TW591966B - Multi-channel wireless professional audio system - Google Patents

Description

591966 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係提供一種專業音響系統，尤指一種以無線方 式傳輸訊號的多聲道專業音響系統。 【先前技術】 在專業的音響系統之中，通常會使用到為數不少的聲 道來輸出其所產生的聲音訊號至各式各樣的音響裝備。舉 例來說，音樂光碟機係利用左右兩個聲道來播放立體聲， 杜比AC-3標準的5. 1聲道輸出係利用五個彼此分離的聲道 外加一個低頻聲道來播放，而一般專業的音響系統則通常 會利用到多達二十四個聲道，其中每一聲道皆對庳於一個 揚聲器來使其發聲。在一般的二十四聲道音響系統之中， 一音訊處理電路會藉由電纜線來連接到二十四個揚聲器， 以分別控制此二十四個揚聲器發出聲音。 請參考圖一，圖一為習知有線音響系統1 〇之簡單示意 圖。其中，一音訊處理電路12連接於複數個揚聲器14，而 這些揚聲器1 4係設置在同一房間内的不同位置之上，例如 可同時設置八個揚聲器1 4來建立一個環繞音響的環境，其 中這八個揚聲器14分別為一左前方揚聲器、一中央揚聲 器、一低音揚聲器、一右前方揚聲器、一正右方揚聲器、 一右後方揚聲器、一左後方揚聲器以及一正左方揚聲器，

五、發明說明（2) 而每一揚聲器 聲道來接收信 為舉例之用， 分別利用+ & 號。另命^線音響系統1 〇所提供的一個對應 任何其It明的，這裡的揚聲器1 4之數百僅 、他數目亦是可行。 請參考圖 圖。音訊處理 大器26。聲道 諸如麥克風、 產生的聲音訊 再傳送到一前 等化器兼特殊 將聲音訊號劃 聲道）。每個 2 6來加以放大 内被放大後的 一，圖二 A 電路12包含 產聲器20包 音樂光碟機 號，之後音 置放大器兼 效果產生器 分至不同的 聲道内所包 ’而最後音 聲音訊號傳 圖一有線音響系 有一聲道產聲器 含有一音源2 1， 或數位錄影機等 源21即可將所接 混音器22，並進 2 5。在此同時， 聲道（例如之前 含的聲音訊號會 訊處理電路1 2會 送到對應的揚聲 統1 〇之功能方塊 2 0以及複數個放 而此音源2 1可從 處接收該裝置所 收到的聲音訊號 一步再傳送至一 聲道產聲 所提的二 被傳送到 分別將每 器14。 器2 0會 十四個 放大器 個聲道 習知的有線音響系统]m 7 纜線來將各個裝置連接到音訊處理；=要3夠長度的電 些揚聲器14時亦會非常地麻須。=路丄2二=士當設置那 統1 〇時，除了必須注意到所使用的二：：:線音響系 的電繞線是否足夠長。除此之外揚ί益14時，目前所使用 電纜線價格不菲，且通常會需用到J:音f系統所使用的 這無疑地會增加有線音響系統丨0忑i，二百，尺長，而 叫購置成本。另外，連接

591966 五、發明說明（3) 至揚聲器1 4的電纜線皆須事先經過仔細士 π rr不會受到電繞線電阻_電感；ί心^ 工。舉例來說，-般可假設每-個揚聲器的輸二率的：一 千瓦特，而其等效電阻為八歐姆，這亦即意味舞 電瘦線所負載的電流相當A ’然在的；： J需7 2〇kHz的情形T ’這會造成所使用的電：線頻之气： 電阻（包含其兩端）必須小於一歐姆，而圭、J 、 得電境線的非預期RLC效應大到足以影塑到揚簦$使 音質，並使揚聲器的頻率響應變得更差\到％聲益的輸出 方 線。 無題 以-問 種的 I述 供上 提決 於解 在以 即， 的統 目系 的響 要音 主道 最聲 明多 發的 1 本號 容 ，訊 内 此輸 明 因傳 發 來 t 式 …該無線多聲道的音響系統包含有一訊號 複數個無線揚聲模組。該訊號處理電 ^ 2比/數位轉換器以及一第一收發器路νΛ一/包含"有 一個輸出#，每一輸入端係用來接收-: :聲i二ΐ ί1訊號’而該輸出端則是用來輸出-被選: 禁一收ί- 2，聲音訊號轉換為數位式的聲音訊號，而1 聲音訊號益、1疋用來以無線傳輸的方式來傳送該數位式t 591966 五、發明說明（4) 每一無線揚聲模組包含有一第二收發器、一數位/類 比轉換器、一放大器以及_揚聲器。其中，該第二收發器 |是用來接收由該訊號處理電路所;出且以無線傳輸方式來 進仃傳，的該數位式的聲音訊號，該數位/類比轉換器 用來將該數位式的聲音訊號轉換為類比式的聲音訊號°，該 放大器用來放大該類比式的聲音訊號， ：； 丨來將該放大後的類比式聲音訊號轉換為聲音1疋用 使用本發明無線多聲道音塑系姑认甘士 不需要使用到電繞線來將揚聲以：m::處即是 這也使得設置揚聲器的動作號處理電路，而 電纜線會妨礙通行的問題。# k 曰早且不需考慮到 來傳輸訊號，故當ί新1Ϊ放本發明係採用無線電 I的音質及頻率響應不受電規線;i;;之:ΐ可使揚聲器 實施方式】 請參考圖三，圖三為本發明無 單示意圖。在無線專業音響系i、、、’專業音響系統3 0之簡 32被用來以無線傳輸的方丄來傳:整$ :=處理電路 數個對應的揚聲模組3心在下=夕老道的聲音訊號至複 系統30的說明中，係假設其如J ，明無線專業音響 上面所述的習知技術使用

第10胃 591966 五、發明說明（5) 1: T : : : 2 f，而每-聲道對應於-個揚聲模組34。當 t g a ί聲模組34之數目亦僅為舉例之用，任何其他 亦，可仃。訊號處理電路3 2會從上述的二四婢 、、接收聲音訊號，&以無線傳輪的方式將這些聲音吨；； 聲模組34,而在下面的說明之中將會說明、 出g二:棋組34如何只會依據特定聲道内之聲音訊號來發

請參考圖四，圖四為圖三訊號處理電路32之功能方塊 ，。^中，由二十四個聲道所傳送的聲音訊號會被饋入一 多工器36，而為使訊號處理電路32的複雜度降至最低，多 丨工器3 6係被用來於同一時間内從二十四個聲道中選擇某一 |聲道來進行信號的處理及傳送。此外，一取樣控制電路4 4 被用來從饋入多工器36的二十四個聲道中選擇其中一個聲 1道’並使此聲道内的聲音訊號由多工器3 6輸出，之後被選 I到的聲道内的聲音訊號會再經由一類比/數位轉換器3 8轉 換成數位式的聲音訊號，而類比/數位轉換器3 8的操作亦 受到取樣控制電路4 4之控制。之後，轉換後的數位式聲音 |訊號會由類比/數位轉換器38再傳送到一封包壓縮電路 4 0，而使得數位式聲音訊號可因應無線傳輸的特性而被適 當地封裝及壓縮。此外，另有一數位訊號處理器（d i g i t a 1 signal processor, DSP)4 2被用來協助封包壓縮電路4 0進 |行信號的封裝及壓縮程序，而取樣控制電路4 4則可同時協 助封包壓縮電路4 0的操作。最後，封包壓縮電路4 0會將數

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位式聲音訊號傳送 以以無線傳輸的方 壓縮電路4 0對數位 會被放入被封裝的 哪一聲道的聲音訊 到一收發器4 6，以使 式被傳送至揚聲模組 式聲音訊號進行封裝 信號之内，以標注此 號來產生。 數位式聲音訊號得 3 4。另外，當封包 時，一聲道辨識碼 一封裝信號係依據 僅 所發出 碼的揚 道内的 式選擇 經由多 輸信號 幾乎可 式，所 響系統 管所有的揚聲 的數位式聲音 聲模組3 4會發 信號至揚聲模 不同的聲道， 工器3 6輸出， 的動作非常地 視為同一時間 有聲道内的信 30中的每一揚 稹組3 4都會接收到 訊號，然 出聲音。 組3 4，取 以使被選 且因為取 快速，故 内被傳送 號即可以 聲器。 而卻只有 此外，為 樣控制電 到的聲道 樣控制電 二十四個 到揚聲模 無線傳輸 由訊號處 具有相同 了傳送二 路4 4會以 内之聲音 路4 4切換 聲道内的 組3 4，而 的方式被 理電路3 2 聲道辨識 十四個聲 輪替的方 訊號得以 聲道及傳 聲音訊號 藉此方 傳送到音

凊參考圖五，圖五為圖二 圖。無線音響系統30中的每揚聲模組34之功能方 同，因此圖五可用來表示每—^ t f組34的基本架構皆 器50係被用來接收由職：=，34。*中’ -收

方式來進行傳送的數位式的聲：：32戶斤發出且以無線傳 數位式聲音訊號會被再傳送到號，而之後所接收到 理。之後’處理器54會將數U :器f4進行適當的處 式未曰號内所包含的聲

591966 五、發明說明 辨識碼與 對，而若 到的聲音 所接收到 器5 8，以 5 6連接於 器5 8的時 產生的類 一單音型 後的類比 來偵測單 偵測出放 通知處理 (7) 儲存於一聲道選 聲道辨識碼不吻 訊號進行後續的 的數位式聲音訊 轉換回類比式的 處理器5 4，用來 序以利其操作。 比信號在被傳送 的放大器6 0來加 式聲音訊號轉換 音型放大器6 0及 大器60或揚聲器 器5 4，以改善所 擇器52内的 合，則揚聲 處理，然若 號會被傳送 聲音訊號。 控制處理器 此外，由數 到一揚聲器 以放大，其 為聲音。另 揚聲器64的 6 4的操作有 發生的問題 聲道辨識碼進行比 ，組3 4不會對所接收 聲道辨識碼吻合，則 到一數位/類比轉換 另有一時序控制電路 5 4及數位/類比轉換 位/類比轉換器58所 6 4之岫會先被傳送到 中揚聲器64會將放大 有一診斷電路6 2被用 操作，若診斷電路62 任何問題，即會立即 上一實施例中，揚聲模組34為一種單聲 ΐ 發出對應於某 't ^ ^ ^ 4- Γ 圖，、為一使用於圖二音響系統30的多聲 道了，％耷杈組134之功能方塊圖。夕耳 口 = 作方式幾乎與圖五所示的= 了更^的聲、蓄兩i間的差異僅在於無線揚聲模組1 μ使用 三聲道的:無線揚聲模、组134可以是-種 當然，盔線ί ^同時發出低頻、中頻及高頻的聲音。 本發明來說亦ί $ ^U4的聲道總數如為其他數目’對於

第13頁 :^外() 、發明說明（8) 且以益線5 3H被用來接收由訊號處理電路32所發出 進行適當的處理。日ΐ號會被再傳送到一處理器154 内所包含的聲道辨： 道辨識碼逸杆士斜存於聲道選擇器152内的聲 1 3 4不备對所接价'士若聲道辨識碼不吻合，則揚聲模組 道辨踩〜人 到的聲音訊號進行後續的處理’然若聲 -數位訊號i理 ηςρχ ^ vaigital signal processor, )57，以進行後續的處理。數位訊號處理器I”會將所 1 的數位式聲音訊號再傳送到三個數位/類比轉換器 '中&的某^一轉換器，以將數位式聲音訊號轉換回類比 工的聲音訊5虎。另有一時序控制電路1 5 6連接於處理器 1 5 4 ’。用來控制處理器丨5 4及數位/類比轉換器1 5 8的時序以 利其操作。此外’由每一數位/類比轉換器1 5 8所產生的類 比信號會在被傳送到一對應的揚聲器1 64之前先被傳送到 一對應的單音型的放大器16〇來加以放大，其中揚聲器164 會將放大後的類比式聲音訊號轉換為聲音。另有一診斷電 路1 6 2被用來偵測單音型放大器1 6 〇及揚聲器1 6 4的操作， 若診斷電路1 6 2偵測出放大器i 6 〇或揚聲器1 6 4的操作有任 何問題’即會立即通知處理器1 5 4，以改善所發生的問 題0

第14頁 591966 五、發明說明（9) ，在本發明的另一較佳實施例中，所有由訊號處理電路 傳送至無線揚聲模組的數位式聲音訊號皆為直接序列展頻 (direct sequence spread spectrum, DSSS)訊號並贫人 IEEE 8 0 2.1 1 b之網路標準。 观X捋合 将获i目ϊ τ習知技術，本發明之無線多聲道專業立_ ^ 一、曰…線傳輸的方式來傳遞各 ^日日糸統 可省去習知技術中用來連接揚辣哭二f中的苯音訊號，故 無線傳輸’可使揚聲器的擺設2 ^ ^線° &外’藉由 ::必顧慮電纜線是否足夠長等門：: 土移動揚聲器時 電纜線電路特性之影響。吏揚杀态的音質及頻率響應不g 以上所述僅為本發明夕私也 f ^範圍所做之均等變化^ ^例，凡依本發明 盍範圍。 、修飾，皆應屬本發明專利^ ^ 591966 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 圖一為習知有線音響系統之簡單示意圖。 圖二為圖一有線音響系統之功能方塊圖。 圖三為本發明無線專業音響系統之簡單示意圖。 圖四為圖三訊號處理電路之功能方塊圖。 圖五為圖三揚聲模組之功能方塊圖。 圖六為使用於圖三音響系統的一多聲道無線揚聲槙組 之功能方塊圖。 【圖示之符號說明】 30 音 響 系 統 32 訊 號 處 理電路 34 無 線 揚 聲 模 組 36 多 工 器 38 類 比 /數位轉換器 40 封 包 壓 縮電路 42 數 位 訊 號 處 理器 44 取 樣 控 制電路 46 收 發 器 50 收 發 器 52 聲 道 選 擇 器 54 處 理 器 56 時 序 控 制 電 路 58 數 位 /類比轉換 器 60 單 音 型 放 大 器 62 診 斷 電 路 64 揚 聲 器 134 無 線 揚 聲模組 150 收 發 器 152 聲 道 選 擇器 154 處 理 器 156 時 序 控 制電路 157 數 位 訊 號 處 理器 158 數 位 /類比轉換 器

第16頁 591966 圖式簡單說明 160 單音型放大器 162 診斷電路 1 6 4 揚聲器

ill 第17頁

Claims (1)

1. 591966

   二種無線多聲道的·音響系統，其包含有： =T號，理電路，該訊號處理電路包含有： 端 ，每：含有複數個輸入端及-個輸出 輸出端用來浐出祜撰丨—對應聲道内之聲音訊號，而該 :用2輸出一被選到的聲道内之聲音訊號； 立1 % Ϊ比/數位轉換器，用來將該被選到的聲道内之舞 …轉換為數位式的聲音訊號；以A的是道… 一第一收發器，用來以鉦绫僂輪士 式的聲音tfn U 〜線傳輸的方式來傳送該數位 f數個無線揚聲模組，每一無線揚聲模組包含有： 、一第二收發器，用來接收由該訊號處理電路所發出且 以無線傳輸方式來進行傳送的該數位式的聲音訊號； 一數位/類比轉換器，用來將該數位式的聲音訊號轉 換為類比式的聲音訊號； 一放大器，用來放大該類比式的聲音訊號；以及 一揚聲器，用來將該放大後的類比式聲音訊號轉換為 聲音。 2. 如申請範圍第1項之音響系統’其中該訊號處理電路 另包含有一封包壓縮電路’用來壓縮由該類比/數位轉換 器所輸出的該數位式的聲音訊號’並用來於該第一收發器 傳送該數位式的聲音訊號之前將該數位式的聲音訊號分割 為複數個封包。

   第18頁 591966 六、申請專利範圍 3. 如申請範圍第2項之音響系統，其中該訊號處理電路 另包含有一數位訊號處理器（digital signal processor， DSP)，用來控制該封包壓縮電路之操作。 4. 如申請範圍第1項之音響系統，其中該訊號處理電路 另包含有一取樣控制電路，用來控制該多工器及該類比/ 數位轉換器之操作。 5. 如申請範圍第1項之音響系統，其中每一無線揚聲模 組另包含有一處理器，用來控制該無線揚聲模組之操作。 6. 如申請範圍第5項之音響系統，其中每一無線揚聲模 組另包含有一聲道選擇器，用來選擇一特定聲道，以使該 處理器只會處理該特定聲道内之數位式的聲音訊號。 7. 如申請範圍第5項之音響系統，其中每一無線揚聲模 組另包含有一診斷電路，用來偵測該放大器及該揚聲器之 操作，若該診斷電路偵測出該放大器或該揚聲器之操作有 任何問題，即會通知該處理器。 8. 如申請範圍第1項之音響系統，其中每一無線揚聲模 組另包含有一時序控制電路，用來控制該數位/類比轉換 器之時序。

   第19頁 \ 591966 申請專利範圍 9 ·如申請範圍第1項之音響系統，其中由該訊號處理電 路傳送至該複數個無線揚聲模組的該數位式聲音訊號為直 接序列展頻（direct sequence spread spectrum, DSSS) 訊號。 it ί申f f圍第i項之音響系統，其中由該訊號處理電 IEEP达^9該1；^數個無線揚聲模組的該數位式聲音訊號符合 m E 8 0 2 · 1 1 b之網路標準。 11· 一種無 一訊號 一多工 端，每一輸 輸出端用來 一類比 音訊號轉換 一第一 線多聲道的音響系統，其包含有： f理’ T，該訊號處理電路包含有·· ί媸：L: $ &含有I數個•入端a -個輸出 入知用來接收一對應聲道内之聲音訊 輸出一被選到的聲道内之聲音訊號；〜^ Γ數位Λ換Λ，立用來將該被選到的聲道内之聲 馮數=式的聲音訊號；以及 式的聲音訊 至少― 模組包含有 一第二 以無線傳輪 複數個 轉換為類比 ::及用來以無線傳輸的方式來傳送該數位 多聲道的無線揚聲模組’該多聲道的無線揚聲 收發器，用來接收由該訊號處理I & &山 f式來進行傳送的該數位ί:聲：=發出且 式的聲音訊號；用來將數位式的聲音訊號 591966 六、申請專利範圍 複數個放大器，用來放大該類比式的聲音訊號；以及 複數個揚聲器，用來將該放大後的類比式聲音訊號轉 換為聲音。 1 2.如申請範圍第11項之音響系統，其中該訊號處理電路 另包含有一封包壓縮電路，用來壓縮由該類比/數位轉換 器所輸出的該數位式的聲音訊號，並用來於該第一收發器 傳送該數位式的聲音訊號之前將該數位式的聲音訊號分割 為複數個封包。 1 3 ·如申請範圍第丨2項之音響系統，其中該訊號處理電路 另包含有一第一數位訊號處理器（digital signal processor，DSP)，用來控制該封包壓縮電路之操作。 上4包ίΓυη項之音響系、统，其中該訊號處理電路 另包含有一取樣控制電路，用來控制該多工 數位轉換器之操作。 裔及该類比/ 1 5·如甲蚺範圍第i丨項之音響系統，其 包含有一處理器，用來控制該血…、線揚聲 成…琛％聲模組之操作 組另 /玄t::乾圍第15項之音響系統’其中每& 組另包含有一聲道選擇器，用 、二母—無線揚聲 使該處，里器只會處理該複數個特J i:j個特定聲道， 特疋耳道内之數位式的聲 591966 六、申請專利範圍 訊號。 組另包入ί!!圍第15項之音響系統，其中每一無销 數S揚i:二ί斷電路，用來摘測該複數個放大器 或1i & iIί作，若該診斷電路偵測出該複數偏 哭：旻數個知聲器之操作有任何問題即會通知該 Γ另範，第U項之音響系統，其中每一無綠 比轉序控制電路’用來控制該複數個數 19·如申請範圍第11項之音響系統，其中由該訊 路傳送至該複數個無線揚聲模組的該數位式聲音訊 接f 列展頻（direct sequence spread spectrum° 訊號並符合IEEE 80 2· lib之網路標準。 ， 2〇· —種無線多聲道的音響系統，其包含有： 一訊號處理電路，該訊號處理電路包含有： 複數個類比/數位轉換器’每一類比/數位轉 來將一被選到的聲道内之聲音訊號轉換為數位的 號；以及 一第一收發器，用來以無線傳輸的方式來 式的聲音訊號；以及 揚聲模 及該複 放大器 處理 揚聲模 位/類 處理電 號為直 DSSS) 器係用 聲音訊 該數位 591966 六、申請專利範圍 ^ "" '^ " 複，個無線揚聲模組，每一無線揚聲模組包含有·· 以無ί ί =收發器，用來接收由該訊號處理電路所發出且 …二=輸方式來進行傳送的該數位式的聲音訊號； 換Α相位/類比轉換器，用來將該數位式的聲音訊號轉 俠馬類比式 一 的卓音訊號； 二，，器，用來放大該類比式的聲音訊號；以及 聲立揚聲器，用來將該放大後的類比式聲音訊號轉換為

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