(57)【要約】【課題】  Ｉ２Ｓ信号をパルストランスを使用して絶縁すること。【解決手段】  オーディオ信号が無音（振幅値が０）である場合に、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡは、「００００００００・・・」と「０」が続き、直流信号となってしまう。しかし、変調部２で変調された第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’は、ＢＣＬＫ信号が「０」と「１」とを繰り返す間に、「１」および「０」が順番に含まれ、かつ、「０」および「１」が順番に含まれることになる。第１のオーディオ信号ＤＡＴＡが「１１１１１１・・・」と「１」が続いても、同様である。従って、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’は交流信号と見なすことが可能となり、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’を、パルストランス３を使用して絶縁することができる。【選択図】図２
2014116764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオデータをワード単位で交互にシリアルに配列してなる配列データと、前記配列データのビットデータを識別するためのビットクロックと、を少なくとも含んで構成される第１のデジタルオーディオ信号が入力される入力手段と、
前記第１のデジタルオーディオ信号の前記配列データから、
前記配列データが一方のレベルの場合に、前記ビットクロックの一方のレベルの期間に前記配列データの他方のレベルおよび一方のレベルを順番に含み、かつ、前記ビットクロックの他方のレベルの期間に前記配列データの前記一方のレベルおよび前記他方のレベルを順番に含み、さらに、
前記配列データが前記他方のレベルの場合に、前記ビットクロックの前記一方のレベルの期間に前記配列データの前記一方のレベルおよび前記他方のレベルを順番に含み、かつ、前記ビットクロックの前記他方のレベルの期間に前記配列データの前記他方のレベルおよび前記一方のレベルを順番に含む前記配列データを少なくとも含む第２のオーディオ信号を生成する変調手段と、
前記変調手段からの前記第２のオーディオ信号を後段回路に供給するパルストランスと、
を備える、オーディオ信号伝送装置。
【請求項２】
前記変調手段が、前記ビットクロックを逓倍して４倍ビットクロックを生成する逓倍手段を含み、前記４倍ビットクロックにしたがって、前記配列データの前記一方のレベルから前記他方のレベルへ順番に切り換えて、あるいは、前記配列データの前記他方のレベルから前記一方のレベルへ順番に切り換えて、前記配列データを少なくとも含む前記第２のオーディオ信号を生成する、
請求項１に記載のオーディオ信号伝送装置。
【請求項３】
前記パルストランスから供給される前記第２のオーディオ信号から、前記第１のデジタルオーディオ信号の配列データと一致する配列データを生成する復調手段をさらに備える、
請求項１または２に記載のオーディオ信号伝送装置。
【請求項４】
前記復調手段が、前記第２のオーディオ信号および前記ビットクロックから前記第１のデジタルオーディオ信号の前記配列データと一致する配列データを生成するフリップフロップ回路手段を含む、
請求項３に記載のオーディオ信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオデータをワード単位で交互にシリアルに配列してなる配列データと、前記配列データのワードデータを識別するためのワードクロックと、前記配列データのビットデータを識別するためのビットクロックとで構成されるデジタルオーディオ信号を伝送するオーディオ信号伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ装置において、デジタルオーディオ信号をデジタルインターフェースからＤＡＣ（デジタル−アナログ変換器）に伝送する際のフォーマットとして、Ｉ２Ｓといったシリアルデータフォーマットが存在する。
【０００３】
図４は、Ｉ２Ｓのデジタルオーディオ信号を示す図である。Ｉ２Ｓのデジタルオーディオ信号は、ＬチャンネルのオーディオデータとＲチャンネルのオーディオデータとを混合したオーディオデータＤＡＴＡ（以下、ＤＡＴＡ信号という。）と、このＤＡＴＡ信号のワードデータを識別するためのワードクロックＬＲＣＫ（以下、ＬＲＣＫ信号という。）と、オーディオデータＤＡＴＡのビットデータを識別するためのビットクロックＢＣＬＫ（以下、ＢＣＬＫ信号という。）とで構成されている。
【０００４】
より具体的には、ＤＡＴＡ信号は、同一のサンプリング位置のＬチャンネルのデータＤＬｉとＲチャンネルのデータＤＲｉとをペアにし、各ペアをサンプリング順に配列したシリアルのデータ（ＤＬ１／ＤＲ１、ＤＬ２／ＤＲ２、…ＤＬｍ／ＤＲｍ）である。なお、データＤＬｉ、ＤＲｉは、それぞれｎビットデータで構成され、このｎビットデータが１ワードデータに相当する。
【０００５】
ＬＲＣＫ信号は、ＤＡＴＡ信号の１ワードデータＤＬｉ／ＤＲｉを１周期とするクロックであり、図４では、ＬＲＣＫ信号のハイレベルの期間がＤＡＴＡ信号のＬチャンネルのワードデータＤＬｉに同期し、ＬＲＣＫ信号のローレベルの期間がＤＡＴＡ信号のＲチャンネルのワードデータＤＲｉに同期している。ＢＣＬＫ信号は、ＤＡＴＡ信号のビットデータに同期したクロックである。
【０００６】
ここで、デジタルインターフェースとＤＡＣとの間を絶縁することを考える。通常は高速フォトカプラ等の素子が使用される。しかしながら、フォトカプラは、特殊なデバイスであり入手性に難があり、高価である。そこで、安価な絶縁素子として、パルストランスを使用することが考えられる。ＬＲＣＫ信号や、ＢＣＬＫ信号は、オフセットを有する交流信号と見なすことができるので、パルストランスによって絶縁することが可能である。しかしながら、ＤＡＴＡ信号は、例えば、オーディオ信号が無音である場合、各ビットデータが全て０になってしまうので、交流信号ではなく、直流信号となってしまう。その結果、ＤＡＴＡ信号については、パルストランスで絶縁することができない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−３０３０９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、オーディオデータをワード単位で交互にシリアルに配列してなる配列データと、前記配列データのワードデータを識別するためのワードクロックと、前記配列データのビットデータを識別するためのビットクロックとで構成されるデジタルオーディオ信号をパルストランスによって絶縁することができるオーディオ信号伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によるオーディオ信号伝送装置は、オーディオデータをワード単位で交互にシリアルに配列してなる配列データと、前記配列データのビットデータを識別するためのビットクロックと、を少なくとも含んで構成される第１のデジタルオーディオ信号が入力される入力手段と、前記第１のデジタルオーディオ信号の前記配列データから、前記配列データが一方のレベルの場合に、前記ビットクロックの一方のレベルの期間に前記配列データの他方のレベルおよび一方のレベルを順番に含み、かつ、前記ビットクロックの他方のレベルの期間に前記配列データの一方のレベルおよび他方のレベルを順番に含み、さらに、前記配列データが他方のレベルの場合に、前記ビットクロックの一方のレベルの期間に前記配列データの一方のレベルおよび他方のレベルを順番に含み、かつ、前記ビットクロックの他方のレベルの期間に前記配列データの他方のレベルおよび一方のレベルを順番に含む配列データを少なくとも含む第２のオーディオ信号を生成する変調手段と、前記変調手段からの前記第２のオーディオ信号を後段回路に供給するパルストランスと、を備える。
【００１０】
第２のオーディオ信号は、第１のデジタルオーディオ信号の配列データが一方のレベルの場合に、ビットクロックの一方のレベルの期間に配列データの他方のレベルおよび一方のレベルを順番に含み、かつ、ビットクロックの他方のレベルの期間に配列データの一方のレベルおよび他方のレベルを順番に含む。また、第１のデジタルオーディオ信号の配列データが他方のレベルの場合に、ビットクロックの一方のレベルの期間に配列データの一方のレベルおよび他方のレベルを順番に含み、かつ、ビットクロックの他方のレベルの期間に配列データの他方のレベルおよび一方のレベルを順番に含む。なお、上記の通り、ビットクロックは、第１のデジタルオーディオ信号の配列データを識別するために、１つの配列データの間に少なくとも、一方のレベルの期間と、他方のレベルの期間と、を含むことになる。
【００１１】
ここで、オーディオ信号が無音（振幅値が０）である場合に、第１のオーディオデータは、「００００００００・・・」と「０」が続き、直流信号となってしまう。しかし、第２のオーディオ信号は、例えば、第１のオーディオデータが「０」であれば、ビットクロックが「０」の期間に「１」および「０」を順番に含み、かつ、その次のビットクロックが「１」の期間に「０」および「１」を順番に含むように変調される。同様に、第２のオーディオ信号は、第１のオーディオデータが「１」であれば、ビットクロックが「０」の期間に「０」および「１」を順番に含み、かつ、ビットクロックが「１」の期間に「１」および「０」を順番に含むように変調される。
【００１２】
その結果、オーディオ信号が無音（振幅値が０）である場合に、第１のオーディオデータが「００００００００・・・」と「０」が続いても、第２のオーディオ信号では、ビットクロックが「０」と「１」とを繰り返す間に、「１」および「０」が順番に含まれ、かつ、「０」および「１」が順番に含まれることになる。第１のオーディオデータが「１１１１１１・・・」と「１」が続いても、同様である。従って、第２のオーディオ信号は交流信号と見なすことが可能となり、第２のオーディオ信号を、パルストランスを使用して絶縁することができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によるオーディオ信号伝送装置は、変調手段が、ビットクロックを逓倍して４倍ビットクロックを生成する逓倍手段を含み、４倍ビットクロックにしたがって、配列データの一方のレベルから他方のレベルへ順番に切り換えて、あるいは、配列データの他方のレベルから一方のレベルへ順番に切り換えて、配列データを少なくとも含む第２のオーディオ信号を生成する。
【００１４】
変調手段の逓倍手段は、ビットクロックを逓倍して４倍ビットクロックを生成するので、第２のオーディオ信号は、第１のオーディオ信号の期間に、４倍ビットクロックに基づく少なくとも「１００１」または「０１１０」というオーディオデータを含むことになる。
【００１５】
上記の通り、オーディオ信号が無音（振幅値が０）である場合に、第１のオーディオデータは、「００００００００・・・」と「０」が続き、直流信号となってしまう。しかし、第２のオーディオ信号は、第１のオーディオデータ「０」に対応して必ず「１００１」というオーディオデータとなるので、その結果、第２のオーディオ信号は交流信号と見なすことが可能となる。第１のオーディオデータが「１１１１１１・・・」と「１」が続いても、同様である。従って、第２のオーディオ信号を、パルストランスを使用して絶縁することができる。
【００１６】
好ましい実施形態においては、オーディオ信号伝送装置は、前記パルストランスから供給される前記第２のオーディオ信号から、前記第１のデジタルオーディオ信号の配列データと一致する配列データを生成する復調手段をさらに備える。
【００１７】
したがって、パルストランスを通した後の第２のオーディオ信号から、元の第１のデジタルオーディオ信号の配列データと一致する配列データを生成して、後段に供給することができる。
【００１８】
好ましい実施形態においては、オーディオ信号伝送装置は、前記復調手段が、前記第２のオーディオ信号および前記ビットクロックから第１のデジタルオーディオ信号の前記配列データと一致する配列データを生成するフリップフロップ回路手段を含む。
【００１９】
この場合、復調手段のフリップフロップ回路が、変調された第２のオーディオ信号とビットクロックから第１のオーディオ信号に変換する（復調する）ので、復調手段がビットクロックをさらに逓倍する逓倍回路を備える必要が無い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上記構成を有することにより、オーディオデータの配列データと、配列データのビットデータを識別するためのビットクロックのみを用いてデジタルオーディオ信号をパルストランスによって絶縁することができるオーディオ信号伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるオーディオ信号伝送装置１を示すブロック図である。
【図２】第１のオーディオ信号と、第２のオーディオ信号とを示す模式図である。
【図３】オーディオ信号伝送装置１における復調部４のＤフリップフロップ回路を説明する図である。
【図４】第１のデジタルオーディオ信号（Ｉ２Ｓフォーマット）を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図１は、本発明の好ましい実施形態によるオーディオ信号伝送装置１を示すブロック図である。
【００２３】
オーディオ信号伝送装置１には、Ｉ２Ｓといったシリアルデータフォーマットの第１のデジタルオーディオ信号が入力される。
【００２４】
図４は、Ｉ２Ｓのデジタルオーディオ信号を示す図である。Ｉ２Ｓのデジタルオーディオ信号は、ＬチャンネルのオーディオデータとＲチャンネルのオーディオデータとを混合したオーディオデータＤＡＴＡ（以下、ＤＡＴＡ信号という。）と、このＤＡＴＡ信号のワードデータを識別するためのワードクロックＬＲＣＫ（以下、ＬＲＣＫ信号という。）と、オーディオデータＤＡＴＡのビットデータを識別するためのビットクロックＢＣＬＫ（以下、ＢＣＬＫ信号という。）とで構成されている。
【００２５】
より具体的には、ＤＡＴＡ信号は、同一のサンプリング位置のＬチャンネルのデータＤＬｉとＲチャンネルのデータＤＲｉとをペアにし、各ペアをサンプリング順に配列したシリアルのデータ（ＤＬ１／ＤＲ１、ＤＬ２／ＤＲ２、…ＤＬｍ／ＤＲｍ）である。なお、データＤＬｉ、ＤＲｉは、それぞれｎビットデータで構成され、このｎビットデータが１ワードデータに相当する。
【００２６】
ＬＲＣＫ信号は、ＤＡＴＡ信号の１ワードデータＤＬｉ／ＤＲｉを１周期とするクロックであり、図４では、ＬＲＣＫ信号のハイレベルの期間がＤＡＴＡ信号のＬチャンネルのワードデータＤＬｉに同期し、ＬＲＣＫ信号のローレベルの期間がＤＡＴＡ信号のＲチャンネルのワードデータＤＲｉに同期している。ＢＣＬＫ信号は、ＤＡＴＡ信号のビットデータに同期したクロックである。
【００２７】
図１に示すように、オーディオ信号伝送装置１は、変調部２と、パルストランス３と、復調部４と、ＤＡＣ５とを概略備えている。復調部４およびＤＡＣ５は後段回路を構成する。
【００２８】
変調部２は、第１のデジタルオーディオ信号のＤＡＴＡ信号、ＢＣＬＫ信号、ＬＲＣＫ信号が供給される。変調部２は、ＢＣＬＫ信号を逓倍してビットクロックの４倍の周波数の４倍ＢＣＬＫ信号を生成する（図示しない）逓倍回路を含む。変調部２は、第１のデジタルオーディオ信号のＤＡＴＡ信号から、ＢＣＬＫ信号および４倍ＢＣＬＫ信号を使用して、変調された第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’を生成する。
【００２９】
図２は、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡと、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’とを示す模式図である。図２（ａ）および図２（ｂ）は、ＢＣＬＫ信号に１周期に対応する第１のオーディオ信号ＤＡＴＡが、それぞれ「０」と「１」の場合である。第１のオーディオ信号ＤＡＴＡは、ＢＣＬＫ信号の立ち上がりにおいて、それぞれ「０」と「１」の値になっている。また、図２の例では、ＢＣＬＫ信号の１周期の間に４周期を含む４倍ＢＣＬＫ信号を、点線で記載している。したがって、変調部２は、４倍ＢＣＬＫ信号に基づいて、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡから第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’を生成することができる。
【００３０】
第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’は、第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡが一方のレベル「０」の場合には、図２（ａ）に示すように、ＢＣＬＫ信号の一方のレベル「０」の期間に第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡの他方のレベル「１」および一方のレベル「０」を順番に含み、かつ、ＢＣＬＫ信号の他方のレベル「１」の期間に第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡの一方のレベル「０」および他方のレベル「１」を順番に含むように変調される。すなわち、第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡが、「００・・・」である場合、ＬチャンネルのデータＤＬｉの補数は、「１００１１００１・・・・・・」となる。
【００３１】
また、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’は、第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡが他方のレベル「１」の場合には、図２（ｂ）に示すように、ＢＣＬＫ信号の他方のレベル「１」の期間に第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡの一方のレベル「０」および他方のレベル「１」を順番に含み、かつ、ＢＣＬＫ信号の一方のレベル「０」の期間に第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡの他方のレベル「１」および一方のレベル「０」を順番に含むように変調される。すなわち、第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡが、「１１・・・」である場合、ＬチャンネルのデータＤＬｉの補数は、「０１１００１１０・・・・・・」となる。
【００３２】
パルストランス３は、絶縁素子である。パルストランス３は、第１のデジタルオーディオ信号のうちのＬＲＣＫ信号およびＢＣＬＫ信号が供給され、ＬＲＣＫ信号およびＢＣＬＫ信号を後段回路である復調部４およびＤＡＣ５に供給する。また、パルストランス３は、変調部２から、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’が供給され、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’を後段回路である復調部４に供給する。
【００３３】
復調部４は、パルストランス３から、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’が供給される。復調部４は、また、パルストランス３から、ＢＣＬＫ信号やＬＲＣＫ信号が供給される。復調部４は、供給された２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’から、ＢＣＬＫ信号を使用して、図２および図４に示す第１のデジタルオーディオ信号のうちのＤＡＴＡ信号を生成する。生成した第１のデジタルオーディオ信号のＤＡＴＡ信号が、ＤＡＣ５に供給される。
【００３４】
図３は、復調部４が含むＤフリップフロップ回路を説明する図である。より具体的には、図３（ａ）に示すＤフリップフロップ回路は、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’およびＢＣＬＫ信号を使用して、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡと一致するオーディオ信号ＤＡＴＡを出力する。なお、図３（ｂ）は、Ｄフリップフロップ回路の特性表である。Ｄフリップフロップ回路は、ＢＣＬＫ信号の立ち上がりエッジで第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’の値が、図示する端子Ｑへの出力として保持される。したがって、図２および図３から明らかなように、復調部４は、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’およびＢＣＬＫ信号を使用して、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡと一致するオーディオ信号ＤＡＴＡを出力することができる。
【００３５】
復調部４がＤフリップフロップ回路を含む場合には、復調部４がＢＣＬＫ信号をさらに逓倍する逓倍回路を備える必要が無いという利点がある。もちろん、Ｄフリップフロップ回路は、他の論理回路の組み合わせで構成しても良い。復調部４は、パルストランス３から供給される第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’を、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡと一致するオーディオ信号ＤＡＴＡを出力するものであれば、他の構成によってもよい。
【００３６】
ＤＡＣ５は、パルストランス３から、第１のデジタルオーディオ信号のうちのＬＲＣＫ信号およびＢＣＬＫ信号が供給される。ＤＡＣ５は、復調部４から、第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡに一致するデジタルオーディオ信号が供給される。ＤＡＣ５は、供給された第１のデジタルオーディオ信号ＤＡＴＡを、ＬＲＣＫ信号およびＢＣＬＫ信号を使用してアナログオーディオ信号（Ｌチャンネルのアナログオーディオ信号およびＲチャンネルのアナログオーディオ信号）に変換し、さらに後段（例えば、増幅回路など）に供給する。
【００３７】
オーディオ信号伝送装置１の作用効果を説明する。
上記の通り、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’は、例えば、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡが「０」であれば、ＢＣＬＫ信号が「０」の期間に「１」および「０」を順番に含み、かつ、その次のＢＣＬＫ信号が「１」の期間に「０」および「１」を順番に含むように変調される。同様に、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’は、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡが「１」であれば、ＢＣＬＫ信号が「０」の期間に「０」および「１」を順番に含み、かつ、ＢＣＬＫ信号が「１」の期間に「１」および「０」を順番に含むように変調される。
【００３８】
ここで、オーディオ信号が無音（振幅値が０）である場合に、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡは、「００００００００・・・」と「０」が続き、直流信号となってしまう。しかし、変調部２で変調された第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’は、ＢＣＬＫ信号が「０」と「１」とを繰り返す間に、「１」および「０」が順番に含まれ、かつ、「０」および「１」が順番に含まれることになる。第１のオーディオ信号ＤＡＴＡが「１１１１１１・・・」と「１」が続いても、同様である。従って、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’は交流信号と見なすことが可能となり、第２のオーディオ信号ＤＡＴＡ’を、パルストランス３を使用して絶縁することができる。
【００３９】
なお、上記各実施形態において、、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡのＬチャンネルは、ブルーレイディスク等に採用される、フロントＬチャンネル、サラウンドＬチャンネル、サラウンドバックＬチャンネル、フロントハイＬチャンネル、フロントワイドＬチャンネル等の意味を包含する。同様に、Ｒチャンネルは、ブルーレイディスク等に採用される、フロントＲチャンネル、サラウンドＲチャンネル、サラウンドバックＲチャンネル、フロントハイＲチャンネル、フロントワイドＲチャンネル等の意味を包含する。もちろん、第１のオーディオ信号ＤＡＴＡは、モノラル音声に対応するモノラル信号のデータ、あるいは、サラウンド音声に対応するセンターチャンネル信号のデータ、またはサブウーファチャンネル信号のデータであってもよい。
【００４０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、オーディオ装置におけるデジタルオーディオ信号伝送装置に好適に採用され得る。
【符号の説明】
【００４２】
１              オーディオ信号伝送装置
２              変調部
３              パルストランス
４              復調部
５              ＤＡＣ
【図１】
2014116764.tif 000003
【図２】
2014116764.tif 000004
【図３】
2014116764.tif 000005
【図４】
2014116764.tif 000006