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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drahtlos-Audioübertragungssystem, insbesondere ein Drahtlos-Mikrofonsystem.
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Mikrofonsystems gemäß dem Stand der Technik. Ein Drahtlos-Mikrofon 110 erzeugt ein Audiosignal S und kann dieses Signal als erstes Audiosignal über die Übertragungsstrecke H1 übertragen. Durch die Übertragungsstrecke H1 wird typischerweise eine Verzögerung hinzugefügt. Bei einem Mischpult 130 trifft dann das verzögerte Audiosignal S1 ein. Im Mischpult 130 findet eine Bearbeitung des Signals S1 statt. Dies kann z.B. eine Veränderung der Lautstärke oder ein Equalizer aber auch sonstige Veränderungen des Signals S1 beinhalten. Diese Bearbeitung kann durch eine Übertragungsfunktion G dargestellt werden. Auch die Übertragungsfunktion G kann eine Verzögerung hinzufügen. Der Ausgang von der Übertragungsfunktion ist das bearbeitete Audiosignal S2. In dem Mischpult 130 kann das Audiosignal S2 zusätzlich einer sonstigen Verwendung zugeführt werden. Dem Mischpult 130 werden außerdem andere Audiosignale E zugeführt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um die Audiosignale von anderen an der Darbietung beteiligten Musikern. Im Mischpult 130 wird das bearbeitete Audiosignal S2 zu den anderen Audiosignalen E hinzu addiert, wobei das Audiosignal M als Ausgang des Mischpults 130 entsteht.
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Das Audiosignal M wird dann über eine Drahtlosübertragung H2 an das In-Ear-Monitoring-System 150 übertragen. Die Übertragungsstrecke H2 fügt typischerweise eine weitere Verzögerung zu. Bei dem In-Ear-Monitoring-System 30 trifft somit das Audiosignal M1 ein. Dieses wird dann an den Nutzer ausgegeben.
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Ein drahtloses Mikrofonsystem weist typischerweise eine Mehrzahl von drahtlosen Mikrofonen auf, welche dazu dienen, Audiosignale zu erfassen und drahtlos zu einem Drahtlosempfänger zu übertragen. Die drahtlos empfangen Audiosignale der verschiedenen Drahtlosmikrofone können z. B. in einem Mischpult zusammen gemischt werden, so dass ein gesamtes Audiosignal entsteht. Um sicherzugehen, dass z. B. Sänger auch ihren eigenen Gesang hören, wird typischerweise ein sog. In-Ear Monitor verwendet. Ein In-Ear Monitor weist typischerweise einen Drahtlosempfänger zum Empfangen der z. B. in dem Mischpult gemischten Audiosignale und zum Wiedergeben dieser Audiosignale an einen Hörer, welcher sich in einem Ohr des Anwenders befindet, auf. Der In-Ear Monitor wird typischerweise am Körper des Anwenders getragen. Damit erhält der Anwender die Möglichkeit, sowohl seine eigene Stimme als auch das zusammen gemischte Audiosignal zu hören.
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Bei einem derartigen System kann es jedoch durch ein Mischen des direkten Schalls im Kopf (über Körperschall) mit dem über den In-Ear Monitor wiedergegebenen Schall (der durch die drahtlose Übertragung verzögert ist) im Ohr zu Kammfiltereffekten kommen, welche einen Sänger bei seiner Darbietung stören können.
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In der prioritätsbegründenden deutschen Patentanmeldung hat das Deutsche Patent- und Markenamt die folgenden Dokumente recherchiert:
US 2008/0058023 A1 ,
US 2010/0041447 A1 und
US 2014/0254810 A1 .
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US 2008/0058023 A1 beschreibt ein Drahtlos-Audio-Übertragungssystem mit einem Drahtlos-Sender und einem Drahtlos-Empfänger.
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US 2010/0041447 A1 zeigt ein Headset mit einem Körperschallfeedback.
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US 2014/0254810 A1 zeigt ein Mikrofonsystem mit einer Intermodulationsvermeidung.
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Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drahtlos-Audioübertragungssystem vorzusehen, welches die Gefahr von Kammfiltereffekten reduziert.
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Diese Aufgabe wird durch ein Drahtlos-Audioübertragungssystem nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren zur Drahtlos-Audio-Übertragung nach Anspruch 6 gelöst.
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Somit wird ein Drahtlos-Audioübertragungssystem vorgesehen, das mindestens einen Drahtlos-Sender zum drahtlosen Übertragen eines erfassten Audiosignals als erstes Audiosignal über eine erste Drahtlos-Übertragungsstrecke aufweist. Das Audioübertragungssystem weist eine Mischpulteinheit zum Mischen des ersten Audiosignals und weiterer empfangener Audiosignale zu einem ersten Ausgangssignal auf, das an ein Publikum ausgebbar oder aufzeichenbar ist. Die Mischpulteinheit gibt ein zweites Ausgangssignal, welches auf den weiteren Audiosignalen basiert, aus. Dieses zweite Ausgangssignal wird über die dritte Übertragungsstrecke an die Monitoreinheit übertragen. Das Audioübertragungssystem weist ferner mindestens eine (In-Ear) Monitoreinheit zum direkten Empfangen des ersten Audiosignals und zum Empfangen eines zweiten Ausgangssignals von der Mischpulteinheit auf. Das erste Audiosignal und das zweite Ausgangs-Audiosignal werden in der (In-Ear) Monitoreinheit gemischt und als ein Ausgangssignal ausgegeben.
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Der Drahtlossender kann als Drahtlos-Mikrofon oder als Drahtlos-Taschensender (d. h. z. B. ein Drahtlos-Bodypack-Sender, der ein zu übertragendes Signal über einen Audioanschluss empfängt) ausgestaltet sein.
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Somit kann eine direkte Übertragung des ersten Audiosignals von dem Sender zu der In-Ear Monitoreinheit sichergestellt werden, wobei diese Übertragung eine geringe Latenz aufweist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das drahtlose Mikrofon oder der Taschensender einen Drahtlossender zum drahtlosen Senden des ersten Audiosignals basierend auf einem ersten Übertragungsprotokoll auf. Die In-Ear Monitoreinheit weist einen Drahtlosempfänger zum Empfangen des drahtlos übertragenen Audiosignals basierend auf dem ersten Übertragungsprotokoll auf.
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Somit kann die direkte Übertragung des ersten Audiosignals von dem Mikrofon oder dem Taschensender zu der In-Ear Monitoreinheit direkt und basierend auf dem gleichen Übertragungsprotokoll erfolgen wie die Übertragung von dem Mikrofon oder dem Taschensender zu dem ersten Drahtlosempfänger. Somit ist lediglich ein Übertragungsprotokoll notwendig.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das drahtlose Mikrofon oder der Taschensender einen ersten und zweiten Sender auf, wobei der erste Sender das erste Audiosignal basierend auf einem ersten Übertragungsprotokoll sendet und der zweite Sender das erste Audiosignal basierend auf einem zweiten Übertragungsprotokoll sendet. Die In-Ear Monitoreinheit weist einen ersten Empfänger zum Empfangen des ersten Audiosignals basierend auf dem ersten Übertragungsprotokoll und einen zweiten Empfänger zum Empfangen des zweiten Audiosignals basierend auf dem zweiten Übertragungsprotokoll auf. In der In-Ear Monitoreinheit wird das erste und zweite Audiosignal gemischt und als ein Ausgangssignal ausgegeben.
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Die Erfindung betrifft den Gedanken, ein drahtloses Mikrofonsystem mit mindestens einem drahtlosen Mikrofon vorzusehen. Das Mikrofon weist einen ersten Drahtlossender zum drahtlosen Senden von ersten erfassten Audiosignalen auf. Das Mikrofonsystem weist ferner einen ersten Empfänger zum drahtlosen Empfangen des von dem Mikrofon übertragenen ersten Audiosignals auf. Optional kann das Mikrofonsystem ein Mischpult aufweisen, welches dazu dient, das erste Audiosignal mit anderen Audiosignalen zu mischen. Das erste Audiosignal und/oder die gemischten Audiosignale können durch einen zweiten Sender an ein Bodypack oder einen In-Ear Monitor (z. B. am Körper des Anwenders getragen) drahtlos übertragen werden. Das drahtlos von dem ersten Sender gesendete Audiosignal kann auch durch den Bodypack bzw. den In-Ear Monitor empfangen werden. Dazu kann der In-Ear Monitor einen oder zwei Empfänger für die entsprechenden Empfangs-/Sendefrequenzen aufweisen. Damit wird das von dem Mikrofon erfasste Audiosignal sowohl an den In-Ear Monitor als auch an den ersten Empfänger übertragen. In dem In-Ear Monitor/Bodypack wird dann das empfangene erste Audiosignal mit dem zweiten Audiosignal (von dem zweiten Empfänger) gemischt und das Ergebnis kann dann ausgegeben werden, so dass der Anwender dieses Signal über einen Hörer hören kann. Dadurch, dass das erste Audiosignal von dem Mikrofon direkt zu der In-Ear Monitor Einheit übertragen wird, ist kein großer Laufzeitunterschied zwischen diesem Signal und dem über den Körperschall übertragenen Signal vorhanden, so dass es hierbei nicht zu den oben beschriebenen Kammfiltereffekten kommt.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Mikrofonsystems gemäß dem Stand der Technik,
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung eines drahtlosen Mikrofonsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
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4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des drahtlosen Mikrofonsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Gemäß der Erfindung weist das Drahtlos-Audioübertragungssystem einen Drahtlos-Sender (z.B. ein Drahtlos-Mikrofon, ein Drahtlos-Instrument-Sender z.B. einen Drahtlos-Gitarrensender, oder ein Drahtlos-Taschensender) zum drahtlosen Übertragen eines erfassten Audiosignals, mindestens eine (In-Ear) Monitoreinheit sowie mindestens eine Mischpulteinheit auf. Die Mischpulteinheit kann als ein Mischpult oder als ein Computer mit einer entsprechenden Audioverarbeitungsfunktionalität ausgestaltet sein und dient dem Zusammenführen verschiedener Audiosignale und zum Erzeugen eines gemeinsamen Ausgangssignales, welches an ein Publikum ausgegeben werden kann oder welches aufgezeichnet werden kann. Die Mischpulteinheit bzw. das Mischpult kann verschiedene Audiosignale empfangen und kann die empfangenen Audiosignale jeweils bearbeiten. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Mischpult auch die zusammengemischten Audiosignale bearbeiten.
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Gemäß der Erfindung ist eine (In-Ear) Monitoreinheit eine tragbare und drahtlose Einheit, über welche ein Audiosignal übertragen und beispielsweise mittels eines Hörers ausgegeben werden kann. Das über den Hörer (z.B. ein In-Ear Hörer) wiedergegebene Audiosignal der (In-Ear) Monitoreinheit kann an dem Mischpult eingestellt werden und kann somit auf die Bedürfnisse des Anwenders zugeschnitten werden. Die Monitoreinheit kann als eine In-Ear Monitoreinheit ausgestaltet sein und einen In-Ear Hörer aufweisen, welche in einem Ohr des Anwenders platziert werden kann
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung eines drahtlosen Audioübertragungssystems, z. B. ein Mikrofonsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das erfindungsgemäße drahtlose Audiosystem kann als Drahtlos-Mikrofonsystem ausgestaltet sein und weist mindestens ein drahtloses Mikrofon 110 zum Erfassen und drahtlosen Senden eines ersten Audiosignals über eine erste und zweite Drahtlos-Übertragungsstrecke H1, HD, mindestens einen drahtlosen Empfänger 120 zum Empfangen des über das Mikrofon drahtlos übertragenen ersten Audiosignals, optional eine Audioverarbeitung, insbesondere ein Mischpult oder eine Mischpulteinheit 130 und einen Sender 140 auf, welcher das Audiosignal der Audioverarbeitung (d.h. die Mischpulteinheit) als zweites Audiosignal drahtlos überträgt. Das Ausgangssignal des Mischpults kann eine Kombination von weiteren Audiosignalen (aber ohne das Signal des Drahtlos-Senders) darstellen. Das Drahtlosmikrofonsystem 100 weist ebenfalls mindestens eine (drahtlose) (In-Ear) Monitoreinheit 150 auf, die z. B. am Körper eines Anwenders getragen werden kann (z. B. als Bodypack). Die (In-Ear) Monitoreinheit 150 empfängt direkt sowohl das von dem Mikrofon 110 übertragene erste Audiosignal als auch das zweite von dem Sender 140 übertragene zweite Audiosignal. In der (In-Ear) Monitoreinheit 150 kann das erste und zweite Audiosignal gemischt werden und das gemischte Signal, d. h. das Ausgangsaudiosignal, kann über einen Ausgang ausgegeben werden. Ein Anwender kann einen Hörer 160 an den Ausgang der (In-Ear) Monitoreinheit 150 anschließen und kann somit das aus dem ersten und zweiten Audiosignal gemischte Audiosignal hören.
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Gemäß der Erfindung weist das Ausgangssignal des Mischpultes 130 das erste Audiosignal nicht auf. Somit kann die In-Ear-Monitoreinheit 150 das erste Audiosignal nur direkt von dem Mikrofon 110 empfangen. Das Mischpult 130 ist dazu in der Lage, erste Audiosignale S1 sowie die weiteren Audiosignale E zu mischen und als ein Ausgangssignal A auszugeben. Dieses Ausgangssignal A kann an ein Publikum wiedergegeben werden oder kann einer Audioaufzeichnung unterzogen werden.
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Gemäß der Erfindung kann anstatt des (oder zusätzlich zum) Drahtlos-Mikrofon(s) ein Drahtlos-Taschensender vorgesehen sein.
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3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Dieses Ausführungsbeispiel stellt das bevorzugte Ausführungsbeispiel dar. Das Drahtlos-Übertragungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann als ein Drahtlos-Mikrofonsystem mit mindestens einem Drahtlos-Sender (z.B. Drahtlos-Mikrofon) 110, einer Audioverarbeitungseinheit 130, insbesondere eine Mischpulteinheit und mindestens einer (In-Ear) Monitoreinheit 150 aufweisen.
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Das Drahtlos-Mikrofon 110 erzeugt ein Audiosignal S und kann dieses Signal als erstes Signal S über die erste Übertragungsstrecke H1 übertragen. Durch die erste Übertragungsstrecke H1 wird eine Verzögerung hinzugefügt, so dass bei der Mischpulteinheit 130 dann ein verzögertes Audiosignal S1 eintrifft. In der Mischpulteinheit 130 kann eine Bearbeitung des Signals erfolgen. Dies kann z. B. eine Veränderung der Lautstärke oder ein Equalizer oder eine andere Audioverarbeitung beinhalten.
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In dem Mischpult 130 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird das erste verzögerte Audiosignal S1 nicht an den Ausgang des Mischpultes weitergeleitet. Das Mischpult 130 kann andere Audiosignale E empfangen, diese mischen und als ein Ausgangsaudiosignal M0 ausgeben. Dieses Ausgangsaudiosignal M0 kann über eine dritte Übertragungsstrecke H2 an die (In-Ear) Monitoreinheit 150 übertragen werden. Das Drahtlos-Mikrofon 110 (als ein Drahtlos-Sender) überträgt ein erfasstes Audiosignal als erstes Audiosignal S über eine erste Drahtlos-Übertragungsstrecke H1 und eine zweite (Drahtlos-)Übertragungsstrecke HD.
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Das Mischpult 130 erzeugt ein Ausgangssignal M0, in dem das Audiosignal S1 nicht enthalten ist. Durch die dritte Drahtlosübertragung H2 entsteht das Audiosignal M01, welches von der (In-Ear) Monitoreinheit 150 empfangen wird. Das Audiosignal S wird nun zusätzlich (drahtlos) über die zweite Übertragungsstrecke HD von dem Mikrofon 110 direkt an die (In-Ear) Monitoreinheit 150 übertragen, wo es als Audiosignal SD mit einer Zeitverzögerung ankommt. In der (In-Ear) Monitoreinheit 150 kann das Audiosignal SD über eine Übertragungsfunktion G0 verändert werden und wird dann zu dem Audiosignal M01 hinzu addiert, das über die Drahtlos-Übertragungsstecke H2 übertragen worden ist. Das so erzeugte Summenaudiosignal MD wird dann als Ausgangssignal an den Nutzer ausgegeben.
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Das Mischpult 130 kann das Audiosignal S1 sowie die weiteren Signale E mischen und als ein Ausgangsaudiosignal A ausgeben. Das Ausgangsaudiosignal A kann an ein Publikum ausgegeben werden oder kann aufgezeichnet werden.
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Die Übertragungsstrecke HD kann dabei so realisiert sein, dass das Signal, welches vom Mikrofon 110 zur drahtlosen Übertragung an das Mischpult 130 ausgesendet wird, auch von der (In-Ear) Monitoreinheit 150 empfangen wird.
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Alternativ dazu kann das Drahtlos-Mikrofon 110 aber auch Vorrichtungen für einen anderen zusätzlichen Übertragungskanal HD enthalten, welcher speziell für die Direktübertragung an die (In-Ear) Monitoreinheit 150 vorgesehen ist. In diesem Fall kann der Übertragungskanal HD beispielsweise drahtlos über Bluetooth, über bestimmte Zeitslots oder über sonstige für die Kurzstrecke geeignete Verfahren realisiert sein. Insbesondere in Fällen, in denen das Mikrofon 110 am Körper des Nutzers befestigt ist, bietet sich auch eine kabelgebundene Übertragung HD des Mikrofonsignals S vom Mikrofon 110 an die (In-Ear) Monitoreinheit 150 an. Optional kann das Mikrofon 110 auch mit einem kombinierten Taschensender und -empfänger verbunden werden. Die Übertragungsstrecke HD ist dann eine interne Weiterleitung des Mikrofonsignals S innerhalb des Taschensender und -empfängers.
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4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des drahtlosen Audioübertragungssystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das drahtlose Audioübertragungssystem weist mindestens ein drahtloses Mikrofon 110 mit einem Drahtlossender 111 auf. Der Drahtlossender 111 überträgt das von dem Mikrofon 110 erfasste Audiosignal als erstes Audiosignal an einen ersten Drahtlosempfänger 120. Das Ausgangssignal des ersten Drahtlosempfängers 150 kann optional in einem Mischpult 130 nicht mit anderen Audiosignalen E zum zweiten Audiosignal gemischt werden. Das Ergebnis (das zweite Audiosignal) kann dann über den zweiten Sender 140 als zweites Audiosignal (ohne das erste Audiosignal) übertragen werden. Das drahtlose Mikrofonsystem weist ebenfalls mindestens eine In-Ear Monitoreinheit 150 auf. Die In-Ear Monitoreinheit 150 weist optional mindestens einen zweiten Empfänger 151, eine Mischeinheit 154 und einen Audioausgang 153 auf, an welchen ein Hörer 160 angeschlossen werden kann, um ein Audiosignal auszugeben bzw. wiederzugeben. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann der Empfänger 151 sowohl das erste Audiosignal über die erste Übertragungsstrecke von dem ersten Sender 111 als auch das zweite Audiosignal von dem zweiten Sender 140 über die dritte Übertragungsstrecke empfangen. Alternativ dazu können zwei separate Empfänger vorgesehen sein, wobei einer das Signal des ersten Senders 111 und einer das Signal des zweiten Senders 140 empfängt. Die beiden empfangenen Signale werden dann in der Mischeinheit 154 zusammen gemischt.
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Gemäß der Erfindung kann das Übertragen des ersten Audiosignals S1 von dem Mikrofon 110 an den ersten Empfänger 120 und den zweiten Empfänger 151 auf demselben Übertragungsprotokoll beruhen. Alternativ dazu können auch unterschiedliche Übertragungsprotokolle verwendet werden. Somit kann der Sender 111 des Mikrofons 110 beispielsweise über zwei unabhängige Funkverfahren bzw. Funkprotokolle (z. B. LTE und Dect) übertragen. Bei der Übertragung des Audiosignals direkt von dem Sender 111 an den Empfänger 150 wird vorzugsweise ein Übertragungsverfahren verwendet, welches eine sehr niedrige Latenz aufweist.
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Gemäß der Erfindung kann die Übertragung von dem Sender 111 an den Empfänger 151 z. B. im Bereich um 2,4 kHz oder 5 kHz lizenzfrei erfolgen.
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Durch die direkte Übertragung des ersten Audiosignals von dem Sender 111 an den Empfänger 151 basierend auf einem Übertragungsverfahren mit einer geringen Latenz kann die restliche Übertragung des ersten Audiosignals über den ersten Empfänger 120 mit einer höheren zulässigen Latenz erfolgen. Hierbei kann die Übertragung z. B. auf einem ZigBee, WiFi-Protokoll oder einem IEEE 802.11 Protokoll beruhen. Ferner kann die Übertragung des Audiosignals über den ersten Empfänger wesentlich robuster ausgelegt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sollte sichergestellt werden, dass die Verzögerung des in der In-Ear Monitoreinheit erzeugten Signals einen Schwellwert von z. B. 20 ms nicht überschreitet.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sendet der Sender 111 das erste Audiosignal basierend auf einem ersten Übertragungsprotokoll. Der erste Empfänger 120 und der Empfänger 151 in der In-Ear Monitoreinheit 150 sind beide dazu ausgelegt, dieses Übertragungsprotokoll verarbeiten zu können, so dass das erfindungsgemäße drahtlose Mikrofonsystem mit einer statt mit zwei Übertragungsfunktionen auskommt.
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Gemäß der Erfindung kann ein breitbandiges Übertragungsverfahren im Time Slot-Verfahren verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung wird in dem In-Ear Monitor 150 das direkt von dem Drahtlos-Sender über die erste Übertragungsstrecke übertragene erste Audiosignal S1 mit dem über die dritte Übertragungsstrecke H2 übertragenen zweiten Audiosignal (welches das erste Audiosignal nicht enthält) gemischt und als ein Ausgangssignal MD ausgegeben.
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Gemäß der Erfindung kann das Drahtlos-Audioübertragungssystem neben dem (oder zusätzlich zum) Drahtlos-Mikrofon mindestens ein Drahtlos-Taschensender aufweisen, der in seiner Funktion der Funktion des Drahtlos-Mikrofons entspricht.
