JP4884034B2 - 音声出力装置 - Google Patents

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本発明は、所定伝送フォーマットの形式でモジュールの出力端子からデジタルオーディオ信号を出力する音声出力装置に関する。
従来、デジタル音源となるデジタルオーディオ機器から読み出したデジタルオーディオ信号を他のオーディオシステムへ伝送するための伝送方式として、ISフォーマット、右詰めフォーマット(Right-Justified mode)、左詰めフォーマット(Left-Justified mode)等の種々の伝送フォーマットが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図5(a)は左詰めフォーマットに基づいた伝送フォーマットを示している。同図に示すように、LチャンネルのオーディオデータとRチャンネルのオーディオデータとを1/2フレーム単位で交互にシリアルに配列してなるオーディオデータ信号と、このオーディオデータ信号のLチャンネルとRチャンネルを識別するためのLRチャンネル選択信号と、オーディオデータ信号のビットデータを識別するためのビットクロックとで構成されている。LRチャンネル選択信号のハイレベル期間がオーディオデータ信号のLチャンネルに同期し、ローレベル期間がオーディオデータ信号のRチャンネルに同期している。
図5(b)はISフォーマットに基づいた伝送フォーマットを示している。同図に示すように、ISフォーマットも左詰めフォーマットと同様にオーディオデータ信号、LRチャンネル選択信号及びビットクロックで構成されている。ISフォーマットが左詰めフォーマットと異なる点は、オーディオデータ信号のLチャンネル及びRチャンネルはLRチャンネル選択信号の立上り(及び立下り)タイミングに対して1ビットだけずれる点と、LチャンネルがLRチャンネル選択信号のローレベル期間に対応し、RチャンネルがLRチャンネル選択信号のハイレベル期間に対応している点である。
特開2004−112014号公報
ところで、デジタル音源となるホスト機器側と当該ホスト機器からデジタルオーディオ信号を受け取るオーディオシステム側とでサポートしている伝送フォーマットが異なることが想定される。例えば、伝送フォーマットの異なる複数種類のオーディオシステムに対応しようとした場合、オーディオシステム側の伝送フォーマット毎に送受信モジュールを用意することはコスト的に不利であるので、送受信モジュールに伝送フォーマットを変換する変換回路を備えることが考えられる。
しかしながら、送受信モジュールにデジタルオーディオ信号の伝送フォーマットを変換するための変換回路を備える場合、伝送フォーマットを変換しないでデジタルオーディオ信号を外部出力するための専用の出力端子群と、伝送フォーマットを変換したデジタルオーディオ信号を外部出力するための専用の出力端子群とを備えることとなり、端子数が増大するといった問題がある。
例えば、ISフォーマットと左詰めフォーマットの2つの伝送フォーマットに対応可能に送受信モジュールを構成した場合、ISフォーマットのオーディオデータ信号を外部出力するために3つの出力端子が必要となり、左詰めフォーマットのオーディオデータ信号を外部出力するために3つの出力端子が必要となるので、デジタルオーディオ信号出力用に全部で6つの出力端子が必要となる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号を外部出力できると共にデジタルオーディオ信号を外部出力するための端子数を削減でき、装置の小型化を図ることのできる音声出力装置を提供することを目的とする。
本発明の音声出力装置は、Lチャンネルのオーディオデータ及びRチャンネルのオーディオデータをチャンネル単位で交互にシリアル配置してなるオーディオデータ信号と、前記オーディオデータ信号のチャンネルを識別するためのLRチャンネル選択信号と、前記オーディオデータ信号のビットデータを識別するためのビットクロックとからなるデジタルオーディオ信号を、第一の伝送フォーマットに基づいた形式で出力するオーディオ信号回路と、前記オーディオデータ信号、前記LRチャンネル選択信号及び前記ビットクロックからなるデジタルオーディオ信号が、前記第一の伝送フォーマットと異なる第二の伝送フォーマットに基づいた形式となるように前記デジタルオーディオ信号の少なくとも一部を変換する変換回路と、第一及び第二の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号をそれぞれ外部出力する複数の出力端子からなり、第一及び第二の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号で共通している信号の出力端子を共用化した出力端子群とを具備したことを特徴とする。
この構成によれば、第一及び第二の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号で共通している信号の出力端子を共用化したので、出力端子数を削減することができる。
また本発明は、上記音声出力装置において、前記デジタルオーディオ信号に含まれるビットクロックを外部出力するための出力端子を第一及び第二の伝送フォーマットで共用化することを特徴とする。
この構成により、ビットクロックが共通する第一及び第二の伝送フォーマットに対応可能に構成した場合、ビットクロックを外部出力するための出力端子を共有化でき、出力端子群から1つの出力端子を削減することができる。
また本発明は、上記音声出力装置において、前記デジタルオーディオ信号に含まれるLRチャンネル選択信号を外部出力するための出力端子を第一及び第二の伝送フォーマットで共用化することを特徴とする。
この構成により、LRチャンネル選択信号が共通する第一及び第二の伝送フォーマットに対応可能に構成した場合、LRチャンネル選択信号を外部出力するための出力端子を共有化でき、ビットクロックを外部出力するための出力端子を共有化している場合は出力端子群から2つの出力端子を削減することができる。
上記音声出力装置において、前記変換回路は、前記オーディオデータ信号の1/2フレームに1ビット加算したデータ長に相当する段数を有するシフトレジスタで構成するものとした。第一の伝送フォーマットが左詰めフォーマット、第二の伝送フォーマットがISフォーマットの場合、上記段数を有するシフトレジスタにて左詰めフォーマットからISフォーマットへ変換可能であると共にビットクロック及びLRチャンネル選択信号が第一及び第二の伝送フォーマットで共通するので2つの出力端子を削減できることになる。
上記音声出力装置において、前記変換回路は、前記オーディオ信号回路から出力された前記オーディオデータ信号を1ビット遅延させる1ビット遅延回路と、前記オーディオ信号回路から出力された前記LRチャンネル選択信号を反転させるインバータとを備えて構成するものとした。第一の伝送フォーマットが左詰めフォーマット、第二の伝送フォーマットがISフォーマットの場合、上記1ビット遅延回路及びインバータにて左詰めフォーマットからISフォーマットへ変換可能であると共にビットクロックが第一及び第二の伝送フォーマットで共通するので1つの出力端子を削減できることになる。
上記音声出力装置において、前記オーディオ信号回路及び前記変換回路は送受信モジュールに組み込まれ、前記出力端子群は前記送受信モジュールに設けられたモジュール出力ピンであることを特徴とする。
本発明によれば、伝送フォーマットの異なる各デジタルオーディオ信号を外部出力する音声出力装置において、デジタルオーディオ信号を外部出力するための端子数を削減でき、装置の小型化を図ることができる。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態では、左詰めフォーマットとISフォーマットとに対応可能な音声出力装置について説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る音声出力装置の概略的な構成図である。本実施の形態に係る音声出力装置1は、ホスト機器側から無線送信された第一の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号を受信してベースバンド信号に変換する送受信回路11と、この送受信回路11から出力されたベースバンド信号から第一の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号を再生するベースバンド処理部12と、ベースバンド処理部12から出力された第一の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号を第二の伝送フォーマットに変換する変換回路13とを備えている。音声出力装置1はブルートゥース(bluetooth:登録商標)による近距離無線通信を行う送受信モジュールであるものとするが、その他の無線通信方式を用いることも可能である。
音声出力装置1は、第一の伝送フォーマットとなる左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号を外部出力するモジュール出力ピンとなる出力端子21、22、23を有する。出力端子21は左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号のうちLRチャンネル選択信号を出力する端子である。出力端子22は左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号のうちオーディオデータ信号を出力する端子である。出力端子23は左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号のうちビットクロックを出力する端子である。
本実施の形態は、第二の伝送フォーマットとなるISフォーマットのデジタルオーディオ信号を外部出力するための出力端子と、第一の伝送フォーマットとなる左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号を外部出力する出力端子とを一部共通化している。すなわち、ISフォーマットのデジタルオーディオ信号のうちLRチャンネル選択信号及びビットクロックを外部出力する出力端子21,23を共用するように構成している。この2つの出力端子21,23が共用化できる理由については後述する。出力端子24は、変換回路13から出力されるオーディオデータ信号を外部出力する端子である。第二の伝送フォーマットとなるISフォーマットのデジタルオーディオ信号は出力端子21、23、24から外部出力する。出力端子21〜24で出力端子群を形成する。
図2は変換回路13の回路構成を示す図である。変換回路13はシリアル接続された17個の遅延素子13−1〜13−7からなるシフトレジスタで構成されている。デジタルオーディオ信号の1フレームは、Lチャンネルが16ビット、Rチャンネルが16ビットで構成されているものとする。本実施の形態は、1フレームが32ビットのオーディオデータ信号を、変換回路13により(1/2フレーム+1ビット)だけ遅延させることでISフォーマットのオーディオデータ信号として出力するように構成されている。
ここで、図5(a)(b)に示すデジタルオーディオ信号を参照して、変換回路13を用いた伝送フォーマットの変換動作について説明する。図5(a)に示すように、左詰めフォーマットでは、LRチャンネル選択信号の立上りタイミングにLチャンネルの先頭ビットデータが同期し、LRチャンネル選択信号の立下がりタイミングにRチャンネルの先頭ビットデータが同期している。一方、図5(b)に示すように、ISフォーマットでは、LRチャンネル選択信号の立下がりタイミングから1ビット遅れてLチャンネルの先頭ビットデータが現れ、LRチャンネル選択信号の立上りタイミングから1ビット遅れてRチャンネルの先頭ビットデータが現れる。すなわち、ISフォーマットではLチャンネルの先頭ビットデータ信号が、左詰めフォーマットに比べて(1/2フレーム+1ビット)だけ遅れていることになる。そこで、図2に示す17段のシフトレジスタからなる変換回路13でオーディオデータ信号だけを(1/2フレーム+1ビット)遅延させることにより、ISフォーマットに変換されたデジタルオーディオ信号を得ている。変換回路13において(1/2フレーム+1ビット)遅延させたオーディオデータ信号と、ベースバンド処理部12から直接出力端子21,23に出力されたLRチャンネル選択信号、ビットクロックとで、ISフォーマットに変換されたデジタルオーディオ信号となる。
このように、左詰めフォーマットからISフォーマットに変換する場合、左詰めフォーマットのオーディオデータ信号は変換回路13で(1/2フレーム+1ビット)遅延させるが、LRチャンネル選択信号及びビットクロックは何の変換処理も施さずに直接出力端子21,23へ出力する。言い換えれば、左詰めフォーマットとISフォーマットとではLRチャンネル選択信号及びビットクロックが同一信号ということになり、かかる信号の出力端子21,23を共用することができることになる。この結果、本実施の形態では出力端子を2つ削減できたことになる。
次に、以上のように構成された本実施の形態に係る音声出力装置1の動作について説明する。図示されていないホスト機器がデジタルオーディオ信号を左詰めフォーマットで無線送信するものとする。
音声出力装置1では、ホスト機器から無線送信されたデジタルオーディオ信号をアンテナ14で受信する。送受信回路11はアンテナ14から出力されるRF信号をダウンコンバートすると共に復調処理してベースバンド信号に変換する。
ベースバンド処理部12は、音声出力装置1から入力するベースバンド信号を処理して左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号を再生する。ベースバンド処理部12において左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号を構成するオーディオデータ信号、LRチャンネル選択信号、ビットクロックが再生される。ベースバンド処理部12において再生された左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号のオーディオデータ信号は変換回路13へ出力され、LRチャンネル選択信号は音声出力装置1の出力端子21へ出力され、ビットクロックは音声出力装置1の出力端子23へ出力される。
変換回路13は、ベースバンド処理部12から供給されるオーディオデータ信号を、シフトレジスタを構成する初段の遅延素子13−1へ入力する。変換回路13において、初段の遅延素子13−1に入力されたオーディオデータ信号(ビットデータ)はビットクロックに同期して最終段の遅延素子13−17へ向けて順次シフトされる。同様に後続のオーディオデータ信号(ビットデータ)もビットクロックに同期して初段の遅延素子13−1へ入力され後段の遅延素子へ順次シフトされる。
左詰めフォーマットのLチャンネルの先頭ビットデータとLRチャンネル選択信号の立ち上がりタイミングとは一致している。したがって、Lチャンネルの先頭ビットデータが遅延素子13−1へ入力されたタイミングで、出力端子21から出力されるLRチャンネル選択信号が立ち上がる。そして、Lチャンネルの先頭ビットデータが16段目の遅延素子13−16へ入力されたタイミングで、出力端子21から出力されるLRチャンネル選択信号が立ち下がり、次のビットクロックに同期してLチャンネルの先頭ビットデータが最終段の遅延素子13−17へ入力し出力端子24からLチャンネルの先頭ビットデータが出力される。すなわち、出力端子21から出力されるLRチャンネル選択信号の立下りから1ビット遅れて、出力端子24からLチャンネルの先頭ビットデータが出力される。RチャンネルについてもLチャンネルと同様の変換回路13による遅延動作により、出力端子21から出力されるLRチャンネル選択信号の立上りから1ビット遅れて、出力端子24からRチャンネルの先頭ビットデータが出力される。このようなタイミングは、図5(b)に示すISフォーマットと同一であり、出力端子21,23,24から出力されるLRチャンネル選択信号、ビットクロック、オーディオデータ信号がISフォーマットに変換されていることになる。
一方、ベースバンド処理部12において再生された左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号を構成するLRチャンネル選択信号、オーディオデータ信号、ビットクロックは、出力端子21,22,23からそれぞれ出力される。
ホスト機器からデジタルオーディオ信号の供給を受け取るオーディオシステム側が左詰めフォーマットをサポートしている場合は、出力端子21,22,23から左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号を供給することになる。また、オーディオシステム側がISフォーマットをサポートしている場合は、出力端子21,23,24からISフォーマットに変換されたデジタルオーディオ信号を供給することになる。
このように本実施の形態によれば、音声出力装置1に左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号をISフォーマットに変換する機能を持たせ、左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号とISフォーマットのデジタルオーディオ信号とで共通するLRチャンネル選択信号及びビットクロック出力用の出力端子21,23を共用化したので、2つの出力端子を削減することができ、装置の小型化を図ることができた。
また本実施の形態によれば、オーディオデータ信号を(1/2フレーム+1ビット)遅延させる単純なシフトレジスタで構成される変換回路13を音声出力装置1に備えるだけで左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号をISフォーマットに変換することができ、変換機能を極めて簡単な構成で実現することができる。
(実施の形態2)
次に本発明の実施の形態2に係る音声出力装置について説明する。
本実施の形態は、左詰めフォーマットとISフォーマットとに対応可能な音声出力装置であり、変換回路のレジスタ長を最小で1段まで短縮可能に構成したものである。
図3は本発明の実施の形態2に係る音声出力装置の概略的な構成図である。送受信回路11及びベースバンド処理部12については上記実施の形態1と同様である。出力端子21,22,23はオーディオ信号回路としてのベースバンド処理部12が出力する左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号を外部出力するための端子である。
本実施の形態では、音声出力装置30に備えた変換回路31において左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号のうちオーディオデータ信号及びLRチャンネル選択信号をISフォーマットに対応した形式に変換する。音声出力装置30の出力端子32はISフォーマットに変換したオーディオデータ信号を出力する端子であり、出力端子33はISフォーマットに変換したLRチャンネル選択信号を出力する端子である。音声出力装置30において変換されたISフォーマットのデジタルオーディオ信号は出力端子23,32,33から出力される。したがって、本実施の形態ではビットクロックを外部出力するための出力端子23が左詰めフォーマットとISフォーマットとで共用化されている。出力端子21〜23、32、33で出力端子群を形成する。
図4は変換回路31の回路構成を示す図である。変換回路31は、オーディオデータ信号を1ビット遅延する1ビット遅延回路41と、LRチャンネル選択信号を反転するインバータ42とを備える。1ビット遅延回路41の出力端は、ISフォーマットに変換したオーディオデータ信号を出力する出力端子32に接続されている。インバータ42の出力端は、ISフォーマットに変換したLRチャンネル選択信号を出力する出力端子33に接続されている。
次に、本実施の形態に係る音声出力装置30の動作について説明する。
ベースバンド処理部12で再生された左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号のオーディオデータ信号が1ビット遅延回路41へ入力され、LRチャンネル選択信号がインバータ42へ入力される。1ビット遅延回路41へ入力されたオーディオデータ信号はビットクロックに同期して1ビット遅れて出力端子32に現れる。一方、インバータ42へ入力されたLRチャンネル選択信号は遅延されずにLRチャンネル選択信号のロー/ハイを反転して出力端子33から出力される。
Lチャンネルの先頭ビットデータが1ビット遅延回路41へ与えられるのと同時にハイレベルのLRチャンネル選択信号がインバータ42へ供給される。インバータ42の出力は入力するLRチャンネル選択信号がハイレベルに変化するのと同時にローレベルに変化し出力端子33からローレベルのLRチャンネル選択信号が出力される。一方、1ビット遅延回路41はLチャンネルの先頭ビットデータを1ビット遅延してから出力端子32へ出力する。以降、LRチャンネル選択信号が変化するまで、Lチャンネルのオーディオデータ信号がビットクロックに同期して1ビット遅延回路41を介し出力端子32へ順次出力される。
また、Rチャンネルの先頭ビットデータが1ビット遅延回路41へ与えられるのと同時にインバータ42に入力するLRチャンネル選択信号はローレベルに変化し、当該インバータ42で反転して出力端子33からハイレベルのLRチャンネル選択信号が出力される。出力端子33から出力されるLRチャンネル選択信号がハイレベルに変化してから1ビット遅延して出力端子32からRチャンネルの先頭ビットデータが出力される。以降、LRチャンネル選択信号が変化するまで、Rチャンネルのオーディオデータ信号がビットクロックに同期して1ビット遅延回路41を介し出力端子32へ順次出力される。
このようなタイミングは、図5(b)に示すISフォーマットと同一であり、出力端子22,32,33から出力されるビットクロック、オーディオデータ信号、LRチャンネル選択信号がISフォーマットに変換されていることになる。
なお、ベースバンド処理部12において再生された左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号を構成するLRチャンネル選択信号、オーディオデータ信号、ビットクロックが、出力端子21,22,23からそれぞれ出力されるのは上記実施の形態1と同様である。
ホスト機器からデジタルオーディオ信号の供給を受け取るオーディオシステム側が左詰めフォーマットをサポートしている場合は、出力端子21,22,23から左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号を供給することになる。また、オーディオシステム側がISフォーマットをサポートしている場合は、出力端子22,32,33からISフォーマットに変換されたデジタルオーディオ信号を供給することになる。
このように本実施の形態によれば、音声出力装置30からビットクロックを外部出力するための出力端子23を左詰めフォーマットとISフォーマットとで共用化することにより、出力端子数を削減することができる。
また本実施の形態によれば、オーディオデータ信号を1ビット遅延させる1ビット遅延回路41とLRチャンネル選択信号を反転させるインバータ42とで変換回路31を構成したので、シフトレジスタ長を最短では1段で構成することができ、回路規模を大幅に縮小することができる。
なお、1ビット遅延回路41は最小では1ビット遅延素子を1つだけで構成できるが、他の信号とのタイミング調整用に複数段のシフトレジスタで構成しても良い。
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく種々変形実施可能である。例えば、以上の説明では音声出力装置1,30が送受信回路11及びベースバンド処理部12を備える送受信モジュールの形態であったが、上記した伝送フォーマット変換機能を備えた音源装置にも適用することができる。
また以上の説明では、左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号をISフォーマットに変換する変換回路13,31を備えているが、右詰めフォーマットに変換する変換回路を備えても良い。又は、ISフォーマットのデジタルオーディオ信号を左詰めフォーマット又はISフォーマットに変換するように構成することもできる。さらに、伝送フォーマットの組み合わせは上記した例に限定されるものではなく適宜組み合わせ可能である。
本発明は、複数種類の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号を外部へ出力可能な音声出力装置に適用可能である。
本発明の実施の形態1に係る音声出力装置の概略的な構成図 実施の形態1に係る音声出力装置に備えた変換回路の構成図 本発明の実施の形態2に係る音声出力装置の概略的な構成図 実施の形態2に係る音声出力装置に備えた変換回路の構成図 (a)左詰めフォーマットのデジタルオーディオ信号のタイミング図、(b)ISフォーマットのデジタルオーディオ信号のタイミング図
符号の説明
1、30 音声出力装置
11 送受信回路
12 ベースバンド処理部
13、31 変換回路
13−1〜13−17 1ビット遅延素子
21〜24、32、33 出力端子
41 1ビット遅延回路
42 インバータ

Claims (6)

  1. Lチャンネルのオーディオデータ及びRチャンネルのオーディオデータをチャンネル単位で交互にシリアル配置してなるオーディオデータ信号と、前記オーディオデータ信号のチャンネルを識別するためのLRチャンネル選択信号と、前記オーディオデータ信号のビットデータを識別するためのビットクロックとからなるデジタルオーディオ信号を、第一の伝送フォーマットに基づいた形式で出力するオーディオ信号回路と、前記オーディオデータ信号、前記LRチャンネル選択信号及び前記ビットクロックからなるデジタルオーディオ信号が、前記第一の伝送フォーマットと異なる第二の伝送フォーマットに基づいた形式となるように前記デジタルオーディオ信号の少なくとも一部を変換する変換回路と、第一及び第二の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号をそれぞれ外部出力する複数の出力端子からなり、第一及び第二の伝送フォーマットのデジタルオーディオ信号で共通している信号の出力端子を共用化した出力端子群と、を具備したことを特徴とする音声出力装置。
  2. 前記デジタルオーディオ信号に含まれるビットクロックを外部出力するための出力端子を第一及び第二の伝送フォーマットで共用化することを特徴とする請求項1記載の音声出力装置。
  3. 前記デジタルオーディオ信号に含まれるLRチャンネル選択信号を外部出力するための出力端子を第一及び第二の伝送フォーマットで共用化することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の音声出力装置。
  4. 前記変換回路は、前記オーディオデータ信号の1/2フレームに1ビット加算したデータ長に相当する段数を有するシフトレジスタで構成されたことを特徴とする請求項2記載の音声出力装置。
  5. 前記変換回路は、前記オーディオ信号回路から出力された前記オーディオデータ信号を1ビット遅延させる1ビット遅延回路と、前記オーディオ信号回路から出力された前記LRチャンネル選択信号を反転させるインバータとを備えることを特徴とする請求項3記載の音声出力装置。
  6. 前記オーディオ信号回路及び前記変換回路は送受信モジュールに組み込まれ、前記出力端子群は前記送受信モジュールに設けられたモジュール出力ピンであることを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の音声出力装置。
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