제1 측면에서, 차량 내의 원격 디바이스와 통신하기 위한 방법은, 차량의 헤드라이너를 통해 연장되는 제1 케이블을 데이터 소스에 연결하여, 데이터 소스로부터 데이터 신호를 끌어오는 것과, 이 제1 케이블을 헤드라이너 내에 배치된 제1 송신기에 연결하여, 데이터 소스로부터 데이터를 수신하여 차량 내에 배치된 하나 이상의 원격 디바이스에 의해 수신되도록 데이터 신호를 송신하는 것을 포함한다.
다른 측면에서, 이 방법은, 차량의 헤드라이너를 통해 연장되는 제2 케이블을 데이터 소스에 연결하여, 이 데이터 소스로부터 데이터 신호를 끌어오는 것과, 제2 케이블을 헤드라이너 내에 배치된 제2 송신기에 연결하여, 데이터 소스로부터의 데이터 신호를 수신하여 차량 내에 배치된 하나 이상의 원격 디바이스에 의해수신되도록 송신하는 것을 포함한다. 제1 및 제2 송신기는 적외선 송신기일 수 있고, 이들 각각은 각각의 적외선 송신기 아래에 배치된 하나 이상의 원격 디바이스에 의해서만 수신하도록 적외선 신호를 송신하도록 구성된 적어도 하나의 적외선 발광 다이오드를 포함한다.
본 발명의 이러한 특징 및 다른 특징 및 장점들은 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더욱 명백해질 것이다. 도면 및 설명에서, 숫자는 본 발명의 다양한 특징을 나타내는데, 도면 및 상세한 설명 전반에 걸쳐서 유사한 번호는 유사한 특징을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 일 실시예는, 적외선(IR) 또는 무선 주파수(RF) 신호(16), 양호하게는, 코드 또는 제어 데이터 뿐만 아니라 다채널 디지털화 오디오 데이터, 캘리브레이션 데이터를 포함하는 포맷된 디지털 비트 스트림을 통해 헤드셋부(14)와 통신하는 송신기 서브시스템(12)을 포함하는 무선 헤드폰 시스템(10)이다. 송수신되고 있는 데이터는, IRDA(Infra Red Data Association) 등의 IR 데이터 통신을 위한 산업 표준을 준수하거나 이에 적합하다.
송신기 서브시스템(12)의 IR 송신부(18)는, DSP 인코더 및 제어기(24, 27, 28 및/또는 30) 등의 DSP 또는 하나 이상의 디지털 신호 처리기로부터 디지털화된 오디오 데이터를 수신하는 적당한 IR 송신기 드라이버(22)에 의해 구동되는, 적외선 발광 다이오드 또는 LED 등의 IR 송신기(20)를 포함한다. IR 송신부(18)에 의해 제공되는 디지털 데이터 스트림은, 도 3, 도 10 및 도 16을 참조하여 이하에 설명되는 적당한 포맷들 중 임의의 하나에 따라 포맷되는 것이 바람직하다.
마스터 제어기(26) 내의 DSP 인코더 및 제어기(24)와 조합되거나, IR 송신부(18)와 조합되는, 개별로 제공될 수 있는 신호 조합기/멀티플렉서(32) 내에 조합되는 복수의 이러한 DSP 인코더 및 제어기로부터의 디지털화된 오디오 데이터가 IR 송신기 드라이버(22)에 제공될 수 있다. 마스터 제어기(26)는, 오디오 디바이스(34) 등의 제1 오디오 디바이스에 포함되며, 별도의 유닛으로서 제공되거나 IR 송신부(18) 내에 포함될 수 있다.
마스터 제어기(26)가 오디오 디바이스(34) 내에 포함되는 시스템 구성에서는, 오디오 디바이스(34), IR 송신부(18) 및 헤드셋부(14)를 포함하는 무선 헤드폰 시스템(10)이, 도 3, 도 10 및 도 16을 참조하여 이하에 설명하는 적당한 포맷에 따라, 다채널 무선 헤드폰 시스템으로서 사용하기 위한 업그레이드가 용이할 수 있는, 단일 채널 무선 헤드폰 시스템으로서 사용하기에 적합한 베이스 또는 엔트리 레벨 시스템으로서 역할을 할 수 있다. 예시적으로, 도 1에, 스테레오 채널 1 회로(42) 등의 스테레오 처리 회로에 각각 접속된 라인 1 소스(38) 및 라인 2 소스(40) 등의 제1 및 제2 오디오 소스를 갖고, 그 출력이 마스터 제어기(26)에 인가되는 오디오 스테이지(36)를 포함하는 오디오 디바이스(34)가 도시되어 있다. 오디오 디바이스(34)는, 모노 및 스테레오 라디오, CD 및 카셋트 플레이어, 미니 디스크 플레이어 뿐만 아니라, 컴퓨터, 텔레비젼 셋트, DVD 플레이어 등의 다른 종류의 신호를 제공하는 전자 기기의 오디오 부분을 포함하는 임의의 오디오 소스를 나타낸다.
초기에 설치되어 포함되어 있든, 나중에 업그레이드되든지 간에, MP3, WMA또는 다른 디지털 오디오 포맷 플레이어(44) 등의 제2 오디오 소스가 무선 헤드폰 시스템(10) 내에 포함되어, 스테레오 오디오 신호의 제2 채널을 제공할 수 있다. 특히, MP3 플레이어(44)는 라인 3 소스(48) 및 라인 4 소스(50)를 스테레오 채널 회로(52)에 제공하고, 그 출력이 라인 아웃, 스피커 아웃 또는 헤드폰 아웃 포트일 수 있는 오디오 스테이지(46)로 표시될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스테레오 채널 회로(52)의 출력은, 오디오 디바이스(34) 내에 포함된 마스터 제어기(26)의 신호 조합기/멀티플렉서(32) 내에서 조합되기 위해 DSP 인코더 및 제어기(27)에 인가될 수 있다. 이런 방식으로, MP3 플레이어(44) 등의 변형되지 않은 종래의 스테레오 오디오 소스가, DSP 인코더 및 제어기(27) 등의 애드 온 DSP 디바이스를 사용하여, 무선 헤드폰 시스템(10)에 부가될 수 있다.
대안적으로, 디지털화된 오디오 신호의 생성에 관련된 것 등의 다른 목적을 위해, 오디오 소스 내에 포함된 DSP 디바이스가, 무선 헤드폰 시스템(10)에 부가의 데이터 채널을 제공하는데 필요한 제어 및 포맷팅을 제공하도록 프로그램될 수 있다. 특히, 새로운 유닛 추가 디바이스(54)가, 포함된 DSP가 도 3을 참조하여 이하에서 설명하는 적당한 포맷에 적합하도록 프로그램된, 오디오 소스의 예로서 도시되더 있다. 디바이스(54)는 통상 라인 6 소스(58) 뿐만 아니라 라인 5 소스(56)를 포함하며, 이들 모두 스테레오 채널 회로(60)를 통해 DSP 인코더 및 제어기(28)에 접속되어 신호 조합기/멀티플렉서(32)에 인가된다.
마찬가지로, 아날로그 오디오 디바이스가 레거시 어댑터(62) 등의 레거시 어댑터의 이용에 의해, 무선 헤드폰 시스템(10) 내에 포함될 수 있다. 레거시 어댑터(62)는 라인 7 아날로그 오디오 입력(64) 및 라인 8 아날로그 오디오 입력(66)을 포함되며, 이들 모두 스테레오 채널 회로(68)에 접속되어 DSP 인코더 및 제어기(30)에 인가되는 것으로 도시되어 있다. 라인 1 내지 8로서 지정된 오디오 입력들 중 임의의 하나는 스테레오 입력 라인으로서 쌍을 이루고, 별도의 모노럴 입력으로서 단일로 사용되거나, 스테레오와 모노 입력의 임의의 다른 편리한 조합 또는 홈시어터 5.1 또는 7.1 시스템 등의 보다 복잡한 오디오 포맷의 일부로서 사용될 수 있다는 점에 주목해야 한다. 라인 1 내지 8 중의 임의의 하나 이상의 라인이 또한, 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이, 논-오디오 데이터를 송신하는데 이용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 헤드폰 시스템(10)이, 하나 이상의 디지털 오디오 소스를 포함하며, 또한 하나 이상의 아날로그 오디오 소스를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 송신기 서브시스템(12)은, DSP 인코더 및 제어기(24, 27, 28 및 30) 등의 복수의 DSP 각각으로부터의 디지털 신호가 공급되는, 신호 조합기/멀티플렉서(32) 등의 단일의 디지털 신호 조합기를 포함할 수 있다. 아날로그 신호 입력을 이용하는 다른 송신기 서브시스템(12)의 구성을, 도 2를 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, IR 송신부(18) 내의 IR 송신기(20)는, 헤드셋 수신부(14) 내의 IR 수신기(70)로의 직접적인 사이트 패스 라인을 갖는 편리한 위치로부터, IR 신호(16)로서 지정된 IR 데이터의 디지털 비트 스트림을 생성한다. 홈시어터 분야의 경우에는, IR 송신기(20)가, 청취자가 있는 방에서 잘 보이는 TV 캐비넷의 상부에 편리하게 배치될 수 있다. 차량 분야의 경우에는, IR 송신기(20)가 승객 구획의 중심의 돔 라이트에 배치되거나, (돔 라이트 근처 등의) 원하는 실용적인 위치에 장착된 별도의 부품일 수 있다. 다수의 헤드셋 수신부(14)가 동일한 IR 송신기(20)에 의해 구동되는 더 넓은 영역에서는, IR 송신부(18)가, 각각이 하나 이상의 헤드셋 수신부(14)로의 직접적인 사이트 패스 라인을 갖도록 편리하게 배치된 복수의 IR 송신기(20)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 도 17을 참조하여 설명하는 바와 같이, IR 송신 리피터가 제공되어, 송신기(20)로부터 임의의 하나 이상의 헤드셋 수신부(14)에의 직접적인 사이트 라인(들)을 차단할 수도 있는 장애물 근처 또는 원거리 너머로, 단일의 송신기(20)에 의해 송신되는 디지털 비트 스트림을 중계할 수 있다.
많은 분야에서, IR 수신기(70)의 출력이 IR 수신된 신호 처리기(72)에 의해 편리하게 처리될 수 있다. 다른 이벤트에서, 수신된 후에, IR 신호(16)가 클럭, 디멀티플렉서 및 제어기를 포함하는 디코더(74)에 인가되어 처리됨으로써, 스테레오 채널 1-4를 위한 별개의 디지털 신호가 처리를 위해 DSP(76)에 인가된다. DSP(76)는 편리하게 멀티플렉스된 DSP일 수 있어서, 단 하나의 DSP 유닛만이 요구된다. 대안적으로, 복수의 DSP 유닛 또는 서브 유닛이 제공될 수도 있다.
스테레오 오디오 채널 1-4은, 각각이 개개의 좌측 및 우측 채널로서 처리되어, 도시된 채널 1L, 2R, 2L, 2R, 3L, 3R, 4L 및 4R이 될 수 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 이들 오디오 채널이 단일의 모노럴 오디오, 데이터 채널로서 사용되거나 여기에 도시된 바와 같이 조합되어, 서브 복수의 스테레오 채널을 형성할 수있다. 오디오 채널은 통상 헤드폰(80)으로서 고안된 무선 헤드폰 헤드셋 이어폰에 대한 선택적인 어플리케이션을 위해 스위칭 선택기(78)에서 이용 가능하도록 만들어진다.
일반적으로, 스위칭 선택기(78)는 청취자가 헤드폰(80)에 인가될 스테레오 채널 1-4 중 하나를 선택할 수 있게 해준다. 대안적으로, 청취자에 의해 선택되거나 또는 특별한 이벤트의 발생시에 자동적으로 선택된 특별한 상황에서 1개 또는 2개의 모노럴 채널을 제공하기 위해 하나 이상의 스테레오 채널을 사용할 수 있다. 헤드폰(80)은 4개(또는 임의의 다른 수의) 스테레오 오디오 채널을 수신하도록 되어 있으나, 오디오 디바이스(34)에 의해서 송신을 위해 더 작은수의 채널이 이용 가능하고, 송신되고 있는 실제 채널의 수가 신호(16)의 디지털 비트 스트림에 통합될 수 있고, 헤드폰은 사용자로 하여금, 이용 가능한 채널만을 선택할 수 있도록 해준다 (예컨대, 단 2개의 채널만이 송신되고 있으면, 사용자는 2개 이상의 "데드(dead)" 채널을 통하지 않고, 2개의 채널들 간에 토글될 수 있다.).
예를 들면, 스위칭 선택기(78)는, 청취자가 채널 1-3 등의 3개의 스테레오 채널들 중 하나를 선택하도록 구성될 수 있고, 스테레오 채널 4L은 모노럴 전화 채널을 제공하도록 사용되며, 채널 4R은 프론트 도어 모니터 또는 베이비 모니터 등의 오디오 신호를 제공하도록 사용될 수 있다. 베이비 모니터의 경우, 예를 들면, 스위칭 선택기(78)가, 베이비 모니터 채널의 오디오 레벨이 사전 설정된 레벨을 초과할 때마다, 베이비 모니터 오디오를 선택하기 위해 스테레오 채널들 중 하나의 청취자의 선택을 자동으로 오버라이드하도록 구성될 수 있다. 또한, 베이비 모니터 채널의 오디오 레벨이 프리셋 레벨을 더이상 초과하지 않는 고정 또는 조정 가능한 시간 주기 이후에, 스위칭 선택기(78)가 청취자에 의해 초기에 선택된 스테레오 채널로 자동 복귀하도록 구성될 수 있다.
대안적으로, 스테레오 채널 1-3을 이용하여 가정이나 전문적인 극장용으로 사용되는 5.1 포맷 등의 오디오 포맷을 제공할 수 있다. 이러한 타입의 포맷에서는, 제1 스테레오 채널을 이용하여, 디스플레이되고 있는 비디오의 좌측 및 우측에 위치한 프론트 스테레오 사운드 소스를 제공한다. 마찬가지로, 제2 스테레오 채널을 이용하여 청취자 뒤의 좌측 및 우측에 위치한 배면(rear) 스테레오 사운드 소스를 제공할 수 있다. 소위 제5 채널은, 좌측과 우측 프론트 스테레오 소스 사이의 중간 위치에 위치한 논-스테레오 사운드 소스를 제공하는 모노럴 채널일 수 있다. 소위 "1" 채널을 나타내는 다른 모노럴 채널은, 제시되고 있는 더 낮은 오디오 주파수의 결과로 실제 위치가 매우 중요하지 않을 수도 있는 저주파수 우퍼 또는 서브우퍼일 수 있다. 마찬가지로, 스테레오 채널 1-4을 이용하여 소위 7.1 오디오 포맷의 오디오를 제공할 수 있다.
헤드폰(80)은, 청취자의 귀에 인접한 편리한 위치에 장착되고, 특히 사용자의 복수의 스테레오 또는 모노럴 채널을 자동 또는 오버라이드 선택을 허용하도록 구성된 무선 헤드폰 시스템(10)에 사용하기 위한 헤드폰 스피커 쌍일 수 있다. 이러한 구성에서, 헤드폰(80)은 합성에 의해, 5.1 포맷 등의 포맷으로 청취자에 오디오를 제공하도록 이용될 수 있다. 예를 들면, 5.1 포맷의 중심 채널은 프론트 좌측 및 우측 채널의 일부를 조합함에 의해 합성될 수 있다.
대안적으로, 도 5를 참조하여 설명하는 바와 같이, 헤드폰(80)의 다른 구성을 이용하여, 청취자의 귀에 인접한 적당한 위치에 장착된 복수의 헤드폰 스피커 쌍을 제공함에 의해, 특정한 포맷의 보다 바람직한 랜디션을 제공할 수 있다. 예를 들면, 제1의 스피커쌍을 전방에 배치하여, 프론트 좌측 및 우측 채널을 재생하고, 중심 채널을 합성할 수 있으며, 제2의 스피커 쌍을 후방 위치에 배치하여, 레어 좌측 및 우측 채널을 재생할 수 있으며, 스피커를 지지하는 헤드밴드에 장착된 공진 챔버를 이용하여 서브우퍼(.1) 채널을 제공한다.
디코더(74)는 또한 부가의 기능을 제공하기 위해 사용되는 제어 신호를 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 제어 신호는 에러 체킹, 파워 세이빙, 자동 채널 선택 및 여기에서 설명하는 다른 특징들을 위한 오디오 디바이스(34)에 의해 송신되는 디지털 비트 스트림으로 통합될 수 있다. DSP(76)에 제공되는 오디오 신호에 더하여, 디코더(74)는 또한 배터리 시스템(84)에 인가하기 위한 전력 제어 신호(82)를 제공하는데 이용될 수 있다. 특히, 여기에 설명한 적당한 포맷 내에 포함된 코드의 디코딩에 응답하여, 디코더(74)가 무선 헤드폰 시스템(10)에 배터리 시스템(84)으로부터의 배터리 전력의 인가를 유지하는 신호를 제공할 수 있다. 그 이후, 코딩된 신호가 적당한 시간 주기 동안 수신되지 않았으면, 배터리 전력이 시스템(10)에 인가되지 않고, 오디오 신호의 소스 또는 적어도 포맷된 신호가 더이상 제공되지 않을 때, 시스템(10)을 턴 오프시켜 배터리 전력을 보존하는 자동 오토-오프 특징을 제공한다. 이 특징은, 시스템(10)이 차량에서 사용되는 경우에 편리하게 이용될 수 있다. 차량의 점화가 턴 오프되었으면, 배터리 시스템(84)으로부터 헤드셋 수신부(14)에 인가되는 전력이 중단되어, 배터리 수명을 보존한다. 설명한 바와 같이, 자동 오토-오프 특징은, 에러 체킹 특징이 소정수의 에러를 검출하였을 때 행해질 수 있다.
도 2를 참조하면, 다른 실시예에서는, 송신기 서브시스템(13)이, 신호 조합 및 포맷 제어 기능을 제공하도록 프로그램된 오디오 신호를 디지털화하기 위한 단일의 DSP로 구성될 수 있다. 특히, IR 송신부(18)로의 입력이, 그 입력으로서, 스테레오 집적 회로 또는 IC(42, 52, 60 및 68)에 의해 제공되는 스테레오 채널 1, 2, 3, 4로부터의 아날로그 오디오 신호 쌍들을 수신하는 적당하게 구성된 DSP 인코더 및 제어기(24)에 의해 직접 제공될 수 있다. 본 발명은 DSP를 이용하는 것에만 제한되는 것은 아니고, 게이트 어레이 또는 ASIC(application specific integrated circuit) 등의 임의의 다른 전자 회로를 포함하여, 여기서 설명하는 기능을 수행하는 임의의 실용적인 수단도 채용될 수 있으며, 본 발명의 범위 내에 있다. 다만, 이해를 돕기 위해, DSP라는 용어를 명세서 전반에 걸쳐 사용하고 있다.
오디오 스테이지(36) 내의 스테레오 채널 회로(42)를 위한 스테레오 입력의 소스는 편리하게 라인 1 소스(38) 및 오디오 스테이지(36)일 수 있다. MP3 플레이어(44) 내의 스테레오 채널 회로(52)를 위한 스테리오 입력의 소스는, 오디오 스테이지(46)에 의해 제공되는 라인 3 소스(48) 및 라인 4 소스(50)일 수 있다. 마찬가지로, 새로운 유닛 추가 디바이스(54) 및 레거시 어댑터(62) 내의 스테레오 채널 회로(60 및 68)에 대한 스테레오 입력의 소스는, 라인 7 아날로그 오디오 입력(64) 및 라인 8 아날로그 오디오 입력(66) 뿐만 아니라, 라인 5 소스(56) 및 라인 6 소스(58)일 수 있다. 중요한 것은, 모든 4개의 스테레오 소스가 조합되어, 5.1 등의 컴플렉스 포맷을 위해 필요한 오디오 신호를 제공하거나, 이러한 채널 하나 이상을 다수의 오디오 채널로서 사용할 수 있다는 것이다.
도 3을 참조하면, IR 신호(16)의 포맷 또는 구조가 상세하게 도시되어 있다. IR 신호(16)는, 다양한 캘리브레이션 및 제어 데이터 뿐만 아니라, 4개의 스테레오 채널에 대한 디지털화된 오디오 데이터를 포함하는 디지털 데이터의 비트 스트림을 형성한다. 일 실시예에서는, IR 신호(16)가 적어도 10.4㎒의 주파수 또는 레이트에 압축되지 않은 디지털 데이터 스트림이다. 펄스 위치 변조(PPM) 인코딩을 사용하는 것이 바람직하다. 이 인코딩은, 정보 또는 데이터를 호송하기 위해 시간 또는 시퀀스로 펄스의 위치를 이용함에 의해, 송신중인 신호의 평균 전력 레벨을 실질적으로 증가시키지 않고도, 실제로 송신되는 펄스의 전력 레벨을 증가시킨다. 이러한 전력 절감은, PPM 인코딩시에, 인코딩되지 않은 디지털 비트 스트림의 제1 전력 레벨에서의 한 쌍의 비트에서 운반되는 동일한 양의 정보가 4개의 가능한 비트 위치(4개의 펄스 위치 변조, 또는 PPM-4, 인코딩의 경우) 중 하나에서 사용되는 단일의 비트에 의해 운반될 수 있기 때문이다. 이런 방식으로, 펄스 위치 인코딩에서 송신되는 단일 비트의 전력 레벨은, 인코딩되지 않은 비트 스트림의 비트 쌍 각각의 전력 레벨의 2배이며, 평균 전력 레벨은 동일하게 남아있다.
도 3에 도시된 바와 같이, IR 신호(16)는 단순히 모두 0으로 이루어진 16 비트 워드일 수 있는 갭(100)에 의해 서로로부터 분리된 복수의 송신된 신호(또는 여기서 설명하는 바와 같은 패킷)을 포함할 수 있다. 갭(100)은, 도 4를 참조하여이하에서 상세하게 설명하겠지만, 송신기의 클럭 레이트에 따라 수신기를 동기화하기 위한 클럭킹 정보를 운반하는데 유용하다.
송신된 신호 또는 패킷(86)은, 도시된 바와 같이, 2개의 섹션, 헤더부(87) 및 데이터부(88)로 편리하게 구획될 수 있다. 데이터부(88)는 처리되고 있는 4개의 스테레오 신호 내에 포함되어 있는 8개의 오디오 데이터 스트림의 25개의 샘플로 구성될 수 있다. 예를 들면, 데이터부(88)는 좌측에 샘플링된 디지털 출력 또는 스테레오 채널 1을 표시하는 워드 103과, 우측의 스테레오 채널 1의 샘플링된 디지털 출력을 나타내는 워드 104를 포함하며, 여기에 남아있는 3개의 스테레오 채널의 표시가 후속한다. 첫번째로 설명한 8 디지털 워드 그룹은 단일의 샘플을 나타내며, 여기에 모두 8개의 오디오 신호로 된 시퀀셜 샘플의 또 다른 24 셋트가 후속한다. 이 예에서는, 각 데이터부(88)가 400 디지털 워드를 포함하여 25개 샘플의 오디오 데이터를 제공한다. 도 1에 도시된 DSP 인코더 및 제어기(24) 내에 포함된 A/D 변환 기능, 아날로그-디지털의 데이터 레이트가 16 비트이면, 각 채널에 대한 첫 번째 8비트 워드는 각 샘플의 하이 비트 부분을 나타내고, 두 번째 8비트 워드는 샘플의 로우 비트 부분을 나타낼 수 있다.
도 1을 참조하면, 스위칭 선택기(78)가 좌측의 채널 3 등의 특정한 모노럴 또는 스테레오 채널을 선택하도록 동작하면, 샘플의 공지된 순서를 이용하여 헤드셋 수신부(14)의 에너지 버젯을 감소시킬 수 있다. 특히, 디지털-아날로그(D/A) 변환은, 좌측의 채널 3 등의 선택된 오디오 또는 스테레오 채널에 필요한 시간에만 각 데이터부(88) 동안에 행해질 수 있다. 이런 방식으로, D/A 변환이 모든 8개의모노럴 또는 4개의 스테레오 채널에 대하여 행해지는 것은 아니기 때문에, (에너지 또는 배터리 시스템 버젯의 전형적으로 실질적인 부분인) D/A 변환에 의해 소비되는 전력이 실질적으로 감소될 수 있어, 배터리 및/또는 배터리 부하, 배터리 수명을 연장시킬 수 있다.
여기에서 설명하는 데이터 블럭(92)의 구성은 인터리빙 또는 블럭 송신 등의 다른 공지된 데이터 송신 기술에 따라 쉽게 변경될 수 있다. 도 3을 참조하면, 일 실시예에서는, 각 송신된 패킷(86)이 데이터부(88) 이전에 배치된 헤더부(87)를 포함할 수 있다. 각 헤더부(87)는 하나 이상의 캘리브레이션부(101) 및 제어 코드부(102)를 포함할 수 있다. 통상, 캘리브레이션부(101)는, 예를 들면, 오디오 포맷 또는 다른 음향 정보와 관련된 제어 데이터 뿐만 아니라, 타이밍 데이터, 신호 크기 데이터, 볼륨 및/또는 주파수 데이터를 제공할 수 있다. 제어 코드부(102)는 에러 검출 및/또는 보정, 자동 채널 선택, 자동 파워-오프, 및 시스템(10)의 다른 특징에 사용되는 정보를 포함할 수 있다. 다른 양호한 실시예를 도 12를 참조하여 설명한다.
특정한 설치시에, 송신기 서브시스템(12)의 설치 위치의 실제 음향 특징 또는 원하는 음향 특징이 청취자를 위해 합성되거나 고려될 수 있다. 예를 들면, 특정한 콘서트 홀 또는 다른 위치에 있는 청취자에 대한 각종 음원 또는 스피커의 거리 및 애지무스를 갖는 상대적인 위치를 캘리브레이션 데이터로 나타내어, 채널들 간의 상대적인 지연을 조정함으로써, 헤드셋 수신부(14)를 이용하여 청취자를 위해 콘서트 홀과 관련된 적당한 음향 경험을 합성할 수 있다. 이러한 기술은, 5.1 포맷 등의 특정한 오디오 포맷을 확립하는데 사용되는 것과 유사하다.
대안적으로, 헤드폰(80)의 음향 장벽을 침투할 수 있는 로드의 로우 피치 럼블 또는 엔진의 하이 피치 와인 등의 원하지 않는 음향 특징을, 캘리브레이션 데이터의 적당한 이용에 의해 저감시키거나 제거할 수 있다. 이러한 합성 또는 음성 수정이, 캘리브레이션부(101) 등의 IR 신호(16) 또는 캘리브레이션부 내의 정보에 의해 제어되거나 도움을 받거나 및/또는 도 1에 도시된 스위칭 선택기(78)의 적당한 조작에 의해 청취자에 의해 제어되거나 조정된다.
마찬가지로, 헤드폰(80)의 다른 타입 또는 스타일의 음향 경험이 향상되거나 보상될 수 있다. 종래의 헤드폰 유닛은, 통상 도 1에 도시된 바와 같이 좌측 및 우측 귀 스피커(81 및 83) 등의 한 쌍의 개개의 스피커를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하여 이하에서 더욱 상세히 설명하는 다채널 헤드폰(118) 등의 더욱 복잡한 버젼의 헤드폰(80)은 캘리브레이션부(98) 내에 포함되어 있는 캘리브레이션 데이터로부터 혜택이 있을 수 있다.
청취자의 음향 경험을 조정하기 위한 기술은, 캘리브레이션부(101) 내의 데이터, 및/또는 전술한 바와 같이, 스위칭 선택기(78)의 조작에 의해 도움을 받을 수 있고, 또한 제어 코드부(102)에 포함된 데이터에 의해 제어되고, 조정되거나 영향을 받을 수 있다. 제어 코드 데이터(102)는 또한 배터리 시스템(84)의 오토-오프 기능, 에러 검출 및/또는 보정, 전력 절감 및 자동 이용 가능한 채널 선택 등의 시스템(10)의 다른 동작을 제어하는데 이용될 수 있다.
도 4 및 도 1을 참조하면, 데이터부(88) 등의 처리된 IR 패킷(86)의 IR 데이터가, 아날로그 오디오 데이터로의 변환을 위해, 디코더(74)를 통해 DSP(76)에 편리하게 인가될 수 있다. 헤드부(87) 내의 IR 데이터는 또한, 다양한 목적을 위해, 디코더(74) 내에 포함되거나 디코더(74)와 관련된 다른 회로들에 의해 처리될 수 있다.
오토-오프 기능에 사용하기 위해, 제어 코드부(102)를 포함하는 IR 수신된 신호 처리기(72)에 의해 처리되는 IR 데이터의 일부가 코드 검출기(106)에 인가되어 소정의 코드 또는 다른 고유의 식별자의 존재를 검출할 수 있다. 적당한 코드의 검출시에, 지연 카운터(108)가 30초 등의 소정의 지연으로 설정될 수 있다. 선택된 코드의 또 다른 검출의 수신시에, 지연 카운터(108)가 소정의 지연으로 리셋될 수 있다. 소정의 지연의 만료후에, 즉 사전 선택된 오토-오프 제어 워드의 인식과 함께 소정의 지연의 만료시에, 신호는 전력 제어 신호(82)를 배터리 시스템(84)에 송출하여 헤드셋 유닛(14)을 차단하는 킬 스위치(110)에 송신된다.
동작시에, 전술한 프로시저는, 적당한 코드 신호가 이전 60초 내에 인식되지 않았으면, 헤드셋 유닛(14)에 대한 배터리 전력을 턴 오프하는 역할을 한다. 오토-오프 기능은 송신기 서브시스템(12)에 의해 정확한 IR 데이터의 송신의 정지 후에, 배터리 전력을 60초간(또는 임의의 다른 소정의 기간) 턴 오프하도록 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 시스템(10)은 에러 검출법을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서는, 오토-오프 기능이 또한, 에러의 소정의 수 및/또는 타입이 검출된 후에 배터리 전력을 턴 오프하도록 구성될 수 있다. 이러한 접근은, 너무 많은 송수신 에러로 인해 오디오 성능이 허용할 수 없는 정도의 레벨로 저하되었을 때,자동차 내의 라디오 또는 다른 송신기가 턴 오프된 후에 소정의 기간 동안 헤드폰을 턴 오프하거나, 차량의 점화를 턴 오프함에 의해 헤드셋 배터리 전력을 절약하는데 이용될 수 있다. 헤드셋 유닛(14)은 또한, 너무 많은 에러의 검출시에 전력만을 다운시키도록 구성될 수 있고, 여기서 모든 처리는 중단되고 소정의 간격(예컨대, 30초)에서 다시 한번 활성화되어, 소정수의 패킷(86)을 수신하고, 수신된 패킷 내의 에러를 체크한다. 헤드셋 유닛(14)은 미리 선택된 에러수를 갖지 않거나 또는 그 이하의 에러수를 갖는 사전 선택된 수의 패킷(86)을 수신한 후에, 완전하고 일정한 동작을 다시 시작하도록 구성될 수 있다.
양호한 모드에서는, 요구되는 전력이 허용 가능한 최소이면, IR 수신된 신호 처리기(72), 지연 카운터(108) 및 코드 검출기(106)에 인가되는 전력을 유지함으로써, 킬 스위치(110)가 동일한 방식으로 오토-온 기능을 제공하는데 이용될 수 있다. 송신기 서브시스템(12)의 일부로서 적당한 신호 소스를 활성화하면, 소정의 코드 신호가 검출되고, 전력 제어 신호(82)가 배터리 시스템(84)에 송출되어, 헤드셋 수신기 유닛(14) 내의 남아있는 전력이 투입되지 않은 시스템을 턴 온할 수 있다.
도 1 및 도 4를 다시 참조하면, 시스템(10)의 적당한 동작을 유지하는데 있어서 한가지 중요한 태스크는 동작들 간의 동기화, 특히 송신기 서브시스템(12)의 샘플링 및/또는 A/D 동작과 헤드셋 수신기 유닛(14)의 디코딩 및 관련된 동작들 간의 동기화를 유지하는 것이다. 동기화가 여러 다른 방식으로 유지될 수 있지만, 때때로 자동차들 간에 교체되거나 이동될 수 있는 다수의 수신기 유닛에 대하여 동기화가 정확하게 달성되었다는 것을 보정하기 위해, 송신기 서브시스템(12)에 의해 제공되고 IR 신호 내에 포함되어 있는 타이밍 정보에 대하여 헤드셋 수신기 유닛(14)의 동작 타이밍을 동기화시키기 위해, (헤드셋 유닛(14) 등의) 가능한 복수의 배터리로 구동되는 원격 또는 수신기 유닛을 포함하는 (시스템(10) 등의) 시스템에서 사용하는데 특히 유리하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, IR 데이터는 IR 수신된 신호 처리기(72)로부터, 예를 들면, 특정하게 송신된 패킷(86) 내의 데이터부(88)의 트레일링 에지를 검출하고, 적당한 사전 선택된 지연 또는 갭 후에, 후속하는 송신되는 패킷(86)의 헤더부(87)의 리딩 에지를 검출함에 의해, 편리하게 갭(100)을 검출할 수 있는 동기화 검출기(112)에 인가된다. 트레일링 엣지, 갭 길이 및/또는 모두 1 또는 모두 0 등의 예상 데이터 컨텐츠 및 갭의 실제 또는 예상 길이 및/또는 리딩 엣지와 관련된 정보를 조합함으로써, 동기화 검출기(112)에 의해, 이러한 동기 신호 검출의 단순한 변화를 행할 수 있다.
적당한 동기화 데이터의 검출시에, 동기 검출기(112)는, 클럭을 조정하거나, 양호하게는 PLL(114) 등의 위상 록 루프 회로(또는 PLL)를 업데이트하는 동기화를 유지함으로써 헤드셋 수신기 유닛(14)에 디한 적당한 클럭킹 정보를 유지할 수 있다. 그러면, PLL(114)의 출력이, 예를 들면, DSP(76)의 D/A 변환 기능의 클럭 레이트를 제어함으로써, IR 데이터의 디코딩 및/또는 샘플링을 동기화하기 위한 DSP(76)에 인가될 수 있다. 그런 다음, 최종 동기화된 신호가 스위칭 선택기(78)에 의해 헤드폰(80)에 인가된다. 출원인은, 이러한 동기화 없이는, 헤드폰(80)이생성하는 사운드의 오디오 음질이 심각하게 저하될 수 있다는 것을 발견하였다.
디코더(74)에 의해 제공될 수 있는 다른 기능은 헤드셋 수신기 유닛(14)의 동작의 업데이트이다. 특히, 코드 검출기(106)에 의한 적당한 업데이트 코드의 인식시에, 하나 이상의 후속하는 송신되는 신호들 또는 패킷들(86)로부터의 데이터부(88) 내의 데이터가, 재기록 가능 메모리(116) 등의 헤드셋 수신기 유닛(14) 내의 적당한 메모리에 코드 검출기(106)에 의해 인가될 수 있다. 메모리(116)에 저장된 데이터는, 예를 들면, 디코더(74)에 의해 헤드셋 수신기 유닛(14)의 다음 동작을 제어하는데 이용될 수 있다.
도 4에 대하여 전술한 업데이트 기능은, 5.1 또는 7.1 오디오 포맷에서의 변화와 같은, 다수의 채널 포맷에서의 데이터 처리를 변화시키는 동작 모드를 위하여 헤드셋 수신기 유닛(14)을 수정하거나 업데이트하는데 이용될 수 있다. 업데이트 포맷의 다른 사용은, 특정한 청취자에게 제공되는 것을 제어하기 위해 다양한 오디오 채널 상에 사용되는 적당한 랭귀지 또는 에이지 포맷을 자동으로 선택하는데 있다.
예를 들면, 시스템(10)은 박물관에서 하나 이상의 전시를 위해 오디오 포맷으로 정보를 제공하는데 이용될 수 있다. 박물관 방문자에게 특별한 헤드셋 수신기 유닛(14)을 제공하거나 방문자가 렌트를 하기 전에, 헤드셋 유닛은, 헤드셋 유닛을 이용하고 있는 청취자에게 적당한 에이지 오디오를 제공하도록 업데이트 포맷의 사용에 의해 프로그램될 수 있다.
대안적으로, 업데이트는 제공될 오디오 서비스에 대응하는 헤드셋 유닛의 렌트시에 행해질 수 있다. 특정한 헤드셋이, 설명하는 전시에 대한 근접성을 표시하기에 충분한 크기의 오디오 신호의 수신시에 자동으로 활성화되도록 프로그램될 수 있다. 하나의 헤드셋이 특정 집합에서의 전시를 위해서만 오디오를 제공하도록 프로그램되고, 다른 헤드셋은 모든 관련 오디오를 수신하도록 프로그램될 수 있다. 이 프로그래밍 또는 업데이팅은 각 헤드셋에 대한 렌탈 또는 다른 분배시에 쉽게 행해질 수 있다.
업데이팅 또는 프로그래밍 기능의 또 다른 사용은 다수의 헤드셋을 동시에 재프로그래밍하도록 허용하는 것이다. 예를 들면, 박물관 견본, 페이징 시스템, 긴급 또는 다른 통보 시스템을 계속해서 사용하는 것은, 업그레이드 기능을 이용하여 구현될 수 있어, 그들의 헤드셋 내의 선택된 코드를 갖는 박물관 보호자(patron) 또는 모든 이러한 보호자들이 박물관 패관 시간 등의 특정한 정보 또는 화재와 같이 긴급 선포시에 해야할 프로시저 등을 선택적으로 호출받거나 통보받을 수 있다. 이런 방식으로, 이러한 정보가 실시간으로, 정상적으로 생성되는 오디오를 변경하는 것 보다는 하나 이상의 선택된 헤드폰에서 생성된 오디오를 제어 가능하게 스위칭하는 것에 의해 단순한 전화 또는 페이징 인터페이스로부터 실시간으로 제공될 수 있다.
업그레이드 기능 이용의 또 다른 예는, 헤드폰을 훔치거나 망가뜨리는 것을 방지하기 위해, 헤드폰 또는 관련 장비의 동작을 허용하는 코드를 변경할 수 있다. 차량 등의 청취 챔버로부터 적당치 않게 제거된 헤드폰은, 출구를 빠져나갈 때, 청취자 또는 다른 사람들에게 경고를 발행하도록 프로그램될 수 있다. 이러한 동작을 포일링하기 위해 헤드셋을 망가뜨리는 것을 방지하기 위해, 코드를 랜덤하게 또는 주기적으로 변화시킬 수 있다.
업그레이드된 기능을 장래에 이용하는 것은 헤드폰 유닛이 하나의 레벨 및 다음의 보다 높은 동작 레벨로 업그레이드되어 이용되도록 판매되거나 제공되는 것을 허용한다. 하나의 간단한 예로서, 다채널 헤드폰은 다채널 동작을 수행하는데 요구되는 코딩없이 유통될 수 있다. 이러한 헤드폰은 단일 채널 동작에서는 바람직함에도 불구하고, 임시로 또는 영구적으로 적절한 대가를 지불하고서 더 높은 성능을 위해 업그레이드될 수 있다.
도 5를 참조하면, 시스템(10)과 함께 이용되는 다채널 헤드폰(118)의 상부 및 전면도가 개시되는데, 여기서는 이어폰을 청취자의 머리에 위치시키는데 이용되는 헤드 밴드(124)상에 좌측 이어폰 시스템(120) 및 우측 이어폰 시스템(122)이 설치된다. 이어폰 시스템 각각은, 전면 스피커(126), 중앙 스피커(128) 및 후방 스피커(130)와 같은 복수의 스피커를 포함하고, 이들은 실효 개구(132) 및 실효 오디오 경로(134)와 함께 우측 이어폰 시스템(122)상에 나타난다.
각각의 이어폰내에서 스피커(126, 128 및 130)로부터 실효 개구(132)까지의 실효 오디오 경로(134)에 이르는 외견상의 거리는 바람직한 오디오 체험을 제공하기 위해 제어될 수 있어서, 음원 및 청취자로서의 각각의 스피커간의 외견상의 방위각 방향 및 거리 모두는 바람직한 체험과 일치하게 된다. 예컨대, 스피커(126 및 128)에 의해 제공되는 오디오는, 사운드의 리딩(leading) 및 트레일링(trailing) 에지상에서 상이한 강조 부분을 갖고 약간 상이한 시간에 제공될 수 있어서, 음원간의 외견상 공간 관계는 홈 시어터 포맷된 성능의 효과를 이중으로 하기 위해 합성될 수 있다. 어떤 타입의 사운드에 대한 공간적 관계에도 불구하고, 고 주파수 클릭과 같은 것은 다른 타입의 사운드보다 합성하기가 용이하고, 헤드셋내의 공간적 사운드 관계의 단조로운 부분적 합성의 효과는 놀랍고, 진보된 오디오 체험을 제공한다.
스테레오 및 멀티플 스테레오 포맷에서 이용되는 전술한 스피커에 부가하여, 서브 우퍼(134)와 같은 저 주파수, 비 방향성 모노널(monaural) 소스가 사용자의 오디오 체험을 향상시키기 위해 헤드밴드(124)상에 장점을 갖도록 장착될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 오디오 전송 디바이스의 대안적 구성에서, 전송 디바이스(500)는 단일의 DSP(600)을 포함하는데, 이는 DSP(600)의 시리얼 포트(613, 615)에 접속되는 DMA 버퍼(DMA0 614 및 DMA1 616)로의 입력을 위한 2개의 신호(610, 612)로 되는, 멀티플렉서(606, 608)에 의해 멀티플렉싱된 4개의 디지타이즈된 오디오 입력 스트림(602, 603, 604, 605)를 수신할 수 있다. 오디오 스트림(602-605)은, 예컨대, 도 7에 도시된 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)내에 위치한 ADC(618, 619, 620, 621)에 의해 디지타이즈될 수 있다. 도 1의 오디오 디바이스(34) 및 MP3 플레이어(44)는 이러한 오디오 모듈의 전형적인 예이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 단일의 ADC에 제공되는 복수의 아날로그 입력을 이용하는 오디오 디바이스 및 멀티플렉서(606, 608)와 같은 멀티플렉서에 직접 제공되는 복수의 디지털 입력이 이용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 오디오 전송 디바이스(500)의 데이터 멀티플렉싱 회로는디지타이즈된 데이터(602, 603 및 604, 605)의 2개의 채널을 하나의 시리얼 데이터 스트림(610, 612)으로 각각 결합한다. 2개의 상이한 위상의 디지털 오디오 스테레오 쌍(2개의 스테레오 쌍)(610, 612)에 대한 데이터 스트림 슬롯은 하나의 일정한 디지털 데이터 스트림(633)을 생성하기 위해 결합될 수 있다. 여기에 더 자세하게 기술된, 오디오 모듈에 대한 좌측/우측 클록킹 스킴은 2개의 스테레오 채널(4개의 아날로그 오디오 입력 라인)이 하나의 데이터 라인을 공유하도록 구성된다. 동상인 ADC(618, 620 및 619, 621)의 출력(602, 603 및 604, 605)은 90도 위상 시프트된 데이터로 멀티플렉싱된다. 더 높은 차원의 채널(채널 3 및 4)은 더 낮은 차원의 채널(채널 1 및 2)의 위상으로부터 90도 벗어나 클록킹된다. 이것은 2개의 채널 쌍(채널1 좌측 및 우측 및 채널 3 좌측 및 우측)이 단일의 데이터 라인을 공유하도록 한다. 시리얼 디지타이즈된 오디오 데이터의 2개의 세트는 DSP(600)에 입력된다. 기수로 번호가 매겨진 채널 모두는 동일한 시리얼 라인상에 존재하고, 우수로 번호가 매겨진 채널은 동일한 시리얼 라인상에 존재한다. 클록 및 클록킹 위상 회로(628)는 멀티플렉서(606, 608)에 입력 데이터 라인 선택을 제공한다.
도 7을 계속 참조하면, 멀티플렉서(606, 608)와 함께, DSP(600)는 전송기(500)내의 인코더(626)상에 제공될 수 있다. 인코더(626)는 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)로부터 디지타이즈된 오디오 입력(602, 603, 604, 605)을 수신하고, 헤드폰(80)으로의 전송을 위해 IR 전송기 모듈(634)로 디지타이즈된 시리얼 데이터 스트림(633)을 송신하기 위해 라인 드라이버(631)를 이용한다.
베이스보드(626)는 또한 클록 및 클록 위상 회로(628), 부트/프로그램 메모리(630) 및 전원(632)를 포함한다. DSP(600)는, 오디오 전송 디바이스(500)의 모든 입력 및 출력의 제어를 포함하는, 인코더(626) 회로에 대한 중앙 제어기로서 작용한다. 클록킹 회로(628)내에 제공되는 클록킹 드라이버는 DSP(600)에 의해 활성화되어, 신호를 제공하고, 임의의 오디오 모듈(예컨대, ADC)에 대한 클록을 구동하고, 오디오 데이터 입력을 DSP에 제공한다. DSP(600)는 2개의 시리얼 소스(멀티플렉서 606, 608)로부터의 오디오 데이터(610, 612)를 결합하고, 오디오 데이터를 데이터 패킷의 하나의 시리얼 데이터 스트림(633)으로 포맷하고, 이것은 라인 드라이버(631)에 제공되어 IR 송신기(634)로 송신된다. 일 실시예에서, 라인 드라이버(631)는 RS485 트랜시버를 갖는 차동 라인 드라이버일 수 있고, 인버터는 DSP(600)로부터의 데이터를 인버팅하고 버퍼링하는데 이용될 수 있다. DSP(600)는 DSP 내부의 PLL에 의해 승산된 클록킹 회로(628)의 기저 10.24MHz 클록을 이용한다. 일 실시예에서, DSP 클록 속도는 8X MHz이지만, 이것은 오디오 전송 디바이스(500)에 의한 전체 전력 소비를 줄이기 위해 감소될 수 있다.
도 7을 계속 참조하면, 부트 메모리(630)는 셧다운 동안, DSP(600)에 대한 프로그램 메모리(DSP를 제어하는 소프트웨어를 포함함)를 저장한다. 8 비트 시리얼 EEPROM은 부트 메모리(630)로서 이용될 수 있다. 전원을 켤때, DSP는 그 부트 프로그램을 로딩하고 실행을 시작하기 위해 외부 메모리 회로를 탐색하도록 프로그램될 수 있다. 부트 메모리(630)는 DSP(600)의 다채널 버퍼링된 시리얼 포트615(McBSP1)에 부착될 수 있다. 대안적 실시예에서, DSP 소프트웨어는 DSP ROM내에 제공될 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 클록 및 클록 위상 회로(628)는 인코더(626) 및 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)에 요구되는 모든 클록을 전개(develope)시킨다. 4개의 별개의 클록이, DSP, 오디오 데이터 선송 및 오디오 디지타이징을 위해 요구된다. 이것들은 마스터 클록(660), 시리얼 클록(661), 좌측/우측 클록(662) 및 멀티플렉서 클록(663)이다. 클록 위상은, 도 6에서 이전에 설명된 바와 같이, 디지타이즈된 오디오 입력 스트림(602, 603, 604, 605)을 멀티플렉싱하기 위해 멀티플렉서(606, 608)에 필요하다. 마스터 클록(660)은 오디오 디지타이징 모듈 및 DSP에 대한 마스터-동기화 클록 신호를 구동하는데 이용된다. 마스터 클록 신호(660)는 독립형 수정 발진기 회로(660)에 의해 생성되고, 버퍼링된 출력(661)을 갖는다. 마스터 클록 주파수는 10.24MHz이고, 이것은 마스터 클록으로부터 시리얼 클록 및 좌측/우측 클록이 유도되도록 한다. 시리얼 클록은 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)로부터 DSP(600)으로 디지타이즈된 오디오 입력 데이터 스트림(602, 603, 604, 605)의 각각의 개별적인 비트를 클록킹하는데 이용된다. 시리얼 클록 신호(661)는 1/4 클록 분할기(667)를 이용하여 마스터 클록으로부터 도출되어, 2.56MHz 주파수에서의 클록킹 신호를 생성한다.
좌측/우측 클록은, DSP(600)으로의 입력을 위해 멀티플렉서(606, 608)에 의해 생성되는 디지털 오디오 데이터 스트림(610, 612)로부터 좌측 및 우측 데이터 워드를 클록킹하고, DSP 프레임 싱크(sync)를 전개시키는데 이용된다. 좌측/우측 클록 신호(662)는 클록 분할기(667)를 이용하여 마스터 클록으로부터 도출되어, 마스터 클록보다 느린 256배의 주파수에서 신호를 생성한다. 클록 위상 회로(668)는좌측/우측 클록 중 하나에 대해 90 도 위상 시프트하여 좌측/우측 클록을 2개의 위상으로 분리한다. 이것은, 4개의 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)중 2개가 90 도 위상 시프트된 출력을 산출하도록 한다. 동상의 좌측/우측 클록킹된 오디오 모듈의 출력은 라인상에서 90 도 위상 시프트된 데이터로 멀티플렉싱된다. 각각의 좌측/우측 클록 위상은, 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)로부터의 디지타이즈된 오디오 입력 스트림(602, 603, 604, 605)에 대한 별개의 프레임 싱크로서 작용한다.
멀티플렉서 클록(663)은, 선택된 입력 데이터 라인의 토클링을 위해, 멀티플렉서 로직에 의해 이용되어, 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)로부터의 디지타이즈된 오디오 입력 스트림(602, 603, 604, 605)내의 디지털 오디오 패킷을 결합한다. 멀티플렉서 클록 신호(663)도 또한 클록 분할기(667)에 의해 생성된다. DSP 클록 신호(664)는 DSP(600)를 구동하는데 이용되고, 버퍼/전압 컨버터(669)에 의해 DSP에 의해 요구되는 바와 같이, 마스터 클록 신호(660)를 더 낮은 전압(예컨대, 1.8V 내지 3.3V)로 변환하여 생성된다. 다른 클록킹 스킴이 기저 수정 발진기 주파수를 변경(즉, 40KHz 좌측/우측 클록에 대한 9.126MHz 기저 클록은 44.1KHz 좌측/우측 클록에 대한 11.2896 MHz 기저 클록으로 변경됨)함으로써 이용될 수 있다.
전원(632)은 인코더(626)에 대해 모든 요구되는 전압을 전개시킨다. 일 실시예에서, 인코더 전원(632)은 +10 VDC 내지 +18 VDC 범위의 입력 전압을 수용할 수 있다. 입력 전압(전형적으로 +12VDC), +5VDC, +3.3VDC, 및 +1.8VDC의 4개의 별개의 전압이 전송기 베이스보드상에서 이용될 수 있다. 과도(transient) 보호가 입력 전원 라인상에서 임의의 서지 또는 과도 현상을 방지하는데 이용될 수 있다.전압 관리기가 DSP(600)의 안정성을 유지시키기 위해 이용될 수 있다. 비조정된 입력 전압이 +5VDC 에 대한 소스 전압으로서 이용될 수 있다. 조정된 +5VDC가 IR 전송기 모듈(634)에 공급되도록 이용될 수 있다. 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)은 입력 오디오 보호 및 입력 오디오 레벨 바이어스를 위해 +5VDC를 이용한다. IR 전송기(634)는 바이어스 제어 및 IR 드라이버 회로(650)를 위해 +5VDC를 이용한다. 조정된 +3.3VDC가 DSP(600) 및 인코더(626)의 로직에 공급되는데 이용되고, 그것의 ADC에 대한 오디오 모듈에도 공급된다. +3.3VDC는 조정된 +5VDC 공급 전압으로부터 전개되고, 전압 관리기에 의해 모니터링된다. 레벨이 3.3VDC 전원의 10%이하로 떨어지면, 전압 관리기는, 전압이 +3.0V로 증가된 후에 200ms의 시간이 경과할 때까지 DSP(600)를 리셋으로 유지한다. 조정된 +1.8VDC는 인코더(626)의 DSP 코어를 공급하는데 이용되고, 조정된 +3.3VDC 전원 전압으로부터 전개된다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에서, 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)는 디지타이즈된 오디오 입력 스트림(602, 603, 604, 605)를 DSP(600)로 제공하는데 이용될 수 있다. 오디오 모듈은 인코더(626)에 대한 외부 또는 내부 플러그인 모듈일 수 있고, 인코더내에 결합될 수 있다. 4개의 오디오 채널을 제공하는 일 실시예에서, 4개의 오디오 모듈이 전송기 베이스보드와 함께 이용될 수 있다. 각각의 오디오 모듈(예컨대, 도 9에 도시된 오디오 모듈(622))은 입력(638, 639)의 하나의 스테레오 오디오 쌍(좌측 및 우측)을 수신한다. 전원 및 마스터 클록, 시리얼 클록, 및 좌측/우측 클록은 모두 인코더(626)에 의해 공급된다. 신호 조건 및 입력 보호 회로는, 디지타이즈되기 이전에 신호(638, 639)를 준비하고, 과도 현상에 대한 입력 회로를 보호하는데 이용될 수 있다.
신호(638, 639)는 별개로 조건이 설정된다. DC 바이어스 회로(640)는 5V 전원의 중간 범위에 신호(638, 639)를 설정하고, 입력 신호가 DC 바이어스상에서 대칭이 되도록 한다. 이러한 방식에서, 발생하는 임의의 클리핑(clipping)은 각각의 포지티프 및 네거티브 피크상에서 동일하게 발생한다. 입력 서지 보호 회로(641)는 과도 현상 및 과 전압 조건에 대해 입력 회로를 보호하는데 이용될 수 있다. 과도 보호는 신호 조건에서의 2개의 백-투-백(back-to-back) 다이오드 및 입력 보호 회로(640)에 의해 제공되어 전원 및 접지에 대한 임의의 고 전압을 회피시킨다. 라인 레벨 입력은 2개의 전압, 또는 다른 피크 대 피크의 실제 값으로 제한될 수 있다. 로우 패스 필터(642)는 D/A 내부 필터의 스톱대역 감쇄를 증가시키기 위해 프리필터(prefilter)로서 작용하는데 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 아날로그 입력 오디오 채널 주파수는 20Hz 내지 18Hz이고, 로우 패스 필터(642) 코너 주파수는 140KHz이상이어서, 오디오 입력의 밴드 패스에 최소의 영향을 미친다.
도 9를 계속 참조하면, ADC(643)가 좌측 및 우측 아날로그 입력(638, 639) 모두를 디지타이즈하는데 이용될 수 있다. 좌측 및 우측 채널을 포함하는 단일의 시리얼 디지털 데이터 스트림(602)은 ADC(643)에 의해 인코더(626)로 출력된다. 10.24MHz의 마스터 클록은 ADC(643)에 대한 타이밍을 전개시키는데 이용되고, 2.56MHz의 시리얼 데이터 클록은 ADC로부터의 데이터를 클록킹하는데 이용된다. 40KHz 좌측/우측 클록은 데이터를 별개의 오디오 샘플들로 프레임화하는데 이용된다. 각각의 좌측 및 우측 아날로그 샘플은 16 비트값일 수 있다.
도 10을 참조하면, IR 전송기 또는 모듈(634)은 디지털 데이터 스트림(633)을 IR(적외선) 전송 신호(16)로 변환한다. PPM(펄스 위치 변조) 인코딩은 비트 위치 값을 이용하여 전송기 전력을 증가시키는데 이용된다. IR 전송기(634)는 라인 드라이버(631)로부터 차동 RS485 신호(633)를 수신하고, 그것을 하나의 인코드된 데이터 스트림으로 변환하는 라인 수신기(650)를 포함한다. 다음에, 데이터 스트림은 버퍼링되고, 적외선 바이어스 및 제어 회로(650)으로 전송되고, 이것은 에미터(652)의 발광 다이오드(LED)를 구동하고, 전송된 에너지의 양을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에서, IR 전송기(634)는 4개의 적외선 바이어스 및 제어 회로(650) 및 각각의 에미터(652)에 대한 25% 듀티 사이클을 갖는 4개의 에미터(652)를 포함한다. 바이어스 제어는 IR 에미터를, 제로 비트가 데이터 스트림(633)내에서 감지될 때, 매우 낮은 파워-온 상태로 유지시키고, 포지티브 펄스(하나의 비트)가 감지될 때, 다이렉트 다이오드 드라이브가 순간적으로 최대 전력을 IR 에미터 다이오드에 인가하도록 한다. 감지 저항은 다이오드에 공급되는 전류의 양을 모니터링하는데 이용되어, 에미터 다이오드 드라이버가 펄스화될 때, 바이어스 제어는 다이오드를 지나는 일정한 전류 흐름을 유지시킨다. IR 에미터(652)는 디지털 데이터 스트림(633)을 IR 에미터 다이오드의 임의의 실제 수(예컨대, IR 에미터당 4개)를 이용하여 적외선 에너지의 펄스로 변환한다. 전기적 데이터 펄스의 대역폭은, 다이오드의 물리적 특성으로 인해 IR 에미터 다이오드에 인가되는 정방형파 펄스의 기본 주파수에 의해서만 주로 제한된다. 일 실시예에서, IR 에너지는 870nM의 중심 파장에 집중될 수 있다. 인코더(626)는 IR 전송기 모듈(634)에 모든 전력을 공급한다. +5VDC는 드라이버 및 바이어스 제어 회로(650)에 이용된다. 일 실시예에서, 인코더(626)는 PPM 인코드된 디지털 데이터 스트림(633)을 11.52 Mb/s에서 IR 전송기(634)에 공급한다.
도 11을 참조하면, MCBSP(613, 615) 및 DMA(614, 616)이 4개의 스테레오(8개의 모노) 데이터 채널을 독립적으로 모으는데 이용된다. McBSP 중 어느 하나가 완전한 16 비트 데이터 워드를 수신할 때, 각각의 DMA는 데이터 워드를 전체가 4개인 홀딩 버퍼에 대한 2개의 홀딩 버퍼(670, 671(DMA1 616) 또는 672, 673(DMA0 614))중 하나로 전송한다. 각각의 McBSP(613, 615)는 그 자체의 DMA(614, 616) 및 버퍼 쌍(672/673, 670/671)를 이용하여, 디지타이즈된 데이터를 이동 및 저장한다. 하나의 버퍼가 채워지는 동안, DSP(600)는 상보적 버퍼를 프로세싱한다. 각각의 버퍼는 2개의 상이한 ADC(전체가 100개인 16 비트 샘플)로부터 25개의 좌측 및 25개의 우측 데이터 샘플을 저장한다. 각각의 McBSP에 의해 수신된 워드는 각각의 DMA 의 메모리 어드레스를 증가시킨다. 각각의 버퍼가 채워졌을 때, 인터럽트는 각각의 DMA로부터 DSP(600)으로 송신된다. DSP(600)는 DMA 어드레스를 리셋하고, 다른 버퍼는 새로운 데이터 세트로 다시 채워진다. 이러한 프로세스는 지속적으로 반복된다.
DSP(600)는 풀 전송 패킷(86)의 각각의 크기인 2개의 전송 버퍼를 생성한다. 일 실시예에서, 450개(16 비트)의 워드가 각각의 패킷에서 이용된다(이하 더 자세히 설명됨). 패킷(86)이 처음으로 초기화될 때, 스태틱 헤더/트레일러 값은 패킷내에 삽입된다. 초기 패킷 및 후속 패킷에 있어서는, 제어 블록(96)의 사용자 ID/스페셜 옵션/채널 상태(USC) 값, 데이터 오프셋, 동적 헤더 값, 및 채널 오디오 데이터가 각각의 패킷에 부가된다. 바람직하게는, 이전의 패킷 오디오 데이터로부터 계산된 USC 값이 이용된다. 오디오 데이터는 PPM 인코드되고, 데이터 블록 패킷내에 위치된다. 일단 각각의 채널로부터 소정의 수(예컨대, 25)의 샘플이 프로세싱되면, 패킷(86)은 완료된다.
DSP(600)가 출력 버퍼의 하나를 완전하게 채우면, 전송 DMA(DMA2)가 인에이블된다. 다음에, DMA2가 채워진 출력 버퍼내의 데이터를 전송 디바이스(500)의 시리얼 포트(McBSP0)로 전송한다. McBSP0는 차례로 IR 전송기(634)로 송신하기 위해 라인 드라이버(631)로 시리얼 데이터(633)를 보낸다. 일단 출력 DMA 및 McBSP가 스타트되면, 그들은 지속적으로 동작한다. DSP(600)가 버퍼 중 하나를 채우는 동안, 다른 버퍼는 DMA2에 의해 비워지고, McBSP0로 전달된다. 입력 데이터를 통해 동기화가 유지된다.
DSP(600)는 DMA(614, 616)으로부터의 인터럽트를 처리하고, 여기 다른 부분에 개시된 바와 같이, 스페셜 옵션 및 채널 상태 정보를 모니터링하고, 각각의 개별적인 신호(또는 전송 패킷)(86)를 구성하고, 오디오 데이터 및 패킷 정보를 결합 및 변조한다. DMA 인터럽트는, 입력 오디오 버퍼가 채워졌음을 DSP(600)에 통지하고, 그 때, DSP는 각각의 DMA를 재구성하여 교대(alternate) 홀딩 버퍼를 채우기 시작하고, 다음에 "풀(full)"홀딩 버퍼를 프로세싱하기 시작한다. 출력 DMA에는 인터럽트가 이용되지 않는다. 일단 출력 버퍼가 채워지면, 출력 DMA는 다른 버퍼를 채우기 시작하도록 스타트될 수 있다.
여기 더 자세히 개시된 바와 같이, 스페셜 옵션 정보는, 오디오 전송 디바이스(500)가 특정 구성에서 이용되는지를 표시하는데 이용될 수 있고, 하드웨어 스위치 또는 하드 코드를 통해 펌웨어내에 제공될 수 있다. 스페셜 옵션은, 5.1 및 7.1 서라운드 사운드 프로세싱을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 일 실시예에서, 4개의 비트는 스페셜 옵션들의 상태를 나타내는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 4개의 비트는 4개의 사용자 선택가능 스위치(들) 또는 15개의 하드 코드된 스페셜 옵션에 이를 때까지 제공될 수 있다. 헤드폰 통상 동작은 0000h에 나타난 바와 같이 예약된 옵션일 수 있다.
스위치 옵션이 이용될 때, 최소한의 하나 또는 15개 이상의 스페셜 옵션은 부가적인 옵션에는 이용가능하지 않을 수 있다(즉, 2개의 스위치가 이용되면, 단지 4개의 부가적인 스페셜 옵션만이 이용가능하고, 4개의 스위치가 이용되면, 부가적인 스페셜 옵션은 이용가능하지 않다). 예컨대, 5.1 또는 7.1 서라운드 사운드 옵션을 이용하기 위해, 하드웨어 스위치는 DSP(600)의 HPI(호스트 포트 인터페이스)상의 비트 레벨을 토글하는데 이용될 수 있다. HPI상에서 일(one)(하이)은 하나의 옵션이 이용되었음을 표시한다. HPI상의 제로(로우)는 통상의 4개의 채널 동작을 표시할 수 있다. DSP(600)는 HPI포트를 판독하고, 스페셜 옵션 값내에서 적절한 비트를 설정할 수 있다.
채널 상태 정보는 어느 스테레오 채널(좌측 및 우측 채널)이 액티브 오디오 데이터를 포함하는지를 표시하는데 이용될 수 있다. 디지털 오디오 데이터의 진폭은 스테레오 체널이 액티브 또는 인액티브인지를 판정할 수 있다. 액티브 오디오가 스테레오 채널상에서 검출되지 않으면, 채널 상태는 아웃고잉(outgoing) 패킷내에서 오프(제로)로서 플래그될 수 있다. 액티브 오디오가 스테레오 채널상에서 감지되면, 채널 상태는 아웃고잉 패킷내에서 온(1)로서 플래그될 수 있다.
일 실시예에서, 스테레오 채널이 액티브인지를 판정하기 위하여, 4개의 스테레오 채널 데이터 샘플의 각각의 세트에 대한 절대값이 축적된다. 각각의 좌측 채널 및 각각의 우측 채널의 25개의 샘플(하나의 패킷내의 각각의 채널 데이터 샘플의 수)이 결합되고 축적된다. 스테레오 채널 샘플의 합이 오디오 임계값을 초과하면, 채널상태는 액티브로 태그될 수 있다. 스테레오 채널 샘플의 총합이 오디오 임계값을 초과 안하면, 채널상태는 인액티브로 태그될 수 있다. 4개의 비트(각각의 스테레오 채널에 대해서는 하나)가 스테레오 채널 상태를 표시하는데 이용될 수 있고, 바람직하게는 갱신되고 각각의 시간마다 패킷이 생성된다.
도 12를 참조하면, 4개의 채널을 각각의 신호 또는 전송 패킷(86)으로 인코딩하기 위한 본 발명의 일 실시예가 도시되어, 각각의 신호(86)를 헤더 섹션(87) 및 데이터 섹션(88)으로 파티션한다. 헤더 섹션(87)은, 유효 전송 패킷(86)의 시작부를 감지, 동기화, 및 검증하기 위한 수신기(700)(이하 자세히 기술됨)에 대한 모든 정보를 포함한다. 일 실시예에서, 헤더 섹션은, PPM 인코드되지 않은 프리앰블, 터미네이터, 및 갭값(gap value)을 포함하고, PPM 인코드된 프로턱트 식별자 및 데이터 오프셋 값을 더 포함한다.
갭값(90)은 헤더 섹션(87)을 감지하고, 전송 패킷(86)과 동기화하기 위해 수신기(700)에 의해 이용되는 32 비트(더블 워드)값일 수 있다. 갭(90)은 감지 갭,트리거 갭, 싱크 갭으로 구성된다. 갭은 양호하게는 PPM 인코드되지 않고, 결코 변하지 않는 불변값이다. 갭(90)의 제1 부분은 7개의 리딩 제로를 포함하는 감지갭이다. 이러한 비트는 수신기(700)에 의해 이용되어 갭 주기의 시작을 인식한다. 갭(90)의 제2 부분은 트리거 갭이고, 이것은 1과 0 비트의 교대부분을 포함한다. 이러한 비트는 수신기(700)에 의해 이용되어 갭 주기 동안 클록 복원 회로를 안정화 시킨다. 갭의 제3 부분은 3개의 제로 비트를 포함하는 싱크 갭이다. 이러한 비트는 수신기(700)에 의해 이용되어 각각의 전송 패킷(86)의 시작부를 마크한다.
프리앰블 PRE은 소정의 수의 동일값(예컨대, AAAA 16진수)으로 구성되어, 수신기(700)와 전송기(500)을 동기화시킨다. 프리앰블은 2개의 별개의 16 비트(더블 워드) 값(89, 91)으로 구성되고, 수신기(700)에 의해 이용되어 각각의 패킷(86)의 시작부를 식별한다. 프리앰블은 또한 클록 복원 회로를 안정화하는데 조력하도록 이용된다. 프리앰블은 PPM 인코드되지 않고, 변경되지 않는 불변값일 수 있다. 프리앰블 워드(89)는 양호하게는 패킷(86)의 시작부에 위치하고, 다른 프리앰블 워드(90)는 양호하게는 갭(90)을 따른다. 프리앰블 워드는 1과 0의 교대부분(AAAAh)으로 구성된다. 제2 프리앰블 워드(91)의 제1 "1" 비트는 특정 패킷(86)의 시작 신호이다.
제2 프리앰블 워드(90) 이후에는 소정의 코드 또는 고유 식별자 ID(PID)(92)가 위치하고, 이것은 수신기(700)에 대해서 전송기(500)을 고유하게 식별하여 선택될 수 있다. PID(92)는 양호하게는 PPM 인코드되고, 변하지 않는 불변값이다. 예컨대 이러한 특징은, 자동차, 또는 특정 자동차 제조 또는 특정 전송기 제조에서만이용될 수 있는 본 발명에 따른 준비된 헤드폰에 이용될 수 있다. 따라서, 방문자가 헤드폰을 대여하는 박물관내에서 이용되는 헤드폰에 있어서는, 헤드폰내의 수신기는, 박물관내에 설치된 전송기(500)에 의해서만 전송되는 고유 식별자 ID 의 검출에 따라서만 동작하도록 프로그램될 수 있다. 이러한 특징은, 헤드폰이 박물관 외부에서는 기능하지 않기 때문에, 방문자가 헤드폰을 횡령하지 못하도록 한다. 이러한 특징은 또한 OEM에 의해 애프터 마킷 엑세서리의 품질을 제어하는데 이용될 수 있다. 예컨대, 차량 제조자 및 카 오디오 시스템 제조자는 본 발명에 따라 전송기를 그 장비내에 설치할 수 있지만, OEM의 특정 요구를 충족시키는 그러한 엑세서리(헤드폰, 확성기등) 제조자에게 상기와 같은 장치에 의해 전송되는 고유 ID의 라이센싱/분배할 수는 없다.
PID(92)이후에는 데이터 오프셋 값(DO)(93)이 있고, 다음에는 오프셋 부(94), 헤더 섹션(87)의 최종부가 있다. 오프셋 값(93)은 오프셋 부(94) 및 데이터 필러(filler) 부(97)의 길이(즉, 그 내부의 워드 수)를 표시하고, 이는 각각의 전송된 신호 또는 패킷(86)내의 일정하고 동일한 고정값일 수 있거나, 대안적으로 소정의 스킴에 따라 동적으로 변하거나 무작위적으로 변하는 값일 수 있다. 신호로부터 신호까지의 오프셋 부의 길이를 변화시킴으로써, 고정 주파수 전송 및/또는 수신 에러를 회피하고, 버스트 노이즈 효과를 감소시키는데 도움을 줄 수 있다. 오프셋 부(94) 및 데이터 필러 부(97)는 함께 양호하게는 동일한 워드수(예컨대 30)를 포함하고, 이에 따라 모든 패킷에 대한 전체 길이를 일정하게 유지하면서 특정 패킷(86)내의 랜덤한 데이터 섹션 위치를 허용한다. 오프셋 부(94)는 고유PID(92)를 데이터 섹션(88)으로부터 이격되도록 작용하고, 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 이러한 데이터는 사용되지 않을 수 있어서, 모든 랜덤 값 또는 모든 제로 값을 포함하는데, 이들은 수신기(700)에 의해 버려지거나 무시된다. 대안적으로, 오프셋 부(94)는 에러 검출 및/또는 에러 정정에 이용되는 데이터를 포함할 수있고, 이러한 값들은 데이터 섹션(88)내에 포함된 오디오 데이터의 속성 또는 오디오 데이터를 표시한다.
데이터 섹션(88)은 데이터 블록(95)을 제어 블록(96)으로 인터리빙하여 형성된다. 일 실시예에서, 데이터 블록(95)은 전체가 80PPM 인코드된 워드에 대한, 오디오 정보의 좌측 및 우측의 인코드된 16비트 값(1 워드)의 4개의 채널의 5개의 샘플로 구성된다. 데이터 블록(95)은 임의의 다른 워드 수로 구성될 수 있다. 또한, 전송기(500)에 의해 전송된 각각의 신호(86)내의 데이터 블록은 동일한 워드 수를 가질 필요는 없지만, 그 각각이 랜덤하게 또는 소정의 스킴에 따라, 신호 대 신호로 변하는 워드수를 포함할 수 있다. 단일 패킷(86)내의 연속적인 데이터 블록(95)은 길이에 따라 변할 수 있다. 부가적으로, 연속적인 패킷(86)은 그 데이터 섹션(88)내의 가변 데이터 블록(95)의 수를 포함할 수 있다. 예컨대, 각각의 데이터 블록내에 포함된 데이터 블록의 수 및 워드의 수를 표시하는 표시기는 각각의 패킷(86)의 헤더 블록(87)내에 포함될 수 있고, 오프셋 부(94)내에서와 같이, 전송기(700)가 각각의 패킷(86)내에 포함된 데이터를 적절하게 프로세싱할 수 있도록 한다.
제어 블록(96)은 각각의 데이터 블록(95)에 이어지고, 일 실시예에서는, 이전에 기술된 바와 같이, 스페셜 옵션 및 채널 상태 정보 및 조정의 코드 또는 고유 식별자 사용자 ID를 포함한다. 여기 개시된 바와 같이, 사용자 ID는, 헤더(87)내에 포함된 사용자 ID값을 후속 제어 블록(96)내에 나타나는 각각의 연속하는 사용자 ID 값과 비교하는 것과 같은 에러 검출에 이용되는 값일 수 있다. 패킷(86)에 전체에 걸쳐 사용자 ID의 값이 동일하지 않으면, 패킷은 불량 패킷으로 버려지고, 헤드폰의 오디오 출력은 소정의 수의 순차적인 불량 패킷이 수신된 후에 디스에이블된다. 사용자 ID는 다양한 전송 디바이스(500)간에서 차별화(differentiate)하는데 이용되고, 이것은 예컨대, 특정 제조자의 차량내에 설치된 전송 디바이스와 함께 이용되도록 프로그램되는 수신기(700)가 임의의 다른 제조자의 차량 또는 박물관 또는 개인 가정(여기 더 자세히 기술됨)과 같은 빌딩내에서의 전송 디바이스와 함께는 이용가능하지 않다는 것이다. 채널 상태 정보는 수신기(700)상에서 채널 선택 스위치를 제어하는데 이용될 수 있고, 액티브 채널의 선택을 허용하는데만 이용되며, 여기 더 자세히 설명되는 바와 같이, 인액티브 채널과 관련된 각각의 패킷(86)내의 데이터 워드를 프로세싱하는 것을 방지하기 위해 수신기 DSP의 전력을 다운시켜 전력 소비를 최소화하는데 이용된다.
데이터 선택(87)의 단부에는 종단 블록 또는 터미네이터 블록(TRM)(98)이 있다. TRM(98)은 양호하게는 16 비트(단일 워드) 값이고, 수신기(700)에 의해 이용되어, McBSP 파라미터를 재구성하고, 새로운 패킷(86)을 준비하기 위한 짧은 시간을 허용한다. TRM(98)은, 여기 설명된 바와 같이, GAP(90) 주기동안 수신기(700) 하드웨어 클록 복원을 안정화하는데 이용될 수 있고, 에러 검출 및/또는 정정을 위한 데이터를 포함할 수 있다. TRM(98)은 양호하게는 PPM 인코드되지 않고, 1과 0이 교대하는 부분(AAAAh)으로 구성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 수신기 장치 또는 헤드셋 유닛(700)은 전방향(omni-directivity) 수신을 가능하게 하고, 헤드폰(80)의 인클로져 전체에 걸쳐 수신기의 회로를 더욱 고르게 분배시키도록 하는 2개의 분리된 섹션을 갖는다. 수신기의 메인 섹션은 주 수신기(702)이다. 제2 모듈은 제2 수신기(704)이다. 주 수신기(702) 및 제2 수신기(704) 모두는 IR 수신기 프리앰프(preamplifier)를 포함한다. 일 실시예에서, 주 수신기(702)는 수신기 회로의 벌크(bulk)를 포함하고, 제2 수신기(702)는, 주 수신기 IR 수신기가 청취자의 헤드폰 착용 방향 또는 위치에 기인하여 전송된 IR 신호의 시야(sight) 라인내에 있지 않을 때, IR 신호(16)에 대한 보충적 프리앰프로 이용된다.
도 14를 참조하면, 주 수신기(702)는 수신기 DSP(710), IR 수신기/AGC(714), 데이터 클록 복원 회로(716), D/A 컨버터(DAC) 및 오디오 앰프 회로(722), 사용자 선택가능 스위치 및 표시기 제어 회로(718), 부트/프로그램 메모리(730), 및 전원 및 전압 관리기 회로(740)를 포함한다. DSP(710)는 수신기(700) 회로에 대한 중앙 제어로서 작용하고, 수신기의 모든 입력 및 출력을 제어한다. IR 데이터 패킷은 단일 시리얼 스트림(712)내에서 IR 수신기(714)로부터 DSP(710)에 의해 수신된다. IR 데이터 스트림(712)의 시작은 유입 데이터 패킷에 대한 프레임 동기화를 생성한다. 클록 복원 회로(716)는 IR 데이터를 샘플링하는데 이용되는 IR 데이터 클록을 전개한다. DSP 시리얼 포트는 16 비트 DAC에 대한 클록킹을 완료한다. 16 비트D/A 컨버터에 대한 마스터 클록은 부가적인 시리얼 포트로부터 전개된다.
외부 스위치 및 표시기(719)는, 청취자가 원하는 채널을 선택하고, 오디오 볼륨을 조정하는 것과 같은 기능에 엑세스하도록 한다. LED 표시기는 DSP(710)에 의해 구동되어 전력이 수시기 및 선택된 채널에 공급되는지 여부를 표시하기 위해 제공될 수 있다. 제어 회로(718)는 외부 스위치 및 DSP(710)을 갖는 표시기(719)와 인터페이스하고, 스위치로부터 DSP로 입력을 제공하고, DSP에 의해 전용되는 바와 같이 표시기를 제어한다.
DSP(710)에 대한 기저 클록킹은 클록 복원 회로(716)로부터 전개된다. DSP(710)에 대한 입력 클록은 DSP 내부의 PLL에 의해 승산된다. DSP 클록 속도는 8X MHz이고, 수신기(700)에 의한 전체 전력 소비를 최소화하기 위해 감소될 수 있다. DSP(710)는, 트랜지스터 및 플립 플롭을 통해 제2 수신기(704)상의 스위칭 전원을 디스에이블 시킬 수 있다. 소프트웨어가 한 셋트의 시간 동안 유효 신호를 검출하지 못하면, 여기 자세히 설명된 바와 같이 DSP는 스위칭 전원을 디스에이블시키고, 수신기로부터 전원을 제거할 수 있다.
도 15를 참조하면, IR 수신기/AGC(714)는 수신기 신호(16)내에 포함된 적외선 데이터를 변환하고 증폭하는데 이용된다. IR 수신기/AGC(714)는 또한 증폭을 제어하고, DSP(710) 및 데이터 클록 복원 회로(716)에 대한 디지털 데이터 스트림(712)을 전개한다. IR 수신기에 대한 사용가능 거리는 전송기(500) 전력 및 주위 광 조건에 따른 변수에 의존한다. 일 실시예에서, IR 수신기/AGC(714)의 전체 이득은 약 70dB이다.
도 15를 계속 참조하면, IR 수신기/AGC 회로(714)는 프리앰프(770), 최종 앰프(771), 데이터 스퀘어링(squaring) 저장기(또는 데이터 슬라이서)(772), 및 AGC(자동 이득 제어) 회로(773)를 포함한다. IR프리앰프(770)는 광 신호(16)를 전기 신호로 변환하고, 제1 증폭 단을 제공한다. IR 프리앰프는 3개의 분리된 앰프로 구성된다. 제1 앰프는 4개의 IR 광 검출기 다이오드 및 트랜스임피던스 증폭기로 구성된다. 일 실시예에서, 결합된 광범위 시야각 포토 다이오드는 수평 축 수신의 120도 및 수직 축 수신의 180도 양호한 것을 산출할 수 있다. 일광(daylight) 필터는 유도성 트랜스임피던스 앰프 피드백과 함께 광 검출기 다이오드에 결합될 수 있고, 주위 광의 DC 바이어스 효과를 최소화한다. IR 신호(16)가 전송될 때, IR 신호의 세기에 비례하는 전류 펄스는 광 검출기 다이오드내에서 생성된다. 수신된 IR 신호의 세기는 전송된 IR 소스로부터의 거리에 의존한다.
포토 다이오드로부터의 전류 펄스는 트랜스임피던스 증폭기에 직접 인가된다. 트랜스임피던스 증폭기는 광 검출기 다이오드로부터의 상승 및 하강 에지를 감지하고, 각각의 펄스를 전압 "사이클"로 변환한다. 제2 증폭기는 기본적 전압 증폭기이다. 제2 단의 출력은 AGC 회로(773)에 의해 제어된다. 제3 증폭기는 또한 기본적 전압 증폭기이다. 프리앰프(770)의 제3 단의 출력은 최종 증폭기 단(771) 및 AGC(773)의 입력에 공급된다.
최종 앰프 단(771)은 수신된 IR 신호(16)의 이득을 더 증가시키는데 이용되고, 헤드폰 - 좌측 및 헤드폰 - 우측 프리앰프(750, 770)에 대한 결합기로서 작용한다. 최종 앰프(771)는 2개의 기본적 전압 증폭기로 구성된다. 증폭의 각각의 2단은 수신된 IR 신호의 이득을 증가시킨다. 최종 앰프에 대한 입력 신호는 전술한 바와 같이 AGC(773)의 제2 단에 의해 제어된다. 최종 앰프 단의 출력은 AGC(773) 및 데이터 스퀘어링 단(772)으로 공급된다.
AGC(773)는 증폭된 IR 신호 레벨을 제어한다. AGC 회로는 하나의 앰프 및 3개의 분리된 제어 트랜지스터로 구성된다. 3개의 분리된 제어 트랜지스터는 2개의 레벨의 AGC 제어를 포함한다. 제1 레벨의 AGC 제어는 2개의 AGC 제어 트랜지스터(각각의 단에 대해 1개)를 이용하고, 헤드폰 - 좌측 및 헤드폰 - 우측 프리앰프 단(750, 770) 모두에서 제1 전압 증폭기 이후에 수행된다. 제2 레벨의 AGC 제어는 프리앰프(750, 770) 출력 단 및 최종 앰프 단(771)의 입력 모두의 접합부에서 발생한다. AGC DC 바이어스 전압을 전개시키기 위해, 최종 앰프 단 출력으로부터의 IR 신호의 포지티브 피크는 정류되고 필터링된다. DC 신호는 OP 앰프에 의해 증폭된다. 증폭된 DC 전압의 값은 수시된 신호 세기(즉, 전송 디바이스(500)의 IR 에미터(652)로부터의 거리에 비례함)에 의존한다. AGC 트랜지스터 저항은 DC 바이어스에 의해 제어되고, 수신된 신호 세기에 의존한다. 신호 세기가 증가할 때, AGC 트랜지스터상의 바이어스는 증가하고, 신호는 더 감쇄된다. 따라서, AGC(773)는 데이터 스퀘어링 단(772)에 대한 안정된 아날로그 신호를 발생시킨다.
데이터 스퀘어링 단(772)은 아날로그 IR 신호로부터 디지타이즈된 바이-레벨 - 구형파(즉, 1 및 0으로 구성됨)를 산출한다. 데이터 스퀘어링 단으로부터의 입력은 최종 앰프 단(771)의 출력으로부터 수신된다. 데이터 스퀘어링 단은 최종 앰프(771) 출력 전압 "사이클"을 포지티브 및 네거티브 임계 레벨과 비교한다. 최종앰프 출력의 포지티브 피크가 포지티브 임계 레벨을 초과하면, 하이 펄스(1 비트)가 전개된다. 네거티브 피크가 네거티브 임계 레벨을 초과하면, 로우 펄스(0 비트)가 전개된다. 출력 레벨을 산만하게 변화시키는 것에서 노이즈를 방지하기 위해 히스테리시스가 고려된다. 데이터 스퀘어링 단(772)의 출력은 클록 복원 회로(716)으로 송신되고, IR 데이터 입력(720)으로서 DSP(710)에도 송신된다.
데이터 클록 복원 회로(716)는 전송기(500)에 의해 이용되는 데이터 클록을 재생하기 위해 이용된다. 본 발명의 수신기(700)의 일 실시예에서, 데이터 클록 복원 회로는 에지 검출기 및 PLL을 포함한다. 데이터 클록 복원 회로(716)는 PLL을 이용하여 데이터 클록을 생성하고, 유입 IR 데이터(720)과 동기화시킨다. 에지 검출기는 각각이 상승 또는 하강 비트 에지를 갖는 펄스를 생성하여, PLL에 대한 부가적인 데이터 샘플에 대한 이중 펄스를 생성한다. 쇼트 펄스는 상승 또는 하강 펄스 에지가 감지될 때 에지 검출기로부터 출력된다. 에지 검출기로부터의 출력은 PLL에 공급된다.
PLL은 동기화된 클록을 생성하는데 이용되고, IR 데이터 신호(712)를 샘플링하기 위해 DSP(710)에 의해 이용된다. PLL내의 주파수 및 위상 차지 펌프 비교기 회로는 에지 검출기 신호를 PLL로부터의 VCO(전압 제어 오실레이터) 클록 출력과 비교한다. 비교기의 출력은 로우 패스 필터로 전송된다. 로우 패스 필터는 또한 펄스 저장기를 포함한다. 펄스 저장기는, 데이터가 PPM(펄스 위치 변조)이고, PLL 비교기로 일정한 입력을 제공하지 않기 때문에 필요하다. 로우 패스 필터는 PLL의 VCO에 의해 이용되는 DC 전압을 생성한다. VCO는 로우 패스 필터에 의해 생성되는DC 전압에 비례하는 출력 주파수를 생성한다. 루프 필터로부터의 전압이 상승하면, VCO 주파수도 또한 마찬가지로 상승한다. VCO의 클록 출력이 에지 검출기 출력과 동기화되면, 로우 패스 필터 전압 및 VCO 주파수는 안정화된다. VCO 주파수는, VCO 주파수와 에지 검출기 신호간의 주파수 위상차가 전개될 때까지 에지 검출기로 싱크내에서 동기화된 채로 유지된다. VCO의 출력은 DSP(710)의 시리얼 포트(711)에 대한 데이터 샘플 클록으로서 이용되고, 또한 DSP의 기저 클록 주파수로서 이용된다. 수신기 DSP(710)는 전송기 DSP(600)와 동기화하기 위해 복원 데이터 클록을 이용하고, 전송기(500)에 의해 인코드되고 전송된 데이터는 동일 레이트로 수신기(500)에 의해 수신 및 디코딩된다. PLL은 또한 PLL이 록킹되었을때(유입 데이터와 동기화되었을 때), 신호 DSP(710)에 이용될 수 있는 록 검출기를 포함한다. 따라서, 본 발명의 방법에 따라, 유입 데이터 클록은, 각각의 데이터 패킷의 헤더가 프로세싱될 때가 아닌, 유입 데이터 패킷이 프로세싱될 때, 수신기(500)에 의해 지속적으로 복원된다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 수신기(700)의 대안적 실시예에서는 PLL을 이용하지 않는 데이터 클록 복원 회로(716)를 포함하는데, 이것은, 에지 검출기(775), 오디오 전송 디바이스(500) 마스터 클록의 주파수에 동조된 수정 발진기(776), 유입 IR 데이터(712)와 데이터 클록을 동기화하기 위한 버퍼(777, 778)를 포함한다. 4개의 NOR 게이트의 조합은 상승 에지가 감지될 때, 에지 검출기에 의해 출력되는 쇼트 펄스를 생성하는데 이용된다. 이것은 수정 발진기(776)에 동기화 에지를 제공한다. 에지 검출기의 제1 NOR 게이트는 데이트 스트림의 트루(true) 변환을 제공한다. 제1 NOR 게이트로부터의 출력은 DSP(710)의 시리얼 포트로 송신된다. 제2 NOR 게이트는 버퍼/지연을 제공한다. 제2 NOR게이트로부터의 출력은 RC 시상수(지연)로 공급된다. 제3 NOR 게이트는 RC 시상수(지연)로부터 트리거한다. 제4 NOR 게이트는 제1 및 제3 게이트의 출력을 모은다. 이것은 쇼트 싱크 펄스를 수정 발진기(776)에 제공한다.
수정 발진기(776) 및 버퍼 단(777, 778)은 IR 데이터(712)를 샘플링하기 위해 바이-레벨 클록을 제공한다. 수정 발진기는 유출 전송 디바이스(500) 데이터 클록 주파수와 정합하는 수정 주파수를 이용한다. 인버터를 갖는 병렬 수정 발진기는 프리 러닝(free running) 발진기를 제공하기 위해 이용된다. 에지 검출기로부터 전개된 펄스는 수신된 데이터 스트림(712)에 동기화를 제공한다. 2개의 인버터/버퍼(777, 778)는 수정 발진기(776)에 대한 분리를 제공하기 위해 이용된다. 버퍼링된 출력은 DSP 시리얼 포트 데이터 클록 입력 및 전압 변환 버퍼에 전송된다. 전압 변환 버퍼는 클록 피크 레벨을 DSP 코어 클록 입력에 대해 1.8V로 감소시킨다.
도 17을 참조하면, DAC 및 오디오 증폭기 회로(722)는 DSP(710)에 의해 출력된 디지타이즈된 데이터 스트림(721)로주터 아날로그 신호(724)를 전개하고, 헤드폰 스피커(81, 83)으로의 출력을 증폭 및 버퍼링한다. DAC 및 오디오 증폭기 회로(722)는, 디지털 시리얼 데이터 스트림(721)로부터 분리된 좌측 및 우측 아날로그 신호(724)를 생성하기 위해 DSP 시리얼 포트(713)(스위치(719)를 통해 청취자 선택에 따라 DSP(710)에 의해 선택된 채널로부터)로부터 시리얼 디지털 오디오 데이터스트림(721)을 수신하기 위한 16 비트 DAC일 수 있는 DAC(780)를 포함한다. 디지털 데이터 스트림(721)은 오디오 모듈(622, 623, 624, 625)내에서 아날로그-대-디지털 변환 프로세스로부터 기본적으로 역순으로 변환된다. DAC(780)의 출력은 로우 패스 필터(781)(DAC에 의해 전개된 임의의 하이 주파수를 제거)를 통해 오디오 앰프(782)로 전송된다. 오디오 앰프(782)는 오디오 신호를 증폭하고, 헤드폰(80)과 DAC(780)간에 버퍼를 제공한다. 오디오 앰프(782)로부터의 출력은 헤드폰 스피커(81, 83)에 결합된다.
사용자 선택가능 스위치(718)는 청취자가 헤드폰 스피커(81, 83)내에서 오디오 볼륨을 조정하고, 오디오 채널을 변경할 수 있도록 한다. LED(발광 다이오드)는 선택된 채널을 표시하기 위해 이용될 수 있다. 2개의 수동 조작 선택 스위치가 볼륨을 조정하기 위해 이용될 수 있다. 업 볼륨 버튼을 한번 눌러서 로우 펄스를 DSP(710)에 전송하고, 이에 따라 DSP는 소정값을 갖는 하나의 레벨만큼 디지털 오디오 데이터 볼륨을 증가시킨다. 다운 볼륨 버튼을 한번 눌러서 로우 펄스를 DSP에 전송하고, 이에 따라 DSP는 하나의 레벨만큼 디지털 오디오 데이터 볼륨을 감소시킨다. 다른 타입의 스위치도 또한 이용될 수 있고, 이것은 본 발명에 그리 중요한 것은 아니다. 8과 같이 미리 선택된 수의 전체 볼륨 레벨이 DSP에 의해 제공될 수 있다. 모든 버튼은 스위칭 디바운싱(debouncing)을 위한 RC(저항/커패시터) 시상수를 이용할 수 있다.
수동 조작 선택 스위치는 청취자가 원하는 오디오 채널을 선택하기 위해 이용할 수 있다. 채널 선택 버튼을 한번 눌러서 로우 펄스를 DSP(710)에 전송하고,이에 따라 DSP는 오디오 출력(DSP 시리얼 포트(713)을 통함)으로 명칭되는 채널 데이터를 증가시킨다. 소정수(예컨대, 4)의 상이한 채널이 선택가능하다. 최고 채널에 도달할 때, DSP는 최하위 채널(예컨대, 채널 4가 채널1으로 됨)로 롤 오버(roll over)한다. 대안적으로, 채널이 이용가능하지 않으면, DSP는 이용가능하지 않은 채널을 자동으로 건너뛰고, 다음의 이용가능 채널로 가서 청취자가 결코 임의의 "데드(dead)" 채널에 도달하지 않고, 언제나 액티브 채널, 즉, 현재 스트리밍 오디오 채널중의 하나를 선택하도록 프로그램될 수 있다. 복수의 LED(예컨대, 4와 같은 이용가능 채널의 수와 동일한 수)가 선택된 채널을 표시하기 위해 이용될 수 있다.
LED들 중 하나의 점등은 또한 전원이 회로에 공급되고 DSP(710)가 기능하고 있다는 것을 가리킬 수 있다. 대안적으로, LCD 또는 다른 타입의 디스플레이는 선택된 채널, 볼륨 레벨, 임의의 다른 정보를 표시할 수도 있다. 그러한 정보는 각 데이터 패킷의 헤더에서 인코딩될 수 있으며 선택된 오디오 스트림에 관련된 추가적인 데이터(예를 들면, 아티스트, 가수명, 앨법명, 인코딩 레이트 등)는 물론 다른 활용가능한 채널, 활용가능한 식별(활용가능하지 않거나 '데드(dead)' 채널), 환경적인 변수들(속도, 온도, 시간, 날짜) 및 메시지(예를 들면, 광고 메시지)와 같은 임의의 다른 타입의 정보를 포함할 수도 있다. 표시된 정보는 텍스트 및 그래픽을 포함할 수도 있으며, 정적이거나 동적일 수도 있다.
도 14를 다시 한번 참조하면, 부트 메모리(730)는 차단되는 동안 DSP(710)에 대한 프로그램 메모리를 저장한다. DSP(710)의 시리얼 포트(715)에 접속된 8-비트시리얼 EEPROM은 DSP 프로그램을 저장하는데 사용될 수도 있다. 파워-업시 DSP는 외부 메모리를 검색하여 구동 소프트웨어를 검색하고 로딩하도록 구성될 수도 있다. 대안적으로, 프로그램은 DSP 판독 전용 메모리(ROM)에 제공될 수도 있다.
도 14를 계속해서 참조하고 또한 도 18을 참조하면, 1차 수신기(702) 회로 보드상의 전원 공급(740)은 2차 수신기(704)내의 스위칭 전원(760)으로부터 DC 전원(761)을 수신한다. 전원 공급(640)은 전원(759)(예를 들면, AAA 배터리 또는 임의의 다른 타입 또는 크기의 배터리, 또는 대안적으로 차량 또는 빌딩 전원 시스템으로부터의 전원 코드를 통한 DC, 또는 임의의 다른 실용적인 전원)으로부터 DC 전원을 수신하고 +1.8V(또는 DSP 회로에 의해 요구되는, 다른 전압) 서플라이 및 관련 전압 슈퍼바이저를 포함한다. 조정된 +1.8VDC는 DSP(710)의 DSP 코어를 공급하는데 사용되고 조정된 +3.3VDC 공급 전압으로부터 발전된다. 전압 슈퍼바이저는 +3.3VDC를 모니터링하는데 사용된다. 만일 +3.3VDC 서플라이의 10% 이하로 레벨이 떨어지면, 전압 슈퍼바이저는 DSP를 리셋 상태로 유지할 수도 있다. 만일 +3.3VDC 서플라이의 10% 이하로 레벨이 떨어지면, 전압 슈퍼바이저는 +3.0V 이상으로 전압이 증가된 후 200ms와 같은 시간격이 경과될 때까지 DSP를 리셋 상태로 유지할 수도 있다.
도 18을 계속해서 참조하면, 2차 수신기(704)는 1차 수신기 IR 수신기(714)가 전송된 IR 신호(16)의 시야의 다이렉트 라인내에 있지 않을 때 수신기 시스템(700)에 전원(761)을 공급하고 IR 신호(701)에 대한 보조 프리앰프로서 작동한다. 2차 수신기(704)는 IR 수신기 프리앰프(750), 스위칭 전원 공급(760) 및 온/오프스위치(762)를 포함한다. IR 수신기 프리앰프(750)는 1차 수신기 IR 수신기(714)에 시선이 적용가능하지 않을 때 IR 아날로그 신호(16)를 증폭한다. 2차 수신기 IR 수신기 프리앰프의 2개의 스페이지는 1차 수신기(702)와 동일하며, 2차 스테이지의 출력은 IR 수신기내의 AGC(773)과 1차 수신기(702)의 AGC 회로(714)의 입력에 제공된다.
스위칭 전원 공급(760)은 배터리(759) 전압을 수신기(700) 회로에 의해 사용되는 레벨로 변환한다. 2차 수신기 및 1차 수신기의 대부분은 3.3VDC(@<200mA)에 동작한다. 스위칭 서플라이는 2개의 AAA 배터리(759)로부터 3.3VDC를 생성한다. 스위칭 전원 공급(760)은 챠치 펌프(인덕터-레스) 또는 대안적으로 브스트-타입 컨버터를 이용하여 0.9 볼트로 다운된 배터리(759)로부터의 전원을 소스(source)로 할 수 있다. 로우 패스 필터는 스위칭 전원 공급(760)의 고주파수 성분을 제거하는데 사용될 수 있다.
온/오프 스위치(762)는 스위칭 전원 공급(760)을 인에이블 및 디세이블한다. 온/오프 스위치 회로(762)는 배터리(759)에 의해 직접적으로 전원 공급된다. 온/오프 스위치 회로(762)에 대한 입력(718)들은 수동적으로 동작되는 스위치 및 DSP(710)를 포함한다. 수동적으로 동작하는 SPST(Sigle Pole Single Throw) 스위치는 플립-플롭의 클럭 입력에 접속되고, SPST 스위치의 각 프레스(press)는 플립-플롭을 토글링시킨다. RC(resistor/capacitor) 시정수는 SPST 스위치로부터 링깅(ringing) 및 과도 전류(transient)를 감소시키는데 이용된다. 플립-플롭으로부터의 높은 출력은 스위칭 전원 공급(760)을 인에이블시킨다. 플립-플롭으로부터의낮은 출력은 스위칭 전원 공급(760)을 디세이블하고 수신기(700) 회로로부터의 전원을 효과적으로 제거한다. DSP(710)는 또한 플립-플롭의 동작을 제어할 수 있다. 만일 소프트웨어가 한 세트의 시간량내에 유효한 신호를 검출하지 못한다면, DSP(710)는 트랜지스터를 구동하여 수동적으로 동작하는 SPST 스위치와 유사한 방식으로 플립-플롭을 토글링시킬 수도 있다.
도 14를 다시 한번 참조하면, 구동시 DSP(710)는 내부 DMA 버퍼를 활성화하여 시리얼 포트(McBSP)(711)에 수신된 PPM4-인코딩된 데이터를 2개의 수신된 데이터 버퍼들 중 한 버퍼로 이동시킨다. 일단 데이터 패킷의 모든 25개의 샘플들이 수집되면, 플래그는 데이터 프로세싱을 트리거(trigger)하도록 설정된다. 수신 버퍼 "채워짐(filled)" 플래그가 설정될 때, 데이터 프로세싱이 시작한다. 이것은 선택된 데이터의 채널을 PPM4-디코딩하고, 16 비트 워드로 높은 바이트 및 낮은 바이트를 결합하고, 청취자 선택에 기초하여 볼륨을 줄이며, 모든 25개의 샘플들에 대한 디코딩된 좌측 및 우측 디지털화된 값들을 출력 버퍼 Dacbuffer에 배치하는 것을 포함한다. 플래그는 출력 버퍼가 채워질 때 설정되고, 제2 DMA는 출력 버퍼를 통해 연속적으로 루프되어 DAC 회로(722)로의 전송용 시리얼 포트(McBSP)(713)로 현재 데이터를 이동시킨다.
시리얼 포트(711)의 수신기는 IR 데이터를 캡쳐하는데 사용된다. 수신기 클럭(CLKR) 및 플레임 동기(FSR)는 외부 소스로부터 이루어진다. 수신기는 단상(single-phase), 1-워드, 8-비트 프레임, 0-비트 지연, 및 데이터 MSB 퍼스트로서 구성된다. 첫번째 펄스가 수신된 후의 프레임-동기 펄스의 수신은 무시된다. 수신 데이터는 수신기 클럭의 하강 에지에서 샘플링된다.
시리얼 포트(713)의 송신기는 헤드폰 스피커(81, 83)에 대한 오디오 출력에 대한 DAC 회로(722)에 데이터를 제공하는데 사용된다. 송신기 클럭(CLKX) 및 프레임 동기(FSX)는 이전에 설명된 바와 같이, 연속적인 베이시스에 따라 내부적으로 생성된다. 송신기는 단상, 4-워드, 16-비트 프레임, 0-비트 지연, 및 데이터 MSB 퍼스트로서 구성된다. 송송 데이터는 송신기 클럭의 상승 에지에서 샘플링된다.
시리얼 포트(711)의 샘플-레이트 생성기는 DAC 회로(722) 및 시리얼 포트(713)의 송신기에 사용된다, 샘플 레이트 생성기는 DSP(710) 클럭의 9 분할(divide-by-9)를 이용하여 8.192 MHz의 주파수를 달성한다. 송신 프레임 동기 신호는 64 클럭 사이클의 프레임 주기와 32의 프레임 폭을 가진 샘플 레이트 생성기에 의해 구동된다. 시리얼 포트(711)의 샘플 레이트 생성기는 마스터 클럭이다. 샘플 레이트 생성기는 DSP(710) 클럭의 4분할을 이용한다. 송신 프레임 동기 신호는 16 클럭 사이클의 프레임 주기를 가진 샘플 레이트 생성기에 의해 구동된다.
수신기(700)의 DMA 버퍼들은 송신기(500)와 일반적으로 유사하게 구성된다. DMA 우선순위 및 제어 레지스터는 또한 DMA 0 및 1에 대한 인터럽트를 인에이블하는 10b로 설정되어야 하는, 멀티플렉스된 인터럽트 선택을 결정하는데 사용되는 2비트 INT0SEL 레지스터를 포함한다. DMA 0은 시리얼 포트(711)의 수신기를 이용하여 수신된 IR 데이터(712)를 2개의 버퍼들 중 하나에 전송하는데 사용된다. 소스는 시리얼 포트(711) 수신 레지스터 DRR1_0이다. 2개의 수신된 데이터 버퍼들, RxBuffer1 및 RxBuffer2 중 하나 사이에 수신지(destination)가 스위칭된다. 카운터는 각 버퍼의 크기로 설정되며, 이는 408 워드일 수 있다. 동기 이벤트는 32-비트 송신을 위한 더블 워드 모드의 REVT0이다. 송신 모드 제어는 멀티프레임 모드로 설정되고, 블럭 송신의 완료시 인터럽트되며 수신지를 포스트-증가시킨다. DMA(2)는 DAC(722)에 디지털 오디오의 단일 채널을 전송하는데 사용된다. 소스는 DSP 출력 버퍼 DacBuffer이다. 수신지는 시리얼 포트(713) 전송 레지스터 DXR1_0이다. 카운터는 DacBuffer의 크기로 설정되며, 이는 4 워드일 수도 있다. 동기 이벤트는 XEVT0이다. 송신 모드 제어는 자동버퍼 모드로 설정되며, 하프 및 풀 버퍼에서의 생성을 인터럽트하며, 소스를 포스트-증가시킨다.
시리얼 포트(711) 수신기 ISR은 데이터 스트림(712)이 동기화 상태인지의 여부를 체크하는데 사용된다. 수신된 데이터 상태 머신은 동기화가 달성될 때를 판정하기 위해 수신된 데이터를 조사하는 일시운전정지(dwell) 모드에서 시작한다. 노멀 동작은 동기화후에만 시작한다. 시리얼 포트(711) 수신기 ISR은 첫번째로 데이터 스트림 헤더 블럭(90)에서 프리앰블 PRE에 대해 체크한다. 이 동기화가 검출될 때, 시리얼 포트(711)의 수신기는 듀얼-위상 프레임으로 설정되고; 첫번째 위상은 프레임 무시없이 프레임 당 128 32-비트 워드이며, 두번째 위상은 프레임 무시없이 프레임 당 73 32-비트 워드이다. 이러한 결합은 402 16-비트 워드의 등가물을 생성한다. 상태 머신은 결과적으로 수신된 워드가 선정된 코드를 형성하는지를 체크한다. 이 동기화가 검출될 때, DMA 0은 408/2 = 204 워드인, 수신 버퍼, RxBuffer의 크기를 절반으로 설정한 카운터 길이를 갖도록 초기화된다. 수신지는 현재의 수신 버퍼, RxBuffer1 또는 RxBuffer2에 설정된다. 다음 DMA0이 인에이블되고 시리얼 포트(711) 수신 ISR이 턴오프된다. 상태 머신은 동기화의 다음 손실에 앞서서 일시운전정지 모드로 배치된다. 만일 데이터 스트림이 동기를 벗어나는 경우, 시리얼 포트(711) 수신기는 단tkd, 4 워드, 프레임 무시없이 8비트 프레임으로 설정되며, 시리얼 포트(711)는 턴온된다.
만일 선정된 코드가 검출되지 않는다면, 수신 에러가 발생될 것이라고 가정될 수 있으며 DSP(710)내의 카운터는 수신된 패킷들의 수를 카운트하도록 초기화될 수 있으며 여기서 인코딩된 값은 검출되지 않는다. 선정된 수의 발생이 카운트된 후에는, DSP가 헤드폰으로의 오디오 출력을 뮤트(mute) 처리한다. 선정된 수의 발생의 검출에 기초한 뮤트는 버저(buzzing) 및 팝핑(popping) 소리, 및 반복된 수신 에러가 발생될 때 발생할 수 있는 간헐성 소리 차단(intermittent sound cut-off)을 제거한다. DSP는 첫번째 에러가 발생된 후, 또는 더 큰 수의 에러(예를 들면, 10, 50, 100 등)가 발생된 후 오디오 출력을 뮤트 처리하도록 프로그램될 수도 있다. 헤드폰으로의 오디오 출력의 뮤트시, DSP는 코드가 검출되는 다음 패킷을 대기하고나서 일단 다시 헤드폰에 오디오 출력을 제공하거나 어떠한 에러도 없는 선정된 수의 데이터 패킷들이 수신될 때까지 대기하며, 이때 이전에 수신된 에러로 인한 이유가 더 이상 존재하지 않으며 시스템은 일단 다시 수신을 클리어할 수 있다고 가정될 수도 있다. 만일 에러가 없는 패킷이 소정 시간(예를 들면, 60초) 동안 수신되지 않는다면, DSP는 자동 오프 특성을 초기화하고 수신기(700)을 파워오프하며, 이때 수신자는 수동 스위치(762)를 활성화시켜서 시스템을 다시 턴온시켜야 한다. 추가적으로, 자동-뮤트(auto-mute) 또는 자동-오프 특성은 선정된 양의시간이 패스되고 어떠한 헤더도 전혀 처리되지 않았다면, 실행될 수 있으며, 이는 오디오 디바이스(34)가 턴오프되거나 잡음 처리되기 때문이다(예를 들면, 광수용과 충돌하는 밝은 광).
DMA 0이 전송을 완료할 때, 동기화 절차는 재시작된다. DMA 0은 턴오프되고, 시리얼 포트(711) 수신기는 턴온되며, 전류 버퍼 인덱스는 RxBuffer 또는 RxBuffer2를 가리키도록 토글링된다. 플래그는 DMA 전송이 완료되었다는 것을 가리키는 다음 설정이다. DSP(700)의 메인 루프는 오디오의 4개의 채널들을 포함하는 패킷이 2개의 수신 버퍼들에 수신 및 전송되었다는 것을 가리키는 설정(DMA 0 ISR에서)이 되는 플래그를 대기한다. 이 플래그가 설정될 때, DSP(710)에 의한 출력 처리가 시작된다. 출력 처리는 버퍼 인덱스에 기초하여 현재 버퍼를 결정하고나서, 선택된 채널 데이터를 이용하여 PPM4-인코딩된 좌우측 채널 데이터를 검색 및 디코딩하는 것을 포함한다. 선택된 볼륨 레벨은 디지털 신호를 감쇠시키는데 적용되며, 좌우측 이어폰에 대한 최종 디지털 신호는 도 14를 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 변환 및 증폭에 대한 DAC 회로에의 전송용 현재 아웃고잉 데이터 블럭에 배치된다.
이전에 설명된 실시예들은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 일례이며, 다양한 변형 및 부가는 본 발명의 새로운 개념을 유지하면서 이들 실시예들에서 이루어질 수도 잇다. 이들은 하드웨어 및 소프트웨어 변형, 추가적인 특성 및 기능을 포함하며, 오디오 스트리밍 이외의 또는 이에 부가하여 본 발명의 통신 방법에 사용한다.
따라서, 이제 도 19를 참조하여, 본 발명의 추가적인 실시예에서, 차량(800)은 본 발명에 따른 통신 시스템(801)에 제공될 수도 있다. 차량(800)은 자동차로 도시되어 있지만, 버스, 기차, 해군함 또는 또는 항공기와 같은 다른 타입의 차량일 수도 있다. 차량(800)은 통상적으로 공장-설치형 오디오 디바이스(34)를 포함할 것이며, 이는 라디오 튜너, CD 플레이어 또는 카세트 테이프 플레이어 및 증폭기를 포함하는 통상적인 계기판에 다는 헤드 유닛일 수도 있다. 오디오 디바이스(34)는 차량(800)의 전원 시스템(802)(예를 들면, 배터리, 발전기 등)에 의해 전원 공급받을 수 있다.
시스템(801)은 송신기 서브시스템(12) 및 IR 송신기 드라이버(22)를 포함하는 플러그 접속식 유닛(820)를 포함하며, 오디오 디바이스(34)에 접속되어 스테레오식 오디오 데이터의 적어도 하나의 채널을 수신한다. 다른 데이터 소스, 예를 들면, DVD 플레이어(832)와 같은 비디오 디바이스와 MP3 플레이어(834)와 같은 오디오 디바이스는 플러그 접속식 유닛(820)에 접속될 수도 있다. 플러그 접속식 유닛은 상술한 바와 같이, 디지털 및 아날로그 데이터를 수신할 수도 있으며, 바람직하기로는 오디오 디바이스(34)에 의해 전원 공급된다. 통신 시스템은 또한 IR LED(20)를 포함하는 송신기(806)와 송신기(806)과 플러그 접속식 유닛(820)을 접속시키는 배선 하니스(wiring harness)(804)를 더 포함한다. 대안적으로, IR 송신기 또는 LED(20) 및 IR 송신기 드라이버(22)를 포함하는 전체 IR 송신기 섹션(18)은 송신기(806)내에 포함될 수 있다.
상술한 바와 같이, 송신기 서브시스템(12)은 오디오 데이터의 다중 채널을수신하고 단일의 디지털화된 오디오 신호를 생성한다. 이 디지털화된 오디오 신호는 LED(20)를 작동시켜서 IR 신호(16)를 발산하는 적당한 전류를 생성하는 IR 송신기 드라이버(22)에 제공된다. 만일 IR 송신기 드라이버(22)가 플러그 접속식 유닛(820)내에 포함되어 있다면, 전류는 송신기(806)내의 LED(20)에 배선 하니스(804)에 의해 전송된다. 대안적으로, 만일 IR 송신기 드라이버(22)가 송신기(806)내에 포함되어 있다면, 송신기 서브시스템(12)에 의해 생성된 디지털화된 오디오 신호는 배선 하니스(804)에 의해 IR 송신기 드라이버에 전송된다.
3개의 개별 컴포넌트들(플러그 접속식 유닛(820), 배선 하니스(804) 및 송신기(806))을 포함하는 세그먼트화된 설계는, 차량이 공장에 남겨진 후 애프터-마켓(after-market) 추가로서 차량(800)에 시스템(801)의 설치의 용이함을 제공한다. 플러그 접속식 유닛은 파량의 계기판에 설치되며 계기판에 다는(in-dash) 헤드 유닛 또는 오디오 디바이스(34)에 대한 단일 접속 및 옵션적으로 각 추가 오디오 소스에 대한 접속을 필요로 한다. 대안적으로, 오디오 디바이스(34)는 플러그 접속식 유닛(820)에 오디오의 다중 현재 채널을 제공할 수 있으며, 그 구성은 오디오 디바이스(34)에 대한 단일 접속이 요구된다.
송신기(806)은 차량의 후면에 대한 효과적으로 보드에 직접적인 시선을 제공하게 될 위치에 설치되어야 한다. 바람직한 실시예에서, 송신기는 차량(800)의 차내등내에 설치된다. 이러한 설치는 플러그 접속식 유닛(820)내에 IR 송신기 드라이버(22)를 결합함으로써 더욱더 활용되며, 이로써 LED(20) 이외에는 아무것도 포함하지 않기 때문에 송신기(806)를 비교적 작게 만든다. 배선 하니스는 또한 비교적 작은 크기를 가지며 이것은 IR 송신기 드라이버(22)에 의해 증폭되거나 또는 LED(20)를 직접적으로 구동하는 디지털화된 신호를 전송하는 적은 수의 배선들을 포함하면 되기 때문이다. 이 경우, 배선 하니스(804)에 의해 전송되는 전류는 매우 낮은 전압 및 와트량을 가지며, 배선 하니스는 차량(800)내의 설치를 더욱 간편하게 하는 작은 단면을 가지고 형성하는 것이 바람직하며, 이는 비틀린 경로를 쉽게 따를 수 있으며 제한된 공간을 필요로 하기 때문이다.
도 9를 계속하여 참조하면, 시스템(801)은 헤드셋 유닛들(14) 및 확성기(842)와 같은 신호(16)를 수신하도록 장착된 디바이스를 더 포함한다. 헤드셋 유닛들 및 확성기에는 각기 송신기(806)로부터 IR 신호(16)를 수신하는, IR 수신기(70)가 장착되어 있다. 헤드셋 유닛들은 이하 상세히 기술된다. 확성기(842)는 IR 수신된 신호 프로세서(72), 클럭, 디멀티플렉서 및 제어기를 갖는 디코더(74), 디지털을 아날로그로 변환하기 위한 DSP(76)는 물론이고 선택된 채널을 증폭하기 위한 하나 또는 그 이상의 증폭기들을 포함하는 유사 회로가 장착된다.
대안적인 실시예에서, 확성기(842)는 채널 스위칭 선택기(78)을 포함하는 것이 아니라 미리선택된 채널, 예를 들면, 헤드 유닛에서 선택된 채널을 항상 재생하도록 프로그램될 수도 있다. 또한, 더 높은 전력을 요구함으로 인해, 확성기(842)는 차량 전력 시스템(802)(도 16에는 도시되지 않음)에 의한 케이블을 통해 전력 공급받는 것이 바람직하다. 대안적으로, 확성기(842)는 상술한 바와 같이 베이비 모니터 또는 셀 폰 채널과 같은 긴급 채널을 자동적으로 끼워넣어서 재생하도록 프로그램될 수도 있다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서, 차량(800)에는 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 통신 시스템(801)이 제공될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 시스템(801)은 차량(800)의 전원 시스템(802)(예를 들면, 배터리, 교류 발전기 등)에 의해 전원을 공급받는 오디오 디바이스(34)를 포함할 수도 있다. 오디오 디바이스(34)는 IR 송신기(예를 들면, LED) 및 IR 수신기(광수용기)를 포함하는 송수신기(806)에 배선(들)(804)을 통해 배선될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 오디오 디바이스(34)는 복수 채널의 오디오 데이터를 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 오디오 디바이스(34)는 비디오 데이터, 셀룰러 전화 음성 데이터 및 텍스트 데이터를 포함하는 다른 타입의 데이터를 제공할 수 있다. 따라서, DVD 플레이어(803)과 같은 비디오 디바이스는 차례로 상술한 바와 같이 DVD 플레이어로부터 비디오 신호를 인코딩하여 이를 IR 신호(16)를 통해 차량(800)의 후방쪽으로 전송하기 위한 IR 송수신기(806)에 제공하는 오디오 디바이스(34)에 접속될 수도 있다. 차량(800)은 또한 IR 전송용 전화기로부터 음성 스트림을 재차 인코딩할 수 있는 오디오 디바이스(34)에 접속될 수도 있는 셀룰러 전화기 또는 무선 통신 디바이스(805)를 포함할 수도 있다. 후술되는 바와 같이, 본 장치는 본 발명에 따른 오디오 디바이스(34) 및 다른 IR 디바이스를 통해 전화기상에 대화하기 위해 승객에게 쌍방향 통신을 제공할 수도 있다.
시스템(801)은 송수신기(806)과 유사하게 IR 송신기 및 IR 수신기를 포함하는 IR 중계기(repeater)(810)를 더 포함한다. 중계기(810)는 IR 신호(16)들을 수신하여 이들을 재전송하여, 시스템(801)의 유효 전송 영역을 증가시킨다. 중계기(810)는 차량(800)의 정면으로부터, 후면으로부터 또는 임의의 다른 또는 모든 방향으로부터 오는 신호(16)들을 릴레이하도록 설계될 수도 있다. 따라서, 응용에 따라, 중계기(810)는 다중 방향의 송신에 적합한 다중 수신기들과 다중 방향의 전송에 적합한 다중 송신기들과 결합될 수도 있다. 중계기(810)는 배터리, 차량 전원에 대한 배선, 차량(800)의 지붕에 설치된 태양열 패널, 또는 임의의 다른 실행가능한 또는 편리한 전원을 포함할 수 있는 전원(미도시됨)을 필요로 한다.
시스템(801)은 브레이크 등(824)과 같은 차량(800)의 전원에 접속된 배선(들)(823)을 통해 전원 공급되는 어댑터 모듈(822)을 포함하는 통신 서브시스템(820)을 선택적으로 포함할 수 있다. 송신기(826)는 배선(들)(827)을 통해 모듈(822)에 접속되어 IR 신호(16)들을 수신하고, 모듈을 릴레이하며, 모듈(222)로부터 신호를 수신하여 차량(800)의 다른 영역쪽으로 IR을 통해 전송한다. 모듈(822)은 데이터 입력을 수용하여 송수신기(826)에 의해 IR 송신용인 상술한 바와 같은 데이터를 인코딩하는 오디오 디바이스(34)와 유사한 회로(DSP를 포함)를 포함한다. 입력 데이터는 디지털 또는 아날로그일 수 있기 때문에 아날로그 데이터를 수용하여 이를 디지털화하는, 본 발명에 따라 인코딩하기 위한 하나 또는 그 이상의 ADC를 포함할 수 있다. 서브시스템(820)은 차량(800)의 제조업자에 의해 미리 설치될 수 있으며, 이에 따라 차량의 후속 구매자에게 수고스러운, 차량내의 복잡한 추가적인 배선 설치의 필요성없이 필요에 따라 이하에 기술된 바와 같이 커스텀 IR 디바이스를 설치할 수 있게 한다.
모듈(822)은 송수신기(826, 806)을 통해 오디오 디바이스(34)에 릴레이하기위한 비디오 카메라(830) 및 옵션적으로 810으로부터 아날로그 또는 디지털 데이터를 포함하는 방대한 데이터를 수신할 수 있다. 오디오 디바이스는 비디오 카메라(830)로부터 수신된 비디오 데이터를 표시하기 위한 비디오 디스플레이(831)에 접속되거나 이를 포함할 수도 있다. 비디오 카메라(830)는 차량의 후방에 장착되어 차량(800) 뒷편에 있는 자동차의 실시간 표시를 제공하고 백미러 및/또는 근접 센서로서 작용하여 다른 차량 또는 그밖의 장애물이 차량(800)에 너무 근접하는 경우 드라이버에게 경고한다. 모듈(822)은 또한 마이크로폰(832)와 같은 오디오 디바이스로부터 오디오 입력을 수신할 수도 있다. 마이크로폰(832)은 오디오 관찰, 예를 들면, 차량(800)의 뒷자리에서 여행하는 아픈 사람에 대한 의학적인 관찰 또는 베이비 관찰로서 사용될 수도 있다. 마이크로폰(835)은 상술한 바와 같이 오디오 디바이스(34)에 접속된 셀룰러 전화기(또는 CB 라디오, 또는 임의의 다른 타입의 무선 통신 디바이스)를 억세스하여 셀룰러 전화기 또는 다른 통신 장치를 통해 대화를 수행 및 수신하기 위한 개인 착용 헤드폰(80)에 의해 사용될 수 있다. 따라서, 마이크로폰(832)은 헤드폰(80)에 대안적으로 결합된 또는 이로부터 물리적으로 분리될 수도 있다. 헤드폰(80) 또는 마이크로폰(835)은 행업 다이얼, 볼륨 제어 및 통신 채널 선택과 같은 다른 통신 디바이스 또는 셀룰러 전화기의 특성들을 억세스하는 임의의 제어가 결합될 수도 있다.
모듈(822)은 일정한 모니터링이 필요할 수도 있는 차량(800)으로 여행하는 사람에 대해 물리적으로 적용될 수도 있는 모니터(833)으로부터 환자 모니터링 데이터(예를 들면, 심장박동, 온도 등)와 같은 다른 데이터 입력을 수용할 수도 있다. 모니터(833)는 다른 타입의 모니터일 수도 있기 때문에, 음식 운반 서비스에 의해 전송되는 음식 컨테이너와 같은, 차량(800)의 드라이버에게 콘테이너의 온도를 알리는데 사용될 콘테이너용 온도 모니터일 수도 있다.
시스템(801)은 예를 들면, 뒷좌석에 앉은 승객(승객들은 간략화를 위해 도 20에 도시하지 않았음)에 의해 보여지는 승객 좌석의 후방에, 장착된 비디오 디스플레이 디바이스(838)을 더 포함할 수도 있다. 디스플레이(838)는 예를 들면, DVD 플레이어(803)로부터 또는 비디오 카메라(830)로부터 비디오 데이터를 포함하는 IR 신호(16)를 수신하기 위한 IR 수신기(839)를 포함한다.
선택적으로, 게임 제어 디바이스(836)는 또한 오디오 디바이스(34)에 접속된 비디오 게임 콘솔(837)과 통신하기 위한 모듈(822)에 접속될 수도 있다. 본 실시예에서, 승객들은 헤드폰(80)을 착용하고 오디오 디바이스(34)에 의한 송신용 오디오 및 비디오 신호들을 생성하는 비디오 게임 콘솔(837)에 의해 실행되는 게임 소프트웨어의 사운드트랙을 들을 수 있다. 비디오 신호들은 디스플레이 디바이스838) 상에 승객에게 표시될 수 있으며, 승객들은 게임 제어 디바이스(예를 들면, 조이스틱, 터치 패드, 마우스 등)(836)를 통한 입력을 통해 게임 콘솔상에서 실행되는 게임 소프트웨어와 상호작용할 수도 있다.
모듈(822)은 오디오 스피커(840)에 오디오 데이터를 더 출력할 수도 있으며, 이로써 스피커용으로 차량(800)의 전방에서 후방으로 배선을 연장시킬 필요가 없어지게 된다. 스피커(840)에는 차량 전원에 의해 전원 공급될 수 있으며, 이 경우에는 모듈(822)로부터 수신된 오디오 신호를 증폭하는 증폭기를 포함할 수도 있다.대안적으로, 모듈(822)은 수신된 신호(16)들을 아날로그 오디오 신호로 처리하여 이를 스피터(840)에 제공하기 전에 아날로그 신호를 증폭하는데 필요한 모든 회로(DAC를 포함)를 포함할 수도 있다. 스피커(840)를 통해 재생되는 채널은 오디오 디바이스(34)(즉, 차량(800)의 드라이버에 의해) 또는 게임 제어 디바이스(836)(즉, 차량내에 있는 승객에 의해)를 포함하는 임의의 다른 입력 디바이스를 통해 선택될 수 있으며, 이렇게 선택된 채널은 모듈(822)내의 DSP에 의해 디코딩하기 위한 오디오 디바이스로부터 전송된 각 패킷의 헤더에 표시될 수도 있다.
상술한 인코딩 구조(예를 들면, 도 12와 관련하여 설명된 구조)의 다른 실시예에서, 다양한 다른 구성에서 전송 버퍼(들)에 데이터가 배치되어 수신기에 의해 처리 소비 전력을 감소시킨다. 일례로서, 하나의 채널을 나타내는 모든 데이터는 다음 채널 등이 후속되어, 순차적으로(이어서 전송되는) 버퍼에 저장될 수도 있다. 만일 하나의 채널 또는 채널들이 활용될 수 없다면, 이들 채널은 각 패킷의 헤더에서 식별될 수 있다. 이와 같이, 수신기 DSP는 작동하지 않는 채널 데이터가 수신되는 동안 파워 다운될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 채널들이 작동하지 않는 경우, 송신기는 예를 들면, 더 높은 레이트로 인커밍 오디오 데이터를 샘플링하여 고품질 디지털 스트림을 제공함으로써, 각 채널에 할당된 대역폭을 증가시킬 수 있다. 대안적으로, 송신기는 예를 들면, 리던던트 샘플들을 포함하는 에러 검출 및/또는 정정 특성 또는 리드 살로몬(Reed-Salomon)값과 같은 진보된 에러 정정 정보를 증가시킴으로써 초과 용량의 이점을 취할 수 있다.
수신 에러를 최소화하기 위해, 각 패킷에 포함된 오디오 샘플들의 수는 수신기에 의해 발생한 에러의 타입 및 개수에 따라 조절될 수도 있다. 이러한 특징은 패킷당 오디오 샘플들을 더 적게 포함하도록 프로그램될 수 있는 것에 기초하여, 발생된 에러들에 대해 수신기로부터 일부 피드백을 필요로 할 것이다.
다른 에러 검출 구조들은 본 발명에 사용될 수도 있다. 일례로서, 코드는 패킷에서 패킷으로 랜덤하게 변경될 수 있으며 헤더에 뿐만 아니라 데이터 블럭내의 한 위치 또는 위치들에 삽입될 수도 있다. 대안적으로, 동일한 인코딩된 값이 사용될 수도 있다. 값(들)의 위치(들)은 또한 패킷에서 패킷으로 랜덤하게 변경되어 고정된 주파수 에러의 영향을 제거할 수도 있다. 위치(들)은 각 패킷의 헤더에 특정화될 수 있으며, 값을 판독하도록 프로그램된 DSP는 데이터 블럭내의 특정 위치(들)의 동일 값에 대해 체크한다. 만일 이들 위치(들)에서의 값(들)이 헤더에 특정된 값과 일치하지 않는다면, DSP는 상술한 바와 같이 에러를 포함하는 패킷을 버리고 선택적으로 출력을 뮤트(mute) 처리할 수도 있다.
대역폭을 보존하고 처리 효율을 향상시키기 위해, 인코딩된 값(들)은 추가적인 정보를 포함할 수 있으며, 즉 랜덤 값 대신에, 인코딩된 값이 예를 들면, 작동 및 비작동 채널들을 대표할 수도 있다. 인코딩된 값은 각 작동 채널에 할당된 데이터 블럭의 적어도 한 위치에 배치되어 그 값이 DSP에 의해 처리하기 위한 청취자에 의해 선택된 채널내에 있다는 것을 보장한다. 다른 실시예에서, 다중 인코딩된 값들은 다른 시스템 변수 또는 다른 정보(예를 들면, 작동 채널을 나타내는 하나의 인코딩된 값, 다른 하나는 체크-썸값을 포함하고, 다른 하나는 포워드 에러 정정에대한 리드-살몬을 포함하는 등)를 각기 대표하여 사용될 수도 있다.
시스템(801)과 같은 양방향 시스템에서, 헤드폰(80)은 수신기 DSP를 실행하여 수신된 데이터에 관련된 오디오 디바이스(34)에 수신 에러 값을 전송하는 IR 송신기를 포함할 수도 있다. 이들 값에 기초하여, 송신기 DSP는 배드 데이터(bad data) 패킷들의 재송신, 데이터 패킷 크기의 조절(예를 들면, 에러 레이트가 선정된 임계치 이상일 때 적은 데이터를 포함하는 패킷을 송신하거나 수신 에러 레이트의 함수로서 동적으로 패킷 당 데이터량을 조절), 및 IR 송신기(18)에 의해 생성된 송신 전력의 증가를 포함하는 임의의 에러 정정 동작을 취할 수도 있다.
이제 도 21을 참조하면, 대안적인 실시예에서, 차량(900)은 본 발명에 따른 통신 시스템(901)을 포함한다. 다른 실시예에 관련하여 설명된 바와 같이, 통신 시스템(901)은 포토 송수신기(808)에 배선(들)(804)을 통해 배선된 오디오 디바이스(34)를 포함할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 통신 시스템은 오디오 디바이스(34)로부터 인코딩된 데이터를 수신하고 광 펄스의 디지털 비트 스트림을 발산하는 포토 송수신기(806)를 제어 및 전원공급하는 IR 송신기부(18)를 포함할 수도 있다. IR 송신기부(18)는 도 18에 나타난 바와 같이 설치, 보수, 유지 및 업그레이드를 용이하게 하기 위해, 오디오 디바이스(34)와는 별도로 제공될 수 있으며, 또는 오디오 디바이스(34)내에 포함될 수도 있다.
오디오 디바이스(34)는 복수 채널의 오디오 및 다른 데이터를 제공할 수 있으며, DVD 플레이어(803)로부터의 오디오 및 비디오 데이터, 보조 오디오 디바이스(922)(예를 들면, MP3 플레이어, 디지털 위성 라디오 튜너, 비디오 게임 플레이어등) 및 셀룰러 전화기(805)로부터의 오디오 및/또는 비디오 데이터, GPS부(920)로부터의 지형학적 위치 데이터, 및 차량(900)의 다양한 기능들을 모니터링 및 제어하는 차량 CPU(924)로부터의 다양한 차량 데이터(예를 들면, 원격 측정 정보)를 수신하는 것으로서 나타나 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 통신 시스템은 양방향 통신용으로 제공될 수 있으며, 오디오 디바이스(34)는 또한 차량(900)내의 다른 IR 디바이스들로부터 송수신기(806)에 의해 수신된 데이터를 수용하고 차량 CPU(924) 및 셀룰러 전화기(805)와 같은 디바이스들에 데이터를 채널 형성할 수도 있다. CPU(924)는 비디오 카메라/근접 센서(830)으로부터 근접 정보와 같은 정보를 수신하여 적당한 비디오 화상을 표시하거나 차량(900)의 드라이버에게 경고문을 표시할 수 있다.
도 21을 계속해서 참조하면, 통신 시스템(901)은 모듈(822)에의 접속과 관련하여 상술한 바와 같이 비디오 카메라/근접 센서(830)에 배선되어 비디오 카메라로부터 데이터를 수신하여 이를 IR 송수신기(926, 806) 및 오디오 디바이스(34)를 통해 차량 CPU(924)에 전송하는 통신 모듈(923)에 배선(들)(827)을 통해 배선된 IR 송수신기(926)를 포함하는 통신 서브시스템(921)을 더 포함할 수도 있다. 모듈(923)은 또한 오디오 디바이스(34)로부터 오디오 데이터를 수신하고 오디오 데이터를 트렁크내에 설치하거나 도시된 바와 같이, 차량(900)의 뒷좌석 아래에 설치할 수 있는 서브우퍼(942)에 오디오 데이터를 제공할 수도 있다. 또한, 모듈(923)은 또한 트렁크에 장착된 CD 체인저(950)에 배선될 수 있으며 CD 체인저로부터의 오디오 데이터를 수신하여 차량(900)내에서 재생하기 위한 오디오 디바이스(34)에 전송함은 물론, CD 및 트랙 선택, 뒤섞기, 반복 등과 같은 CD 체인저를 제어하는 오디오 디바이스(34)를 통해 차량 드라이버에 의해 입력된 제어 명령들을 수신한다.
모듈(923)은 상술한 바와 같이 오디오 디바이스(34)로부터 수신된 오디오 데이터를 디코딩하여 이 디코딩된 데이터를 서브우퍼(942)용 아날로그 형태로 변환하는 하나 또는 그 이상의 DAC를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 서브우퍼(942)는 DAC를 포함할 수 있으며 모듈(923)으로부터 직접적으로 디코딩된 디지털 오디오 데이터를 수신할 수 있다. 모듈(923)은 또한 비디오 카메라(830) 및 CD 체인저(950)로부터 아날로그 데이터를 수신하여 이를 디지털 형태로 변환하고, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 인코딩하여 이를 오디오 디바이스(34)에 전송하는 하나 또는 그 이상의 ADC를 포함할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 차량 CPU(924)는 통신 시스템(901)에 접속될 수도 있으며, 시스템(901)은 본 실시예에서, CPU에 차량에 관련된 원격 측정 및 정보를 릴레이하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 압력 모니터(952)는 차량(900)의 후방 영역에 배치될 수 있으며 모듈(923)에 배선되어 차량 CPU(924)에 뒷쪽 타이어(들) 압력에 관련된 전송한다. 이와 같이, 본 발명의 통신 시스템(901)의 유용성은 차량 구동 기능에 엔터테인먼트 기능을 벗어나서도 확장될 수 있다. 다른 실시예에서, IR 송수신기(926)는 차량(900)의 IR 송신기로부터 IR 신호들을 수신하고, 수신된 IR 신호들을 증폭하며, 차량내의 다른 IR 수신기들에 의한 수신을 위해 수신된 신호들을 재송신하는 중계기에 결합될 수도 있다.
무선 스피커(940)는 차량(900)의 문쪽에 장착되거나 다른 실용성있는 위치에 장착될 수 있으며, IR 송수신기(941)를 포함한다. 바람직하기로는, 스피커(940)는IR 송수신기(806, 926)로부터 수신된 인코딩된 디지털 오디오 데이터를 디코딩하는 DSP와 디코딩된 오디오 데이터를 차량(900) 재생용 아날로그로 변환하는 DAC를 포함한다. 스피커(940)와 서브우퍼(942) 둘다 차량(900) 전원에 의해 제공될 수도 있는 전원을 필요로 하며, 예를 들면 전원으로부터 차량의 후미 등에 공급되는 전원을 필요로 한다.
도 21을 여전히 참조하면, 양방향 헤드폰(980)은 IR 송수신기(982) 및 마이크로폰(984)를 포함한다. IR 송수신기(982)는 IR 송수신기(806)를 거쳐 또는 선택적으로 상술한 바와 같은 중계기를 포함하는 IR 송수신기(926)를 거쳐 데이터의 선택적인 비트 스트림을 통해 오디오 디바이스(34)와 통신한다. 양방향 헤드폰(980)은 오디오 디바이스(34)를 통해 셀룰러 전화기(805)에 억세스하여 양방향 통신을 수행하고 호출하는데 사용될 수 있다. 양방향 헤드폰(980)은 다이얼링하기 위한 숫자 패드를 포함하거나, 대안적인 오디오 디바이스(34)는 사용자(933)(헤드폰(980)을 이용하여)가 전화 호출을 위한 선정된 채널을 간단하게 선택하고나서 마이크로폰(984)에 명령을 말함으로써 셀룰러 전화기(805)를 구동 및 동작시킬 수 있는 음성 인식 능력을 포함할 수도 있다. 양방향 헤드폰(980)은 상술한 바와 같이 인코딩 및 IR 전송을 위해 사용자(933)의 음성을 디지털화하는 마이크로폰(984)에 접속된 ADC를 더 포함할 수 있다. 양방향 헤드폰(980)은 또한 오디오 볼륨을 제어하고 복수의 통신 채널들 중 하나를 선택하는, 상술한 바와 같이 헤드폰(80)에 의해 제공된 다른 기능을 제공하는 것이 바람직하다.
도 21을 계속해서 참조하면, 원격 제어기(936)는 IR 송수신기(806)을 통해오디오 디바이스(34)와 양방향 통신을 위한 IR 송수신기(984)와, 선택적으로 IR 송수신기(926)에 포함된 중계기를 포함한다. 원격 제어기(936)는 키 패드, 조이스틱, 푸시 버튼, 토클 스위치 및 음성 명령 제어를 포함하지만 이에 국한되지 않는 복수의 제어들 중 어느 하나 또는 그 이상의 제어를 제공할 수 있으며, 오디오 또는 촉감/진동과 같은 감각적인 피드백을 더 제공할 수도 있다. 원격 제어기(936)는 상술한 바와 같은 셀룰러 전화기(805)를 억세스 및 제어하는 것을 포함하여 다양한 목적으로 사용될 수도 있다.
원격 제어기(936)는 비디오 게임 플레이어를 액세스 및 제어하는데 또한 사용되어, 비디오 디스플레이(838)상에 표시된 비디오 게임과, 헤드폰(80, 980)을 통해 재생된 게임 오디오 트랙을 재생한다. 원격 제어기(936)는 비디오 디스플레이(838)를 제어하고 비디오 디스플레이(838)를 제어하고 디스플레이 기능 및 제어를 조절하는데 사용되고, 비디오 디스플레이(838)상에 영화를 표시하기 위해 DVD 플레이어(803)를 제어하고 그 기능들(예컨대, 일시정지, 정지, 빨리 감기)를 제어하는데 사용되며, 트렁크 장착 CD 체인저(950)를 제어하는데 사용되고, 비디오 디스플레이(838)상에 디스플레이하기 위해 차량 CPU(924)로부터 텔리메트리 데이터를 요청하는데 사용되며, 또는 도어의 락킹/언락킹과 윈도우의 개폐와 같은 다른 차량(900) 기능들을 제어하는데 사용된다. 2개 이상의 원격 제어기들(936)은 차량(900)에 제공되어 2개 이상의 사용자들(933, 935)이 다수의 개별 비디오 디스플레이(838)상에 개별적으로 표시된 비디오 게임을 재생하게 한다. 각각의 원격 제어기(936)는 분리된 통신 채널을 통해 오디오 디바이스(34) 및 비디오 게임 플레이어(922)를 액세스하며, 따라서 게임 플레이어가 다른 개별 비디오 및 오디오 스트림을 개별 비디오 디스플레이(838) 및 헤드폰(980, 80)을 통해 각각의 개별 사용자(933, 935)에 제공하게 한다. 헤드폰(80, 980)은 다른 채널을 선택하기 위해, 또는 사용자에 의해 선택된 기능(예컨대, 비디오 게임 재생, DVD 시청)에 기초하여 적당한 채널을 자동적으로 선택하기 위해 원격 제어기(936)로부터 IR 신호를 수신하도록 더욱 프로그래밍된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 헤드폰(80)의 DSP(76)는 예컨대 차량 및 가정에서 발견되는 다른 오디오 디바이스들(34)을 식별하도록 프로그래밍된다. 각각의 오디오 디바이스(34)는 따라서 고유 식별자를 제공하기 위하여 각각의 데이터 패킷의 헤더에서 추가적인 정보를 포함한다. DSP(76)는 헤드폰(80)의 사용자가 오디오 및 다른 데이터를 수신하고자 하는 각각의 오디오 디바이스(34)에 관한 여러 사용자-선택가능한 옵션들을 저장하기 위한 프로그램가능한 메모리를 더 포함한다. 따라서, 일예로서, DSP(76)는 차량-장착 디바이스(34)로부터 데이터를 수신할 때 스테레오 및/또는 모노 오디오 채널들의 미리결정된 수를 수신 및 디코딩하도록, 그리고 가정용 영화관 시스템에 연결된 오디오 디바이스(34)로부터 데이터를 수신할 때 진정한(true) 5.1 오디오 경험을 제공하기 위해 모노 오디오 데이터의 6개 채널들을 수신 및 디코딩하도록 프로그래밍된다.
다른 실시예에서, 본 발명에 따라 동작하는 헤드폰(80)은 각각의 이용가능한 채널에 대해 다른 값들로 조절되며, 각각의 채널이 사용자에 의해 선택될 때 자동적으로 검출 및 적용되는 톤 제어(예컨대, 베스(bass), 트레블(treble))과 같은 사용자 맞춤화가능한(customizable) 특징들이 제공된다. 부가적으로, 커스텀(custom) 특징들은 예컨대 상술한 바와 같이 차량용 오디오 디바이스 및 가정용 오디오 디바이스와 같은 개별 오디오 디바이스(34)에 대해 또한 설정된다. 헤드폰(80)은 따라서 배스 및 트레블 제어와 같은 부가적인 제어와, 다른 신호 처리 옵션들(예컨대, 파노라마, 콘서트 홀 등)이 제공된다. 커스텀 설정은 임의의 타입의 소거가능한 메모리인 헤드폰(80)내에 포함된 메모리에서 헤드폰 프로파일로서 보유된다. 부가적으로, 양방향 헤드폰(980)에서, 사용자에 의해 조절되는 커스텀 특징값들은 오디오 디바이스내의 메모리에 저장하기 위해 오디오 디바이스(34)에 송신되고, 이들 커스텀 값들은 헤드셋(980)에 의해 복구되고 선택된 채널의 신호에 인가되도록 각각의 채널을 나타내는 데이터 스트림(예컨대, 데이터 패킷의 헤더)에 임베디드(embeded)된다.
대안적으로, 커스텀 특징들은 오디오 디바이스(34)를 통해 조절되어, 일방향 헤드폰(80)만으로 맞춤화된 설정을 즐길 수 있다. 맞춤화된 특징들이 오디오 디바이스(34)에 의해 메모리에 저장되는 실시예들에서, 헤드폰들(80 및/또는 980)의 개별 세트 각각은 헤드폰상에 제공되는 제어를 통해 사용자에 의해 기입되는(예컨대, 헤드폰을 숫자 1, 2, 3 등으로 정의하는) 개별 식별 수단이 제공된다. 개별 식별은 오디오 디바이스로 하여금 헤드폰 세트 각각에 의해 복구되도록 각각의 채널을 나타내는 데이터 스트림에서 모든 헤드폰들의 세트에 대한 커스텀 설정을 임베디드하게 하고, 이에 후행하여 각 세트의 헤드폰들은 그 자신의 커스텀 설정의 세트를 식별 및 선택하여 특정 세트의 헤드폰들의 사용자에 의해 선택된 채널의 신호에 인가하게 된다.
커스텀 헤드셋 프로파일에 부가하여, 사용자에게는 차량(900)내에서 개별 헤드폰들의 사용자 각각의 특정 설정 선호도를 특정하는 개별 사용자 프로파일을 특정하게 한다. 이런 개별 프로파일은 오디오 디바이스(34)에 저장되고 상술한 바와 같이 데이터 스트림내에 송신된다. 본 실시예에서, 각각의 사용자는 헤드폰을 쓰고 사용자 선택된 채널의 신호에 프로파일의 커스텀 설정을 적용하는 사용자의 개별 사용자 프로파일을 추출하도록 프로그래밍된 헤드폰을 식별하기 위하여 선택된 헤드폰(80)의 제어를 통해 고유 식별자를 입력하도록 요구된다. 이런 프로파일은 각각의 데이터 패킷에 임베디드되거나, 또는 오디오 디바이스(34)가 먼저 파워온되거나 또는 선택적으로 규칙적인 간격에서 송신될 때에만 송신된다. 대안적으로, 모든 사용자 프로파일은 차량(900)내의 헤드폰(80)의 각 세트에 의해 메모리에 저장되고, 프로파일은 간혈적으로 또는 오디오 디바이스(34)의 파원 온 시마다 업데이트된다.
도 22를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 본 발명에 따른 통신 시스템(991)은 차량(988)에 제공되며, 여기서 차량은 데이터 버스(990)를 포함한다. 데이터 버스(990)는 차량 CPU(990)에 연결되며, 차량내에서 여러 디바이스들(예컨대, 비디오 카메라(830), CD 체인저(950))를 CPU에 연결하기 위해 차량(988)을 통해 연장된다. 데이터 버스(990)는 도시된 바와 같이 차량(988)의 헤드라이너(headliner)를 통해 연장되거나, 또는 소정의 디바이스에 연결되도록 차량을 통해 선택적인 경로를 취한다. 데이터 버스는 광섬유 버스이거나 또는 전자 유선 버스이며, 여러 송신 속도 및 대역폭에서 동작한다. 일 실시예에서, 데이터 버스(990)는 불루투스 무선 통신 표준, 또는 광섬유 네트워크용 MOST(Media Oriented Systems Transport) 통신 표준에 따라 동작한다.
통신 시스템(991)은 차량(988)내의 하나 이상의 로케이션들에 장착되며 데이터 버스(990)에 연결되는 IR 모듈(992)을 포함한다. 각각의 IR 모듈(992)은 IR 수신기(광수용기)를 포함하고, 부가적으로 IR 송신기(예컨대, 하나 이상의 LEDs)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 반복기는 각각의 IR 모듈(992)에 합체되어 수신된 IR 신호를 재송신한다. 또한, 각각의 IR 모듈(992)은 데이터 버스(990)와의 인터페이싱을 위한 회로(예컨대, 네트워크 인터페이스 카드)를 포함하여, 버스를 통해 송신된 데이터를 판독하고, 이 데이터를 LED에 의해 송신용 IR 신호로 변환하고, 또한 수신된 IR 신호를 버스에 의해 수용된 데이터 포맷으로 변환하며, 버스를 통해 이런 데이터를 오디오 디바이스(34) 또는 버스에 연결된 임의의 다른 디바이스들에 송신한다. 인터페이스 회로는 IR 수신기 및/또는 송신기가 데이터 버스(990)와는 다른 속도로 동작한다면 버퍼 데이터에 대한 버퍼 또는 캐시를 더 포함한다.
본 실시예에서, 오디오 디바이스(34)는 오히려 분산 시스템일 수 있는 통신 시스템(991)의 중앙 제어 유닛일 것을 요구하지 않는다. 이런 분산 시스템에서, IR 모듈(992)은 차량(988)내의 임의의 IR 디바이스가 본 발명에 따라 동작하는 임의의 다른 IR 디바이스와 인터페이싱하거나 또는 데이터 버스(990)에 연결된 임의의 다른 디바이스와 인터페이싱하게 한다. 데이터 버스(990)를 통해(예컨대, 각각의 데이터 블럭 또는 데이터 패킷의 헤더에 배치된 정보를 통해) 송신된 데이터를적당히 어드레싱 및 식별함에 의해, 데이터 버스에 연결된 각 디바이스는 디코딩 및 사용이 요구되는 데이터의 채널을 식별할 수 있으며, 그밖에 이하에서 설명되는 본 발명의 원리에 따라서(예컨대, 도 10을 참고로 설명된 고유 식별자 ID를 통해), 수신하고자하는 데이터가 고유하게 어드레싱될 수 있는 고유 어드레스에 선택적으로 할당된다. 이런 하이브리드 네트워크는, 부가적인 배선이 부가적인 디바이스를 네트워크에 연결할 필요가 없이, 오히려 각각의 새로운 디바이스가 무선 인터페이스들중 하나를 통해 네트워크에 디바이스가 연결되게 하는 IR 송신기/수신기를 구비할 수 있기 때문에, 용이하게 확장가능하다.
도 23을 참조하면, 또 다른 실시예에서, 본 발명에 따르는 통신 시스템(100)은 빌딩(1010)에 제공되며, 여기서 빌딩은 통신 네트워크(1020)를 포함한다. 네트워크(1020)는 유선, 또는 예컨대 802.11(WiFi) 컴플리언트 무선(RF) 네트워크와 같은 무선일 수 있는 LAN(Local Area Network)일 수 있다. 대안적으로, 네트워크(1020)는 단순히 예컨대 로컬 케이블 텔레비전 회사 네트워크(1022)에 연결된 유선 데이터 파이프라인이다. 공지된 바와 같이, 네트워크(1020)는 따라서 케이블 네트워크(1022)와 인터페이싱되어 텔레비전 및 음악 채널과 같은 미디어 컨텐츠를 수신하고 더욱이 케이블 모뎀(1024)을 통해 인터넷에 대한 접속을 제공한다.
네트워크(1020)는 네트워크에 배선되고 빌딩(1010)의 룸(1011)에 설치된 무선 RF 송수신기(1030)를 포함하여, RF 신호(1032)를 경유해서 빌딩을 통해 네트워크상에서 전달되는 데이터를 방송한다. 다수의 RF 송신기로부터 빌딩(1010)을 통한 RF 인터페이싱을 최소화하기 위하여, 빌딩에서의 룸(1020)은 RF 안테나(1034)에연결된 인터페이스 인코더/디코더(1040)를 구비하여, 네트워크(1020)로부터 데이터를 운반하는 RF 송신기(10300로부터 RF 신호(1032)를 수신한다. 인코더/디코더(1040)는 이하 설명되는 바와 같이, 예컨대 도 10을 참고하면 수신된 네트워크 신호를 인코딩하며, IR 송신기/수신기(1050)의 IR LED를 구동하여 네트워크 데이터를 운반하는 IR 신호(1052)를 방출한다. PC(1060)와 같은 룸에서의 디바이스들은 IR 신호(1052)를 수신하기 위하여 IR 송신기/수신기(1070)를 구비하며, IR 신호로부터 데이터를 추출하고, 또한 PC로부터 데이터를 인코딩하며 이를 IR 신호(1062)로서 송신기/수신기(1050)를 통한 인터페이스 인코더/디코더(1040)에 의해 수신되도록 송신하는 인코더/디코더(1080)가 구비된다. 인터페이스 인코더/디코더(1040)는 PC(1060)로부터 IR 신호(1062)에 의해 운반된 데이터를 디코딩 또는 디멀티플렉싱하며, 이를, 송수신기(1030)에 의해 수신되며 네트워크(1020)로 통신되도록 데이터를 RF 신호(1036)로서 번갈아서 송신하는 RF 안테나(1034)로 통과시킨다.
도 23을 계속해서 참조하면, 빌딩(1010)의 룸(1013)은 텔레비전 및 오디오 프로그래밍을 수신하기 위해 네트워크(1020)에 연결된 가정용 영화관 시스템(1100)을 구비한다. 가정용 영화관 시스템은 또한 디코더(1110)에 연결되어 가정용 영화관 시스템의 프리앰프로부터 오디오의 하나 이상의 채널들을 수신하고, IR 송신기(1120)를 구동하여 이하 설명되는 바와 같이 오디오의 채널을 IR 신호(1122)로서 송신한다. 무선 헤드폰(14) 및 원격 스피커(1130)와 같은 룸(1012)에서의 디바이스들은 전술한 바와 같이 IR 신호(1122)를 디코딩하기 위한 디코더 회로 및 IR 수신기(70)를 각각 구비한다. IR 신호(1122)는 소위 5.1 오디오 시스템을 형성하는각 스피커(1130)에 대한 한쪽 귀용 오디오의 5 채널과 같은 오디오 정보를 운반한다. IR 신호는 헤드폰(14)을 쓴 청취자(1150)가 확성기(1130)에 의해 재생되는 채널과는 다른 오디오 채널을 듣게 선택하도록 다수의 오디오 채널을 운반한다. 많은 수의 다른 타입의 디바이스들이 제한됨이 없이 전화, 팩스, 텔레비전, 라디오, 비디오 게임 콘솔, 개인용 휴대 단말기, 리모콘을 구비한 여러 가전제품, 및 가정용 보안 시스템을 포함하는 본 발명의 방식에서 네트워크(1020)에 무선으로 연결됨을 이해해야만 한다.
하이브리드 시스템(1000)은 따라서 벽을 통해 전파되는 RF 신호의 능력을 활용하나, 이런 상황에서 일어나는 RF 간섭을 최소화한다. 시스템(1000)은 또한 매우 유연하며, 에컨대 PC(1060)와 같은 다수의 부가 디바이스들을 빌딩에서 임의의 케이블 또는 배선을 실재로 설치함이 없이 네트워크(1020)와 같은 유선 네트워크에 연결되게 한다. 오히려, 단일 인터페이스 인코더/디코더(104)는 빌딩의 각 룸에 설치될 필요가 있으며, 이렇게 구비된 어느 하나의 룸에서의 디바이스들은 디코더(1110)와 같은 일방향 디코더 또는 인코더/디코더(1080)와 같은 양방향 인코더/디코더중 어느 하나를 통해 네트워크(1020)에 연결될 수 있다. 이런 식으로, 오래된 빌딩은 필수불가결한 네트워크/통신 능력을 구비한 빌딩 현대화된 사무실로 용이하고 값싸게 개선할 수 있다.
도 24를 참조하면, 이하 설명되는 다른 실시예에서, 차량(800)은 전술한 바와 같이 IR 수신기/송신기(806)에 배선된 오디오 디바이스(34)를 포함하는 통신 시스템을 구비한다. 본 실시예에서, 통신 시스템은 2개의 IR 수신기/송신기들(806L및 806R)을 포함하며, 이들 각각은 개별적으로 이하 설명되는 바와 같이 이들로부터 디지털 신호를 수신하기 위해 배선(807L 및 807R)을 통해 오디오 디바이스에 배선된다. IR 수신기/송신기(806L 및 806R)은 각각 차량(800)의 좌우측 뒷좌석을 위해 실질적으로 장착되어, 각각 차량(800)의 좌우 뒷좌석들(설명의 편의를 위해 도 24에서 14L, 14R로 라벨링된)에 앉은 승객들이 쓴 헤드헷 수신기 유닛(14)에 의한 개별 수신에 대해 각각 비교적 좁게 포커싱된 IR 신호들(16L, 16R)을 방출한다. 이런 방식으로, 각각의 헤드셋(14L, 14R)은 개별 신호(16L, 16R)를 각각 수신한다. 신호(16L, 16R)는 서로 동일하거나, 또는 서로 다르게 된다. 따라서, 본 실시예는 복수의 헤드셋, 및 신호(16L, 16R)과 같은 무선 신호를 수신 및/또는 송신하기 위해 전술한 바와 같이 구비된 다른 무선 디바이스들 사이에서 구별을 가능하게 한다.
신호(16L, 16R)는 단방향이거나, 또는 도시된 바와 같이 무선 수신기와 송신기를 무선 디바이스가 구비할 때 양방향이다. 본 실시예에서, 보다 단순하고 비용효율적인 무선 디바이스는 각각의 헤드셋(또는 다른 무선 디바이스) 사용자가 오디오 디바이스(34)와 개별적으로 통신하게 하도록 제공된다. 이런 식으로, 오디오 디바이스(34)는 각각이 오디오 및/또는 비디오 데이터와 같은 데이터의 복수(예컨대, 4개)의 멀티플렉싱된 채널들을 운반하는 다수의 개별 무선(예컨대, IR) 신호들을 제공하며, 이에 따라 더 많은 선택을 무선 디바이스 사용자들에게 제공하도록 구성된다. 각각의 수신기/송신기(예컨대, IR 수신기/송신기(806L, 806R) 등)에 의해 송신되는 개별 무선 신호(예컨대, IR 신호(16L, 16R) 등)는 오디오 디바이스(34)를 통해 그리고/또는 무선 디바이스를 그 각각의 IR 수신기/송신기에 송신할 수 있는 양방향 무선 디바이스의 사용자에 의해 선택적으로 선택된다.
무선 신호의 소정의 좁은 포커스를 달성하기 위하여, 무선 신호가 IR 신호(16)인 일 실시예에서, IR LED는 차량(800)의 뒷좌석 아래로 또한 이를 직접 향하는 IR 수신기/송신기에 제공된다. 이하 설명되는 바와 같이, 예컨대, 800μm의 폭과 1,000μm의 크기를 가질 수 있는 SMD(Surface Mount Device) LED를 사용하는 것은 이롭다. 이런 실시예가 전반적인 설계를 단순화하며 LED의 좁은 포커스에 기인한 다른 신호들간 크로스 간섭을 또한 최소화함에 유의해야 한다.
상기 실시예들이 디지털 신호를 송신하는 시스템을 참고로 설명된다 할지라도, 이하 설명되는 실시예들은 아날로그 신호를 송신하는 아날로그 시스템에 동일하게 적용가능함에 유의해야 한다. 따라서, 이하 설명되는 실시예는 각각의 무선 수신기/송신기에 의해 송신될 신호를 선택함에 의해 다수의 채널들에 대한 액세스를 예컨대 헤드셋과 같은 아날로그 무선 디바이스의 사용자에게 제공하는데 사용된다. 따라서, 본 실시예는, 헤드셋과 같은 무선 디바이스의 사용자가 데이터의 개별 채널(예컨대, 스테레오 오디오)를 선택하며, 사용자 위에 위치하는 각각의 무선 수신기/송신기에 의해 송신될 동일한 차량에서 다른 사용자에 의해 수신되는 데이터의 채널과 분리하며 다르게 하기 때문에, 다수의 데이터의 채널을 단일 신호로 함께 멀티플렉싱할 필요를 제거한다.
이하 설명되는 실시예는 아날로그 및 디지털 신호의 믹스를 제공하는데 또한 사용된다. 이런 식으로, 차량은 하나 이상의 아날로그 무선 수신기/송신기를 구비하거나 개선되어 아날로그 무선 디바이스에 의한 수신을 위한 오디오 디바이스(34)와 같은 오디오 디바이스로부터 데이터 채널을 송신하고, 하나 이상의 디지털 무선 수신기/송신기를 또한 구비하여 디지털 무선 디바이스에 의한 수신을 위해 동일한 또는 다른 부가 오디오(또는 비디오 등) 디바이스로부터 디지털화된 데이터 채널을 송신한다. 이렇게 구비된 차량은 사용자로 하여금 사용할 수 있는 무선 디바이스들에 대한 각종 옵션들을 가능하게 한다.
이하 설명되고 도 25에 예시되는 일 실시예에서, IR 수신기/송신기(806)(명료화를 위해 단지 하나만 도시됨)는 차량(806)의 헤드라이너(809)내에 장착된다. 공지된 바와 같이, 차량의 헤드라이너는 차량의 지붕 아래 및 이에 부착된다. 헤드라이너는 전형적으로 예컨대 폴리스틸렌 폼(foam) 및 다른 폼과 같은 유연한 물질(811)로 이루어지며, 직물 또는 섬유 또는 PVC와 같은 미학적으로 즐거움을 주는 물질(813)의 쉬트로 덮어진다. 하나의 가능한 실시예에서, 동공 스페이스(hollow space)(815)는 IR 수신기/송신기(806)를 안전하게 수신하기 위하여 헤드라이너(809)내에 형성된다. 연장된 스페이스(817)는 또한 헤드라이너내에 형성되고 동공 스페이스(815)로부터 연장되어 배선(807)을 수용하고 오디오 디바이스(34)가 전형적으로 위치하는 차량(815)의 전면을 향한 와이어를 도전시킨다. 헤드라이너 커버(813)는 수신기/송신기에 의해 방출된 무선 신호(예컨대, IR 수신기/송신기(806)에 의해 방출된 IR 신호)를 투과하는 물질로 이롭게 형성된다. 대안적으로, 개구는 커버(813)에 형성되어 무선 신호가 이를 통과하도록 하며, 선택적으로 제2 투명 커버(819)는 개구 내 그리고 보호성 및/또는 미학적 이유로 무선 수신기/송신기를 통해 설치된다.
본 명세서는 이상과 같이 특허 요건에 따라 설명되었지만, 본 기술 분야의 전문가에게는 본 발명의 대한 변경 및 수정이 어떻게 특정 요건 또는 조건에 만족하는지를 이해할 것이다. 이런 변경 및 수정은 본 발명의 범위 및 정신을 벗어남이 없이 이루어질 수 있다.