專利名稱：無線超寬帶數(shù)字多麥克風系統(tǒng)及其音頻信號傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線超寬帶傳輸技術，尤其涉及無線超寬帶數(shù)字多麥克風音頻傳輸技術。
背景技術：
麥克風是最常用的拾音設備之一，廣泛應用在各種音頻處理系統(tǒng)中，例如錄音系統(tǒng)、 擴音系統(tǒng)、通話系統(tǒng)等均需使用麥克風來采集聲音信號?，F(xiàn)有的麥克風大多數(shù)采用有線的 連接方式，通過音頻線與音頻處理設備相連。有線麥克風在使用時存在著諸多缺點，例如， 布線麻煩、使用范圍受連線長度的限制、外露的連線容易受到損壞；需要有相應的接線插 口， 一般音頻設備難以同時提供很多插口，因而難以實現(xiàn)較多個麥克風的同時采集；更換 麥克風時，需要插拔連線，使用麻煩，容易造成插口的損壞，等等。
使用無線麥克風可以有效地克服上述缺點?，F(xiàn)有的無線麥克風可以分為兩類， 一類使 用模擬的方法進行音頻傳輸，這種無線麥克風的主要缺點是傳輸帶寬有限，模擬器件的精 度不高，造成音頻的質量不高；每個路音頻獨占一個頻道，不能實現(xiàn)分時傳輸，信道利用 率不高；接收端需要為每個頻道設置一個接收器才能同時接收多個麥克風的信號等。另一 類是用數(shù)字的方法進行音頻傳輸，由于以往數(shù)字無線傳輸技術的傳輸速率較低，該類麥克 風如要傳輸高質量的音頻，則需要較為復雜的編碼器以提供大的壓縮比，增加了硬件的復 雜度，同時由于能用于信道編碼的比特較少，因此抗干擾能力較差，此外，較低的傳輸速 率也使得一臺音頻處理設備難以同時處理多個麥克風的音頻信號。
隨著無線傳輸技術的發(fā)展，近年來出現(xiàn)了多種無線傳輸?shù)男录夹g，使得近距離內高速 無線傳輸數(shù)據(jù)成為可能，例如，目前的超寬帶(Ultra Wide Band, UWB)無線傳輸技術能 在3. 1GHz到10. 6GHz頻率之間提供最高達到480Mbps數(shù)據(jù)傳輸速率，為解決上述問題提供 了良好的技術基礎。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有麥克風存在的上述不足，提供了一種無線超寬帶數(shù)字多麥 克風系統(tǒng)及其音頻信號傳輸方法，利用超寬帶無線傳輸技術，本發(fā)明可以在傳輸高質量數(shù) 字音頻信號的同時，處理最高達95個麥克風的音頻信號，并且在同時存在多個音頻處理設 備時，能互不干擾地分別接收相同或不同的麥克風的音頻信號，可以廣泛應用在會場、演 唱會、多媒體教室等多種場合，特別適用于需要使用麥克風陣列的場合。
本發(fā)明提供的無線超寬帶數(shù)字多麥克風系統(tǒng)由如下技術方案實現(xiàn) 無線超寬帶數(shù)字多麥克風系統(tǒng)包括發(fā)送端和接收端，發(fā)禪端由順次連接的聲/電轉換電
路、模/數(shù)轉換電路、發(fā)送端控制器和發(fā)送端UWB無線傳輸模塊構成，其中，聲/電轉換電 路用于將聲音信號轉換為電信號；模/數(shù)轉換電路用于將聲/電轉換電路輸出的模擬電信號 轉換為數(shù)字信號；發(fā)送端控制器控制模/數(shù)轉換電路的工作，并控制發(fā)送端UWB無線傳輸模 塊與接收端之間的無線通信和音頻傳輸；發(fā)送端UWB無線傳輸模塊完成發(fā)送端與接收端的 無線通信。
接收端由順次連接的接收端UWB無線傳輸模塊、接收端控制器和音頻處理電路構成， UWB無線傳輸模塊完成接收端與發(fā)送端的無線通信；接收端控制器控制接收端UWB無線傳 輸模塊與發(fā)送端的無線通信和音頻傳輸，并將接收到的音頻信號送至音頻處理電路；音頻 處理電路完成音頻信號的處理、傳輸、存儲和/或回放。
上述無線超寬帶數(shù)字多麥克風系統(tǒng)，可以包括若干個發(fā)送端和接收端，每個發(fā)送端向 多個接收端發(fā)送音頻信號，每個接收端接收多個發(fā)送端傳送過來的音頻信號。
本發(fā)明提供的無線超寬帶數(shù)字多麥克風系統(tǒng)的音頻信號傳輸方法通過如下技術實現(xiàn)
(1) 發(fā)送端和接收端一方或雙方處于開機或關機狀態(tài)，若發(fā)送端開機，完成軟硬件初 始化后，發(fā)送端控制器通過發(fā)送端UWB無線傳輸模塊廣播"發(fā)送端準備好"消息；若接收 端開機，完成軟硬件初始化后，接收端控制器通過接收端UWB無線傳輸模塊廣播"接收端 詢問"消息；若發(fā)送端和接收端均處于關機狀態(tài)，則系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)；
(2) 如果接收端UWB無線傳輸模塊接收到發(fā)送端傳送過來的"發(fā)送端準備好"消息后， 將該消息傳送到接收端控制器，接收端控制器根據(jù)接收端UWB無線傳輸模塊當前的剩余傳 輸能力確定是否接收該發(fā)送端的信號，'若是，則記錄該"發(fā)送端準備好"消息的附加信息， 控制接收端UWB無線傳輸模塊向發(fā)送端發(fā)送"接收端準備好"消息，所述附加信息包括發(fā) 送端的標識。
(3) 如果發(fā)送端的UWB無線傳輸模塊接收到接收端傳送過來的"接收端準備好"消息， 將該消息送至發(fā)送端控制器，發(fā)送端控制器記錄下該"接收端準備好"消息的附加信息， 該附加消息包括接收端的標識；如果該"接收端準備好"消息來自第一個回應的接收端， 則接收端控制器先啟動模/數(shù)轉換電路進行音頻信號的轉換，再將轉換后的音頻信號通過發(fā)送端UWB無線傳輸模塊發(fā)送至接收端，接收端根據(jù)所記錄的"發(fā)送端準備好"消息的附加 信息接收該音頻信號；如果該"接收端準備好"消息來自第二個以上回應的接收端，發(fā)送 端控制器根據(jù)已記錄的該接收端的"接收端準備好"消息的附加信息，將轉換后的音頻信 號通過發(fā)送端UWB無線傳輸模塊發(fā)送至該接收端，接收端根據(jù)所記錄的"發(fā)送端準備好" 消息的附加信息接收該音頻信號。
(4)發(fā)送端UWB無線傳輸模塊接收到接收端傳送過來的"接收端詢問"消息，將該消 息送至發(fā)送端控制器，發(fā)送端控制器根據(jù)發(fā)送端UWB無線傳輸模塊當前的剩余傳輸能力確 定是否向該接收端發(fā)送音頻信號，如果可以發(fā)送，則控制發(fā)送端UWB無線傳輸模塊向該接 收端發(fā)送"發(fā)送端準備好"消息。
上述方法中'，如果接收端需要停止使用，由接收端控制器通過UWB無線傳輸模塊廣播 "接收端退出"消息，并關機；對應的發(fā)送端UWB無線傳輸模塊接收到接收端傳送過來的 "接收端退出"消息，將該消息送至發(fā)送端控制器，發(fā)送端控制器刪除所記錄的相應接收 端"接收端準備好"消息的附加信息。
上述方法中，如果發(fā)送端需要停止使用，由發(fā)送端控制器通過UWB無線傳輸模塊廣播 "發(fā)送端退出"消息，并關機；相應的接收端UWB無線傳輸模塊接收到發(fā)送端傳送過來的 "發(fā)送端退出"消息后，將消息傳送到接收端控制器，接收端控制器刪除所記錄的相應發(fā) 送端"發(fā)送端準備好"消息的附加信息。
上述方法中，發(fā)送端在進行音頻數(shù)據(jù)傳輸時，通過發(fā)送端控制器對輸入的音頻信號進 行信源和/或信道編碼；接收端在接收音頻數(shù)據(jù)時，接收端控制器對接收到的音頻信號進行 信源和/或信道解碼，以及差錯掩蓋、自適應增益控制和/或混音。
上述方法中，"發(fā)送端準備好"消息的附加信息包含有發(fā)送端的標識、傳輸音頻的速率、 音頻編碼器類型和信道編碼方式信息，麥克風傳輸音頻的速率、音頻編碼器類型和信道編 碼方式信息作為接收端確定是否可以接收該發(fā)送端音頻信號的依據(jù)之一；"接收端準備好" 消息的附加信息包含接收端的標識和此時音頻傳輸可用速率的信息。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益之處在于
1、 本發(fā)明采用的超寬帶無線傳輸技術具有很高的傳輸速率，因此可以采用高速高精度 的模/數(shù)轉換器、以及過采樣等技術來實現(xiàn)高保真的'音頻質量。除音頻信號外，只 要聲/電轉換電路和模/數(shù)轉換電路響應的頻率足夠高，本發(fā)明還可以用于超聲波等 高頻聲信號的采集和處理。
2、 由于有足夠的傳輸速率，發(fā)送端的音頻可以不進行壓縮編碼直接發(fā)送，或僅進行簡
單的壓縮編碼，顯著降低了對發(fā)送端硬件運算能力的要求，降低了成本和功耗。
3、 由于有足夠的傳輸速率，可以采用較多的比特進行信道編碼，提高無線傳輸?shù)目垢?擾性能，保證接收端恢復音頻的質量。
4、 超寬帶技術可以在同一場合下同時支持高達96個節(jié)點，因此一個接收端最多可以 同時接收95個發(fā)送端傳送過來的信號，在有多個接收端的情況下，接收端間能做 到互不干擾地分別接收相同或不同的發(fā)送端的音頻信號，比現(xiàn)有的無線麥克風系統(tǒng) 功能更強大，使用更靈活，特別適用于需要使用麥克風陣列的場合。
圖1為本發(fā)明提供的無線超寬帶數(shù)字多麥克風系統(tǒng)結構框圖2為實施例1、 2、 3發(fā)送端硬件結構框圖3為實施例1接收端硬件結構框圖4為實施例1發(fā)送端運行流程圖5為實施例1接收端運行流程圖6為實施例2接收端硬件結構框圖7為實施例3接收端硬件結構框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的硬件結構如圖l所示，包括發(fā)送端和接收端，發(fā)送端由順次連接的聲/電轉換
電路101、模/數(shù)轉換電路102、發(fā)送端控制器103、發(fā)送端UWB無線傳輸模塊104共同構 成，其中聲/電轉換電路101的功能是將聲音信號轉換為電信號；模/數(shù)轉換電路102的功 能是將聲/電轉換電路101輸出的模擬電信號轉換為數(shù)字信號；發(fā)送端控制器103控制模/ 數(shù)轉換電路102的工作以及發(fā)送端U冊無線傳輸模塊104與接收端的無線通信和音頻傳輸； 發(fā)送端UWB無線傳輸模塊104完成發(fā)送端與接收端的無線通信。
接收端由順次連接的接收端U冊無線傳輸模塊105、接收端控制器106和音頻處理電路 107構成，接收端UWB無線傳輸模塊105完成接收端與發(fā)送端的無線通信；接收端控制器 106控制接收端UWB無線傳輸模塊104與發(fā)送端的無線通信和音頻傳輸，并將接收到的音 頻信號后送至音頻處理電路107;音頻處理電路107完成音頻信號的處理、傳輸、存儲和/ 或回放。
本發(fā)明的第一個實施例中，發(fā)送端為無線麥克風，其硬件結構如圖2所示，由順次連接的麥克風201、模/數(shù)轉換芯片202、嵌入式處理器203、 UWB芯片204共同構成，其中麥 克風201用以實現(xiàn)聲/電轉換電路101，其功能是將聲信號轉換為電信號，可根據(jù)應用的需 要選用現(xiàn)有的多種麥克風來實現(xiàn)；模/數(shù)轉換芯片202用以實現(xiàn)模/數(shù)轉換電路102，其功 能是將麥克風201輸出的模擬信號轉換為數(shù)字信號，可以根據(jù)需要傳輸音頻質量的要求選 用不同精度和采樣率的模/數(shù)轉換芯片來實現(xiàn)，例如，如果只需要通信質量的語音，則可以 選用320AC36;嵌入式處理器203用以實現(xiàn)發(fā)送端控制器103，主要完成以下功能1、控 制模/數(shù)轉換芯片202的工作；2、控制UWB芯片204與接收端的無線通信和音頻傳輸；3、 對模/數(shù)轉換芯片202送來的數(shù)字音頻信號進行信源和/或信道編碼。嵌入式處理器203可 以采用MCU、 DSP等來實現(xiàn)；UWB芯片204用以實現(xiàn)發(fā)送端UWB無線傳輸模塊104，完成發(fā) 送端與接收端的無線通信，可以選用Alereon公司的AL4100和AL4300等芯片來實現(xiàn)。UWB 芯片204實現(xiàn)了超寬帶傳輸?shù)奈锢韺雍蚆AC層，提供物理的傳輸規(guī)范以及沖突處理等傳 輸協(xié)議，保證了上層信息的透明傳輸。
實施例1的接收端為無線功率放大器，其結構如圖3所示，由UWB芯片301、嵌入式處 理器302、控制面板303、數(shù)/模轉換芯片304、功率放大電路305、揚聲器306共同構成， UWB芯片301、嵌入式處理器302、數(shù)/模轉換芯片304、功率放大電路305、揚聲器306順 次連接，控制面板303與嵌入式處理器302、功率放大電路305連接。其中，UWB芯片301 用以實現(xiàn)接收端UWB無線傳輸模塊105，完成接收端與發(fā)送端的無線通信，可以采用Alereon 公司的AL4100和AL4300來實現(xiàn)；嵌入式處理器302用以實現(xiàn)接收端控制器106，完成以 下功能1、控制UWB芯片301與發(fā)送端的無線通信；2、對UWB芯片301傳送過來的音頻 信號進行信源/信道解碼，以及差錯掩蓋、自適應增益控制和混音等處理；3、將處理后的 音頻信號送至數(shù)/模轉換芯片304，可以采用MCU、 DSP等來實現(xiàn)；數(shù)/模轉換芯片304、功 率放大電路305、揚聲器306共同構成回放電路，用以實現(xiàn)音頻處理電路107，播放混音后 的音頻；控制面板303為用戶提供對接收信號和工作狀態(tài)等進行調整的操作界面，可以由 液晶顯示屏、按鍵和旋鈕構成。
實施例1中的無線麥克風可以同時向多個無線功率放大器發(fā)送音頻信號，無線功率放 大器也可以同時接收多個無線麥克風傳送過來的音頻信號，同一場所中的多個無線麥克風 和無線功率放大器可以以圖1所示方式構成一個音頻傳輸網絡。為了方便發(fā)送端和接收端 之間的通信聯(lián)系，可以定義一組控制傳輸過程的消息，包括"發(fā)送端準備好"、"發(fā)送端退 出"、"接收端準備好"、"接收端退出"和"接收端詢問"，并可以根據(jù)實際需要對上述控制 信息進行擴充。為了區(qū)別不同的發(fā)送端和接收端，可以采用UWB芯片的設備ID、 MAC地址
或IP地址等作為發(fā)送端和接收端(即無線麥克風和無線功率放大器)的標識。
當所有無線麥克風和無線功率放大器均處于關機狀態(tài)時，系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)。 當無線麥克風開機后，采用圖4所示的方法加入音頻傳輸網絡并進行音頻信號的發(fā)送
1、 無線麥克風開機并完成軟硬件初始化后，由其嵌入式處理器203通過UWB芯片204 廣播"發(fā)送端準備好"消息。"發(fā)送端準備好"消息的附加信息中，至少包含了無線麥克風 的標識，當發(fā)送端和接收端并未預先約定傳輸速率的情況下，該附加信息還可以同時包含 傳輸音頻的速率、音頻編碼器類型、信道編碼方式等信息，作為接收端是否可以接收其音 頻信號的依據(jù)之一。
2、 如果無線麥克風的UWB芯片204接收到無線功率放大器傳送過來的"接收端準備好" 消息，將該消息送至嵌入式處理器203，嵌入式處理器203記錄"接收端準備好"消息的 附加信息，"接收端準備好"消息的附加信息至少包含無線功率放大器的標識，并可以包含 當前音頻傳輸可用的速率等信息。如果該"接收端準備好"消息來自第一個回應的接收端， 嵌入式處理器203啟動模/數(shù)轉換芯片202進行音頻信號的轉換。
3、 如果無線麥克風的UWB芯片204接收到無線功率放大器傳送過來的"接收端詢問" 消息，將該消息送至嵌入式處理器203，嵌入式處理器203根據(jù)UWB芯片204當前的剩余 傳輸能力確定是否向該接收端發(fā)送音頻信號，例如，當前UWB芯片204總的傳輸速率為a bps,當前音頻傳輸已使用的傳輸速率為b bps,新音頻信4需要以速率c bps傳輸，則當 a-b〉c時，可以向該接收端發(fā)送音頻信號。如果確定可以向該接收端發(fā)送音頻信號，嵌入 式處理器203控制UWB芯片204向該無線功率放大器發(fā)送"發(fā)送端準備好"消息，同樣地，
"發(fā)送端準備好"消息的附加信息中，可以包含無線麥克風的標識、傳輸音頻的速率、音 頻編碼器類型、信道編碼方式等信息。如果確定不可以向該接收端發(fā)送音頻信號，則不發(fā) 送"發(fā)送端準備好"消息。
4、 如果無線麥克風的UWB芯片204接收到無線功率放大器傳送過來的"接收端退出" 消息，將該消息送至嵌入式處理器203，嵌入式處理器203刪除所記錄的相應無線功率放 大器"接收端準備好"消息的附加信息。
5、 如果無線麥克風的嵌入式處理器203所記錄的"接收端準備好"消息的附加信息不 為空，則對模/數(shù)轉換芯片202傳送過來的音頻信號進行信源和/或信道編碼，并根據(jù)所有 己記錄的"接收端準備好"消息的附加信息中包含的無線功率放大器標識，通過UWB芯片 204向所有無線功率放大器進行發(fā)送。由于U冊芯片204可以提供很高的傳輸速率，因此 可以根據(jù)無線功率放大器提供的傳輸速率要求，不采用信源編碼，或只采用壓縮率較小但簡單的信源編碼，如ADPCM等。為了提高音頻傳輸?shù)馁|量，'可以采用較多的比特進行信道 編碼，對音頻中的重要的比特進行保護，例如可以采用前向加載糾錯等編碼方式。
6、如果無線麥克風需要停止使用，由嵌入式處理器203通過UWB芯片204廣播"發(fā)送 端退出"消息，并關機，否則轉步驟2繼續(xù)進行。
無線功率放大器開機后，采用圖5所示的方法加入該音頻傳輸網絡并進行音頻的接收 及處理
1、 無線功率放大器開機并完成軟硬件初始化后，由嵌入式處理器302通過UWB芯片 301廣播"接收端詢問"消息。
2、 如果UWB芯片301接收到無線麥克風傳送過來的"發(fā)送端準備好"消息后，將該消 息傳送到嵌入式處理器302，嵌入式處理器302根據(jù)該消息的附加信息確定是否接收該發(fā) 送端的信號，如可以接收，則記錄該消息的附加信息，控制UWB芯片301向發(fā)送端發(fā)送"接 收端準備好"消息。當發(fā)送端和接收端并未預先約定傳輸速率時，嵌入式處理器302可以 根據(jù)當前UWB芯片301的剩余傳輸能力，參考"發(fā)送端準備好"消息的附加信息中的音頻 傳輸速率、音頻編碼器類型、信道編碼方式等來確定是否接收該無線麥克風的信號，例如， 當前UWB芯片301總的傳輸速率為abps，其他無線麥克風的信號已占用傳輸速率為bbps， 新音頻信號的速率為c bps，則當a-b〉c時，可以接收該音頻信號。當發(fā)送端和接收端已 預先約定傳輸速率時，可以根據(jù)約定的傳輸速率來確定是否可以接收該無線麥克風的信號。 嵌入式處理器302還可以將滿足剩余傳輸能力要求的無線麥克風的信息通過控制面板303 顯示出來，讓用戶決定是否接收。確定接收該無線麥克風的音頻信號后，嵌入式處理器302 將"發(fā)送端準備好"消息的附加信息中的無線麥克風的標識以及音頻速率、音頻編碼器類 型、信道編碼等信息記錄下來，并將本機的標識以及當前音頻傳輸可用的速率加在"接收 端準備好"消息中向無線麥克風進行發(fā)送。
3、 如果UWB芯片301接收到無線麥克風傳送過來的"發(fā)送端退出"消息后，將消息傳 送到嵌入式處理器302，嵌入式處理器302刪除所記錄的相應無線麥克風"發(fā)送端準備好" 消息的附加信息。
4、 如果嵌入式處理器302所記錄的"發(fā)送端準備好"消息的附加信息不為空，則根據(jù) "發(fā)送端準備好"消息的附加信息中無線麥克風的標識，通過UWB芯片301接收所記錄的
無線麥克風傳送過來的音頻信號，對來自不同無線麥克風的音頻信號進行信源和/或信道解 碼，以及差錯掩蓋、自適應增益調整和混音，并送至數(shù)/模轉換芯片304。音頻信號的信源、 信道解碼與無線麥克風中采用的信源、信道編碼相對應，通過信道解碼，如果發(fā)現(xiàn)傳輸出現(xiàn)比特錯誤或丟失數(shù)據(jù)幀，首先利用信道編碼的冗余對其進行糾正，對于無法用信道編碼 糾正的錯誤比特，則可以采用差錯掩蓋的方法進行恢復。信道編碼和差錯掩蓋均有多種成 熟的技術可以采用，例如，信道編碼可以采用前向加載的糾錯編碼，G.723. 1、 WAMR等編 碼標準中都有差錯掩蓋的算法?；胤烹娐方邮盏浇邮斩丝刂破鱾魉瓦^來的音頻信號后，經 數(shù)/模轉換芯片304轉換為模擬音頻信號，功率放大電路305對音頻信號進行放大，驅動揚 聲器306將音頻信號播放出去。
5、如果無線功率放大器需要停止使用，由其嵌入式處理器302通過UWB芯片301廣播 "接收端退出"消息，并關機，否則則轉步驟2繼續(xù)進行。
本發(fā)明的第二個實施例中，發(fā)送端硬件結構與實施例1相同，接收端為一與計算機連 接的無線接收器，硬件結構如圖6所示，由UTO芯片601、控制面板602、嵌入式處理器 603、 USB接口電路604共同構成，UWB芯片601、嵌入式處理器603、 USB接口電路604順 次連接，控制面板602與嵌入式處理器6Q3連接。本實施例中，圖1里的音頻處理電路107 為傳輸電路，由USB接口電路604來實現(xiàn)?；煲艉蟮囊纛l信號通過USB接口電路604傳送 給計算機，計算機再通過網絡傳送給遠端的接收者。
本發(fā)明的第三個實施例中，發(fā)送端硬件結構與實施例1相同，接收端為一錄音裝置， 硬件結構如圖7所示，由UWB芯片701、控制面板702、嵌入式處理器703、 FLASH存儲電 路704共同構成，UWB芯片701、嵌入式處理器703、 FLASH存儲電路704順次連接，控制 面板702與嵌入式處理器703連接。本實施例中，圖1里的音頻處理電路107為存儲電路， 由FLASH存儲電路704來實現(xiàn)。接收端控制器將混音后的音頻信號記錄在FLASH存儲器中。
權利要求
1、一種無線超寬帶數(shù)字多麥克風系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端，其特征在于所述發(fā)送端由順次連接的聲/電轉換電路、模/數(shù)轉換電路、發(fā)送端控制器和發(fā)送端UWB無線傳輸模塊構成，其中，聲/電轉換電路用于將聲音信號轉換為電信號；模/數(shù)轉換電路用于將聲/電轉換電路輸出的模擬電信號轉換為數(shù)字信號；發(fā)送端控制器控制模/數(shù)轉換電路的工作，并控制發(fā)送端UWB無線傳輸模塊與接收端之間的無線通信和音頻傳輸；發(fā)送端UWB無線傳輸模塊完成發(fā)送端與接收端的無線通信；所述接收端由順次連接的接收端UWB無線傳輸模塊、接收端控制器和音頻處理電路構成，UWB無線傳輸模塊完成接收端與發(fā)送端的無線通信；接收端控制器控制接收端UWB無線傳輸模塊與發(fā)送端的無線通信和音頻傳輸，并將接收到的音頻信號送至音頻處理電路；音頻處理電路完成音頻信號的處理、傳輸、存儲和/或回放。
2、 根據(jù)權利要求1所述的無線超寬帶數(shù)字多麥克風系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括若 干個發(fā)送端和接收端；每個發(fā)送端向多個接收端發(fā)送音頻信號，每個接收端接收多個發(fā)送 端傳送過來的音頻信號。
3、 權利要求1或2中任一項所述系統(tǒng)的音頻傳輸方法，其特征在于包括如下步驟-(1) 發(fā)送端和接收端一方或雙方處于開機或關機狀態(tài)，'若發(fā)送端開機，完成軟硬件初 始化后，發(fā)送端控制器通過發(fā)送端UWB無線傳輸模塊廣播"發(fā)送端準備好"消息；若接收 端開機，完成軟硬件初始化后，接收端控制器通過接收端UWB無線傳輸模塊廣播"接收端 詢問"消息；若發(fā)送端和接收端均處于關機狀態(tài)，則系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)；(2) 如果接收端UWB無線傳輸模塊接收到發(fā)送端傳送過來的"發(fā)送端準備好"消息后， 將該消息傳送到接收端控制器，接收端控制器根據(jù)接收端UWB無線傳輸模塊當前的剩余傳 輸能力確定是否接收該發(fā)送端的信號，若是，則記錄該"發(fā)送端準備好"消息的附加信息， 控制接收端UWB無線傳輸模塊向發(fā)送端發(fā)送"接收端準備好"消息，所述附加信息包括發(fā) 送端的標識。(3) 如果發(fā)送端的UWB無線傳輸模塊接收到接收端傳送過來的"接收端準備好"消息， 將該消息送至發(fā)送端控制器，發(fā)送端控制器記錄下該"接收端準備好"消息的附加信息， 該附加消息包括接收端的標識；如果該"接收端準備好"消息來自第一個回應的接收端， 則接收端控制器先啟動模/數(shù)轉換電路進行音頻信號的轉換，再將轉換后的音頻信號通過發(fā) 送端UWB無線傳輸模塊發(fā)送至接收端，接收端根據(jù)所記錄的"發(fā)送端準備好"消息的附加 信息接收該音頻信號；如果該"接收端準備好"消息來自第二個以上回應的接收端，發(fā)送 端控制器根據(jù)已記錄的該接收端的"接收端準備好"消息的附加信息，將轉換后的音頻信號通過發(fā)送端UWB無線傳輸模塊發(fā)送至該接收端，接收端根據(jù)所記錄的"發(fā)送端準備好" 消息的附加信息接收該音頻信號。(4)發(fā)送端UWB無線傳輸模塊接收到接收端傳送過來的"接收端詢問"消息，將該消 息送至發(fā)送端控制器，發(fā)送端控制器根據(jù)發(fā)送端UWB無線傳輸模塊當前的剩余傳輸能力確 定是否向該接收端發(fā)送音頻信號，如果可發(fā)送，則控制發(fā)送端UWB無線傳輸模塊向該接收 端發(fā)送"發(fā)送端準備好"消息。
4、 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于如果接收端需要停止使用，由接收端控 制器通過UWB無線傳輸模塊廣播"接收端退出"消息，并關機；對應的發(fā)送端UWB無線傳 輸模塊接收到接收端傳送過來的"接&端退出"消息，將該消息送至發(fā)送端控制器，發(fā)送 端控制器刪除所記錄的相應接收端"接收端準備好"消息的附加信息。
5、 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于如果發(fā)送端需要停止使用，由發(fā)送端控 制器通過UWB無線傳輸模塊廣播"發(fā)送端退出"消息，并關機；相應的接收端UWB無線傳 輸模塊接收到發(fā)送端傳送過來的"發(fā)送端退出"消息后，將消息傳送到接收端控制器，接 收端控制器刪除所記錄的相應發(fā)送端"發(fā)送端準備好"消息的附加信息。
6、 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于發(fā)送端在進行音頻數(shù)據(jù)傳輸時，通過發(fā)送端控制器對輸入的音頻信號進行信源和/或信道編碼；接收端在接收音頻數(shù)據(jù)時，接收端 控制器對接收到的音頻信號進行信源和/或信道解碼，以及差錯掩蓋、自適應增益控制和/ 或混音。
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7、 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于所述"發(fā)送端準備好"消息的附加信息 包含有發(fā)送端的標識、傳輸音頻的速率、音頻編碼器類型和信道編碼方式信息，麥克風傳 輸音頻的速率、音頻編碼器類型和信道編碼方式信息作為接收端確定是否可以接收該發(fā)送 端音頻信號的依據(jù)之一；所述"接收端準備好"消息的附加信息包含接收端的標識和此時 音頻傳輸可用速率的信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線超寬帶數(shù)字多麥克風系統(tǒng)及其音頻信號傳輸方法。該系統(tǒng)包括發(fā)送端，它由順次連接的聲/電轉換電路、模/數(shù)轉換電路、發(fā)送端控制器和發(fā)送端UWB無線傳輸模塊構成；接收端，它由順次連接的接收端UWB無線傳輸模塊、接收端控制器和音頻處理電路構成。發(fā)送端與接收端之間通過各自的UWB無線傳輸模塊進行信號傳輸。所述系統(tǒng)的音頻信號傳輸方法主要是采用UWB無線傳輸方式，發(fā)送端控制器和接收端控制器根據(jù)各自所接收到和所記錄的對方發(fā)送來的信息實現(xiàn)音頻信號的發(fā)送和接收。本發(fā)明能傳輸高質量數(shù)字音頻信號，實現(xiàn)多個麥克風和多個音頻處理設備之間進行互不干擾的音頻傳輸，適用于會場、演唱會、多媒體教室等多種場合。
文檔編號H04B1/40GK101197585SQ20071003268
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權日2007年12月18日
發(fā)明者丁泉龍, 軍 張, 崗 韋 申請人:華南理工大學