JPH04306024A - 空間光伝送装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空間光伝送装置に関し、
特にオーディオあるいはビデオ等のデジタル情報信号を
伝送する空間光伝送装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】テープデッキ、ディスクプレーヤ、アン
プ、スピーカなどのオーディオコンポーネント間はコー
ドで接続されるのが一般的である。このため、コードが
床をはうことにより部屋の美観をそこね、あるいは危険
であることから、システムの配置が制限され自由にレイ
アウトができない問題がある。従って、自由なレイアウ
トができれば、手元にディスクプレーヤやアンプをおい
て居ながらにして音量調整や音楽ソースの選択ができる
ことと成る。これを実現するためにはスピーカにコード
レスで信号を供給できればよい。

【０００３】コードレススピーカを実現するための一方
式として、空間光伝送でオーディオデジタル信号を伝送
する方式が提案されている。

【０００４】従来の空間光伝送装置の例として、特開昭
５９−１１０２３９号公報に開示された装置がある。こ
の装置はデジタルオーディオ信号を赤外線によって伝送
するものである。図５にその概略構成図を示す。図にお
いて、１ａ及び１ｂはそれぞれ左チャンネル（Ｌｃｈ）
及び右チャンネル（Ｒｃｈ）のアナログオーディオ信号
入力端子、２ａ及び２ｂはアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡＤ変換回路、３は２チャンネルのデジタル
オーディオ信号を多重化する多重化回路、４は変調回路
、５はＬＥＤ駆動回路、６はＬＥＤ、７は受光素子、８
は増幅器等のフロントエンド回路、９はＰＬＬ等により
構成されるクロック再生回路、１０は復調回路、１１は
２チャンネルのデジタルオーディオ信号を分離する分離
回路、１２ａ及び１２ｂはデジタルオーディオ信号をア
ナログ信号に変換するＤＡ変換回路、１３ａ及び１３ｂ
はそれぞれＬｃｈ及びＲｃｈのアナログオーディオ信号
の出力端子である。

【０００５】次にこの従来装置の動作を説明する。まず
送光側の装置（送信ユニット）から説明する。アナログ
オーディオ信号入力端子１ａ、１ｂに供給された２チャ
ンネルのアナログ信号はそれぞれＡＤ変換回路２ａ、２
ｂでデジタル信号に変換された後、多重化回路３に入力
される。多重化回路３では、２チャンネルのデジタルオ
ーディオ信号が時分割多重化され、シリアルデータとし
て出力される。このシルアルデータは変調回路４で同期
信号や誤り検出用のパリティ信号が付加され、さらに一
般に周知のバイフェーズ変調が施された後、ＬＥＤ駆動
回路５、ＬＥＤ６により光信号に変換されて送光される
。

【０００６】次に受光側の装置（受信ユニット）の動作
について説明する。

【０００７】受光側では、受光した光信号をホトダイオ
ード等の受光素子７で電気信号に変換する。変換された
電気信号はフロントエンド回路８にて増幅された後クロ
ック再生回路９と復調回路１０に供給される。クロック
再生回路９では、ＰＬＬ等を用いて受信したデジタル信
号に同期したクロックを再生し、復調回路１０ではこの
クロックを利用して復調を行うとともに同期信号の検出
を行いデジタルオーディオ信号を取り出して分離回路１
１へ供給する。このデジタルオーディオ信号はさらに分
離回路１１でＬｃｈ及びＲｃｈの信号に分離された後、
それぞれのチャンネルのデジタルオーディオ信号はＤＡ
変換回路１２ａ、１２ｂでアナログ信号に変換されてア
ナログオーディオ信号出力端子１３ａ、１３ｂから出力
される。従って、図５の受信ユニットをスピーカシステ
ムの近くに配置し、ＤＡ変換回路１２ａ、１２ｂで出力
されたアナログオーディオ信号をパワーアンプを搭載し
た２つのスピーカシステムへ供給することでコードレス
で信号をスピーカシステムに伝送できる。しかしながら
図５の例では１つの受信ユニットからコードで２つのス
ピーカシステムに供給するため、レイアウトが完全に自
由なわけではない。完全に自由とするためには各スピー
カシステムに受信ユニットを設けることで解決できる。 送信側では図５のような２チャンネルの信号が多重され
た光信号をＬｃｈ、Ｒｃｈそれぞれ専用のＬＥＤで両ス
ピーカシステムに向って送光すればよい。またそれぞれ
のスピーカで再生するチャンネルの信号のみ送光しても
よい

【０００８】。

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来装置
の構成では次の点が考慮されていない。その第一は、こ
のようなシステムでの電源の投入と切断についてである
。一般に電源の投入、切断はリモコンによって行うのが
便利であるが、このシステムでは送信ユニットと受信ユ
ニットが離れて設置された場合、送信ユニットと受信ユ
ニットのそれぞれに向けてリモコンを操作しなければな
らず、ユーザーにとっては不便である。

【０００９】問題点の第二は、音量の制御についてであ
る。スピーカから再生する音量の調整を送信ユニットで
行う場合、音量を絞ると伝送するデジタル信号の量子化
ビットが有効に使われないため、オーディオ性能として
のダイナミックレンジが劣化する。更に、受信側で受信
したデジタル信号をアナログ信号に変換した後レベル制
御を行う必要がある。

【００１０】問題点の第三は、受信側で音量制御を行う
場合、離れた位置にあるスピーカシステムの音量をリモ
コンによって制御することになるので両チャンネルの音
量を同時にかえることができない。従って、片チャンネ
ルずつ音量制御するので音量調整中は音像の定位が乱れ
てしまい、不快感を感じる。

【００１１】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたもので、受信ユニット及びそれに接続された装
置の電源投入、切断が送信ユニットと連動して行え、ま
た、Ｌｃｈ及びＲｃｈスピーカの音量が同時に調整でき
、さらにスピーカの再生音量が小音量時でもダイナミッ
クレンジが低下しないデジタル伝送ができる空間光伝送
装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる空間光
伝送装置の送信ユニットは、電源投入切断の情報、及び
音量制御情報を生成する手段と、電源投入切断の情報、
及び音量制御情報をデジタルオーディオ信号に多重化す
るための送信信号処理手段とを設け、２つのスピーカに
同じ電源投入切断及び音量制御情報を伝送するようにし
たものである。また、この発明に係わる空間光伝送装置
の受信ユニットは、受信信号から電源投入切断の情報、
音量制御情報、及びデジタルオーディオ信号を抽出する
信号分離手段、音量制御情報に基づいてＤＡ変換回路の
アナログ出力のレベル制御を行うレベル制御手段、電源
投入切断の情報によりＤＡ変換回路やパワーアンプ等の
受信ユニット及び受信ユニットに接続された装置の電源
投入あるいは切断を行う電源制御手段を含む。

【００１３】

【作用】この発明における送信信号処理手段は、送信ユ
ニットの電源投入、切断状態を示す情報と音量制御情報
とをオーディオ信号と多重して伝送するので電源投入、
切断状態を示す情報と音量制御情報を伝送するために別
の送光手段を設けることは必要なく、各スピーカに対し
、１本の光ですべての情報を送ることができる。また、
同時に同じ情報を２つのスピーカに送信するので、２つ
のスピーカの制御が同時に行える。

【００１４】また、この発明における電源制御手段は信
号分離手段で抽出した電源の投入、切断情報で制御され
るため、送信ユニットに連動した電源制御が自動的に行
える。さらに、レベル制御手段は抽出した音量制御情報
にもとずいてＤＡ変換回路のアナログ出力のレベルを制
御するので、スピーカの音量が小さい場合でもダイナミ
ックレンジをおとすことなくデジタル信号の伝送が行え
る利点がある。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例であるスピーカシステ
ムの送光側の構成を示したもので、図２は同じく受光側
の構成を示している。尚、図１，２において、前述した
図５の従来装置と同一部材には符号に２０を加えて示し
、説明を省略する。図１において３１はリモコン受光回
路、３２はリモコンによって伝送されるデータを解読し
音量制御情報と電源投入切断情報とを取り出して出力す
る信号抽出回路、３３は音量制御情報と電源投入切断情
報及びデジタルオーディオ信号とを所定の信号フォーマ
ットに変換する送信信号処理回路である。３４ａ及び３
４ｂはＬＥＤ駆動回路、３５ａ及び３５ｂはＬＥＤであ
る。図２において、４０はエンベロープ検波回路、４１
は復調された受信信号から音量制御情報、電源投入切断
情報１０１とデジタルオーディオ信号１０２及び１０３
とを抽出する信号分離回路、４２はＬチャンネルとＲチ
ャンネルのいずれのデジタルオーディオ信号を出力する
かを指定する選択信号１０４の入力端子、４３は２チャ
ンネルのデジタル信号１０２を入力として選択信号１０
４で指定されたチャンネルの信号を選択して出力する選
択回路、４４はＤＡ変換回路、４５は受信した音量制御
情報１０３により入力信号の減衰度が制御されるアッテ
ネータ、４６はパワーアンプ、４７はスピーカである。 ４８は電源投入切断情報１０１とエンベロープ検波回路
の出力１０５を入力として電源の投入、切断を判定する
電源制御回路、４９は電源入力端子、５０は電源制御回
路の出力により開閉が制御される開閉器、５１は電源Ｖ
が供給される回路ブロックを示している。

【００１６】次に、動作について送信側から説明する。 　　アナログオーディオ信号入力端子２１ａ、２１ｂに
供給されるＬ及びＲチャンネルのオーディオ信号はそれ
ぞれＡＤ変換回路２２ａ、２２ｂでデジタル信号に変換
され、多重化回路２３に入力されシリアルデータとして
出力される。一方、リモコンで送られた音量制御情報や
電源投入切断情報はリモコン受光回路３１で受信され、
信号抽出回路３２で再び音量制御情報２０１及び電源投
入切断情報２０２として取り出されて送信信号処理回路
３３へ供給される。送信信号処理回路３３は音量制御情
報２０１及び電源投入切断情報２０２とデジタルオーデ
ィオ信号２０３とを多重して所定のフォーマットとなる
よう処理をする。なお電源投入切断情報２０２は送信ユ
ニットの電源投入、切断にも用いられることは言うまで
もない。

【００１７】図３は本実施例におけるフォーマットの一
例を示したもので、オーディオデータの１ワードを送る
フレームフォーマットを示したものである。１フレーム
はフレームの同期をとるための同期信号、オーディオチ
ャンネルの識別をするためのチャンネル識別信号、オー
ディオデータ、音量制御情報、電源投入切断情報、同期
信号以外の信号の誤りを検出するためのチェック符号か
らなっている。ＬとＲチャンネルのオーディオデータは
交互にこのフレームフォーマットで伝送できる。チャン
ネルによりオーディオデータは異なるが音量制御情報、
電源投入切断情報は同一の情報を伝送する。なおチェッ
ク符号は既知のパリティあるいはＣＲＣなど誤りの有無
がチェックできるものであればよく図１の送信信号処理
回路で生成されて付加される。

【００１８】図１で示す送信信号処理回路３３の出力は
変調回路２４でバイフェーズ変調などの変調が施された
のちＬＥＤ駆動回路３４ａ、３４ｂ及びＬＥＤ３５ａ、
３５ｂで光信号に変換されて送光される。同じ信号を２
つのＬＥＤ３５ａ、３５ｂで同時に送光するよう構成し
てあるのは、前述したように２つのスピーカのそれぞれ
に１対１で送光するためである。これにより、２つのス
ピーカは独立して自由に配置できる。図１の送信ユニッ
トは信号処理部は１系統でＬＥＤ駆動回路及びＬＥＤの
み２系統の構成であるため少ない回路規模で要求が満た
される。

【００１９】次に受信側の動作説明を行う。

【００２０】復調回路３０で復調された受信信号は信号
分離回路でオーディオデータ１０２と音量制御情報１０
３と電源投入切断情報１０１とが抽出される。オーディ
オデータ１０２は選択回路４３にてスピーカ４７で再生
すべきあらかじめさだめられたチャンネルのオーディオ
データが選択される。チャンネル選択信号１０４でそれ
ぞれのスピーカに対応したチャンネルのオーディオデー
タを指定することができる。チャンネル選択信号１０４
と受信したチャンネル識別信号とによりスピーカに対応
したチャンネルのオーディオデータが選択回路４３で選
択され、ＤＡ変換回路４４でアナログ信号に変換される
。このアナログ信号は受信した音量制御情報１０３に基
づいてアッテネータ４５で信号レベルが制御されたのち
パワーアンプ４６で電力増幅されてスピーカ４７へ供給
される。

【００２１】一方、電源制御回路４８では音量制御情報
１０５に基づきスイッチ回路５０の開閉を制御する。こ
れにより鎖線内の回路ブロック５１へ供給する電源の投
入切断は送信ユニットと連動させることが出来る。なお
エンベロープ検波回路４０で受信レベルが所定レベルよ
り低下し、しかも所定時間連続した場合は電源制御回路
４８で電源を切断するようにスイッチ回路５０を制御す
る。通常送信ユニットでは電源投入情報を送ってから電
源を切断するので受信ユニットは連動して電源を切断で
きる。しかしながら、受信ユニットのパワーコードがコ
ンセントからぬかれた場合は正しい電源投入切断情報が
おくれない場合がある。この場合の対策としてエンベロ
ープ検波回路を設けてある。

【００２２】以上より、ＬｃｈとＲｃｈのスピーカシス
テムでは同じ音量制御情報及び電源投入切断情報により
同時に音量制御ができるとともに送信ユニットと連動し
て電源投入、切断の制御ができる。パワーアンプの入力
レベルを変えてスピーカの音量制御をおこなうので、常
に、ＡＤ変換回路で信号クリップが起こらずかつ量子化
ビットを有効に使える最適なレベルのアナログ入力をＡ
Ｄ変換回路に供給できる。従って、スピーカの再生音が
小音量でもダイナミックレンジの劣化なくデジタル信号
の伝送ができる。

【００２３】前述した図３のフォーマットは音量制御と
電源投入切断の情報しか伝送していないが本発明におい
て、他の情報も同時に伝送するフォーマットを用いても
構わない。例えば日本電子機械工業会（ＥＩＡＪ）のデ
ジタルオーディオインターフェース規格を応用すること
が出来る。図４はＥＩＡＪ規格の信号構成を示す図であ
る。１フレームは２つのサブフレームからなっており、
各サブフレームはビット０からビット３１の３２ビット
から構成される。各サブフレームの先頭４ビットは同期
プリアンプル、つぎの４ビットはオーディオオキジャリ
ビット、次の２０ビットはオーディオ信号を伝送するビ
ット、ｖはパリティフラグ、Ｕはユーザデータビット、
Ｐはパリティビットである。１６ビットのオーディオ信
号を伝送する場合はオーディオ信号伝送ビットの余り４
ビットとオーディオオキジャリビットで音量制御情報や
電源投入切断情報を伝送出来る。又、ユーザデータビッ
トでも伝送できる。この場合、複数のサブフレーム分の
ユーザデータビットを用いて例えば図３からオーディオ
データを除いた構成のフォーマットで音量制御情報や電
源投入切断情報を伝送出来る。

【００２４】なお上記実施例はスピーカを例として説明
したが、スピーカ以外のオーディオコンポーネント間の
伝送にも運用できることは言うまでもない。さらに映像
機器等のオーディオ機器以外のシステムにも運用出来る
。

【００２５】又、伝送信号は２チャンネルのオーディオ
信号を多重して１系統の信号として左右のスピーカへ同
じ信号を別々の光線で伝送し、音量制御情報と電源投入
切断情報が両チャンネルで同じであれば、オーディオ信
号はそれぞれのスピーカで必要なチャンネルのもののみ
伝送しても構わない。

【００２６】上記実施例ではスイッチ回路を制御するの
にエンベロープ検波回路４０を併用したが、ＰＬＬのロ
ック検出回路を設けて図２のクロック再生回路に含まれ
るＰＬＬのロックがはずれた場合電源を切断するように
しても同様な効果が得られる。また誤り検査回路を設け
て図３のチェック符号あるいは図４のパリティをもちい
て受信した信号の誤りチェックを行い誤りが多発したこ
とが検出された場合に電源を切断するようにしても同様
な効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば送信側
の電源投入切断情報及び再生する音楽の音量情報は左右
のスピーカに同じ情報をオーディオ信号と多重して光伝
送し、受信側でこれらの情報にもとずき制御するので、
送信側と連動して電源投入、切断の制御ができるととも
に左右同時に音量制御ができる。また受信したデジタル
信号をアナログ信号に変換したのちに音量制御ができる
ため、音量を絞った場合でもダイナミックレンジを劣化
させることなくデジタル信号の伝送ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるスピーカシステムの
送信側構成を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施例によるスピーカシステムの
受信側構成を示すブロック図である。

【図３】この発明の一実施例による空間光伝送装置で伝
送する信号の信号構成図である。

【図４】日本電子機械工業会のデジタルインターフェー
ス規格の信号構成図である。

【図５】従来の空間光伝送装置の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

２１　　情報生成手段 ２２　　送信信号処理手段 ２５ａ、２５ｂ　　電気・光変換手段 ２７　　信号分離手段 ３０、３６　　電源制御回路 ３１　　ＤＡ変換回路 ３２　　レベル制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル情報信号を光信号に変換して送光
   する空間光通信装置において、送信ユニットの電源が投
   入されているのか切断されているのかを示す電源投入切
   断情報と受信ユニットから出力するデジタル情報信号の
   レベルを制御するレベル制御情報とを生成する情報生成
   手段と、電源投入切断情報とレベル制御情報とデジタル
   情報信号とを多重化して所定のフォーマットを構築する
   ための送信信号処理手段と、所定のフォーマットの信号
   を光信号に変換して送光する少なくとも２つの電気・光
   変換手段を備えた空間光送信装置。
2. 【請求項２】デジタル情報信号を光信号に変換して送光
   する送信ユニットと送光された光信号を受光して受信ユ
   ニットを有する空間光伝送装置において、送信ユニット
   の電源が投入されているのか切断されているのかを示す
   電源投入切断情報と受信ユニットから出力するデジタル
   情報信号のレベルを制御するレベル制御情報とがデジタ
   ル情報信号とともに所定のフォーマットとなるように多
   重化されたのち光信号に変換された光信号を受信し、デ
   ジタル情報信号をとりだしてアナログ信号に変換して出
   力する空間光受信装置において、受信した光信号を電気
   信号に変換する光・電気変換手段と、該電気信号からレ
   ベル制御情報と電源投入切断情報及びデジタル情報信号
   とを取り出す信号分離手段と、デジタル情報信号をアナ
   ログ信号に変換するＤＡ変換手段と、ＤＡ変換手段の出
   力のレベルをレベル制御情報に基づいて制御するレベル
   制御手段と、電源投入切断情報に基づき受信ユニットの
   すくなくとも一部の回路ブロックの電源投入及び切断の
   制御をする電源制御手段を備えた空間光受信装置。