JP5420971B2 - Signal transmitting apparatus and signal receiving apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、信号送信装置及び信号受信装置に関する。 The present invention relates to a signal transmission device and a signal reception device.
従来のアナログ信号送受信装置では、基準電位(グランド)と信号電位との間の電位差を信号として送受する構成を取っている。 A conventional analog signal transmitting / receiving apparatus has a configuration in which a potential difference between a reference potential (ground) and a signal potential is transmitted and received as a signal.
一方、デジタル信号送受信装置では、非同期シリアル通信などの技術を用いて時分割多重化された信号を単一の信号経路とグランド線のセットで送受信することが可能であった。 On the other hand, in the digital signal transmitting / receiving apparatus, it is possible to transmit / receive a signal that has been time-division multiplexed using a technique such as asynchronous serial communication through a set of a single signal path and a ground line.
上記従来のアナログ信号送受信装置では、基準電位(グランド)と信号電位との間の電位差を信号として送受するため、複数の信号を送受する場合には、信号数+1(グランド線)の経路が必要であった。これを時分割多重化して複数の信号が信号経路を共有する場合であっても、時分割のタイミングの送受のために、信号経路とは別の経路が必要であった。 In the above conventional analog signal transmitting / receiving device, the potential difference between the reference potential (ground) and the signal potential is transmitted and received as a signal. Therefore, when a plurality of signals are transmitted and received, a route of the number of signals + 1 (ground line) is required. Met. Even when this is time-division multiplexed and a plurality of signals share a signal path, a path different from the signal path is required for transmission / reception of time-division timing.
他方従来のデジタル信号送受信装置でも、上記のように、非同期シリアル通信などの技術を用いて時分割多重化された信号を単一の信号経路とグランド線のセットで送受することが可能であったが、アナログ信号をデジタル信号に変換する際、及びその逆の変換の際に複雑な変換回路が必要であり、装置が大規模かつ高価なものになりがちである、という欠点があった。 On the other hand, the conventional digital signal transmission / reception apparatus can transmit and receive a signal that has been time-division multiplexed using a technique such as asynchronous serial communication through a single signal path and ground line set as described above. However, when converting an analog signal into a digital signal and vice versa, a complicated conversion circuit is required, and the apparatus tends to be large and expensive.
本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、第1及び第2の発明の目的は、下記構成を備えることにより、簡単な回路構成で二種類のアナログ信号を単一の信号経路及びグランドのみで送信することが可能となるようにする信号送信装置に係るものである。 The present invention was devised in view of the above problems, and an object of the first and second inventions is to provide two analog signals with a simple circuit configuration as a single signal by providing the following configuration. The present invention relates to a signal transmission device that enables transmission using only a route and a ground.
また第3の発明の目的は、下記構成を備えることにより、簡単な回路構成で二種類のPAM信号を単一の信号経路及びグランドのみで送信することが可能となるようにする信号送信装置に係るものである。 The object of the third invention is to provide a signal transmission device that can transmit two types of PAM signals only with a single signal path and ground with a simple circuit configuration by providing the following configuration. It is concerned.
第4の発明の目的は、下記構成を備えることにより、簡単な回路構成で二種類のPWM信号を単一の信号経路及びグランドのみで送信することが可能となるようにする信号送信装置に係るものである。 An object of the fourth invention relates to a signal transmission device having the following configuration, so that two types of PWM signals can be transmitted only with a single signal path and ground with a simple circuit configuration. Is.
第5の発明の目的は、下記構成を備えることにより、第1〜第4の発明に係る送信装置が送信した信号から二種類のアナログ信号を分離して受信することが可能となるようにする信号受信装置に係るものである。 The object of the fifth invention is to provide the following configuration so that two types of analog signals can be separated and received from the signals transmitted by the transmitters according to the first to fourth inventions. The present invention relates to a signal receiving device.
さらに第6の発明の目的は、下記構成を備えることにより、第4の発明に係る送信装置が送信した信号から、不要なノイズ成分を取り除いた上で、二種類のアナログ信号を分離して受信することが可能となるようにする信号受信装置に係るものである。 Furthermore, an object of the sixth invention is to receive the separated two kinds of analog signals after removing unnecessary noise components from the signal transmitted by the transmitting apparatus according to the fourth invention by having the following configuration. The present invention relates to a signal receiving device that can perform the above.
そのため、本発明に係る信号送信装置の構成は、
第1及び第2の信号を送信する送信装置であって、
正負の所定電圧値の間でクロック波形を発生するクロック発生手段と、
前記第1の信号の波形に応じて前記クロック発生手段が発生したクロック波形の正側を変調して正の値として出力する第1の変調手段と、
前記第2の信号の波形に応じて前記クロック発生手段が発生したクロック波形の負側を変調して負の値として出力する第2の変調手段と、
前記クロック波形が正のときに前記第1の変調手段の出力を、前記クロック波形が負のときに前記第2の変調手段の出力を、送出する送出手段と
を有することを基本的特徴としている。
Therefore, the configuration of the signal transmission device according to the present invention is:
A transmission device for transmitting first and second signals,
Clock generating means for generating a clock waveform between positive and negative predetermined voltage values;
First modulation means for modulating the positive side of the clock waveform generated by the clock generation means in accordance with the waveform of the first signal and outputting it as a positive value ;
Second modulating means for modulating the negative side of the clock waveform generated by the clock generating means in accordance with the waveform of the second signal and outputting it as a negative value ;
It has a fundamental feature that it has a sending means for sending the output of the first modulating means when the clock waveform is positive and sending the output of the second modulating means when the clock waveform is negative. .
また、上記本発明に係る信号送信装置における前記変調手段の構成は、
前記第1及び第2の信号にそれぞれ正および負の所定電圧を加算する第1及び第2の加算手段と、
前記第1及び第2の加算手段の出力を前記クロック波形に同期した所定のタイミングで標本化する第1及び第2のサンプル・アンド・ホールド手段と、
前記第1のサンプル・アンド・ホールド手段の出力値に応じて前記クロックの正側のパルスを、前記第2のサンプル・アンド・ホールド手段の出力値に応じて前記クロックの負側のパルスを、それぞれ変調する第1及び第2のパルス変調手段と
からなることを特徴としている。
The configuration of the modulation means in the signal transmission device according to the present invention is as follows.
First and second addition means for adding positive and negative predetermined voltages to the first and second signals, respectively;
First and second sample and hold means for sampling the outputs of the first and second addition means at a predetermined timing synchronized with the clock waveform;
The pulse on the positive side of the clock according to the output value of the first sample and hold means, the pulse on the negative side of the clock according to the output value of the second sample and hold means, It is characterized by comprising first and second pulse modulation means for modulating each.
上記本発明に係る信号送信装置における前記第1及び第2のパルス変調手段の構成は、それぞれ前記クロック波形の正側及び負側のクロックパルスの振幅を前記第1及び第2の信号に応じて変調するものであることを特徴としている。 In the configuration of the first and second pulse modulation means in the signal transmission apparatus according to the present invention, the amplitudes of the clock pulses on the positive side and the negative side of the clock waveform are respectively determined according to the first and second signals. It is characterized by being modulated.
同じく本発明に係る信号送信装置における前記第1及び第2のパルス変調手段の構成は、それぞれ前記クロック波形の正側及び負側のクロックパルスのパルス幅を前記第1及び第2の信号に応じて変調するものであることを特徴としている。 Similarly, in the configuration of the first and second pulse modulation means in the signal transmission device according to the present invention, the pulse widths of the positive and negative clock pulses of the clock waveform are respectively determined according to the first and second signals. It is characterized by being modulated.
他方第5の発明の構成は、上記いずれかの信号送信装置によって送信された前記第1及び第2の送信波形を受信する信号受信装置であって、
前記送信波形のそれぞれ正側と負側を個別に抽出する第1及び第2の抽出手段と、
前記第1及び第2の抽出手段が抽出した前記送信波形の正側及び負側を、それぞれ復調して前記第1及び第2の信号を得る第1及び第2の復調手段と
を備えたことを特徴としている。
On the other hand, the configuration of the fifth invention is a signal receiving device for receiving the first and second transmission waveforms transmitted by any one of the signal transmitting devices described above,
First and second extraction means for individually extracting the positive side and the negative side of the transmission waveform;
First and second demodulation means for demodulating the positive and negative sides of the transmission waveform extracted by the first and second extraction means to obtain the first and second signals, respectively. It is characterized by.
また第6の発明の構成は、第4の発明に係る信号送信装置によって送信された送信波形を受信する第5の発明に係る信号受信装置であって、前記第1及び第2の抽出手段の出力振幅をそれぞれ所定値に制限する第1及び第2の振幅制限手段を備えたことを特徴としている。 According to a sixth aspect of the invention, there is provided a signal receiving apparatus according to the fifth aspect of the present invention for receiving a transmission waveform transmitted by the signal transmitting apparatus according to the fourth aspect, wherein the first and second extracting means The first and second amplitude limiting means for limiting the output amplitude to a predetermined value are provided.
上記第1の発明の構成によれば、第1及び第2の変調手段により、第1の信号の波形に応じてクロック波形の正側を変調して正の値として出力し、また第2の信号の波形に応じてクロック波形の負側を変調して負の値として出力すると共に、送出手段により、クロック波形が正のときに前記第1の変調手段により変調された出力を、またクロック波形が負のときに前記第2の変調手段により変調された出力を、送出することで、夫々交互に間欠的に正側と負側に振れる変調された信号にされ、それらが一つの転送信号に(クロック周期の正負で交互に、夫々の変調信号が出力)されて、送信装置から1組の転送経路に出力せしめられることになる。 According to the configuration of the first aspect of the invention, the first and second modulation means modulate the positive side of the clock waveform in accordance with the waveform of the first signal and output it as a positive value . According to the waveform of the signal, the negative side of the clock waveform is modulated and output as a negative value, and the output modulated by the first modulating unit when the clock waveform is positive is transmitted by the sending unit, and the clock waveform When the output is modulated by the second modulation means when the signal is negative, the signals are alternately and intermittently shifted to the positive side and the negative side, respectively. (Each modulation signal is output alternately with positive and negative clock cycles) and output from the transmission device to a set of transfer paths.
また第2の発明の構成によれば、2つの信号を夫々正側と負側にシフトさせ、上記クロック信号周期で夫々の信号をサンプル・アンド・ホールドし、さらにクロック信号の正負夫々の周期毎に各信号が第1及び第2のパルス変調手段により切り出されることで、夫々交互に間欠的に正側と負側に振れる信号にされ、それらが一つの転送信号に合成(クロック周期の正負で交互に、夫々の信号が出力)されて、送信装置から1組の転送経路に出力せしめられる。 According to the configuration of the second aspect of the invention, the two signals are shifted to the positive side and the negative side, respectively, and each signal is sampled and held in the above clock signal period, and further, every positive and negative period of the clock signal. Each signal is cut out by the first and second pulse modulation means, so that each signal is alternately and alternately shifted to the positive side and the negative side, and these signals are combined into one transfer signal (with positive / negative clock cycle). Alternately, each signal is output) and output from the transmission device to a set of transfer paths.
その際、第1及び第2のパルス変調手段の1つの構成としては、それぞれ前記クロック波形の正側及び負側のクロックパルスの振幅を前記第1及び第2の信号に応じて変調するものであることが考えられる。そのような構成とすることで、送出手段により、クロック波形が正のときに前記第1の変調手段により振幅変調された出力を、またクロック波形が負のときに前記第2の変調手段により振幅変調された出力を、送出することで、夫々交互に間欠的に正側と負側に振れる振幅変調された信号にされ、それらが一つの転送信号に(クロック周期の正負で交互に、夫々の振幅変調信号が出力)されて、送信装置から1組の転送経路に出力せしめられることになる。 At this time, as one configuration of the first and second pulse modulation means, the amplitude of the positive and negative clock pulses of the clock waveform is modulated according to the first and second signals, respectively. It is possible that there is. With such a configuration, an output modulated by the first modulation unit when the clock waveform is positive by the transmission unit, and an amplitude by the second modulation unit when the clock waveform is negative. By sending out the modulated output, the signals are amplitude-modulated signals that alternately and alternately swing to the positive side and the negative side, respectively, and they are converted into one transfer signal (alternately with the positive and negative of the clock cycle, respectively). An amplitude modulation signal is output) and output from the transmission device to a set of transfer paths.
これに対し、第1及び第2のパルス変調手段は、それぞれ前記クロック波形の正側及び負側のクロックパルスのパルス幅を前記第1及び第2の信号に応じて変調するようにしても良い。そのような構成とすることで、送出手段により、クロック波形が正のときに前記第1の変調手段によりパルス幅変調された出力を、またクロック波形が負のときに前記第2の変調手段によりパルス幅変調された出力を、送出することで、夫々交互に間欠的に正側と負側に振れるパルス幅変調された信号にされ、それらが一つの転送信号に(クロック周期の正負で交互に、夫々のパルス幅変調信号が出力)されて、送信装置から1組の転送経路に出力せしめられることになる。 On the other hand, the first and second pulse modulation means may modulate the pulse widths of the positive and negative clock pulses of the clock waveform according to the first and second signals, respectively. . With such a configuration, when the clock waveform is positive, the output is pulse width modulated by the first modulation unit, and when the clock waveform is negative, the second modulation unit is used. By sending out the pulse-width-modulated output, it is converted into a pulse-width-modulated signal that alternately and alternately swings to the positive and negative sides. Each pulse width modulation signal is output) and output from the transmission device to a set of transfer paths.
他方そのような転送信号を受信した側では、第1及び第2の抽出手段により、正側だけの間欠的な信号と、負側だけの間欠的な信号とに分けられ、第1及び第2の復調手段により、抽出された送信波形の正側及び負側がそれぞれ復調されて、前記第1及び第2の信号が得られることになる。 On the other hand, on the side receiving such a transfer signal, the first and second extraction means divide into an intermittent signal only on the positive side and an intermittent signal only on the negative side. The positive and negative sides of the extracted transmission waveform are demodulated by the demodulating means to obtain the first and second signals.
またそのうち、クロックが正負の夫々で、パルス幅変調されて1つの信号となって送出されてきて、それを受信した信号受信装置では、第1及び第2の振幅制限手段により、第1及び第2の抽出手段の出力振幅がそれぞれ所定値に制限されるようにすると、不要なノイズ成分を取り除いて受信することが可能となる。後述する実施例2のクリッパ回路がそれに相当することになる。 Among them, the clock is positive and negative, pulse width modulated and transmitted as one signal, and in the signal receiving apparatus that receives the signal, the first and second amplitude limiting means perform the first and second amplitude limiting means. If the output amplitudes of the two extraction means are limited to predetermined values, unnecessary noise components can be removed for reception. The clipper circuit of Example 2 described later corresponds to this.
以上のような本発明の構成によれば、伝送系に載せる信号は、いずれも正側と負側で別々の振幅変調又はパルス幅変調された信号が1つの信号に合成されて、一定のクロック信号周期で伝送系に載せられて、転送され、それを受信した側は、正側と負側で別々に分離されて、元の信号に夫々復調される。従って、これらの信号送受信装置間では、一組の伝送系によって二種類の情報を同時に転送することができるようになるという優れた効果を奏し得る。 According to the configuration of the present invention as described above, the signals to be put on the transmission system are combined into signals that are separately amplitude-modulated or pulse-width-modulated on the positive side and the negative side, and are combined into a single signal. The side receiving and receiving the signal is placed on the transmission system in the signal cycle, separated separately on the positive side and the negative side, and demodulated into the original signal. Therefore, it is possible to achieve an excellent effect that two types of information can be simultaneously transferred between these signal transmission / reception apparatuses by a set of transmission systems.
以下、本発明の実施の形態を、図面を使用して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明の一実施例に係る2つのアナログ信号SIG−A及びSIG−Bを送受信するための信号送受信装置の構成を示す機能ブロック図である。これらの送受信装置は、音楽演奏練習用に、それらの学習者が、これらの内容を教示する先生との間で、個々に学習内容を指示したり、或いは全体にその指示を出したり、各学習者が先生に演奏内容を送ったり、両間で会話をする場合に用いられる構成である。図1及び図2の構成で、片方向の送受信が可能であるので、両方向の通信には、もう一組必要である。また、演奏学習者が多い場合には、先生に対して、学習者人数分の組の送受信装置を用いることになる。 1 and 2 are functional block diagrams showing the configuration of a signal transmitting / receiving apparatus for transmitting / receiving two analog signals SIG-A and SIG-B according to an embodiment of the present invention. These transmitters and receivers are used for practicing music performance, and each learner individually instructs the learning contents with the teacher who teaches these contents, or gives the instructions to the whole. This configuration is used when a person sends a performance to a teacher or has a conversation between the two. Since one-way transmission / reception is possible with the configuration of FIGS. 1 and 2, another set is necessary for communication in both directions. When there are many performance learners, a set of transmission / reception devices corresponding to the number of learners is used for the teacher.
同図に示すように、本実施例の信号送信装置は、図1に示すように、クロック発生部1と、第1変調部2a及び第2変調部2bと、送出部3とを備えている。 そのうち、上記クロック発生部1は、後述する図5(c)に示すようなクロック信号(高速キャリア信号)を発生するジェネレータである。
As shown in FIG. 1, the signal transmission apparatus according to the present embodiment includes a
また上記第1変調部2a及び第2変調部2bは、本実施例では、SIG−A信号及びSIG−B信号に、それぞれ正および負の所定電圧を加算する第1及び第2の加算部20a及び20bと、該第1及び第2の加算部20a及び20bの出力を前記クロック波形に同期した所定のタイミングで標本化する第1及び第2のサンプル・アンド・ホールド部22a及び22bと、第1のサンプル・アンド・ホールド部22aの出力値に応じて前記クロックの正側のパルスを、また第2のサンプル・アンド・ホールド部22bの出力値に応じて前記クロックの負側のパルスを、それぞれ振幅変調する第1及び第2のパルス振幅変調部24a及び24bとを有する構成である。
Further, in the present embodiment, the first modulation unit 2a and the second modulation unit 2b are first and second addition units 20a for adding positive and negative predetermined voltages to the SIG-A signal and the SIG-B signal, respectively. And 20b, first and second sample-and-
上記加算部20a及び20bは、アナログ加算器で構成され、SIG−A及びSIG−B信号に対して最大振幅が±Vccまで取り得るように、図3(a)(b)に示すSIG−A及びSIG−B信号の夫々に、図3(c)(d)に夫々示すように、0〜+1/2Vccまでの電圧を印加して全振幅を0〜+1/2Vccに、また0〜−1/2Vccまでの電圧を印加して同じくその全振幅を0〜−1/2Vccに、夫々シフトさせる。なお、SIG−A信号及びSIG−B信号の最大振幅は、いずれも±1/2Vccである。 The adders 20a and 20b are composed of analog adders, and SIG-A shown in FIGS. 3A and 3B so that the maximum amplitude can be taken up to ± Vcc with respect to the SIG-A and SIG-B signals. As shown in FIGS. 3C and 3D, a voltage of 0 to +1/2 Vcc is applied to each of the SIG-B signals and the total amplitude is 0 to +1/2 Vcc, and 0 to −1. A voltage up to / 2 Vcc is applied and the total amplitude is similarly shifted to 0 to -1/2 Vcc. Note that the maximum amplitudes of the SIG-A signal and the SIG-B signal are both ± 1/2 Vcc.
上記サンプル・アンド・ホールド部22a及び22bは、サンプル・アンド・ホールド回路で構成され、上記電圧で夫々印加された上記夫々のアナログ信号を、上記クロック信号周期でサンプル・アンド・ホールドする。図4(a)(b)は、前図3(c)(d)に示す信号状態から、図5(c)のクロック信号のアップエッヂ(UP−EDGE;上昇部分の初めのトップ部分)でサンプル・アンド・ホールドした波形を示している。同図から明らかなように、サンプル・アンド・ホールド部22a及び22bは入力された波形の瞬時値(この場合はクロック信号のアップエッヂの瞬間の値)を保って出力する回路である。クロック信号入力はそのトリガーになる。
The sample-and-
これらの図では、クロック信号のアップエッヂでサンプル・アンド・ホールドを行っているので、波形図でも、SIG−A信号に対して、SIG−B信号には、クロック信号半周期分の遅延が発生する。この遅延を嫌う場合は、(1)SIG−B側ではクロック信号のダウンエッヂでサンプル・アンド・ホールドを行なう、(2)クロック周期を、遅延時間が問題にならない程度に短く(クロック周波数を高く)する、(3)図1でSIG−B側のサンプル・アンド・ホールド部22bへのクロック信号入力を反転して行う[実質的に(1)と同じ]、などの方法で対処することになる。 In these figures, sample and hold is performed at the edge of the clock signal, so even in the waveform diagram, the SIG-B signal has a delay corresponding to a half cycle of the clock signal in the SIG-A signal. To do. When this delay is disliked, (1) SIG-B side performs sample and hold at the down edge of the clock signal. (2) The clock cycle is shortened so that the delay time does not become a problem (the clock frequency is increased). (3) In FIG. 1, the clock signal input to the sample and hold unit 22b on the SIG-B side is inverted (substantially the same as (1)). Become.
上記パルス振幅変調部24a及び24bは、アナログゲート回路で構成される。そのうちパルス振幅変調部24aは、図4(a)に示すような状態のSIG−Aについて、図5(c)のクロック信号が正の時に、すなわち、クロック信号の半サイクルに同期して+側だけを切り出し、図4(c)に示すような信号波形となるSIG−Aを通過させる。自分の半サイクルでない期間(−側)は0Vが出力される。またパルス振幅変調部24bは、図4(b)に示すような状態のSIG−Bについて、図5(c)のクロック信号が負の時に、すなわち、クロック信号の半サイクルに同期して−側だけを切り出し、図4(d)に示すような信号波形となるSIG−Bを通過させる。自分の半サイクルでない期間(+側)は0Vが出力される。
The pulse
上記送出部3は、アナログ加算回路で構成されており、上記図4(c)に相当する図5(a)に示すような正側の振幅をとるSIG−A(正側クロック信号に乗ったアナログ信号)と、上記図4(d)に相当する図5(b)に示すようなに示すような負側の振幅をとるSIG−B(負側クロック信号に乗ったアナログ信号)とを加算合成して、全体として図5(d)に示したような間欠的に正側と負側の振幅を交互にとる1の高周波アナログ信号とし、それを1組の伝送経路に出力する構成である。
The sending
他方本実施例の信号受信装置は、図2に示すように、第1及び第2の抽出部4a及び4bと、第1及び第2の復調部5a及び5bとを備えている。
On the other hand, the signal receiving apparatus according to the present embodiment includes first and
上記抽出部4a及び4bは、同じく、向きが互いに反対方向のダイオードで構成され、上記転送経路からプラグで本受信装置に受信される上記高周波信号を、図5(a)(b)[又は図4(c)(d)]に示すように、信号の正負を分離する。
Similarly, the
上記復調部5a及び5bは、CRフィルタによる平滑回路で構成され、上記正負で分離された状態の信号は、該復調部5a及び5bにより、図4(a)(b)に示すように、正側及び負側のアナログ信号を夫々包絡させて、電圧を元の状態にシフトさせ、最終的に図3(a)(b)に示すようなSIG−A及びSIG−Bの2つのアナログ信号に夫々復調している。 The demodulating units 5a and 5b are constituted by a smoothing circuit using a CR filter, and the signals separated in the positive and negative directions are positively and negatively received by the demodulating units 5a and 5b as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Envelop the analog signal on the side and the negative side, respectively, shift the voltage to the original state, and finally to two analog signals of SIG-A and SIG-B as shown in FIGS. Each is demodulating.
上記実施例1の構成によれば、2つの信号SIG−A及びSIG−Bは、上記加算部20a及び20bにより、夫々正側と負側にシフトされ、上記サンプル・アンド・ホールド部22a及び22bにより、クロック信号周期で夫々の信号がサンプル・アンド・ホールドされる。さらに上記パルス振幅変調部24a及び24bにより、クロック信号の正負夫々の周期毎に各アナログ信号が切り出されることで、夫々交互に間欠的に正側と負側に振れるアナログ信号にされる。それらが、上記送出部3により、一つの転送信号に加算合成(クロック周期の正負で交互に、夫々のアナログ信号が出力)されて、図1の送信装置から1組の転送経路に出力せしめられる。
According to the configuration of the first embodiment, the two signals SIG-A and SIG-B are shifted to the positive side and the negative side by the adders 20a and 20b, respectively, and the sample-and-
他方そのような転送信号が受信された図2の信号受信装置側では、上記抽出部4a及び4bにより、正側だけの間欠的なアナログ信号と、負側だけの間欠的なアナログ信号とに分けられる。正側だけの間欠的なアナログ信号は、上記復調部5aにより包絡され、電圧を元の状態にシフトさせてSIG−Aのアナログ信号に復調される。他方、負側だけの間欠的なアナログ信号も、上記復調部5bにより包絡され、電圧を元の状態にシフトさせて、SIG−Bのアナログ信号に復調される。
On the other hand, on the side of the signal receiving apparatus in FIG. 2 where such a transfer signal is received, the
従って、これらの信号送受信装置間では、一組の伝送系によって二種類の情報を同時に転送することができるようになる。 Accordingly, two types of information can be simultaneously transferred between these signal transmitting and receiving apparatuses by a set of transmission systems.
図6及び図7は、本願第2の発明の実施例に係る2つのアナログ信号SIG−A及びSIG−Bを送受信するための信号送受信装置の構成を示す機能ブロック図である。これらの信号送受信装置は、実施例1とほぼ同様な構成を有しているが、信号送信装置側の第1及び第2の変調部2a及び2bにおけるパルス振幅変調部24a及び24bに代わり、パルス幅変調部24a’及び24b’が設けられており、一組の伝送系に出力される信号は、パルス信号である。その他は、図7のクリッパ回路6a及び6bを除き、実施例1と同様であるので、同一構成には同一番号が付されている。
6 and 7 are functional block diagrams showing the configuration of a signal transmitting / receiving apparatus for transmitting / receiving two analog signals SIG-A and SIG-B according to an embodiment of the second invention of the present application. These signal transmission / reception apparatuses have substantially the same configuration as that of the first embodiment, but instead of the pulse
これらの実施例の装置も、音楽演奏練習用に、それらの学習者が、これらの内容を教示する先生との間で、個々に学習内容を指示したり、或いは全体にその指示を出したり、各学習者が先生に演奏内容を送ったり、両間で会話をする場合に用いられる構成である。図6及び図7の構成で、片方向の送受信が可能であるので、両方向の通信には、もう一組必要である。また、演奏学習者が多い場合には、先生に対して、学習者人数分の組の送受信装置を用いることになる。 In the devices of these embodiments, for the purpose of practicing music performance, the learner individually instructs the learning contents with the teacher who teaches these contents, or issues the instructions to the whole. This configuration is used when each learner sends the performance contents to the teacher or has a conversation between them. 6 and 7, one-way transmission / reception is possible, so another set is necessary for bidirectional communication. When there are many performance learners, a set of transmission / reception devices corresponding to the number of learners is used for the teacher.
ここで上記パルス幅変調部24a’及び24b’の構成について説明する。該パルス幅変調部24a’及び24b’は、例えば図8に示す積分回路240と比較回路242で構成されており、入力電圧に比例して出力パルスのON時間幅を長くしたり短くしたり制御する構成である。すなわち、夫々のアナログ信号の振幅に応じたデューティー比になるように、正側パルス信号及び負側パルス信号に変調する構成である。
Here, the configuration of the pulse
このパルス幅変調部24a’及び24b’の構成は、クロック信号がONになると、積分回路240により、SIG−A信号では電圧が最小値から、またSIG−B信号では電圧が最大値から、夫々定率で、SIG−A信号では上昇することになり、またSIG−B信号では降下することになる。これに対し、比較回路242はこの上昇(又は降下)する電圧と、入力されたサンプル・アンド・ホールドされた電圧とを比較し、SIG−A信号ではサンプル・アンド・ホールド電圧が上回る、SIG−B信号ではサンプル・アンド・ホールド電圧が下回るまで、出力を、SIG−A信号では+Vccに、SIG−B信号では−Vccに維持した上で、そのごにする。従って、出力側では、サンプル・アンド・ホールド電圧に比例した時間幅の定電圧パルスが発生する。
The pulse
図9(a)(b)は、上記積分回路240での信号処理状態と上記比較回路242での信号処理状態を示している。同図(a)において、破線はクロック信号出力の波形、斜線はクロック信号出力を積分回路240に入力した場合の積分回路の出力波形、太線はSIG−Aのサンプル・アンド・ホールド部22a出力、一点鎖線は積分回路240出力とサンプル・アンド・ホールド部22a出力が交わる時刻を示す。
9A and 9B show a signal processing state in the integration circuit 240 and a signal processing state in the comparison circuit 242. FIG. In FIG. 5A, the broken line indicates the waveform of the clock signal output, the oblique line indicates the output waveform of the integrating circuit when the clock signal output is input to the integrating circuit 240, the thick line indicates the output of the sample and hold
他方図8の比較回路242は、入力A(サンプル・アンド・ホールド出力)が入力B(積分回路240出力)より高電位の場合にON出力、そうでない場合にOFF出力するので、図9(a)に示すように、クロックスタート時から積分回路240出力(クロックタイミング毎に一定の波形を描く)が、サンプル・アンド・ホールド部22a出力(SIG−Aの波形値による)を上回るまでの間、図9(b)に示すように、比較回路242はONを出力する。従って、比較回路242出力のパルス幅がSIG−Aの波形値に比例するパルス幅変調波形が生成される。またクロックがOFFの間は、比較回路242の出力はゲート(0Vを出力)されるので、その間の回路動作はその後の値に影響しない。さらに、積分回路240はクロック信号が負の値を取るとリセットされ、正に反転すると再度積分演算を開始する。
On the other hand, the comparison circuit 242 of FIG. 8 outputs ON when the input A (sample and hold output) is higher than the input B (output of the integration circuit 240), and outputs OFF when the input A (sample and hold output) is not higher. ) Until the output of the integration circuit 240 (drawing a constant waveform for each clock timing) exceeds the output of the sample and hold
図10(a)(b)は、パルス幅変調部24a’による、クロック周期に応じた間欠的な正側のSIG−A信号(サンプル・アンド・ホールドされた信号)を、その振幅に応じたデューティー比になるように、パルス信号に変調した状態を示す説明図である。また同図(c)(d)は、パルス幅変調部24b’による、クロック周期に応じた間欠的な負側のSIG−B信号(サンプル・アンド・ホールドされた信号)を、その振幅に応じたデューティー比になるように、パルス信号に変調した状態を示す説明図である。
10 (a) and 10 (b) show an intermittent positive SIG-A signal (sampled and held signal) corresponding to the clock cycle by the pulse
他方図7の信号受信装置では、上記パルス信号を、実施例1の図2と同じ回路で受信することができるが、上記実施例1の方式と異なり、ダイオードで構成される上記抽出部4a及び4bと上記復調部5a及び5bの間に、上述のように、振幅制限手段となるクリッパ回路6a及び6bが挿入されており、抽出4a及び4bの出力振幅をそれぞれ所定値に制限することで、伝送経路内で加わった余計なノイズ(電圧変動)を極力排除することができるようにしている。
On the other hand, in the signal receiving apparatus of FIG. 7, the pulse signal can be received by the same circuit as that of FIG. 2 of the first embodiment. However, unlike the method of the first embodiment, the
以上詳述した実施例2の構成では、2つのSIG−A信号とSIG−B信号は、正側と負側に夫々シフトされ、上記クロック信号周期で夫々の信号がサンプル・アンド・ホールドされ、さらにクロック信号の正負夫々の周期毎に各信号が切り出されると共に、上記パルス幅変調部24a’及び24b’により、夫々の振幅に応じたデューティー比になるパルス信号に正側及び負側で夫々パルス幅変調される。それらが一つの転送信号に加算合成(クロック周期の正負で交互に、夫々のパルス信号が出力)されて、送信装置から1組の転送経路に出力される。
In the configuration of the second embodiment described in detail above, the two SIG-A signals and the SIG-B signal are shifted to the positive side and the negative side, respectively, and the respective signals are sampled and held in the clock signal period, Further, each signal is cut out for each positive and negative period of the clock signal, and the pulse
他方そのような転送パルス信号を受信した信号受信装置では、正側だけのパルス信号と負だけ側のパルス信号とに分離され、夫々の信号はそのデューティー比に応じた振幅になる間欠的な信号に夫々変換され、これらの各信号が包絡されて、電圧が元の状態にシフトされ、アナログのSIG−A信号及びSIG−B信号に夫々復調される。 On the other hand, in a signal receiving apparatus that has received such a transfer pulse signal, it is separated into a positive-side pulse signal and a negative-side pulse signal, and each signal is an intermittent signal having an amplitude corresponding to its duty ratio. Each of these signals is enveloped, the voltage is shifted to the original state, and demodulated into analog SIG-A and SIG-B signals, respectively.
従って、この実施例2の信号送受信装置間でも、一組の伝送系によって二種類の情報を同時に転送することができるようになる。 Accordingly, two types of information can be simultaneously transferred between the signal transmitting and receiving apparatuses according to the second embodiment by a set of transmission systems.
尚、本発明の信号送信装置及び信号受信装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The signal transmitting device and the signal receiving device of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明の信号送信装置及び信号受信装置は、音楽演奏学習用や語学練習用の1対多数ないし多数対多数間の送受信を行う集団学習装置の構成として用いることが可能である。 The signal transmission device and signal reception device of the present invention can be used as a configuration of a group learning device that performs transmission and reception between one-to-many or many-to-many for music performance learning and language practice.
1 クロック発生部
2a、2b 変調部
3 送出部
4a、4b 抽出部
5a、5b 復調部
6a、6b クリッパ回路
20a、20b 加算部
22a、22b サンプル・アンド・ホールド部
24a、24b パルス振幅変調部
24a’、24b’ パルス幅変調部
240 積分回路
242 比較回路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
正負の所定電圧値の間でクロック波形を発生するクロック発生手段と、
前記第1の信号の波形に応じて前記クロック発生手段が発生したクロック波形の正側を変調して正の値として出力する第1の変調手段と、
前記第2の信号の波形に応じて前記クロック発生手段が発生したクロック波形の負側を変調して負の値として出力する第2の変調手段と、
前記クロック波形が正のときに前記第1の変調手段の出力を、前記クロック波形が負のときに前記第2の変調手段の出力を、送出する送出手段と
を備えたことを特徴とする信号送信装置。 A transmission device for transmitting first and second signals,
Clock generating means for generating a clock waveform between positive and negative predetermined voltage values;
First modulation means for modulating the positive side of the clock waveform generated by the clock generation means in accordance with the waveform of the first signal and outputting it as a positive value ;
Second modulating means for modulating the negative side of the clock waveform generated by the clock generating means in accordance with the waveform of the second signal and outputting it as a negative value ;
And a sending means for sending the output of the first modulation means when the clock waveform is positive and the output of the second modulation means when the clock waveform is negative. Transmitter device.
前記第1及び第2の信号にそれぞれ正および負の所定電圧を加算する第1及び第2の加算手段と、
前記第1及び第2の加算手段の出力を前記クロック波形に同期した所定のタイミングで標本化する第1及び第2のサンプル・アンド・ホールド手段と、
前記第1のサンプル・アンド・ホールド手段の出力値に応じて前記クロックの正側のパルスを、前記第2のサンプル・アンド・ホールド手段の出力値に応じて前記クロックの負側のパルスを、それぞれ変調する第1及び第2のパルス変調手段と
からなることを特徴とする請求項1に記載の信号送信装置。 The modulating means includes
First and second addition means for adding positive and negative predetermined voltages to the first and second signals, respectively;
First and second sample and hold means for sampling the outputs of the first and second addition means at a predetermined timing synchronized with the clock waveform;
The pulse on the positive side of the clock according to the output value of the first sample and hold means, the pulse on the negative side of the clock according to the output value of the second sample and hold means, 2. The signal transmission apparatus according to claim 1, comprising first and second pulse modulation means for modulating each of the first and second pulse modulation means.
前記送信波形のそれぞれ正側と負側を個別に抽出する第1及び第2の抽出手段と、
前記第1及び第2の抽出手段が抽出した前記送信波形の正側及び負側を、それぞれ復調して前記第1及び第2の信号を得る第1及び第2の復調手段と
を備えたことを特徴とする信号受信装置。 A signal reception device that receives the first and second transmission waveforms transmitted by the signal transmission device according to claim 1,
First and second extraction means for individually extracting the positive side and the negative side of the transmission waveform;
First and second demodulation means for demodulating the positive and negative sides of the transmission waveform extracted by the first and second extraction means to obtain the first and second signals, respectively; A signal receiving apparatus characterized by the above.
前記第1及び第2の抽出手段の出力振幅をそれぞれ所定値に制限する第1及び第2の振幅制限手段を備えたことを特徴とする請求項5に記載の信号受信装置。 The signal reception device according to claim 5, wherein the signal reception device receives a transmission waveform transmitted by the signal transmission device according to claim 4.
6. The signal receiving apparatus according to claim 5, further comprising first and second amplitude limiting means for limiting output amplitudes of the first and second extraction means to predetermined values, respectively.
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