JP2006227594A - 商業航空機又はその他の乗物用の乗客エンターティメントシステム - Google Patents

Abstract

【課題】商業航空機及び他の乗物用の乗客エンターティメントシステムの改善を目的としている。
【解決手段】乗客エンターティメントシステムのノイズキャンセルヘッドセットによって使用される振幅変化がないアナログオーディオ信号を発生する方法であり、繰り返しサンプルパターンを有するデジタル信号を発生するステップと、デジタル信号をデジタル・アナログコンバータに供給するステップと、デジタル信号をアナログフォーマットに変換するステップとを有する。
【選択図】図２

Description

本発明の分野は、大型商業航空機その他の乗客乗物用の搭載エンターティメントシステムである。

本特許は、1993年 5月20日に提出されたSN（米国特許出願）：08/066,302の一部継続である。

最近、大型商業航空機に使用するキャビンエンターティンメント及び通信システムの設計と実施にかなりの注目がなされている。このようなシステムの例は次の特許で開示されている：「乗客エンターティメント／乗客サービス及びセルフテストシステム」の表題の米国特許第3,795,771 ；「ワイヤレスオーディオ乗客エンターティメントシステム(WAPES)」の表題の米国特許第4,428,078 ；「航空機内で乗客関連及び乗員関連機能を実行する方法と装置」の表題の米国特許第4,774,514 ；「乗員コールライト及び乗客読書ライト用の中央コントロールシステムを含む航空機サービスシステム」の表題の米国特許第4,835,604 ；「周波数多重化ビデオ、オーディオ及びテレビゲームソフトウエア信号を乗客座席ターミナルに供給する乗客サービス及びエンターティメントシステム」の表題の米国特許第4,866,515 及び；「デイジー・チェーン・マルチプレクサ」の表題の米国特許第5,123,015。

図１に示すように、前述の特許で開示されている従来（すなわち先行技術）の乗客エンターティメントシステム１ は一般に次の手段を有する：複数のオーディオ信号ソース２（例えば、コンパクトディスクプレイヤ及びオーディオテーププレイヤ）；オーディオ信号ソースが発生したアナログ信号をデジタルフォーマットに変換する複数のアナログ・デジタル(A/D)コンバーター３；変換デジタル信号を時間領域多重化（合成）するマルチプレクサ４；多重化信号を複数の遠隔位置に送る信号分配回路網５；合成信号を多重解除し合成信号から１つ以上のチャンネルを選択する少なくとも１個のデマルチプレクサ６；選択されたチャンネルをアナログフォーマットに変換する複数のデジタル・アナログ(D/A)コンバータ７；アナログ信号を音波に変換する複数のオーディオトランスジューサー８；
である。
米国特許第3,795,771号明細書 米国特許第4,428,078号明細書 米国特許第4,774,514号明細書 米国特許第4,835,604号明細書 米国特許第4,866,515号明細書 米国特許第5,123,015号明細書

当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、従来のコンパクトディスクプレイヤはデジタル信号出力を供給できるが、これらのデジタル信号出力は従来の乗客エンターティメントシステムで簡単には使用できない。その主な理由の一つは、コンパクトディスクプレイヤが一般に固有の内部オシレータ（発振器）を含むので、複数の従来のコンパクトディスクプレイヤを利用する場合、各々のデジタル出力の同期が合わなくなるからである。このため、複数のデジタル出力の合成が相当困難になる。従来のコンパクトディスクプレイヤのデジタル出力が利用されない他の主な理由は、従来のコンパクトディスクプレイヤが16ビットサンプルサイズと44 kHzサンプリングレートのデジタル信号出力を供給することである。このため、望ましい消費電力レベルを超えずに、有意なビットエラーレートを発生せずにオーディオ信号分配回路網を通じて複数のチャンネル（例えば、50以上のチャンネル）を分配することは困難になる。例えば、16ビットサンプルサイズと44 kHzサンプリングレートの従来のコンパクトディスクプレイヤ出力を72チャンネルシステムで利用しなければならない場合、毎秒50メガビットを超えるトランスファレートが必要になる。しかし、毎秒50メガビットのトランスファレートを達成できる従来のシステムは、航空機の環境での望ましい値を相当上回る電力を必要とする。さらに、このようなシステムは複雑な回路を必要とし、多量の熱を発生し、航空機の環境で望ましい程度を超えるスペースを占有する。

また当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、データトランスファレートが増加するので、ケーブル減衰量と歪みも増加する。ケーブル減衰と歪みのこのような増加は伝送を相当困難にし、特にビットエラーレートを増加する。

データトランスファレートを減少し、その結果、データ伝送における複雑さを大きく排除する手段として、従来の乗客エンターティメントシステムは従来のコンパクトディスクプレイヤ２によって供給されるアナログ出力信号S1を利用し、アナログ・デジタル(A/D)コンバーター３を使用してアナログ出力信号S1をデジタルフォーマットに変換する。この方式では、複数のチャンネルを分配するのに必要なトランスファレートを最小限にできるように、変換された信号のサンプルサイズとサンプリングレートを選択できる。この方法では、望ましいトランスファレートを得られるが、しかし、オーディオ忠実度や音質が相当犠牲にされる。

より詳細に言えば、変換信号のサンプルサイズとサンプリングレートが減少するので、オリジナルのアナログオーディオ信号のデジタル表示の分解能が低下し、量子化エラーのため、相当な信号劣化が発生する。この信号劣化は、実際上、サンプルサイズとサンプリングレートを減少できる範囲を制限することになる。また当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、航空機環境では、信号がアナログフォーマットで分配される時、相当の背景ノイズがシステムに入り込む。さらに、航空機環境で最も一般的なタイプのノイズは航空機の配電システムが発生するもので、約400 Hzの周波数のものである。以下では、このタイプのノイズは「400 Hz背景ノイズ」と称される。この400 Hz背景ノイズのため、航空機では、十分なシールドを利用しない限り、得られるデジタル信号に相当の背景ノイズを含まずにアナログオーディオソース信号をデジタルフォーマットに変換するのが困難である。

しかし、上記の通り、満足できるデータトランスファレートと満足できる電力消費レベルを達成するために、従来のコンパクトディスクプレイヤのアナログ出力信号を利用し、アナログ出力信号を十分に低いサンプルサイズとサンプリングレートのデジタルフォーマットに変換することが必要なことは、従来の乗客エンターティメントシステムのメーカーの間で一般に受け入れられているように思える。この理由で、相当量の量子化ノイズ、400 Hzの背景ノイズ、信号混線等の存在は、全ての従来の乗客エンターティメントシステムとオーディオ分配システムで常に内在するものである。

本発明は、商業航空機及び他の乗物用の改善されたオーディオ信号分配システムと方法を採用した乗客エンターティメントシステムの改善を目的としている。

本発明のシステムと方法を採用することによって、高チャンネル容量と低電力消費量が得られ、量子化ノイズ、背景ノイズ、混線等に実質的に影響されない状態が維持される。

ここで好適には、本発明に従った乗客エンターティメントシステムは、複数の「真」にデジタルな信号ソース（例えば、圧縮されたデジタルオーディオ信号出力を供給できる複数の専用コンパクトディスクプレイヤ）、マルチプレクサ、信号分配回路網、少なくとも１個のデマルチプレクサ、１個の圧縮解除回路、少なくとも１個のデジタル・アナログコンバータ及び少なくとも１個のオーディオトランスジューサーを有する。

デジタルオーディオ信号ソースはマルチプレクサからクロックと使用可能信号を受け取り、その応答として、複数の圧縮デジタルオーディオ信号をマルチプレクサに供給する。マルチプレクサはデジタルオーディオソース信号を多重化し、複合デジタルオーディオ信号を発生し、複合デジタルオーディオ信号を分配回路網に送る。分配回路網は、デマルチプレクサが配置されている少なくとも１つの遠隔位置にデジタル複合信号を送る。

デマルチプレクサは複合信号から１つ以上の希望チャンネル（又は信号）を選択し、選択チャンネルを圧縮解除回路に供給する。各々の圧縮解除回路は送られてきたチャンネルを圧縮解除し、その結果伸張したデジタルオーディオ信号の各々をデジタル・アナログコンバータに供給する。各デジタル・オーディオコンバータは送られてきた伸張デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換し、それから、この信号は、例えば、乗客ヘッドセットに配置されているオーディオトランスジューサに供給される。最後に、各オーディオトランスジューサーは送られたアナログオーディオ信号に応答して音波を発生する。

ここで好適には、本発明の乗客エンターティメントシステムは、上記のデジタルオーディオ信号分配システムに加えて、複数のアナログビデオ信号ソース、複数のアナログオーディオ信号ソース、乗客アドレスシステム、複数のオーバーヘッドビデオプロジェクター、複数の座席内ビデオディスプレイ、単一の同軸ケーブルを介して複数の遠隔座席位置に全てのオーディオ及びビデオ信号を伝送できるモジューラ信号分配回路網を有する。このような実施例は、以下で「詳細な説明」の表題のセクションで詳細に説明する。

上記の説明から明らかなように、商業航空機その他の乗物に使用する改善されたデジタルオーディオ信号分配システムと方法を使用して、乗客エンターティメントシステムを改善することが本発明の目的である。

商業航空機と他の乗物に使用するため、改善された統合ビデオ・オーディオ信号分配システムを使用して乗客エンターティメントシステムを改善することが本発明の他の目的である。

単一の同軸ケーブルを介して、統合ビデオ・圧縮デジタルオーディオ信号を分配できる乗客エンターティメントシステムを提示するのが本発明のさらに他の目的である。

商業航空機と他の乗物で利用するようなデジタル信号分配回路網を介してデジタル信号圧縮係数を効率的に伝送する方法を提示することが本発明のさらに他の目的である。

当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、本発明に従った乗客エンターティメントシステムは、データが遠隔座席位置に達するまで、伝送されたデジタルオーディオデータを圧縮デジタルフォーマットに維持しているので、量子化ノイズ、背景ノイズ、混線等に全く影響されない。対照的に、全てのオーディオデータをアナログフォーマットで供給し、それからデジタルフォーマットに変換する必要のある従来の乗客エンターティメントシステムでは、400 Hzの背景ノイズをピックアップする固有の傾向があり、相当の信号劣化を発生する。詳細に言えば、商業航空機のノイズの多い環境でアナログフォーマットで存在するどの信号も、400 Hz背景ノイズが原因の歪みや劣化を受ける。オーディオソース信号がデジタルフォーマットに変換される前に上記のように信号が歪むおそれがあるアナログフォーマットに置いておけば、アナログ・デジタル変換後得られるどの信号もオリジナルのオーディオ信号ではなく、歪んだオーディオ信号を表すことになる。この理由で、従来の乗客エンターティメントシステムのユーザは入力及び出力の信号ラインで相当のシールドか、相当な汚染除去（ノイズ低減）回路を装備しなければならない。そのような装備をしなければ、伝送されたオーディオ信号に相当のノイズがある状態を受入れなければならない。

最後に、当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、マルチプレクサを介して圧縮デジタルオーディオ信号を信号分配回路網に供給できるデジタル信号ソースを利用し、後にこのような信号を圧縮解除する、という方法によって、本発明の乗客エンターティメントシステムは先行システムのA/D 変換方法の特性を利用して達成できるものより、はるかに優れた信号再生状態を達成できる。詳細に言うと、（前述の特許で開示された内容を含む）先行技術のシステムが、従来のコンパクトディスクプレイヤによって供給されたアナログオーディオ信号をデジタル信号、例えば８ビットサイズと20〜30 kHzサンプリングレートのデジタル信号に変換する時は信号分解能が犠牲にされるので、信号忠実度又は質が相当犠牲にされる。これとは対照的に、16ビットサンプルサイズと37.8 kHzサンプルサイズのデジタル信号が本発明に従って圧縮され、4ビットサンプルサイズと同一のサンプリングレートのデジタル信号を発生する時ならば、信号劣化があるとしても非常に小さい程度である。言い換えれば、デジタル信号圧縮率は、音質の目立った劣化を発生せずに信号分配回路を介して送られるデータ量を４対１の比率で減少するのに近い。

本発明の種々の実施例と画期的な側面を強調するため、以下の説明で複数の副項目を設けた。さらに、特定の構造が幾つかの図面で現れる場合、この構造は各図面で同一の参照番号を使用して示した。

デジタルオーディオ信号分配システム
図面を参照して、図２は本発明の一つの実施例に従うデジタルオーディオ信号分配システム10の基本コンポーネントを図示するブロックダイヤグラムである。

図示されているように、デジタルオーディオ信号分配システム10は複数の「真」にデジタルな信号ソース12、マルチプレクサ14、信号分配回路網16、複数のデマルチプレクサ18、複数の圧縮解除回路20、複数のデジタル・アナログコンバータ22及び複数のオーディオトランスジューサ24を有する。

各デジタルオーディオ信号ソース12は、例えば、コンパクトディスクプレイヤ、日本大阪の松下電器産業株式会社が製造・販売しているモデルNo．RD-AX7091 を有することができる。さらに、ここで好適には、各デジタルオーディオ信号ソース12はマルチプレクサ14から複数のクロックと使用可能信号を受け取り、このような信号に応答して、4ビットサンプルサイズと37.8 kHzサンプリングレートの圧縮デジタルオーディオ信号出力を発生できる。より詳細に言えば、コンパクトディスク（又は他のデジタルメディア）に記憶する前に、デジタルオーディオデータは、適応型デルタパルスコード変調(ADPCM)により、16ビットフォーマットから4ビット・コンパクトディスク・インタラクティブ（CD-I）・レベルＢフォーマットへと圧縮される。ADPM圧縮とCD-IレベルＢフォーマットは関連分野で知られているので、ここでは詳細に説明しない。

ここで好適には、６個のデジタル信号ソース12の各々が圧縮デジタルオーディオデータの８チャンネル（４ステレオ又は８モノ）をマルチプレクサ14に供給する。デジタルオーディオ信号ソース12から圧縮デジタルオーディオチャンネル（複数）を受け取って、マルチプレクサ14が受け取った圧縮デジタルオーディオ信号を時間領域で多重化（合成）し、単一の複合オーディオ信号を形成する。ここで好適には、複合オーディオ信号のトランスファレートは19.3536 MHz である。マルチプレクサ14は信号分配回路網16へ複合オーディオ信号を送り、信号分配回路網16は複合オーディオ信号を乗客座席のような複数の遠隔位置に送る。遠隔位置には１個以上のデマルチプレクサ18が配置されている。各デマルチプレクサ18は（図３に示されている）デジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 の制御下で、複合信号から１個以上の希望チャンネルを選択し、選択された各チャンネルを圧縮解除回路20に供給する。各圧縮解除回路20はそこに送られたチャンネル（信号）を圧縮解除し、その結果伸張したデジタル信号をデジタル・アナログ(D/A)コンバーター22に供給する。デジタル・アナログコンバーター22の各々はそこに送られた信号をアナログオーディオ信号に変換し、この信号はオーディオトランスジューサー24に送られる。最後に、各オーディオトランスジューサーはそこに送られたアナログオーディオ信号を音波に変換する。

上記の通り、本発明に従う乗客エンターティメントシステム10が選択された各チャンネルで１回だけのデジタル・アナログ変換を実行するので、背景ノイズ、混線等に全く影響されない。また、本発明に従うシステム10が実行する１回だけのデジタル・アナログ信号変換は、選択された圧縮解除デジタルオーディオ信号をオーディオトランスジューサーが使用できる形に変換するのに必要である。さらに、圧縮デジタルオーディオ信号をマルチプレクサ14を介して信号分配回路網16に供給し、後にこれらの信号を圧縮解除できる「真に」デジタルなオーディオ信号ソース12を利用して、本発明の乗客エンターティメントシステム10は先行技術システムのA/D 変換方法の特性を使用して達成できるよりはるかに優れた分解能を得ることができる。より詳細に言えば、先行技術のシステムが従来のコンパクトディスクプレイヤによって供給されるアナログオーディオ信号をデジタル信号、例えば、8ビットサンプルサイズと20〜30 KHzサンプリングレートのデジタル信号に変換する時、信号分解能（再生忠実度又は音質）が相当犠牲にされる。これとは対照的に、16ビットサンプルサイズと37.8kHz サンプリングレートのデジタルオーディオ信号が圧縮され、例えば、4ビットと同一のサンプリングレートのデジタル信号を発生する時に信号劣化が発生するが、非常に小さな程度である。要するに、デジタル信号圧縮率は、音質の目立った劣化を発生することなく信号分配回路を介して送られるデータ量を４対１に近い比率で減少する。

乗客エンターティメントシステムの概観
図３を参照して、本発明の好適実施例に従う乗客エンターティメントシステム100 の好適実施例は、複数の真のデジタルオーディオ信号ソース102 、複数のビデオ信号ソース104 、１個以上のアナログオーディオ信号ソース106 、キャビン管理ターミナル108 及びキャビン相互通信データシステム(CIDS)110 を含むオーディオ、ビデオ及びコントロール信号ソースのミックスを含んでもよい。このようなオーディオ、ビデオ及びコントロール信号ソース102 〜110 は、合成オーディオ・ビデオ信号分配システムを介して、相互に、また複数の遠隔位置のオーディオヘッドセット114 、座席内ビデオモニタ116 及び頭上ビデオモニタ118 に接続されている。合成オーディオ・ビデオ信号分配システムは次のコンポーネントを有する：ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 ；乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122；ビデオ変調ユニット(VMU)124 ；複数のエリア分配ボックス(ADBs)126 ；複数の床遮断ボックス(FDBs)128 ；複数の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 ；複数のタッピングユニット(TUs)132；複数の乗客コントロールユニット(DPCUs)、複数の座席内ビデオカセットプレイヤ(IVCPs)136；複数のビデオカセットプレイヤコントローラ(VCPCs)138である。上記の信号ソース102 〜110 と信号分配システムコンポーネント120 〜138 の多くについて、以下においてより詳細に説明する。しかし、本発明に従って改善された乗客エンターティメントシステム100 の構造と機能を完全に理解するには、次の一般的説明が役立つと考えられる。

「デジタルオーディオ信号分配システム」の表題のセクションで上述したように、ここで好適には、複数のデジタルオーディオ信号ソースの各々が日本大阪の松下電器産業株式会社製造・販売の１台のコンパクトディスクプレイヤモデルNo．RD-AX7091を具える。また、デジタルオーディオ信号ソース102 の各々が、８チャンネル（４ステレオ又は８モノ）を有する4ビットサンプルサイズと37.8kHz サンプリングレートの圧縮デジタルオーディオ信号出力を供給できることが望ましい。さらに、本発明の好適実施例に従えば、コンパクトディスク相互作用(CD-I)レベルＢフォーマットで８チャンネルを有するデジタル出力信号を発生でき、また供給されたコントロール信号（つまり、クロック及び使用可能信号）によりシステムが利用するフレームフォーマットに同期化できる全てのコンパクトディスクプレイヤ(CDP)、デジタルオーディオテーププレイヤ(DAT)や他のデジタルオーディオ信号ソース102 を使用できる。

デジタルオーディオ信号ソース102 が発生する圧縮デジタルオーディオ信号の各々はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 の（図示されていない）別々の入力部に送られる。ビテオシステムコントロールユニット120 の構造と機能は、下記の「VSCUの構造と機能」の表題のセクションで詳細に説明されている。しかし、この点で、ビデオシステムコントロールユニット120 内に配置されている（図示されていない）マルチプレクサがこれに送られた圧縮デジタルオーディオ信号を時間領域で多重化し、複合パルスコード変調(PCM)データ信号を発生することが理解されなければならない。それから、複合PCM データ信号はビデオ変調ユニット(VMU)124から受け取った複合RFビデオ信号と合成するために、（図５に示す）フィルタ／コンバイナ312 に送られ、その結果の複合PCM/RFビデオ信号は乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 に送られる。

ここで好適には、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 は、追加の24エンターティメントチャンネルと６乗客アドレスチャンネルを複合PCM/RFビデオ信号に追加する第２の多重化動作を実行する。より詳細に言えば、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 は複合PCM データ／RFビデオ信号を別々のPCM データとRFビデオ成分に分離する。追加のデータチャンネルは分離された信号のPCM データ部分に追加され、それから、複合信号のPCM データとRFビデオ部分は再合成され、さらに伝送される。

次に、複合PCM/RFビデオ信号は乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 から複数のエリア分配ボックス(ADBs)126 に送られる。エリア分配ボックス(ADBs)126 はデージーチェーン形状に配置されており、ここで好適には、デージーチェーンに沿って最大８個のエリア分配ボックスが装備されている。しかし、当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、例えば、エリア分配ボックス(ADBs)126 を接続するため使用する（図示されていない）同軸ケーブルのタイプに応じて、追加のエリア分配ボックス126 を装備できる。各エリア分配ボックス126 は、複合PCM/RFビデオ信号の小さい部分にタップオフをする（支線を設ける）。それから、タップされた複合PCM/RFビデオ信号が増幅され、且つ複数の床遮断ボックス(FDBs)128 に配分できるようタップされた複合PCM/RFビデオ信号が分割される。各床遮断ボックス(FDB)128に別々の信号が供給されることがわかるであろう。

各床遮断ボックス(FDB)128は、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130の２個のデージーチェーンが利用する信号スプリッターとして動作する。このここで好適には、各床遮断ボックス128 は、最大15の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 を特定のデージーチェーンに配置して最大30の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 をサポートしている。しかし、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 の数と特定の構成をシステム毎に変更してもよいことがここでも気付くであろう。

各座席エレクトロニクス(SEB)130は、所定の乗客座席位置に設けられた機能（オーディオ又はビデオ）に応じて、指向性タップ702 、帯域分割フィルタ704 、デマルチプレクサ706 、圧縮解除回路708 、複数のビデオ処理回路714 と716 （全てが図９に示されている）を含むことができる。指向性タップ702 は、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130内で使用する複合PCM/RFビデオ信号の小さい部分にタップオフし、この複合PCM/RFビデオ信号を所定のデージーチェーンにある次の座席エレクトニクスボックス(SEB)130 に僅かな損失量で伝えるように機能する。帯域分割フィルタ704 はタップされた複合PCM/RFビデオ信号をその別々のPCM データとRFビデオ成分に分離する。RFビデオ成分はビデオ処理回路の各々のチューナー714 に送られ、PCM データ信号は線形アナログアンプ730 と振幅コンパレータ732 を介してデマルチプレクサ(IVAS ゲートアレイ)706 に送られる。

デマルチプレクサ706 は、複数のデジタル乗客コントールユニット(DPCUs)134のコントロールの下で、複合PCM データ信号から１つ以上の希望チャンネルを選び、圧縮解除回路708（図９に示されているADPCM ゲートアレイ）に選択された各チャンネルを送る。さらに、各圧縮解除回路708 はここに送られたチャンネルを圧縮解除し、その結果伸張されたデジタルオーディオ信号を一対のデジタル・アナログ(D/A)コンバータ710 に供給する。デジタル・アナログコンバータ710 は伸張デジタルオーディオ信号をアナログ信号に変換する。その結果のアナログオーディオ信号はアンプ712 によって増幅され、例えば、乗客ヘッドホーン114 に配置された（図示されていない）トランスジューサに送られる。

分割信号のRFビデオ部分は、信号スプリッタ734 を介して複数のビデオ処理回路に送られる。これらの各回路はチューナ714 とチューナコントロール回路716 を有する（全ては図９に図示されている）。信号スプリッタ734 は個々のチューナ714 を相互に分離するように機能し、チューナコントロール回路716 はマイクロプロセッシングユニット(MPU)718と複数のデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 の１個を介してコントロールされる。各チューナ714 はマイクロプロセッシングユニット718 からコントロール信号を受け取る関連ビデオコントロール回路716 によってコントロールされ、各チューナ714 は複合RFビデオ信号から希望ビデオチャンネルを選択できる。特定のビデオチャンネルが選ばれた後、ビデオ処理回路はこのチャンネルを表示のため座席ディスプレイユニット(SDU)に送る。

座席内ビデオカッセットプレイヤ(IVCPs)136はビデオカッセトプレイヤコントローラ(VCPC)によってコントロールされ、座席ディスプレイユニット(SDUs)116 で表示のためビデオ信号の追加ソースになる。ここで好適には、座席内ビデオカセットプレイヤ(IVCPs)136 は、例えば、日本大阪の松下電器産業株式会社製造・販売の部品No．RD-AV1203を有することができる。座席内ビデオカセットプレイヤ(IVCPs)136はビデオカッセットプレイヤコントローラ(VCPCs)138によって従来の方式でコントロールされ、動作可能時、座席エレクトニクスボックス(SEB)を介して渡されるアナログオーディオ及びビデオ信号を、座席ディスプレイユニット(SDU)116と（図示されていない）乗客ヘッドセットに供給する。

VMU の構造と機能
図４を参照して、ここで好適には、ビデオ変調ユニット(VMU)124は別々のバランス入力ポート202 で、ビデオ信号ソース104 が発生した複数のアナログビデオ信号を受け取る。ビデオ変調ユニット(VMU)124に送られたアナログビデオ信号の各々はビデオ変調ユニット124 内に配置された振幅変調器204 に供給され、振幅変調器204 は選択搬送周波数で供給されたビデオ信号の各々を変調する。振幅変調は先行技術で十分知られているので、ここで詳細に説明しない。しかし、ここで好適には、供給された各ビデオ信号が235 MHz 〜300 MHz の選択搬送周波数で変調されている。さらに、各変調器204 はマイクロプロセッシングユニット(MPU)205に電子的に連結され、このユニットによってコントロールされる。マイクロプロセッシングユニット(MPU)205は変調ユニット204 の動作パラメータを変化する手段となり、そのため、希望搬送周波数をプログラムで選択できる手段となる。より詳細に言えば、マイクロプロセッシングユニット(MPU)205はRS-232インターフェース207 を介してビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 内に配置された（図５に示されている）中央処理ユニット(CPU)316と通信し、マイクロプロセッサー205 はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 から受け取った信号に応答して搬送周波数をセットする。ここで好適には、各搬送周波数（135 MHz 〜300 MHz の）省略時の値にセットする、これがなければ他の値を指示する。この好適実施例の省略時の周波数は表１に示す。

しかし、上記の周波数がここで好適には搬送周波数を含むだけにすぎないのであり、本発明の範囲を上記の特定の周波数に制限するつもりはないことに注意すべきである。さらに、上述の通り、本発明の乗客エンターティメントシステム100 が利用する搬送周波数をプログラムできるのが望ましく、例えば、特定の周波数で干渉が発生するならば、客室管理ターミナル108 のメモリに記憶されているデータベースに新しい搬送周波数を入力することによって、この周波数を変更できる。また、特定のビデオ入力信号を利用できない場合（つまり、特定のビデオソース104 が動作できなくなる場合）、特定の変調器204 の搬送周波数204 も変更できる。例えば、特定のビデオ記録がチャンネル１で放送され、チャンネル１に送るビデオソース104 が動作しなくなる場合、ビデオ記録は他のビデオソース104 によって再生でき、このソースに連結された変調器は上述の通り、ここに送られた信号を151.25 MHz（チャンネル１の搬送周波数）まで変調できる。

変調後、各ビデオ信号は複数の一次コンバイナ回路208 のうちの１個の別の入力部206 に送られる。各一次コンバイナ回路208 は３つのビデオ入力信号を合成し、合成ビデオ信号を成形し、得られた合成信号の各々は二次コンバイナ回路210 の１個の入力部に送られる。二次コンバイナ回路210 が発生した信号は、ここでは複合RFビデオ信号と称される。

乗客エンターティメントシステム100 全体に分配する前に、複合RFビデオ信号
は低域フィルタ212 を通され、アンプ214 によって増幅され、４方向スプリッタ216 によって分割される。このように、ここで好適には、複合RFビデオ信号はビデオ変調ユニット(VMU)124 の４個の別々の出力ターミナル218 に供給されている。

図３を参照して、ビデオ変調ユニット(VMU)124 は複数のタッピングユニット(TUs)132に連結されており、またタッピングユニット(TUs)は複数のビデオプロジェクタ又はビデオモニタ118 に連結されている。各タッピングユニット(TU)132 は、例えば、日本大阪の松下電器産業株式会社製造・販売のTUモデルNo．RD-AA5101 を有することができる。さらに、各タッピングユニット132 は複合RFビデオ信号から希望のチャンネルを選択する（図4(a)に示す）ビデオチューナを有することができるので、各タッピングユニット132 は（全て同一のチャンネルを表示する）３個までの別々のビデオモニタ又はプロジェクタ118 をドライブできる。タッピングユニット132 はビデオ変調ユニット124 から複合RFビデオ信号を受け取るが、タッピングユニット132 はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 内に配置されている（図５に示す）中央処理ユニット(CPU)316 によってコントロールされる。より詳細に言えば、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 内に配置されている中央処理ユニット(CPU)316はタッピングユニット132 によるチャンネルの選択、またビデオモニタ又はプロジェクタ118 の機能をコントロールする。

タッピングユニットの構造と機能
また、ここで図4(a)を参照して、各タッピングユニット132 は指向性タップ220 、チューナ222 、チューナコントロールユニット(224)及び３個のビデオ信号アンプ226 を有している。指向性タッフ222 は、ビデオ変調ユニット124 が発生した複合RFビデオ信号の小部分をタップオフし、所定のデージーチェーンに沿って次のタッピングユニット132 に複合RFビデオ信号の残りの部分を僅かな信号損失で送るように機能する。チューナコントロール回路224 はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 内に配置された中央処理ユニット316 に連結されており、そこから受け取った信号に応答して、チューナ222 をコントロールする。

チューナ222 はチューナコントロール回路224 から受け取った信号に応答して、ビデオモニタ118 を見るため希望チャンネルを選択し、アンプ226 に選択チャンネルを送る。

VSCUの構造と機能
ここで図５を参照して、ここで好適には、本発明のビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は、本発明に従う乗客エンターティメントシステム100 のオーディオ及びビデオ部分の中央コントロール機能を与えている。さらに、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 はキャビン管理ターミナル(CMT)108からデータベース及びプログラム選択情報を受け取り、この情報に基づき、ビデオ信号ソース104 、デジタルオーディオ信号ソース102 、ビデオ変調ユニット(VMU)124、複数のタッピングユニット(TUs)132にコントロール信号を与える。

本発明の好適な形態に従う乗客エンターティメントシステム100 用の中央コントロール機能を与えることに加えて、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 はビデオ信号ソース104 が発生する全てのビデオソースオーディオ信号とデジタルオーディオ信号ソース102 が供給する全ての圧縮デジタルオーディオ信号を受け取り取、多重化する。ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 が実行する多重化動作が完了して発生する信号は、ここで複合PCM データ信号と称される。

ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 、複数のエリア分配ボックス(ADBs)126 、複数の床遮断ボックス(FDBs)128 及び複数の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 を介して、複数の遠隔位置に複合PCM データ信号を分配する。

ここで好適には、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は、複数のコンパクトディスクプレイヤ(CDPs)102 から48までの圧縮デジタルオーディオチャンネル（プレイヤ１個当たり８チャンネル）、ビデオカッセットプレイヤ104 のミックスから48までのアナログオーディオチャンネル（プレイヤー１個当たり４チャンネル）及びアナログオーディオ再生装置106(プレイヤ１個当たり12チャンネル)、合計最大72チャンネルを受け取ることができる。より詳細に言えば、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は、各々24チャンネルを有する入力チャンネルの３ブロックに対応するように構成されているので、入力チャンネルの特定のブロックは１つだけのタイプのチャンネル（つまり、圧縮デジタルオーディオチャンネル又はアナログオーディオチャンネル）を有することができる。

従って、ここで好適には、ビデオシステムコントロールユニットは、24のアナログオーディオチャンネルと48の圧縮デジタルオーディオチャンネル又は、48のアナログオーディオチャンネルと24の圧縮デジタルオーディオチャンネル、合計最大72チャンネルに対応するように構成できる。

オーディオ再生装置106 とビデオソース104 から受け取ったアナログオーディオチャンネルはアナログ・デジタルコンバータ302 を使用して16ビットサンプルサイズのデジタルフォーマットに変換され、それから、その結果のデジタル信号は適応デルタパルスコード変調によって4ビットサンプルサイズのフォーマットに圧縮される。ここで好適には、アナログ・デジタル変換プロセスは48までのMASH（多段ノイズ成形）アナログ・デジタルコンバータ302 （アナログオーディオボード301 １個当たり24）の１個によって実行される。各MASHアナログ・デジタルコンバータ302 は単一のアナログ入力信号を受け取り、この信号をデジタルフォーマットに変換し、その結果のデジタル信号を変換された他のデジタル信号（つまり、他のMASHアナログ・デジタルコンバータ302 からの信号）と多重化し、２チャンネルを有する単一のデジタル出力信号を形成できる。MHSH変換は先行技術で十分知られているので、ここでは詳細に説明しない。さらに、ここで好適には、MASHコンバータは日本大阪の松下電器産業株式会社販売のNASH DACチップ部品No．MH646Aを有することができる。MASHアナログ・デジタル信号変換プロセスが完了した後、各々２つのチャンネルを有するその結果のデジタル信号は複数のADPCM ゲートアレイ306の別々の入力ターミナル304 に送られる。ここで好適には、３個のADPCM ゲートアレイ306 を利用し、その各々は８個の別々のMASHアナログ・デジタルコンバータ306 に連結されている。各々２チャンネルを有する４つのデジタル信号は各ADPCM ゲートアレイ306 が受け取り、適応型デルタパルスコード変調によって圧縮され、それから多重化され、８チャンネルを有する単一の圧縮デジタル出力信号が形成される。それから、その結果の３つの圧縮デジタル出力信号はADPCM ゲートアレイ306 から統合デデオオーディオシステム（IVAS）ゲートアレイ310 の別々の入力部308 に送られる。

さらに、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 は、デジタルオーディオ信号ソース102 が発生した圧縮デジタルオーディオ信号をADPCM ゲートアレイ310 が発生した圧縮デジタル出力信号と合成し、複合PCM データ信号を成形する。IVASゲートアレイ306 の機能は、以下で詳細に説明される。しかし、この点で、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 がデジタルオーディオ信号ソース102 から受け取った圧縮デジタルオーディオ信号とADPCM ゲートアレイ310 から受け取り、変換され、圧縮された信号を時間領域で多重化し、複合パルスコード変調(PCM)ゲート信号が形成されることは十分に理解できる。それから、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 は複合PCM データ信号をフィルタ/ コンバイナ312 に送り、フィルタ/ コンバイナ312 はこの信号をビデオ変調ユニット(VMU)124が供給する複合RFビデオ信号と合成する。フィルタ/ コンバイナ312 の（図示されていない）フィルタは複合PCM データ信号の振幅を減少し、その結果の波形を、周波数と他の特性が類似したアナログ波形を発生するように、変調無線周波数(RF)信号に成形する。このようにして、複合PCM データ信号は、受動信号処理コンポーネント（つまり、指向性タップ、スプリッタ等）、またエリア分配ボックス(ADBs)126 と床遮断ボックス(FDBs)128 内に配置されている線形アナログアンプを通れる形に変換される。フィルタ/ コンバイナ312 の（図示されていない）コンバイナは濾過された複合PCM データ信号を複合RFビデオ信号と合成し、複合PCM/RFビデオ信号を形成する。それから、その結果の複合PCM/RFビデオ信号は以後の処理と最終的に遠隔座席位置への分配のため乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 に送られる。

さらに図５に示されているように、ここで好適には、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は次のものを含む９個のサブシステムボードを有することができる：２個のアナログ信号変換ボード301 ；１個の中央処理ユニット(CPU)ボード303 ；１個のARINC インターフェースボード305 ；１個のローカルエリアネットワーク(LAN)ボード307 ；１個のデジタルオーディオボード309 ；１個のチューナボード311 ；（図示されていない）１個の電源ボード；１個のマザーボード313 。

便宜なように、ここでは、所定のサブシステムボードにどんな回路コンポーネントがあるか示すため、破線を利用している。

各オーディオ信号変換ボード301 は24個のオーディオ信号入力ポート302 、24個のMASHアナログ・デジタルコンバータ314 、３個のADPCM ゲートアレイ306 を有する。オーディオ信号入力ポート314 は複数のビデオソース104 及びオーディオ再生装置106 からアナログオーディオ信号を受け取り、次に、MASHアロナグ・デジタルコンバータ302 にこれらの信号を送る。MASHアナログ・デジタルコンバータ302 の各々は単一の入りアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号に変換し、この結果のデジタルオーディオ信号の対が多重化され、２チャンネルと16ビットサンプルサイズ及び37.8 kHzサンプリングレートを有する単一のデジタルオーディオ信号が形成される。それから、２チャンネルを有する変換されたオーディオ信号の各々は３個のADPCM ゲートアレイ306 の１個の入力ターミナル304 に送られる。ADPCM ゲートアレイ306 では、この信号は圧縮され、変換された他の３つのオーディオ信号と合成され、８チャンネルを有する圧縮デジタル出力信号が形成される。３個のADPCM ゲートアレイ306 の各々は別々の圧縮デジタル出力信号を発生し、それから、３つの圧縮デジタル出力信号の各々はデジタルオーディオボード309 に送られ、そこには統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 が配置されている。

デジタルオーディオボード309 に配置されている統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 はデジタルオーディオ信号ソース102 とADPCM ゲートアレイ306 から圧縮デジタルオーディオ信号を受け取り、これらの信号を多重化し、上記の複合PCM データ信号を形成する。それから、複合PCM データ信号はマザーボードのフィルタ/ コンバイナ312 に供給される。

以下でもっと詳細に説明するように、デジタルオーディオボード309 の統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 もチャンネルセレクタ又はデマルチプレクサとして機能する。より詳細に言えば、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 は、キャビン管理ターミナル108 で聴くプレビューオーディオチャンネルを選択するため、利用できる。このモードでは、中央処理ユニット(CPU)316が発生するコントロール信号に応答して統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 は、複合PCM データ信号から希望のオーディオチャンネル（モノで１又はステレオで２）を選択する。圧縮デジタルオーディオデータを有する選択されたオーディオチャンネルはADOCM ゲートアレイ318 に送られ、16ビットフォーマットに圧縮解除され、それから、一対のMASHデジタル・アナログコンバータ320 （日本大阪の松下電器産業株式会社販売のMASH DACチップモデルNo．MN6475A が望ましい）に送られて、分離（多重化解除）され、アナログフォーマットに変換される。それから、その結果のアナログプレビューチャンネルはゲインコントロール回路322 に送られ、最終的にキャビン管理ターミナル108 に送られ、例えば、（図示されていない）ステレオヘッドセットに配置されたオーディオトランスジューサによって聞き取られる。

チューナボードはチューナコントロール回路324 とチューナ回路326 を有する。チューナ回路326 はビデオ変調ユニット(VMU)124が発生する複合RFビデオ信号を受け取り、中央処理ユニット316 が発生するコントロール信号に応答して、複合RFビデオ信号からプレビュービデオチャンネルを選択できる。より詳細に言えば、チューナコントロール324 は中央処理ユニット(CPU)316からコントロール信号を受け取り、これに応答して、チューナ326 動作パラメータを調整し、希望のRFビデオチャンネルを選択する。表１を見ればわかるように、ここで好適には、プレビューするチャンネルの搬送周波数は139.25 MHz又は295.25 MHzにセットされているのて、チューナ326 もプレビュー搬送周波数として利用する139.25 MHz又は295.25 MHzを選択するようにセットされている。最後に、選択されたRFビデオチャンネルはチューナ236 によって復調され、目視のためキャビン管理ターミナル108 に送られる。この方式では、チャンネルは、乗客エンターティメントシステム100 全体に分配する前に、プレビューできる。他方、ビデオチャンネルだけをモニタしたいならば、このビデオチャンネルの搬送チャンネルは上記の方法でチューナ326 によって選択でき、モニタするチャンネルが目視のためキャビン管理ターミナル108 に送られる。CPU ボードは中央処理ユニット316（アリゾナ州フェニックスのモトローラ・インク（Motorola，Inc.）製造のタイプ68000シリーズマイクロプロセッサーが望ましい）、クリスタル周波数19.66MHz のクリスタルコントロールオシレータ328 、周波数デバイダ回路330 、複数のメモリコンポーネント332 及びマイクロプロセッサ監視回路334 を有する。 中央処理ユニット316 は、初期化、サブシステムコントロール、サブシステム通信管理を含む複数の機能を実行する。チップ初期化は、チップの動作モードをコントロールする周辺チップにプログラムコマンドを書き込んで実行される。初期化機能を実行する部分として、中央処理ユニット316 はキャビン管理ターミナル(CMT)108からシステム構成データベースを受け取らなければならない。

中央処理ユニット(CPU)316と他の周辺デバイス（又はサブシステム）間の通信は次のように実行される。中央処理ユニット(CPU)316は、ビデオシステム機能をコントロールするのに使用する構成情報と実行コマンドを得るため、ローカルエリアネットワーク(LAN)319を介してキャビン管理ターミナル(CMT)と通信する。中央処理ユニット(CPU)316は、そこに配置されている変調器204 の周波数をコントロールし、診断機能を動作させるため、RS-232インターフェース338 を介してビデオ変調ユニット(VMU)124 のマイクロプロセッサー205 と通信する。中央処理ユニット(CPU)316は、ARINC-429 インターフェース336 の１個を介してキャビン相互通信データシステム(CIDS)110 と通信する。中央処理ユニット(CPU)316は、選択されたビデオ信号ソース104 に対応するところのRS-232インターフェース338 を介して、選択されたビデオ信号ソース104 をコントロールする。より詳細に言えば、キャビン管理ターミナル(CMT)108からビデオ信号ソース104 の特定の機能をコントロールするコマンドを受け取って、中央処理ユニット(CPU)316が、このビデオ信号ソース104 に対応するRS-232インターフェース338 を介して該当のビデオ信号ソース104 と通信して、このコマンドを実行する。中央処理ユニット(CPU)316とデジタルオーディオ信号ソース102 間の通信は同様な方式で実行される。最後に、中央処理ユニット(CPU)316とビデオディスプレイユニット(VDUs)118 及びタッピングユニット(TUs)132 間の通信は、RS-485インターフェース340 を介して実行される。

中央処理ユニット316 に連結されているメモリコンポーネント332 はデータ記憶用の１対のRAM メモリ（各128 K X 8）、プログラム記憶用の１対のEPROMs（各512K X 8）、試験装置組み込み（BITE）情報、構成データ及びダウンロード可能なデータベースの記憶用の１対のEEPROMs（各々64K X 8）を有する。

マイクロプロセッサ監視回路334 は中央処理ユニット316 の（図示されていない）リセットラインを有し、監視回路334 の主要な機能は連続的なシステム性能を保証することである。より詳細に言えば、中央処理ユニット316 が無限ループに捉えられるならば、監視回路334 はこの状態を探知し、中央処理ユニット316 をリセットする。さらに、監視ユニット334 は潜在的な電源中断と電源異常を探知できる。このように、電源中断や異常を探知すれば、監視回路334 は中央処理ユニット316 に信号を送るので、中央処理ユニット316 は順序を立てて遮断プロセスを開始する、つまり臨界（クリティカル）データをバックアップすることができる。

ARINCインターフェースボード305 は４個のARINC-429ポート336 、19個のRS-232 ポート338 及び３個のRS-232ポート338 を有する。RS-232ポート338 は中央処理ユニット316 とデジタルオーディオ信号ソース102 、ビデオソース104 及びビデオ変調ユニット(VMU)124間の通信を行う。RS-485ポート340 は中央処理ユニット316 とタッピングユニット(TUs)132間の通信を行い、ARINC-429 ポート336 は中央処理ユニット316 とキャビン相互通信データシステム(CIDS)110 間の通信を行う。

PESCの構造と機能
ここで図６を参照して、ここで好適には、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122は２個のアナログ信号変換ボード401 と403 、マザーボード405 、CPU ボード407 、ローカルエリアネットワーク(LAN)ボード409 、（図示されていない）電源ボード、ARINC インターフェースボード411 を有する。ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)120の場合のように、どの回路コンポーネントがどのボードに配置されているか示すために、破線を使用している。

最初のアナログ信号変換ボード401 は、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120に配置されているオーディオ信号変換ボード301 と同一のコンポーネントを有している。より詳細に言えば、最初のアナログ信号変換ボード301 は24個のオーディオ信号入力ポート402 、24個のアナログ・デジタルMASHコンバータ404 、３個のASPCM ゲートアレイ406 を有する。オーディオ信号入力ポート402 は複数のオーディオ再生装置106 からアナログオーディオ信号を受取り、次に、この信号をMASHアナログ・デジタルコンバータ404 に送る。MASHアナログ・デジタルコンバータ404 は各入力アナログオーディオ信号をデジタルフォーマットに変換し、その結果のデジタル信号の対は多重化され、２チャンネルと16ビットサンプルサイズ及び37.8 kHzサンプリングレートを有する単一のデジタルオーディオ信号が形成される。変換されたオーディオ信号の各々はその後３個のADPCM ゲートアレイ406 の入力ターミナル408 に送られる。ここで、この信号は圧縮され、変換された他の３つの信号と合成され、８チャンネルの圧縮デジタル出力信号が形成される。３個のADPCM ゲートアレイ406 の各々は別々の圧縮デジタル出力信号を発生し、それから、３つの圧縮デジタル出力信号の各々は第２のアナログ信号変換ボード403 に送られる。このボード403 に、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ410 が配置されている。

第２のアナログ信号変換ボード403 は、最初のアナログ信号変換ボード401 と統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ410 に配置された幾つかのコンポーネントを有する。さらに、第２のアナログ信号変換ボードは10個のオーディオ信号入力ポート412（a）〜（f）と414 、６個のMASHアナログ・デジタルコンバート416 、１個のADPCM ゲートアレイ416 、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ410 を有する。

ここで好適には、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 の第２のアナログ信号変換ボード403 のオーディオ信号入力ポート412 及び414 に、４個の音声操作スイッチ(VOX)、乗客アドレス(PA)オーディオチャンネル、及び６つの他のPAオーディオチャンネルを設けている。しかし、いつでも、MASHアナログ・デジタルコンバータ416 に、６つのPAオーディオチャンネルだけが送られる。より詳細に言えば、音声操作スイッチング(VOX)回路420 はVOX PA入力ターミナル414 でオーディオ信号の有無を探知し、VOX PA入力部414 と最初の４つのPAオーディオチャンネル412（a〜d）の間で選択をする４チャンネル（２対１）マルチプレクサ421に、コントロール信号を供給する。マルチプレクサ421の各チャンネルは別々のVOX 回路420 によってコントロールされるので、VOX 回路420 がその入力部でオーディオ信号を探知した時信号がマルチプレクサ421 に送られ、PAオーディオ入力412 をVOX PAオーディオ入力414 に代えるようにマルチプレクサ421 に促す。

アナログ・デジタルMASHコンバータ416 とADPCM ゲートアレイ418 は上記の通りに機能するので、これらの機能はここでは詳細に説明しない。

乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 のIVASゲートアレイ410 の主要な機能は、複合PCM/RFビデオ信号に追加のオーディオ、コントロール及び乗客アドレス信号を追加することである。より詳細に言えば、IVASゲートアレイ410 は複合PCM/RFビデオ信号のPCM データ部分、ADPCM ゲートアレイ406 及び418 から受け取った圧縮信号及びマイクロプロセッサ430 から受け取ったCPMS/PSSデータメッセージを時間領域で多重化するので、複合PCM データ信号にADPCM ゲートアレイ406 及び418 から送られた圧縮信号とCPMS/PPSデータ信号が追加される。それから、その結果の「完全」複合PCM データ信号はRFビデオ信号と合成するためフィルタ/ コンバイナ422 に送られ、「完全」複合PCM/RFビデオ信号はRFコンバイナ422 から複数のエリア分配ボックス(ADBs)124 に送られる。乗客エンターティメントシステムコントローラ122 のフィルタ/ コンバイナ422 はビデオシステムコントロールユニット120 内に配置されているフィルタ/ コンバイナ312 と同様に機能することがわかる。

乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 のマザーボード405 に配置されているセパレータ424 はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 によって送られた複合PCM/RFビデオ信号を分離し、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ410 にこの信号のPCM データ部分を供給する。セパレータ424 は周波数に基づいて分離機能を実行するので、約50 MHz未満の全ての周波数要素はPCM オーディオボード403 に送られ、また約100 MHz を超える全ての周波数要素はRFビデオボード405 に送られる。分離された信号のRFビデオ部分は、PCM データ信号と再合成するため、セパレータ424 によってフィルタ/ コンバイナ422 に供給される。

乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 のCPU ボード407 は、ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)120 に配置されたCPU ボード303 が有するのと同一の回路を有している。より詳細に言えば、CPU ボード407 はマイクロプロセッサ430 、監視回路432 、オシレータ434 、周波数デバイダ436 、複数のメモリ438 を有する。このようなコンポーネントは、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 のCPU ボード303 のコンポーネントと同様な方式で機能する。しかし、これらのコンポーネントは、上記の乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 の機能に対応するように構成されている。

ADB の構造と機能
ここで図７を参照して、ここで好適には、各エリア分配ボックス(ADB)126 は、複数の床遮断ボックス(PDBs)128 へ電力、オーディオ、ビデオ、サービスデータを分配するゾーンコントローラとしての役割を果たす。エリア分配ボックス(ADBs)124 は、各デージーチェーンに最大８個のエリア分配ボックス(ADBs)124 が配置されているデージーチェーン構成に配置されている。しかし、当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、エリア分配ボックス(ADBs)126 の数は上に述べたように変更してもよいことが分かる。エリア分配ボックス(ADBs)126 間の相互接続は、単一の同軸ケーブルと２個までのツイストペアDATAバス（DATA１とDATA２バス）を用いて行われる。

各エリア分配ボックス(ADB)126の主要な機能は、複合PCM/Rfビデオ信号の小さい部分にタップオフを行い、所定のデージーチェーンに配置された次のエリア分配ボックス(ADB)126に複合PCM/RFビデオ信号の残りの部分を僅かな信号損失で送ることである。それから、エリア分配ボックス(ADB)は、乗客エンターティメントシステム100 内にさらに分配するため、複合PCM/RFビデオ信号のタップされた部分を増幅し、分離する。より詳細に言えば、エリア分配ボックス(ADBs)126 の各々に送られた複合PCM/RFビデオ信号は最初の指向性タップ502 に加えられ、そしてこのタップ502 は受信エリア分配ボックス(ADB)126が使用するため、信号の僅かな部分をタップオフし、（他のADB があるならば）デージーチェーンに配置された次のエリア分配ボックス(ADB)126に信号の残りの部分を送る。それから、指向性タップ502 のタップ出力は、タップされたPCM/RFビデオ信号を各々PCM データとRFビデオ部分に分離する帯域分離フィルタ504 に送られる。それから、タップされたPCM/RFビデオ信号の各々の部分はその信号が増幅されるアンプ506 又は508 に送られ、その結果増幅された信号の各々は再合成のためコンバイナ510 に送られる。次に、再合成されたPCM/RFビデオ信号は、PCM/RFビデオ信号を分割する２方向スプリッタ513 、514 又516 のシリーズに送られ、４つのPCM/RFビデオ出力信号が形成される。最後に、PCM/RFビデオ出力信号は、別々の床遮断ボックス(FDBs)128 に送られる。

またエリア分配ボックス(ADBs)126 は複数のコントロール機能を持ち、アドレス割当プロトコールを実行する。より詳細に言えば、コントールデータ、構成情報、データベース情報及び他のメッセージは、DATA 1バスを介して、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 からエリア分配ボックス(ADBs)126 にダウンロードされる。RS-485ポート520 はDATA１バスとエリア分配ボックス(ADB)126間のインターフェースになり、RS-485ポート520 はDATA１バスから受け取ったデータを通信コントローラ522 に供給する。メッセージを受け取って、通信コントローラ522 は最初、受け取ったメッセージの受信を確認し、それからメッセージダウンラインを記憶する（メッセージデータを保存し、処置する）か送るか、決定する。この決定は、特定のエリア分配ボックス(ADB)126... への離散アドレス入力524 により決定されるエリア分配ボックス(ADB)126のアドレスとメッセージに含まれているアドレス情報を比較して行われる。

メッセージフォーマットの例は図7(a)に示され、スタートフラッグ750 、宛先座席エレクトロニクスボックス(SEB)ナンバー752 、PCU/SDU コード754 、宛先エリア分配ボックス(ADB)ナンバー756 、宛先床遮断ボックス(FDB)ナンバー758 、宛先コラムアドレス59、ソース座席エレクトロニクスボックスアドレス760 とPCU/SDU コード761 、複数のデータ/ コントロールバイト762 、チェックサムコード764 、２つのサイクリックレダンダンシーチェックバイト766 と768 、メッセージ終了フラッグ770 を有する。さらに、ここで好適には、通信プロトコールは、エリア分配ボックス(ADB)126により中央コントロールされるコマンド応答プロトコールを有する。より詳細に言えば、各エリア分配ボックス(ADB)126は、通常の通信を開始する前に、これに連結された座席エレクトロニクスボックス(SEBs)の全てのアドレスを初期化し、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)を起動しなければならない。

ここで、エリア分配ボックス(ADBs)126 と座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 が使用する通信プロトコールを説明する。座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 のポーリングは、エリア分配ボックス(ADBs)126 が順々に、アドレスにより実行する。ここで好適には、２タイプのポール、つまり、能動ポール(APOLL)と非能動ポール(IPOLL)を利用している。これらのポールタイプは座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 の「アクティビティ（能動）状態」に対応している。座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は、エリア分配ボックス(ADB)126がボックス130 を通常のリンク通信に参加させる時能動的であるが、能動座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は、これにアドレスされているAPOLL メッセージを受信した後に送信できるだけである。能動座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は次のものを含む幾つかのタイプのメッセージで応答できる：肯定応答(ACK)、バイト結果(BRES)、能動状態(ASTA)、PSS データである。座席エレクトロニクスボックス(SEB)130 は非能動モードでパワーアップし、エリア分配ボックス(ADB)126からのコマンドを受け取った時のみ能動的になることができる。座席エレクトロニクスボックス(SEB)130 は、通常リンク通信に参加することを許されない場合、非能動状態になる。

さらに、非能動座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は、エリア分配ボックス(ADB)126からそこにアドレスされるIPOLL メッセージに応答して送信できるだけである。このようなメッセージを受信した後、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は非能動状態(ISTA)又はバイト結果(BRES)で応答できるだけである。

ここで再度、図7(b)を参照して、各コラムで座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 アドレスを割り当てるため、次のプロセスが使用されている。アドレッシングプロセスは、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 又はエリア分配ボックス(ADB)126が座席エレクトロニクスボックス(SEB)130にプログラミングモード(PMODE)コマンドを送って開始できる。座席エレクトロニクスボックス(SEB)130が受け取る時、PMODE コマンドは、通常閉じている通信リレー736 を開く。

この方式では、所定のエリア分配ボックス(ADB)126と座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 の単一の対の間で通信できる。その上、PMODE コマンドがDATA１バスを介して分配されるならば直ぐに、床遮断ボックス(FDB)128に直接隣接した座席エレクトロニクスボックス(SEBs)のみが関連エリア分配ボックス(ADBs)126 と通信できる。

さらに、図7(b)に示されているように、所定のエリア分配ボックス(ADB)126を１対の座席エレクトロニクスボックス(SEB)デージーチェーン738 と740 に接続するDATA１バスのラインは床遮断ボックス(FDB)128内で相互に逆転している。さらに、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 は、逆データを正しく解釈できないように構成されている。このように、エリア分配ボックス(ADB)126が１対の座席エレクトロニクスボックス(SEB)コラム（又はデージーチェーン）738 の１対の１つと通信する場合、このボックス126 は非逆転メッセージを送信できる。しかし、このデータ分配ボックス(ADB)126が他のコラム740 と通信する場合、このボックス126 はDATA１バスを介して逆転メッセージを送信しなければならない。この方式では、所定のエリア分配ボックス(ADB)126 は、アドレスを割り当てる時に単一の座席エレクトロニクスボックス(SEB)と通信できる。一旦所定の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130がアドレスされていさえすれば、エリア分配ボックス(ADB)126はこの座席エレクトロニクスボックス(SEB)130を起動し、そのリレーを閉じるので、エリア分配ボックス(ADB)126とアドレスする次の座席エレクトロニクスボックス(ADB)130間で通信が起こる。このプロセスは、全ての機能している座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 がアドレッシングされ起動されるまで継続される。さらに、この方式で座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 をアドレッシングすることによって、不動作の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 を確認して修理のため、不動作の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 にフラグを付けることができる。全ての座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 か正しくアドレッシングされつまり欠陥のある座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 が確認されない場合、リンク状態は「正常」としてエリア分配ボックス(ADB)126から乗客エレクトロニクスシステムコントローラ(PESC)122 に報告される。もし座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 をアドレッシングしている時エラーが探知された場合は、エリア分配ボックス(ADB)126は、（図示されていない）トランスミッタを動作不能にし、非能動状態をエンターし、リレー736 を閉じるコマンドをこの座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に送って欠陥座席エレクトロニクスボックス(SEB)130のプログラミングを終了する。

一旦「正常」モードが確認されれば、エリア分配ボックス(ADBs)126 と座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 間の通信プロトコールは次のように進行する。座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 はエリア分配ボックス(ADB)126によって順にポーリングされ、ポーリングされない限り、情報を送信することは許されない。ポーリングされる時、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 は種々の応答を送信できるが、少なくとも状態メッセージは常に送られる。

より詳細に言えば、メッセージが座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に送信される時、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は少なくとも肯定(ACK)又は否定(NAK)メッセージで常に応答する。

FDB の構造と機能
ここで図８を参照して、ここで好適には、各床遮断ボックス(PDB)128は１個のPCM/RFビデオ信号スプリッタと２個のデジタルデータ信号スプリッタ604 及び606 を有する。PCM/RFビデオ信号スプリッタ602 はエリア分配ボックス(ADB)126から複合PCM/RFビデオ信号を受け取り、この信号を分割し、その結果の分割PCM/RFビデオ信号の各々を別々の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に送る。デジタルデータ信号スプリッタ604 と606 はDATA１とDATA２信号を分割し、同様な方式で機能する。しかし、分割後、その結果の分割DATA１信号の１つの極性は逆転される。

SEBの構造と機能
ここで図９を参照して、各座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は信号入力ボード701 、オーディオ信号処理ボード703 、ビデオ信号処理ボード705 、マイクロコントローラユニット(MCU)ボード707 を有する。入力ボード701 は各座席エレクトロニクスボックス(SEB)130を床遮断ボックス(FDB)128又は他の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130（つまり、デージーチェーンで次のSEB)に接続する受動回路を含む。座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 の各々に送られる複合PCM/RFビデオ信号は受信座席エレクトロニクスボックス(SEB)130によって使用する信号の僅かな部分をタップオフする指向性タップ702 に加えられ、（他のSEB があれば）デージーチェーンに配置された次の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に信号の残りの部分を送る。指向性タップ702 のタップ出力は、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130内に後で分配する前に、帯域分割フィルタ704 によって濾過される。より詳細に言えば、帯域分割フィルタ704 は高域フィルタと（図示されていない）低域フィルタを有する。

複合信号のRFビデオ部分は高域フィルタを通して送られ、複合信号のPCM 部分は低域フィルタを通して送られる。濾過後、複合信号のPCM 部分はオーディオボード703 に送られ、複合信号のRFビデオ部分はビデオボード705 に送られる。オーディオボード703 に到着すれば、複合信号のPCM 部分はアナログアンプ730 に送られ、振幅コンパレータ732 に送られ、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ706 の１個の入力部に加えられる。IVASゲートアレイ706 は複号器として機能し、複合PCM データ信号から希望のPCM データチャンネルを選択できる。IVASゲートアレイ706 によって１つ以上のチャンネルが選択された後、このチャンネルは圧縮解除のため、ADCMゲートアレイ708 に送られる。圧縮解除後、選択されたチャンネルは１対のMASHデジタル・アナログ(D/A)コンバータ710 に送られる。ここで、チャンネルは分離され、アナログオーディオ信号に変換され、ヘッドホーンアンプ712 に送られる。

本発明の特に画期的な側面として、所定の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130のIVASゲートアレイ706 が複合PCM データ信号から存在しないチャンネルを選択したように命令でき、そうすることによって、ADPCM ゲートアレイ708 に「ゼロチャンネル」出力を供給できる。ゼロチャンネル出力は一定値を含む出力チャンネルであるので、アナログフォーマットに変換される時、振幅を変化しない。従って、ゼロチャンネルがアナロクフォーマットに変換され、オーディオトランスジューサに送られる時、オーディオは発生しない。

さらに、ゼロチャンネル出力が上記のように、ADPCM ゲートアレイ708 、MASHデジタル・アナログコンバータ710 、ヘッドホーンアンプ712 によって処理される時、振幅が変化しないアナログオーディオ信号が発生し、（図示されていない）

ノイズキャンセリングヘッドセットにこの信号を送ることができる。ノイズキャンセリングヘッドセットは、それを着用した乗客が実質的に全ての飛行ノイズ、キャビンノイズ等を完全に排除するよう利用できる。圧縮デジタルオーディオチャンネルの１つは他の実施例で、ゼロチャンネルとして使用できる。しかし、ここで好適には、乗客が聴取できる最大数のオーディオチャンネルを提供できる方が好まれており、別個にゼロチャンネルを設けることは、この目的に利用できるチャンネル数を減少することになる。

他の画期的側面では、乗客が目視のためビデオチャンネルを選び、ビデオチャンネルがオーディオチャンネルを伴わない時、この乗客のヘッドセットに以前に選択されたオーディオチャンネルを常時送るように、本発明の乗客エレクトロニクスシステム100 を構成できる。より詳細に言えば、デジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 を使用して乗客が直接又は暗黙のうちに新しいオーディオチャンネルを選択する時のみ、オーディオチャンネルにスイッチが入るように、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130のIVASゲートアレイ706 を構成又はプログラムできる。

複合信号のRFビデオ部分は、ボード分割フィルタ704 からビデオボード705 に送られる。より詳細に言えば、複合信号のRFビデオ部分は信号スプリッタ734 に送られ、それから、３個までのビデオ信号チューナ714 の１個に送られる。チューナ714 の各々はチューナコントール回路716 によってコントロールされる。信号スプリッタ734 はビデオチューナ714 を相互に分離することを確認できる。上記の通り、チューナコントロール回路716 は、マイクロプロセッシングユニット(MPU)718と複数のデジタル乗客コントロールユニット(DPCUs)134のうちの１個を介してコントロールされる。ビデオチューナコントロール回路716 の各々は順に単一のビデオチューナ714 に連結され、チューナ714 は複合RFビデオ信号から希望のビデオチャンネルを選択できる。特定のビデオチャンネルが選択された後、ビデオ処理回路はこのチャンネルを表示のため座席ディスプレイユニット(SDU)に送る。
マイクロコントローラユニット(MCD)ボード707 はマイクロコントローラ718 、DATA１バスとの通信用のRS-485ポート720 、アドレス割当リレー721 、デジタル乗客コントロールユニット(DPCUs)134との通信用のDPCUインターフェース722 を有する。マイクロコントローラ718 はRS-485ポート720 を介してDATA１バスで通信データを送受信し、DPCUインターフェース722 を介してデジタル乗客コントロールユニット(DPCUs)134と順次に通信し、内部バス724 を介して座席エレクトロニクスボックス(SEB)130の内部動作（つまり、IVASゲートアレイ706 とビデオ処理回路714 によるチャンネル選択）をコントロールする。ここで好適には、マイクロコントローラ718 はスタティックRAM の512 バイトを有する８ビットコントローラと（図示されていない）内部アナログ・デジタルコンバータを含む。
本発明の特に画期的な側面として、１個の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130 のマイクロコントローラ718 は、DATA１バスを介して他の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130のマイクロコントローラ718 と通信するように構成できる。これによって、最初の座席位置に配置されたデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 は、その座席位置が利用する最初の座席エレクトロニクスボックス(SEB)によるビデオチャンネル選択データを最初の座席位置の１列前方の座席位置が利用する第２の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に供給できる。このようにして、第２の座席エレクトロニクスボックス(SEB)310 から選択ビデオ信号を受け取り、前方座席の背部に取付けられている座席ディスプレイユニット(SDU)は、２個の座席間に追加の通信リンクを装備せずに、後方座席に配置されたデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 を使用してコントロールできる。

IVASゲートアレイの構造と機能
統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 、410 及び706 の構造と機能が図10〜12を参照して説明される。しかし、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 、410 及び706 の構造が乗客エンターティメントシステム100 全体で変化せず、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 、410 及び706 の機能だけが変化することを理解しなければならない。さらに、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 、410 及び706 は、乗客エンターティメントシステム100 内に配置される位置に応じて別々の方法で機能する単一のチップを有する。このように、ここで好適には、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)又は座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 のどれにも、同一のIVASゲートアレイチップを利用できる。しかし、チップの機能は、配置される位置に応じて変化する。

図10を最初参照すればわかるように、各IVASゲートアレイ310 、410 又は706 は複数のプリスケーラ802 、テスト音声ゼネレータ804 、マンチェスタ複号器806 、オーディオフォーマッタ808 、オーディオバッファ810 、タイミング・コントロールロジック812 、通信コントローラ814 、PSS/CPMSバッファ816 、マンチェスタ複号器818 を含む９個の機能ブロックを有する。

プリスケーラ802 は（図示されていない）位相ロックループ回路の一部を有し、（図示されていない）入力部に送られる複数の信号の周波数をプログラマブルな係数で分割する。位相ロックループ回路は位相探知器、フィルタ回路、電圧コントロールオシレータ(VCO)（どれも図示されていない）を有し、各デハイスはIVASゲートアレイの外部に配置され、プリスケーラ802 はIVASゲートアレイの内部に配置されている。各位相ロックループはPCM データ信号にロックされたクロック位相を発生する。クロック周波数はビットレート（つまり、データトラスンファレート）から導出されるクロックのプログラマブルな乗数又は約数であり、ADPCM ゲートアレイ306 、318 、406 、418 及び708 、またMASHアナログ・デジタルジタル及びデジタル・アナログコンバータ302 、320 、404 、416 及び710 に供給される。この方式では、37.8 KHzのフレームトランスファレートに基づき、乗客エレクトロニクスシステム100 全体で同期が維持される。

マンチェスタ復号器806 はベースバンド受信インターフェース820 からクロックとマンチェスタコードでのシリアルオーディオデータを受け取る。マンチェスタ復号器806 は受け取ったシリアルオーディオデータをNRZ（非ゼロ復帰）で復号し、システム同期に使用する固有のデータパターンを探知する。同期信号を探知すれば、パルスがマンチェスタ復号器806 によって発生し、タイミング・コントロールロジックブロック812 に送られる。さらに、NRZ シリアルオーディオデータはマンチェスタ復号器806 からオーディオバッファ810 、マンチェスタ符号器818 、CPMSバッファ816 に送られる。

シフトレジスタ、カウンタ、（図示されていない）コントロールロジックを有するテスト音声ゼネレータ804 は、乗客エンターティメントシステム100 内の信号分配をテストするため使用される。より詳細に言えば、テスト音声ゼネレータ804 はプログラマブルな周波数の方形波を発生し、この方形波を乗客エンターティメントシステムコントロール(PESC)122 内に配置されている（図示されていない）MASHアナログ・デジタルコンバータの１つの入力部に供給できる。MASHアナログ・デジタルコンバータは方形波をデジタルフォーマットに変換し、上記の通り、この変換デジタル信号をADPCM ゲートアレイ410 に送る。ADPCM ゲートアレイ410 は変換デジタル信号を圧縮し、その結果の圧縮信号をIVASゲートアレイ410 の１つの入力部に供給し、そこで信号が圧縮PCM データ信号に多重化され、乗客エンターティメントシステム100 全体に分配される。座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 に配置されている（図示されていない）テスト音声探知回路はPCM データ信号内のテスト音声の有無を探知し、テスト音声の有無を乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 に指示する。

オーディオフォーマッタ808 は９個の32ビットオーディオサンプルシフトレジスタ（８つのオーディオ入力チャンネル当たり１個のシフトレジスタ）と１個の64ビットRFサンプルシフトレジスタを有する（このどれも示されていない）。オーディオフォーマッタ808 の主要機能は圧縮デジタルオーディオ信号ソース102 とADPCM ゲートアレイ306 、406 及び418 から受け取ったビットストリームデータを複合PCM データ信号に挿入することてある。より詳細に言えば、オーディオフォーマッタ808 は、タイミング・コントロールロジックブロック812 のコントロール下で、オーディオ、レンジ及びフィルタデータを図11に示すフレームフォーマット内の複合PCM データ信号に挿入する。オーディオフォーマッタ808 の各入力ポートとオーディオ及びコントロールデータが挿入されるタイムスロット間に固定した関係が与えられる。

図11に示すように、複合PCM データ信号の各フレーム902 は次のものを有する：８つの同期ビット904 ，64のキャビン乗客管理システム(CPMS)データビット906 ；32のレンジ・フィルタ係数(R/F)ビット908 ；乗客アドレス(PA)オーディオ910 の24ビットを有する６チャンネル；乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)オーディオ912 の96ビットを有する24チャンネル；ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)デジタルオーディオ914 の96ビットを有する24チャンネル；ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)デジタルオーディオ916 の96ビットを有する24チャンネル；ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)オプションデジタル又はアナログオーディオ918 の96ビットを有する24チャンネル。前述の文章で使用されている「アナログ」の用語は、固有の信号が最初、アナログオーディオソースにより発生することを示している。従って、ここで好適には、フレーム902 １個当たり最大512 ビットが供給される。しかし、フレームフォーマットは、信号分配回路網を介して送られるナンバーデータタイプとデータタイプ毎のビット数によって、相当変化することに注意しなければならない。さらに、また、IVASゲートアレイのフレームフォーマットはプログラムで変化できるので、所定の乗客エンターティメントシステム又は航空機環境の必要に応じて変更できるのが望ましい。

ここで、図12(a)と(b)、また表２を参照して、当該分野で熟達した者が容易に理解するように、デジタルデータが適応デルタパルスコード変調を使用してCD-I、レベルＢフォーマットに圧縮される時、データは16ビットフォーマットから4ビットフォーマットに圧縮されるだけではない。追加のレンジ・フィルタ係数908 がデータに追加される。このように、これらの係数は複合PCM データ信号の重要な成分になり、フレームフォーマッテングに関連して困難な問題を発生する。

より詳細に言えば、ADPCM 圧縮は、28個のフレームオーディオサンプルにおいて各チャンネルに対して１つの4ビットレンジ係数と１つの4ビットフィルタ係数を発生する。このように、ADPCM 圧縮デジタルオーディオの102 チャンネル（６つのPAチャンネル、24のPESCオーディオチャンネル、72のVSCUオーディオチャンネル）が乗客エンターティメントシステム100 全体に分配されるならば、28フレーム毎にこれらの102 チャンネルの各々に対して4ビットレンジ係数と4ビットフィルタ係数を供給しなければならない。最悪のシナリオでは、レンジ・フィルタ(R/F)係数の伝送は、レンジ・フィルタ係数専用に816ビットのデータブロックを必要とし、圧縮デジタルオーディオの各フレームを伴うだろう。これと対照的に、本発明に従うフレームフォーマットが利用される時、レンジ・フィルタ(R/F)係数に対応するため、フレーム１個当たり32ビットだけが供給される。レンジ・フィルタ(R/F)係数に対応するのに必要なフレーム１個当たりビット数のこの実際の減少は、表２に示す複数のフレームにわたってレンジ・フィルタ係数をずらして配置して実行される。

より詳細に言えば、図11、12(a)及び(b)に示すように、圧縮デジタルオーディオデータの４チャンネルだけに対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 は１個の所定のフレームで供給され、４チャンネルの別々のグループに対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 は従続したフレームで供給される。この方式では、全ての102 圧縮デジタルオーディオチャンネルに対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 が合計26個のフレーム（例えば、表２に示すフレームNo．２〜26）の過程にわたって供給される。さらに、ここで好適には、28個のフレームの過程全体でPAとオーディオデータを互い違いに配置されている（つまり、フレーム１個当たりチャンネル１当たり１個のサンプル）。より詳細に言えば、PA又はオーディオデータの各サンプルは８チャンネル（又はタイムスロット）を有する。このように、８チャンネルの各グループの28個のサンプル（つまり、フレーム１個当たり１個のサンプル）はPA及びオーディオデータの各ブロック内に供給される。所定の８チャンネルグループの最初のサンプル（サンプル１）がこのグループの最初のチャンネルに対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 を含むフレーム内にあるように、サンプルが配置されている。例えば、オーディオチャンネルNo.1に対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 がフレームNo.3に位置しているので、オーディオチャンネルNos.１〜８の最初のサンプル（サンプルNo．１）もフレームNo.3に位置している。同様に、オーディオチャンネルNo.9に対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 がフレームNo.5に位置しているので、オーディオチャンネルNos.9 〜16の最初のサンプル（サンプルNo.1）もフレームNo.5に位置している。また、ここで好適には、同軸伝送ケーブルで偶数のオーディオサンプルを奇数のフレームに、奇数のオーディオサンプルを偶数フレームに配置していることが確認される。ここで、また図13(a)と(b)を参照して、この理由は、所定のフレーム中にオーディオフォーマッタ808 によって受け取られるデジタルオーディオデータが（図示されていない）同軸ダウンリンクに同時に送られないからである。その代わりに、１個のフレーム中にオーディオフォーマッタ808 によって受け取られるデジタルオーディオデータは次のフレーム中に同軸ダウンリンクに送られる。さらに、１個のフレーム中にオーディオフォーマッタ808 によって受け取られるレンジ・フィルタデータ908 は分割され、次の２個のフレームの過程で同軸ダウンリンクに送られる。デジタルオーディオデータがオーディオバッファによって受け取られる時、所定のフレームからのデジタルオーディオデータはこのフレーム中にその時点のデータレジスタに記憶され、次のフレーム中に出力レジスタに送られる。これと対照的に、ここに割り当てられたレジスタが一杯になれば直ぐに（２個のフレーム毎に）、レンジ・フィルタデータは読み出され、送り出される。このような理由で、オーディオフォーマッタ808 とオーディオバッファ810 のオーディオサンプリングレートをフレームトランスファレートに等しくし（つまり、約37.8 kHzに等しくし）、また乗客エンターティメントシステム100 内の同期がこのフレームトランスファレートに基づいて維持されるのが、望ましい。

本発明に従ってフォーマットが相当変更できるので、本発明を図11，12(a)、12(b)、13(a)、13(b)に示す特定のフレームフォーマットに制限するつもりがないことを、理解されるべきである。例えば、複合ＰＣＭデータ信号はブロック当たりのＦ個のフレーム、フレーム当たりのＣ個のデジタルオーディオチャンネル及びブロック当たりチャンネル当たりＰ個の圧縮パラメータを有する複数の圧縮ブロックを含み、またこれらのパラメータのどれも（特に、フレーム当たり供給されるデジタルオーディオチャンネルの数Ｃ）変化しうることが、分るであろう。

しかし、ここで好適には、圧縮パラメータに関してフレーム当たりＮ個のタイムスロットを割り当て（Ｎは(C×P)/F 以上の整数である）、また圧縮係数の選択グループ（上記の圧縮係数のＮを含む各グループ）を各圧縮ブロック内の選択フレームに割り当てるように、場合に応じてマルチプレクサ14又はIVASゲートアレイ310 や410 のどちらかを構成されるであろう。

同期信号904 と905 に関しては、（図11に示すような）単一オーディオ同期パターン904 が28フレーム個毎に１つで複合PCM データ信号内に供給され、このパターンの逆であるフレーム同期パターン905 が図12(a)と(b)に示すように、他の全てのフレーム間に供給される。

再度、図10を参照して、オーディオバッファ810 は４対の4ビットシフトレジスタ、12個の8ビットシフトレジスタ、４個の16ビットシフトレジスタを有する（どれも図示されていない）。４個までの乗客座席の各々毎に左右のチャンネルオーディオサンプルを得るため、4ビットシフトレジスタの対が使用されている。各対のサンプルが得られる時、シフトレジスタの各対の内容は単一の8ビットシフトレジスタに送られる。それから、これらのチャンネルは、２つの多重化され、圧縮されたデジタルオーディオチャンネルを有する単一8ビット信号として8ビットシフトレジスタから送り出される。それから、その結果の信号はADPCM ゲートアレイ706 の１つの入力部に送られる。４個までの乗客座席の各々毎に左右のチャンネルに対する圧縮係数を得るため、残りの８個の8ビットシフトレジスタが使用される。圧縮（レンジ・フィルタ）係数が得られる時、これらの係数が16ビットシフトレジスタに送られ、それから、対応する圧縮デジタルオーディオサンプルと同一の多重化出力ラインで送り出される。

データ選択プロセスのコントロールはタイミング・コントロールロジック812 によってコントロールされ、このロジック812 はシフトレジスタが選択オーディオチャンネルで送ることができるようにするコントロール信号を発生する。より詳細に言えば、タイミング・コントロールロジック812 が、例えばデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 から受け取った信号に応答して、シフトレジスタが選択チャンネルナンバータイムスロットに位置するデータを受け取ることができるようにする。チャンネルナンバー情報を供給するため、受け取る時同期信号のタイミング・コントロールロジック812 によってリセットされるカウンターが利用される。このように、デジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 によって選択されたチャンネルナンバーがタイミング・コントロールロジック812 に達する時、対応するタイムスロットに位置するデータがシフトレジスタに送られる。このように、動作中、１対の最初のシフトレジスタが複合PCM データストリームからオーディオデータサンプルを得て、このサンプルをこの対の第２のレジスタに送る。それから、最初のシフトレジスタがPCM データストリームの次のフレームから他のサンプルを得るので、第２のシフトレジスタは取得したサンプルをADPCM インターフェースに送る。上記の「ゼロチャンネル」モードでは、存在しないチャンネルのチャンネルナンバーがデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 によってタイミング・コントロールロジック812 に供給されることが、分かる。タイミング・コントロールロジック812 が選択されたチャンネルに対応するデータを受け取らないので、新しいデータは最初のシフトレジスタにエンターされず、最初のシフトレジスタにデータが既にエンターされていれば、このようなデータは第２のシフトレジスタに繰り返し送られ、最終的にPDPCM ゲートアレイ708 に送られる。

タイミング・コントロールロジック812 は、IVASゲートアレイ310 、410 及び708 内での全ての同期動作をコントロールする。例えば、IVASゲートアレイ310 、410 又は708 がデマルチプレクサとして機能する時、コントロールロジック812 が選択オーディオチャンネルをオーディオバッファ810 に向け、クロックを分割して、シリアルインターフェースに適切なタイミング基準を確保する。またタイミング・コントロールロジック812 はアドレスを解読するので、マイクロコントローラ430 又は718 又は中央処理ユニット316 との通信のため（図示されていない）適切なレジスタを使用できる。

IVCP 通信コントローラ814 は(SEB 130の)IVAS ゲートアレイ706 と座席内ビデオカセットプレイヤ(IVCPs)138間の通信プロトコールを管理する。PSS/CPMSバッファ816 は16ビットシフトレジスタ、モド（剰余）８ビットカウンタ、32バイトFIFO、状況レジスタ、コントールレジスタ、16ビットアドレスレジスタ、コントロールロジックを有する（どれも図示されていない）。このハードウェアは、IVASゲートアレイが座席エレクトロニクスボックス(SEB)か又は乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 のどちらに配置されているかに応じて、２種類のモードのどれかで動作するようにコントロールされる。
座席エレクトロニクスボックス(SEB)130内に配置されている時、PSS/CPMSバッファ816 は、受信機能を実行するように構成されている。（図11に示す）メッセージ開始バイト920 は、メッセージの開始と終了を確定するため、使用される。

最初のビット921 を除くメッセージ開始バイト920 における各バイトはCPMSフィールド906 における１データバイト924 に対応する。メッセージ開始ビット922 が高い時、このチャンネルがアイドルになるか、新しいメッセージがメッセージ開始ビット922 に対応するメッセージバイト924 で始まる。メッセージ開始バイト922 が低い時、メッセージデータが存在する。メッセージが終了した後、メッセージ開始ビットは次のデータバイトに関して高い状態に戻る。これはメッセージが終了しており、新しいメッセージが潜在的に開始しようとしていることを示している。またコントロールロジックは各メッセージにおけるアドレスフィールドをローカルユニットのアドレスと比較する。アドレスが同一である時、中断信号をマイクロコントローラ718 に供給できる。

乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 内に配置されている時、PSS/CPMSバッファ816 は座席エレクトロニクスボックス(SEB)130で実行される機能の逆を実行する。より詳細に言えば、PSS/CPMSバッファ816 は、一時に１バイト毎にマイクロコントローラインターフェースからメッセージを受け取る。

バイトはFIFOで列をなして待機している。PSS/CPMSバッファがデータをシリアルビットストリーム(PCMデータ信号)に置く時、タイミング・コントロールロジック812 はエンベロープ信号を発生する。エンペロープが動作中、待機バイトはシフトレジスタにストローブされて、送り出される。さらに、上記の通り、メッセージ開始メッセージバイトはメッセージバイト前に挿入される。またコントロールロジックは、メッセージの最初のバイトがメッセージ開始バイトの後の最初のバイトであるか、確認する。

マンチェスタ符号器818 はフォーマット付ビットストリームをコード化し、適切な時間にプログラマブルな同期パターンを発生する。マンチェスタ符号器818 は16ビットレジスタ、16ビットシフトレジスタ、マルチプレクサ、複数のゲート、フリップフロップを有している（どれも図示されていない）。大部分のダウンリンクフレームの間、同期パターンは、常にシフトレジスタにロードされる。同期を伝送しなければならない時、シフトレジスタはビットレートの２倍で同期を送り出す。同期の極性をコントロールするため、XOR ゲートが使用される。マルチプレクサは、外部コントロール信号（タイミング・コントロールロジック812 が供給する同期使用可能信号）に基づき、同期又はデータの間を選択する。フリップフロップは、データをコード化した後エッジを再クロックする（再度タイムを取る）ため、使用される。

本発明は種々の変更と複数の代わりの実施形状が可能であり、特定の提示内容と図解が例として、図面と明細で詳細に説明されただけである。しかし、これは本発明を開示された固有のシステムと方法に制限することを目的とするのではなく、反対に、本発明は、添付の請求の範囲により定義されている本発明の精神の範囲内で見込まれる全ての変更、同等な内容、代案を含む。

本発明は、大型商業航空機その他の乗客乗物用の搭載エンターティメントシステムとして有用である。

図１は商業航空機と他の乗物で一般に使用されている従来のオーディオ信号分配システムの基本コンポーネントを図示するブロックダイヤグラムである。 図２は本発明に従って改善されたオーディオ信号分配システムを構成する基本コンポーネントを図示するブロックダイヤグラムである。 図３は本発明に従って改善され乗客エンターティメントシステムの好適実施例を構成するコンポーネントを図示するブロックダイヤグラムである。 図４は本発明の好適実施例に従うビテオ変調ユニット(VMU)を構成するコンポーネントを図示するブロックダイヤグラムである。 図４(a)は本発明の好適実施例に従うタッピングユニットを構成する回路図である。 図５は本発明の好適実施例に従うビテオシステムコントロールユニット(VSCU)を構成する回路を図示するブロックダイヤグラムである。 図６は本発明の好適実施例に従う乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)を構成する回路を図示するブロックダイヤグラムである。 図７は本発明の好適実施例に従うエリア分配ボックス(ADB)を構成する回路のブロックダイヤグラムである。 図７(a)は本発明の好適実施例に従うDATA１バスを介して送られるメッセージのフォーマット図である。 図７(b)はアドレッシングスキームで座席エレクトロニクスボックス(SEBs)内に配置されたリレーが本発明の実施例に従ってどのように使用されるかを示す図である。 図８は本発明の好適実施例に従う床遮断ボックス(FDB)を構成する回路のブロックダイヤグラムである。 図９は本発明の好適実施例に従う座席エレクトロニクスボックス(SEB)を構成する回路のブロックダイヤグラムである。 図１０は本発明の好適実施例に従う統合ビテオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイを構成する機能ブロックを図示するブロックダイヤグラムである。 図１１は本発明の好適実施例に従うフレームフォーマット図である。 図１２(a)は本発明の好適実施例に従うフレームフォーマット内の同期信号及びレンジ・フィルタ係数のタイミング図である。 図１２(b)は本発明の好適実施例に従うフレームフォーマット内の同期信号及びレンジ・フィルタ係数のタイミング図である。 図１３(a)は入力データ、同軸伝送ケーブルのデータ、出力データ間の好適なIVASゲートアレイ図である。 図１３(b)は入力データ、同軸伝送ケーブルのデータ、出力データ間の好適なIVASゲートアレイ図である。

符号の説明

１ 乗客エンターティメントシステム
２ オーディオ信号ソース
３ アナログ・デジタルコンバータ
４ マルチプレクサ
５ 信号分配回路網
６ デマルチプレクサ
７ デジタル・アナログコンバータ
８ オーディオトランスジューサー
１０ デジタルオーディオ信号分配システム
１２ デジタル信号ソース
１４ マルチプレクサ
１６ 信号分配回路網
１８ デマルチプレクサ
２０ 圧縮解除回路
２２ デジタル・アナログコンバータ
２４ オーディオトランスジューサー

Claims (1)

1. 乗客エンターティメントシステムのノイズキャンセルヘッドセットによって使用される振幅変化がないアナログオーディオ信号を発生する方法であって： 繰り返しサンプルパターンを有するデジタル信号を発生すること；
   前記デジタル信号をデジタル・アナログコンバータに供給すること；
   前記デジタル信号をアナログフォーマットに変換すること；
   の各ステップを具備する方法。
   

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