JP2004153614A

JP2004153614A - Sound signal repeating device

Info

Publication number: JP2004153614A
Application number: JP2002317312A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kamimura; 文雄上村; Ema Shimizu; 絵真清水
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP4195807B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to selectively connect an electroacoustic transducer including a microphone and a headphone to both USB terminal and an analogue terminal of the main device side. <P>SOLUTION: The device includes a 1st switcher 20 which is connected to a USB cable 10 including a USB plug 14, a 2nd switcher 30 connected to a headphone 73, etc., a controller 40 which controls the 1st and the 2nd switcher 20, 30, and a USB-analog conversion adapter which has a USB connector in an end connected to the USB plug 14, and an analog plug in the other end. A USB route 61 which passes through a D/A converter 41, and an analog route 62 which bypasses the D/A converter 41, are installed between the 1st switcher 20 and the 2nd switcher 30, the controller 40 supervises the voltage of a power line 11a in the USB cable 10, if the voltage is "Hi", it switches both the 1st and the 2nd switcher 20, 30 to the USB route 61, and if the voltage is "Lo", it switched both the 1st and the 2nd switchers 20, 30 to the analog route 62. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号中継装置に関し、さらに詳しく言えば、マイクロホンやヘッドホンなどの電気音響変換器を適宜ＵＳＢ対応もしくはアナログ対応とすることができる音声信号中継装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）は、パソコンとその周辺機器とを接続するインターフェイスで、拡張機器を自動で認識し、ドライバ（ソフトウェア）まで自動で組み込むプラグ＆プレイ機能を特徴の一つとしている（詳しくは、下記の非特許文献１参照）。
【０００３】
ＵＳＢには、専用のケーブルとコネクタ（シリーズＡとシリーズＢ）があり、周辺機器をパソコンに接続するには、これらを使用する必要がある。例えば、ヘッドホンでパソコンからの音声を聞く場合には、ＵＳＢプラグを備えたＵＳＢ対応の専用ヘッドホンを用いる必要がある。
【０００４】
【非特許文献１】
オーム社発行の雑誌「エレクトロニクス」１９９８年５月号，ｐ３１〜４３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
パソコンにはヘッドホンのほかに、マイクロホン，ヘッドセットなどを接続できるが、いずれもＵＳＢ対応の機種はＵＳＢ専用のプラグを備えているため、ＣＤデッキなどのアナログ端子には接続できず、したがって、パソコンがない場所では使用することができない。
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、その目的は、ＵＳＢ対応のヘッドホンやマイクロホンなどの電気音響変換器を容易にアナログ対応に変換することができるようにした電気信号中継装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、マイクロホンやヘッドホンを含む電気音響変換器を、主装置側のＵＳＢ端子およびアナログ端子の双方に対して選択的に接続可能とする音声信号中継装置であって、一端にＵＳＢプラグを備えるＵＳＢケーブルと、上記ＵＳＢケーブルの他端に接続される第１切替器と、上記電気音響変換器が接続される第２切替器と、上記第１および第２切替器の切り替え状態を制御するコントローラと、一端に上記ＵＳＢプラグの相手方となるＵＳＢコネクタを有し、他端にアナログプラグを有するＵＳＢ−アナログ変換アダプタとを含み、上記第１切替器と上記第２切替器との間には、Ｄ／Ａ変換器および／またはＡ／Ｄ変換器を含む信号変換器を経由するＵＳＢ系統と、上記信号変換器をバイパスするアナログ系統とが設けられており、上記コントローラは、上記ＵＳＢケーブルの電源ラインの電圧を監視し、上記電圧が「Ｈｉ」のときには、上記第１切替器と上記第２切替器とを上記ＵＳＢ系統側に切り替え、上記電圧が「Ｌｏ」のときには、上記第１切替器と上記第２切替器とを上記アナログ系統側に切り替えることを特徴としている。
【０００８】
ＵＳＢプラグをそのままパソコンのＵＳＢコネクタに差し込むと、ＵＳＢケーブルの電源ラインが５Ｖの「Ｈｉ」状態になるため、コントローラは第１，第２切替器を信号変換器を経由するＵＳＢ系統に切り替える。
【０００９】
これにより、第２切替器側の電気音響変換器がヘッドホンであれば、パソコンからＤ／Ａ変換器を介して音声信号がヘッドホンに与えられ、マイクロホンであれば、そのマイク信号がＡ／Ｄ変換器を介してパソコンに与えられる。
【００１０】
ＣＤデッキなどのアナログ主装置に接続するには、ＵＳＢプラグにＵＳＢ−アナログ変換アダプタを接続し、そのアナログプラグを主装置のアナログ端子に差し込む。この場合には、ＵＳＢケーブルの電源ラインは０Ｖの「Ｌｏ」状態となるため、コントローラは第１，第２切替器をアナログ系統側に切り替える。
【００１１】
本発明の好ましい態様によれば、第１切替器は、ＵＳＢケーブルのデータラインに接続される少なくとも２つの第１，第２ケーブル接続用端子を備え、また、第２切替器には、電気音響変換器が接続される少なくとも２つの第１，第２機器接続用端子が設けられ、各ケーブル接続用端子と各機器接続用端子とが同期してＵＳＢ系統もしくはアナログ系統のいずれかに接続される。
【００１２】
また、ＵＳＢケーブルのデータラインのみでなくグランドラインも使用することができる。すなわち、第１切替器と第２切替器には、ＵＳＢケーブルのグランドラインに接続される第３ケーブル接続用端子と第３機器接続用端子とがさらに設けられる。
【００１３】
そして、第３ケーブル接続用端子と第３機器接続用端子は、第１，第２ケーブル接続用端子および上記第１，第２機器接続用端子が上記アナログ系統に接続されるときには、同じく上記アナログ系統を介して導通され、第１，第２ケーブル接続用端子および第１，第２機器接続用端子がＵＳＢ系統に接続されるときには、第３ケーブル接続用端子はＵＳＢケーブルのシールドに接続され、第３機器接続用端子はＵＳＢ系統に接続される。
【００１４】
また、本発明において、切り替え時のノイズ発生を抑えるため、コントローラは、電源ラインの電圧が「Ｈｉ」になってから所定時間後に、第１切替器と第２切替器とを上記ＵＳＢ系統に切り替えるようにしている。
【００１５】
なお、第１切替器および第２切替器は、コントローラによることなく、ＵＳＢケーブルの電源ラインに現れる電圧によって直接的に切り替えられるリレースイッチであってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図１ないし図４を参照して、本発明の第１ないし第３実施形態について説明する。なお、各実施形態において、図４に示すＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０が共通して用いられる。
【００１７】
図１は第１実施形態に係るもので、同図（ａ）はＵＳＢ動作時のもので、同図（ｂ）はアナログ動作時のものである。この音声信号中継装置は、基本的な構成として、ＵＳＢケーブル１０，第１切替器２０，第２切替器３０，コントローラ４０および図４に示すＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０を備えている。
【００１８】
ＵＳＢケーブル１０は、＋５Ｖのバスパワーライン１１ａとグランド（ＧＮＤ）ライン１１ｂとからなる電源ラインと、２本のデータライン１２ａ，１２ｂの４本の電線を有し、これらの周りはシールド１３によって被覆されている。なお、ロースピード（ＬＳ）用の場合には、シールド１３は必ずしも必要とされない。
【００１９】
ＵＳＢケーブル１０の一端にはＵＳＢプラグ１４が取り付けられており、その他端は第１切替器２０に接続されている。この第１実施形態によると、第１切替器２０には、一方のデータライン１２ａが接続される第１ケーブル接続用端子２１と、他方のデータライン１２ｂが接続される第２ケーブル接続用端子２２とが設けられている。
【００２０】
各ケーブル接続用端子２１，２２は、それぞれ２つの切替接点２１ａ，２１ｂ；２２ａ，２２ｂを備えている。この場合、２１ａ，２２ａがＵＳＢ側で、２１ｂ，２２ｂがアナログ側である。
【００２１】
第２切替器３０には、ヘッドホン，マイクロホン，ヘッドセットなどの電気音響変換器が接続される。第２切替器３０には、第１切替器２０と同じく２つの機器接続用端子３１，３２が設けられている。この例では、各機器接続用端子３１，３２には、それぞれヘッドホン（スピーカ）７３，７３が接続されている。一方がＬチャンネル用で、他方がＲチャンネル用である。
【００２２】
各機器接続用端子３１，３２も、それぞれ２つの切替接点３１ａ，３１ｂ；３２ａ，３２ｂを備えている。この場合、３１ａ，３２ａがＵＳＢ側で、３１ｂ，３２ｂがアナログ側である。
【００２３】
コントローラ４０には、バスパワーライン１１ａから電圧の「Ｈｉ」，「Ｌｏ」情報が入力され、コントローラ４０は、この電圧情報に基づいて第１，第２切替器２０，３０を制御する。
【００２４】
また、コントローラ４０には、Ｄ／Ａ変換器４１が内蔵されており、第１切替器２０のＵＳＢ側切替接点２１ａ，２２ａは、Ｄ／Ａ変換器４１を介して第２切替器３０のＵＳＢ側切替接点３１ａ，３２ａに接続されている。これが、第１切替器２０と第２切替器３０との間に設けられるＵＳＢ系統６１である。
【００２５】
第１切替器２０のアナログ側切替接点２１ｂ，２２ｂと、第２切替器３０のアナログ側切替接点３１ｂ，３２ｂは、Ｄ／Ａ変換器４１をバイパスして直接的に接続されている。これが、第１切替器２０と第２切替器３０との間に設けられるアナログ系統６２である。
【００２６】
図４を併せて参照して、ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０は、上記ＵＳＢプラグ１４が差し込まれるＵＳＢコネクタ５１（この例ではシリーズＡのもの）と、図示しない例えばＣＤデッキなどの主装置側のアナログ端子に差し込まれるアナログプラグ５２とを備え、これらはケーブル５３を介して接続されている。
【００２７】
この例において、アナログプラグ５２には、標準ステレオプラグが用いられている。また、ケーブル５３は、ＵＳＢケーブル１０のデータライン１２ａ，１２ｂと接続される２本の電線と、ＧＮＤライン１３と接続される１本の電線とを有する３芯ケーブルである。なお、ＵＳＢケーブル１０側にＵＳＢコネクタ５１を取り付け、ケーブル５３側にＵＳＢプラグ１４を取り付けるようにしてもよい。
【００２８】
ヘッドホン７３，７３を図示しないパソコンに接続するには、ＵＳＢプラグ１４をそのままパソコン側のＵＳＢコネクタに差し込む。これにより、パソコン側からバスパワーライン１１ａに５Ｖ電源が供給される。
【００２９】
コントローラ４０は、この５Ｖ電源が現れたことをもってパソコンに接続されたものと認識して、図１（ａ）のように、第１切替器２０および第２切替器３０を、それぞれＵＳＢ側切替接点２１ａ，２２ａ；３１ａ，３２ａに切り替えてＵＳＢ系統６１を選択する。これにより、パソコンからのデジタル音声信号がＤ／Ａ変換器４１にてアナログに変換されてヘッドホン７３，７３に供給されることになる。
【００３０】
なお、コントローラ４０には、Ｄ／Ａ変換器４１からの信号でヘッドホン７３を駆動するためのパワーアンプが内蔵されている。このパワーアンプからは立ち上がり当初にノイズが発生する。
【００３１】
このノイズによるヘッドホン７３からの雑音発生を防止するため、本発明では、コントローラ４０にて第１，第２切替器２０，３０をＵＳＢ系統６１に切り替える際、上記パワーアンプが安定するまでの時間を見込んで、５Ｖ電源が現れてから所定時間後に、第１，第２切替器２０，３０を切り替えるようにしている。
【００３２】
また、第１，第２切替器２０，３０の切り替え時にもノイズが発生する。したがって、この切り替え時のノイズによる雑音発生を少なくするには、先に第１切替器２０を切り替え、その後に第２切替器３０を切り替えることが好ましい。
【００３３】
次に、ヘッドホン７３，７３を図示しないアナログの主装置、例えばＣＤデッキに接続する場合には、図４のＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０を用い、そのＵＳＢコネクタ５１にＵＳＢプラグ１４接続するとともに、アナログプラグ５２をＣＤデッキ側のアナログ端子に差し込む。
【００３４】
この場合には、ＵＳＢケーブル１０のバスパワーライン１１ａにはパソコンから５Ｖ電源が供給されず、その電圧は０Ｖであるため、これをもってコントローラ４０はアナログ機器に接続されたと認識し、図１（ｂ）のように、第１切替器２０および第２切替器３０を、それぞれアナログ側切替接点２１ｂ，２２ｂ；３１ｂ，３２ｂに切り替えてアナログ系統６２を選択する。これにより、各ヘッドホン７３は通常のアナログヘッドホンとして動作する。
【００３５】
上記実施形態とは異なり、第１切替器２０および第２切替器３０をリレースイッチとして、コントローラ４０によることなく、ＵＳＢケーブル１０のバスパワーライン１１ａに現れる電圧によって、第１切替器２０および第２切替器３０を直接的に切り替えるようにすることもできる。
【００３６】
次に、図２の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、ヘッドホン７３とマイクロホン７４とを一体に備えるモノラルヘッドセット７１を第２切替器３０に接続して使用する場合についてのものである。
【００３７】
すなわち、ヘッドホン７３が一方の機器接続用端子３１に接続され、マイクロホン７４が他方の機器接続用端子３２に接続されるが、上記第１実施形態と異なる点は、信号変換器としてＤ／Ａ変換器とＡ／Ｄ変換器とが一体になっているＣＯＤＥＣタイプの信号変換器４２を用いる点と、ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０のアナログプラグ５２のチップ５２ａが例えばヘッドホン端子，リング５２ｂがマイク端子とされている点である。
【００３８】
図２には、ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０を接続した状態が示されているが、パソコンに接続する場合には、ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０を外して上記第１実施形態と同じくＵＳＢプラグ１４をそのままパソコン側のＵＳＢコネクタに差し込めばよい。
【００３９】
コントローラ４０は、バスパワーライン１１ａに現れる５Ｖ電源により、パソコンに接続されたと認識し、図１（ａ）に示すように、第１切替器２０および第２切替器３０を、それぞれＵＳＢ側切替接点２１ａ，２２ａ；３１ａ，３２ａに切り替えてＵＳＢ系統６１を選択する。
【００４０】
これにより、パソコンからのデジタル音声信号は、信号変換器４２のＤ／Ａ変換部にてアナログに変換されてヘッドホン７３に供給され、これに対して、マイクロホン７４のマイク音声信号は、信号変換器４２のＡ／Ｄ変換部にてデジタルに変換されてパソコン側に供給されることになる。
【００４１】
ヘッドセット７１をアナログの主装置に接続する場合には、図２のように、ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０を接続して、そのアナログプラグ５２を上記主装置に接続する。この場合、バスパワーライン１１ａには５Ｖ電源が現れないため、コントローラ４０は、第１切替器２０および第２切替器３０を、それぞれアナログ側切替接点２１ｂ，２２ｂ；３１ｂ，３２ｂに切り替えてアナログ系統６２を選択する。これにより、ヘッドセット７１は通常のアナログモノラルヘッドセットとして動作する。
【００４２】
次に、図３の第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、左右一対のヘッドホン７３，７３とマイクロホン７４とを一体に備えるステレオヘッドセット７２を第２切替器３０に接続して使用する場合についてのものである。
【００４３】
この第３実施形態においては、マイク接続用として第２切替器３０に第３の機器接続用端子３３がさらに設けられるとともに、これに対応して、第１切替器２０にも第３のケーブル接続用端子２３がさらに設けられる。この第３のケーブル接続用端子２３には、ＵＳＢケーブル１０のＧＮＤライン１１ｂが接続される。
【００４４】
第３の機器接続用端子３３および第３のケーブル接続用端子２３も、それぞれＵＳＢ側切替接点３３ａ，２３ａとアナログ側切替接点３３ｂ，２３ｂとを備えている。このうち、第３の機器接続用端子３３のアナログ側切替接点３３ｂと第３のケーブル接続用端子２３のアナログ側切替接点２３ｂは、上記アナログ系統６２に含まれる配線によって直接的に接続される。
【００４５】
これに対して、第３の機器接続用端子３３のＵＳＢ側切替接点３３ａは、上記ＵＳＢ系統６１に含まれる配線を介してコントローラ４０に接続され、第３のケーブル接続用端子２３のＵＳＢ側切替接点２３ａは、ＵＳＢケーブル１０のシールド１３と接続される。
【００４６】
この第３実施形態においても、ＣＯＤＥＣタイプの信号変換器４２が用いられるが、図３に示されているように、ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０には２つのアナログプラグが用いられる。
【００４７】
その一つは、上記第１実施形態でも用いられている標準ステレオプラグ５２で、この標準ステレオプラグ５２は、ＵＳＢコネクタ５１を介してＵＳＢケーブル１０内のデータライン１２ａ，１２ｂと接続される。
【００４８】
もう一つのアナログプラグは、マイク用標準モノラルプラグ５４で、このマイク用標準モノラルプラグ５４は、ＵＳＢコネクタ５１を介してＵＳＢケーブル１０内のＧＮＤライン１１ｂと接続される。
【００４９】
図３には、ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０を接続した状態が示されているが、パソコンに接続する場合には、ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０を外して上記第１実施形態と同じくＵＳＢプラグ１４をそのままパソコン側のＵＳＢコネクタに差し込めばよい。
【００５０】
コントローラ４０は、バスパワーライン１１ａに現れる５Ｖ電源により、パソコンに接続されたと認識し、第１切替器２０および第２切替器３０を、それぞれＵＳＢ側切替接点２１ａ，２２ａ，２３ａ；３１ａ，３２ａ，３３ａに切り替えてＵＳＢ系統６１を選択するが、この第３実施形態においては、第３のケーブル接続用端子２３のＵＳＢ側切替接点２３ａは、ＵＳＢケーブル１０のシールド１３と接続されるため、ＵＳＢ系統６１には含まれない。
【００５１】
これにより、上記第２実施形態と同じく、パソコンからのデジタル音声信号は信号変換器４２のＤ／Ａ変換部にてアナログに変換されてヘッドホン７３，７３に供給され、これに対して、マイクロホン７４のマイク音声信号は、信号変換器４２のＡ／Ｄ変換部にてデジタルに変換されてパソコン側に供給されることになる。
【００５２】
ヘッドセット７２をアナログの主装置に接続する場合には、図３のように、ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ５０を接続して、そのアナログプラグ５２，５４を上記主装置に接続する。
【００５３】
この場合、バスパワーライン１１ａには５Ｖ電源が現れないため、コントローラ４０は、第１切替器２０および第２切替器３０を、それぞれアナログ側切替接点２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ；３１ｂ，３２ｂ，３３ｂに切り替えてアナログ系統６２を選択する。
【００５４】
これにより、ヘッドホン７３，７３は、信号変換器４２を介することなく標準ステレオプラグ５２に接続され、また、マイクロホン７４も信号変換器４２を介することなくマイク用標準モノラルプラグ５４に接続されることになり、ヘッドセット７２は通常のアナログステレオヘッドセットとして動作する。
【００５５】
なお、上記各実施形態において、第２切替器３０と、ヘッドホン７３，マイクロホン７４，ヘッドセット７１，７２との接続は、固定的であってもよいし、プラグとソケットなどの着脱嵌合式であってもよい。また、本発明は、上記各実施形態で説明したバスパワー方式のみならず、セルフパワー方式のＵＳＢ機器にも適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電気信号中継装置を用いることにより、ＵＳＢ対応のヘッドホンやマイクロホンなどの電気音響変換器を容易にアナログ対応に変換することができる。また、例えばスピーカ（ヘッドホン）について言えば、ＵＳＢ接続した場合、アナログ接続した場合とでの音質比較などを簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路構成図。
【図２】本発明の第２実施形態を示す回路構成図。
【図３】本発明の第３実施形態を示す回路構成図。
【図４】本発明に含まれるＵＳＢ−アナログ変換アダプタを示す外観斜視図。
【符号の説明】
１０ＵＳＢケーブル
１１ａバスパワーライン
１１ｂグランド（ＧＮＤ）ライン
１２ａ，１２ｂデータライン
１４ＵＳＢプラグ
２０第１切替器
２１〜２３ケーブル接続用端子
３０第２切替器
３１〜３３機器接続用端子
４０コントローラ
４１Ｄ／Ａ変換器
４２ＣＯＤＥＣタイプの信号変換器
５０ＵＳＢ−アナログ変換アダプタ
５１ＵＳＢコネクタ
５２アナログプラグ
５３３芯ケーブル
６１ＵＳＢ系統
６２アナログ系統
７１，７２ヘッドセット
７３スピーカ
７４マイクロホン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an audio signal relay device, and more particularly, to an audio signal relay device capable of appropriately adapting an electro-acoustic transducer such as a microphone or a headphone to USB or analog.
[0002]
[Prior art]
The USB (Universal Serial Bus) is an interface that connects a personal computer and its peripheral devices. One of its features is a plug-and-play function that automatically recognizes extension devices and automatically incorporates drivers (software). And Non-Patent Document 1 below).
[0003]
USB has dedicated cables and connectors (Series A and Series B) that need to be used to connect peripheral devices to a personal computer. For example, when listening to sound from a personal computer using headphones, it is necessary to use USB-dedicated headphones equipped with a USB plug.
[0004]
[Non-patent document 1]
The magazine "Electronics" published by Ohmsha, May 1998, pp. 31-43
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In addition to headphones, a microphone, headset, etc. can be connected to a personal computer. However, since all USB-compatible models have USB-specific plugs, they cannot be connected to analog terminals such as CD decks. Can not be used where there is no.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electric signal relay that can easily convert an electro-acoustic transducer such as a USB-compatible headphone or microphone into an analog-compatible one. It is to provide a device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is an audio signal relay device capable of selectively connecting an electroacoustic transducer including a microphone and headphones to both a USB terminal and an analog terminal on a main device side. A USB cable having a USB plug at one end, a first switch connected to the other end of the USB cable, a second switch connected to the electroacoustic transducer, and the first and second switches And a USB-to-analog conversion adapter having a USB connector at one end and a USB connector at the other end and an analog plug at the other end, and the first switch and the second switch. A USB system via a signal converter including a D / A converter and / or an A / D converter, and an analog system bypassing the signal converter. The controller monitors the voltage of the power supply line of the USB cable, and when the voltage is “Hi”, connects the first switch and the second switch to the USB system side. When the voltage is "Lo", the first switch and the second switch are switched to the analog system side.
[0008]
When the USB plug is directly inserted into the USB connector of the personal computer, the power supply line of the USB cable is set to the “Hi” state of 5 V, and the controller switches the first and second switches to the USB system via the signal converter.
[0009]
Thus, if the electro-acoustic transducer on the second switcher side is a headphone, an audio signal is supplied to the headphone from the personal computer via the D / A converter, and if the microphone, the microphone signal is subjected to A / D conversion. Is given to the personal computer through the container.
[0010]
To connect to an analog main device such as a CD deck, a USB-analog conversion adapter is connected to a USB plug, and the analog plug is inserted into an analog terminal of the main device. In this case, since the power line of the USB cable is in the “Lo” state of 0 V, the controller switches the first and second switches to the analog system side.
[0011]
According to a preferred aspect of the present invention, the first switch includes at least two first and second cable connection terminals connected to the data line of the USB cable, and the second switch includes an electroacoustic terminal. At least two first and second device connection terminals to which the converter is connected are provided, and each cable connection terminal and each device connection terminal are synchronously connected to either the USB system or the analog system. .
[0012]
In addition, not only a data line of a USB cable but also a ground line can be used. That is, the first switch and the second switch are further provided with a third cable connection terminal and a third device connection terminal connected to the ground line of the USB cable.
[0013]
The third cable connection terminal and the third device connection terminal are connected to the analog system when the first and second cable connection terminals and the first and second device connection terminals are connected to the analog system. When the first and second cable connection terminals and the first and second device connection terminals are connected to the USB system, the third cable connection terminal is connected to the shield of the USB cable; The third device connection terminal is connected to a USB system.
[0014]
Further, in the present invention, in order to suppress noise generation at the time of switching, the controller switches the first switch and the second switch to the USB system after a predetermined time from when the voltage of the power supply line becomes “Hi”. Like that.
[0015]
Note that the first switch and the second switch may be relay switches that are directly switched by a voltage appearing on the power line of the USB cable without using the controller.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In each embodiment, the USB-analog conversion adapter 50 shown in FIG. 4 is commonly used.
[0017]
1A and 1B relate to the first embodiment. FIG. 1A shows a state during USB operation, and FIG. 1B shows a state during analog operation. This audio signal relay device basically includes a USB cable 10, a first switch 20, a second switch 30, a controller 40, and a USB-analog conversion adapter 50 shown in FIG.
[0018]
The USB cable 10 has a power supply line composed of a + 5V bus power line 11a and a ground (GND) line 11b, and four electric wires of two data lines 12a and 12b. Have been. In the case of low speed (LS), the shield 13 is not necessarily required.
[0019]
A USB plug 14 is attached to one end of the USB cable 10, and the other end is connected to the first switch 20. According to the first embodiment, the first switch 20 includes a first cable connection terminal 21 to which one data line 12a is connected, and a second cable connection terminal 22 to which the other data line 12b is connected. Are provided.
[0020]
Each of the cable connection terminals 21 and 22 has two switching contacts 21a and 21b; 22a and 22b, respectively. In this case, 21a and 22a are on the USB side, and 21b and 22b are on the analog side.
[0021]
An electroacoustic transducer such as a headphone, a microphone, and a headset is connected to the second switch 30. The second switch 30 is provided with two device connection terminals 31 and 32 as in the first switch 20. In this example, headphones (speakers) 73, 73 are connected to the device connection terminals 31, 32, respectively. One is for the L channel and the other is for the R channel.
[0022]
Each device connection terminal 31, 32 also includes two switching contacts 31a, 31b; 32a, 32b, respectively. In this case, 31a and 32a are on the USB side, and 31b and 32b are on the analog side.
[0023]
The controller 40 receives “Hi” and “Lo” information of the voltage from the bus power line 11 a, and controls the first and second switches 20 and 30 based on the voltage information.
[0024]
The controller 40 has a built-in D / A converter 41. The USB-side switching contacts 21 a and 22 a of the first switch 20 are connected to the USB of the second switch 30 via the D / A converter 41. It is connected to the side switching contacts 31a, 32a. This is the USB system 61 provided between the first switch 20 and the second switch 30.
[0025]
The analog-side switching contacts 21b and 22b of the first switch 20 and the analog-side switching contacts 31b and 32b of the second switch 30 are directly connected, bypassing the D / A converter 41. This is an analog system 62 provided between the first switch 20 and the second switch 30.
[0026]
4, the USB-analog conversion adapter 50 includes a USB connector 51 (series A in this example) into which the USB plug 14 is inserted and an analog (not shown) side main device side such as a CD deck. An analog plug 52 is inserted into the terminal, and these are connected via a cable 53.
[0027]
In this example, a standard stereo plug is used for the analog plug 52. The cable 53 is a three-core cable having two electric wires connected to the data lines 12 a and 12 b of the USB cable 10 and one electric wire connected to the GND line 13. Note that the USB connector 51 may be attached to the USB cable 10 and the USB plug 14 may be attached to the cable 53.
[0028]
To connect the headphones 73, 73 to a personal computer (not shown), the USB plug 14 is directly inserted into a USB connector of the personal computer. As a result, 5V power is supplied from the personal computer to the bus power line 11a.
[0029]
The controller 40 recognizes that the personal computer is connected when the 5V power source appears, and switches the first switch 20 and the second switch 30 to the USB-side switching contacts as shown in FIG. Switch to 21a, 22a; 31a, 32a to select USB system 61. Thus, the digital audio signal from the personal computer is converted into an analog signal by the D / A converter 41 and supplied to the headphones 73, 73.
[0030]
Note that the controller 40 has a built-in power amplifier for driving the headphones 73 with a signal from the D / A converter 41. Noise is generated from this power amplifier at the beginning of startup.
[0031]
In order to prevent the noise from being generated from the headphones 73 due to this noise, in the present invention, when the controller 40 switches the first and second switches 20 and 30 to the USB system 61, the time until the power amplifier becomes stable is set. In anticipation, the first and second switches 20 and 30 are switched after a predetermined time from the appearance of the 5V power supply.
[0032]
Also, noise occurs when the first and second switches 20 and 30 are switched. Therefore, in order to reduce noise generation due to noise at the time of this switching, it is preferable to switch the first switch 20 first and then switch the second switch 30.
[0033]
Next, when connecting the headphones 73, 73 to an analog main unit (not shown), for example, a CD deck, the USB-analog conversion adapter 50 shown in FIG. Insert the plug 52 into the analog terminal on the CD deck side.
[0034]
In this case, since the 5V power is not supplied from the personal computer to the bus power line 11a of the USB cable 10 and the voltage is 0V, the controller 40 recognizes that this is connected to the analog device, and FIG. ), The first switch 20 and the second switch 30 are switched to the analog-side switching contacts 21b and 22b; 31b and 32b, respectively, to select the analog system 62. Thus, each headphone 73 operates as a normal analog headphone.
[0035]
Unlike the above-described embodiment, the first switch 20 and the second switch 30 are used as relay switches by the voltage appearing on the bus power line 11a of the USB cable 10 without being controlled by the controller 40. The switch 30 can be switched directly.
[0036]
Next, a second embodiment of FIG. 2 will be described. The second embodiment relates to a case where a monaural headset 71 integrally including a headphone 73 and a microphone 74 is connected to the second switch 30 and used.
[0037]
That is, the headphone 73 is connected to one device connection terminal 31 and the microphone 74 is connected to the other device connection terminal 32. The difference from the first embodiment is that the D / A converter is used as a signal converter. The point that the signal converter 42 of the CODEC type in which the device and the A / D converter are integrated is used. That is the point.
[0038]
FIG. 2 shows a state in which the USB-analog conversion adapter 50 is connected. When the USB-analog conversion adapter 50 is connected to a personal computer, the USB-analog conversion adapter 50 is removed and the USB plug 14 is connected similarly to the first embodiment. What is necessary is just to insert in the USB connector of a personal computer side.
[0039]
The controller 40 recognizes that it is connected to the personal computer by the 5V power supply appearing on the bus power line 11a, and as shown in FIG. 1A, connects the first switch 20 and the second switch 30 to the USB-side switching contacts, respectively. Switch to 21a, 22a; 31a, 32a to select USB system 61.
[0040]
As a result, the digital audio signal from the personal computer is converted into an analog signal by the D / A converter of the signal converter 42 and supplied to the headphone 73, whereas the microphone audio signal of the microphone 74 is output from the signal converter 42. The data is converted into digital data by the A / D converter 42 and supplied to the personal computer.
[0041]
When the headset 71 is connected to the analog main device, as shown in FIG. 2, the USB-analog conversion adapter 50 is connected, and the analog plug 52 is connected to the main device. In this case, since the 5V power supply does not appear on the bus power line 11a, the controller 40 switches the first switch 20 and the second switch 30 to analog-side switching contacts 21b and 22b; Select 62. Thereby, the headset 71 operates as a normal analog monaural headset.
[0042]
Next, a third embodiment of FIG. 3 will be described. The third embodiment relates to a case in which a stereo headset 72 integrally including a pair of left and right headphones 73, 73 and a microphone 74 is connected to the second switch 30 and used.
[0043]
In the third embodiment, a third device connection terminal 33 is further provided in the second switch 30 for microphone connection, and a third cable connection is also made in the first switch 20 correspondingly. Terminal 23 is further provided. The GND line 11b of the USB cable 10 is connected to the third cable connection terminal 23.
[0044]
The third device connection terminal 33 and the third cable connection terminal 23 also include USB-side switching contacts 33a and 23a and analog-side switching contacts 33b and 23b, respectively. Among them, the analog switching contact 33b of the third device connection terminal 33 and the analog switching contact 23b of the third cable connection terminal 23 are directly connected by the wiring included in the analog system 62.
[0045]
On the other hand, the USB-side switching contact 33a of the third device connection terminal 33 is connected to the controller 40 via the wiring included in the USB system 61, and the USB-side switching of the third cable connection terminal 23. The contact 23a is connected to the shield 13 of the USB cable 10.
[0046]
Also in the third embodiment, the CODEC type signal converter 42 is used. However, as shown in FIG. 3, two analog plugs are used for the USB-analog conversion adapter 50.
[0047]
One is a standard stereo plug 52 used in the first embodiment. The standard stereo plug 52 is connected to the data lines 12 a and 12 b in the USB cable 10 via a USB connector 51.
[0048]
Another analog plug is a microphone standard monaural plug 54, which is connected to the GND line 11 b in the USB cable 10 via the USB connector 51.
[0049]
FIG. 3 shows a state in which the USB-analog conversion adapter 50 is connected. When the USB-analog conversion adapter 50 is connected to the personal computer, the USB-analog conversion adapter 50 is removed and the USB plug 14 is connected similarly to the first embodiment. What is necessary is just to insert in the USB connector of a personal computer side.
[0050]
The controller 40 recognizes that it is connected to the personal computer by the 5V power supply appearing on the bus power line 11a, and switches the first switch 20 and the second switch 30 to the USB-side switching contacts 21a, 22a, 23a; 31a, 32a, 33a, the USB system 61 is selected. In the third embodiment, the USB-side switching contact 23a of the third cable connection terminal 23 is connected to the shield 13 of the USB cable 10, so that the USB system 61 is selected. 61 is not included.
[0051]
Thus, similarly to the second embodiment, the digital audio signal from the personal computer is converted into an analog signal by the D / A converter of the signal converter 42 and supplied to the headphones 73, 73. Is converted into digital by the A / D converter of the signal converter 42 and supplied to the personal computer side.
[0052]
When the headset 72 is connected to an analog main device, as shown in FIG. 3, a USB-analog conversion adapter 50 is connected, and the analog plugs 52 and 54 are connected to the main device.
[0053]
In this case, since the 5V power supply does not appear on the bus power line 11a, the controller 40 connects the first switch 20 and the second switch 30 to the analog-side switching contacts 21b, 22b, 23b; 31b, 32b, 33b, respectively. The analog system 62 is selected by switching.
[0054]
Thus, the headphones 73, 73 are connected to the standard stereo plug 52 without the signal converter 42, and the microphone 74 is connected to the standard monaural plug 54 for the microphone without the signal converter 42. The headset 72 operates as a normal analog stereo headset.
[0055]
In each of the above embodiments, the connection between the second switch 30 and the headphone 73, the microphone 74, the headsets 71 and 72 may be fixed, or may be a detachable fitting type such as a plug and a socket. You may. The present invention can be applied not only to the bus power system described in each of the above embodiments but also to a self-powered USB device.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, by using the electric signal relay device of the present invention, an electroacoustic transducer such as a USB-compatible headphone or microphone can be easily converted to an analog-compatible one. Further, for example, regarding a speaker (headphone), sound quality comparison between a USB connection and an analog connection can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an external perspective view showing a USB-analog conversion adapter included in the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 USB cable 11a Bus power line 11b Ground (GND) lines 12a, 12b Data line 14 USB plug 20 First switch 21-23 Cable connection terminal 30 Second switch 31-33 Device connection terminal 40 Controller 41 D / A converter 42 Codec type signal converter 50 USB-analog conversion adapter 51 USB connector 52 Analog plug 53 3-core cable 61 USB system 62 Analog system 71, 72 Headset 73 Speaker 74 Microphone

Claims

An audio signal relay device capable of selectively connecting an electroacoustic transducer including a microphone and headphones to both a USB terminal and an analog terminal on a main device side,
A USB cable having a USB plug at one end, a first switch connected to the other end of the USB cable, a second switch connected to the electroacoustic transducer, and a first switch connected to the first and second switches. A controller that controls the switching state, and a USB-analog conversion adapter that has a USB connector at one end that is a counterpart of the USB plug and an analog plug at the other end,
A USB system via a signal converter including a D / A converter and / or an A / D converter is provided between the first switch and the second switch, and an analog system bypassing the signal converter. System is provided,
The controller monitors the voltage of the power supply line of the USB cable, and when the voltage is “Hi”, switches the first switch and the second switch to the USB system side and sets the voltage to “Lo”. ", The first signal switching device and the second signal switching device are switched to the analog system side.

The first switch has at least two first and second cable connection terminals connected to a data line of the USB cable, and the electroacoustic transducer is connected to the second switch. At least two first and second device connection terminals are provided, and each of the cable connection terminals and each of the device connection terminals are synchronously connected to either the USB system or the analog system. The audio signal relay device according to claim 1, wherein:

The first switch and the second switch further include a third cable connection terminal and a third device connection terminal connected to a ground line of the USB cable, and the third cable connection terminal When the first and second cable connection terminals and the first and second device connection terminals are connected to the analog system, the third device connection terminal and the third device connection terminal are also electrically conducted through the analog system. When the first and second cable connection terminals and the first and second device connection terminals are connected to the USB system, the third cable connection terminal is connected to a shield of the USB cable. The audio signal relay device according to claim 2, wherein three device connection terminals are connected to the USB system.

4. The audio according to claim 1, wherein the controller switches the first switch and the second switch to the USB system a predetermined time after the voltage of the power supply line becomes “Hi”. 5. Signal relay device.

4. The audio signal relay device according to claim 1, wherein the first switch and the second switch comprise a relay switch that is switched by a voltage appearing on a power line of the USB cable without using the controller.