JP2005318120A - オーディオ機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２チャンネル（ｃｈ）ステレオ信号を出力するための端子部を別途設けることなく、２ｃｈステレオ平衡信号を２ｃｈステレオ信号に変換して出力することができる、低コストで小型のオーディオ機器を提供する。
【解決手段】 ２ｃｈステレオ信号Ｌ・Ｒ・Ｇが外部より入力される一方、オーディオ信号を２値のディジタル信号として表現する２値信号を生成し、該２値信号を、２ｃｈステレオ平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−としてヘッドフォンジャック部３に出力する。２ｃｈステレオ平衡信号を２ｃｈステレオ信号に変換する変換回路１１を具備し、変換回路１１にて変換された信号は、信号経路切換部６がライン信号入出力ジャック部４の接続先をＡＤコンバータから変換回路１１へと切り換えることで、ライン信号入出力ジャック部４より出力される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディジタルオーディオ信号を録音再生するオーディオ機器に関するものである。

近年、ポータブルＭＤ（ミニディスク：商標）等のディジタル録音再生機器（オーディオ機器）において、高音質化・省電力化のために、２値量子化したＰＷＭ（Pulse Width Modulation）やＰＤＭ(Pulse Density Modulation)等のディジタルオーディオ信号を、そのままスイッチングアンプで増幅してヘッドフォンに出力するディジタルアンプ搭載機器が増えている。

また、更なる高音質化ために、ヘッドフォンの出力を従来の３端子（左チャンネル出力、右チャンネル出力、及び共通グラウンド）から、平衡出力対応した４端子（左チャンネル正相出力、左チャンネル逆相出力、右チャンネル正相出力、及び右チャンネル逆相出力）とした機器が登場してきている。

一般的な４端子出力のディジタルアンプの構成を図６に示す。左チャンネルの２値量子化信号ＳＬは、演算増幅器１０１の非反転入力端子と演算増幅器１０２の反転入力端子とに入力される。演算増幅器１０１の反転入力端子と演算増幅器１０２の非反転入力端子とは共に接地されている。演算増幅器１０１の出力端子は、コイル及びコンデンサからなるローパスフィルタ１０５を介して左チャンネル正相出力端子１０９に接続されている。演算増幅器１０２の出力端子は、コイル及びコンデンサからなるローパスフィルタ１０６を介して左チャンネル逆相出力端子１１０に接続されている。

右チャンネルの２値量子化信号ＳＲは、演算増幅器１０３の非反転入力端子と演算増幅器１０４の反転入力端子とに入力される。演算増幅器１０３の反転入力端子と演算増幅器１０４の非反転入力端子とは共に接地されている。演算増幅器１０３の出力端子は、コイル及びコンデンサからなるローパスフィルタ１０７を介して左チャンネル正相出力端子１１１に接続されている。演算増幅器１０４の出力端子はコイル及びコンデンサからなるローパスフィルタ１０８を介して左チャンネル正相出力端子１１２に接続されている（例えば、特許文献１参照）。

このような４端子化されたディジタルアンプにより、電源電圧の変動の影響を受けない高音質のアンプが提供され、市場で高い評価を受けている。

一方、オーディオ機器の入力信号は、左チャンネル、右チャンネル、及び共通グラウンドからなる２チャンネルステレオ信号の構成が一般的である。そのため、上述の４端子出力信号、つまり２チャンネルステレオ平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−を、２チャンネルステレオ信号Ｌ・Ｒ・Ｇ用の入力端子（３端子）を備えた外部機器に入力させる場合には、２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換する変換装置が必要である。

図７に、上記変換装置の一般的な構成を示す。該変換装置では、２チャンネルステレオ平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−を入力信号とし、該入力信号のうちの左チャンネル平衡信号Ｌ＋・Ｌ−の正相側信号Ｌ＋を左チャンネル出力Ｌ、右チャンネル平衡信号Ｒ＋・Ｒ−の正相側信号Ｒ＋を右チャンネル出力Ｒとする。そして、図中に示す抵抗Ｒ１０１・Ｒ１０２・Ｒ１０３・Ｒ１０４の値を適切な値に設定することで、２チャンネルステレオ平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−の和信号を生成して、これを共通グラウンド信号とする。
特開２００３−８７０６４号公報（平成１５年３月２０日公開）

しかしながら、２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号用の入力端子を備えた外部機器に入力させるのに、このような変換装置を必要とする従来構成は、機器間の接続作業を複雑にし、誤接続を招く恐れがあると共に、専用の変換装置が必要なために商品のコストアップを招来する。

そこで、変換装置を不要にすべく、図７の回路をオーディオ機器内に内蔵させることも考えられる。しかしながら、その場合には、２チャンネルステレオ平衡信号と２チャンネルステレオ信号とでは端子数が異なるため、４端子のヘッドフォン端子とは別にさらに３端子のラインアウト端子が必要となり、商品のサイズが大きくなることは避けられない。特にポータブル機器においては、商品サイズの小型化が求められるため、商品競争力の面から専用のラインアウト端子を設けることは困難である。

なお、上記特許文献１には、４端子のヘッドフォン端子に３端子ヘッドフォンを接続してもアンプの破壊・大きなクロストークを発生させないための手法が開示されており、一見、該３端子ヘッドフォンとの接続部をラインアウト信号の出力部として利用し、直接外部機器と接続することが可能であるように思える。しかしながら、特許文献１の技術はあくまでヘッドフォンの接続に関するものであり、該３端子ヘッドフォンとの接続部をラインアウト信号の出力部として利用して直接外部機器と接続すると、大きなクロストークが発生して音質を劣化させることとなる。したがって、上記特許文献１においても、４端子出力信号をラインアウト信号として他の機器の３信号からなる入力端子に音質を劣化させることなく接続するには、やはり上記変換装置が必要となる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、その目的は、２チャンネルステレオ信号を出力するための端子部を別途設けることなく、２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換して出力することができる、低コストで小型のオーディオ機器を提供することにある。

本発明のオーディオ機器は、上記課題を解決するために、第１チャンネル信号、第２チャンネル信号、及び共通グラウンドよりなる２チャンネルステレオ信号が外部より入力される一方、オーディオ信号を２値のディジタル信号として表現する２値信号を生成し、該２値信号を、第１チャンネルの正相信号及び逆相信号、第２チャンネルの正相信号及び逆相信号よりなる２チャンネルステレオ平衡信号としてヘッドフォン用出力部に出力するオーディオ機器において、上記２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換する変換手段と、外部より上記２チャンネルステレオ信号が入力される入力端子部の接続先を、外部より入力された上記２チャンネルステレオ信号を処理する処理回路と上記変換手段との間で切り換える切換手段とを備え、上記入力端子部を、上記変換手段にて変換された２チャンネルステレオ信号を外部にも出力する入出力端子部として機能させることを特徴としている。

これによれば、変換手段が２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換し、変換された２チャンネルステレオ信号は、切換手段にて入出力端子部の接続先が変換手段とされることで、該入出力端子部より外部に出力される。つまり、ここでは、変換された２チャンネルステレオ信号を出力するための端子部として、オーディオ機器に元々備えられている２チャンネルステレオ信号を外部より入力するための端子部を兼用している。

したがって、２チャンネル平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換する変換手段をオーディオ機器に内蔵させても、２チャンネルステレオ信号を出力するためだけの端子部を別途形成する必要がないので、商品のサイズを大型化してしまうことはない。

それゆえ、２チャンネルステレオ信号を出力するための端子部を別途設けることなく、２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換して出力することができる、低コストで小型のオーディオ機器を実現できる。

本発明のオーディオ機器では、上記構成に加えて、上記切換手段の切り換え動作を制御する制御手段を有し、該制御手段は、動作モードに応じて切り換え動作を制御することを特徴とすることもできる。

これによれば、制御手段が動作モードに応じて、例えば記録時は、上記入出力端子部を外部より入力された上記２チャンネルステレオ信号を処理する処理回路と接続する一方、再生時は、上記入出力端子部を上記変換手段と接続するというように、上記切換手段の切り換え動作を制御するので、自動的に上記入出力端子部の接続先を切り換えることが可能となる。

本発明のオーディオ機器では、上記構成に加えて、上記変換手段が、上記２チャンネルステレオ平衡信号のうちの第１チャンネルの正相信号及び第２チャンネルの正相信号、或いは第１チャンネルの逆相信号及び第２チャンネルの逆相信号の何れか一方を、上記２チャンネルステレオ信号の第１チャンネル信号及び第２チャンネル信号とすることを特徴とすることもできる。

２チャンネルステレオ平衡信号（４端子信号）を２チャンネルステレオ信号（３端子信号）に変換するにおいて、差動増幅で第１チャンネル及び第２チャンネルそれぞれの平衡信号を、グラウンド電圧を基準として演算増幅器で引き算して３端子信号の出力信号を生成する手法が一般的である。しかしながら、このように、２チャンネルステレオ平衡信号のうちの第１チャンネルの正相信号及び第２チャンネルの正相信号、或いは第１チャンネルの逆相信号及び第２チャンネルの逆相信号の何れか一方を、上記２チャンネルステレオ信号の第１チャンネル信号及び第２チャンネル信号とすることで、より小型、より低コストにて変換回路を実現できる。

但し、第１チャンネルの正相信号及び第２チャンネルの正相信号、或いは第１チャンネルの逆相信号及び第２チャンネルの逆相信号の何れか一方をそのまま用いると、２チャンネルステレオ平衡信号に含まれた直流成分（ＤＣ成分）が外部機器側においてノイズあるいは異常電流等の原因となる。

そこで、この場合は、上記構成に加えて、上記変換手段が、２チャンネルステレオ信号における第１チャンネル信号及び第２チャンネル信号として出力される、上記２チャンネルステレオ平衡信号における第１チャンネルの正相信号及び第２チャンネルの正相信号、或いは第１チャンネルの逆相信号及び第２チャンネルの逆相信号から、ＤＣ成分を除去するＤＣ成分除去手段を備えている構成とすることが好ましい。

また、ＤＣ成分除去手段に代えて、上記変換手段が、入出力端子部より２チャンネルステレオ平衡信号における第１チャンネルの正相信号及び第２チャンネルの正相信号、或いは第１チャンネルの逆相信号及び第２チャンネルの逆相信号を出力するときに、上記共通グラウンドの電圧を上記２チャンネルステレオ平衡信号のＤＣ成分の電圧とするグラウンド電圧調整手段を備えている構成とすることが好ましい。

外部機器では、上記入出力端子部より入力される２チャンネルステレオ信号における第１チャンネル信号及び第２チャンネル信号と、基準となる共通グラウンド電圧との差を入力信号として扱うので、グラウンド電圧調整手段にて、共通グラウンドの電圧が２チャンネルステレオ平衡信号のＤＣ成分の電圧とされることで、外部機器側で、ノイズあるいは異常電流等の原因となる上記２チャンネルステレオ平衡信号のＤＣ成分を除去することができる。

本発明のオーディオ機器は、以上のように、第１チャンネル信号、第２チャンネル信号、及び共通グラウンドよりなる２チャンネルステレオ信号が外部より入力される一方、オーディオ信号を２値のディジタル信号として表現する２値信号を生成し、該２値信号を、第１チャンネルの正相信号及び逆相信号、第２チャンネルの正相信号及び逆相信号よりなる２チャンネルステレオ平衡信号としてヘッドフォン用出力部に出力するオーディオ機器において、上記２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換する変換手段と、外部より上記２チャンネルステレオ信号が入力される入力端子部の接続先を、外部より入力された上記２チャンネルステレオ信号を処理する処理回路と上記変換手段との間で切り換える切換手段とを備え、上記入力端子部を、上記変換手段にて変換された２チャンネルステレオ信号を外部にも出力する入出力端子部として機能させることを特徴としている。

それゆえ、２チャンネルステレオ信号を出力するための端子部を別途設けることなく、２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換して出力することができる、低コストで小型のオーディオ機器を実現できるという効果を奏する。

［第１の実施形態］
本発明にかかる実施の一形態について、図１、図２に基づいて説明すると以下の通りである。

図１は、第１の実施形態であるオーディオ機器の構成図である。オーディオ機器は、ディジタル信号処理回路１と、平衡信号出力回路２と、ヘッドフォンジャック部３と、ライン信号入出力ジャック部４と、アナログディジタル変換器（以下、ＡＤコンバータ）５と、信号経路切換部６と、ＤＣ成分除去部７と、変換回路１１と、システムコントローラ８とを備えている。

ディジタル信号処理回路１は、オーディオ信号を２値からなるディジタル信号としての２値信号を生成するものである。ディジタル信号処理回路１からは再生時、左チャンネル・右チャンネルそれぞれ２値量子化されたＰＷＭまたはＰＤＭのステレオディジタルオーディオ信号ＳＬ・ＳＲが出力される。

平衡信号出力回路２は、上記ディジタル信号処理回路１から入力されるステレオディジタルオーディオ信号ＳＬ・ＳＲを平衡出力するもので、左チャンネル正相ディジタル信号出力用演算増幅器２１、左チャンネル逆相ディジタル信号出力用演算増幅器２２、右チャンネル正相ディジタル信号出力用演算増幅器２３、及び右チャンネル逆相ディジタル信号出力用演算増幅器２４を備えている。

左チャンネル２値量子化信号ＳＬは、上記演算増幅器２１の非反転入力端子と上記演算増幅器２２の反転入力端子とに入力される。上記演算増幅器２１の反転入力端子と演算増幅器２２の非反転入力端子とは接地されている。右チャンネル２値量子化信号ＳＲは、上記演算増幅器２３の非反転入力端子と上記演算増幅器２４の反転入力端子とに入力される。演算増幅器２３の反転入力端子と演算増幅器２４の非反転入力端子とは接地されている。

また、これら演算増幅器２１〜２４の各出力ラインには、高周波成分を除去して可聴帯域成分のみの信号とするための、コイル及びコンデンサからなるローパスフィルタ２５〜２８が備えられている。演算増幅器２１の出力ラインにはローパスフィルタ２５が設けられ、演算増幅器２２の出力ラインにはローパスフィルタ２６が、演算増幅器２３の出力ラインにはローパスフィルタ２７が、演算増幅器２４の出力ラインにはローパスフィルタ２８がそれぞれ設けられている。

ヘッドフォンジャック部３は、ヘッドフォンとの接続を可能とする接続部であり、平衡信号出力回路２から出力される平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−をヘッドフォン出力するためのヘッドフォン用出力端子として、左チャンネル正相信号出力端子３９、左チャンネル逆相信号出力端子４０、右チャンネル正相信号出力端子４１、及び右チャンネル逆相信号出力端子４２を備えている。

詳細には、上記平衡信号出力回路２におけるローパスフィルタ２５の出力が出力端子３９に接続され、上記平衡信号出力回路２におけるローパスフィルタ２６の出力が出力端子４０に接続されている。また、上記平衡信号出力回路２におけるローパスフィルタ２７の出力が出力端子４１に接続され、上記平衡信号出力回路２におけるローパスフィルタ２８の出力が出力端子４２に接続されている。

ライン信号入出力ジャック部４は、再生時、及び記録時、外部機器と接続される接続部であり、外部信号として左チャンネル（第１チャンネル）、右チャンネル（第２チャンネル）、及び共通グラウンドの２チャンネルステレオ信号が入力される信号入力部（入力端子部）であると共に、上記平衡信号出力回路２から出力される平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−を、左チャンネル（第１チャンネル）、右チャンネル（第２チャンネル）、及び共通グラウンドの２チャンネルステレオ信号として外部に出力する信号出力部でもあり、いわば信号入出力部（入出力端子部）である。

変換回路（変換手段）１１は、２チャンネルステレオ平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−を２チャンネルステレオ信号Ｌ・Ｒ・Ｇに変換するものである。ここでは、変換回路１１は、ローパスフィルタ２５から出力される左チャンネル正相出力信号Ｌ＋を左チャンネルのラインアウト信号Ｌとし、ローパスフィルタ２７から出力される右チャンネル正相出力信号Ｒ＋を右チャンネルのラインアウト信号Ｒとして用いる。なお、正相出力信号に代えて各チャンネルの逆相出力信号（ローパスフィルタ２６・２８の出力）を用いることももちろん可能である。また、変換回路１１は、後述するＤＣ成分除去部７を備えている。

ライン信号入出力ジャック４は、左チャンネル信号入出力端子３５、右チャンネル信号入出力端子３６、及び共通グラウンド端子３７を備えている。左チャンネル信号入出力端子３５は、後述する信号経路切換部６の端子３４ｅと接続され、右チャンネル信号入出力端子３６は、信号経路切換部６の端子３４ｆと接続されている。また、共通グラウンド端子３７は、回路のグラウンドに接続されている。

ＡＤコンバータ５は、上記ライン信号入出力ジャック４を介して外部より入力されるアナログ信号を、ディジタル信号に変換するものである。

信号経路切換部６は、上記ライン信号入出力ジャック部４における上記左チャンネル信号入出力端子３５、右チャンネル信号入出力端子３６と接続される信号経路を、外部から入力される切換信号により切り換える回路であり（標準ロジックＩＣの７４ＨＣ４０５３等）、ここでは、システムコントローラ８から入力される切換信号により制御され、信号経路を切り換える。

信号経路切換部６は、端子３４ｅが左チャンネル信号入出力端子３５と接続されると共に、端子３４ｆが右チャンネル信号入出力端子３６と接続されており、端子３４ｅと接続する端子を、端子３４ａとするか端子３４ｂとするかで、左チャンネル信号入出力端子３５の接続先を、ＡＤコンバータ５の左チャンネル入力端子（図示せず）と平衡信号出力回路２における上記ローパスフィルタ２５との間で切り換え、また、端子３４ｆと接続する端子を、端子３４ｃとするか端子３４ｄとするかで、右チャンネル信号入出力端子３６の接続先を、ＡＤコンバータ５の右チャンネル入力端子（図示せず）と平衡信号出力回路２における上記ローパスフィルタ２７との間で切り換える。

信号経路切換部６は、再生信号を選択する際は、端子３４ｂと端子３４ｅとを接続させると共に端子３４ｄと端子３４ｆとを接続させ、録音信号を選択する際は、端子３４ａと端子３４ｅとを接続させると共に端子３４ｃと端子３４ｆとを接続させる。

ＤＣ成分除去部７は、平衡信号出力回路２からの出力である平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−を、ラインアウト信号として出力するにあたり、含まれるＤＣ成分を除去するものである。本実施の形態では、信号経路切換部６の切り換え動作によって、ローパスフィルタ２５から出力される左チャンネル正相出力信号Ｌ＋が左チャンネル信号入出力端子３５に与えられ、左チャンネルのラインアウト信号として出力され、また、ローパスフィルタ２７から出力される右チャンネル正相出力信号Ｒ＋が右チャンネル信号入出力端子３６に与えられ、右チャンネルのラインアウト信号として出力される。したがって、ＤＣ成分除去部７は、ローパスフィルタ２５から出力される左チャンネル正相出力信号Ｌ＋、及びローパスフィルタ２７から出力される右チャンネル正相出力信号Ｒ＋から、ＤＣ成分を除去するようになっている。

ここで、ＤＣ成分除去部７は、上記ローパスフィルタ２５と上記信号経路切換部６における上記端子３４ｃとの間に設けられた左チャンネル正相信号のＤＣ成分除去用のコンデンサ２９と、上記ローパスフィルタ２７と上記信号経路切換部６における上記端子３４ｄとの間に設けられた右チャンネル正相信号のＤＣ成分除去用のコンデンサ３０とから構成されている。

ローパスフィルタ２５〜２８から出力された平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−には、２値化信号の平均電圧に相当する演算増幅器２１〜２４の電源電圧の１／２のＤＣ成分が存在しており、ラインアウト信号にＤＣ成分が含まれると、ノイズあるいは異常電流等の原因となる。そこで、ローパスフィルタ２５〜２８から出力される平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−をラインアウト信号として出力するには、平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−よりＤＣ成分を除去することが必要となる。

上記構成のオーディオ機器における再生信号の経路に関して、まず説明する。再生時には、ディジタル信号処理回路１から、左チャンネル・右チャンネルそれぞれ２値量子化されたＰＷＭまたはＰＤＭのステレオディジタルオーディオ信号ＳＬ・ＳＲが出力され平衡信号出力回路２へと送られる。

左チャンネル２値量子化信号ＳＬは、演算増幅器２１の非反転入力端子と演算増幅器２２の反転入力端子とに入力され、右チャンネル２値量子化信号ＳＲは、演算増幅器２３の非反転入力端子と演算増幅器２４の反転入力端子とに入力される。

演算増幅器２１からは左チャンネル正相出力信号Ｌ＋が出力され、該信号Ｌ＋は、ローパスフィルタ２５により出力信号の高周波成分を除去されて可聴帯域成分のみの信号となって、ヘッドフォン左チャンネル正相出力端子３９へと送られる。演算増幅器２２からは左チャンネル逆相出力信号Ｌ−が出力され、該信号Ｌ−は、ローパスフィルタ２６により同様にして出力信号の高周波成分が除去されて可聴帯域成分のみとなって、ヘッドフォン左チャンネル逆相出力４０に送られる。演算増幅器２３からは右チャンネル正相出力信号Ｒ＋が出力され、該信号Ｒ＋は、ローパスフィルタ２７により出力信号の高周波成分を除去されて可聴帯域成分のみの信号となって、ヘッドフォン右チャンネル正相出力端子４１へと送られる。また、演算増幅器２４からは右チャンネル逆相出力信号Ｒ−が出力され、該信号Ｒ−は、ローパスフィルタ２８により同様にして出力信号の高周波成分が除去されて可聴帯域成分のみとなって、ヘッドフォン右チャンネル逆相出力４２に送られる。

また、平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−のうち、ローパスフィルタ２５から出力される左チャンネル正相出力信号Ｌ＋は、ＤＣ成分除去部７におけるコンデンサ２９を介して信号経路切換部６における上記端子３４ｂへも送られ、同様にして、ローパスフィルタ２７から出力される右チャンネル正相出力信号Ｒ＋も、ＤＣ成分除去部７におけるコンデンサ３０を介して信号経路切換部６における上記端子３４ｄへ送られる。左チャンネル正相出力信号Ｌ＋及び右チャンネル正相出力信号Ｒ＋からは、コンデンサ２９・３０を介することで、可聴帯域以下の信号とＤＣ成分が除去される。

信号経路切換部６では、システムコントローラ８から入力される切換信号により、端子３４ｂと端子３４ｅとが接続され、また、端子３４ｄと端子３４ｆとが接続される。これにより、ライン信号入出力ジャック部４の端子３５には、可聴帯域以下の信号とＤＣ成分が除去された左チャンネル正相出力信号Ｌ＋が左チャンネルのラインアウト信号として出力され、ライン信号入出力ジャック部４の端子３６には、可聴帯域以下の信号とＤＣ成分が除去された右チャンネル正相出力信号Ｒ＋が右チャンネルのラインアウト信号として出力される。ライン信号入出力ジャック部４の端子３７はグラウンド電位である。

次に、上記構成のオーディオ機器における録音信号の経路について説明する。録音時には、ライン信号入出力ジャック部４に接続された外部機器により、共通グラウンド端子３７の電圧を基準電圧として、端子３５に左チャンネルのラインイン信号が入力され、端子３６には、右チャンネルのラインイン信号が入力される。

信号経路切換部６では、システムコントローラ８から入力される切換信号により、端子３４ａと端子３４ｅとが接続され、端子３４ｃと端子３４ｆとが接続される。これにより、各チャンネルラインイン信号は、ＡＤコンバータ５に入力されてディジタルオーディオ信号に変換され、ディジタル信号処理回路１により処理される。

なお、ライン信号入出力ジャック部４では、ラインインジャックとラインアウトジャックとを兼用しているため、記録時、ライン信号入出力ジャック部４がラインインの機能を行うと、録音モニター信号をラインアウトに出力することはできない。そこで、本実施の形態のオーディオ機器では、記録時、再生系の回路を動作させ、ヘッドフォンジャック部３にモニター信号を出力させるようになっている。これにより、ヘッドフォンジャック部３に接続されるヘッドフォンを用いて録音信号をモニターすることができる。

以上のように、上記オーディオ機器は、変換回路１１にて２チャンネルステレオ平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−を２チャンネルステレオ信号Ｌ・Ｒ・Ｇに変換し、信号経路切換部６が、外部より２チャンネルステレオ信号が入力されるライン信号入出力ジャック部４の端子３５〜３７の接続先を、ＡＤコンバータ５とするか、ローパスフィルタ２５・２７とするかで切り換えて、ライン信号入出力ジャック部４の上記端子３５〜３７を、変換回路１１にて変換された２チャンネルステレオ信号を出力する出力端子部として機能させる。

したがって、チャンネル平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換する変換回路１１をオーディオ機器に内蔵させても、２チャンネルステレオ信号を出力するためだけの端子部を別途形成する必要がないので、商品のサイズを大型化してしまうことはない。

それゆえ、２チャンネルステレオ信号を出力するための端子部を別途設けることなく、２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換して出力することができる、低コストで小型のオーディオ機器を実現できる。

しかも、ここでは、信号経路切換部６の切り換え動作を、システムコントローラ８が動作モードに応じて制御する構成としたので、自動的にライン信号入出力ジャック部４の接続先を切り換えることが可能となる。

また、２チャンネルステレオ平衡信号（４端子信号）を２チャンネルステレオ信号（３端子信号）に変換するにおいては、図２に示すように、差動増幅で第１チャンネル及び第２チャンネルそれぞれの平衡信号を、グラウンド電圧を基準として演算増幅器で引き算して３端子信号の出力信号を生成する手法が一般的である。

しかしながら、ここでは、変換回路１１として、上記２チャンネルステレオ平衡信号のうちの第１チャンネルの正相信号及び第２チャンネルの正相信号、或いは第１チャンネルの逆相信号及び第２チャンネルの逆相信号の何れか一方を、上記２チャンネルステレオ信号の第１チャンネル信号及び第２チャンネル信号とする構成としたので、より小型、より低コストにて変換回路を実現できる。もちろん、図２に示すような一般的な構成を有する変換回路を具備させた構成も、本発明の範疇に含まれる。

［第２の実施形態］
本発明にかかる実施のその他の形態について、図３〜図５に基づいて説明すると以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述の実施の形態で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図３は、第２の実施形態であるオーディオ機器の構成図である。オーディオ機器は、ディジタル信号処理回路１と、平衡信号出力回路２と、ヘッドフォンジャック部３と、ライン信号入出力ジャック部４と、ＡＤコンバータ５と、システムコントローラ８と、信号経路切換部９と、変換回路１２と、基準電圧発生回路１０とを備えている。

第１の実施形態のオーディオ機器と本実施の形態であるのオーディオ機器との構成上の違いは、ラインアウト信号として出力される平衡信号出力回路２からの出力（平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−）よりＤＣ成分を除去する構成にある。先述したように、ローパスフィルタ２５〜２８から出力された平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−には、２値化信号の平均電圧に相当する演算増幅器２１〜２４の電源電圧の１／２のＤＣ成分が存在しており、ラインアウト信号にＤＣ成分が含まれると、ノイズあるいは異常電流等の原因となる。そこで、ローパスフィルタ２５〜２８から出力される平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−をラインアウト信号として出力するには、平衡信号Ｌ＋・Ｌ−・Ｒ＋・Ｒ−よりＤＣ成分を除去することが必要となる。

第１の実施形態では、変換回路１１にコンデンサよりなるＤＣ成分除去部７を具備させて、ＤＣ成分除去部７を用いてＤＣ成分を除去していた。これに対し、本実施の形態では、ラインアウト信号のＤＣ成分に相当する電圧ＶＲを生成する基準電圧発生回路１０を備えており、該基準電圧発生回路１０の出力を、再生時に、ライン信号入出力ジャック部４の共通グラウンド端子３７に出力する構成である（グラウンド電圧調整手段としての機能）。

共通グラウンド端子３７に同電圧のＤＣ電圧を出力することで、ライン信号入出力ジャック部４に接続された外部接続機器側において、ＤＣ成分をラインアウト信号より除去することができる。つまり、該外部接続機器では、各チャンネルのラインアウト信号と基準となる共通グラウンド電圧の差を入力信号として扱うので、共通グラウンド電圧としてＤＣ電圧を出力することで、結果的にＤＣ成分が除去されることになる。

第１の実施形態では、ライン信号入出力ジャック部４の共通グラウンド端子３７は回路のグラウンド電位に常時接続されていた。しかしながら、ここでは、再生時に基準電圧発生回路１０の出力を共通グラウンド端子３７に出力することが必要であるため、信号経路切換部９は、システムコントローラ８から入力される切換信号により、上記ライン信号入出力ジャック部４における上記左チャンネル信号入出力端子３５及び右チャンネル信号入出力端子３６と接続される信号経路を切り換えるだけでなく、上記ライン信号入出力ジャック部４にける共通グラウンド端子３７と接続される信号経理をも切り換えるようになっている。

つまり、信号経路切換部９は、信号経路切換部６と同様に、端子３４ｅが左チャンネル信号入出力端子３５と接続されると共に、端子３４ｆが右チャンネル信号入出力端子３６と接続されている。そして、端子３４ｅと接続する端子を端子３４ａとするか端子３４ｂとするかで、左チャンネル信号入出力端子３５の接続先を、ＡＤコンバータ５の左チャンネル入力端子（図示せず）と平衡信号出力回路２における上記ローパスフィルタ２５との間で切り換え、同様に、端子３４ｆと接続する端子を端子３４ｃとするか端子３４ｄとするかで、右チャンネル信号入出力端子３６の接続先を、ＡＤコンバータ５の右チャンネル入力端子（図示せず）と平衡信号出力回路２における上記ローパスフィルタ２７との間で切り換えるようになっている。但し、端子３４ｂには、平衡信号出力回路２における上記ローパスフィルタ２５の出力が直接接続され、同様に、端子３４ｄには、平衡信号出力回路２における上記ローパスフィルタ２７の出力が直接接続されている。

そして、ここでは、信号経路切換部９は、端子３４ｉが共通グラウンド端子３７と接続され、端子３４ｇが回路のグラウンドと、端子３４ｈが上記基準電圧発生回路１０と接続されており、端子３４ｉと接続する端子を端子３４ｇとするか端子３４ｈとするかで、共通グラウンド端子３７の接続先を、回路のグラウンド電位と電圧ＶＲとの間で切り換える。

信号経路切換部９は、システムコントローラ８の制御により、再生信号を選択する際は、端子３４ｂと端子３４ｅと、端子３４ｄと端子３４ｆと、端子３４ｈと端子３４ｉとを接続させ、録音信号を選択する際は、端子３４ａと端子３４ｅと、端子３４ｃと端子３４ｆと、端子３４ｇと端子３４ｉとを接続させる。

したがって、再生時には、端子３４ｂと端子３４ｅと、端子３４ｄと端子３４ｆと、端子３４ｈと端子３４ｉとが接続されるように制御されるため、左チャンネル信号入出力端子３５には左チャンネルのラインアウト信号が出力され、右チャンネル信号入出力端子３６には右チャンネルのラインアウト信号が出力され、共通グラウンド端子３７にはラインアウト信号基準電圧が出力される。

ここで、上記したラインアウト信号の基準電圧発生回路１０の回路例について説明する。アナログ信号の平衡出力信号においては、正相信号と逆相信号の和信号によりＤＣ成分の電圧を生成することが可能である。また、２値量子化されたディジタル信号の平衡出力信号においてはディジタルアンプの出力電源電圧の１／２電圧が上記和信号と同一電圧となるため、この１／２電圧を用いて生成することも可能である。

図４に、平衡出力信号の和信号により生成する回路例を示す。端子５１・５２・５３・５４が、該回路の入力である。入力端子５１は、図３に示すローパスフィルタ２５の出力に接続され、入力端子５２はローパスフィルタ２６の出力に、入力端子５３はローパスフィルタ２７の出力に、入力端子５４はローパスフィルタ２８の出力にそれぞれ接続される。そして、入力端子５１は抵抗５５を介して出力端子５９に接続され、同様にして、入力端子５２は抵抗５６を介して出力端子５９に接続され、入力端子５３は抵抗５７を介して出力端子５９に接続され、入力端子５４は抵抗５８を介して出力端子５９に接続されている。

これら抵抗５５・５６・５７・５８は、入力された信号を平均化するための抵抗であり、抵抗値を同じにすることにより、入力端子５１〜５４から入力される４入力信号の和信号を、出力電圧ＶＲとして出力端子５９に出力できる。

また、図５に、ディジタルアンプ電源電圧の１／２電圧により生成する回路例を示す。図５において、端子６１が該回路の入力である。入力端子６１は、図３に示す平衡信号出力回路２における演算増幅器２１〜２４の電源に接続される。そして、入力端子６１は分圧抵抗をなす抵抗６２と抵抗６３を介して接地されており、抵抗６２と抵抗６３との接続点と出力端子６４とが接続されている。これら抵抗６２・６３の抵抗値を同じにすることにより、電源電圧の１／２電圧を出力電圧ＶＲとして出力端子６４に出力できる。

一方、録音時には、ライン信号入出力ジャック部４に接続された外部機器により、共通グラウンド端子３７の電圧を基準電圧として、端子３５に左チャンネルのラインイン信号が入力され、端子３６には右チャンネルのラインイン信号が入力される。信号経路切換部９は、システムコントローラ８により、録音時には、端子３４ａと端子３４ｅと、端子３４ｃと端子３４ｆと、端子３４ｇと端子３４ｉとが接続されるよう制御されるため、各チャンネルラインイン信号はＡＤコンバータ５にグラウンド電圧を基準電圧として入力されディジタルオーディオ信号に変換されディジタル信号処理回路１により処理される。

なお、本実施の形態でも、記録時、再生系の回路を動作させ、ヘッドフォンジャック部３にモニター信号を出力させることで、ヘッドフォンジャック部３に接続されるヘッドフォンを用いて録音信号をモニターすることができる。

なお、本発明は、換言すれば以下のように表現することもできる。つまり、オーディオ信号を２値からなるディジタル信号として表現するための２値信号を生成する２値信号生成手段と、前記２値信号を平衡出力する平衡出力手段と、前記平衡信号をヘッドフォン用として出力するためのヘッドフォン用出力端子と、外部信号としてＬｃｈ，Ｒｃｈ，共通グラウンドの2チャンネルステレオ信号が入力される入力端子と、前記入力端子に入力されたアナログ信号をＡＤ変換するＡＤ変換手段と、前記オーディオ信号をＬｃｈ，Ｒｃｈ，共通グラウンドの2チャンネルステレオ信号として外部に出力する出力端子とを備えるオーディオ機器であって、前記入力端子に入力されたアナログ信号を前記ＡＤ変換手段に入力する第１の状態と前記平衡信号を前記入力端子から出力する第２の状態を切り換える切替え手段を設け、一つの端子を前記入力端子と前記出力端子に共用することを特徴としている。

また、前記平衡信号を前記出力端子から出力するとき、前記平衡信号のＤＣ成分を除去して出力することを特徴とすることもできる。

また、前記平衡信号を前記出力端子から出力するとき、前記共通グラウンドの電圧は前記平衡信号のＤＣ成分であることを特徴とすることもできる。

これにより、従来ディジタルアンプ搭載の４端子ヘッドフォン出力機器に必要であった専用のラインアウト端子、または専用のラインアウト変換装置が必要なくなり、簡単な回路で切換回路を構成できるため、機器の小型化とコストダウンを図ることができる。

本発明の実施の一形態を示すものであり、オーディオ機器の要部構成を示すブロック図である。 平衡出力のステレオ４端子信号を３端子信号に変換するのに用いられる一般的な回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施のその他の一形態を示すものであり、オーディオ機器の要部構成を示すブロック図である。 図３のオーディオ機器に搭載される基準電圧発生回路の一例を示す回路図である。 図３のオーディオ機器に搭載される基準電圧発生回路の別の例を示す回路図である。 一般的な４端子出力のディジタルアンプの構成を示すブロック図である。 ２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換する変換装置の一般的な構成を示す回路図である。

符号の説明

１ ディジタル信号処理回路
５ アナログディジタル変換器
３ ヘッドフォンジャック部３
４ ライン信号入出力ジャック部（入出力端子部）
６ 信号経路切換部（切換手段）
７ ＤＣ成分除去部（ＤＣ成分除去手段）
８ システムコントローラ（制御手段）
９ 信号経路切換部（切換手段、グラウンド電圧調整手段）
１０ 基準電圧発生回路（グラウンド電圧調整手段）
１１ 変換回路（変換手段）
１２ 変換回路（変換手段）

Claims (5)

1. 第１チャンネル信号、第２チャンネル信号、及び共通グラウンドよりなる２チャンネルステレオ信号が外部より入力される一方、オーディオ信号を２値のディジタル信号として表現する２値信号を生成し、該２値信号を、第１チャンネルの正相信号及び逆相信号、第２チャンネルの正相信号及び逆相信号よりなる２チャンネルステレオ平衡信号としてヘッドフォン用出力部に出力するオーディオ機器において、
   上記２チャンネルステレオ平衡信号を２チャンネルステレオ信号に変換する変換手段と、
   外部より上記２チャンネルステレオ信号が入力される入力端子部の接続先を、外部より入力された上記２チャンネルステレオ信号を処理する処理回路と上記変換手段との間で切り換える切換手段とを備え、
   上記入力端子部を、上記変換手段にて変換された２チャンネルステレオ信号を外部にも出力する入出力端子部として機能させることを特徴とするオーディオ機器。
2. 上記切換手段の切り換え動作を制御する制御手段を有し、
   該制御手段は、動作モードに応じて切り換え動作を制御することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ機器。
3. 上記変換手段は、上記２チャンネルステレオ平衡信号のうちの第１チャンネルの正相信号及び第２チャンネルの正相信号、或いは第１チャンネルの逆相信号及び第２チャンネルの逆相信号の何れか一方を、上記２チャンネルステレオ信号における第１チャンネル信号及び第２チャンネル信号とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のオーディオ機器。
4. 上記変換手段は、上記２チャンネルステレオ信号における第１チャンネル信号及び第２チャンネル信号として出力される、上記２チャンネルステレオ平衡信号における第１チャンネルの正相信号及び第２チャンネルの正相信号、或いは第１チャンネルの逆相信号及び第２チャンネルの逆相信号から、直流成分を除去する直流成分除去手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載のオーディオ機器。
5. 上記変換手段は、上記入出力端子部より上記２チャンネルステレオ平衡信号における第１チャンネルの正相信号及び第２チャンネルの正相信号、或いは第１チャンネルの逆相信号及び第２チャンネルの逆相信号を出力するときに、上記共通グラウンドの電圧を上記２チャンネルステレオ平衡信号の直流成分の電圧とするグラウンド電圧調整手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載のオーディオ機器。

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