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JP2000101658A - インターフェース回路 - Google Patents

インターフェース回路

Info

Publication number
JP2000101658A
JP2000101658A JP10269402A JP26940298A JP2000101658A JP 2000101658 A JP2000101658 A JP 2000101658A JP 10269402 A JP10269402 A JP 10269402A JP 26940298 A JP26940298 A JP 26940298A JP 2000101658 A JP2000101658 A JP 2000101658A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital signal
signal
interface circuit
digital
analog
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10269402A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiharu Kuwaoka
俊治 桑岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP10269402A priority Critical patent/JP2000101658A/ja
Priority to US09/388,759 priority patent/US6343028B1/en
Publication of JP2000101658A publication Critical patent/JP2000101658A/ja
Priority to US10/011,742 priority patent/US6445655B1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/22—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor for reducing distortions
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 波形ひずみやジッタの無いデジタル信号を送
受信可能なようするインターフェース回路を提供するこ
とにある。 【解決手段】 レコーディングシステムに採用して好適
な回路であって、アナログ側インタフェース回路１００
Ａとデジタル側インターフェース回路１００Ｂとを光学
的、音波的又は電磁的に結合し、これら回路間を互いに
デジタル信号送受信可能なように構成し、互いに受信側
となるインターフェース回路１００Ａ，１００Ｂにおい
て、送信されるデジタル信号中のジッタ成分を含まない
タイミングでデジタル信号の論理を検出し、それと同時
にデジタル信号中の波形ひずみ成分を除去し、検出した
デジタル信号の論理に基づいて、新たなデジタル信号を
再生できるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルオーディ
オ機器やデジタルビデオ機器に好適なインターフェース
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に従来のインターフェース回路を例
えばコンパクトディスク（以下、ＣＤと記す）プレーヤ
ーに適用した場合の一例を示したブロック図である。デ
ジタル信号処理部６１には、ＣＤ６２の回転駆動系を制
御するサーボ回路６３、ＣＤ６２から読みとった信号を
処理するデジタル信号処理回路６４、及び同期基準とな
る水晶発振器６５が設けられている。インターフェース
回路６６は、デジタル信号処理部６１内にある伝送側イ
ンターフェース回路６６ａ、及びアナログ信号処理部６
７内にある受信側インターフェース回路６６ｂによって
構成されている。伝送側インターフェース回路６６ａと
受信側インターフェース回路６６ｂとは、光伝送素子で
結ばれている。アナログ信号処理回路６７には、デジタ
ルフィルタ６８及びデジタル／アナログ変換器（ＤＡ
Ｃ）６９が設けられている。図５に示すようにデジタル
信号処理部６１とアナログ信号処理部６７とは分離され
た構造（Ｄ／Ａ分離構造）になっている。これは、サー
ボ回路６３やデジタル信号処理回路６４で発生する電気
ノイズのアナログ信号処理部６７への影響（音質劣化の
原因））を防止するためである。そして、Ｄ／Ａ分離構
造を同一筐体内で行う場合には、不要輻射に細心の注意
が払われている。また、一般的に、デジタル信号処理部
６１からアナログ信号処理部６７との電源を分離させ、
電源アース・ラインによる音質変化の影響を防止する措
置が採られている。こうした上で、デジタル信号処理部
６１からアナログ信号処理部６７に、デジタル信号を伝
送させるわけであり、電気分離が完全に行え、不要輻射
が無いなどの優れた長所をもつ光伝送が、セパレート
型、同一筐体型いずれにおいても採用されている。しか
し、これでデジタル信号処理部６１からアナログ信号処
理部６７への音質変化要因の影響が無くなったわけでは
なく、光伝送にも次の問題点がある。 （イ）デジタル信号処理部からアナログ信号処理部に、
デジタル信号を伝送する過程において、デジタル信号波
形に、ジッタ成分及び波形ひずみ成分が付加され、デジ
タル信号波形の品質が劣化する。 （ロ）デジタル信号処理部で発生する音質変化要因であ
るジッタ成分が、デジタル信号伝送を通して、アナログ
信号処理部に伝達される。上記問題点（イ）（ロ）の改
善策としては、デジタル信号処理部においては、デジタ
ル信 号を光伝送する直前で、水晶精度によるクロック
で再サンプリングして送り出したり、ま た、アナログ
信号処理部では、光伝送によるパルス幅の変動を補正し
たり、ＰＬＬを２段 用いてタイミング・クロックの精
度を上げるなどしている。更に、従来、デジタル信号処
理部にあった、同期基準あるいはタイミング基準となる
水晶発振器を、アナログ信号処理部に移し、これによる
同期信号でデジタル信号処理の同期をより確実にとり、
読み出しデータをアナログ信号処理部で、水晶精度によ
るクロックで再サンプリングし、デジタル信号の精度を
上げるなど、種々試みられている。これらはそれなりの
効果があるものの、ディスクからアナログ信号処理部ま
でのデジタル信号伝送過程で付加される音質変化要因
（ジッタ成分、波形ひずみ成分）を、根本的に除去する
ことはできなかった。この「ジッタ成分」及び「波形ひ
ずみ成分」は、原音のアナログ信号（ＣＤにデジタル信
号として記録される前の信号）とは相関関係を持たない
「無相関部分」である。これに対して、アナログ信号に
おける高調波ひずみは「相関成分」と呼ぶことができ
る。人間は相関のない信号に対する検知レベルが非常に
高いので、「無相関部分」の聴感上音質に与えている違
和感は、「無相関成分」に比べて極めて大きいものにな
る。デジタル信号伝送系では、１，０の符号自体が変わ
らなくても、この「無相関部分」が音質を変化させてい
た。図６に伝送デジタル信号を示す。同図Ａは、インタ
ーフェース回路を介してデジタル信号処理部からアナロ
グ信号処理部に伝送される伝送デジタル信号、同図Ｂは
ディスクから読み出された元の符号情報、同図Ｃはデジ
タル信号処理部内で発生したジッタ成分及び波形ひずみ
成分である。同図Ｂに示す元の符号情報に、同図Ｃに示
すジッタ成分及び波形ひずみ成分（無相関成分）が重畳
された伝送信号（同図Ａ）が、アナログ信号処理部に伝
送される。このように、いったんデジタル信号に付加さ
れた「無相関成分」は、デジタルとアナログのブロック
を分離する目的で使用される光伝送によっても除去でき
ない。光ファイバは、外来ノイズの重畳は防げるが、既
に「無相関成分」を含んでいるデジタル信号から、「
無相関成分」を除去する機能はないため、「無相関成
分」は一緒に伝達されてしまい、無相関ひずみの改善効
果はほとんどない。また、いったん伝達された「無相関
成分」は、電流の形でアナログ信号処理部内のアースや
電源ラインにも侵入するので、後から波形整形など行っ
ても、見かけ上のデジタル波形はきれいになるが、「無
相関成分」はデジタル／アナログ変換器を素通りしてア
ナログの質を変化させてしまうという問題があった。そ
こで、これを解決するために、本願出願人は、特願昭61
-136058号（特公平5-18496号：登録第1811632号）に記
載のインターフェース回路を提案した。すなわち、この
提案の回路によれば、受信側インターフェース回路にお
いて、伝送デジタル信号中のジッタ成分を含まないタイ
ミングで伝送デジタル信号の論理を検出し、それと同時
に伝送デジタル信号中の波形ひずみ成分を除去し、検出
した伝送デジタル信号の論理に基づいて、伝送デジタル
信号を再生できるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、先に提案し
たインターフェース回路を、例えば、スタジオ録音シス
テムに利用する場合には好適な回路である。例えば、こ
のようなシステムでは、ボーカル音、伴奏音等を波形ひ
ずみやジッタのない高忠実度なディジタル信号を生成し
て、これを所定の記録媒体に記録し、その記録した信号
を記録時と同様の条件にして波形ひずみやジッタのない
デジタル信号にして再生できるようにすれば、どのよう
なデジタル音として記録されているかが確認でき、スタ
ジオ録音システムに用いるには望ましい回路である。し
かしながら、本願出願人が先に提案したインターフェー
ス回路の構成では、一方側に対する波形ひずみやジッタ
を除去できるのみで、他方側への波形ひずみを除去でき
る構成となっておらず、双方向伝送路において同一条件
の信号を再現できないという問題があった。即ち、伝送
側から受信側へは波形ひずみやジッタのないデジタル信
号を供給できるが、このノイズのない信号を再び伝送側
に戻すような場合には、その伝送過程で波形ひずみ成分
やジッタ成分が混入してしまい、ノイズのない伝送前の
デジタル信号を伝送できないものであった。そこで、本
発明は、上記の問題を解決して、双受信方向において、
波形ひずみのないデジタル信号を伝送できるインターフ
ェース回路を提供しようと言うものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のインターフェー
ス回路は、上記課題を解決するために、光学的、音波的
又は電磁的な結合手段３，３-1によって結合された第１
のインターフェース部１００Ａと第２のインターフェー
ス部１００Ｂとの間を互いにデジタル信号送受信可能な
ように構成したインタフェース回路であって、前記デジ
タル信号を重畳されるジッタ成分及び波形ひずみ成分を
除去するために、前記第１のインターフェース部１００
Ａと前記第２のインターフェース部１００Ｂとに、ドラ
イバ制御信号が供給され、前記デジタル信号が前記ジッ
タ成分を含まいタイミングで、かつ、前記デジタル信号
の１ビットの継続時間より極めて短時間のオン及びオフ
のいずれか一方の動作状態となる制御用ドライバ１２，
１２-1と、前記結合手段３，３-1の前記第１及び第２の
インターフェース部１００Ａ，１００Ｂにある伝送部３
ａ，３ａ-1に電流が流れている期間、前記制御用ドライ
バ１２，１２-1と同一の動作タイミングで極めて短時間
のみ符号検出を行う受信部３ｂ，３ｂ-1と、これら受信
部３ｂ，３ｂ-1の出力信号がデータとして供給されると
共に、前記ドライバ制御信号と同じタイミングの読取り
クロックが供給され、受信デジタル信号を出力する出力
回路１３，１３-1と、前記第１及び第２のインターフェ
ース部１００Ａ，１００Ｂの同期基準信号ともなる原信
号が供給され、ジッタ成分のない前記ドライバ制御信号
及び前記読み取りクロックを生成するタイミング信号発
生器９，９-1とをそれぞれ設けた構成より成るものであ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明のインターフェース回路の
実施の形態につき、好ましい実施例により説明する。図
１は、本発明のインターフェース回路をレコーディング
システムに使用された場合の一実施例に係る概略ブロッ
ク、図２はそのインターフェース回路の詳細ブロック構
成図、図３はその回路内の信号波形図である。
【０００６】図１において、レコーディングシステム
は、アナログ信号処理部１とデジタル信号処理部２とか
ら概略構成され、アナログ信号処理部１内のアナログ端
子には、例えば、ボーカル音、伴奏音等のアナログオー
ディオ信号が供給されるようになっている。このアナロ
グオーディオ信号は、アナログ／デジタル変換回路１Ａ
によってデジタル信号に変換され、詳細に後述するイン
ターフェース回路１００の一方を構成するアナログ側イ
ンタフェース回路１００Ａに供給される。この段階にお
いては、前記の従来例で述べたような原因により波形ひ
ずみ成分やジッタ成分を伴ったデジタル信号となってい
る。
【０００７】そして、このアナログ側インタフェース回
路１００Ａに供給されたデジタル信号は、フォトカプラ
で接続されると共にその他方を構成するデジタル信号処
理部２内のデジタル側インターフェース回路１００Ｂに
供給される。この他方側の回路では、詳細に後述する手
法によりそのデジタル信号の波形ひずみやジッタ成分が
除去された新たなデジタル信号とされ、次段の記録・再
生部２Ａに用意されたＣＤ，ハードディスク等の記録媒
体に周知の構成の記録手段により記録されるようになっ
ている。
【０００８】また、同時に、前記のようにして記録され
たデジタル信号は、記録状態を確認できるようにモニタ
リングされるようになっているために、これまた周知の
構成の再生手段により再生されて、再び前記のデジタル
側インターフェース回路１００Ｂに供給される。この段
階で前記の図５で説明したと同様の原因により再び波形
ひずみやジッタ成分を含むデジタル信号となってしま
う。
【０００９】そして、この波形ひずみやジッタ成分を含
むデジタル信号は、アナログ側インタフェース回路１０
０Ａに供給され、ここで、前記の場合と同様に後述する
手法により波形ひずみややジッタ成分が除去された新た
なデジタル信号として生成され、デジタル／アナログ変
換回路１Ｂにおいてアナログ信号に変換される。
【００１０】最終的に、アナログ出力端子からは、実質
的に記録媒体に記録されていると同様の信号（波形ひず
みやジッタのない信号）として図示しないスピーカ等か
ら確認できるようになっている。
【００１１】次に、図２を用いて前記インターフェース
回路の動作につき説明する。同期基準となる原信号発生
器（水晶）８は、デジタル信号処理部２に配置され、原
信号発生器８とタイミング制御信号発生器９とにより、
本機のすべての同期信号、タイミング制御信号が生成さ
れる。このうちの同期信号はドライバ１０及びフォトカ
プラ１１を通じて、アナログ信号処理部１に伝達され、
同期がかけられる。
【００１２】また、同時にタイミング制御信号発生器９
からの同期信号は、デジタル信号同期制御回路６-1にも
供給されており、モニタリングのために記録・再生部２
Ａから入来する信号は、同様のタイミングで同期がかけ
られるようになっている。入来信号は、これらの同期タ
イミングに従って、デジタル信号同期制御回路６やデジ
タル信号同期制御回路６-1でデジタル信号ａ（双方向と
も実質同一信号として表れるので、説明の便宜上、同一
信号として表現する）となり、ドライバ７，フォトカプ
ラ３、或いは、ドライバ７-1，フォトカプラ３-1を通じ
てデジタル信号処理部２、或いは、アナログ信号処理部
１にそれぞれ伝送される。
【００１３】この段階におけるデジタル信号ａには、図
３（Ａ）に示すように、ジッタ成分や波形ひずみ成分が
重畳されている。ここで、デジタル信号ａの論理符号
「０」のときにフォトカプラ３の発光ダイオード３ａや
フォトカプラ３-1の発光ダイオード３ａ-1に電流が流れ
るものとし、制御用ドライバ（符号検出スイッチ）１２
や制御用ドライバ１２-1には、ドライバ制御信号ｃがロ
ーレベルのときのみオンされるものとする。
【００１４】従って、フォトカプラ３のフォトトランジ
スタ３ｂやフォトカプラ３-1のフォトトランジスタ３ｂ
-1は、デジタル信号ａの論理符号「０」において、制御
用ドライバ１２や制御用ドライバ１２-1がオンされてい
るときのみ電流が流れ、制御用ドライバ１２や制御用ド
ライバ１２-1がオフされているときには、デジタル信号
ａの論理符号に関係なく電流は流れない。
【００１５】デジタル信号ａは、例えばＣＤに記録する
ような信号の場合や、ＣＤに記録された信号を読み出し
た場合、同期信号４４．１ｋＨｚに制御されて伝送され
てくるから、デジタル信号ａの論理符号が、「１」また
は「０」と安定した、ジッタ成分を含まないタイミング
［「０」から「１」，「１」から「０」の変わり目でな
いタイミング、図３（Ａ）参照］のところで、制御用ド
ライバ１２や制御用ドライバ１２-1をドライバ制御信号
ｃ［図３（Ｃ）参照］によってオンさせる。すると、デ
ジタル信号ａに重畳されている音質変化要因であるジッ
タ成分には、全く影響を受けずに、制御用ドライバ１２
や制御用ドライバ１２-1がオンのときのみ、波形ひずみ
成分の影響を受けるだけで、デジタル信号ａ中の符号情
報のみを検出することができる。
【００１６】ここで、これら制御用ドライバ１２や制御
用ドライバ１２-1のオン期間を、可能な限り短く（伝送
デジタル信号ａの１ビットの継続期間よりも極めて短
く）してやれば、デジタル信号ａ中の波形ひずみ成分の
影響をも受けること無しに、フォトトランジスタ３ｂや
フォトトランジスタ３ｂ-1の符号検出ができる。フォト
トランジスタ３ｂやフォトトランジスタ３ｂ-1の出力で
ある符号検出出力ｂを図３（Ｂ）に示す。
【００１７】デジタル側インタフェース回路１００Ｂの
出力端子１４やアナログ側インタフェース回路１００Ａ
の出力端子１４-1から出力されるデジタル信号［図３
（Ｅ）参照］は、Ｄフリップフロップ回路（以下、Ｄフ
リップフロップと記す）１３やＤフリップフロップ１３
-1により、符号検出出力ｂに基づいて元のデジタル信号
波形を再現することによって得ている。このデジタル信
号ｅは、デジタル信号ａから無相関成分が除去された信
号、即ち、波形ひずみやジッタ成分の除去されたアナロ
グ入力端子から入来したボーカル音や、伴奏音に限りな
く近い信号である。
【００１８】Ｄフリップフロップ１３やＤフリップフロ
ップ１３-1には、ドライバ制御信号ｃと読み取りクロッ
クｄとは、原信号発生器８の出力信号から生成されるの
で、ジッタ成分を含まない。図４にデジタル信号と符号
検出の関係を改めて示す。
【００１９】このように、上記したインターフェース回
路は、デジタル信号処理部２やアナログ信号処理部１の
入り口で、デジタル信号ａに重畳されている無相関成分
（ジッタ成分及び波形ひずみ成分）を遮断できる。従っ
て、受信側となる信号処理部が、無相関成分から悪影響
を受けることがなく、しかも、受信側となる信号処理部
には、無相関成分を持たない元の符号情報のみのデジタ
ル信号ｅを生成できる。
【００２０】なお、上記実施例では、同期基準となる原
信号発生器（水晶）８を、デジタル信号処理部２側に配
置するようにしたが、アナログ信号処理部１側に配置す
るようにしても良く、また、装置内に水晶発振器を設け
る構成にしているが、外部同期により周知のＰＬＬ回路
を構成して同期をとるようにしても良い。
【００２１】また、アナログ側インターフェース回路１
００Ａとデジタル側インターフェース回路１００Ｂとを
結合する手段としては、フォトカプラの他、フォトイン
タラプタ、光ファイバ、トランス等を用いても良い。
【００２２】
【発明の効果】本発明のインターフェース回路によれ
ば、双受信方向において、実質同一の波形ひずみやジッ
タ成分のないデジタル信号を伝送でき、例えば、スタジ
オ録音システムに用いる場合には、記録媒体にどのよう
な状態の信号が記録されているるかをモニタリングで
き、極めて好適な回路である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路をレコーディングシステムに用い
た場合の一実施例を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明に係るインターフェース回路の一実施例
を示すブロック図である。
【図３】インターフェース回路の波形図である。
【図４】デジタル信号と符号検出の関係を示した図であ
る。
【図５】従来例を示すブロック図である。
【図６】従来例の各部の波形を示した図である。
【符号の説明】
１ アナログ信号処理部 １Ａ アナログ／デジタル変換回路 １Ｂ デジタル／アナログ変換回路 ２ デジタル信号処理部 ２Ａ 記録・再生部 ３，３-1，１１-1 フォトカプラ ３ａ，３ａ-1 発光ダイオード ３ｂ，３ｂ-1 フォトトランジスタ ６，６-1 デジタル信号同期化制御回路 ７，７-1，１０-1 ドライバ ８ 原信号発生器 ９，９-1 タイミング制御信号発生器 １２，１２-1，１５-1 制御用ドライバ １３，１３-1 Ｄフリップフロップ １４，１４-1 出力端子 １００ インターフェース回路 １００Ａ アナログ側インターフェース回路 １００Ｂ デジタル側インターフェース回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光学的、音波的又は電磁的な結合手段３，
    ３-1によって結合された第１のインターフェース部１０
    ０Ａと第２のインターフェース部１００Ｂとの間を互い
    にデジタル信号送受信可能なように構成したインタフェ
    ース回路であって、 前記デジタル信号を重畳されるジッタ成分及び波形ひず
    み成分を除去するために、前記第１のインターフェース
    部１００Ａと前記第２のインターフェース部１００Ｂと
    に、 ドライバ制御信号が供給され、前記デジタル信号が前記
    ジッタ成分を含まいタイミングで、かつ、前記デジタル
    信号の１ビットの継続時間より極めて短時間のオン及び
    オフのいずれか一方の動作状態となる制御用ドライバ１
    ２，１２-1と、 前記結合手段３，３-1の前記第１及び第２のインターフ
    ェース部１００Ａ，１００Ｂにある伝送部３ａ，３ａ-1
    に電流が流れている期間、前記制御用ドライバ１２，１
    ２-1と同一の動作タイミングで極めて短時間のみ符号検
    出を行う受信部３ｂ，３ｂ-1と、 これら受信部３ｂ，３ｂ-1の出力信号がデータとして供
    給されると共に、前記ドライバ制御信号と同じタイミン
    グの読取りクロックが供給され、受信デジタル信号を出
    力する出力回路１３，１３-1と、 前記第１及び第２のインターフェース部１００Ａ，１０
    ０Ｂの同期基準信号ともなる原信号が供給され、ジッタ
    成分のない前記ドライバ制御信号及び前記読み取りクロ
    ックを生成するタイミング信号発生器９，９-1とをそれ
    ぞれ設けたことを特徴とするインターフェース回路。
JP10269402A 1998-09-24 1998-09-24 インターフェース回路 Pending JP2000101658A (ja)

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