JP4493578B2 - 信号伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、デジタル信号とアナログ信号を切り替えて送信側機器から受信側機器へ伝送する信号伝送システムに関するものである。

デジタル信号とアナログ信号を切り替えて送信側機器から受信側機器へ伝送する従来の信号伝送システムの一構成例を図６及び図７に示す。なお、図６及び図７に示す従来の信号伝送システムは、特許文献１で開示されているデジタル信号とアナログ信号の切り替え制御技術を採用している。

図６においては、各スイッチがアナログ信号伝送時の状態であり、図７においては、各スイッチがデジタル信号伝送時の状態である。

図６及び図７に示す従来の信号伝送システムは、送信側機器３００と、受信側機器４００と、一端が送信側機器３００のＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタ３９に接続され他端が受信側機器４００のＵＳＢコネクタ５１に接続されるＵＳＢケーブル５２とによって構成されている。

送信側機器３００は、ＵＳＢコントローラ３１と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）３２と、音声信号再生器３３と、アンプ３４及び３５と、スイッチ３６〜３８と、ＵＳＢコネクタ３９と、エンコーダ４０とを備えている。音声信号再生器３３は、アナログ信号出力ソースであって、Ｌｃｈ及びＲｃｈの２ｃｈの音声信号（アナログ信号）を再生出力する。ＭＰＵ３２は、送信側機器３００の動作モードに応じて、音声信号再生器３３、ＵＳＢコントローラ３１、及びスイッチ３６〜３８の制御を行う。

受信側機器４００は、ＵＳＢコントローラ４１と、ＭＰＵ４２と、検出器４３と、スイッチ４４及び４５と、デコーダ４６と、スイッチ４７及び４８と、スピーカ４９及び５０と、ＵＳＢコネクタ５１とを備えている。検出器４３はＵＳＢコネクタ５１のＶｂｕｓ端子の電位を検出する。ＭＰＵ４２は、検出器４３の検出結果に応じて、ＵＳＢコントローラ４１、スイッチ４４及び４５、デコーダ４６、並びにスイッチ４７及び４８の制御を行う。

まず、送信側機器３００の動作モードがアナログ信号伝送モードである場合の動作について説明する。送信側機器３００の動作モードがアナログ信号伝送モードである場合、ＭＰＵ３２の制御によりスイッチ３６〜３８が図６に示す状態となり、音声信号再生器３３から出力されたＬｃｈの音声信号が、アンプ３４及びスイッチ３６を通って、ＵＳＢコネクタ３９のＵＳＢ Ｄ＋端子から出力され、音声信号再生器３３から出力されたＲｃｈの音声信号が、アンプ３５及びスイッチ３７を通って、ＵＳＢコネクタ３９のＵＳＢ Ｄ−端子から出力される。また同時に、スイッチ３８ではＧＮＤ電位が選択されるので、ＵＳＢコネクタ３９のＶｂｕｓ端子がＧＮＤ電位になる。

送信側機器３００の動作モードがアナログ信号伝送モードである場合、上述した通りＵＳＢコネクタ３９のＶｂｕｓ端子がＧＮＤ電位になる。そして、ＵＳＢコネクタ３９のＶｂｕｓ端子とＵＳＢコネクタ５１のＶｂｕｓ端子はＵＳＢケーブル５２を介して接続されているので、ＵＳＢコネクタ５１のＶｂｕｓ端子もＧＮＤ電位になる。また、検出器４３がＧＮＤ電位を検出すると、ＭＰＵ４２の制御により、スイッチ４４、４５、４７、及び４８が図６に示す状態となる。これにより、Ｌｃｈの音声信号はＵＳＢケーブル５２を通って、ＵＳＢコネクタ５１のＵＳＢ Ｄ＋端子に到達し、さらにスイッチ４４及び４７を通してスピーカ４９に達し、スピーカ４９で音に変換される。また同様に、Ｒｃｈの音声信号はＵＳＢケーブル５２を通って、ＵＳＢコネクタ５１のＵＳＢ Ｄ−端子に到達し、さらにスイッチ４５及び４８を通してスピーカ５０に達し、スピーカ５０で音に変換される。

送信側機器３００の動作モードがアナログ信号伝送モードである場合、送信側機器３００のＵＳＢコントローラ３１及びエンコーダ４０は信号伝送処理に関与しないためＭＰＵ３２の制御により停止状態にすることが可能であり、また、受信側機器４００のＵＳＢコントローラ４１及びデコーダ４６は信号伝送処理に関与しないためＭＰＵ４２の制御により停止状態にすることが可能である。

続いて、送信側機器３００の動作モードがデジタル信号伝送モードである場合の動作について説明する。送信側機器３００の動作モードがデジタル信号伝送モードである場合、ＭＰＵ３２の制御によりスイッチ３６〜３８が図７に示す状態となる。音声信号再生器３３から出力されたＬｃｈの音声信号が、エンコーダ４０によりＬｃｈのデジタル信号に変換された後、ＵＳＢコントローラ３１に入力される。ＵＳＢコントローラ３１は、Ｌｃｈのデジタル信号をＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズする。ＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズされたＬｃｈのデジタル信号はスイッチ３６を通して、ＵＳＢコネクタ３９のＵＳＢ Ｄ＋端子から出力される。また同様に、音声信号再生器３３から出力されたＲｃｈの音声信号が、エンコーダ４０によりＲｃｈのデジタル信号に変換された後、ＵＳＢコントローラ３１に入力される。ＵＳＢコントローラ３１は、Ｒｃｈのデジタル信号をＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズする。ＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズされたＲｃｈのデジタル信号はスイッチ３７を通して、ＵＳＢコネクタ３９のＵＳＢ Ｄ−端子から出力される。また同時に、スイッチ３８では５Ｖの電位が選択されるので、ＵＳＢコネクタ３９のＶｂｕｓ端子の電位は５Ｖになる。

送信側機器３００の動作モードがデジタル信号伝送モードである場合、上述した通りＵＳＢコネクタ３９のＶｂｕｓ端子の電位が５Ｖになる。そして、ＵＳＢコネクタ３９のＶｂｕｓ端子とＵＳＢコネクタ５１のＶｂｕｓ端子はＵＳＢケーブル５２を介して接続されているので、ＵＳＢコネクタ５１のＶｂｕｓ端子の電位も５Ｖになる。また、検出器４３が５Ｖ電位を検出すると、ＭＰＵ４２の制御により、スイッチ４４、４５、４７、及び４８が図７に示す状態となる。これにより、ＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズされたＬｃｈのデジタル信号はＵＳＢケーブル５２を通って、ＵＳＢコネクタ５１のＵＳＢ Ｄ＋端子に到達し、さらにスイッチ４４を通してＵＳＢコントローラ４１に達する。ＵＳＢコントローラ４１は、入力した信号のＵＳＢパケッタイズを解き、Ｌｃｈのデジタル信号を得て、そのＬｃｈのデジタル信号をデコーダ４６に出力する。デコーダ４６は、Ｌｃｈのデジタル信号をＬｃｈのアナログ音声信号に変換してスイッチ４７を通してスピーカ４９に出力する。スピーカ４９は、Ｌｃｈのアナログ音声信号を音に変換する。また同様に、ＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズされたＲｃｈのデジタル信号はＵＳＢケーブル５２を通って、ＵＳＢコネクタ５１のＵＳＢ Ｄ−端子に到達し、さらにスイッチ４５を通してＵＳＢコントローラ４１に達する。ＵＳＢコントローラ４１は、入力した信号のＵＳＢパケッタイズを解き、Ｒｃｈのデジタル信号を得て、そのＲｃｈのデジタル信号をデコーダ４６に出力する。デコーダ４６は、Ｒｃｈのデジタル信号をＲｃｈのアナログ音声信号に変換してスイッチ４８を通してスピーカ５０に出力する。スピーカ５０は、Ｒｃｈのアナログ音声信号を音に変換する。

ＭＰＵ３２がアンプ３４及び３５の動作状態を制御する態様を採用すれば、送信側機器３００の動作モードがデジタル信号伝送モードである場合、送信側機器３００のアンプ３４及び３５は信号伝送処理に関与しないためＭＰＵ３２の制御により停止状態にすることが可能である。
特開２００４−１５３６１４号公報

しかしながら、図６及び図７に示す信号伝送システムでは、デジタル信号を伝送する場合に信号ラインに挿入されているスイッチ３６、３７、４４、及び４５がデジタル信号に悪影響を与え、デジタル信号の劣化を招くという問題がある。このようなデジタル信号の劣化は、後述するＨＳ（High Speed）モードにおいて特に深刻である。

ＵＳＢのプロトコルに従ったデジタル信号の伝送においては、従来は１．５ＭＨｚ動作のＬＳ（Low Speed）モードや１２ＭＨｚ動作のＦＳ（Full Speed）モードが多く見られたが、近年は４８０ＭＨｚ動作であるＨＳモードが普及している。このＨＳモード普及の背景には、デジタル信号の伝送における媒体容量が増大し、情報の転送を短時間に処理するためにＨＳモードが必要とされるとともに、パーソナルコンピュータやデバイス機器に採用されるＵＳＢコントローラが標準的にＨＳモードを備えてきているという事情がある。

ＨＳモードでは４８０ＭＨｚという非常に高い周波数をベースクロックとしてデジタル信号の伝送を行っているが、この周波数帯域での半導体スイッチのインピーダンスは、ＵＳＢ信号ラインに要求される４５Ωと比較して無視できない大きさになる。そのため、スイッチ３６、３７、４４、及び４５に半導体スイッチを用いた場合には、ＵＳＢ Ｄ＋信号ライン及びＵＳＢ Ｄ−信号ラインのインピーダンスの不整合によりデジタル信号の波形に劣化が生じ、結果としてエラーが増大して正常な転送レートの確保が難しくなり、最悪の場合はＨＳモードでの転送そのものができなくなるという問題があった。

スイッチ３６、３７、４４、及び４５にリレーのようなメカニカルなスイッチを用いた場合でも、スイッチ形状の影響によりＵＳＢ Ｄ＋信号ライン及びＵＳＢ Ｄ−信号ラインのインピーダンスの不整合が起こるという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、デジタル信号とアナログ信号を切り替えて送信側機器から受信側機器へ伝送する信号伝送システムであってデジタル信号伝送時の信号劣化が少ない信号伝送システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る信号伝送システムは、互いにデジタル信号ライン、第１のアナログ信号ライン、第２のアナログ信号ライン、電源ライン、及びグランドラインを有する送信側機器及び受信側機器を備え、前記送信側機器と前記受信側機器が接続されると、前記送信側機器と前記受信側機器のデジタル信号ライン同士、前記送信側機器と前記受信側機器の電源ライン同士、及び前記送信側機器と前記受信側機器のグランドライン同士がそれぞれ接続される信号伝送システムであって、前記送信側機器が、前記送信側機器の電源ラインと前記送信側機器の第１のアナログ信号ラインとを接続するか前記送信側機器の電源ラインに所定のＤＣ電圧が印加されるかを切り替える第１のスイッチと、前記送信側機器のグランドラインと前記送信側機器の第２のアナログ信号ラインとを接続するか前記送信側機器のグランドラインにグランド電圧が印加されるかを切り替える第２のスイッチと、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを制御する第１の制御部とを有し、前記受信側機器が、前記受信側機器の電源ラインと前記受信側機器の第１のアナログ信号ラインとを接続するか否かを切り替える第３のスイッチと、前記受信側機器のグランドラインと前記受信側機器の第２のアナログ信号ラインとを接続するか否かを切り替える第４のスイッチと、前記受信側機器の電源ラインのＤＣ電位が前記所定のＤＣ電圧と同じ値ではない場合に前記受信側機器の電源ラインと前記受信側機器の第１のアナログ信号ラインとが接続され、前記受信側機器のグランドラインと前記受信側機器の第２のアナログ信号ラインとが接続されるように、前記受信側機器の電源ラインのＤＣ電位に応じて前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを制御する第２の制御部とを有する構成としている。

このような構成によると、前記第１のスイッチ〜前記第４のスイッチの切り替えによって、デジタル信号とアナログ信号を切り替えて前記送信側機器から前記受信側機器へ伝送することができる。また、デジタル信号ラインにスイッチを設ける必要がないので、デジタル信号伝送時の信号劣化を少なくすることができる。

また、前記送信側機器と前記受信側機器との接続のためのインターフェースをＵＳＢインターフェースにしてもよい。

また、前記送信側機器が、前記送信側機器のグランドラインに接続される第１のコンデンサを有し、前記受信側機器が、前記受信側機器のグランドラインに接続される第２のコンデンサを有するようにしてもよい。このような構成によると、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサに小容量のコンデンサを用いることによって、アナログ信号の伝送時に前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサがアナログ信号（ｋＨｚ帯域）に影響を与えず、デジタル信号（ＭＨｚ帯域）の伝送時にグランドインピーダンスを充分に下げて安定動作させることができる。

また、上記各構成の信号伝送システムにおいて、前記グランドラインに代えて、前記送信側機器と前記受信側機器との接続のためのインターフェースが有するシールド端子を備えるようにしてもよい。

本発明に係る信号伝送システムによると、デジタル信号とアナログ信号を切り替えて送信側機器から受信側機器へ伝送でき、尚かつデジタル信号伝送時の信号劣化を少なくすることができる。

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。まず、本発明の第一実施形態について説明する。本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムの構成を図１及び図２に示す。図１においては、各スイッチがアナログ信号伝送時の状態であり、図２においては、各スイッチがデジタル信号伝送時の状態である。

図１及び図２に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムは、送信側機器１００と、受信側機器２００と、一端が送信側機器１００のＵＳＢコネクタ８に接続され他端が受信側機器２００のＵＳＢコネクタ２１に接続されるＵＳＢケーブル２２とによって構成されており、デジタル信号とアナログ信号を切り替えて送信側機器１００から受信側機器２００へ伝送することができる。

送信側機器１００は、ＵＳＢコントローラ１と、ＭＰＵ２と、音声信号再生器３と、アンプ４及び５と、スイッチ６及び７と、ＵＳＢコネクタ８と、エンコーダ９と、コンデンサＣ１及びＣ２と、抵抗Ｒ１及びＲ２とを備えている。音声信号再生器３は、アナログ信号出力ソースであって、Ｌｃｈ及びＲｃｈの２ｃｈの音声信号（アナログ信号）を再生出力する。ＭＰＵ２は、送信側機器１００の動作モードに応じて、音声信号再生器３、ＵＳＢコントローラ１、並びにスイッチ６及び７の制御を行う。

受信側機器２００は、ＵＳＢコントローラ１１と、ＭＰＵ１２と、検出器１３と、スイッチ１４及び１５と、デコーダ１６と、スイッチ１７及び１８と、スピーカ１９及び２０と、ＵＳＢコネクタ２１とを備えている。検出器１３はＵＳＢコネクタ２１のＶｂｕｓ端子のＤＣ電位を検出する。ＭＰＵ１２は、検出器１３の検出結果に応じて、ＵＳＢコントローラ１１、スイッチ１４及び１５、デコーダ１６、並びにスイッチ１７及び１８の制御を行う。

まず、送信側機器１００の動作モードがアナログ信号伝送モードである場合の動作について説明する。送信側機器１００の動作モードがアナログ信号伝送モードである場合、ＭＰＵ２の制御によりスイッチ６及び７が図１に示す状態となり、音声信号再生器３から出力されたＬｃｈの音声信号がアンプ４を通り、コンデンサＣ１でカップリングされたＬｃｈの音声信号のＡＣ成分がスイッチ６を経由してＵＳＢコネクタ８のＶｂｕｓ端子から出力され、音声信号再生器３から出力されたＲｃｈの音声信号がアンプ５を通り、コンデンサＣ２でカップリングされたＲｃｈの音声信号のＡＣ成分がスイッチ７を経由してＵＳＢコネクタ８のＧＮＤ端子から出力される。各コンデンサＣ１及びＣ２の後段には各コンデンサＣ１及びＣ２の後段の信号ラインのＤＣ電位を定めるために各抵抗Ｒ１及びＲ２が設けられている。本実施形態では各コンデンサＣ１及びＣ２の後段の信号ラインのＤＣ電位は０Ｖとなる。したがって、ＵＳＢコネクタ８のＶｂｕｓ端子のＤＣ電位は０Ｖになる。

送信側機器１００の動作モードがアナログ信号伝送モードである場合、上述した通りＵＳＢコネクタ８のＶｂｕｓ端子のＤＣ電位は０Ｖになる。そして、ＵＳＢコネクタ８のＶｂｕｓ端子とＵＳＢコネクタ２１のＶｂｕｓ端子はＵＳＢケーブル２２を介して接続されているので、ＵＳＢコネクタ２１のＶｂｕｓ端子のＤＣ電位も０Ｖになる。また、検出器１３が０ＶのＤＣ電位を検出すると、ＭＰＵ１２の制御により、スイッチ１４、１５、１７、及び１８が図１に示す状態となる。これにより、Ｌｃｈの音声信号はＵＳＢケーブル２２を通って、ＵＳＢコネクタ２１のＶｂｕｓ端子に到達し、さらにスイッチ１４及び１７を通してスピーカ１９に達し、スピーカ１９で音に変換される。また同様に、Ｒｃｈの音声信号はＵＳＢケーブル２２を通って、ＵＳＢコネクタ２１のＧＮＤ端子に到達し、さらにスイッチ１５及び１８を通してスピーカ２０に達し、スピーカ２０で音に変換される。

送信側機器１００の動作モードがアナログ信号伝送モードである場合、送信側機器１００のＵＳＢコントローラ１及びエンコーダ９は信号伝送処理に関与しないためＭＰＵ２の制御により停止状態にすることが可能であり、また、受信側機器２００のＵＳＢコントローラ１１及びデコーダ１６は信号伝送処理に関与しないためＭＰＵ１２の制御により停止状態にすることが可能である。

続いて、送信側機器１００の動作モードがデジタル信号伝送モードである場合の動作について説明する。送信側機器１００の動作モードがデジタル信号伝送モードである場合、ＭＰＵ２の制御によりスイッチ６及び７が図２に示す状態となる。音声信号再生器３から出力されたＬｃｈの音声信号が、エンコーダ９によりＬｃｈのデジタル信号に変換された後、ＵＳＢコントローラ１に入力される。ＵＳＢコントローラ１は、Ｌｃｈのデジタル信号をＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズする。ＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズされたＬｃｈのデジタル信号はＵＳＢコネクタ８のＵＳＢ Ｄ＋端子から出力される。また同様に、音声信号再生器３から出力されたＲｃｈの音声信号が、エンコーダ９によりＲｃｈのデジタル信号に変換された後、ＵＳＢコントローラ１に入力される。ＵＳＢコントローラ１は、Ｒｃｈのデジタル信号をＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズする。ＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズされたＲｃｈのデジタル信号はＵＳＢコネクタ８のＵＳＢ Ｄ−端子から出力される。また同時に、スイッチ６では５ＶのＤＣ電位が選択されるので、ＵＳＢコネクタ８のＶｂｕｓ端子のＤＣ電位は５Ｖになり、スイッチ７ではＧＮＤ電位が選択されるので、ＵＳＢコネクタ８のＧＮＤ端子はＧＮＤ電位になる。

送信側機器１００の動作モードがデジタル信号伝送モードである場合、上述した通りＵＳＢコネクタ８のＶｂｕｓ端子のＤＣ電位が５Ｖになる。そして、ＵＳＢコネクタ８のＶｂｕｓ端子とＵＳＢコネクタ２１のＶｂｕｓ端子はＵＳＢケーブル２２を介して接続されているので、ＵＳＢコネクタ２１のＶｂｕｓ端子のＤＣ電位も５Ｖになる。また、検出器１３が５ＶのＤＣ電位を検出すると、ＭＰＵ１２の制御により、スイッチ１４、１５、１７、及び１８が図２に示す状態となる。また、ＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズされたＬｃｈのデジタル信号はＵＳＢケーブル２２を通って、ＵＳＢコネクタ２１のＵＳＢ Ｄ＋端子に到達し、ＵＳＢコントローラ１１に達する。ＵＳＢコントローラ１１は、入力した信号のＵＳＢパケッタイズを解き、Ｌｃｈのデジタル信号を得て、そのＬｃｈのデジタル信号をデコーダ１６に出力する。デコーダ１６は、Ｌｃｈのデジタル信号をＬｃｈのアナログ音声信号に変換してスイッチ１７を通してスピーカ１９に出力する。スピーカ１９は、Ｌｃｈのアナログ音声信号を音に変換する。また同様に、ＵＳＢのプロトコルに従ってパケッタイズされたＲｃｈのデジタル信号はＵＳＢケーブル２２を通って、ＵＳＢコネクタ２１のＵＳＢ Ｄ−端子に到達し、さらにＵＳＢコントローラ１１に達する。ＵＳＢコントローラ１１は、入力した信号のＵＳＢパケッタイズを解き、Ｒｃｈのデジタル信号を得て、そのＲｃｈのデジタル信号をデコーダ１６に出力する。デコーダ１６は、Ｒｃｈのデジタル信号をＲｃｈのアナログ音声信号に変換してスイッチ１８を通してスピーカ２０に出力する。スピーカ２０は、Ｒｃｈのアナログ音声信号を音に変換する。また同時に、スイッチ１５ではＧＮＤ電位が選択されるので、ＵＳＢコネクタ２１のＧＮＤ端子はＧＮＤ電位になる。上述した通り、スイッチ７とスイッチ１５がともにＧＮＤ電位を選択するので、送信側機器１００のデバイスの電位と受信側機器２００のデバイスの電位を共通にすることができる。

ＭＰＵ２がアンプ４及び５の動作状態を制御する態様を採用すれば、送信側機器１００の動作モードがデジタル信号伝送モードである場合、送信側機器１００のアンプ４及び５は信号伝送処理に関与しないためＭＰＵ２の制御により停止状態にすることが可能である。

図１及び図２に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムは、デジタル信号の伝送ラインにスイッチが設けられていない構成であるので、デジタル信号伝送時の信号劣化が少ない。

また、図１及び図２に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムにおいては、スイッチ７とＵＳＢコネクタ８のＧＮＤ端子との間の信号ラインにコンデンサＣ３が接続され、スイッチ１５とＵＳＢコネクタ２１のＧＮＤ端子との間の信号ラインにコンデンサＣ４が接続されている。デジタル信号の伝送時にスイッチ７及び１５は図２に示すようにＧＮＤ電位を選択するが、このようにコンデンサＣ３及びＣ４を設けることにより、スイッチ７のインピーダンスの影響でＵＳＢコネクタ８のＧＮＤ端子の電位と送信側機器１００のＧＮＤ電位との差異が生じる問題及びスイッチ１５のインピーダンスの影響でＵＳＢコネクタ２１のＧＮＤ端子の電位と受信側機器２００のＧＮＤ電位との差異が生じる問題を改善することができる。

ＵＳＢのプロトコルに従ったデジタル信号の伝送では、伝送信号の周波数がＭＨｚの帯域であるで、小容量のコンデンサが等価的に低インピーダンスになる。従って、コンデンサＣ３及びＣ４に小容量のコンデンサを用いると、ＵＳＢコネクタ８のＧＮＤ端子の電位と送信側機器１００のＧＮＤ電位との電位差及びＵＳＢコネクタ２１のＧＮＤ端子の電位と受信側機器２００のＧＮＤ電位との電位差を小さくすることができる。

これに対して、音声信号（アナログ信号）の伝送では、音声信号の帯域が２０ｋＨｚ以下と低いために、等価的に小容量のコンデンサは高インピーダンスとなり音声信号に影響を与えない。従って、コンデンサＣ３及びＣ４に小容量のコンデンサを用いると、コンデンサＣ３及びＣ４を無視できる。

なお、ＵＳＢの実用回路においては、ＵＳＢコネクタのＧＮＤ端子とShield_ＧＮＤ端子とを共通にする場合が多く、その場合はコンデンサＣ３及びＣ４の設置は不要である。

上記本発明の第一実施形態では、ＵＳＢ規格に適合するコネクタを用いたが、本発明はこれに限定されることはないので、コネクタに使用する信号本数やデジタル信号端子の割り当てに制約はない。

次に、本発明の第二実施形態について説明する。本発明の第二実施形態に係る信号伝送システムの構成を図３に示す。図３においては、各スイッチがアナログ信号伝送時の状態である。なお、図３において図１と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

図３に示す本発明の第二実施形態に係る信号伝送システムと図１に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムとの相違点は、図１に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムにおいてはスイッチ７がＵＳＢコネクタ８のＧＮＤ端子に接続され、スイッチ１５がＵＳＢコネクタ２１のＧＮＤ端子に接続されているのに対して、図３に示す本発明の第二実施形態に係る信号伝送システムにおいてはスイッチ７がＵＳＢコネクタ８のShield_ＧＮＤ端子に接続され、スイッチ１５がＵＳＢコネクタ２１のShield_ＧＮＤ端子に接続されている点である。即ち、図３に示す本発明の第二実施形態に係る信号伝送システムでは、アナログ信号の伝送時にＲｃｈの音声信号がＵＳＢケーブル２１のShield_ＧＮＤラインを通して伝送される。

次に、本発明の第三実施形態について説明する。本発明の第三実施形態に係る信号伝送システムの構成を図４に示す。図４においては、各スイッチがアナログ信号伝送時の状態である。なお、図４において図１と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

図４に示す本発明の第三実施形態に係る信号伝送システムと図１に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムとの相違点は、図１に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムにおいては送信側機器と受信側機器との接続にＵＳＢケーブルを用いているのに対して、図４に示す本発明の第三実施形態に係る信号伝送システムにおいては送信側機器と受信側機器との接続にケーブルを用いていない点である。即ち、図４に示す本発明の第三実施形態に係る信号伝送システムは、図１に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムのＵＳＢコネクタ２１をＵＳＢプラグ２３に置き換え、ＵＳＢコネクタ８をソケットとして機能するような形状とし、ＵＳＢコネクタ８とＵＳＢプラグ２３を嵌合することによって送信側機器と受信側機器とが直接接続される構成である。

次に、本発明の第四実施形態について説明する。本発明の第四実施形態に係る信号伝送システムの構成を図５に示す。図５においては、各スイッチがアナログ信号伝送時の状態である。なお、図５において図１と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

図５に示す本発明の第四実施形態に係る信号伝送システムと図１に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムとの相違点は、図１に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムにおいてはデジタル信号のインターフェースコントローラとしてＵＳＢコントローラを用い、それに伴って信号線２本、電源線２本の４極であるＵＳＢコネクタ及びＵＳＢケーブルを用いているのに対して、図５に示す本発明の第四実施形態に係る信号伝送システムにおいてはデジタル信号のインターフェースコントローラとしてＩＥＥＥ１３９４．ａコントローラを用い、それに伴って信号線４本、電源線２本の６極であるＩＥＥＥ１３９４．ａコネクタ及びＩＥＥＥ１３９４．ａケーブルを用いている点である。即ち、図５に示す本発明の第四実施形態に係る信号伝送システムは、図１に示す本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムのＵＳＢコントローラ１及び１１をそれぞれＩＥＥＥ１３９４．ａコントローラ２４及び２６に置き換え、ＵＳＢコネクタ８及び２１をそれぞれＩＥＥＥ１３９４．ａコネクタ２５及び２７に置き換え、ＵＳＢケーブル２２をＩＥＥＥ１３９４．ａケーブル２８に置き換えた構成である。

デジタルの信号の扱いがＵＳＢとＩＥＥＥ１３９４．ａとでは異なるが、本発明によるアナログ信号伝送とデジタル信号伝送との切換においては、デジタル信号のインターフェースとしてＵＳＢインターフェースもＩＥＥＥ１３９４．ａインターフェースも同様と考えて差し支えない。

は、アナログ信号伝送状態である本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムの構成を示す図である。 は、デジタル信号伝送状態である本発明の第一実施形態に係る信号伝送システムの構成を示す図である。 は、本発明の第二実施形態に係る信号伝送システムの構成を示す図である。 は、本発明の第三実施形態に係る信号伝送システムの構成を示す図である。 は、本発明の第四実施形態に係る信号伝送システムの構成を示す図である。 は、アナログ信号伝送状態である従来の信号伝送システムの一構成例を示す図である。 は、デジタル信号伝送状態である従来の信号伝送システムの一構成例を示す図である。

符号の説明

１、１１ ＵＳＢコントローラ
２、１２ ＭＰＵ
３ 音声信号再生器
４、５ アンプ
６、７、１４、１５、１７、１８ スイッチ
８、２１ ＵＳＢコネクタ
９ エンコーダ
１３ 検出器
１６ デコーダ
１９、２０ スピーカ
２２ ＵＳＢケーブル
２３ ＵＳＢプラグ
２４、２６ ＩＥＥＥ１３９４．ａコントローラ
２５、２７ ＩＥＥＥ１３９４．ａコネクタ
２８ ＩＥＥＥ１３９４．ａケーブル
１００ 送信側機器
２００ 受信側機器

Claims (4)

1. 互いにデジタル信号ライン、第１のアナログ信号ライン、第２のアナログ信号ライン、電源ライン、及びグランドラインを有する送信側機器及び受信側機器を備え、前記送信側機器と前記受信側機器が接続されると、前記送信側機器と前記受信側機器のデジタル信号ライン同士、前記送信側機器と前記受信側機器の電源ライン同士、及び前記送信側機器と前記受信側機器のグランドライン同士がそれぞれ接続される信号伝送システムであって、
   前記送信側機器が、
   前記送信側機器の電源ラインと前記送信側機器の第１のアナログ信号ラインとを接続するか前記送信側機器の電源ラインに所定のＤＣ電圧が印加されるかを切り替える第１のスイッチと、
   前記送信側機器のグランドラインと前記送信側機器の第２のアナログ信号ラインとを接続するか前記送信側機器のグランドラインにグランド電圧が印加されるかを切り替える第２のスイッチと、
   前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを制御する第１の制御部とを有し、
   前記受信側機器が、
   前記受信側機器の電源ラインと前記受信側機器の第１のアナログ信号ラインとを接続するか否かを切り替える第３のスイッチと、
   前記受信側機器のグランドラインと前記受信側機器の第２のアナログ信号ラインとを接続するか否かを切り替える第４のスイッチと、
   前記受信側機器の電源ラインのＤＣ電位が前記所定のＤＣ電圧と同じ値ではない場合に前記受信側機器の電源ラインと前記受信側機器の第１のアナログ信号ラインとが接続され、前記受信側機器のグランドラインと前記受信側機器の第２のアナログ信号ラインとが接続されるように、前記受信側機器の電源ラインのＤＣ電位に応じて前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを制御する第２の制御部とを有することを特徴とする信号伝送システム。
   
2. 前記送信側機器と前記受信側機器との接続のためのインターフェースがＵＳＢインターフェースである請求項１に記載の信号伝送システム。
3. 前記送信側機器が、前記送信側機器のグランドラインに接続される第１のコンデンサを有し、前記受信側機器が、前記受信側機器のグランドラインに接続される第２のコンデンサを有する請求項１または請求項２に記載の信号伝送システム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の信号伝送システムにおいて、前記グランドラインに代えて、前記送信側機器と前記受信側機器との接続のためのインターフェースが有するシールド端子を備えた信号伝送システム。

Images