JP2009177438A - 電力線アダプタ装置及び電子機器再生システム - Google Patents

Abstract

【課題】 電力線アダプタ装置及び電子機器再生システムにおいて、離れた場所でオーディオ信号等を再生可能であると共に、雑音を低減して通信品質の安定化を図ること。
【解決手段】 電力線のコンセントジャックに接続可能なアダプタ側コンセントプラグ５と、電子機器のコンセントプラグが接続可能なアダプタ側コンセントジャック８と、電子機器の機器側信号出力端子に接続可能なアダプタ側信号入力端子と、アダプタ側信号入力端子から入力されたオーディオ信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部９と、デジタル信号をアダプタ側コンセントプラグ５に接続された電力線を介して送信するアダプタ側電力線通信部１１と、アダプタ側コンセントプラグ５とアダプタ側コンセントジャック８との間に接続され電力線通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高めるＰＬＣノイズフィルタ部１２と、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ等の電子機器によってオーディオ信号や画像信号の再生を行うための電力線アダプタ装置及び電子機器再生システムに関する。

従来、ＣＤプレーヤーやＤＶＤプレーヤー等のオーディオデータ送信装置である電子機器からオーディオデータを複数の再生スピーカに対して送信し再生する技術として、例えば特許文献１に記載されているスピーカシステムが提案されている。
このスピーカシステムでは、１台のオーディオデータ送信装置から無線を介して、複数台設置される再生スピーカに対してオーディオデータを送信している。これにより、それぞれの再生スピーカに異なる種類のオーディオデータを再生させることを可能としている。
また、近年、パーソナルコンピュータによってＣＤ，ＤＶＤ、ＨＤＤ等に記録された音楽等のオーディオ信号又は静止画像や動画等の画像信号を外部の出力装置（スピーカやディスプレイ装置）に出力して再生することが行われている。

さらに、特許文献２では、オーディオデータ送信装置から別の部屋に設置された再生スピーカ装置に電力線通信を用いてオーディオデータを送信して再生させるオーディオデータ通信システムが提案されている。この技術では、電力線通信を用いることでオーディオデータ送信装置から離れて設置されている再生スピーカ装置での再生を、スピーカコードを配線せずに実現することができる。

なお、上記のように家屋等で電力線通信を行う場合、電力線のコンセントジャックには、電力線通信を行う電子機器以外に家電製品等の電力線通信を行わない種々の電子機器が接続されることが想定される。この際、家電製品等の電子機器が電力線のコンセントジャックに接続されると、これらの電子機器の接続に起因して別のコンセントジャックに接続された電力線通信装置の電力線通信に種々の影響を及ぼす場合がある。

例えば、電子機器が電力線のコンセントジャックに接続されると、ノイズ及び開閉サージが発生して電力線に直接重畳する場合があり、電力線通信の信号に歪みを発生させることがある。このため、従来、特許文献３では、ノイズ及び開閉サージが電力線に侵入することを阻止する高インピーダンス回路を電力線のコンセントジャックに設けた搬送通信回路の接続用コンセントが提案されている。

特開２００１−２７５１９４号公報 特開２００７−７４７１０号公報 特開昭６１−２７８２２１号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
従来のスピーカシステムでは、一つの部屋内において複数のスピーカから再生することを前提としており、他の部屋に鑑賞者が移動した場合（例えば、リビングから台所や風呂場等へ移動した場合）を考慮していない。このため、別の部屋に移動して再生を行う場合には、移動した部屋にＣＤプレーヤーやパーソナルコンピュータ等の再生装置を携帯する必要があった。
また、上記特許文献１に記載の技術では、無線を用いて離れたスピーカから再生可能にしているが、スピーカの設置場所は無線通信が可能な範囲に限定され、壁を隔てた部屋や異なる階の部屋への配置などが困難であった。このため、上記特許文献２に記載されているように、電力線通信を使用して離れた再生スピーカ装置でオーディオ信号を再生する技術も提案もされているが、上述したように他の電子機器の接続に起因した通信品質の低下が懸念される。特に、電力線通信装置を家電製品等の電子機器と並列に電力線のコンセントジャックに接続した場合、家電製品等の電子機器のインピーダンスが低いために、線路のインピーダンスが低くなり、電力線の線路に出力される電力が低くなる不都合があった。
この対策として、上記特許文献３に記載の接続用コンセントを用いることも考えられる。しかしながら、この技術では、電力線のコンセントジャック自体に高インピーダンス回路を設けているが、予めコンセントジャックに内蔵させる必要があると共に、一般のコンセントジャックに適用するにはコンセントジャックの改造が必要であり、設置自由度が低いという不都合があった。さらに、この接続用コンセントでは、ノイズ及び開閉サージの侵入を防ぐためにコモンモードチョークコイルを用いた高インピーダンス回路を設けており、コモンモードノイズに対しては効果があるが、信号電流に対する線路のインピーダンスの低下に対して十分な効果を得ることができなかった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、離れた場所でオーディオ信号等を再生可能であると共に、電力線通信を行わない電子機器が混在して接続されても雑音を低減して通信品質の安定化を図ることができる電力線アダプタ装置及び電子機器再生システムを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の電力線アダプタ装置は、電力線のコンセントジャックに接続可能なアダプタ側コンセントプラグと、該アダプタ側コンセントプラグに接続され電子機器のコンセントプラグが接続可能なアダプタ側コンセントジャックと、前記電子機器のオーディオ信号又は画像信号の機器側信号出力端子に接続可能なアダプタ側信号入力端子と、前記アダプタ側信号入力端子からオーディオ通信帯域又は画像通信帯域により入力された前記オーディオ信号又は前記画像信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部と、前記デジタル信号を前記アダプタ側コンセントプラグに接続された電力線を介して電力線通信帯域により送信するアダプタ側電力線通信部と、前記アダプタ側コンセントプラグと前記アダプタ側コンセントジャックとの間に接続され前記電力線通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高めるＰＬＣノイズフィルタ部と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明の電子機器再生システムは、上記本発明の電力線アダプタ装置と、オーディオ信号又は画像信号を出力し前記アダプタ側信号入力端子と接続された機器側信号出力端子を有した電子機器と、電力線に接続された出力装置と、を備え、前記出力装置が、電力線に接続され電力線を介して前記オーディオ信号又は前記画像信号のデジタル信号を受信する出力側電力線通信部と、受信した前記オーディオ信号又は前記画像信号を再生する出力部と、を備えていることを特徴とする。

すなわち、これらの電力線アダプタ装置及び電子機器再生システムでは、アダプタ側信号入力端子からオーディオ通信帯域又は画像通信帯域により入力されたオーディオ信号又は画像信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部と、デジタル信号をアダプタ側コンセントプラグに接続された電力線を介して電力線通信帯域により送信するアダプタ側電力線通信部と、を備えているので、電力線を介して離れた位置に接続された出力装置でオーディオ信号等を再生することができる。
また、本発明の電力線アダプタ装置では、アダプタ側コンセントプラグとアダプタ側コンセントジャックとの間に接続され電力線通信帯域の信号電流（差動（ディファレンシャル）モード）に対してインピーダンスを高めるＰＬＣノイズフィルタ部を備えているので、電力線通信帯域のインピーダンスを高めて線路の電力低下を防ぎ、雑音を低減することができる。
さらに、電力線のコンセントに内蔵させず、アダプタ装置として独立させているため、取り付けコンセントを選ばずに、どの位置のコンセントにも電子機器を接続することができ、高い設置自由度を得ることができる。
また、パーソナルコンピュータやオーディオ機器等の電子機器に通常備えられているアナログ信号の機器側信号出力端子を用いて信号の出力を行うと共に、これら電子機器に電力線通信の送信機能を付加する等のハードウェアの変更や追加の必要がなく、既存のパーソナルコンピュータやオーディオ機器等をそのまま利用することができる。

また、本発明の電力線アダプタ装置は、前記アダプタ側コンセントプラグと前記アダプタ側コンセントジャックとの間に接続され前記オーディオ通信帯域又は前記画像通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高めるオーディオノイズフィルタ部又は画像ノイズフィルタ部を備えていることを特徴とする。
他の電子機器が電力線に接続されている場合、他の電子機器からの雑音が、例えばオーディオ信号にも影響し、サンプリング時に雑音が含まれてしまう。特に、オーディオ通信帯域の１００Ｈｚ〜２００ｋＨｚの高域信号において結合等が生じやすい。しかしながら、本発明の電力線アダプタ装置では、オーディオ通信帯域又は画像通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高めるオーディオノイズフィルタ部又は画像ノイズフィルタ部を備えているので、他の電子機器の接続に起因して生じるオーディオ通信帯域又は画像通信帯域への影響を抑制し、これら帯域の雑音も低減することができ、高品質なオーディオ信号等の伝送を可能にする。

また、本発明の電力線アダプタ装置は、前記機器側信号出力端子が、アナログ信号である前記オーディオ信号を出力するヘッドフォン端子であることを特徴とする。すなわち、この電力線アダプタ装置では、機器側信号出力端子が、アナログ信号であるオーディオ信号を出力するヘッドフォン端子であるので、機器側信号出力端子として通常内蔵されているヘッドフォンジャックを用いることにより、パーソナルコンピュータやオーディオプレーヤー等で標準的に実装されている端子を流用して外部の出力装置で再生可能である。
なお、本明細書では上記ヘッドフォン端子は、イヤーフォン端子を含むものである。

また、本発明の電力線アダプタ装置は、前記電子機器が、パーソナルコンピュータであることを特徴とする。すなわち、この電力線アダプタ装置では、パーソナルコンピュータが電子機器として接続されるので、プリンタ、モデム等の複数の周辺機器を接続しても、これらの接続に起因する影響を抑制して、高品質な電力線通信が可能になり、オーディオ信号等の安定した再生が可能になる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明の電力線アダプタ装置及び電子機器再生システムによれば、デジタル変換部とアダプタ側電力線通信部とを備えているので、オーディオ機器に通常備えられているヘッドフォン端子等の機器側信号出力端子を用いてオーディオ信号等を入力し、電力線を介して離れた位置に接続された出力装置でオーディオ信号等を再生することができると共に、ＰＬＣノイズフィルタ部を備えているので、電力線通信帯域の雑音を低減することができる。

以下、本発明に係る電力線アダプタ装置及び電子機器再生システムの一実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。

本実施形態の電力線アダプタ装置１は、図１から図３に示すように、例えば一般家屋等に配線され複数の電子機器２へ電力供給を行うと共に電力線通信の信号電流を伝達する電力線Ｌを介して、ノート型のパーソナルコンピュータ等の電子機器２から出力されるオーディオ信号を別の部屋等に設置された外部スピーカ装置（出力装置）３で再生出力させるためのアダプタであって、複数の電子機器２が接続可能ないわゆるテーブルタップである。

この電力線アダプタ装置１は、電力線Ｌのコンセントジャック４に接続可能なアダプタ側コンセントプラグ５と、アダプタ側コンセントプラグ５に接続された一対のアダプタ配線６と、一対のアダプタ配線６を介してアダプタ側コンセントプラグ５に接続され電子機器２の機器側コンセントプラグ７が接続可能で互いに並列に接続された複数のアダプタ側コンセントジャック８と、電子機器２のオーディオ信号の機器側信号出力端子２ａに接続可能なアダプタ側信号入力端子１ａと、アダプタ側信号入力端子１ａに接続されるオーディオインターフェース部であってアダプタ側信号入力端子１ａからオーディオ通信帯域により入力されたオーディオ信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部９と、一対のアダプタ配線６に結合器１０を介して接続され電力線Ｌを介して電力線通信帯域により送信するアダプタ側電力線通信部１１と、アダプタ側コンセントプラグ５とアダプタ側コンセントジャック８との間に接続され電力線通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高めるＰＬＣノイズフィルタ部１２と、アダプタ側コンセントプラグ５及びＰＬＣノイズフィルタ部１２とアダプタ側コンセントジャック８との間に接続されオーディオ通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高めるオーディオノイズフィルタ部１３と、を備えている。

さらに、この電力線アダプタ装置１は、アダプタ側コンセントプラグ５に接続されデジタル変換部９とアダプタ側電力線通信部１１とに電力を供給する電源部１４と、上記各構成を収納すると共に複数のアダプタ側コンセントジャック８を直列配置して固定した筐体２０と、を備えている。
なお、本実施形態の電力線アダプタ装置１では、４つのアダプタ側コンセントジャック８を搭載している。
また、電力線アダプタ装置１のアダプタ側信号入力端子１ａと電子機器２のオーディオ信号の機器側信号出力端子２ａとは、ケーブル線１ｂで接続されている。

上記電子機器２として、パーソナルコンピュータを接続する場合は、機器側信号出力端子２ａが、アナログ信号であるオーディオ信号を出力するヘッドフォン端子とされる。
上記ＰＬＣノイズフィルタ部１２は、一対のアダプタ配線６間に互いに並列に接続された平衡線チョークコイル１２ａと第１コンデンサ１２ｂとを備えている。すなわち、このＰＬＣノイズフィルタ部１２は、例えば、図４の（ａ）に示すように、電力線通信帯域である２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚまでの周波数帯域においてアダプタ側電力線通信部１１からみた差動モードの信号電流に対してインピーダンスが高くなるように設定されたブロッキングフィルタ回路とされている。

上記オーディオノイズフィルタ部１３は、一対のアダプタ配線６にそれぞれ接続されたチョークコイル等の一対のインダクタ部１３ａと、一対のアダプタ配線６間に接続された第２コンデンサ１３ｂと、一対のアダプタ配線６の一方とデジタル変換部９との間に接続された第３コンデンサ１３ｃと、一対のアダプタ配線６の他方とデジタル変換部９との間に接続された第４コンデンサ１３ｄと、で構成されている。このオーディオノイズフィルタ部１３は、例えば、図４の（ｂ）に示すように、オーディオ通信帯域である１００Ｈｚ〜２００ｋＨｚまでの周波数帯域においてコモンモード及び差動モードの両方に対してインピーダンスが高くなるように設定されたオーディオ通信帯域フィルタ回路とされている。

また、本実施形態の電子機器再生システムは、図２及び図３に示すように、上記電力線アダプタ装置１と、オーディオ信号を出力しアダプタ側信号入力端子１ａと接続された機器側信号出力端子２ａを有し電力線Ｌに電力線アダプタ装置１を介して接続された電子機器２と、電力線Ｌに接続された外部スピーカ装置３と、を備えている。

上記外部スピーカ装置３は、電力線Ｌに接続され電力線Ｌを介してオーディオ信号のデジタル信号を受信する出力側電力線通信部２１と、受信したオーディオ信号を再生する出力部２２と、を備えている。
上記出力部２２は、出力側電力線通信部２１からのオーディオ信号を増幅するアンプ部２３と、増幅されたオーディオ信号を音声出力するスピーカ部２４と、で構成されている。

上記電子機器２は、内蔵したＨＤＤや不揮発性メモリ（図示略）等に楽曲等のオーディオデータを保存、記憶可能であり、記憶したオーディオデータを再生するソフトウェアのプログラムがインストールされている。なお、電子機器２では、オーディオデータがＭＰ３ (MPEG AudioLayer III)形式やＷＡＶＥ形式等で記憶されており、数百Ｍバイトから数十Ｇバイトの記憶領域を有している。
また、電子機器２には、電力線Ｌのコンセントジャック４又は電力線アダプタ装置１のアダプタ側コンセントジャック８に接続可能な機器側コンセントプラグ７が電源線７ａを介して接続されている。

次に、本実施形態の電子機器再生システムによるオーディオ信号の再生方法について説明する。

まず、電子機器２において、所定のオーディオファイルのオーディオ信号をヘッドフォン端子である機器側信号出力端子２ａから出力する。
そして、電力線アダプタ装置１のデジタル変換部９が、機器側信号出力端子２ａに接続されたアダプタ側信号入力端子１ａから入力されたオーディオ信号をデジタル信号に変換する。

さらに、アダプタ側電力線通信部１１が、変換されたオーディオ信号のデジタル信号をアダプタ側コンセントプラグ５に接続された電力線Ｌを介して外部スピーカ装置３へ送信する。この際、ＰＬＣノイズフィルタ部１２及びオーディオノイズフィルタ部１３を介して電力線Ｌに信号電流が重畳されるので、電力線通信帯域及びオーディオ通信帯域の雑音が低減される。

次に、外部スピーカ装置３の出力側電力線通信部２１は、電力線Ｌを介してオーディオ信号を受信してアナログ信号に変換し、出力部２２のアンプ部２３が、アナログ信号のオーディオ信号を増幅し、このオーディオ信号をスピーカ部２４が音声出力することにより再生する。

このように本実施形態では、アダプタ側信号入力端子１ａからオーディオ通信帯域により入力されたオーディオ信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部９と、デジタル信号をアダプタ側コンセントプラグ５に接続された電力線Ｌを介して電力線通信帯域により送信するアダプタ側電力線通信部１１と、を備えているので、電力線Ｌを介して離れた位置に接続された外部スピーカ装置３でオーディオ信号を再生することができる。

また、電力線アダプタ装置１では、アダプタ側コンセントプラグ５とアダプタ側コンセントジャック８との間に接続され電力線通信帯域の信号電流（差動（ディファレンシャル）モード）に対してインピーダンスを高めるＰＬＣノイズフィルタ部１２を備えているので、電力線通信帯域のインピーダンスを高めて線路の電力低下を防ぎ、雑音を低減することができる。

さらに、オーディオ通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高めるオーディオノイズフィルタ部１３を備えているので、他の電子機器の接続に起因して生じるオーディオ通信帯域への影響を抑制し、これら帯域の雑音も低減することができ、高品質なオーディオ信号等の伝送を可能にする。
特に、パーソナルコンピュータが電子機器２として接続されるので、プリンタ、モデム等の複数の周辺機器を接続しても、これらの接続に起因する影響を抑制して、高品質な電力線通信が可能になり、オーディオ信号等の安定した再生が可能になる。

また、電力線Ｌのコンセントに内蔵させず、アダプタ装置として独立させているため、取り付けコンセントを選ばずに、どの位置のコンセントにも電子機器２を接続することができ、高い設置自由度を得ることができる。
また、パーソナルコンピュータやオーディオ機器等の電子機器２に通常備えられているアナログ信号であるオーディオ信号の機器側信号出力端子２ａを用いて信号の出力を行うと共に、これら電子機器２に電力線通信の送信機能を付加する等のハードウェアの変更や追加の必要がなく、既存のパーソナルコンピュータやオーディオ機器等をそのまま利用することができる。
さらに、機器側信号出力端子２ａとして、パーソナルコンピュータやオーディオプレーヤー等で標準的に実装されているヘッドフォンジャックを流用することにより、容易に外部スピーカ装置３で再生可能である。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

上記実施形態では、電子機器としてノート型のパーソナルコンピュータを採用しているが、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ、ポータブルオーディオプレーヤー、携帯電話機やＰＤＡ等でも構わない。例えば、図５に示すように、電子機器３２としてオーディオデータを記録するＨＤＤ又はメモリを内蔵したポータブルオーディオプレーヤーを採用した場合、該ポータブルオーディオプレーヤーのヘッドフォン端子とアダプタ側信号入力端子１ａとを接続して、外部スピーカ装置３で再生することができる。

また、上記実施形態では、電子機器２からのオーディオ信号による音声再生を行ったが、画像信号（映像信号を含むものとする）による画像（映像）再生を行っても構わない。この場合、電力線Ｌに接続される出力装置としては、液晶ディスプレイ等の画像表示装置が採用される。なお、この場合、電力線アダプタ装置には、アダプタ側コンセントプラグ５とアダプタ側コンセントジャック８との間に接続され画像通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高める画像ノイズフィルタ部が設けられる。

本発明に係る電力線アダプタ装置及び電子機器再生システムの一実施形態において、電力線アダプタ装置を示す回路構成及びブロック図である。 本実施形態において、電子機器再生システム全体の構成を示すブロック図である。 本実施形態において、電子機器再生システム全体の構成を説明するための概念図である。 本実施形態において、ＰＬＣノイズフィルタ部及びオーディオノイズフィルタ部による電力線通信帯域及びオーディオ通信領域の高インピーダンス領域を説明するためのグラフである。 本実施形態の他の例において、電子機器としてポータブルオーディオプレーヤーを用いた電子機器再生システム全体の構成を説明するための概念図である。

符号の説明

１…電力線アダプタ装置、１ａ…アダプタ側信号入力端子、２，３２…電子機器、２ａ…機器側信号出力端子、３…外部スピーカ装置（出力装置）、５…アダプタ側コンセントプラグ、８…アダプタ側コンセントジャック、９…デジタル変換部、１１…アダプタ側電力線通信部、１２…ＰＬＣノイズフィルタ部、１３…オーディオノイズフィルタ部、Ｌ…電力線

Claims (5)

1. 電力線のコンセントジャックに接続可能なアダプタ側コンセントプラグと、
   該アダプタ側コンセントプラグに接続され電子機器のコンセントプラグが接続可能なアダプタ側コンセントジャックと、
   前記電子機器のオーディオ信号又は画像信号の機器側信号出力端子に接続可能なアダプタ側信号入力端子と、
   前記アダプタ側信号入力端子からオーディオ通信帯域又は画像通信帯域により入力された前記オーディオ信号又は前記画像信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部と、
   前記デジタル信号を前記アダプタ側コンセントプラグに接続された電力線を介して電力線通信帯域により送信するアダプタ側電力線通信部と、
   前記アダプタ側コンセントプラグと前記アダプタ側コンセントジャックとの間に接続され前記電力線通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高めるＰＬＣノイズフィルタ部と、を備えていることを特徴とする電力線アダプタ装置。
2. 請求項１に記載の電力線アダプタ装置において、
   前記アダプタ側コンセントプラグと前記アダプタ側コンセントジャックとの間に接続され前記オーディオ通信帯域又は前記画像通信帯域の信号電流に対してインピーダンスを高めるオーディオノイズフィルタ部又は画像ノイズフィルタ部を備えていることを特徴とする電力線アダプタ装置。
3. 請求項１又は２に記載の電力線アダプタ装置において、
   前記機器側信号出力端子が、アナログ信号である前記オーディオ信号を出力するヘッドフォン端子であることを特徴とする電力線アダプタ装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電力線アダプタ装置において、
   前記電子機器が、パーソナルコンピュータであることを特徴とする電力線アダプタ装置。
5. 請求項１から４いずれか一項に記載の電力線アダプタ装置と、
   オーディオ信号又は画像信号を出力し前記アダプタ側信号入力端子と接続された機器側信号出力端子を有した電子機器と、
   電力線に接続された出力装置と、を備え、
   前記出力装置が、電力線に接続され電力線を介して前記オーディオ信号又は前記画像信号のデジタル信号を受信する出力側電力線通信部と、
   受信した前記オーディオ信号又は前記画像信号を再生する出力部と、を備えていることを特徴とする電子機器再生システム。

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