CN1477736A - 无线多声道专业音响系统 - Google Patents

Abstract

一种无线多声道的专业音响系统包含信号处理电路。信号处理电路包含多工器、模拟/数字转换器和第一收发器。多工器包含多个输入端及一个输出端，每一输入端用来接收对应声道内的声音信号，输出端用来输出被选到的声道内的声音信号。模拟/数字转换器将被选到的声道内的声音信号转换为数字的声音信号，第一收发器以无线传输的方式传送数字式的声音信号。音响系统另包含多个无线扬声模块，每一无线扬声模块包含用来接收由信号处理电路所发出且以无线传输方式来进行传送的数字式声音信号的第二收发器、用来将该数字式声音信号转换为模拟声音信号的数字/模拟转换器、用来放大模拟式声音信号的放大器，用来将放大后的模拟声音信号转换为声音的扬声器。

Description

无线多声道专业音响系统

技术领域

本发明提供一种专业音响系统，尤指一种以无线方式传输信号的多声道专业音响系统。

背景技术

在专业的音响系统之中，通常会使用到为数不少的声道来输出其所产生的声音信号至各式各样的音响装备。举例来说，音乐光碟机利用左右两个声道来播放立体声，杜比AC-3标准的5.1声道输出利用五个彼此分离的声道加外一个低频声道来播放，而一般专业的音响系统则通常会利用到多达二十四个声道，其中每一声道皆对应于一个扬声器来使其发声。在一般的二十四声道音响系统之中，一音频处理电路会通过电缆线连接到二十四个扬声器，以分别控制此二十四个扬声器发出声音。

请参考图1，图1为现有的有线音响系统10的简单示意图。其中，一音频处理电路12连接于多个扬声器14，而这些扬声器14设置在同一房间内的不同位置之上，例如可同时设置八个扬声器14来建立一个环绕音响的环境，其中这八个扬声器14分别为一左前方扬声器、一中央扬声器、一低音扬声器、一右前方扬声器、一正右方扬声器、一右后方扬声器、一左后方扬声器以及一正左方扬声器，而每一扬声器分别利用有线音响系统10所提供的一个对应声道来接收信号。另需声明的，这里的扬声器14的数目仅为举例之用，任何其他数目亦是可行。

请参考图2，图2为图1有线音响系统10的功能方块图。音频处理电路12包含有一声道产生器20以及多个放大器26。声道产生器20包含有一音源21，而此音源21可从诸如麦克风、音乐光碟机或数字录机等处接收该装置所产生的声音信号，之后音源21即可将所接收到的声音信号再传送到一前置放大器兼混音器22，并进一步再传送至一均衡器兼特殊效果产生器25。在此同时，声道产生器20会将声音信号划分至不同的声道(例如之前所提的二十四个声道)。每个声道内所包含的声音信号会被传送到放大器26来加以放大，而最后音频处理电路12会分别将每个声道内被放大后的声音信号传送到对应的扬声器14。

然而，现有的有线音响系统10不但需要足够长度的电缆线来将各个装置连接到音频处理电路12，而且当设置那些扬声器14时亦会非常地麻烦。例如，当设置有线音响系统10时，除了必须注意到所使用的电缆线是否会妨碍通行之外，另需考量到若以后需移动扬声器14时，目前所使用的电缆线是否足够长。除此之外，专业音响系统所使用的电缆线价格不菲，且通常会需用到三十至一百分尺长，而这无疑地会增加有线音响系统10的购置成本。另外，连接至扬声器14的电缆线皆须事先经过仔细地设计才可使扬声器的输出不会受到电缆线电阻-电感-电容(RLC)特性的影响。举例来说，一般可假设每一个扬声器的输出功率为一千瓦特，而其等效电阻为八欧姆，这亦即意味着与扬声器连接的电缆线所负载的电流相当大，然在扬声器的频率响应需高于20kHz的情形下，这会造成所使用的电缆线的总电阻(包含其两端)必须小于一欧姆，而不幸的是这也将使得电缆线的非预期RLC效应大到足以影响到扬声器的输出音质，并使扬声器的频率响应变得更差。

发明内容

因此，本发明最主要的目的即在于提供一种以无线方式来传输信号的多声道音响系统，以解决上述的问题。

该无线多声道的音响系统包含有一信号处理电路以及多个无线扬声模块。该信号处理电路包含有一多工器、一模拟/数字转换器以及一第一收发器。该多工器包含有多个输入端及一个输出端，每一输入端是用来接收一对应声道内的声音信号，而该输出端则是用来输出一被选到的声道内的声音信号。该模拟/数字转换器是用来将该被选到的声道内的声音信号转换为数字式的声音信号，而该第一收发器则用来以无线传输的方式来传送该数字式的声音信号。

每一无线扬声模块包含有一第二收发器、一数字/模拟转换器、一放大器以及一扬声器。其中，该第二收发器是用来接收由该信号处理电路所发出且以无线传输方式来进行传送的该数字式的声音信号，该数字/模拟转换器是用来将该数字式的声音信号转换为模拟式的声音信号，该放大器用来放大该模拟式的声音信号，而该扬声器则是用来将该放大后的模拟式声音信号转换为声音。

该无线多声道的音响系统，其包含有：一信号处理电路。该信号处理电路包含有：一多工器，该多工器包含有多个输入端及一个输出端，每一输入端用来接收一对应声道内的声音信号，而该输出端用来输出一被选到的声道内的声音信号；一模拟/数字转换器，用来将该被选到的声道内的声音信号转换为数字式的声音信号；以及一第一收发器，用来以无线传输的方式来传送该数字式的声音信号；以及至少一多声道的无线扬声模块。该多声道的无线扬声模块包含有：一第二收发器，用来接收由该信号处理电路所发出且以无线传输方式来进行传送的该数字式的声音信号；多个数字/模拟转换器，用来将数字式的声音信号转换为模拟式的声音信号；多个放大器，用来放大该模拟式的声音信号；以及多个扬声器，用来将该放大后的模拟式声音信号转换为声音。

该种无线多声道的音响系统，其包含有：一信号处理电路。该信号处理电路包含有：多个模拟/数字转换器，每一模拟/数字转换器用来将一被选到的声道内的声音信号转换为数字式的声音信号；以及一第一收发器，用来以无线传输的方式来传送该数字式的声音信号；以及多个无线扬声模块。每一无线扬声模块包含有：一第二收发器，用来接收由该信号处理电路所发出且以无线传输方式来进行传送的该数字式的声音信号；一数字/模拟转换器，用来将该数字式的声音信号转换为模拟式的声音信号；一放大器，用来放大该模拟式的声音信号；以及一扬声器，用来将该放大后的模拟式声音信号转换为声音。

使用本发明无线多声道音响系统的其中一项好处即是不需要使用到电缆线来将扬声器连接至信号处理电路，而这也使得设置扬声器的动作变得更加简单，且不需考虑到电缆线会妨碍通行的问题。此外，因本发明采用无线电来传输信号，故当重新摆放扬声器时不再需顾虑电缆线是否够长，也不必购买昂贵的专用电缆线，而且可使扬声器的音质及频率响应不受电缆线电路特性的影响。

附图说明

图1为现有的有线音响系统的简单示意图。

图2为图1有线音响系统的功能方块图。

图3为本发明无线专业音响系统的简单示意图。

图4为图3信号处理电路的功能方块图。

图5为图3扬声模块的功能方块图。

图6为使用于图3音响系统的一多声道无线扬声模块的功能方块图。

具体实施方式

请参考图3，图3为本发明无线专业音响系统30的简单示意图。在无线专业音响系统30中，有一信号处理电路32被用来以无线传输的方式来传送多声道的声音信号至多个对应的扬声模块34。在下面对于本发明无线专业音响系统30的说明中，假设其如同上面所述的现有的技术使用了二十四个声道，而每一声道对应于一个扬声模块34。当然，这里的扬声模块34的数目亦仅为举例之用，任何其他数目亦是可行。信号处理电路32会从上述的二十四个声道中接收声音信号，并以无线传输的方式将这些声音信号传送到所有的扬声模块34，而在下面的说明之中将会说明每一个扬声模块34如何只会依据特定声道内的声音信号来发出声音。

请参考图4，图4为图3信号处理电路32的功能方块图。其中，由二十四个声道所传送的声音信号会被馈入一多工器36，而为使信号处理电路32的复杂度降至最低，多工器36被用来于同一时间内从二十四个声道中选择某一声道来进行信号的处理及传送。此外，一取样控制电路44被用来从馈入多工器36的二十四个声道中的选择其中一个声道，并使此声道内的声音信号由多工器36输出，之后被选到的声道内的声音信号会再经由一模拟/数字转换器38转换成数字式的声音信号，而模拟/数字转换器38的操作亦受到取样控制电路44的控制。之后，转换后的数字式声音信号会由模拟/数字转换器38再传送到一数据包压缩电路40，而使得数字式声音信号可因应无线传输的特性而被适当地打包及压缩。此外，另有一数字信号处理器(digital signal processor，DSP)42被用来协助数据包压缩电路40进行信号的打包及压缩程序，而取样控制电路44则可同时协助数据包压缩电路40的操作。最后，数据包压缩电路40会将数字式声音信号传送到一收发器46，以使数字式声音信号得以以无线传输的方式被传送至扬声模块34。另外，当数据包压缩电路40对数字式声音信号进行打包时，一声道辨识码会被放入被打包的信号之内，以标注此一打包信号是依据哪一声道的声音信号来产生。

仅管所有的扬声模块34都会接收到由信号处理电路32所发出的数字式声音信号，然而却只有具有相同声道辨识码的扬声模块34会发出声音。此外，为了传送二十四个声道内的信号至扬声模块34，取样控制电路44会以轮替的方式选择不同的声道，以使被选到的声道内的声音信号得以经由多工器36输出，且因为取样控制电路44切换声道及传输信号的动作非常地快速，故二十四个声道内的声音信号几乎可视为同一时间内被传送到扬声模块34，而借助此方式，所有声道内的信号即可以无线传输的方式被传送到音响系统30中的每一扬声器。

请参考图5，图5为图3某一扬声模块34的功能方块图。无线音响系统30中的每一扬声模块34的基本架构皆相同，因此图5可用来表示每一扬声模块34。其中，一收发器50被用接收由信号处理电路32所发出且以无线传输方式来进行传送的数字式的声音信号，而之后所接收到的数字式声音信号会被再传送到一处理器54进行适当的处理。之后，处理器54会将数字式声音信号内所包含的声道辨识码与储存于一声道选择器52内的声道辨识码进行比对，而若声道辨识码不吻合，则扬声模块34不会对所接收到的声音信号进行后续的处理，然若声道辨识码吻合，则所接收到的数字式声音信号会被传送到一数字/模拟转换器58，以转换回模拟式的声音信号。另有一时序控制电路56连接于处理器54，用来控制处理器54及数字/模拟转换器58的时序以利其操作。此外，由数字/模拟转换器58所产生的模拟信号在被传送到一扬声器64之前会被传送到一单音型的放大器60来加以放大，其中扬声器64会将放大后的模拟式声音信号转换为声音。另有一诊断电路62被用来侦测单音型放大器60及扬声器64的操作，若诊断电路62侦测出放大器60或扬声器64的操作有任何问题，即会立即通知处理器54，以改善所发生的问题。

上一实施例中，扬声模块34为一种单声道的扬声器，此意味着扬声模块34只可发出对应于某一特定声道的声音。请参考图6，图6为一使用于图3音响系统30的多声道无线扬声模块134的功能方块图。多声道的无线扬声模块134的操作方式几乎与图5所示的无线扬声模块34的操作方式一样，两者间的差异仅在于无线扬声模块134使用了更多的声道。举例来说，无线扬声模块134可以是一种三声道的扬声器，可同时发出低频、中频及高频的声音。当然，无线扬声模块134的声道总数如为其他数目，对于本发明来说亦是可行。

一收发器150被用来接收由信号处理电路32所发出且以无线传输方式来进行传送的数字式的声音信号，而之后所接收到的数字式声音信号会被再传送到一处理器154进行适当的处理。之后，处理器154会将数字式声音信号内所包含的声道辨识码与存储于一声道选择器152内的声道辨识码进行比对，而若声道辨识码不吻合，则扬声模块134不会对所接收到的声音信号进行后续的处理，然若声道辨识码吻合，则所接收到的数字式声音信号会被传送到一数字信号处理器(digital signal processor，DSP)157，以进行后续的处理。数字信号处理器157会将所接收到的数字式声音信号再传送到三个数字/模拟转换器158其中的某一转换器，以将数字式声音信号转换回模拟式的声音信号。另有一时序控制电路156连接于处理器154，用来控制处理器154及数字/模拟转换器158的时序以利其操作。此外，由每一数字/模拟转换器158所产生的模拟信号会在被传送到一对应的扬声器164之前先被传送到一对应的单音型的放大器160来加以放大，其中扬声器164会将放大后的模拟式声音信号转换为声音。另有一诊断电路162被用来侦测单音型放大器160及扬声器164的操作，若诊断电路162侦测出放大器160或扬声器164的操作有任何问题，即会立即通知处理器154，以改善所发生的问题。

在本发明的另一较佳实施例中，所有由信号处理电路传送至无线扬声模块的数字式声音信号皆为直接序列展频(direct sequence spread spectrum，DSSS)信号并符合IEEE 802.11b的网络标准。

相较于现有的技术，本发明的无线多声道专业音响系统是通过无线传输的方式来传递各个声道中的声音信号，故可省去现有的技术中用来连接扬声器的电缆线。此外，通过无线传输，可使扬声器的摆设更为容易，且移动扬声器时可不必顾虑电缆线是否足够长等问题。此外，因不必购买昂贵的专用电缆线，故可使扬声器的音质及频率响应不受电缆线电路特性的影响。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种无线多声道的音响系统，其包含有：

一信号处理电路，该信号处理电路包含有：

一多工器，该多工器包含有多个输入端及一个输出端，每一输入端用来接收一对应声道内的声音信号，而该输出端用来输出一被选到的声道内的声音信号；

一模拟/数字转换器，用来将该被选到的声道内的声音信号转换为数字式的声音信号；以及

一第一收发器，用来以无线传输的方式来传送该数字式的声音信号；以及

多个无线扬声模块，每一无线扬声模块包含有：

一第二收发器，用来接收由该信号处理电路所发出且以无线传输方式来进行传送的该数字式的声音信号；

一数字/模拟转换器，用来将该数字式的声音信号转换为模拟式的声音信号；

一放大器，用来放大该模拟式的声音信号；以及

一扬声器，用来将该放大后的模拟式声音信号转换为声音。

2.如权利要求1所述的音响系统，其中该信号处理电路另包含有一数据包压缩电路，用来压缩由该模拟/数字转换器所输出的该数字式的声音信号，并用来于该第一收发器传送该数字式的声音信号之前将该数字式的声音信号分割为多个数据包。

3.如权利要求2所述的音响系统，其中该信号处理电路另包含有一数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，用来控制该数据包压缩电路的操作。

4.如权利要求1所述的音响系统，其中该信号处理电路另包含有一取样控制电路，用来控制该多工器及该模拟/数字转换器的操作。

5.如权利要求1所述的音响系统，其中每一无线扬声模块另包含有一处理器，用来控制该无线扬声模块的操作。

6.如权利要求5所述的音响系统，其中每一无线扬声模块另包含有一声道选择器，用来选择一特定声道，以使该处理器只会处理该特定声道内的数字式的声音信号。

7.如权利要求5所述的音响系统，其中每一无线扬声模块另包含有一诊断电路，用来侦测该放大器及该扬声器的操作，若该诊断电路侦测出该放大器或该扬声器的操作有任何问题，即会通知该处理器。

8.如权利要求1所述的音响系统，其中每一无线扬声模块另包含有一时序控制电路，用来控制该数字/模拟转换器的时序。

9.如权利要求1所述的音响系统，其中由该信号处理电路传送至该多个无线扬声模块的该数字式声音信号为直接序列展频(direct sequence spreadspectrum，DSSS)信号。

10.如权利要求1所述的音响系统，其中由该信号处理电路传送至该多个无线扬声模块的该数字式声音信号符合IEEE 802.11b的网络标准。

11.一种无线多声道的音响系统，其包含有：

一信号处理电路，该信号处理电路包含有：

一多工器，该多工器包含有多个输入端及一个输出端，每一输入端用来接收一对应声道内的声音信号，而该输出端用来输出一被选到的声道内的声音信号；

一模拟/数字转换器，用来将该被选到的声道内的声音信号转换为数字式的声音信号；以及

一第一收发器，用来以无线传输的方式来传送该数字式的声音信号；以及

至少一多声道的无线扬声模块，该多声道的无线扬声模块包含有：

一第二收发器，用来接收由该信号处理电路所发出且以无线传输方式来进行传送的该数字式的声音信号；

多个数字/模拟转换器，用来将数字式的声音信号转换为模拟式的声音信号；

多个放大器，用来放大该模拟式的声音信号；以及

多个扬声器，用来将该放大后的模拟式声音信号转换为声音。

12.如权利要求11所述的音响系统，其中该信号处理电路另包含有一数据包压缩电路，用来压缩由该模拟/数字转换器所输出的该数字式的声音信号，并用来于该第一收发器传送该数字式的声音信号之前将该数字式的声音信号分割为多个数据包。

13.如权利要求12所述的音响系统，其中该信号处理电路另包含有一第一数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，用来控制该数据包压缩电路的操作。

14.如权利要求11所述的音响系统，其中该信号处理电路另包含有一取样控制电路，用来控制该多工器及该模拟/数字转换器的操作。

15.如权利要求11所述的音响系统，其中每一无线扬声模块另包含有一处理器，用来控制该无线扬声模块的操作。

16.如权利要求15所述的音响系统，其中每一无线扬声模块另包含有一声道选择器，用来选择多个特定声道，以使该处理器只会处理该多个特定声道内的数字式的声音信号。

17.如权利要求15所述的音响系统，其中每一无线扬声模块另包含有一诊断电路，用来侦测该多个放大器及该多个扬声器的操作，若该诊断电路侦测出该多个放大器或该多个扬声器的操作有任何问题，即会通知该处理器。

18.如权利要求11所述的音响系统，其中每一无线扬声模块另包含有一时序控制电路，用来控制该多个数字/模拟转换器的时序。

19.如权利要求11所述的音响系统，其中由该信号处理电路传送至该多个无线扬声模块的该数字式声音信号为直接序列展频(direct sequencespread spectrum，DSSS)信号并符合IEEE 802.11b的网络标准。

20.一种无线多声道的音响系统，其包含有：

一信号处理电路，该信号处理电路包含有：

多个模拟/数字转换器，每一模拟/数字转换器用来将一被选到的声道内的声音信号转换为数字式的声音信号；以及

一第一收发器，用来以无线传输的方式来传送该数字式的声音信号；以及

多个无线扬声模块，每一无线扬声模块包含有：

一第二收发器，用来接收由该信号处理电路所发出且以无线传输方式来进行传送的该数字式的声音信号；

一数字/模拟转换器，用来将该数字式的声音信号转换为模拟式的声音信号；

一放大器，用来放大该模拟式的声音信号；以及

一扬声器，用来将该放大后的模拟式声音信号转换为声音。

Images