DE2407726C2 - Wireless microphone whose transmission properties can be remotely controlled - Google Patents
Wireless microphone whose transmission properties can be remotely controlledInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/02—Remote control of amplification, tone, or bandwidth
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2420/00—Details of connection covered by H04R, not provided for in its groups
- H04R2420/07—Applications of wireless loudspeakers or wireless microphones
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein drahtlosesThe invention relates to a wireless
is Mikrofon gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Unter drahtlosen Mikrofonen werden hierbei Mikrofone verstanden, deren Niederfrequenz-Ausgangssignale über einen hochfrequenten Träger zu einer Verstärkeranlage oder Regiezencrale übermittelt werden. is microphone according to the preamble of the claim 1. In this context, wireless microphones are understood to be microphones whose low-frequency output signals be transmitted via a high-frequency carrier to an amplifier system or control center.
Die drahtlose Fernsteuerung der Übertragungseigen-The wireless remote control of the transmission's own
. schäften solcher drahtloser Mikrofone ist im wesentlichen aus der DE-OS 20 48 499 bekannt In dieser Schrift wird ein Mikrofon beschrieben, dessen interne Niederfrequenzamplitude durch ein Hochfrequenzsignal ferngesteuert wird.. shafts of such wireless microphones is essentially from DE-OS 20 48 499 known In this document, a microphone is described, the internal low frequency amplitude remotely controlled by a high frequency signal.
Es gibt Anwendungen, wo zahlreiche drahtlose Mikrofone gleichzeitig eingesetzt werden soiäen. Dabei kann es sich um den Einsatz bei Aufnahmen des Fernseh- oder Tonrundfunks oder um Theateraufführungen, insbesondere im Feien handeln. Auch Diskussionsanlagen auf Kongressen oder Konferenzanlagen in größeren Ämtern oder Firmen werden mit drahtlosen Mikrofonen ausgerüstet Übersteigen die einzusetzenden drahtlosen Mikrofone eine gewisse Anzahl, so ist es häufig nicht mehr möglich, jedem Mikrofon eine gesonderte Trägerfrequenz zur übertragung der gewandelten Schallsignale und einen eigenen Empfänger zuzuordnen, da die Zahl der zur Verfugung stehenden Frequenzen begrenzt ist Darüber hinaus können sich die einzelnen Empfänger gegenseitig stören. Das Aufstellen vieler Empfangsantennen ist ebenfalls nachteilig.There are applications where multiple wireless microphones need to be used at the same time. Included it can be used for recordings on television or audio broadcasting or for theater performances, especially act in the field. Also discussion systems at congresses or conference systems in larger offices or companies are equipped with wireless microphones wireless microphones a certain number, so it is often no longer possible to use one for every microphone separate carrier frequency for the transmission of the converted sound signals and its own receiver to be assigned because the number of frequencies available is limited. In addition the individual recipients can interfere with each other. The installation of many receiving antennas is also disadvantageous.
Zweckmäßig kann es daher sein, durch eine Fernsteuerung nur die Mikrofone einzuschalten, die gerade benötigt werden. Es ist dann möglich, für eine Vielzahl drahtloser Mikrofone mit einer kleinen Anzahl von Trägerfrequenzen und einer entsprechend niedrigen Anzahl von Empfängern beziehungsweise Empfangskanälen auszukommen.It can therefore be useful to use a remote control to switch on only those microphones that are just needed. It is then possible for a multitude of wireless microphones with a small number of carrier frequencies and a correspondingly low number of receivers or receiving channels get along.
Die bekannte hochfrequente Übertragung von Steuersignalen hat den Nachteil, daß hierzu weitere Trägerfrequenzen benötigt werden und das eine entsprechende Lizenzierung der Steuersender erfolgen muß. Weiterhin müssen in den Mikrofonen zusätzliche HF-Empfänger angeordnet sein. Zusätzlich sind die drahtlosen Mikrofone noch mit einer Empfangsamenne für die Steuersignale oder einer Frequenzweiche auszurüsten. Schließlich entstehen dadurch Schwierigkeiten, daß die hochfrequente Strahlung nicht auf den •Raum begrenzt ist, in dem die drahtlosen Mikrofone eingesetzt werden. Somit können über relativ große Entfernungen' weitere drahtlose Mikrofone, die zuThe known high-frequency transmission of control signals has the disadvantage that this requires more Carrier frequencies are required and that the tax transmitters are licensed accordingly got to. Furthermore, additional RF receivers must be arranged in the microphones. In addition, they are wireless microphones still have a receiving antenna for the control signals or a crossover. Ultimately, this creates difficulties that the high frequency radiation is not limited to the • room in which the wireless microphones can be used. This means that additional wireless microphones can be used over relatively large distances
einem anderen Übertragungsbezirk gehören, fehigesteuert werden.belong to another transmission district, cannot be controlled.
Es liegt nahe, durch Anordnung von Induktionsschleifen die Übertragungseigenschaften drahtloser Mikrofone induktiv zu steuern. Auch ist die Steuerung überIt is obvious by arranging induction loops inductively control the transmission properties of wireless microphones. Control is also over
infrarote Strahlung denkbar. Beiden Verfahren ist jedoch ebenfalls der Nachteil gemeinsam, der darin besteht, daß zusätzliche Detektoren in dem Mikrofon vorgesehen werden müssen. Bei der induktiven Steuerung sind ferner aufwendige Installationen notwendig, während die Infrarotsteuerung versagt, wenn das Mikrofon beispielsweise verdeckt getragen wird.infrared radiation conceivable. Both methods, however, also have the disadvantage in common is that additional detectors must be provided in the microphone. With the inductive Control complex installations are also necessary, while the infrared control fails if the microphone is worn concealed, for example.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein drahtloses Mikrofon der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß jegliche Lizenzierung der Steuerein-10 richtung entfällt und daß bei einfachem Aufbau eine große Anzahl von Fernwirkkanälen zur Verfügung steht, wobei die Reichweite der Steuersignale begrenzt sein soll.To improve the invention Where an object to provide a wireless microphone of the type mentioned in such a way that any licensing of the control inputs deleted 10 direction and that with a simple structure, a large number is of the telecontrol channels available, the range of the control signals is to be limited.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dt—ch die im '5 kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs -.!gegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.According to the invention, this object is achieved in the '5 characterizing part of the main claim -.! given Features solved. Further advantageous refinements of the invention are attached to the subclaims remove.
Im foigtnden wird anh?nd ^e: Zeichnung das drahtlose Mikrofon nach de/ Erfindung beispielsweise erläutert In der Figur ist ein Bedienungspult 1 gezeigt, das die elektrischen Einrichtungen enthält, die nötig sind um über die Ultraschallstrahler 2 Steuersignale auszusenden. Durch eine Reihe von Taster» sind die ^ Steuersignale so codiert, daß jeweils nur ein drahtloses Mikrofon oder eine bestimmte Gruppe selektiv anspricht Auf Einzelheiten der Codierung wird unten noch mehr eingegangen werden, jedoch sind die an sich bekannten Ultraschall-Steuerverfahren, die zum Beispiel zur Fernsteuerung von Fernsehgeräten verwendet werden, einsetzbar. Die Ultraschallwandler arbeiten vorwiegend nach dem kapazitiven Prinzip, wobei sich ein relativ guter Wirkungsgrad ergibt Die benötigten Spannungen betragen zwar im allgemeinen einige "' Hundert Volt, die Leistung ist aber wegen der kleinen Kapazitäten recht klein. Im allgemeinen genügt es einen einzigen Ultraschallstrahler vorzusehen, um einen bestimmten Raum hinreichend mit Ultraschallwellen zu füllen. Verwendet werden vorzugsweise Frequenzen zwischen 20 u. 10OkHz. Ultraschallwellen in diesem Frequenzbereich werden von den Raumwänden so gut reflektiert, daß in dem jeweiligen Raum ein diffuses und verhältnismäßig gleichmäßiges Schallfeld entstehtIn the following, the wireless microphone according to the invention is explained, for example, in the figure. Through a series of switches »the ^ control signals are coded so that only one wireless microphone or a specific group selectively responds to details of the coding will be more discussed below, however, the ultrasonic control method known per se, for example, to Remote control of televisions can be used. The ultrasonic transducers work primarily on the capacitive principle, which results in a relatively high efficiency, the voltages required amount though generally some '' hundred volts, the performance is but because of the small capacity quite small. It is generally sufficient to provide a single ultrasound transmitter to To fill a certain room sufficiently with ultrasonic waves, preferably frequencies between 20 and 100 kHz.Ultrasonic waves in this frequency range are reflected so well by the walls of the room that a diffuse and relatively uniform sound field is created in the respective room
Bei größeren Räumen ist es zweckmäßig, mehrere Uitraschal'strahler 2 ar zubringen, die einfach parallel geschaltet werden Können. Da die Ströme sehr klein sind, genüger Laitungen geringen Querschnitts, die bei improvisierten Anlagen praktisch unsichtbar durch den Raum gezogen werden können. '"In the case of larger rooms, it is advisable to bring several Uitraschal'strahler 2 ar, which are simply parallel can be switched. Since the currents are very small, there are enough lines with a small cross-section, which at improvised systems can be dragged practically invisibly through the room. '"
Das besondere in den drahtlosen Mikrofonen besteht darin, daß für die Aufnahme des Hörschalls und des Ultraschalls für die Steuerung der Mikrofone ein gemeinsamer elektroakustischer Empfangswandier 3 vorgesehen ist. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung des drahtlosen Mikrofons. Die gemeinlamp Aiifnahrr? übe: ein Wandlersystem hat besondere Bedeutung für sehr kleine Mikrofonsysteme, die zum Beispiel als Ansteckmikrofone getragen werden. Der eigentliche Mikrofonsender, der auch die Steuerelektronik enthält, kann dann in der Tasche getragen werden, während über das kleine Ansteckmikrofonsystem sowohl der Hörschall als auch die Ultraschallsignale aufgenommen werden.The special thing about the wireless microphones is that they are used to record the audible sound and the Ultrasound for the control of the microphones a common electroacoustic receiving transducer 3 is provided. This results in a significant simplification of the wireless microphone. The common lamp Aiifnahrr? practice: a converter system has special features Significance for very small microphone systems that are worn, for example, as clip-on microphones. Of the actual microphone transmitter, which is also the control electronics can then be carried in your pocket while using the small clip-on microphone system both the audible sound and the ultrasonic signals be included.
Die von den drahtlosen Mikrofonen ausgesendeten elektromagnetischen Wellen werden durch die Antenne 4 empfangen und durch den Empfänger 5 verstärkt und demoduliert. Der Niederfrequenzverstärker 6 speistThe electromagnetic waves emitted by the wireless microphones are transmitted through the antenna 4 received and amplified and demodulated by the receiver 5. The low frequency amplifier 6 feeds
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dann beispielsweise den Lautsprecher 7 zur Abstrahlung des Hörschalls.then, for example, the loudspeaker 7 for emitting the audible sound.
Von besonderer Bedeutung ist die Ferneinschaltung drahtloser Mikrofone. Dabei strahlen der betreffende Sender eines drahtlosen Mikrofones oder die Sender einer Gruppe von drahtlosen Mikrofonen im einfachsten Falle so lange, wie das entsprechende Ultraschallsignal abgegeben wird.Remote activation of wireless microphones is of particular importance. The person in question shines Wireless microphone transmitters, or the transmitters of a group of wireless microphones in the simplest of terms Trap as long as the corresponding ultrasonic signal is emitted.
Man kann aber auch zwei verschiedene Signale zur Einschaltung und zur Ausschaltung des oder der Mikrofonsender vorsehen und kann dann in der Zwischenzeit andere Steuerungen bewirken.But you can also use two different signals for switching on and off the or the Provide microphone transmitter and can then effect other controls in the meantime.
Das Ein- und Ausschalten der drahtlosen Mikrofone kann dadurch erfolgen, daß man lediglich die Endstufe der Mikrofonsender sperrt. Besser ist es allerdings, auch den Steuersender zu sperren, um sicher zu sein, daß im ausgeschalteten Zustand keinerlei Hochfrequenz erzeugt wird, die die übrigen Sender stören könnte. Aucb der Niederfrequenzverstärker kann natürlich zur Strumeinsparung mti gesperrt werdea, lediglich die Elektronik, die mit dem Empfangswandler 3 in Verbindung steht muß empfangsbereit sein.Switching the wireless microphones on and off can be done by simply using the power amplifier the microphone transmitter locks. It is better, however, to also lock the tax transmitter to be sure that the When switched off, no high frequency is generated that could interfere with the other transmitters. Aucb The low-frequency amplifier can of course be blocked to save power, only the Electronics that are connected to the receiving transducer 3 must be ready to receive.
Der Schaltzustand der einzelnen dra' losen Mikrofons kann durch Leuchtdioden angezeigt we 'den, so daß jeder Sprecher erkennen kann, ob sein Mikrofon eingeschaltet ist oder nichtThe switching status of the individual wireless microphones can be indicated by light-emitting diodes, so that each speaker can see whether his microphone is is on or not
Außer der Ein-Aus-Steuerung der drahtlosen Mikrofone ist & ich eine Fernsteuerung des Frequenzhubes sehr zweckmäßig. Erfahrungsgemäß ist die Sprechoder Gesangslautstärke der Künstler von der Regie aus nicht immer vorherzusehen, so daß die Sender dann entweder mit einem zu kleinen Frequenzhub arbeiten, wobei ein ungünstiger Störabstand entsteht oder bei zu großem Frequenzhub eine Obersteuerung erfolgt. Es ist also sehr vorteilhaft wenn von einer zentralen Stelle aus die Modulation des jeweiligen Senders beeinflußt werden kann.In addition to the on-off control of the wireless microphones, & ich is a remote control of the frequency deviation very functional. Experience has shown that the speaking or singing volume of the artist is from the direction of the director cannot always be foreseen, so that the transmitters either work with a frequency deviation that is too small, with an unfavorable signal-to-noise ratio or oversteering occurs if the frequency deviation is too large. It is so very advantageous if from a central point the modulation of the respective transmitter can be influenced.
Man kann gemäß einet weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens über die Ultraschallfernsteuerung auch die Sendeleistung stetig regeln. Dieses Verfahren bietet drahtlosen Mikrofonen einen weiteren gro3en Vorteil:According to a further development of the inventive concept, one can use the ultrasonic remote control also regulate the transmission power continuously. This method gives wireless microphones another great one Advantage:
Oie Leistung eines drahtlosen Mikrofons ist durch das Batterievolumen begrenzt. Man kann normalerweise die Leistung nur deswegen nicht heraufsetzen, weil dann die Betriebszeit zu kurz würde. Andererseits wird die volle Senderleistung sehr selten wirklich benötigt, nämlich nur dann, wenn am Empfänger durch Interferenz Feldstärkeminima auftreten. Eine Verringerung der Sendeleistung um einen Faktor 10 im Norrnalbetrieb bedeutet eine zehnfache Betriebszeit und eine Verringerung der Empfangsfeidstärke um nur 1OdB. Man kann al'o bei einer Fernsteuerung der Sendeleistung eines drahtlosen Mikrofons entweder die Petriibszeit erheblich heraufsetzen oder die Spitzenlei stung des lenders entsprechend erhöhen. The performance of a wireless microphone is limited by the size of the battery. Normally the only reason you cannot increase the output is because the operating time would then be too short. On the other hand, the full transmitter power is very rarely really needed, namely only when field strength minima occur at the receiver due to interference. A reduction in the transmission power by a factor of 10 in normal operation means ten times the operating time and a reduction in the reception field strength by only 1OdB. Al'o with remote control of the transmission power of a wireless microphone, one can either increase the petriib time considerably or increase the peak performance of the lender accordingly.
Die Fernsteuerung der Mikrofonsenderleistung kann grundsätzlich von Hand erfolgen; wesentlich virkungsvolier ist es jedoch, wenn entsprechend einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Steuerung der MiKrofonsenderieistung in Abhängigkeit von der EmpfangsfeJdstärke automatisch erfo/gi. Der zur Regelung erforderliche Wirkungskreis wird durch eine Rückführung 8 zwischen Empfänger und Steuergerät geschlossen. Es stellt sieht dann immer automatisch die Sendeleistung ein, die zu einer einwandfreien Übertragung der Informationen von den Mikrofonen zu dem Empfängers benötigt wird.The remote control of the microphone transmitter power can basically be done by hand; It is, however, significantly affected if, in accordance with a further embodiment of the method according to the invention, the control of the microphone transmission output as a function of the reception field strength takes place automatically. The operating cycle required for regulation is closed by a feedback 8 between the receiver and the control unit. It then always automatically sets the transmission power that is required for the correct transmission of the information from the microphones to the receiver.
Die Regelung der Sendeleistung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es ist dazu nicht notwendig, ein Ultraschall-Steuersignal ständig abzustrahlen und beispielsweise dessen Frequenz zu verändern, sondern es genügen z. B. auch kurze Impulse in unterschiedlichen Zeitabständen, um über eine entsprechende Zeitkonstante im Sender eine mehr oder weniger stetige Regelung der Leistung vorzunehmen. Zweckmäßigerweise nimmt man die Regelung so vor, daß bei Ausfall des Fernsteuersignals, was ja immerhin gelegentlich vorkommen kann, der Sender die maximale Leistung abstrahlt, um so die Übertragung des Hörschalles niemals zu gefährden.The transmission power can be regulated in various ways. It is not necessary to have a To constantly emit ultrasonic control signal and, for example, to change its frequency, but it suffice z. B. also short pulses at different time intervals in order to use a corresponding time constant to carry out a more or less constant regulation of the power in the transmitter. Appropriately if the regulation is done in such a way that if the remote control signal fails, which at least occasionally It can happen that the transmitter emits the maximum power, so as to reduce the transmission of the audible sound never endangered.
Über die Technik der vorgeschlagenen Fernsteuerungen braucht hier nichts ausgeführt zu werden, da sie an sich bekannt isL Es können grundsätzlich alle Verfahren zur Anwendung kommen, die heute für die Fernsteuerung von Fernsehempfängern verwendet werden.Nothing needs to be explained here about the technology of the proposed remote controls, as they are an known isL Basically all methods that are used today for remote control can be used used by television receivers.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß man die beste Übertragungssicherheit mit einem Mehrfrequenzencode erreicht, wobei die Frequenzen aus Leistungsgründen nacheinander gesendet werden. Es kann ein freilaufender Oszillator verwendet werden, dessen Frequenz entsprechend dem jeweiligen Code getastet wird oder es kann ein frequenzstabiler Oszillator verwendet werden mit einem umtastbaren Frequenzteiler. Experience has shown that the best transmission security is achieved with a multifrequency code achieved, whereby the frequencies are sent one after the other for reasons of performance. It can be a free-running oscillator can be used, the frequency of which is keyed according to the respective code or a frequency-stable oscillator with a keyable frequency divider can be used.
Auf der Empfangsseite kann die Frequenzselektion durch LC-Kreise, durch ÄC-Filter oder durch Frequenzzählung erfolgen. Für viele dieser Techniken gibt es bereits integrierte Schaltungen, so daß auch kompliziertere Fernsteuerungen wenig Einbauraum erfordern und preiswert hergestellt werden können.On the receiving side, the frequency selection can be made by LC circuits, by ÄC filters or by frequency counting take place. Integrated circuits already exist for many of these techniques, so that more complex ones are also available Remote controls require little installation space and can be manufactured inexpensively.
In der Figur ist als Fernsteuersender ein Bedienungspult 1 dargestellt. An dessen Stelle kann auch ein Fernsteuergerät verwendet werden, das man, wie bei der Fernsteuerung für Fernsehempfänger, in der Hand hält und in das unmittelbar ein Ultraschallstrahler 2 eingebaut ist.In the figure, a control panel 1 is shown as a remote control transmitter. A Remote control device can be used, which, like remote control for television receivers, is in the hand holds and in which an ultrasonic emitter 2 is built in.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (15)
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1974
- 1974-02-18 DE DE19742407726 patent/DE2407726C2/en not_active Expired
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