(57)【要約】【課題】  多重化・１ビット量子化信号を送信する１ビット量子化信号送信装置において、送信する１ビット量子化信号のチャネル数を可変とし、１チャネルに割り当てるパルス幅をチャネル数に応じて最大に設定する。【解決手段】  １ファイル以上のコンテンツデータを１ビット量子化信号に変換して送信する１ビット量子化信号送信装置において、コンテンツデータのファイル数に応じて多重化するチャネル数を決定する手段と、最大Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の１ビット量子化信号を多重化して送信可能な多重化フレームの構成を用いて、多重化するチャネル数に応じたパルス幅の１ビット量子化信号を生成して送信する手段とを備える。【選択図】        図１
2009260806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ファイル以上のコンテンツデータを１ビット量子化信号に変換して送信する１ビット量子化信号送信装置において、
前記コンテンツデータのファイル数に応じて多重化するチャネル数を決定する手段と、
最大Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の１ビット量子化信号を多重化して送信可能な多重化フレームの構成を用いて、前記多重化するチャネル数に応じたパルス幅の１ビット量子化信号を生成して送信する手段と
を備えたことを特徴とする１ビット量子化信号送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の１ビット量子化信号送信装置において、
前記多重化フレームの先頭を識別するフレームパルスの後に、前記多重化するチャネル数に応じたパルス幅の１ビット量子化信号を配置する構成である
ことを特徴とする１ビット量子化信号送信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の１ビット量子化信号送信装置において、
前記多重化フレームの先頭を識別するフレームパルスの後に、制御情報を伝送するチャネルを配置し、その後に前記多重化するチャネル数に応じたパルス幅の１ビット量子化信号を配置する構成である
ことを特徴とする１ビット量子化信号送信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の１ビット量子化信号送信装置において、
ネットワークを介して管理サーバと接続する手段と、
前記管理サーバから送信された１以上のコンテンツデータを受信し、記憶する手段と
を備えたことを特徴とする１ビット量子化信号送信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の１ビット量子化信号送信装置において、
前記管理サーバから送信された前記コンテンツデータの配信に係る制御情報を受信し、自装置の配信制御に用いる手段を備えた
ことを特徴とする１ビット量子化信号送信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の１ビット量子化信号送信装置において、
前記複数のチャネルのコンテンツデータを多重化した１ビット量子化信号を光信号として送信する２以上の光源モジュールを備え、
前記２以上の光源モジュールをカスケードに接続し、その配置に応じて発光面の形状および光量を可変設定する構成である
ことを特徴とする１ビット量子化信号送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声などのアナログ信号を１ビット量子化信号に変換して送信する１ビット量子化信号送信装置に関する。特に、最大Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の１ビット量子化信号を多重化して送信可能なフレーム構成を用いて、多重化するデータのチャネル数に応じたパルス幅の１ビット量子化信号を生成して送信する１ビット量子化信号送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来の１ビット量子化信号送信装置の構成例を示す（特許文献１）。
図において、音声信号などのアナログ信号はＡ／Ｄ変換器９１に入力してサンプリングされ、ｎビット（ｎは通常12〜20の整数）の２進数で表示されるディジタルデータに変換され、さらにこのｎビットデータは、パラレル・シリアル変換器９２でｎ個の１ビットデータに変換される。同期データ付加器９３は、このｎ個の１ビットデータの前後に同期用データを付加し、ＲＦ送信器９４はこの１ビットデータ（１ビット量子化信号）を例えばＦＳＫ等により高周波変調し、搬送波を用いない無線信号として送信する。なお、ＲＦ送信器９４を発光素子に代え、光信号として送信してもよい。
【０００３】
また、Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の１ビット量子化信号を時分割多重化することにより、多チャネル伝送も可能になる。
【０００４】
図９は、従来の多重化・１ビット量子化信号のフレーム構成例を示す。図９(1) のフレーム構成は、フレーム識別のための第１チャネルとその他のチャネルのパルスのデューティ比に違いをもたせ、デューティ比の違いを利用してフレームの先頭を識別し、このタイミングを起点として第２チャネル以降のデータを分離する（特許文献２）。
【０００５】
図９(2) のフレーム構成は、フレーム識別のために第１チャネルと第２チャネルのパルス間隔を他の隣接するチャネルのパルス間隔よりも狭くし、このパルス間隔の違いを利用してフレームの先頭を識別し、このタイミングを起点として第３チャネル以降のデータを分離する。フレームの先頭を識別する方法は、フレームの各パルスを拡幅したときに、図９(3) に示すように、第１チャネルと第２チャネルのパルスに重なりが生じ、他の隣接するチャネルの拡幅したパルスは重ならないように設定し、第１チャネルと第２チャネルの拡幅したパルスの重なりを、図９(4) のように論理積パルスとして取り出すことによりフレームの先頭を検出する。
【特許文献１】特開２００１−２４５００４号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図９に示す多重化・１ビット量子化信号のフレーム長および多重するチャネル数は予め決められており、各チャネルに均等に割り当てられるパルス幅（タイムスロット）はチャネル数が多くなるほど狭くなり、各チャネルのパルス信号も細くなる。すなわち、多重するチャネル数が多くなるほどパルス幅の狭いパルス信号が送受信されることになり、そのために伝送距離が短くなり、また伝送距離を単チャネルシステムと同等にしようとすると信号品質が劣化する。例えば音声信号を１ビット量子化信号として伝送する場合には、音質が劣化し、音量も低下する。
【０００７】
本発明は、多重化・１ビット量子化信号を送信する１ビット量子化信号送信装置において、送信する１ビット量子化信号のチャネル数を可変とし、１チャネルに割り当てるパルス幅をチャネル数に応じて最大に設定することができる１ビット量子化信号送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】
【０００８】
本発明は、１ファイル以上のコンテンツデータを１ビット量子化信号に変換して送信する１ビット量子化信号送信装置において、コンテンツデータのファイル数に応じて多重化するチャネル数を決定する手段と、最大Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の１ビット量子化信号を多重化して送信可能な多重化フレームの構成を用いて、多重化するチャネル数に応じたパルス幅の１ビット量子化信号を生成して送信する手段とを備える。
【０００９】
本発明の１ビット量子化信号送信装置は、多重化フレームの先頭を識別するフレームパルスの後に、多重化するチャネル数に応じたパルス幅の１ビット量子化信号を配置する構成である。
【００１０】
本発明の１ビット量子化信号送信装置は、多重化フレームの先頭を識別するフレームパルスの後に、制御情報を伝送するチャネルを配置し、その後に多重化するチャネル数に応じたパルス幅の１ビット量子化信号を配置する構成である。
【００１１】
本発明の１ビット量子化信号送信装置は、ネットワークを介して管理サーバと接続する手段と、管理サーバから送信された１以上のコンテンツデータを受信し、記憶する手段とを備える。また、管理サーバから送信されたコンテンツデータの配信に係る制御情報を受信し、自装置の配信制御に用いる手段を備える。
【００１２】
本発明の１ビット量子化信号送信装置は、複数のチャネルのコンテンツデータを多重化した１ビット量子化信号を光信号として送信する２以上の光源モジュールを備え、２以上の光源モジュールをカスケードに接続し、その配置に応じて発光面の形状および光量を可変設定する構成である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、多重化する最大チャネル数に対して比較的少ないチャネル数のコンテンツデータを多重化する場合には、多重化するチャネル数に応じて１ビット量子化信号のパルス幅が最大になるように広げることができる。これにより、１ビット量子化信号の信号品質および信号強度を向上させ、伝送距離を延長することができる。特に、音声コンテンツデータの場合には音質および音量を向上させ、伝送距離の延長が可能になる。また、チャネル間のパルス間隔も広くとることが容易になり、チャネル分離不全で発生する誤動作を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の１ビット量子化信号送信装置の実施形態を示す。ここでは、ディジタル信号として記憶媒体に記憶された１または複数ファイルの音声コンテンツデータを１ビット量子化信号として多重化して送信する例を示す。
【００１５】
図において、本実施形態の１ビット量子化信号送信装置は、コンテンツデータの記憶媒体１１、コンテンツデータ読取部１２、コンテンツデータ解析部１３、１ビット量子化信号多重化部１４、動作制御部１５および１ビット量子化信号送信部１６により構成される。ここでは、１ビット量子化信号送信部１６は、１ビット量子化信号送信装置と別な光源モジュールとしてケーブルを介して接続されるが、装置内にあってもよい。
【００１６】
コンテンツデータ読取部１２は、音声信号をディジタル信号（音声コンテンツデータ）として記憶した記憶媒体（例えばフラッシュメモリカードなど）１１から音声コンテンツデータをコンテンツファイル単位に読み取り、コンテンツデータ解析部１３に出力する。コンテンツデータ解析部１３は、音声コンテンツデータのファイル数に応じて多重化するチャネル数を決定し、チャネル単位の音声コンテンツデータを１ビット量子化信号多重化部１４に出力する。１ビット量子化信号多重化部１４は、各チャネルの音声コンテンツデータをチャネル数に応じたパルス幅の１ビット量子化信号に変換し、さらに図９に示すようなフレーム先頭識別のためのフレームパルスを付加して多重化した多重化・１ビット量子化信号を生成し、動作制御部１５を介して１ビット量子化信号送信部１６に出力する。動作制御部１５は、後述する動作モードに従って多重化・１ビット量子化信号の送信制御を行う。１ビット量子化信号送信部１６は、多重化・１ビット量子化信号を可視光、赤外線、紫外線などの光信号として送信する。
【００１７】
図３は、１ビット量子化信号多重化部１４が生成する多重化・１ビット量子化信号の例を示す。図３(1) は、図９(2) のフレーム構成と同様に、フレームの先頭を識別するために第１チャネルと第２チャネルのパルス間隔を狭めたフレームパルスの後に、第３チャネル〜第８チャネルの位置に６チャネルの１ビット量子化信号を多重化するフレーム構成を示す。第１チャネルと第２チャネルのパルス間隔は、第３チャネル以降の隣接するパルス間隔よりも狭くなっている。
【００１８】
本実施形態では、送信する音声コンテンツデータのファイル数Ｎを多重化するチャネル数Ｎとし、多重化・１ビット量子化信号の最大チャネル数をＮmax （図３の例ではＮmax ＝６）、最大チャネル数Ｎmax を多重化する際の１チャネル当たりのパルス幅をｍとすると、チャネル数Ｎに応じたパルス幅Ｘは、
Ｘ＝Int(Ｎmax／Ｎ)×ｍ      …(1) 
とする。ここで、Int(ｘ) 、ｘを超えない最大整数を表す。これにより、チャネル数Ｎに応じて最大のパルス幅をもつ多重化・１ビット量子化信号を生成する。
【００１９】
図３(2) は、チャネル数Ｎ＝１の場合を示す。この１チャネルの音声コンテンツデータに割り当てられるパルス幅Ｘは６×ｍとなり、図３(3) に示す従来のフレーム構成で１チャネル伝送する場合に比べてパルス幅は６倍に拡張できる。
【００２０】
図３(4) は、チャネル数Ｎ＝２の場合を示す。２チャネルの音声コンテンツデータに割り当てられるパルス幅Ｘは３×ｍとなり、図３(5) に示す従来のフレーム構成で２チャネル多重伝送する場合に比べて各パルス幅は３倍に拡張できる。
【００２１】
図３(6) は、チャネル数Ｎ＝３の場合を示す。３チャネルの音声コンテンツデータに割り当てられるパルス幅Ｘは２×ｍとなり、図３(7) に示す従来のフレーム構成で３チャネル多重伝送する場合に比べて各パルス幅は２倍に拡張できる。
【００２２】
なお、チャネル数Ｎが４〜６の場合は、図３(8) に示すように、各チャネルの１ビット量子化信号に割り当てられるパルス幅Ｘはｍとなり、従来のフレーム構成でＮチャネル多重伝送する場合と同等である。多重化するチャネル数Ｎと（Ｘ／ｍ）の関係を図２に示す。
【００２３】
このような多重化・１ビット量子化信号を受信し、各チャネルに分離する受信側の構成は、従来のチャネル分離回路を利用可能である。例えば、図３(2) に示す１チャネル伝送の場合には、パルス間隔を狭めた第１チャネルと第２チャネルのフレームパルスを識別し、このタイミングを起点として第３〜第８チャネルのいずれかのタイミングで受信する。図３(4) に示す２チャネル多重伝送の場合には、同様にフレームパルスを識別し、このタイミングを起点として第３〜第５チャネルおよび第６〜第８チャネルのそれぞれのタイミングで受信する。図３(6) に示す３チャネル多重伝送の場合には、同様にフレームパルスを識別し、このタイミングを起点として第３〜第４チャネル、第５〜第６チャネルルおよび第７〜第８チャネルのそれぞれのタイミングで受信する。
【００２４】
これにより、例えば最大で６チャネル多重伝送が可能なフレーム構成において、１チャネル伝送および２〜３チャネルの多重伝送の場合には、各チャネル当たりのパルス幅を広げることができる。また、１ビット量子化信号が音声コンテンツデータの場合には音質および音量を向上させることができる。
【００２５】
図４は、本発明の１ビット量子化信号送信装置に用いる他のフレーム構成例を示す。
図４(1) は、フレームの先頭を識別するために第１チャネルと第２チャネルのパルス間隔を狭めたフレームパルスの後に、第３チャネル〜第８チャネルの位置に最大６チャネルの１ビット量子化信号（音声コンテンツ）を多重化する基本となるフレーム構成を示す。
【００２６】
図４(2) は、第１チャネルと第２チャネルのフレームパルスの後に、第３チャネルのパルスを制御情報（例えばチャネル選択用のＩＤデータ）の伝送に使用し、第４チャネル〜第８チャネルの位置に最大５チャネルの１ビット量子化信号（音声コンテンツ）を多重化する例を示す。このＩＤデータは２値をとるので、２種類のチャネル選択情報として利用可能である。
【００２７】
図４(3) は、第１チャネルと第２チャネルのフレームパルスの後に、第３チャネルと第４チャネルのパルスを制御情報（例えばチャネル選択用のＩＤデータ）伝送に使用し、第５チャネル〜第８チャネルの位置に最大４チャネルの１ビット量子化信号（音声コンテンツ）を多重化する例を示す。このＩＤデータは４値をとるので、４種類のチャネル選択情報として利用可能である。
【００２８】
図５は、本発明の１ビット量子化信号送信装置を含むシステム構成例を示す。
図において、１以上の１ビット量子化信号送信装置１０は、ネットワーク３０を介して管理サーバ５０に接続される。各１ビット量子化信号送信装置１０の１ビット量子化信号送信部１６から送信される光信号は、１以上の音声再生器２０に受信され、再生される。
【００２９】
１ビット量子化信号送信装置１０は、図１に示す実施形態の構成と同じであり、ここでは音声コンテンツデータ配信機能を有する構成としている。管理サーバ５０は、コンテンツ登録部５１、音声データ配信機別のコンテンツ管理部５２、音声データ配信機別の情報検出部５３および音声データ配信機別のコンテンツ情報送信部５４により構成される。
【００３０】
音声コンテンツデータ配信機能を有する１ビット量子化信号送信装置１０の動作制御部（１５）は、管理サーバ５０から伝送された音声コンテンツの登録手段と、１ビット量子化信号送信装置１０を管理サーバ５０に認識させる装置のＩＤを自機上で登録する入力手段とを備える。
【００３１】
図６は、動作制御部１５の動作モードを示す。
図において、動作モードには、配信開始モード、再生モード、デバッグモード、発光強度制御モードがある。配信開始モードには、電源投入と同時に音声コンテンツの配信を開始する自動配信開始モードと、サーバからネットワークを介して取得した音声コンテンツの配信を開始するネットワーク配信開始モードと、手動の操作により音声コンテンツの配信を開始する手動配信開始モードがある。
【００３２】
再生モードには、配信開始信号により音声コンテンツを１回だけ再生を行う単発再生モードと、繰り返し再生を行うリピート再生モードがある。
【００３３】
デバッグモードは、１ビット量子化信号送信部１６に、音声コンテンツデータを１ビット量子化信号として出力する通信モードと、デバッグを主な目的としてモニタ用のオーディオコネクタに音声コンテンツを接続してオーディオコネクタに出力するチャネルを選択し、市販の音楽プレーヤーと同等の使用を可能にしたモードである。
【００３４】
発光強度制御モードは、１ビット量子化信号送信部１６で使用する光源の発光強度の制御を行う。発光強度には、フル発光モード、フル発光に対して１／２発光モード、フル発光に対して１／３発光モードがあり、選択可能である。
【００３５】
図７は、１ビット量子化信号送信部１６の構成例を示す。ここに示す１ビット量子化信号送信部１６は、図１に示す１ビット量子化信号送信装置に外付けでケーブルを介して接続される光源モジュールであり、赤外線発光素子を搭載した例を示す。
【００３６】
図７(1) は、６個の発光素子７１をカスケードに接続した光源モジュール７０であり、１ビット量子化信号のパルスの有無に応じて６個の発光素子７１が同時に点滅する構成である。
【００３７】
図７(2) は、３つの光源モジュール７０をフレキシブルケーブル７２を介してカスケードに接続し、かつ縦積み配置した構成を示す。合計18個の発光素子７１が３×６で配置されることにより、大きな発光面を有する１つの光源として機能させることが可能である。
【００３８】
図７(3) は、２つの光源モジュール７０をフレキシブルケーブル７２を介してカスケードに接続し、かつ横に並べて配置した構成を示す。合計12個の発光素子７１を用いて発光面を横方向に広げることにより、線状の光源として機能させることができる。図７(2),(3) に示すように、フレキシブルケーブル７２を用いて各光源モジュール７０を接続することにより、光源の形状および光量を容易に可変設定することができる。
【００３９】
図７(4) は、フレキシブルケーブル７２を介してカスケードに接続される光源モジュール７０の間に、電源供給基板７３を挿入した構成を示す。これにより、多数の光源モジュール７０をカスケード接続することによる電圧降下を補償し、１ビット量子化信号を送信する光信号の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の１ビット量子化信号送信装置の実施形態を示す図。
【図２】本発明における多重化チャネル数とパルス幅の関係を示す図。
【図３】１ビット量子化信号多重化部１４が生成する多重化・１ビット量子化信号の例を示す図。
【図４】本発明の１ビット量子化信号送信装置に用いる他のフレーム構成例を示す図。
【図５】本発明の１ビット量子化信号送信装置を含むシステム構成例を示す図。
【図６】動作制御部１５の構成例および動作モードを示す図。
【図７】１ビット量子化信号送信部１６の構成例を示す図。
【図８】従来の１ビット量子化信号送信装置の構成例を示す図。
【図９】従来の多重化・１ビット量子化信号のフレーム構成例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１０  １ビット量子化信号送信装置
１１  コンテンツデータの記憶媒体
１２  コンテンツデータ読取部
１３  コンテンツデータ解析部
１４  １ビット量子化信号多重化部
１５  動作制御部
１６  １ビット量子化信号送信部
２０  音声再生器
３０  ネットワーク
５０  管理サーバ
５１  コンテンツ登録部
５２  コンテンツ管理部
５３  情報検出部
５４  コンテンツ情報送信部
７０  光源モジュール
７１  発光素子
７２  フレキシブルケーブル
７３  電源供給基板
【図１】
2009260806.tif 000003
【図２】
2009260806.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009260806.tif 000006
【図５】
2009260806.tif 000007
【図６】
2009260806.tif 000008
【図７】
2009260806.tif 000009
【図８】
2009260806.tif 000010
【図９】
2009260806.tif 000011