eri osiin sijoitetaan kaiutinyksi-köitä (KP) ja usealle kaiutinyksikölle yhteiseltä ääni-informaatiolähteeltä (KY) syötetään kaiutinyksikölle sen ympäristöönsä välittämä ääni-informaatio, 35 15 97576 - erillisessä kaiutinyksikössä (KP) mitataan sen ympäristössä vallitsevia olosuhteita, ja - mainitusta kaiutinyksiköstä (KP) lähetetään yhteiselle ääni-informaatiolähteelle (KY) sanoma (20), joka si- 5 sältää mainitusta mittauksesta riippuvaa tietoa, tunnettu siitä, että - yhteisestä ääni-informaatiolähteestä (KY) lähetetään, vasteena mainitulle sanomalle, lähetyksen suorittaneelle kaiutinyksikölle vastaussanoma, joka sisältää kai- 10 utinyksikön välittämän ääni-informaation ominaisuuksia muuttavaa ohjaustietoa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erillisessä kaiutinyksikössä (KP) suoritettava mittaus koskee ihmisten liikkeitä kai- 15 utinyksikön ympäristössä.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestelmän ääni-informaatiolähteelle (KY) talletettava informaatio siirretään radioteitse yleisradioverkon kautta.

7. Laajojen tilojen äänentoisto järjestelmä, joka kä sittää - useita erillisiä kaiutinyksiköitä (KP) ja niille yhteisen äänilähteen (KY), joka syöttää kaiutinyksiköille niiden välittämän ääni-informaation, ja 25. ainakin osassa kaiutinyksiköitä (KP) (a) tarkkai luelimet (PL, DT) yksittäisen kaiutinyksikön ympäristössä vallitsevien olosuhteiden mittaamiseksi, ja (b) lähe-tyselimet (52) mittaustiedon lähettämiseksi yhteiselle äänilähteelle, 30 tunnettu siitä, että - äänilähde (KY) käsittää mainitulle mittaukselle vasteelliset elimet (PC, MM) yksittäisen kaiutinyksikön toiminnan ohjaamiseksi yksilöllisesti sen mittaustiedon perusteella, jonka kyseinen kaiutinyksikkö on lähettänyt 35 yhteiselle äänilähteelle. 16 97576

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut elimet käsittävät yhteisen ääni-informaatiolähteen (KY) yhteydessä olevan massamuistin (MM) ja hakuelimet (PC) massamuistille talle- 5 tetun ääni-informaation hakemiseksi kaiutinyksikön tunnisteen ja mittaustuloksen perusteella.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tarkkailuelimet käsittävät tutkan (DT) ihmisten liikkumisen havainnointia varten.

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tarkkailuelimet käsittävät äänenpaineen anturin (PL) kaiutinyksikön ympäristössä vallitsevan äänenpainetason mittaamiseksi.

11. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, 15 tunnettu siitä, että yhteinen äänilähde (KY) käsittää radiovastaanottimen (RR) ääni-informaation ja mahdollisen ohjaustiedon vastaanottamiseksi radioteitse.

12. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kaiutinyksiköt (KP) ja yhtei- 20 nen äänilähde (KY) on kytketty paikallisverkkoon (LAAN), jossa kommunikointi tapahtuu pakettikytkentäisesti. 17 97576