JP2005051462A

JP2005051462A - デジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式

Info

Publication number: JP2005051462A
Application number: JP2003280610A
Authority: JP
Inventors: Tomotoshi Ishikawa; 智敏石川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、データをデジタルオーディオ伝送フォーマットで伝送可能とする。
【解決手段】データ送信コントロール部で作成されたデータのＯＮ／ＯＦＦの信号ａ１、ｂ１を発信部２、で可聴帯域外の７Ｈｚ変調信号ａ２と１１Ｈｚ変調信号ｂ２とする。この変調信号ａ２、ｂ２からなる変調されたデータ信号Ｄ１をＢＰＦ５で可聴帯域外がカットされたデジタルオーディオ信号Ａ２にＭＩＸ部６で重畳し、インタフェイス部７を介してデジタルオーディオ伝送フォーマットで送信する。受信部は、デジタルオーディオ伝送フォーマットで受信し、音声信号は可聴帯域外をカットするＢＰＦで取り出す。また７Ｈｚと１１Ｈｚの変調信号をそれぞれＢＰＦで抽出し、復調処理してデータＤを取り出す。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、コントロール信号又はデータをデジタルオーディオ伝送フォーマットで伝送するデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式に関する。

従来、オーディオ信号の音質を劣化させずに、そのオーディオ信号中にオーディオ信号とは異なる第２の情報を挿入して符号化データを生成したり、その符号化データを復号化してオーディオ信号及び第２の情報を抽出することは知られている（例えば、特許文献１参照。）
特開２００１−９４４３４

しかし、従来のデジタル音声伝送フォーマット（ＩＥＣ９５８、ＤＩＡＩ、ＬＲＣＫ＆ＢＣＫ＆ＤＡＴＡ等）では、音声信号のみ、または最小限のデータしか送れなかった。そのためコマンド用リモコンや別のデータ用ラインを（赤外線、ワイヤードを問わず）を設ける必要があった。そのため機器内外の線材も多くなり、ユーザに負担になるばかりでなく、ハード的コストもかかる。

本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであり、デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、コントロール信号、データ（文字、画像等）等をデジタルオーディオ伝送フォーマットで伝送することができるデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式を提供することことを目的とする。

本発明は、デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、コントロール信号又はデータをデジタルオーディオ伝送フォーマットで伝送するデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式であって、前記コントロール信号又はデータを可聴帯域外の変調された信号としてデジタルオーディオ信号に重畳して伝送することを特徴とするデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式。

前記伝送方式の送信部は、デジタルオーディオ信号の可聴帯域外をカットする手段と、前記デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、コントロール信号又はデータに可聴帯域外周波数の変調をかける変調手段と、前記変調手段により変調された可聴帯域外のコントロール信号又はデータを前記可聴帯域外をカットしたデジタル音声信号に重畳してデジタルオーディオ伝送フォーマットで送信する手段とを有し、前記伝送方式の受信部は、デジタルオーディオ伝送フォーマットで受信したオーディオ信号から音声信号を取り出す復調手段と、可聴帯域外のコントロール信号又はデータを取り出す復調手段とを有する。

または、前記伝送方式の送信部は、デジタルオーディオ信号の曲間をカットする手段と、前記コントロール信号又はデータに可聴帯域外周波数の変調をかける変調手段と、前記変調手段により変調された可聴帯域外のコントロール信号又はデータを前記曲間がカットされたデジタル音声信号の曲間に重畳してデジタルオーディオ伝送フォーマットで送信する手段とを有し、前記伝送方式の受信回路は、デジタルオーディオ伝送フォーマットで受信したオーディオ信号から音声信号を取り出す復調手段と、前記オーディオ信号の曲間に重畳されている可聴帯域外のコントロール信号又はデータを取り出す復調手段とを有する。

そして、前記変調手段は、コントロール信号又はデータの入力で複数の異なる可聴帯域外周波数を出力する複数の発振器であり、前記復調手段は、受信したオーディオ信号からそれぞれ複数の異なる可聴帯域外周波数を抽出し整流する回路と、この整流された複数にレベル信号を処理してコントロール信号又はデータを出力するデータ処理回路とで構成する。

本発明は、上述のように構成されているので、デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、コントロール信号やデータ等を可聴帯域外の変調されたデータ信号としてデジタルオーディオ信号と共に伝送できる。また、可聴帯域外の変調されたデータ信号としてデジタルオーディオ信号と共に伝送できるので、デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、コントロール信号やデータ等を伝送する別のラインを必要としない。そのため、機器内外の線材も少なくて済み、ハード的コストが削減すると共に、ユーザの負担も軽減される。

人の可聴帯域は、一般に、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚといわれている。しかしデジタルオーディオでは、ＤＣ〜２４ｋＨｚ（２２，１Ｋ）の伝送が可能である。２０Ｈｚ以下や、２０ｋＨz以上は、完全ＨｉＦｉ以外はカットしても差し支えがない。またカットしなくとも聞こえない。よって変調をかけた２０Ｈｚ以下（又は２０ｋＨｚ以上の可聴帯域外のデータ信号を本来のオーディオ信号に重畳して伝送する。

実施形態１（可聴帯域外利用伝送方式）
図１、図２は、実施形態１に係るデジタルオーディオデータ伝送システムの送信側回路及び受信側回路の要部ブロック図を示す。以下、実施形態に１に係る伝送回路の構成を動作と共に説明する。

送信側回路（図１）について、データ送信コントロール部１は、マイコン、または専用インターフェイス等からなり、データを構成するＯＮ／ＯＦＦ信号ａ１、ｂ１を出力する。このＯＮ／ＯＦＦの信号ａ１、ｂ１はそれぞれ７Ｈｚ発信部２及び１１Ｈｚ発信部３に入力して可聴帯域外の７Ｈｚの変調信号ａ２と１１Ｈｚの変調信号ｂ２とされる。

変調された信号ａ２とｂ２からなる変調されたデータ信号は、前提としないハードに接続されることも考えられるため、レベルはできるだけ落として伝送するのが望ましい。そのためレベルコントロール部４を設け、レベルコントロール部４にて発信部２、３から出力される７Ｈｚ、１１Ｈｚの変調信号ａ２、ｂ２を所定のレベルまで低減した７Ｈｚ、１１Ｈｚの変調信号からなる変調されたデータ信号Ｄ１とする。

この変調されたデータ信号Ｄ１は、図３に示すように、７Ｈｚの信号と１１Ｈｚの信号からなり、変調方式として、各周波数の切換わる時間により、Ｈ、Ｌを区別する。この場合、周波数が低いので、１ＢＩＴの区間は２ｓｅｃ位必要となる。

この変調されたデータ信号Ｄ１はＭＩＸ部（混合部）６でデジタルオーディオ信号Ａ１に重畳して伝送するが、変調をかけたデータ信号Ｄ１とデジタルオーディオ信号Ａ１が干渉しないように、デジタルオーディオ信号Ａ１の可聴帯域外をカットするＢＰＦ（バンドパスフィルタ）５を設けて、このＢＰＦ５で可聴帯域外がカットされたデジタルオーディオ信号Ａ２とレベルコントロール部４からの変調されたデータ信号Ｄ１をＭＩＸ（混合）部６で重畳し、この重畳した信号Ａ３をインタフェイス部７を介してデジタルオーディオ伝送フォーマット（ＩＥＣ９５８）で送信する。

次に、受信側回路（図２）について、上記送信をデジタルオーディオ伝送フォーマット（ＩＥＣ９５８）で受信する。受信されたデジタルオーディオ信号は、インターフェイス部１１に入る。このインターフェイス部１１には、インターフェイス部１１から出力される音声信号Ａ４から変調用信号を削除するＢＰＦ１２が接続されており、このＢＰＦ１２から変調されたデータ信号Ｄ１を含まない音声信号Ａを得る。

また、インターフェイス部１１には、音声信号Ａ４から７Ｈｚの信号を７ＨｚＢＰＦで抽出し整流してレベル信号ａ３を出力する７ＨｚＢＰＦ・整流回路１３と、音声信号Ａ４から１１Ｈｚの信号を１１ＨｚＢＰＦで抽出し整流してレベル信号ｂ３を出力する１１ＨｚＢＰＦ・整流回路１４が接続されている。

また、７ＨｚＢＰＦ・整流回路１３と１１ＨｚＢＰＦ・整流回路１４には、マイコン、専用ＩＣからなるレベル検出・復調回路（データ処理回路）１５が接続されている。このレベル検出・復調回路１５は、７ＨｚＢＰＦ・整流回路１３と１１ＨｚＢＰＦ・整流回路１４から出力されるレベル信号ａ３、レベル信号ｂ３をレベル検出・復調処理してデータＤを出力するように構成されている。

このデジタルオーディオデータ伝送システムは、上記のように構成されているので、データを変調しその変調されたデータをデジタルオーディオ信号の可聴帯域外を利用して伝送することができる。

実施形態２（時間軸分割による伝送方式）
実施形態２は、オーディオ信号の曲間信号をＭＵＴＥし（消し）、曲間信号をＭＵＴＥしたデジタルオーディオ信号の曲間に変調したデータ信号を重畳して伝送する。

図４、図５に実施形態に２に係るオーディオデータ伝送回路の送信側回路及び受信側回路の要部ブロック図を示す。なお、図中、図１、図２と同一構成部分には、同一の符号を付しその重複する説明を省略する。以下、実施形態に２に係る伝送回路の構成を動作と共に説明する。

送信側回路（図４）について、データ送信コントロール部１’は、マイコン、または専用インターフェイス等からなり、オーディオ信号Ａ１の曲間にデータとなるＯＮ／ＯＦＦの信号ａ１、ｂ１を出力するように構成されている。このＯＮ／ＯＦＦの信号ａ１、ｂ１はそれぞれ７Ｈｚ発信部２及び１１Ｈｚ発信部３入力して可聴帯域外の７Ｈｚの変調信号ａ２と１１Ｈｚの変調信号ｂ２とされる。

この７Ｈｚ、１１Ｈｚの変調信号ａ２、ｂ２は、レベルコントロール部４にて所定のレベルまで低減され、レベルコントロール部４から曲間に変調されたデータ信号Ｄ１’が出力される。この曲間に出力される変調されたデータ信号Ｄ１’はＭＩＸ部６でデジタルオーディオ信号Ａ１に重畳して伝送するが、デジタルオーディオ信号の曲間のノイズなどの信号と重ならないようにデジタルオーディオ信号Ａ１の曲間をＭＵＴＥする曲間ＭＵＴＥ部８を設け、デジタルオーディオ信号Ａ１の曲間をＭＵＴＥし、この曲間をＭＵＴＥしたデジタルオーディオ信号Ａ２’と曲間に出力されるデータ信号Ｄ１’をＭＩＸ部６で重畳し、この重畳した信号Ａ３をインタフェイス部７を介してデジタルオーディオ伝送フォーマット（ＩＥＣ９５８）で送信する。

受信側回路（図５）について、上記送信をデジタルオーディオ伝送フォーマット（ＩＥＣ９５８）で受信する。受信されたデジタルオーディオ信号は、インターフェイス部１１に入る。インターフェイス部１１に接続されている変調用信号を削除するＢＰＦ１２は、音声信号Ａ４から変調されたデータ信号を削除し、変調されたデータ信号が含まれない音声信号Ａを出力する。

また、インターフェイス部１１と、７ＨｚＢＰＦ・整流回路１３及び１１ＨｚＢＰＦ・整流回路１４との間に、曲間にＯＮに制御される曲間ＯＮ回路１６が接続されている。この曲間ＯＮ回路１６は、音声信号Ａ４の曲間に重畳されている変調されたデータ信号を７ＨｚＢＰＦ・整流回路１３及び１１ＨｚＢＰＦ・整流回路１４に入力させる。そのため図４の送信側回路に可聴帯域外をカットするＢＰＦ５（図１）が設けられていなくてもデータ信号以外の可聴帯域外信号が７ＨｚＢＰＦ・整流回路１３及び１１ＨｚＢＰＦ・整流回路１４に入力することがない。

曲間ＯＮ回路１６がＯＮオンすると音声信号Ａ４の曲間にある変調されたデータ信号が７ＨｚＢＰＦ・整流回路１３及び１１ＨｚＢＰＦ・整流回路１４に入力するので、レベル検出・復調処理回路１５からデータＤが得られる。

このデジタルオーディオデータ伝送システムは、上記のように構成されているので、データを変調しその変調されたデータをデジタルオーディオ信号の曲間を利用して伝送することができる。

なお、実施形態１、２の回路は、インターフェイス部以外は、アナログ回路でもデジタル回路でもよい。

上記実施形態１、２は、本来のオーディオ信号に重畳して伝送する変調されたデータ信号が２０Ｈｚ以下の可聴帯域外信号の例であるが、変調された２０ｋＨｚ以上の可聴帯域外信号とすることができる。その場合は、送信側回路の発信部２、３を、例えば、２１ｋＨｚ、２２ｋＨzの発信部とし、受信側回路の７ＨｚＢＰＦ・整流回路１３と、１１ＨｚＢＰＦ・整流回路１４のＢＰＦはそれぞれ２１ｋＨｚ、２２ｋＨzのＢＰＦとする。その場合、２１ｋＨｚの信号及び２２ｋＨzの信号を用いるので、１ＢＩＴ送るのに、数１００μｓｅｃしかかからないことになる。

また、家庭用ドルビサランドシステム（ホームシアタ）のようなサテライト専用の音声なら５０Ｈｚ〜１０数ｋＨzで十分なため、また、サブウーハ等も４００Ｈｚ以上は必要がないので、データ伝送に使用できる帯域は広がる。

上記では、デジタル音声伝送フォーマットをＩＥＣ９５８としているが、ＤＩＡＩ、ＬＲＣＫ＆ＢＣＫ＆ＤＡＴＡ等でもよい。また、デジタルオーディオ信号を赤外線によりワイヤレスでリヤスピーカ側機器側に伝送するデジタル空間伝送システム（ＤＩＡＴ）に利用する場合は、伝送フォーマットとしてＤＩＡＴ伝送フォーマットを使用する。ＤＩＡＴに利用した場合は、データ信号を制御信号とすることで、ＤＩＡＴ受信部の電源やリヤスピーカのアンプの電源、音量などを制御することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る伝送方式の送信側回路の要部ブロック図。同、伝送方式の受信側回路の要部ブロック図。変調されたデータ信号の説明図。本発明の実施の形態２に係る伝送方式の送信側回路の要部ブロック図。同、伝送方式の受信側回路の要部ブロック図。

符号の説明

１…データ送信コントロール部１’…曲間データ送信コントロール部
２…７Ｈｚ発信部３…１１Ｈｚ発信部４…レベルコントロール部
５…可聴帯域外を削除するバンドパスフィルタ
６…ＭＩＸ（混合）部７、１１…インターフェイス部
８…曲間ＮＵＴＥ部１２…変調用信号を削除するバンドパスフィルタ
１３…７ＨｚＢＰＦ・整流回路１４…１１ＨｚＢＰＦ・整流回路
１５…マイコン、専用ＩＣからなるレベル検出・復調回路（データ処理回路）
１６…曲間ＯＮ回路

Claims

デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、コントロール信号又はデータをデジタルオーディオ伝送フォーマットで伝送するデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式であって、
前記コントロール信号又はデータを可聴帯域外の変調された信号としてデジタルオーディオ信号に重畳して伝送することを特徴とするデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式。
前記伝送方式の送信部は、デジタルオーディオ信号の可聴帯域外をカットする手段と、
前記デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、コントロール信号又はデータに可聴帯域外周波数の変調をかける変調手段と、
前記変調手段により変調された可聴帯域外のコントロール信号又はデータを前記可聴帯域外をカットしたデジタル音声信号に重畳してデジタルオーディオ伝送フォーマットで送信する手段とを有し、
前記伝送方式の受信部は、デジタルオーディオ伝送フォーマットで受信したオーディオ信号から音声信号を取り出す復調手段と、可聴帯域外のコントロール信号又はデータを取り出す復調手段とを有することを特徴とする請求項１記載のデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式。
前記伝送方式の送信部は、デジタルオーディオ伝送フォーマットの中に付加できない、コントロール信号又はデータをデジタルオーディオ伝送フォーマットで伝送するデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式であって、
前記伝送方式の送信部は、デジタルオーディオ信号の曲間をカットする手段と、
前記コントロール信号又はデータに可聴帯域外周波数の変調をかける変調手段と、
前記変調手段により変調された可聴帯域外のコントロール信号又はデータを前記曲間がカットされたデジタル音声信号の曲間に重畳してデジタルオーディオ伝送フォーマットで送信する手段とを有し、
前記伝送方式の受信回路は、デジタルオーディオ伝送フォーマットで受信したオーディオ信号から音声信号を取り出す復調手段と、
前記オーディオ信号の曲間に重畳されている可聴帯域外のコントロール信号又はデータを取り出す復調手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式。
前記変調手段は、コントロール信号又はデータの入力で複数の異なる可聴帯域外周波数を出力する複数の発振器であり、
前記復調手段は、受信したオーディオ信号からそれぞれ複数の異なる可聴帯域外周波数を抽出し整流する回路と、この整流された複数にレベル信号を処理して
コントロール信号又はデータを出力するデータ処理回路で構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のデジタルオーディオデータの伝送における付帯データの伝送方式。