CN1645761A - 带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置 - Google Patents

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Abstract

一带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置(1)，它包括射频发送器(2)和射频接收器(3)，它们分别地装备有由音频信号检测器(2a)驱动的包括模拟/数字信号转换器(7)的编码单元，以及驱动声音扩散元件(4)的信号解码单元(14)；所述发送器(2)具有第一线路和第二线路，它们引导到对于数字信号(9a)和模拟信号(11a)的不同频率的对应的发送部件上；接收器(3)具有对应的线路，它们起源于带有不正确信号检测装置(19)的数字信号和模拟信号接收部件，数字/模拟信号转换器(15)，以及开关(20)，该开关适合于将从转换器(15)到来的信号送到元件(4)，用模拟信号(18a)替换不正确的信号(16a)。

Description

带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置
技术领域
本发明涉及一带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置。
背景技术
一无线电麦克风装置是RF(射频)电子学和音频的高度专业化的结合，设计该装置是为了替代通常用来连接麦克风或一乐器至声音扩散和放大系统的电缆。无线电麦克风装置基本上由两个组件组成：RF发送器和RF接收器。声源可由一麦克风或由一合适的乐器(例如，电吉他)组成。
目前，几乎所有的现有的麦克风装置使用基本上为模拟型电子部件，该电子部件既用于调节弱音频信号又用于通过射频发送和接收信号。为了改进性能和近似于有线麦克风的操作，模拟无线电麦克风装置采用滤波、压缩/扩展，以及预加重和去加重技术。这些技术是旨在将由无线电信道因背景噪声以及干扰而引入的噪音成为最小的改进措施。然而，某些提及的技术，诸如，压缩/扩展技术(称之为“压缩扩展”)，在音频链内引入非线性的元件，引起原始信号的改变和失真。例如，在音乐节拍起音期间会发生的脉冲信号出现时，电路的介入时间及其限定的瞬时动态范围无疑地改变声音的特征。
通过无线电实时地传输数字化的声音的专业化的装置还不是十分广泛，主要的原因在于，不可避免地在数据发送/接收中存在差错。此外，对此问题的矫正还不特别有效。
在数字化的音频信号中，事实上致使序列中的某些比特恶化的短暂的干扰事实上不一定伴有如发生在模拟传输中那样的简单的信噪比的下降，但在从数字转化到模拟的过程中，在声音再现中产生一真正的不连续。为了缓和这个问题，已有插入技术和特别研究的算法，但它们大大地受到变坏的比特数的限制，以致其可能再现，而不能产生原始声音可检测的变化。
实时操作的要求对于使用有效的差错纠正算法和/或协议的可能性设定了严格限制。在一现场实况演出过程中，声音发送的瞬间和所述声音到达音乐人耳朵的瞬间之间的最大允许延迟，事实上只在几毫秒的量级上。通常用于现代数字传输的某些技术，将信息流分成若干个信息包，并添加上控制信息，以便于检测差错和在一定的限度内进行纠正。在不可修补的差错中，强制再次发送变坏的信息包。由于这些技术增加系统的总体复杂程度，强制较高的发送率，且绝大部分不能确保信息包在保证的时间内正确地到达，所以，这些技术具有诸多缺点。
如果在信息传输中采纳冗余技术，例如，采用多个信息包和添加控制特征的技术，则备份的带宽不成比例地增加。射频发送必须保持小的带宽占据，这既是因为法定的要求，也是为了避免阻碍在相邻无线电信道上操作的多个系统的同时使用。存在有数字信号压缩算法(例如，M-PEG标准)，通过减小待发送信息的密度，算法保持限定的带宽占据；然而，它们产生不能接受的延迟和失真，还增加系统的复杂性和成本。
称之为“参差”的技术，它们通常用来减小由多路径之间的破坏性的干扰造成的突然没有无线电信号的效应，这种技术对装置的专业应用的可靠性不提供足够的保证。参差技术的原理是同时使用两个接收器，在接收器的每个瞬间选择最佳的信噪比。然而，业已证明，在数字传输中，在非常高的频率下，尤其当发送器快速移动时，业已证明，接收天线如此迅速地通过无信号的场所，以致其变得不可能执行完善的再现，故听不到不悦耳的瞬时切换噪声的。
发明内容
本发明的目标是避免上述的缺点，并满足以上提及的诸要求，通过提供一带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置，其中，利用模拟支持信号通过纠正对数字信号的干扰进行补偿，以此来达到上述的目标。
在此目标内，本发明的一个目的是提供一种结构，其简单，在实践中相对容易提供，使用中安全，操作有效，并具有相当低的成本。
该目标和将在下文中变得更加明白的上述的和其它的诸目的，通过带有数字传输和模拟信号纠正功能的本无线电麦克风装置而得以实现，本装置包括一射频发送器和射频接收器，它们分别地装备有一由音频信号检测器驱动的编码单元，以及一驱动声音扩散元件的信号解码单元，其特征在于，所述编码单元包括一模拟/数字信号转换器；所述发送器具有一第一线路和一第二线路，它们引导到数字信号和模拟信号的不同频率的对应的发送部件上；接收器具有对应的线路，它们起源于用于接收数字信号和模拟信号的诸部件；在数字信号线中，设置一用来检测不正确信号的装置和一数字/模拟信号转换器；所述诸线路引导到一开关，该开关由所述检测装置驱动并适合于将从转换器到来的信号送到所述声音扩散元件，用模拟信号替换不正确的信号。
附图的简要说明
从以下对带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一优选的但不排外的实施例的详细的描述，借助于附图中的非限制性实例的图示，本发明的其它的特征和优点将会变得更加明白。在诸附图中：
图1是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一可能结构的立体图；
图2是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一发送器的功能框图；
图3是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一接收器的功能框图；
图4是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一发送器的可能的电路实施例之一的电路图；
图5是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一2.4GHz调谐器的可能的电路实施例之一的电路图；
图6是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一数据成形系统的可能的电路实施例之一的电路图；
图7是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一数据接收器和解码器的可能的电路实施例之一的电路图；
图8是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一数字/模拟信号转换器的可能的电路实施例之一的电路图；
图9是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一音频再定相单元的可能的电路实施例之一的电路图；
图10是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一900-MHz调谐器的可能的电路实施例之一的电路图；
图11是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一音频再定相单元的可能的电路实施例之一的电路图；
图12是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一差错控制元件的可能的电路实施例之一的电路图；
图13是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一开关元件的可能的电路实施例之一的电路图；
图14是带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置的一去加重单元的可能的电路实施例之一的电路图。
具体实施方式
参照诸附图，标号1一般地表示一带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置。一无线电麦克风由一发送器2构成，发送器由一音频信号捕获单元2a驱动。发送的信号到达接收器3，经处理之后将信号送到声音扩散单元4。
各发送器2包括两条线路，它们具有公共的由一输入预放大器5构成的第一级，输入预放大器接收从音频信号捕获单元2a到达的信号；该元件设计为适应于发送器的低频级，其针对诸如麦克风和/或乐器之类的各种类型的音频信号源。预放大器5沿着构成该预放大器的第一线路，输送到一放大高音频的预加重单元6(以这样的方式，在以相同的梯度接收的过程中，在衰减所述高频后，它可相当地提高信噪比)。
从单元6输出的信号进入到一模拟/数字信号转换器7，然后，到达所谓的数据编码器8。从编码器8输出的信号进入发送部件9，借助于该部件信号以2.4GHz频率呈数字无线电信号9a的形式发送。
预放大器5沿着第二线路，也输送到一延迟单元10，借助于该单元模拟的音频经受一时间的延迟，以使其具有与数字信号相同的相位，然后，引导入一发送部件11，以900MHz频率呈模拟无线电信号11a的形式发送。
接收器3包括两条线路：第一线路作为其初始级具有一2.4GHz的调谐器12，它接收数字无线电信号9a，并将其转换为电信号12a，电信号进入到由一高斯过滤器构成的数据成形单元13；这样的成形单元13设计成过滤从调谐器12到达的信号，并将信号的幅值达到能由下列装置进行处理的数值。
一输出信号13a到达数据接收器和解码器14，其接收基带中的信号，对其解码并使其适应于下一功能块要求的格式，还解释接收到信号的品质，当其品质跌到一定电平以下时产生一脉冲。数据解码器和接收器14具有两个输出：第一输出14a输送到一数字/模拟信号转换器15，转换器的输出15a又输送到一音频再定相单元16，其设计成确保到达其后的逻辑元件并适应执行开关操作的两个信号彼此完全同相：它可由借助于在全通结构中运行的放大器提供的一系列有源过滤器构成。
接收器3的作为初始级的第二线路具有一900-MHz的调谐器17，它接收模拟无线电信号11a，并将其转换为电信号17a，所述电信号进入到一第二音频再定相单元18，其类似于音频再定相单元16设计成确保两个信号彼此完全同相，并由借助于在全通结构中运行放大器提供的一系列有源过滤器构成。
从数据解码器和接收器14的第二输出到达的信号14b，受到差错控制单元或检测装置19的控制，在差错的情形中，装置19设计成产生用于开关20的控制信号，开关20接收从两条线路到达的两个信号，即，数字信号16a和模拟信号18a。从开关20输出的合成信号20a由去加重单元21进行处理，其重新建立音频信号初始所具有的平衡(即，在发送器2中的预加重单元6之前)。
本发明的操作如下：当一声音被音频信号捕获单元2a检测到时，它转换成一电信号，并借助于预放大器5进行适当地放大。在第一线路中，信号通过预加重单元6，转换器7和数据编码器8，并由发送部件信号9以2.4GHz频率呈数字无线电信号9a的形式发送。在第二线路中，借助于延迟单元10信号进行相位调整，并借助于发送部件11以900MHz频率呈模拟无线电信号11a的形式发送。
借助于2.4-GHz调谐器12，接收器3的第一线路拾取信号9a，然后，由成形单元13过滤，并进行解码和通过数据接收器和解码器14使其适应于下一个功能块要求的格式，它还解释接收到信号的品质，当其品质跌到一定电平以下时产生一脉冲。从输出14a到达的数字信号通过转换器15转换成模拟形式，并通过再定相单元16进行再定相。
借助于2.4-GHz调谐器17，通过接收器3的第二线路拾取信号11a，然后，由再定相单元18进行再定相。
指示出数字信号的品质为低的脉冲14b通过差错控制元件或检测装置19，装置19驱动开关20，此开关接收信号16a和18a的输入，除了在低品质间隔内之外，保持输出20a唯独地依赖于信号16a，在低品质的间隔中，它由信号18a取代。正确的信号20a通过去加重单元21，然后，直接地或中间插以平衡和放大系统输送到声音扩散单元4。
由此表明，本发明达到期望的目标和诸目的。
如此设计的本发明易于作出多种改型和变体，所有改型和变体均在附后的权利要求书的范围内。
例如，部件的电路特征只是一种表示，基本上可借助于不同的结构和不同的构成元件来提供任何的部件。
所有的细节还可用其它技术上的等效物代替。
在以上所述的实施例中，与具体实例相关而给出的个别的特征，实际上可用存在于其它实施例中的其它不同的特征来互换。
由此，它固有地否认在提交本发明的日期之时已经知晓的本主题的内容。
实际上，这里所使用的材料，以及形状和尺寸，根据要求可以任意选定，由此，并不放弃附后的权利要求书的保护范围。

Claims (16)

1.一带有数字传输和模拟信号纠正功能的无线电麦克风装置，本装置包括一射频发送器(2)和射频接收器(3)，它们分别地装备有一由音频信号检测器(2a)驱动的编码单元(8)，以及一驱动声音扩散元件(4)的信号解码单元(14)，其特征在于，所述编码单元包括一模拟/数字信号转换器(7)；所述发送器(2)具有一第一线路和一第二线路，它们引导到数字信号(9a)和模拟信号(11a)的不同频率的对应的发送部件上；接收器(3)具有对应的线路，它们起源于用于接收数字信号(9a)和模拟信号(11a)的诸部件；在数字信号线中，设置一用来检测不正确信号(14b)的装置(19)和一数字/模拟信号转换器(15)；所述诸线路引导到一开关(20)，该开关由所述检测装置(19)驱动并适合于将从转换器(15)到来的信号送到所述声音扩散元件(4)，用模拟信号(18a)替换不正确的信号(16a)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发送器(2)具有输入的第一预放大级(5)。
3.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，发送器(2)的所述第一线路包括一预加重单元(6)。
4.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，发送器(2)的所述第一线路包括一模拟/数字转换器(7)。
5.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，发送器(2)的所述第一线路包括一数据编码器(8)。
6.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，发送器的所述第一线路包括一用来以2.4GHz频率发送的部件(9)。
7.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，发送器(2)的所述第二线路包括一延迟单元(10)，它的输出驱动一用来以900MHz频率发送的部件(11)。
8.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，接收器(3)的所述数字信号线包括一2.4GHz的调谐器(12)。
9.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，接收器(3)的所述数字信号线包括一数据成形单元(13)。
10.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，接收器(3)的所述数字信号线包括一在信号(13a)的品质跌到某一预设电平之下时产生一脉冲的数据接收器和解码器(14)。
11.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，接收器(3)的所述数字信号线包括一数字/模拟转换器(15)。
12.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，接收器(3)的所述数字信号线包括一音频再定相单元(16)。
13.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，接收器(3)的所述模拟信号线包括一900-MHz的调谐器(17)。
14.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，接收器(3)的所述模拟信号线包括一音频再定相单元(18)。
15.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，所述接收器(3)包括一带有两个信号输入和一个控制输入的开关(20)，数字信号线的音频再定相单元(16)和模拟信号线的音频再定相单元(18)的输出连接到所述两个信号输入，不正确信号检测装置(19)的输出连接到所述控制输入。
16.如上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，所述接收器(3)包括一由一去加重单元(21)构成的单一终端级。
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