(57)【要約】【課題】情報を送受する通信回路の時定数に基づく通信不能とグランドループによる通信の弊害を抑制する。【解決手段】音響装置Ａ’が通信ケーブルＬ２で接続される音響装置Ｂは通信端子のグランド接点Ａ２’がコンデンサＣgで音響装置ＢのグランドＧＮＤ２に接続されている。音響装置Ａ’は通信ケーブルＬ２が接続される通信端子のグランド接点ａ１’がフローティング回路７で音響装置Ａ’のグランドＧＮＤ１に接続されている。送信情報をディジタル信号に変換するスイッチ回路４の接続点ｂ１とグランド接点ａ１’の間にコンデンサＣgの蓄積電荷の放電を制御する放電制御回路５が設けられ、接続点ｂ１とマイコン２の受信信号入力端子Ｒｘ１の間に受信したディジタル信号のレベルの変化範囲を電源電圧ＶccとグランドＧＮＤ１の範囲に変換するレベルシフト回路６が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル信号の通信を行う通信ケーブルを含む複数のケーブルで、当該通信ケーブルが接続される第１の通信端子の第１のグランド接点が容量素子を介して装置の第１のグランドに接続された他の通信装置と接続が可能な通信装置であって、
前記通信ケーブルが接続される第２の通信端子の第２のグランド接点と前記通信装置の第２のグランドとの間に設けられ、前記第２のグランド接点のレベルを前記第２のグランドに対してフローティング状態にするフローティング手段と、
前記ディジタル信号の一方のレベル期間に前記第２の通信端子の信号接点と前記第２のグランド接点とを導通させて、前記ディジタル信号の他方のレベル期間に前記容量素子に蓄積された電荷を放電させる放電制御手段と、
前記他の通信装置から前記通信ケーブルによって伝送される前記ディジタル信号のレベルの変化範囲を前記第２のグランドに対する所定のレベルの範囲に変換するレベルシフト手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記フローティング手段は、前記第２のグランド接点と前記第２のグランドとの間を電気的に遮断する抵抗素子である、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記放電制御手段は、
前記第２の通信端子の信号接点と前記第２のグランド接点との間の電流経路に設けられるスイッチ回路と、
前記他の通信装置から通信ケーブルによって伝送された前記ディジタル信号のレベルが反転するタイミングを検出し、前記レベルの前記他方のレベルへの反転タイミングで前記スイッチ回路を開状態に設定し、前記レベルの前記一方のレベルへの反転タイミングで前記スイッチ回路を閉状態に設定するスイッチ制御回路と、
を含む、請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第２の通信端子の第２のグランド接点と、電源電圧が供給される電源端子との間に設けられた電流供給源を更に備える、請求項１乃至３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
前記レベルシフト手段は、
前記電源端子と前記第２のグランドとの間に抵抗を介して接続され、前記抵抗との接続点から前記前記ディジタル信号のレベルの変化範囲を変化させた信号を出力するスイッチ素子と、
前記他の通信装置から通信ケーブルによって伝送された前記ディジタル信号のレベルが反転するタイミングを検出し、前記レベルの前記他方のレベルへの反転タイミングで前記スイッチ素子を開状態に設定し、前記レベルの前記一方のレベルへの反転タイミングで前記スイッチ素子を閉状態に設定するスイッチ素子制御回路と、
を含む、請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記複数のケーブルには音響信号と映像信号を伝送するＡＶケーブルが含まれる、請求項１乃至５のいずれかに記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロコンピュータを備えた他の通信装置との間で種々の情報をディジタル信号に変換して送受する機能を備えた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ／ＤＶＤプレイヤ、メインアンプ、ディジタルチューナ等の複数の音響装置を互いに接続して構築される音響システムには、各音響装置に通信回路が設けられ、内蔵されたマイクロコンピュータ同士がその通信回路を介して制御情報やステータス情報等をディジタル信号に変換して送受する構成を備えたものがある。
【０００３】
図９は、制御情報等の通信機能を備えた音響システムの各音響装置間の接続例を示す図である。
【０００４】
図９は、音響装置Ａと音響装置ＢがＲＣＡケーブルＬ１（プラグタイプのＲＣＡ端子が取り付けられた同軸線路）とプラグタイプのイヤホン端子が取り付けられた通信ケーブルＬ２とによって接続される例である。音響装置Ａが音響システム１００のメインの機器であり、音響装置Ｂが音響システム１００のサブの機器である。ＲＣＡケーブルＬ１は、音響装置Ａ内の音響信号処理回路１０３Ａと音響装置Ｂ内の音響信号処理回路１０３Ｂとの間で映像信号や音響信号を伝送するための伝送線路である。一方、通信ケーブルＬ２は、音響装置Ａ，Ｂにそれぞれ内蔵されたマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）１０１Ａとマイコン１０１Ｂとの間で制御情報やステータス情報（「０」，「１」の２進数で表わされる情報）を所定のレベルのディジタル信号に変換して伝送するための伝送線路である。
【０００５】
この例では、音響装置Ａと音響装置Ｂとの間で伝送されるディジタル信号の周波数が３００Ｈｚ〜５００Ｈｚの低周波数であるので、通信ケーブルＬ２の接続端子にイヤホン端子が用いられている。
【０００６】
音響装置Ａ，Ｂ内にはそれぞれ制御情報やステータス情報を所定レベルのディジタル信号に変換して送受するための通信回路１０２Ａ，１０２Ｂが設けられている。図１０は、従来の通信回路１０２Ａ，１０２Ｂの回路構成の一例である。
【０００７】
メインの音響装置Ａの通信回路１０２Ａは、電源電圧Ｖccが供給される電源端子ｄ１と音響装置ＡのグランドＧＮＤ１との間に半導体スイッチ素子からなるスイッチＳＷAと、抵抗Ｒ２AとツェナーダイオードＺＤAの並列回路とを直列に接続し、スイッチＳＷAと通信端子（ａ１−ａ１’）の信号接点ａ１との間に抵抗Ｒ１Aを接続した回路構成である。一方、サブの音響装置Ｂの通信回路１０２Ｂは、電源電圧Ｖccが供給される電源端子ｄ２と音響装置ＢのグランドＧＮＤ２との間に半導体スイッチ素子からなるスイッチＳＷBと、抵抗Ｒ２BとツェナーダイオードＺＤBの並列回路とを直列に接続し、スイッチＳＷBと通信端子（ａ２−ａ２’）の信号接点ａ２との間に抵抗Ｒ１Bを接続し、更にツェナーダイオードＺＤBのアノードと通信端子（ａ２−ａ２’）のグランド接点ａ２’との間にコンデンサＣgを接続した回路構成である。
【０００８】
通信回路１０２ＢのグランドＧＮＤ２にコンデンサＣgを介装しているのは、音響装置Ａと音響装置Ｂとの間にＲＣＡケーブルＬ１と通信ケーブルＬ２の両方が接続されると、当該ＲＣＡケーブルＬ１のグランド線ＧL1と通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2とによってグランドループができるので、このグランドループによる弊害を抑制するためである。
【０００９】
コンデンサＣgは、直流的にはグランド線ＧL2の経路を遮断する機能を果たし、交流的には容量接続によってディジタル信号に含まれる高周波成分をグランド線ＧL2を介してグランドＧＮＤ１，ＧＮＤ２に流す機能を果たす。通信回路１０２Ｂの通信端子（ａ２−ａ２’）のグランド接点ａ２’を開放端にして容量結合させることも可能であるが、この方法では通信端子（ａ２−ａ２’）から不要な輻射が生じるため通信回路１０２Ｂのグランドラインとグランド接点ａ２’との間にコンデンサＣgを介在させている。
【００１０】
コンデンサＣgは、オーディオ信号に対して高インピーダンスかつ不要な輻射やノイズ等の高周波に対して低インピーダンスとなるようにその容量値が小さく設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１７３３１１号公報
【特許文献２】特開平９−２３３１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図９に示す音響システム１００では音響装置Ａと音響装置Ｂとの間にＲＣＡケーブルＬ１又は通信ケーブルＬ２が接続されるが、その接続態様には両ケーブルが接続されている状態といずれか一方のケーブルだけが接続されている状態とがある。
【００１３】
ＲＣＡケーブルＬ１と通信ケーブルＬ２の両方が接続されている状態では、ＲＣＡケーブルＬ１のグランド線ＧL1によるグランドラインと通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2のグランドラインによるグランドループが形成された状態となる。
【００１４】
この状態では、ＲＣＡケーブルＬ１によって映像信号や音響信号（以下、これらの信号を「ＡＶ信号」と言う。）を伝送する場合、音響装置ＡのグランドＧＮＤ１、ＲＣＡケーブルＬ１のグランド線ＧL1、音響装置ＢのグランドＧＮＤ２及び通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2によってグランドループが形成されているので、そのグランドループにノイズが流れることにより、ＡＶ信号にノイズが混入し、映像品質や音響品質を低下させるという問題（以下、「問題１」という。）が生じる。
【００１５】
また、通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2がＡＶ信号の伝送線路として共用されることになるため、ＡＶ信号の伝送線路のグランドラインに共通インピーダンスが生じ、ＲＣＡケーブルＬ１によって伝送されるＡＶ信号のＳ／Ｎを悪化させるという問題（以下、「問題２」という。）が生じる。
【００１６】
一方、音響装置Ａと音響装置Ｂとの間に通信ケーブルＬ２だけが接続されている場合は、情報の伝送経路にグランドループが形成されることはないが、情報伝送時に通信ケーブルＬ２を通して流れる電流はコンデンサＣgと抵抗Ｒ２A及び抵抗Ｒ２Bの直列回路を流れることになるので、この時の回路の時定数が問題となる。上記のようにコンデンサＣgの容量値は小さく、上記のディジタル信号の伝送周波数に対して時定数が小さいので、ディジタル信号の各パルスのレベルが十分に上昇せず、ＲＣＡケーブルＬ１が接続されていなければ、情報を伝送できないという問題（以下、「問題３」という。）がある。
【００１７】
情報を伝送する場合は、実質的にＲＣＡケーブルＬ１のグランド線ＧL1の通るグランドラインが情報の伝送線路のグランドラインとして機能するため、ＲＣＡケーブルＬ１と通信ケーブルＬ２の両方を接続していなければならない。
【００１８】
上記のように、図９に示す従来の音響システム１００では、問題１〜３を回避しようとすると、ＡＶ信号を伝送する場合はＲＣＡケーブルＬ１のみを接続し、制御情報を伝送する場合は通信ケーブルＬ２とＲＣＡケーブルＬ１の両方を接続しなければならないという状況が生じる。
【００１９】
特開平９−２３３１３２号公報に開示されている互いに極性を逆にして２つのダイオードを並列に接続した回路を適用して、図１１に示すように、コンデンサＣgに２つのダイオードＤ１，Ｄ２の並列回路を並列に接続すれば、通信ケーブルＬ２だけを接続した状態でも制御情報を伝送することができるが、この回路を採用しても問題３を解消できるだけで、問題１，２を解決することはできない。
【００２０】
本発明は、情報を送受する通信装置間の時定数に基づく通信不能とグランドループによる通信の弊害を抑制することができる通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明によって提供される通信装置は、ディジタル信号の通信を行う通信ケーブルを含む複数のケーブルで、当該通信ケーブルが接続される第１の通信端子の第１のグランド接点が容量素子を介して装置の第１のグランドに接続された他の通信装置と接続が可能な通信装置であって、前記通信ケーブルが接続される第２の通信端子の第２のグランド接点と前記通信装置の第２のグランドとの間に設けられ、前記第２のグランド接点のレベルを前記第２のグランドに対してフローティング状態にするフローティング手段と、前記ディジタル信号の一方のレベル期間に前記第２の通信端子の信号接点と前記第２のグランド接点とを導通させて、前記ディジタル信号の他方のレベル期間に前記容量素子に蓄積された電荷を放電させる放電制御手段と、前記他の通信装置から前記通信ケーブルによって伝送される前記ディジタル信号のレベルの変化範囲を前記第２のグランドに対する所定のレベルの範囲に変換するレベルシフト手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【００２２】
好ましい実施形態によれば、前記フローティング手段は、前記第２のグランド接点と前記第２のグランドとの間を電気的に遮断する抵抗素子であるとよい（請求項２）。
【００２３】
他の好ましい実施形態によれば、前記放電制御手段は、前記第２の通信端子の信号接点と前記第２のグランド接点との間の電流経路に設けられるスイッチ回路と、前記他の通信装置から通信ケーブルによって伝送された前記ディジタル信号のレベルが反転するタイミングを検出し、前記レベルの前記他方のレベルへの反転タイミングで前記スイッチ回路を開状態に設定し、前記レベルの前記一方のレベルへの反転タイミングで前記スイッチ回路を閉状態に設定するスイッチ制御回路と、を含むとよい（請求項３）。
【００２４】
また、他の好ましい実施形態によれば、前記第２の通信端子の第２のグランド接点と、電源電圧が供給される電源端子との間に設けられた電流供給源を更に備えるとよい（請求項４）。
【００２５】
更に他の好ましい実施形態によれば、前記レベルシフト手段は、前記電源端子と前記第２のグランドとの間に抵抗を介して接続され、前記抵抗との接続点から前記前記ディジタル信号のレベルの変化範囲を変化させた信号を出力するスイッチ素子と、前記他の通信装置から通信ケーブルによって伝送された前記ディジタル信号のレベルが反転するタイミングを検出し、前記レベルの前記他方のレベルへの反転タイミングで前記スイッチ素子を開状態に設定し、前記レベルの前記一方のレベルへの反転タイミングで前記スイッチ素子を閉状態に設定するスイッチ素子制御回路と、を含むとよい（請求項５）。
【００２６】
更に他の好ましい実施形態によれば、前記複数のケーブルには音響信号と映像信号を伝送するＡＶケーブルが含まれるとよい（請求項６）。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、通信ケーブルが接続される第２の通信端子の第２のグランド接点と通信装置の第２のグランドとの間に設けられたフローティング手段によって第２のグランド接点のレベルは第２のグランドに対してフローティング状態になっているので、通信装置と他の通信装置との間に通信ケーブルと他のケーブルが接続された場合でも通信ケーブルのグランド線が他のケーブルのグランド線と電気的に切り離され、グランドループが生じない。
【００２８】
従って、例えば、他のケーブルとしてＡＶケーブルにより映像信号や音響信号が伝送される場合でもグランドループによるＳ／Ｎの悪化やノイズの混入等の弊害を抑制することができる。
【００２９】
また、通信装置から他の通信装置にディジタル信号を送信した場合、ディジタル信号の他方のレベル期間（例えば、ハイレベル期間）に容量素子に電荷が蓄積されるが、放電制御手段がディジタル信号の一方のレベル期間（例えば、ローレベル期間）に第２の通信端子の信号接点と第２のグランド接点とを導通させて容量素子に蓄積された電荷を放電させるので、通信装置と他の通信装置との間の通信ケーブルの回路の時定数に基づくディジタル信号の波形歪による通信不能を確実に回避することができる。
【００３０】
また、通信装置が他の通信装置にディジタル信号を受信する場合は、第２の通信端子の第２のグランド接点がフローティング手段によってフローティング状態になるため、そのディジタル信号のレベルが不安定になるが、レベルシフト手段によりディジタル信号のレベルの変化範囲を第２のグランドに対する所定のレベルの範囲にシフトさせるので、ディジタル信号を確実に受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る通信回路を備えた音響装置と従来の音響装置とによって構成される音響システムの通信回路の部分を示す図である。
【図２】本発明に係る通信回路の具体回路の一例を示す図である。
【図３】メインの音響器機がサブの音響装置に制御情報を送信したときの回路の主要部分の波形とコンデンサＣgの充放電状態を示す図である。
【図４】送信するディジタル信号がハイベルのときに音響システムを流れる電流の経路を示す図である。
【図５】送信するディジタル信号がローレベルのときに音響システムを流れる電流の経路を示す図である。
【図６】メインの音響装置がサブの音響装置からの制御情報を受信するときの回路の主要部分の波形とコンデンサＣgの充放電状態を示す図である。
【図７】受信するディジタル信号がハイベルのときに音響システムを流れる電流の経路を示す図である。
【図８】受信するディジタル信号がローベルのときに音響システムを流れる電流の経路を示す図である。
【図９】従来の音響システムの音響装置間の接続例を示す図である。
【図１０】従来の音響装置の通信回路の回路構成の一例を示す図である。
【図１１】サブの音響装置の通信回路の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００３３】
図１は、本発明に係る通信回路を備えた音響装置Ａ’と従来の音響装置Ｂとによって構成される音響システム１の通信回路の部分を示す図である。図２は、音響装置Ａ’の通信回路３の具体回路の一例を示す図である。図１，図２で図９に示した従来の音響システム１００と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３４】
本発明は音響システム１のメインの音響装置Ａ’における通信回路３の構成に特徴があるので、図１では、本発明の構成に直接関係しないＲＣＡ端子やＲＣＡケーブルＬ１によって接続される音響信号処理回路の部分は省略している。従って、以下では、通信回路３の構成と動作を中心に説明する。
【００３５】
通信回路３には、電源電圧Ｖccが入力される電源端子ｄ１と通信端子（ａ１−ａ１’）のグランド接点ａ１’との間にスイッチ回路４と放電制御回路５とが直列に接続されている。通信端子（ａ１−ａ１’）は２線接続可能なものであれば良く、代表的には、汎用のモノラルイヤホン端子（ジャックタイプ）が用いられている。通信端子（ａ１−ａ１’）とサブの音響装置Ｂの通信端子（ａ２−ａ２’）は、両端にイヤホン端子（プラグタイプ）が取り付けられた通信ケーブルＬ２によって接続される。スイッチ回路４は、マイコン２の送信信号出力端子Ｔｘ１から出力される送信情報を所定レベル（電源電圧Ｖccのレベル）のディジタル信号に変換して通信端子（ａ１−ａ１’）から音響装置Ｂに出力するための回路である。スイッチ回路４は、トランジスタやＦＥＴ（Field effect transistor）等の半導体スイッチ素子を用いた回路である。
【００３６】
スイッチ回路４がオン状態になると、後述するように音響装置Ａ’の通信回路３は音響装置Ｂの通信回路１０２Ｂに信号電流を流す。この信号電流供給源の要素として、電源端子ｄ１と通信端子（ａ１−ａ１’）のグランド接点ａ１’との間にコンデンサＣが接続されている。
【００３７】
スイッチ回路４は、送信信号出力端子Ｔｘ１から出力される送信情報（「０」，「１」のパルス列で表わしたディジタル信号）によって半導体スイッチ素子のオン・オフ動作を制御し、半導体スイッチ素子のオン状態で電源電圧Ｖccを抵抗Ｒ１Aを介して通信端子（ａ１−ａ１’）の信号接点ａ１に出力し、半導体スイッチ素子のオフ状態で電源電圧Ｖccの信号接点ａ１への出力を遮断する。
【００３８】
音響装置Ｂ内のスイッチ回路８は、音響装置Ｂが送信情報を音響装置Ａ’に出力するときにスイッチ回路４と同様の機能を果たす回路で、スイッチ回路４と同一の回路構成を有している。
【００３９】
放電制御回路５は、スイッチ回路４がオフ動作したときに、接続点ｂ１を通信端子（ａ１−ａ１’）のグランド接点ａ１’に接続して音響装置Ｂの通信回路１０２Ｂに設けられているコンデンサＣgの蓄積電荷を放電させる制御を行う回路である。放電制御回路５は、接続点ｂ１とグランド接点ａ１’との間に接続された半導体スイッチ素子とその半導体スイッチ素子のオン・オフ動作を制御する制御回路とで構成される。制御回路は、後述するレベルシフト回路６から出力される制御信号に基づいて放電制御回路５内の半導体スイッチ素子のオン・オフ動作を制御する。放電制御回路５の制御内容については後述する。
【００４０】
放電制御回路５にはツェナーダイオードＺＤAが並列に接続されている。ツェナーダイオードＺＤAのカソードは抵抗Ｒ１Aを介して通信端子（ａ１−ａ１’）の信号接点ａ１に接続され、アノードは通信端子（ａ１−ａ１’）のグランド接点ａ１’に接続されている。ツェナーダイオードＺＤAは、スイッチ回路４がオン動作したときの信号接点ａ１の電圧レベル（ディジタル信号のハイレベル）を安定化する機能を果たす。
【００４１】
音響装置Ｂの通信回路１０２Ｂ内の抵抗Ｒ１BとツェナーダイオードＺＤBはそれぞれ音響装置Ａの通信回路３内の抵抗Ｒ１AとツェナーダイオードＺＤAに対応し、これらの素子と同一の機能を果たす。
【００４２】
マイコン２の受信信号入力端子Ｒｘ１と接続点ｂ１との間にレベルシフト回路６が接続されている。レベルシフト回路６は、サブの音響装置Ｂから通信ケーブルＬ２によって送信される送信信号（ディジタル信号のハイレベル）のマイコン２への入力レベルを保障する回路である。レベルシフト回路６の動作内容については後述する。
【００４３】
通信端子（ａ１−ａ１’）のグランド接点ａ１’とマイコン２のグランド端子ｃ１（音響装置Ａ’のシャーシ等に接地される端子）との間にはフローティング回路７が設けられている。フローティング回路７は、ＲＣＡケーブルＬ１のグランド線ＧL1（図９参照）と通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2とによってグランドループが形成される場合に両グランド線ＧL1，ＧL2を高インピーダンスで接続するための素子である。本実施形態では、抵抗Ｒg（図２参照）によってフローティング回路７を構成している。従って、抵抗Ｒgは、数ｋΩ〜数ＭΩの高抵抗素子である。抵抗Ｒgによりマイコン２のグランドＧＮＤ１と通信端子（ａ１−ａ１’）のグランド接点ａ１’との間が高インピーダンスとなり、電流は殆ど流れない状態となるので、グランド接点ａ１’はグランドＧＮＤ１に対して電気的にフローティング状態となる。以下、抵抗Ｒgを「フローティング抵抗Ｒg」と言う。なお、フローティング回路７としては、トランジスタ等のスイッチ素子を用いてもよい。
【００４４】
一方、サブの音響装置Ｂの通信端子（ａ２−ａ２’）のグランド接点ａ２’とマイコン１０１Ｂのグランド端子ｃ２（音響装置Ｂのシャーシ等に接地される端子）との間にはコンデンサＣgが接続されている。このコンデンサＣgは、上述したように容量接続によるグランドループを形成し、直流的にグランドループを切断するとともに不要輻射を抑制するための素子である。
【００４５】
図２は、通信回路３の具体回路の一例を示す図である。図１と同一の素子若しくは回路には同一の符号を付している。
【００４６】
スイッチ回路４は、ｐｎｐ型トランジスタＱ１を電子スイッチとして用いた回路である。トランジスタＱ１のエミッタは電源端子ｄ１に接続され、ベースはマイコン２の送信信号出力端子Ｔｘ１に接続されている。トランジスタＱ１のコレクタに接続したダイオードＤAは、サブの音響装置Ｂからディジタル信号を受信するときのトランジスタＱ１側への電流を阻止するための素子である。サブの音響装置Ｂの通信回路１０２Ｂ内のスイッチ回路８もスイッチ回路４と同様の構成である。
【００４７】
レベルシフト回路６は、サブの音響装置Ｂから送信されるディジタル信号のレベルを電源電圧Ｖccのレベルに変換してマイコン２の受信信号入力端Ｒｘ１に入力するための回路である。レベルシフト回路６は、電源端子ｄ１とマイコン２のグランドＧＮＤ１との間にｐｎｐ型のトランジスタＱ５と抵抗ｒ５，ｒ６を直列に接続し、トランジスタＱ５を受信信号によってオン・オフ動作させることにより、当該受信信号のハイレベルを電源電圧Ｖccのレベルに変換して受信信号入力端Ｒｘ１に入力する構成である。トランジスタＱ５のベースにはｎｐｎ型のトランジスタＱ４と抵抗ｒ３，ｒ４によるインピーダンス変換用のバッファ回路が接続されている。トランジスタＱ４によってレベルシフト回路６の入力インピーダンスを高インピーダンスにしている。
【００４８】
従って、レベルシフト回路６は、音響装置Ｂから送信されるディジタル信号を高インピーダンスで受信し（レベル低下を抑制し）、そのディジタル信号のハイレベルをマイコン２が確実に受信できるレベルに変換する機能を果たす。
【００４９】
放電制御回路５は、接続点ｂ１とグランド接点ａ１’との間に接続されたｐｎｐ型のトランジスタＱ２と、抵抗ｒ１，ｒ２及びコンデンサＣ１からなるトランジスタＱ２の駆動回路と、この駆動回路に制御信号を入力するためのｎｐｎ型のトランジスタＱ３とで構成される。レベルシフト回路６内の抵抗ｒ５と抵抗ｒ６の直列回路は、トランジスタＱ５の駆動回路を構成するが、トランジスタＱ３のオン・オフ動作を制御する信号を出力する回路として機能している。トランジスタＱ２は、接続点ｂ１とグランド接点ａ１’との間を短絡させるための電子スイッチとして機能し、駆動回路と抵抗ｒ５，ｒ６及びトランジスタＱ３による回路がトランジスタＱ２のオン・オフ動作を制御する制御回路として機能している。
【００５０】
抵抗ｒ５と抵抗ｒ６の直列回路は、トランジスタＱ５がオン動作したときのコレクタ電圧（電源電圧Ｖcc）を分圧し、その分圧電圧Ｖd（＝Ｖcc・ｒ６／（ｒ５＋ｒ６））をトランジスタＱ３のベースに入力する。従って、トランジスタＱ３は、送受信されるディジタル信号がハイレベルになるタイミングでオン動作し、ローレベルになるタイミングでオフ動作する。
【００５１】
コンデンサＣ１と抵抗ｒ１は微分回路を構成し、トランジスタＱ３がオフになるタイミングでトランジスタＱ２にハイレベルのトリガー信号を入力する。従って、トランジスタＱ２は、トランジスタＱ３のオフタイミングに同期してオン動作し（接続点ｂ１とグランド接点ａ１’を短絡し）、コンデンサＣgの蓄積電荷を放電させる。
【００５２】
上記のように、トランジスタＱ２はトランジスタＱ３のオフタイミングに同期してオン動作し、コンデンサＣgの蓄積電荷を放電させるから、コンデンサＣgの放電は、サブの音響装置Ｂから送信されるディジタル信号がハイレベルからローレベルに反転する毎に繰り返される。
【００５３】
次に、通信回路３の動作について説明する。まず、図３〜図５を用いて通信回路３がディジタル信号をサブの音響装置Ｂに送信するときの動作について説明する。
【００５４】
図３は、メインの音響器機Ａ’からサブの音響装置Ｂに制御情報を送信したときの回路の主要部分の波形とコンデンサＣgの充放電状態を示す図である。図４は、送信するディジタル信号がハイベルのときに音響システム１を流れる電流の経路を示す図であり、図５は、送信するディジタル信号がローレベルのときに音響システム１を流れる電流の経路を示す図である。
【００５５】
なお、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、それぞれ図２のトランジスタＱ１，Ｑ６，Ｑ２に対応し、充電制御回路５内の制御回路５Ａは、図２の抵抗ｒ１，ｒ２及びコンデンサＣ１からなる駆動回路と抵抗ｒ５，ｒ６及びトランジスタＱ３とによる回路の部分に相当している。
【００５６】
定常時、音響装置Ｂのマイコン１０１Ｂは送信信号出力端子Ｔｘ２のレベルを電源電圧Ｖccに設定させて（図３（ｂ）参照）、スイッチ回路８は開状態になっている（図４のスイッチＳＷ２の状態参照）。音響装置Ａ’が送信情報を音響装置Ｂに送信するときには、音響装置Ａ’のマイコン２が送信信号出力端子Ｔｘ１から、例えば、図３（ａ）に示すようなパルス列のディジタル信号を出力した場合、そのディジタル信号がｔ１のタイミングでハイレベルになると、スイッチ回路４が閉動作を行い（図４のスイッチＳＷ１の状態参照）、接続点ｂ１の電圧が電源電圧Ｖccに上昇する。
【００５７】
このとき、レベルシフト回路６のトランジスタＱ４及びトランジスタＱ５がオン動作をし、分圧点ｅ１のレベルが音響装置Ａ’のグランドＧＮＤ１から分圧電圧Ｖdに上昇するので（図３（ｄ）参照）、放電制御回路５内のトランジスタＱ３がオン動作をする。トランジスタＱ３がオン動作した場合はトランジスタＱ２のベースにグランド接点ａ２’のレベルＧL2に対して負の方向のトリガー信号が入力されるので、トランジスタＱ２はオフ状態（開状態）を維持し（図３（ｆ）参照）、接続点ｂ１はグランド接点ａ２’に接続されない。
【００５８】
従って、送信するディジタル信号がハイレベルの期間は、音響装置Ａ’と音響装置Ｂの間に図４に示す電流経路（イ）が形成される。この電流経路（イ）は、音響装置Ａ’の信号電流供給源（コンデンサＣ）から抵抗Ｒ１A、通信ケーブルＬ２の信号線、抵抗Ｒ１B、抵抗Ｒ２B、コンデンサＣg及び通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2を通って信号電流供給源（コンデンサＣ）に戻る経路である。電流経路（イ）で電流が流れることによりコンデンサＣgは、ツェナーダイオードＺＤBのアノード側が＋極性となるように充電される。
【００５９】
送信するディジタル信号がハイレベルになってからパルス幅Ｔが経過した後、ｔ２のタイミングでそのディジタル信号がローレベルになると、スイッチ回路４が開動作を行い、接続点ｂ１の電圧が電源電圧Ｖccから減少する。このとき、レベルシフト回路６のトランジスタＱ４及びトランジスタＱ５がオフ動作をし、分圧点ｅ１のレベルが音響装置Ａ’のグランドＧＮＤ１に減少するので（図３（ｄ）参照）、放電制御回路５内のトランジスタＱ３がオフ動作をする。トランジスタＱ３のオフ動作によりトランジスタＱ２のベースにはグランド接点ａ２’のレベルＧL2に対して正の方向のトリガー信号が入力されるので、トランジスタＱ２はオン状態（閉状態）となり（図３（ｆ）参照）、接続点ｂ１がグランド接点ａ２’に接続される。
【００６０】
従って、送信するディジタル信号がローレベルの期間は、音響装置Ａ’と音響装置Ｂの間に図５に示す電流経路（ロ）が形成される。この電流経路（ロ）は、コンデンサＣgの＋極からツェナーダイオードＺＤB、抵抗Ｒ１B、通信ケーブルＬ２の信号線、抵抗Ｒ１A、充電制御回路５内のスイッチＳＷ３、通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2を通ってコンデンサＣgの−極に至る経路である。この電流経路（ロ）によりコンデンサＣgに蓄積された電荷は放電される。
【００６１】
なお、送信するディジタル信号がローレベルの期間が続くと、コンデンサＣ１の電荷が消費され、トランジスタＱ２は開状態になり、接続点ｂ１とグランド接点ａ１’とが切断される。つまり、接続点ｂ１がハイレベルとなった直後のみトランジスタＱ２はオン動作する。これにより、定常時は音響装置Ｂからのディジタル信号の待機状態になる。
【００６２】
次に、図６〜図８を用いて通信回路３がサブの音響装置Ｂから制御情報を受信するときの動作について説明する。
【００６３】
図６は、メインの音響器機Ａ’がサブの音響装置Ｂに制御情報を受信したときの回路の主要部分の波形とコンデンサＣgの充放電状態を示す図である。図７は、受信するディジタル信号がハイベルのときに音響システム１を流れる電流の経路を示す図であり、図８は、受信するディジタル信号がローレベルのときに音響システム１を流れる電流の経路を示す図である。
【００６４】
定常時、音響装置Ａ’のマイコン２は送信信号出力端子Ｔｘ１のレベルを電源電圧Ｖccに設定させており（図６（ａ）参照）、スイッチ回路４は開状態になっている（図７のスイッチＳＷ１の状態参照）。音響装置Ａ’が音響装置Ｂから送信情報を受信するときには、音響装置Ｂのマイコン１０１Ｂが送信信号出力端子Ｔｘ２から、例えば、図６（ｂ）に示すようなパルス列のディジタル信号を出力した場合、そのディジタル信号がｔ１’のタイミングでローレベルになると、スイッチ回路８が閉動作を行い（図７のスイッチＳＷ２の状態参照）、接続点ｂ２のレベルが電源電圧Ｖccに上昇する。
【００６５】
接続点ｂ２のレベルは、抵抗Ｒ１B、通信ケーブルＬ２及び抵抗Ｒ１Aを介して接続点ｂ１に伝達され、接続点ｂ１のレベルも上昇する。これによりレベルシフト回路６のトランジスタＱ４及びトランジスタＱ５がオン動作をし、マイコン２の受信信号入力端子Ｒｘ１に電源電圧Ｖccが入力される（図６（ｈ）参照））。また、分圧点ｅ１のレベルが音響装置Ａ’のグランドＧＮＤ１から分圧電圧Ｖdに上昇するので（図６（ｄ）参照）、放電制御回路５内のトランジスタＱ３がオン動作をする。トランジスタＱ３がオン動作したときの充電制御回路５の動作は、図３の場合と同様である。従って、トランジスタＱ２はオフ状態（開状態）を維持し（図６（ｆ）参照）、接続点ｂ１はグランド接点ａ２’に接続されない。
【００６６】
音響装置Ａ’が音響装置Ｂからの送信情報を受信する場合は、グランド接点ａ１’がフローティング抵抗ＲgによってグランドＧＮＤ１から切り離され、グランド接点ａ１’のレベルがフローティング状態になっているので、音響装置Ｂからディジタル信号が伝送されたときの接続点ｂ１のレベルは安定しない恐れがある。しかし、レベルシフト回路６が、受信するディジタル信号がハイレベルのときは電源電圧Ｖccのレベルに変換し、ローレベルのときはグランドＧＮＤ１のレベルに変換してマイコン２の受信信号入力端子Ｒｘ１に入力するので、音響装置Ａ’は音響装置Ｂからのディジタル信号を確実に受信することができる。
【００６７】
受信するディジタル信号がハイレベルの期間は、音響装置Ａ’と音響装置Ｂの間に図７に示す電流経路（ハ）が形成される。この電流経路（ハ）は、音響装置Ｂの電源Ｖccから抵抗Ｒ１B、通信ケーブルＬ２の信号線、抵抗Ｒ１A、レベルシフト回路６内の抵抗ｒ３、通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2、コンデンサＣgを通って音響装置ＢのグランドＧＮＤ２に至る経路である。電流経路（ハ）で電流が流れることによりコンデンサＣgは、通信端子（ａ２−ａ２’）のグランド接点ａ２’側が＋極性となるように充電される。すなわち、音響装置Ａ’が送信情報を音響装置Ｂに出力する場合（図３の場合）とは逆の極性で充電される。
【００６８】
受信するディジタル信号がハイレベルになってからパルス幅Ｔが経過した後、ｔ２’のタイミングでそのディジタル信号がローレベルになると、スイッチ回路８が開動作を行い、接続点ｂ２の電圧が電源電圧Ｖccから減少する。従って、接続点ｂ２のレベルも減少するので、レベルシフト回路６のトランジスタＱ４及びトランジスタＱ５がオフ動作をし、レベルシフト回路６から音響装置Ａ’のグランドＧＮＤ１のレベルの信号がマイコン２の受信信号入力端子Ｒｘ１に入力される。
【００６９】
また、分圧点ｅ１のレベルが音響装置Ａ’のグランドＧＮＤ１に減少するので（図６（ｄ）参照）、放電制御回路５内のトランジスタＱ３がオフ動作し、トランジスタＱ２のベースにグランド接点ａ２’のレベルＧL2に対して正の方向のトリガー信号が入力される。これにより、受信するディジタル信号がローレベルの期間ではトランジスタＱ２がオン状態（閉状態）となり（図６（ｆ）参照）、接続点ｂ１がグランド接点ａ２’に接続される。
【００７０】
受信するディジタル信号がローレベルの期間は、音響装置Ａ’と音響装置Ｂの間に図８に示す電流経路（ニ）が形成される。この電流経路（ニ）は、コンデンサＣgの＋極から通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2、ツェナーダイオードＺＤA、抵抗Ｒ１A、通信ケーブルＬ２の信号線、抵抗Ｒ１B、抵抗Ｒ２Bを通ってコンデンサＣgの−極に至る経路である。この電流経路（ニ）によりコンデンサＣgに蓄積された電荷は放電される。
【００７１】
音響装置Ａ’が送信情報を音響装置Ｂに送信する場合のコンデンサＣgの充電時の時定数τ１は、図４に示す電流経路（イ）よりτ１＝（Ｒ１A＋Ｒ１B＋Ｒ２B）・Ｃgであるが、放電時の時定数τ２は、図５に示す電流経路（ロ）よりτ２＝（Ｒ１A＋Ｒ１B）・Ｃg（＜τ１）である。一方、音響装置Ａ’が音響装置Ｂからの送信情報を受信する場合のコンデンサＣgの放電時の時定数τ１’は、図７に示す電流経路（ハ）よりτ１’＝（ｒ３＋Ｒ１A＋Ｒ１B＋Ｒ２B）・Ｃgであるが、受信時の時定数τ２’は、図８に示す電流経路（ニ）よりτ２’＝（Ｒ１A＋Ｒ１B＋Ｒ２B）・Ｃg（＜τ１’）となる。
【００７２】
音響装置Ｂが既存の装置であれば、コンデンサＣgと抵抗Ｒ１Bは固定値となるから、音響システム１の時定数τ１，τ１’，τ２，τ２’は、音響装置Ａ’内の抵抗Ｒ１A，抵抗ｒ３を適当に調整することにより所望の値に設定することができる。従って、本実施形態によれば、ディジタル信号の伝送周波数に対して時定数が小さくなるという問題３に対し、抵抗Ｒ１A，抵抗ｒ３を適当に選択することにより、コンデンサＣgの蓄積電荷量をディジタル信号が伝送可能な範囲に抑制することができる。
【００７３】
例えば、電源電圧Ｖccが５［ｖ］の場合、マイコン２及びマイコン１０１Ｂがディジタル信号のハイレベルを検出する閾値は１．７［ｖ］程度になるので、ディジタル信号のハイレベル期間内にコンデンサＣgの充電動作が完了し（図３（ｇ）参照）、接続点ｂ２のレベルが１．７［ｖ］より大きくなるように抵抗Ｒ１A，抵抗ｒ３の値を選択すれば、問題３を解消することができる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、音響装置Ａ’のグランドＧＮＤ１と通信端子（ａ１−ａ１’）のグランド接点ａ１’と間にフローティング抵抗Ｒgを接続し、ＲＣＡケーブルＬ１が接続された場合でもフローティング抵抗ＲgによってＲＣＡケーブルＬ１のグランド線ＧL1と通信ケーブルＬ２のグランド線ＧL2トを回路的に切り離し、グランドループが生じないようにしているので、ＡＶ信号の伝送における問題１（ノイズ混入）及び問題２（Ｓ／Ｎの悪化）を好適に解消することができる。
【００７５】
上記実施形態では、ディジタル信号のハイレベル期間にコンデンサＣgが充電され、ローレベル期間にコンデンサＣgが放電される構成にしていたが、ディジタル信号のローレベル期間にコンデンサＣgが充電され、ハイレベル期間にコンデンサＣgが放電される構成にしてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、複数の音響装置が相互に通信可能に接続される音響システムについて説明したが、本発明は音響システムに限定されるものではなく、複数の通信装置が複数のケーブルで相互に接続され、複数の情報を各ケーブルで相互に通信する通信システムに広く適用できる。
【００７７】
また、上記実施形態では、音響装置Ａ’と音響装置Ｂとの間が２本のケーブルで接続された音響システム１２ついて説明したが、音響装置Ａ’と音響装置Ｂとの間は３本以上のケーブルで接続される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１  音響システム
Ａ’  音響装置（通信装置）
Ｂ  音響装置（他の通信装置）
２，１０１Ｂ  マイクロコンピュータ
３，１０２Ｂ  通信回路
４，８  スイッチ回路
５  放電制御回路
５Ａ  制御回路
６  レベルシフト回路
７  フローティング回路（フローティング手段）
ａ１−ａ１’  通信端子（第２の通信端子）
ａ２−ａ２’  通信端子（第１の通信端子）
ａ１，ａ２  信号接点
ａ１’  グランド接点（第２のグランド接点）
ａ２’  グランド接点（第１のグランド接点）
Ｃ  コンデンサ（信号電流供給源）
Ｃg  コンデンサ（容量素子）
ＧＮＤ１  グランド（第２のグランド）
ＧＮＤ２  グランド（第１のグランド）
Ｒg  抵抗
Ｌ１  ＲＣＡケーブル
Ｌ２  通信ケーブル（伝送ケーブル）
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３  スイッチ
【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】
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【図１１】
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