JP2004064329A - デジタル信号の伝送方法、デジタル信号の伝送方式、外部ユニットおよびオーディオシステム - Google Patents

Abstract

【課題】自動車に配設される可聴音波形用信号線などの信号線を用いて、外部ユニット４からヘッドユニットへデジタル信号を伝送すること。アナログ入力式のヘッドユニットおよびデジタル入力式のヘッドユニットのどちらに対しても信号を出力すること。
【解決手段】外部ユニット４は、デジタル信号を抵抗５５（５７），５４で分圧した後、接続部材３２，３３に接続されている２つの信号線へ平衡型で出力する。ヘッドユニットは、接続部材３３に接続されている残りの１本の信号線を基準として、２つの信号線の電圧を検出し、その電圧差を増幅する。また、ローパスフィルタ４０の抵抗素子であって信号線の終端抵抗素子である並列抵抗素子５４に、分圧されたデジタル信号を印加する。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号の伝送方法、デジタル信号の伝送方式、外部ユニットおよびオーディオシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、自動車内に配設される従来のオーディオシステムを示すシステム構成図である。
【０００３】
従来のオーディオシステムでは、チェンジャユニット１２１においてコンパクトディスクなどの波形データをアナログの波形信号に変換する。波形信号は、外部ユニット接続ケーブル１２２の信号線を介してヘッドユニット１２３まで伝送され、さらにスピーカケーブル１２４を介してスピーカ１２５まで伝送される。スピーカ１２５は、この波形信号のエンベロープに従って振動板を振動させて、音声や音楽などの可聴音を出力する。
【０００４】
以下、このスピーカ１２５から可聴音を出力することができるアナログの波形信号を可聴音波形信号と記載する。また、スピーカケーブル１２４などのその可聴音波形信号を伝送するための信号線を可聴音波形用信号線と記載する。
【０００５】
そして、このような従来のオーディオシステムでは、可聴音波形信号が、チェンジャユニット１２１からスピーカ１２５まで伝送される。そのため、チェンジャユニット１２１から出力される信号の当初の波形と比べて、スピーカ１２５に入力される信号の波形は、なまっていたり、減衰していたりしている。このように、スピーカ１２５に供給される可聴音波形信号の波形は、チェンジャユニット１２１から出力される可聴音波形信号の波形とは異なる波形となる。したがって、従来のオーディオシステムにおいては、コンパクトディスクが本来持っている音質を再現することは難しい。
【０００６】
そこで、従来の一部のオーディオシステムでは、チェンジャユニット１２１からデジタルの波形データあるいはそれを変調したデジタル変調信号を出力し、光ケーブルあるいは同軸ケーブルを介してヘッドユニット１２３に伝え、ヘッドユニット１２３において、可聴音波形信号を生成することが実施されている。このように、従来の一部のオーディオシステムでは、チェンジャユニット１２１からヘッドユニット１２３までの間がデジタル化されて、可聴音波形信号が伝送される距離が短くなり、音質が改善される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の一部のオーディオシステムを使用することで、チェンジャユニット１２１からヘッドユニット１２３へ、波形データなどのデジタルデータあるいはそれを変調したデジタル変調信号などを伝送させる場合、当然のことながら、チェンジャユニット１２１とヘッドユニット１２３との両方を、デジタル用のものに一度に交換したり、アナログとデジタルの両方の入力が可能なものを用意したりする必要がある。
【０００８】
しかも、工場の生産ラインにおいて自動車に配設される外部ユニット接続ケーブル１２２は、このようなデジタル変調信号などを伝送することができない。したがって、外部ユニット接続ケーブル１２２とは別に、新たに同軸ケーブルや光ケーブルなどのケーブルを車内に引き回し、この新たなケーブルを用いてチェンジャユニット１２１とヘッドユニット１２３とを接続する必要がある。
【０００９】
その結果、従来のオーディオシステムにおいて、音質を改善するためにチェンジャユニット１２１からヘッドユニット１２３までの信号伝送をデジタル化しようとした場合、デジタル用またはアナログとデジタル兼用のチェンジャユニット１２１やヘッドユニット１２３などに加えて高価な光ケーブルなどを購入する必要がある。しかも、新たなケーブルを引き回すための工賃などを支払わなければならない。
【００１０】
本発明は、以上のような課題を解決し、自動車内等に配設されるアナログ用の可聴音波形用信号線などの信号線を用いても、波形データなどのデジタルデータやデジタル変調信号などのデジタル信号を伝送することができるデジタル信号の伝送方法、デジタル信号の伝送方式およびオーディオシステムを得ることを目的とする。
【００１１】
本願の他の発明は、アナログ入力式のヘッドユニットおよびデジタル入力式のヘッドユニットのどちらに対しても信号を出力することができる外部ユニットおよびオーディオシステムを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデジタル信号の伝送方法は、デジタル信号を伝送するデジタル信号の伝送方法であって、少なくとも３本の信号線を用い、デジタル信号の送信側では、デジタル信号およびデジタル信号とは逆相のデジタル信号を抵抗分圧して、少なくとも３本の信号線の中から選択された２本の信号線へ出力し、デジタル信号の受信側では、少なくとも３本の信号線の中の残りの信号線を基準として選択された２本の信号線の電圧を検出して、それら選択された２本の信号線の電圧の電圧差を増幅するものである。
【００１３】
本発明に係るデジタル信号の伝送方式は、デジタル信号を伝送するデジタル信号の伝送方式であって、少なくとも３本の信号線を使用し、少なくとも３本の信号線の中から選択された２本の信号線の両端において、残りの信号線との間に終端抵抗素子を接続し、選択された２本の信号線の一端側から、残りの信号線を基準として、終端抵抗素子と分圧抵抗素子とで抵抗分圧した上記デジタル信号を平衡型で入力し、信号線の他端側では、残りの信号線を基準として、２本の信号線の電圧を検出するとともに、それら２本の信号線の電圧差を同相ノイズ除去アンプで増幅するものである。
【００１４】
本発明に係るオーディオシステムは、デジタル信号を出力する外部ユニットと、デジタル信号を可聴音波形信号へ変換するデジタル入力機能を有するヘッドユニットと、可聴音波形信号のエンベロープに従って可聴音を出力するスピーカと、を備えるオーディオシステムであって、外部ユニットとヘッドユニットとを少なくとも３本の信号線で接続し、少なくとも３本の信号線の中から選択された２本の信号線の両端において、残りの信号線との間に終端抵抗素子を接続し、外部ユニットは、残りの信号線を基準として、終端抵抗素子と分圧抵抗素子とで抵抗分圧したデジタル信号を、選択された２本の信号線へ平衡型で出力し、デジタル入力機能を有するヘッドユニットは、残りの信号線を基準として、２本の信号線の電圧を検出するとともに、それら２本の信号線の電圧差を同相ノイズ除去アンプで増幅し、その増幅された信号に基づいて可聴音波形信号を生成するものである。
【００１５】
本発明に係るオーディオシステムは、さらに、終端抵抗素子は、１００Ωよりも小さい抵抗値であるとともに、外部ユニットが２本の信号線へ出力するデジタル信号の振幅は、０．１Ｖ以下であるものである。
【００１６】
本願の他の発明に係る外部ユニットは、Ｌチャンネル用の接続部材と、Ｒチャンネル用の接続部材と、グランドに接続されるグランド用の接続部材と、Ｌチャンネル用の波形データおよびＲチャンネル用の波形データを出力する音源と、Ｌチャンネル用の波形データをＬチャンネル用の可聴音波形信号へ変換してＬチャンネル用の接続部材へ出力するとともに、Ｒチャンネル用の波形データをＲチャンネル用の可聴音波形信号へ変換してＲチャンネル用の接続部材へ出力する変換手段と、Ｌチャンネル用の接続部材と変換手段との間およびＲチャンネル用の接続部材と変換手段との間に設けられる２つのローパスフィルタと、を備える外部ユニットであって、各ローパスフィルタは、Ｌチャンネル用の接続部材と変換手段との間にあるいはＲチャンネル用の接続部材と変換手段との間に並列に接続されるコンデンサ、変換手段とコンデンサとの間に直列に接続される直列抵抗素子、並びに、コンデンサとグランドとの間に接続される並列抵抗素子と、を備え、Ｌチャンネル用の波形データおよびＲチャンネル用の波形データを変調したデジタル変調信号および、このデジタル変調信号と位相が１８０度ずれた逆相のデジタル変調信号を生成する変調手段と、変換手段および変調手段の動作を制御する制御手段と、を設け、デジタル変調信号を一方のコンデンサと並列抵抗素子との間に供給し、逆相のデジタル変調信号を他方のコンデンサと並列抵抗素子との間に供給するものである。
【００１７】
本願の他の発明に係る外部ユニットは、さらに、コンデンサと並列抵抗素子との間と、変調手段との間に、分圧抵抗素子を設けるものである。
【００１８】
好ましくは、並列抵抗素子は、１００Ωよりも小さい抵抗値であるとともに、分圧抵抗素子は、デジタル変調信号あるいは逆相のデジタル変調信号によって並列抵抗素子に発生する電圧が０．１Ｖ以下となるような抵抗値であるものである。
【００１９】
本願の他の発明に係る外部ユニットは、さらに、制御手段は、変換手段および変調手段を択一的に動作させるものである。
【００２０】
好ましくは、Ｌチャンネル用の接続部材およびＲチャンネル用の接続部材に、ミュート回路を接続し、制御手段は、変調手段を動作させている期間は、ミュート回路を動作させない状態に維持するものである。
【００２１】
本願の他の発明に係る外部ユニットは、さらに、制御手段は、変換手段および変調手段を共に動作させるものである。
【００２２】
本願の他の発明に係るオーディオシステムは、少なくとも２つのスピーカと、各スピーカへ可聴音波形信号を出力するとともに、デジタル入力機能を有するヘッドユニットと、上述するいずれか１つの外部ユニットと、デジタル入力機能を有するヘッドユニットと外部ユニットとを接続する少なくとも３本の可聴音波形用信号線と、を備え、ヘッドユニットは、少なくとも３本の可聴音波形用信号線から入力されるデジタル変調信号と逆相のデジタル変調信号との電圧差を増幅することでデジタル変調信号を再生し、この再生したデジタル信号に基づいてＬチャンネル用の可聴音波形信号およびＲチャンネル用の可聴音波形信号を生成するものである。
【００２３】
本願の他の発明に係るオーディオシステムは、少なくとも２つのスピーカと、各スピーカへ可聴音波形信号を出力するとともに、アナログ入力機能を有するヘッドユニットと、上述するいずれか１つの外部ユニットと、デジタル入力機能を有するヘッドユニットと外部ユニットとを接続する少なくとも３本の可聴音波形用信号線と、を備え、外部ユニットは可聴音波形信号を出力し、ヘッドユニットは、可聴音波形信号を各スピーカへ出力するものである。
【００２４】
本願の他の発明に係るオーディオシステムは、少なくとも２つのスピーカと、各スピーカへ可聴音波形信号を出力するとともに、アナログ入力機能を有するヘッドユニットと、請求項５から１０の中のいずれか１項記載の外部ユニットと、ヘッドユニットに接続される変換アダプタと、変換アダプタと外部ユニットとを接続する少なくとも３本の可聴音波形用信号線と、を備え、変換アダプタは、少なくとも３本の可聴音波形用信号線から入力されるデジタル変調信号と逆相のデジタル変調信号との電圧差を増幅することでデジタル変調信号を再生し、この再生したデジタル信号に基づいてＬチャンネル用の可聴音波形信号およびＲチャンネル用の可聴音波形信号を生成してヘッドユニットへ出力するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るデジタル信号の伝送方法、デジタル信号の伝送方式、外部ユニットおよびオーディオシステムを、図面に基づいて説明する。なお、デジタル信号の伝送方法およびデジタル信号の伝送方式は、オーディオシステムの構成および動作の一部として説明する。
【００２６】
実施の形態１．
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態１に係るオーディオシステムのユニット構成およびユニット配置を示すシステム構成図である。このオーディオシステムは、自動車用の所謂カーオーディオシステムであり、自動車１に配設されるものである。
【００２８】
オーディオシステムは、自動車１のダッシュボードに配置されるヘッドユニット２と、自動車１のドアや後部座席裏に配設される複数個のスピーカ３と、トランクルーム内などに配設される外部ユニットとなるチェンジャユニット４と、を備える。
【００２９】
チェンジャユニット４とヘッドユニット２とは、外部ユニット接続ケーブル５で接続されている。チェンジャユニット４が自動車１のトランク内に配設される場合、この外部ユニット接続ケーブル５の全長は、３ｍ以上、８ｍ以下になる。ヘッドユニット２と各スピーカ３とは、スピーカケーブル６で接続されている。これら外部ユニット接続ケーブル５やスピーカケーブル６は、工場の生産ラインにおいて内装などが施されていない状態において、自動車１のフレーム内や内装の裏側などに配設される。
【００３０】
スピーカケーブル６は、一対の信号線が絶縁材で被覆されたものである。このスピーカケーブル６は、ヘッドユニット２から出力されたアナログの可聴音波形信号を、スピーカ３まで伝送するものである。スピーカ３は、この可聴音波形信号のエンベロープに従って振動板を振動させ、音声や音楽などの可聴音を出力する。人が聞くことができる音の周波数は、２０〜２００ｋＨｚである。
【００３１】
このように数百ｋＨｚ以下の低周波の可聴音波形信号を伝送するスピーカケーブル６の信号線は、一般的に、その太さのみが規定される。実際には、１ｍｍから４ｍｍの太さの信号線が多用されている。また、信号線の特性インピーダンスはほとんど問題とならない。そのため、一対の信号線は、単に、互いに平行となるように絶縁材で被覆されている。以下、可聴音波形信号を伝送する信号線を、上述したように、可聴音波形用信号線と記載する。
【００３２】
図２は、図１中の外部ユニット接続ケーブル５の断面図である。
【００３３】
外部ユニット接続ケーブル５は、絶縁材で被覆されている電源線１１、絶縁材で被覆されている電源グランド線１２、絶縁材で被覆されている複数本の制御信号線１３、アナログ音声信号伝送ケーブル１４などで構成されている。
【００３４】
また、これらのケーブル１４および配線１１，１２，１３は、アルミニウムなどの導電性のシールド箔１５で被覆され、さらにそのシールド箔１５は絶縁材１６で被覆されている。シールド箔１５は、剥き出しのシールド用グランド線１７と接触している。このように、シールド用グランド線１７と接続されたシールド箔１５で被覆することで、制御信号線１３やアナログ音声信号伝送ケーブル１４などと、自動車１の金属フレーム（グランド電位）との電気的な結合や干渉を防止することができる。また、制御信号線１３やアナログ音声信号伝送ケーブル１４などからの不要輻射を抑制することができる。
【００３５】
アナログ音声信号伝送ケーブル１４は、絶縁材で被覆されているＬチャンネル用の可聴音波形用信号線１８、絶縁材で被覆されているＲチャンネル用の可聴音波形用信号線１９、および、絶縁材で被覆されているグランド用の可聴音波形用信号線２０と、これらをまとめて被覆する絶縁材２１と、からなる。Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９およびグランド用の可聴音波形用信号線２０は、互いに平行となるように、絶縁材２１で被覆されている。
【００３６】
なお、これら３本の可聴音波形用信号線１８，１９，２０は、スピーカケーブル６と同様に、その太さのみが規定され、ＡＷＧ２８程度の太さの信号線が用いられる。
【００３７】
図３は、図１中のチェンジャユニット４を示す回路図である。
【００３８】
チェンジャユニット４は、外部ユニット接続ケーブル５の各制御信号線１３が接続される複数個の制御信号用の接続部材３１と、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８が接続されるＬチャンネル用の接続部材３２と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９が接続されるＲチャンネル用の接続部材３３と、グランド用の可聴音波形用信号線２０が接続されるグランド用の接続部材３４と、を備える。グランド用の接続部材３４は、チェンジャユニット４のグランド３５に接続される。また、チェンジャユニット４には、他にも、電源線１１あるいは電源グランド線１２などが接続される図示外の接続部材がある。チェンジャユニット４は、この電源線１１から供給される電力で動作する。
【００３９】
チェンジャユニット４は、複数個の制御信号用の接続部材３１およびディップスイッチ３６が接続される制御手段としてのチェンジャコントローラ３７と、複数枚のコンパクトディスク（ＣＤ：Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｋ）が挿入される音源としてのＣＤチェンジャ本体３８と、を備える。
【００４０】
ＣＤチェンジャ本体３８は、選択されたコンパクトディスクの音楽ファイルを読出し、この音楽ファイルに記述されているデジタルの波形データを読み出して出力するものである。コンパクトディスクのファイルに基づいて出力される波形データには、Ｌチャンネル用のデジタルの波形データと、Ｒチャンネル用のデジタルの波形データとがある。
【００４１】
Ｌチャンネル用のデジタルの波形データは、変換手段の一部であるＬチャンネル用のＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　Ａｎａｌｏｇ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３９で可聴音波形信号に変換される。Ｌチャンネル用の可聴音波形信号は、Ｌチャンネル用のローパスフィルタ４０で可聴周波数よりも高い高周波成分を取り除かれた後、Ｌチャンネル用の接続部材３２へ出力される。これにより、チェンジャユニット４からＬチャンネル用の可聴音波形用信号線１８へ、Ｌチャンネル用の可聴音波形信号が出力される。また、チェンジャユニット４からヘッドユニット２へ、Ｌチャンネル用の可聴音波形信号が伝送されることになる。
【００４２】
Ｒチャンネル用のデジタルの波形データは、変換手段の一部であるＲチャンネル用のＤＡＣ４１で可聴音波形信号に変換される。Ｒチャンネル用の可聴音波形信号は、Ｒチャンネル用のローパスフィルタ４２で可聴周波数よりも高い高周波成分を取り除かれた後、Ｒチャンネル用の接続部材３３へ出力される。これにより、チェンジャユニット４からＲチャンネル用の可聴音波形用信号線１９へ、Ｒチャンネル用の可聴音波形信号が出力される。また、チェンジャユニット４からヘッドユニット２へ、Ｒチャンネル用の可聴音波形信号が伝送されることになる。
【００４３】
また、Ｌチャンネル用のデジタルの波形データおよびＲチャンネル用のデジタルの波形データは、変調手段であるデジタル変調回路５１へ入力される。このデジタル変調回路５１は、Ｌチャンネル用のデジタルの波形データおよびＲチャンネル用のデジタルの波形データを、「ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）−６０９５８　ＴＹＰＥ−２」（所謂Ｓ／ＰＤＩＦ）の規格に準拠するデジタル変調信号に変換する。なお、「ＩＥＣ−６０９５８　ＴＹＰＥ−２」の規格では、このデジタル変調信号をデジタルオーディオ信号と呼んでいる。
【００４４】
この「ＩＥＣ−６０９５８　ＴＹＰＥ−２」の規格は、デジタルの波形データをデジタル変調信号に変換して伝送する規格の中の１つである。そして、その他のデジタル伝送規格と同様に、信号を伝送する信号線の種類や特性インピーダンス、信号のフォーマット、信号の振幅や周波数などの各種の要件が規定されている。
【００４５】
また、「ＩＥＣ−６０９５８　ＴＹＰＥ−２」の規格には、不平衡型で伝送する場合と、デジタル変調信号を平衡型（差動）で伝送する場合との、二種類の伝送方式が規定されている。
【００４６】
不平衡型でデジタル変調信号を伝送する場合には、同軸ケーブルや、光ケーブルを使用する。同軸ケーブルは、円筒形状の絶縁部材の中心に一方の信号線を配設するとともに、絶縁部材の周囲に他方のグランド用の信号線としてのシールド箔を配設したものである。そして同軸ケーブルの２つの信号線の間のインピーダンスは、信号線全長に亘って７５Ωとなるように形成されている。また、０．５Ｖプラスマイナス２０％（０．４Ｖ以上、０．６Ｖ以下）の振幅のデジタル変調信号を使用する。これにより、不平衡型でデジタル変調信号を伝送する場合には、約１０ｍの長さの同軸ケーブルの一端からデジタル変調信号を入力して、そのデジタル変調信号と同様の波形の信号を、同軸ケーブルの他端において検出することができる。つまり、デジタル変調信号を約１０ｍ伝送することができる。
【００４７】
平衡型でデジタル変調信号を伝送する場合には、ＸＬＲケーブル（バランスケーブル）や、光ケーブルを使用する。ＸＬＲケーブルは、絶縁体に被覆された複数本の信号線が互いに平行となるように被覆されているものであり、信号線全長に亘って一定の特性インピーダンスになっている。また、互いに逆相で変化する３〜１０Ｖの振幅の２つのデジタル変調信号を使用する。これにより、平衡型でデジタル変調信号を伝送する場合には、約数百メートルの長さのＸＬＲケーブルの一端から、２つの信号線それぞれにデジタル変調信号を入力するとともに、ＸＬＲケーブルの他端側において得られる２つの波形信号の差をとることで、ＸＬＲケーブルの他端側においてデジタル変調信号と同様の波形の信号を検出することができる。つまり、デジタル変調信号を数百メートル伝送することができる。
【００４８】
なお、波形データを伝送する他のデジタル伝送規格としては、たとえば「ＩＥＣ−６０９５８　ＴＹＰＥ−１」（所謂ＡＥＳ／ＥＢＵ）がある。このデジタル伝送規格でも、信号線全長に亘って一定の特性インピーダンスであるＸＬＲケーブルを使用することが規定されている。
【００４９】
このように各種のデジタル伝送規格では、特性インビーダンスが所定の値に揃っている信号線やケーブルを使用することが前提となっている。
【００５０】
しかしながら、この実施の形態１においてチェンジャユニット４とヘッドユニット２とを接続するアナログ音声信号伝送ケーブル１４や可聴音波形用信号線１８，１９，２０は、可聴音波形信号などの低周波のアナログの波形信号を伝送するために用いられる信号線である。そして、このアナログ音声信号伝送ケーブル１４の可聴音波形用信号線１８，１９，２０は、上述するように、所定の一定の特性インピーダンスであることは保証されていない。
【００５１】
実際に、従来においては、アナログ音声信号伝送ケーブル１４の２本の可聴音波形用信号線（たとえばＬチャンネル用の可聴音波形用信号線１８とグランド用の可聴音波形用信号線２０と）の一端から、「ＩＥＣ−６０９５８　ＴＹＰＥ−２」の規格に準拠する不平衡型のデジタル変調信号を入力しても、波形が乱れてしまい、その他端においてデジタル変調信号の波形を再生することはできない。
【００５２】
また、アナログ音声信号伝送ケーブル１４の３本の可聴音波形用信号線１８，１９，２０の一端から、「ＩＥＣ−６０９５８　ＴＹＰＥ−２」の規格に準拠する平衡型のデジタル変調信号を入力しても、波形が乱れてしまい、その他端においてデジタル変調信号の波形を再生することはできない。
【００５３】
そこで、この実施の形態１では、デジタル変調回路５１から出力される、「ＩＥＣ−６０９５８　ＴＹＰＥ−２」の規格に準拠するデジタル変調信号を、そのままに可聴音波形用信号線１８，１９，２０へ出力するのではなく、デジタル変調信号を下記の工夫点で変換した上で、可聴音波形用信号線１８，１９，２０へ出力する。
【００５４】
具体的には、第一に、Ｌチャンネル用のローパスフィルタ４０およびＲチャンネル用のローパスフィルタ４２は、それぞれ、接続部材３２，３３とＤＡＣ３９，４１との間に並列に接続されるコンデンサ５２と、コンデンサ５２とＤＡＣ３９およびコンデンサ５２とＤＡＣ４１との間に直列に接続される直列抵抗素子５３と、コンデンサ５２とグランド３５との間に接続される並列抵抗素子５４と、で構成する。なお、直列抵抗素子５３は、コンデンサ５２とＤＡＣ３９およびコンデンサ５２とＤＡＣ４１との間にそれぞれ直列に接続されるので、なるべく小さい抵抗値が好ましい。
【００５５】
なお、このように、Ｌチャンネル用の接続部材３２とグランド３５との間に接続することで、後述するように、並列抵抗素子５４は、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８と、グランド用の可聴音波形用信号線２０との間に接続されることになる。また、Ｒチャンネル用の接続部材３３とグランド３５との間に接続することで、後述するように、並列抵抗素子５４は、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９と、グランド用の可聴音波形用信号線２０との間に接続されることになる。
【００５６】
第二に、デジタル変調回路５１から出力されるデジタル変調信号は、分圧抵抗素子５５を介して、Ｌチャンネル用のローパスフィルタ４０のコンデンサ５２と並列抵抗素子５４との間に印加する。また、デジタル変調信号は、インバータ５６で反転する。反転されたデジタル信号は、Ｌチャンネル用のローパスフィルタ４０に供給されているデジタル信号とは位相が１８０度ずれた逆相になっている。この逆相のデジタル変調信号は、分圧抵抗素子５７を介して、Ｒチャンネル用のローパスフィルタ４２のコンデンサ５２と並列抵抗素子５４との間に印加する。並列抵抗素子５４は、デジタル変調信号にとって終端抵抗素子となる。なお、デジタル変調信号をＲチャンネル側に入力するとともに、逆相のデジタル変調信号をＬチャンネル側に入力してもよい。これにより、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９とは、互いに逆相で変化するデジタル変調信号を伝送することになる。通信方式は、平衡型となる。つまり、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９とには、グランド用の可聴音波形用信号線２０を基準として、デジタル変調信号が平衡型で入力されることになる。
【００５７】
第三に、並列抵抗素子５４は、１００Ωよりも小さい抵抗値、好ましくは５０Ωよりも小さい抵抗値とする。これにより、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９とは、高周波的には、低い抵抗値にて終端される。その結果、この並列抵抗素子５４を１００Ω以上とした場合に比べて、可聴音波形用信号線１８，１９，２０の両端部分での信号の反射などが生じ難くなり、波形品質が改善される。
【００５８】
第四に、分圧抵抗素子５５，５７は、並列抵抗素子５４の抵抗値の４倍以上、１０倍以下の抵抗値に、好ましくは、５倍以上、７倍以下の抵抗値にして、デジタル変調信号の振幅を０．１Ｖ以下にする。したがって、たとえば、デジタル変調回路５１から５Ｖないしは３．３Ｖなどのロジックレベルの振幅のデジタル変調信号が出力される場合には、そのデジタル変調回路５１から出力されるデジタル変調信号の振幅は、０．１Ｖ以下の振幅にまで減らされて、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８へ出力される。同様に、インバータ５６から５Ｖないしは３．３Ｖなどのロジックレベルの振幅のデジタル変調信号が出力される場合には、インバータ５６から出力される０．５Ｖの振幅の逆相のデジタル変調信号の振幅は、０．１Ｖ以下の振幅にまで減らされて、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９へ出力される。その結果、振幅が０．１Ｖ以上である場合には、可聴音波形用信号線１８，１９，２０の両端部分での信号の反射などによって積分されたような波形が出力されるが、そのような積分波形が少なくなり、波形品質が改善される。
【００５９】
この第一から第四の工夫によってデジタル変調信号を変換することで、８ｍのアナログ音声信号伝送ケーブル１４（互いに平行に配設される３本の可聴音波形用信号線１８，１９，２０）の一端から平衡型にてデジタル変調信号を入力し、その他端においてＬチャンネル用の可聴音波形用信号線１８の電圧とＲチャンネル用の可聴音波形用信号線１９の電圧との電圧差を検出することで、デジタル変調信号の波形を再生することができる。
【００６０】
また、第一から第四の工夫によってデジタル変調信号を変換することで、アナログ音声信号伝送ケーブル１４（互いに平行に配設される３本の可聴音波形用信号線１８，１９，２０）に、同相ノイズやインパルスノイズなどが重畳されてしまった場合であっても、可聴音波形用信号線１８，１９，２０の他端において、デジタル変調信号の波形を正しく再生することができる。
【００６１】
さらに、第一から第四の工夫によってデジタル変調信号を変換することで、不要輻射を減らすことができる。ＦＣＣ（Ｆｅｄｅｒａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）規格のクラスＢ基準を満たすことができる。
【００６２】
特に、並列抵抗素子５４の抵抗値を５０Ω以下とし、分圧抵抗素子５５，５７の抵抗値を並列抵抗素子５４の抵抗値の５倍以上とし、さらに、可聴音波形用信号線１８，１９，２０に入力される信号の振幅を２０ｍＶとすることで、デジタル変調信号の波形とほぼ相似形の波形を、アナログ音声信号伝送ケーブル１４（互いに平行に配設される３本の可聴音波形用信号線１８，１９，２０）の他端において再生することができる。
【００６３】
なお、３ｍから８ｍのアナログ音声信号伝送ケーブル１４（互いに平行に配設される３本の可聴音波形用信号線１８，１９，２０）の一端から平衡型でデジタル変調信号を入力したとしても、並列抵抗素子５４が１００Ω以上である場合や、分圧抵抗素子５５，５７の抵抗値が並列抵抗素子５４の抵抗値の４倍よりも小さくて、可聴音波形用信号線１８，１９，２０に入力される信号の振幅が０．１Ｖを超えてしまうような場合には、デジタル変調信号の反射の影響や、デジタル変調信号の波形のなまりが大きくなる。そして、アナログ音声信号伝送ケーブル１４（互いに平行に配設される３本の可聴音波形用信号線１８，１９，２０）の一端から入力されたデジタル変調信号は、アナログ音声信号伝送ケーブル１４（互いに平行に配設される３本の可聴音波形用信号線１８，１９，２０）の他端においては、それが積分されてしまったような階段状の波形になってしまう。その結果、可聴音波形用信号線１８，１９，２０の他端において、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９との電圧差を検出したとしても、デジタル変調信号の波形を再生しにくくなる。
【００６４】
チェンジャコントローラ３７は、複数個の制御信号用の接続部材３１から入力される制御信号と、ディップスイッチ３６に設定されている設定情報とに基づいて、ＣＤチェンジャ本体３８と、デジタル変調回路５１と、２つのＤＡＣ３９，４１と、２つのミュート回路としてのミュートトランジスタ４３と、を制御する。ミュートトランジスタ４３は、ローパスフィルタ４０，４２のコンデンサ５２および並列抵抗素子５４の全体と並列に接続されている。
【００６５】
具体的には、外部ユニット接続ケーブル５の電源線１１から電力が供給されると、チェンジャコントローラ３７は、ＣＤチェンジャ本体３８、デジタル変調回路５１および２つのＤＡＣ３９，４１を停止するとともに、２つのミュートトランジスタ４３をオン制御する。これにより、電源投入時に、不用意な信号がアナログ音声信号伝送ケーブル１４へ出力されてしまうことは無い。
【００６６】
制御信号用の接続部材３１から起動信号が入力されると、チェンジャコントローラ３７は、たとえば、ＣＤチェンジャ本体３８に、一番目のコンパクトディスクの１曲目のデジタルの波形データを出力させる。
【００６７】
また、その起動信号と前後して制御信号用の接続部材３１からアナログ出力の出力選択信号が入力されると、チェンジャコントローラ３７は、２つのＤＡＣ３９，４１を起動するとともに、ミュートトランジスタ４３をオフ制御する。そして、次の出力選択信号が入力されるまでの間、デジタル変調回路５１は、常に停止している。これにより、チェンジャユニット４からアナログ音声信号伝送ケーブル１４へは、アナログの可聴音波形信号が出力される。なお、このアナログ出力の場合、チェンジャコントローラ３７は、ＤＡＣ３９，４１から可聴音波形信号が出力されていないときなどには、ミュートトランジスタ４３をオン制御する。
【００６８】
逆に、起動信号と前後して制御信号用の接続部材３１からデジタル出力の出力選択信号が入力されると、チェンジャコントローラ３７は、デジタル変調回路５１を起動する。この間、２つのＤＡＣ３９，４１は、常に停止する。且つ、ミュートトランジスタ４３は、常にオフ制御される。これにより、チェンジャユニット４からアナログ音声信号伝送ケーブル１４へは、デジタル変調信号が出力される。
【００６９】
このように、起動信号と前後して出力選択信号が入力されることで初めてＤＡＣ３９，４１あるいはデジタル変調回路５１が動作するので、たとえば、アナログ入力式のヘッドユニット２と後述するデジタル入力式のヘッドユニット７とを取り違えて取り付けてしまったとしても、これらヘッドユニット２，７へ誤った信号を出力してしまうことはない。これにより、ヘッドユニット２，７の破壊や異音の出力を防止することができる。
【００７０】
なお、チェンジャコントローラ３７は、ディップスイッチ３６において予めアナログ出力かあるいはデジタル出力かが設定されている場合には、ディップスイッチ３６の設定にしたがう方式で出力する。これにより、出力選択信号を出力することができないヘッドユニットへも、そのヘッドユニットに合う信号を選択して出力することができる。
【００７１】
図４は、図１中のヘッドユニット２を示す回路図である。
【００７２】
このヘッドユニット２は、スピーカケーブル６として可聴音波形用信号線が接続される複数組のスピーカ用の接続部材６１と、アナログ音声信号伝送ケーブル１４の各可聴音波形用信号線１８，１９，２０が接続される３個のアナログチェンジャ用の接続部材６２，６３，６４と、その他の外部ユニットからの図示外の可聴音波形用信号線が接続される複数組のその他用の接続部材６５と、外部ユニット接続ケーブル５の各制御信号線１３が接続される複数個の制御信号用の接続部材６６と、を備える。なお、図示しないが、接続部材には他にも、電源線１１あるいは電源グランド線１２が接続されるものなどがある。ヘッドユニット２は、この電源線１１へ所定の電力を出力する。また、図示しないが、ヘッドユニット２には、この他にもチューナ機能、テーププレイヤ機能、ＣＤ再生機能などが備わっていてもよい。
【００７３】
なお、その他の外部ユニットとしては、たとえば、ラジオ電波やテレビ電波を受信するチューナユニットや、ＭＤやＤＶＤなどを再生するチェンジャユニットや、アンプユニットや、カーナビゲーションユニットなどがある。その他の外部ユニットと、ヘッドユニット２とは、アナログ音声信号伝送ケーブル１４で接続すればよい。
【００７４】
また、ヘッドユニット２は、各組のスピーカ用の接続部材６１に接続される複数個のアンプ６７と、アナログチェンジャ用の接続部材６２，６３，６４および複数組のその他用の接続部材６５の中から選択された１つの組の接続部材をアンプ６７に接続するソースセレクタ６８と、複数個の制御信号用の接続部材３１、入力デバイス６９および表示デバイス７０が接続されるシステムコントローラ７１と、を備える。
【００７５】
システムコントローラ７１は、オーディオシステムの電源投入とともに起動される。また、たとえば、入力デバイス６９においてコンパクトディスクの再生が選択されると、システムコントローラ７１は、ソースセレクタ６８にアナログチェンジャ用の接続部材６２，６３，６４を選択させるとともに、制御信号用の接続部材３１へＣＤ用のチェンジャユニット４への起動信号を出力する。また、システムコントローラ７１は、制御信号用の接続部材３１へアナログ出力の出力選択信号を出力する。なお、システムコントローラ７１は、必要に応じて表示デバイス７０に情報を表示させる。
【００７６】
これら起動信号およびアナログ出力の出力選択信号が入力されると、チェンジャユニット４は、アナログ音声信号伝送ケーブル１４へ、可聴音波形信号を出力する。このとき、チェンジャユニット４のデジタル変調回路５１は停止しているので、アナログ音声信号伝送ケーブル１４には、可聴音波形信号のみが出力される。
【００７７】
可聴音波形信号は、アナログ音声信号伝送ケーブル１４にて伝送されて、アナログチェンジャ用の接続部材６２，６３，６４に入力され、さらにソースセレクタ６８を介してアンプ６７に入力される。アンプ６７は、この可聴音波形信号を増幅してスピーカ３へ出力する。スピーカ３は、この増幅された可聴音波形信号のエンベロープに従って図示外の振動板を振動させて、音声や音楽などの可聴音を出力する。
【００７８】
以上のように、図３に示すチェンジャユニット４と、図４に示すアナログ入力式のヘッドユニット２とを組み合わせることで、この実施の形態１に係るオーディオシステムは、チェンジャユニット４に挿入されているコンパクトディスクの音楽ファイルに基づいてスピーカ３から音声や音楽などの可聴音を出力することができる。なお、たとえば、アナログ入力およびデジタル入力が可能なヘッドユニットなどのように、他のアナログ入力機能を有するヘッドユニットと、図３に示すチェンジャユニット４とを組み合わせたとしても、同様の効果を得ることができる。
【００７９】
なお、この実施の形態１に係るチェンジャユニット４は、ヘッドユニット２が出力選択信号を出力できないようなものであったとしても、チェンジャユニット４のディップスイッチ３６にアナログ出力を設定することで、選択されたコンパクトディスクの可聴音波形信号をヘッドユニット２へ出力することができる。そして、スピーカ３からは、この可聴音波形信号に基づく音声や音楽などの可聴音が出力される。
【００８０】
次に、図４に示すアナログ入力式のヘッドユニット２を、図５に示すデジタル入力式のヘッドユニット７へ交換した場合のオーディオシステムについて説明する。
【００８１】
このデジタル入力式のヘッドユニット７では、アナログ音声信号伝送ケーブル１４の各可聴音波形用信号線１８，１９，２０は、３個のデジタルチェンジャ用の接続部材８１，８２，８３に接続される。以下の説明では、アナログ音声信号伝送ケーブル１４のＬチャンネル用の可聴音波形用信号線１８が接続される接続部材を、Ｌチャンネル側の接続部材８１と記載し、アナログ音声信号伝送ケーブル１４のＲチャンネル用の可聴音波形用信号線１９が接続される接続部材を、Ｒチャンネル側の接続部材８２と記載する。なお、残りの接続部材は、グランド用の接続部材８３である。グランド用の接続部材８３は、ヘッドユニット７のグランドに接続される。
【００８２】
Ｌチャンネル側の接続部材８１は、並列抵抗素子５４と同じ抵抗値の終端抵抗素子８４を介して、同相ノイズ除去アンプ８５に接続されている。Ｒチャンネル側の接続部材８２も、並列抵抗素子５４と同じ抵抗値の終端抵抗素子８４を介して、同相ノイズ除去アンプ８５に接続されている。グランド用の接続部材８３は、ヘッドユニット７のグランドに接続されている。
【００８３】
なお、このように、Ｌチャンネル側の接続部材８１とグランドとの間に接続することで、後述するように、終端抵抗素子８４は、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８と、グランド用の可聴音波形用信号線２０との間に接続されることになる。また、Ｒチャンネル側の接続部材８２とグランドとの間に接続することで、後述するように、終端抵抗素子８４は、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９と、グランド用の可聴音波形用信号線２０との間に接続されることになる。
【００８４】
同相ノイズ除去アンプ８５は、電流回路８６にエミッタが接続される２つのトランジスタ８７，８８と、各トランジスタ８７，８８のコレクタと電源との間に接続される２つの負荷抵抗素子８９と、各トランジスタ８７，８８のベースに接続される２つのコンデンサ９０と、を備える。そして、Ｌチャンネル側の接続部材８１と、Ｒチャンネル側の接続部材８２とは、このコンデンサ９０にそれぞれ接続されている。
【００８５】
なお、電流回路８６は、グランドに接続されている。したがって、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８の電圧は、グランド用の可聴音波形用信号線２０を基準として検出される。また、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９の電圧は、グランド用の可聴音波形用信号線２０を基準として検出される。
【００８６】
信号経路に直列に接続されるこれらのコンデンサ９０は、接続部材８１，８２に入力される信号の高周波成分のみによる電圧の変化を各トランジスタ８７，８８のベースへ供給する。２つのトランジスタ８７，８８は、それらのベース入力電圧に電圧差が生じると、ベース入力電圧が高いほうのトランジスタ８７，８８により多くの電流が流れる。そして、その電流で負荷抵抗素子８９に電圧が発生する。
【００８７】
ここでは、Ｒチャンネル側の負荷抵抗素子８９の電圧が出力電圧として出力されている。
【００８８】
したがって、Ｌチャンネル側の接続部材８１の電圧がＲチャンネル側の接続部材８２の電圧よりも高周波的に高くなると、Ｒチャンネル側のトランジスタ８８により少ない電流が流れ、出力電圧はハイレベルになる。逆に、Ｌチャンネル側の接続部材８１の電圧がＲチャンネル側の接続部材８２の電圧よりも高周波的に低くなると、Ｒチャンネル側のトランジスタ８８により多くの電流が流れ、出力電圧はローレベルになる。
【００８９】
つまり、チェンジャユニット４のＬチャンネル用の接続部材３２から出力されるデジタル変調信号がハイレベルになると、同相ノイズ除去アンプ８５の出力電圧はハイレベルとなる。逆に、チェンジャユニット４のＬチャンネル用の接続部材３２から出力されるデジタル変調信号がローレベルになると、同相ノイズ除去アンプ８５の出力電圧はローレベルとなる。
【００９０】
また、トランジスタ８７，８８は、その電流増幅率で入力電圧を増幅し、その増幅された電圧を出力電圧として出力する。したがって、Ｌチャンネル側の接続部材８１の電圧に対するＲチャンネル側の接続部材８２の電圧の電位差が小さくとも、出力電圧には、大きな電圧変化が生じる。
【００９１】
その結果、Ｌチャンネル側の接続部材８１と、Ｒチャンネル側の接続部材８２との間の電圧差が、高周波的に４０ｍＶ程度と非常に小さい場合であったとしても、同相ノイズ除去アンプ８５は、「ＩＥＣ−６０９５８　ＴＹＰＥ−２」の規格に準拠する振幅の、不平衡型のデジタル変調信号を出力することができる。
【００９２】
そして、この同相ノイズ除去アンプ８５の出力電圧、すなわちデジタル変調信号は、デジタル復調回路９１に入力される。デジタル復調回路９１は、デジタル変調信号に基づいて、Ｌチャンネル用の波形データと、Ｒチャンネル用の波形データとを再生する。なお、デジタル復調回路９１用の集積回路素子は、たとえばデジタル変調信号の振幅が２００ｍＶ以上あれば、これに基づいて波形データを再生することができる。
【００９３】
また、再生されたＬチャンネル用のデジタルの波形データと、Ｒチャンネル用のデジタルの波形データとはそれぞれ、ＤＡＣ９２において可聴音波形信号に変換された後、ソースセレクタに入力される。
【００９４】
なお、デジタル入力式のヘッドユニット７のシステムコントローラ９３は、デジタル出力の出力選択信号を出力する。
【００９５】
これ以外のデジタル入力式のヘッドユニット７の構成要素は、図４に示すアナログ入力式のヘッドユニット２の構成要素と同一であり、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９６】
そして、このようなデジタル入力式のヘッドユニット７のシステムコントローラ９３は、オーディオシステムの電源投入とともに起動される。また、たとえば、入力デバイス６９においてコンパクトディスクの再生が選択されると、システムコントローラ９３は、ソースセレクタ６８にデジタルチェンジャ用の接続部材８１，８２，８３を選択させるとともに、制御信号用の接続部材６６へＣＤ用のチェンジャユニット４への起動信号を出力する。また、システムコントローラ９３は、制御信号用の接続部材６６へデジタル出力の出力選択信号を出力する。なお、システムコントローラ９３は、必要に応じて表示デバイス７０に情報を表示させる。
【００９７】
これら起動信号およびデジタル出力の出力選択信号の入力されると、チェンジャユニット４は、アナログ音声信号伝送ケーブル１４へ、デジタル変調信号と、逆相のデジタル変調信号とを出力する。このとき、チェンジャユニット４のＤＡＣ３９，４１は停止しているので、アナログ音声信号伝送ケーブル１４には、これらデジタル変調信号のみが出力される。また、チェンジャユニット４のミュートトランジスタ４３は常にオフ状態に維持されるので、デジタル変調信号は確実に出力される。
【００９８】
デジタル変調信号は、アナログ音声信号伝送ケーブル１４にて伝送されて、デジタルチェンジャ用の接続部材８１，８２，８３に入力された後、同相ノイズ除去アンプ８５において、逆相のデジタル変調信号との差分増幅演算（同相ノイズを除去する演算）がなされる。
【００９９】
デジタル復調回路９１は、この同相ノイズ除去アンプ８５の出力電圧から、Ｌチャンネル用のデジタルの波形データと、Ｒチャンネル用のデジタルの波形データとを再生する。再生されたＬチャンネル用のデジタルの波形データと、Ｒチャンネル用のデジタルの波形データはそれぞれ、ＤＡＣ９２において可聴音波形信号に変換される。可聴音波形信号は、ソースセレクタ６８を介してアンプ６７に入力される。アンプ６７は、この可聴音波形信号を増幅してスピーカ３へ出力する。スピーカ３は、この増幅された可聴音波形信号のエンベロープに従って振動板を振動させて、音声や音楽などの可聴音を出力する。
【０１００】
以上のように、図３に示すチェンジャユニット４と、図５に示すデジタル入力式のヘッドユニット７とを組み合わせることで、この実施の形態１に係るオーディオシステムは、チェンジャユニット４に挿入されているコンパクトディスクの音楽ファイルに基づいてスピーカ３から音声や音楽などの可聴音を出力することができる。なお、たとえば、アナログ入力およびデジタル入力が可能なヘッドユニットなどのように、他のデジタル入力機能を有するヘッドユニットと、図３に示すチェンジャユニット４とを組み合わせたとしても、同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
また、チェンジャユニット４からはデジタルの波形データがデジタル変調信号されて出力され、デジタルの波形データはヘッドユニット７において可聴音波形信号へ変換される。そのため、チェンジャユニット４からヘッドユニット７へ可聴音波形信号を伝送した場合に比べて、減衰の少ない可聴音波形信号を各スピーカ３へ供給することができる。その結果、コンパクトディスクの原音に近い品質の良い音をスピーカ３から出力することができる。
【０１０２】
なお、このように、図３に示すチェンジャユニット４と、図５に示すデジタル入力式のヘッドユニット７とを組み合わせた場合、デジタル変調信号は、以下の条件１から４を満たす伝送方式で伝送されている。
【０１０３】
条件１．　グランド用の可聴音波形用信号線２０と、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９との３本の可聴音波形用信号線を使用する。
【０１０４】
条件２．　Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９とは、並列抵抗素子５４および終端抵抗素子８４で終端されている。
【０１０５】
条件３．　デジタル変調信号は、分圧抵抗素子５５と並列抵抗素子５４とで分圧されて、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８の一端側から入力される。逆相のデジタル変調信号は、分圧抵抗素子５５と並列抵抗素子５４とで分圧されて、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９の一端側から入力される。グランド用の可聴音波形用信号線２０は、チェンジャユニット４とヘッドユニット７とのグランド同士を接続している。
【０１０６】
条件４．　ヘッドユニット７では、グランド用の可聴音波形用信号線２０を基準として、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８の電圧と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９の電圧とを同相ノイズ除去アンプ８５へ入力する。この同相ノイズ除去アンプ８５は、それらの電圧同士の差を増幅する。
【０１０７】
また、この実施の形態１に係るチェンジャユニット４は、ヘッドユニット７が出力選択信号を出力できないようなものであったとしても、チェンジャユニット４のディップスイッチ３６にデジタル出力を設定することで、選択されたコンパクトディスクの波形データ（デジタル変調信号）をヘッドユニット７へ出力することができる。そして、スピーカ３からは、この可聴音波形信号に基づく音声や音楽などの可聴音が出力される。
【０１０８】
以上のように、この実施の形態１に係るオーディオシステムでは、ヘッドユニットだけをアナログ入力式のものと、デジタル入力式のものとで入替えるだけで、チェンジャユニット４は、可聴音波形信号およびデジタル変調信号の中の１つの信号を適切に選択して出力することができる。
【０１０９】
しかも、この実施の形態１に係るオーディオシステムでは、チェンジャユニット４からヘッドユニットへ伝送される信号を、アナログの可聴音波形信号からデジタルのデジタル変調信号へ変更する場合に、新たに同軸ケーブルや光ケーブルなどを車内に引き回す必要が無い。このような引き回し作業は専門的な技術を必要とし、且つ、内装を外したりする付随作業工程が多いため、高い作業工賃が発生してしまう。
【０１１０】
その結果、この実施の形態１に係るオーディオシステムでは、アナログ入力式のヘッドユニット２をデジタル入力式のヘッドユニット７へ変更するだけで、新たなケーブルを引き回すなどの作業をすること無しに簡単に且つ安価に、音質をグレードアップすることができる。しかも、極めて小さい振幅のデジタル変調信号を平衡型で伝送しているので、ケーブルからのラジエーションを極めて小さくすることができる。
【０１１１】
この実施の形態１に係るアナログとデジタル兼用のチェンジャユニット４やデジタル入力専用のヘッドユニット７は、アナログ出力専用のチェンジャユニットやアナログ入力専用のヘッドユニット２と比べた場合、追加部品点数が非常に少ない。しかも、その追加される部品は、安価で汎用的な部品である。特に、ローパスフィルタ４０のコンデンサ５２を、デジタル変調信号をケーブル１４に出力するための注入コンデンサとしても兼用するなどして、既存回路の部品との共通化を図っているので、追加する部品点数も少なくなっている。
【０１１２】
したがって、この実施の形態１に係るチェンジャユニット４やデジタル入力式のヘッドユニット７は、同軸ケーブルや光ケーブルなどの専用のケーブルを使用する、従来のデジタル出力式のチェンジャユニットやデジタル入力式のヘッドユニットに比べて、安価なユニットになる。しかも、波形データは、ヘッドユニット７内でデコードされるまではデジタル信号のままで伝送されるので、これら同軸ケーブルや光ケーブルなどの専用のケーブルを使用する従来のデジタル出力式のチェンジャユニットやデジタル入力式のヘッドユニットと同等の音質を得ることができる。
【０１１３】
なお、以上の実施の形態１は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【０１１４】
たとえば、実施の形態１では、アナログ入力式のヘッドユニット２に替えて、同相ノイズ除去アンプ８５、デジタル復調回路９１およびＤＡＣ９２を備えるデジタル入力式のヘッドユニット７を接続する場合を例に説明している。この他にもたとえば、図５に示す同相ノイズ除去アンプ８５、デジタル復調回路９１およびＤＡＣ９２を備える変換アダプタを、アナログ入力式のヘッドユニット２とアナログ音声信号伝送ケーブル１４との間に接続してもよい。そして、このように変換アダプタを用いる場合には、チェンジャユニット４のディップスイッチ３６でデジタル出力を設定すればよい。この変形例に係るオーディオシステムでも、アナログ入力式のヘッドユニット２とアナログ音声信号伝送ケーブル１４との間に変換アダプタを挿入するだけで、新たなケーブルを引き回すこと無しに簡単に且つ安価に、音質をグレードアップすることができる。
【０１１５】
実施の形態１では、ＣＤ用のチェンジャユニット４において、可聴音波形信号と、平衡型のデジタル変調信号とを切り替えて出力している。この他にもたとえば、ＭＤやＤＶＤ用のチェンジャユニットや、ステレオのチューナユニットや、ステレオのアンプユニットや、ステレオ音声出力のカーナビゲーションユニットなどにおいて、可聴音波形信号と、平衡型のデジタル変調信号とを切り替えて出力するようにしてもよい。
【０１１６】
実施の形態１では、チェンジャユニット４などの外部ユニットとヘッドユニット７との間で、アナログ音声信号伝送ケーブル１４を用いてデジタル変調信号を伝送している。この他にもたとえば、家庭内で使用するステレオシステムでのテープデッキユニットやＣＤプレーヤユニットと、アンプユニットとの接続など、音声信号を扱う機器や信号線全般において、本発明のデジタル変調信号を使用しても良い。
【０１１７】
この変形例の場合、外部ユニット接続ケーブル５やアナログ音声信号伝送ケーブル１４だけでなく、２組のスピーカケーブル６でこれらのユニットを接続してもよい。また、各スピーカケーブル６の中の１本の可聴音波形用信号線は共に、グランドに接続する。スピーカケーブル６は非常に安価で且つどこでも入手がし易く、さらに、配線の引き回しが容易で目立たない。そのため、たとえばリビングルームなどにおいて、ＣＤプレーヤユニットを手元に設置するとともに、アンプユニットをスピーカ近くに設置することで、手元でコンパクトディスクを交換できる利便性と、音質の向上との両立を図ることができる。なお、スピーカケーブル６が剥き出しのままである場合には、このようなデジタル変調信号を伝送したときに、スピーカケーブル６から放射される電磁波のレベルがＦＣＣ規格のクラスＢ基準を満たすことができない可能性もある。そのような場合には、必要に応じて、スピーカケーブル６をグランドに接続されたシールド部材などで被覆すればよい。
【０１１８】
実施の形態１では、４つの工夫点にてデジタル変調信号を変換した上で、アナログ音声信号伝送ケーブル１４へ出力している。他にもたとえば、アナログ音声信号伝送ケーブル１４やスピーカケーブル６に比べて信号の反射や減衰が少ないケーブルを使用する場合には、第二から第四の工夫点の中から適宜選択して利用することで、デジタル波形信号を伝送することができる。
【０１１９】
実施の形態１では、ローパスフィルタ４０，４２は、直列抵抗素子５３、コンデンサ５２および並列抵抗素子５４で構成されている。ローパスフィルタ４０，４２は、他にもたとえば、図６に示すように、抵抗素子１０１とコンデンサ１０２とを井桁状に多段に配列して、その多段のローパスフィルタを通過した信号をアンプ１０３で増幅し、さらに、その増幅された可聴音波形信号を、直列抵抗素子５３、コンデンサ５２および並列抵抗素子５４で構成されるローパスフィルタの最終段回路で、フィルタリングするようにしてもよい。なお、このローパスフィルタの２つの入力端子１０４は、ＤＡＣのプラス出力とマイナス出力とに接続される。出力端子１０５は、接続部材３２，３３に接続される。また、このローパスフィルタ４０，４２は、直流キャンセル用のコンデンサ１０６と、無信号時にグランド出力とするための高抵抗素子１０７と、を備える。
【０１２０】
実施の形態１では、ＤＡＣ３９，４１の出力と接続部材３２，３３とは、直接に接続されている。この他にもたとえば、Ｌチャンネル側の例を示す図７のように、ＤＡＣ３９，４１の出力と接続部材３２や図示省略の接続部材３３との間に直列にコンデンサ１１１を配設するとともに、接続部材３２，３３側の配線１１２とグランドとを高い抵抗値の抵抗素子１１３で接続してもよい。これにより、チェンジャユニット４から出力信号が出力されていないときや、チェンジャユニット４が動作していないときには、接続部材３２，３３をグランド電位に維持することができる。
【０１２１】
実施の形態１では、チェンジャユニット４は、アナログ出力である可聴音波形信号と、デジタル出力であるデジタル変調信号の中から選択された１つの信号のみを、アナログ音声信号伝送ケーブル１４へ出力している。この他にもたとえば、可聴音波形信号とデジタル変調信号とを同時に、アナログ音声信号伝送ケーブル１４へ出力してもよい。但し、このように可聴音波形信号とデジタル変調信号とが同時に伝送される場合には、ヘッドユニット２，７側には、それぞれの信号成分のみを抽出するローパスフィルタあるいはハイパスフィルタを設ける必要がある。これらのフィルタは、ヘッドユニット２，７と一体化されていても、あるいは、ヘッドユニット２，７とは別体に形成されて、ヘッドユニット２，７とアナログ音声信号伝送ケーブル１４との間に接続されていてもよい。
【０１２２】
特に、変換アダプタに、これらのローパスフィルタおよびハイパスフィルタを設け、ローパスフィルタから可聴音波形信号を出力させるとともに、ハイパスフィルタからデジタル変調信号を出力させるようにしてもよい。また、ヘッドユニット７をアナログ兼用のものとしてもよい。
【０１２３】
なお、このように可聴音波形信号とデジタル変調信号とを同時に出力する場合、可聴音波形信号とデジタル変調信号とは、同一の音源（実施の形態１ではＣＤチェンジャ本体３８）からの信号あるいはデータに基づくものであってもよいが、互いに異なる音源からの信号あるいはデータに基づくものであってもよい。また、特にデジタル変調信号については、音源以外のたとえばＤＶＤ、テレビ、ナビゲーション装置などの画像データや文字データであっても、さらには複数のソースからのデジタルデータを多重化したものであってもよい。
【０１２４】
実施の形態１では、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９およびグランド用の可聴音波形用信号線２０の３本の信号線を使用している。この場合、グランド用の可聴音波形用信号線２０は、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８との間で並列抵抗素子５４や終端抵抗素子８４が接続されるとともに、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９との間で並列抵抗素子５４や終端抵抗素子８４が接続されることになる。つまり、グランド用の可聴音波形用信号線２０は、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９との共通の１本のグランド用の可聴音波形用信号線となっている。この他にもたとえば、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８に対応させてグランド用の可聴音波形用信号線を設けるとともに、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９に対応させて別のグランド用の可聴音波形用信号線を設けるようにしてもよい。但し、ヘッドユニット７において、グランド用の可聴音波形用信号線を基準として、Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線１８の電圧と、Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線１９の電圧とを検出しているので、共通の１本のグランド用の可聴音波形用信号線２０を使用するほうが、微小な電圧同士の電位差を好適に検出することができる。
【０１２５】
【発明の効果】
本発明では、自動車内等に配設されるアナログ用の可聴音波形用信号線などの信号線を用いても、デジタルの波形データなどのデジタルデータやデジタル変調信号などのデジタル信号を伝送することができる。
【０１２６】
本願の他の発明では、アナログ入力式のヘッドユニットおよびデジタル入力式のヘッドユニットのどちらに対しても信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るオーディオシステムのユニット構成およびユニット配置を示すシステム構成図である。
【図２】図１中の外部ユニット接続ケーブルの断面図である。
【図３】図１中のチェンジャユニットを示す回路図である。
【図４】図１中のアナログ入力式のヘッドユニットを示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るデジタル入力式のヘッドユニットを示す回路図である。
【図６】ローパスフィルタの変形例を示す回路図である。
【図７】デジタル入力式のヘッドユニットの出力部の変形例を示す回路図である。
【図８】従来のオーディオシステムを示すシステム構成図である。
【符号の説明】
２　ヘッドユニット（アナログ入力式）
３　スピーカ
４　チェンジャユニット（外部ユニット）
７　ヘッドユニット（デジタル入力式）
１８　Ｌチャンネル用の可聴音波形用信号線（信号線、可聴音波形用信号線）
１９　Ｒチャンネル用の可聴音波形用信号線（信号線、可聴音波形用信号線）
２０　グランド用の可聴音波形用信号線（信号線、可聴音波形用信号線）
３２　Ｌチャンネル用の接続部材
３３　Ｒチャンネル用の接続部材
３４　グランド用の接続部材
３５　グランド
３７　チェンジャコントローラ（制御手段）
３８　ＣＤチェンジャ本体（音源）
３９　Ｌチャンネル用のＤＡＣ（変換手段の一部）
４０，４２　ローパスフィルタ
４１　Ｒチャンネル用のＤＡＣ（変換手段の一部）
４３　ミュートトランジスタ（ミュート回路）
５１　デジタル変調手段（変調手段）
５２　コンデンサ
５３　直列抵抗素子
５４　並列抵抗素子（終端抵抗素子）
５５　分圧抵抗素子
８４　終端抵抗素子
８５　同相ノイズ除去アンプ

Claims (13)

1. デジタル信号を伝送するデジタル信号の伝送方法であって、
   少なくとも３本の信号線を用い、
   上記デジタル信号の送信側では、上記デジタル信号および上記デジタル信号とは逆相のデジタル信号を抵抗分圧して、上記少なくとも３本の信号線の中から選択された２本の信号線へ出力し、
   上記デジタル信号の受信側では、上記少なくとも３本の信号線の中の残りの信号線を基準として上記選択された２本の信号線の電圧を検出して、それら選択された２本の信号線の電圧の電圧差を増幅することを特徴とするデジタル信号の伝送方法。
2. デジタル信号を伝送するデジタル信号の伝送方式であって、
   少なくとも３本の信号線を使用し、
   上記少なくとも３本の信号線の中から選択された２本の上記信号線の両端において、残りの上記信号線との間に終端抵抗素子を接続し、
   上記選択された２本の信号線の一端側から、上記残りの信号線を基準として、上記終端抵抗素子と分圧抵抗素子とで抵抗分圧した上記デジタル信号を平衡型で入力し、
   上記信号線の他端側では、上記残りの信号線を基準として、上記２本の信号線の電圧を検出するとともに、それら２本の信号線の電圧差を同相ノイズ除去アンプで増幅することを特徴とするデジタル信号の伝送方式。
3. デジタル信号を出力する外部ユニットと、上記デジタル信号を可聴音波形信号へ変換するデジタル入力機能を有するヘッドユニットと、上記可聴音波形信号のエンベロープに従って可聴音を出力するスピーカと、を備えるオーディオシステムであって、
   上記外部ユニットと上記ヘッドユニットとを少なくとも３本の信号線で接続し、
   上記少なくとも３本の信号線の中から選択された２本の上記信号線の両端において、残りの上記信号線との間に終端抵抗素子を接続し、
   上記外部ユニットは、上記残りの信号線を基準として、上記終端抵抗素子と分圧抵抗素子とで抵抗分圧した上記デジタル信号を、上記選択された２本の信号線へ平衡型で出力し、
   上記デジタル入力機能を有するヘッドユニットは、上記残りの信号線を基準として、上記２本の信号線の電圧を検出するとともに、それら２本の信号線の電圧差を同相ノイズ除去アンプで増幅し、その増幅された信号に基づいて上記可聴音波形信号を生成することを特徴とするオーディオシステム。
4. 前記終端抵抗素子は、１００Ωよりも小さい抵抗値であるとともに、
   前記外部ユニットが前記２本の信号線へ出力する前記デジタル信号の振幅は、０．１Ｖ以下であることを特徴とする請求項３記載のオーディオシステム。
5. Ｌチャンネル用の接続部材と、
   Ｒチャンネル用の接続部材と、
   グランドに接続されるグランド用の接続部材と、
   Ｌチャンネル用の波形データおよびＲチャンネル用の波形データを出力する音源と、
   上記Ｌチャンネル用の波形データをＬチャンネル用の可聴音波形信号へ変換して上記Ｌチャンネル用の接続部材へ出力するとともに、上記Ｒチャンネル用の波形データをＲチャンネル用の可聴音波形信号へ変換して上記Ｒチャンネル用の接続部材へ出力する変換手段と、
   上記Ｌチャンネル用の接続部材と上記変換手段との間および上記Ｒチャンネル用の接続部材と上記変換手段との間に設けられる２つのローパスフィルタと、を備える外部ユニットであって、
   上記各ローパスフィルタは、上記Ｌチャンネル用の接続部材と上記変換手段との間にあるいは上記Ｒチャンネル用の接続部材と上記変換手段との間に並列に接続されるコンデンサ、上記変換手段と上記コンデンサとの間に直列に接続される直列抵抗素子、並びに、上記コンデンサと上記グランドとの間に接続される並列抵抗素子と、を備え、
   上記Ｌチャンネル用の波形データおよびＲチャンネル用の波形データを変調したデジタル変調信号および、このデジタル変調信号と位相が１８０度ずれた逆相のデジタル変調信号を生成する変調手段と、
   上記変換手段および上記変調手段の動作を制御する制御手段と、を設け、
   上記デジタル変調信号を一方の上記コンデンサと上記並列抵抗素子との間に供給し、上記逆相のデジタル変調信号を他方の上記コンデンサと上記並列抵抗素子との間に供給することを特徴とする外部ユニット。
6. 前記コンデンサと前記並列抵抗素子との間と、前記変調手段との間に、分圧抵抗素子を設けることを特徴とする請求項５記載の外部ユニット。
7. 前記並列抵抗素子は、１００Ωよりも小さい抵抗値であるとともに、
   前記分圧抵抗素子は、前記デジタル変調信号あるいは前記逆相のデジタル変調信号によって前記並列抵抗素子に発生する電圧が０．１Ｖ以下となるような抵抗値であることを特徴とする請求項６記載の外部ユニット。
8. 前記制御手段は、前記変換手段および前記変調手段を択一的に動作させることを特徴とする請求項５記載の外部ユニット。
9. 前記Ｌチャンネル用の接続部材および前記Ｒチャンネル用の接続部材に、ミュート回路を接続し、
   前記前記制御手段は、前記変調手段を動作させている期間は、前記ミュート回路を動作させない状態に維持することを特徴とする請求項８記載の外部ユニット。
10. 前記制御手段は、前記変換手段および前記変調手段を共に動作させることを特徴とする請求項５記載の外部ユニット。
11. 少なくとも２つのスピーカと、
    上記各スピーカへ可聴音波形信号を出力するとともに、デジタル入力機能を有するヘッドユニットと、
    請求項５から１０の中のいずれか１項記載の外部ユニットと、
    上記デジタル入力機能を有するヘッドユニットと上記外部ユニットとを接続する少なくとも３本の可聴音波形用信号線と、を備え、
    上記ヘッドユニットは、上記少なくとも３本の可聴音波形用信号線から入力される前記デジタル変調信号と前記逆相のデジタル変調信号との電圧差を増幅することでデジタル変調信号を再生し、この再生したデジタル信号に基づいてＬチャンネル用の上記可聴音波形信号およびＲチャンネル用の上記可聴音波形信号を生成することを特徴とするオーディオシステム。
12. 少なくとも２つのスピーカと、
    上記各スピーカへ可聴音波形信号を出力するとともに、アナログ入力機能を有するヘッドユニットと、
    請求項５から１０の中のいずれか１項記載の外部ユニットと、
    上記デジタル入力機能を有するヘッドユニットと上記外部ユニットとを接続する少なくとも３本の可聴音波形用信号線と、を備え、
    上記外部ユニットは前記可聴音波形信号を出力し、上記ヘッドユニットは、前記可聴音波形信号を上記各スピーカへ出力することを特徴とするオーディオシステム。
13. 少なくとも２つのスピーカと、
    上記各スピーカへ可聴音波形信号を出力するとともに、アナログ入力機能を有するヘッドユニットと、
    請求項５から１０の中のいずれか１項記載の外部ユニットと、
    上記ヘッドユニットに接続される変換アダプタと、
    上記変換アダプタと上記外部ユニットとを接続する少なくとも３本の可聴音波形用信号線と、を備え、
    上記変換アダプタは、上記少なくとも３本の可聴音波形用信号線から入力される前記デジタル変調信号と前記逆相のデジタル変調信号との電圧差を増幅することでデジタル変調信号を再生し、この再生したデジタル信号に基づいてＬチャンネル用の上記可聴音波形信号およびＲチャンネル用の上記可聴音波形信号を生成して上記ヘッドユニットへ出力することを特徴とするオーディオシステム。

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