JPH05300102A

JPH05300102A - オーディオ信号シリアル伝送装置

Info

Publication number: JPH05300102A
Application number: JP9964292A
Authority: JP
Inventors: Yukari Ono; 由香里小野; Kazuhiro Sugiyama; 和宏杉山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-04-20
Filing date: 1992-04-20
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】オーディオ信号をシリアル信号にて伝送する
オーディオ信号シリアル伝送装置において、受信側が従
来に比べて非常に簡単な構成で、しかも高音質なディジ
タル伝送を可能とするオーディオ信号シリアル伝送装置
を得る。【構成】送信側に１ビット化オーバーサンプリング回
路３を設け、オーバーサンプリングし、この信号をノイ
ズシェイパ５により１ビット化してからシリアル伝送を
行い、受信側で、フォトディテクタ８とＬＰＦ９のみの
簡単な回路で高音質なオーディオ信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオーディオ信号をシリア
ル伝送するオーディオ信号シリアル伝送装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ信号シリアル伝送装置の一例
に、コードレススピーカを実現する方法として、オーデ
ィオ信号を光空間伝送でスピーカへ伝送する光空間伝送
装置がある。図１２は、例えば、特開昭５９ー１１０２
３９号公報に示された従来の光空間伝送装置を示した図
であり、図において、７０はアナログオーディオ入力信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、７１はサ
ンプリング周波数ｆs，量子化数１６ビットのディジタ
ル信号、７２は１６ビットに量子化されたディジタル信
号にＥＣＣ，ＩＤ等を付加し、フォーマッティングを行
うエンコーダ、７３はシリアルデータ、７は光送信部、
８は光受信部、７４は信号処理回路、７５はディジタル
信号をアナログオーディオ信号に変換するＤ／Ａ変換
器、７６は高次ローパスフィルタである。また、８０は
ディジタルオーディオ信号を伝送するディジタルオーデ
ィオインターフェースである。

【０００３】次に動作について説明する。入力されたア
ナログオーディオ信号は、Ａ／Ｄ変換器７０によりサン
プリング周波数ｆs，量子化数１６ビットでディジタル
信号７１に変換し、エンコーダー７２によりＥＣＣ、Ｉ
Ｄ等を付加しフォーマッティングを行う。このデータ７
３は光送信部７で同期信号や誤り検出用のパリティデー
タを付加し、バイフェーズ変調を施した後シリアルデー
タとしてＬＥＤに供給され、光信号に変換して送信す
る。受信側では、光受信部８で受光した光をホトダイオ
ード等の受光素子で電気信号に変換し、バイフェーズ復
調を行いディジタル信号を得る。このディジタル信号を
信号処理回路７４により同期検出し、クロック抽出し、
誤り訂正を行ってから信号フォーマット処理を行い、オ
ーディオ信号を得る。このオーディオデータは、Ｄ／Ａ
変換器７５でディジタルデータからアナログ信号に変換
し、高次ローパスフィルタ７６を通し、アナログオーデ
ィオ信号を出力する。また、ディジタルオーディオ信号
が入力された場合はディジタルオーディオインターフェ
ース８０を介してディジタル信号７１をエンコーダー７
２に入力する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のオーディオ信号
シリアル伝送方式を用いて、光空間伝送ヘッドホーン
や、光空間伝送小型スピーカ等の受信側の小型化が必要
となる装置を実現しようとすると、上記の光空間伝送装
置では、光受信部８、信号処理回路７４、Ｄ／Ａ変換器
７５、高次ローパスフィルタ７６といったかなりの回路
規模を必要とする。つまり、高密度実装が必要となり安
価に実現できない。また、信頼性に欠ける、消費電力が
多くなるため携帯用としてはバッテリが大きくなり重く
なる等の問題点も生じる。

【０００５】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、オーディオ信号シリアル伝送装置
の受信側が、従来に比べて非常に簡単な構成にでき、し
かも高音質なディジタル伝送を可能とするオーディオ信
号シリアル伝送装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るオーディオ信号シリアル伝送装置は、ディジタルオー
ディオ信号をシリアル信号にて送信するオーディオ信号
シリアル伝送装置であり、送信側に１ビット化オーバー
サンプリングフィルタを設け、オーディオ信号をオーバ
ーサンプリングとノイズシェイピングにより１ビット化
を図ってからシリアル伝送を行うようにしたものであ
る。

【０００７】この発明の請求項２に係るオーディオ信号
シリアル伝送装置は、アナログオーディオ信号をディジ
タル化しシリアル信号にて送信するオーディオ信号シリ
アル伝送装置であり、送信側に１ビットオーバーサンプ
リングＡ／Ｄ変換器を設け、アナログオーディオ信号を
１ビットオーバーサンプリングＡ／Ｄ変換器により１ビ
ット化を図ってからシリアル伝送を行うようにしたもの
である。

【０００８】この発明の請求項３に係るオーディオ信号
シリアル伝送装置は、受信側にシリアルディジタルオー
ディオ信号の検出器と低次のＬＰＦとを設け、オーバー
サンプリングとノイズシェイピングにより１ビットに変
換したシリアルディジタルオーディオ信号を受信し、ア
ナログオーディオ信号を再生するようにしたものであ
る。

【０００９】この発明の請求項４に係るオーディオ信号
シリアル伝送装置は、オーバーサンプリングとノイズシ
ェイピングにより１ビットに変換した２ｃｈのシリアル
ディジタルオーディオ信号を伝送するオーディオ信号シ
リアル伝送装置であり、異なる光の波長で送信する光送
信器と各光の波長に対応した帯域通過フィルタとを設
け、各ｃｈの１ビットデータを異なる光の波長で伝送す
るようにしたものである。

【００１０】この発明の請求項５に係るオーディオ信号
シリアル伝送装置は、オーバーサンプリングとノイズシ
ェイピングにより１ビットに変換した２ｃｈのシリアル
ディジタルオーディオ信号を伝送するオーディオ信号シ
リアル伝送装置であり、振幅方向の変調手段と復調手段
とを設け、各ｃｈの１ビットデータを振幅方向に多重し
て多値で伝送するようにしたものである。

【００１１】

【作用】この発明の請求項１における１ビット化オーバ
ーサンプリングフィルタは、オーディオ信号をオーバー
サンプリングとノイズシェイピングにより１ビット化す
ることにより１ビットのシリアル伝送で高品位のディジ
タル伝送を可能にし、また、受信側で信号処理、Ｄ／Ａ
コンバータが不要となり、低次のＬＰＦのみの簡単な構
成で所望の性能を達成させるものである。

【００１２】この発明の請求項２における１ビットオー
バーサンプリングＡ／Ｄ変換器は、アナログオーディオ
信号をオーバーサンプリングＡ／Ｄ変換により１ビット
のディジタルデータに変換することにより少ない変換回
数で１ビットの高品位ディジタル伝送を可能にし、ま
た、受信側でＬＰＦのみの非常に簡単な回路でアナログ
信号の再生を可能とするものである。

【００１３】この発明の請求項３におけるシリアルディ
ジタルオーディオ信号の検出器と低次のＬＰＦは、オー
バーサンプリングとノイズシェイピングにより１ビット
に変換されたシリアルディジタルオーディオ信号を受信
し、アナログオーディオ信号を再生することにより非常
に簡単な回路で小型で高品質な受信装置を実現するもの
である。

【００１４】この発明の請求項４における異なる光の波
長で送信する光送信器と各光の波長に対応した帯域通過
フィルタは、各ｃｈの１ビットデータを異なる光の波長
で送信し、受信側で各ｃｈに対応する光信号をそれぞれ
の波長に対応した帯域通過フィルタで分離することによ
りオーバーサンプリングとノイズシェイピングにより１
ビットに変換した２ｃｈのシリアルオーディオ信号を高
品質で伝送可能にするものである。

【００１５】この発明の請求項５における振幅方向の変
調手段と復調手段は、各ｃｈの１ビットデータを振幅方
向に多重し多値で伝送することによりオーバーサンプリ
ングとノイズシェイピングにより１ビットに変換した２
ｃｈのシリアルオーディオ信号を高品質で伝送可能にす
るものである。

【００１６】

【実施例】実施例１．最近、高精度のＤ／Ａコンバータ
ーを開発する技術として文献：Y.MATSUYA,K.UCHIMURA,
A.IWATA,T.KANEKO■A 17-bit Oversampling D-to-A Con
-version Technology Using Multi-stage Noise Shapin
g■ IEEEJ,Solid-State Circuit,Vol.24,pp.969-975 に
示されるような１ビット方式のＤ／Ａコンバータが注目
されている。この１ビット方式のＤ／Ａ変換とは、オー
バーサンプリングとノイズシェーピングにより１ビット
で１６ビット相当あるいはそれ以上の高精度のＤ／Ａ変
換を行う技術である。ここで、オーバーサンプリング、
ノイズシェーピングについて簡単に説明し、１ビットで
高精度のＤ／Ａ変換が行える原理を示す。

【００１７】オーバーサンプリングとは、図６に示すよ
うに、ディジタルフィルタによりサンプリング周波数ｆ
sのディジタルデータの間のデータ補間を行い、サンプ
リング周波数をＮｆsに高めるものである。オーバーサ
ンプリングにより、ノイズとなる信号の折返し成分は図
７に示すように高いサンプリング周波数のところに移動
するため、このノイズ成分をカットするためのフィルタ
は次数の少ない簡単なものでよくなる。また、量子化ノ
イズは図８に示すように帯域がＮ倍に伸びた分レベルは
１／Ｎになる。そのため、可聴帯域（ＤＣ〜２０ｋＨ
ｚ）内のノイズパワーは１／Ｎに減少する。

【００１８】次に、ノイズシェーピングとは、１次の場
合を例にとると、図９に示すようなノイズシェーパによ
り量子化ノイズを図１０に示すように高域に押しやり、
低域で減少させるようにするものである。これにより、
可聴帯域内の量子化ノイズが減少する。ノイズシェイピ
ングの次数を上げるとさらに可聴帯域内のノイズが減少
する。

【００１９】オーバーサンプリングとノイズシェーピン
グを組み合わせることにより、可聴帯域内の量子化ノイ
ズを十分に減少させ、１ビットで１６ビットあるいはそ
れ以上の分解能を得ることが可能となる。また、オーバ
ーサンプリングとノイズシェーピングを行った１ビット
のデータは、低次のローパスフィルタでフィルタリング
することによりアナログ出力を得ることが可能である。

【００２０】

【実施例】実施例１．図１は、本発明の実施例１の光空
間伝送装置の構成を示した図であり、図において、１は
アナログオーディオ入力信号をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器、２はＡ／Ｄ変換器１により変換された
サンプリング周波数ｆs，量子化数１６ビットのディジ
タルデータ、３はディジタル信号２をデータ補間し、サ
ンプリング周波数６４ｆsにオーバーサンプリングする
オーバーサンプリング回路、４はオーバーサンプリング
回路３より出力されるサンプリング周波数６４ｆsのデ
ィジタルデータ、５はノイズシェイピングにより１ビッ
トのデータに変換するノイズシェーパ、６はサンプリン
グ周波数６４ｆsの１ビットデータ、７は光送信部、８
は光受信部、９はアナログ信号再生用低次ローパスフィ
ルタである。また、１０はディジタルオーディオ信号を
伝送するディジタルオーディオインターフェースであ
る。

【００２１】次に動作について説明する。入力されたア
ナログオーディオ信号はＡ／Ｄ変換器１によりサンプリ
ング周波数ｆs，量子化数１６ビットのディジタル信号
２に変換し、オーバーサンプリング回路３によりデータ
補間しサンプリング周波数６４ｆsにオーバーサンプリ
ングする。オーバーサンプリングしたディジタルデータ
４をノイズシェーパ５に入力し、ノイズシェイピングを
行い１ビットのデータに変換する。ノイズシェーパ５よ
り出力されるサンプリング周波数６４ｆsでノイズシェ
イピングされた１ビットデータ６は、光送信部７でＬＥ
Ｄにより光信号に変換して送信する。

【００２２】受信側では、光受信部８で受光した光をホ
トダイオード等の受光素子で電気信号に変換し、１ビッ
トデータを得る。この１ビットデータを、信号再生用低
次ローパスフィルタ９に通し、アナログオーディオ信号
を出力する。また、ディジタルオーディオ信号が入力さ
れた場合はディジタルオーディオインターフェース１０
を介してディジタル信号２をオーバーサンプリング回路
３に入力する。

【００２３】実施例１によれば、オーバーサンプリング
＋ノイズシェイピングを行った１ビットのオーディオ信
号が伝送される。この１ビットデータは２値信号で、高
速伝送可能な光空間伝送に適している。また、受信側で
は、フォトディテクタ＋ＬＰＦのみの簡単な回路で、１
６ビット相当あるいはそれ以上の高品質なオーディオ信
号が得られる。これにより、非常に小型の受信装置が実
現できる。また、小型の受信装置の実現により、光空間
伝送コードレスヘッドホンが実現できる。

【００２４】実施例２．本発明の実施例２は、アナログ
オーディオ信号が入力された場合、デルタ・シグマ型オ
ーバーサンプリングＡ／Ｄ変換を行うことにより高品質
１ビットディジタル光空間伝送を実現するものである。
デルタ・シグマ型オーバーサンプリングＡ／Ｄ変換と
は、１ビット方式のＡ／Ｄ変換に使われる技術であり、
図１１に示されるような構成で、通常のサンプリング周
波数ｆsのＮ倍のサンプリング周波数Ｎｆsでサンプリン
グを行いつつ、ノイズシェーピングを行って可聴帯域に
おいて量子化ノイズを減少し、量子化数１ビットで１６
ビット相当あるいはそれ以上の高精細なＡ／Ｄ変換を行
うとともに、折返しノイズを高域に移動することにより
低次のフィルタにより可聴帯域を分離できるようにする
ものである。

【００２５】図２は、本発明の実施例２の光空間伝送装
置の構成を示した図であり、図において、２０はアナロ
グオーディオ入力信号をサンプリング周波数６４ｆsで
サンプリングし、ノイズシェイピングにより１ビットの
ディジタル信号に変換するデルタ・シグマ型オーバーサ
ンプリングＡ／Ｄ変換器、２１はデルタ・シグマ型オー
バーサンプリングＡ／Ｄ変換器２０により変換されたサ
ンプリング周波数６４ｆs，量子化数１ビットのディジ
タルデータ、７は光送信部、８は光受信部、９はアナロ
グ信号再生用低次ローパスフィルタである。

【００２６】次に動作について説明する。入力されたア
ナログオーディオ信号は、デルタ・シグマ型オーバーサ
ンプリングＡ／Ｄ変換器２０によりサンプリング周波数
６４ｆsでサンプリングし、ノイズシェーピングにより
量子化数１ビットのディジタル信号２１に変換し、光送
信部７でＬＥＤにより光信号に変換して送信する。受信
側では、光受信部８で受光した光をホトダイオード等の
受光素子で電気信号に変換し、１ビットデータを得る。
この１ビットデータを、信号再生用低次ローパスフィル
タ９に通し、アナログオーディオ信号を出力する。

【００２７】実施例２によれば、アナログオーディオ信
号をデルタ・シグマ型オーバーサンプリングＡ／Ｄ変換
により１ビットのディジタルデータに変換したものを直
接光空間伝送し、受信側はＬＰＦのみの非常に簡単な回
路でアナログ信号を再生できるので、変換回数が少な
く、小型で安価な高品質ディジタルオーディオ光空間伝
送装置が得られる。

【００２８】実施例３．実施例１，２は１ｃｈのオーデ
ィオ信号を伝送するものであったが、本発明の実施例３
は、２ｃｈのオーディオ信号に対し、高品質１ビットデ
ィジタル光空間伝送を実現する。

【００２９】図３は、本発明の実施例３の光空間伝送装
置の構成を示した図であり、図において、３０はＬｃｈ
のアナログオーディオ入力信号をディジタル信号に変換
するＬｃｈ用Ａ／Ｄ変換器、３１はＡ／Ｄ変換器３０に
より変換されたサンプリング周波数ｆs，量子化数１６
ビットのＬｃｈのディジタルデータ、３２はＬｃｈのデ
ィジタル信号３１をデータ補間し、サンプリング周波数
６４ｆsにオーバーサンプリングするＬｃｈ用オーバー
サンプリング回路、３３はオーバーサンプリング回路３
２より出力されるサンプリング周波数６４ｆsのＬｃｈ
のディジタルデータ、３４はノイズシェイピングにより
１ビットのデータに変換するＬｃｈ用ノイズシェーパ、
３５はサンプリング周波数６４ｆsのＬｃｈの１ビット
データ、３６は周波数ｆ1の光波長をもつＬｃｈ用光送
信部、３７は周波数ｆ1のみ通過する帯域通過フィル
タ、３８はＬｃｈ用光受信部、３９はＬｃｈアナログ信
号再生用低次ローパスフィルタである。

【００３０】４０はＲｃｈのアナログオーディオ入力信
号をディジタル信号に変換するＲｃｈ用Ａ／Ｄ変換器、
４１はＡ／Ｄ変換器４０により変換されたサンプリング
周波数ｆs，量子化数１６ビットのＲｃｈのディジタル
データ、４２はＲｃｈのディジタル信号４１をデータ補
間しサンプリング周波数６４ｆsにオーバーサンプリン
グするＲｃｈ用オーバーサンプリング回路、４３はオー
バーサンプリング回路４２より出力されるサンプリング
周波数６４ｆsのＲｃｈのディジタルデータ、４４はノ
イズシェイピングにより１ビットのデータに変換するＲ
ｃｈ用ノイズシェーパ、４５はサンプリング周波数６４
ｆsのＲｃｈの１ビットデータ、４６は周波数ｆ1の光波
長をもつＲｃｈ用光送信部、４７は周波数ｆ1のみ通過
する帯域通過フィルタ、４８はＲｃｈ用光受信部、４９
はＲｃｈアナログ信号再生用低次ローパスフィルタであ
る。また、５０はディジタルオーディオ信号を伝送し、
Ｌｃｈ，Ｒｃｈの分離を行うディジタルオーディオイン
ターフェースである。

【００３１】次に動作について説明する。入力されたＬ
ｃｈ，Ｒｃｈのアナログオーディオ信号は、それぞれＬ
ｃｈ用Ａ／Ｄ変換器３０，Ｒｃｈ用Ａ／Ｄ変換器４０に
よりサンプリング周波数ｆs，量子化数１６ビットのＬ
ｃｈディジタル信号３１，Ｒｃｈディジタル信号４１に
変換し、Ｌｃｈ用オーバーサンプリング回路３２，Ｒｃ
ｈ用オーバーサンプリング回路４２によりデータ補間し
サンプリング周波数６４ｆsにオーバーサンプリングす
る。

【００３２】オーバーサンプリングしたＬｃｈディジタ
ルデータ３３，Ｒｃｈディジタルデータ３４をそれぞれ
Ｌｃｈ用ノイズシェーパー３４，Ｒｃｈ用ノイズシェー
パ４４に入力し、ノイズシェイピングを行い１ビットの
データに変換する。Ｌｃｈ用ノイズシェーパ３４，Ｒｃ
ｈ用ノイズシェーパ４４より出力されるサンプリング周
波数６４ｆsでノイズシェイピングされたＬｃｈの１ビ
ットデータ３５，Ｒｃｈの１ビットデータ４５は、それ
ぞれＬｃｈ用光送信部３６，Ｒｃｈ用光送信部４６でＬ
ＥＤにより光信号に変換して送信する。このとき、Ｌｃ
ｈのオーディオ信号を光の波長ｆ1で、Ｒｃｈのオーデ
ィオ信号をＬｃｈと異なる光の波長ｆ2で送信する。

【００３３】受信側では、各ｃｈに対応する光をそれぞ
れｆ1帯域通過フィルタ３７，ｆ2帯域通過フィルタ４７
で分離し、Ｌｃｈ用光受信部３８，Ｒｃｈ用光受信部４
８で受光した光をホトダイオード等の受光素子で電気信
号に変換し、各ｃｈの１ビットデータを得る。この各ｃ
ｈの１ビットデータを、それぞれＬｃｈ信号再生用低次
ローパスフィルタ３９，Ｒｃｈ信号再生用低次ローパス
フィルタ４９に通し、各ｃｈのアナログオーディオ信号
を出力する。

【００３４】また、ディジタルオーディオ信号が入力さ
れた場合は、ディジタルオーディオインターフェース５
０を介して分離したＬｃｈのディジタル信号３１，Ｒｃ
ｈのディジタル信号４１を、それぞれＬｃｈ用オーバー
サンプリング回路３２，Ｒｃｈ用オーバーサンプリング
回路４２に入力する。

【００３５】実施例３によれば、Ｌｃｈのオーディオ信
号を光の波長ｆ1で、Ｒｃｈのオーディオ信号をＬｃｈ
とは異なる光の波長ｆ2で送信し、受信側では、各ｃｈ
に対応する光信号をそれぞれｆ1通過フィルタおよびｆ2
通過フィルタで分離することにより、ＬｃｈおよびＲｃ
ｈの独立オーディオ信号を高品質で伝送できる。

【００３６】実施例４．図４は、本発明の実施例４の光
空間伝送装置の構成を示した図であり、図において、３
０はＬｃｈのアナログオーディオ入力信号をディジタル
信号に変換するＬｃｈ用Ａ／Ｄ変換器、３１はＡ／Ｄ変
換器３０により変換されたサンプリング周波数ｆs，量
子化数１６ビットのＬｃｈのディジタルデータ、３２は
Ｌｃｈのディジタル信号３１をデータ補間しサンプリン
グ周波数６４ｆsにオーバーサンプリングするＬｃｈ用
オーバーサンプリング回路、３３はオーバーサンプリン
グ回路３２より出力されるサンプリング周波数６４ｆs
のＬｃｈのディジタルデータ、３４はノイズシェイピン
グにより１ビットのデータに変換するＬｃｈ用ノイズシ
ェーパである。

【００３７】４０はＲｃｈのアナログオーディオ入力信
号をディジタル信号に変換するＲｃｈ用Ａ／Ｄ変換器、
４１はＡ／Ｄ変換器４０により変換されたサンプリング
周波数ｆs，量子化数１６ビットのＲｃｈのディジタル
データ、４２はＲｃｈのディジタル信号４１をデータ補
間しサンプリング周波数６４ｆsにオーバーサンプリン
グするＲｃｈ用オーバーサンプリング回路、４３はオー
バーサンプリング回路４２より出力されるサンプリング
周波数６４ｆsのＲｃｈのディジタルデータ、４４はノ
イズシェイピングにより１ビットのデータに変換するＲ
ｃｈ用ノイズシェーパである。

【００３８】６０はＬｃｈ用ノイズシェーパ３４から出
力される１ビットのＬｃｈデータの振幅を２倍にする増
幅器、６１は２倍に増幅されたＬｃｈデータとＲｃｈデ
ータを加算する加算器、６２は光送信部、６３は光受信
部、６４は受信したデータのピークレベルを検出するピ
ークレベル検出器、６５は受信したデータのスレッショ
ルドレベルを定める抵抗器、６６は各スレッショルドレ
ベルと受信信号の比較を行うコンバータ、６７はＥＸ−
ＯＲ素子、３９はＬｃｈアナログ信号再生用低次ローパ
スフィルタ、４９はＲｃｈアナログ信号再生用低次ロー
パスフィルタである。

【００３９】図５は、本発明の他の実施例である光空間
伝送装置の動作を示す各部の波形を示した図である。図
における波形Ａ〜Ｆは図４に示したＡ〜Ｆの位置におけ
る波形を示す。また、スレッショルドレベルｓ1 〜ｓ3
は図４に示したｓ1 〜ｓ3 の各位置におけるスレッショ
ルドレベルを示す。

【００４０】次に動作について説明する。入力されたＬ
ｃｈ，Ｒｃｈのアナログオーディオ信号は、それぞれＬ
ｃｈ用Ａ／Ｄ変換器３０，Ｒｃｈ用Ａ／Ｄ変換器４０に
より、サンプリング周波数ｆs，量子化数１６ビットの
Ｌｃｈディジタル信号３１，Ｒｃｈディジタル信号４１
に変換し、Ｌｃｈ用オーバーサンプリング回路３２、Ｒ
ｃｈ用オーバーサンプリング回路４２によりデータ補間
し、サンプリング周波数６４ｆsにオーバーサンプリン
グする。

【００４１】オーバーサンプリングしたＬｃｈディジタ
ルデータ３３，Ｒｃｈディジタルデータ３４を、それぞ
れＬｃｈ用ノイズシェーパ３４，Ｒｃｈ用ノイズシェー
パ４４に入力しノイズシェイピングを行い、１ビットの
データに変換する。Ｌｃｈ用ノイズシェーパ３４より出
力されるサンプリング周波数６４ｆsでノイズシェイピ
ングされたＬｃｈの１ビットデータは、２倍増幅器６０
により振幅２倍に増幅する。この２倍に増幅したＬｃｈ
データＡとＲｃｈデータＢを加算器６１により加算し、
加算後のデータＣを光送信部６２でＬＥＤにより光信号
に変換して送信する。

【００４２】受信側では、光受信部６３で受光した光を
ホトダイオード等の受光素子で電気信号に変換し、受信
データを得る。この受信データのピークレベルをピーク
レベル検出器６４により検出し、抵抗器６５によりピー
クレベルの間に３つのスレッショルドレベルｓ1 〜ｓ3
を決定する。コンバータ６６により抵抗器６５で定めら
れたスレッショルドレベルｓ1 〜ｓ3 と受信データｃの
比較を行う。

【００４３】コンバータ６６の出力Ｅに得られるＬｃｈ
データをＬｃｈ信号再生用低次ローパスフィルタ３９に
通しＬｃｈのアナログオーディオ信号を出力する。ま
た、コンバータ６６の出力Ｄ，Ｅ，ＦをＥＸ−ＯＲ素子
６７で排他的論理和をとってＲｃｈデータを分離し、Ｒ
ｃｈ信号再生用低次ローパスフィルタ４９に通して、Ｒ
ｃｈのアナログオーディオ信号を出力する。

【００４４】実施例４によれば、Ｌｃｈのオーディオ信
号とＲｃｈのオーディオ信号を光信号の振幅方向に多重
し、４値で伝送することにより、比較的簡単な受信装置
でＬｃｈ及びＲｃｈの独立オーディオ信号を高品質で伝
送できる。

【００４５】上記実施例１〜４ではシリアル伝送の例と
して光空間伝送を用いて説明したが、伝送路としてはシ
リアル伝送であればいずれでもよく、例えば電波、ワイ
ヤード等にも本発明が適用できることはいうまでもな
い。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、受信
側を光受信機、およびＬＰＦ等の非常に簡単な回路で実
現でき、小型で安価な高品質ディジタルオーディオ信号
シリアル伝送装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による光空間伝送装置のブ
ロック回路図である。

【図２】この発明の実施例２による光空間伝送装置のブ
ロック回路図である。

【図３】この発明の実施例３による光空間伝送装置のブ
ロック回路図である。

【図４】この発明の実施例４による光空間伝送装置のブ
ロック回路図である。

【図５】実施例４における各部の波形図である。

【図６】オーバーサンプリングの説明図である。

【図７】オーバーサンプリングを行った場合の折返し成
分の変化を示す図である。

【図８】オーバーサンプリングを行った場合の量子化ノ
イズレベルの変化を示す図である。

【図９】１次ノイズシェーパの構成を示したブロック回
路図である。

【図１０】１次ノイズシェイピングを行った場合の量子
化ノイズレベルの変化を示す図である。

【図１１】デルタ・シグマ型オーバーサンプリングＡ／
Ｄ変換器の構成を示すブロック回路図である。

【図１２】従来の光空間伝送装置のブロック回路図であ
る。

【符号の説明】

１Ａ／Ｄ変換器３オーバーサンプリング回路５ノイズシェイパ６１ビットデータ７光送信部８光受信部９信号再生用低次ローパスフィルタ２０デルタ・シグマ型オーバーサンプリングＡ／Ｄ変
換器２１１ビット量子化ディジタルデータ３７ｆ1通過フィルタ４７ｆ2通過フィルタ６０２倍増幅器６１加算器６４ピークレベル検出器６５抵抗器６６コンバータ６７ＥＸ−ＯＲ素子

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【手続補正書】

【提出日】平成４年６月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】

【実施例】最近、高精度のＤ／Ａコンバーターを開発す
る技術として文献：Y.MATSUYA,K.UCHIMURA,A.IWATA,T.K
ANEKO■A 17-bit Oversampling D-to-A Con-version Te
chnology Using Multi-stage Noise Shaping■ IEEEJ,S
olid-State Circuit,Vol. 24,pp.969-975 に示されるよ
うな１ビット方式のＤ／Ａコンバータが注目されてい
る。この１ビット方式のＤ／Ａ変換とは、オーバーサン
プリングとノイズシェーピングにより１ビットで１６ビ
ット相当あるいはそれ以上の高精度のＤ／Ａ変換を行う
技術である。ここで、オーバーサンプリング、ノイズシ
ェーピングについて簡単に説明し、１ビットで高精度の
Ｄ／Ａ変換が行える原理を示す。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】実施例１．図１は、本発明の実施例１の光
空間伝送装置の構成を示した図であり、図において、１
はアナログオーディオ入力信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、２はＡ／Ｄ変換器１により変換され
たサンプリング周波数ｆs，量子化数１６ビットのディ
ジタルデータ、３はディジタル信号２をデータ補間し、
サンプリング周波数６４ｆsにオーバーサンプリングす
るオーバーサンプリング回路、４はオーバーサンプリン
グ回路３より出力されるサンプリング周波数６４ｆsの
ディジタルデータ、５はノイズシェイピングにより１ビ
ットのデータに変換するノイズシェーパ、６はサンプリ
ング周波数６４ｆsの１ビットデータ、７は光送信部、
８は光受信部、９はアナログ信号再生用低次ローパスフ
ィルタである。また、１０はディジタルオーディオ信号
を伝送するディジタルオーディオインターフェースであ
る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】図５は、本発明の実施例４の光空間伝送装
置の動作を示す各部の波形を示した図である。図におけ
る波形Ａ〜Ｆは図４に示したＡ〜Ｆの位置における波形
を示す。また、スレッショルドレベルｓ1 〜ｓ3 は図４
に示したｓ1 〜ｓ3 の各位置におけるスレッショルドレ
ベルを示す。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタルオーディオ信号をシリアル信
号にて送信するオーディオ信号シリアル伝送装置におい
て、オーバーサンプリング手段とノイズシェイピング手
段とを備え、ディジタルオーディオ信号を上記オーバー
サンプリング手段とノイズシェーピング手段にて１ビッ
ト信号に変換したのち、伝送するようにしたことを特徴
とするオーディオ信号シリアル伝送装置。
【請求項２】アナログオーディオ信号をディジタル化
しシリアル信号にて送信するオーディオ信号シリアル伝
送装置において、１ビットオーバーサンプリングＡ／Ｄ
変換手段を備えアナログオーディオ信号を上記１ビット
オーバーサンプリングＡ／Ｄ変換手段にて１ビット信号
に変換したのち、伝送するようにしたことを特徴とする
オーディオ信号シリアル伝送装置。
【請求項３】オーバーサンプリング手段とノイズシェ
イピング手段とにより１ビット信号に変換したシリアル
ディジタルオーディオ信号を受信するオーディオ信号シ
リアル伝送装置において、シリアルディジタルオーディ
オ信号の検出手段と、ＬＰＦとを備え、受信した１ビッ
トのシリアルオーディオ信号をアナログオーディオ信号
に再生することを特徴とするオーディオ信号シリアル伝
送装置。
【請求項４】オーバーサンプリング手段とノイズシェ
イピング手段とにより１ビット信号に変換した２ｃｈの
シリアルディジタルオーディオ信号を伝送するオーディ
オ信号シリアル伝送装置において、異なる光の波長で送
信する光送信器と各光の波長に対応した帯域通過フィル
タとを備え、各ｃｈの１ビットデータを異なる光の波長
で伝送するようにしたことを特徴とするオーディオ信号
シリアル伝送装置。
【請求項５】オーバーサンプリング手段とノイズシェ
イピング手段とにより１ビット信号に変換した２ｃｈの
シリアルディジタルオーディオ信号を伝送するオーディ
オ信号シリアル伝送装置において、振幅方向の変調手段
と、復調手段とを備え、各ｃｈの１ビットデータを振幅
方向に多重して多値で伝送するようにしたことを特徴と
するオーディオ信号シリアル伝送装置。