PT1966957E - Sistema de distribuição sem fios de um sinal áudio entre uma multiplicidade de invólucros de altifalantes activos - Google Patents

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DESCRIÇÃO "SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO SEM FIOS DE UM SINAL ÁUDIO ENTRE UMA MULTIPLICIDADE DE INVÓLUCROS DE ALTIFALANTES ACTIVOS" O invento diz respeito a um sistema de distribuição de sinais áudio entre uma multiplicidade de invólucros de altifalantes activos permitindo restituir esses sinais sobre os diversos invólucros de altifalantes respectivos.

Os materiais áudio de nova geração integram uma parte cada vez mais importante de circuitos numéricos, destinados ao tratamento e à transmissão de sinais áudio. A numeração torna nomeadamente possível uma transmissão por ondas rádio, sem perda de qualidade, dos sinais áudio entre os diversos elementos que constituem as cadeias de reprodução áudio. A transmissão sem fios é tanto mais vantajosa quanto maior for o número de canais a reproduzir é grande: assiste-se com efeito a uma multiplicação do número de canais, tanto para as instalações de pura reprodução áudio (por exemplo com a tecnologia SACD de reprodução áudio de alta definição) como para as instalações do tipo "cinema em casa". De uma maneira geral essas instalações preveem uma configuração sonora do tipo "5.1", o que quer dizer um canal à frente 2 ΡΕ1966957 central, dois canais à frente laterais (esquerdo e direito), dois satélites atrás (esquerdo e direito assim como uma caixa de baixos. 0 número de canais pode mesmo ser aumentado até a uma confiquração "7.1" com dois canais de ambiente ("surround") laterais suplementares. Podem também ser consideradas múltiplas configurações intermédias, segundo uma simples configuração mono ou estéreo com um ou dois invólucros, até configurações que incluem numerosos invólucros satélites e de ambiente.

Uma problemática comparável apresenta-se em instalações de sonorização profissional para os lugares públicos, armazéns, quartos de hotel, etc. que podem compreender várias dezenas, até mesmo mais, de invólucros acústicos, que recebem música ou outros sinais áudio a partir de uma cabeça de rede central. Pode ser desejável em particular a difusão de sinais de forma selectiva dirigidos a tal ou tal grupo de invólucros, e não para outros, ou ainda de poder deslocar facilmente os invólucros, por exemplo no caso das instalações temporárias postas no local no decurso de espectáculos, salões, etc.

Para evitar a multiplicação de cabos de ligação entre fonte de sinais e os invólucros, foram propostos sistemas de transmissão sem fios para os diferentes invólucros do sistema, que são então ditos invólucros "activos", o que quer dizer incorporando um ou vários amplificadores de baixa frequência associados ao altifalante (ou ao sistema de altifalantes) do invólucro. 3 ΡΕ1966957

Estes invólucros activos só requerem como entrada um sinal de baixo nivel, que pode ser transmitido por meios sem fios, rádio ou infra-vermelhos, a partir de um emissor ligado à fonte do sinal. Com um tal invólucro activo combinado com uma transmissão sem fios, o único constrangimento é a ligação do invólucro à alimentação da rede com uma tomada de corrente, o que deixa uma latitude muito grande para o posicionamento dos diferentes invólucros do sistema (mesmo que eles só sejam em número de dois como no caso de um simples conjunto estéreo), sabendo-se a importância do posicionamento para se alcançar uma reprodução satisfatória do ambiente musical e dos eventuais efeitos sonoros. Foram propostas numerosas técnicas para realizar a transmissão sem fios de sinais áudio, por exemplo por meio de uma caixa emissora independente ligada a uma fonte áudio, ou à saida "linha" de uma cadeia tradicional, caixa que, por transmissão rádio analógica ou numérica, envia o sinal produzido pela fonte ou pela cadeia na direcção de invólucros activos distantes. Esta caixa emissora pode ser incorporada na cadeia, o conjunto áudio apresentando-se então sob a forma de um bloco integrado e de n invólucros activos. Esta cadeia, o que quer dizer o conjunto dos elementos do sistema de reprodução áudio à excepção dos invólucros (activos ou não), pode ser composta por vários elementos distantes ligados entre eles com meios apropriados, com ou sem fios, ou integrados numa mesma unidade que assegura por meio de comutações apropriadas as diferentes funções (rádio, CD, cassete, etc.). 4 ΡΕ1966957 É igualmente desejável dispor de uma transmissão sem fios não somente a jusante, o que quer da cadeia dos invólucros, mas igualmente a montante, o que quer dizer para interligar as fontes distantes tais como aparelhos portáteis similares de reprodução de áudio estéreo ("baladeur") ou leitor de música numérica (MP3, AAC,...), assistente numérico pessoal ou ainda um computador provido com meios de transmissão rádio interligados ou acrescentados sob a forma de um adaptador ligado a um ponto exterior do computador.

Os diversos sistemas propostos até ao presente só resolvem parcialmente o problema da supressão de ligações com fios num conjunto de reprodução áudio.

Estes sistemas conhecidos são de uma maneira geral concebidos em torno de uma caixa emissora ligada a invólucros activos especialmente adaptados, com uma tecnologia que é propriedade privada do construtor, conduzindo a um sistema fechado, pouco ou nada evolutivo.

Para as ligações das diversas fontes, adaptadores de emissão e de recepção são requeridos, com constrangimentos nas derivações, ligações, de alimentação..., que podem desagradar aos utilizadores pouco motivados para este tipo de tecnologia.

Enfim a ergonomia desses aparelhos é de uma maneira geral bastante medíocre e necessita de uma tal 5 PE1966957 implicação do utilizador, que este na prática só utiliza muito pouco a multiplicidade de funções que lhe são oferecidas pelo sistema. A US-A-2005/0190928 descreve um sistema de difusão de vários canais áudio organizados em torno de um televisor. Este último comunica por meio de ligações sem fios com diversos periféricos tais como os invólucros activos, um telefone portátil, um computador, etc., para a difusão de canais áudio e/ou a permuta de comandos e de dados com os seus periféricos. 0 sistema define uma topologia de rede a partir de um "dispositivo principal" predeterminado quer seja por construção (por exemplo o televisor é considerado como o "dispositivo principal") quer seja por meio da manobra de um comutador acessível ao utilizador. Todos os outros dispositivos são "escravos" directamente ligados a este dispositivo principal, de acordo com uma topologia em estrela com um só nível. A proposição desta anterioridade, se permite remediar um certo número dos inconvenientes atrás expostos graças à realização de ligações sem fios, apresenta no entanto uma flexibilidade de utilização limitada, nomeadamente pelo facto do dispositivo principal ter que ser definido antecipadamente, por construção ou pelo utilizador. Por este facto a rede não é necessariamente configurada de modo optimizado, tendo em conta as condições de programação em particular. Também não é modificável dinamicamente em função das circunstâncias: nomeadamente a 6 ΡΕ1966957 desligação de um ramo ou a avaria do dispositivo principal implica uma paragem geral do sistema. A EP-1 703 773 A2 (documento intercalar oponível somente a título de novidade) descreve um sistema áudio no qual uma multiplicidade de invólucros activos (ou microfones) estão encadeados em conjunto, segundo uma topologia linear em cascata, definida à priori, cada invólucro estando ligado por uma conexão sem fios à que a precede e à que se lhe segue na cadeia. A rede de invólucros é assim determinada antecipadamente, e ela não é dinamicamente modificável.

Uma das finalidades do invento consiste em propor um sistema de distribuição de um sinal áudio multi-canal universal permitindo atenuar as dificuldades evocadas acima graças nomeadamente às características seguintes: um mínimo de elementos materiais aparentes, os diferentes circuitos e órgãos funcionais estando incorporados nos invólucros e não estando visíveis nem acessíveis ao utilizador; não são necessárias ligações, a não ser a da ficha para a alimentação com corrente dos invólucros; ergonomia simplificada para pôr a funcionar, o sistema sendo de "Ligar e Tocar" ("Plug-and-Play") o quer dizer que o utilizador só terá que se preocupar em colocar os invólucros e de ligar as fichas à corrente, o sistema configurando-se a si próprio de forma 7 PE1966957 totalmente automática e transparente para o utilizador; - definição pelo próprio sistema da topologia da rede de acordo com uma configuração optimizada, e isto de uma forma totalmente sistemática e automática; possibilidade de definir e hierarquizar a rede a partir de um qualquer dos invólucros do sistema, aqueles sendo inicialmente todos indiferenciados do ponto de vista da topologia da rede; - possibilidade de auto-reconfiguração dinâmica da rede sem interrupção do funcionamento, por exemplo em caso de modificação das condições de transmissão do sinal rádio ou da desligação de um ou vários invólucros; ergonomia simplificada, graças a uma automatização puxada do funcionamento e uma redução ao mínimo estrito dos botões-empurradores (interruptores) e outros comandos; carácter evolutivo e auto-adaptativo, qualquer que seja o número de invólucros activos (dois, quatro, cinco "5.1", "7.1"): por exemplo, se um utilizador já dispõe de uma configuração estéreo (dois invólucros), será suficiente adquirir e ligar dois satélites e uma caixa de baixos para transformar imediatamente o seu conjunto num sistema "4.1", sem intervenção sobre os invólucros existentes, o sistema reconfigurando-se de forma totalmente automática a partir de momento em que os novos invólucros sejam colocados sob tensão; - possível utilização com qualquer fonte munida de meios de transmissão sem fios apropriados; PE1966957 - possibilidade de comando à distância, não somente por meio de um telecomando especifico, mas também por meio de qualquer aparelho provido de teclas e de meios de transmissão sem fios apropriados, por exemplo por meio de um telefone portátil. 0 sistema do invento é do tipo divulgado pela reivindicação 1. As reivindicações subordinadas visam os modos de realização preferenciais vantajosos.

Vai-se agora descrever um exemplo de realização do dispositivo do invento, com referência aos desenhos anexos onde as mesmas referências numéricas designam de uma figura à outra elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes. A figura 1 ilustra as diferentes etapas (a) a (d) da realização no local e da configuração da rede de invólucros de acordo com o invento; A figura 2 ilustra de forma esquemática os diversos modos de funcionamento do sistema do invento, com transições de estados e de modos possíveis. A figura 3 é uma vista esquemática de um exemplo do sistema do invento e dos diferentes elementos que podem aí ser interligados. A figura 4 é uma vista em alçado frontal de um dos invólucros activos do sistema de acordo com o invento. A figura 5 é um esquema funcional por blocos dos 9 ΡΕ1966957 invólucros activos do sistema de acordo com o invento. A figura 6 ilustra os diversos módulos de software implicados na restituição do sinal áudio. A figura 7 é um esquema por blocos funcionais dos diferentes elementos do invólucro relativos ao restabelecimento áudio.

As figuras 8 e 9 são homólogas das figuras 5 e 7, para um invólucro simplificado que se pode utilizar no sistema do invento.

Vai-se primeiro descrever, com referência à figura 1, as diferentes etapas de configuração de uma rede.

Tomar-se-á como exemplo um sistema que compreenda uma configuração do tipo "7.1" depois mais um par de invólucros estéreo suplementares, por exemplo invólucros instalados numa outra sala.

Os ensinamentos do invento são no entanto aplicáveis, por simples extrapolação, a configurações que contenham um menor número de invólucros (por exemplo uma configuração estéreo de base com dois invólucros, direito e esquerdo, que é a configuração mais simples), assim como a configurações ainda mais complexas, por exemplo, a aplicações de sonorização profissional. No inicio, o utilizador coloca os invólucros no local pretendido, respeitando o posicionamento respectivo das diferentes fontes acústicas. Uma configuração "7.1" compreende assim 10 PE1966957 invólucros de um canal à frente central C, de canais à frente laterais esquerdo e direito L e R, de canais de ambientação lateral LI e Rl, de satélites atrás L2 e R2 e uma caixa de baixos W. No exemplo que se ilustra supor-se-á que a instalação compreende igualmente, por exemplo numa sala vizinha, um par de invólucros direito e esquerdo L' e R' .

Cada um dos invólucros é um invólucro "activo", o que quer dizer que compreende não só um como vários altifalantes, mas igualmente um amplificador integrado. Cada invólucro compreende também uma interface rádio que lhe permite comunicar com o exterior para receber e emitir sinais, de um modo que se descreverá mais em pormenor a seguir, com referência às figuras 5 a 7. O tipo de conexão sem fios rádio bidireccional escolhida, é muito vantajosamente uma conexão do tipo Bluetooth (marca apresentada pela Bluetooth SIG, Inc.).

Com efeito, as especificações Bluetooth oferecem a possibilidade de comandar à distância por meio de uma conexão sem fios bidireccional um dispositivo afastado. Na prática, trata-se mais frequentemente de um telefone portátil ou de um periférico informático, mas as especificações Bluetooth não se limitam a este tipo de aparelhos e incluem nomeadamente perfis compatíveis com a transmissão de fluxo áudio de canais múltiplos codificados de alta qualidade (perfil A2DP - do inglês "Advanced Audio 11 ΡΕ1966957

Distribution Profile"), assim como perfis que asseguram a inter-operacionalidade dos aparelhos Bluetooth com as funções de comando áudio e video (perfil AVRCP - do inglês "Audio Video Remote Control Profile") . A escolha da tecnologia Bluetooth é particularmente vantajosa tendo em conta o seu carácter universal e evolutivo, da existência de numerosas funcionalidades, assim como numerosos componentes, além disso pouco dispendiosos, especialmente concebidos para a sua realização. Esta escolha não é de qualquer forma limitativa e o invento pode ser realizado por meio de outras técnicas de transmissão sem fios, desde que estas técnicas ofereçam um débito de dados suficiente a fim de permitir a transmissão de sinais áudio numéricos de alta qualidade, tal como por exemplo o caso da norma IEEE 802.11 (ISO/IEC 8802-11) dita "WiFi".

Notar-se-á que a tecnologia Bluetooth é utilizada no quadro do invento de maneira um pouco diferente da finalidade original - mas no entanto sem modificação dos protocolos, de maneira a ficar perfeitamente compatível com as prescrições das especificações Bluetooth. Com efeito, a tecnologia Bluetooth foi concebida para permitir uma transmissão pontual de dados com uma duração limitada, por exemplo a duração de uma conversação telefónica, ou a duração do envio de um ficheiro a uma impressora, mas não foi até ao presente considerado utilizá-la para estabelecer uma ligação permanente num sistema, como no caso do 12 ΡΕ1966957 invento, em que se verá que a ligação entre os diferentes invólucros perdura enquanto os invólucros não deixarem de ser alimentados, o que quer dizer desligados: quando o sistema está em vigília, o que quer dizer aparentemente inactivo para um utilizador, as conexões sem fios entre os invólucros ficam activas, ainda que com um tráfego de informação reduzido, de maneira a permitir a manutenção da configuração da rede e a detecção a qualquer momento de um sinal externo através da rede.

Uma outra originalidade do invento consiste em tirar proveito das possibilidades particulares oferecidas pelas especificações "Bluetooth" de realizar não somente as ligações ponto-por-ponto entre dois elementos, mas também estabelecer e gerir redes mais ou menos complexas constituídas entre um certo número desses elementos.

Um primeiro tipo de rede é a "piconet" (pico-rede da Bluetooth) ou micro-rede, que se cria de modo automático uma vez que vários elementos compatíveis Bluetooth se encontrem dentro de um mesmo raio. A "piconet" segue uma topologia em estrela, com a unidade principal uh e vários escravos. Os escravos podem estar quer seja "activos" o que quer dizer em comunicação com a unidade principal, quer "parqueados", o que quer dizer posto provisoriamente a dormir, com a possibilidade da unidade principal os acordar para os tornar activos. As comunicações são directas entre a unidade principal e os escravos. Os escravos não podem comunicar entre eles. 13 ΡΕ1966957

Um outro tipo de rede de acordo com as especificações "Bluetooth" é a rede de dispersão (do inglês "scatter-net"), ou rede explodida, que é uma rede formada por várias piconets interligadas entre elas por meio de um escravo comum, que possui várias unidades de base. Isto permite, geograficamente aumentar a extensão da rede para cobertura parcial e encadeamento de várias piconets.

Notar-se-á no que a isto respeita que o invento será aqui descrito no quadro de uma transmissão que execute uma tecnologia Bluetooth mas que, conforme indicado anteriormente, esta escolha não é de qualquer forma limitativa e que são também utilizáveis outras tecnologias desde que permitam constituir uma rede local sem fios WLAN. Em particular, a tecnologia "unidade principal/escravo", que é a que é utilizável pelas especificações Bluetooth não deve ser de qualquer modo considerada como limitativo, e deve ser considerada como equivalente a qualquer outra tecnologia de descrição de topologia de rede tal como "hospedeiro/periférico", "hospedeiro/dispositivo", ou "cliente/servidor". 0 invento propõe, a partir de um conjunto de invólucros independentes simplesmente colocados num local, conforme se ilustra na figura 1 (a), criar e configurar uma rede sem fios interligando os invólucros, esta rede permitindo fazer circular, sob a forma de mensagens numéricas, sinais áudio para difundir pelos invólucros do sistema. 14 PE1966957

Vai-se explicar como esta configuração pode ser realizada de maneira totalmente automática, e mais adaptativa, o que quer dizer que a organização da rede poderá ser modificada automaticamente no caso, por exemplo, de se juntar ou de se retirar um invólucro, e de modo inteiramente transparente para o utilizador.

Na origem - trata-se de uma característica particularmente original obtida pelo invento - todos os invólucros são independentes e no mesmo plano sob o ponto de vista da topologia da rede a configurar, o que quer dizer que o invólucro que será a unidade principal (hospedeiro) da rede hierarquizada não é necessariamente determinado à priori e poderá ser, em função das circunstâncias, um qualquer dos invólucros do sistema.

Os invólucros são no entanto "diferenciados", não no que respeita à topologia da conexão (que será definida pela rede logo que ela esteja configurada) mas segundo a sua posição fisica, função do papel acústico que eles terão que desempenhar, por exemplo "invólucro direito", "invólucro esquerdo", "caixa de baixos", "satélite de trás direito", "satélite de trás esquerdo", etc. A diferenciação do invólucro pode ser feita de várias maneiras: - de modo material, de uma vez por todas: o invólucro contém então uma etiqueta que permite reconhecer o 15 ΡΕ1966957 papel que ele deve desempenhar na instalação, - de modo material e modificável, por exemplo por meio de um comutador interior ou colocado na face detrás, - por software, a posteriori depois da configuração da rede, por meio de um envio para ela de mensagens especificas por requerimento do utilizador, de forma inteiramente automática, prevendo a priori ou a posteriori os meios de localização no espaço das posições relativas dos diferentes invólucros, de modo a diferenciá-los em função da sua posição física relativa.

Antes da configuração, todos os invólucros estão em modo dito "novo", o que quer dizer que eles são ainda independentes, e vão procurar configurar-se em rede. A primeira fase do protocolo de configuração da rede é ilustrada na figura lb.

Ela é executada de maneira autónoma por cada um dos invólucros e de acordo com os protocolos Bluetooth estandardizados: cada invólucro configura-se no modo "descobrível" de maneira a poder ser reconhecido pelos outros e vai procurar todos os invólucros situados dentro do seu raio de acção, o quer dizer com aqueles que é possível estabelecer uma comunicação sem fios satisfatória. Com efeito, em função do afastamento dos elementos e do alcance voluntariamente limitado da transmissão Bluetooth, pode suceder que alguns dos invólucros não sejam visíveis 16 ΡΕ1966957 de todos os outros invólucros, ou que a conexão tenha uma qualidade muito fraca, o que teria como efeito introduzir um número excessivo de erros de transmissão que conduziriam a uma repetição dos dados a transmitir e a um atraso muito importante no fluxo áudio recebido.

Neste estado ou num estado posterior, o invólucro examina igualmente se o objecto Bluetooth com o qual ele estabeleceu uma ligação efectiva é de facto um objecto "compatível", o que quer dizer um invólucro destinado à constituição de um sistema de acordo com o invento, e não um periférico que será utilizado posteriormente (fonte áudio ou de telecomando), ou ainda um outro dispositivo Bluetooth que não tenha qualquer relação funcional com o sistema do invento (impressora, etc.). Esta verificação de compatibilidade pode nomeadamente basear-se num parâmetro Bluetooth livre especificamente estabelecido, por exemplo o "Dedicated Inquiry Access Code".

Esta verificação pode em particular realizar uma autenticação dos invólucros entre eles, por exemplo uma autenticação baseada num algoritmo com chave pública do tipo RSA ou análogo.

Este algoritmo é em si mesmo bem conhecido mas ele é aplicado aqui de modo original.

Com efeito no quadro do presente invento, dois invólucros devem poder autenticar-se: 17 ΡΕ1966957 - mutuamente, - de forma segura (o que permite uma chave pública), - rapidamente, sem intervenção nem implicação do utilizador (com a diferença de um algoritmo RSA utilizado de maneira convencional), - de forma prévia (na medida em que, antes da autenticação, não é possível estabelecer a ligação efectiva com o invólucro distante). 0 invento utiliza a característica segundo a qual o software dos invólucros é o mesmo para todos os invólucros e a identidade destes softwares faz com que as chaves públicas e privadas sejam as mesmas para cada invólucro, portanto conhecidas de cada um deles.

Para este efeito, cada invólucro utiliza um dado de identificação predeterminado, por exemplo o "Friendly Name" ou o "EIR infirmation") das especificações Bluetooth ou a identificação SSID de uma rede WLAN, e combina por meio de um algoritmo de chave pública do tipo RSA este dado ou dados de autenticação para produzir uma assinatura numérica. Esta assinatura é recebida pelo invólucro distante, que a descodifica e a compara com o seu próprio dado de identificação.

Notar-se-á que, na medida em que as chaves públicas e privadas são as mesmas, para cada invólucro (todos utilizam o mesmo software) e portanto conhecidas de 18 ΡΕ1966957 todos os invólucros, não há a necessidade de proceder a uma permuta prévia da chave pública antes da autentificação.

Notar-se-á igualmente que o controlo do "Dedicated Inquiry Access Code" referido anteriormente constitui um primeiro nivel de filtragem que permite limitar o impacto das interrogações feitas sobre os outros invólucros.

Por outro lado, na medida em que cada invólucro difunde uma mensagem para todos os outros invólucros, este procedimento é igualmente executado em sentido inverso, a partir do invólucro distante. A autenticação de acordo com o invento é assim uma autenticação mútua e simétrica entre os dois invólucros. Para um número de invólucros superior a dois, a autentificação é efectuada da mesma maneira entre todos os pares de invólucros presentes.

Com base nos resultados da procura assim operada, cada invólucro estabelece uma "tabela de proximidade" onde cada um dos invólucros que é por ele visível é identificado de maneira unívoca, por exemplo pelo seu endereço MAC (do inglês "Media Access Control"), (que é o endereço Bluetooth no caso presente). Esta tabela compreende por exemplo, para cada um dos invólucros encontrado, o seu endereço MAC, a versão do seu software assim como a sua "diferenciação" no sentido indicado atrás, o que quer dizer a definição do seu papel especifico (à frente esquerdo, à frente direito, caixa de baixos, etc.). 19 ΡΕ1966957 A segunda fase do protocolo de configuração consiste em designar, entre todos os invólucros que foram descobertos na fase precedente, um de entre eles que constituirá o invólucro cabeça de rede, a partir do qual esta rede será hierarquizada de maneira a definir de forma unívoca um caminho para a difusão dos sinais áudio.

Este invólucro, daqui em diante designado por "invólucro de cabeça" terá igualmente como função servir de "testa de ponte" (pier) para o exterior para a rede, o que quer dizer constituir um ponto de acesso, só visível por todos os periféricos que constituam fonte de um sinal áudio e/ou de comandos para a rede. Exemplos destes periféricos serão descritos mais em pormenor mais adiante com referência à figura 3.

Com efeito, um aspecto importante do invento é o facto do sistema constituído por vários invólucros de rede que se comportem como um conjunto único em relação aos diferentes periféricos sem fios exteriores que podem estar a ele acoplados, o que quer dizer, uma vez o sistema configurado, os diversos periféricos só verão funcionalmente, um só dispositivo compatível Bluetooth ao qual cada periférico se poderá acoplar sem que seja necessário adaptar-se, nomeadamente à topologia dos diferentes invólucros do sistema, e isto mesmo se a comunicação com o invólucro de cabeça não for directa, mas se faça através de um ou de vários outros invólucros (expor-se-á mais adiante este aspecto do invento mais em 20 ΡΕ1966957 pormenor). A designação do invólucro de cabeça é feita por um algoritmo que atribui uma nota em função de diversos parâmetros, por exemplo o número da versão do software mais recente, o endereço MAC mais elevado, etc. Este algoritmo é executado para cada um dos invólucros com base na sua tabela de proximidade, aplicando o algoritmo a cada um dos invólucros enumerados na tabela: ele liga-se então a esta última, a fim de permitir a permuta de mensagens que permitem avaliar o critério do invólucro interrogado em relação ao seu próprio critério. Estas mensagens permutadas são do tipo pergunta/resposta tais como: "tens melhor ?", "tenho melhor", "não tenho melhor", "eu sou invólucro de cabeça": cada invólucro procura o "candidato" de cabeça da rede aplicando o algoritmo a todas as entradas da sua tabela de proximidade, depois liga-se a esse candidato e, para confirmar a sua decisão, envia-lhe uma mensagem "tu tens melhor ?" (sub entendido: "... que a nota dada pelo algoritmo aplicado à minha tabela de proximidade"). A resposta será: "tenho melhor", "não tenho melhor", ou "eu sou o invólucro de cabeça". Depois o invólucro que considera ter a melhor nota tenta conectar-se a todos os outros invólucros, e assim de vizinho em vizinho, até encontrar o invólucro que tenha a nota mais elevada, que será então designado por invólucro de cabeça.

De modo geral, o critério que permite seleccionar o invólucro de cabeça entre todos os invólucros pode ser um 21 ΡΕ1966957 critério único ou uma combinação de vários critérios associados e eventualmente ponderados, entre os quais: o número de endereço MAC ("Device Address" no caso particular de uma comunicação em tecnologia

Bluetooth) , a possibilidade de estabelecer uma ligação directa do invólucro de cabeça a cada um dos outros invólucros da rede (ausência de nó escondido), a procura da topologia a mais simples possivel (evitando por exemplo a constituição de "scattemets", se uma topologia de piconet for possivel e suficiente), o papel acústico do invólucro na rede (por exemplo um invólucro central ou uma caixa de baixos será considerado como a priori mais favoravelmente colocado do que um satélite detrás).

Ver-se-á mais adiante que é possivel proceder se necessário a uma reconfiguração dinâmica da rede, de modo transparente para o utilizador, se um desses critérios vier a mudar. A permuta de mensagens entre os diversos invólucros no decurso desta segunda fase permite nomeadamente de vizinho em vizinho, corrigir eventuais erros de selecção do invólucro de cabeça devido a um conhecimento parcelar da rede (um invólucro não vê necessariamente todos os outros), ou há lacunas aquando da 22 ΡΕ1966957 detecção.

Depois de um certo número de iterações, esta segunda fase termina assim na designação do invólucro de cabeça (pier), os outros invólucros sendo então todos designados como "invólucros ligados" (linked), o que quer dizer invólucros não autónomos, dependentes do invólucro de cabeça e que recebe deste dados áudio a difundir. A terceira fase do protocolo de configuração é uma fase de organização da rede em torno do invólucro de cabeça (pier networking), ilustrado na figura lc.

Trata-se de passar da configuração da figura lb, onde todos os invólucros desempenham o mesmo papel na rede e onde podem existir vários caminhos para ir de um invólucro a outro, para a configuração da figura lc, que é uma topologia de rede hierarquizada em forma de grafo orientado, definindo um caminho único entre o invólucro de cabeça (o invólucro R, no exemplo que se ilustra) e todos os outros invólucros do sistema.

Para isso, o invólucro de cabeça começa por recolher as tabelas de proximidade de todos os outros invólucros. Cada invólucro ligado vai enviar a sua tabela de proximidade ao "candidato" encontrado na etapa precedente. Este envia o seu próprio "candidato", e assim por diante até se alcançar o invólucro de cabeça. 23 ΡΕ1966957 0 invólucro de cabeça explora então todas as tabelas de proximidade recolhidas e constrói um grafo de rede, função das visibilidades de cada um dos invólucros. Um certo número de mensagens é assim permutado entre invólucros, com proveniência ou com destino do invólucro de cabeça. Isto permite a este último formar uma carta da rede sob uma forma inicial, a partir das tabelas de visibilidade de todos os outros invólucros, e isto mesmo se um invólucro não vir todos os outros. Esta rede pode ter uma grande extensão, por exemplo nas aplicações profissionais para sonorizar lugares públicos.

Na rede, cada invólucro pode ser: invólucro fonte, correspondente à cabeça da rede (caso do invólucro R no exemplo da figura lc) , o invólucro fonte receberá os dados provenientes da fonte áudio (S na figura lc) e difundi-los-á para um ou vários outros invólucros da rede. invólucro retransmissor, que deverá reenviar mensagens para um ou vários destinatários definidos pelo esquema de encaminhamento (caso dos invólucros L, Ll, RI e 1/ no exemplo da figura lc): um invólucro retransmissor é um nó interno da rede, que receberá os dados áudio de um outro nó (o invólucro fonte ou um outro invólucro retransmissor) e os difundirá para um ou vários outros invólucros. invólucro terminal, que receberá mensagens mas não as retransmitirá (caso dos invólucros L2, C, W, R2 e R' 24 ΡΕ1966957 no exemplo da figura lc) .

Em função da capacidade da rede e das visibilidades mútuas, várias topologias podem ser consideradas a partir da cabeça da rede, de maneira a optimizar a difusão das mensagens.

Mais precisamente, o grafo de difusão é constituído por uma combinação de piconets e de "scattemets", no sentido das especificações Bluetooth.

Para isso, o algoritmo constrói um grafo onde cada nó corresponde a um invólucro e onde dois nós são conectados se e somente pelo menos um dos invólucros vir o outro. Este grafo é utilizado para calcular uma configuração optimizada da rede, que será mais tarde utilizada para transmitir os sinais áudio a reproduzir em fluxo contínuo seguindo um caminho optimizado (portanto com o débito o mais elevado possível) e para decidir quais dos invólucros do sistema devem ser ou não mantidos visíveis.

Uma vez o grafo construído, o algoritmo determina os pontos de articulação, o que quer dizer os pontos do grafo cuja supressão implicaria a repartição do grafo em vários componentes conexos, o que quer dizer em vários sub-grafos distintos. A configuração da rede é então revista de maneira a se apresentar sob a forma de um "scattemet", o que quer 25 ΡΕ1966957 dizer de uma cadeia de piconets (estes termos sendo entendidos no sentido das especificações Bluetooth). Esta cadeia de piconets permitirá difundir o fluxo áudio do invólucro de cabeça até cada um dos invólucros. 0 algoritmo utiliza para isto o grafo de visibilidade, e recalcula uma rede optimizada com o conhecimento dos pontos de articulação. 0 resultado, ou "esquema de encaminhamento" que define para cada invólucro o seu papel na transmissão dos sinais no seio da rede, apresenta-se sob a forma de tabelas "scattemet" constituídas pelo invólucro de cabeça e enviadas sob a forma de mensagem encapsulada a cada um dos invólucros que constituem os nós do grafo.

Uma vez acabada esta terceira fase do processo de inicialização, a rede fica constituída e está operacional para receber e difundir os sinais áudio.

Isto foi ilustrado na figura 2, com a passagem do modo "de configuração" para o modo dito "normal".

Neste modo "normal", o sistema pode tomar dois estados, a saber, "à espera" (ready) e "activo" (in use) .

Uma vez que ele acaba de ser configurado, o sistema está no estado "à espera". A transição do estado "à espera" para o de "activo" poderá resultar: 26 PE1966957 seja da detecção do envio de sinais áudio por um periférico à cabeça de rede, seja por uma requisição de "permuta de papeis" endereçada ao invólucro de cabeça por um outro invólucro da rede (esta possibilidade será explicitada mais adiante).

No estado de activo, os dados áudio provenientes de um periférico externo circulam pela rede, através de um invólucro que chamaremos de "hóspede" (o que quer dizer servidor numa relação cliente/servidor), que por defeito é o invólucro de cabeça, como na configuração da figura lc. Ver-se-á no entanto mais adiante, com referência nomeadamente à figura ld, que o papel pode ser temporariamente modificado.

Sempre neste estado de activo, o sistema apresenta-se em relação ao exterior, globalmente, como um objecto Bluetooth único, que pode ser descoberto por um outro objecto Bluetooth que possua um perfil compatível, o que quer dizer no aspecto de um periférico S que forma uma fonte áudio (perfil A2DP) e/ou um telecomando (perfil AVRCP).

Os fluxos áudio e os comandos serão recebidos e tratados pelo invólucro de cabeça, este difundindo-os em seguida para todos os outros invólucros do sistema, directa ou indirectamente (o fluxo sendo neste último caso retransmitido pelos invólucros situados nos pontos de 27 ΡΕ1966957 articulação da rede).

As mensagens permutadas no seio da rede são com vantagem mensagens onde os sinais áudio são encapsulados em mensagens de dados numéricos que compreendem além do mais dados de encaminhamento determinados a partir do grafo de difusão em particular com: - o endereço do emissor da mensagem, - o endereço do destinatário da mensagem, e - um indicador precisando se o destinatário deve ou não retransmitir a mensagem: se tal for o caso a mensagem é simplesmente transmitida ao seu destinatário; no caso contrário ele é tratado pelo invólucro de modo a ser reproduzido pelo altifalante deste, com a eventual possibilidade de o retransmitir se necessário para outro invólucro.

Para optimizar o débito dos dados, é possível, em função da "diferenciação" dos invólucros, isto é o papel atribuído a cada um em função da sua posição física, só enviar os dados que lhe são úteis. Por exemplo, se um invólucro, no sentido do esquema de encaminhamento, é um invólucro destinatário do tipo "atrás direito", o invólucro situado a montante na rede que lhe retransmite os dados só lhe retransmitirá os dados destinados à via atrás direita.

Por outro lado, tendo em conta os tempos de trânsito dos blocos de dados do fluxo áudio, assim como os 28 ΡΕ1966957 deslocamentos temporárias introduzidos pela utilização de pilhas e pelos diferentes tratamentos numéricos aplicados; os fluxos áudio reproduzidos pelos diversos invólucros respectivos da rede podem-se encontrar ligeiramente deslocados entre eles. Para compensar este deslocamento temporal, e assegurar uma reprodução perfeitamente em fase dos canais, o tratamento do fluxo áudio prevê com vantagem a aplicação de um atraso compensador sobre alguns destes canais que, de outro modo se encontrariam avançados em relação aos outros. Estes atrasos compensadores são avaliados pelo invólucro de cabeça e aplicados ao fluxo áudio apropriado.

Uma vez que a rede esteja no estado "activo", a cabeça de rede recebe os dados áudio de uma fonte exterior e não é acessível para um outro tipo de diálogo. Uma modificação dos parâmetros de funcionamento da rede (por exemplo a regulação do volume sonoro), ou a reconfiguração da rede (por exemplo em caso de se juntar ou de se retirar um invólucro) só poderá ser efectuada uma vez que esta esteja no estado "à espera".

Para isso é necessário esperar pelo fim da recepção de dados pelo periférico, o que pode ser detectado automaticamente pela cabeça de rede.

Com vantagem, o sistema inclui uma função dita de "permuta de papéis", ilustrada na figura ld. 29 ΡΕ1966957

Indicou-se anteriormente que a cabeça da rede era, por defeito, a dos invólucros que recebiam os sinais a difundir a partir do periférico exterior, os outros invólucros sendo todos invólucros ditos "liqados". Mas deve-se utilizar uma outra fonte que, tendo em conta a sua posição, não poderá estabelecer um contacto directo com a cabeça de rede, por exemplo uma fonte S', demasiado afastada do invólucro R para lhe transmitir os dados áudio. Pode-se tratar também de dados com proveniência de um invólucro, outro que não o invólucro de cabeça, provido com uma tomada de entrada que se pode conectar por meio de um cabo a uma fonte de sinais áudio, geralmente analógica (este ponto será explicado mais em pormenor com referência às figuras 3 a 7) . A fonte S' está por sua vez ao alcance rádio de um dos invólucros ligados ao sistema, por exemplo o invólucro 1/ no exemplo da figura ld.

Para poder difundir a música nesta configuração, o invólucro ligado L' envia à cabeça da rede R uma "requisição de permuta de papéis". Este requerimento é recebido e tratado pelo invólucro de cabeça que vai então definir provisoriamente um novo esquema de encaminhamento de maneira a poder difundir os sinais áudio a partir do invólucro 1/, em vez de o fazer a partir do invólucro R. Notar-se-á que esta modificação do esquema de encaminhamento se faz sem alteração da definição de base do grafo de difusão; somente a orientação dos diferentes ramos é eventualmente modificada, correspondendo a uma modificação dos endereços de origem e de destino no esquema 30 PE1966957 de encaminhamento.

Assim, sem que seja necessário reconfigurar a rede, o invólucro 1/ será "hóspede" (o que quer dizer servidor, no sentido de uma relação cliente/servidor), tornando-se provisoriamente em cabeça de rede, o invólucro R que recebe os dados (o que quer dizer sendo um cliente, no sentido de uma relação cliente/servidor), tornando-se provisoriamente num invólucro ligado. O tratamento das requisições de permuta de papeis pode ser eventualmente combinado com regras de prioridade entre fontes, por exemplo o som com proveniência num telefone sem fios será prioritário em relação ao que seja proveniente de um televisor, etc.

Esta permuta de papéis é provisória, o retorno ao estado inicial sendo disparado por um algoritmo que detecte a ausência de sinais de áudio fornecidos pela fonte S' . A rede voltando ao estado "à espera" da sua configuração original.

De acordo com um outro aspecto do invento, outro modo que não o modo "normal, prevê-se um modo "degradado" no qual o sistema se coloca automaticamente logo que uma ligação entre dois invólucros se perde, o quer dizer quando um dos vizinhos do esquema de encaminhamento já não pode ser reconhecido. 31 ΡΕ1966957 A passagem para o modo degradado pode intervir em qualquer momento na medida em que, conforme se indicou anteriormente, a ligação rádio entre os invólucros é uma ligação permanente, mesmo quando um sinal áudio não seja reproduzido e que o sistema pareça ao utilizador em vigília (ele está de facto no estado de "à espera", estado em que os diversos invólucros continuam a permutar sinais entre eles). No modo "degradado", o sistema permanece funcional, mas com menores performances, por exemplo ele funciona em mono no caso de um sistema estéreo, ou com a supressão das vias de ambiente, etc. 0 modo degradado compreende os mesmos estados activo - à espera - permuta de papeis que os de um modo normal, com transições semelhantes.

Por outro lado, conforme se viu anteriormente o sistema continua com a tarefa de fundo de detectar a perda de um invólucro ou também o aparecimento de um invólucro não ligado à rede (invólucro no modo de "novo") . Neste caso, todos os invólucros voltam então para este mesmo modo "novo" e o sistema volta a executar um procedimento de configuração. É por outro lado possível proceder se necessário a uma reconfiguração dinâmica da rede, de forma transparente para o utilizador. Esta reconfiguração consiste em executar uma re-aprovação do invólucro de cabeça, nomeadamente se um dos critérios que tinha permitido a aprovação inicial tiver sido modificado: deslocação ou desligação de um invólucro, substituição de 32 PE1966957 um invólucro defeituoso por um outro invólucro, perturbação da transmissão pelo facto de ter havido uma modificação no meio ambiente, ...Então o sistema é capaz de reconfigurar dinamicamente a rede, o invólucro de cabeça podendo ser eventualmente - mas não necessariamente - o mesmo invólucro que anteriormente.

Com vantagem, para evitar reconfigurar o sistema quando isso não é necessário (por exemplo, se uma ligação é instável porque uma pessoa passa diante de um invólucro e corta a ligação momentaneamente), está previsto um algoritmo que limite o número de arranques de novo e/ou só executando a reconfiguração depois de um prazo predeterminado. Do mesmo modo, se um invólucro tem tendência em entrar em avaria, o algoritmo pode prever afastá-lo definitivamente da rede aquando da próxima fase de definição do esquema de encaminhamento.

Vai-se agora descrever um exemplo concreto, simplificado, de realização de um sistema de acordo com o invento, com referência às figuras 3 a 9.

Este sistema compreende dois invólucros 10 e 10' ligados entre eles por meio de uma conexão sem fios 14. Este sistema pode estar acoplado a diversos periféricos, por exemplo um aparelhos portáteis de reprodução de áudio estéro ("baladeur") numérico 16 provido com um módulo Bluetooth (interno ou externo) que emita para o sistema um fluxo áudio de acordo com um perfil A2DP, ou ainda um 33 PE1966957 computador portátil 18 que envie da mesma forma dados áudio ao sistema. Os periféricos podem também ser periféricos de comando, por exemplo um telecomando 20 que envie ao sistema sinais de comando de acordo com o perfil AVRCP. O periférico pode igualmente ser um periférico susceptivel de enviar ao mesmo tempo sinais áudio e de comando, por exemplo um telefone portátil/"baladeur" numérico Bluetooth cujas diferentes teclas do teclado poderão ser utilizadas para comandar o sistema do invento (selecção das fontes, volume, balanço, . . .) . O sistema pode igualmente ser ligado a elementos tradicionais tais como um sintonizador (tuner) FM, leitor/gravador de CD ou DVD, televisor, etc. por meio de uma ligação com fios por meio das fichas 26 ligadas às correspondentes tomadas de entrada previstas no invólucro 10. A figura 4 mostra o aspecto geral exterior do invólucro 10, visto em alçado frontal.

Este invólucro é constituído por exemplo por um invólucro de duas vias, com um altifalante 34 de graves/médios e um altifalante de agudos 36, eventualmente dissimulados com uma grelha decorativa 38. O invólucro está igualmente provido com um bloco de controlo 40, com um indicador luminoso 42 que permite assinalar o funcionamento por meio de alterações de cor e/ou da velocidade com que pisca, assim como três teclas de comando, com duas teclas 34 ΡΕ1966957 "+" e 4 4 e 4 6 para a diminuição ou aumento do volume geral, e eventualmente uma tecla 48 de re-inicialização "Reset" do sistema. 0 invólucro compreende igualmente a antena 50 para a transmissão sem fios, que pode ser deixada visivel numa região transparente do invólucro. A figura 5 ilustra sob a forma de blocos funcionais, os diferentes órgãos materiais (hardware) do invólucro 10.

Além dos diferentes elementos que se acaba de citar com referência à figura 3, o invólucro compreende igualmente as tomadas de entrada 52, dispostas de lado ou na parte de trás, para a ligação de um elemento do tipo leitor CD ou DVD, televisor, etc. por meio de uma ligação com fios, assim como um bloco 54 para ligar a uma tomada de corrente para a alimentação do invólucro activo. O conjunto é arquitectado em torno de uma unidade central principal (MCU) 56, associada a uma memória 58, que compreende um circuito micro-controlador e processador numérico de sinais. A unidade central 56 é a interface para um módulo Bluetooth 60, ligado à antena 50 por meio de uma ligação UART 62. Este módulo Bluetooth serve para estabelecer ligações com todos os outros invólucros do sistema, assim como com os periféricos que constituem fontes áudio e/ou de telecomando, de acordo com as especificações de interface Bluetooth que preveem, entre outras a possibilidade de enviar comandos e ficheiros de 35 ΡΕ1966957 dados, nomeadamente (ficheiros de dados áudio sob a forma de fluxo continuo ("streaming") a um dispositivo distante. A presença de um objecto "Bluetooth" no raio de acção do módulo é sempre de acordo com as suas especificações; detectado de forma totalmente automática sem que o utilizador tenha que fazer qualquer manipulação para activar a ligação entre o objecto e o módulo Bluetooth, ligação que se torna operacional pelo simples facto da entrada do periférico no campo de acção do circuito - e no caso presente, na condição bem entendido do objecto Bluetooth ser um periférico que disponha de um perfil compatível, o que quer dizer um perfil A2DP e/ou AVRCP. Esta detecção é feita de modo permanente pelo módulo 60, como tarefa de fundo. A unidade central 56 está também ligada ao bloco de controlo 40 (botões-empurradores 44, 46 e 48 e indicador luminoso 42), por meio de uma ligação GPIO 64.

Ela está também ligada na saída a um conversor numérico/analógico 66, e na entrada a um conversor analógico/numérico 68, por meio de um barramento de ligação universal 70, por exemplo do tipo I2S (Inter-ICSound) . O conversor de saída 66 comanda os amplificadores 72, 74

ligados na saída aos altifalantes respectivos 34, 36. O conversor de entrada 68 está ligado aos bornes 52 através de um circuito de entrada linha 76, para converter em números os sinais analógicos recebidos nos bornes de entrada 52. 36 ΡΕ1966957

De preferência, os amplificadores 72 e 74 são apropriados para cada um dos altifalantes, o que quer dizer que eles têm tantos amplificadores como altifalantes, na entrada com uma filtragem associada passa alto/passa baixo, de preferência uma filtragem numérica feita no andar 66, antes da conversão. A filtragem numérica pode com efeito ser realizada com vantagem por software, portanto de forma muito económica sem recurso a componentes hardware específicos, sem riscos de degradação da qualidade sonora por interposição de um filtro analógico, e com a possibilidade de igualizar e de adaptar a curva de resposta de cada via em função do altifalante. A frequência de corte é por exemplo escolhida a 3 kHz, o amplificador 72 reproduzindo a banda de 20 Hz-3 kHz e o amplificador 74 a banda de 3 kHz-20 kHz. O fluxo áudio é tratado de acordo com o esquema funcional da figura 6, que ilustra os diferentes módulos software realizados com a difusão em contínuo do fluxo áudio (streaming) . O módulo aplicativo 80 que assegura a interface com o utilizador é a interface de um módulo 82 de gestão da rede com um módulo 84 de emissão/recepção Bluetooth, e com módulos 86 a 94 de tratamento do sinal áudio. O módulo 86 é um módulo que forma codec áudio, para a descodificação do fluxo recebido pelo módulo 84, e nomeadamente a separação dos diversos canais do fluxo áudio 37 ΡΕ1966957 multi-canal: canais direito e esquerdo, canais à frente e atrás, etc. assim como a gestão das informações de serviço eventualmente encapsuladas no fluxo áudio. 0 módulo 88 permite aplicar um sinal de igualização numérico apropriado, nomeadamente para ter em conta a curva de resposta particular dos altifalantes do invólucro. 0 módulo 90 é um filtro numérico que permite separar as duas vias, graves/médios e agudos, a reproduzir pelos altifalantes respectivos do invólucro. Os dados a reproduzir são aplicados a um tampão de saida 92 depois ao conversor numérico/analógico 94 antes de serem dirigidos para os amplificadores e os altifalantes respectivos. A figura 7 representa, sob a forma de um esquema de blocos, os diversos elementos do invólucro 10 que dizem respeito à reprodução de fluxo áudio.

Um módulo de entrada 102 recebe os sinais provenientes de um aparelho ligado com uma conexão com fios convencional, fornecendo um sinal aplicado ao conversor analógico/numérico 104. As outras fontes comunicam com uma conexão sem fios com uma pilha Bluetooth 106 que alimenta um descodificador áudio 108. O bloco 110 assegurando a separação dos canais, direito e esquerdo no caso de um conjunto estéreo com dois invólucros. O canal direito, que será reproduzido por um outro invólucro, é codificado pelo 38 PE1966957 bloco 112 e depois emitido para o outro invólucro através da pilha Bluetooth 114. O canal esquerdo, destinado a ser reproduzido pelo invólucro 10, é submetido a um tratamento de igualização 116, e eventualmente a uma mistura dos canais direito e esquerdo quando o sistema funciona em modo degradado (o que quer dizer quando a comunicação com o invólucro da direita não é ainda possível). Dois filtros numéricos 120, 122 separam as bandas a reproduzir pelos altifalantes respectivos 34, 36 através dos amplificadores 72, 74. Em certos casos, é possível realizar uma versão simplificada, ao mesmo tempo no plano material e no plano do software, conforme se ilustra nas figuras 8 e 9, que são homólogas respectivamente das figuras 5 e 7 descritas anteriormente.

Encontram-se os mesmos elementos, à excepção dos circuitos de entrada linhas 52, 68 e 76 e do bloco de controlo 40.

Quanto ao resto, a configuração material é semelhante.

Um tal invólucro pode ser nomeadamente utilizado por invólucros satélites, dos quais se tem a certeza que nunca serão utilizados como invólucros de cabeça da rede para comunicar com um periférico exterior. Pode-se portanto fazer economia dos circuitos de codificação áudio e dos diversos algoritmos de configuração e de gestão da rede. 39 ΡΕ1966957

Assim, se considerarmos a figura 9, os sinais recebidos são aplicados, através de uma pilha Bluetooth 124 na etapa 126 que assegura uma descodificação inversa da que foi executada na etapa 112 no invólucro de cabeça da rede. Se os canais direito/esquerdo não tiverem sido separados pelo invólucro de cabeça, esta separação é feita por um bloco 128. Os andares 130, 132 e 134 de igualização e de filtragem são idênticos aos andares correspondentes 116, 120 e 122 do invólucro 10.

Lisboa, 13 de Outubro de 2010

Claims (4)

1. PE1966957 1 REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema de distribuição de sinais áudio entre uma multiplicidade de invólucros de altifalantes activos para a restituição desses sinais pelos respectivos invólucros, este sistema compreendendo pelo menos dois invólucros activos (L, R, C, W, Ll, L2, Rl, R2, 1/ , R'; 10, 10') tendo cada um: - meios transdutores acústicos (34, 36), meios amplificadores associados (72, 74), - meios de interface sem fios (50, 56, 60) que incluem os meios emissores e receptores aptos a procurar e a estabelecer uma conexão sem fios com pelo menos um outro invólucro do sistema, e - meios para aplicar aos meios amplificadores, por restituição através de meios transdutores, um sinal de canal áudio derivado do sinal recebido pelos meios que fazem interface sem fios, o sistema compreendendo além do mais meios de configuração dos invólucros numa rede, sistema no qual: - os invólucros são inicialmente configurados de maneira não hierarquizada entre eles em relação à rede, - os meios emissores e receptores são apropriados para procurar e estabelecer uma conexão sem fios com todos os outros invólucros do sistema, e 2 ΡΕ1966957 os meios de configuração dos invólucros numa rede são meios que operam de maneira automática a fim de: a) procurar para cada invólucro quais são os outros invólucros com os quais uma conexão sem fios pode ser directamente estabelecida, b) estabelecer a partir dos resultados desta busca uma tabela das visibilidades mútuas de cada invólucro com os outros invólucros para os quais uma conexão pôde ser estabelecida como uma consequência da referida busca, c) designar entre os invólucros um deles como invólucro de cabeça de rede, e d) definir com base na tabela de visibilidades mútuas uma topologia de rede hierarquizada a partir do assim designado invólucro de cabeça. 2. 0 sistema da reivindicação 1, no qual os meios de configuração automática estão igualmente aptos a: e) tornar pelo menos um invólucro apto a procurar e estabelecer uma conexão sem fios com um periférico distante (S; 16, 18, 20, 22) susceptivel de emitir um sinal áudio multi-canal codificado (A2DP) e/ou um sinal de comando (AVRCP) em que os outros invólucros são designados como invólucros com conexão estabelecida. 3 PE1966957 3. 0 sistema da reivindicação 2, no qual o referido invólucro apto a procurar e estabelecer uma conexão sem fios com um periférico distante é o invólucro de cabeça da rede. 4. 0 sistema da reivindicação 2, no qual os meios de configuração automática estão também aptos a: f) tornar os invólucros estabelecidos inaptos a procurar e estabelecer uma conexão sem fios com um periférico distante susceptivel de emitir um sinal áudio multi-canal codificado e/ou um sinal de comando. 5. 0 sistema da reivindicação 2, no qual os meios de configuração automática estão também aptos a: g) definir para a rede, a partir da topologia de rede hierarquizada, um grafo orientado de difusão de sinais áudio a ser reproduzido pelo sistema de invólucros, esta difusão sendo feita a partir do invólucro de cabeça para outros invólucros da rede quer seja directamente a partir do referido invólucro de cabeça, quer seja indirectamente depois dos sinais terem sido retransmitidos por um ou vários outros invólucros da rede. 6. 0 sistema da reivindicação 5, no qual o sistema pode ocupar em alternativa dois estados funcionais, 4 ΡΕ1966957 a saber: - um estado activo, na presença de sinais áudio difundidos no seio da rede, e - um estado à espera, na ausência de sinais áudio difundidos no seio da rede. e no qual os meios de configuração automática são inibidos uma vez que o sistema esteja no estado activo. 7. 0 sistema da reivindicação 5, no qual os meios de configuração automática estão também aptos a: h) receber de um invólucro ligado uma ordem de permuta de papéis e transmitir essa ordem ao invólucro de cabeça, e i) atribuir temporariamente um estatuto de invólucro estabelecido a um invólucro de cabeça, atribuir temporariamente um estatuto de invólucro de cabeça ao invólucro estabelecido que tiver emitido a ordem de permuta de papéis, e adaptar em consequência o grafo de difusão orientada. 8. 0 sistema da reivindicação 5, no qual os referidos sinais áudio difundidos sobre a rede são sinais áudio encapsulados nas mensagens de dados numéricos que compreendem além do mais dados de encaminhamento da mensagem, determinados a partir do referido grafo de difusão definido pelos meios de configuração. 5 ΡΕ1966957 9. 0 sistema da reivindicação 8, no qual os invólucros estão individualizados pelos endereços respectivos, os referidos dados de encaminhamento da mensagem compreendendo o endereço do invólucro emissor da mensagem, o endereço do invólucro destinatário da mensagem, e um indicador especificando se o invólucro destinatário deve reproduzir os sinais áudio, ou então retransmiti-los para um ou vários outros invólucros da rede.
2. 10. O sistema da reivindicação 5, no qual os referidos sinais áudio difundidos sobre a rede são sinais áudio multi-canal, e nos quais os invólucros compreendem os meios (108, 110) para extrair, do sinal áudio multi-canal que receberam o sinal de canal áudio que lhes é destinado, para aplicar aos meios amplificadores esse sinal de canal áudio, e eventualmente voltar a emitir os outros sinais de canal áudio para pelo menos um outro invólucro do sistema.
3. 11. O sistema da reivindicação 1, no qual os meios de configuração automática são meios que são activados por solicitação pressionando o botão (48) dum invólucro, e/ou são meios activados de cada vez que se põe sob tensão da rede os circuitos de alimentação de um invólucro.
4. 12. O sistema da reivindicação 1, no qual os meios de configuração automática estão além do mais aptos, no caso de falha da configuração, a activar o sistema num modo degradado onde uma multiplicidade de sinais de canal 6 ΡΕ1966957 áudio diferentes são previamente combinados entre eles e difundidos a um número reduzido de invólucros da rede para a restituição dos meios transdutores destes últimos. 13. 0 sistema da reivindicação 1, que compreende além do mais: - meios de avaliação dos tempos de transferência relativos aos sinais de canal áudio aos diferentes invólucros de rede respectivos do sistema, e - meios para temporariamente voltar a aplicar a pelo menos certos sinais de canal áudio os atrasos respectivos apropriados para compensar os desvios entre os tempos de transferência relativa assim avaliados. 14. 0 sistema da reivindicação 1, no qual pelo menos um dos invólucros da rede compreende além disso os meios (52, 76) de ligação com fios a uma fonte (24) de sinais áudio, e os meios (68) de conversão analógica/numérica desse sinal áudio correspondente. 15. 0 sistema da reivindicação 1, que compreende além do mais os meios de monitorização do sistema, aptos a receber de um periférico um sinal de comando e a executar, como resposta das acções correspondentes de modificação de parâmetros de funcionamento do sistema: a selecção de uma fonte de sinais áudio entre várias fontes simultaneamente activas; a variação do volume geral, ou do volume relativo, 7 ΡΕ1966957 dos sinais restituídos pelos meios transdutores dos diferentes invólucros do sistema: e/ou o corte momentâneo do som. 16. 0 sistema da reivindicação 1, no qual os meios aptos a designar entre os invólucros um deles como invólucro de cabeça de rede que opera em função de critérios predeterminados compreendendo um ou vários dos seguintes critérios: número do endereço MAC, possibilidade de estabelecer uma ligação directa do invólucro de cabeça a cada um dos outros invólucros da rede; procurar a topologia mais simples; papel acústico do invólucro na rede. 17. 0 sistema da reivindicação 1 ou da reivindicação 16, no qual os meios aptos a designar entre os invólucros um deles como sendo o invólucro de cabeça da rede são meios aptos a redesenhar dinamicamente o invólucro de cabeça em caso de modificação das referidas visibilidades mútuas dos invólucros e/ou dos referidos critérios predeterminados. 18. 0 sistema da reivindicação 1, no qual os meios aptos a procurar para cada invólucro quais são os outros invólucros com os quais uma conexão sem fios pode ser directamente estabelecida, compreende os meios de autenticação mútua dos invólucros. Lisboa, 13 de Outubro de 2010