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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Empfangen mehrerer Funksignale mit Audiodaten.
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Hintergrund
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Drahtlose Mikrofonempfangsanlagen empfangen üblicherweise von einem Drahtlosmikrofon ein mit einem Audiosignal moduliertes Funksignal, das sie demodulieren, um das Audiosignal zurückzugewinnen. Dieses Audiosignal wird dann zum Beispiel an eine Beschallungsanlage, die auch als PA (Public Address)-Anlage bezeichnet wird, oder an ein anderes Gerät zur Weiterverarbeitung ausgegeben.
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Häufig sind jedoch mehrere Drahtlosmikrofone gleichzeitig erforderlich. Für diesen Fall sind drahtlose Mikrofonempfangsanlagen mit mehreren Mikrofonen und separaten Funkstrecken bekannt. Üblicherweise benutztjedes Drahtlosmikrofon einen eigenen Funkkanal, so dass diese Mikrofonempfangsanlagen als Mehrkanalempfänger ausführt sind. Dabei werden die Audiosignale der verschiedenen Mikrofone auf getrennten Kanälen separat voneinander ausgegeben. In einem separaten Mischpult kann eine Kombination der Audiosignale in Form einer Mischung erfolgen. Sowohl bei Einkanalempfängern wie auch bei Mehrkanalempfängern kann die Ausgabe über eine Netzwerkschnittstelle an ein Netzwerk erfolgen.
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Umfangreiche Anlagen in größeren Gebäuden, zum Beispiel in Konferenzzentren oder Hörsaalgebäuden in Universitäten, benutzen für die Audioübertragung oft ein Netzwerk mit einer Zentralstelle. Die in einem separaten Mischer gemischten Audiosignale eines bestimmten Raumes werden dann über das Netzwerk und die Zentralstelle unter anderem wieder in diesen Raum zurückgeleitet, um dort über Lautsprecher einer Beschallungsanlage wiedergegeben zu werden. Dabei erfolgt auch die Zuleitung der zu mischenden Audiosignale zum Mischer über das Netzwerk. Die Audiosignale können auch als Funksignale direkt an die Zuhörer übertragen werden, die sie mit entsprechenden Empfängern empfangen und wiedergeben können. Beispielsweise beschreibt
DE102018128214 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Auswahl eines Audiodatenstroms mittels eines Smartphones, bei dem ein Funksignal mehrere Audiodatenströme enthält, von denen eines als dem Umgebungsschall entsprechend detektiert und zur Wiedergabe ausgewählt wird.
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Derartige umfangreiche Anlagen können jedoch durch weitere, die Flexibilität erhöhende Funktionen noch verbessert werden. Zum Beispiel sind, insbesondere bei Mehrkanal-Mikrofonempfängern, Konfigurationsmöglichkeiten insbesondere für einen im jeweiligen Raum befindlichen Nutzer begrenzt. Außerdem wäre eine Reduktion des Datenverkehrs zur Entlastung des Netzwerks wünschenswert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einem Nutzer eines Mehrkanal-Mikrofonempfängers weitere Konfigurationsmöglichkeiten zu geben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Netzwerkauslastung zu reduzieren. Diese Aufgaben werden durch einen Mehrkanal-Mikrofonempfänger gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß enthält ein Mehrkanal-Mikrofonempfänger eine Netzwerk-Schnittstelle und einen Mischer, der lokal konfiguriert werden kann, d. h. von dem Ort aus, an dem sich der Empfänger befindet, ohne Einstellungen im eigentlichen Netzwerk vornehmen zu müssen. Das gemäß der Konfiguration gemischte Audiosignal kann, zusätzlich zu den einzelnen Audiokanälen, über einen separaten Ausgabekanal ausgegeben werden. Die Ausgabe kann digital und/oder analog erfolgen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Ansprüchen 2-8 beschrieben.
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Figurenliste
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Zeichnungen dargestellt. Darin zeigt
- 1 eine Übersicht über eine erfindungsgemäße Mehrkanal-Empfangsanlage;
- 2 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Mehrkanalempfängers;
- 3 einen Ausschnitt aus einem Blockdiagramm einer Ausführungsform mit zwei separaten Mischern; und
- 4 eine exemplarische Ansicht eines Mehrkanalempfängers.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt eine Übersicht über eine erfindungsgemäße Mehrkanal-Empfangsanlage mit einem Mehrkanalempfänger MCR, der über mehrere Funkkanäle L1, L2, ..., LN die Funksignale mehrerer Drahtlosmikrofone M1, M2, ..., MN empfangen kann. Diese werden als separate digitale Signale bzw. Audiokanäle D1, D2, ..., DN über eine Netzwerkverbindung NC1 in ein Netzwerk NW gegeben. Die Netzwerkverbindung NC1 kann ein einzelnes (Netzwerk-) Kabel sein. Das Netzwerk kann ein LAN (Local Area Network) und insbesondere ein digitales Audionetzwerk so wie etwa ein Dante-Netzwerk sein. Dieses wird über eine Netzwerk-Kontrollstelle NWC gesteuert, die im Fall eines Dante-Netzwerks ein sogenannter Dante-Controller ist. An das Netzwerk NW können eine oder mehrere Audio-Ausgabestellen PA1 wie z. B. Beschallungsanlagen, Lautsprecher, Verstärker etc. angeschlossen werden, um eines oder mehrere der Netzwerk-Eingangssignale NC1 , NC2, ..., NCK auszugeben.
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In einigen Anwendungsszenarien enthält die Mehrkanal-Empfangsanlage mehrere Mehrkanalempfänger MCR, die sich in verschiedenen Räumen, z. B. Hörsälen, befinden und jeweils über Funkverbindungen mit mehreren Drahtlosmikrofonen verbunden sind. In jedem der Räume sowie in weiteren Räumen befinden sich auch Lautsprecher, die über das Netzwerk NW erhaltene Audioströme der verschiedenen Mehrkanal-Empfänger MCR wiedergeben können. Über die Netzwerk-Kontrollstelle NWC kann die Mehrkanal-Empfangsanlage nun so konfiguriert werden, dass nicht nur in jedem Raum die Mikrofonsignale der im selben Raum befindlichen Mikrofone M1, ..., MN wiedergegeben werden, sondern es ist auch möglich, in jedem der weiteren Räume jeden der Audiokanäle wiederzugeben. Ebenso können zusätzliche Mikrofone, die ebenfalls an das Netzwerk NW angeschlossen sind, in den weiteren Räumen positioniert sein. So können die weiteren Räume flexibel als räumliche Erweiterung der anderen Räume, z. B. der Hörsäle, eingesetzt werden.
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Das dabei auftretende Problem der möglicherweise sehr hohen Netzwerkauslastung bzw. die Limitierung der im Netzwerk übertragbaren Audiokanäle kann erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, dass bereits im Mehrkanalempfänger MCR mehrere Audiosignale zu einem einzigen Audiosignal bzw. Audiokanal zusammengefasst werden können. Dies geschieht in einem Mischer MX, der zwei oder mehr der Audiosignale D1, ..., DN in ein einziges Audiosignal zusammenmischt. Dieses Mischsignal kann als zusätzlicher digitaler Ausgangskanal DOMx in das Netzwerk eingespeist werden und kann dabei als Mischkanal mehrere der entsprechenden Audiokanäle D1, ..., DN ersetzen. Da diese nicht mehr einzeln vom Netzwerk transportiert werden müssen, kann dadurch die Auslastung des Netzwerkes reduziert werden.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass kein separater Mischer benötigt wird, der eine weitere separate Netzwerkkomponente darstellen und damit die Netzwerkauslastung erhöhen und die Netzwerkstruktur verkomplizieren würde, insbesondere wenn eine Vielzahl von Mischern vorzusehen ist. Stattdessen kann für jeden Raum individuell ausgewählt werden, ob eine Mischung gewünscht ist und wie diese konfiguriert werden soll. Dazu kann der Nutzer über Konfigurationsdaten direkt auf den Mischer zugreifen, ohne dass z. B. Einstellungen des Netzwerks geändert werden müssen. Dabei wird das gemischte Audiosignal auch direkt im Raum bzw. am Mehrkanalempfänger zur Verfügung gestellt, z. B. als analoges Audiosignal.
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Ebenfalls ein Vorteil ist, dass z. B. in einem Dante-Netzwerk das gemischte Audiosignal konfiguriert werden kann, ohne dass wie bisher die Dante-Konfigurationsparameter geändert werden müssen, denn die Mischer-Konfigurationsparameter sind völlig unabhängig von den Netzwerk-Konfigurationsparametern. Auch die Balance kann nun für jeden Audiokanal eingestellt werden, ohne dass Dante-Konfigurationsparameter geändert werden müssen. Dadurch ist das System insgesamt einfacher zu handhaben.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass in einer Ausführungsform die Komplexität des Netzwerkverteilers (Switch) NW zur flexiblen Verteilung der Datenströme im Netzwerk reduziert werden kann, weil nicht mehr alle Eingangskanäle D1, ..., DN separat angeschlossen und verbunden werden müssen. Stattdessen können mehrere oder alle Audiokanäle, die z. B. aus einem bestimmten Raum stammen, mittels des Mischers MX in einen einzigen Audiokanal gebündelt werden. So braucht z. B. in einer Mehrkanal-Empfangsanlage für 20 Räume mit jeweils bis zu 4 Drahtlosmikrofonen der Netzwerkverteiler konventionell 80 Eingänge. Wenn erfahrungsgemäß aber zu jedem Zeitpunkt in z. B. 15 der Räume nur ein einzelnes Mikrofon verwendet wird und nur in 5 Räumen mehrere Mikrofone, braucht der Netzwerkverteiler nur 5x4+15=35 Eingänge. Dabei ist die Zuordnung der Räume zu den Eingängen des Netzwerkverteilers NW völlig flexibel und leicht konfigurierbar.
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Die Stromversorgung des Mehrkanalempfängers MCR kann über das Netzwerk erfolgen, z. B. durch Power-over-Ethernet (PoE). Ebenso können die Konfigurations- bzw. Kontrolldaten Ctr über das Netzwerk von der Netzwerk-Kontrollstelle NWC empfangen werden. Alternativ kann die Stromversorgung über andere Quellen, z. B. ein externes Netzteil, erfolgen.
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Außerdem kann zumindest ein Teil der Konfigurations- bzw. Kontrolldaten Ctr über eine andere Schnittstelle als das Netzwerk empfangen werden, z. B. über eine drahtlose Verbindung wie Bluetooth oder Nahfeldkommunikation (NFC) direkt von einem Steuergerät im Raum. Dies kann ein drahtloses Endgerät wie z. B ein Smartphone sein. In einer Ausführungsform kann der Nutzer mittels eines Steuergerätes bzw. eines Smartphones über eine Steuersoftware auf die Netzwerk-Kontrollstelle NWC zugreifen und z. B. den Mischer MX konfigurieren. Ebenso können auf diesem Weg einzelne Audiokanäle D1, ..., DN einschließlich des Mischkanals DOMx , schon im Mehrkanalempfänger MCR ein- und ausgeschaltet sowie deren Verstärkung eingestellt werden (in 1 nicht dargestellt).
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2 zeigt ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Mehrkanalempfängers MCR. Obwohl exemplarisch nur eine einzige Funkverbindung L1 zu einem Funkmikrofon M1 dargestellt ist, können zwei oder bis zu vier Funkmikrofone über separate Funkverbindungen angeschlossen werden. Jedes Funkmikrofon enthält z. B. eine Mikrofonkapsel MK, einen Mikrofonverstärker MV und einen Sender TX. Ihre Funksignale werden über einen oder mehrere Hochfrequenz-Empfänger RX empfangen und demoduliert. Die enthaltenen Audiosignale werden in einem Analog-Digitalwandler ADC digitalisiert und können optional dekodiert und einer Schnittstellenverarbeitung IF unterzogen werden, falls erforderlich. Die verschiedenen Audiosignale bzw. Audiokanäle CH1, ..., CH4 werden in einer Extraktions- und Verstärkungseinheit RXV extrahiert und verstärkt. Eine erste Netzwerk-Ausgabeeinheit LimCh erzeugt für jeden der Audiokanäle CH1, ..., CH4 ein Netzwerksignal entsprechend einem Netzwerkkanal Ch1, ..., Ch4 zur Ausgabe in ein Netzwerk. In der ersten Netzwerk-Ausgabeeinheit LimCh können einzelne Audiokanäle ein- und ausgeschaltet werden. Insbesondere kann die erste Netzwerk-Ausgabeeinheit LimCh pro Audiokanal einen Limiter enthalten, um besonders hohe Audiopegel zu begrenzen. Die Steuerung erfolgt durch eine Konfigurationseinheit CFG, die entsprechende Konfigurationsdaten Ctr beispielsweise über das Netzwerk empfängt.
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Erfindungsgemäß ist in dem Mehrkanalempfänger MCR außerdem ein Mischer MX enthalten, der die Audiokanäle CH1, ..., CH4 flexibel mischen kann. Das gemischte Audiosignal oder Misch-Audiosignal CHMx kann in dieser Ausführungsform sowohl digital über eine zweite Netzwerk-Ausgabeeinheit DGMX an das Netzwerk als auch analog über einen Digital-Analogwandler DAC an einen Lautsprecher oder eine Beschallungsanlage ausgegeben werden. Die zweite Netzwerk-Ausgabeeinheit DGMX und/oder der Mischer MX kann eine regelbare Verstärkung enthalten. Die entsprechenden Konfigurationsdaten kommen ebenfalls von der Konfigurationseinheit CFG. Weiterhin sind in diesem Beispiel Limiter LimMD, LimMA zur Begrenzung der digital bzw. analog ausgegebenen gemischten Audiosignale enthalten. Mit dem Mischer MX oder der Netzwerk-Ausgabeeinheit kann optional die Ausgabe der Mischsignale DOMx , AOMx ein- und ausgeschaltet werden.
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Wie in 2 dargestellt, können die Extraktions- und Verstärkungseinheit RXV, die erste Netzwerk-Ausgabeeinheit LiMCh, die Konfigurationseinheit CFG, die Mischereinheit MX, die zweite Netzwerk-Ausgabeeinheit DGMX und die Limiter LimMD, LimMA für die ausgegebenen Mischsignale DOMx , AOMx durch einen oder mehrere entsprechend programmierte Signalprozessoren bzw. DSP-Mixer implementiert werden.
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3 zeigt in einer Ausführungsform, als Ausschnitt aus 2, eine alternative Variante mit zwei separaten Mischern MX1, MX2. In diesem Fall können das digitale Mischsignal DOMx und das analoge Mischsignal AOMx unterschiedliche Mischungsverhältnisse aufweisen.
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4 zeigt in einer Ausführungsform eine exemplarische Ansicht einer Rückseite eines Mehrkanalempfängers 30. Mehrere Befestigungslöcher 31,31a zur Wandmontage sowie ein Kabelkanal 32 zur Kabelführung sind erkennbar. An einem Ende des Kabelkanals 32 sind die elektrischen Anschlüsse 33 vorgesehen. Diese umfassen einen Anschluss 33A zur Ausgabe des analogen Audiosignals AOMx, z. B. eine 3-polige Buchse, sowie zwei Netzwerkanschlüsse 33N1, 33N2, z. B. RJ45. Dabei kann einer der Netzwerkanschlüsse 33N1 zur Energieversorgung (mittels PoE) und zum Empfang von Konfigurationsdaten Ctr dienen. Die digitalen Audiokanäle können flexibel, je nach Konfiguration, entweder ebenfalls über den ersten Netzwerkanschluss 33N1 oder über einen zweiten Netzwerkanschluss 33N2 ausgegeben werden. Eine Ausgabe der digitalen Audiokanäle D1, ..., DN, DOMx über den zweiten Netzwerkanschluss 33N2 hat den Vorteil, dass für Kontrolldaten und Audiodaten zwei separate Netzwerke genutzt werden können, wobei das Netzwerk für die Kontrolldaten schwankende und relativ große Verzögerungen aufweisen darf. Daher kann hierfür z. B. normales LAN bzw. Ethernet verwendet werden. Das Netzwerk für die Audiodaten sollte dagegen vorzugsweise eine geringe und konstante Verzögerung aufweisen. In einer Variante können die einzelnen Audiokanäle Ch1, ..., Ch4 über einen der Netzwerkanschlüsse und das gemischte Audiosignal DOMx über den anderen Netzwerkanschluss ausgegeben werden.
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In einer Ausführungsform kann der Nutzer über sein Smartphone auf eine Steuerungssoftware zugreifen, um Konfigurationen des Mehrkanalempfängers MCR vorzunehmen. In dieser Variante besteht ein weiterer Vorteil der Erfindung darin, dass der direkt am Empfänger oder im jeweiligen Wiedergaberaum befindliche Nutzer eine Möglichkeit zur Konfiguration des Mehrkanalempfängers und insbesondere des Mischers hat, ohne sich um andere Netzwerkparameter kümmern zu müssen und ohne die Netzwerkzentrale aufsuchen zu müssen.
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Die Erfindung kann besonders vorteilhaft in umfangreichen Audioanlagen in größeren Gebäuden oder Bereichen eingesetzt werden, zum Beispiel in Konferenzzentren, in Hörsaalgebäuden in Universitäten oder auch für gebäudeübergreifende Campusnetze.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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