JP2010136010A - オーディオ信号伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】オーディオ信号を送信するパケットのサイズが大きくても、高い安定度で、且つ、送信装置側のクロックとのずれの少ない同期用クロック信号を受信装置側で発生する。
【解決手段】メインノード１は、各第１周期毎に、該第１周期の約数に相当する一定の間隔で埋め込まれた複数のクロック信号Ｃと、前記入力部により入力された複数チャンネルのオーディオ信号と含むパケット７を形成して送信するので、サテライトノード２がメインノード１から受信するパケットには、第１周期の約数に相当する一定の間隔で複数のクロック信号が埋め込まれている。サテライトノード２は、受信しているパケットに埋め込まれた各クロック信号の受信タイミングに基づき第２クロックを発生して、該発生した第２クロックに同期して、該受信したパケットから取り出したオーディオ信号を出力する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、複数のノードからなるネットワークシステムであって、特に、送信装置から受信装置にオーディオ信号をリアルタイムに伝送するオーディオ信号伝送システムに関する。

ルーティング（経路制御）は、複数ノードからなるコンピュータネットワークシステム上で、ノード間で情報のパケットを送信する経路を見つけだす手法である。経路が判明すれば、その経路に沿って、発信元のノードから最終的な送信先のノードへ、ノード間の転送を繰り返して情報を送信することができる。従来のコンピュータネットワークシステムにおいて、各ノードは、送信先のアドレスに応じた経路を決定するためのルーティングテーブルを保持しており、このルーティングテーブルに従って、パケットに付加されたアドレスに応じた経路を決定して、決定した経路でパケットを転送する。

例えばインターネットなどの汎用ネットワークシステムにおいては、情報（パケット）を伝送する経路に障害が生じた場合に、動的に経路情報を制御することにより、障害を回避することができる。動的に経路情報を制御することを「動的ルーティング」という。動的ルーティングは、各ノードで自動的にルーティングテーブルを作成し更新することによって、各ノードが現存するノードを使った別の経路を自律的に決定する手法であって、通常、ルーティングプロトコルと経路決定アルゴリズムによってなされる。ルーティングプロトコルは、ノード間で互いのルーティングテーブルを交換するためのプロトコルである。経路決定アルゴリズムは、各ノードでルーティングテーブルを作成するためのアルゴリズムである。経路決定アルゴリズムには、距離ベクトルアルゴリズム（ｄｉｓｔａｎｃｅ ｖｅｃｔｏｒ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ， 以下ＤＶＡ）と、リンク状態アルゴリズム （ｌｉｎｋ ｓｔａｔｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ， 以下ＬＳＡ）が知られている。

ＤＶＡは、各ノードが保持するルーティングテーブルに記録された「コスト」に基づき最適経路を決定する方法である。「コスト」とは、各ノード間に割り当てられた数値であり、２つのノード間を結ぶ経路のコストは、当該経路で経由するノード間のコストの総和によって表される。ルーティングテーブルには、送信先ノード（パケットのあて先）のリストと、各あて先について経路のコストと、各あて先について当該ノードがやりとりすべき直近のノード（「次の相手（ｎｅｘｔ ｈｏｐ）」）とが記録される。
或るネットワークにおいて最適経路を決定する最初の段階では、各ノードは、自身に隣接するノードがどれかという情報と、それらの間との「コスト」だけをルーティングテーブルとして保持している。そして、定期的にノード間で、互いのルーティングテーブルのデータを交換して、該交換したデータを用いて、当該ノードのルーティングテーブルを更新する。この動作を通じて、各ノードは、各自が保持するルーティングテーブルに、あらゆる送信先ノードについて、自身にとって最良の「次の相手」と最良の「コスト」を記録して、該テーブルに基づき最適な経路を決定することができるようになる。
ネットワーク中の或るノードが脱落した場合は、そのノードを「次の相手」としていたノード全てにおいて、ルーティングテーブルの破棄と再構築が行われる。再構築されたルーティングテーブルの情報は、各自に隣接するノードに順次伝達され、データを受け取った各ノードは、そのデータを用いて、当該ノードのルーティングテーブルを更新する。その結果、現存する各ノードは、到達可能な全ての送信先ノードについて、該脱落したノードを除いた最良の経路を見つけ出すことができる。

ＬＳＡでは、各ノードは、ネットワーク全体に、自身に隣接するノードがどれかというデータをブロードキャストする一方で、他の全てのノードからブロードキャストされたデータに基づき各自でネットワークマップを生成して、該生成したネットワークマップを用いて他のノードへの最短経路を各自で決定する。そして、各ノードは、全ての送信先ノードについて決定した最短経路の情報を用いて、ルーティングテーブルを生成する。各ノードは、生成したルーティングテーブルに基づいて、あらゆる送信先ノードについて、自身にとって最良の「次の相手」等を見つけだすことができるようになる。

また、従来より、電子楽器、プロオーディオ機器、パーソナルコンピュータなどをネットワーク接続して、それらノード間で多チャンネルのオーディオ信号を伝送するオーディオネットワークシステムがあった。オーディオネットワークシステムにおいてオーディオ信号等のパケット通信を行う技術としては、出願人が提唱する「ｍＬＡＮ」（例えば下記特許文献１等を参照）、下記特許文献２に記載の「ＥｔｈｅｒＳｏｕｎｄ」（登録商標）、下記特許文献３に記載の非対称伝送ネットワークシステム、或いは、下記非特許文献１に記載の「Ｃｏｂｒａｎｅｔ」（登録商標）などが知られていた。
特開２０００−２７８３５４号公報 米国特許公報ＵＳ７０８９３３３号 米国特許公報ＵＳ５７６４９１７号 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂａｌｃｏｍ．ｃｏ．ｊｐ／ｃｏｂｒａｎｅｔ．ｈｔｍ

上記のようなオーディオネットワークシステムにおいては、複数ノード間で、オーディオ信号の処理タイミング（サンプリングクロック）を同期させるために、ワードクロックという基準信号を用いることが知られている。一例として、オーディオ信号を伝送するパケットを受信したノード（受信装置側）は、該パケットが届くタイミングを基準としてワードクロックを生成して、該生成されたワードクロックに基づいて当該受信しているパケットのオーディオ信号を処理することが考えられる。
ところで、各ノード間でオーディオ信号を送信するパケットのサイズは大きいほうが、オーディオ信号の転送効率が良い。しかし、パケットサイズを大きくした場合、当該パケットを受信するノード（受信装置側）において、パケットが届くタイミングを基準としてワードクロックを生成したのでは、ワードクロックの安定度が低く、また、パケットを送信するノード（送信装置側）のワードクロックと受信装置側のワードクロックとのずれも大きくなってしまうという不都合があった。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、パケットの受信装置において、オーディオ信号を送信するパケットのサイズが大きくても、複数ノード間でサンプリングクロックを同期させるためのクロック（第２クロック）として、高い安定度で、且つ、送信装置側のクロック（第１クロック）とのずれの少ないクロック信号（第２クロック）を発生することができるようにしたオーディオ信号伝送システムを提供することを目的とする。

この発明は、ケーブルを用いて接続された１つの送信装置と少なくとも１つの受信装置とからなるオーディオ信号伝送システムであって、前記送信装置は、第１クロックを発生するクロック発生部と、前記クロック発生部により発生した第１クロックに基づき、第１周期を繰り返して発生する第１周期発生部と、前記第１クロックに同期した複数チャンネルのオーディオ信号を入力する入力部と、前記第１周期発生部が発生する各第１周期毎に、該第１周期の約数に相当する一定の間隔で埋め込まれた複数のクロック信号と、前記入力部により入力された複数チャンネルのオーディオ信号と含むパケットを形成して送信する送信部とを備え、前記受信装置は、前記送信装置により送信されたパケットを受信する受信部と、前記パケットに埋め込まれた前記複数のクロック信号を前記受信部が受信したタイミングに基づき第２クロックを発生するクロック発生部と、前記受信部により受信したパケットから１つのチャンネルのオーディオ信号を取り出して、該取り出したオーディオ信号を、前記クロック発生部により発生した第２クロックに同期して、出力する出力部とを具えることを特徴とするオーディオ信号伝送システムである。

送信装置の送信部が、各第１周期毎に、該第１周期の約数に相当する一定の間隔で埋め込まれた複数のクロック信号と、前記入力部により入力された複数チャンネルのオーディオ信号と含むパケットを形成して送信するので、受信装置は、該送信装置から受信しているパケットに該一定の間隔毎に埋め込まれた各クロック信号の受信タイミング（前記一定の間隔毎の周期）に基づき第２クロックを発生して、該発生した第２クロックに同期して、該受信したパケットから取り出したオーディオ信号を出力することができる。

また、この発明の好ましい一実施形態として、前記オーディオ信号伝送システムは、前記送信装置により送信されたパケットとその後続のパケットの間には、前記各第１周期毎に、オーディオ信号が入っていない空き期間があり、前記受信装置は前記空き期間の間に該送信装置に対してデータを送信することができることを特徴とする。

受信装置は、パケットとその後続のパケットの間にある空き期間に送信装置に対するデータを乗せて、該データを送信装置に対して送信することができる。

この発明によれば、受信装置は、パケットを送信する第１周期よりも短い周期（前記一定の間隔）毎のクロック信号の受信タイミングに基づき第２クロックを発生することができるため、オーディオ信号を送信するパケットのサイズが大きい場合であっても、パケットが受信装置に届くタイミングに同期したワードクロックを生成する従来の技術に比べて、高い安定度で、且つ、送信装置側の第１クロックとのずれの少ない第２クロックを発生することができるという優れた効果を奏する。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。

《オーディオネットワークシステムの構成》
図１は、この発明に係るオーディオネットワークシステムの全体構成例を示す概念的ブロック図である。オーディオネットネットワークシステムは、少なくとも１つのポートを有する１つのメインノード（Ｍノード）１と、それぞれ複数のポートを有する複数（図１では７つ）のサテライトノード（Ｓノード）２ａ〜２ｈと、メインノード１及び複数のサテライトノード２ａ〜２ｈのうちの任意のノードの１つのポートと、メインノード１及び複数のサテライトノード２ａ〜２ｈのうちの別の任意のノードの１つのポートとを接続する複数のケーブル（接続線）とで構成される。図１のネットワークシステムの構成例では、各サテライトノード２ａ〜２ｈは、それぞれ１つ以上のポートを通じて他のノードに接続している。従って、メインノード１から各サテライトノード２ａ〜２ｈに至る経路は、各サテライトノード２ａ〜２ｈ毎に１つ以上ある。

メインノード１は、複数チャンネル（例えば８チャンネル）のオーディオ信号を供給するオーディオソース（ＡＳ）３が接続されており、該供給されたオーディオ信号を含むメインパケットを送信するノードである。メインノード１は、例えば、ネットワーク機能を有するアンプ、オーディオミキサ等の音楽機器や、汎用コンピュータなどを想定している。

また、サテライトノード２ａ〜２ｈは、それぞれ、オーディオ信号に応じた音を発音するためのサウンドシステム（ＳＳ）４が接続されている。サウンドシステム（ＳＳ）４は、メインノード１から受信したメインパケットに含まれるオーディオ信号に応じた音を発音する。サテライトノード２ａ〜２ｈ（サウンドシステム（ＳＳ）４を含む）は、この実施例では、アンプを内蔵したスピーカ装置を想定している。

メインノード１は、所定周期毎に、オーディオソース３から供給された該複数チャンネルのオーディオ信号を含むパケットデータを形成して、該作成したパケットデータを、当該メインノード１が有するポートから送信する。メインノード１から所定周期毎に送信されたメインパケットは、ネットワークシステム上の互いに接続されたノード間を転送される。サテライトノード２ａ〜２ｈは、複数のポートのいずれかからメインパケットを受信して、受信したメインパケットから自身で必要なチャンネルのオーディオ信号を取り出して、取り出したオーディオ信号をサウンドシステム４に出力するとともに、該受信したメインパケットを複数のポートのうちの前記受信したポート以外のポートからサテライトノードに転送する。従って、サテライトノード２ａ〜２ｈは、いずれか１つの経路がメインノード１につながれていれば、メインノード１から送信されたオーディオ信号を受け取ることができる。

メインノード１から各サテライトノード２ａ〜２ｈへパケットデータを送信する経路は、詳しくは後述する経路制御（ルーティング）により選択される。この実施例に示すオーディオネットワークシステムは、その経路制御に特徴がある。更に言えば、パケットデータを送信する経路に障害が生じた場合（例えばノードが脱落した場合など）に、任意に結線された経路の中から新たなルートを探す（別ルートを探す）ことにより、自動的に経路を変更して、その障害を回避すること（動的ルーティング）を、比較的簡単な制御で行えるようにしたことに特徴がある。

図２は、図１に示すオーディオネットワークシステム構成の変形例である。図２では、図１のネットワークシステムに、更に、メインノード５が１つ追加された構成例、すなわちメインノードを二重化した構成例が示されている。図２では、ネットワークシステムには２つのメインノード１及び５が接続されており、メインノード１とメインノード５との両方にオーディオソース３が接続される。
図２のように、２以上の複数のメインノードを有する構成（メインノードを多重化した構成）では、２以上の複数のメインノードのうちの１つ（例えばメインノード１）がメインノードとして動作して、他のメインノード（例えばメインノード５）がサテライトノードとして動作する。すなわち、サテライトノードとして動作するメインノード５は、何れかのポートからメインパケットを受信して、該受信したメインパケットをその他のポートから他のサテライトノードに転送する。そして、サテライトノードとして動作しているメインノード５は、何れのポートからもメインパケットを受信しなくいなった場合（オーディオネットワークシステムからメインノード１がいなくなった場合）に、メインノード５が自動的にメインノードに昇格して、メインノードとしての動作を開始する。なお、図２では、各サテライトノードに接続されたサウンドシステムの図示を省略した。

《パケットの構成》
図３は、ネットワークシステム上を流れるパケットデータの構成を説明するための図である。図３において、横軸は時間を示しており、時間軸上の１つの枠６は、パケット伝送の単位となる、１ミリ秒（１ｍｓ）の期間（周期）である。このパケット伝送周期（１ｍｓ）に、メインパケット７とサテライトパケット８が伝送される。このネットワークシステムにおけるデータの伝送レートは、例えば、２４．５７６Ｍビット／秒である。メインパケット７は、先頭にヘッダがあり、その後に複数のクロック信号と複数のデータが交互に入っている。メインノード１は、パケット伝送周期毎に１つのメインパケット７を形成し、当該メインノード１の全てのポートからサテライトノードに向けて送信する。サテライトパケット８は、サテライトノードが必要に応じて形成して送信するパケットである。サテライトパケット８は、パケット伝送周期毎に必ず入っているとは限らない。

１つのパケットには、複数のクロック信号が入っている。クロック信号は、メインノード１側のサンプリングクロック（第１クロック）に、サテライトノード２ａ〜２ｈ側のサンプリングクロック（第２クロック）を、同期させるためのクロック信号である。
この実施例では、パケット伝送周期（１ｍｓ）を１２等分割した８３．３μ秒毎にクロック信号が入っている。すなわち、１つのパケットに対して１２個のクロック信号が等間隔で埋め込まれている。各８３．３μ秒の期間に、クロック信号を含めて２０４８ビット（２５６バイト）のデータが伝送される。パケット伝送周期（１ｍｓ）を１２等分割した８３．３μ秒毎の期間のうち、先頭から１１個目の期間まではメインパケット７を構成する１１個のデータ（ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ１１）が入っており、最後の１２個目の期間にサテライトパケット８が入る。この明細書では、メインパケット７を伝送する期間（１パケットの先頭から１１個目の期間まで）を「メインパケット期間」といい、最後の１２個目の期間を「サテライトパケット期間」という。

なお、図３において、「サテライトパケット期間」中のサテライトパケット８は、サテライトパケット期間の開始タイミングを示すクロック信号に対して遅れている（当該パケットは、クロック信号に対して間隔を空けて描かれている）。サテライトパケット８を形成したサテライトノードは、サテライトパケット期間のクロック信号のタイミングで当該サテライトパケット８を出力するが、メインノードまでの経路上の各接続線での伝送遅延と、各ノードでのサテライトパケットの転送に要する時間とにより、上流に行くほど、サテライトパケット８がクロック信号に対して遅れる。図３では、その遅れが表現されている。
また、サテライトパケット期間の末尾（つまりパケット伝送周期の末尾）には、次のメインパケット７のヘッダが入る。すなわち、或るメインパケット７のヘッダは、直前のパケット伝送周期の末尾に入っている。なお、ヘッダ部９はパケットの先頭を示すビットパターンである。

図４は、１つのメインパケット７を形成する手順の概要を説明する図である。この実施例では、オーディオ信号のビット幅を２４ビット、サンプリングレートを９６ｋＨｚとする。先述した１ｍｓのパケット伝送周期は、サンプリングクロックを９６分周した時間に相当する。従って、パケット伝送周期毎に形成されるメインパケット７には、９６サンプリング周期分の９６個のサンプルデータ（「Ｓ０」〜「Ｓ９５」）含まれる。各サンプルデータ（「Ｓ０」〜「Ｓ９５」）は、８チャンネル分のオーディオ信号のサンプルである。

図４（ａ）において、９６個のサンプルデータ（「Ｓ０」〜「Ｓ９５」）を、偶数サンプル（「Ｓ０」、「Ｓ２」…「Ｓ９４」）のグループと、奇数サンプル（「Ｓ１」、「Ｓ３」…「Ｓ９５」）のグループとにグループ分けする。図４（ｂ）では、偶数サンプル（「Ｓ０」、「Ｓ２」…「Ｓ９４」）のグループと制御信号（ＣＴＲ）のセット、及び、奇数サンプル（「Ｓ１」、「Ｓ３」…「Ｓ９５」）のグループと制御信号（ＣＴＲ）のセットを形成するとともに、各セットにエラーチェック情報（ＥＣ）を付加する。制御信号（ＣＴＲ）は、経路制御等に関するサテライトノードに対する命令や、各サテライトノードの信号処理等をメインノード１からリモート制御するための制御データ等を含む。エラーチェック情報（ＥＣ）は、パケットを受信したサテライトノード２ａ〜２ｈ側で、チャンネル毎のオーディオ信号を再生するときに、偶数サンプルグループと、奇数サンプルグループとをそれぞれエラーチェックするための情報である。

このように、１つのメインパケットを構成するデータを、偶数サンプルグループと制御信号のセットにエラーチェック情報を付加したデータと、奇数サンプルグループと制御信号のセットにエラーチェック情報を付加したデータとの２つのグループに分けることで、パケットの伝送エラーによってパケット中のデータの一部が失われた場合であっても、サテライトノードでオーディオ信号を再生するときに、２つのグループのうちの当該伝送エラーの影響を受けなかったグループのデータを用いて、オーディオ信号を再生しうる。

そして、偶数サンプルグループと制御信号のセットにエラーチェック情報を付加したデータと、奇数サンプルグループと制御信号のセットにエラーチェック情報を付加したデータとからなる１つのメインパケットに等間隔で１２個のクロック信号を埋め込む。
すなわち、１つのメインパケットのデータ（偶数サンプルグループと制御信号のセットにエラーチェック情報を付加したデータと奇数サンプルグループと制御信号のセットにエラーチェック情報を付加したデータ）は、１１個のデータブロック「Ｄａｔａ１」〜「Ｄａｔａ１１」に均等分割されて（図４（ｃ））、各データブロック「Ｄａｔａ１」〜「Ｄａｔａ１１」は１２個のクロック信号に挟み込まれ、且つ、メインパケットの先頭部にヘッダ部９が付加される（図４（ｄ））。これにより、パケット伝送周期（１ｍｓ）の期間中に等間隔で１２個のクロック信号が埋め込まれたメインパケット７が形成される。なお、メインパケット７のサイズは、約２８２０〜３０バイト程度である。

この実施例のように、所定周期（１ｍｓ）毎に伝送されるメインパケット７に対して、複数（１２個）のクロック信号を等間隔（８３．３μｓ）に分散して埋め込むことで、サテライトノードでは、１ｍｓ毎に送信される１つのパケット中のオーディオ信号の再生に用いるサンプリングクロックを、８３．３μｓ毎の複数のクロック信号に基づいて発生することができる。従って、メインパケット７の伝送周期に同期した粗い分解能でサンプリングクロックを発生するのに比べて、高い安定度で、且つ、メインパケット７を形成したメインノードで用いるサンプリングクロックとのずれの少ないサンプリングクロック（サテライトノード側のサンプリングクロック）を発生することができるようになる。

《ハードウェア構成》
図５は、サテライトノード２ａ〜２ｈとメインノード１のハードウェア構成を概念的に説明するブロック図であって、（ａ）はサテライトノードの構成例であり、（ｂ）はメインノードの構成例である。

《サテライトノード》
（ａ）において、サテライトノードは、４つのポート１０ａ〜１０ｄを具える。４つのポート０ａ〜１０ｄには、「０」から１ずつ増える数値がポート番号（「ポート０」、「ポート１」、「ポート２」、「ポート３」）として与えられている。４つのポート１０ａ〜１０ｄ（「ポート０」〜「ポート３」）のいずれか１つは、メインノード１から送信されたメインパケットを受信するメインポート（Ｍポート）となる。
第１セレクタ１１は、パケット伝送周期（１ｍｓ）のメインパケット期間では、４つのポート１０ａ〜１０ｄのうちのＭポートを選択して、パケット伝送周期毎に受信したメインパケットを受信及び転送部１２に出力し、サテライトパケット期間では、Ｍポート以外の３つのポート（Ｓポート）のうちのサテライトパケットを受信した１つのポートを選択して、受信したサテライトパケットを、受信及び転送部１２に出力する。また、各ポート１０ａ〜１０ｄからは、当該ポートでパケットデータを受信し始めた旨を伝える受信検出信号（図において点線で示す）が受信及び転送部１２に出力されており、受信及び転送部１２は、その受信検出信号に基づいて、各サテライトパケット期間ごとに最初にサテライトパケットを受信したポートを選択するよう第１セレクタ１１を制御する（先着優先）。

なお、「Ｍポート」とは、当該サテライトノードでメインパケットを受信するポート（つまり、パケット伝送経路に沿ってネットワーク構造を階層的に見た場合に、メインノードに向いているポート）である。また、「Ｓポート」とは、４つのポートのうちＭポート以外のポートを指す。

受信及び転送部１２は、後述する制御データレジスタ１８に記憶された制御データに基づき、第１セレクタ１１から供給されたメインパケット及びサテライトパケットを受信する制御、受信したパケットから各種データを取り出す制御、及び、受信したパケットを他のノードへ転送する制御を行う。また、当該サテライトノードがサテライトパケットを形成して送信する場合は、そのサテライトパケットの送信タイミングを制御する動作も行う。サテライトノードは、基本的には、受信したメインパケットに含まれる制御信号（ＣＴＲ）に当該サテライトノードが宛てであるとき、該制御信号に対する応答を含むサテライトパケットを形成してメインノードに対して送信する。各動作の詳細は後述する。

第２セレクタ１３は、一方の入力に受信及び転送部１２から出力された転送すべきメインパケット又はサテライトパケットが入力され、他方の入力にサテライトパケット形成及び送信部２０から出力されたサテライトパケットが入力され、基本的には、受信及び転送部１２の出力を選択して出力するが、制御部１７によりサテライトパケットの送信が設定されているときには、受信及び転送部１２から与えられるサテライトパケット期間の先頭を示すクロック信号のタイミングで、サテライトパケット形成及び送信部２０の出力を選択する。なお、本システムは複数のサテライトノードが同時にサテライトパケットを形成して送信しないように設計されており、当該サテライトノードからサテライトパケットを送信するときには、経路の下流から転送すべきサテライトパケットは送られてこない。反対に、経路の下流から転送すべきサテライトパケットが送られるときには、当該サテライトノードからサテライトパケットを送信することはない。

ゲート１４は、４つのポート１０ａ〜１０ｄ（「ポート０」〜「ポート３」）のそれぞれの開閉を制御するゲートであって、メインパケット期間ではＭポート以外の全てのポートを開き、サテライトパケット期間では、指定されたＭポートのみを開く。従って、メインパケットは、当該サテライトノードの経路の下流に接続された全てのサテライトノードに転送され、また、サテライトパケットは指定されたＭポートのみに転送（送信）される。

命令レジスタ１５は、受信及び転送部１２が、受信したメインパケットから取り出した各種命令データ（制御信号ＣＴＲ）を書き込むレジスタである。ステート情報レジスタ１６は、メインパケット受信確認等の各種ステート情報を書き込むレジスタである。

上記の第１セレクタ１１、受信及び転送部１２、第２セレクタ１３、及びゲート１４の動作により、ポート１０ａ〜１０ｄを介したパケットデータ（メインパケット及びサテライトパケット）の受信及び転送が制御される。

制御部１７は、ＣＰＵとメモリを含むマイクロコンピュータであって、詳しくは後述する各種処理を実行して、受信及び転送部１２を制御するための制御データを生成したり、命令レジスタ１５に書き込まれた各種命令に対する応答データを作成したり、或いは、信号処理部２１の信号処理に用いる各種制御パラメータの値を生成したりする。

制御データレジスタ１８は、制御部１７で生成した受信及び転送部１２を制御するための制御データを保持するレジスタである。制御データには、当該サテライトノードのＭポートを示すＭポート番号データ、８チャンネルのオーディオ信号のうち当該サテライトノードで必要なチャンネル番号を示す受信チャンネル番号データ、４つのポート１０ａ〜１０ｄ（「ポート０」〜「ポート３」）の各ポート毎に受信したサテライトパケットの転送を許可するか又は禁止するかを指定する禁止ポートデータが含まれる。

応答レジスタ１９は、制御部１７がメインノードから送信された命令に対して作成した応答データを書き込むレジスタである。応答データは必ずメインノード宛てであるので、書き込まれる応答データには宛て先を示すデータが付加されない。サテライトパケット形成及び送信部（Ｓパケット形成及び送信部）２０は、制御部１７によって応答データが応答レジスタ１９に設定されたときに、該応答データに基づいてサテライトパケットを形成し、受信及び転送部１２から与えられるサテライトパケット期間の先頭を示すクロック信号のタイミングで、該形成したサテライトパケットを送信する。サテライトパケット形成及び送信部２０の出力が前記第２セレクタ１３の一方の入力となる。

また、受信及び転送部１２は、パケット伝送周期ごと（１ｍｓ毎）に受信したメインパケットのデータ（「Ｄａｔａ１」〜「Ｄａｔａ１１」）をバッファして、制御データレジスタ１８に記憶された受信ｃｈ番号データに基づき、該バッファしたデータから当該サテライトノードで必要なチャンネルのオーディオ信号を取り出して、取り出したオーディオ信号を、サンプリング周期毎に信号処理部２１に出力する制御（オーディオ信号の再生に関する処理）を行う。このとき、受信及び転送部１２は、メインパケット中に等間隔に埋め込まれた複数のクロック信号の受信タイミングを検出してオシレータ２２に伝達する。

オシレータ（ＯＳＣ）２２は、メインパケット中のクロック信号の受信タイミングに同期して、サンプリング周期を規定する信号であるサンプリングクロック（第２クロック）を発生する。図６は、オシレータの構成例を示す図である。ＯＳＣ２２は、メインパケットのクロック信号の受信タイミングと、フィードバック信号の位相を比較する位相比較器５０と、位相比較器５０の出力に応じて補正された周波数情報を発生する周波数情報発生部５１と、該周波数情報発生部５１の出力信号により発振周波数が制御される発振器５２と、発振器５２の出力と位相比較器５０の入力の間に挿入された分周器５３とから構成される。すなわち、動作クロック発生器は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：「位相ロックループ」の略）による周波数逓倍器である。メインパケットのクロック信号の受信タイミングと、フィードバック信号の立ち上がり（又は、立下り）タイミングとを比較して、その比較結果に応じて、受信及び転送部１２からのクロック信号と発振器５２の出力を８分周した信号の位相が一定の関係を保つように周波数情報を調整して発振器５２に出力する。発振器５２は、周波数情報に応じて、クロック信号に同期したサンプリングクロック（９６ｋＨｚ）を生成し出力する。メインパケットのクロック信号は、１伝送クロック（１伝送周期＝１ｍｓ）を１２等分したタイミングのクロックであるが、メインノードのサンプリングクロック（９６ｋＨｚ）を８分周した信号にも相当しており、それに対してサテライトノードのサンプリングクロックを８分周して位相同期させることにより、結果的に、サテライトノードで生成されるサンプリングクロックがメインノードにおけるサンプリングクロックに対して同期する。

信号処理部２１は、フィルタ、コンプレッサ、ディレイ（遅延制御）、或いは、レベル制御（減衰器）等の要素からなり、オシレータ２２が出力するサンプリングクロックが示すサンプリング周期毎に、受信及び転送部１２から出力されたオーディオ信号のサンプルを信号処理してデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）２３へ出力する。信号処理部２１の信号処理に用いるパラメータの値は、制御部１７から供給される。ＤＡＣ２３は、オシレータ２２が出力するサンプリングクロックが示すサンプリング周期毎に、信号処理部２１から出力された複数チャンネル分のオーディオ信号のサンプルをアナログ信号に変換して、サウンドシステム４（図１参照）に出力する。

《メインノード》
図５（ｂ）を参照してメインノードの構成を説明する。メインノードは、２つのポート（「ポート０」３０ａ、「ポート１」３０ｂ）を具える。メインノードの主な動作は、オーディオソース（図１の符号３）から供給されたオーディオ信号を含むメインパケットを形成してポート３０ａ，３０ｂから送信することである。

アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３１は、外部のオーディオソース（図１の符号３）から入力された８チャンネルのアナログオーディオ信号を、サンプリングクロック（９６ｋＨｚ）が示すサンプリング周期毎に、デジタル信号に変換して信号処理部３２に出力する。信号処理部３２は、サンプリング周期（９６ｋＨｚ）毎に、ＡＤＣ３１から供給された８チャンネルのオーディオ信号を、制御部３８から供給されたパラメータの値に基づき、チャンネル毎に処理してメインパケット形成及び送信部３４に出力する。オシレータ（ＯＳＣ）３３は、図示外のシステムクロックに基づき所定サンプリング周波数（例えば９６ｋＨｚ）のサンプリングクロック（第１クロック）を発生して、ＡＤＣ３１及び信号処理部３２に供給する。
なお、この実施例では、オーディオ信号入力インターフェースがアナログ信号を入力するＡＤＣ３１で構成される例を示したが、デジタルオーディオ信号を入力するデジタル信号入力インターフェースでもよい。デジタル信号を入力する構成では、該デジタル信号から抽出した外部サンプリングクロック、又は、該デジタル信号のソースから別途供給される外部サンプリングクロックをＯＳＣ３３に供給し、ＯＳＣ３３に、該供給された外部サンプリングクロックに同期したサンプリングクロックを発生させるとよい。

メインパケット形成及び送信部３４は、メインパケットを送信すべきタイミング（１ｍｓ毎のパケット伝送周期）で、信号処理部３２から供給された８チャンネルのオーディオ信号と命令レジスタ３５から供給された各種命令データ（制御信号ＣＴＲ）を含むメインパケットを形成して、形成したメインパケットを第１セレクタ３６に出力する。また、メインパケット形成及び送信部３４は、メインパケットの末尾のクロック信号のタイミングで、サテライトパケット期間の先頭を示す該クロック信号を受信及び転送部４２に出力する。また、メインパケット形成及び送信部３４は、図示外のシステムクロックに基づき、当該メインパケット形成及び送信部３４で形成するメインパケットに埋め込むためのクロック信号を８３．３μｓ毎に発生するとともに、該発生したクロック信号をカウントして、該クロック信号を１２個カウントする毎にパケット伝送周期を示すパルス信号を発生することで、１ｍｓ毎にパケット伝送周期を繰り返して発生する。ここで、メインパケット形成及び送信部３４と前記ＯＳＣ３３のいずれも、同じ図示外のシステムクロックに同期しているので、メインパケット形成及び送信部３４により発生したパケット伝送周期は、ＯＳＣ３３により発生したサンプリングクロックを９６分周した時間に相当する。すなわち、メインパケット形成及び送信部３４は、ＯＳＣ３３により発生したサンプリングクロック（第１クロック）を９６分周した時間毎に、パケット伝送周期（第１周期）を繰り返し発生する。

第１セレクタ３６は、メインパケット形成及び送信部３４の出力と、受信及び転送部４２の出力が入力され、当該メインノードがメインノードとして動作しているときには、メインパケット形成及び送信部３４の出力を選択してゲート３７に出力する。ゲート３７は、当該メインノードがメインノードとして動作しているときには、２つのポート３０ａ，３０ｂを開いておく。従って、メインパケット形成及び送信部３４が、メインパケットを送信すべきタイミングで、メインパケットを形成して送信すると、該メインパケットが２つのポート３０ａ，３０ｂから送信される。

制御部３８は、ＣＰＵとメモリを含むマイクロコンピュータであって、詳しくは後述する各種処理を実行する。具体的には、操作子４３の操作に応じて、信号処理部３２の信号処理に用いる各種制御パラメータの値を生成して信号処理部３２に供給したり、サテライトノードに対する各種命令（リモート制御するためのパラメータを含む）を生成して、命令レジスタ３５に書き込んだり、或いは、受信及び転送部４２を制御する制御データを生成して制御データレジスタ３９に書き込んだりする。また、メインノードの制御部３８は、後述するネットワーク構造を示すデータを記憶するメモリを有する。

命令レジスタ３５は、制御部３８で生成したサテライトノードに対する各種命令データを書き込むレジスタである。書き込まれる命令データには、その命令のあて先を示すＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が付加されている。制御データレジスタ３９は、制御部３８で生成した受信及び転送部４２を制御する制御データを書き込むレジスタである。また、応答レジスタ４０は、受信及び転送部４２で受信したサテライトパケットに含まれる各種応答データを書き込むレジスタである。また、ステート情報レジスタ４１は、受信及び転送部４２でのパケット受信確認等、各種ステート情報を書き込むレジスタである。

操作子４３は、当該メインノード自身の動作（信号処理）を制御するパラメータの値を変更したり、サテライトノードの動作（信号処理）をリモート制御するパラメータの値を変更したりすること、或いは、表示部４４の画面切り替えを指示すること等に利用する。操作子４３が操作されると、その操作又は操作量が検出され、操作された操作子を示すデータと、検出された操作又は操作量を示すデータが制御部３８に供給される。表示部４４は、制御部３８の制御に基づき各種情報を表示するディスプレイである。表示部４４には、当該メインノード、又は他のノードの所望のパラメータの設定状態や、当該メインノードが接続されたオーディオネットワークシステムのネットワーク構造を表示することができる。

受信及び転送部４２は、制御データレジスタに設定された各種制御データに基づき動作し、サテライトノードが送信したサテライトパケットを受信したとき、該サテライトパケットから応答データを取り出して応答レジスタ４０に書き込んだり、パケット受信確認等の各種データをステート情報レジスタ４１に書き込んだりする。なお、当該メインノードがメインノードとして動作しているときには、パケットの転送は行わない。第２セレクタ４５は、受信及び転送部４２からの指示に応じて、２つのポート３０ａ，３０ｂに接続され、ポート３０ａ，３０ｂのいずれか一方の出力を選択して、受信及び転送部４２に出力するものである。メインノードとして動作しているときには、ポート３０ａ、３０ｂのうちの、各サテライトパケット期間において、最初にサテライトパケットを受信したポートの出力を選択するよう制御される。

図２のように複数のメインノードがネットワークシステム上に存在するときは、１つのメインノードだけがメインノード動作して、その他はサテライトノードとして動作する。メインノードがサテライトノードとして動作する場合には、図５（ｂ）に示すメインノードの各部は、（ａ）に示すサテライトノードの対応する各部と同様に動作する。メインノードがサテライトノードとして動作する場合には、図５（ｂ）において、応答レジスタ４０は、受信したメインパケットから取り出した各種命令データを保持する「命令レジスタ」となり、命令レジスタ３５は、命令データに対する各種応答データを保持する「応答レジスタ」となる。メインパケット形成及び送信部３４は、制御部３８による制御の下、「応答レジスタ」（命令レジスタ３５）の応答データを含むサテライトパケットを形成して送信する「サテライトパケット形成及び送信部（Ｓパケット形成＆送信部）」となる。そして、第２セレクタ４５は、メインパケット期間には、ポート３０ａ及び３０ｂのうちのＭポートの出力を選択して、サテライトパケット期間にはＳポートの出力を選択する。また、第１セレクタ３６は、基本的には受信及び転送部４２の出力を選択しており、自身からサテライトパケットを送信すべきときに、受信及び転送部４２から与えられるサテライトパケット期間の先頭を示すクロック信号のタイミングで「サテライトパケット形成及び送信部」（メインパケット形成及び送信部３４）の出力を選択する。ゲート３７は、メインパケット期間ではＭポート以外の全てのポートを開き、受信及び転送部１２から与えられるサテライトパケット期間では、指定されたポートのみを開く。なお、図５（ｂ）において、受信及び転送部４２からメインパケット形成及び送信部３４に入力する細矢印と第１セレクタ３６に入力する細矢印は、それぞれサテライトノードとして動作しているときのサテライトパケット期間の先頭を示すクロック信号の流れを示している。

《動作の説明》
図７は、図１又は図２に示すオーディオネットワークシステムにおいて、パケットデータの伝送を行うための経路制御及びネットワーク構造（トポロジー）の検出処理を説明するための図であって、ネットワークシステムの構成（ノード間の接続状態）の一例を示している。図７において、１つのメインノード（Ｍノード）６０と、４つのサテライトノード（Ｓノード０〜Ｓノード３）６１〜６４とからなるオーディオネットワークシステムを示している。
以下、図７に示すネットワークシステムの構成例を見ながら、各ノードにおいて行われるパケットの送受信動作や、ノード間の経路制御に関する処理、及び、ネットワーク構造（トポロジー）の検出に関する処理について説明する。

図７（ａ）は経路選択前の状態であって、ノード間の接続線を点線で描き、これが未確認の接続線であることを示す。この状態では、メインノード６０は、自身が接続されたネットワークシステムのネットワーク構造（トポロジー）をまだ知らない。また、各サテライトノード６１〜６４は、それぞれが有する４つのポート「ポート番号０（Ｐ０）」〜「ポート番号３（Ｐ３）」のいずれがＭポートとなるか決定されていない。

図８は、メインノードの制御部３８及びサテライトノードの制御部１７が行う基本処理を説明するフローチャートである。この処理は、ネットワークシステムの電源が投入されたとき（メインノード及びサテライトノードの電源が投入されたとき）に開始する。ステップＳ１において、所定の初期化処理が行われて、各種タスクを起動する。そして、操作子の操作検出イベント等、各種イベントの検出を行い（ステップＳ２）、何らかのイベントが検出される度（ステップＳ３のＹＥＳ）、当該発生されたイベントに応じた処理を行う（ステップＳ４）。

《メインパケットの送信》
メインノードの制御部３８において、前記ステップＳ１の初期化処理により起動する各種タスクには、サテライトノードに向けてメインパケットを送信するタスク等が含まれる。図９は、メインノードのメインパケット形成及び送信部３４が実行するメインパケット形成及び送信処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、図８のステップＳ１の初期化処理により起動するタスクに含まれる。また、図１０は、メインパケットの形成及び送信処理の動作タイミングを説明する図であって、同図において横軸は時間である。

メインノードのメインパケット形成及び送信部３４には、９６サンプルのオーディオ信号（サンプルデータ）を８チャンネル分記憶できるバッファが３つ用意されており、３つのバッファのうちの１つは（１）サンプリング周期毎に入力される８チャンネル分のオーディオ信号の書き込み用のバッファとして利用され、別の１つは（２）メインパケット形成用のバッファとして利用され、更に別の１つは（３）メインパケット送信用のバッファとして利用される。各バッファの用途は固定されておらず、状況に応じてこれらの３つの用途内で順次変更される。

外部のオーディオソース（図１の符号３）から供給される８チャンネル分のオーディオ信号は、ＡＤＣ３１で、サンプリング周期毎に、それぞれデジタル信号（サンプル）に変換され取り込まれる。該取り込まれた８チャンネル分のデジタルオーディオ信号は、サンプリング周期毎に、それぞれ信号処理部３２で信号処理されて、メインノードのメインパケット形成及び送信部３４に入力される。メインパケット形成及び送信部３４では、サンプリング周期毎に入力された８チャンネル分のオーディオ信号を、それぞれオーディオ信号書き込み用バッファに９６サンプル分書き込む（図１０において、タイミングＴ１からＴ２までの動作）。この実施例では、各パケット伝送周期（１ｍｓ）毎に、各チャンネルのオーディオ信号が９６サンプル入力されるよう、パケット伝送周期の時間長が制御されている。
オーディオ信号書き込み用バッファは、偶数サンプルを書き込む領域と、奇数サンプルを書き込む領域とに分かれており、サンプリング周期毎に入力されたオーディオ信号を、オーディオ信号書き込み用バッファに書き込むときに、偶数サンプル（サンプル番号Ｓ０，Ｓ２…Ｓ９４）と、奇数サンプル（サンプル番号Ｓ１，Ｓ３…Ｓ９５）とが、偶数サンプル領域と奇数サンプル領域とに分けて書き込まれる。

図１０に示す通り、オーディオ信号書き込み用のバッファに９６サンプル分のオーディオ信号が書き込まれた時点（図１０においてタイミングＴ２）で、該オーディオ信号書き込み用のバッファがメインパケット形成用のバッファに転換され、図９に示すメインパケット形成及び送信処理が開始される。同時に、直前のメインパケットの送信に使用されたバッファが、オーディオ信号書き込み用バッファに転換され、これ以降に入力されるオーディオ信号の書き込みは、該転換されたオーディオ信号書き込み用のバッファに対して行われる。
ステップＳ５において、メインパケット形成及び送信部３４は、偶数サンプル（サンプル番号Ｓ０，Ｓ２…Ｓ９４）と、奇数サンプル（サンプル番号Ｓ１，Ｓ３…Ｓ９５）のそれぞれに、命令レジスタ３５に設定された命令等を含む制御信号（ＣＴＲ）又は該制御信号を２分割した各半分のデータを付加して、偶数サンプルグループと制御信号（ＣＴＲ）のセット、及び、奇数サンプルグループと制御信号（ＣＴＲ）のセットを形成して、ステップＳ６において、各セットにエラーチェック情報（ＥＣ）を付加して、パケット伝送周期分のメインパケットのデータを形成する。そして、メインパケット形成及び送信部３４は、該メインパケット形成用のバッファを、メインパケット送信用のバッファに転換して、メインパケットの送信タイミングまで待機する（ステップＳ７）。なお、この時点では、直前のメインパケットの送信がまだ行われている可能性がある。

そして、メインパケット形成及び送信部３４は、パケット伝送周期（１ｍｓ）毎のメインパケットの送信タイミング（図１０のタイミングＴ３）で、前記偶数サンプルグループのセットと奇数サンプルグループのセットとからなる１パケット分のデータに、ヘッダやクロック信号を付加しながら送信する（ステップＳ８）。図１０において、メインパケットが形成された後、送信タイミング（タイミングＴ３）を待ってから、メインパケットの送信が開始する様子が描かれている。クロック信号は、１パケット分のデータに対して、パケット伝送周期（１ｍｓ）を１２等分割した８３．３μｓ毎に、等間隔で埋め込まれることは前述の通りである。従って、前記ステップＳ８では、パケット伝送周期（１ｍｓ）の１／１２クロックに相当する間隔（８３．３μｓ）でクロック信号を埋め込みつつメインパケットのデータを送信する。図１０は、オーディオ信号の入力、メインパケットの形成、送信の各処理の時間関係を、１つのメインパケットに注目して図示したものであり、同じ処理はパケット伝送周期（１ｍｓ）毎に繰り返し行われる。つまり、一連のメインパケットの各々が、継続的に入力信号に応じて、パケット伝送周期毎に送信される。

《経路制御》
図７（ａ）は経路選択前の状態では、上記図９の処理により、各パケット伝送周期毎に、メインノード６０からサテライトノード６１〜６４に対してメインパケットが送信されているが、この時点では、各サテライトノード６１〜６４において、まだ、それぞれが有する４つのポート「ポート番号Ｐ０」〜「ポート番号Ｐ３」のいずれがＭポートとなるか決定されていない。すなわち、メインノード６０から各サテライトノード６１〜６４へメインパケットを伝送する経路が選択されていないので、送信されたメインパケットは、メインノード６０に直接接続されているサテライトノード６１にしか届いていない。

そこで、各サテライトノード６１〜６４の制御部１７は、ネットワークシステムの電源投入時（或いは、ネットワークリセット時）に、図１１に示すＭポート番号設定処理を実行して、各自のＭポート（メインパケットを受信するポート）を設定する。Ｍポート番号設定処理は、前記図８のステップＳ１の初期化時に開始して、それ以降常時実行される。

ステップＳ９において、チェック対象変数ｉに０をセットする。そして、ステップＳ１０において、制御部１７は制御データレジスタ１８のＭポート番号データに変数ｉを設定する。そして、Ｍポート番号データに設定したポート（変数ｉに対応するポート）について、所定時間待機（ステップＳ１１）して、パケット伝送周期毎に到着すべきメインパケットの受信状況を確認する（ステップＳ１２）。前記ステップＳ１１の待ち時間は、パケット伝送周期の複数期間分の時間とする。この実施例では、パケット伝送周期が１ｍｓであるから、待ち時間は、例えば４ｍｓ程度とする。所定時間経過後も当該変数ｉに対応するポートでメインパケットを受信しなければ（ステップＳ１３のＮＯ）、当該ポートがＭポートとしては不適切と判断して、当該変数ｉに１加算した値を新たな変数ｉにセットして（ステップＳ１４）、ステップＳ１０以降を繰り返す。変数ｉの値が１つ増えれば、ステップＳ９でＭポート番号データとして設定するポート番号が１つずつ移動する（但し、ｉ≦４）。変数ｉが４になった場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、ステップＳ９に戻り、再び変数ｉに０をセットして、ポートＰ０からメインパケット受信確認を行う。このＭポート番号データが順次変更されている状態を、Ｍポートが未だ決定されていない状態と呼ぶ。

所定時間内に、当該変数ｉに対応するポートでメインパケットを受信した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、制御部１７は、当該変数ｉに対応するポートがＭポートとして適切であると判断する。以後はステップＳ１１〜Ｓ１３を繰り返すことで、当該Ｍポート（ポート番号ｉ）でのメインパケット受信状況を監視して、メインパケット受信が確認できている間は、Ｍポートの設定を継続する。このＭポート番号データが１つのポート番号に固定されて変化しない状態を、Ｍポートが決定された状態と呼ぶ。

これにより、チェック対象のポート番号（Ｍポート番号）を、ポートＰ０から１つずつ順番に移動して、メインパケットの定期的な受信が最初に確認されたポートを、Ｍポートとして決定することができる。

Ｍポートでメインパケット受信が確認された後もステップＳ１１〜Ｓ１３を繰り返して、メインパケット受信状況を監視しているので、当該Ｍポートでのメインパケットの受信が途絶えた場合（当該Ｍポートの経路が切断された場合）には、ステップＳ１３をＮｏに分岐して、Ｍポート番号を次のポート番号に順次移動して、メインパケットの定期的な受信をチェックし、新たにメインパケットの定期受信が確認されたポートを、新たなＭポートとして使用するよう自動的に設定することができる。

なお、この実施例では、サテライトノード６１〜６４がそれぞれ４つのポートを有する構成を想定しているので、ステップＳ１１の判断基準の値が「４」であるが、サテライトノードのポート数が４以外のｎ個の場合は、チェック対象変数ｉとポート数ｎとの一致（ｉ＝ｎ）をステップＳ１１において判断する。

ネットワークシステム上の各サテライトノードが図１１の処理を行うことで、各自のメインポートを決定していく様子を、図７を参照して説明する。図７（ａ）に示す初期状態（いずれのサテライトノードもＭポート未決定の状態）で、メインノード６０がパケット伝送周期毎のメインパケットの送信を開始して、各サテライトノード６１〜６４が図９のＭポート番号設定処理を実行すると、先ず、メインノード６０のポートＰ０に接続されたサテライトノード６１（Ｓノード０）のポートＰ０がメインパケットを受信する。従って、サテライトノード６１はポートＰ０をＭポートに決定する。

Ｍポートが決定されたサテライトノード６１は、パケット伝送周期毎に、このＭポート（ポートＰ０）で受信するメインパケットを、Ｍポート以外の各Ｓポートからその接続先のノードへ転送する（図５（ａ）の受信及び転送部１２の動作）。従って、サテライトノード６２（Ｓノード１）と６３（Ｓノード２）には、サテライトノード６１がパケット伝送周期毎に転送したメインパケットが、同時に届き始める。そして、サテライトノード６２では、Ｍポート番号設定処理によりポートＰ１がＭポートに決定され、サテライトノード６３では、Ｍポート番号設定処理によりポートＰ１がＭポートに決定される。サテライトノード６２と６３におけるＭポート番号設定処理は互いに独立したタイミングで行われているので、この２つのノードにおけるＭポートの決定は同時とは限らない。
Ｍポートが決定されたサテライトノード６２、６３は、それぞれ、決定されたＭポートでパケット伝送周期毎に受信するメインパケットを各Ｓポートから転送するので、サテライトノード６４（Ｓノード３）には、サテライトノード６２と６３の両方から、パケット伝送周期毎にメインパケットが届くようになる。サテライトノード６４では、Ｍポート番号設定処理により１つのポートがＭポートに決定されるが、この場合、ポートＰ０とポートＰ２の何れがＭポートに決定されるかは、各ポートにメインパケットが届き始めるタイミングと、ポートを順番にチェックしていくタイミングとの関係により偶然に決まる。
このように、各サテライトノードにおける自立的なＭポート設定処理により、基本的には、（メインパケットが早く届き始めるであろう）経路の上流から順に、各サテライトノードのＭポートが自動的に決定される。各サテライトノードのどのポートがＭポートとして決定されるかは、そのサテライトノードにおける各ポートのチェックタイミングと、他のノードから各ポートへメインパケットが届き始めるタイミングとによって偶然的に決定され、必ずしもメインノードから最短距離にあるポートに決定されるのではない（最短の経路が選択されるとは限らない）ことに留意されたい。

各サテライトノード６１〜６４においてＭポートが決定されれば、メインノード６０からサテライトノード６１〜６４にメインパケットを伝送する経路が確定したことになる。図７（ｂ）は、その経路が確定した状態であり、各ノードにおいて決定されたＭポートを太枠で示し、確定した経路の接続線を太線で示す。メインパケットは、太線で描いた経路を通って、メインノード６０から各サテライトノード６１〜６４に伝送される。但し、この時点（メインノード６０が後述する「トポロジー検出」を行っていない時点）では、メインノード６０は、この選択された経路を認識又は検出しているわけではない。ただ単に、ネットワークシステム上で、メインパケットが伝送される経路が自動的に決定されただけである。

図７（ｂ）において、例えば、サテライトノード６２（Ｓノード１）では、サテライトノード６１のポートＰ１に接続されたポートＰ１がＭポートに設定されている。この状態で、サテライトノード６１のポートＰ１とサテライトノード６２のポートＰ１との経路に障害が生じた（接続が切れてしまった）場合には、サテライトノード６２のポートＰ１にメインパケットが届かなくなるので、サテライトノード６２は、ポートＰ２から順にメインパケットの受信をチェックして、メインパケットの定期的な受信が確認されたポートを新たなＭポートに決定する。すなわち、図７（ｂ）の状態であれば、ポートＰ２又はポートＰ３が新たなＭポートに設定されることになる。

このように、本実施例によれば、各サテライトノードで、１つずつポートをチェックして、メインパケットの受信が確認されたポートをＭポートに設定するだけの比較的簡単な制御で、経路に障害が発生した場合であっても、自動的に経路を変更して、その障害を回避すること（動的ルーティング）が可能となる。各サテライトノードが行う自動経路変更の処理は、ルーティングテーブルの作成などの複雑な制御を必要としない簡単な処理（Ｍポート番号設定処理）によって実現することができる。

また、前記図２のように、複数のメインノードを有するネットワーク構造（メインノードを多重化した構成）の場合、複数のメインノードのうち１つのみがメインノードとして動作（メイン動作）して、他はサテライトノードとして動作（サテライト動作）する。従って、サテライト動作するメインノードは、Ｍポート番号設定処理を実行して、Ｍポート（メインパケットを受信するポート）を設定する。図１２は、サテライト動作するメインノードの制御部３８が実行するＭポート番号設定処理を例示するフローチャートである。このＭポート番号設定処理は、前記図８のステップＳ１の初期化時に開始して、それ以降常時実行される。サテライト動作するメインノードの制御部３８が実行するＭポート番号設定処理には、当該メインノードの動作を、サテライト動作からメイン動作に切り替える処理が含まれる。なお、図１２の処理は、メインノードが２つのポート（Ｐ０，Ｐ１）を有する構成を想定している。

図１２のステップＳ１００において、制御部３８は、チッェク対象変数ｉ，ｊにそれぞれ０をセットする。ここで、変数ｊは、最後にメインパケットの受信が検出されたポートのポート番号であり、変数ｉは、メインパケットの受信が検出されなくなってからのチェック回数である。そして、ステップＳ１０１において、制御部３８は、制御データレジスタ３９のＭポート番号データとして、ｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］の値を設定する。ｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］は、「（ｉ＋ｊ）／２」という除算の余りを求める関数である。角括弧内の分母「２」はメインノードの備えるポート数である。ポート数が２以外の数ｎの場合は、ポート番号はｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／ｎ］で求められる。ｉ、ｊがそれぞれ０であれば、Ｍポート番号データ（ｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］の値）は、「０」となるので、ポート番号の小さい順にチェックを開始することができる。

そして、Ｍポート番号データに設定したポート番号（ｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］）について、所定時間待機（ステップＳ１０２）して、メインパケットの受信状況を確認する（ステップＳ１０３）。ここで、ステップＳ１０２の待ち時間は、ステップＳ１２の待ち時間と同じであってもよいし、異なっていても良い。所定時間経過後も当該チェック対象のポートでメインパケットを受信しなければ（ステップＳ１０４のＮＯ）、ｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］の値に対応するポートがＭポートとしては不適切と判断して、ステップＳ１０５において、変数ｉに１加算した値を新たな変数ｉにセットして、ステップＳ１０１以降を繰り返す。変数ｉの値が１つ増えれば、ポート番号（ｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］）が、メインノードが有するポートのポート番号（この場合は「０」と「１」）中で１つ移動する。

所定時間内に当該チェック対象のポートでメインパケットを受信した場合（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、制御部３８は、当該ポート（ポート番号＝ｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］）がＭポートとして適切であると判断する。ステップＳ１０６において、制御部３８は、変数ｊにｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］（現在のＭポート番号）をセットして、変数ｉに「０」をセットしてから、ステップＳ１０２以降を繰り返すことで、当該Ｍポート（ポート番号＝ｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］）でのメインパケット受信状況を監視して、メインパケット受信が確認できている間は、Ｍポートの設定を継続する。

当該Ｍポートでのメインパケットの受信が途絶えた場合（当該Ｍポートの経路が切断された場合）には、ステップＳ１０４をＮｏに分岐して、ステップＳ１０５において変数ｉに１加算した値を新たな変数ｉにセットして、ステップＳ１０１以降を行う。前記ステップＳ１０５において、変数ｊにｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］（現在のＭポート番号）をセットして、変数ｉに「０」をセットしているので、ステップＳ１０１で新たに設定されるＭポート番号（ｍｏｄ［（ｉ＋ｊ）／２］）は、直前のＭポート番号の次のポート番号となる。すなわち、直前のＭポート番号がＰ０であれば、新たに設定されるＭポート番号はＰ１となり、直前のＭポート番号がＰ１であれば、新たに設定されるＭポート番号はＰ１となる。チェック対象のポートを順番に移動して、最初にメインパケット受信が確認されたポートを、Ｍポートに設定する。
すなわち、サテライト動作するメインノードで実行されるＭポート番号設定処理は、１ポートずつチェック対象を移動してメインパケットの受信を確認し、メインパケットの受信が確認されている間は、継続して当該ポートをＭポートに設定し、メインパケットの受信が途絶えた場合に、Ｍポート番号を次のポート番号に順次移動してメインパケットの定期的な受信をチェックし、新たにメインパケットの定期受信が確認されたポートを、新たなＭポートに設定するという点では、図１１に示すサテライトノードのＭポート番号設定処理と同様である。

図１２の処理では、変数ｉの値が所定値ｋになった場合（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、ステップＳ１０８及びＳ１０９により、当該メインノードの動作を、サテライト動作からメイン動作に切り替える処理を行う。この所定値ｋは、各メインノードにメイン動作を開始させる判断をするための基準として設定された値である。あるメインノードが「Ｍポートとしては不適切」の判断をｋ回連続したとき、そのメインノードはメイン動作を開始する。各メインノードは最低でも自身のポートを一通りはチェックすべきであるため、該所定値ｋは各メインノード自身が有するポート数以上の値に設定される。未だ経路選択が終わっていないとき（図７（ａ）、電源投入時やネットワークのリセット時）は、各メインノードがほぼ同時にＭポート番号設定タスクを開始しても経路選択が問題なく行われるよう、所定値ｋを各メインノードごとに異なる値とするのがよい。そして、一旦経路選択された後（図７（ｂ））は、所定値ｋをそのままの値としてもよいし、メインノード間で同じ値となるよう変更してもよい。
処理の開始時（ステップＳ１００）で変数ｉに０をセットし、また、Ｍポートが決定した後にも（ステップＳ１０５）、変数ｉに０をセットしているので、変数ｉの値がｋになるのは、２つのポートＰ０とＰ１を延べｋ回チェックした結果、メインパケットの受信が１回も検出されなかった場合、言い換えれば、ｋ回続けてステップＳ１０４をＮＯに分岐した場合のみである。従って、変数ｉの値がｋになった場合には（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、当該メインノードの制御部３８は、ネットワークシステム上からメイン動作するメインノードがいなくなったものと判断して、サテライト動作の各種タスクを停止して（ステップＳ１０８）、メイン動作の各種タスクを起動する（ステップＳ１０９）。
これにより、ネットワークシステム上からメイン動作するメインノードがいなくなったとしても、サテライト動作していたメインノード（実質サテライトノード）が自動的にメイン動作するメインノードに切り替わり、メインパケットの送信等のタスクを引き継ぐので、ネットワークシステムの動作を継続することができる。

《パケットの転送》
次に、Ｍポートが設定されたサテライトノードにおけるパケット転送の動作と、メインパケット（オーディオ信号）の受信の動作について、説明する。なお、ここではサテライトノードが行う動作として説明しているが、メインノードもサテライト動作を行っている間は同じ動作を行う。
図１３は、サテライトノードにおいて、受信検出信号（図５（ａ）の点線）により、メインパケット又はサテライトパケットの受信開始が通知されたときの受信及び転送部１２の動作（ハードウェアの動作）を説明するフローチャートである。図１３のステップＳ１６において、受信及び転送部１２は、受信し始めたパケットの種類がメインパケット（Ｍパケット）かサテライトパケット（Ｓパケット）かを判別する。パケットの受信開始を検出したタイミングがメインパケット期間であり、受信検出信号でＭポートでの受信開始が通知されたのであれば、受信及び転送部１２は、セレクタ１１に該Ｍポートを選択させ、該Ｍポートで受信しているメインパケットを受け入れる。ここで、現在のＭポートは、制御データレジスタ１８に設定されたＭポート番号データにより判定される。この場合、ステップＳ１６を「Ｍパケット」に分岐する。ステップＳ１７では、受信及び転送部１２は、Ｍポート以外の全てのポート（Ｓポート）についてゲート１４を開き、ステップＳ１８において、受信中のメインパケットの先頭からの転送を開始する。これにより、各Ｓポートから経路の下流へメインパケットが転送される。

また、パケットの受信を検出したタイミングがサテライトパケット期間であり、受信検出信号で何れか１つのＳポートでの受信開始が通知されたのであれば、受信及び転送部１２は、セレクタ１１に該Ｓポートを選択させ、該Ｓポートで受信しているサテライトパケットを受け入れる。なお、１つのサテライトパケット期間に複数のＳポートでの受信開始が通知されることは、システムの設計上はないはずであるが、何かの事情で複数のＳポートでの受信開始が通知された場合は、セレクタ１１に、それらのＳポートのうちの最初に受信開始が通知されたＳポートを選択させ、該Ｓポートからのサテライトパケットのみを受け入れる。ステップＳ１９では、受信及び転送部１２は、制御データレジスタ１８の禁止ポートデータに基づき、当該受信開始が通知されたＳポートが転送禁止に設定されているかどうか調べる。どのような場合に、ポートが転送禁止に設定されるかについては、後述する。当該Ｓポートが転送禁止に設定されていなければ（ステップＳ１９のＮＯ）、ステップＳ２０において、受信及び転送部１２は、Ｍポートのゲート１４を開く。現在のＭポート番号は、制御データレジスタ１８に設定されたＭポート番号データに基づき決定される。ステップＳ２１において、受信及び転送部１２は、受信しているサテライトパケットの先頭からの転送を開始する。これにより、Ｍポートから経路の上流へメインパケットが転送される。

《メインパケットの受信（オーディオ信号の再生）》
図１４は、サテライトノードにおいて、パケット伝送周期（１ｍｓ）分のメインパケットの受信が完了したときの受信及び転送部１２の動作（ハードウェアの動作）を説明するフローチャートである。また、図１５は、パケット伝送周期（１ｍｓ）分のメインパケットを受信して、該受信したメインパケット中のオーディオ信号（９６サンプル）を再生する処理の動作タイミングを説明する図である。なお、図１５において横軸は時間を示す。また、サテライトノードの受信及び転送部１２には、９６サンプルのオーディオ信号（サンプルデータ）を８チャンネル分記憶できるバッファ（大）が２つと、１チャンネル分記憶できるバッファ（小）が２つ用意されており、前者の２つのバッファ（大）のうち１つは、（１）メインパケットの受信用のバッファとして利用され、別の１つは（２）受信したメインパケットのデータチェック用のバッファとして利用される。また、後者の２つのバッファ（小）のうち１つは、（１）メインパケットから取り出したオーディオ信号（サンプル）の書き込み用のバッファとして利用され、別の１つは（２）取り出したオーディオ信号の再生用のバッファとして利用される。バッファ（大）及びバッファ（小）の用途はそれぞれ固定されておらず、状況に応じて各対応する２つの用途内で順次変更される。

図１５において、受信及び転送部１２は、パケット伝送周期（１ｍｓ）毎にＭポートからメインパケットの受信を開始し（図１５のタイミングＴ４）、パケット伝送周期（１ｍｓ）毎のメインパケットのデータをその先頭からメインパケット受信用のバッファに記憶する。パケット伝送周期（１ｍｓ）毎のメインパケットのデータは、図３の「Ｄａｔａ１」〜「Ｄａｔａ１１」であって、９６サンプル分の８チャンネルオーディオ信号と制御信号からなる。
パケット伝送周期（１ｍｓ）毎のメインパケットのデータには、図３を参照して説明した通り、１２個のクロック信号が８３．３μｓ毎に埋め込まれているので、受信及び転送部１２は、８３．３μｓ毎に受信する各クロック信号の受信タイミングを検出して、各クロック信号の受信タイミングをオシレータ（ＯＳＣ）２２に伝達する。ＯＳＣ２２が、各クロック信号の受信タイミングに同期してサンプリングクロック（９６ｋＨｚ）を発生することで、メインノードのサンプリングクロックに同期したサンプリングクロックを再生することは、前述のとおりである。

パケット伝送周期（１ｍｓ）毎のメインパケットの受信が完了した時点（図１５のタイミングＴ５）で、図１４の処理を開始する。受信及び転送部１２は、受信用のバッファとデータチェック用のバッファとでその役割を入れ替えるとともに、データチェック用となったバッファ中の、受信完了したメインパケットのエラーチェック情報（ＥＣ）に基づいて、該メインパケットの前半部分と後半部分のデータのそれぞれのエラーチェック、及び、（可能であれば）エラーが検出された場合のデータの復元を行う。そして、制御データレジスタ１８に設定された受信チャンネル番号データの示す１つのチャンネルのオーディオ信号を９６サンプル分、該パケットから取り出して、書き込み用のバッファに書き込むとともに、同パケットに含まれる命令（制御信号ＣＴＲ）を取り出して、命令レジスタ１５に書き込む（図１４のステップＳ２２）。
１つのメインパケットのデータ（「Ｄａｔａ１」〜「Ｄａｔａ１１」）は、図３を参照して説明した通り、偶数サンプルグループと制御信号とエラーチェック情報のセットと、奇数サンプルグループと制御信号とエラーチェック情報のセットとの２つの部分からなる。メインパケットのデータはヘッダ部から順次受信されるものであるから、偶数サンプルグループのセットと、奇数サンプルグループのセットとは、受信したメインパケットの前半部分と後半部分とに分かれる。すなわち、「メインパケットの前半部分と、後半部分」のエラーチェックとは、偶数サンプルグループのサンプル群を、当該グループに付加されたエラーチェック情報を用いてエラーチェックし、奇数サンプルグループのサンプル群を、当該グループに付加されたエラーチェック情報を用いてエラーチェックすることである。各グループのエラーチェックでは、エラーが検出されたとしても、エラーの生じたデータが少なければ、エラーチェック情報に基づいてそのデータを復元することができる。従って、あるグループでエラーが検出されなかった場合だけでなく、エラーが検出されてもその部分のデータが復元できた場合も、そのグループのデータは利用可能（ＯＫ）であり、以下ではこの場合を含めて「エラーなし」と表現する。一方、あるグループでエラーが検出されかつデータの復元が不能な場合は、そのグループのデータが利用することは不能（ＮＧ）なので「エラーあり」と表現する。なお、エラーチェック情報に基づくエラーチェックは必須であるが、データ復元の機能は必須ではなくオプションとしてもよい。

エラーチェックの結果、メインパケットの前半部分と後半部分（偶数サンプルグループと奇数サンプルグループ）のいずれもエラーがなければ（ステップＳ２３のＹＥＳ）、ステップＳ２４において、メインパケットの前半部分と後半部分（偶数サンプルグループと奇数サンプルグループ）を、１サンプルずつ交互に並べ直すことで、連続する９６サンプルを形成して、再生タイミングまで待機する。

そして、ステップＳ２５において、現在、再生用のバッファから再生中の９６サンプル（直前のパケット伝送周期（直前の１ｍｓ）のメインパケットのデータから形成したオーディオ信号）に続けて、前記ステップＳ２４で形成され書き込み用バッファに書き込まれた９６サンプル（当該パケット伝送周期のメインパケットのデータから形成したオーディオ信号）を、ＯＳＣ２２が発生したサンプリングクロックに同期させて再生する。より具体的には、当該９６サンプルを再生すべきタイミング（図１５のタイミングＴ６）で、それまでの書き込み用のバッファが再生用に転換するとともに、それまでの再生用バッファが書き込み用に転換し、新たに再生用となったバッファの当該９６サンプルを、ＯＳＣ２２が発生したサンプリングクロックの示すサンプリング周期毎に、１サンプルずつ出力する。

一方、エラーチェックの結果、メインパケットの前半部分と後半部分（偶数サンプルグループと奇数サンプルグループ）とのいずれか一方にエラーがあった場合（ステップＳ２３のＮＯ，ステップＳ２６のＹＥＳ）、ステップＳ２７において、エラーがなかったサンプルのグループ（偶数サンプルグループ又は奇数サンプルグループ）の４８サンプルを２倍オーバーサンプリングすることにより、片方のグループのサンプル群のみを用いて、連続する９６サンプルを形成して書き込み用のバッファに書き込む。そして、再生すべきタイミングＴ６で、前記ステップＳ２７で形成した連続する９６サンプルを再生する（ステップＳ２５）。
これにより、偶数サンプルグループと奇数サンプルグループとのいずれか一方にエラーがあった場合でも、他方のグループを用いてオーディオ信号を再生することができる。この場合、サンプリング周波数が半分に下がりオーディオ信号の品質は多少落ちてしまうが、データの欠落により「無音」となるよりは、遥かに良い。

また、エラーチェックの結果、メインパケットの前半部分と後半部分（偶数サンプルグループと奇数サンプルグループ）のいずれにもエラーがあった場合（ステップＳ２３のＮＯ，ステップＳ２６のＮＯ）、ステップＳ２８において、再生用のバッファから再生中のオーディオ信号をフェードアウトし、当該パケット伝送周期で受信したサンプルの代わりに無音の９６サンプルを書き込み用のバッファに書き込む（ミュート音）か、又は、再生用のバッファで再生中の９６サンプルを、そのまま又は減衰させて書き込み用バッファに書き込む（リピート音）。そして、再生すべきタイミングＴ６では、ミュート音の９６サンプル、又は、リピート音の９６サンプルを再生する（ステップＳ２５）。

なお、前記図１３及び図１４のフローチャートは、それぞれ、１回のパケット伝送周期でメインパケットの受信開始を検出したときの動作、及び、メインパケットの受信が完了したときの動作を説明するためのものであるから、一巡して処理を終了するように描いている。実際には、パケット伝送周期（１ｍｓ）毎にメインパケットの受信を検出し、パケット伝送周期（１ｍｓ）毎にメインパケットの受信を完了するのであるから、図１３及び図１４に示す動作は、それぞれ、パケット伝送周期（１ｍｓ）毎に繰り返される。

以上、図９〜図１５を参照して説明したのが、この実施例に係るネットワークシステムにおけるメインパケットの送受信及び転送、並びに、メインパケットの伝送に必要な経路制御（サテライトノードにおけるＭポートの設定）直後の動作である。

《トポロジー検出》
図７（ｂ）に示す経路選択（サテライトノードにおけるＭポートの設定）直後の状態では、ただメインパケットを伝送する経路が選択されただけであるから、メインノード６０は、定期的に送信するメインパケットによりサテライトノードにオーディオ信号を配信しているが、どのサテライトノードがどの経路につながっているか、そのネットワーク構造（トポロジー）を認識していないので、何れかのサテライトノードを個別に指定してリモート制御することができない。
以下に、メインノード６０が実行するネットワーク構造（トポロジー）検出処理と接続確認処理について説明する。メインノード６０は、定期的に、ネットワーク構造（トポロジー）検出処理と接続確認処理を行うことで、ネットワーク構造（トポロジー）を示すデータを作成して、ネットワーク構造（トポロジー）を動的に認識することができるようになる。なお、この明細書で「トポロジー」とは、メインノードとサテライトノードをケーブル（接続線）により物理的に接続して構成したネットワークシステムのうちの、メインノードとサテライトノードの全てと、メインパケットを伝送する経路として機能している接続線とを指す。また、ネットワークシステムの接続線のうち、メインパケットの伝送経路として利用されていない接続線を「予備線」と呼ぶ。なお、トポロジーの検出では、サテライト動作をしているメインノードは、サテライトノードと同じ動作を行う。このトポロジー検出の説明では、説明の簡略化のため、サテライト動作しているメインノードを含めてサテライトノードと呼ぶことにする。

図１６は、トポロジー検出処理及び接続確認処理の進行状況に応じた、ネットワーク構造データの変遷を説明する図である。同図において、ネットワークとは、図７に示すネットワークシステム（１つのメインノード６０と、４つのサテライトノード６１〜６４とからなるネットワークシステム）に対応している。図１６（ａ）は、経路選択直後（トポロジー検出処理前）の状態である。この状態では、メインノード６０は、自身の存在（ＩＤ＝Ａ）と、自身に２つのポート（Ｐ０とＰ１）があることしか分からず、Ｐ０とＰ１の接続先のトポロジーは未確認（図でトポロジー未確認を記号「＊」で示す）である。以下、トポロジー検出処理を通じて、トポロジーが検出される様子を説明する。

図１７は、メインノードの制御部３８が実行するトポロジー検出処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、メインノードの制御部３８が所定タイミング毎に定期的に実行する処理であって、メインノードの主要な動作（メインパケット（オーディオ信号）の送信）とは別に、バックグラウンドで動く。

ステップＳ２９において、メインノード６０は、ノードが有する全Ｓポートについてサテライトパケットの転送禁止を指示する転送禁止命令を生成してブロードキャストＩＤを付加し（これで、当該命令は、未知のノードを含む全ノード宛てとなる）、メインパケットに載せて送信する。この転送禁止命令を含むメインパケットを受信した各サテライトノード６１〜６４は、該メインパケットから転送禁止命令を取り出して命令レジスタ１５に設定する。

図１８は、各サテライトノード（６１〜６４）の制御部１７が命令レジスタ１５から転送禁止命令を受け取った時に、当該制御部１７が実行する処理の一例を示すフローチャートである。各サテライトノード６１〜６４の制御部１７は、その転送禁止命令に付加されたＩＤと自身のＩＤを照合して、当該命令が自身に宛てられたものであるかチェックし、自身に宛てられた転送禁止命令であれば（ステップＳ４３のＹＥＳ）、該転送禁止命令により指定されたポートについてサテライトパケットの転送を禁止する禁止ポートデータを制御データレジスタ１８に設定する（ステップＳ４４）。該禁止ポートデータは、指定されなかったポートについて、転送を許可するデータでもある。前記ステップＳ２９で送信される転送禁止命令は、全てのノードをあて先とするブロードキャストＩＤが付加されており、かつ、全てのＳポートについてのサテライトパケットの転送を禁止する命令であるから、各サテライトノード６１〜６４の制御部１７は、各自の全Ｓポート（Ｍポート以外の３つのポート）について、サテライトパケットの転送を禁止する禁止ポートデータを制御データレジスタ１８に設定する。なお、ここで転送禁止されるのは、サテライトパケットであるから、メインノード６０から送信されるメインパケットは引き続き転送可能である。

図１７のステップＳ３０において、メインノード６０は、２つのポートＰ０、Ｐ１のそれぞれについて、存在確認命令を含むメインパケットを全てのサテライトノード６１〜６４に送信して、サテライトノードから存在確認応答を含むサテライトパケットの返信がないか個別に確認する。この存在確認命令は、あるポートに接続されているノードが不明である場合に該接続されているノードを確認するために送信する命令であるので、あて先のノードのＩＤを特定することはできない。従って、存在確認命令には、いつもブロードキャストＩＤが付加される。複数のポートを有するメインノード６０では、同じ命令データを含むメインパケットがその全てのポートから同時に送信される。ステップＳ３０では、同じ存在確認命令を含むメインパケットをポートＰ０、Ｐ１の両方から同時に送信するので、もし、両方のポートにサテライトノードが接続されていれば、両ポートから存在確認応答を含むサテライトパケットが返信される。そのため、ここでは、メインノード６０が、セレクタ４５で予めポートＰ０、Ｐ１の何れか一方を選択してから存在確認命令を送り、そのポートからのサテライトパケットを選択的に受信して存在確認応答を個別に確認するようにしている。

全てのサテライトノード６１〜６４の受信及び転送部１２は、メインノード６０からブロードキャストされた存在確認命令を受信し、受信した存在確認命令を命令レジスタ１５に書き込む。図１９は、各サテライトノード（６１〜６４）の制御部１７が命令レジスタ１５から存在確認命令を受け取った時に、当該制御部１７が実行する処理の一例を示すフローチャートである。各サテライトノード６１〜６４の制御部１７は、ステップＳ４５において、当該サテライトノードの命令レジスタ１５に存在確認命令に対する「応答禁止命令」が設定されているかどうか確認する。「応答禁止命令」については後で説明する。現段階ではいずれのサテライトノード６１〜６４も応答禁止に設定されていない（ステップＳ４５のＮＯ）。各サテライトノード６１〜６４の制御部１７は、当該サテライトノードのＩＤ及びポート情報（ポート数と、Ｍポート番号の情報）を含む存在確認応答データを生成し（ステップＳ４６）、該生成した存在確認応答データに基づくサテライトパケットを形成してＭポートから送信するように設定する（ステップＳ４７）。具体的には、制御データレジスタ１８のＭポート番号に対応するＭポートからサテライトパケットを送信する指示と、該生成した存在確認応答を応答レジスタ１９に設定する。

図２０は、サテライトノードの制御部１７によりサテライトパケットを送信する指示が応答レジスタ１９に設定されたときに、受信及び転送部１２が実行するサテライトパケット送信動作を示すフローチャートである。受信及び転送部１２は、サテライトパケットを送信すべきタイミング（サテライトパケット期間の先頭を示すクロック信号のタイミング）を待ち（ステップＳ４８）、送信タイミングになったら、応答レジスタ１９に設定されたパケット送信ポート（前記ステップＳ４７で設定したＭポート）のゲート１４を開いて（ステップＳ４９）、サテライトパケット形成及び送信部２０に、応答レジスタ１９のデータに基づくサテライトパケットを形成させて、該形成されたサテライトパケットを、応答レジスタ１９に設定されたパケット送信ポートから送信させる（ステップＳ５０）。これにより、存在確認命令を含むサテライトパケットがＭポートから送信される。

図１７に戻ると、この段階（ステップＳ３０の段階）では、存在確認命令を受けた全てのサテライトノード６１〜６４は、存在確認応答を返信するが、前記ステップＳ２９において、全てのサテライトノード６１〜６４の全てのＳポートにサテライトパケットの転送禁止を設定されているので、メインノード６０のポートＰ０，Ｐ１に直接接続されたサテライトノード以外のノードの存在確認応答は、転送されない。従って、図７に示すネットワークシステムの構成例では、メインノード６０のポートＰ０に接続されたサテライトノード６１のＭポートＰ０からの返信のみが、メインノード６０に到達する。

メインノード６０は、サテライトノードからの存在確認応答を含むサテライトパケットを受信したら（ステップＳ３１のＹＥＳ）、そのサテライトパケットから当該サテライトノード６１のＩＤ（＝Ｂ）と、当該ノードのポート情報をネットワーク構造データに追加記録する（ステップＳ３２）。

図１６（ｂ）は、メインノード６０のポートＰ０をチェックして、サテライトノード６１（Ｓノード０）を発見した時点での、ネットワーク構造データの内容である。この状態では、ネットワーク構造データには、メインノード６０のポートＰ０にサテライトノード６１（ＩＤ＝Ｂ）のＭポートＰ０が接続されていること（「ＭノードＡ」の「Ｐ０」について「接続先ＩＤ」と「ポート」欄の内容）が記録されるとともに、該サテライトノード６１のＩＤ＝Ｂと、ノード６１のポート情報（ポート数と、Ｍポート番号の情報）とが追加記録され、更に、サテライトノード６１のＰ０にメインノード６０（ＩＤ＝Ａ）のＰ０が接続されていること（図１６において「Ｓノード０」の「Ｐ０」について「接続先ＩＤ」と「ポート」欄の内容）が書き込まれる。

なお、図１６において、Ｍポート番号の情報は、各ノードの各ポート毎に設定されるマスターポートフラグ「Ｍ」により記録される。マスターポートフラグ「Ｍ」は、「１」で当該ポートがＭポートであることを示し、「０」でそれ以外（Ｓポート）を示す２値のフラグとする。更に、当該サテライトノード６１（ＩＤ＝Ｂ）の３つのＳポートについては、接続先ＩＤ欄に、「トポロジー未確認」（図において記号「＊」）が記録される。また、メインノードのポートＰ０，Ｐ１についてはマスターポートフラグ「Ｍ」は値無しになっている。

また、図７に示すネットワークシステムの構成例では、メインノード６０のポートＰ１にはノードが接続されていないので、メインノード６０のポートＰ１からは存在確認応答が返ってこない。そこで、メインノード６０のポートＰ１のチェック後のネットワーク構造データの内容は、図１６（ｃ）のようになる。この時点では、メインノード６０は、トポロジーの確認、すなわち、経路が通っている部分の確認しか行わないので、ポートＰ１にノードが接続されているかどうかは未確認である。よって、図１６（ｃ）に示す通り、ネットワーク構造データ中のＭノードＡのＰ１の接続先ＩＤ欄には、「接続先未確認」（図において記号「＊＊」で示す）が記録される。

なお、メインノード６０は、いずれのポートからもサテライトノードからの存在確認応答を含むサテライトパケットを受信しなければ（ステップＳ３１のＮＯ）、当該メインノード６０へのサテライトノードの接続なしと判定して、トポロジー検出処理を終了する（ステップＳ３３）。

ステップＳ３４において、メインノードの制御部３８は、ネットワーク構造データ中のトポロジー未確認のＳポートのうち１つを、チェック対象のＳポートＸＳＰに選択する。メインノードの各ポートＰ０，Ｐ１チェック後の状態（図１６（ｃ）に示す状態）では、サテライトノード６１の３つのＳポートＰ１〜Ｐ３が全て「トポロジー未確認」であるから、これらのうちの１つがＸＳＰとして選択される。ＸＳＰの選択は、ポート番号順に行うものとする。すなわち、まず、サテライトノード６１のＳポートＰ１がＸＳＰに選択される。

ステップＳ３５において、メインノード６０は、ＸＳＰに選択されたＳポートと、メインノードからそのＳポートまでのメインパケットの伝送経路（以下、「その経路」と呼ぶ）上の各Ｓポートとのみについて、サテライトパケットの転送を許可するように、それ以外の全てのＳポートについて、サテライトパケットの転送を禁止する転送禁止命令を、各サテライトノード宛てに、順次メインパケットに載せて送信する。「その経路」は、ポートＸＳＰで受信したサテライトパケットが、メインノード６０に到達するまでに経由する経路でもある。

ＸＳＰ＝サテライトノード６１のＳポートＰ１とすると、サテライトノード６１のＳポートＰ１で受信したサテライトパケットを転送する場合には、当該パケットはサテライトノード６１のＭポートＰ０から送出されて直接メインノード６０に到達するので、「その経路上のＳポート」はない。従って、この段階では、ステップＳ１８の命令に応じて、サテライトノード６１の制御部１７がＸＳＰ＝サテライトノード６１のＳポートＰ１のみについて、制御データレジスタ１８の禁止ポートデータをサテライトパケット転送許可に書き換える。従って、サテライトノード６１のＳポートＰ１以外の、全てのサテライトノードの全てのＳポートはサテライトパケット転送禁止される。

また、ステップＳ３６において、メインノード６０は、「その経路」上の各サテライトノード宛てに、存在確認命令に対する応答の禁止を指示する応答禁止命令を、順次メインパケットに載せて送信する。「その経路」上の各サテライトノードは、既に存在が確認済みでありＩＤが判明しているので、そのサテライトノード宛ての命令（そのサテライトノードのＩＤを付加した命令）を送信することができる。

図２１は、各サテライトノード（６１〜６４）の制御部１７が命令レジスタ１５から応答禁止（又は許可）命令を受け取った時に、当該制御部１７が実行する処理の一例を示すフローチャートである。制御部１７は、その応答禁止（又は許可）命令に付加されたＩＤと自身のＩＤを照合して、当該命令が自身に宛てられたものであるかチェックして、自身に宛てられた応答禁止（又は許可）命令であれば（ステップＳ５１のＹＥＳ）、存在確認命令に対する応答禁止（又は許可）を制御データレジスタ１８に設定する（ステップＳ５２）。

ＸＳＰ＝サテライトノード６１のＳポートＰ１とすると、「その経路上のサテライトノード」は、サテライトノード６１自身のみである。従って、サテライトノード６１のみが、前記図１７のステップＳ３６の処理により、存在確認命令に対する応答（存在確認応答のパケット形成及び送信）ができなくなる。

図１７のステップＳ３７において、メインノード６０は、存在確認命令を含むメインパケットを全てのサテライトノード６１〜６４に送信して、サテライトノードから存在確認応答を含むサテライトパケットの返信有無を確認する。
応答禁止されているサテライトノード６１を除く全てのサテライトノード６２〜６３は、メインノード６０から送信された存在確認命令に対して応答するが、前記ステップＳ３５によりサテライトパケット転送許可が設定されているのはサテライトノード６１のＳポートＰ１のみであるから、サテライトノード６１がＳポートＰ１で受信したサテライトパケットのみが、サテライトノード６１のＭポートＰ０から送出されてメインノード６０に到着する。従って、図７に示すネットワークシステムの構成例では、サテライトノード６１のＳポートＰ１に接続されたノード、すなわち、サテライトノード６２（Ｓノード１）から送信された存在確認応答のみが、メインノード６０に到着する。

メインノード６０は、存在確認応答を受信したら（ステップＳ３８のＹＥＳ）、受信した存在確認応答に基づき、ネットワーク構造データの当該チェック対象ポートＸＳＰについて接続先の情報を記録する（ステップＳ３９）。すなわち、サテライトノード６１（Ｓノード０）のＳポートＰ１について、「接続先ＩＤ＝Ｃ（サテライトノード６２）」と「ポート番号＝Ｐ１」という内容がネットワーク構造データに書き込まれる。また、当該接続先のサテライトノード６２が初めて検出された場合には、受信した存在確認応答に基づき、サテライトノード（Ｓノード１）６２のＩＤ＝Ｃと、そのポート情報（ポート数とＭポート番号の情報）とがネットワーク構造データに追加記録され、且つ、追加記録された「Ｓノード１」の「Ｐ１」について、当該チェック対象ポートＸＳＰに接続されている旨（「接続先ＩＤ＝Ｂ」と「ポート番号＝Ｐ１」という内容）がネットワーク構造データに書き込まれる。

図１６（ｄ）は、サテライトノード６１のＳポートＰ１のチェックした直後のネットワーク構造データである。この状態で、メインノード６０は、サテライトノード６１のＳポートＰ１と、サテライトノード６２のＭポートＰ１とが接続されていることを認識し、且つ、サテライトノード６２には、Ｐ０、Ｐ２、Ｐ３というトポロジー未確認のＳポートがあることを認識した。

メインノード６０は、ネットワーク構造データ上のトポロジー未確認のＳポート（「＊」のもの）があれば処理をステップＳ３４に戻し（ステップＳ４１のＹＥＳ）、以下、同様に処理する。１つのチェック対象ポートＸＳＰ毎にチェックを行う。

図１６（ｅ）は、サテライトノード６１のＰ１のチェック後、同ノード６１のＳポートＰ２、Ｐ３をチェックした直後のネットワーク構造データの内容を示している。ノード６１のＳポートＰ２がＸＳＰに選択されたときには、ステップＳ３５で「ノード６１のＳポートＰ２」と、その経路上のＳポートのみがサテライトパケット転送許可になり、且つ、ノード６１について存在確認命令に対する応答を禁止するので、ノード６１のＳポートＰ２にＭポートが接続されたサテライトノード６３（Ｓノード２、ＩＤ＝Ｄ）からのみ、存在確認命令がメインノード６０に返ってくる。これにより、メインノード６０は、サテライトノード６１のＳポートＰ２と、サテライトノード６３（Ｓノード２、ＩＤ＝Ｄ）のＭポートＰ１が接続されていることを認識し、且つ、サテライトノード６３（Ｓノード２、ＩＤ＝Ｄ）には、Ｐ０、Ｐ２、Ｐ３というトポロジー未確認のＳポートがあることを認識した。

また、ノード６１のＳポートＰ３がＸＳＰに選択されたときには、ステップＳ３５で「ノード６１のＰ３」と、その経路上のＳポートのみがサテライトパケット転送許可になり、且つ、ノード６１について存在確認命令に対する応答を禁止するので、メインノード６０には存在確認応答は返ってこない（ステップＳ３８のＮＯ）。メインノード６０は、トポロジーの確認しかしていないので、ノード６１のＰ３にノードが接続されているかどうかは未確認である。よって、図１６（ｅ）に示す通り、ネットワーク構造データ中のノード６１（Ｓノード０）のポートＰ３の接続先ＩＤ欄には、「接続先未確認」（図において記号「＊＊」で示す）が記録される。

メインノード６０は、ステップＳ３４〜ステップＳ４１の処理を、ネットワーク構造データ上のトポロジー未確認のＳポート（「＊」のもの）がなくなるまで実行し、図７に示すネットワークシステム上の全てのサテライトノード（Ｓノード０，１，２， ３）６１〜６４の全てのＳポートを、１つずつ順番にチェックする。これにより、メインノード６０は、ネットワークシステム上に存在する全てのサテライトノード６１〜６４と、各ノード間でメインパケット及びサテライトパケットの伝送に使用している接続線（経路）とを検出することができる。メインノード６０は、図７（ｂ）の実線で示されるようなトポロジー（ネットワーク構造）を検出することができる（図の点線部は未検出）。

図１６（ｆ）は、全てのサテライトノード（Ｓノード０，１，２，３）６１〜６４の全Ｓポートをチェックした後のネットワーク構造データの内容を示す。メインノード６０は、トポロジー検出処理により作成した全てのサテライトノード（Ｓノード０，１，２，３）６１〜６４の全ポートについてネットワーク構造データに基づき、ネットワークシステムの管理や制御を行う。具体的には、検出されたトポロジーを表示部４４に表示したり、そのトポロジーに含まれる各サテライトノードの動作状態を監視したり、その各サテライトノードをリモート制御したりすることができるようになる。

なお、前記ステップＳ３５における「その経路」の具体例について説明しておくと、例えば、ＸＳＰ＝サテライトノード６２（Ｓノード１）のＳポートＰ０とした場合には、「その経路」上のサテライトノードは、サテライトノード６１（Ｓノード０）であり、「その経路」上のＳポートとは、サテライトノード６１のＳポートＰ１である。「その経路」は、ネットワーク構造データを参照して、ＸＳＰを有するサテライトノードを起点に、そのサテライトノードのＭポート→接続線→次のサテライトノードのＳポート →そのサテライトノードのＭポート→接続線…と、メインノードにたどり着くまで順次上流に辿っていくことで判明する。

全てのサテライトノード（Ｓノード０，１，２，３）６１〜６４の全Ｓポートのトポロジーチェックをし終わったら（ステップＳ４１のＮＯ）、メインノード６０は、ノードが有する全てのＳポートについて、受信したサテライトパケットの転送を許可する転送許可命令を生成し、ブロードキャストＩＤを付加して、メインパケットに載せて送信する（ステップＳ４２）。この命令を受けて、各サテライトノード６１〜６４の制御部１７は、各自の全Ｓポート（Ｍポート以外の３つのポート）について、サテライトパケットの転送を許可する禁止ポートデータを制御データレジスタ１８に設定する。メインノード６０により、各サテライトノード６１〜６４をリモート制御するには、各サテライトノード６１〜６４の各Ｓポートがサテライトパケット転送許可に設定してなければ都合が悪いからである。

上記のトポロジー検出処理を実行することで、メインノード６０は、単純な通信プロトコル（メインノードからの「存在確認命令」とサテライトノードからの「存在確認応答」、及び、サテライトノードに対する「各Ｓポートのサテライトパケット転送禁止／許可命令」、並びに、「各サテライトノードに対する応答禁止／許可命令」）により、オーディオネットワークシステムのトポロジーを検出することができる。このとき、各サテライトノード６１〜６４は、非常に単純な処理（「存在確認命令」に対する応答、転送禁止／許可命令に応じたリモート制御、応答禁止命令に応じたリモート制御）をするだけでよく、従来のルーティングテーブル作成時に行っていた隣接するノードを検出する処理等の複雑な処理が全く不要である。
このトポロジー検出処理は、メインノードにおいてオーディオネットワークシステムのトポロジー（ネットワーク構造）をユーザに提示する用途に適している。メインノード６０の制御部３８は、全てのサテライトノード（Ｓノード０，１，２， ３）６１〜６４の全てのＳポートについてトポロジー検出を終えたら、ネットワーク構造データに基づいて表示部４４に検出したトポロジーの全体像を表示することができる。ここで、表示部４４に表示されるトポロジーの全体像は、図７（ｂ）に太線で示すメインパケットが伝送される経路を示すノード間の接続状態である。これにより、ユーザは、オーディオネットワークシステムのトポロジーを表示部４４の表示画面で確認することができる。なお、表示画面に表示するトポロジーの表示形態は、ノードを模擬的に示す「ブロック画像」とケーブルを示す「線」とによりトポロジーをグラフィカルに表示する形態であってもよいし、文字情報によってトポロジーを提示してもよい。

なお、表示部４４にトポロジーを表示するのは、全てのサテライトノード（Ｓノード０，１，２， ３）６１〜６４の全Ｓポートをチェックした後（ネットワーク全体のトポロジーを検出した後）ではなく、各サテライトノードの各Ｓポートについてトポロジーを検出する毎に表示部４４の表示内容を更新して、表示されるトポロジーの範囲が徐々に広がっていくようにしてもよい。

また、ネットワークシステムの構成が図２のようにメインノードが二重化されている構成（複数のメインノードを有するネットワークシステムの構成）の場合には、いずれか１つのみがメインノードとなり、他のノードはサテライトノードとして動作するのであるから、上記のトポロジー検出処理においては、サテライトノードとして動作するメインノードは、実質的にはサテライトノードとみなされる。つまりサテライトノードとして動作するメインノードの各Ｓポートは、トポロジー検出のチェック対象ポートＸＳＰに選択される。

《接続確認（予備線検出）》
図１７を参照して説明したトポロジー検出処理では、ネットワークシステム上に存在する全てのサテライトノード６１〜６４と、メインパケット及びサテライトパケットの伝送に使用している接続線（経路）とが検出される。従って、例えば、図７（ｂ）において、サテライトノード６２（Ｓノード１）のＳポートＰ２と、サテライトノード６３（Ｓノード２）のＳポートＰ０との接続線（点線で示す接続線）のように、メインパケット及びサテライトパケットの伝送に使用していない「予備線」については、検出されない。トポロジー検出処理が終わった段階では、ネットワーク構造データには、メインパケット及びサテライトパケットの伝送に使用している経路上のポート以外の全てのＳポートについて「接続先未確認」を記録している（図１６（ｆ）参照）。

メインノード６０の制御部３８は、図１７のステップＳ４２の後（トポロジー検出処理の後）、「接続検出処理」を行う。図２２は、接続検出処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ５３において、制御部３８は、ネットワーク構造データ中に、接続先未確認（「＊＊」）のポートがあるかどう確認する。接続先未確認のポートがあれば（ステップＳ２６のＹＥＳ）、制御部３８は、接続先未確認のポートの１つを接続検出処理のチェック対象ポートＹＳＰとして選択する（ステップＳ５４）。なお、「接続先未確認のポート」には、サテライトノードの複数のＳポートのうちの接続先未確認のポートと、メインノードの複数のポートのうちの接続先未確認のポートとが含まれる。

ステップＳ５５において、制御部３８は、該選択したチェック対象ポートＹＳＰに対する接続確認のための接続確認命令を、当該ＹＳＰを有するサテライトノード宛てに送信して、該接続確認命令に対して、他のサテライトノード（当該ＹＳＰの接続先）から接続確認応答が有るかどうかを確認する。すなわち、メインノード６０は、該ＹＳＰを示すポート番号を含む接続確認命令を生成し、該ＹＳＰを有するサテライトノードのＩＤを付加して、メインパケットに載せて送信して、その接続確認命令に対応する応答を受け付ける。なお、該選択したポートＹＳＰがメインノード６０のポートである場合には、ステップＳ５５において、サテライトノード宛ての接続確認命令を送信する代わりに、後述する探索信号と同じ探索信号を形成して命令レジスタ３５に設定し、メインパケット形成及び送信部３４に、探索信号を含むサテライトパケットを形成させ、直後のサテライトパケット期間に該ＹＳＰから送信させる。

図２３は、サテライトノードの制御部１７が「接続検出処理」に関連して行う処理の手順を説明するフローチャートである。この処理は、メインノード６０からのメインパケットから取り出された接続確認命令が命令レジスタ１５に書き込まれ、制御部１７がその接続確認命令を受け取った時に実行される。ステップＳ５９において、制御部１７は、その接続確認命令に付加されたＩＤと自身のＩＤとを照合して、当該命令が自身に宛てられたものであるかチェックして、自身に宛てられた接続確認命令であれば（ステップＳ５９のＹＥＳ）、当該接続確認命令に含まれるポート番号を、探索対象ポート番号変数ＰＮに設定し（ステップＳ６０）、ノードの接続があるかどうか探索する探索信号を形成する（ステップＳ６１）。そして、制御部１７は、形成した探索信号を応答レジスタ１９に設定するとともに、該探索信号を含むサテライトパケットをポート番号変数ＰＮが示すＳポートＰＮから送信するよう制御データレジスタ１８及び応答レジスタ１９を設定する。これにより、受信及び転送部１２は、前記図２０の処理を実行して、サテライトパケットを送信すべきタイミング（サテライトパケット期間の先頭のクロック信号のタイミング）で、探索信号を含むサテライトパケットを形成してＳポートＰＮ（＝ＹＳＰ）から送信する（ステップＳ６２）。

前記ＹＳＰに何れかのサテライトノードの何れかのＳポートが接続されていれば、該ＹＳＰから送信された探索信号を含むサテライトパケットは、その接続先のサテライトノードのそのＳポートで受信される。サテライトパケットを受信したサテライトノードの受信及び転送部１２は、そのサテライトパケットに探索信号が含まれていた場合、図２４の処理を実行し、探索信号を受信したことを示す情報と、受信したＳポートのポート番号とを命令レジスタ１５に書き込む（ステップＳ６３）。なお、サテライトノードは、「探索信号」を含むサテライトパケットを受信した場合、当該「探索信号」を含むサテライトパケットについては、前記図１３の転送処理を行わないものとする。

そして、サテライトノードの制御部１７が命令レジスタ１５から探索信号を受信したことを示す情報とポート番号とを受け取った時、図２５のフローチャートに示す処理を行う。すなわち、図２５の処理は探索信号を受信したサテライトノードの制御部１７が行う処理である。制御部１７は、該受け取ったポート番号（該探索信号を受信したポートを示す）を、ポート番号変数ＰＮに設定し（ステップＳ６４）、当該サテライトノードのＩＤと、該ポート番号変数ＰＮとを含む接続確認応答を形成する（ステップＳ６５）。そして、制御部１７は、接続確認応答を含むサテライトパケットを形成してＭポートから送信するよう応答レジスタ１９に設定する（ステップＳ６６）。これにより、受信及び転送部１２は、前記図２０の処理を実行して、サテライトパケットを送信すべきタイミングで、接続確認応答を含むサテライトパケットを形成してＭポートから送信する。これにより、接続確認応答がメインノード６０に返信される。ここで、接続確認命令に対する応答（接続確認応答）を返すのは、ＹＳＰの接続先のノードであって、ＹＳＰを有するサテライトノードではないことに留意されたい。

図２２に戻ると、メインノード６０の制御部３８は、接続確認応答を含むサテライトパケットを受信したら（ステップＳ５６のＹＥＳ）、ネットワーク構造データに、チェック対象ポートＹＳＰの接続先として、当該接続確認応答を返信したサテライトノードの情報（当該ノードのＩＤと、ポート番号変数ＰＮ）を、記録する（ステップＳ５７）。また、所定時間内に接続確認応答がなかった場合には（ステップＳ５６のＮＯ）、チェック対象ポートＹＳＰにノードが接続されていないものと判断し、ネットワーク構造データに、チェック対象ポートＹＳＰを「接続無し（＝Ｎｕｌｌ）」と記録する（ステップＳ５８）。

接続検出処理は、接続未確認のポートがある限り、繰り返し行われ、接続未確認のポートがなくなったら終了する（ステップＳ５３のＮＯ）。なお、図２２のフローチャートでは、接続未確認のポートがある限り、接続検出処理が連続して繰り返されるように描かれているが、接続検出処理を途中で中断して、他の処理を割り込ませてもよい。

上記の「接続検出処理」により、図７に示すネットワークシステムにおいて予備線が検出される様子を説明する。メインノード６０の接続先未確認のポートＰ１、サテライトノード６１の接続先未確認のＳポートＰ３については、接続確認命令に対する接続確認応答がないので、ネットワーク構造データに、「接続無し（＝Ｎｕｌｌ）」が記録される（図１６（ｇ）の状態）。

サテライトノード６２（Ｓノード１）に関しては、接続先未確認のポートはＳポートＰ２とＳポートＰ３である。ＳポートＰ２をチェック対象ポートＹＳＰに選択した場合、メインノード６０は、サテライトノード６２に対して、ポートＰ２の接続確認のための接続確認命令を（メインパケットに載せて）送信する。図７（ｃ）において、サテライトノード６２（Ｓノード１）のＳポートＰ２から延びる破線矢印は、この「探索信号」の流れ示す。探索信号を受信したサテライトノード６３（Ｓノード２）は、自身のＩＤ（＝Ｄ）と、探索信号を受信したポート番号（ＳポートＰ０）とを含む接続確認応答を（サテライトパケットに載せて）メインノード６０に返信する。図７（ｃ）において、実線矢印（「Ｓノード２」のＭポートＰ１から「Ｓノード０」のＳポートＰ２に入り、「Ｓノード０」のＭポートＰ０から「Ｍノード」のポートＰ０に入る矢印）は接続確認応答の流れを示す。メインノード６０は、接続確認応答により、当該ＹＳＰ＝Ｓノード１のＳポートＰ２の接続先を検出する。ネットワーク構造データには、Ｓノード１のＳポートＰ２について、「接続先ＩＤ＝Ｄ」と、その「ポート番号＝Ｐ０」が記録され、また、Ｓノード２（ＩＤ＝Ｄ）のＳポートＰ０について、「接続先ＩＤ＝Ｃ」と、その「ポート番号＝Ｐ２」が記録される。

図７（ｄ）は、サテライトノード６２（Ｓノード１）のＳポートＰ２と、サテライトノード６３（Ｓノード２）のＳポートＰ０の接続線（予備線）が検出された状態であって、検出された予備線を実線（「経路」を示す太線よりも細い実線）で示している。この状態で、サテライトノード６２（Ｓノード１）に関して、接続先未確認のポートは、ＳポートＰ３のみである。メインノード６０が、サテライトノード６２に対して、ポートＰ３の接続確認のための接続確認命令を送信すると、サテライトノード６２は、接続確認命令に応じた探索信号（サテライトパケット）をＳポートＰ３から送信する（図７（ｄ）において「Ｓノード１」のＰ３から延びる破線矢印の流れ）。探索信号を受信したサテライトノード６３（Ｓノード２）は、自身のＩＤ（＝Ｄ）と、探索信号を受信したポート番号（ＳポートＰ２）とを含む接続確認応答をメインノード６０に返信する（図７（ｄ）において、「Ｓノード２」のＭポートＰ１から「Ｓノード０」のＳポートＰ２に入り、「Ｓノード０」のＭポートＰ０から「Ｍノード」のポートＰ０に入る実線矢印の流れ）。この接続確認応答により、メインノード６０は、当該ＹＳＰ＝Ｓノード１のＳポートＰ３の接続先を検出する。ネットワーク構造データには、Ｓノード１のＳポートＰ３について、「接続先ＩＤ＝Ｄ」と、その「ポート番号＝Ｐ２」が記録され、また、Ｓノード２（ＩＤ＝Ｄ）のＳポートＰ２について、「接続先ＩＤ＝Ｃ」と、その「ポート番号＝Ｐ３」が記録される。

以下、同様に、全ての接続先未確認のポートをチェックして、ネットワークシステム中の全てのノードの全てのポートについて接続検出処理が終わると、ネットワーク構造データには、図１６（ｈ）に示す通り、全てのノードの全てのポートについて、その接続先の情報が記録される。こうして、メインノード６０は、トポロジーのみならず予備線（冗長部）を含むネットワークシステムの全体構成を検出することができる。
上記の接続（予備線）検出処理によれば、メインノード６０は、単純な通信プロトコル（メインノードからの「接続確認命令」とサテライトノードからの「探索信号」と「接続確認応答」）により、各サテライトノード６１〜６４の予備線を検出することができる。各サテライトノード６１〜６４は、単純な処理（「接続確認命令」に応じた「探索信号」の送信、「探索信号」に応じた「接続確認応答」の送信）をするだけでよく、従来のルーティングテーブル作成時に行っていた隣接するノードを検出する処理等の複雑な処理が全く不要である。

全てのポートについて接続検出処理を行うことで、メインノード６０の制御部３８は、前述したトポロジー検出処理の検出結果に応じたトポロジー（ネットワーク構造）の表示内容に追加して、接続検出処理により検出された予備線を表示部４４に表示することができる。これにより、ユーザは、予備線を含むネットワークシステムの全体を表示部４４の表示画面で確認することができる。なお、表示画面に表示するネットワークシステムの全体の表示形態は、前述のとおりノードを模擬的に示す「ブロック画像」とケーブルを示す「線」とにより、当該ネットワークシステムをグラフィカルに表示する形態であってもよいし、文字情報によってネットワークシステムを提示してもよい。
なお、制御部３８は、全てのポートについて接続検出処理が終わるまで表示部４４の表示更新を待つ必要は無く、接続先未確認のポートについて接続が検出される毎に、表示部４４の表示を更新して、検出結果を表示部４４の表示内容に反映させてよい。

《ユーザによる操作等》
表示部４４には、ネットワークシステムの構成を表示する画面だけでなく、例えば、サテライトノード毎に各種パラメータの値の表示など、その他の情報を表示する画面も表示される。表示部４４に表示する画面の切り替えは、例えば、ユーザが操作子４３に含まれる画面選択用の操作子を操作して指示する。画面選択用の操作子が操作されとき、メインノードの制御部３８は、表示部４４に表示する画面を、操作子の操作によって選択された新たな画面に変更する制御を行う（図２６のステップＳ６７）。これにより、ユーザは、表示部４４に表示する画面を所望の画面に切り替えることができる。このとき、操作子４３に含まれる値変更用の各操作子には、画面に表示されたパラメータの各１つが割り当てられる。なお、値変更用の操作子を１つとするとともに、表示されたパラメータ上にカーソルを表示して、カーソルが置かれた位置のパラメータをその値変更用の操作子に割り当てるようにしてもよい。

ユーザは、値変更用の操作子の１つを操作して、その操作子に割り当てられたパラメータの値を調整することで、当該メインノードの動作を制御したり（そのパラメータが当該メインノードのパラメータの場合）、サテライトノードの動作をリモート制御したり（そのパラメータが該サテライトノードのパラメータの場合）することができる。そのため、メインノードは、メインノード自身のパラメータのデータ（パラメータの種類と、そのパラメータの値の可変範囲など）とともに、サテライトノードのパラメータのデータをコピーしたデータ（リモート制御用のパラメータのデータ）も記憶しており、現在の各種パラメータの値を記憶するカレントメモリには、メインノード自身のパラメータの値を記憶する領域と、リモート制御用のパラメータの値を記憶する領域とがある。リモート制御用の領域は固定ではなく、ネットワークシステム内に存在するサテライトノードに応じて変化する。すなわち、トポロジーの検出において、新たなサテライトノードの存在が確認されたときには、そのサテライトノードのパラメータを記憶する領域が追加され、また、それまで存在していたサテライトノードが不在となったときは、そのサテライトノードのパラメータを記憶する領域が削除される。一方、リモート制御を受けるサテライトノードは、自身のパラメータのデータのみを記憶しており、現在の各種パラメータの値を記憶するカレントメモリには、自身のパラメータの値を記憶する領域のみがある。

また、各ノードのパラメータとは、そのノードの各ブロック（図５参照）を制御するパラメータであって、特に信号処理部２１，３２については、オーディオ信号の周波数特性を制御するフィルタのパラメータ、オーディオ信号のレベル変化を圧縮又は拡大制御するコンプレッサのパラメータ、オーディオ信号の遅延を制御するディレイのパラメータ、及び、オーディオ信号のレベルを制御する減衰器のパラメータを含む。
また、サテライトノードのパラメータには、当該サテライトノードにおいて、メインパケット中の８チャンネル分のオーディオ信号のうちの、何れのチャンネルの信号を受信するかを示す「受信チャンネル番号」のパラメータを含む。

図２７は、メインノードにおいて、値変更用の操作子が操作されたときに、制御部３８が実行する処理の示すフローチャートである。ステップＳ６８において、制御部３８は、操作子の操作量に応じて、その操作子に割り当てられているパラメータの値を変更する。その操作子に割り当てられているパラメータが、当該メインノードのパラメータであれば（ステップＳ６９のＹＥＳ）、制御部３８は、該パラメータの新たな値に基づいて、当該メインノードの動作を制御する（ステップＳ７０）。
また、その操作子に割り当てられているパラメータが、サテライトノードのパラメータであれば（ステップＳ６９のＮＯ）、このパラメータの値の変更を指示する値変更命令を生成し、このパラメータに対応するサテライトノードのＩＤを付加して、メインパケットに載せて送信して、その命令に対応する応答を確認する（ステップＳ７１）。すなわち、メインノードの制御部３８は、当該パラメータに対応するサテライトノードに、当該パラメータの値を変更する命令を送信して、該サテライトノードの動作をリモート制御する。

前記ステップＳ７１において、メインノード６０から送信された値変更命令を含むメインパケットは順次各サテライトノードに到達し、各サテライトノードでは該値変更命令が取り出されて命令レジスタ１５に設定される。図２８は、各サテライトノードの制御部１７が命令レジスタ１５から値変更命令を受け取った時に、各サテライトノードの制御部１７が実行する処理を示すフローチャートである。ステップＳ７２において、制御部１７は、その値変更命令に付加されたＩＤと自身のＩＤを照合して、当該命令が自身に宛てられたものであるかチェックする。当該命令が自身に宛てられた値変更命令であれば（ステップＳ７２のＹＥＳ）、制御部１７は、値変更が指示されたパラメータの値を、指示された値に変更し（ステップＳ７３）、該パラメータの新たな値に基づいて、当該サテライトノードの動作を制御する（ステップＳ７４）。そして、制御部１７は、前記値の変更の結果と、当該サテライトノードのＩＤを含む変更応答を生成して（ステップＳ７５）、該生成した変更応答を含むサテライトパケットを形成してＭポートから送信するよう応答レジスタ１９に設定する（ステップＳ７６）。これにより、受信及び転送部１２は、前記図２０の処理を実行して、サテライトパケットを送信すべきタイミングで、変更応答を含むサテライトパケットを形成してＭポートから送信する。メインノードは、該送信された変更応答を含むサテライトパケットを受信して、当該値変更命令に対する応答を確認する。

このように、ユーザは、メインノードの操作子４３を操作して、当該メインノードのパラメータの値を変更することで、当該メインノードから送信する８チャンネルのオーディオ信号の音特性の制御等を行うことができ、また、各サテライトノードのパラメータをリモートで変更することで、そのサテライトノードが受信し出力するオーディオ信号を選択したり、その出力するオーディオ信号の音特性を制御したりすることができる。

以上説明した通り、この実施例によれば、メインノード１が、パケット伝送周期（第１周期（上記実施例では１ｍｓ））の約数に相当する一定の間隔（上記実施例では８３．３μｓ）で埋め込まれた複数のクロック信号（上記実施例では１２個のクロック信号）と、複数チャンネルのオーディオ信号と含むパケットを形成して送信するので、各サテライトノード２ａ〜２ｈは、該一定の間隔毎に受信する各クロック信号の受信タイミングに同期してサンプリングクロック（９６ｋＨｚ）を発生することができる。このように、各サテライトノード２ａ〜２ｈは、パケット伝送周期よりも短い周期（前記一定の間隔）毎のクロック信号の受信タイミングに基づきサンプリングクロック（第２クロック）を発生することができるため、オーディオ信号を送信するパケットのサイズが大きい場合であっても、パケットが受信装置に届くタイミングに同期したワードクロックを生成する従来の技術に比べて、高い安定度で、且つ、メインノード１のサンプリングクロック（第１クロック）とのずれの少ないサンプリングクロック（第２クロック）を発生することができるという優れた効果を奏する。

なお、上記の実施例では、サテライトノードのポート数を４、メインノードのポート数を２としたが、それぞれのノードのポート数は任意の数であってよい。例えば、サテライトノードのポート数を１０に、メインノードのポート数を４にしてもよい。

また、上記の実施例では、メインパケットに埋め込むクロック信号の数を１２個としたが、これに限らずパケット伝送周期のネットワーククロック数（＝伝送されるビット数）をｎとして、ｎ／ｍクロック（ｎ、ｍは整数）に相当する間隔で、等間隔に埋め込まれた適宜の複数個のクロック信号であってよい。すなわち、１つのメインパケットに埋め込む複数のクロック信号は、パケット伝送周期（第１周期）の約数に相当する一定の間隔で埋め込まれた複数のクロック信号であってよい。要するに、クロック信号の数や埋め込み間隔の長さは、上記実施例に限定されず、パケット伝送周期（第１周期）の１周期に対して複数のクロック信号が等間隔で埋め込まれてさえいればよい。また、オーディオ信号のサンプリングクロックは９６ｋＨｚに、ビット幅は２４ビットに、それぞれ限定されない。

また、上記の実施例では、メインパケットのデータを、偶数サンプルグループと奇数サンプルグループとの２つのグループに分けるパケット構成例について説明したが、メインパケットのデータを、２以上の複数グループに分けるパケット構成であってよい。

また、上記の実施例では、図１７〜図２１を参照して説明したトポロジー検出処理において、各サテライトノードの各Ｓポートについて、受信するサテライトパケットの種類に関係なく、転送可又は転送不可に設定するようになっていたが、存在確認応答の含まれるサテライトパケットのみを転送可又は転送不可に設定するように処理を構成してもよい。また、図２２〜図２５を参照して説明した接続（予備線）検出処理において、サテライトノードは、「探索信号」を含むサテライトパケットを受信した場合、当該サテライトパケットを転送しない（図１３の転送処理を行わない）ものと説明したが、「探索信号」を含むサテライトパケットも図１３の転送処理でＭポートから転送するよう構成してもよい。

なお、任意のノードの１つのポートと別の任意のノードの１つのポートとの間を、ケーブルを用いて接続して構成されるオーディオネットワークシステムでさえあれば、どのような接続形態のオーディオネットワークシステムであっても、本発明を適用することができる。

また、上述したステップＳ１１及びＳ１０２の待ち時間は、それぞれ一例であって、例示した時間長より長くても短くてもよく、また、ユーザの設定やその時の状況に応じて変更しても良い。

また、図１２のステップＳ１０７の所定値ｋについて、各メインノードに設定する所定値ｋを異ならせる代わりに、各メインノードの所定値ｋは同じ値として、電源投入時やネットワークのリセット時に、Ｍポート番号設定タスク（図１２）を開始するタイミングを、各メインノードごとに異ならせるようにしてもよい。

また、転送禁止命令で設定される禁止ポートデータに基づいて、該命令で指定されたＳポートで受信する全てのサテライトパケットの転送を禁止するようになっていたが、そもそも転送禁止はトポロジー検出のために行われているので、該禁止ポートデータは、トポロジー検出で用いられる、存在確認応答を含むサテライトパケットについてのみ働けば充分である。つまり、あるＳポートで存在確認応答を含むサテライトパケットを受信した場合は、そのＳポートが禁止ポートデータにより転送禁止されていない場合のみ転送を行い、そのＳポートでそれ以外の応答データを含むサテライトパケットを受信した場合は、そのＳポートが禁止ポートデータで転送禁止されているか否かに関わらず転送を行うようにしてもよい。バックグラウンドでトポロジー検出しながら、サテライトノードのリモート制御を行うような場合には、このようにした方が、メインノードからサテライトノードへの命令を減らすことができて遥かに効率的である。

この発明に係るオーディオネットワークシステムの構成例を説明するブロック図。 図１のオーディオネットワークシステムの別の構成例を示すブロック図。 図１のオーディオネットワークシステムで伝送されるパケットの構成を説明する図。 図３のメインパケットを形成する手順を説明する図。 （ａ）はサテライトノードのハードウェア構成例を示すブロック図、（ｂ）はメインノードのハードウェア構成例を示すブロック図。 図５のサテライトノードのオシレータの詳細な構成を示すブロック図。 経路制御及びトポロジーの検出処理を説明するための図であって、ネットワークシステムの構成（ノード間の接続状態）の一例を示す図。 基本処理の一例を示すフローチャート。 メインパケット送信処理の一例を示すフローチャート。 メインパケット形成及び送信動作のタイミング図。 サテライトノードにおけるＭポート設定処理の一例を示すフローチャート。 メインノードにおけるＭポート設定処理の一例を示すフローチャート。 サテライトノードにおけるパケット転送処理の一例を示すフローチャート。 サテライトノードにおけるメインパケット受信処理の一例を示すフローチャート。 メインパケット受信及びオーディオ信号再生動作のタイミング図。 ネットワーク構造データを説明する図。 メインノードにおけるトポロジー検出処理の一例を示すフローチャート。 サテライトノードにおける転送禁止命令に応じた動作を説明するフローチャート。 サテライトノードにおける存在確認命令に応じた動作を説明するフローチャート。 サテライトノードにおいてサテライトパケット送信が設定されたときの動作を説明するフローチャート。 サテライトノードにおける応答禁止（又は許可）命令に応じた動作を説明するフローチャート。 メインノードにおける接続（予備線）検出処理の一例を示すフローチャート。 サテライトノードにおける接続確認命令に応じた動作を説明するフローチャート。 サテライトノードにおける探索信号受信検出時の動作を説明するフローチャート。 サテライトノードにおける探索信号に応じた動作を説明するフローチャート。 メインノードにおいて画面選択（画面切り替え）操作子が操作されたときの動作を説明するフローチャート。 メインノードにおいて値変更操作子が操作されたときの動作を説明するフローチャート。 サテライトノードにおけるパラメータの値変更命令に応じた動作を説明するフローチャート。

符号の説明

１，６０ メインノード、２ａ〜２ｈ，６１〜６４ サテライトノード、７ メインパケット、８ サテライトパケット、１０ａ〜１０ｄ ポート、１１ 第１セレクタ、１２ 受信及び転送部、１３ 第２セレクタ、１４ ゲート、１５ 命令レジスタ、１６ ステート情報レジスタ、１７ 制御部、１８ 制御データレジスタ、１９ 応答レジスタ、２０ サテライトパケット形成及び送信、２１ 信号処理部、２２ オシレータ、２３ ＤＡＣ、３０ａ，３０ｂ ポート、３１ ＡＤＣ、３２ 信号処理部、３３ オシレータ、３４ メインパケット形成及び送信部、３５ 命令レジスタ、３６ 第１セレクタ、３７ ゲート、３８ 制御部、３９ 制御データレジスタ、４０ 応答レジスタ、４１ ステート情報レジスタ、４２ 受信及び転送部、４３ 操作子、４４ 表示部、４５ 第２セレクタ

Claims (2)

1. ケーブルを用いて接続された１つの送信装置と少なくとも１つの受信装置とからなるオーディオ信号伝送システムであって、
   前記送信装置は、
   第１クロックを発生するクロック発生部と、
   前記クロック発生部により発生した第１クロックに基づき、第１周期を繰り返して発生する第１周期発生部と、
   前記第１クロックに同期した複数チャンネルのオーディオ信号を入力する入力部と、
   前記第１周期発生部が発生する各第１周期毎に、該第１周期の約数に相当する一定の間隔で埋め込まれた複数のクロック信号と、前記入力部により入力された複数チャンネルのオーディオ信号と含むパケットを形成して送信する送信部と
   を備え、
   前記受信装置は、
   前記送信装置により送信されたパケットを受信する受信部と、
   前記パケットに埋め込まれた前記複数のクロック信号を前記受信部が受信したタイミングに基づき第２クロックを発生するクロック発生部と、
   前記受信部により受信したパケットから１つのチャンネルのオーディオ信号を取り出して、該取り出したオーディオ信号を、前記クロック発生部により発生した第２クロックに同期して、出力する出力部と
   を具えることを特徴とするオーディオ信号伝送システム。
2. 前記送信装置により送信されたパケットとその後続のパケットの間には、前記各第１周期毎に、オーディオ信号が入っていない空き期間があり、前記受信装置は前記空き期間の間に該送信装置に対してデータを送信することができることを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号伝送システム。

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