JPH03154441A - 光空間デジタル音声信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンパクトディスク（ＣＤ）、　デジタルオ
ーディオチーブ（ＤＡＴ）、衛星放送（ＢＳ）チューナ
ー等のデジタル音声のワイヤレス音声伝送等に使用する
光空間デジタル音声信号伝送装置に関する。

従来の技術 第２図は従来の光空間デジタル音声信号伝送装置の構成
を示している。従来、この種の光空間デジタル音声信号
伝送装置は、大きく分けると送信部１と受信部１１の２
ブロツクで構成されており、送信部１は、ＣＤ、ＤＡＴ
等のデジタル音声信号を変調して送信するブロックで、
受信部１１は、送信部１から送られてきた信号を離れた
所で受信し、デジタル音声信号を復調するブロックで、
その復調された信号をデジタル−アナログ変換機を内蔵
したアンプへ送るようになっている。

そのアンプではデジタル−アナログ変換を行い、さらに
増幅して、スピーカで音声を再生するようになっている
。

第２図において、音声信号源２はＣＤ、ＤＡＴＢＳチュ
ーナー等で構成されており、その信号は、伝送ケーブル
である光ファイバー３を通してデジタル光リンク４に送
られる。このデジタル光リンク４で光信号から電気信号
に変換され、送信部１に入力される。送信部１は、電気
信号に変換されたデジタルインターフェースフォーマツ
に基づいたデジタル音声信号に、誤り訂正符号をつけて
新フォーマントに変換するデジタル音声符号化回路５と
、その新フォーマットのデジタル音声信号を約３０　Ｍ
　Ｈｉから約５０　ＮＩ　Ｈｚの周波数でＦ　Ｓ　Ｘ等
の変調を行うデジタル音声信号変調回路６と、前記デジ
タル音声信号変調回路６から送られたデジタル音声信号
を約９５００オンゲストロムの波長の近赤外線の光信号
に変換し、受信部に対して送信する電気−光変換駆動回
路７を備えている。

受信部１１は前記送信部１より送られてきた近赤外線信
号を電気信号に変換する光−電気変換素子であるｐ１ｎ
ダイオード１２と、変換された電気信号を約７０ｄＢ程
度増幅する増幅回路１３と、増幅した信号のレベルを合
わせるリミッタアンプ１４と、さらにその信号を復調す
るデジタル音声信号復調回路１５とその出力信号から所
定の誤り訂正のチエツクを行い誤っていれば修正を行い
デジタルインターフェースフォーマットのデジタル音声
信号に再変換するデジタル音声信号復号化回路２０と、
そのデジタル音声信号を電気から光信号に変換するデジ
タル光リンクで構成される。変換された光信号は光ファ
イバーを通して、光から電気信号、さらには、デジタル
信号をアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換
機（通常、ＤＡコンバータと呼ばれている）１６を内蔵
したアンプへ送られるようになっている。アンプでは、
その電気信号を所定の方法でアナログ信号に変換する。

変換されたアナログ信号は増幅されて、スピーカを通し
て再生される。このような構成にすることによって、Ｃ
Ｄ、ＤＡＴ等のデジタル音声信号をワイヤレス伝送でき
るようになっている。

つぎに上記装置の動作について説明する。

第２図において、ＣＤ、ＤＡＴ、ＢＳチューナー等の音
声信号源２の出力信号はサンプリング周波数が各々４４
．１Ｋｌ（ｚ、　　４８　ＫＨｚ、３２　Ｋ　ｌｌｚの
デジタルオーディオインターフェースフォーマットに基
づいたシリアル伝送のデジタル信号になっており、その
出力信号は光ファイバー３を通してデジタル光リンク４
に送られる。このデジタル光リンク４で光信号から電気
信号に変換され、送信部１に入力される。送信部１のデ
ジタル音声信号符号化回路５で誤り訂正を行うための符
号化を行う。たとえばパリティ−チエツクビットを追加
し、別の新フォーマットに変換するなどである。

つぎのデジタル音声信号変調回路６で、入力された電気
信号を約３０　Ｍ　Ｈｚから５０　Ｍ　Ｈｚの周波数で
ＦＳＫ　（フリーキニエンシーシフトキイーイング）、
ＰＳＫ（フエーズシフトキイーイング）等の変調を行い
、電気−光変換駆動回路７に送られる。電気−光変換駆
動回路７では、前記デジタル変調回路６から送られた変
調済みの電気信号を約９５００オンゲストロムの波長の
近赤外線の光信号に変換し、受信部１１に対して近赤外
線信号にして送信する。もちろん、到達距離を延ばすた
めに電気−光変換回路７の赤外ＬＥＤに電流を多く流し
、赤外ＬＥＤの発光パワーを上げる必要がある。以上の
ことを簡単に説明するとＣＤ、ＤＡＴ等から送られたデ
ジタル音声信号に誤り訂正の符号化を行い、入力された
フォーマットとは別のフォーマットのデジタル音声信号
に変換して、約３０　Ｍ　Ｈｚから約５　Ｑ　Ｍ　１−
１ｚの周波数で変調し、電気信号を光信号に変換してワ
イヤレスで受信部１１にデジタル音声信号として送ると
言うことになる。

つぎに受信部１１について説明する。受信部１１は前記
送信部１より送られてきた近赤外線信号を光−電気変換
素子であるｐｉｎダイオード１２で受信し光信号を電気
信号に変換する。つぎに、増幅回路１３において、変換
された微少の電気信号を約７０ｄＢ程度増幅し、取り扱
い易い数ボルトの電圧の信号にするようになっている。

増幅回路１３から送られてきた電気信号のレベルをリミ
ッタアンプ１４で一定の電圧に合わせ、近距離から送ら
れた信号でも遠距離から送られた信号でも、同じように
復調処理ができるようになっている。

さらに、その電気信号を復調するデジタル音声信号復調
回路１５を通して約３０ＭＨ２から約５　Ｑ　Ｍ　ｔｌ
ｚの搬送波で変調されたデジタル音声信号を復調し、誤
り訂正のチエツクを行い、音声信号源２であるＣＤ　　
ＤＡＴ、ＢＳチューナー等から送られたサンプリング周
波数か各々４４．１ＫＨｚ、　　４８　Ｋ）ｌｚ３２Ｋ
　Ｈｚのデジタルオーディオインターフエースフォーマ
ノトに基づいたシリアル伝送のデジタル信号と同じ電気
信号に変換する。ここで、音声信号源２から送られた電
気信号と異なったデジタル音声信号になっていれば伝送
誤りが発生したことになる。その出力信号を電気から光
信号に変換するデジタル光リンクへ送り電気信号を光信
号に変換する。変換された光信号は光ファイバーを通し
て、デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル−
アナログ変換機（通常、ＤＡコンバータと呼ばれている
）１６を内蔵したアンプへ送るようになっている。アン
プでは、その信号を所定の方法でアナログ信号に変換す
る。そのアナログ信号は再度増幅されて、スピーカを通
して音声が再生される。このような構成にすることによ
って、ＣＤＤＡＴ等のデジタル音声信号をワイヤレス音
声伝送できるようになっている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の光空間デジタル音声信号伝送
装置では、ＣＤ、ＤＡＴ、ＢＳチューナー等から送られ
てきたデジタル音声信号に誤り訂正の符号化を行い、誤
り訂正ビットを追加した新フォーマットのデジタル音声
信号に、ＦＳＫまたはＰＳＫ変調等の変調をかけ、その
信号を近赤外線等の伝送媒体に変換してワイヤレス伝送
を行うため、誤り訂正ビットを追加した分だけビットレ
ートを高くする必要から、搬送波周波数を高くする必要
があり、その分、高周波数でも使用できる高性能の赤外
発光ダイオードとｐｉｎダイオードを使用する必要があ
った。

誤り訂正ビットが追加された分だけ、高速伝送する必要
性が生じ、１ビツトの“Ｈ“と′Ｌ″のパルス幅が短く
なり、光ファイバー、デジタル光リンク、および、ワイ
ヤレス伝送中に発生したジッタが大きくなると、パルス
幅の＃Ｈ＃　と′Ｌ″のパルス幅がさらに短くなり、デ
ジタル音声信号をアナログ信号に変換するときにジッタ
による伝送誤りが発生し易くなり、折角、誤り訂正ビッ
トを追加しても、その訂正ビットによる効果が少なく、
誤り訂正しようとしても訂正できないと言う問題点があ
った。

また、パルス幅が短くなることにより、信号の伝送媒体
である光ファイバー、デジタル光リンク、同軸ケーブル
等の伝送距離１種類、電気的性能によってジッタの発生
度合が異なり、伝送誤り率に違いが出て、上記のような
部品も性能の良い部品を使う必要があると言う問題点が
あった。

本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
音声信号源と送信部間の伝送に使用する光ファイバー等
の伝送距離１種類、電気的特性等による伝送の誤りを、
従来のデジタル音声伝送装置と比較して、デジタル音声
信号を低い周波数で変調できるために、低コストの光変
換素子を使うことができ、かつ音声信号源から送られた
デジタル音声信号の伝送誤りを極力抑えることができる
優れた光空間デジタル音声信号伝送装置を提供すること
を目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、音声信号源である
ＣＤ、ＤＡＴ、ＢＳチューナー等から送られてくるデジ
タル音声信号をアナログ−デジタル変換する際、補間補
正することで伝送速度を上昇させることなく伝送誤りを
訂正するものである。しかも光遮断している間、補間補
正が異常動作しないように、光遮断時は補間補正は停止
させておく構成としたものである。

作用 本発明によれば、音声信号源であるＣＤ、ＤＡＴ。

ＢＳチニーナー等から送られたデジタル音声信号を誤り
訂正ビットなしにデジタル音声変調するために、時間遅
れのない光空間デジタル音声信号伝送装置を作ることが
でき、かつアナログ再生した際の伝送誤りによる波形劣
化を最小限にとどめておくことが可能で、かつ従来の光
素子に比較して低周波数の光素子を使うことができ、低
コストの光空間デジタル音声信号伝送装置にできる。

実施例 第１図は本発明の光空間デジタル音声信号伝送装置の構
成を示している。本発明の光空間デジタル音声信号伝送
装置は、大きく分けると送信部３１と受信部４１の２ブ
ロツクで構成されており、送信部３１は、ＣＤ、ＤＡＴ
、ＢＳチューナー等のデジタル音声信号を変調して送信
するブロックで、受信部４１は送信部３１から送られて
きた信号を離れた所で受信し、デジタル音声信号を復調
するブロフクで、その復調された信号をデジタルアナロ
グ変換して、アンプへ伝送するようになっている。

第１図において、音声信号源３２はＣＤ、ＤＡＴＢＳチ
ューナー等で構成されており、その出力であるデジタル
音声信号は、伝送ケーブルである光ファイバー３３を通
してデジタル光リンク３４に送られる。このデジタル光
リンク３４で光信号から電気信号に変換され、送信部３
１に入力される。送信部３１ではデジタル音声信号を約
２０　Ｍ　Ｈｚから約４０　Ｍ　Ｈｚの周波数でＦＳＫ
、ＰＳＫ等の変調を行うデジタル音声信号変調回路３８
と、前記デジタル音声信号変調回路３８から送られた電
気信号を約９５００オンゲストロムの波長の近赤外線の
光信号に変換し、送信する電気−光変換駆動回路３９を
備えている。

受信部４１は前記送信部３１より送られてきた近赤外線
信号を電気信号に変換する光−電気変換素子であるｐｌ
ｎダイオード４２と、変換された電気信号を約７０ｄＢ
程度増幅する増幅回路４３と、増幅した信号のレベルを
合わせるリミックアンブ４４と、さらに、その信号を復
調するデジタル音声信号復調回路４５とデジタル音声信
号をアナログに変換するＤＡコンバータ４９と、アナロ
グ波形の補間補正する補間補正回路５０と、デジタル音
声信号復調回路４５で検出できるキャリアー検出信号５
１で構成される。このような構成にすることによって、
ＣＤ、ＤＡＴ等のデジタル音声信号を伝送誤りによる波
形歪なしに、ワイヤレス伝送できるようになっているし
、しかも光速断時補間補正回路５０が異常動作すること
を防げる。

つぎに上記実施例の動作についで説明する。

第１図において、ＣＤ、ＤＡＴ、ＢＳチニーナー等の音
声信号源３２の出力信号はサンプリング周波数が各々４
４．１ＫＨｚ、　　４８　ＫＨｚ、　　３２　Ｋｌ（ｚ
のデジタルオーディオインターフェースフォーマントに
基づいたシリアル伝送のデジタル信号になっており、そ
の出力であるデジタル信号は光ファイバー３３を通して
デジタル光リンク３４に送られる。この光ファイバー３
３の伝送距離の長短、電気的性能のよし悪し、および、
デジタル光リンク３４の電気的性能のよし悪し等の違い
によって波形歪等が発生し、その波形歪の大きさも違う
。このデジタル光リンク３４で光信号からデジタル音声
信号に変換され、送信部３１に入力される。入力された
デジタル音声信号は送信部３１のデジタル音声信号変調
回路３８で、波形整形された電気信号を約’ｌ　Ｑ　Ｍ
　Ｈｚから４０　Ｍ　Ｈｚの周波数でＦＳＫ、または、
ＰＳＫ等の変調を行い、電気−光変換駆動回路３９に送
られる。電気−光変換駆動回路３９では、前記デジタル
音声信号変調回路３８から送られた変調済みのデジタル
音声信号を約９５００オンゲストロムの波長の近赤外線
の光信号に変換し、受信部４１に対してデジタル音声信
号を近赤外線信号にして送信する。もちろん、到達距離
を延ばすために電気−光変換駆動回路３９の赤外ＬＥＤ
に電流を多く流し、赤外ＬＥＤの発光パワーを上げる必
要がある。以上のことを簡単に説明するとＣＤ、ＤＡＴ
、ＢＳチューナー等から送られたデジタル音声信号を、
そのまま、約２０　Ｍ　［（ｚから約４０　Ｍ　）Ｉｚ
の周波数で変調し、電気信号を光信号に変換してワイヤ
レスで受信部４１に対してデジタル音声信号伝送すると
言うことになる。

つぎに、受信部について説明する。受信部４１は前記送
信部３１より送られてきた近赤外線信号を光−電気変換
素子であるｐｉｎダイオード４２で受信し光信号を電気
信号に変換する。つぎに、増幅回路４３において、電気
信号に変換された微少の電気信号を約７０ｄＢ程度増幅
し、取扱い易い数ボルトの電圧の信号にするようになっ
ている。増幅回路４３から送られてきた電気信号のｌ／
ベルをリミッタアンプ４４で一定の電圧に合わせ、近距
離から送られた信号でも遠距離から送られた信号でも、
同じようにデジタル音声信号の復調処理ができるように
なっている。さらに、その電気信号を復調するデジタル
音声信号復調回路４５を通して約２０　Ｍ　Ｈｚから約
４０　Ｍ　Ｈｚの搬送波で変調されたデジタル音声信号
から搬送波を取り除いて、復調し音声信号源３２である
ＣＤ、ＤＡＴＢＳチューナー等から送られたサンプリン
グ周波数が各々４４．１Ｋ）（ｚ、　　４８　Ｋｔ（ｚ
、　　３２　Ｋｔ（ｚのデジタルオーディオインターフ
ェースフォーマットに基づいたシリアル伝送のデジタル
信号と同じ電気信号に変換する。変換したデジタル音声
信号は、伝送中に発生したジッタを含んだ信号になって
いる。ここで、音声信号源３２から送られた電気信号と
異なったデジタル音声信号になっていれば伝送誤りが発
生したことになる。デジタル音声信号は、この伝送誤り
は波形歪により発生したジッタによるものと遮光による
ものがほとんどである。

その変換されたデジタル音声信号を電気から光信号に変
換するデジタル光リンクへ送り電気信号を光信号に変換
する。変換された光信号はＤＡコンバータ４９を通して
デジタル信号をアナログ信号に変換され、アナログ波形
補間補正回路５０で伝送誤りを修正されアンプへ送るよ
うになっている。ここでキャリアー検出信号５１は、光
遮断時変化し、この信号を使ってアナログ波形補間補正
回路５０の動作を停止させる。

このような構成にすることによって、ＣＤ、ＤＡＴ等の
デジタル音声信号を時間遅れなしに、時間タイミングず
れなしに、低コストで、伝送誤りの影響の少ないワイヤ
レス音声伝送ができるようになった。

発明の効果 本発明は上記実施例より明らかなように、音声信号源か
ら光ファイバー、デジタル光リンクを通して送られたデ
ジタル音声そのままＦＳＫＰＳＫ等の変調をかけること
により空間伝送する際、従来の誤り訂正ビットを追加し
た時と比較してパルス幅が短くならずに１パルスの中に
占めるジッタの割合を小さくでき、光ファイバー、およ
び、デジタル光リンクを通している間に発生する波形歪
によるジッタの１パルスの中に占める割合を少なくする
ことができ、伝送速度上昇による伝送誤りを少なくでき
る。

また、受信側においては、復調したデジタル音声信号か
らアナログ信号に再生する際伝送誤りの影響を最小限に
とどめることが可能で、しかも光遮断時の影響も防げる
。

また、パルス幅が短くなることにより、信号の伝送媒体
である光ファイバー、デジタル光リンク、同軸ケーブル
等の伝送距離１種類、電気的性能によってジッタの発生
度合が異なり、伝送誤り率に違いが出て、上記のような
部品も性能のいい部品を使う必要がなくなると言う効果
を有する。

本発明の光空間デジタル音声信号伝送装置では、ＣＤ、
ＤＡＴ、ＢＳチューナー等から送られてきたデジタル音
声信号に、そのままＦＥＫまたはＰＳＫ変調等の変調を
かけ、その信号を近赤外線等の伝送媒体に変換してワイ
ヤレス伝送を行うため、搬送周波数を従来の伝送装置と
比較して少し低い値に設定できるため、その分、高性能
の赤外発光ダイオードとｐｉミロダイオード使用する必
要がなくなった。

またアナログ補間補正することで比較的簡単に伝送誤り
を訂正でき、しかも光遮断時に補間補正を停止すること
で、バースト誤り時の補間補正の不備を補える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるデジタル音声信号伝送装置の一実
施例を示すブロック図であり、第２図は従来のデジタル
音声伝送装置を示すブロック図である。 ３１・・・・・・送信部、３２・・・・・・音声信号源
、３３・・・・・・光ファイバー　３８・・・・・・デ
ジタル音声信号変調回路、４１・・・・・・受信部、４
３・・・・・・増幅回路、４５・・・・・デジタル音声
復調回路、４９・・・・・・Ｄ　Ａコンバータ、５０・
・・・・・アナログ波形補間補正回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　デジタル信号変調回路と電気−光変換回路で構成され
   る送信部と、光−電気変換素子とアンプとデジタル信号
   復調回路とデジタル−アナログ変換回路で構成された受
   信部に、最終段に伝送誤りを訂正するアナログ波形補間
   補正回路を有し、光遮断したとき前記アナログ波形補間
   補正回路の動作を停止するようにした光空間デジタル音
   声信号伝送装置。