DE102011082783A1 - Method for providing audio transmission of mobile unit to stationary base unit in wireless microphone system, involves transferring check signals over control channel from base unit to mobile units - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Audioübertragungssystem und ein Verfahren zur Audioübertragung.The present invention relates to an audio transmission system and a method for audio transmission.
Es sind verschiedene Verfahren zur Audioübertragung bekannt, die unterschiedlichen Anforderungen genügen müssen. Diese Verfahren reichen von einer Audioübertragung durch Mobilfunkverbindungen bis zu einer Audioübertragung durch ein drahtloses Mikrofonsystem.There are various methods of audio transmission known to meet different requirements. These methods range from audio transmission through cellular connections to audio transmission through a wireless microphone system.
Drahtlose Mikrofonsysteme weisen typischerweise eine Basiseinheit sowie eine Mehrzahl von Mobileinheiten auf, die ein Audiosignal zu der Basiseinheit übertragen.Wireless microphone systems typically include a base unit and a plurality of mobile units that transmit an audio signal to the base unit.
In
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur drahtlosen Audioübertragung in einem Umfeld eines drahtlosen Mikrofonsystems vorzusehen, welches eine robustere drahtlose Audioübertragung mit hoher Audioqualität für alle Kanäle ermöglicht.It is an object of the present invention to provide a method for wireless audio transmission in an environment of a wireless microphone system, which enables a more robust wireless audio transmission with high audio quality for all channels.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch ein drahtloses Audioübertragungssystem nach Anspruch 5 gelöst.This object is achieved by a method according to
Somit wird ein Verfahren zur Audioübertragung von mindestens einer Mobileinheit an eine stationäre Basiseinheit vorgesehen. Audiosignale von der Mobileinheit werden an die Basisstation über mindestens einen Audiokanal übertragen. Kontrollsignale werden über einen Kontrollkanal von der Basiseinheit an die Mobileinheit übertragen. Die Trägerfrequenz für die Audiokanäle ist zwischen 470 bis 790 MHz, zwischen 1350 und 1450 MHz oder zwischen 1785 bis 1805 MHz. Die maximale Sendleistung der Mobileinheiten beträgt maximal optional 100 mW und mehr als 10 mW.Thus, a method is provided for audio transmission from at least one mobile unit to a stationary base unit. Audio signals from the mobile unit are transmitted to the base station via at least one audio channel. Control signals are transmitted from the base unit to the mobile unit via a control channel. The carrier frequency for the audio channels is between 470 to 790 MHz, between 1350 and 1450 MHz or between 1785 and 1805 MHz. The maximum transmission power of the mobile units is a maximum of 100 mW and more than 10 mW.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung teilen sich die Mobileinheiten die Bandbreite zwischen 6 und 9 MHz (vorzugsweise 8 MHz) in einem Zeitmultiplex (s.
Die Datenrate für die Übertragung der Audiokanäle ist größer als 200 kBit/s, um eine hohe Audioqualität zu gewährleisten.The data rate for audio channel transmission is greater than 200 kbps to ensure high audio quality.
Die Latenz der Audiokanäle beträgt weniger als 20 ms.The latency of the audio channels is less than 20 ms.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein drahtloses Audioübertragungssystem mit einer Basiseinheit und mindestens einer Mobileinheit zur drahtlosen Übertragung von Audiosignalen über mindestens einen Audiokanal an die Basiseinheit. Die Basiseinheit ist dazu ausgestattet, Kontrollsignale über einen Kontrollkanal an die mindestens eine Mobileinheit zu übertragen. Die Trägerfrequenzen der Audiokanäle liegen zwischen 470 und 790 MHz, zwischen 1350 und 1450 MHz oder zwischen 1785 und 1805 MHz. Die Sendeleistung der Mobileinheiten beträgt maximal optional 100 mW und mehr als 10 mW.The invention also relates to a wireless audio transmission system comprising a base unit and at least one mobile unit for the wireless transmission of audio signals to the base unit via at least one audio channel. The base unit is equipped to transmit control signals to the at least one mobile unit via a control channel. The carrier frequencies of the audio channels are between 470 and 790 MHz, between 1350 and 1450 MHz or between 1785 and 1805 MHz. The transmission power of the mobile units is a maximum of optionally 100 mW and more than 10 mW.
Die Erfindung betrifft den Gedanken, ein drahtloses Audioübertragungsverfahren vorzusehen, welches in einem drahtlosen Mikrofonsystem implementiert werden kann. Hierbei sollen Audiosignale von Mikrofonen bzw. Mobileinheiten an eine Basisstation übertragen werden. Die Übertragung kann in einem zeitmultiplex-basierten Verfahren oder in einem frequenzmultiplex-basierten Verfahren erfolgen. Die Trägerfrequenzen für die Audioübertragung sind zwischen 470 MHz und 790 MHz, zwischen 1350 und 1450 MHz sowie zwischen 1785 MHz bis 1805 MHz. Das erfindungsgemäße Audioübertragungsverfahren soll eine robuste und qualitativ hochwertige Audioübertragung gewährleisten.The invention relates to the idea of providing a wireless audio transmission method which can be implemented in a wireless microphone system. In this case, audio signals from microphones or mobile units are to be transmitted to a base station. The transmission may be in a time-division multiplexing based method or in a frequency division multiplex based method. The carrier frequencies for audio transmission are between 470 MHz and 790 MHz, between 1350 and 1450 MHz and between 1785 MHz to 1805 MHz. The audio transmission method according to the invention is intended to ensure a robust and high-quality audio transmission.
Die Bandbreite gemäß der Erfindung beträgt zwischen 5 und 9 MHz und sie wird nicht in unabhängige einzelne Schmalbandkanäle unterteilt, sondern wird jeder Audioübertragung als Ganzes zur Verfügung gestellt. Eine Trennung erfolgt entweder im Zeitmultiplexer (TDMA) oder in äquidistanten Frequenzanwendungen in jedem Kanal. Die erfindungsgemäße Aufteilung von Bandbreite und Zeit erlaubt eine höhere Effizienz als im Stand der Technik.The bandwidth according to the invention is between 5 and 9 MHz and is not divided into independent single narrow band channels, but is provided to each audio transmission as a whole. Separation occurs either in time division multiplexer (TDMA) or in equidistant frequency applications in each channel. The division of bandwidth and time according to the invention allows a higher efficiency than in the prior art.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.Advantages and embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Kontrollkanal KK dazu verwendet, die jeweiligen Zeitschlitze für die Übertragung der Kanäle an die Mobileinheiten ME zu übertragen. in dem dritten Ausführungsbeispiel wird der Kontrollkanal für eine Frequenzzuteilung sowie für eine Regelung der Sendeleistung der Mobileinheiten ME verwendet.In the second embodiment, the control channel KK is used to transmit the respective time slots for the transmission of the channels to the mobile units ME. in the third embodiment, the control channel is used for frequency allocation as well as for control of the transmission power of the mobile units ME.
Das erfindungsgemäße Audioübertragungssystem und Audioübertragungsverfahren wird insbesondere bei einem drahtlosen Mikrofonsystem implementiert. Hierbei entsprechen dann die drahtlosen Mikrofone den Mobileinheiten. Die Mobileinheiten können aber auch als Drahtlossender implementiert werden, wobei ein Musikinstrument an die Drahtlossender angeschlossen werden kann, damit das durch das Musikinstrument erzeugte Audiosignal drahtlos zu der Basiseinheit übertragen werden kann. Die Trägerfrequenzen des Audioübertragungssystems gemäß der Erfindung können zwischen 470 und 790 MHz oder in der DCS-Duplexlücke von 1785–1805 MHz liegen. Die Reichweite des Audioübertragungssystems ist beispielsweise nicht mehr als 100 m. Die maximale Sendeleistung der Mobileinheiten ME beträgt 100 mW. Die Bandbreite des Audioübertragungssystems liegt zwischen 6 und 9 MHz. Vorzugsweise beträgt die Bandbreite 8 MHz. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Mobileinheiten beispielsweise auf einer Bühne bewegen, ist nicht mehr als 40 km/h. Die minimale Datenrate für die Übertragung des Audiosignals ist 200 Bit pro Sekunde. Das Audioübertragungssystem gemäß der Erfindung ist nicht zellular aufgebaut, sondern es erfolgt lediglich eine Kommunikation zwischen den mobilen Einheiten und einer Basisstation. Die Latenz des Audiolinks beträgt weniger als 20 Millisekunden.The audio transmission system and audio transmission method according to the invention is implemented in particular in a wireless microphone system. The wireless microphones then correspond to the mobile units. However, the mobile units can also be implemented as a wireless transmitter, whereby a musical instrument can be connected to the wireless transmitters so that the audio signal generated by the musical instrument can be wirelessly transmitted to the base unit. The carrier frequencies of the audio transmission system according to the invention may be between 470 and 790 MHz or in the DCS duplex gap of 1785-1805 MHz. The range of the audio transmission system is not more than 100 m, for example. The maximum transmission power of the mobile units ME is 100 mW. The bandwidth of the audio transmission system is between 6 and 9 MHz. Preferably, the bandwidth is 8 MHz. The speed with which the mobile units move on a stage, for example, is not more than 40 km / h. The minimum data rate for the transmission of the audio signal is 200 bits per second. The audio transmission system according to the invention is not cellular, but only communication between the mobile units and a base station occurs. The latency of the audio link is less than 20 milliseconds.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von einer Audioübertragung bzw. Datenübertragung basierend auf Mobiltelefonen gemäß dem GSM-Standard, d. h. einem zellulären Netzwerk. Erfindungsgemäß sind die Mikrofoneinheiten auf einer Bühne oder in einem Raum beispielsweise maximal 150 m voneinander entfernt. Die Mindestdatenrate ist 200 kBit pro Sekunde. Die Bandbreite beträgt zwischen 6 und 9 MHz. Die Erfindung schlägt vor, amen TDMA (Time Division Multiplex) bei drahtlosen Mikrofonen zu verwenden.The present invention differs from audio transmission based on mobile phones according to the GSM standard, i. H. a cellular network. According to the invention, the microphone units on a stage or in a room, for example, a maximum of 150 m away from each other. The minimum data rate is 200 kBit per second. The bandwidth is between 6 and 9 MHz. The invention proposes to use TDMA (Time Division Multiplex) in wireless microphones.
Ausgehend von einem maximalen Abstand von 150 m zwischen dem Sender und dem Empfänger weist der Laufzeitunterschied 0,5 Mikrosekunden auf. Bei einer Kanalbandbreite von 8 MHz beträgt die Symboldauer ca. 0,125 Mikrosekunden. Damit unterscheiden sich die Ankunftszeiten um maximal 4 Sendesymbole. Diese Symbole können in einem TMA-System für Ein- und Ausschaltvorgänge einzelner Sender eingeplant werden.Starting from a maximum distance of 150 m between the transmitter and the receiver, the delay difference has a duration of 0.5 microseconds. With a channel bandwidth of 8 MHz, the symbol duration is approximately 0.125 microseconds. Thus, the arrival times differ by a maximum of 4 transmission symbols. These symbols can be scheduled in a TMA system for on and off operations of individual transmitters.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der maximale Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger 500 m auf.According to one aspect of the present invention, the maximum distance between the transmitter and the receiver is 500 m.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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