(57)【要約】【課題】  部品点数が少なく、簡単な回路で構成でき、複数の楽音信号を１本の信号経路で送信又は受信できる楽音信号送信装置及び楽音信号受信装置を提供する。【解決手段】  １ビットＡ／Ｄ変換部１Ｌ及び１Ｒにより、電子楽器などから入力された複数のアナログ楽音信号は各々１ビットデジタル信号に変換され、重み付け部２Ｌ及び２Ｒによりこれらの各１ビットデジタル信号は重み付け加算されて、出力部３により出力されることになると共に、受信部４により受信された重み付け加算信号は、分離部５により各１ビットデジタル信号に分離変換され、さらにＤ／Ａ変換部６により、アナログ信号に復調されることになる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された複数のアナログ楽音信号を各々１ビットデジタル信号に変換する１ビットＡ／Ｄ変換手段と、
これらの各１ビットデジタル信号を重み付け加算する重み付け手段と、
重み付け加算された信号を出力する出力手段と
を有することを特徴とする楽音信号送信装置。
【請求項２】
上記楽音信号送信装置の出力手段の出力は、１本の伝送線でなることを特徴とする請求項１記載の楽音信号送信装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の楽音送信装置から出力された重み付け加算信号を入力する受信手段と、
上記重み付け加算信号を各１ビットデジタル信号に分離変換する分離手段と、
各１ビットデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と
を有することを特徴とする楽音信号受信装置。
【請求項４】
上記楽音信号受信装置の受信手段の入力は、１本の伝送線でなることを特徴とする請求項３記載の請求項記載の楽音信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の楽音信号を１本の信号経路で送信又は受信できる楽音信号送信装置及び楽音信号受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の楽音信号を送受信する場合、通常のアナログ伝送の他、デジタル伝送ではＣＤフォーマットと呼ばれるシリアル３線伝送方法や、ＣＯＡＸシリアル伝送方法などがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、アナログ伝送では、楽音信号の数だけ伝送線が必要であり、さらに外来ノイズに弱いという欠点がある。
【０００４】
またデジタルシリアル３線の伝送方法では、２つの信号を伝送することができるが、信号線と、２つの信号を識別するクロックの信号線と、シリアル信号のビットデータを識別するクロックの信号線の、計３本の伝送線が必要である。又アナログ信号を伝送する場合、送信する側の入力部にＡ／Ｄ変換するマルチビットＡ／Ｄ変換回路と受信する側の出力部にＤ／Ａ変換するマルチビットＤ／Ａ変換回路が必要であり、これらＡ／Ｄ及びＤ／Ａ回路は、１ビットＡ／Ｄ変換回路及び１ビットデジタル信号のアナログ変換回路と比較すると、部品点数も多く且つ高価である。
【０００５】
他方、所謂同軸ケーブルや光ケーブルなどを指すＣＯＡＸシリアル伝送方法では、１線で伝送できるが、変調及び復調する回路構成が複雑になるばかりか、上記の伝送方法と同様、アナログ信号を伝送する場合、送信する側の入り側にＡ／Ｄ変換する回路と受信する側の出側にＤ／Ａ変換する回路が必要であり、それらの部品点数も多く且つ高価である。また１線あたり、２楽音信号しか伝送できない。
【０００６】
本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、部品点数が少なく、簡単な回路で構成でき、複数の楽音信号を１本の信号経路で送信又は受信できる楽音信号送信装置及び楽音信号受信装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る楽音信号送信装置の構成は、
入力された複数のアナログ楽音信号を各々１ビットデジタル信号に変換する１ビットＡ／Ｄ変換手段と、
これらの各１ビットデジタル信号を重み付け加算する重み付け手段と、
重み付け加算された信号を出力する出力手段と
を有することを基本的特徴としている。
【０００８】
また本願第２の発明に係る楽音信号受信装置の構成は、
上記第１の発明に係る楽音送信装置から出力された重み付け加算信号を入力する受信手段と、
上記重み付け加算信号を各１ビットデジタル信号に分離変換する分離手段と、
各１ビットデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と
を有することを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、１ビットＡ／Ｄ変換手段により入力された複数のアナログ楽音信号は各々１ビットデジタル信号に変換され、重み付け手段によりこれらの各１ビットデジタル信号は重み付け加算されて、出力手段により出力されることになると共に、受信手段により入力された重み付け加算信号は、分離手段により各１ビットデジタル信号に分離変換され、さらにＤ／Ａ変換手段により、アナログ信号に復調されることになる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のような本発明の構成によれば、重み付け加算された信号状態で送受信を行っているため、波高値の変化に着目すれば良く、時間を基準にする必要はなくなるため、送受信装置間で同期をとる同期クロック信号やデータラッチのためのビットクロック信号のやりとりが必要なくなり、複数の楽音信号を１本の伝送線で送受信できるようになる。それと共に、上記装置の各回路は部品点数が少なく、簡単な回路構成で済む。さらに、分離手段により復調する際に、任意の閾値を用いてその閾値を境に変換しているため、アナログ伝送と比較して伝送ケーブルでの外来ノイズによる影響を除去できるという特徴的な効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、説明する。
図１は、第１の本発明に係る楽音信号送信装置の回路概要図であり、また図３は、第３の発明に係る楽音信号受信装置の回路概要図である。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３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。
【００１２】
図１における楽音信号送信装置の構成は、アナログ信号をパルス信号に変調する構成であり、電子楽器（図示なし）などから入力された複数のアナログ楽音信号を各々１ビットデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１Ｌ及び１Ｒと、これらの各１ビットデジタル信号を重み付け加算する重み付け部２Ｌ及び２Ｒと、重み付け加算された信号を出力する出力部３とを備えている。
【００１３】
上記Ａ／Ｄ変換部１Ｌ及び１Ｒは、インバータで主に構成される自己発信型の１ビット変換回路で構成されており、電子楽器などから入力されたアナログ楽音信号が各々１ビットデジタル信号に変換されることになる。この構成では、図２に示すように、パルス周期が一定で上記入力楽音信号の波高値に応じてパルス幅が変化する（デューティー比が変わる）ように変換される。
【００１４】
上記重み付け部２Ｌ（左）及び２Ｒ（右）は、抵抗で構成されており、２Ｒ（右）が２Ｌ（左）の半分の抵抗値（ｒに対して２ｒ（この場合は２倍のｒ値））であるため、２Ｒ（右）側の１ビットデジタル信号は２Ｌ（左）側の１ビットデジタル信号の２倍のパルス振幅値となって、すなわち、重み付け部２Ｒ（右）を通った電圧は、重み付け部２Ｌ（左）を通った電圧の２倍となり、結果的に、２／３×（右）＋１／３×（左）と合算され出力される。
【００１５】
上記出力部３は、１本の信号線につながる端子である。
【００１６】
他方図３における楽音信号受信装置の構成は、パルス信号をアナログ信号に復調する構成であり、上記出力部３から引き出された信号線がつながっていて、そこから出力された重み付け加算信号を入力する受信部４と、上記重み付け加算信号を各１ビットデジタル信号に分離変換する分離部５と、各１ビットデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部６とを備えている。
【００１７】
上記受信部４は、１本の上記信号線につながるジャックである。
【００１８】
上記分離部５は、基準電圧Ｖから抵抗５０ａ〜５０ｄ（ｒ、２ｒ（２倍のｒ値）、２ｒ（同左）、ｒ）により作成された各閾値として用いられる閾値電圧Ｖｃ（５／６Ｖ）、Ｖｂ（３／６Ｖ）及びＶａ（１／６Ｖ）と受信部４から入力されるパルス信号の振幅値（電圧）とを比較し、閾値電圧Ｖｃ（５／６Ｖ）より高い電圧の場合に一定振幅値のパルス信号を出力するコンパレータ５２ａ、閾値電圧Ｖａ（１／６Ｖ）より高い電圧の場合に一定振幅値のパルス信号を出力するコンパレータ５２ｂ、及び閾値電圧Ｖｂ（３／６Ｖ）より高い電圧の場合に一定振幅値のパルス信号を出力するコンパレータ５２ｃと、これらのパルス信号の出力によって元の各パルス波形に復調され最終的に各１ビットデジタル信号に分離変換するイクルーシブオア素子５４ａ〜５４ｄとが備えられており、重み付け加算信号が各１ビットデジタル信号に分離変換されることになる。
【００１９】
上記Ｄ／Ａ変換部６は、抵抗６０ａ〜６０ｄと、コンデンサ６２ａ〜６２ｄとで構成されるローパスフィルタで構成されており、上記各１ビットデジタル信号がアナログ信号に変換されることになる。
【００２０】
上記図１及び図３から明らかなように、左右２入力（ＩＮ１及びＩＮ２）で、途中送信装置及び受信装置間（ＭＩＸ ＯＵＴ−ＭＩＸ ＩＮ）は、１本の信号線となり、さらに受信装置の出力側で左右２出力（ＯＵＴ１及びＯＵＴ２）となっている。
【００２１】
図１の１ビットデジタル信号に変換する１ビットＡ／Ｄ変換部１Ｌの出側の信号の状態は、図４（１）に示すようなパルス信号波形をしている。また図１の１ビットデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１Ｒの出側の信号の状態は、（１）の波形と位相の異なる図４（２）に示すようなパルス信号波形をしている。上述のように、上記重み付け部２Ｒ（右）が重み付け部２Ｌ（左）の半分の抵抗値（ｒに対して２ｒ（この場合は２倍のｒ値））であるために、この場合同図（２）のパルス信号波形の振幅値は、同図（１）のパルス信号波形の振幅値の２倍の状態である。そして、２Ｒ（右）側の１ビットデジタル信号が２Ｌ（左）側の１ビットデジタル信号の２倍のパルス振幅値となって、両方の出力が合算されている上記出力部３側の信号の状態は、図４（３）に示すようなパルス信号波形をしている。
【００２２】
ここで図４（３）に示すようなパルス信号波形の内訳は、１ビットＡ／Ｄ変換部１Ｒの出側の信号［同図（２）参照］が先にあり振幅値２の状態に、さらにＡ／Ｄ変換部１Ｌの出側の信号［同図（１）（２）参照］も一緒に加わるため振幅値３の状態になり、最後にＡ／Ｄ変換部１Ｌの出側の信号［同図（１）参照］のみが残るため振幅値１の状態になる。このような信号状態では、波高値の変化に着目すれば良く、時間を見る必要はないという利点を有している（従って送受信装置間で同期をとるクロックやリセット信号のやりとりが必要なくなる）。
【００２３】
図３の受信部４における受信パルス信号が、図４（３）’のような状態の場合、この信号は、各コンパレータ５２ａ〜５２ｃのプラス側に各抵抗を介して入力される。他方、上記閾値電圧Ｖｃ（５／６Ｖ）、Ｖｂ（３／６Ｖ）及びＶａ（１／６Ｖ）が各コンパレータ５２ａ〜５２ｃのマイナス側に入力される。
【００２４】
Ｖａは最低の閾値電圧（１／６Ｖ）であるので、図４（３）’パルス信号が出力されている間、コンパレータ５２ｂの出側では、図４（５）の振幅幅のパルス信号が出力される。
【００２５】
Ｖｂは中間の閾値電圧（３／６Ｖ）であるので、図４（３）’パルス信号がＶｂ以上の出力の間、コンパレータ５２ｃの出側では、図４（６）の振幅幅のパルス信号が出力される。
【００２６】
Ｖｃ最高の閾値電圧（５／６Ｖ）であるので、図４（３）’パルス信号がＶｃ以上の出力の間、コンパレータ５２ａの出側では、図４（４）の振幅幅のパルス信号が出力される。
【００２７】
コンパレータ５２ａ及び５２ｂの双方のパルス信号［図４（４）及び同図（５）の信号］が入力されるイクルーシブオア素子５４ａは、両方の信号が非一致の場合レベルハイを出力し、両方の信号が一致する場合レベルローを出力するので、その出力側の信号は、図４（９）のようなパルス信号として出力される。
【００２８】
コンパレータ５２ｃのパルス信号が入力され、他方の入力が接地されているイクルーシブオア素子５４ｃは、片方が常に接地状態なので、その出力側の信号は、図４（６）と同じ状態の（７）のようなパルス信号として出力される。イクルーシブオア素子５４ｄについても同じであり、その出力側の信号は、図４（６）と同じ状態の（８）のようなパルス信号として出力される。尚、５４ｃ及び５４ｄはバッファとしての役割のほか、出力（９）と（７）及び出力（１０）と（８）との伝搬遅延時間あわせとしての役割もある。
【００２９】
イクルーシブオア素子５４ａと５４ｃの信号が入力されるイクルーシブオア素子５４ｂは、図４（７）と（９）のイクスクルーシブオアなので、その出力側の信号は、図４（１０）のようなパルス信号として出力される。
【００３０】
図４（１０）のパルス信号は丁度同図（１）の信号と、また図４（８）のパルス信号は丁度同図（２）の信号と同じ状態に復調される。
【００３１】
これらの信号は、図３のＤ／Ａ変換部６のローパスフィルタにより、上記各１ビットデジタル信号がアナログ信号に変換され、元と同じアナログ波形がＯＵＴ１（左）とＯＵＴ２（右）とから取り出されることになる。
【００３２】
以上のように、本実施例構成では、１ビットＡ／Ｄ変換部１Ｌ及び１Ｒにより、電子楽器などから入力された２つのアナログ楽音信号は各々１ビットデジタル信号に変換され、重み付け部２Ｌ及び２Ｒによりこれらの各１ビットデジタル信号は重み付け加算されて、出力部３により出力されることになると共に、受信部４により入力された重み付け加算信号は、分離部５により各１ビットデジタル信号に分離変換され、さらにＤ／Ａ変換部６により、アナログ信号に復調されることになる。その場合、以上のような信号状態で送受信を行っているため、波高値のみ閾値電圧を基準に見ていれば良く、時間を見る必要はなくなるため、送受信装置間で同期をとる左右の同期クロック信号やデータラッチのためのビットクロック信号のやりとりが必要なくなる。従って、複数のアナログ楽音信号を１本の伝送線で送受信できるようになる。それと共に、上記装置の各回路は安価な部品で構成できるだけでなく、部品点数が少ないため、簡単な回路構成で済む。さらに分離部５により復調する際に、任意の閾値を用いてその閾値を境に変換しているため、外来ノイズによる影響を除去することができる。
【００３３】
また以上の構成は、ＬとＲの入出力であるが、これに限られず、３以上の信号についても適用できることは言うまでもない。さらに、逆方向に同様な装置構成を用いれば、逆方向の送受信も可能である。
【００３４】
さらに、本実施例構成では、音楽演奏学習用の送受信装置構成として用いたが、語学練習用に、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、各学習者が先生に音声を送ったり、両間で会話をする場合に用いられる集団学習装置の構成としても適用可能である。上記図１及び図３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、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。
【００３５】
尚、本発明の楽音信号送信装置及び楽音信号受信装置は、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。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の楽音信号送信装置及び楽音信号受信装置は、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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の本発明に係る楽音信号送信装置の回路概要図である。
【図２】パルス幅変調の状態を説明する説明図である。
【図３】第３の発明に係る楽音信号受信装置の回路概要図である。
【図４】図１及び図３各部におけるパルス信号の状態を示す信号説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１Ｌ、１Ｒ      １ビットＡ／Ｄ変換部
２Ｌ、２Ｒ      重み付け部
３              出力部
４              受信部
５              分離部
６              Ｄ／Ａ変換部
５０ａ〜５０ｄ、６０ａ〜６０ｄ  抵抗
５２ａ〜５２ｃ    コンパレータ
５４ａ〜５４ｄ    イクルーシブオア素子
６２ａ〜６２ｄ    コンデンサ
【図１】
2010226407.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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