JPH1093449A - ワイアレスマイクロフォンの制御方法 - Google Patents
ワイアレスマイクロフォンの制御方法Info
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Abstract
ンネル、周波数割り当てや電波放射の制御は、人手に頼
っていたため、同一チャンネルの電波放射、電波放射忘
れ、ミクサーが操作するフェーダと使用チャンネルの不
一致などにより、放送事故が発生することが多かった。 【解決手段】 本線信号の他に基地局と各ワイアレスマ
イクロフォンとの間に、制御・指令データを伝送するた
めの別のチャンネルを設け、ワイアレスマイクロフォン
ごとに特定の識別信号(ID)を割り当て、使用周波
数、混信の状況などを考慮して、基地局側から各ワイア
レスマイクロフォンの電波の使用周波数の切り換え、お
よび/または電波放射オン、オフ制御を行うようにし
た。
Description
等の制作において使用する複数のワイヤレスマイクロフ
ォンのシステム的な制御方法に関する。
れのワイアレスマイクロフォンは、担当者が予め定めら
れた使用順番に従って、その使用周波数を競合しないよ
うに定め、使用する順番が到来した時、電波を放射状態
にして出演者に手渡していた。使用が終わったワイアレ
スマイクロフォンは、出演者から担当者に返され、担当
者が電波を止め次のローテーションに充当していた。
ワイド番組おはよう日本の「いってらっしゃい」など、
機動性が必要な番組では、ワイアレスマイクロフォンを
使用する機会が増加した。また、ステージ物では、10
本〜16本以上のワイアレスマイクロフォンが使用され
ることがあり、周波数の割り当て、出演者への手渡し管
理、ミキシングチャンネルとの整合性など、運用条件が
輻輳するため、ワイアレスマイクロフォンの使用にあた
っては、綿密な使用周波数計画や使用機番計画を要する
ほか、多くの人手を必要としている。しかし、このよう
な事前の周到な準備や要員の配置にもかかわらず、例え
ば、手違い等により音が出ないなどの放送事故の起る可
能性が常に内在している。
当者の精神を消耗する仕事を解消し、放送事故を防止す
るため、複数のワイアレスマイクロフォンそれぞれの電
波放射を制御する制御・管理機能を有するワイアレスマ
イクロフォンの制御方法を提供することにある。
ほか、後述する識別信号や動作状態を表わす信号が伝送
される伝送路)信号用のチャンネルの他に、基地局と複
数のワイアレスマイクロフォンとの間に、制御・指令デ
ータを伝送するための別の伝送路(基地局から複数のマ
イクロフォンへ)を設けるほか、各マイクロフォンごと
に特定の識別信号(以下、ID信号という)を割り当
て、このID信号付きで基地局に伝送されるマイクロフ
ォンごとの周波数の使用状態、混信の状況などマイクロ
フォンの動作状態をもとに、基地局側から各ワイアレス
マイクロフォンが使用する電波の使用周波数(以下の説
明において、チャンネルということもある)の切換えや
電波放射のオン、オフの制御を行う。
スマイクロフォンは、そのマイクロフォン自体が電波を
放射していることや電波の周波数を基地局側で特定でき
るよう、本線信号に重畳、もしくは、別の伝送路でマイ
クロフォン自体のID信号、またはID信号に代わるも
のを伝送し、各マイクロフォンの動作状態を基地局に通
報する。これによって基地局では、使用周波数を含めて
どのワイアレスマイクロフォンが動作中であるかを知
り、番組進行スケジュールにしたがって、動的に個々の
ワイアレスマイクロフォンを制御することにより、複数
のマイクロフォンの自動的な(人手によらない)運用を
可能にする。
ロフォンの制御方法は、複数のワイアレスマイクロフォ
ンと基地局とから構成され、前記マイクロフォンは音声
信号に加えて識別信号と動作状態を前記基地局に伝送す
るとともに、該基地局は、少なくとも受信した前記マイ
クロフォンごとの前記識別信号と前記動作状態に基づい
て前記マイクロフォンの電波の使用周波数の切換え指
令、および/または電波放射のオン、オフを制御する制
御指令を選択された前記マイクロフォンに伝送すること
により、前記選択されたマイクロフォンにおいて、当該
マイクロフォンの電波の使用周波数の切換え、および/
または電波放射のオン、オフを制御するようにしたこと
を特徴とするものである。
ォンの制御方法は、前記マイクロフォンの電波の使用周
波数は、それらマイクロフォンによって放射される電波
が基地局においてそれぞれ必要なCN比を満足するよう
に、基地局において各マイクロフォンの使用順番に従っ
て、動的に割り当てられた使用周波数であることを特徴
とするものである。
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図1
は、本発明によるワイアレスマイクロフォンの制御方法
を実現するための、ハードウェア構成を示している。本
発明による制御方法は、図示のように、複数のワイアレ
スマイクロフォン(マイクロフォン1,----, マイクロ
フォンN)と、基地局(これは、各マイクロフォンごと
に対応した本線受信機群および制御指令送信機を含んで
いる)とから構成されている。
ンにディジタル・ワイアレスマイクロフォンを使用する
ことを想定し、また、基地局装置もディジタル化されて
いるものとする。各部分につき説明する。まず、ワイア
レスマイクロフォンの本線チャンネルは、100KH
z、または、400KHz間隔など、変調方式に応じた
間隔でチャンネルが1〜Nチャンネル設定され、任意の
チャンネルで電波放射を可能とする。また、個々のワイ
アレスマイクロフォンを識別するためのID信号は、D
AT(Digital Audio Taperecorder) やMD(Mini Dis
c)においてプログラム内容を表示するために用いている
のと同様な信号を各マイクロフォンごとに割り当てる。
記ID信号をもとに受信された信号がどのワイアレスマ
イクロフォンの電波であるかを識別し、チャンネル1〜
チャンネルNで受信された電波が、混信波であるか、目
的波であるかを受信チャンネル情報として制御・指令機
に転送する。
ル情報から、その場所で使用可能なチャンネルのテーブ
ルを作成する。このテーブルは固定的なものではなく、
その時その時の妨害波の状況によって動的に書き替えら
れる。この書き換えは、次に使用が予定されているチャ
ンネル、または、使用されていないチャンネルの状況を
常時監視することにより行う。
されたマイクロフォン1からマイクロフォンNまでのI
D番号を参照し、使用可能チャンネルテーブルにしたが
って、順次チャンネルを割り当てる。割り当てられたチ
ャンネルは、使用中も含め常時受信状況がチェックさ
れ、それぞれのマイクロフォンは常に使用可能な状態
(スタンバイ状態)に保たれる。
これまでの運用実績に十分な余裕を持たせ、例えば、4
8台とする。使用チャンネル数は、これの3倍の144
波を確保し、チャンネルを切り替えることによって劣悪
な電界環境での運用にも対応可能にする。
令は、ミクサーによるフェーダー操作、もしくは、別途
の指令により行われる。また、使用が終了した出演者の
ワイアレスマイクロフォンのチャンネルは、終了宣言に
より、他の出演者のチャンネル用に確保される。
明する。制御・指令チャンネルは、個々のワイアレスマ
イクロフォンが使用する電波の周波数(チャンネル)や
電波放射のオン・オフ指令を伝送するための狭帯域無線
チャンネルである。また、制御・指令受信機は、これら
が各ワイアレスマイクロフォンに内蔵されるため、でき
るだけ簡単な回路構成がとれる通信方式(例えば、BP
SK変調)を採用するものとする。また、各ワイアレス
マイクロフォンは、それぞれマイクロフォンごとに電波
を放射したり、停止したりする制御機能も備えている。
トを4800bpsとし、ロールオフを0.35とする
と、BPSK変調の帯域幅は、6.48Kbpsとな
り、余裕をみた8KHz帯域の雑音電力は、 Pn=KTB=1.63×10-23 ×300 ×8×103 =3.912
×10-17 W となる。最終的に必要なビット誤り率を10-18 とし、
最も簡単な三連続確認を行って誤り率の向上を行うもの
とすると、1回の伝送で許される等価的な誤り率は、1
0-6である。制御・指令データをフレーム構成とし、1
フレームのデータ量を1000ビットとすると、10-6
の誤り率では、これが1000フレーム当たり1ビット
のビット誤りに相当するため、合理的な想定といえる。
BPSK変調をした場合に必要なC/Nは、余裕をみて
11dBとすると、受信電力は、4.08×10-16 W
あればよいことになる。
とし、150MHz帯の電波を使用した場合に必要な電
界強度Eは、
実用範囲で考えると、無免許で許される(微弱電界のた
め)電界強度は、10-6のビット誤り率を確保するのに
必要な電界強度の27.7倍もあり、十分なマージンが
得られる。
タフォーマットの一例を図2に示す。図2において、パ
ケット構成データはそれぞれ フレーム同期:0x0ff0と0xf00fを交互に伝
送し、これをフレーム同期とする。また、受信側では、
反転伝送のパターンを有効に使用してフレーム同期をと
るものとする。 データバイト数:制御・指令データのバイト数を2進数
で表す。バイト数を表す1バイトのデータを4回連続し
て送り、多数決判定を行う。データ数は、2×1〜2×
48バイトとなる。 CRC:フレーム同期が終了した時点から制御データ終
了時までのCRCを付加する。CRC生成多項式G
(x)は、G(χ)=Χ16+Χ12+Χ5 +1とする。 機(マイクロフォンの)番号:1から48までの物理機
番を2進数で表現する。 使用周波数:予め設定した周波数を2進数で指定する。 放射制御:電波放射制御を行い、 '11’でON、 '0
0’でOFFとする。
った場合、1フレームのビット数は、48台が全部使わ
れた場合で816ビットとなり、従って、4800bp
sの速度で伝送した場合、1秒間に6フレーム程度伝送
でき、0.5秒で制御が可能となる。通常の使用台数を
16台程度とすると、制御速度は、0.2秒となる。
で、制御信号は、繰り返し伝送される。ワイアレスマイ
クロフォン側では、CRCが正しく照合された場合には
その値で、CRCが正しく照合されない場合には、連続
して受信された3回のデータのうち2回以上同一値を示
した場合、この場合においても正しい値が受信されたと
見なしてそれぞれ制御を行う。
ズ等によるバースト誤りを軽減するため、インターリー
ブを行うことが効果的である。インターリーブの範囲
は、フレーム同期とデータバイトの6バイトを除く制御
・指令データとCRC(N+2)バイトまでとする。C
RCについては、インターリーブ効果が期待できる種類
のデータではないが、データバイトが2バイトのみの時
の、インターリーブ距離を増加させる目的で加えること
とする。インターリーブは、図3に示す方法による。
データは、ワイアレスマイクロフォンの使用本数をN本
とすると、CRCを加えたN+2バイトのデータは、図
3(a)のようなデータ配列となる。この配列を2分割
し、図3(b)の様に2列に並び替える。並び替えたデ
ータを図3(c)に示すように縦に2ビットずつ、8ビ
ット、1バイト間隔で読み出し、インターリーブされた
1束のビットストリームを生成する。
例えば、300Kbpsの伝送ビットレートで伝送さ
れ、本線受信機群で受信される。本線受信機群は、運用
に必要なチャンネル数だけ受信可能であり、当該システ
ムによって占有され、正常に運用されているチャンネル
を、ID信号により知ることができる。また、使用され
ていない受信機によって、以降使用されるであろうチャ
ンネルの混信電波の状況や、正しく受信するために必要
なC/Nなどを求めることができる。これらの情報は受
信チャンネル情報として、制御・指令コントローラ(図
1参照)に転送される。制御・指令コントローラには、
別途、各ワイアレスマイクロフォンの使用順位と使用す
る出演者が入力されているものとする。
ロフォンのフェーダを操作した場合、その操作情報、ま
たは、別途の指令を受けた場合にはその情報に従い、受
信チャンネル情報のデータと共に吟味して決定したチャ
ンネル選択情報と電波放射指令は、使用チャンネルの全
データとしてまとめられ、制御・指令データの送信機に
転送され送信される。
同時に運用するワイアレスマイクロフォンの本数で決ま
る。受信可能な144チャンネル(使用するマイクロフ
ォンが48台の場合)の状態を常にサーチし、混信を回
避するため受信チャンネル情報として制御・指令機に転
送する必要がある。受信チャンネル情報は、本線受信機
からとることもできるが、ワイアレスマイクロフォンの
電界強度、各チャンネルの混信や雑音の強度、必要なC
/Nなどをきめ細かく把握するためには、例えば図4の
構成からなる専用の受信機を設けるほうがよい。ここ
で、受信された音声本線信号は、アナログとディジタル
信号で出力される。
マットは図2に示すフォーマットに限らず、データや本
線の伝送レート、伝送データのフレーム構成などについ
ても、適宜の構成、値を取り得ることは言うまでもな
い。
チャンネル、周波数割り当てや電波放射の制御は、人手
に頼っていたため、同一チャンネルの電波放射、電波放
射忘れ、ミクサーが操作するフェーダと使用チャンネル
の不一致などにより、放送事故が発生することが多かっ
た。また、ワイアレスマイクロフォンは、技術的操作の
全くわからない出演者が使用するため、一旦使用を開始
したチャンネルが混信を受けた場合でも、途中でチャン
ネルを変更し、混信を逃れることが不可能であった。
制御方法によれば、混信のないチャンネルを自動的に選
択し、割り当て、電波放射制御を行うため、準備、運用
に係わる人手をほとんど必要とすることなく、効率的な
運用を可能にするとともに、手違いによる放送事故の発
生を防止することができる。また、本発明によれば、マ
イクロフォン1本あたり複数の使用周波数を割り当てる
ことにより運用途中で発生した不測の混信を回避するこ
ともできる。
方法を実現するためのハードウエア構成を示している。
ォーマットの一例を示している。
リーブを示している。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数のワイアレスマイクロフォンと基地
局とから構成され、前記マイクロフォンは音声信号に加
えて識別信号と動作状態を前記基地局に伝送するととも
に、該基地局は、少なくとも受信した前記マイクロフォ
ンごとの前記識別信号と前記動作状態に基づいて前記マ
イクロフォンの電波の使用周波数の切換え指令、および
/または電波放射のオン、オフを制御する制御指令を選
択された前記マイクロフォンに伝送することにより、前
記選択されたマイクロフォンにおいて、当該マイクロフ
ォンの電波の使用周波数の切換え、および/または電波
放射のオン、オフを制御するようにしたことを特徴とす
るワイアレスマイクロフォンの制御方法。 - 【請求項2】 請求項1記載のワイアレスマイクロフォ
ンの制御方法において、前記マイクロフォンの電波の使
用周波数は、それらマイクロフォンによって放射される
電波が基地局においてそれぞれ必要なCN比を満足する
ように、基地局において各マイクロフォンの使用順番に
従って、動的に割り当てられた使用周波数であることを
特徴とするワイアレスマイクロフォンの制御方法。
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