(57)【要約】家庭内で使用される家庭用電子デバイスに関するデジタルメディア音声通信及び制御システム（１０）は複数の音声デバイスを有し、その少なくとも１つのデバイスには他のデバイスとデジタルメディア音声データや制御データを通信するデバイス・インタフェース・モジュールを有している。家庭内には多数のネットワーク・インタフェースがあり、家庭用電子デバイスがそれに繋がれている。汎用データリンクはデバイス・インタフェース・モジュールのそれぞれに動作自在に接続される。デバイス・インタフェース・モジュールおよび汎用データリンクは、システム内で相互に接続して機能し、デジタルメディア音声データと制御データの全二重通信をデバイス間で提供する。
2005532751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ・ネットワークと、
該データ・ネットワークに接続される複数のデータ・ネットワーク・コンセントと、
該データ・ネットワーク・コンセントの１つに接続されるネットワーク入力コネクタ、インターネット・コネクタ、並びに前記ネットワーク入力コネクタおよび前記インターネット・コネクタに接続されるゲートウェイ・デバイス・ネットワーク／インターネット・インタフェース・モジュールを含むゲートウェイ・デバイスと、
を備える家庭用電子デバイス通信および制御システム。
【請求項２】
前記ゲートウェイ・デバイスが、
電話システム・インタフェースと、
該電話システム・インタフェースおよび前記ネットワーク入力インタフェースに接続されるゲートウェイ・デバイス・ネットワーク／電話インタフェース・モジュールと、
をさらに含む請求項１に記載の通信および制御システム。
【請求項３】
前記ゲートウェイ・デバイスが、
電力入力インタフェースと、
該電力入力インタフェースに接続されるＸ−１０制御モジュールと、
該Ｘ−１０制御モジュールおよび前記ネットワーク入力インタフェースに接続されるネットワーク／Ｘ−１０デバイス・インタフェース・モジュールと、
をさらに含む請求項１に記載の通信および制御システム。
【請求項４】
電力ネットワークと、該電力ネットワークに接続される複数の電力ネットワーク・コンセントとをさらに備え、
前記電力入力インタフェースが前記電力ネットワーク・コンセントの１つに接続されている請求項３に記載の通信および制御システム。
【請求項５】
前記ゲートウェイ・デバイスが、
無線インタフェースと、
該無線インタフェースおよび前記ネットワーク入力インタフェースに接続されるネットワーク／無線デバイス・インタフェース・モジュールと、
をさらに含む請求項１に記載の通信および制御システム。
【請求項６】
前記ゲートウェイ・デバイスが、
コンピュータ・システム・インタフェースと、
該コンピュータ・システム・インタフェースおよび前記ネットワーク入力インタフェースに接続されるネットワーク／コンピュータ・システム・インタフェース・モジュールと、
をさらに含む請求項１に記載の通信および制御システム。
【請求項７】
前記ゲートウェイ・デバイスが、アップグレード可能なユーザー・インタフェース・モジュールおよびアップグレード可能なファイアウォール・モジュールをさらに含む請求項１に記載の通信および制御システム。
【請求項８】
データ・ネットワークと、
該データ・ネットワークに接続される複数のデータ・ネットワーク・コンセントと、
該データ・ネットワーク・コンセントの１つと接続されるネットワーク入力インタフェースおよび該ネットワーク入力インタフェースに接続されるネットワーク／電子デバイス・インタフェース・モジュールを含む家庭用電子デバイスと、
を備える家庭用電子デバイス通信および制御システム。
【請求項９】
前記家庭用電子デバイスが、前記ネットワーク／電子デバイス・インタフェース・モジュールに接続されるネットワーク出力インタフェースをさらに含む請求項８に記載の通信および制御システム。
【請求項１０】
前記家庭用電子デバイスが、前記ネットワーク入力インタフェースに接続されるネットワーク・ステータス・モジュールをさらに含む請求項９に記載の通信および制御システム。
【請求項１１】
前記家庭用電子デバイスが、
電力入力インタフェースと、
電力出力インタフェースと、
該電力入力インタフェースに接続される電力監視／制御モジュールと、
をさらに含む請求項８に記載の通信および制御システム。
【請求項１２】
前記家庭用電子デバイスが、前記電力入力インタフェースに接続される電力ステータス・モジュールをさらに含む請求項１１に記載の通信および制御システム。
【請求項１３】
前記家庭用電子デバイスが、前記ネットワーク／電子デバイス・インタフェース・モジュールに接続されるデバイス性能モジュールをさらに含む請求項８に記載の通信および制御システム。
【請求項１４】
前記家庭用電子デバイスが、前記ネットワーク／電子デバイス・インタフェース・モジュールに接続されるデータソースをさらに含む請求項８に記載の通信および制御システム。
【請求項１５】
前記家庭用電子デバイスが、前記ネットワーク／電子デバイス・インタフェース・モジュールに接続される音声出力デバイスをさらに含む請求項８に記載の通信および制御システム。
【請求項１６】
前記ネットワーク／電子デバイス・インタフェース・モジュールが、ＭａＧＩＣネットワーク／電子デバイス・インタフェース・モジュールを含む請求項８に記載の通信および制御システム。
【請求項１７】
データ・ネットワークと、
該データ・ネットワークに接続される複数のデータ・ネットワーク・コンセントと、
該データ・ネットワーク・コンセントの１つと接続されるネットワーク入力インタフェース、レガシー・デバイス・インタフェース、並びに前記ネットワーク入力インタフェースおよび前記レガシー・デバイス・インタフェースに接続されるネットワーク／ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュール、を含むレガシー・ブリッジ・デバイスと、
を備える家庭用電子デバイス通信および制御システム。
【請求項１８】
前記レガシー・デバイス・インタフェースが赤外線レガシー・デバイス・インタフェースを含み、前記ネットワーク／ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールがネットワーク／赤外線ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールを含む、請求項１７に記載の通信および制御システム。
【請求項１９】
前記ネットワーク／赤外線ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールに接続される赤外線レガシー・デバイス・データベース・モジュールをさらに含む請求項１８に記載の通信および制御システム。
【請求項２０】
前記レガシー・デバイス・インタフェースがレガシー・スピーカー・インタフェースを含む請求項１８に記載の通信および制御システム。
【請求項２１】
前記レガシー・スピーカー・インタフェースがスピーカー・アンプ・モジュールを含む請求項２０に記載の通信および制御システム。
【請求項２２】
前記レガシー・デバイス・インタフェースがレガシー受信機インタフェースを含み、前記ネットワーク／ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールがネットワーク／レガシー受信機インタフェース・モジュールを含む請求項１７に記載の通信および制御システム。
【請求項２３】
前記レガシー・デバイス・インタフェースがレガシーＤＶＤプレーヤー・インタフェースを含み、前記ネットワーク／ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールがネットワーク／レガシーＤＶＤプレーヤー・インタフェース・モジュールを含む、請求項１７に記載の通信および制御システム。
【請求項２４】
前記レガシー・デバイス・インタフェースがレガシー・プラズマ画面インタフェースを含み、前記ネットワーク／ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールがネットワーク／レガシー・プラズマ画面インタフェース・モジュールを含む請求項１７に記載の通信および制御システム。
【請求項２５】
前記レガシー・デバイス・インタフェースがレガシー無線インタフェースを含み、前記ネットワーク／ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールがネットワーク／無線デバイス・インタフェース・モジュールを含む請求項１７に記載の通信および制御システム。
【請求項２６】
前記ブリッジ・デバイスが前記ネットワーク／ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールに接続されるデバイス性能モジュールをさらに含む請求項１７に記載の通信および制御システム。
【請求項２７】
前記ネットワーク／ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールがリアルタイムデータ伝送プロトコル・モジュールを含む請求項１７に記載の通信および制御システム。
【請求項２８】
前記ネットワーク／ブリッジ・デバイス・インタフェース・モジュールがリアルタイム、双方向、固定長、データ伝送プロトコル・モジュールを含む請求項１７に記載の通信および制御システム。
【請求項２９】
データ・ネットワークと、
該基幹データ・ネットワークに接続される複数のデータ・ネットワーク・コンセントと、
該データ・ネットワーク・コンセントの１つに接続されるネットワーク入力インタフェース、無線インタフェース、並びに前記ネットワーク入力インタフェースおよび前記無線インタフェースと接続されるネットワーク／無線デバイス・インタフェース・モジュール、を含む無線ネットワーク・アクセス・デバイスと、
無線家庭用電子デバイス・リモコンと、
を備える家庭用電子デバイス通信および制御システム。
【請求項３０】
前記無線ネットワーク・アクセス・デバイスが、前記ネットワーク／無線デバイス・インタフェース・モジュールに接続されるデバイス性能モジュールをさらに含む請求項２９に記載の通信および制御システム。
【請求項３１】
前記無線ネットワーク・アクセス・デバイスが、前記ネットワーク／無線デバイス・インタフェース・モジュールに接続されるネットワーク出力インタフェースをさらに含む請求項２９に記載の通信および制御システム。
【請求項３２】
前記ネットワーク／無線デバイス・インタフェース・モジュールが、固定ネットワーク・サンプルレート・データ伝送プロトコル・モジュールを含む請求項２９に記載の通信および制御システム。
【請求項３３】
データ・ネットワークに接続されるように構成されるデータ・ネットワーク・アクセス・ポートと、
インターネットに接続されるように構成されるインターネット・アクセス・ポートと、
前記データ・ネットワーク・アクセス・ポートおよび前記インターネット・アクセス・ポートに接続され、前記インターネットから受信されるデジタル・データを前記データ・ネットワークにリアルタイムで送信し、前記データ・ネットワークから受信されるデジタル・データを前記インターネットにリアルタイムで送信するよう構成されるリアルタイム、デジタル・データ通信モジュールと、
を備えるゲートウェイ・ネットワーク・デバイス。
【請求項３４】
前記通信モジュールが固定ネットワークサンプルレートを使用してデジタル・データを送信および受信する請求項３３に記載のネットワーク・デバイス。
【請求項３５】
前記デジタル・データ通信モジュールがＭａＧＩＣデジタル・データ通信プロトコルを使用してデジタル・データを送信および受信するように構成される請求項３３に記載のネットワーク・デバイス。
【請求項３６】
前記デジタル・データ通信モジュールに接続され、電話システムに接続されるよう構成される電話システム・アクセス・ポートをさらに備え、
前記デジタル・データ通信モジュールが前記電話システムからアナログ電話信号を受信し、該受信されるアナログ電話信号をデジタル受信電話信号に変換し、そして該デジタル受信電話信号を前記データ・ネットワークへ送信するよう構成され、
前記デジタル・データ通信モジュールが、前記データ・ネットワークからデジタルネットワーク電話信号を受信し、該デジタルネットワーク電話信号をアナログネットワーク電話信号に変換し、そして該アナログネットワーク電話信号を前記電話システムに送信するよう構成される請求項３３に記載のネットワーク・デバイス。
【請求項３７】
電力ネットワークに接続されるように構成される電力ネットワーク・アクセス・ポートと、
該電力ネットワーク・アクセス・ポートおよび前記デジタル・データ通信モジュールに接続されるＸ−１０制御システムと、をさらに備え、
前記デジタル・データ通信モジュールが前記データ・ネットワークからデジタルＸ−１０制御信号を受信し、該受信されるデジタルＸ−１０制御信号を前記Ｘ−１０制御システムと互換性のあるフォーマットに変換し、そして該フォーマット済みＸ−１０制御信号をＸ−１０制御システムへ送信するよう構成され、
前記Ｘ−１０制御システムが電力入力コネクタを使用して前記フォーマット済みＸ−１０制御信号を前記電力ネットワークに出力するよう構成される請求項３３記載のネットワーク・デバイス。
【請求項３８】
前記デジタル・データ通信モジュールに接続されており、無線デバイスと接続されるように構成される無線入力ポートをさらに備え、
前記デジタル・データ通信モジュールが前記無線デバイスから無線信号を受信し、該無線信号を前記データ・ネットワークと互換性のあるネットワーク・フォーマット済み信号に変換し、そして該ネットワーク・フォーマット済み信号を前記データ・ネットワークに送信するよう構成され、
前記デジタル・データ通信モジュールが前記データ・ネットワークからネットワーク・フォーマット済み信号を受信し、該ネットワーク・フォーマット済み信号を前記無線デバイスと互換性のある無線フォーマット済み信号に変換し、そして該無線フォーマット済み信号を前記無線デバイスに送信するよう構成される請求項３３に記載のネットワーク・デバイス。
【請求項３９】
前記デジタル・データ通信モジュールに接続され、コンピュータ・システムに接続されるように構成されているコンピュータ入力ポートをさらに備え、
前記デジタル・データ通信モジュールが前記コンピュータ・システムからコンピュータ信号を受信し、該コンピュータ信号を前記データ・ネットワークと互換性のあるネットワーク・フォーマット済み信号に変換し、そして該ネットワーク・フォーマット済み信号を前記データ・ネットワークに送信するように構成され、
前記デジタル・データ通信モジュールが前記データ・ネットワークからネットワーク・フォーマット済み信号を受信し、該ネットワーク・フォーマット済み信号を前記コンピュータ・システムと互換性のあるコンピュータフォーマット済み信号に変換し、そして該コンピュータフォーマット済み信号を前記コンピュータ・システムに送信するように構成される請求項３３に記載のネットワーク・デバイス。
【請求項４０】
データ・ネットワークに接続されるように構成されているデバイス入力と、
該デバイス入力に接続されており、該デバイス入力を使用してデジタル・データを前記データ・ネットワークと双方向通信するよう構成されている同期のデジタル・データ通信インタフェースと、
該デジタル・データ通信インタフェースに接続されており、デジタル・データを生成し、かつデジタル・データを前記デジタル・データ通信インタフェースに送信するよう構成されるデータソースと、
を備える家庭用電子デバイス。
【請求項４１】
前記データソースがデジタル音声および制御データを生成するよう構成され、前記デジタル・データ通信インタフェースが前記デジタル音声および制御データを前記データ・ネットワークへ通信するよう構成される請求項４０に記載の電子デバイス。
【請求項４２】
前記データソースがデジタル音声、ビデオ、および制御データを生成するよう構成され、前記デジタル・データ通信インタフェースが前記デジタル音声、ビデオ、および制御データを前記データ・ネットワークへ通信するよう構成される請求項４０に記載の電子デバイス。
【請求項４３】
前記デバイス出力に接続され、ネットワーク接続状況の表示を備えるよう構成されるネットワークステータス表示装置をさらに備える請求項４０に記載の電子デバイス。
【請求項４４】
前記デジタル・データ通信インタフェースに接続され、前記電子デバイスに関する性能情報を前記デジタル・データ通信インタフェースに送信するよう構成されるデバイス性能モジュールをさらに備え、
前記デジタル・データ通信インタフェースが前記データ・ネットワークに前記性能情報を送信するよう構成される請求項４０に記載の電子デバイス。
【請求項４５】
データ・ネットワークに接続されるように構成されるデバイス入力と、
該デバイス入力に接続され、前記データ・ネットワークからリアルタイムでデジタル・データを受信するように構成されるリアルタイム、同期、デジタル・データ通信モジュールと、
該通信モジュールに接続され、前記デジタル・データに基づく音声を出力するよう構成される音声出力デバイスと、
を備える家庭用電子デバイス。
【請求項４６】
電力システムに接続されるよう構成される電力入力と、第二の家庭用電子デバイスに接続されるよう構成される電力出力と、をさらに備える請求項４５に記載の電子デバイス。
【請求項４７】
前記電力入力に接続され、前記電子デバイスに流れ込む電力を監視および制御するよう構成される電力制御システムをさらに備える請求項４６に記載の電子デバイス。
【請求項４８】
第二の家庭用電子デバイスにデジタル・データを出力するよう構成されるデバイス出力をさらに備える請求項４６に記載の電子デバイス。
【請求項４９】
データ・ネットワークとネットワーク・データを送受信するよう構成されるネットワーク出力と、
無線デバイスに無線で接続されるよう構成され、該無線デバイスと無線データを送受信するよう構成される無線入力／出力ポートと、
前記ネットワーク入力に接続され、前記データ・ネットワークからネットワーク・データを受信し、該ネットワーク・データを前記無線デバイスと互換性のある無線データに変換し、そして該無線データを前記無線入力／出力ポートを使用して前記無線デバイスに送信するよう構成され、さらに、前記無線デバイスから無線データを受信し、該受信される無線データを無線ネットワーク・データに変換し、そして該無線ネットワーク・データを前記データ・ネットワークへ送信するよう構成される、リアルタイム、同期、双方向のデジタル・データ通信モジュールと、
を備える無線ネットワーク・アクセス・デバイス。
【請求項５０】
データ・ネットワークと接続されるよう構成されるネットワーク入力コネクタと、
レガシー・デバイスと接続されるよう構成されるレガシー・デバイス・インタフェースと、
前記ネットワーク入力コネクタおよび前記レガシー・デバイス・インタフェースに接続され、前記データ・ネットワークからデジタルネットワーク信号を受信し、該デジタルネットワーク信号を前記レガシー・デバイスと互換性のあるレガシー信号に変換し、そして該レガシー信号を前記レガシー・デバイス・インタフェースを使用して前記レガシー・デバイスに出力するよう構成されており、さらに、前記レガシー・デバイスからレガシー信号を受信し、該レガシー信号を前記データ・ネットワークと互換性のあるデジタルネットワーク信号に変換し、そして該デジタルネットワーク信号を前記データ・ネットワークに出力するよう構成されるリアルタイム、同期、双方向のデジタル・データ通信モジュールと、
を備えるレガシー・ブリッジ・デバイス。
【請求項５１】
前記レガシー・デバイス・インタフェースが、既存の受信機と接続されるように構成される既存の受信機コネクタを含む請求項５０に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項５２】
前記レガシー・デバイス・インタフェースが、レガシー・デジタル・データ通信プロトコルに応じてフォーマットされるレガシー・デジタル・データを出力するレガシー・デバイスと接続するよう構成され、
前記デジタル・データ通信モジュールが前記レガシー・デジタル・データをネットワーク・デジタル・データ通信プロトコルと互換性のあるネットワーク・フォーマットに変換するように構成される請求項５０に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項５３】
前記ネットワーク・デジタル・データ通信プロトコルがＭａＧＩＣデジタル・データ通信プロトコルである請求項５２に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項５４】
データ・ネットワークに接続されるように構成されるネットワーク入力コネクタと、
レガシー・デバイスに接続されるよう構成されるレガシー・デバイス・インタフェースと、
前記ネットワーク入力コネクタおよび前記レガシー・デバイス・インタフェースに接続され、前記データ・ネットワークからデジタルネットワーク信号を受信し、該デジタルネットワーク信号を前記レガシー・デバイスと互換性のあるレガシー信号に変換し、そして該レガシー信号を前記レガシー・デバイス・インタフェースを使用して前記レガシー・デバイスに出力するよう構成される、リアルタイム、同期、双方向のデジタル・データ通信モジュールと、
を備えるレガシー・ブリッジ・デバイス。
【請求項５５】
前記レガシー・デバイスがスピーカーである請求項５４に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項５６】
前記レガシー・デバイス・インタフェースが、赤外線レガシー信号を送信および受信するよう構成される赤外線レガシー・デバイス入力／出力ポートである請求項５４に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項５７】
前記通信モジュールに接続され、レガシー・デバイス情報が記録されるよう構成されるレガシー・デバイス・データベース・モジュールをさらに備える請求項５６に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項５８】
データ・ネットワークに接続されるよう構成されるネットワーク入力コネクタと、
レガシー・デバイスに接続されるよう構成されるレガシー・デバイス・インタフェースと、
前記ネットワーク入力コネクタおよび前記レガシー・デバイス・インタフェースに接続され、前記レガシー・デバイスからレガシー信号を受信し、該レガシー信号を前記データ・ネットワークと互換性のあるデジタルネットワーク信号に変換し、そして該デジタルネットワーク信号を前記データ・ネットワークに出力するよう構成される、リアルタイム、同期、双方向のデジタル・データ通信モジュールと、
を備えるレガシー・ブリッジ・デバイス。
【請求項５９】
前記レガシー・デバイスがＣＤプレーヤーである請求項５８に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項６０】
前記レガシー・デバイスがＤＶＤプレーヤーである請求項５８に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項６１】
前記レガシー・デバイス・インタフェースが、レガシー・デジタル・データ通信プロトコルに応じてフォーマットされるレガシー・デジタル・データを出力するレガシー・デバイスに接続されるよう構成され、
前記デジタル・データ通信モジュールが、前記レガシー・デジタル・データをネットワーク・デジタル・データ通信プロトコルと互換性のあるネットワーク・フォーマットに変換するよう構成される請求項５８に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項６２】
前記レガシー・デジタル・データ通信プロトコルがＡＥＳ／ＥＢＵデジタル・データ通信プロトコルである請求項６１に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項６３】
前記レガシー・デジタル・データ通信プロトコルがＳ／ＰＤＩＦデジタル・データ通信プロトコルである請求項６１に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項６４】
前記レガシー・デジタル・データ通信プロトコルがライト・パイプ・デジタル・データ通信プロトコルである請求項６１に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項６５】
前記レガシー・デジタル・データ通信プロトコルがファイヤーワイヤー・デジタル・データ通信プロトコルである請求項６１に記載のブリッジ・デバイス。
【請求項６６】
ａ．１つ以上の壁に据え付けられており、ネットワーク入力およびネットワーク出力インタフェースを少なくともそのいくつかが有し、ネットワークを定義するため、それぞれが動作可能なように、その他のネットワーク・コンセントのそれぞれに相互接続されている、複数のネットワーク・コンセントと、
ｂ．デバイスのそれぞれが、該デバイスの少なくとも１つから、該デバイスの少なくとも他の１つへ、デジタル・データや制御データを通信するためのデバイス・インタフェース・モジュールを含む、複数の家庭用電子デバイスと、
ｃ．前記ネットワーク・コンセントの１つに接続される複数の前記家庭用電子デバイスのそれぞれの内部の、それぞれの前記デバイス・インタフェース・モジュールと、
ｄ．前記ネットワークに動作可能に接続されるゲートウェイ／ルータデバイスと、
ｅ．前記ネットワークに接続される無線ネットワークアクセスポイントと、
ｆ．前記無線アクセスポイントに動作可能に接続されており、前記家庭用電子デバイスの少なくとも１つに制御信号を送信するよう構成される、少なくとも１つのリモコンデバイスと、
を備える家庭用電子デバイスの通信および制御のためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用電子デバイスのための通信及び制御システムに関する。楽器などのソースデバイスとそれが生成する音を制御および再生するのに必要な電子機器との間で、デジタル信号やデータの通信を可能とする出願人の先行システムの機能を拡張するものである。さらに具体的に言うと、本発明は、デバイスを特定および制御するため、データや信号の通信ができるように、汎用ネットワーク上の１つ以上の様々な音声機器と家庭用電子デバイスの相互接続を容易にするシステムおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
音声や他の媒体信号の生成、伝送、増幅および制御、並びにデバイスは、多様であり、しかも急激に変化する相互に関連付けられた技術を必要とする。高い帯域幅のデジタル通信技術および分散システムの開発および実現は、本の出版からテレビ／ビデオ放送に至るすべてのメディア産業に著しく影響を及ぼしている。視覚または聴覚に影響を及ぼす製品、システムおよびサービスは共通の技術や共通の流通機構を活用するよう集中している。このことは、生産される製品の性質に対してだけでなく、販路およびそれら製品の中身の生産方法に対しても甚大な影響を与えている。
【０００３】
現在普及している音声技術やデジタル技術の例として、ＭＰＥＧ−３デジタルミュージックフォーマット、安価に記録可能なＣＤ（たとえば「ミニディスク」）、および高帯域幅インターネットが到来し消費者に受け入れられている。しかしながら、技術主導の製品業界は、実現する多数の技術規格が普及していない。典型的には、新しい技術はその初期段階において複数の規格で始まり、その規格については、多くの場合、その異なる規格の提唱者間で活発に議論、討議がなされる。繁栄する技術産業のほとんどにおいて、歴史的に、単一規格がその業界の構成員によって一般に採用されている。
【０００４】
同様に、音声およびビデオコンテンツのデジタル通信のための広く一般に認められる規格が必要である。ネットワークハードウエア、ソフトウエア、およびノウハウといった相当先から存在するインフラストラクチャと結合されているインターネットおよびそのＴＣＰ／ＩＰプロトコルは圧倒的に認知されているため、デジタル音声／ビデオ通信および制御のための汎用規格は、この周知のＴＣＰ／ＩＰおよびインターネット技術の回りで展開しなければならない。
【０００５】
既存の音声ハードウエア市場の弱点はデジタル電子技術の応用にある。今日の音楽家は、高音質のマルチトラックを自らのコンピュータで記録、加工することができるが、１９５０年代のアナログ回路を備えた機器と接続せざるを得ない。たとえば、ギター楽器業界での当初の課題は、ギターの音をさらに大きくすることであった。その課題を解決することはできたが、その時代の回路では楽器の音を歪めることとなった。時を経て、これらの歪みは所望のトーンとなり、演奏者の間での基準となった。
【０００６】
ギターの演奏家やその他の音楽家は音の改良に非常に関心をもっている。デジタル技術は音楽家が千差万別の音の改良や拡張を作り出すのを可能とする。小さなクラブにおいて、音楽家はペダルボックス、反響効果装置、弦、ギターなどのちゃんとした道具をたいて持っている。彼らは、アンプが本質的に点源のため音の分散がたいてい最適でない所に置かれたエフェクトボックスと旧式アンプのラックを持っている。この音の不正確な配置のため、音声技術者は全体的調和音を聞くことが好きな聴衆だけでなくバンドの残りの者も満足するように、ギター演奏家が音響スペクトル全体と調和するよう絶えず苦慮している。この問題の最新の解決策には、スピーカーの全面にマイクロフォンを位置合わせすること、そしてマイクからの音声と会場音とを調和させることが含まれる。
【０００７】
技術はデジタル音声が進む方向に沿ってある程度の進歩を遂げてきた。例えば、既存の技術のギタープロセッサや単一のギターがいろいろな異なるギターの音、アンプの種類、および反響や遅延などのその他の音の修正を調整することができるデジタル信号処理（ＤＳＰ）を使用するデジタルアンプがある。同じ多岐に渡る音や変化をＤＳＰ技術を使用せずに達成するためには、音楽家は、複数のギター、複数の異なるアンプ、および少なくとも１つ、もしかするとそれ以上の付属の電子装置を購入しなければならないであろう。
【０００８】
すべての既存の楽器は、それが任意の種類の変換器を使用するのであれば、音情報をアナログ信号として出力する。このアナログ信号は出力レベルおよびインピーダンスにおいて変化し、キャパシタンスやその他の環境上の歪みに影響を受けやすく、グラウンドループや他の電子雑音のようなものの影響を受けることがある。そのような形で環境により劣化された後、アナログ信号は、多くの場合ある時点においてデジタル化され、そのデジタル化された信号は雑音成分を含んでいる。既存のデジタル音声技術は見込みがありそうだが、初めから又は信号回路中できるだけ早く、全ての音声信号がデジタル信号であるシステムや手段であれば、音声装置や楽器業界が利益を受けるであろうことは明らかである。
【０００９】
現在、ＡＥＳ／ＥＢＵ、Ｓ／ＰＤＩＦ、ＡＤＡＴ「ライトパイプ」、およびＩＥＥＥ１３９４「ファイヤーワイヤー」を含む複数のデジタル相互接続仕様がある。しかしながら、これらの規格または仕様のどれも、生の音楽演奏特有の要件には物理的に適合しない。加えて、クロッキング、同期およびジッタ／待ち時間管理は、これら既存のデジタルオプションの多くで大きな問題である。
【００１０】
音楽市場のさまざまな部門では、デジタル音声についての実験をしてきた。いくつかの部門ではそれが完全に採用されたが、拡張性のある適切な規格はない。確かにデジタル構成部品は存在するが、それらはスタンドアロンのデジタルデバイスとして機能するよう設計されたものである。同様に、多くの製造メーカーでは製品全体のうちごく一部分だけデジタルとすることを決め、残りの部分との接続には主に既存のアナログＩ／Ｏに依存している。このことは、該当する特定製品の部分的な問題解決にはなるが、相互接続されるデバイスの数が増加するにつれて生じるさらに大きなシステム指向の問題の解決にはほとんどならない。加えて、各「ボックス」内でのアナログ／デジタル変換やデジタル／アナログ変換により引き起こされる小さな音の劣化は、結合して不適な音質を生成する。最終的には、チェーン内のあちこちでデジタル変換する構成部品それぞれを有すことに関連するコスト、電力およびサイズの非効率さは、あらゆる目的にかなうよう、完全にデジタルとすることが望まれる。
【００１１】
基本的ではあるが、重要な部分についての別の問題はライブをする音楽家が、長くて、部分的に修理可能で、設置および使用が簡単な単一ケーブルを必要とする点である。加えて、セットアップが現在の複数ケーブルを用いる方法では多くの場合規模を制御できないため、単一のケーブルに複数の音声チャネルをサポートすることが極めて望ましい。低電流の供給で良いため、デジタル楽器に用いられる能動回路のケーブルを流れる直流電源は、既存の多くの楽器が必要とするバッテリーの使用より好ましいであろう。
【００１２】
既に確立されている技術の流行や傾向に基づいて、高い帯域幅デジタル信号を出す変換器（ピックアップ）を有するデジタルギターが現実のものとなるだろう。この実現は、ノイズ、ときおり生じる不協和音、信号処理後が原因の忠実度の劣化を含め、多くの有害なアナログ技術の側面を取り除くであろう。楽器からデジタル技術を導入することは、信号経路全体およびその信号経路に関連する機器をデジタル式にすることを可能にするであろう。残念なことに、汎用インタフェースおよび通信プロトコルを用いてそれらが互いに通信できデジタル領域で完全に制御されうるように、複数の楽器とそれに関連する音声構成部品を相互接続するために利用可能なシステムは存在しない。
【００１３】
要約すると、技術の劇的な進歩にも関わらず、制作現場や生演奏のいずれに於いてもリアルタイムでハイファイのデジタル音声技術は未だに広がっていない。需要の高まりは、低価格で質の高いリアルタイム音声デバイスの製造に向けた現代ネットワーク技術の適用のための取組みに対しほとんど動機づけとなっていない。単独使用のデジタルシステムはわずかに存在するが、それらは他のデバイスとの接続のため旧来のアナログインタフェースを当てにするものである。より多くの相互接続デバイスへの要求の高まりは、アナログ／デジタル変換やデジタル／アナログ変換が繰り返されることにより、これらシステム内での音質を低下させる結果となっている。加えて、この変換器は性能を必要し、多くの場合、要求されるサイズやパワーが問題となる結果となる。
【００１４】
既存システムの多くは、設置が困難であり、性能の柔軟な変更が困難であり、直感的に使いやすいハードウエアやソフトウエアインタフェースを利用していない。既存のデジタル相互接続における仕様は、生の音声演奏に特有の要求、特に、クロッキング、音程の同期化、およびジッタ／待ち時間の管理の点で満足させるものではない。
【００１５】
このように、異なる業者（楽器、処理装置、アンプ、記録装置や混合装置など）からの音声製品による途切れのない通信を可能とするデジタル相互接続のオープンアーキテクチャーに対する強い要求が音声産業においてある。
【００１６】
音声やデジタルメディアデバイスの制御や通信に関する上述の多くの問題や必要性は、家庭用電化製品の周囲においても同様に存在する。「インテリジェントホーム」は、まだ主に裕福な家庭内で行われているコンセプトであり、多くの場合、高コストで、音量が低く、独自仕様の特注品をわずかに用いた製品を使って、専門の請負業者によって設置されている。絶え間のないかつ急速な技術の進歩とともに、高音量の規格化されたアプリケーションがもうすぐそこまでやって来ている。
【００１７】
今日、特に消費者用の音声／ビデオ構成部品においては、情報が１つのデバイスから他のデバイスへ単一方向で伝送されている。例えば、受信機の電源をつけるためにリモコンの電源コネクタを押しても、そのリモコンは、その受信機が点いたか点かないか、リモコンの範囲内であるか、或いは電源のためのプラグが差し込まれているか、につき関知することはない。それは構成部品の状態には関係なく、「電源オン」の命令を一方向に送るものである。そのリモコンはおそらく、他のデバイスと共に機能するように複雑な処理をしなければ、それと共に機能する１つのデバイスとだけしか機能しないであろう。
【００１８】
最新状況下での各々の受信機は、特別の方法で配置されなければならない６つのスピーカーに１方向に伝送する１２の異なる端末を有している。更に、これらの端末は、本質的に接続されているスピーカーがあるか否かにつき関知することがない受信機に信号を送信する。入力信号はいろいろな構成部品からいろいろな方法（すなわち、異なるコネクタ）でやって来る。この受信機の「バック  プレーン（back plane）」は、複雑で、異なるコネクタを無秩序に配置し、またトポロジー配線である。システムのセッティングには半日もの時間がかかるが、良好な音声システムができる保証はない。
【００１９】
従って、必要なものは、音声とビデオデバイスを相互接続するための改良された汎用システムおよび方法、家庭用電子デバイス、および家庭環境下で通信および制御するための機器である。
【発明の開示】
【００２０】
本発明の主な目的は、コンピュータネットワーク製品用に発明されたデジタル技術を音声機器に適用すること、および長期にわたり信頼でき、部分的に修理可能で、設置が容易で、そして使用が簡単な連結器の開発をすることである。
【００２１】
本発明の別の目的は、高度な音声忠実度を有す複数の音声チャネルをサポートする能力のある音楽用デバイスの連結器、通信システムおよび方法を提供することである。
【００２２】
本発明の更に別の目的は、既存の複数のケーブルの性能を超えた設定で取り付けを可能とし、ライブ開催場所やレコーディングスタジオなどの常時設置する場合の必要条件に見合ったシステムを提供することにある。
【００２３】
その上、本発明の更に別の目的は、デジタル楽器に電源を供給すること、それによりバッテリーの必要性を排除することにある。
【００２４】
更に本発明の別の目的は、コンピュータネットワーク製品のために発明されたデジタル技術を消費者用音声／ビデオ機器、および長期間信頼でき、部分的に修理可能で、設置が容易で、かつ使用が簡単な連結器を有する機器に適用することにある。
【００２５】
これらの目的や他の目的は、改良することにより達成されるべきであり、システムデバイスの音響的、電気的、物理的特徴を減じることなく達成されるべきである。
【００２６】
従って、本発明のシステムおよび方法は、音声産業に、異なる業者（楽器、処理装置、アンプ、記録装置や混合器など）からの音声製品が、途切れのなく通信することを可能とするデジタル相互接続するオープンアーキテクチャーを提供することにある。
【００２７】
便宜的に、本発明の家庭用電子デバイスの通信および制御システムに関して使用する好ましいデジタル通信プロトコルは、ここではメディア加速グローバル情報キャリア（つまりＭａＧＩＣ）としてときどき引用する。ＭａＧＩＣは本発明の譲受人であるギブソン・ギター・コーポレーション（Ｇｉｂｓｏｎ  Ｇｕｉｔａｒ  Ｃｏｒｐ．）の商標である。ＭａＧＩＣは安価で、しかもシームレスで高度なデジタル音声忠実度を提供することで２地点間接続の限界を克服するものである。ＭａＧＩＣは音声の専門家から家庭の音楽装置に至るまで広く多様な環境下での使用に適した音声ネットワークを作ることを可能とするものである。ＭａＧＩＣシステムは単一ケーブルで、設置が容易で、管理がほとんどいらず又は全くいらず、単一であるが洗練されたプロトコルであり、上級ユーザーの技術の提供も可能なデータリンク層を提供するものである。
【００２８】
ＭａＧＩＣシステムは、サンプルレートが最大１９２ｋＨｚで３２ビットの双方向、音声高忠実度の最大３２のチャネルを提供する。データや制御はＭＩＤＩの３０から３００００倍の速さで伝送できる。加えて、ケーブルには楽器用電力、自動クロッキングおよびネットワーク同期が含まれているという特徴を有する。
【００２９】
本システムは、所定の割合で、例えば、４８ｋＨｚで３２チャネル、２４ビットの音声、９６ｋＨｚで１６チャネル、２４ビットの音声、又は１９２ｋＨｚで８チャネル、２４又は３２ビットの音声を、埋め込みコマンド層と共に提供する。
【００３０】
本発明のシステムは、ＭａＧＩＣデータリンク、つまり２つのＭａＧＩＣデバイス間でのデジタル音声データ通信のための高速ネットワーク接続を提供する。さらに本発明のシステムおよび方法は、ＭａＧＩＣシステム構成や制御プロトコルだけでなく個々のＭａＧＩＣデバイスの特徴についての定義づけや記述をも含むものである。
【００３１】
ＭａＧＩＣデータリンクは、２つの相互接続されたＭａＧＩＣデバイス間で、音声信号、制御信号、デバイスの目録、および／又は個々のユーザーのデータを高速接続で全二重デジタル伝送する。自己クロッキングデータはフレームにグループ化され、常にＭａＧＩＣデバイス間を最新のサンプルレートで伝送される。
【００３２】
フレーム内でデジタル音声データが柔軟にパッキングできることは、サンプルレートとチャネル容量との間でのトレードオフの関係が、種々の特徴を有するＭａＧＩＣデバイスの適合やインタフェースを最適化することを可能とする。制御データ領域は、ＭａＧＩＣシステムの機器構成、デバイスの記述、制御およびステータスを提供する。ユーザーデータ領域はＭａＧＩＣデバイス間で非音声データを伝送するために提供される。
【００３３】
一般的にＭａＧＩＣシステムは複数の「ＭａＧＩＣデバイス」を含む。ＭａＧＩＣデバイスはどれも予め設定されるネットワークサンプルレートで、双方向、一定の振幅データおよび制御に変換されるＭａＧＩＣリンクを装備したデバイスである。ＭａＧＩＣデバイスは、例えばギター、マイク又はスピーカーなどの音声変換器を有する楽器であってもよい。ＭａＧＩＣデバイスは複数のＭａＧＩＣデバイスのための接続および電力の供給をする高度な処理能力を有するデバイスでもあり、また、ＭａＧＩＣシステムを構成する能力を有し、また、ＭａＧＩＣシステムを構成するに信頼のできるものである。ＭａＧＩＣデバイス制御装置は、楽器の相互接続能力を高めるために他のデバイスに対する上流での接続と下流での接続（ハブやスポーク又はでデイジーチェーン構造の状態で）を含んでもよい。
【００３４】
データリンク電子機器および関連するケーブル布線およびコネクタは、厳しい環境下での使用でも信頼できるよう設計される。ＭａＧＩＣデバイスの「ホットプラグ」は、システムによってサポートされている。
【００３５】
その結果、以下の新規特徴を含む家庭用電子デバイスのための汎用デジタル通信および制御システムが提供される。
（１）デバイスごとの制御データは、（ａ）特定するデバイス毎のシステムによる自動構成およびシステムへの同期があるように、（ｂ）「フレンドリ名」を使用することでユーザーがシステム上で自分のデバイスに名前を指定できるように、（ｃ）「デバイス名」がデータベースにではなく、デバイスに常駐するように、そして（ｄ）デバイスが「外来の」ＭａＧＩＣシステムに接続されると、デバイスＩＤが使用できるように、デバイスＩＤを使用する「フレンドリ命名（Friendly naming）」方式を含む。
（２）システム内の他のデバイスを表示でき、システム内の他のデバイスに応答することができる全二重楽器を構築するために、「応答」を既存の楽器刺激に追加する、双方向デバイス・インタフェースが提供される。
（３）システム接続形態は、楽器および制御デバイスが所望のシステムの複雑さを構築するためにプラグ接続し、所望の特徴を備えた新しいデバイスをプラグ接続することによって簡単にシステムの機能拡張ができるようにリソースのノード接続を可能にさせる。
（４）システムは、（ａ）「実行中」の音声信号および制御信号の経路選択、（ｂ）音声ノードを随意に「移動する」ことができる、そして（ｃ）特定のエフェクトデバイスが、物理的にそれらを移動や接続しなくとも使用できることを含む、動的リソース割り当てを実現する。
（５）たとえば、ギターが直接ギターアンプに差し込まれていなくともよいなど、デバイスが任意の使用可能なコネクタを通して物理的にシステムに接続されるように、理論接続がシステムに対して行われる。
（６）システムは多くの物理的な移送媒体をサポートし、音声チャネル数とデータの帯域幅の両方を容易に拡張することを可能にさせる多層プロトコルを有する。
（７）デバイスの見慣れた（ユーザーにとって）２地点間接続、又は複数のデバイス用の「スター」ネットワーク構造（「ブレイクアウト  ボックス」に類似する）があり、それによってユーザー経験を簡略化する。
（８）電子楽器用の重信電力は、ＭａＧＩＣデータリングを渡って送信される。
（９）システムは既存のネットワークハードウエアを利用できる。例えば、ＭａＧＩＣシステムの１つの実施態様は、標準カテゴリ５（ＣＡＴ５）ケーブルとＲＪ−４５コネクタを使用して、１００メガビットのイーサネット（登録商標）物理層で実現される。
【００３６】
このように、本発明は、ライブ、専門家、スタジオおよび家庭内音楽演奏環境での使用に適した汎用規格に基づいた初の低コストデジタル相互接続システムである。本システムにおけるＭａＧＩＣ技術は、楽器、処理装置、アンプ、記録装置および混合器での使用に素早く適応することができる。
【００３７】
本発明のシステムは、現在の「点解決」のデジタルインタフェースに固有な制約と演奏固有の不利な点を克服し、新しいレベルの制御と信頼性を提供する一方で、音の高忠実度、簡易化した設定および取扱を提供する完全にデジタルなシステムを創出する。
【００３８】
ＭａＧＩＣは、さまざまな業者の楽器や、アンプ、ミキサー、エフェクトボックスなどのサポートデバイスが、オープンアーキテクチャーのインフラにおいてデジタルで相互機能できるようにする。ＭａＧＩＣは、楽器へ、および楽器からの３２音声チャネルを有する単一ケーブルを実現し、さらに高分解能制御チャネルとデータチャネルを含む。
【００３９】
このモジュール式で、スケール調整可能なシステムは、現在の「点解決」デジタルインタフェースに固有の制限や不利な点を克服する。ＭａＧＩＣは、新しいレベルでの制御や信頼性を提供する一方で、音の忠実度を高め、設定や取扱を簡易化した完全にデジタルなシステムを実現する。ＭａＧＩＣプロトコルは物理階層自体に依存しない。ＭａＧＩＣは既存の有線、無線、又は光を基礎としたデジタル伝送手段のどれでも伝送できる。本発明のＭａＧＩＣシステムおよび方法は、非リアルタイムのイーサネット（登録商標）環境を採用し、それを同期でリアルタイムの音声伝送に変換する点で特有のものである。これは、単一の主刻時機構を常に有し、固定レートで信号を送っており、それを測定するトポロジー規則の機器により達成される。この同期はネットワークを通じて伝送され、全てのサービスが同位相であることを確保している。
【００４０】
ＭａＧＩＣシステムおよび方法は家庭内でも使用できる。既存の家に取り付けるのは容易で安価である。１つの具体例において、ＭａＧＩＣケーブルおよびコネクタのコンセントは天井の成型物に向かって埋め込まれる。この「成型物」には、８０２．１１無線アクセスポイントの信号強度に拡張する能力を有するアンテナ線が含まれている。これら多くの個々のセグメントは、ＭａＧＩＣシステムの要素である重信電力によって電力供給がされている安価なハブ型中継器によって接続される。部屋は１５分でＭａＧＩＣが機能するようにでき、ほとんど家の居住者の目に付くことはない。典型的な家では、梯子とドリルだけで半日もかからずに取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明は家庭内のおける家庭用電子デバイスの通信および制御システムを対象とするものであり、主に図１１から１６で説明されている。上記システムは、現在利用可能又は将来開発される任意に選択されるデジタル・データ通信プロトコルで利用できる。上述のように、好ましい上記プロトコルは、本発明の譲受人であるギブソン・ギター・コーポレーションにより公表されているＭａＧＩＣプロトコルである。ＭａＧＩＣプロトコルについての最新版は「２００３年、５月３日、ＭａＧＩＣ  メディアアクセラレイティット  グローバル  インフォメーション  キャリア  エンジニアリング  スペシフィケーション  レビジョン３．０ｃ（MaGIC Media-accelerated Global Information Carrier Engineering Specification Revision 3.0C May 3, 2003）」に記載されており、その詳細は引用して本明細書中に含めてある。その文書は、www.gibsonmagic.comで公表されており、以降の最新情報もそこで見られるでしょう。図１から１０の参照とともに、ＭａＧＩＣプロトコル全体構造についての以下の記載では、前記エンジニアリング  スペシシフィケーション（engineering specification）の初期版から取られたもので、本発明の一般家庭用電子デバイスの通信および制御システムに使用するに適した１つのプロトコルを簡単に説明するために記載される。よって、ＭａＧＩＣプロトコルの任意のバージョンやその他のデジタル・データ通信プロトコルが、本発明の家庭内における家庭用電子デバイスの通信および制御システムで利用できることが理解されるでしょう。
【００４２】
システム概要
ＭａＧＩＣ規格のデバイスは、予め決定されたネットワークサンプルレートで、リアルタイム、双方向、固定長のデータや制御情報を変換できるＭａＧＩＣリンクを１つ備えているものとして定義づけられる。「デバイス」との表記は、別途規定がない限りＭａＧＩＣ規格のデバイスを言及するものとして理解すべきである。ＭａＧＩＣシステムは、音声および制御情報を固定ネットワークサンプルレートで変換できる双方向、高速相互接続のモジュールを介して接続されたデバイスのネットワークである。
【００４３】
ＭａＧＩＣネットワークはいろいろな接続形態、（ａ）単鎖を形成するようデバイスが相互接続されたデイジーチェーンネットワーク、（ｂ）ルーティングハブを用いていくつかのデイジーチェーンネットワークが相互接続されるスター型ネットワーク、および（ｃ）いくつかのＭａＧＩＣリンクからのデータが単一ケーブル上で複合化されることを可能とする少なくとも２つ以上のスイッチングハブを有すアップリンクネットワークトポロジー、に配列させることができる。
【００４４】
図１および図２に概して図示されるように、本発明の一実施形態であるＭａＧＩＣシステム１０の接続形態は、楽器デバイス、処理装置、アンプおよび／又は記録システムの双方向デジタル相互接続のデイジーチェーン接続されたモジュールよって特徴付けられる。各デバイスは、１つ又は複数の他のデバイスへのデータリンク接続を有する。このようにしてシステム１０は、ＭａＧＩＣデータリンクによって相互接続される楽器および制御装置から構成される。
【００４５】
例えば、図２に図示されるように、ＭａＧＩＣシステム１０におけるギターの構成は、ギター１２、アンプ１３、および制御ペダル１５を含む。ギター１２は、システムデータリンクケーブル１１を通して直接的にアンプ１３に接続させることができる。フットコントロール１５はＵＳＢケーブル１６を通して制御コンピュータ１７に接続させることができ、制御コンピュータ１７も別のリンクケーブル１１を通してアンプ１３に接続させることができる。もう一つの方法として、ギター１２は、制御ペダル１５に直接接続させることができ、その替わりに制御ペダル１５はアンプ１３に接続される。ギター１２は、ギター１２がピックアップ・セレクタ、音量調節ノブ、又は音質調整などのそのいくつかの内蔵制御装置の１つ又は複数から制御データを送信するだけでなく、デジタル音声データを生成することもできるようにシステムデバイスモジュール２３（図４）を含んでいる。制御ペダル１５は制御データを生成し、ギター１２から送信される音声データを中継できる。アンプ１３は、ギターまたは音量ペダルによって送信される任意の制御データ又は音声データ用の受信機としての役割を果たすことができる。システム１０は音声データと制御データの双方向通信を提供するため、アンプ１３が制御メッセージ又は音声をギター１２に送り返すことが可能である。
【００４６】
汎用ネットワークプロトコルと異なることなく、本発明のＭａＧＩＣシステムおよび方法は３つの相異なる層に束ねられたプロトコルを使用するものである。下位から上位へそれらは、
（１）物理層、これは物理ネットワークを形成するために要求される機械的仕様および電気的仕様からなるものである。この層はＩＥＥＥ８０２．３イーサネット（登録商標）物理層に準拠している。この物理層は時折ここでは「物理インタフェース」として引用する。
（２）データリンク層、これはＩＥＥＥ８０２．３イーサネット（登録商標）プロトコルで定義づけされている通りのものである。それは、物理層によって伝送されたビットを、任意の標準イーサネット（登録商標）準拠のネットワークを介して伝送できるフレームと呼ばれる定義ずみのシーケンスとして見なす。データリンク層は時折ここでは「データリンクインタフェース」として引用する。
（３）ＭａＧＩＣアプリケーション層、それはＭａＧＩＣデバイスがリアルタイム双方向音声および制御データを交換するのを可能とするパケットに、ＭａＧＩＣ特有の情報を封入するためにデータリンク層によって伝送されたフレームを使用する。
【００４７】
物理インタフェース
現在の物理インタフェースは、既存の１００メガビットのイーサネット（登録商標）物理層、標準ＣＡＴ５ケーブルおよびＲＪ−４５コネクタに基づいている。
【００４８】
その他に可能な物理インタフェースは、高速マルチリンク光学インタフェース、無線、およびギガビットのイーサネット（登録商標）物理層に基づく物理層インタフェースを含む。ＭａＧＩＣシステムの無線適用は、現在の機能および使用可能な技術のビット密度に依存している。高帯域幅光インタフェースは、長距離での多数のＭａＧＩＣチャネルを伝送するのに理想的である。これは、調整卓又はアンプがステージから数百フィートある場合があり、膨大な数の音声チャネルを必要とする大きなアリーナで非常に有効である。重信電力は光ベースのシステムには使用できない。
【００４９】
電気インタフェース
電気インタフェースは４ビット／５ビットデータ符号化方式に基づくもので、それは更にＲＦ「ホットスッポット（hot spots）」を削除するために波長が変えられ、それによって放射を低減するものである。標準ＣＡＴ５ケーブル内の８つの導体のうち、４つだけがデータの伝送に使用される。ＭａＧＩＣは、制限された電力で動作できる楽器用の重信電力を供給するために４つの未使用の導体を使用する。ギター、ドラム変換器およびマイクがこのようなデバイスの例である。好ましくは、ＭａＧＩＣリンクは楽器へ直流電流で少なくとも５００ｍＡを供給する。リンクホストはＭａＧＩＣリンク電力がユーザーと装置の両方にとって信頼できるものであることを保証する。電流制限は、短絡が保証された後にシステムが稼働するように実行される。トリガーの時に交換を必要とするヒューズは推奨されない。
【００５０】
ＭａＧＩＣプロトコルは、多くの異なる物理トランスポート層の使用を可能とするように設計される。ＭａＧＩＣ用として最適なトランスポート層を選択するときに従わなければならないいくつかの重要な基準がある。第１に、伝送は非常に短い待ち時間で無ければならない。ＭａＧＩＣはリアルタイムデジタルリンクである。待ち時間は非常に短い、約数百マイクロ秒台でなくてはならないだけでなく、確定値である必要もある。第２に、物理インタフェースは、生演奏環境でも適切に機能するほど頑丈なものでなければならない。ライブ環境は、高電圧／電流ケーブルがリンクケーブルの近くを通っている場合やリンクケーブルと束ねられている場合がある。リンクが許容可能であるためには、このような厳しい環境で適切に機能しなければならない。
【００５１】
データリンク層
データは同期速度で固定サイズのパケット又はフレームという別個の形でＭａＧＩＣデバイス間を、好ましくはＩＥＥＥ８０２．３イーサネット（登録商標）規格を用いて伝送される。そのパケットにはネットワークヘッダー、音声／データおよび制御情報が含まれる。各フレームは５５ワード長であり、フレーム開始基準、ソースおよび宛先ＭＡＣアドレス、長さ、ネットワークヘッダー用に用意されたワード部、固定サイズデータのペイロード並びにＣＲＣ領域を含む。
【００５２】
ＭａＧＩＣネットワーク上の全てのデータはビッグエンディアンでなければならない。従って、リトルエンディアンデバイスはどれも新たに受信した情報を送信および処理する前に必要なバイトに変換しなければならない。
【００５３】
アプリケーション層
アプリケーション層は、ＭａＧＩＣパケットをフレームのデータリンク層のペイロード領域に封入する。各パケットは３２ビットからなり、その３２ビットのデータはＰＣＭ音声データの１６ビット、２４ビット、２８ビット、又は３２ビットとしてはめ込む。特殊に圧縮されたデータフォーマットもサポートされ識別できる。それぞれ個別の音声パイプは、所望されれば、３２ビットデータとして割り当てし直すことができる。パケットには、また、ネットワークの列挙、サンプルレートの変更、或いは制御パラメータのような処理のための構成標識や制御情報も含まれる。ＭＩＤＩのような別タイプの制御プロトコルでもサポートできる。
【００５４】
システム・タイミング・マスタ
ＭａＧＩＣシステム内の全てのデバイスが、互いに同相でデータ処理するために、同期の単一ソースがなければならない。このソースは、システム・タイミング・マスタ（ＳＴＭ）と呼ばれる。ＳＴＭは本システムの規則に基づき自動的に選択され、列挙プロトコルを使ってネットワーク上で利用可能な全てのデバイスに動的にアドレスを割り当てることに関与する。ＳＴＭは任意の非楽器デバイスであり、システムの構築過程の間に選択されるであろう。デバイスがＳＴＭとして構成されるデバイスでない場合、システム階層に基づいて１つが自動的に選択されるであろう。複数のデバイスがデイジーチェーンとして接続される状況では、ＳＴＭが自動的に選択されるのを可能とする３つの規則が存在する。ＳＴＭはネットワーク上の利用可能なデバイスに動的にアドレスを割り当てる（列挙して）ことに関与する。
【００５５】
ＭａＧＩＣパケットタイミングは、システムの音声サンプルレートに同期している。このサンプルタイミング又はパケットタイミングは、ＳＴＭでは局所的に生成され、スレーブデバイスでは回復され再生されるかのいずれかである。駆動機構クロックはサンプルクロックに非同期であり、物理層駆動機構によってだけ使用される。好ましい一実施形態において、デフォルトのＭａＧＩＣパケットタイミングは４８ｋＨｚで、許容可能な許容誤差が８０ピコセカンドである。このタイミングはＳＴＭの場合は局部的に生成され、スレーブデバイスの場合には回復され再生される。イーサネット（登録商標）の信号レートはフレームが伝送されるレートと非同期である。駆動機構クロックはサンプルクロックに非同期であり、物理層駆動機構によってだけ使用される。
【００５６】
図４は、ＭａＧＩＣシステムタイミングスレーブデバイス２３ｓに接続されているＭａＧＩＣのＳＴＭ  ２３ｍを含むデバイス・インタフェース・モジュールの簡略化されたブロック図である。スレーブデバイス２３ｓは、ＭａＧＩＣデータパケットを符号化／復号化するために回復され再生されたサンプルクロックだけを使用する。
【００５７】
制御プロトコル
制御情報は楽器の機能性における必須要素である。ＭａＧＩＣシステムには複雑な固有の制御プロトコルが使われる。ＭａＧＩＣ制御プロトコルは、パラメータを発生することができるデバイス上の任意の構成部品が、もう一つ別のデバイス上に設けられた任意の構成部品を制御可能とする包括的な構成を提供する。ＭａＧＩＣ制御プロトコルは、特定のフォーマットでデバイスに対しその構成部品に名前を付すことを要求するフレンドリ命名システムに基づくものである。これはＭＩＤＩのような他のプロトコルと同じように、パラメータや制御装置メッセージの事前定義の必要性を除去するものである。ＭａＧＩＣでない制御メッセージでも、それらをカプセル化することでＭａＧＩＣパケットに変換できる。
【００５８】
システム制御メッセージは、特定のフレンドリ名やリンク制御（ＣＬ）として言及されているものの動的な一致につきデバイスがネットワークに照会することを可能にするものである。一度その照会が認められれば、ＣＬは１つのデバイスがネットワーク上の他の任意のデバイスと制御メッセージの交換をするのを可能とする。ＭＩＤＩのようにＭａＧＩＣでない制御メッセージであっても、それらをカプセル化することでＭａＧＩＣパケットに交換できる。
【００５９】
ＭａＧＩＣ制御メッセージは、制御の単位であるデバイスを循環する。各制御パケットは、両者間でメッセージの交換がなされるデバイスの特定構成部品のアドレスだけでなく、そのデバイスのソースアドレスと宛先アドレスも含んでいる。デバイスのアドレスは列挙の間にＳＴＭにより割り当てられる。構成部分のアドレスはデバイスの初期化の間に各々のデバイスにより割り当てられる。これは、ＭＩＤＩシステムで行われているように、パラメータと制御装置メッセージを事前定義する必要性を緩和する。デバイスはシステム制御メッセージを使用することによって、他のデバイスアドレスおよび関連付けされたフレンドリ名に関して照会できる。これは、専門的でなくユーザーフレンドリなインタフェースを依然としてサポートする一方、完全な制御を可能とさせる。
【００６０】
他の仕様からの制御メッセージは、３２ビットデータワードにカプセル化することができる。ＭＩＤＩは、替わりの制御タイプとして明らかとなっているものの一例である。
【００６１】
ＭａＧＩＣコネクタ
ＭａＧＩＣリンク
１００メガビットのＭａＧＩＣデータリンクは、図５に示したように業界規格のＲＪ−４５コネクタおよびカテゴリ５ケーブルを使用する。できれば、ケーブルおよびコネクタは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ使用のためのＩＥＥＥ８０２．３仕様で定義されている全ての要件を満たすであろう。
【００６２】
ＭａＧＩＣ信号およびコネクタピン割り当て
ＭａＧＩＣは、デバイス相互接続用に標準ＣＡＴ５ケーブルを使用する。単一ケーブルには４つのツイストペアが含まれる。２本のツイストペアが１００ＢＡＳＥ−ＴＸネットワーク接続と同じように、データ伝送のために使われる。残りの２本のツイストペアは電力用に使用される。
【００６３】
標準ＣＡＴ５パッチコードは、１対１で結線される。これは各コネクタが両方のコネクタの同じピンに接続されることを意味する。図５に示されているように、クロスオーバ機能は接続されているデバイスの１つの中で実行されなければならない。これは、一方のデバイスによって伝送されるデータが他方によって受信されることを可能にする。
【００６４】
この関係のため、ＭａＧＩＣシステムはＭａＧＩＣデバイス用の２つの異なるコネクタまたはポート形態を有する。図６は、ギター１２、およびエフェクトボックス２４、およびアンプ１３を示す。以下の表中でポートＡとポートＢと表示された、システムで使用される２つの好ましいポート形態がある。全ての楽器はポートＡ形態を使用しなければならない。アンプやその他のデバイスは、楽器からの入力用にポートＢを使用し、他のデバイスへの出力用にポートＡを使用する。ＭａＧＩＣ接続はＣＡＴ５承認ＲＪ−４５プラグおよびジャックで行われる。
【００６５】
以下の表は、ＡおよびＢポート両形態に関する信号およびコネクタ番号の一覧表である。
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【００６６】
ピン番号の割り当ては、ツイストペアを通って信号が伝送されるのを確保するために選択される。伝送信号および受信信号は、コンピュータのネットワーク・インタフェース・カード（ＮＩＣ）が使用するのと同じピンを使用する。標準１００ＢＡＳＥ−ＴＸで使用されない２対のワイヤは重心電力を送信する。このコネクタピン割当ては、ＭａＧＩＣデバイスが直接コンピュータネットワークに接続される場合に、ダメージを受ける可能性を低減するように選択される。
【００６７】
ＭａＧＩＣの重要な特徴は、システム・タイミング・マスタ・デバイスを自動決定することである。それを可能とするため、システムにはデバイス毎に最大１つのＡポートを組み付ける。しかしＢポートの数に制限はない。
【００６８】
支配的なデータフロー
ＭａＧＩＣプロトコルが対称的かつ双方向であることは事実であるが、音声デバイスの特質によりデータフローの方向がほぼ常に支配的となる方向が存在する。音声デバイスは、生成デバイス、処理デバイス、中継デバイス、又は消費者用デバイスに分類できる。ごく自然に、支配的な方向は生成デバイスから処理デバイスおよび／又は中継デバイスを介して消費者用デバイスへと向かう傾向がある。図８に示されているように、楽器、エフェクトボックス、およびアンプで構成される単純なＭａＧＩＣシステムでは、支配的なデータ方向は楽器からエフェクトボックスへ、それからアンプへである。
【００６９】
図８の第２の例では、３つの楽器（２つのギター１２と１つのマイク１４）がアンプ１３を通して、記録装置２６に接続さるミキサー２５に接続される。記録装置２６はデータフローの支配的な方向を有さない。記録中、その支配的な方向は記録装置２６へ向かう方向であり、一方再生中は記録装置２６から向かう方向である。ＭａＧＩＣシステムの記述を明瞭にするため、記録装置２６は、支配的にデータが記録装置から流れる点から常に楽器として取り扱うこととする。
【００７０】
ＭａＧＩＣケーブル
ＭａＧＩＣ相互接続ケーブル
ＭａＧＩＣデバイスは信号と電力の両方のために業界規格コンピュータネットワークケーブルを使用する。ＭａＧＩＣリンクは長さが１５２．４メートルまでの標準ＣＡＴ５パッチケーブルを使用するように設計される。許容可能なＣＡＴ５ケーブルは、全て４本のツイストペア（８本のワイヤ）を含まなければならない。各導線はより線からなり、２４ゲージ以上でなければならい。ケーブルとコネクタは１００ＢＡＳＥ−ＴＸネットワーク使用のための全ての要件を満たすものでなければならない。特筆すべきことは、ＭａＧＩＣではコンピュータ対コンピュータ用の特殊ケーブルを使用するのではなく、標準的なコンピュータ対ハブＣＡＴ５パッチコードを使用することである。ＭａＧＩＣケーブルは常に１対１型で結合される。ケーブルはＡとＡ又はＢとＢポートではなく、ＡとＢポート間で結合されなければならない。ＭａＧＩＣシステムで使用されるデバイスは、ユーザーに接続が適切であることを知らせる仕組みを含むものでなければならない。これによりユーザーは間違って接続したケーブルを容易に見つけ、修正することができるであろう。
【００７１】
特別な考察
ＣＡＴ５ケーブルをＭａＧＩＣネットワークに使用する選択をする際には、特別に配慮すべきことがある。この特別な配慮は、ＭａＧＩＣを使用できるデバイスが、標準的なオフィスネットワーク設備と比べ、ケーブルに追加の要求が課されるライブ演奏用途で使用されることが実際にあるためである。
【００７２】
１つ目の配慮事項はＲＪ−４５コネクタのロッククリップ用のプロテクションを有するケーブルを使用すべきことであろう。このプロテクションがなければ、ロッククリップに過度の圧力がかかり破壊することがある。いったんロッククリップが破壊すると、コネクタは合わせジャック内で適切に据え付けられて留まらないであろう。
【００７３】
２つ目の配慮事項はケーブル自体の柔軟性と感触についてである。選択されたケーブルは優れた柔軟性を有し、それが生演奏中に予想される範囲の濫用に耐えられるように構築されるべきである。大部分のネットワーク装置とは異なり、ＭａＧＩＣシステム内の接続ケーブルは、その耐用期間中多くの捻りや曲げに曝されることであろう。標準ＣＡＴ５ケーブルがＭａＧＩＣ適用のため必要とされるのは、このような理由からである。ソリッドワイヤＣＡＴ５は初めのうち正しく機能するが、たいてい機能しなくなるだろう。何らかのループが存在するそのような構成中で、ＭａＧＩＣシステムは決して結線されるべきではない。
【００７４】
また、本実施態様に関し記載したピン割当ては例示にすぎず、ケーブルやコネクタの選択に応じて変更できる。
【００７５】
システム電気詳細
ＭａＧＩＣ物理層
ＩＥＥＥ８０２．３互換性
普通のＭａＧＩＣデータリンク物理層は、ＩＥＥＥ８０２．３仕様に記載されているように、１００ＢＡＳＥ−ＴＸイーサネット（登録商標）物理層に基づいている。それはＵＰＤと共用でき、それが再送信コマンド、ハンドシェーキングプロトコル或いは配信保証を有しない点で類似している。生の同期音声を提供するため帯域幅を最大化する手段として、各個々のリンクは帯域幅全体を全二重不連続モードの１００ｂａｓｅＴリンクで占有している。
【００７６】
ＭａＧＩＣ  ＭａＧＩＣ／ＩＥＥＥ８０２．３の相違点
ＭａＧＩＣデータリンク物理層は、つねに、全二重モードで毎秒１００メガビットで稼動される。標準１０／１００メガビット物理層が実現する機能の多くは、検出モードおよび切り替モード専門であり、ＭａＧＩＣには必要ない。
【００７７】
タイミングパラメータ
サンプルクロック回復
サンプルクロックを任意のデジタルリンクから回復することは、設計者にとって重大な関心事である。全てのデバイスが同期してデータ処理することを保証するために、回復されたサンプルクロックは着信してくるサンプルレートに基づくものであることが重要である。このフレームレートは物理媒体データの伝送レートと独立した関係にある。
【００７８】
サンプルレート変換機能を有するデバイスを除き、ＳＴＭは最大フレーム対フレームジッタが８０ピコ秒でネットワーク上の他のデバイスにサンプルタイミングを供給しなければならない。それ以外の全てのデバイスは入信フレームのストリームを用いて同相の発信フレームを生成しなければならない。非ＳＴＭデバイスからのアウトバウンドフレームのフレーム対フレームジッタは１６０ｎｓｅｃを超えてはならない。これは累積ジッタの基準ではない。
【００７９】
回復されたサンプルクロックが入信サンプルレートに固定されることが必須であり、全てのデバイスが互いに同相で動作することも望ましい。サンプルクロックは入信信号の位相に基づくものであり、必要であれば、システムのサンプルレートまで増やすことができる。これにより、全てのデバイスが同期してデータ処理することを保証できる。
【００８０】
待ち時間
ＭａＧＩＣがリアルタイムデジタルリンクとして機能を果たすために、音声待ち時間は決定論的に一定の最小値に相当するものでなければならない。ＭａＧＩＣネットワークにおいて待ち時間の発生要因は３つある。
１．物理層；１００ｂａｓｅＴ物理層では、通常待ち時間は１０〜４０マイクロ秒の範囲にある。
２．デジタル／アナログ変換；アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）やデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器は、通常３０００〜１００００マイクロ秒の遅れを加算する。このような理由で、できるかぎり待ち時間が最小の変換器を選ぶべきことが最大の対策となる。これは生演奏で使用できるデバイスにとって特に有効である。
３．デバイス処理；各ＭａＧＩＣデバイスは処理にわずか２５０マイクロ秒かかるだけのはずで、その後入信音声パケットを送信する。
【００８１】
直接接続されるＭａＧＩＣデバイス間で伝送されるデータの待ち時間は２５０マイクロ秒を超えないようにすべきである。これには、Ａ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器を含まない。ＭａＧＩＣシステムおよびリンクが生演奏デジタルリンクであるとして設計される場合、これらデバイス内での待ち時間を最小に抑えるため、Ａ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器を選ぶときに注意を払わなければならない。
【００８２】
ジッタ
特定の用途のためのジッタ性能は、サンプルレート回復回路を設計するときに考慮しなければならない。高品質のＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換のため、ジッタは８０ピコ秒を超えてはならない。大型システム内でサンプルクロックを伝播するときには、細心の注意を払わなければならない。ＭａＧＩＣシステムは、デバイス自身がジッタを許容可能レベルに管理するであろうと予測して設計される。このように、設計者は適切な費用対効果で、結果的に生じるジッタに要求される品質を決定できる。
【００８３】
電力
ＭａＧＩＣ重信電力源
【００８４】
ＭａＧＩＣ重信電力源は接続されている楽器それぞれに、楽器のケーブル終端での測定で、５００ｍＡを超える１８〜２４ｖＤＣを供給すべきである。その電源はＢポートで測定されたピン７およびピン８で１８ｖから２４ｖを供給すべきである。このことは最大ケーブル長の全体に渡って９ｖＤＣの最小電圧を保証するはずである。
【００８５】
重信電力源は各ＢポートＭａＧＩＣデータリンクに少なくとも５００ｍＡを供給する能力がなければならない。限流は５００ｍＡより大きい時点で起こるようにすべきである（１アンペアが推奨される）。それは過電流が起こった際に交換が必要となるような標準形式のヒューズであるべきではない。障害修復時に電力が完全に回復するものが望ましい。各ＢポートＭａＧＩＣデータリンクは、１つの欠陥リンクが他の全てのリンクの機能を停止させることがないよう、独立して保護されなければならない。全てのＢポートＭａＧＩＣリンクは前述の重信電力を供給しなければならない。
【００８６】
ＭａＧＩＣ重信電力式楽器
重信電力式デバイスは２４ｖＤＣから９ｖＤＣに至るまでの範囲で適切に動作しなければならない。重信電力式デバイスは動作中に５００ｍＡを超える電流を引き込んではならない。楽器の物理的設計の際には、２４ｖＤＣでの機器の適切な放熱および・または冷却につき考慮しなければならない。
【００８７】
デイジーチェーン接続されたデバイスを使用するときの重信電力の考慮
重信電力の使用
ＭａＧＩＣのデイジーチェーン構成では重信電力に特別な考慮を払う必要がある。チェーン内の複数のデバイスがＭａＧＩＣデータリンクによって供給される電力を使用できるようにされる場合、電力量はおそらく超過するであろう。従って、楽器などの端末デバイスだけが、Ｇ１００ＴＸケーブルによって供給される電力の使用を許可されるようにすることが推奨される。
【００８８】
重信電力源および通過
重信電力の配電は注意深く管理しなければならない。まず初めに、重信電力が物理的にチェーン内のデバイスを通過できるようにすることが理想的であると考えられる。しかしながら、この設計はサポート不可能な構成を生じさせることがある。チェーン長の限界が不確定であるため、ユーザーは知らずに最大ケーブル長の仕様に違反することがある。限度を超えた最大ケーブル長はケーブル内で過剰な電圧低下を引き起こし、それによって楽器での電圧を必要とされる最低電圧未満に制限するであろう。
【００８９】
デバイスは、ＡポートＭａＧＩＣコネクタで使用可能な電圧が＞５００ｍＡという負荷で２０ｖＤＣより大きい場合にだけ、重信電力を送れる可能性がある。この簡単なチェックは、５００フィートケーブルで接続される場合でも、適当な電力が楽器に供給できることを保証するものである。この条件を満たすことができない場合、デバイスは独自に重信電力を供給しなければならない。
【００９０】
マスタタイミング制御およびデバイス列挙
システム・タイミング・マスタ
サンプリングされたデータを処理するときには、サンプル同期を達成していることが肝要である。この同期は全てのデバイスが互いに同相でデータを処理することを保証する。ＭａＧＩＣシステム内には常に１つの同期ソースがあり、そのデバイスがシステム・タイミング・マスタ（ＳＴＭ）と呼ばれている。それ故に、そのシステム・タイミング・マスタ（ＳＴＭ）は、ＭａＧＩＣネットワーク上でサンプルクロックを提供することにより全てのデバイスが互いに同相でデータを処理することを確保する唯一のデバイスであり、デバイスが応答できるようにデバイスに固有アドレスを割当てることでネットワーク上の全てのデバイスを列挙する。ＭａＧＩＣシステムは、ユーザーに対してＳＴＭの選択を自動的かつ目に見えない形で行う。
【００９１】
ＳＴＭの確立
複数のデバイスがともにデイジーチェーン接続されるか、或いはよりハブ中心的なフォーマットで結線されている場合、ＳＴＭを確立するために以下の３つの規則が使用される（これらの規則は、次の通り、デバイス定義により決まる。
１）Ａポートのみのデバイスは絶対にＳＴＭではない。
２）ＢポートのみのデバイスはＳＴＭであり得る。
３）システム内の全てのデバイスにＡポートとＢポートがある場合には、Ａポートに接続されていないデバイスの１つがＳＴＭである。
【００９２】
ＳＴＭデバイスは２つの目的を果たす。それは、サンプルクロックを提供し、ＭａＧＩＣデータリンク上の全てのデバイスを列挙することである。この列挙の処理では、それぞれのデバイスに固有の１６ビットのアドレスを割当てる。これは理論的にＭａＧＩＣシステム中でのアドレス数を６５３５６（０ｘから０ｘＦＦＦＦの範囲）に限定する。３つのアドレスが一斉送信メッセージ用に使われ、残りの利用可能な６５５０６アドレスがデバイス用に残っている。
【００９３】
列挙はリアルタイム処理ではない。それはデバイスに、音声サンプリングとは無関係のデータ処理を要求するものである。Ｂポートを有しないデバイスは除き、全てのデバイスがＳＴＭの機能を引き受ける能力を有しなければならない。
【００９４】
システム始動
デバイスに電力が供給されると、それがネットワークＳＴＭであるかどうかを決定しなければならない。それがＳＴＭである場合には、そのデバイス自身にＳＴＭ始動アドレスを割当てなければならず、そのあとネットワークのその他デバイスの列挙を進める。それがＳＴＭでない場合には、そのデバイス自身に非ＳＴＭ始動アドレスを割当て、ＳＴＭがそれに固有のアドレスを割当てるのを待たなければならない。
【００９５】
ＳＴＭと非ＳＴＭ始動アドレスは次のように定義される。
2005532751.tif 000004
【００９６】
いったんデバイスが自身をＳＴＭとして確立すると、それは自動的に自身に基準アドレスを割当てるであろう。列挙処理が完成するまでに伝送せざるを得ない音声は無効である。
【００９７】
自身をアドレス指定した後、そのＳＴＭは列挙処理を開始しなければならない。デバイスアドレス領域以外のアドレス領域は、列挙中、「未使用」アドレス０ｘ００００を使用しなければならない。
【００９８】
列挙アルゴリズム
楽器以外の任意のデバイスがＳＴＭになることができるため、楽器以外の全てのデバイスが列挙処理を実行できることが必要である。列挙制御メッセージを送信するには、ソースデバイスアドレス、宛先デバイスアドレス、制御メッセージタイプおよび任意の制御データを特定することが必要である。
【００９９】
下記の表は列挙メッセージと、制御メッセージに設定されるそれらの対応値、およびＭａＧＩＣパケットの制御データ領域を表示したものである。
2005532751.tif 000005
列挙アルゴリズムメッセージ
【０１００】
初期ネットワーク列挙
電源を入れると、ＳＴＭはそれ自身をアドレス０ｘ００００として初期化し、次のアドレス：１、へと向かう制御データとともに、それに接続されているポートの全てに列挙デバイスメッセージを発信する。次のデバイスはそのパケットを受信し、自身をアドレス１と割当て、そのパケットを次のアドレス：２、へと向かう制御データと共に、デイジーチェーン中の次のデバイスへ再送信する。その処理は全てのデバイスが列挙されるまで続く。
【０１０１】
終端に到達されたとき、そのデバイスはネットワーク上のデバイスの数を通知する為、次のアドレスへと向かう制御データとともにＳＴＭ方向に逆戻りするアドレスオフセット戻しメッセージを発信しなければならない。アドレスオフセット戻しメッセージの処理により、ＳＴＭはネットワークが列挙されたことを確認でき、またネットワーク上にどれだけのデバイスがあるかも認識する。
【０１０２】
ここで留意すべき点は、複数のＢポートを有するデバイスは、それらのＢポートに接続されているデイジーチェーンを、同時に、明らかに列挙できないことである。それらデバイスはこれらのチェーンを連続して列挙し、そのＳＴＭに逆戻りして受信する、正に最後のアドレスオフセット戻しを転送するだけである。
【０１０３】
以下に明記した擬似コードは、ＳＴＭに対して列挙するため、任意のＭａＧＩＣネットワーク上のデバイスによって認識されるアルゴリズムを表すものである。
一般定数
デバイス列挙＝０ｘ０００１
アドレスオフセット戻し＝０ｘ０００２
新規デバイスアドレス要求＝０ｘ０００３
列挙のリセット＝０ｘ０００４
ＳＴＭアドレス＝０ｘ００００
始動アドレス＝０ｘＦＦＦＣ
送信アドレス＝０ｘＦＦＦＦ
ＳＴＭデバイス列挙：
Device.address＝ＳＴＭアドレス;
Device.nextDeviceAddress=Device.address+1;
メッセージの送信；各Ｂポートの場合{
SendMessage（宛先アドレス＝始動アドレス、
ソースアドレス＝Device.address,
制御メッセージ＝デバイス列挙,
制御データ１=Device.NextDeviceAddress);
メッセージ aor=アドレスオフセット戻しメッセージの取得;
Device. NextDevice Address=aor.ControlData1;
}
非ＳＴＭデバイス列挙：
Device.Address=始動アドレス;
メッセージ ed=デバイス列挙メッセージの取得;
Device.Address=ed.ControlData1;
Device.Next DeviceAddress=ed.ControlData1+1;
送信メッセージへ
SendMessage (宛先アドレス=ed.sourceAddress,
ソースアドレス=Device.Address,
制御メッセージ=アドレスオフセット戻し,
制御データ１=Device.NextDeviceAddress);
【０１０４】
ＭａＧＩＣシステムは残りのネットワークを中断することなく動的に接続又は切断するデバイスを可能とする。これはＭａＧＩＣネットワークに、必要があれば新たなＳＴＭを選択する能力やそれに対して再列挙する能力を必要とする。
【０１０５】
Ａポートに接続されているデバイスがそのネットワークのＳＴＭであれば、規則３に従って、リセット列挙メッセージをそのＢポートに接続されている全てのデバイスに送信することでその状態を断念しなければならない。このメッセージを受信する各デバイスはそのアドレスを０ｘＦＦＦＣの始動値に設定し、続けてそのメッセージを転送しなければならない。
【０１０６】
Ｂポートに接続されているデバイスがＳＴＭであれば、そのデバイスは直ちに新たに接続されたネットワークのＳＴＭとなるであろう。新たなネットワークの列挙は上述のプロトコルに従って行われなければならない。そのデバイスがＳＴＭでない場合には、それはＳＴＭに新たに接続されたデバイスを通知するため、新規デバイスアドレス要求をＳＴＭに対し送信しなければならない。その要求を受信すると、ＳＴＭはデバイス列挙メッセージを、それが何であれ次のデバイスアドレスが利用できるものへと向かう制御データと共に送信しなければならない。
【０１０７】
このアルゴリズムに対する擬似コードは以下に示す通りである。
一般定数：上記擬似コード参照
Ａポート新規接続又は列挙のリセットメッセージ処理：
(Device.address=ＳＴＭアドレス)の場合｛
Device.address=始動アドレス;
各Ｂポートの場合{
SendMessage(宛先アドレス=一斉送信アドレス,
ソースアドレス=Device.address,
制御メッセージ=列挙のリセット);
}
}
Ｂポート新規接続：
(Device.address=ＳＴＭアドレス)の場合{
上記ＳＴＭデバイス列挙アルゴリズムが続く
}
そうでなければ(Deviec.address!=ＳＴＭアドレス
&&Device.address!=始動アドレスの場合{
SendMessage(宛先アドレス＝ＳＴＭアドレス,
ソースアドレス=Device.address,
制御メッセージ=新規デバイスアドレス要求);
}
}
新規デバイスアドレス要求メッセージの処理手続：
メッセージ rnda=新規デバイスアドレス要求メッセージの取得;
SendMessage(宛先アドレス=始動アドレス,
ソースアドレス=Device.address,
制御メッセージ=新規デバイスアドレス要求,
制御データ１=Device.nextDeviceAddress);
メッセージ aor=アドレスオフセット戻しメッセージの取得;
Device.nextDeviceAddress=aor.controlData1;
【０１０８】
以上の擬似コードで記述されているように、チェーン内の次のデバイスはＳＴＭから「デバイス列挙」メッセージを受信し、自身を入信メッセージ内で提供される番号としてアドレス指定し、データ領域を増分してから新たな「デバイス列挙」メッセージを上流に送信するであろう。重要なのは、デバイスがＳＴＭメッセージを原型のまま送信すべきでないことを認識しておくことである。新しい「デバイス列挙」メッセージは、元のメッセージのソースアドレスと宛先アドレスを保持するべきである。
【０１０９】
上記処理は、終端のデバイスを除きシステム内の各デバイスで続けられなければならない。デイジーチェーンの端点デバイス以外を表すＮ番目のデバイスは、自身を入信メッセージで提供される番号でアドレス指定し、それからソースアドレス領域内で提供されるアドレス（通常はＳＴＭ）に「アドレスオフセット戻し」メッセージを送り返す必要がある。その「アドレスオフセット戻し」メッセージは、宛先アドレスとして「基本アドレス」（ＳＴＭ）を使用し、ソースアドレスとしてそのデバイス自身のアドレスを使用しなければならない。データ領域はデバイスアドレスに１を加えたものに等しくなければならない。
【０１１０】
ＡポートとＢポートを切断することは、１つのネットワークを２つの小さなネットワークに分割する。Ａポートを有すデバイスは規則３に従いＳＴＭとなる。そのネットワークの再列挙のため、デバイス列挙メッセージが発行されなければならない。
一般定数：上記
Ａポート切断：
デバイスがＳＴＭになり得る場合{
Device.Address=始動アドレス
各Ｂポートの場合{
SendMessage(宛先アドレス=一斉送信アドレス、
ソースアドレス=Device.Address,
制御メッセージ=列挙のリセット);
}
上記のＳＴＭデバイス列挙アルゴリズムにつづく；
【０１１１】
データリンク層
概要
ＭａＧＩＣデバイス間で送信されるデータパケットは、ＭａＧＩＣシステムの中心である。それらは制御情報だけでなくデバイス間で送信される音声情報も含む。ＭａＧＩＣシステムおよび方法は、デバイス間で音声情報および制御情報を交換するためのデータリンク層で用いられる下記３２ビット、５５ワードフレーム又はパケットに基づいている。
2005532751.tif 000006
【０１１２】
上記に示した固定サイズのパケットは正確に４８ｋＨｚでＭａＧＩＣデバイス間を伝送される。データリンク層はワード１から１１と、ワード１２のビット１から１５を含む。ワード１２のビット１６から３１とワード１３から５３はペイロードを構成し、以下に説明されている。
【０１１３】
下記の表はフレームワードのプリアンブルと開始を示す：
2005532751.tif 000007
【０１１４】
ワード０と１はＣＳＭＡ／ＣＤ  ＩＥＥＥ８０２．３仕様書の第７．２．３．２項と第７．２．３．３項に記載されているのと同様である。
【０１１５】
下記の表はソースＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスを示す：
2005532751.tif 000008
【０１１６】
ワード２から４は世界中で唯一のＭＡＣアドレスのソースおよび宛先を規定している。これはＭａＧＩＣデバイスが既存のネットワークハードウエアや将来のネットワークハードウエアと共用できる途を残すこととなるであろう。
【０１１７】
下記の表に示されているように、ワード５のビット０から１５間に広がる領域長はイーサネット（登録商標）とＷＡＮのルーティング機器の互換性を確保する。イーサネット（登録商標）規格で定義されているように、この領域は、ＣＲＣ領域を除き、この領域の次に来る数バイトを含まなければならない。以上のように、それは合計で１９４バイト（０ｘ００Ｃ２）である。これはこの領域の常に一定領域を残す。
2005532751.tif 000009
【０１１８】
下記の表はネットワークヘッダー用に予約済みのワードを示している。ワード５のビット１６から３１、ワード６から１１、およびワード１２のビット０から１５はＴＣＰ／ＩＰカテゴリ、ＵＰＤエンキャプスレーション、或いはＷＡＮアプリケーションで共用できる書き込みデータ用に予約されている。それらは単独のＭａＧＩＣネットワークでは使用されない。
2005532751.tif 000010
【０１１９】
アプリケーション層
概要
ＭａＧＩＣアプリケーション層は下記に示したように、リアルタイム音声および制御データを伝送するために用いられる３２ビット、４１．５ワードパケットに基づいている。ここで留意すべき点は、左側ワード目録のほとんどの欄が上記したＭａＧＩＣフレームのペイロード領域について予め確保されていることである。
2005532751.tif 000011
【０１２０】
ＭａＧＩＣパケットは以下の論理階層に分けられる。
・構成：パケットを解釈するための前後関係や配置を規定する領域
・音声：音声サンプルや関連する制御ビットを含んでいる領域
・データ：通常音声を含むのと同一領域で、必要とされれば任意のデータを含む構成とすることができる領域
・制御：制御メッセージとＭａＧＩＣデバイス間で交換されるデータを含んでいる領域
【０１２１】
音声
有効音声
2005532751.tif 000012
【０１２２】
ＭａＧＩＣパケットのワード１４は、どの音声スロット（下記参照）が有効音声を含むのかを決定するのに用いられる。このワードのビット０から３１はそれぞれ音声スロット１から３２（ワード１６〜４７）に対応づけられている。例えば、仮にビット０が設定されれば、それは音声スロット１中の有効音声を意味するであろう。仮にビット１が設定されれば、それは音声スロット２中の有効音声を意味するであろう、など。仮に有効音声ワードがゼロに設定されれば、ワード１６から４７は任意データの記憶や伝送に使うことができる。
【０１２３】
音声送達
2005532751.tif 000013
【０１２４】
上述の有効音声ワードと同様に、ワード１５のビット１から３１はそれぞれ音声スロット１から１６（ワード１６から４７）に対応づけられている。これは、対応する入力チャネルに到着するサンプルを、もとのまま対応づけられた出力チャネルに送ることを可能とする。例えば、ビット０に設定していれば、未変換のまま音声スロット１がそれに対応づけられた出力チャネルに転送されるであろう。ビット１が設定されていれば、音声スロット２に同様のことが生じるであろう、などである。この特徴は、特に幹線のより高帯域幅の多重送信をする際に、デイジーチェーン内のデバイスをより単純化してもオーバーヘッドを抑制することを可能とするものである。定義上、この特徴はネットワーク内の端点では利用できない。ハブはその特有の機能に応じてこれらのビットに反応して良い場合とそうでない場合とがある。例えば、それがアップリンクを提供する場合には反応しなければならないが、ミキサーの場合には無視することを選択できる。その音声送達ビットハイに対する音声スロットを送ることは、そのスロットがその他のポートを通り抜けることを保証するものではない。音声が送達される場所は、入力チャネル対出力チャネルのマッピングに完全に依存している。このビットの設定は、音声が任意の処理や変換を回避できることを保証するにすぎない。
【０１２５】
音声スロット
2005532751.tif 000014
【０１２６】
ＭａＧＩＣパケットのワード１６から４７は音声サンプルを含む。このスロットの概念は、ＭａＧＩＣシステムが、伝送されているサンプルレートとチャネル間の柔軟なマッピングを設定することで複数のサンプルレートをサポートすることを可能とする。上記表に示されているように、４８ｋＨｚのデフォルトサンプルレートで、各音声スロットは単一のチャネルに対応づけられた単一のサンプルに対応している。それ故にこのレートでは、１つのサンプルそれぞれが、つまり３２の異なるチャネルが送信できる。
より高い忠実度を達成するために、より高いサンプルレートでネットワークを処理することが望ましい。９６ｋＨｚのサンプルレートでは、１つの音声チャネルは、それぞれ２つのサンプルが伝送可能となる結果２つの音声スロットが割当てられ、その音声スロットは下記に示されているように１６の異なるチャネル帰属する。
2005532751.tif 000015
【０１２７】
下記表はいろいろに定義されたＭａＧＩＣネットワークサンプルレートにおけるサンプルレート、音声スロット、および伝送チャネル間のマッピングを示している。
2005532751.tif 000016
【０１２８】
データ
有効音声ワードがゼロに設定されていれば、ワード１６から４７は下記に示されるように任意の伝送データに利用できる。フォーマットは送信側と受信側の間で相互に一致していなければならない。ここで留意すべき点はこれら領域を制御データとして使用してはいけないことである。
2005532751.tif 000017
【０１２９】
制御
本発明のシステムの一実施形態において、定義された制御プロトコルのタイプが２つ、ＭａＧＩＣとＭＩＤＩがある。固有のＭａＧＩＣプロトコルが使われていることを示すため、このバイトのビット７は高く設定しなければならない。バイト０から２はタイムコード用のフレームレートを記憶するために使われる。下記の表はサポートされているフレームレートを、そのレートを示すためこれらビットに設定されるその対応値とともに記載する。
2005532751.tif 000018
【０１３０】
バージョン番号
2005532751.tif 000019
【０１３１】
ＭａＧＩＣパケットのワード４９のビット８から１５は、ネットワークにより使用されるＭａＧＩＣプロトコルバージョン番号を特定するために使われている。その８バイト領域は次のようにフォーマットされるべきである。
2005532751.tif 000020
【０１３２】
バージョン番号は標準ドット表記法で定義されている。ビット０から４は端数用に使われ、ビット５から７は整数用に使われる。
【０１３３】
制御メッセージ
2005532751.tif 000021
【０１３４】
ワード４８のビット１６から３１は発信されている制御メッセージを定義している。制御メッセージの具体例に関しては後述の、列挙、サンプルレート変更、およびリンク制御を参照のこと。
【０１３５】
ソースデバイスアドレスと宛先デバイスアドレス
2005532751.tif 000022
【０１３６】
ワード４９は、宛先デバイスアドレスおよびソースデバイスアドレスをそれぞれビット１６から３１およびビット０から１５に含んでいる。これらの領域はデバイスがそのデバイス自身からネットワーク上の他のデバイスへ制御パケットをアドレス指定することを可能とする。制御パケットが１つのデバイスから他のデバイスへ送られる際、各デバイスはそのパケットを処理すべきか否かを決定するため宛先デバイスアドレス領域を評価する。パケット処理不要の場合には、デバイスはそのパケットを、そのパケットがゆくゆくはその予定された宛先へ到達することを保証するネットワークを通して送信しなければならない。
【０１３７】
制御パケットは一群のデバイスに一斉送信することもできる。下記の表は一斉送信用に利用できる予約済みアドレス（列挙の間、どのデバイスも指定されていないアドレス）を示す。
2005532751.tif 000023
【０１３８】
ソース構成部品アドレスおよび宛先構成部品アドレス
2005532751.tif 000024
【０１３９】
ワード５０は、それぞれビット１６から３１およびビット０から１５に宛先構成部品アドレスおよびソース構成部品アドレスを含む。構成部品とそれらの機能は以下詳細に明記されている。
【０１４０】
これら領域（ソースデバイスアドレスと宛先デバイスアドレスを併せて）は、デバイスの構成部品が、その構成部品自身からネットワーク上のデバイスの別の構成部品へ制御パケットをアドレス指定することを可能にする。一度宛先デバイスが制御パケットを受信すると、それは制御情報を適切な構成部品へアドレス指定するため宛先構成部品アドレス領域を使用できる。
【０１４１】
制御データ
2005532751.tif 000025
【０１４２】
ワード５１から５３は制御データ用に設定されている。これらの領域は制御メッセージ用のサポートデータを送信するために使用される。これらの領域がどのように使用されるかの例は列挙プロトコル、サンプルレート変更プロトコル、およびリンク制御プロトコルに使用される固有パケットの考察において見ることができる。
【０１４３】
送信制御および受信制御
音声フローは制御フローと基本的に異なっている、というのは音声が同調して送信されているのに反して制御は同調して送信されていないためである。音声情報は定義済みネットワークサンプルレートで発行されるあらゆる発信パケットに含まれている。一方、制御情報は必要とされる場合にだけパケットに含まれている。ここで留意すべきは、あるパケットが制御情報を含んでいなくともパケット長は変わらないことである。代わりに有効制御ビット（下記参照）は、制御領域に含まれている情報が無効であることを示すため低く設定される。
【０１４４】
制御パケットの送信には、以下の手順で処理を実行することが必要である。
１．まず初めにデバイスは、隣接するデバイスが制御メッセージを受信する用意ができていることを確保しなければならない。これは以下に記載されているＣＴＳおよびＭＩＰ制御ビットを使用して実行される。
２．次に、デバイスは以下に記載されている適切な有効ビットを、本項より前に説明した制御領域とともに設定しなければならない。
３．最後に、制御メッセージは所望ポートの次の発信パケットの一部として発行することができる。
【０１４５】
一度デバイスが制御メッセージを受信したら、そのメッセージが自らに向けられたものであるかどうかを判断するため前述の宛先デバイスアドレス領域を確認しなければならない。もし自らに向けられたものであればそのメッセージを処理しなければならず、そうでなければ、そのパケットがその宛先へ最終的に到達することを確保するためデイジーチェーンに沿ってそのメッセージを転送しなければならない。
【０１４６】
構成
ＭａＧＩＣパケットのアプリケーション層の構成ワードは、パケットの有効性、ケーブル番号、サンプルレート、浮動小数点フォーマット、処理中メッセージ（ＭＩＰ）ビット、送信可（ＣＴＳ）ビット、およびフレーム計数を定義する。
【０１４７】
送信可および処理中メッセージ
2005532751.tif 000026
【０１４８】
ワード１２のビット３１とビット３０は、それぞれ処理中メッセージ（ＭＩＰ）と送信可（ＣＴＳ）である。それらは、できる限り高速の受信機それぞれに対し、受信デバイスが効果的にその限られた制御パケットバッファ領域を管理するのを可能とする。
【０１４９】
このプロトコルが正確に機能するために、下記の規則を順守する必要がある。
１．そのプロトコルはデバイスからその隣接デバイスへ制御パケットが送られるたびに監視されなければならない。
２．各デバイスは常に、ポートごとに少なくとも１２制御パケットのバッファリングに要求されるメモリを有する必要がある。利用可能なバッファ領域がそれを下回るとすぐに、デバイスは送信機に対しそのＣＴＳを低くしなければならない。同じように、利用可能バッファ領域が１２制御パケットを上回ると、デバイスはそのＣＴＳを再び大きくすることができる。
これら規則は、総合して、各受信機がもし利用可能な受信バッファ領域が低い状態で機能し続けるときは、受信機を中断する適当な時間を持つことができるよう確保することで、高速送信機が低速受信機を圧倒しないことを保証している。
【０１５０】
有効性
2005532751.tif 000027
【０１５１】
この最も重要なワード１２のニブルはパケットの特定部分が有効か否かを決定する。
・ビット２９はワード４８の制御メッセージが有効か否かを示す。
・ビット２８はワード５１から５３の制御データが有効か否かを示す。
・ビット２７は多重パケット伝送の一部として、このパケットに続いて追加のパケットがあるか否かを示す。それは単一パケットとサイズの合うデータよりも大きいデータが伝送されるべき時に使用される。最後のパケットを除き、伝送を構成する全てのパケットにこのビットを設定することで、送信機は受信機に対し同じもの送信することができる。
・ビット２６はワード５４で定義されるＣＲＣが有効であるか否かを示す。
これらの有効性ビットは、できるだけ早期にパケットコンテンツのハードウエア設計者に通知し始める方向で認識されるようになった。このことは、パケット処理のために必要なリソースを割当てることができる効率的なシステムの設計を可能とする。
【０１５２】
ワード１２のビット２５は使われない。
【０１５３】
浮動小数点フォーマット
2005532751.tif 000028
【０１５４】
ワード１２のビット２４は浮動小数点フォーマット（ＦＰＦ）を定義している。高い場合には、このビットは、受信機に対してパケットのワード１６から４７の音声が、ＩＥＥＥ７５４／８５４浮動小数点標準に記載されているように浮動小数点フォーマットであることを示している。低い場合には、それらのワードは標準３２ビットの固定小数点フォーマットである。通常使用されているＣＯＤＥＣが浮動小数点データをサポートしていないため、デフォルトでは固定小数点である。このことは３２ビット浮動小数点ＤＳＰを使用する場合、浮動小数点のための高価な変換器を強要することとなる。これら２つの形式間で切り替えをするオプションを上級ユーザーに与えることは、特定用途で著しく性能が改善される可能性がある。
【０１５５】
ケーブル番号
2005532751.tif 000029
【０１５６】
ケーブル番号はギガビットイーサネット（登録商標）のような高帯域幅媒体上で多重化できるＭａＧＩＣストリームの標識化を可能とさせる。
【０１５７】
サンプルレート
2005532751.tif 000030
【０１５８】
このニブルはパケットがネットワークを介して伝送されているサンプルレートを特定する。下記の表は、一般にサポートされているサンプルを、対応値（パケットのニブルのサンプルレートに設定されるのに対するもの）とともに示している。
2005532751.tif 000031
【０１５９】
デフォルトのサンプルレートは４８ｋＨｚである。全てのＭａＧＩＣデバイスはそのレートで始動を要求する。サンプルレートを９６ｋＨｚに増大することは、音声チャネルの数を８に減らすことにより、高性能デバイスがパケット毎に２つのサンプルを伝送することを可能とする。同じように、サンプルレートを１９２ｋＨｚに増大することは、音声チャネルの数を４に減らすことにより、高性能デバイスがパケット毎に４つのサンプルを伝送することを可能とする。
【０１６０】
個々のデバイスは異なるサンプルレートの性能を有する場合がある。それ故に、完全なネットワークのためには広く一般にサポートされたサンプルレートについて合意することが必要である。以下に記載されたプロトコルは、ネットワークサンプルレートを変更するための手段を提供するものである。
【０１６１】
フレーム計数／タイムコード
2005532751.tif 000032
【０１６２】
以下に記載されたビット構成はワード１３のコンテンツを決定する。このワードは伝送されるフレーム数のカウンターとして、或いはタイムコードの記録のために使うことができる。カウンターとして使用される場合、この領域に記録される数はそれが３２ビットの最大値０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦに到達すると反転するであろう。フレームがいつでも４８ｋＨｚで伝送するという事実によって、フレーム計数領域は２４．８６時間のロールオーバレートを有する。
【０１６３】
フレーム計数／タイムコード構成
2005532751.tif 000033
【０１６４】
ワード４８のビット０と１はワード１３のコンテンツを決定する。下記の表は構成のオプションを記載している。
2005532751.tif 000034
【０１６５】
ビット２から５はタイムコードのフレームレートを記録するのに使用される。下記の表は、サポートされるフレームレートを、このレートを示すためにこれらのビットに設定される対応値とともに記載している。
2005532751.tif 000035
ビット６と７は使用されない。
【０１６６】
ネットワークサンプルレートの変更
一度ネットワークの列挙がなされ、パケットが４８ｋＨｚの必須始動サンプルレートで交換されると、より高いサンプルレートの性能を有するデバイスは、ネットワークがより高いレートに合わせて性能向上するよう要求することができる。下記の表はメッセージを、そのメッセージに対応する制御メッセージおよび制御データ領域値とともに記載する。
2005532751.tif 000036
【０１６７】
サンプルレートの変更を要求するため、デバイスはＳＴＭに対して新規サンプルレート要求メッセージを送らなければならない。その後ＳＴＭは、そのＢポート上の全てにそれを発送することで、ネットワーク全体を通してそれを転送する。各々のデバイスはその要求を処理し、そのデバイスがその要求されたレートに対応できる場合は転送を続ける。対応できない場合には、ＳＴＭにサンプルレート拒否メッセージを返信する。その拒否メッセージを受信すると、ＳＴＭはその最初の要求を発行したデバイスに向けてそれを転送し、処理が修了する。その要求が端点デバイスに到達すると、そのデバイスはＳＴＭに対してサンプルレート確認メッセージを発行しなければならない。いったんＳＴＭがそのＢポート各々に接続されているデイジーチェーンから確認通知を受信したら、ＳＴＭはサンプルレート変更メッセージをネットワークを通して発信する。各デバイスはこのパケットを処理し、そのサンプルレートに更新し、その後、次のデバイスにそれが転送される。パケットが端点デバイスに到達した場合、そのデバイスはＳＴＭにそのパケットを返信しなければならない。ＳＴＭがそのＢポートの各々に接続されているデイジーチェーンから戻るその変更パケットを受信すると、ネットワークレートがうまく変更されたことがわかり、その処理が修了する。
【０１６８】
サンプルレート変更のための処理が進行中に、そのＳＴＭが別の要求を受信すると、その要求を破棄するためにその要求は受認される。その再試行の責務はその要求を発行しているデバイス次第である。全ての音声はサンプルレートの変更が行われている間は控えられなければならない。どのように変更がなされるかはアプリケーションに依存しており、それ故に開発者の裁量の余地が残されている。
【０１６９】
以下に示すのはこのアルゴリズムに関する擬似コードである。
一般定数と広域変数：上記参照
ＭＳＲ要求    ０ｘ０００５
ＭＳＲ確認    ０ｘ０００６
ＭＳＲ拒否    ０ｘ０００７
ＭＳＲ変更    ０ｘ０００８
任意デバイスからＳＴＭへの要求発行：
SendMessage(宛先アドレス=ＳＴＭアドレス;
ソースアドレス=Device.address,
制御メッセージ=ＭＳＲ要求,
制御データ１=Device.higherSampleRateCode);
ＳＴＭによる要求処理：
メッセージ msr=サンプルレート変更メッセージの取得;
ＳＴＭがmsr.controlData１により変更されたサンプルレートの性能を有する場合{
各Bポートにおいて{
SendMessage(宛先アドレス=一斉送信アドレス,
ソースアドレス=Device.address,
制御メッセージ=ＭＳＲ要求,
制御データ１=msr.controlData1);
}
}
そうでなければ、サンプルレート変更処理終了。
ＳＴＭにより送信されたサンプルレート変更メッセージの処理およびＡポートで各デバイスにより受信されたサンプルレート変更メッセージの処理：
メッセージ msr=Ａポートからサンプルレート変更メッセージの取得;
デバイスがMsr.controlData1により特定されたサンプルレートの性能がある場合{
デバイスが接続されたＢポートを有しなかった場合、Ａポートで{
SendMessage(宛先アドレス=msr.sourceAddress,
ソースアドレス=Device.address,
制御メッセージ=ＭＳＲ確認
制御データ１=msr.controlData1);
}
そうでなければ、全てのＢポートで｛
SendMessage(宛先アドレス=一斉送信アドレス,
ソースアドレス=Device.address,
制御メッセージ=ＭＳＲ要求
制御データ１=msr.controlData1);
}
}
そうでなければ、Ａポートで{
SendMessage(宛先アドレス=ＳＴＭアドレス,
ソースアドレス=Device.address,
制御メッセージ=ＭＳＲ拒否,
制御データ１=msr.controlData1);
}
Ｂポートで非端点デバイス各々により受信されたサンプルレート確認メッセージの処理：
メッセージ msr=Ｂポートからサンプルレート変更メッセージ取得;
確認メッセージが他のＢポート全てから受信された場合{
SendMessage(宛先アドレス=一斉送信アドレス,
ソースアドレス=Device.address,
制御メッセージ=ＭＳＲ確認,
制御データ１=msr.controlData1);
}
ＳＴＭによる確認通知および／又は拒否通知の処理手続
メッセージ msr＝サンプルレート変更メッセージの取得;
msr.controlMessageの場合==ＭＳＲ拒否{
サンプルレート変更処理終了
}
そうでなければ、msr.controlMessage==ＭＳＲ確認＆＆同じ確認通知を他のＢポート全てから受信した場合{
今回から、全てのパケットに関する設定された有効音声ビットをゼロまで転送;
SendMessage(宛先アドレス=一斉送信アドレス,
ソースアドレス=Device.address,
制御アドレス＝ＭＳＲ変更,
制御データ１=msr.controlData1);
}
ＳＴＭにより送信されたサンプルレート変更メッセージの処理およびＡポートで各デバイスにより受信されたサンプルレート変更メッセージの処理：
メッセージ mar=controlMessageとともにサンプルレート変更メッセージの取得=ＭＳＲ変更;
今回から、全てのパケットに関し設定された有効音声ビットを０となるまで転送
msr.controlData1により特性される新規サンプルレートで機能するデバイスの構成;
デバイスがＢポートを有しない場合{
そのＡポートに同じメッセージ「msr」を返信
有効音声ビットを０ｘＦＦＦＦに設定し、新規サンプルレートで音声送信開始
}
でなければ、同じメッセージ「msr」を全てのＢポートにそのまま送信
【０１７０】
新規デバイスが、列挙されたネットワークであり、かつそのデバイスによりサポートされていないサンプルレートで機能しているネットワークに接続される場合、そのデバイスは不具合をユーザーに指摘しなければならず、有効音声ワード（ワード１４）をゼロに設定することにより有効音声を何ら伝送してはならない。
【０１７１】
周期的冗長検査
ＭａＧＩＣパケットのワード５４は、パケット全体に含まれるデータのための３２ビット周期的冗長検査（ＣＲＣ）を含む。
2005532751.tif 000037
【０１７２】
アルゴリズムは、オートディン（Ａｕｔｏｄｉｎ）、イーサネット（登録商標）、およびＡＤＣＣＰプロトコル規格で使用されている標準ＣＲＣ−３２多項式に基づいている。下記はＣ言語で記載されたＣＲＣ−３２生成機能の一例である。
2005532751.tif 000038
2005532751.tif 000039
2005532751.tif 000040
ＣＲＣの演算処理や検出はオプションである。ワード１２のビット２８を用いてオン・オフを切り替えられる。
【０１７３】
エンディアンフォーマット
ＭａＧＩＣネットワーク上の全てのデータはビッグエンディアンでなければならない。従ってリトルエンディアンデバイスは、新たに受信した情報を送信前および処理前に必要なバイトに変換しなければならない。
【０１７４】
制御プロトコル
概要
ＭａＧＩＣネットワークは、どんな物理デバイスが設置されるかには無関係に、制御したり他の構成部品により制御されたりする能力がある構成部品の集合体であると見なすことができる。制御プロトコルは同じネットワーク上の類似タイプの他の構成部品を制御するため、ある特定タイプの構成部品に標準的な仕組みを提供する。
【０１７５】
構成部品は制御メッセージを生成したり解析したりできるＭａＧＩＣデバイスの一装置して定義される。単純な例として、あるデバイスの簡素なつまみ（ロータリーエンコーダ）と、同じネットワーク上の別デバイスの音量について考えてみてください。このプロトコルはそのつまみがその音量をリアルタイムで調節する制御メッセージを送ることができるでしょう。
【０１７６】
構成部品には２つのタイプがある、つまり命令を発することができるソースと、命令を受信し実行することができるターゲットである。各デバイスはその構成部品を列挙し、それらに固有で未署名の０と６５５３６の間の整数アドレスを割当てなければならない。１６ビットデバイスアドレスの組み合わせ数値は列挙の間に割当てられ、この１６ビット構成部品アドレスはネットワーク上で利用可能な任意の構成部品を一意的に特定することができる。
【０１７７】
それぞれの構成部品は、表示装置を備えたデバイスが名前に基づくアクセスの提供を可能とするため、表意記号名も割当てられなければならない。名前は全て１６桁に限られる必要がある。ＭａＧＩＣシステムはテキスト送信のため１６ビットのユニコードフォーマットを使用する。各構成部品は固有のパラメータを表す。前述した例では、ソースにより表されているパラメータはつまみであり、ターゲットにより表されているパラメータは音量である。
【０１７８】
下記の表は一般に定義済みのパラメータのタイプを示す。
2005532751.tif 000041
【０１７９】
パラメータのタイプは１６ビットの値で定義される。上記表に記載した値を使用しない限り、デバイスがアプリケーション特有のタイプを定義していると予測される。スケールパラメータは最小値から最大値の範囲にあるもので、ユニット値により変更され得る。係るリンクを形成するため、ソースはターゲットに下記の値を与えなければならない。
１．現在値：スケールの現在の値
２．最小値：スケールが取り得る最小値
３．最大値：スケールが取り得る最大値
４．ユニット値：スケールを増やす／減らすことができる最小量
これらの値は特有タイプのものである必要はないが、各々３２ビットであることが要求される。ＭａＧＩＣに準拠するデバイスは、制御データの独自タイプの送信を確保しなければならない。
【０１８０】
トグルパラメータはその制御されているパラメータが単式の２進数値であるものである。係るリンクを形成するため、ソースはターゲットに下記の値を与えなければならない。
１．現在値：スケールの現在値
一般的設定での０と１はそれぞれオフとオンを示すために使用されている。
【０１８１】
ＭＩＤＩパラメータはＭＩＤＩをサポートするために設計された業界標準タイプである。このパラメータタイプのソース構成部品とターゲット構成部品を設けることで、クライアントはＭａＧＩＣ制御パケットにカプセル化したＭＩＤＩメッセージを送信することができる。このタイプを使用するために、クライアントは構成部品の作成時点におけるどんな情報も提供する必要がない。代わりに、クライアントはメッセージ中の数バイトで、その後が実際のメッセージである、その数バイトを提供しなければない。
【０１８２】
ＢＬＯＢパラメータはクライアントが任意の種類の任意の情報量を送信することができるよう設計された業界標準タイプである。データをソースからターゲットへ届けるには、このタイプのソース構成部品とターゲット構成部品を設けること、および伝送されるワードの番号を特定することで十分である。
【０１８３】
リンク制御
リンク制御はソースとターゲット間をマッピングすることであり、それは定義済みフォーマットで制御メッセージを送信することで前者が後者を制御するのを可能にする。リンクは同じパラメータタイプ（スケールとスケール、トグルとトグルなど）のソースとターゲットの間でのみ形成することができる。リンク制御はそれを識別する２組のアドレスを有する。
１．ソースデバイスアドレスおよびソース構成部品アドレス
２．宛先デバイスアドレスおよび宛先構成部品アドレス
ここで留意すべき点は、これらはＭａＧＩＣパケットのワード４９と５０に直接マッピングすることである。
【０１８４】
制御メッセージ
下記の表は、構成部品についての情報を交換するために定義された制御メッセージを表示する。
2005532751.tif 000042
【０１８５】
アルゴリズム
デバイスは構成部品情報メッセージ要求を発行することにより構成部品についての情報を要求することができる。このメッセージの送信には、
１．上記表に示されているように、制御メッセージ領域に適当な値を設定すること。
２．制御データ１領域に、それぞれソースおよびターゲット、ソースのみ、並びにターゲットのみを示すために、０、１、又は２の一つを設定すること。
３．制御データ領域２に、ゼロか有効パラメータタイプ（上記表参照）のいずれかを設定すること
を含んでいる。
【０１８６】
そのようなメッセージを受信するデバイスは、制御データ１領域および制御データ２領域で特定される制限に適合する各構成部品に関して構成部品情報の返信パケットを送信機へ返信しなければならない。例えば、制御データ１および２の両方にゼロが入っている場合、構成部品情報の返信メッセージを一つ一つの構成部品に関し送信する結果となるべきである。その値がそれぞれ２と１である場合、そのメッセージはスケールタイプのターゲットだけにつき返信されるだろう。
【０１８７】
特定の構成部品についての情報を返信することは、基本的に上記に記載されている属性それぞれの最新値を要求する。構成部品のタイプに関係なく、最初の２ワード（制御データ１および２のそれぞれに設定される）は下記のフォーマットを有するであろう。
2005532751.tif 000043
【０１８８】
残りのワードの数は次の３種類のデータに基づきもっぱら変化し、そのデータは以下に記載する順に送信されなければならない。
１．リンク制御：それぞれのリンク制御のため、ビット０から１５にデバイスアドレスを含み、ビット１６から３１に構成部品アドレスを含むワードが含まれていなければならない。
２．名前：それぞれの文字のため、１６ビットのユニコード値が含まれていなければならない。文字０は最初のワードのビット０から１５を使用であろう。文字１はビット１６から３１を使用するだろう、などである。文字の数が奇数であれば最後の１６ビットは未使用のままとされるはずである。
３．特定タイプのパラメータ値：スケールパラメータは４つの３２ビット値を要求する。トグルパラメータは１つだけ要求する。特定のパラメータタイプを定義しているユーザーは、その値が３２ビットワードの組合せで容易に表されることを確保しなければならない。
それ故に、構成部品を正確に表すために伝送されるべき３２ビットデータのワード総数は：
合計ワード数＝２＋リンク制御ワード数＋名前ワード数＋パラメータタイプワード数
【０１８９】
制御パケットは、同時に３つの３２ビットデータのワードを含むことができるだけである。ワード数の合計が３を超えている場合は、そのワードは連続して発行される制御パケットに分離して送信されなければならない。次の有効フレームとの結合（ＪＮＶＦ）ビットはパケットが論理的に連続的であると印付けすることを可能とする。
【０１９０】
任意のデバイスがネットワーク上のソースとターゲット間のリンク制御を割当てできる。その割当てをするデバイスは、そのソース又はターゲットのいずれかを備えているものである必要はない。そのような場合、その割当てをしているデバイスは、リンク制御割当てメッセージをソースとターゲットの両者に発信しなければならない。このパケットに制御データは要求されない。適切なソースおよび宛先デバイスアドレス領域、ソースおよび宛先構成部品アドレス領域、並びに当然ながら適切な制御メッセージ領域を設定することにより、その割当てが巧くできる。
【０１９１】
デバイス名とネットワーク名
デバイスは表意記号名を定義しなければならない。また、任意で表意記号ネットワーク名を記録するオプションをユーザーに与えることもできる。下記のメッセージは、デバイスがネットワークを通してこれらの名前を要求および返信するのを可能とする。双方の名前とも１６ビットのユニコードで定義され、最大で１６字が限度でなければならない。
2005532751.tif 000044
【０１９２】
デバイス名の要求は何らの制御データも必要とせず、ネットワーク名の要求もまた必要としない。デバイス名の返信だけでなくネットワーク名の返信も、構成部品情報の返信に関して上記したのと同じ方法で名前を返信する。それぞれの文字に対して、１６ビットのユニコード値が含まれていなければならない。文字０は最初のワードのビット０から１５を占有するであろう。文字１はビット１６から３１を占有するであろう等である。文字の数が奇数の場合、最後の１６ビットは未使用とされるはずである。
【０１９３】
制御パケットは、一度に３つの３２ビットデータのワードを含むことができるだけである。要求されるワードの数が３を超える場合は、それらは連続して発行される制御パケットに分離して送信されなければならない。次の有効フレームとの結合（ＪＮＶＦ）ビットはパケットが論理的に連続的であると印付けすることを可能とする。
【０１９４】
ＭａＧＩＣシステムの使用
ＭａＧＩＣシステム内の楽器および関連する音声および制御ハードウエアの典型的な配置が、図１および図２に示されている。
【０１９５】
楽器およびマイクのそれぞれがデジタルである。アンプ、プリアンプ、および共鳴板のそれぞれが前述されたＭａＧＩＣデータリンクを使用して接続されている。ステージは制御面２２まで続く単一ケーブル（できたら光ファイバ）付きのハブ２８を有する。光ＭａＧＩＣデータリンクは、３２ビット−１９２ｋＨｚデジタル忠実度を有する１００以上の音声チャネルを実現でき、また、それに加えて映像についても実現できる。
【０１９６】
楽器およびアンプのそれぞれは、単一のＲＪ−４５ネットワークコネクタを介してステージ上のハブ２８中で接続されているので、専門的に音が空間を完全に制御するようにする万能操作面（図３）付きの、実際にはＰＣコンピュータであるサウンドボード２２により即座に識別される。マイクは演奏中に音を確認するため、実質的に部屋の中での重要な場所に設置される。すべての楽器やマイクの相対的なレベルは、バンドが求める全ての音響効果と同様に、ＲＷ  ＣＤ  ＲＯＭディスクに記録される。このようなプリセットはスタジオリハーサルで最適化されるまで続けられ、微調整補正は全ての演奏中記録される。
【０１９７】
ギター演奏者は、ステレオモニター（それぞれの耳）と地味なマイクを有す自分のヘッドセット２７をつける。さらに、それぞれの耳当ては外側に向いているマイクを有し、精密な雑音消去やその他の音声処理を可能にしている。演奏者は単にこの個人的な道具を自分のギター１２に差し込むだけであり、その他の演奏者はそれぞれの楽器に同じことを行う。モニタミックスは自動化され、ボードのＣＤ−ＲＯＭ上のプリセットつまみ毎に異なるチャネルから送られる。モニタ音響レベルはアーチストが選ぶものである（ギター演奏者は大きな声を出す）。
【０１９８】
ギター演奏者はＭａＧＩＣが使用可能な小型のスタンド取り付け型ラップトップ１７（図２）を有する。これは、自分の楽器に関して、音声効果に関して、そして歌詞に関してさえ、高精度で目に見える合図を与える。ラップトップ１７は比較的標準の制御装置であるペダルボード１５に、そのラップトップ１７のコネクタまでＵＳＢケーブル１６を介して接続する。別のＵＳＢケーブルは、実際には、騒々しい音楽を作るためのデバイスと同程度に高い専門性を有するデジタル処理装置であるアンプ１３に通される。このギター１２がこのアンプ１３に差し込まれ、それから、そのアンプ１３がＭａＧＩＣ  ＲＪ−４５ケーブル１１を使用してハブ２８に差し込まれる。
【０１９９】
ラップトップ１７は、再生できるいくつかの音声ファイルに加え、プリセットだけでなく、アンプ中のＤＳＰに送られる独自の音響効果プログラムのいくつかの貯蔵プログラムも含む。万一ドラマーが姿を見せない場合であっても、そのラップトップを使用することができる。
【０２００】
ギター演奏者は自分のギターを一度かき鳴らす。ラップトップ１７は、ギターに付いている６本の弦全てに、楽器を正しい音程に合わせるためにチューナーを何回転する必要があるかについて示し、加えてその弦が有する音色の程度（つまり、それらを交換する必要があるのか）を示す。ＤＳＰアンプは、たとえそれが調子外れであっても、調律するために急いでそのギターの弦を調整でき、もしくはそのギターを異なる調律に設定することができる。しかしながら、演奏者は「リアル」音声を好むため自動調律機能をオフにする。
【０２０１】
これらの新しいギターの一番良いところは、以前の楽器にはないネック面やタッチ面を絞ることで達成される追加の微妙な差異である。それらはより一層音楽的にする手段を与えてくれる。
【０２０２】
音声専門家は、自らに関する限り、既に準備万端である。室内音響装置が「ボード／ＰＣ」内に存在する。そのバンドのＲＷ  ＣＤ−ＲＯＭには、情報を採取し、彼らの装置全体のセットアップの調整を夜通し行うプログラムが含まれている。専門家は、バンドにとって未だにかつ常に問題である、家の中での全音圧に制限を設ける必要が当然あり、潜在的問題を監視することを別にすれば、制限をしている。
【０２０３】
音声や室内音響のモデリングの複雑性は、従来技術の手動の音声調整卓を使用して対処することは出来なかったであろう。現在では、精密な三次元のパニングやイメージングがある。過去において常に妥協点であった位相およびエコーは、デジタル的に補正される。部屋は、大聖堂、オペラハウス、或いは小さなクラブのようにさえ音を発することができる。
【０２０４】
終始電力が供給されるスピーカー１８の新しい機構も有用である。各スピーカーはデジタルＭａＧＩＣ入力と４８ｖＤＣ電力入力を有する。これらの全てが電力ハブ１９およびボード２２のハブで終端する。大きな部屋では、部屋全体のハブがあり、ケーブルを必要最小限に抑えている。それぞれのアンプの構成部品は容易に交換でき、各スピーカーについても同様である。音楽家は増設された構成部品を有しており、必要な場合にはセット間でそれらを切り替えて外すことができる。
【０２０５】
ＭａＧＩＣシステムはエフェクトラックの壁やパッチベイが必要でない。これら従来技術によるデバイスの機能性の全てが、現在では、ボードＰＣ又は接続されているＤＳＰコンピュータのどちらかのプラグイン式ソフトウエアに備わっている。ほとんどの音楽家はこれらのプラグイン式のものを持ち運び、演奏環境について総合的に制御することを好んでいる。
【０２０６】
バンドは自分たちの演奏を記録することができる。全ての個々のトラックが、ボードＰＣシステムに記録され、スタジオでの将来の編集のためにＤＶＤ−ＲＯＭにダウンロードできる。
【０２０７】
ＭａＧＩＣシステムを設置するために、演奏者は自分たちの道具をステージ上に置く。彼らは自分の楽器をアンプ、ラップトップなどに差し込む。順次これらはＭａＧＩＣハブ差し込まれる。バンドのプリセットが読み込まれ、音楽１にキューが出される。ハウスシステムでは音声出力調整の３０秒のバーストを経過してからバンドが導入できる。
【０２０８】
数年前のキーボードの事業は、キーボード製品が音の調節器（キー）以上となるワークステーションへの取り組みへと移行した。それはｍｉｄｉを介して他の電子ボックスを制御する能力を備えたデジタル管理センター、つまりシーケンサーとなり、ボックス内で音声を作るための非常に高性能な手段（編集）を備えた。それは、以前は外部にあった基本的な残響装置やその他の音響効果装置を備えた。
【０２０９】
ＭａＧＩＣシステムにおいて、ギターアンプは、以前は外部にあった多くの効果を包括的に含むギター演奏者用のワークステーションとなることができる。実際、アンプは実質的に演奏者の制御システムの一部となり、演奏者が有する唯一の付属物であり演奏により占有されていないもの、つまり彼の足を介して制御を可能としている。さらに、より精密な制御の変更ができ、実際に自分のシステムがどのように機能しているかを確かめることができる正しい位置に、小型スタンド取り付け型ラップトップが演奏者により配置されるであろう。ビュースクリーンは歌詞やコード変更をセットリストに表示させることさえできる。
【０２１０】
新しいＭａＧＩＣシステム中のアンプは、他の機能拡張を柔軟にリアルタイム制御し、並びにコンピュータと将来のスタジオ業界の統合を可能にするであろう。
【０２１１】
アンプはその構成部品のパーツに分離することができる。
プリアンプ１（つまみ又はノブ）
プリアンプ２（音変更子）
電力ステージ（簡単な増幅）
スピーカー（音波エンベロープを生成する）
キャビネット（美的価値観および耐久性）  
【０２１２】
構成部品を見る際、注目するのは多くの機能性である。ＭａＧＩＣシステムは新規な技術と楽器アンプに対する全く新しい考え方を導入するものである。多くの設計者および企業は既に全体の構成要素およびその中で市場に出ているものを、適当な成功を納めた単一目的製品として認識している。しかし、制御装置としてキーボード（音声がつかないもの）が大きく市場を獲得していないように、単一目的の部品は演奏者にとって満足のいくものではない。ＭａＧＩＣワークステーションは使い易い形で全ての構成要素を含むものである。
【０２１３】
上述したように、ＭａＧＩＣリンクは現在使用可能な構成部品、イーサネット（登録商標）規格（通信プロトコル）、一般的に使用されているＲＪ−４５コネクタ、およびインターネット型フォーマットを利用する新しい通信プロトコルを使用する。これは、そのシステムが更なる処理や増幅ができるようにするため、楽器から直接標準ケーブルでデジタル楽音の１０のチャネルを送ることを可能にする。新しくアップグレードされたＭＩＤＩ標準信号も、音楽記述言語とともにこのケーブルで移動できる。この構成は、上述したように最大で重信楽器電力まで、同じケーブルでＤ／Ａ変換器を含む楽器内の回路に電力を供給することを可能とする。
【０２１４】
ＭａＧＩＣ回路盤は非常に小型であり、注文製作の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および表面実装技術を使用する。それは標準ピックアップおよびクラシックギターのＣＰＡに接続し、特に、弦ごとに個別の変換器を提供する新しいヘキサフォニック（ｈｅｘａｐｈｏｎｉｃ）ピックアップに適している。
【０２１５】
ＭａＧＩＣが使用できる楽器
ＭａＧＩＣが使用可能な既存の楽器で唯一注目に値するハードウエアの相違点は、ＲＪ−４５メスコネクタおよび小型ステレオヘッドフォンアウトを追加していることである。勿論、この新規に取り入れたものは新しい現代楽器を設計する点で多くの新しい可能性を見込める。旧来の楽器は、一般的に使用されているモノラル音声コネクタを新しいＲＪ−４５コネクタと小さな改造された回路基板で置き換えるだけで、新しい機能の大部分を入手することができる。ビンテージの価値は保持できる。
【０２１６】
もとのアナログ出力は、常に音に影響なく使用でき、デジタル機能が使用される必要は全くない。ＭａＧＩＣシステムは、デジタル信号と純然たるアナログ信号の両方へアクセスすることができる。
【０２１７】
出力に使用できる８つのデジタルチャネルを有するため、これらのうちの６つが６弦楽器のそれぞれの弦により使用されるであろう。２つのチャネルは、追加の経路選択のため楽器に直接入力するのに利用できるであろう。典型的な配置では、一方の入力が演奏者のヘッドセットのマイクであり、他方の入力がメインボードから送られるモニタミックスである。それからヘッドフォンは、部屋の音に影響を及ぼさずに音楽家の好みに調整されるステレオモニタとなるであろう。
【０２１８】
物理コネクタは、簡素、安価かつ高信頼性のＲＪ−４５ロッキングコネクタ、およびカテゴリ５標準８導体ケーブルである。
【０２１９】
新しい１６進ピックアップ／変換器は、処理される６つの独立信号を送信するであろう。変換器はギターブリッジ上のストップバーサドル（ｓｔｏｐ  ｂａｒ  ｓａｄｄｌｅｓ）の上に配置される。また、クラシックアナログ信号はポスト（ｐｏｓｔ）ＣＰＡをクラシックオリジナル電磁ピックアップからのデジタル信号に変換することができる。即座にデジタル信号（Ａ／Ｄ変換器）に変換され、ＭａＧＩＣデータストリームに導入される２つのアナログ信号入力もある。
【０２２０】
このＭａＧＩＣ  ＡＳＩＣおよびＭａＧＩＣ技術は単にギターだけでなく、実質的にあらゆる楽器に適用することができる。
【０２２１】
プリアンプ１（つまみ、又はノブ）
・制御面
アンプの電流生成用のノブ又はつまみは、演奏環境や事実上他のほとんど全ての環境において使用することができない。音響レベルが１１０ｄＢの状況下でコントロールノブを調整することは非常に困難である。ＭａＧＩＣプロトコルとＵＳＢプロトコルの両方を利用すると、演奏／スタジオシステムの全ての構成部品で通信リンクが使用できる。構成部品はどれも、音を劣化させることなくどこにでも置くことができる。ＭａＧＩＣ標準器はＭＩＤＩフォーマットを使用するが帯域幅が約１００倍の高速制御情報用チャネルを有する。このように、ＭａＧＩＣシステムはＭＩＤＩを利用する現在の楽器（大部分のキーボードやサウンドシンセサイザ）と遡及して互換性がある。
【０２２２】
表示部とノブは別個の装置となっているであろう。ＭａＧＩＣシステムでは、これはマスタラックに直接接続されるか、ＵＳＢコネクタを介してラップトップコンピュータに接続される物理制御面と見なされる。ラップトップ使用時、それはいろいろな設定値、パラメータなどを表示する視覚的情報画面として機能するであろう。ラップトップに常駐するソフトウエアは、無限のパラメータによる制御を可能とする音楽編集機となるであろう。ラップトップは目立たないが、極めて機能的で、通常視力の演奏者が１２フィートの距離から見ることのできるこの画面に設定を表示できる。それはＵＳＢ接続を有すことができる。また、処理が行われるマスタラックへのＵＳＢ又はＭａＧＩＣ付きのペダル制御装置もあるだろう。ＵＳＢとＭａＧＩＣは両方とも重信電力を有するため、制御面とフット制御装置は両方ともコネクタを介して電力供給される。主要なデジタルミキサおよび音楽編集用のソフトウエアドライバは、その制御装置の機能を実質的に任意の環境で再現することを可能とするであろう。
【０２２３】
フット制御装置は、１つの連続調節ペダル、１つの２次元連続調節ペダル、および前述のようにクラスタ化された１１のフットスイッチを有するだろう。
【０２２４】
プリアンプ２（音変更子）
マスタラックユニット
マスタラックユニットは、デジタルＭａＧＩＣ未処理信号を取り込み、分散（経路選択）のためにＭａＧＩＣ処理済みデジタル信号を出力するコンピュータである。マスタラックは５ラックユニットを有するキャビネット筐体内にある。グローバルアンプシステムはこのうち２つを使用し、それ以外の３つは任意のラック取り付け型ユニットを追加できる。
【０２２５】
マスタラック筐体は、カバーおよび交換可能なＣｏｒｄｕｒａ（商標）ギグバックカバーがあり頑丈である。それはＵＳＰサイズ要件を満たし、極めて軽量である。３つの空ラックはスライドイントレー（ユニットに付属している）上にあるが、エフェクトデバイスを容易に取り外し、置き換え、および別々に運ぶことができる。ラックトレーはマザーボードユニットと電気的に接続し、その結果、いったんエフェクトデバイスが取り付けられると接続が必要とならないように、ステレオ入力、ステレオ出力、２つのフットスイッチ入力、およびデジタル入力とデジタル出力が使用できる。
【０２２６】
マスタラック筐体は、演奏家／演奏者にとって極めて有効ないくつかの従来にない機能を有する。それぞれの側には４つの電力コンセントがあり、それは３つの空のラックベイ、さらにその他のものに電力供給することができる。コンセント間の距離や、好ましくない電力供給のために必要となる許容スペースの両方の点からみて、この電力コンセントは、壁コンセント電源（壁草（ｗａｌｌ  ｗｏｒｔｓ））が採用されるであろう。電源は筐体内部で入れ子にされ（保護され、目立たず）、再度処理する必要は決してないであろう。ループは簡単な結び包装でこれらの電源を固定できるだろう。
【０２２７】
全てのラックユニットはそれらが載せられるスライド式プレートに取り付けられる。このようにしてエフェクトデバイスは、「ホットスワップ」コンピュータ周辺装置と同様に、引き出し交換することができる。パッチベイ入力および出力セットは背面に取り付けられ、マスタラックの裏側からの蝶着動作を介して接続可能である。パッチベイの他方の側は、必要がない場合は収納部に収納され目立たない筐体の上部から接続可能である。一体型グローバルアンプシステムの全てのI／Ｏは、順応性がありしかも半永久的な構成のためベイの上にあるであろう。
【０２２８】
グローバルアンプラックユニットは、保守や交換のために引き出すこともできる。ラックユニットの一つはＭａＧＩＣシステムの制御コンピュータであり、「ホットスワップ可能な」ハードディスク、「ホットスワップ可能な」ＣＤ−ＲＷ装置、デジタル処理、信号経路選択および制御回路を含む。その制御ユニットは、出たり入ったりするデジタルＭａＧＩＣ信号と、汎用処理部に結合されている２個のＵＳＢコネクタを採用する。その処理部はリアルタイムで集中的に複数のデジタル信号を処理し、全てのＭａＳＩＣ制御機能を処理する。
【０２２９】
ラックユニットは、外付け記憶装置と通信するために内部ＳＣＳＩインタフェースを使用する。このことは、音の修正だけでなくリアルタイム再生のために音楽信号を記録し、記憶することを可能とする。そのユニットは内蔵エコプレックス（Ｅｃｈｏｐｌｅｘ）（商標）に加え、安価なハード媒体からロードするために大きなプログラムを記録する性能を有する。ＳＣＳＩプロトコルを使用すると、ハードディスク、ＺＩＰドライブ、ＣＤドライブなどの使用ができ、高価なＲＡＭの使用を抑えることができる。
【０２３０】
その他のラックユニットは、電源およびその他の「高圧」中継器などを含む。電源は世界中で使用できるスイッチング電源であることが好ましい。ラックベイ用のコンセントは、変圧器に接続され、その変圧器はこれらの影響を考慮して世界中での使用に対応できるようにイン又はアウトを切替できる。
【０２３１】
マスタラックは、ベースユニット／サブウーファー上で入れ子になり、マイク型ロック拡張棒を介してそのベースから伸張するであろう。このように、ユニットは演奏家／演奏者が容易に近づいたり見たりできる高さまで上げることができる。
【０２３２】
４８ｖＤＣの電力バスが供給される。これを非ＡＣボックスに共通の電圧に逓減するモジュールが使用できる（つまり、１２ｖＤＣ、９ｖＤＣ）。これはグラウンドループおよび肉厚プラグ電源を不要とするであろう。
【０２３３】
３．電力ステージ（簡単な増幅）
信号増幅の主な作業は、特に増幅が高いレベルにあるときに電源部を処理することである。ＭａＧＩＣシステムデバイスは既存の切替え電源を使用して、標準４８ｖＤＣを供給する。これは様々な国での認証発行に対処し、その「アンプ」が世界中のどの国でも動作し、軽量化し、安全性を保証し、信頼性および有用性を高めることを可能にするだろう。
【０２３４】
４．スピーカー（音変更子、サウンドエンベロープの作成）
スピーカーはデジタルＭａＧＩＣ信号と４８ｖＤＣ電力入力の両方を有する。オプションでスピーカーは内蔵電源を有することがあり、これによりＡＣを取り込むことができる。
【０２３５】
スピーカーキャビネットは、ＭａＧＩＣリンクを介して情報をマスタラックに返信する監視変換器を有することができ、高度なフィードバック制御アルゴリズムを可能とする。このようにして、ＤＳＰアンプによる即応のデジタル調整により、不良スピーカーでさえもフラットに響いたり、個人の好みに合うようにすることができる。
【０２３６】
さらに、個々のスピーカーが単一キャビネットのギターの弦ごとに使用されるマルチスピーカーアレイを使用し、さらに雄大な音を出すことができる。
【０２３７】
５．キャビネット（美的価値観および耐久性）
スピーカーキャビネットを「パケット化」することにより、それらを小型で拡張性あるものとすることができる。言い換えると、音響レベルを高くしたり、さらに向上させたり、ステージ上、スタジオ中又はパフォーマンスアリーナ全体への分散を実現するため、それらを積み重ねる。高度なパンや空間的効果が生演奏でも使用できる。スピーカーはユーピーエスによる舟積みが可能であるし、飛行機にも耐えうる
【０２３８】
汎用制御面
ＭａＧＩＣシステムで使用可能な汎用制御面の一実施形態が図３に示される。
【０２３９】
２４スライダポート制御
各スライダは、スライダの左側にＵＶ計量器としての役割を果たす（或いは、他のパラメータを反射する）ＬＥＤを有する。隣接するＬＥＤ付き単一スイッチは、スライダの底にある。４つの回転式つまみが各スライダの上にある。好ましくは、完全記録ジョグシャトル、記録型ボタン、および「移動」ボタンが含まれる。
【０２４０】
特定用途用に制御面を操作できる標準制御位置テンプレートを印刷又は発行できる。
【０２４１】
図３に示される制御面は、正確なミキシング調整卓を表していない。調整卓はノブなどの位置をデジタル表記に縮小するだけであり、その後、ＵＳＢ、ＭＩＤＩあるいはＭａＧＩＣを介してコンピュータに送信され、そこでミキシングや編集等の実際の処理をする。制御面はＵＳＢを介して遠隔ＰＣに接続できる。
【０２４２】
一般家庭用電子アプリケーション
家庭内においてＭａＧＩＣシステムは、例えば、受信機を構成する家庭用音響機器、プラズマ画面、ＤＶＤプレーヤー、および６つのドルビー５．１サラウンドサウンド用スピーカーを含む家電製品間の通信や制御に使用することができる。そのシステムの設定や配置をするため、ユーザーは受信機やＤＶＤプレーヤーのための好ましい場所を決める。現在ではたいていの人がデバイスを積み重ねる一方、ＭａＧＩＣシステムはそれ以上の柔軟性を可能とする。
【０２４３】
ＭａＧＩＣシステムの本実施形態において、すべての家庭用電気製品デバイスが電力入力、電力出力、ＭａＧＩＣ入力（Ｂポート）、およびＭａＧＩＣ出力（Ａポート）を有している。一度、電源およびＭａＧＩＣネットワークに接続されると、さらに設定が要求されることなく即座に使用可能となる。
【０２４４】
現在の米国の電気工事規定では壁に６フィート毎の電力コンセントが要求される。電力コンセントは一般にその階の１フィート以内にあり、部屋のどこにいても直ぐに電力を使用できる。ＭａＧＩＣシステムの家庭内設定の一実施形態では、ＭａＧＩＣコネクタおよびコンセントは全く同じ位置の天井から１フィートの壁に設置されている。
【０２４５】
望ましくは、全ての構成部品デバイスが電力入力と電力コンセントを有すことが必要とされる。これは同じ場所の全ての構成部品が電源と連結することを可能とし、また電源コードの必要性を解消できる。さらにＭａＧＩＣシステムでは、デバイスは高度な処理能力があり、そのためホームユーザーが多くのデバイスをデイジーチェーンに接続するため、チェーンを通って流れる電力は監視され、電流が限度を超えた場合には即座にかつ連続して電源が切られる。これは、安全に、安価に、およびユーザーの調整の必要なく処理される。
【０２４６】
ユーザーが電源コードを接続すると、デバイスに電源が供給されていることを示している赤ＬＥＤが自動的に点灯するであろう。ＭａＧＩＣケーブルが正確に接続されると、ＭａＧＩＣネットワークの接続が正確であることと使用可能状態であることを示している青ＬＥＤが自動的に点滅するであろう。接続が不適当であるがネットワークが動作している場合には、コネクタを別のポートに接続することをユーザーに知らせる赤ＬＥＤが点滅するであろう。
【０２４７】
受信機を設置するため、ユーザーは電力コードを受信機に差し込み、他方の端部を壁の電力コンセントに差し込む。受信機はＭａＧＩＣ入力（Ｂポート）およびＭａＧＩＣ出力（Ａポート）とラベルが貼られた２つのＲＪ４５コネクタを有している。そのＭａＧＩＣ入力（Ｂポート）は壁コンセントのＭａＧＩＣ出力（Ａポート）に接続される。同じようにユーザーは電力コードをＤＶＤプレーヤーに差し込み、他方の端部を受信機の電力コンセントに差し込む。ＤＶＤプレーヤーはＭａＧＩＣ入力（Ｂポート）およびＭａＧＩＣ出力（Ａポート）とラベルが貼られた２つのＲＪ４５コネクタを有している。ホームユーザーはそのＭａＧＩＣ入力（Ｂポート）を受信機のＭａＧＩＣ出力（Ａポート）に接続する。
【０２４８】
次に、ホームユーザーは電力コードをプラズマ画面に差し込み、他方の端部を壁電力コンセントに差し込む。この場合も先と同様、プラズマ画面はＭａＧＩＣ入力（Ｂポート）およびＭａＧＩＣ出力（Ａポート）とラベルが貼られた２つのＲＪ４５コネクタを有している。ユーザーはそのＭａＧＩＣ入力（Ｂポート）を壁コンセントのＭａＧＩＣ出力（Ａポート）に接続する。ＭａＧＩＣネットワークの本実施形態において、全てのデバイスは高性能で、瞬時に他の全ての接続された高性能であるデバイスおよび機能が高性能であるデバイスと通信ができる。プラズマ画面は自動設定である。
【０２４９】
これで全ての接続が完了する。ＭａＧＩＣケーブルはデバイスに同封され、メーカーや消費者にとって非常に安価である。任意のデバイスがこのチェーンを開始でき、追加のデバイスをいつでも加えられる。
【０２５０】
次のステップとして、ユーザーはスピーカーを自分が望む場所に設置する。それぞれのスピーカーには、正面右、正面中央などのラベルが貼られている。ユーザーはそれぞれのスピーカーを最も近くの電力コンセントに、最も近くのＭａＧＩＣ出力（Ａ）ポートに、およびプラズマ画面のスレーブ（Ｂ）ポートに接続する。各スピーカーはＭａＧＩＣ方式に従って個別に電力供給される。実際、内面的であり消費者には目に見えない形で、スピーカーボックス内の各ドライバは、スピーカー製造業者の処理方法によって決まる分離信号を個別に増幅し受信する。各スピーカーは電力供給されているので、そのアンプは最高性能および最高効率を可能とするドライバに電気的に適合される。
【０２５１】
レガシースピーカーもＭａＧＩＣシステムで使用できる。ユーザーは、スピーカーの裏又は壁に取り付けできる特定のアンプモジュールを含む小さなボックスを購入する。このアンプモジュールはいくつかの電力定格で機能する。スピーカーアダプターボックスは最も近くの電力コンセントに向かう電力コネクタと、ＰＪ４５のＭａＧＩＣ入力（Ｂ）ポートを含んでいる。当然、それは２つのスピーカー端子も有している。これは多大な性能や信号処理を有すことのできるＭａＧＩＣデバイスであるので、その全てが家庭用システムで制御できるものであり、またすぐにそのようなものであると認識される。
【０２５２】
ネットワーク上の各家庭用電子デバイスは、ネットワークにそれらが何であるか、送信や受信する信号が何であるか、および仕様でＸＭＬを使用しているその他の有用で便利な情報を伝える。また各デバイスはネットワークに、それらがオンであるかオフであるか、それらの音の大きさ明るさなどがどうか、その他デバイスの状況につき何でも送る。
【０２５３】
またＭａＧＩＣシステムおよび方法は、遠隔地にあるデバイスのため、ＭａＧＩＣが使用可能なデバイス全てが順守しなければならない標準語も規定する。それはまた、ＭａＧＩＣのユニバーサルリモコンのコントロールボタンや配置も規定する。製造業者はそれぞれの制御デバイスを独自仕様で他とは異なるものとすることを続けることは自由であるが、ＭａＧＩＣ使用可能のラベルを付すことはできない。ＭａＧＩＣ使用可能デバイスは他のＭａＧＩＣデバイス全てと自動的に連動し、制御することができる。従ってＭａＧＩＣリモコンは取扱説明書が不要であり、プログラム化する必要もないであろう。ＭａＧＩＣリモコンは携帯電話式ＬＣＤバックライトディスプレイ、２１の標準制御ボタン、および再充電式バッテリーとスタンドを含む。それは、充電基地局から動作させることができる位置を示す警告音を含むことが望ましいであろう。この単一のＭａＧＩＣリモコンはすべてのＭａＧＩＣ機器／デバイスを制御するため、このリモコンはどの機器にも同封されない。それはＩＥＥＥ８０２．１１ｂ無線ネットワークプロトコルで動作し、従って壁などと無関係に家中どこでも任意のデバイス又は任意の機器を操作できる。
【０２５４】
さらに、ＭａＧＩＣリモコンはその８０２．１１プロトコルが本質的にイーサネット（登録商標）であるためインターネットですぐに使える。リモコンを含む全てのＭａＧＩＣデバイスは固有（ＭＡＣ）のアドレスを有している。高容量携帯電話ディスプレイを使用しているため、そのリモコンはＷＡＰが使用可能である。このためホームユーザーがインターネットに接続すると、そのリモコンはプログラムリスト、その他の関連情報を表示できる。
【０２５５】
他のレガシー・デバイスは、赤外線（「ＩＲ」）ブリッジ・デバイスを使用しているＭａＧＩＣネットワークに統合することができる。ＩＲブリッジはＭａＧＩＣ入力ポートおよび電力入力を有するＭａＧＩＣデバイスである。電力入力コネクタは重信電力の替わりに９ｖＤＣ電力を選択的に使用する。そのＩＲブリッジはＩＲ光信号の送受信ができる。一般家庭におけＭａＧＩＣ高性能ネットワークの本実施形態においては、レガシー・デバイスのデータベースが含まれ、ユニバーサルリモコンが特定のＩＲブリッジの位置でＩＲを送信（および受信）するのを可能にするため、２分間の設定時間が与えられる。
【０２５６】
ＭａＧＩＣネットワークがイーサネット（登録商標）プロトコルに適合しているため、それは直接インターネットにアクセスするのに使用できる。実際、家庭用ＭａＧＩＣシステムは実質的にローカルエリアネットワークである。ユーザーは直接任意のコンピュータのＭａＧＩＣポートにプラグ接続することがき、或いは無線８０２．１１ｂクライアントデバイスがあるＭａＧＩＣおよび／又はインターネットにアクセスすることができる。従って、ＭａＧＩＣネットワークは、２つのＲＪ４５コネクタを介してインターネット（例えば、ケーブルモデム、ＤＳＬなど）と通信又は多重通信するのを容易にするため、ゲートウェイ／ルータとして作用する中央デバイスを必要とする。ＭａＧＩＣゲートウェイ／ルータにおいて、１つが内蔵モデムを有している２つのＲＪ１１（２ライン可能）がある。従って全ての電話機はＭａＧＩＣ重信電力を使用して機能するデバイスを使用できるＭａＧＩＣとなることができる。また、内蔵されるのは、家全体に無線アクセスを提供するため電力コンセントおよび８０２．１１ｂアクセスポイントを介して接続しているＸ．１０中央制御モジュールである。
【０２５７】
中央ゲートウェイ／ルータデバイスの制御はＭａＧＩＣユニバーサルリモコンを通して独占的に行わせることができる。この中央デバイス（家庭用配置毎に１つだけ必要）に内蔵される処理能力は、ローカルネットワークの他のデバイス全てを制御するであろう。それはファイアウォールをアップグレード可能なソフトウエアを含むことが望ましく、そして機能はブラウザを使用して任意のコンピュータを介してアクセス可能である。ユーザーインタフェースはデバイスに内蔵されアップグレード可能である。
【０２５８】
家庭用電子デバイスに関し、家庭内におけるＭａＧＩＣシステムの用途をさらに説明するため、本発明の家庭用電子デバイス通信および制御システム１００の別の実施形態が図１１に示されている。この図において、システム１００は、基幹データ・ネットワーク１０４と多数のデータ・ネットワーク・コンセント１０６および電力ネットワーク１０８を含むデータ・ネットワーク１０２を含む。電力ネットワーク１０８は基幹電力ネットワーク１１０および多数の電力コンセント１１２を含む。
【０２５９】
データ・ネットワーク１０２は、デジタル音声データおよび制御データがそれぞれのネットワーク・コンセント１０６の間で基幹ネットワーク１０４を通って伝送させることを可能にするよう構成される。ネットワーク・コンセント１０６はいろいろな異なる種類の家庭用電子デバイスが、以下でもっと詳細に論じられるが、データ・ネットワーク１０２と接続されることを可能とするように構成される。
【０２６０】
一実施形態において、基幹データ・ネットワーク１０４は、単なる既存のネットワークケーブル布線であり、例えば、既存コンピュータのハブのためのカテゴリ５ネットワークケーブル（ＣＡＴ５ネットワークケーブル）で、それは家の壁に取り付けられているものであり、またネットワーク・コンセント１０６はＣＡＴ５ネットワークケーブルと互換性のある既存のネットワーク・コンセントである。他のタイプのネットワークケーブル布線やコンセントは別手段の実施形態で使用できる可能性がある。
【０２６１】
電力ネットワーク１０８は電力を通信および制御システム１００およびそれに接続される家庭用電子デバイスに供給するように構成される。一実施形態において、基幹電力ネットワーク１１０は典型的な家庭で見られる既存の電力配線であり、電力ネットワーク・コンセント１１２は典型的な家庭の１２０ボルトＡＣ電力コンセントである。別の実施形態では、電力ネットワーク１０８はシステム１００に接続されるいろいろな家庭用電子デバイスの必要電力により決められる種々の電圧を提供できるように構成される。
【０２６２】
またシステム１００はゲートウェイ・デバイス１１４、無線ネットワーク・アクセス・デバイス１１６、無線リモコン１１８およびレガシー・ブリッジ・デバイス１２０を含む。ゲートウェイ・デバイス１１４は、データ・ネットワーク１０２がインターネット１２２、既存電話システム１２４、無線デバイス１２６、およびコンピュータ・システム１２８と接続することを可能にする。
【０２６３】
無線ネットワーク・アクセス・デバイス１１６は、無線リモコン１１８が無線でデータ・ネットワーク１０２に接続すること、およびデータ・ネットワーク１０２に接続されている任意の家庭用電子デバイスを制御することを可能にする。また無線ネットワーク・アクセス・デバイス１１６は、例えばラップトップコンピュータなど別タイプの無線デバイスが、無線でデータ・ネットワーク１０２に接続したりインターネット１２２にアクセスしたりすることも可能とする。
【０２６４】
レガシー・ブリッジ・デバイス１２０はレガシー家庭用電子デバイス１３０がデータ・ネットワーク１０２に接続することを可能とする。レガシー・ブリッジ・デバイス１２０は、レガシー・デバイス１３０からのレガシー音声および制御データを、例えばＭａＧＩＣデジタル・データ通信プロトコルでデータ・ネットワーク１０２を渡って送信されることができるフォーマットに変換するため、そして、その適切にフォーマットされたデジタル・データがデータ・ネットワーク１０２を渡って送信するため、いろいろなレガシー・デジタル・データ・フォーマット、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＡＥＳ．ＥＢＵ、Ｓ／ＰＤＩＦ、ＡＤＡＴ「ライトパイプ」、ＩＥＥＥ１３９４「ファイヤーワイヤー」などのフォーマットのいずれか１つで受信するよう構成される。
【０２６５】
さらにまた、そのレガシー・ブリッジ・デバイス１２０は、データ・ネットワーク１０２からデジタル音声および制御データを受信し、そのデータをレガシー音声および制御データに変換し、そしてその変換されたレガシー・データをレガシー・デバイス１３０に送信するよう構成される。
【０２６６】
図１１に示されている実施形態において、システム１００はレガシー・ブリッジ・デバイス１２０の具体例である赤外線ブリッジ・デバイス１３２を含む。その赤外線ブリッジ・デバイス１３２はデータ・ネットワーク１０２に接続され、データ・ネットワーク１０２を通して制御信号を伝送することができる。また、その赤外線ブリッジ・デバイス１３２は赤外線信号を無線リモコン１１８に送信することもでき、無線リモコン１１８から赤外線信号を受信することもできる。このブリッジ・デバイスの具体例に関する追加情報は図１６を参照して以下に開示されるであろう。
【０２６７】
家庭用電子通信および制御システム１００は、いろいろな異なる種類の家庭用電子デバイス（ＣＥＤ）１３４，１３６，１３８，１４０および１４２と接続され、および制御することができる。一実施形態において、例えばＣＥＤ１３４は音声受信機を含み、ＣＥＤ１３６はＣＤプレーヤーを含み、ＣＥＤ１３８はＤＶＤプレーヤーを含み、ＣＥＤ１４０はテレビを含み、そしてＣＥＤ１４２は多数のスピーカーを含む。下記で述べられる特定の機能を除き、これらデバイスの全てが既存の家庭用デバイスの機能と同じように動作する。音声受信機は、ＦＭ又はＡＭアンテナ、ＣＤプレーヤー、ＤＶＤプレーヤーおよびテレビから受信された出力音声信号を操作できる。同じように、その多数のスピーカーはデータ・ネットワーク１０２から受信する音声信号を出力することができる。
【０２６８】
また他の家庭用電子デバイスはデータ・ネットワーク１０２に接続され、およびデータ・ネットワーク１０２により制御されることもできる。図１１に示されているように、電話１４４とコンピュータ・システム１４８はいずれもネットワーク・コンセント１０６を用いてデータ・ネットワーク１０２に接続されている。
【０２６９】
図１２を参照すると、ゲートウェイ・デバイス１１４はネットワーク入力インタフェース１４８、インターネット・インタフェース１５０、並びにネットワーク入力インタフェース１４８およびインターネット・インタフェース１５０に接続されているネットワーク／インターネット・インタフェース・モジュール１５２を含む。ネットワーク入力インタフェース１４８はネットワークケーブル（表示されていない）を使用してネットワーク・コンセント１０６に接続されるよう構成され、そしてインターネット・インタフェース１５０はインターネット１２２（図１１）に接続されるよう構成される。
【０２７０】
ネットワーク／インターネット・インタフェース・モジュール１５２は、データ・ネットワーク１０２から伝送されているデータが既存インターネット・デジタル通信プロトコルと互換性のあるフォーマットであることを確保するように構成される。ある実施形態において、データ・ネットワーク１０２は既存インターネット・デジタル通信プロトコルと互換性のあるフォーマットでデータを送信し、それからデータフォーマットは要求されない。この場合、ネットワーク／インターネット・インタフェース・モジュール１５２はデータ・ネットワーク１０２間のデータを単にインターネット１２２に送るだけである。他の実施形態において、データ・ネットワーク１０２は既存のインターネット・デジタル通信プロトコルと互換性のないフォーマットでデータを送信し、それからネットワーク／インターネット・インタフェース・モジュール１５２を通り抜けるようにフォーマットされなければならない。
【０２７１】
データ・ネットワーク１０２のための好ましいデジタル通信プロトコルは、この明細書で詳細に説明したＭａＧＩＣデジタル通信プロトコルおよび制御プロトコルであることに注意することが重要である。そのプロトコルは、最大１９２ｋＨｚのサンプルレートで最大３２ビット双方向高忠実度音声の伝送を可能とする。データおよび制御データは、既存のＭＩＤＩプロトコルを使用して伝送されるデータより３０から３００００倍の速度で伝送されることができる。上記で詳細に説明されているように、ＭａＧＩＣプロトコルは予め定められた固定ネットワークサンプルレートで動作し、ネットワーク・デバイスに重信電力を供給する、リアルタイム、双方向、音声および制御データ伝送プロトコルである。ネットワークサンプルレートは変更できるが、ＭａＧＩＣプロトコルを使用しているデータ・ネットワークに接続されている全てのデバイスは同じネットワークサンプルレートで動作しなければならない。
【０２７２】
ゲートウェイ・デバイス１１４はネットワーク／電話システム・インタフェース（ＮＴＳＩ）モジュール１５４と電話システム・インタフェース１５６を含む。ＮＴＳＩモジュール１５４は、ＮＴＳＩ１５４を通過しているデータが適切にフォーマットされることを確保することに関与するという点で、ネットワーク／インターネット・インタフェース・モジュール１５２と類似している。しかしながら、ＮＴＳＩ１５４は既存電話システム１２４と互換性があるように、データ・ネットワーク１０２からＮＴＳＩ１５４へ送っているデータをフォーマットするように構成される。同様に、ＮＴＳＩ１５４はデータ・ネットワーク１０２通信プロトコルと互換性があるように、電話システム・インタフェース１５６からＮＴＳＩ１５４へ送っているデータをフォーマットするように構成される。
【０２７３】
電話システム・インタフェース１５６は既存電話システム１２４に接続されるよう構成される。一実施形態において、このインタフェースは既存のＲＪ１１コネクタである。
【０２７４】
ゲートウェイ・デバイス１１４は、上述したインターネットモジュール１５２および電話システムモジュール１５４と同様の、さらに２つのインタフェース・デバイス・モジュールも含む。説明した最初の２つのモジュールの場合ではそうだったように、これら追加のインタフェース・デバイス・モジュールは、デバイス１１４が適切にフォーマットしている伝送用データにより、いろいろな異なるタイプの消費者用デバイスと接続されることができるように構成される。例えば、デバイス１１４は、そのデバイス１１４が無線インタフェース１６０を介して無線デバイス１２６（図１１）に接続するのを可能とするネットワーク／無線デバイス・インタフェース・モジュール１５８と、デバイス１１４をコンピュータ・システム１２８に接続するのに利用できるネットワーク／コンピュータ・システム・インタフェース・モジュール１６２を含む。
【０２７５】
制御機能をさらに強化するため、ゲートウェイ・デバイス１１４は、Ｘ−１０制御モジュール１６６およびネットワーク／Ｘ−１０デバイス・インタフェース（ＮＸＤＩ）モジュール１６８もまた含む。技術的に良く知られているように、既存の電気系統を介して制御信号を送信することにより、Ｘ−１０制御システムは家電製品や他のデバイスを制御するのに使用できる。この場合、Ｘ−１０制御モジュール１６６は、電力ネットワーク１０８やＸ−１０制御モジュール１６６と接続される電力入力インタフェース１７０を使用して電力ネットワーク１０８を通じて制御信号を送信する。ＮＸＤＩモジュール１６８はデータ・ネットワーク１０２から送信された制御データをＸ−１０制御モジュール１６６と互換性のある形式に適切にフォーマットするように機能する。
【０２７６】
また電力ネットワーク１０８は、電力入力インタフェース１７０を通じてゲートウェイ・デバイス１１４により要求される任意の電力を供給する。
これらモジュールの説明をわかり易くするため、図１２において、いろいろなネットワーク・インタフェース・モジュール、１５２、１５４、１５８、１６２、および１６８は、分離するモジュールとして示されている。実際には、これらモジュールの１つ又はそれ以上の任意の結合体が、代わりに使用できる一体となったネットワーク・インタフェース・デバイス・モジュールを形成するため相互に結合されても良い。
【０２７７】
さらにゲートウェイ・デバイス１１４は、アップグレード可能なユーザーインタフェース（ＵＩ）モジュール１４７とアップグレード可能なファイアウォール（ＦＷ）を含む。そのＵＩモジュール１４７は、ユーザーがゲートウェイ・デバイス１１４のいろいろな特徴をプログラムするのを可能とするように構成され、そしてＦＷモジュール１４９は、ハードウエア、ソフトウエア、又はその両方を含み、ゲートウェイ・デバイス１１４への不正アクセスを防止するよう構成されている、既存のファイアウォールである。
【０２７８】
図１３は、図１１に示されている家庭用電子デバイスの一つに含めることのできる、いろいろな異なる構成部品を示しているブロック図である。その図に示されているように、家庭用電子デバイス（ＣＥＤ）は、前に説明したＮＩＣ１４８と全く同一のネットワーク入力インタフェース（ＮＩＣ）１７２、ネットワーク出力インタフェース（ＮＯＣ）１７４、ネットワーク／電子デバイス・インタフェース（ＮＥＤＩ）モジュール１７６、ネットワーク・ステータス・モジュール１７８、データソース１８０、音声／ビデオ出力デバイス１８２、およびデバイス性能モジュール１８４を含んでよい。さらにＣＥＤは、ゲートウェイ・デバイス１１４に関して説明されたＰＩＣ１７０と全く同一の電力入力インタフェース（ＰＩＣ）１８６、電力出力インタフェース（ＰＯＣ）１８８、電力ステータス・モジュール（ＰＳＭ）１９０、および電力監視／制御（ＰＭＣ）モジュール１９２を含んでもよい。
【０２７９】
ＮＩＣ１７２、ＮＥＤＩ１７６、およびＮＯＣ１７４は２つの主な目的を果たすように構成される。第一に、それらはＣＥＤに向けられたデータが実際にＣＥＤに届くことを確実にするよう構成される。第二に、それらはＣＥＤに向けられていないデータを何の変更もなく、できるだけ早く転送させるのを確保にするよう構成される。データはＮＩＣ１７２又はＮＯＣ１７４によりＣＥＤに入力できる。これらインタフェースの両方が双方向であり、データの送信および受信ができる。
【０２８０】
データがＣＥＤに入ると、それはＮＥＤＩ１７６に送られ、そのデータがＣＥＤにアドレス指定されているかどうかを判断する。指定されている場合、ＮＥＤＩ１７６はそのデータが音声、ビデオ又は制御データであるかどうかを判断する。そのデータが音声又はビデオデータの場合、ＮＥＤＩ１７６はそのデータを出力の場所である音声／ビデオ出力デバイス１８２に送る。そのデータが制御データの場合、ＮＥＤＩ１７６はそのデータを、処理され適切な制御機能が実行されるデータソース１８０に送る。そのデータがＣＥＤへ向けられたものでなければ、ＮＥＤＩ１７６はそのデータを単にＣＥＤの外へ送信する。
【０２８１】
データソース１８０は、音声、ビデオ、および制御データを生成するように構成される。データソース１８０は、既存の音声受信機、ＣＤプレーヤー、ＤＶＤプレーヤー、テレビ、プレーステーションビデオゲーム、又は音声、ビデオ又は制御データを生成できる他のどんな種類の既存の家庭用電子デバイスを含んでも良い。音声、ビデオおよび制御データはアナログ形式又はデジタル形式であればよい。
【０２８２】
音声／ビデオ出力デバイス１８２は、音声信号を音声出力に変換し、ビデオ信号をビデオ出力に変換するように構成される。典型例では、音声／ビデオ出力デバイス１８２は、いくつかのタイプの既存スピーカー又は表示装置を含んでいる。
【０２８３】
データソース１８０と音声／ビデオ出力デバイス１８２は、全てのＣＥＤに含まれているわけではない。そのＣＥＤが単体のスピーカーであれば、データソース１８０を含まないであろう。スピーカーは音声信号を生成しない。それは受信する音声信号を音声出力に変換することにより音声を出力する。その場合、その音声／ビデオ出力デバイス１８２はスピーカー自身であろう。しかしながら出願人は、例えばスピーカーを備える時計付きラジオのように、データソース１８０と音声／ビデオ出力デバイス１８２を含む家庭用電子デバイスが存在し得ることを認識しており、また両方を含むＣＥＤを具体的に考えている。出願人はさらに、音声／ビデオ出力デバイス１８２が、使用目的によっては音声出力デバイスだけ、或いはビデオ出力デバイスだけを含むことがあると考えている。
【０２８４】
ＣＥＤがＣＤプレーヤーである場合、そのＣＥＤは、実質的に音声を出力しないため音声／ビデオ出力デバイス１８２を含まないであろう。スピーカーのように音声を生成するため、それは音声／ビデオ出力デバイスにより使用できる音声信号を出力する。ＣＥＤが音声信号および制御信号を生成し出力する既存の受信機を含む場合、そのデータソース１８０はその受信機を表し、音声データおよび制御データを生成する。
【０２８５】
アナログ又はデジタルのどちらかの音声信号、ビデオ信号および制御信号は、ＮＥＤＩ１７６へ送られ、そこで適切にフォーマットされ、ＮＩＣ１７２又はＮＯＣ１７４に出力される。これらの信号がアナログの場合、ＮＥＤＩ１７６はそれらの信号をアナログからデジタルへ変換するＡ／Ｄ変換器（非表示）を含む。その信号がデジタルの場合、ＮＥＤＩ１７６はＡ／Ｄ変換器を必要としない。
【０２８６】
ネットワーク・ステータス・モジュール１７８はＮＩＣ１７２に接続され、ネットワークのＣＥＤへの接続状態を表示するように構成される。ＣＥＤが稼動中ネットワークに適切に接続されている場合、そのモジュール１７８は青ＬＥＤ（非表示）が作動するであろう。ＣＥＤが非稼動のネットワークに接続される場合、モジュール１７８は青ＬＥＤを作動しないであろう。ネットワークは稼動しているが接続が不適当である場合、モジュール１７８は、ＣＥＤを別のネットワークポートに接続すべきことを示すため青ＬＥＤを点滅させるであろう。
【０２８７】
ＰＩＣ１８６、ＰＯＣ１８８、およびＰＭＣモジュール１９２は、電力がＣＥＤに供給されること、および電力がＣＥＤを通って追加のＣＥＤに送られることを確保するように構成される。この機能を容易にするため、ＰＭＣモジュール１９２はＣＥＤを通過している電力を監視し、ＣＥＤの電力定格を超える場合ＣＥＤを停止する。一実施形態において、ＰＭＣモジュール１９２はＰＩＣ１８６における電流を探知することにより処理し、この電流がＣＥＤの定格電流を超える時ＣＥＤを停止する。
【０２８８】
ＰＳＭ１９０はＣＥＤへの電力接続状態を表示するモニタやディスプレイとして機能する。電力を供給している場合、ＰＳＭ１９０は赤ＬＥＤを作動する。ＰＩＣ１８６に電力が供給されていない場合、ＰＳＭ１９０は赤ＬＥＤを作動しない。
【０２８９】
デバイス性能モジュール（ＤＣＭ）１８４は、ＮＥＤＩモジュール１７６を使用してデータ・ネットワーク１０２を通じて、ＣＥＤの性能に関する情報を送信するように構成される。そのＤＭＣ１８４はＣＥＤの名前と音声の種類に関する情報を送信し、ＣＥＤにより制御信号を出力する。ＤＭＣ１８０はデータ・ネットワーク１０２上の他のデバイスに関する情報を受信し記録することもできる。
【０２９０】
図１４から図１６は、図１１に示されている本発明のＣＥＤのいろいろな実施形態を詳細に示しているブロック図を含んでいる。図１４は、データ・ネットワーク１０２に無線アクセスを提供する無線ネットワーク・アクセス・デバイスＣＥＤ１１６の詳細図である。図１５は、例えば、既存のスピーカー、ＣＤプレーヤーおよびＤＶＤプレーヤーなどのレガシー・デバイスがデータ・ネットワーク１０２に接続することを可能とするレガシー・ブリッジ・デバイスＣＥＤ１２０を詳細に示しているブロック図であり、そして図１６は、赤外線レガシー・ブリッジ・デバイス（ＩＦＬＢＤ）ＣＥＤ１３２を詳細に示しているブロック図である。ＩＦＬＢＤ１３２は無線リモコン１１８が赤外線信号を使用してシステム１００と通信することを可能とする。
【０２９１】
図１４に示されているネットワーク・インタフェース・モジュール１９４、１９６および１９８は、図１３に示されている、より一般的なネットワーク・インタフェース・デバイス１７６の具体的な実施形態である。いずれの場合にも、ネットワーク・インタフェース・デバイスはＣＥＤを通過しているデータを適切にフォーマットするように構成される。図１４を参照すると、ネットワーク／無線デバイス・インタフェース・モジュール（ＮＷＤＩ）１９４は無線インタフェース２００からデータを受信し、そのデータをデータ・ネットワークプロトコルと互換性のある形式にフォーマットするように構成される。その上、ＮＷＤＩモジュール１９４は、データ・ネットワーク１０２からデータを受信することもでき、必要があれば、無線インタフェース２００に出力できるように、そしてそのインタフェースに接続される無線デバイスと互換性があるように、そのデータをフォーマットすることもできる。
【０２９２】
ＮＢＤＩモジュール１９６は、データ・ネットワーク１０２から受信されるデータを、ＣＥＤのレガシー・デバイス入力／出力２０２に接続されるレガシー・デバイスと互換性がある形式にフォーマットするよう機能する。そのレガシー・デバイス入力／出力（ＬＤＩＯ）２０２は、多数のレガシーのいずれか１つ、即ち、既存のデバイス入力および／又は出力でよい。例えば、一実施形態において、ＬＤＩＯ２０２は単一のスピーカーコネクタを含む。別の実施形態では、他のタイプのインタフェースが同じように使用できる。
【０２９３】
図１６において、インタフェース・デバイス・モジュールはネットワーク／赤外線デバイス・インタフェース（ＮＩＤＩ）モジュール１９８であり、それはＣＥＤの赤外線レガシー・デバイス入力／出力（ＩＬＤＩＯ）２０４を使用して、赤外線信号を送信および受信するように構成されているレガシー・ブリッジ・デバイスの具体例である。ＮＩＤＩモジュール１９８はデータ・ネットワーク１０２から受信されるデータをＩＬＤＩＯ２０４に出力できる形式にフォーマットし、そのＩＬＤＩＯ２０４から受信されるデータをデータ・ネットワーク通信プロトコルと互換性のある形式にフォーマットする。
【０２９４】
また図１６に示されているＣＥＤは、赤外線レガシー・デバイス、例えばリモコンデバイス、に関する情報を記録するレガシー・デバイス・データベース・モジュール（ＬＤＤＭ）２０６も含む。そのＬＤＤＭ２０６は、いろいろな赤外線制御信号を送信および受信することができるように本発明の無線リモコン１１８を構成するため、ＮＩＤＩモジュール１９８によって使用される。
【０２９５】
以上述べたように、デジタル分野における家庭用電子デバイスの汎用相互接続、通信および制御を可能にさせるシステムおよび方法を説明した。
【図面の簡単な説明】
【０２９６】
【図１】楽器デバイスを多様な制御デバイスと相互接続する典型的な構成を示す本発明のシステムのブロック図である。
【図２】舞台演奏の音声環境における、物理的な装置およびデバイスの相互接続を示す、本発明のシステムの一実施態様の概略図である。
【図３】本発明のシステムで使用できる音楽編集制御装置の正面斜視図である。
【図４】１つ目のデバイス・インタフェース・モジュールがシステム・タイミング・マスタとして構成され、２つ目のデバイス・インタフェース・モジュールがスレーブとして構成される、ＭａＧＩＣシステムで接続される楽器又は制御デバイスで使用される２つのデバイス・インタフェース・モジュールを示すブロック図である。
【図５】一方のデバイスによって伝送されるデータが他方のデバイスによって受信されるように、ＭａＧＩＣシステム内でリンクされたデバイス間でのクロスオーバ接続を示す概略図である。
【図６】ＭａＧＩＣシステム内でギター、エフェクトボックス、およびアンプデバイスの典型的な接続を示すブロック図である。
【図７】簡略なＭａＧＩＣシステム内で、主要なデータフロー方向を示すブロック図である。
【図８】記録装置を含むＭａＧＩＣシステム内で、主要なデータの流れ方向を示すブロック図である。
【図９】典型的なＭａＧＩＣデータパケットフォーマットの高水準図である。
【図１０（ａ）】ＭａＧＩＣシステム内でリンクされたデバイス間の制御メッセージのフロー予定を説明するブロック図である。
【図１０（ｂ）】ＭａＧＩＣシステム内でリンクされたデバイス間の制御メッセージのフロー予定を説明するブロック図である。
【図１１】本発明の家庭用電子デバイス通信および制御システムの一実施形態の概要を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示されているゲートウェイ・デバイスを詳細に示すブロック図である。
【図１３】図１１に示されている家庭用電子デバイスの１つを詳細に示すブロック図である。
【図１４】図１１に示されている無線ネットワーク・アクセス・デバイスを詳細に示すブロック図である。
【図１５】図１１に示されているレガシー・ブリッジ・デバイスを詳細に示すブロック図である。
【図１６】図１１に示されている赤外線レガシー・ブリッジ・デバイスを詳細に示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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