KR101016492B1 - 무선 마이크로폰 시스템 등에서 오디오 소스를 원격 제어하는 방법 - Google Patents

무선 마이크로폰 시스템 등에서 오디오 소스를 원격 제어하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 오디오 시스템에서 사용되는 기능들을 원격으로 제어하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 방법은, 디지털 변조된 파일롯 톤을 생성하는 단계와, 상기 파일롯 톤을 무선 통신으로 무선 수신기에 전송하는 단계를 포함한다. 상기 디지털 변조된 파일롯 톤은 오디오 소스와 그와 연관된 송신기에 관련된 복수개의 기능들에 관한 데이터를 운반(carry)한다. 본 발명의 방법은, 상기 데이터를 무선 수신기에서 수신하는 단계와, 상기 데이터를 상기 무선 수신기에 관련된 정보에 의해 증폭하는 단계와, 통신 네트워크를 통하여 결과 데이터를 원격 중앙 제어부와 통신하는 단계를 더 포함한다. 본 발명에 의한 방법은, 결과 데이터를 원격 중앙 제어부에서 모니터링하는 단계와, 상기 무선 오디오 시스템과 연관되어 검출된 문제점들을 진단하여 적합한 조치 동작을 무선 오디오 시스템에 통신함으로써 검출된 문제점들을 해소시키는 단계를 더 포함한다.

Description

무선 마이크로폰 시스템 등에서 오디오 소스를 원격 제어하는 방법{Method for remote control of an audio source such as a wireless microphone system}
도 1은 무선 오디오 소스를 모니터링하고 제어하는 방법의 전체 동작을 보여주는 예시적인 통신 네트워크를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에서 사용되는 디지털 변조된 파일롯 톤 발생기를 포함하는 송신기와 결합된 어쿠스틱 변환기를 도시한 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에서 사용되는 송신기와 수신기간의 무선 통신을 예시한 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에서 사용되는 무선 수신기의 실시예를 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예를 예시한 플로우차트.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에서 사용되는 것으로서 마스터 수신기와 다수개의 슬레이브 수신기가 통신 버스를 통하여 연결된 모습을 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 여러 특징을 이루는 무선 송신기 시스템의 실시예를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 여러 특징을 이루는 무선 수신기의 실시예를 도시한 도면.
도 9a 내지 도 9c는 예시적인 프레임 구성, 프레임 리더 포맷, 및 비동기식 직렬 전송의 8비트 유닛 데이터 포맷을 도시한 다이어그램.
[관련출원]
본 출원은 2002년 10월 3일자로 미국에서 가출원되고 현재는 정식출원이 완료된 미국 가출원번호 60/415,717호와 관련되어 있다. 미국 가출원번호 60/415,717호는 본 출원의 참조로서 본 출원의 일부를 이룬다.
본 발명은 오디오 네트워크 환경을 모니터링하는 기술에 관한 것으로서, 특히 무선 오디오 소스를 모니터링하고 통신 네트워크를 통하여 원격으로 제어하는 기술에 관한 것이다.
마이크로폰 시스템과 같은 최근의 오디오 통신 시스템은 음성 신호를 전달하는데 안정적인 기반을 제공한다. 무선 마이크로폰 시스템은 통상적으로 마이크로폰 등의 어쿠스틱 소스, 및 송신기를 통하여 서로 연결되는 수신기를 포함한다. 따라서, 송신기는 오디오 소스로부터의 어쿠스틱 에너지와 수신기간의 무선 링크를 제공하는 역할을 한다. 이러한 오디오 콤포넌트들(예컨대, 마이크로폰, 송신기 및 수신기)은 오디오 산업에서 통상적으로 이용할 수 있는 것들이다. 마이크로폰은 오디오 변환기인데, 여기서 음원으로부터의 어쿠스틱 에너지는 전달되는 어쿠스틱 에너지에 응답하여 변동하는 오실레이팅 소자에 의해 전기적인 출력으로 변환된다. 그 리고, 전기적인 출력은 송신기에 입력된다.
송신기는 무선이고(wireless), 휴대용 장치(handheld device) 또는 보디팩(body pack) 형태로서 이용될 수 있다. 송신기는 마이크로폰의 전기적인 출력을 수신기의 안테나에 잡히는 신호 전송을 통하여 수신기에 전달한다. 이 신호 전송은 예컨대, 무선 주파수(Radio Frequency : RF) 신호일 수 있고, 마이크로폰의 출력을 운반하는 송신기로부터 전송되는 신호를 수신기가 인식할 수 있도록 파일롯 톤(pilot tone)이 제공된다.
수신기는 다이버시티(diversity) 시스템이거나 논-다이버시티 시스템일 수 있다. 다이버시티 무선 수신기 시스템이 매우 바람직한데, 이는 다중 경로(multi-path)에 기인하는 신호 누락(signal dropout)과 같은 무선 마이크로폰 장비에서 가장 빈번히 부닥치는 문제점을 효과적으로 극복할 수 있기 때문이다. 또한, 다이버시티 무선 시스템은 비슷한 종류의 논-다이버시티 시스템에 비해 거의 항상 더 좋은 동작 범위를 가진다.
무선 수신기는 하나 또는 두 개의 외부 안테나를 가져야 하고, 이들 안테나들과 송신기 안테나간에는 클리어 오픈 에어 경로(clear open-air path)가 있어야 한다. 모든 무선 마이크로폰 시스템은 특정 주파수에서 동작한다. 어느 주파수 대역이 무선 시스템에서 사용될 수 있는지는 정부가 정한다. 정부 정책에 의해서, 여러 국가를 걸친 수 많은 사용자에 의해 모든 주파수들이 공유된다. 완전 무선 시스템(complete wireless system)을 만들기 위해서는 하나의 송신기와 하나의 수신기가 있어야 하며, 이들은 공히 동일한 주파수대에서 동작하여야 한다.
이들 무선 마이크로폰 시스템의 성능은 통상적으로 이들 오디오 컴포넌트가 설치된 물리적인 장소, 또는 측정 및 수리 장비에서 어느 정도 떨어진 거리에서 측정되거나 평가된다. 그러나, 이들 두 경우 모두에서 제각기 불합리한 점이 있는데, 무선 마이크로폰 콤포넌트를 멀리 떨어진 장비에 옮겨 실어야 하거나 또는 무선 마이크로폰 시스템이 사용되고 있는 장소에 자격을 갖춘 기술적인 엔지니어가 상주하여야 한다는 것이 그것이다.
정보 처리 시스템에서의 직렬 통신 방식으로서 통상적으로 사용되는 표준이 RS-232 표준이다. RS-232는 데이터 종단 장비(Data Terminal Equipment: DTE)와 데이터 회선 종단 장비(Data Circuit-Terminating Equipment: DCE)간의 전기적인 인터페이스로서 수 십년 동안 표준으로 되어 왔다. DTE의 예로서는 개인용 컴퓨터(PC), 워크스테이션, 파일 서버, 또는 프린트 서버와 같은 것으로서 종종 종단 스테이션(end station)으로 불리우는 것들을 포함한다. DCE의 예로서는 네트워크를 걸쳐서 데이터 프레임을 수신하거나 포워드(foward)하는 중간 네트워크 디바이스들을 포함하는데, 이들은 (i) 리피터, 네트워크 스위치, 및 라우터 등의 독립형(standalone) 디바이스이거나, (ii) 인터페이스 카드 및 모뎀과 같은 통신 인터페이스 유닛이다. RS-232는 비동기식 데이터 전송뿐만 아니라 동기식 링크에도 사용된다.
이더넷(Ethernet)은 직렬 포트를 대신하여 컴퓨터 통신의 주를 이루게 되었고, 하나의 선택가능한 통신 방법이 되었다. 예컨대, 이더넷 지역 통신망(Ethernet Local Area Networks)은 네트워크 노드를 구성하고 미디어를 상호 교환한다. 이 네 트워크 노드는 두 개의 주 클래스로 나뉘어지는데, DTE와 DCE가 그것이다. 통상적으로 마이크로 제어기 기반 프로젝트는 10베이스T(10base T) 이더넷 또는 그 이상의 속도로 통신하고, 이더넷 보드는 인터넷과의 데이터 상호교환을 허용한다. 인터넷은 단지 한 형태의 통신 네트워크이다. 다른 통신 네트워크들은 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN), 종합정보 통신망(ISDN), 무선 통신망(wireless networks), 및 두 개의 포인트들간에 데이터를 전송하는 기타 유사한 네트워크들일 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하겠지만, 이하의 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서 본 발명을 이하의 특정 실시예로만 한정하기 위한 것은 아니다.
또한, 이하의 설명은 특허법에서 규정하고 있는 특허명세서 작성 요건에 부합되게 하기 위한 것이지, 본 발명의 청구범위를 한정하는 것으로서 해석되어서는 아니될 것이다.
이하에서는 문장이 단수로서 표현되어 있다고 하더라도 단수 및 복수를 포함하는 것으로 해석되어야 하며, 역으로 복수로 표현된 곳도 단수를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
예컨대, 무선 마이크로폰 등의 오디오 시스템의 이더넷 원격 제어를 사용함에 있어서, 이하의 기능들 즉, 수신기 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스, 수신기 링크 주소, 수신기 RF 레벨, 수신기 AF 레벨이 모니터링될 수 있다. 또한, 이하의 기능 들 즉, 수신기 이름, 수신기 주파수, 수신기 스켈치 레벨, 수신기 메타 홀드(receiver meter hold)(온/오프), 수신기 안테나 파워(온/오프), 수신기 뮤트(receiver mute)(온/오프), 수신기 상태의 디폴트 디스플레이, 수신기 록 상태, 및 수신기 로드/세이브 프리세트(receiver load/save preset)가 제어될 수 있다. 이러한 것들은 특히 중요한데, 왜냐하면 예컨대 무선 마이크로폰 시스템과 같은 오디오 시스템에서 문제가 발생하였을 경우 문제가 생긴 마이크로폰 시스템을 제조자에게 다시 반송함이 없이도 원격으로 모니터링하고 진단할 수 있기 때문이다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 무선 수신기가 송신기 신호를 인식할 수 있도록 하는데 사용되는 파일롯 톤(pilot tone)은 송신기 및 무선 마이크로폰과 같은 해당 오디오 소스에 관련된 추가적인 정보를 포함하도록 디지털 변조된다. 이 추가적인 정보는 예컨대, 송신기 이름, 송신기 타입(핸드헬드 인지 벨트 팩인지), 캡슐 타입(콘덴서인지 다이나믹인지), 입력 타입(마이크로폰인지 악기인지), 송신기 게인 셋팅, 송신기 파워(하이 또는 로우), 배터리 레벨, 송신기 록 모드의 상태, 송신기의 뮤트 컨디션 상태(state of transmitter mute condition), 송신기 프리셋 이름을 포함할 수 있다. 이들 목록은 전술한 모니터링되는 기능 목록에 부가될 수 있다.
본 발명의 중요한 특징은 예컨대, 막강한 웹기반 기술을 사용하여 무선 오디오 시스템의 수 많은 기능들을 실시간으로 모니터링하고 제어한다는 것이다. 특히, 본 발명에 의하면 예컨대, 무선 오디오 시스템의 원격 진단, 성능 트래킹, 튜닝, 및 조정을 원격지에서 할 수 있게 된다. 더욱이, 본 발명에 의하면 예시적인 실시예로서 원격 문제해결 및 디버깅을 할 수 있게 된다. 특히, 부품 결함이 검출되면 원격 중앙 제어부는 원격 수리가 가능한지의 여부를 체크할 수 있다. 만약, 그렇지 않다면 원격 중앙 제어부는 로컬 기술자에게 알람을 알려주어 문제가 발생한 곳으로 실시간 기반으로 가도록 할 수 있다. 만약, 문제가 로컬에서 해결하기에는 너무 복잡한 것이라면 적당한 기술 제어부에서 결함이 있는 부품은 수리를 위하여 이동된다.
도 1은 무선 오디오 소스를 모니터링하고 제어하는 방법의 이해를 돕는데 사용되는 전체 동작을 보여주는 예시적인 통신 네트워크(100)를 도시하고 있다. 본 예시적인 통신 네트워크에서, 원격 중앙 제어부(102)는 인터넷(104)을 통하여 다수개의 무선 마이크로폰 시스템(106)에 연결되어 있다. 이러한 구조는 원격 중앙 제어부(102)와 무선 마이크로폰 시스템(106)간에 양방향 통신을 제공한다. 또한, 이러한 구조는 무선 마이크로폰 시스템(106)에 의해 무선 모드를 통하여 수집된 데이터가 오디오 소스로부터 원격지에 위치하는 중앙 제어부(102)에 제공되도록 하고, 이어서 중앙 제어부(102)는 무선 마이크로폰 시스템(106)에게 제어대상 부품에 대해 교정값(corrective measures)을 제공한다. 이 데이터는 인터넷(104)을 통하여 실시간으로 연속적으로 제공되고, 또한 셀룰러 네트워크를 통하여 무선 마이크로폰 시스템(106)으로부터 인터넷(104)으로도 전송될 수 있으며, 인터넷(104)으로부터 원격 중앙 제어부(102)로 전송될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 무선 오디오 시스템(106) 부분을 예시적으로 도시한 블록도이다. 이 예시적인 실시예에 있어서, 무선 오디오 시스템(106)은 무선 마이크로폰 시스템을 포함하는데, 여기서 마이크로폰 또는 음악 장비(악기)와 같은 어쿠스틱 변환기(108)에 의해 어쿠스틱 신호가 수집된다. 이들 신호는 송신기(110)로 입력된다. 송신기(110)는 오디오 신호를 라디오 신호로 변환하고, 변환된 신호를 안테나(111)를 통하여 주위로 방송한다. 방송은 어쿠스틱 신호를 사용하여 라디오 캐리어로 변조한 후 최종 라디오 신호를 송신함으로써 수행된다. 따라서, 송신기(110)는 오디오 신호 변환, 변조 및 라디오 신호의 방송을 처리하도록 설계된 회로로 구성된다. 라디오 통신의 일부분으로서 파일롯 톤(pilot tone)이라고 불리우는 추가적인 신호가 무선 수신기와 통신한다. 이 파일롯 톤은 파일롯 톤 발생기(112)에 의해 만들어지고, 송신기(110)에 의해 방송되는 라디오 신호의 주파수에만 관련된 전형적인 정보를 운반한다. 전력을 공급하기 위하여 배터리(114) 또는 기타 전원이 포함된다.
마이크로폰 시스템(106)은 전원 스위치, 뮤트 스위치, 게인 조정기, 및 주파수 선택기(도시하지 않음)를 포함한다. 이들 제어부의 상태는 통상적으로 로컬에서 로그되지만, 본 발명에서는 이하에서 상세히 설명하겠지만 이들 제어부의 상태를 무선 수신기에 전달하기 위하여 파일롯 톤을 디지털 변조하고 프로그램한다. 디지털 변조되는 파일롯 톤 제어 목록은 예컨대, 송신기 이름, 송신기 타입, 캡슐 타입, 입력 타입, 배터리(114)의 레벨, 및 송신기의 프리셋 이름과 같은 추가적인 정보를 포함한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 특징을 이루는 두 개의 무선 마이크로폰 시스템(300, 301)의 블록도이다. 시스템(300)은 송신기(310 또는 316)와 수신기(314)간에 라디오 신호 형태로 정보가 전달되도록 한다. 이 정보는 라디오 신호로 변환되고, 송신되고, 수신되며, 다시 원래의 형태로 복구된다. 본 발명에서는, 전술한 바와 같이 오디오 소스(302)와 송신기(310 또는 316)에 관한 추가적인 정보를 전달하는 송신은 디지털 변조된 파일롯 톤으로 한다.
수신기(314)의 하나의 기능은 간섭을 유발하는 원치 않는 라디오 신호를 방지하도록 제1 단계의 라디오 주파수 필터링을 제공하는 것이다. 수신기는 송신기(310 또는 316)에 의해 방송되는 동작 주파수 이하이거나 이상인 주파수를 갖는 신호를 거부해야 한다. 디지털 변조된 파일롯 톤을 통하여 송신되는 제어 목록은 모니터링 목적으로 로그(저장)된다. 앞서 지적한 바와 같이, 수신기(314)는 원격으로 제어될 수 있는 해당 기능 목록을 가진다. 이들 두 개의 기능 목록은 인터넷(104)을 통하여 중앙 제어부(102)에 전달될 수 있다. 수신기(314)와 인터넷(104)간의 이들 기능 목록 통신은 전술한 RS-232와 이더넷 보드와 같은 추가적인 구성에 의해 수행된다.
도 4는 도 3a 및 도 3b에 도시된 무선 수신기(314)의 실시예를 도시한 블록도이다. 예시적인 실시예에서, 수신기(314)는 미국의 Audio Technica USA 사에서 제조하고 상업적으로 구입할 수 있는 "AEW-5200 Wireless" 수신기를 포함한다. 마이크로폰에 의해 수집되거나 음악 장비(악기)에 의해 생성된 어쿠스틱 신호는 핸드헬드(402) 또는 보디 팩(404)과 같은 무선 송신기에 의해 무선 모드로 다이버시티 수신기(412, 410)로 송신된다.
무선 송신 신호(통상적으로, RF 신호)는 안테나(406)를 통하여 통신된다. 이들 RF 송신 신호는 다이버시티 수신기 A(412) 및 B(410)에 연결된 안테나(408)에 의해 수집된다. 다이버시티 수신기(412, 410)는 다중 경로에 기인하는 신호 누락을 피할 수 있는데, 이는 다이버시티 수신기가 두 개의 안테나와 두 개의 수신기 채널을 가지지 때문이다. 수신기 내부의 특정 회로에서 안테나(408)로부터 오디오 및 최상의 신호를 가진 수신기 채널을 선택한다. 두 개의 안테나(408) 모두에서 동시에 신호 누락이 발생할 가능성은 매우 희박하므로, 다이버시티 수신기(412, 410)는 다중 경로에 기인하는 신호 누락을 거의 완벽히 해결한다.
또한, 다이버시티 동작은 무선 시스템에서 유용한 동작 범위를 개선시킬 수 있다. 이는 실제적인 토탈 신호 누락이 없다고 하더라도, 다중 경로 효과가 큰 범위에서 사용가능한 신호의 양을 줄일 수 있기 때문이다. 이는 송신기(402)가 범위를 벗어나기 전에 수신기가 오디오 신호를 간단히 손실하도록 하는데서 기인할 수 있다. 다이버시티를 사용하게 되면, 완전 신호 손실은 거의 발생되지 않고, 무선 시스템의 유용한 동작 범위가 확대될 수 있다. 또한, 다이버시티 수신기 A(412) 및 B(410) 모두에 연결된 로직 디바이스(420)는 신호대 잡음비가 최적인 수신된 RF 신호의 선택을 향상시킬 수 있다. 이러한 최적 다이버시티 수신기 A(412) 또는 B(410)의 선택은 오디오 전송 주기 중에 연속적으로 중단없이 수행된다.
송신된 신호가 신호의 세기 때문에 다이버시티 수신기 A(412), 또는 다이버시티 수신기 B(410)에 의해 선택되면, 센서는 송신기의 특정 기능을 모니터링하고 수신기는 미리 정의된 데이터 목록을 어셈블한다. 여기서, 미리 정의된 데이터 목록은 미리 정해진 복수개의 기능들을 포함한다. 여기서, 데이터 목록은 RS232 변환기(414)와 통신한다. RS232 변환기(414)는 수신기 A(412) 및 B(410)로부터 수신된 데이터를 변환하여 이더넷 보드(416)로 보낸다. 이더넷 보드(416)는 변환된 데이터를 데이터 프레임 형식으로 인터넷(104)을 통하여 원격 중앙 제어부(102)(도 1에 도시됨)로 전송할 수 있도록 해준다.
데이터가 원격 중앙 제어부(102)에 도달하면, 모니터링되는 기능들의 상태를 진단하기 위하여 평가된다. 데이터 획득 과정은 임의의 모니터링되는 기능에 대해서 해당 통지 특성이 만족되면 알람(alarm) 등의 통지(notification)를 허용하는 로직을 포함한다. 제어가능한 기능의 경우, 적합한 제어 명령이 무선 제어 시스템에 전달되어 제어가능한 기능을 적절히 조정하거나 교정한다.
제어 불가능한 모니터링 기능의 경우, 모니터링된 제어 불가능한 기능의 상태를 즉시 출동가능한 엔지니어에게 직접 전달하거나, 또는 나중의 수리를 위해 로그인 한다.
본 발명의 시스템은 원격 중앙 제어부, 통신 네트워크를 포함하고, 수 많은 무선 제어 시스템에 적용할 수 있다. 본 발명의 시스템은, 원격 중앙 제어부의 용량 및 모니터링되는 무선 제어 시스템과의 데이터 트래픽을 동시에 실시간으로 처리하는 통신 네트워크의 용량에 의해서만 제한을 받는다. 이들 무선 제어 시스템의 장소는 인터넷과 같은 통신 네트워크에 연결될 수 능력에 의해서만 제한을 받는다.
도 5는 무선 마이크로폰과 같은 무선 오디오 소스를 모니터링하고 제어하는 방법의 실시예를 도시한 플로우차트(S500)이다. 중앙 제어부(102)로의 링크가 설정 된다(S502). 링크가 만들어지면, 무선 마이크로폰 시스템(106)은 중앙 제어부(102)에 있는 컴퓨터에 링크된다(S504). 중앙 제어부는 무선 마이크로폰 시스템(106)의 식별정보(identification: ID) 및 대응하는 모니터링되는 기능 목록을 수신한다. 무선 마이크로폰 시스템(106)의 모니터링되는 기능들을 분석하고 평가하기 위해서 추가적인 동작 데이터 및 장비 데이터가 중앙 제어부에 전달된다(S506). 모니터링되는 기능 목록의 각 요소는 저장된 해당 값 또는 상태 기준값과 비교 평가된다.
모니터링되는 기능 목록의 임의의 요소에 대해서 결함 또는 오동작이 검출되면(S508), 중앙 제어부(102)에서는 기술지원 기반의 레커멘데이션(recommendation)에 기초하거나 중앙 제어부(102)에 있는 컴퓨터에 저장된 전문가 시스템에 기초하여 적절한 조치를 취한다. 이러한 수리조치는 무선 마이크로폰 시스템(106)의 오동작 기능의 파라메타를 변경할 수 있다(S510). 단계 S512에서는, 수행된 수리 동작에 대한 결과가 평가되고 중앙 제어부(102)로 복귀된다.
임의의 제어가능한 모니터링 기능에 대해서 결함 또는 오동작 상태가 해소되지 않으면, 무선 마이크로폰 시스템(106)은 수리를 위하여 적당한 수리소로 보내진다(S514). 그렇지 않을 경우, 기술 지원부는 무선 마이크로폰 시스템(106)과 중앙 제어부(102)간의 링크를 중단하거나(S518), 오디오 전송된 다른 부분을 위해 무선 마이크로폰 시스템의 모니터링을 계속한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 블록도이다. 본 실시예에서, 시스템(600)은 하나의 마스터 수신기(606) 및 통신 버스(608)를 통해 연결되는 다수개의 슬레이브 수신기(610)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 본 실시예의 통신 네트워크에서, 원격 중앙 제어부(102)는 인터넷(104)을 통하여 마스터 수신기(106)에 연결된다. 마스터 수신기(606)는, 예컨대 통신 버스(608) 또는 마스터/슬레이브 통신 시스템을 가능하게 하는 기타 임의의 통신 구조를 통하여 다수개의 슬레이브 수신기(610)에 연결된다.
마스터/슬레이브 통신 시스템에서, 마스터 수신기(606)는 전체적으로 통신 시스템을 제어한다. 마스터 수신기(606)는 중앙 제어부(102)가 원하는대로의 순서에 의해 각각의 슬레이브 수신기(610)에 대해서 데이터를 폴링한다(즉, 전술한 복수개의 모니터링되는 기능들에 대한 데이터를 송신하고 수신함). 슬레이브 수신기(610)는 자신이 요구(request)를 받은 경우에 한하여 마스터 수신기(606)에게 응답을 한다. 이러한 요구는 모든 슬레이브들(610)에게 방송될 수도 있거니와, 예컨대 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스 형태의 유일한 식별자를 가진 슬레이브 수신기(610)를 포함하는 것과 같은 특정 슬레이브 수신기에 유일한 것일 수 있다. IP 어드레스는 통신 네트워크를 통한 데이터 패킷을 전달하는데 사용되는 것으로서, 통상적으로 엔드-투-엔드 방식이라고 부른다. 이는 패킷이 통신 네트워크를 경유할 때 소스 및 목적지 IP 어드레스가 고정되어 있다는 것을 의미한다. 각각의 슬레이브 수신기(610)는 정확한 식별을 위하여 자신의 유일한 IP 어드레스를 가진다. 어떤 슬레이브 수신기(610)가 소정의 정해진 시간동안 응답을 하지 않으면, 마스터 수신기(606)는 다음번의 슬레이브 수신기(610)를 폴링하기 전에 수 차례에 걸쳐서 폴링을 다시 실시한다.
전술한 바와 같이, 각각의 무선 오디오 시스템(200)은 복수개의 제어가능하 거나 제어 불가능한 모니터링 기능들을 포함하고, 자신의 무선 통신 시스템에 대응되는 데이터 목록을 가질 것이다. 마스터/슬레이브 시스템은 중앙 제어부(102)로 하여금 특정 슬레이브 수신기(610)에 대해서 임의의 원하는 교정값을 포함하도록 하는데, 이는 자신의 IP 어드레스에 의해 마스터 수신기(606)에 통신되는 데이터 패킷을 식별함으로써 가능하다. 마스터 수신기(606)는 원하는 교정값을 목적지 슬레이브 수신기(610)에 통신한다.
도 7은 본 발명의 여러 특징을 가진 예시적인 송신기 시스템(700)의 특정 실시예를 도시한 도면이다. 도 8은 도 7에 도시된 송신기 시스템과 함께 사용되는 예시적인 수신기 시스템을 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 8에 도시된 회로는 송신기와 수신기간에 다양한 데이터 전송을 허용하며, 이들 회로부를 포함하는 제품을 최소의 비용으로 제조할 수 있도록 해준다. 예컨대, 진폭 변조의 경우에 있어서 임계 주파수 인식과 관련된 문제점을 보상하는데 더 이상의 추가적인 회로부가 필요치 않다. 마찬가지로, 주파수 스위칭 목적을 위한 정확한 주파수 획득과 관련된 비용뿐만 아니라 다중 오실레이터 제공을 위해 관련된 비용도 감소된다.
송신기 측에는, 코드화된 일련 번호 및 톤 버스트(tone burst)를 사용함으로써 정확한 주파수를 위해 톤 신호를 단속하는 기능이 제공된다. 시리얼 데이터(serial data)는 톤 신호를 "온" 또는 "오프"로 전환함으로써 표현된다. 하나의 예시로서, 톤이 존재할시는 "1"로 표시하고, 톤이 없을시는 "0"으로 표시한다. 이는 정확한 비트율(시리얼 데이터 클록)로 진행된다.
수신기 측에서, 회로부는 연속적인 코드를 1 또는 0으로 복구하고 CPU는 이들을 데이터로 복구한다. 또한, 회로부는 최대 주기보다 약간 긴 톤 버스트를 유지하는 홀드회로(hold circuit)를 포함하고 있어서 톤 버스트에서 톤업슴("no tone")이 나타난다. 이것은 예컨대, 톤 신호가 단속되고 있는 경우에도 실수로 수신기가 뮤트되지 않도록 해준다. 하나의 예시적인 실시예에서, "홀드(hold)" 회로는 톤 신호를 검출하는 커패시터 및 다이오우드를 포함하고 있는데, 커패시터는 톤 신호를 온/오프로 튜닝함으로써 시리얼 데이터의 표현과 관련하여 뮤트 회로에 의해 생성될 수 있는 임의의 시리얼 데이터 채터(serial data chatter)를 통하는 신호를 홀드할 수 있을 만큼 충분히 큰 커패시터이다.
또한, 수신기 회로부는 부가적인 장점을 제공한다. 정상적으로, 송신기가 웨이브(wave)의 송신을 중단하면 톤 스켈치 신호용 톤이 가장 먼저 중단되고, 수신기의 뮤트 회로를 동작시키는데 충분한 시간이 경과한 후 이어서 웨이브가 중단된다. 이는 송신되는 신호에 원하지 않는 잡음을 유발한다. 이러한 현상을 피하기 위하여, 수신기의 뮤트 회로에 안정화 시간동안의 추가적인 홀딩 시간을 보태는데 홀드 회로가 사용된다. 이렇게 함으로써 송신되는 신호에 잡음이 추가되는 것을 줄일 수 있다.
도 7에 도시된 예시적인 실시예에서, 도시된 모든 전자회로부는 핸드-헬드 무선 마이크로폰이나 보디 팩 내에 포함된다. 송신기 시스템(700)은 오디오 신호 관리부(702)를 포함하는데, 이것은 어쿠스틱 변환기, 및 오디오 신호를 전기적인 신호로 변환시키도록 하는 기타 관련 회로를 포함한다. 파일롯 톤 발생기(704)는 특정 주파수(예컨대, 하나의 실시예에서 약 32kHz)의 파일롯 톤을 발생시킨다.
중앙 처리 장치(CPU)(706)는 송신기 시스템(700) 내에 포함되어 있다. CPU(706)는 코드화되고 시리얼화된 정보를 송신기로부터 톤 버스트 생성 회로(708)로 제공하는데, 여기 톤 버스트 생성 회로에서는 상기 정보가 톤 버스트로 된다. 최종 신호는 믹서(710)로 입력되는데, 여기서 최종 신호와 오디오 신호가 결합된다. 믹서(710)로부터 결합된 신호는 블록(712)에서 변조되어 고주파 출력 안테나(714)를 통하여 대기중으로 전송된다.
도 8을 참조하면, 송신기 시스템(700)으로부터 전송된 신호는 안테나(716)에 의해 수신되어 튜너(718)로 전송되고 복조부(720)로 전송되어 적합하게 튜닝되고 복조된다. 송신된 오디오 신호로부터 톤 버스트 신호를 분리하기 위하여 필터(722)가 포함된다. 톤 버스트 신호는 톤 디코더(724)로 입력되지만, 전송된 오디오 신호는 뮤트 회로부(726)로 입력된다.
톤 디코더(724)는 필터(722)로부터 톤 버스트 신호를 수신하고, 디코드된 결과를 CPU(728)와 통신한다. 이하에서 자세히 설명하는 바와 같이, 디코드된 결과는 특정 시리얼 데이터를 포함한다. 톤 신호는 디코더(724)로부터 홀드 회로부(730)에 입력되고, 이어서 통상적인 톤 스켈치 회로부(732)에 입력된다. 톤 스켈치 회로부(732) 및 뮤트 회로(726)는 상호 협조하여 블록 (734)에서 최소 비용으로 실질적으로 감소된 잡음을 포함하는 오디오 출력을 제공한다.
아래의 [표 1]은 본 발명의 무선 마이크로폰 또는 본 발명의 특징을 포함하는 기타 시스템의 송신기 및 수신기간에 통신될 수 있는 코드화된 시리얼 데이터의 하나의 예시적인 목록을 나타낸다.
Figure 112010017112647-pat00014
[표 1]에 표시된 것을 포함하는 본 발명에 의해 포함되는 데이터 세트는 수 많은 특징적인 장점을 제공한다. 송신기 측에서, 이들 데이터 세트는 사용자와 연관되는 유일한 워딩(wording) 또는 코드를 가지도록 하는 기능을 제공하여 코드가 잘 기억되도록 한다. 오디오 증폭기의 게인/출력 파워(gain/output power)뿐만 아니라, 오디오 뮤트의 설정포인트(setpoint) 조건도 마찬가지로 잘 기억될 수 있다. 또한, 이들 데이터 세트는 각각의 설정포인트 및 사용자 이름을 세트로서 기억되도 록 한다. 배터리의 잔여 수명에 관한 현재 정보를 포함하는 이들 모든 데이터는 전술한 톤 버스트 신호로 코드화되어 송신될 수 있다. 수신기 측에서는, 수신기는 설정포인트 데이터를 표시하고 송신기에 의해 수신한 코드에 의해 동작한다.
본 발명의 이러한 특징에 부합하여, 수신기에 사용자 이름을 디스플레이 하는 것에 의해 송신기와 수신기를 세트로서 제어할 수 있게 된다. 송신기의 설정포인트가 사용자의 이름을 가지고 수신기에 전송되면, 각 수신기를 통하여 각각의 송신기의 특정 셋업 조건을 확인하는 것이 가능해진다. 이러한 결과로, 무선 오디오 시스템을 사용하는 사람은 각각의 송신기 및 수신기에 대한 설정포인트 또는 이름을 별도로 적을 필요가 없게 된다. 또한, 이는 실수를 줄여 사람의 작업 능률을 향상시킨다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 예시적인 프레임 구조, 프레임 리더 포맷 및 비동기식 직렬 전송의 8 비트 유닛 데이터의 데이터 포맷이 도시되어 있다. 도 9a에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에서, 각 프레임 구조는 프레임 리더 및 두 개의 중복된 데이터를 포함하는데, 이들은 송신기에서 수신기로 전송되어야 한다. 도 9b는 8 비트의 프레임 리더 포맷을 나타낸다. 도 9c는 본 발명의 예시적인 실시예에서 데이터가 포맷된 방식을 나타낸다. [표 1]및 도 9a 내지 도 9c에 도시된 본 발명의 실시예는 예시적인 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 범위를 예시된 특정 실시예로 한정하고자 의도한 것이 아니다. 각 시스템은 사용자의 특정 요구에 의해 변경될 수 있을 것이다.
이상의 설명에 의해, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경이 가해질 수 있을 것이다. 이상의 실시예는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해하여서는 아니될 것이며, 본 발명의 범위는 이상의 실시예에 의해 방해받지 않는다. 이상의 설명은 첨부된 특허청구범위를 충분히 뒷받침하는 것으로 의도된 것이고, 특허청구범위내에서 다양한 변경이 이루어질 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 무선 오디오 시스템의 원격 진단, 성능 트래킹, 튜닝, 및 조정을 원격지에서 할 수 있게 된다는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 무선 오디오 시스템에 관련된 기능(function)들을 원격 중앙 제어부에서 원격으로 제어하는 방법에 있어서,
    a) 송신기와 수신기를 포함하는 오디오 시스템을 제공하는 단계와,
    b) 상기 송신기 내부에 위치한 어쿠스틱 변환기를 통하여 오디오 신호를 검출하는 단계와;
    c) 파일롯 톤을 데이터 프레임으로 디지털 변조하는 단계와 ─여기서, 상기 데이터 프레임은 각각 상기 송신기에 관해서 미리 정의되고 모니터링되는 복수개의 기능들의 실시간 파라메타들을 포함하고, 상기 파라메타들은 상기 프레임의 각각의 미리 정의된 위치에 배치됨─ ;
    d) 상기 변조된 파일롯 톤과 상기 검출된 오디오 신호를 결합하는 단계와;
    e) 상기 결합된 변조된 오디오 신호와 변조된 파일롯 톤을 상기 송신기로부터 상기 수신기로 전송하고, 상기 데이터 프레임을 저장하는 단계와;
    f) 통신 네트워크를 통하여 상기 기능들을 원격으로 제어하기 위하여 상기 무선 오디오 시스템의 상기 수신기와 원격 중앙 제어부 간에 링크를 설정하는 단계와;
    g) 상기 수신기에 저장된 상기 데이터를 모니터링함으로써, 상기 원격 중앙 제어부가 상기 송신기의 문제점을 식별하는 단계와;
    h) 상기 원격 중앙 제어부로부터 상기 오디오 시스템으로 조치 동작명령을 통신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 오디오 시스템에 관련된 기능들을 원격 중앙 제어부에서 원격으로 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오디오 시스템은 무선 오디오 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 무선 오디오 시스템은 무선 마이크로폰 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 송신기는 핸드-헬드(hand-held) 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 송신기는 보디 팩(body pack)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수신기는 다이버시티 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 데이터는 상기 송신기 또는 상기 수신기의 특성에 관한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 데이터는 수신기 인터넷 프로토콜 어드레스, 수신기 링크 어드레스, 수신기 RF(Radio Frequency) 레벨, 수신기 AF(Audio Frequency) 레벨로 이루어진 군으로부터 선택되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 데이터는 모니터링되고 조정(adjust)될 수 있는 상기 수신기 또는 상기 송신기의 특성에 관한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 데이터는 수신기 이름, 수신기 주파수, 수신기 켈치 레벨, 수신기 메타 홀드, 수신기 안테나 파워, 수신기 뮤트, 수신기 상태의 디폴트 디스플레이, 수신기 록 상태, 수신기 로드 프리셋 및 수신기 세이브 프리셋으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 h)의 통신 단계는 상기 수신기에 의해 구현되는 복구 데이터(replacement data)를 상기 수신기에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 데이터는 수신기 이름, 수신기 주파수, 수신기 켈치 레벨, 수신기 메타 홀드, 수신기 안테나 파워, 수신기 뮤트, 수신기 상태의 디폴트 디스플레이, 수신기 록 상태, 수신기 로드 프리셋 및 수신기 세이브 프리셋으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 오디오 시스템의 상기 수신기는 마스터 수신기와, 상기 마스터 수신기에 결합된 두 개 이상의 슬레이브 수신기를 포함하고, 각 상기 슬레이브 수신기는 연관된 슬레이브 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전송 단계는 상기 두 개 이상의 슬레이브 수신기 중 어느 하나의 슬레이브 수신기에 연관된 상기 슬레이브 송신기로부터 상기 마스터 수신기로 전송하고, 상기 데이터를 상기 마스터 수신기로부터 상기 중앙 제어부로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 e) 단계의 전송 단계는 상기 송신기와 연관된 데이터를 파일롯 톤 신호와 결합하는 단계와, 상기 결합된 데이터와 파일롯 톤의 결합신호를 오디오 신호와 믹싱하여 생성된 데이터와 파일롯 톤과 오디오 신호의 결합신호를 상기 수신기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 파일롯 톤 신호는 32kHz인 것을 특징으로 하는 방법
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