ITMI20121617A1 - Metodo e sistema per riprodurre simultaneamente tracce audio da una pluralità di dispositivi digitali. - Google Patents

Metodo e sistema per riprodurre simultaneamente tracce audio da una pluralità di dispositivi digitali. Download PDF

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ITMI20121617A1
ITMI20121617A1 IT001617A ITMI20121617A ITMI20121617A1 IT MI20121617 A1 ITMI20121617 A1 IT MI20121617A1 IT 001617 A IT001617 A IT 001617A IT MI20121617 A ITMI20121617 A IT MI20121617A IT MI20121617 A1 ITMI20121617 A1 IT MI20121617A1
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audio
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Marco Veneri
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Description

Titolo: “Metodo e sistema per riprodurre simultaneamente tracce audio da una pluralità di dispositivi digitaliâ€
DESCRIZIONE
Campo di applicazione
La presente invenzione si riferisce ad un metodo per riprodurre in modo simultaneo tracce audio da una pluralità di dispositivi digitali.
In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un metodo per riprodurre simultaneamente tracce audio da una pluralità di dispositivi digitali ricetrasmettitori, i quali sono adatti a definire una rete di comunicazione; il metodo comprendendo le fasi di:
-predisporre in detti dispositivi digitali mezzi di memorizzazione comprendenti tracce audio da riprodurre,
-attivare uno di detti dispositivi digitali come dispositivo Master ed attivare i dispositivi digitali rimanenti della rete di comunicazione come dispositivi Slave.
L’invenzione fa altresì riferimento ad un sistema per riprodurre simultaneamente tracce audio da una pluralità di dispositivi digitali ricetrasmettitori.
L’invenzione fa riferimento in particolare, ma non esclusivamente, a dispositivi digitali quali telefoni mobili cellulari e la descrizione che segue à ̈ fatta con riferimento in particolare a questo campo di applicazione con il solo scopo di semplificarne l’esposizione.
Descrizione dell’arte nota
Negli ultimi anni hanno riscontrato forte interesse le tecniche di sincronizzazione di contenuti audio digitali in sistemi con reti di comunicazione locali in cui apparecchiature wireless, telefoni cellulari, smartphone, ed altri dispositivi digitali ad alta velocità di trasmissione riproducono in modo simultaneo un medesimo contenuto audio.
Come à ̈ noto, in tale scenario in cui il medesimo contenuto audio à ̈ riprodotto in modo simultaneo da due o più telefoni cellulari, si deve soddisfare una duplice esigenza:
-deve esserci una riproduzione sincronizzata a garantire una medesima riproduzione temporale del contenuto audio su tutti i telefoni cellulari;
-deve esserci una riproduzione sintonizzata, ossia à ̈ necessario che il contenuto audio sia riprodotto ad una medesima frequenza ad evitare l’insorgere di echi durante la riproduzione del contenuto audio su tutti i telefoni cellulari.
Come ben noto, i dispositivi digitali presentano una frequenza di campionamento che à ̈ propria ed à ̈ diversa dalla frequenza di campionamento di altri dispositivi digitali analoghi.
Quindi, durante la riproduzione simultanea di una medesima traccia audio, la differenza tra le frequenze di campionamento dei dispositivi digitali si palesa, per un ascoltatore, come un suono non sintonizzato ossia un suono affetto da eco.
L’eco à ̈ sostanzialmente la risultante delle singole riproduzioni, come illustrato schematicamente in figura 1, nel caso di due singole riproduzioni con frequenze di campionamento diverse tra loro.
Una soluzione nota, per risolvere gli inconvenienti sopra citati à ̈ basata su elaborazioni della traccia audio ricevuta dal singolo dispositivo e memorizzata come segnale digitale. Tali elaborazioni prevedono l’impiego di complessi algoritmi per controllare i buffer del segnale digitale memorizzato ed allineare i buffer per le riproduzioni audio tra due dispositivi digitali.
Una tecnica di elaborazioni che prevede l’impiego di tali algoritmi à ̈ nota come DSP (acronimo inglese di Digital, Signal, Processing).
Una seconda soluzione nota à ̈ descritta nella domanda di brevetto statunitense n° US2003/0198257 di Sullivan et al., la quale insegna ad utilizzare interfacce grafiche utente per sincronizzare in modo manuale la riproduzione di un segnale audio digitale ricevuto.
Un’altra soluzione à ̈ descritta nella domanda di brevetto statunitense n° US2008/0225826 di Gentric, in cui per sincronizzare la riproduzione di una trasmissione audio su una rete con una pluralità di dispositivi digitali, seleziona un dispositivo per la ricezione e contemporaneamente impedisce agli altri dispositivi non selezionati di ricevere e quindi riprodurre la trasmissione audio attraverso la creazione di opportuni echi.
Tali soluzioni seppur soddisfacenti sotto vari aspetti non sono esenti da inconvenienti legati principalmente alla loro complessità di realizzazione.
In vista dello stato della tecnica descritto, uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un metodo ed un dispositivo che consentano di riprodurre simultaneamente tracce audio ricevute in modo ottimale, a garantire una riproduzione contemporanea e sintonizzata, superando di fatto gli inconvenienti che tuttora limitano i metodi ed i dispositivi realizzati secondo l’arte nota.
Un altro scopo à ̈ quello di fornire un metodo che consenta in modo semplice ed efficace di determinare una frequenza di sintonizzazione ottimale per la riproduzione di tracce audio ad eliminare di fatto l’insorgere di echi durante la riproduzione.
Un ulteriore scopo à ̈ quello di fornire un metodo che consenta di riconoscere la traccia audio da riprodurre e che consenta di effettuare una effettiva sovrapposizione temporale delle tracce audio riprodotte.
Un altro scopo à ̈ quello di fornire un metodo che comprende semplici elaborazioni delle tracce audio ricevute richiedendo implementazioni a complessità ridotta rispetto all’arte nota.
Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un sistema semplice da riprodurre che consenta in modo affidabile di ottenere una sincronizzazione delle tracce audio riprodotte ad elevata precisione.
Un altro scopo à ̈ quello di realizzare un sistema implementabile con una semplice circuiteria e a costi ridotti.
Sommario dell’invenzione
L’idea di soluzione che sta alla base della presente invenzione à ̈ quella di realizzare una operazione di accordatura tra i dispositivi digitali della rete e di riprodurre la traccia audio contemporaneamente e sovrapponendola alla traccia audio in ricezione.
Sulla base di tale idea di soluzione il problema tecnico à ̈ risolto da un metodo per riprodurre simultaneamente tracce audio da una pluralità di dispositivi digitali ricetrasmettitori di una rete di comunicazione, del tipo precedentemente indicato e definito dalla parte caratterizzante della rivendicazione 1.
Il problema à ̈ altresì risolto da un sistema per riprodurre simultaneamente tracce audio del tipo precedentemente indicato e definito dalla parte caratterizzante della rivendicazione 9.
Le caratteristiche ed i vantaggi del metodo e del sistema secondo l’invenzione risulteranno dalla descrizione, fatta di seguito, di una forma di realizzazione pratica, data a titolo indicativo e non limitativo con riferimento agli uniti disegni, nei quali:
-la figura 1 mostra un diagramma con riproduzioni audio non sintonizzate di dispositivi digitali secondo la tecnica nota;
-la figura 2 mostra schematicamente un diagramma a blocchi del metodo di sincronizzazione secondo la presente invenzione,
-la figura 3 mostra schematicamente una rete di comunicazione comprendente dispositivi digitali secondo la presente invenzione,
-la figura 4 mostra schematicamente un diagramma a blocchi di un dispositivo digitale secondo la presente invenzione,
-le figure 5 e 6 mostrano schematicamente due distinte fasi del metodo secondo la presente invenzione.
Descrizione dettagliata
Con riferimento alla figura 2 Ã ̈ mostrato un diagramma a blocchi del metodo per riprodurre simultaneamente tracce audio da (N+1) dispositivi digitali 15 ricetrasmettitori, secondo la presente invenzione.
Preferibilmente, come schematicamente illustrato in figura 3, ogni dispositivi digitali 15 Ã ̈ dotato di un ricevitore 11 e di un trasmettitore 12.
Gli (N+1) dispositivi digitali 15 sono adatti a realizzare una rete 10 di comunicazione locale, ad esempio una rete LAN o WAN, dotata di un opportuno protocollo di comunicazione.
I dispositivi digitali 15 sono dispositivi mobili con funzionalità di telefoni cellulari e di gestione dei dati, quali ad esempio palmari, personal computer, console per videogiochi, i quali sono dotati di applicazioni multimediali che possono essere presenti fin dall’origine o aggiunte su richiesta.
In una ulteriore forma di realizzazione, i dispositivi digitali 15 sono dispositivi fissi quali riproduttori audio wireless o speaker wireless adatti a realizzare una rete di riproduzione sincronizzata all’interno di un definito ambiente.
Il metodo prevede inizialmente una fase di predisposizione 51, in cui ogni dispositivo digitale 15 della rete 10 di comunicazione à ̈ dotato del protocollo di comunicazione e di uno o più elementi inter-dispositivo 9 o ricevitore wi-fi per mettere in comunicazione i dispositivi digitali 15 tra loro e consentire una trasmissione ed una ricezione di dati a pacchetto, entro un certo raggio. Un elemento inter-dispositivo 9 à ̈ ad esempio quello noto con il termine Bluetoothâ„¢ ed altri analoghi.
La fase 51 prevede di predisporre, in ogni dispositivo digitale 15, mezzi di memorizzazione 5 i quali sono dotati di una memoria 31, adatta a memorizzare le tracce audio 6 ricevute attraverso l’elemento inter-dispositivo 9.
Preferibilmente, la memoria 31 Ã ̈ del tipo virtuale quale ad esempio una memoria RAM (Random Access Memory) o analoga.
Inoltre, la fase 51 consente di associare a ciascuna traccia audio 6 memorizzata un corrispondente indirizzo di memorizzazione 7.
Il metodo prevede di abilitare 52 per ogni dispositivi digitali 15 la gestione degli algoritmi e degli elementi inter-dispositivo 9.
Il metodo prevede la fase di attivare 53 un dispositivo digitale 15 della rete 10 di comunicazione come dispositivo Master M per inviare una traccia audio 2 da riprodurre agli N rimanenti dispositivi digitali 15, che vengono attivati come dispositivi Slave S1,..SN.
Inoltre, il metodo comprende la fase di generare 55, mediante il dispositivo Master M, un segnale pilota 3. Tale fase 55 comprende:
-selezionare una traccia audio pilota 2 dalle tracce audio 6 memorizzate in detti mezzi di memorizzazione 5, e
-aggiungere alla traccia audio pilota 2 da riprodurre una frequenza di sincronizzazione fs.
La frequenza di sincronizzazione fs ha un valore assegnato ed à ̈ esterno all’intervallo delle frequenze delle onde sonore udibili da un utente [20Hz-20KHz]. Preferibilmente, la frequenza di sincronizzazione fSà ̈ un valore compreso nell’intervallo delle frequenze degli ultrasuoni.
Secondo una forma di realizzazione, la frequenza di sincronizzazione fs à ̈ uguale alla frequenza di campionamento fMdel dispositivo Master M.
In una diversa forma di realizzazione, la frequenza di sincronizzazione fSà ̈ calcolata come una frazione della frequenza di campionamento fMdel dispositivo Master M, in base alla capacità di riproduzione del trasmettitore 12 compreso in ogni dispositivo slave S1,..SN.
Quindi, come schematicamente illustrato in figura 5, il contenuto spettrale del segnale pilota 3 generato comprende la traccia audio 2, che presenta componenti fino alla frequenza di 20 kHz, e la frequenza di campionamento fM,che à ̈ pari ad esempio a 48 kHz.
Vantaggiosamente, secondo la presente invenzione, la frequenza di sincronizzazione fS, introdotta nel segnale pilota 3, definisce sostanzialmente un tono di accordo che viene ascoltato, ossia isolato ed estratto da ogni dispositivo slave S1..SNe che in ogni dispositivo slave S1..SNviene impiegato per riprodurre la traccia audio pilota 2 compresa nel segnale pilota 3 trasmesso dal dispositivo master M.
Il metodo, secondo la presente invenzione, prevede di inviare 56, attraverso il dispositivo Master M, il segnale pilota 3 generato ad ogni dispositivo slave S1,..SNdella rete 10 di comunicazione.
Secondo una forma di realizzazione preferita, il metodo prevede di impiegare l’altoparlante o speaker del dispositivo Master M come trasmettitore 12 ed il microfono di ciascun dispositivo Slave S1..SNcome ricevitore 11.
In detti dispositivo slave S1,..SN, il metodo prevede di:
-ricevere una porzione pilota PLdel segnale pilota 3 inviato ed
-estrarre 57 dalla porzione pilota PLricevuta la frequenza di sincronizzazione fS.
In una forma di realizzazione, l’estrazione della frequenza di sincronizzazione fSavviene impiegando un circuito PLL (Phase Locked-Loop) come sarà più chiaro nel seguito della descrizione.
Inoltre, il metodo prevede di:
-estrarre la parte ricevuta P1della traccia audio pilota 2 compresa nella porzione pilota PLricevuta del segnale pilota 3;
-confrontare la parte ricevuta P1con porzioni corrispondenti delle tracce audio 6 comprese nei mezzi di memorizzazione 5, e, come risultato del confronto -selezionare una seconda traccia audio 4, tra le tracce audio 6, comprendente la parte ricevuta P1della traccia audio pilota 2.
Il metodo prevede quindi di riprodurre in ogni dispositivo Slave S1..SNla seconda traccia audio 4 selezionata in modo sincronizzato alla traccia audio pilota 2 in ricezione, impiegando come frequenza di campionamento la frequenza di sincronizzazione fSestratta.
In tal modo, ciascun dispositivo Slave S1..SN, in modo autonomo, genera un segnale audio di uscita 18 simultaneo alla traccia audio pilota 2 in ricezione.
In una forma di realizzazione, la fase di estrarre la frequenza di sincronizzazione fScomprende:
-filtrare la porzione pilota PLdel segnale pilota 3 ricevuto per eliminare la traccia audio 2 e per generare un segnale di riferimento 24; e
-rilevare, attraverso un sistema di controllo, quale ad esempio il circuito PLL, la frequenza del segnale di riferimento 24 che à ̈ legata alla frequenza di sincronizzazione fScompresa nel segnale pilota 3 ricevuto.
Il circuito PLL consente di generare un segnale di uscita 25 la cui frequenza à ̈ esattamente la frequenza del segnale di riferimento 24, ossia la frequenza di sincronizzazione fSdel segnale pilota 3 ricevuto.
Secondo una forma di realizzazione del presente metodo, la fase di riprodurre la seconda traccia audio 4 in modo sincronizzato alla traccia audio pilota 2 in ricezione comprende:
-determinare attraverso un segnale di clock interno a ciascun dispositivo Slave S1..SNun primo periodo T1di ricezione in cui la porzione P1Ã ̈ ricevuta;
-calcolare l’intervallo di tempo ∆t impiegato per selezionare la seconda traccia audio 4 in detti mezzi di memorizzazione 5, e
-determinare un secondo periodo T2di ricezione sommando l’intervallo di tempo ∆t con il primo periodo T1di ricezione.
Inoltre, tale fase comprende:
-un ulteriore confronto in cui la traccia audio pilota 2 ricevuta nel secondo periodo T2viene confrontata con la seconda traccia audio 4 selezionata per determinare un indirizzo di memorizzazione 7 adatto ad identificare nella memoria 31 di detti mezzi di memorizzazione 5, la porzione rimanente da riprodurre della traccia audio pilota 2 in ricezione.
Infine, tale fase prevede di prelevare dalla memoria 31 la seconda traccia audio 4 a partire dall’indirizzo di memorizzazione 7 identificato, e quindi di riprodurre la seconda traccia audio 4 prelevata alla frequenza di sincronizzazione fSestratta.
Il metodo prevede di effettuare i confronti tra le tracce audio attraverso un blocco comparatore 30 che viene connesso al microfono 11 e ai mezzi di memorizzazione 5 in particolare impiegando un decodificatore audio 32.
Il metodo prevede di riprodurre la seconda traccia audio 4 attraverso il circuito PLL per generare un segnale audio 18 di uscita. In particolare, mediante un blocco di campionamento SRC, si esegue un ri-campionamento della seconda traccia audio 4 ricevuta dal decodificatore audio 32 e si invia la seconda traccia audio 4 ad un trasmettitore 12 che, posto in serie ad un amplificatore 14, Ã ̈ adatto a generare il segnale audio di uscita 18.
Almeno un predefinito ritardo di tempo ed un corrispondente ritardo di traccia potrebbero essere introdotti prima di riprodurre la seconda traccia audio 4 oppure prima di determinare l’indirizzo di memorizzazione 7, in modo tale da tener conto dei ritardi delle fasi di confronto e selezione.
Vantaggiosamente, il metodo secondo la presente invenzione, garantisce una riproduzione simultanea, ossia una riproduzione sincronizzata nel tempo e sintonizzata nella frequenza, tra il segnale audio di uscita 18 generato da ogni dispositivo Slave S1,..SNe la traccia audio 2 in ricezione.
E’ bene osservare che ogni dispositivo Slave S1,..SNdella rete 10 di comunicazione riproduce la porzione rimanente della seconda traccia audio 4 selezionata in modo simultaneo alla traccia audio 2 in ricezione ma dopo un tempo di attesa che à ̈ proprio e specifico per ciascun dispositivo Slave S1,..SN.
In una forma di realizzazione, il dispositivo master M à ̈ attivato e tutti i trasmettitori slave S1,..SNricevono contemporaneamente il segnale pilota 3. L’attivazione del dispositivo master M può avvenire in modo manuale, da un utente, oppure in modo automatico mediante la ricezione di un segnale di attivazione con modalità di per sé note.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, il metodo prevede una riproduzione ripetitiva e sequenziale della traccia audio 2 con una selezione selettiva dei trasmettitori slave S1,..,SNda una predefinita lista 54.
In tal caso, il metodo prevede le seguenti fasi:
-generare una lista 54 dei dispositivi Slave S1,..SNche definiscono la rete 10 di comunicazione;
-memorizzare la lista 54 nel dispositivo Master M; e
-inviare il segnale pilota 3 ciclicamente ed in modo sequenziale o casuale ad ogni dispositivo Slave S1,..SNdella lista 54 generando una riproduzione sequenziale di segnali audio di uscita 18 i quali sono riprodotti simultaneamente alla traccia audio pilota 2 compresa nel rispettivo segnale pilota 3.
La presente invenzione si riferisce altresì ad un sistema per riprodurre simultaneamente tracce audio da una pluralità di dispositivi digitali secondo il metodo sopra descritto per il quale particolari e parti cooperanti aventi la medesima struttura e funzione verranno indicati con gli stessi numeri e sigle di riferimento riportandosi altresì alle medesime figure allegate.
Il sistema 1 comprende (N+1) dispositivi digitali 15 ricetrasmettitori che definiscono una rete 10 di comunicazione locale, ad esempio una rete LAN o WAN, dotata di un protocollo di comunicazione.
Ciascun dispositivo digitale 15 comprende un ricevitore 11 o microfono, un trasmettitore 12 o altoparlante o speaker ed uno o più elementi inter-dispositivo 9 o ricevitori wi-fi adatto a mettere in comunicazione gli (N+1) dispositivi digitali 15 tra loro e consentire una trasmissione ed una ricezione di dati a pacchetto, entro un certo raggio. Un elemento inter-dispositivo 9 à ̈ ad esempio quello noto con il termine Bluetoothâ„¢ ed altri analoghi.
Ogni dispositivo digitale 15 comprende altresì mezzi di memorizzazione 5, i quali sono dotati di una memoria 31 adatta a memorizzare una pluralità di tracce audio 6 e di associare a ciascuna traccia audio 6 memorizzata corrispondenti indirizzi di memorizzazione 7. Il sistema 1 comprende uno tra gli (N+1) dispositivi digitali 15 della rete 10, attivato o identificato come dispositivo Master M, il quale à ̈ adatto ad inviare una traccia audio 2 da riprodurre. Il sistema 1 comprende i rimanenti N dispositivi digitali 15 attivati od identificati come trasmettitori slave S1,,..SN, i quali sono adatti a ricevere e a riprodurre il segnale audio 2 ricevuto.
Il dispositivo Master M comprende mezzi di selezione adatti a selezionare una traccia audio pilota 2 dalle tracce audio 6 memorizzate nella memoria 31, e mezzi adatti a generare ed inviare un segnale pilota 3 ai dispositivi Slave S1,..SNdella rete 10 locale di comunicazione.
Il segnale pilota 3 comprende la traccia audio pilota 2 ed una frequenza di sincronizzazione fS. La frequenza di sincronizzazione fSha un valore assegnato che à ̈ esterno all’intervallo delle frequenze delle onde sonore udibile da un utente [20Hz-20KHz]. In particolare, la frequenza di sincronizzazione fSà ̈ un valore compreso nell’intervallo delle frequenze degli ultrasuoni.
In una forma preferita, la frequenza di sincronizzazione fs à ̈ uguale alla frequenza di campionamento fMdel dispositivo Master M.
In una diversa forma di realizzazione, la frequenza di sincronizzazione fSà ̈ calcolata come una frazione della frequenza di campionamento fMdel dispositivo Master M, in base alla capacità di riproduzione del trasmettitore 12 di ogni dispositivo slave S1,..SN.
In altre parole, la frequenza di sincronizzazione fSà ̈ sostanzialmente un tono di accordo che à ̈ sommato ad una qualunque traccia audio 6 memorizzata nella memoria 31 per ottenere il segnale pilota 3 che viene inviato ai dispositivi Slave S1..SNattraverso la rete 10 di comunicazione.
Schematicamente in figura 5, à ̈ illustrato il contenuto spettrale del segnale pilota 3 comprendente, secondo la presente invenzione, la traccia audio pilota 2 con componenti fino alla frequenza di 20 kHz, e la frequenza di campionamento fMche à ̈ pari ad esempio a 48 kHz.
In una forma di realizzazione, il dispositivo Master M riproduce il segnale pilota 3 generato attraverso il trasmettitore 12 posto in serie ad un amplificatore 14.
Vantaggiosamente, nel caso in cui gli N+1 dispositivi digitali 15 sono telefoni cellulari, il ricevitore 11 Ã ̈ il microfono in dotazione al telefono cellulare.
Inoltre, i mezzi di selezione adatti a selezionare la traccia audio pilota 2 possono essere del tipo manuale, operativi attraverso un utente del telefono cellulare oppure automatici se un predefinito programma seleziona in modo sequenziale o casuale o random le tracce audio 2 da riprodurre.
Opportunamente, ogni dispositivo Slave S1,.SNcomprende un blocco rilevatore 23 posto in serie al ricevitore 11 ed adatto ad elaborare almeno una porzione pilota PLdel segnale pilota 3 ricevuto in modo tale da estrarre la frequenza di campionamento fSe la porzione P1della traccia audio pilota 2.
Il blocco rilevatore 23 comprende, disposti in serie, un filtro passa-alto HPF ed un circuito di aggancio di fase PLL (Phase Locked-Loop). Il filtro HPF filtra la porzione pilota PLdel segnale pilota 3 per generare un segnale di riferimento 24 privo della parte di traccia audio 2 contenuta nella porzione pilota PL. Il segnale di riferimento 24 Ã ̈, sostanzialmente, un segnale sinusoidale.
Il circuito PLL elabora il segnale di riferimento 24 per ricavare la frequenza di campionamento che corrisponde alla frequenza di sincronizzazione fScompresa nel segnale pilota 3.
Il circuito PLL consente di generare un segnale di uscita 25 la cui frequenza à ̈ esattamente la frequenza del segnale pilota 3 ricevuto.
Inoltre, ogni trasmettitore slave S1,..SNcomprende un decodificatore audio 32 associato alla memoria 31 ed adatto a prelevare una seconda traccia audio 4 memorizzata in detta memoria 31 opportunamente selezionata.
Un blocco comparatore 30 Ã ̈ accoppiato ai mezzi di memorizzazione 5 e al ricevitore 11. Il blocco comparatore 30 Ã ̈ adatto a confrontare la parte ricevuta P1della traccia audio pilota 2 con porzioni corrispondenti delle tracce audio 6 memorizzate nella memoria 31 dei mezzi di memorizzazione 5, selezionando una seconda traccia audio 4 la quale comprende la parte ricevuta P1della traccia audio pilota 2.
Il blocco comparatore 30 à ̈ altresì adatto a sincronizzare la seconda traccia audio 4 alla traccia audio pilota 2 in ricezione.
In una forma di realizzazione, il blocco comparatore 30 confronta la seconda traccia audio 4 identificata in memoria 31 con la traccia audio 2 ricevuta e calcola un indirizzo di memorizzazione 7 che sostanzialmente definisce la parte di traccia audio 2 ricevuta dal dispositivo slave S1,..SN.
Ciascun dispositivo Slave S1..SNcomprende mezzi di calcolo con un clock interno, non illustrati nelle figure, i quali definiscono un primo periodo T1di ricezione della porzione pilota PLdel segnale pilota 3.
I mezzi di calcolo sono altresì adatti a determinare un intervallo di tempo ∆t in cui il blocco comparatore 30, del singolo dispositivo Slave S1..SN, seleziona la seconda traccia audio 4 in detti mezzi di memorizzazione 5.
Un secondo periodo T2di ricezione à ̈ quindi determinato, sommando l’intervallo di tempo ∆t con il primo periodo T1di ricezione in modo tale da determinare l’indirizzo di memorizzazione 7 che definisce, nella seconda traccia audio 4 selezionata, la parte di traccia audio 2 ricevuta.
Inoltre, ogni dispositivo slave S1,..SNcomprende in detti mezzi di memorizzazione 5 un decodificatore audio 32 accoppiato a detto blocco comparatore 30 e a detta memoria 31 ed adatto a prelevare la seconda traccia audio 4 selezionata a partire dall’indirizzo di memorizzazione 7.
Un blocco di campionamento SRC, accoppiato ai mezzi di memorizzazione 5 e al blocco rilevatore 23, campiona la seconda traccia audio 4, prelevata dal decodificatore audio 32, alla frequenza di sincronizzazione fSricavata attraverso il circuito PLL. In tal modo, un segnale audio di uscita 18 viene generato e trasmesso da ogni dispositivo slave S1,..SN attraverso il trasmettitore 12 in serie all’amplificatore 14.
Il segnale audio di uscita 18 generato à ̈ una riproduzione simultanea, ossia sincronizzata nel tempo e sintonizzata nella frequenza, alla traccia audio 2 che contemporaneamente viene trasmessa dal dispositivo Master M.
Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo Master M comprende mezzi identificativi, ad esempio l’elemento inter-dispositivo 9 o Bluetooth™, adatti ad identificare i dispositivi slave S1..SNattivi nella rete 10 di comunicazione e a generare una corrispondente lista 54.
Il dispositivo master M comprende quindi un ulteriore selettore adatto ad identificare ogni dispositivo slave S1..SNcompreso nella lista 54 e adatto ad inviare ciclicamente ed in modo sequenziale a ciascuno di essi il segnale pilota 3 a realizzare riproduzioni audio simultanee alla traccia audio 2 inviata.
Il dispositivo digitale 15 à ̈ preferibilmente, ma non esclusivamente, scelto in un gruppo di dispositivi che comprende: telefono cellulare, smartphone, ipad, ipod, console per videogiochi oppure dispositivi speaker wireless adatti a realizzare un sistema di riproduzione sincronizzata con una rete wireless all’interno di un definito ambiente.
In una forma di realizzazione, la riproduzione della traccia audio, da parte dei dispositivi Slave può avvenire contemporaneamente alla ricezione del segnale pilota oppure successivamente alla ricezione di un segnale di avvio.
In conclusione, il metodo ed il sistema secondo l’invenzione consentono di riprodurre simultanee tracce audio ricevute in modo semplice ed ottimale.
Inoltre, il tono di accordo ossia la frequenza di campionamento del dispositivo Master inviata a ciascun dispositivo Slave consente di evitare elaborazioni complesse e di ridurre notevolmente le possibilità di errore, aumentando considerevolmente l’efficienza della sincronizzazione.
Ulteriormente, il metodo ed il sistema, secondo la presente invenzione, sono facilmente implementabili utilizzando per lo più componenti già compresi ed in uso in dispositivi digitali, quali ad esempio nei telefoni cellulari.
Inoltre, il metodo ed il sistema sono del tipo “aperti†ossia i dispositivi digitali che compongono la rete di comunicazione possono essere aggiunti o sottratti dalla rete di comunicazione in modo semplice ed in qualunque momento attraverso un semplice riconoscimento o disattivazione da parte del dispositivo Master.
Inoltre, il tono aggiunto alla traccia audio pilota velocizza la determinazione della frequenza di campionamento e semplifica di fatto notevolmente l’elaborazione del segnale da riprodurre.
Ulteriormente, la riproduzione audio da parte di ciascun dispositivo digitale attraverso l’aggancio in fase ed il contemporaneo aggancio della traccia del segnale da riprodurre, consente di semplificare nonché di ottimizzare la riproduzione simultanea delle tracce audio.
Ovviamente un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti alle configurazioni sopra descritte, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (14)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per riprodurre simultaneamente tracce audio da (N+1) dispositivi digitali (15) ricetrasmettitori i quali sono adatti a definire una rete (10) di comunicazione, detto metodo comprendendo le fasi di: -predisporre (51) in detti dispositivi digitali (15) mezzi di memorizzazione (5) comprendenti tracce audio (6) da riprodurre, -attivare (53) uno di detti dispositivo digitale (15) come dispositivo Master (M) ed attivare i rimanenti dispositivi digitali (15) come dispositivi Slave (S1,..SN); caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: in detto dispositivo Master (M) prevedere: - generare (55) un segnale pilota (3) selezionando una traccia audio pilota (2) da riprodurre da dette tracce audio (6) memorizzate in detti mezzi di memorizzazione (5) ed aggiungere a detta traccia audio pilota (2) una frequenza di sincronizzazione (fs), detta frequenza di sincronizzazione (fS) avendo un valore assegnato, detto valore assegnato essendo esterno all’intervallo delle frequenze delle onde sonore; -inviare (56) in detta rete (10) di comunicazione detto segnale pilota (3), e in detti dispositivi Slave (S1,..SN) prevedere: -ricevere una porzione pilota (PL) di detto segnale pilota (3) ed estrarre (57) da detta porzione pilota (PL) detta frequenza di sincronizzazione (fS); -estrarre la parte ricevuta (P1) di detta traccia audio pilota (2) compresa in detta porzione pilota (PL); -confrontare detta parte ricevuta (P1) con porzioni corrispondenti di dette tracce audio (6) comprese in detti mezzi di memorizzazione (5), e selezionare una seconda traccia audio (4) comprendente detta parte ricevuta (P1) di detta traccia audio pilota (2); -riprodurre detta seconda traccia audio (4) impiegando come frequenza di campionamento detta frequenza di sincronizzazione (fS) estratta, in modo tale da generare un segnale audio di uscita (18) simultaneo a detta traccia audio pilota (2) in ricezione.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta frequenza di sincronizzazione (fs) à ̈ compresa nell’intervallo delle frequenze degli ultrasuoni, preferibilmente detta frequenza di sincronizzazione (fs) à ̈ uguale alla frequenza di campionamento (fM) di detto dispositivo Master (M) oppure ad una sua frazione.
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto di estrarre detta frequenza di sincronizzazione (fS) comprendendo: -filtrare detta porzione pilota (PL) per eliminare detta parte ricevuta (P1) di detta traccia audio pilota (2) e generare un segnale di riferimento (24); -elaborare detto segnale di riferimento (24), attraverso un circuito PLL (Phase Locked-Loop), per rilevare la frequenza di detto segnale di riferimento (24).
  4. 4. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta fase di riprodurre detta seconda traccia audio (4) in modo sincronizzato a detta traccia audio pilota (2) in ricezione comprende: -determinare un primo periodo (T1) di ricezione di detto segnale pilota (3) per definire detta porzione pilota (PL); -calcolare l’intervallo di tempo (∆t) impiegato per selezionare detta seconda traccia audio (4) e determinare un secondo periodo (T2) di ricezione sommando detto intervallo di tempo (∆t) con detto primo periodo (T1) di ricezione; -confrontare detta traccia audio pilota (2) ricevuta in detto secondo periodo (T2) con detta seconda traccia audio (4) selezionata e determinare un indirizzo di memorizzazione (7) in detti mezzi di memorizzazione (5), detto indirizzo di memorizzazione (7) essendo adatto ad identificare in detta seconda traccia audio (4) la porzione da riprodurre di detta traccia audio pilota (2); -prelevare da detti mezzi di memorizzazione (5) detta seconda traccia audio (4) a partire da detto indirizzo di memorizzazione (7). -
  5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di prevedere in ogni dispositivo digitale (15): -accoppiare un elemento inter-dispositivo (9) ai mezzi di memorizzazione (5); -ricevere attraverso detto elemento inter-dispositivo (9) dette tracce audio (6) da riprodurre; -memorizzare in detti mezzi di memorizzazione (5) detta pluralità di tracce audio (6) ricevute ed associare rispettivi indirizzi di memorizzazione (7).
  6. 6. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente: -generare una lista (54) di detti dispositivi Slave (S1,..SN); -memorizzare detta lista (54) in detto dispositivo Master (M); e -inviare detto segnale pilota (3) ciclicamente ed in modo sequenziale a detti dispositivo Slave (S1,..SN) di detta lista (54) generando una riproduzione sequenziale di segnali audio di uscita (18) simultanei alla traccia audio pilota (2) compresa nel rispettivo segnale pilota (3).
  7. 7. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta ricezione di detto segnale pilota (3) avviene impiegando un microfono (11) predisposto in detti dispositivi digitali (15).
  8. 8. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di scegliere almeno uno di detti (N+1) dispositivi digitali (15) in un gruppo di dispositivi comprendente: telefono cellulare, smartphone, ipad, ipod, console per videogiochi, dispositivo speaker wireless per la realizzazione di una rete wireless all’interno di un ambiente.
  9. 9. Sistema per riprodurre simultaneamente tracce audio da (N+1) dispositivi digitali (15) adatti a realizzare una rete (10) di comunicazione, detti (n+1) dispositivi digitali (15) comprendendo un ricevitore (11), un trasmettitore (12) e mezzi di memorizzazione (5) i quali sono dotati di tracce audio (6) da riprodurre, uno di detti dispositivi digitali (15) essendo adatto ad essere attivato come dispositivo Master (M) e detti N rimanenti dispositivi digitali (15) essendo adatti ad essere attivati come dispositivi slave (S1,..SN); detto sistema essendo caratterizzato dal fatto che detto dispositivo Master (M) comprende mezzi per selezionare una traccia audio pilota (2) da dette tracce audio (6) memorizzate in detti mezzi di memorizzazione (5) e mezzi per generare ed inviare un segnale pilota (3) il quale comprende detta traccia audio pilota (2) ed una frequenza di sincronizzazione (fS), detta frequenza di sincronizzazione (fS) avendo un valore assegnato il quale à ̈ esterno all’intervallo delle frequenze delle onde sonore, detti dispositivo Slave (S1,..SN) comprendendo: -un blocco rilevatore (23) accoppiato a detto ricevitore (11) ed adatto ad elaborare almeno una porzione pilota (PL) di detto segnale pilota (3) ricevuto per estrarre detta frequenza di sincronizzazione (fS); -un blocco comparatore (30) accoppiato a detto ricevitore (11) e a detti mezzi di memorizzazione (5), detto blocco comparatore (30) essendo adatto a confrontare la parte ricevuta (P1) di detta traccia audio pilota (2), che à ̈ compresa in detta porzione pilota (PL), con porzioni corrispondenti di dette tracce audio (6) comprese in detti mezzi di memorizzazione (5) in modo tale da selezionare una seconda traccia audio (4) comprendente detta parte ricevuta (P1) di detta traccia audio pilota (2); -un blocco di campionamento (SRC) accoppiato a detti mezzi di memorizzazione (5) e a detto blocco rilevatore (23), detto blocco di campionamento (SRC) essendo adatto a campionare detta seconda traccia audio (4) selezionata a detta frequenza di sincronizzazione (fS) in modo tale da generare un segnale audio di uscita (18) simultaneo a detta traccia audio (2) in ricezione.
  10. 10. Sistema secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detta frequenza di sincronizzazione (fs) à ̈ compresa nell’intervallo delle frequenze degli ultrasuoni, preferibilmente detta frequenza di sincronizzazione (fS) à ̈ uguale alla frequenza di campionamento (fM) di detto dispositivo Master (M) oppure ad una sua frazione.
  11. 11. Sistema secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detto blocco rilevato (23) comprende un filtro passa-alto (HPF) disposto in serie ad un circuito di aggancio di fase (PLL) (Phase Locked-Loop), detto filtro (HPF) essendo adatto a filtrare il segnale pilota (3) per generare un segnale di riferimento (24) privo della traccia audio pilota (2) e detto circuito di aggancio di fase (PLL) essendo adatto a rilevare la frequenza di detto segnale di riferimento (24).
  12. 12. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 11 caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti (N+1) dispositivi digitali (15) comprende un elemento interdispositivo (9) adatto a memorizzare in detti mezzi di memorizzazione (5) dette tracce audio (6), detto elemento inter-dispositivo (9) di detto dispositivo Master (M) essendo adatto ad identificare e a generare detti dispositivi Slave (S1,..SN) di detta rete (10) di comunicazione.
  13. 13. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 12 caratterizzato dal fatto che ogni dispositivo Slave (S1,..SN) comprende un microfono (11) il quale à ̈ adatto ad ricevere detto segnale pilota (3).
  14. 14. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 13 caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti (N+1) dispositivi digitali (15) à ̈ un telefono cellulare, uno smartphone, un ipad, un ipod, una console per videogiochi, un dispositivo speaker wireless per la realizzazione di una rete wireless all’interno di un ambiente.
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