DE10105738A1 - System and method for the transmission of digital audio signals - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft System und Verfahren für die Übertragung von digitalen Audiosignalen.The present invention relates to systems and methods for transmission of digital audio signals.
Es sind Verfahren und Systeme für die Übertragung von Audiosignalen bekannt, bei denen Audiosignale wiedergegeben werden, die mittels einer drahtlosen Verbindung, z. B. mittels elektromagnetischer Wellen, von einer Zentraleinheit zu externen Einheiten übertragen werden. Dazu sind an der Zentraleinheit beliebige Audiosignalquellen, z. B. CD-Spieler, Rundfunkempfänger usw., angeschlossen, deren Audiosignale von der Zentraleinheit an die externen Einheiten übertragen werden, welche die übertragenen Audiosignale empfangen und für die Wiedergabe beispielsweise mittels Lautsprechern aufbereiten.They are methods and systems for the transmission of audio signals known in which audio signals are reproduced by means of a wireless connection, e.g. B. by means of electromagnetic waves from one Central unit can be transferred to external units. These are at the Central unit any audio signal sources, e.g. B. CD player, Broadcast receivers, etc., whose audio signals from the Central unit are transferred to the external units, which the received audio signals received and for playback, for example prepare using loudspeakers.
Die Übertragung der Audiosignale erfolgt dabei häufig in analoger Form, d. h. das analoge Audiosignal wird in der Zentraleinheit mittels eines Modulators einer Trägerfrequenz aufmoduliert und mittels einer Antenne der Zentraleinheit gesendet. Die externen Einheiten verfügen ebenfalls über Antennen, mit denen sie das von der Zentraleinheit gesendete Signal empfangen. In den externen Einheiten ist darüber hinaus ein Demodulator enthalten, mit dem das Audiosignal aus dem Sendesignal zurückgewonnen wird. Das zurückgewonnene Audiosignal wird anschließend mittels eines Leistungsverstärkers verstärkt, um z. B. mittels elektroakustischer Wandler wiedergegeben zu werden. The audio signals are often transmitted in analog form, i. H. the analog audio signal is in the central unit by means of a modulator modulated a carrier frequency and by means of an antenna of the central unit Posted. The external units also have antennas with which they receive the signal sent by the central unit. In the external A demodulator is also included with the units Audio signal is recovered from the broadcast signal. The recovered audio signal is then by means of a Power amplifier amplified to e.g. B. by means of electroacoustic transducers to be reproduced.
Die bekannten analogen Übertragungsverfahren weisen jedoch zum einen den Nachteil auf, daß sie für eine qualitativ hochwertige Übertragung, z. B. in HiFi- Qualität, aufwendig sind. Zum anderen weisen diese Übertragungsverfahren den Nachteil auf, daß die Audiosignale der Signalquellen, die häufig in digitaler Form vorliegen, für die Übertragung in analoge Signale umgewandelt werden müssen und in analoger Form übertragen werden. Dies ist aber in der Regel immer mit Einbusen bei der Signalqualität verbunden.However, the known analog transmission methods on the one hand have the Disadvantage that they for a high quality transmission, for. B. in HiFi Quality that is expensive. On the other hand, these transmission methods the disadvantage that the audio signals of the signal sources, often in digital Form are available for transmission to be converted into analog signals must be transferred in analog form. But this is usually the case always associated with a drop in signal quality.
Aus diesem Grund wurden digitale Systeme und Verfahren für die Übertragung von Audiosignale vorgeschlagen. Beispielsweise ist aus der WO 97/29550 A1 ein digitales, drahtloses Lautsprechersystem bekannt. Bei dem bekannten Lautsprechersystem ist es vorgesehen, daß mehrere Audiosignalquellen an eine Zentraleinheit angeschlossen werden können, wobei das Audiosignal einer der Audiosignalquellen ausgewählt werden kann. Das ausgewählte Audiosignal wird in einen digitale Datenstrom verwandelt und mit einem Fehlerkorrektursignal versehen. Der so erzeugte digitale Datenstrom wird einem Modulator zugeführt, der den digitalen Datenstrom einem Trägersignal aufmoduliert. Mittels einer Antenne wird das vom Modulator erzeugte Sendesignal gesendet. Die zugehörige externe Einheit empfängt das Sendesignal der Zentraleinheit mittels einer Antenne und demoduliert es. Somit steht das digitale Audiosignal in der externen Einheit zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung.Because of this, digital systems and methods have been used for transmission proposed by audio signals. For example, WO 97/29550 A1 a digital, wireless speaker system known. With the well-known Speaker system is provided that several audio signal sources a central unit can be connected, the audio signal one of the audio signal sources can be selected. The selected one Audio signal is converted into a digital data stream and with a Error correction signal provided. The digital data stream generated in this way is fed to a modulator, the digital data stream a carrier signal modulated. The one generated by the modulator is generated by an antenna Broadcast signal sent. The associated external unit receives this Transmission signal of the central unit by means of an antenna and demodulates it. Consequently the digital audio signal is available in the external unit for further processing to disposal.
Das bekannte digitale, drahtlose Lautsprechersystem weist aber zum einen den Nachteil auf, daß die digitalen Audiosignale der Signalquellen in ein einheitliches Format gewandelt werden müssen, damit sie für die drahtlose Übertragung verarbeitet werden können. Dazu ist es beispielsweise nötig, daß alle digitalen Audiosignale so umgewandelt werden, daß sie eine einheitliche Datenrate sowie eine einheitliche Codierung aufweisen. Anderenfalls können sie weder in der Zentraleinheit noch in der oder den externen Einheiten verarbeitet werden. The well-known digital, wireless speaker system, however, on the one hand Disadvantage that the digital audio signals of the signal sources in one uniform format must be converted so that it can be used for wireless Transfer can be processed. For this it is necessary, for example, that all digital audio signals are converted so that they are uniform Data rate and have a uniform coding. Otherwise you can neither in the central unit nor in the external unit or units are processed.
Zum andren tritt der Nachteil auf, daß die für die Übertragung von Audiosignalen üblicherweise zur Verfügung stehenden Frequenzbereiche, z. B. im Bereich um 2 GHz, gerade im häuslichen Bereich stark belegt sind, weshalb es bei der Übertragung der digitalen Audiosignale häufig zu Störungen kommen kann, die bei der Übertragung von Audiosignalen besonders störend wirken, da diese deutlich zu hören sind. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß die Audiosignale fehlerfrei in Echtzeit übertragen werden müssen, um hörbare Störeffekte zu vermeiden.On the other hand, there is the disadvantage that those for the transmission of Audio signals usually available frequency ranges, for. B. in the area around 2 GHz, especially in the domestic area, which is why the Transmission of digital audio signals can often lead to interference have a particularly disruptive effect on the transmission of audio signals, since these can be heard clearly. The reason for this is that the Audio signals must be transmitted correctly in real time to be audible To avoid interference.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme und Verfahren für die Übertragung von Audiosignalen anzugeben, welche eine ungestörte Übertragung von digitalen Audiosignalen ermöglichen, wobei die digitalen Audiosignale beliebige Datenformate aufweisen können.It is therefore an object of the present invention, systems and methods for to indicate the transmission of audio signals which are undisturbed Enable transmission of digital audio signals, the digital Audio signals can have any data formats.
Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche gelöst.In the present invention, this object is achieved by the features of secondary claims solved.
Dabei wird zum einen von der Überlegung ausgegangen, daß die Übertragung der digitalen Audiosignale transparent erfolgt, d. h. die Codierung und/oder Datenrate der digitalen Audiosignale wird für die Übertragung nicht verändert.On the one hand, it is assumed that the transfer the digital audio signals are transparent, d. H. the coding and / or The data rate of the digital audio signals is not changed for transmission.
Der Vorteil der Erfindung ist zum einen darin zu sehen, daß es die transparente Übertragung der digitalen Audiodaten erlaubt, beliebige in jeder Codierung und/oder jeder Datenrate vorliegende digitale Audiosignale von beliebigen Audiosignalquellen zu übertragen. Die Decodierung der übertragenen digitalen Audiosignale erfolgt dabei erst in den externen Einheiten.The advantage of the invention is the fact that it is transparent Transmission of digital audio data allowed, any in any coding and / or any audio data digital audio signals from any Transfer audio signal sources. The decoding of the transmitted digital Audio signals only take place in the external units.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird der für die Decodierung der digitalen Audiosignale in den externen Einheiten benötigte Decoder in Form von Software erst vor der Übertragung der digitalen Audiosignale von der Zentraleinheit zu der oder den externen Einheiten übertragen.In an advantageous development, the decoding of the digital Audio signals in the external units required decoders in the form of Software only before the transmission of the digital audio signals from the Central unit to the external unit or units.
Der Vorteil der Weiterbildung ist darin zu sehen, daß das erfindungsgemäße System dadurch weiter flexibilisiert wird, da es auf diese Weise möglich ist, digitale Audiosignale mittels der externen Einheiten wiederzugeben, deren Codierung in der externen Einheit zuvor nicht bekannt gewesen istThe advantage of the training is the fact that the invention System is thereby made more flexible, since it is possible in this way reproduce digital audio signals by means of the external units whose Coding in the external unit was not previously known
Zum anderen wird bei der Erfindung von der Überlegung ausgegangen, daß die für die Übertragung der digitalen Audiosignale verwendete Trägerfrequenz innerhalb eines Frequenzbereichs fortlaufend geändert wird. Die für die Übertragung der digitalen Audiosignale jeweils verwendete Trägerfrequenz wird dabei unmittlebar vor jeder Änderung daraufhin überprüft, ob sie in diesem Moment gestört ist. Dazu werden Kontrolldaten, wie Regelungsangaben, die im System ohnehin benötigt werden und die wenig störanfällig sind, zusätzlich neben den digitalen Audiodaten übertragen. Wird bei der Überprüfung der Kontrolldaten festgestellt, daß diese störungsfrei übertragen wurden, wird für die Übertragung der digitalen Audiodaten die Trägerfrequenz verwendet, die zuvor für die Übertragung der Kontrolldaten verwendet wurde. Gleichzeitig wird auch die für die Übertragung der Kontrolldaten verwendete Trägerfrequenz geändert und eine erneute Überprüfung auf Störungen erfolgt.On the other hand, the invention is based on the consideration that the carrier frequency used for the transmission of the digital audio signals is continuously changed within a frequency range. The for the Transmission of the digital audio signals each carrier frequency used immediately before each change, check whether they are in this Moment is disturbed. For this purpose, control data, such as regulatory information, which are in the System are needed anyway and which are less prone to failure, in addition transmitted alongside the digital audio data. Will when reviewing the Control data determined that these were transmitted without interference, for the transmission of the digital audio data uses the carrier frequency that was previously used for the transmission of the control data. At the same time also the carrier frequency used for the transmission of the control data changed and a new check for faults is carried out.
Der Vorteil der Erfindung ist zum anderen darin zu sehen, daß durch die getrennte Übertragung von digitalen Audiodaten und Kontrolldaten ein einfaches System erreicht werden kann, weil die Verwendung von Zeitmultiplex vermieden werden kann. Zusätzlich wird durch die Überprüfung der jeweils für die Übertragung der Kontrolldaten benutzten Trägerfrequenz auf Störungen erreicht, daß die Übertragung der digitalen Audiodaten störungsfrei erfolgt. Another advantage of the invention is the fact that separate transmission of digital audio data and control data simple system can be achieved because of the use of time division can be avoided. In addition, by reviewing each for the transmission of the control data used carrier frequency on interference achieved that the transmission of the digital audio data takes place without interference.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems anhand von Figuren.Further advantages of the present invention result from the dependent ones Claims and the following description of an embodiment of a system according to the invention using figures.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform eines Systems für die Übertragung von digitalen Audiosignalen, und Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a system for the transmission of digital audio signals, and
Fig. 2 ein Diagramm der zeitlichen Organisation der Übertragung der digitalen Audiosignale sowie der Kontrolldaten in dem System nach Fig. 1. FIG. 2 shows a diagram of the temporal organization of the transmission of the digital audio signals and of the control data in the system according to FIG. 1.
Zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung sind in den Figuren nur die Bestandteile der Ausführungsform dargestellt, die im Zusammenhang mit der Erfindung von Bedeutung sind.To facilitate understanding of the present invention, in the Figures only the components of the embodiment shown in the Connection with the invention are important.
Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform eines Systems für die Übertragung von digitalen Audiosignalen. Das System 1 weist eine Zentraleinheit 100 sowie mindestens eine externe Einheit 200, 300 auf. Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a system for the transmission of digital audio signals. The system 1 has a central unit 100 and at least one external unit 200 , 300 .
Die Zentraleinheit 100 weist Eingänge für Audiosignalquellen 10, 20, 30, . . . 40 mit unterschiedlichen digitalen Audiosignalen auf. Die digitalen Audiosignale können sich in ihrer Datenrate und/oder ihrer Codierung unterscheiden. Beispielsweise kann die erste Audiosignalquelle 10 ein CD-Spieler sein, die zweite Audiosignalquelle 20 kann ein DVD-Spieler sein, die dritte Audiosignalquelle 30 kann ein Wiedergabegerät für MP3-codierte digitale Audiosignale sein, und die vierte Audiosignalquelle 40 kann ein Analog/Digital- Wandler sein, der dazu dient, ein analoges Audiosignal in ein digitales Audiosignal zu wandeln. Weitere, nicht dargestellte, Signalquellen sind anschließbar. Bei den digitalen Audiosignalen handelt es sich um beliebige, bekannte digitale Audiosignale, beispielsweise Stereosignale, HiFi-Signale, Surround-Signale usw.The central unit 100 has inputs for audio signal sources 10 , 20 , 30,. , , 40 with different digital audio signals. The digital audio signals can differ in their data rate and / or their coding. For example, the first audio signal source 10 may be a CD player, the second audio signal source 20 may be a DVD player, the third audio signal source 30 may be a player for MP3-encoded digital audio signals, and the fourth audio signal source 40 may be an analog-to-digital converter be used to convert an analog audio signal into a digital audio signal. Further signal sources, not shown, can be connected. The digital audio signals are any known digital audio signals, for example stereo signals, hi-fi signals, surround signals, etc.
Die Audiosignalquellen 10, 20, 30, . . . 40 sind über die Eingänge der Zentraleinheit 100 mit einer Schalteinheit 110 verbunden, beispielsweise einem Kreuzschienenschalter. Die Schalteinheit 110 ermöglicht die Auswahl eines der digitalen Audiosignale der Audiosignalquellen 10, 20, 30, . . . 40. Das ausgewählte digitale Audiosignal wird einer digitalen Signalverarbeitung 120 zugeführt, welche das digitale Audiosignal für die Übertragung vorbereitet, z. B. indem sie zusätzliche Synchroninformation und/oder Kontrolldaten, die unten näher erläutert werden, zum digitalen Audiosignal hinzufügt. Das derart vorbereitete digitale Audiosignal wird einem Modulator und Hochfrequenzteil 130 zugeführt, welcher das digitale Audiosignal einer Trägerfrequenz aufmoduliert, verstärkt und über eine angeschlossene Antenne 135 sendet. Die Zentraleinheit 100 wird von einer Steuereinrichtung 140, mit zugehörigem Speicher 145, der flüchtig und/oder nichtflüchtig ist, gesteuert. Die Steuereinheit 140 kann beispielsweise von einem Mikroprozessor gebildet werden. Um einem Benutzer die Bedienung zu ermöglichen, z. B. um eine der Audiosignalquellen 10, 20, 30, . . . 40 auszuwählen, ist eine Steuereinrichtung 150, 155 vorgesehen. Diese kann beispielsweise von einem Fernbedienungsempfänger 150 und einem Fernbedienungsgeber 155, die über eine drahtlose Verbindung 156 (elektromagnetisch oder optisch) miteinander verbunden sind, gebildet werden.The audio signal sources 10 , 20 , 30,. , , 40 are connected to a switching unit 110 , for example a crossbar switch, via the inputs of the central unit 100 . The switching unit 110 enables the selection of one of the digital audio signals from the audio signal sources 10 , 20 , 30,. , , 40 . The selected digital audio signal is fed to a digital signal processor 120 which prepares the digital audio signal for transmission, e.g. B. by adding additional synchronous information and / or control data, which are explained in more detail below, to the digital audio signal. The digital audio signal prepared in this way is fed to a modulator and high-frequency part 130 , which modulates the digital audio signal onto a carrier frequency, amplifies it and transmits it via a connected antenna 135 . The central unit 100 is controlled by a control device 140 , with an associated memory 145 , which is volatile and / or non-volatile. The control unit 140 can be formed, for example, by a microprocessor. To enable a user to operate, e.g. B. one of the audio signal sources 10 , 20 , 30,. , , 40 , a control device 150 , 155 is provided. This can be formed, for example, by a remote control receiver 150 and a remote control transmitter 155 , which are connected to one another via a wireless connection 156 (electromagnetic or optical).
Die externen Einheiten 200, 300 weisen jeweils eine Antenne 215, 315, ein Empfangseinrichtung 210, 310, einen Decoder 220, 320, der auch einen Digital/Analog-Wandler enthält, einen Verstärker 230, 330 und einen elektroakustischen Wandler 240, 340, beispielsweise einen oder mehrere Lautsprecher, auf. Das von der Zentraleinheit 100 gesendete Signal wird von den Antennen 215, 315 und Empfangseinrichtungen 210, 310 empfangen, von den Decodern 220, 320 decodiert und in ein analoges Audiosignal gewandelt. The external units 200 , 300 each have an antenna 215 , 315 , a receiving device 210 , 310 , a decoder 220 , 320 , which also contains a digital / analog converter, an amplifier 230 , 330 and an electroacoustic converter 240 , 340 , for example one or more speakers. The signal sent by the central unit 100 is received by the antennas 215 , 315 and receiving devices 210 , 310 , decoded by the decoders 220 , 320 and converted into an analog audio signal.
Die analogen Audiosignale werden von den Verstärkern 230, 330 für die Wiedergabe mit den Lautsprechern 240, 340 verstärkt. Im dargestellten Beispiel kann es sich bei dem Audiosignal beispielsweise um ein stereophones Audiosignal handeln, wobei die eine externe Einheit 200 für die Wiedergabe z. B. des rechten Kanals verwendet wird, wohingegen die andere externe Einheit 300 für die Wiedergabe z. B. des linken Kanals verwendet wird.The analog audio signals are amplified by amplifiers 230 , 330 for playback with speakers 240 , 340 . In the illustrated example may be in the audio signal, for example, a stereophonic audio signal act, the z an external unit 200 for playback. B. the right channel is used, whereas the other external unit 300 for playback z. B. the left channel is used.
Alle Schnittstellen zwischen den die digitalen Audiosignale verarbeitenden Komponenten in der Zentraleinheit 100 sind digital ausgebildet, z. B. nach einem der Standards 12S, S/PDIF, IEEE1394 etc. Die Bearbeitung der Datenformate erfolgt erst am Ende der Übertragungskette, d. h. Decodierung und/oder Dekomprimierung erfolgt in den externen Einheiten 100, 200, die Übertragung dorthin ist transparent. Darunter wird verstanden, daß die drahtlose Übertragung 136 aller digitalen Audiosignale im Ursprungsformat erfolgt.All interfaces between the components processing the digital audio signals in the central unit 100 are digital, for. B. according to one of the standards 12 S, S / PDIF, IEEE1394 etc. The processing of the data formats takes place only at the end of the transmission chain, ie decoding and / or decompression takes place in the external units 100 , 200 , the transmission there is transparent. This means that the wireless transmission 136 of all digital audio signals takes place in the original format.
Es ist ebenfalls möglich, bei vorgegebener Bandbreite für die Übertragung, entweder einen Kanal mit hoher Datenrate (z. B. 2 × 16 bit PCM) oder mehrere komprimierte Kanäle (komprimiert z. B. mit MP3, AC3, AAC usw.) gleichzeitig zu übertragen.It is also possible, given the bandwidth for the transmission, either one channel with a high data rate (e.g. 2 × 16 bit PCM) or several compressed channels (compressed e.g. with MP3, AC3, AAC etc.) at the same time transferred to.
Werden digitale Audiosignale von der Zentraleinheit 100 übertragen, deren Codierung und/oder Kompression der oder den externen Einheiten 200, 300 nicht bekannt ist, kann eine Übertragung des Decoders und/oder Dekopressors in Form entsprechender Software zu der oder den externen Einheiten 200, 300 zu Beginn der Übertragung erfolgen. Die übertragene Software wird dann in einem Speicher des oder der Decoder 220, 320 in der oder den externen Einheiten 200, 300 gespeichert und für die anschließende Decodierung und/oder Dekompression verwendet. Damit können auch neue Codierverfahren und/oder Kompressionsverfahren nachträglich in den externen Einheiten 200, 300 verwendet werden. If digital audio signals are transmitted from the central unit 100 , the coding and / or compression of which is not known to the external unit or units 200 , 300 , the decoder and / or decopressor can be transmitted to the external unit or units 200 , 300 in the form of corresponding software Start of transmission. The transmitted software is then stored in a memory of the decoder (s) 220 , 320 in the external unit (s) 200 , 300 and used for the subsequent decoding and / or decompression. This means that new coding methods and / or compression methods can also be used subsequently in the external units 200 , 300 .
Bei den oben bereits erwähnten Kontrolldaten kann es sich beispielsweise um Regelinformation, wie z. B. die Lautstärkeinformation sowie Informationen über Baß- und Höheneinstellungen für die wiederzugebenden digitalen Audiosignale handeln. Die Kontrolldaten werden, wie oben beschrieben, zusammen mit den digitalen Audiodaten übertragen und erst in der oder den externen Einheiten 200, 300 verarbeitet, indem sie z. B. dazu verwendet werden, den oder die Verstärker 230, 330 anzusteuern und zu regeln.The control data already mentioned above can be, for example, control information such as B. act the volume information and information about bass and treble settings for the digital audio signals to be played back. As described above, the control data are transmitted together with the digital audio data and are only processed in the external unit (s) 200 , 300 by, for example, B. can be used to control and regulate the amplifier (s) 230 , 330 .
Die Signale zu den externen Einheiten 200, 300 können auch auf eine einheitliche Datenrate von z. B. 96 kHz sowie eine einheitliche Wortbreite von z. B. 24 Bit gewandelt werden, um die Bestandteile der externen Einheiten 200, 300 baulich einfach halten zu können. Allgemein wird in der Zentraleinheit eine Datenrate gewählt, die einem ganzahligen Vielfachen der Datenrate der zu übertragenden digitalen Audiosignale entspricht.The signals to the external units 200 , 300 can also be set to a uniform data rate of e.g. B. 96 kHz and a uniform word width of z. B. 24 bits can be converted in order to keep the components of the external units 200 , 300 structurally simple. In general, a data rate is selected in the central unit which corresponds to an integral multiple of the data rate of the digital audio signals to be transmitted.
Eine Entzerrung der verwendeten Lautsprecher 240, 340 ist möglich, dies kann sowohl der digitalen Signalverarbeitung 120 der Zentraleinheit 100, als auch in den externen Einheiten 200, 300 erfolgen. Über ein Mikrofon, dessen Charakteristik bekannt ist, können andere Lautsprecher eingemessen und somit entzerrt werden. Weiterhin ist damit eine Anpassung an die Raumakustik möglich.Equalization of the loudspeakers 240 , 340 used is possible, this can be done both in the digital signal processing 120 of the central unit 100 and in the external units 200 , 300 . Using a microphone, the characteristics of which are known, other loudspeakers can be measured and thus equalized. Furthermore, an adaptation to the room acoustics is possible.
Ebenfalls ist ein Rückkanal vorgesehen, mittels dem die externen Einheiten 200, 300 Kontrolldaten, z. B. Zustand der externen Einheit 200, 300, Empfangsqualität usw., an die Zentraleinheit 100 übermitteln können. In der Regel ist dazu nur eine geringe Datenrate erforderlich. Die Trägerfrequenz für den Rückkanal kann in einem anderen Frequenzbereich liegen als Trägerfrequenz bzw. der Kanal für die Übertragung der Audiodaten, dadurch ist kein Zeitmultiplex mit dem Kanal für die Audiodaten erforderlich, wodurch das System vereinfacht wird. A return channel is also provided, by means of which the external units 200 , 300 control data, for. B. state of the external unit 200 , 300 , reception quality, etc., to the central unit 100 . As a rule, only a low data rate is required. The carrier frequency for the return channel can be in a different frequency range than the carrier frequency or the channel for the transmission of the audio data, as a result of which time multiplexing with the channel for the audio data is not required, which simplifies the system.
Weiterhin wird, wie oben im Zusammenhang mit der Zentraleinheit 100 beschrieben eine Synchronisation vorgenommen, welche die Synchronisation aller externen Einheiten 200, 300 organisiert, um die gleichzeitige Wiedergabe der digitalen Audiosignale, z. B. bei stereophonen Audiosignalen, durch alle externen Einheiten 200, 300 zu gewährleisten.Furthermore, as described above in connection with the central unit 100 , a synchronization is carried out which organizes the synchronization of all external units 200 , 300 in order to ensure the simultaneous reproduction of the digital audio signals, e.g. B. with stereophonic audio signals, by all external units 200 , 300 to ensure.
Auch die Verbindung 156 zwischen Fernbedienungsgeber 155 und Zentraleinheit 100 ist bidirektional, um z. B. Informationen über die Einstellungen des Systems oder Textinformationen von den Audioquellen 10, 20, 30, . . . 40 abfragen und auf einer Anzeige der Fernbedienung anzeigen zu können.The connection 156 between remote control transmitter 155 and central unit 100 is bidirectional, in order to, for. B. Information about the settings of the system or text information from the audio sources 10 , 20 , 30 ,. , , 40 queries and can be shown on a display on the remote control.
Das System unterstützt Mehrraumbetrieb. Es können eine oder mehrere Audioquellen gleichzeitig von verschiedenen externen Einheiten in unterschiedlichen Räumen wiedergegeben werden. Durch die Verwendung jeweils einer drahtlosen Fernbedienung in den einzelnen Räumen ist ein unabhängiger Zugriff auf die an der Zentraleinheit angeschlossenen Quellen möglich.The system supports multi-room operation. It can be one or more Audio sources simultaneously from different external units different rooms. By using it one wireless remote control in each room is one independent access to the sources connected to the central unit possible.
In Fig. 2 ist ein Diagramm der zeitlichen Organisation der Übertragung der digitalen Audiosignale sowie der Kontrolldaten des Rückkanals für das System nach Fig. 1 dargestellt. FIG. 2 shows a diagram of the time organization of the transmission of the digital audio signals and the control data of the return channel for the system according to FIG. 1.
Wie im Zusammenhang mit der Fig. 1 oben beschrieben, weist das System 1 eine Zentraleinheit 100, mindestens eine externe Einheit 200, 300 (z. B. mit Lautsprechern) und eine oder mehrere Bedieneinheiten 150, 155 auf.As described in connection with FIG. 1 above, the system 1 has a central unit 100 , at least one external unit 200 , 300 (e.g. with loudspeakers) and one or more operating units 150 , 155 .
Im dargestellten Beispiel wird innerhalb jedes von N Rahmen ein digitales Audiodatenpaket AD von der Zentraleinheit zu den externen Einheiten gesendet. Jeweils eine externe Einheit, von denen es im dargestellten Beispiel N-Stück gibt, sendet jeweils ein Kontrolldatenpaket KD über den Rückkanal an die Zentraleinheit zurück. Innerhalb der dargestellten N aufeinanderfolgenden Rahmen sendet jede externe Einheit jeweils ein Kontrollpaket. D. h. bei 10 externen Einheiten werden 10 Rahmen benötigt um die Kontrolldaten aller externen Einheiten zu übertragen.In the example shown, there is a digital one within each of N frames Audio data packet AD from the central unit to the external units Posted. One external unit each, of which it is in the example shown N piece, sends a control data packet KD via the return channel the central unit back. Within the N consecutive shown Each external unit sends a control packet. I.e. at 10 external units, 10 frames are required for the control data of all external units.
Wird das System in Frequenzbereichen betrieben, die nicht ausschließlich für dieses System definiert sind, ist mit Kollisionen mit Fremdsystemen zu rechnen. Um diese Kollisionen zu verhindern, kann das sogenannte Frequency-hopping-Verfahren verwendet werden, bei dem die Daten zeitlich abwechselnd über unterschiedliche Kanäle (unterschiedliche Trägerfrequenzen) übertragen werden. Kollisionen werden allerdings erst erkannt, wenn die Nutzdaten (hier: digitale Audiodaten) bereits verloren gegangen sind, wodurch sich hörbare Störungen ergeben. Dies läßt sich für den Fall verhindern, daß die beschriebenen Kontrolldaten nicht auf dem gleichen Kanal wie die Nutzdaten übertragen werden sondern diesen bei den Kanalsprüngen voreilen. Damit wird bei Verlust der Kontrolldaten eine Kanalbelegung bereits erkannt bevor die Nutzdaten übertragen werden. Deren Übertragung kann dann noch rechtzeitig auf einen anderen, freien Kanal umgeleitet werden.If the system is operated in frequency ranges that are not exclusively for this system is defined, is to collision with external systems expected. To prevent these collisions, the so-called Frequency hopping methods are used in which the data is temporal alternately via different channels (different Carrier frequencies) are transmitted. However, collisions are only first detected when the user data (here: digital audio data) is already lost gone, causing audible interference. This can be done for prevent the case that the described control data is not on the same channel as the user data are transmitted but this with the Lead channel jumps. This means that if control data is lost, a Channel assignment already recognized before the user data is transmitted. their Transmission can then in time on another, free channel be redirected.
Die verlorengegangenen Kontrolldaten werden dann in einem der folgenden Rahmen wiederholt, da deren Übertragung nicht zeitkritisch ist. Eine Wiederholung der Nutzdaten ist bei Audiosystemen nicht ohne weiteres möglich, da dadurch die zeitliche Korrelation zwischen den einzelnen Wiedergabegeräten (externe Einheiten, bzw. Lautsprecher) nicht mehr gewährleistet ist.The lost control data is then in one of the following Frame repeated because their transmission is not time-critical. A Repetition of user data is not easy with audio systems possible, as this means the temporal correlation between the individual Playback devices (external units or speakers) no longer is guaranteed.
Das beschriebene System für die Übertragung von digitalen Audiodaten eignet sich besonders für den Heimbereich, wobei die Zentraleinheit 100 die Rolle eines audiovisuellen Zentrums übernehmen kann, wobei die externen Einheiten 200, 300 als drahtlos verbundene Aktivlautsprecher fungieren.The system described for the transmission of digital audio data is particularly suitable for the home, where the central unit 100 can take on the role of an audiovisual center, the external units 200 , 300 acting as wirelessly connected active loudspeakers.
Claims (12)
einer zentralen Einheit (100), mit
einer Einrichtung (110, 150, 155) zur Auswahl einer von mehreren digitalen Audiosignalquellen (10, 20, 30, . . . 40), und
einer Einrichtung (120, 130, 135), welche aus dem ausgewählten digitalen Audiosignal ein Sendesignal erzeugt und dieses sendet, sowie
mindestens einer externen Einheit (200; 300), welche das Sendesignal empfängt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (120, 130, 135) das ausgewählte digitale Audiosignal transparent sendet.1. System for the transmission of digital audio signals, with
a central unit ( 100 ) with
a device ( 110 , 150 , 155 ) for selecting one of several digital audio signal sources ( 10 , 20 , 30 , ... 40 ), and
a device ( 120 , 130 , 135 ) which generates a transmission signal from the selected digital audio signal and transmits it, and
at least one external unit ( 200 ; 300 ) which receives the transmission signal,
characterized in that
the device ( 120 , 130 , 135 ) transmits the selected digital audio signal transparently.
einer Einrichtung (120, 130, 135), welche aus dem digitalen Audiosignal ein erstes Sendesignal erzeugt und dieses sendet, wobei die Einrichtung (120, 130, 135) eine für die Erzeugung des ersten Sendesignals verwendete erste Trägerfrequenz fortlaufend ändert, sowie
mindestens einer externen Einheit (200; 300), welche das erste Sendesignal empfängt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die mindestens eine externe Einrichtung (200, 300) aus Kontrolldaten und einer zweiten Trägerfrequenz ein zweites Sendesignal erzeugt und an die zentrale Einheit (100) sendet,
die zentrale Einheit (100) das zweite Sendesignal daraufhin überprüft, ob es gestört ist,
die zentrale Einheit (100) bei festgestellter Störungsfreiheit in der Einrichtung
(120, 130, 135) zur Erzeugung des ersten Sendesignals statt der ersten Trägerfrequenz die zweite Trägerfrequenz verwendet, und gleichzeitig in der mindestens einen externen Einrichtung (200, 300) aus Kontrolldaten und einer dritten Trägerfrequenz das zweites Sendesignal erzeugt, welches von der zentralen Einheit (100) erneut auf Störungsfreiheit überprüft wird, und die Überprüfung von der zentralen Einheit (100) für eine vorgegebene Anzahl von weiteren Trägerfrequenzen fortgesetzt wird, um wieder bei der ersten Trägerfrequenz zu beginnen.11. System for the transmission of digital audio signals, with a central unit ( 100 ) with
a device ( 120 , 130 , 135 ) which generates a first transmission signal from the digital audio signal and transmits it, the device ( 120 , 130 , 135 ) continuously changing a first carrier frequency used for generating the first transmission signal, and
at least one external unit ( 200 ; 300 ) which receives the first transmission signal,
characterized in that
the at least one external device ( 200 , 300 ) generates a second transmission signal from control data and a second carrier frequency and sends it to the central unit ( 100 ),
the central unit ( 100 ) checks the second transmission signal to determine whether it is disturbed,
the central unit ( 100 ) if there is no interference in the device
( 120 , 130 , 135 ) uses the second carrier frequency to generate the first transmission signal instead of the first carrier frequency, and at the same time generates the second transmission signal in the at least one external device ( 200 , 300 ) from control data and a third carrier frequency ( 100 ) is checked again for freedom from interference, and the check is continued by the central unit ( 100 ) for a predetermined number of further carrier frequencies in order to start again at the first carrier frequency.
Kontrolldaten von mindestens einer externen Einheit (200; 300) an die zentrale Einheit (100) übertragen werden, wozu eine andere sich ebenfalls innerhalb des Frequenzbereichs befindliche Trägerfrequenz verwendet wird, die Kontrolldaten daraufhin überprüft werden, ob sie störungsfrei übertragen wurden,
bei störungsfreier Übertragung der Kontrolldaten für die Übertragung der digitalen Audiodaten die andere Trägerfrequenz verwendet wird, die zuvor für die Übertragung der Kontrolldaten verwendet wurde, und
gleichzeitig auch die für die Übertragung der Kontrolldaten verwendete Trägerfrequenz geändert wird und eine erneute Überprüfung auf Störungen erfolgt.12. A method for the transmission of digital audio signals from a central unit ( 100 ) to at least one external unit ( 200 ; 300 ), wherein a carrier frequency used for the transmission of the digital audio signals is continuously changed within a frequency range, characterized in that
Control data are transmitted from at least one external unit ( 200 ; 300 ) to the central unit ( 100 ), for which purpose another carrier frequency, which is also within the frequency range, is used, the control data are checked to determine whether they have been transmitted without interference,
in the case of interference-free transmission of the control data for the transmission of the digital audio data, the other carrier frequency that was previously used for the transmission of the control data is used, and
at the same time the carrier frequency used for the transmission of the control data is changed and a new check is carried out for interference.
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|---|---|---|---|
| DE10105738A DE10105738B4 (en) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | System and method for the transmission of digital audio signals |
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| EP02001372A EP1231726B1 (en) | 2001-02-08 | 2002-01-19 | System and method for the wireless transmission of digital audio signals |
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| DE10105738A DE10105738B4 (en) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | System and method for the transmission of digital audio signals |
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| DE10105738B4 DE10105738B4 (en) | 2012-05-24 |
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- 2002-01-19 EP EP02001372A patent/EP1231726B1/en not_active Expired - Lifetime
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| ATE518386T1 (en) | 2011-08-15 |
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Owner name: GRUNDIG MULTIMEDIA B.V., AMSTERDAM, NL |
|
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PROELL, J., RECHTSANW., 90471 NUERNBERG |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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