DE10105738B4 - System and method for the transmission of digital audio signals - Google Patents

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Abstract

Audio digital transmission system has a central unit, a device to select one of several sources of digital audio signals, a device to send a transparent transmission signal from a chosen digital audio signal and to send it and an external unit to pick up the transmission signal. Coding/data rate for the audio signals is not changed for transmission. Carrier frequency is changed within a frequency range. An Independent claim is also included for a method for transmitting digital audio signals from a central unit to external units.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft System und Verfahren für die Übertragung von digitalen Audiosignalen.The present invention relates to system and method for the transmission of digital audio signals.

Es sind Verfahren und Systeme für die Übertragung von Audiosignalen bekannt, bei denen Audiosignale wiedergegeben werden, die mittels einer drahtlosen Verbindung, z. B. mittels elektromagnetischer Wellen, von einer Zentraleinheit zu externen Einheiten übertragen werden. Dazu sind an der Zentraleinheit beliebige Audiosignalquellen, z. B. CD-Spieler, Rundfunkempfänger usw., angeschlossen, deren Audiosignale von der Zentraleinheit an die externen Einheiten übertragen werden, welche die übertragenen Audiosignale empfangen und für die Wiedergabe beispielsweise mittels Lautsprechern aufbereiten.There are known methods and systems for the transmission of audio signals in which audio signals are reproduced by means of a wireless connection, for. B. by electromagnetic waves, are transmitted from a central unit to external units. These are at the central unit any audio signal sources, eg. As CD player, radio receiver, etc., connected, the audio signals are transmitted from the central unit to the external units which receive the transmitted audio signals and prepare for playback, for example by means of speakers.

Die Übertragung der Audiosignale erfolgt dabei häufig in analoger Form, d. h. das analoge Audiosignal wird in der Zentraleinheit mittels eines Modulators einer Trägerfrequenz aufmoduliert und mittels einer Antenne der Zentraleinheit gesendet. Die externen Einheiten verfügen ebenfalls über Antennen, mit denen sie das von der Zentraleinheit gesendete Signal empfangen. In den externen Einheiten ist darüber hinaus ein Demodulator enthalten, mit dem das Audiosignal aus dem Sendesignal zurückgewonnen wird. Das zurückgewonnene Audiosignal wird anschließend mittels eines Leistungsverstärkers verstärkt, um z. B. mittels elektroakustischer Wandler wiedergegeben zu werden.The transmission of the audio signals is often carried out in analog form, d. H. the analog audio signal is modulated in the central unit by means of a modulator of a carrier frequency and transmitted by means of an antenna of the central unit. The external units also have antennas to receive the signal sent from the central unit. The external units also contain a demodulator, with which the audio signal is recovered from the transmission signal. The recovered audio signal is then amplified by means of a power amplifier to z. B. to be reproduced by means of electroacoustic transducer.

Die bekannten analogen Übertragungsverfahren weisen jedoch zum einen den Nachteil auf, daß sie für eine qualitativ hochwertige Übertragung, z. B. in HiFi-Qualität, aufwendig sind. Zum anderen weisen diese Übertragungsverfahren den Nachteil auf, daß die Audiosignale der Signalquellen, die häufig in digitaler Form vorliegen, für die Übertragung in analoge Signale umgewandelt werden müssen und in analoger Form übertragen werden. Dies ist aber in der Regel immer mit Einbusen bei der Signalqualität verbunden.However, the known analog transmission method, on the one hand, the disadvantage that they are for a high-quality transmission, z. B. in hi-fi quality, are expensive. On the other hand, these transmission methods have the disadvantage that the audio signals of the signal sources, which are often in digital form, must be converted for transmission into analog signals and transmitted in analog form. However, this is usually always associated with loss of signal quality.

Aus diesem Grund wurden digitale Systeme und Verfahren für die Übertragung von Audiosignale vorgeschlagen. Beispielsweise ist aus der WO 97/29550 A1 ein digitales, drahtloses Lautsprechersystem bekannt. Bei dem bekannten Lautsprechersystem ist es vorgesehen, daß mehrere Audiosignalquellen an eine Zentraleinheit angeschlossen werden können, wobei das Audiosignal einer der Audiosignalquellen ausgewählt werden kann. Das ausgewählte Audiosignal wird in einen digitale Datenstrom verwandelt und mit einem Fehlerkorrektursignal versehen. Der so erzeugte digitale Datenstrom wird einem Modulator zugeführt, der den digitalen Datenstrom einem Trägersignal aufmoduliert. Mittels einer Antenne wird das vom Modulator erzeugte Sendesignal gesendet. Die zugehörige externe Einheit empfängt das Sendesignal der Zentraleinheit mittels einer Antenne und demoduliert es. Somit steht das digitale Audiosignal in der externen Einheit zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung.For this reason, digital systems and methods for the transmission of audio signals have been proposed. For example, is from the WO 97/29550 A1 a digital wireless speaker system known. In the known speaker system, it is provided that a plurality of audio signal sources can be connected to a central unit, wherein the audio signal of one of the audio signal sources can be selected. The selected audio signal is converted to a digital data stream and provided with an error correction signal. The digital data stream thus generated is fed to a modulator which modulates the digital data stream to a carrier signal. By means of an antenna, the transmission signal generated by the modulator is transmitted. The associated external unit receives the transmission signal of the central unit by means of an antenna and demodulates it. Thus, the digital audio signal is available in the external unit for further processing.

Das bekannte digitale, drahtlose Lautsprechersystem weist aber zum einen den Nachteil auf, daß die digitalen Audiosignale der Signalquellen in ein einheitliches Format gewandelt werden müssen, damit sie für die drahtlose Übertragung verarbeitet werden können. Dazu ist es beispielsweise nötig, daß alle digitalen Audiosignale so umgewandelt werden, daß sie eine einheitliche Datenrate sowie eine einheitliche Codierung aufweisen. Anderenfalls können sie weder in der Zentraleinheit noch in der oder den externen Einheiten verarbeitet werden.However, the known digital wireless speaker system has the disadvantage that the digital audio signals of the signal sources must be converted into a uniform format so that they can be processed for wireless transmission. For this it is necessary, for example, that all digital audio signals are converted so that they have a uniform data rate and a uniform coding. Otherwise they can not be processed either in the central unit or in the external unit (s).

Zum andren tritt der Nachteil auf, daß die für die Übertragung von Audiosignalen üblicherweise zur Verfügung stehenden Frequenzbereiche, z. B. im Bereich um 2 GHz, gerade im häuslichen Bereich stark belegt sind, weshalb es bei der Übertragung der digitalen Audiosignale häufig zu Störungen kommen kann, die bei der Übertragung von Audiosignalen besonders störend wirken, da diese deutlich zu hören sind. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß die Audiosignale fehlerfrei in Echtzeit übertragen werden müssen, um hörbare Störeffekte zu vermeiden.On the other hand, there is the disadvantage that the frequency ranges commonly available for the transmission of audio signals, for. B. in the range around 2 GHz, especially in the domestic area are heavily occupied, which is why it can often interfere with the transmission of digital audio signals, which are particularly disturbing in the transmission of audio signals, as they are clearly heard. The reason for this is that the audio signals must be transmitted without errors in real time in order to avoid audible interference effects.

Aus der WO 00/76272 A1 ist ein digitales drahtloses Lautsprechersystem bekannt, bei dem von einer zentralen Sendeeinheit digitale Audiodaten zu mehreren Lautsprechern digital gesendet werden. Die Audiodaten werden für die Übertragung codiert und einer Trägerfrequenz aufmoduliert. Dabei werden auch Frequenzsprung- oder Frequenzspreizverfahren verwendet.From the WO 00/76272 A1 For example, a digital wireless speaker system is known in which digital audio data is multicast to a plurality of loudspeakers from a central transmitting unit. The audio data is encoded for transmission and modulated onto a carrier frequency. Frequency hopping or frequency spreading methods are also used.

Die Audiodatenrate wird in mehreren Schritten, u. a. über die Symboldatenrate oder auch die Chipdatenrate, in die Datenrate umgerechnet, mit der die Daten über die Luftschnittstelle gesendet werden. Durch präzise Rückgewinnung der Audiodatenrate aus der Übertragungsdatenrate soll die synchrone Wiedergabe der Audiodaten mittels der Lautsprecher verbessert werden.The audio data rate is in several steps, u. a. via the symbol data rate or the chip data rate, converted into the data rate with which the data is sent via the air interface. By precisely recovering the audio data rate from the transmission data rate, the synchronous reproduction of the audio data by means of the speakers is to be improved.

Die transparente Übertragung der digitalen Audiodaten, also in ihrem Ursprungsformat ohne Veränderung der Codierung und/oder der Datenrate ist nicht Gegenstand dieser Druckschrift.The transparent transmission of the digital audio data, that is in its original format without changing the coding and / or the data rate is not the subject of this document.

U. S. 5,799,042 beschreibt ein drahtloses digitales Kommunikationssystem, bestehend insbesondere aus Sender und mehreren Empfangsantennen. Hierbei wird zwischen verschiedenen Antennen entsprechend der Übertragungsqualität mit unterschiedlicher Frequenz hin- und hergeschaltet, wobei die Frequenzänderung bezüglich der ausgewählten Antennen über einen Rückkanal gesteuert wird. Dabei werden bei Datenübertragung die Sendedaten gemultiplext und eine Fehlercodierung vorgenommen. US 5,799,042 describes a wireless digital communication system, consisting in particular of transmitter and multiple receiving antennas. Here is between different antennas according to the transmission quality different frequency switched back and forth, wherein the frequency change is controlled with respect to the selected antennas via a return channel. In this case, the transmission data is multiplexed during data transmission and error coding is performed.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren für die Übertragung von Audiosignalen anzugeben, welche eine ungestörte Übertragung von digitalen Audiosignalen ermöglichen, wobei die digitalen Audiosignale beliebige Datenformate aufweisen können.It is therefore an object of the present invention to provide a system and a method for the transmission of audio signals, which allow undisturbed transmission of digital audio signals, wherein the digital audio signals may have any data formats.

Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 betreffend ein System gemäß vorliegender Erfindung und des nebengeordneten Anspruchs 5 betreffend ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung gelöst.In the present invention, this object is solved by the features of claim 1 relating to a system according to the present invention and the independent claim 5 relating to a method according to the present invention.

Dabei wird zum einen von der Überlegung ausgegangen, daß die Übertragung der digitalen Audiosignale transparent erfolgt, d. h. die Codierung und/oder Datenrate der digitalen Audiosignale wird für die Übertragung nicht verändert.It is based on the one hand by the consideration that the transmission of the digital audio signals is transparent, d. H. the coding and / or data rate of the digital audio signals is not changed for the transmission.

Der Vorteil der Erfindung ist zum einen darin zu sehen, daß es die transparente Übertragung der digitalen Audiodaten erlaubt, beliebige in jeder Codierung und/oder jeder Datenrate vorliegende digitale Audiosignale von beliebigen Audiosignalquellen zu übertragen. Die Decodierung der übertragenen digitalen Audiosignale erfolgt dabei erst in den externen Einheiten.The advantage of the invention is, on the one hand, that the transparent transmission of the digital audio data allows any digital audio signals present in each coding and / or each data rate to be transmitted from arbitrary audio signal sources. The decoding of the transmitted digital audio signals takes place only in the external units.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird der für die Decodierung der digitalen Audiosignale in den externen Einheiten benötigte Decoder in Form von Software erst vor der Übertragung der digitalen Audiosignale von der Zentraleinheit zu der oder den externen Einheiten übertragen.In an advantageous development, the decoder in the form of software required for the decoding of the digital audio signals in the external units is only transmitted from the central unit to the external unit (s) before the digital audio signals are transmitted.

Der Vorteil der Weiterbildung ist darin zu sehen, daß das erfindungsgemäße System dadurch weiter flexibilisiert wird, da es auf diese Weise möglich ist, digitale Audiosignale mittels der externen Einheiten wiederzugeben, deren Codierung in der externen Einheit zuvor nicht bekannt gewesen istThe advantage of the development is the fact that the system according to the invention is further made more flexible, since it is possible in this way to reproduce digital audio signals by means of the external units whose coding in the external unit was previously unknown

Zum anderen wird bei der Erfindung von der Überlegung ausgegangen, daß die für die Übertragung der digitalen Audiosignale verwendete Trägerfrequenz innerhalb eines Frequenzbereichs fortlaufend geändert wird. Die für die Übertragung der digitalen Audiosignale jeweils verwendete Trägerfrequenz wird dabei unmittlebar vor jeder Änderung daraufhin überprüft, ob sie in diesem Moment gestört ist. Dazu werden Kontrolldaten, wie Regelungsangaben, die im System ohnehin benötigt werden und die wenig störanfällig sind, zusätzlich neben den digitalen Audiodaten übertragen. Wird bei der Überprüfung der Kontrolldaten festgestellt, daß diese störungsfrei übertragen wurden, wird für die Übertragung der digitalen Audiodaten die Trägerfrequenz verwendet, die zuvor für die Übertragung der Kontrolldaten verwendet wurde. Gleichzeitig wird auch die für die Übertragung der Kontrolldaten verwendete Trägerfrequenz geändert und eine erneute Überprüfung auf Störungen erfolgt.On the other hand, it is assumed in the invention of the consideration that the carrier frequency used for the transmission of the digital audio signals is changed continuously within a frequency range. The carrier frequency used in each case for the transmission of the digital audio signals is thereby checked immediately before each change to see whether it is disturbed at that moment. For this purpose, control data, such as control information, which is required anyway in the system and which are not susceptible to interference, additionally transmitted in addition to the digital audio data. If it is determined during the verification of the control data that they were transmitted without interference, the carrier frequency used for the transmission of the control data is used for the transmission of the digital audio data. At the same time, the carrier frequency used for the transmission of the control data is changed and a renewed check for disturbances takes place.

Der Vorteil der Erfindung ist zum anderen darin zu sehen, daß durch die getrennte Übertragung von digitalen Audiodaten und Kontrolldaten ein einfaches System erreicht werden kann, weil die Verwendung von Zeitmultiplex vermieden werden kann. Zusätzlich wird durch die Überprüfung der jeweils für die Übertragung der Kontrolldaten benutzten Trägerfrequenz auf Störungen erreicht, daß die Übertragung der digitalen Audiodaten störungsfrei erfolgt.The advantage of the invention is, on the other hand, the fact that a simple system can be achieved by the separate transmission of digital audio data and control data, because the use of time-division multiplexing can be avoided. In addition, by checking the carrier frequency used in each case for the transmission of the control data, it is achieved that the transmission of the digital audio data takes place without interference.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems anhand von Figuren.Further advantages of the present invention will become apparent from the dependent claims and the following description of an embodiment of a system according to the invention with reference to figures.

Es zeigt:It shows:

1 ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform eines Systems für die Übertragung von digitalen Audiosignalen, und 1 a schematic diagram of an embodiment of a system for the transmission of digital audio signals, and

2 ein Diagramm der zeitlichen Organisation der Übertragung der digitalen Audiosignale sowie der Kontrolldaten in dem System nach 1. 2 a diagram of the temporal organization of the transmission of the digital audio signals and the control data in the system according to 1 ,

Zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung sind in den Figuren nur die Bestandteile der Ausführungsform dargestellt, die im Zusammenhang mit der Erfindung von Bedeutung sind.For ease of understanding of the present invention, only the components of the embodiment which are significant in connection with the invention are shown in the figures.

1 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform eines Systems für die Übertragung von digitalen Audiosignalen. Das System 1 weist eine Zentraleinheit 100 sowie mindestens eine externe Einheit 200, 300 auf. 1 shows a schematic diagram of an embodiment of a system for the transmission of digital audio signals. The system 1 has a central unit 100 and at least one external unit 200 . 300 on.

Die Zentraleinheit 100 weist Eingänge für Audiosignalquellen 10, 20, 30, ... 40 mit unterschiedlichen digitalen Audiosignalen auf. Die digitalen Audiosignale können sich in ihrer Datenrate und/oder ihrer Codierung unterscheiden. Beispielsweise kann die erste Audiosignalquelle 10 ein CD-Spieler sein, die zweite Audiosignalquelle 20 kann ein DVD-Spieler sein, die dritte Audiosignalquelle 30 kann ein Wiedergabegerät für MP3-codierte digitale Audiosignale sein, und die vierte Audiosignalquelle 40 kann ein Analog/Digital-Wandler sein, der dazu dient, ein analoges Audiosignal in ein digitales Audiosignal zu wandeln. Weitere, nicht dargestellte, Signalquellen sind anschließbar. Bei den digitalen Audiosignalen handelt es sich um beliebige, bekannte digitale Audiosignale, beispielsweise Stereosignale, HiFi-Signale, Surround-Signale usw.The central unit 100 has inputs for audio signal sources 10 . 20 . 30 , ... 40 with different digital audio signals. The digital audio signals may differ in their data rate and / or their coding. For example, the first audio signal source 10 a CD player, the second audio source 20 may be a DVD player, the third audio source 30 may be a player for MP3 coded digital audio signals, and the fourth audio signal source 40 may be an analog-to-digital converter used to convert an analog audio signal into a digital audio signal convert. Further, not shown, signal sources can be connected. The digital audio signals are any known digital audio signals, for example stereo signals, hi-fi signals, surround signals, etc.

Die Audiosignalquellen 10, 20, 30, ... 40 sind über die Eingänge der Zentraleinheit 100 mit einer Schalteinheit 110 verbunden, beispielsweise einem Kreuzschienenschalter. Die Schalteinheit 110 ermöglicht die Auswahl eines der digitalen Audiosignale der Audiosignalquellen 10, 20, 30, ... 40. Das ausgewählte digitale Audiosignal wird einer digitalen Signalverarbeitung 120 zugeführt, welche das digitale Audiosignal für die Übertragung vorbereitet, z. B. indem sie zusätzliche Synchroninformation und/oder Kontrolldaten, die unten näher erläutert werden, zum digitalen Audiosignal hinzufügt. Das derart vorbereitete digitale Audiosignal wird einem Modulator und Hochfrequenzteil 130 zugeführt, welcher das digitale Audiosignal einer Trägerfrequenz aufmoduliert, verstärkt und über eine angeschlossene Antenne 135 sendet. Die Zentraleinheit 100 wird von einer Steuereinrichtung 140, mit zugehörigem Speicher 145, der flüchtig und/oder nichtflüchtig ist, gesteuert. Die Steuereinheit 140 kann beispielsweise von einem Mikroprozessor gebildet werden. Um einem Benutzer die Bedienung zu ermöglichen, z. B. um eine der Audiosignalquellen 10, 20, 30, ... 40 auszuwählen, ist eine Steuereinrichtung 150, 155 vorgesehen. Diese kann beispielsweise von einem Fernbedienungsempfänger 150 und einem Fernbedienungsgeber 155, die über eine drahtlose Verbindung 156 (elektromagnetisch oder optisch) miteinander verbunden sind, gebildet werden.The audio signal sources 10 . 20 . 30 , ... 40 are via the inputs of the central unit 100 with a switching unit 110 connected, for example, a crossbar switch. The switching unit 110 allows you to select one of the digital audio signals of the audio signal sources 10 . 20 . 30 , ... 40 , The selected digital audio signal becomes digital signal processing 120 which prepares the digital audio signal for transmission, e.g. By adding additional synchronous information and / or control data, discussed in greater detail below, to the digital audio signal. The thus prepared digital audio signal becomes a modulator and high-frequency part 130 which modulates the digital audio signal of a carrier frequency, amplified and via a connected antenna 135 sends. The central unit 100 is from a controller 140 , with associated memory 145 controlled and / or non-volatile controlled. The control unit 140 can be formed for example by a microprocessor. To allow a user to operate, for. B. to one of the audio signal sources 10 . 20 . 30 , ... 40 to select is a controller 150 . 155 intended. This can, for example, a remote control receiver 150 and a remote control transmitter 155 that have a wireless connection 156 (electromagnetically or optically) are interconnected.

Die externen Einheiten 200, 300 weisen jeweils eine Antenne 215, 315, ein Empfangseinrichtung 210, 310, einen Decoder 220, 320, der auch einen Digital/Analog-Wandler enthält, einen Verstärker 230, 330 und einen elektroakustischen Wandler 240, 340, beispielsweise einen oder mehrere Lautsprecher, auf. Das von der Zentraleinheit 100 gesendete Signal wird von den Antennen 215, 315 und Empfangseinrichtungen 210, 310 empfangen, von den Decoder 220, 320 decodiert und in ein analoges Audiosignal gewandelt.The external units 200 . 300 each have an antenna 215 . 315 , a receiving device 210 . 310 , a decoder 220 . 320 which also includes a digital to analog converter, an amplifier 230 . 330 and an electroacoustic transducer 240 . 340 , for example, one or more speakers on. That of the central unit 100 sent signal is from the antennas 215 . 315 and reception facilities 210 . 310 received from the decoder 220 . 320 decoded and converted into an analog audio signal.

Die analogen Audiosignale werden von den Verstärkern 230, 330 für die Wiedergabe mit den Lautsprechern 240, 340 verstärkt. Im dargestellten Beispiel kann es sich bei dem Audiosignal beispielsweise um ein stereophones Audiosignal handeln, wobei die eine externe Einheit 200 für die Wiedergabe z. B. des rechten Kanals verwendet wird, wohingegen die andere externe Einheit 300 für die Wiedergabe z. B. des linken Kanals verwendet wird.The analog audio signals are from the amplifiers 230 . 330 for playback with the speakers 240 . 340 strengthened. In the example shown, the audio signal may be, for example, a stereophonic audio signal, wherein the one external unit 200 for playback z. B. the right channel is used, whereas the other external unit 300 for playback z. B. the left channel is used.

Alte Schnittstellen zwischen den die digitalen Audiosignale verarbeitenden Komponenten in der Zentraleinheit 100 sind digital ausgebildet, z. B. nach einem der Standards 12S, S/PDIF, IEEE1394 etc. Die Bearbeitung der Datenformate erfolgt erst am Ende der Übertragungskette, d. h. Decodierung und/oder Dekomprimierung erfolgt in den externen Einheiten 100, 200, die Übertragung dorthin ist transparent. Darunter wird verstanden, daß die drahtlose Übertragung 136 aller digitalen Audiosignale im Ursprungsformat erfolgt.Old interfaces between the components processing the digital audio signals in the central unit 100 are digitally formed, z. For example, according to one of the standards 12S, S / PDIF, IEEE1394, etc. The processing of the data formats takes place only at the end of the transmission chain, ie decoding and / or decompression takes place in the external units 100 . 200 , the transfer there is transparent. This is understood to mean that the wireless transmission 136 all digital audio signals in the original format.

Es ist ebenfalls möglich, bei vorgegebener Bandbreite für die Übertragung, entweder einen Kanal mit hoher Datenrate (z. B. 2×16 bit PCM) oder mehrere komprimierte Kanäle (komprimiert z. B. mit MP3, AC3, AAC usw.) gleichzeitig zu übertragen.It is also possible for a given bandwidth for transmission, either a high data rate channel (eg 2 × 16 bit PCM) or multiple compressed channels (compressed eg with MP3, AC3, AAC, etc.) to concurrently transfer.

Werden digitale Audiosignale von der Zentraleinheit 100 übertragen, deren Codierung und/oder Kompression der oder den externen Einheiten 200, 300 nicht bekannt ist, kann eine Übertragung des Decoders und/oder Dekopressors in Form entsprechender Software zu der oder den externen Einheiten 200, 300 zu Beginn der Übertragung erfolgen. Die übertragene Software wird dann in einem Speicher des oder der Decoder 220, 320 in der oder den externen Einheiten 200, 300 gespeichert und für die anschließende Decodierung und/oder Dekompression verwendet. Damit können auch neue Codierverfahren und/oder Kompressionsverfahren nachträglich in den externen Einheiten 200, 300 verwendet werden.Be digital audio signals from the central unit 100 transmit, their coding and / or compression of the external units or units 200 . 300 is not known, a transmission of the decoder and / or Dekopressors in the form of appropriate software to the one or more external units 200 . 300 at the beginning of the transfer. The transferred software is then stored in a memory of the decoder or the 220 . 320 in the external unit (s) 200 . 300 stored and used for subsequent decoding and / or decompression. Thus, new coding methods and / or compression methods can also be retrofitted in the external units 200 . 300 be used.

Bei den oben bereits erwähnten Kontrolldaten kann es sich beispielsweise um Regelinformation, wie z. B. die Lautstärkeinformation sowie Informationen über Baß- und Höheneinstellungen für die wiederzugebenden digitalen Audiosignale handeln. Die Kontrolldaten werden, wie oben beschrieben, zusammen mit den digitalen Audiodaten übertragen und erst in der oder den externen Einheiten 200, 300 verarbeitet, indem sie z. B. dazu verwendet werden, den oder die Verstärker 230, 330 anzusteuern und zu regeln.The above-mentioned control data may be, for example, rule information such. B. the volume information and information about bass and treble settings for the digital audio signals to be played. The control data is transmitted as described above along with the digital audio data and first in the external unit (s) 200 . 300 processed by z. B. to be used, the amplifier or the 230 . 330 to control and regulate.

Die Signale zu den externen Einheiten 200, 300 können auch auf eine einheitliche Datenrate von z. B. 96 kHz sowie eine einheitliche Wortbreite von z. B. 24 Bit gewandelt werden, um die Bestandteile der externen Einheiten 200, 300 baulich einfach halten zu können. Allgemein wird in der Zentraleinheit eine Datenrate gewählt, die einem ganzzahligen Vielfachen der Datenrate der zu übertragenden digitalen Audiosignale entspricht.The signals to the external units 200 . 300 can also be set to a uniform data rate of z. B. 96 kHz and a uniform word width of z. B. 24 bits are converted to the components of the external units 200 . 300 structurally easy to hold. Generally, a data rate corresponding to an integer multiple of the data rate of the digital audio signals to be transmitted is selected in the central processing unit.

Eine Entzerrung der verwendeten Lautsprecher 240, 340 ist möglich, dies kann sowohl der digitalen Signalverarbeitung 120 der Zentraleinheit 100, als auch in den externen Einheiten 200, 300 erfolgen. Über ein Mikrofon, dessen Charakteristik bekannt ist, können andere Lautsprecher eingemessen und somit entzerrt werden. Weiterhin ist damit eine Anpassung an die Raumakustik möglich.An equalization of the speakers used 240 . 340 is possible, this can be both the digital signal processing 120 the central unit 100 , as well as in the external units 200 . 300 respectively. A microphone whose characteristics are known, other speakers can be measured and thus equalized. Furthermore, an adaptation to the room acoustics is possible.

Ebenfalls ist ein Rückkanal vorgesehen, mittels dem die externen Einheiten 200, 300 Kontrolldaten, z. B. Zustand der externen Einheit 200, 300, Empfangsqualität usw., an die Zentraleinheit 100 übermitteln können. In der Regel ist dazu nur eine geringe Datenrate erforderlich. Die Trägerfrequenz für den Rückkanal kann in einem anderen Frequenzbereich liegen als Trägerfrequenz bzw. der Kanal für die Übertragung der Audiodaten, dadurch ist kein Zeitmultiplex mit dem Kanal für die Audiodaten erforderlich, wodurch das System vereinfacht wird.Also, a return channel is provided, by means of which the external units 200 . 300 Control data, eg. B. State of the external unit 200 . 300 , Reception quality, etc., to the central unit 100 can transmit. As a rule, only a low data rate is required. The carrier frequency for the return channel may be in a different frequency range than the carrier frequency or the channel for the transmission of the audio data, thereby no time multiplexing with the channel for the audio data is required, whereby the system is simplified.

Weiterhin wird, wie oben im Zusammenhang mit der Zentraleinheit 100 beschrieben eine Synchronisation vorgenommen, welche die Synchronisation aller externen Einheiten 200, 300 organisiert, um die gleichzeitige Wiedergabe der digitalen Audiosignale, z. B. bei stereophonen Audiosignalen, durch alle externen Einheiten 200, 300 zu gewährleisten.Furthermore, as above in connection with the central unit 100 described a synchronization made which the synchronization of all external units 200 . 300 organized to allow simultaneous playback of the digital audio signals, e.g. B. stereophonic audio signals, by all external units 200 . 300 to ensure.

Auch die Verbindung 156 zwischen Fernbedienungsgeber 155 und Zentraleinheit 100 ist bidirektional, um z. B. Informationen über die Einstellungen des Systems oder Textinformationen von den Audioquellen 10, 20, 30, ... 40 abfragen und auf einer Anzeige der Fernbedienung anzeigen zu können.Also the connection 156 between remote control transmitter 155 and central unit 100 is bidirectional to z. For example, information about system settings or text information from the audio sources 10 . 20 . 30 , ... 40 to be displayed on a display of the remote control.

Das System unterstützt Mehrraumbetrieb. Es können eine oder mehrere Audioquellen gleichzeitig von verschiedenen externen Einheiten in unterschiedlichen Räumen wiedergegeben werden. Durch die Verwendung jeweils einer drahtlosen Fernbedienung in den einzelnen Räumen ist ein unabhängiger Zugriff auf die an der Zentraleinheit angeschlossenen Quellen möglich.The system supports multi-room operation. One or more audio sources can be played back simultaneously from different external units in different rooms. By using a wireless remote control in each room, independent access to the sources connected to the central unit is possible.

In 2 ist ein Diagramm der zeitlichen Organisation der Übertragung der digitalen Audiosignale sowie der Kontrolldaten des Rückkanals für das System nach 1 dargestellt.In 2 is a diagram of the temporal organization of the transmission of the digital audio signals as well as the control data of the return channel for the system 1 shown.

Wie im Zusammenhang mit der 1 oben beschrieben, weist das System 1 eine Zentraleinheit 100, mindestens eine externe Einheit 200, 300 (z. B. mit Lautsprechern) und eine oder mehrere Bedieneinheiten 150, 155 auf.As related to the 1 described above, the system assigns 1 a central unit 100 , at least one external unit 200 . 300 (eg with speakers) and one or more control units 150 . 155 on.

Im dargestellten Beispiel wird innerhalb jedes von N Rahmen ein digitales Audiodatenpaket AD von der Zentraleinheit zu den externen Einheiten gesendet. Jeweils eine externe Einheit, von denen es im dargestellten Beispiel N-Stück gibt, sendet jeweils ein Kontrolldatenpaket KD über den Rückkanal an die Zentraleinheit zurück. Innerhalb der dargestellten N aufeinanderfolgenden Rahmen sendet jede externe Einheit jeweils ein Kontrollpaket. D. h. bei 10 externen Einheiten werden 10 Rahmen benötigt um die Kontrolldaten aller externen Einheiten zu übertragen.In the illustrated example, within each of N frames, a digital audio data packet AD is sent from the central unit to the external units. In each case an external unit, of which there are N pieces in the illustrated example, each sends a control data packet KD back to the central unit via the return channel. Within the illustrated N consecutive frames, each external unit sends one control packet each. Ie. 10 external units require 10 frames to transfer the control data of all external units.

Wird das System in Frequenzbereichen betrieben, die nicht ausschließlich für dieses System definiert sind, ist mit Kollisionen mit Fremdsystemen zu rechnen. Um diese Kollisionen zu verhindern, kann das sogenannte Frequency-hopping-Verfahren verwendet werden, bei dem die Daten zeitlich abwechselnd über unterschiedliche Kanäle (unterschiedliche Trägerfrequenzen) übertragen werden. Kollisionen werden allerdings erst erkannt, wenn die Nutzdaten (hier: digitale Audiodaten) bereits verloren gegangen sind, wodurch sich hörbare Störungen ergeben. Dies läßt sich für den Fall verhindern, daß die beschriebenen Kontrolldaten nicht auf dem gleichen Kanal wie die Nutzdaten übertragen werden sondern diesen bei den Kanalsprüngen voreilen. Damit wird bei Verlust der Kontrolldaten eine Kanalbelegung bereits erkannt bevor die Nutzdaten übertragen werden. Deren Übertragung kann dann noch rechtzeitig auf einen anderen, freien Kanal umgeleitet werden.If the system is operated in frequency ranges that are not exclusively defined for this system, collisions with external systems are to be expected. In order to prevent these collisions, the so-called frequency-hopping method can be used, in which the data is transmitted alternately in time over different channels (different carrier frequencies). However, collisions are only recognized when the user data (here: digital audio data) has already been lost, resulting in audible interference. This can be prevented in the event that the control data described are not transmitted on the same channel as the user data but lead it in the channel jumps. Thus, if the control data is lost, a channel assignment is already detected before the user data is transmitted. Their transmission can then be redirected in time to another, free channel.

Die verlorengegangenen Kontrolldaten werden dann in einem der folgenden Rahmen wiederholt, da deren Übertragung nicht zeitkritisch ist. Eine Wiederholung der Nutzdaten ist bei Audiosystemen nicht ohne weiteres möglich, da dadurch die zeitliche Korrelation zwischen den einzelnen Wiedergabegeräten (externe Einheiten, bzw. Lautsprecher) nicht mehr gewährleistet ist.The lost control data is then repeated in one of the following frames since their transmission is not time critical. A repetition of the payload is not readily possible in audio systems, as this is the temporal correlation between the individual playback devices (external units, or speakers) is no longer guaranteed.

Das beschriebene System für die Übertragung von digitalen Audiodaten eignet sich besonders für den Heimbereich, wobei die Zentraleinheit 100 die Rolle eines audiovisuellen Zentrums übernehmen kann, wobei die externen Einheiten 200, 300 als drahtlos verbundene Aktivlautsprecher fungieren.The described system for the transmission of digital audio data is particularly suitable for the home area, wherein the central unit 100 the role of an audiovisual center can take over, with the external units 200 . 300 act as wirelessly connected powered speakers.

Claims (8)

System für die Übertragung von digitalen Audiosignalen, mit einer zentralen Einheit (100), mit einer ersten Einrichtung (110, 150, 155) zur Auswahl einer von mehreren digitalen Audiosignalquellen (10, 20, 30, ... 40), und einer zweiten Einrichtung (120, 130, 135), welche aus dem ausgewählten digitalen Audiosignal ein Sendesignal erzeugt und dieses sendet, sowie mindestens einer externen Einheit (200; 300), welche das Sendesignal empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einrichtung (120, 130, 135) das ausgewählte digitale Audiosignal transparent sendet, wobei die zweite Einrichtung (120, 130, 135) das ausgewählte digitale Audiosignal bei der Erzeugung des Sendesignals hinsichtlich Datenrate und/oder Codierung unverändert lässt, dass die zweite Einrichtung (120, 130, 135) eine für die Erzeugung des ersten Sendesignals verwendete erste Trägerfrequenz fortlaufend ändert und dass die mindestens eine externe Einrichtung (200, 300) aus Kontrolldaten und einer zweiten Trägerfrequenz ein zweites Sendesignal erzeugt und an die zentrale Einheit (100) sendet, die zentrale Einheit (100) das zweite Sendesignal daraufhin überprüft, ob es gestört ist, die zentrale Einheit (100) bei festgestellter Störungsfreiheit in der zweiten Einrichtung (120, 130, 135) zur Erzeugung des ersten Sendesignals statt der ersten Trägerfrequenz die zweite Trägerfrequenz verwendet, und gleichzeitig in der mindestens einen externen Einrichtung (200, 300) aus Kontrolldaten und einer dritten Trägerfrequenz das zweites Sendesignal erzeugt, welches von der zentralen Einheit (100) erneut auf Störungsfreiheit überprüft wird, und die Überprüfung von der zentralen Einheit (100) für eine vorgegebene Anzahl von weiteren Trägerfrequenzen fortgesetzt wird, um wieder bei der ersten Trägerfrequenz zu beginnen.System for the transmission of digital audio signals, with a central unit ( 100 ), with a first facility ( 110 . 150 . 155 ) for selecting one of several digital audio signal sources ( 10 . 20 . 30 , ... 40 ), and a second device ( 120 . 130 . 135 ) which generates a transmission signal from the selected digital audio signal and transmits it, as well as at least one external unit ( 200 ; 300 ) receiving the transmission signal, characterized in that the second device ( 120 . 130 . 135 ) transparently transmits the selected digital audio signal, the second device ( 120 . 130 . 135 ) leaves the selected digital audio signal unchanged in the generation of the transmission signal in terms of data rate and / or coding that the second device ( 120 . 130 . 135 ) continuously changes a first carrier frequency used for the generation of the first transmission signal and that the at least one external device ( 200 . 300 ) generates a second transmission signal from control data and a second carrier frequency and sends it to the central unit ( 100 ), the central unit ( 100 ) the second transmission signal is checked, if it is disturbed, the central unit ( 100 ) in the event of a fault being detected in the second facility ( 120 . 130 . 135 ) is used to generate the first transmission signal instead of the first carrier frequency, the second carrier frequency, and at the same time in the at least one external device ( 200 . 300 ) generates from control data and a third carrier frequency the second transmission signal which is transmitted from the central unit ( 100 ) is again checked for malfunctioning, and verification by the central unit ( 100 ) is continued for a predetermined number of further carrier frequencies to begin again at the first carrier frequency. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einrichtung (120, 130, 135) dem Sendesignal Synchroninformation hinzufügt.System according to claim 1, characterized in that the second device ( 120 . 130 . 135 ) adds synchronizing information to the transmission signal. System nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einrichtung (120, 130, 135) dem Sendesignal Kontroll- und/oder Regeldaten hinzufügt.System according to one of claims 1 to 2, characterized in that the second device ( 120 . 130 . 135 ) adds control and / or control data to the transmission signal. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einrichtung (120, 130, 135), welche das ausgewählte digitale Audiosignal sendet, Informationen über die Codierung und/oder Kompression des ausgewählten digitalen Audiosignals sendet, bevor sie das ausgewählte digitale Audiosignal sendet, und dass die Informationen über die Codierung und/oder Kompression von mindestens einer externen Einheit (200; 300) empfangen und gespeichert werden, um sie für eine nachfolgende Decodierung und/oder Dekompression eines empfangenen digitalen Audiosignals zu verwenden.System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second device ( 120 . 130 . 135 ) transmitting the selected digital audio signal, transmitting information on the coding and / or compression of the selected digital audio signal before sending the selected digital audio signal, and that the information about the coding and / or compression of at least one external unit ( 200 ; 300 ) and stored to be used for subsequent decoding and / or decompression of a received digital audio signal. Verfahren für die Übertragung von digitalen Audiosignalen von einer zentralen Einheit (100) an mindestens eine externe Einheit (200; 300), dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung des digitalen Audiosignals transparent erfolgt, wobei das digitale Audiosignal bei der Übertragung hinsichtlich Datenrate und/oder Codierung unverändert ist, dass eine für die Übertragung der digitalen Audiosignale verwendete Trägerfrequenz innerhalb eines Frequenzbereichs fortlaufend geändert wird, und dass Kontrolldaten von mindestens einer externen Einheit (200; 300) an die zentrale Einheit (100) übertragen werden, wozu eine andere sich ebenfalls innerhalb des Frequenzbereichs befindliche Trägerfrequenz verwendet wird, die Kontrolldaten daraufhin überprüft werden, ob sie störungsfrei übertragen wurden, bei störungsfreier Übertragung der Kontrolldaten für die Übertragung der digitalen Audiodaten die andere Trägerfrequenz verwendet wird, die zuvor für die Übertragung der Kontrolldaten verwendet wurde, und gleichzeitig auch die für die Übertragung der Kontrolldaten verwendete Trägerfrequenz geändert wird und eine erneute Überprüfung auf Störungen erfolgt.Method for the transmission of digital audio signals from a central unit ( 100 ) to at least one external unit ( 200 ; 300 ), characterized in that the transmission of the digital audio signal is transparent, wherein the digital audio signal in the transmission in terms of data rate and / or coding is unchanged, that a used for the transmission of the digital audio signals carrier frequency is changed continuously within a frequency range, and that control data from at least one external unit ( 200 ; 300 ) to the central unit ( 100 ), for which another carrier frequency, also within the frequency range, is used, the check data are checked to see if they have been transmitted without interference, if the control data for the transmission of the digital audio data is transmitted without interference, the other carrier frequency previously used for the Transmission of the control data was used, and at the same time also changed the carrier frequency used for the transmission of the control data and a re-examination for disturbances. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem digitalen Audiosignal für die Übertragung Synchroninformation hinzufügt wird.A method according to claim 5, characterized in that synchronous information is added to the digital audio signal for transmission. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem digitalen Audiosignal für die Übertragung Kontroll- und/oder Regeldaten hinzufügt werden.Method according to one of claims 5 to 6, characterized in that the digital audio signal for the transmission control and / or control data are added. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen über die Codierung und/oder Kompression des zu übertragenden digitalen Audiosignals übertragen werden, bevor das digitale Audiosignal übertragen wird, und dass die Informationen über die Codierung und/oder Kompression von mindestens einer externen Einheit (200; 300) empfangen und gespeichert werden, um sie für eine nachfolgende Decodierung und/oder Dekompression eines empfangenen digitalen Audiosignals zu verwenden.Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that information about the coding and / or compression of the digital audio signal to be transmitted are transmitted before the digital audio signal is transmitted, and that the information about the coding and / or compression of at least one external unit ( 200 ; 300 ) and stored to be used for subsequent decoding and / or decompression of a received digital audio signal.
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