JPH04297140A - 空間光伝送装置及び空間光受信装置 - 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】この発明はデジタル信号を光を用
いて空間伝送する光空間伝送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テープデッキ、デイスクプレーヤ、アン
プ、スピーカなどのオーディオコンポーネント間はケー
ブルで接続するため、床にケーブルがはうと部屋の美観
をそこねる、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かった。このた
め、家庭ではテープデッキ、デイスクプレーヤ、アンプ
などをかためて配置し、その両側にスピーカを配置し、
全て壁際に配置するのが一般的である。

【０００３】レイアウトの自由度を改善するにはケーブ
ルのいらない光空間伝送を行えば良い。特に、スピーカ
へ光で信号を送る事ができれば、聴く位置にテープデッ
キ、デイスクプレーヤ、アンプを配置できる。ソースの
選択、音量などがてもとで自由に設定できるので快適に
音楽を楽しむことができる。

【０００４】図７は光空間伝送装置の一般的な構成を示
す。図において、１０１ａは左チャンネル（Ｌｃｈ）の
アナログ音声信号の入力端子、１０１ｂは右チャンネル
（Ｒｃｈ）のアナログ音声信号の入力端子、１０２はア
ナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換回路、
１０３は入力された信号を変調する変調器、１０４は変
調信号によつて発光ダイオード（ＬＥＤ）１０５を駆動
するＬＥＤ駆動回路、１０５は前記駆動回路によって駆
動され光として情報を出力するためのＬＥＤ、１０８は
光を電流に変換するホトダイオード、１０９は電気信号
に変換された信号を増幅するための増幅回路、１１０は
増幅回路１０９より受けた信号を復調する復調器、１１
１は受信信号からクロックを再生するためのＰＬＬ回路
で構成されるクロック再生回路、１１２はディジタル信
号をアナログ信号に変換するためのＤＡ変換回路、１１
３ａはＬｃｈのアナログ信号を出力する出力端子、１１
３ｂはＲｃｈのアナログ信号を出力する出力端子である
。

【０００５】次に動作について送信側から説明する。端
子１０１ａおよび１０１ｂから入力された２チャンネル
のアナログ信号はＡＤ変換器１０２でデジタル信号に変
換され、変調器１０３で光伝送に適した信号に変換され
たのちＬＥＤドライバ１０４、発光ダイオード（ＬＥＤ
）１０５により光信号に変換されて送光される。

【０００６】次に受信側の動作について説明する。受光
した光信号はホトダイオード１０８で電気信号に変換さ
れ、さらに増幅器１０９で信号増幅され、復調器１１０
でもとのデジタル信号に変換されたのちＤＡ変換器１１
２でアナログ信号に変換され、２チャンネルのアナログ
出力は端子１１３ａおよび１１３ｂより出力される。ク
ロック再生回路１１１では受信信号に同期したクロック
を再生するための回路で、復調器１１０およびＤＡ変換
回路で必要なクロックはここで作られる。

【０００７】テープデッキやディスクプレーヤなどが接
続されたプリアンプの出力を図７の入力端子１０１に入
力してＬＥＤ１０５から光信号として送信する。一方、
スピーカの近くに受信側の回路を置き光信号を受信し、
端子１１３ａおよび１１３ｂの出力をパワーアンプ内蔵
の左右のスピーカに接続することで音楽信号を空間光伝
送してスピーカシステムに供給できる。この場合受信側
の回路（受信ユニツト）とスピーカ間はケーブルで接続
されるがスピーカは通常部屋の隅あるいはミニシアター
などではプロジェクションテレビの横に置かれるのでい
ずれかのスピーカの上に受信ユニットを置くことにより
ケーブルで問題となることはない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うに構成されているので、光がさえぎられれるとそのチ
ャンネルは全く音楽が再生されなくなるという問題があ
る。

【０００９】この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、２系統の光線のうち一方の光が
さえぎられても正常なステレオ再生ができる装置を得る
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光空間伝
送装置は送信側においては、２チャンネル分の信号を時
分割多重で一本の信号とし、この信号をＬｃｈとＲｃｈ
の両方のスピーカへ伝送し、各スピーカは互いに復調し
たディジタルオーディオデータとその信頼性を示すフラ
グの送受信を可能とし、各スピーカで復調したディジタ
ルオーディオデータのうち信頼性の高いディジタルオー
ディオデータを選択して再生するようにしたものである
。

【００１１】

【作用】各スピーカでは両スピーカで受信した同じデー
タのうちいずれか信頼性の高い方を再生するので一方の
スピーカの光がさえぎられても他方のスピーカで正しく
受信されるので雑音のない音楽が再生される。

【００１２】

【実施例】実施例１．　　以下、この発明の１実施例を
図について説明する。図１は送信側の構成を示したもの
で、１はＬｃｈのアナログ入力端子、２はＲｃｈのアナ
ログ入力端子、３はアナログ信号をディジタル信号に変
換するためのＡＤ変換回路、４はオーディオデータを所
定のフォーマツトに変換するための送信信号処理回路、
５は変調回路、６および８はＬＥＤドライバ、７および
９は１０４と同じＬＥＤである。

【００１３】次に送信側の動作について説明する。端子
１および２から入力されたオーディオアナログ信号はＡ
Ｄ変換回路３でディジタル信号に変換され、送信信号処
理回路４で所定の伝送フォーマツトに変換される。図２
は伝送フォーマツトの１例を示すもので、日本電子機械
工業会（ＥＩＡＪ）のディジタルオーディオインターフ
ェース規格ＣＰー３４０のフォーマツトである。図にお
いて明らかなように、１フレームはそれぞれプリアンブ
ルＢまたはＭのＬｃｈとプリアンブルがＷのＲｃｈのオ
ーディオデータを含む２つのサブフレームからなつてお
り、各サブフレームはビット０からビット３１の３２ビ
ットで構成されている。各サブフレームの先頭４ビット
は同期プリアンブル信号であり、そのサブフレームで伝
送されるオーディオデータのチャンネルの識別信号と同
期信号とを兼ねている。オーディオデータは２０ビット
のデータ部分を用いて伝送できる。Ｐはビット４から３
１に誤りがあるか否かをチェックするためのパリティで
ある。以下公知の技術であるため図２の他のデータの説
明は省略する。送信信号処理回路の出力は変調器で変調
される。変調信号５ａはＬＥＤドライバ６およびＬＥＤ
７で光信号に変換されてＬｃｈのスピーカに向けて送光
される。変調信号５ａはさらにＬＥＤドライバ８および
ＬＥＤ９で光信号に変換されてＲｃｈのスピーカにも送
光される。

【００１４】図３はスピーカシステムの回路構成を示し
たブロック図で、Ｌｃｈ用およびＲｃｈ用スピーカシス
テムに共通のものである。図において、５１は復調器１
１０の出力信号からＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオデ
ータと各サブフレームのパリティ検査結果、すなわち各
オーディオデータの信頼性を示すフラグを出力する受信
信号処理回路、５２はＰＬＬのロック判定回路、５３は
ＰＬＬロック判定回路５２と信頼性フラグとから各ワー
ドの誤り判定を行うための誤り判定回路、５４、５５、
５６、５７および５８は端子Ｓにロウレベル（以下、Ｌ
レベルとする）が加えられた時Ａ入力を、端子Ｓにハイ
レベル（以下、Ｈレベルとする）がくわえられた時Ｂ入
力を選択するセレクタ、５９、６０はアンドゲート、６
１はスピーカのチャンネルを指定するスイッチ回路Ａ、
６２はＲｃｈのスピーカで受信したオーディオデータを
利用するか否かを指定するスイツチ回路Ｂ、６３はパワ
ーアンプ、６４はスピーカ、６５はＲｃｈスピーカで受
信した信号を復調したオーディオデータを入力する端子
で５１ａに相当する信号が入力される。６６は端子６５
から入力されるオーディオデータの誤り判定結果で５３
ａに相当する信号が入力される。６７はＲｃｈのオーデ
ィオデータの出力端子、６８はＲｃｈの誤り判定結果の
出力端子、６９はインバータを示している。　　スイッ
チ回路Ａ６１が図２のごとくロウレベル（以下、Ｌレベ
ルとする）のときこのシステムはＬｃｈ用スピーカシス
テムとなり、ハイレベル（以下、Ｈレベルとする）のと
きＲｃｈ用スピーカシステムとなる。

【００１５】次に動作の説明を行う。復調された受信信
号は受信信号処理回路５１に入力され、Ｌｃｈオーディ
データ５１ａ、Ｒチャンネルオーディオデータ５２ｂと
各サブフレームのパリティ検査結果５２ｃが出力される
。クロック再生回路１１１内のＰＬＬ回路のロック状態
はロック判定回路５２で行われる。誤り判定回路５３で
はロック判定結果およびパリティ検査結果を入力とし、
ＰＬＬがロックしていてかつパリティ検査結果が誤りな
しと判定した場合のみ誤りなしと判定し、それ以外は誤
りありと判定して出力する。この判定はサブフレーム田
に単位、すなわちオーディオデータワードごとにおこな
われてＬｃｈの誤り検査結果５３ａとＲｃｈの誤り検査
結果５３ｂとが出力される。図３はＬｃｈのスピーカシ
ステムであるのでスイッチ回Ａ６１は図示のごとく接地
されている。Ｒｃｈのスピーカシステムでは＋Ｖｃｃ側
に接続すればよい。チャンネル選択信号６１ａはＬレベ
ルであるから、セレクタ５４はＬｃｈのオーディオデー
タ５１ａを選択し、セレクタ５５はＬｃｈの誤り判定結
果５３ａを選択し、セレクタ５６はＲｃｈのオーディオ
データを選択し、セレクタ５７はＲｃｈの誤り判定結果
５３ｂを選択する。セレクタ５８ではセレくタ５４から
出力されるＬｃｈスピーカで受信したＬｃｈオーディオ
データとＲｃｈスピーカで受信したＬｃｈオーデイオデ
ータのいずれか一方を選択する。スイッチ回路Ｂ６２は
いま図示のように＋Ｖｃｃに接続しておく。アンドゲー
ト６０はセレクタ５５から出力されるＬｃｈスピーカシ
ステムの誤り検出結果が誤り（Ｈレベル）でありかつ端
子６６から入力されるＲｃｈスピーカシステムの誤り検
出結果が誤りなし（Ｌレベル）である場合Ｈレベルとな
り、この出力はアンドゲート５９をかいしてセレクタ５
８のＳ端子に供給されセレクタ５８はＲｃｈスピーカシ
ステムで受信したＬｃｈオーデイオデータを出力する。 セレクタ５８の出力はＤＡ変換回路１１２でアナログオ
ーデイ信号に変換され、さらにパワーアンプ６３で電力
増幅されてスピーカ６４へ供給される。

【００１６】図４は２つのスピーカシステムの接続を示
したものである。７０は図１の送信装置、７１は図３の
Ｌｃｈのスピーカシステム、７２はＲｃｈスピーカシス
テムで図３のスイツチ回路Ａ６１をＨレベルに接続した
場合のものである。互いのスピーカシステムの端子６５
から６８を接続して双方の受信信号の交信をおこなつて
いる。

【００１７】以上はスイッチ回路Ｂ６２がＨレベルの場
合の例であるが、Ｌレベルの場合は他チャンネルの受信
データを使わずそのスピーカで受信したオーディオデー
タのみ再生する。従って、光が遮られると音はなくなる
もの２つのスピーカ間のコードは不要となるためレイア
ウトの自由度が格段に向上する。スイッチ回路Ｂ６２を
設けることにより、レイアウトの自由度を優先させたい
あるいは信頼性を優先させたいなど、要求に応じた使い
方ができる。

【００１８】実施例２　　なお、上記実施例は伝送フォ
ーマットとしてＣＰー３４０のフォーマツトを用いたが
、これにかぎることはなく、オーディオチャンネルの識
別、同期をとることが可能なフォーマットであればよい
。

【００１９】実施例３．　　また、スピーカシステムに
適用した例で説明したが、その他の機器間でも同様な効
果が得られる。さらに、ディジタル信号であればオーデ
ィオ信号のみならず映像信号やコンピュータ用データ等
でも同様な効果が得られる。また、スイッチ回路Ａ６１
により２つのチャンネルの回路が共用できるように構成
されていたがこれに限定することはない。

【００２０】実施例４．　　２チャンネルを例として説
明したが、ｎ（３以上）チャンネルの場合でも少なくと
も２つのチャンネルの受信装置で受信したオーディオデ
ータが必ず複数のスピーカシステムに存在するようなシ
ステム構成であれば同様な効果がえられる。実施例５．
　　誤りの判定はＰＬＬのロツク検出とサブフレームの
パリティ検査結果をもちいたが、送信側でオーディオデ
ータワードごとあるいは複数ワードごとに誤り検出符号
あるいは訂正符号を付加し、受信側でチェックすること
により、より信頼性の高い誤り有無の判定ができる。

【００２１】実施例６．　　スピーカシステムから送受
信する信号いずれも単一チャンネルのオーディオデータ
および誤り検査結果であったが、２チャンネルのオーデ
ィオデータが多重された信号であつてもチャンネルの識
別ができる信号も同時に送受信することにより同様な効
果が得られる。以下、図５の回路構成および図６のタイ
ムチャートをもちいてＬｃｈの光信号がさえぎられた場
合について説明する。図５の受信信号処理手段５１から
は２チャンネルのオーディオデータが多重されて出力さ
れる。図６の５１ｅはこのオーディオデータの出力を示
したものである。ＬｃｈとＲｃｈのデータが交互に出力
されている。ＬおよびＲについている数字は各チャンネ
ルのワードの発生順序をしめしている。５３ａは誤り判
定回路５３の判定結果を示したもので、受信信号処理回
路５１から出力するオーディオデータ５１ｅは光が遮ら
れたためにＲ０、Ｌ１、Ｒ１、Ｌ２が誤っている（斜線
を引いたデータは誤りデータを示す）。一方、端子６５
から入力されるＲｃｈスピーカシステムで受信され復調
されたたオーディオデータ６５ａは６６ａに示すように
誤りなしで入力される。８０は５４と同じセレクタで、
ＡおよびＢ入力のいずれか正しい方を選択するので５４
ａのごとく正しいオーディオデータ換えられる。チャン
ネル選択回路８１ではスイツチ回路Ａ６１で指定したチ
ャンネルのデータを取り出してＤＡ変換回路１１２へ出
力する。以上のごとくＬｃｈの光がさえぎられても正し
いＬｃｈのオーディオデータが得られる。Ｒｃｈの光が
さえぎられても同様に正しいＲｃｈのオーディオデータ
が得られるのはいうまでもない。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば２つの
スピーカシステム間で互いに受信したオーディオデータ
の交信を行い、各スピーカシステムでは自己で受信した
オーディオデータと他チャンネルのスピーカシステムで
受信したオーディオデータのいずれか信頼性の高い方を
選択して再生するので、一方の光線が遮られても音が途
切れることなく再生でき、システムの信頼性が著しくた
かまる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による空間光伝送装置の送
信側のシステム構成を示すブロック図である。

【図２】この発明の伝送信号フォーマツトの一例のデー
タ構成を示すデータ構成図である。

【図３】この発明の一実施例による空間光伝送装置の受
信側のシステム構成を示すブロック図である。

【図４】２つのスピーカシステムの接続を示す接続図で
ある。

【図５】この発明の他の実施例による空間光伝送装置の
受信側のシステム構成を示すブロック図である。

【図６】図５の動作のためのタイムチャートである。

【図７】従来の空間光伝送装置のシステム構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

４　　送信信号処理回路 ５　　変調器 ７　　発光ダイオード ９　　発光ダイオード ５１　　受信信号処理回路 ５３　　誤り判定回路 ５４，５５，５６，５７，５８　　セレクタ６５，６６
，６７，６８　入出力端子 ５９，６０　　アンドゲート ６１　　インバータ １０７　　ホトダイオード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ｎ（ｎは２以上の正数）チャンネルの
   ディジタル信号を多重して所定のフォーマットに変換す
   る送信信号処理手段と該送信信号処理手段の出力を光信
   号に変換する第一から第ｎなるｎ個の変換手段１を備え
   てなる送信装置と第一の変換手段１から送光された光信
   号を受光して第一チャンネルのディジタル信号を出力す
   る第一の受信装置と第二の変換手段１から送光された光
   信号を受光して第二チャンネルのディジタル信号を出力
   する第二の受信装置とをすくなくとも有し、それぞれの
   受信装置は受光した光信号を電気信号に変換する変換手
   段２と該電気信号からディジタル信号を抽出する受信信
   号処理手段と、該ディジタル信号の誤りの有無を判定す
   る誤り判定手段と第一の受信装置および第二の受信装置
   のそれぞれで抽出したディジタル信号および誤り判定結
   果をたがいに送受信するための入出力手段と第一および
   第二の受信装置で抽出したディジタル信号の誤り判定結
   果をもとに第一および第二の受信装置で抽出したディジ
   タル信号のうち信頼性の高いほうからそれぞれのチャン
   ネルのディジタル信号を選択して出力する選択手段を有
   することを特徴とする空間光伝送装置。
2. 【請求項２】　　ｎ（ｎは２以上の正数）チャンネルの
   ディジタル信号を多重して所定のフォーマットに変換し
   たのち、光信号に変換して少なくとも異なる２方向に送
   光された光信号を受光して特定のチャンネルのディジタ
   ル信号を出力する空間光受信装置において、受光した光
   信号を電気信号に変換する変換手段と該電気信号からデ
   ィジタル信号を抽出する受信信号処理手段と、該ディジ
   タル信号の誤りの有無を判定する誤り判定手段と上記受
   光した光信号と異なる経路の光信号を受信する他の受信
   装置で抽出したディジタル信号および誤り判定結果を入
   力する入力手段と上記２つの受信装置で抽出した誤り判
   定結果をもとに、前記受信信号処理手段で抽出されたデ
   ィジタル信号と前記入力されたディジタル信号のうち誤
   りのないほうのディジタル信号から前記特定のチャンネ
   ルのディジタル信号を選択して出力する選択手段を有す
   ることを特徴とする空間光受信装置。