用于模塊化點(diǎn)播音頻處理、放大及分發(fā)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本公開涉及用于處理、放大和分發(fā)音頻信號的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法包括經(jīng)由無線或有線通信接收來自一個(gè)或多個(gè)音頻源的至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號。在一個(gè)實(shí)施方式中，識別隨附至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號的地址信息，以確定該音頻信號被導(dǎo)向哪個(gè)模塊化處理器/放大器單元。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元的標(biāo)識，喚醒所識別的一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元，并且將處理的/放大的音頻信號導(dǎo)向一個(gè)或多個(gè)音頻收聽區(qū)。
【專利說明】用于模塊化點(diǎn)播音頻處理、放大及分發(fā)的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求于2011年7月19日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/509，444和于2011年9月9日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/532，800的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開大體上涉及音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]多年來，已經(jīng)開發(fā)了各種音頻分發(fā)系統(tǒng)用于在住宅和建筑物中在諸如房間或其他居住空間的多個(gè)收聽區(qū)中廣播音頻。作為說明性實(shí)例，頒發(fā)給Farinelli等的美國專利N0.5255, 322公開了一種多區(qū)音頻分發(fā)放大器系統(tǒng),其具有容納模塊化的、可級聯(lián)的放大器單元的外殼。每個(gè)放大器單元都包括:用于接收輸入立體聲信號的輸入端口、放大輸入信號的至少一個(gè)放大器電路、以及用于提供到放大的立體聲信號的接入的輸出端口。各個(gè)房間中的揚(yáng)聲器從外殼中其相應(yīng)的放大器接收放大信號。借助于Farinelli等的系統(tǒng)，每個(gè)放大器都專用于放大音頻輸入信號，用于經(jīng)由專用揚(yáng)聲器在收聽區(qū)中回放。
[0005]雖然Farinelli等的系統(tǒng)可能適合音頻信號一般地被同時(shí)分發(fā)到所有區(qū)、或者具體音頻輸入一般地被導(dǎo)向具體音頻輸出的應(yīng)用，當(dāng)需要相當(dāng)大的靈活性來將大量音頻源導(dǎo)向不同區(qū)時(shí)，該現(xiàn)有技術(shù)的音頻分發(fā)系統(tǒng)可能不太理想。
[0006]需要一種具有更大配置靈活性的改進(jìn)的音頻分發(fā)系統(tǒng)，其可以克服現(xiàn)有技術(shù)的一些限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本公開涉及用于模塊化點(diǎn)播音頻處理、放大和分發(fā)的系統(tǒng)和方法，其可以配置為接收和處理來自一個(gè)或多個(gè)音頻源的無線或有線音頻輸入信號；使用一個(gè)或多個(gè)放大器按要求放大一個(gè)或多個(gè)處理的音頻輸入信號；并且分發(fā)處理的并且可選的放大的音頻信號，用于在一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器回放。
[0008]在一個(gè)實(shí)施方式中，該系統(tǒng)包括音頻處理和放大面板或可以容納一個(gè)或多個(gè)模塊化音頻處理和放大單元的外殼。該一個(gè)或多個(gè)模塊化音頻處理和放大單元可以被配置為在沒有音頻輸入信號時(shí)通常在待機(jī)狀態(tài)，并且在接收到導(dǎo)向或?qū)ぶ返揭粋€(gè)或多個(gè)模塊化音頻處理和放大單元的音頻信號或喚醒信號時(shí)按要求處理并可選的放大任意音頻輸入信號。處理的音頻信號然后以各種方式被分發(fā)到一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器。
[0009]在另一實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器是自供電揚(yáng)聲器，其無線地連接至音頻處理和放大面板，使得無需使用揚(yáng)聲器接線將揚(yáng)聲器連接至放大器揚(yáng)聲器連接。相反，在該實(shí)施方式中，系統(tǒng)將每個(gè)無線揚(yáng)聲器和繞過一個(gè)或多個(gè)音頻處理和放大單元的放大級的數(shù)字線輸出配對。來自一個(gè)或多個(gè)音頻處理和放大單元的線輸出連接至無線音頻信號發(fā)射器，并且由一個(gè)或多個(gè)自供電的、無線連接的揚(yáng)聲器接收。[0010]在另一實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器通常使用揚(yáng)聲器接線連接至音頻處理和放大面板或外殼。音頻處理和放大面板或外殼可以容納一個(gè)或多個(gè)可互換的模塊化音頻處理和放大單元，以激活并使能在一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器上的音頻回放。
[0011 ] 在另一實(shí)施方式中，該一個(gè)或多個(gè)可互換模塊化音頻處理和放大單元可以配置為在沒有喚醒信號或無線音頻輸入信號時(shí)通常在待機(jī)狀態(tài)，并且在接收到導(dǎo)向或?qū)ぶ返揭粋€(gè)或多個(gè)模塊化音頻處理和放大單元的喚醒信號或無線音頻信號時(shí)可選地將任意無線音頻輸入信號點(diǎn)播放大。處理的音頻信號然后被分發(fā)到一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器。
[0012]在這方面，在詳細(xì)的解釋本公開的系統(tǒng)和方法的至少一個(gè)實(shí)施方式之前，可以理解，本系統(tǒng)和方法的應(yīng)用不限于在以下的說明書中闡述或者在附圖中示出的構(gòu)造細(xì)節(jié)和部件布置。本系統(tǒng)和方法能夠有其他實(shí)施方式，并且能夠以各種方法實(shí)踐和執(zhí)行。此外，將會(huì)理解，這里采用的措辭和術(shù)語是出于描述的目的，而不應(yīng)被視為限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1示出了根據(jù)實(shí)施方式的音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)的示意框圖；
[0014]圖2A至圖2D示出了根據(jù)實(shí)施方式的用于模塊化音頻處理、放大、和分發(fā)系統(tǒng)的面板外殼的示意性示圖；
[0015]圖3A至圖3E示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的用于模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)的面板外殼的示意性示圖；
[0016]圖4A示出了根據(jù)實(shí)施方式的模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)的更詳細(xì)的示意框圖；
[0017]圖4B示出了音頻信號從音頻源到音頻揚(yáng)聲器的一個(gè)可能分發(fā)的示意框圖；
[0018]圖4C示出了音頻信號從音頻源到音頻揚(yáng)聲器的另一個(gè)可能分發(fā)的示意框圖；
[0019]圖4D示出了音頻信號從音頻源到音頻揚(yáng)聲器的一個(gè)可能分發(fā)的示意框圖；以及
[0020]圖5示出了根據(jù)實(shí)施方式說明性方法。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如上面提到的，本公開涉及用于模塊化點(diǎn)播音頻處理、放大和分發(fā)的系統(tǒng)和方法，其可以配置為從一個(gè)或多個(gè)音頻源接收和處理無線和有線音頻輸入信號；使用一個(gè)或多個(gè)放大器點(diǎn)播放大一個(gè)或多個(gè)處理的音頻輸入信號；并且分發(fā)處理的且可選的放大的音頻信號，用于在一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器回放。
[0022]在一個(gè)實(shí)施方式中，該系統(tǒng)和方法可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行，諸如在家庭或建筑物中建立的W1-Fi計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)中。
[0023]在另一實(shí)施方式中，該系統(tǒng)包括音頻處理和放大器面板或者可以容納一個(gè)或多個(gè)模塊化放大器單元的外殼。該一個(gè)或多個(gè)模塊化放大器單元可以配置為在沒有音頻輸入信號時(shí)通常在待機(jī)狀態(tài)，并且在接收到導(dǎo)向或?qū)ぶ返揭粋€(gè)或多個(gè)模塊化放大器單元的音頻信號或喚醒信號時(shí)點(diǎn)播放大任意音頻輸入信號。放大的音頻信號然后經(jīng)由適當(dāng)?shù)囊纛l輸出多路開關(guān)被分發(fā)到一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器。在一個(gè)實(shí)施方式中，該音頻輸出多路開關(guān)可以配置為可通過邏輯控制，以允許任意一個(gè)模塊化放大器單元將其放大的音頻信號經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器導(dǎo)向任意一個(gè)收聽區(qū)。
[0024]在另一實(shí)施方式中，系統(tǒng)包括音頻處理和放大面板或者可以容納一個(gè)或多個(gè)模塊化音頻處理和放大單元的外殼。該一個(gè)或多個(gè)模塊化音頻處理和放大單元可以配置為在沒有音頻輸入信號時(shí)通常在待機(jī)狀態(tài)，并且在接收到導(dǎo)向或?qū)ぶ返揭粋€(gè)或多個(gè)模塊化音頻處理和放大單元的音頻信號或喚醒信號時(shí)，點(diǎn)播處理并可選的放大任意音頻輸入信號。處理的音頻信號然后以各種方式被分發(fā)到一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器。
[0025]在一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器通常使用揚(yáng)聲器接線連接。在該實(shí)施方式中，處理的音頻信號還被放大用于輸出到使用揚(yáng)聲器接線連接的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器。
[0026]在另一實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器是自供電揚(yáng)聲器，其無線連接至音頻處理和放大面板，使得不需要使用揚(yáng)聲器接線將揚(yáng)聲器連接到放大器揚(yáng)聲器連接。相反，在該實(shí)施方式中，系統(tǒng)將每個(gè)無線揚(yáng)聲器和繞過一個(gè)或多個(gè)音頻處理和放大單元的放大級的數(shù)字線輸出配對。來自一個(gè)或多個(gè)音頻處理和放大單元的線輸出連接至無線音頻信號發(fā)射器，并且被自供電的、無線連接的揚(yáng)聲器中的一個(gè)或多個(gè)接收。
[0027]在另一實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器經(jīng)由電力線連接至音頻處理和放大器面板，使得數(shù)字音頻信號通過電力線從音頻處理和放大器面板傳輸?shù)骄哂袛?shù)字音頻信號接收器的揚(yáng)聲器，數(shù)字音頻信號接收器接收數(shù)字音頻信號并將其轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號用于經(jīng)由連接至揚(yáng)聲器的電力線放大和回放。在該實(shí)施方式中，音頻信號再次繞過音頻處理和放大器模塊的放大級。
[0028]在另一實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器經(jīng)由一個(gè)以上的連接裝置連接至音頻處理和放大器面板。例如，左信道揚(yáng)聲器和右信道揚(yáng)聲器可以通過揚(yáng)聲器接線或通過無線連接、以及經(jīng)由電力線連接的低音炮連接。連接的任意組合都可以。
[0029]在另一實(shí)施方式中，音頻處理和放大面板進(jìn)一步包括無線收發(fā)器，諸如WiFi，允許音頻處理和放大面板連接至互聯(lián)網(wǎng)。借助于該實(shí)施方式，音頻處理和放大面板可以配置為用于接收眾多的互聯(lián)網(wǎng)無線電廣播中的任意一個(gè)的互聯(lián)網(wǎng)廣播。在一個(gè)實(shí)施方式中，音頻處理和放大面板可以配置為通過不同的音頻處理和放大面板同時(shí)引導(dǎo)一個(gè)以上的互聯(lián)網(wǎng)廣播傳輸，使得不同音頻收聽區(qū)中的揚(yáng)聲器可以輸出來自不同互聯(lián)網(wǎng)音頻站的聲音。
[0030]本公開的系統(tǒng)和方法允許相比早期的設(shè)計(jì)以更大的靈活性放大音頻信號并分發(fā)到多個(gè)收聽區(qū)。通過提供模塊化、可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)來添加模塊化放大器單元，該系統(tǒng)還可以為系統(tǒng)需要支持的收聽區(qū)的數(shù)量適當(dāng)?shù)乇欢ㄖ瞥叽绾团渲谩Ｔ诹硪患嫒菀纛l分發(fā)系統(tǒng)中如果要使用過剩的或多余的容量，還可以將模塊化放大器單元去除。
[0031]通過在構(gòu)建不同配置時(shí)提供顯著的靈活性，相信本模塊化音頻分發(fā)系統(tǒng)可以幫助刺激可以以模塊化方式安裝并在商業(yè)和住宅音頻放大和分發(fā)應(yīng)用中廣泛實(shí)施的兼容音頻處理和放大器模塊的開發(fā)。
[0032]現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地描述該系統(tǒng)和方法。然而，將會(huì)理解，附圖和隨附的說明僅僅示出了一個(gè)可能實(shí)施方式，并且不同的實(shí)施方式是可能的。
[0033]現(xiàn)在參照圖1，圖1示出了根據(jù)實(shí)施方式的放大系統(tǒng)的示意框圖。如圖所示，圖1示出了可以提供有線或無線音頻輸入信號的音頻源110。示意性實(shí)例是，音頻源110可以是現(xiàn)有無線數(shù)字音頻傳輸技術(shù)，諸如由Apple?提供的AirPlay?。
[0034]音頻輸入信號由喚醒/睡眠模塊130接收，該模塊可以接收來自存在音頻輸入信號的信號感測模塊120的輸入。信號感測模塊120可以是單獨(dú)模塊，或者如果需要，集成在另一模塊中。喚醒/睡眠模塊130可以配置為在存在音頻輸入信號時(shí)從睡眠模式切換到喚醒模式，以打開功率放大器150并且增大音頻輸入信號的增益140，用于功率放大器150放大。功率放大器150消耗來自電源170的功率，電源170可以保持在待機(jī)狀態(tài)160，直到功率放大器150需要功率來放大音頻輸入信號。如圖所示，放大的音頻信號經(jīng)由導(dǎo)電揚(yáng)聲器接線152輸出到一對揚(yáng)聲器輸出180的正端子和負(fù)端子以將其驅(qū)動(dòng)?？梢哉{(diào)節(jié)增益140，以控制給定音頻收聽區(qū)中的揚(yáng)聲器的音量。
[0035]現(xiàn)在參照圖2A至圖2C，示出了根據(jù)實(shí)施方式的用于處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)的面板外殼的示意圖。如圖所示，面板外殼包含了模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)200，其可以包括一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元201。如圖所示，面板中可以安裝多個(gè)模塊化處理器/放大器單元201。例如，模塊化處理器/放大器單元201可以插入到可選地由蓋204覆蓋的狹槽202。當(dāng)完全插入到狹槽202中時(shí)，模塊化處理器/放大器單元201可以經(jīng)由多個(gè)連接器206連接至面板。
[0036]在優(yōu)選實(shí)施方式中，模塊化處理器/放大器單元201具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸，具有到多個(gè)連接器206的標(biāo)準(zhǔn)連接點(diǎn)。如果沒有要求，則并不是所有連接器206都需要具有到模塊化處理器/放大器單元202的有效連接。
[0037]在一個(gè)實(shí)施方式中，面板外殼可以進(jìn)一步包括鉸鏈門208,為多個(gè)揚(yáng)聲器提供了到多個(gè)揚(yáng)聲器連接點(diǎn)209的接入。在一個(gè)實(shí)施方式中，這些多個(gè)揚(yáng)聲器連接點(diǎn)209可以包括標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)聲器有線連接，用于連接揚(yáng)聲器接線的正端子和負(fù)端子。
[0038]在另一實(shí)施方式中，模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)200可以經(jīng)由導(dǎo)線152連接至多個(gè)揚(yáng)聲器，導(dǎo)線152經(jīng)由配線管道連接至揚(yáng)聲器(未示出)。配線管道可以通過墻面空間和天花板空間連接多個(gè)音頻收聽區(qū)中的揚(yáng)聲器，以將所有揚(yáng)聲器連接至模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)200。
[0039]在示意性實(shí)施方式中，除了模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)200容納放大音頻信號并在整個(gè)家庭或建筑物將其分發(fā)到音頻揚(yáng)聲器的模塊化放大器單元之外，該系統(tǒng)可以以與典型家庭中的配電板分發(fā)系統(tǒng)有些類似的方式配置。在一個(gè)實(shí)施方式中，家庭或建筑物中的電線可以用于將音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)200連接至經(jīng)由各種電插座連接的自放大揚(yáng)聲器。這將在以下進(jìn)行進(jìn)一步的更詳細(xì)的描述。
[0040]現(xiàn)在參照圖2D，示出了用于圖2A至圖2C的模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)的面板外殼的說明性模塊化架構(gòu)的示意框圖。如圖所示，模塊化處理器/放大器單元201連接至電源170，并且經(jīng)由以太網(wǎng)開關(guān)212接收控制和信號輸入。以太網(wǎng)開關(guān)212又可操作地連接至W1-Fi模塊210。系統(tǒng)控制處理器230經(jīng)由其控制端口連接控制所有模塊化處理器/放大器單元201。音頻路由矩陣280可以提供進(jìn)入系統(tǒng)200和出自系統(tǒng)200的各種輸入和音頻輸出的路由。
[0041]圖3A至圖3D示出了用于根據(jù)另一實(shí)施方式的模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)的面板外殼的視圖。如圖所示，面板外殼包含可以包括一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元301的模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300。多個(gè)模塊化處理器/放大器單元301可以安裝在面板中。當(dāng)完全插入到狹槽中時(shí)，模塊化處理器/放大器單元301可以經(jīng)由多個(gè)連接器306連接至面板。
[0042]在優(yōu)選實(shí)施方式中，模塊化處理器/放大器單元301具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸，使得其可以在狹槽中互換。模塊化處理器/放大器單元301包括配置為連接至多個(gè)連接器307的連接點(diǎn)。在說明性實(shí)施方式中，連接器306包括插入式連接器，使得模塊化處理器/放大器單元301可以通過將模塊化處理器/放大器單元301完全插入狹槽中而連接至處理、放大和分發(fā)系統(tǒng) 300。
[0043]在一個(gè)實(shí)施方式中，插入式連接器可以從標(biāo)準(zhǔn)連接器適用，該標(biāo)準(zhǔn)連接器被修改為允許引腳在模塊化處理器/放大器單元301和處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300之間承載信號。例如但是不限于，插入式連接器可以物理上從諸如標(biāo)準(zhǔn)DB-9引腳和插座連接器的多引腳和插座連接器適用?？梢孕薷闹T如DB-15或DB-25的各種其他類型的標(biāo)準(zhǔn)連接器，使得引腳在模塊化處理器/放大器單元301和處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300之間承載各種信號。
[0044]有利地，通過使用標(biāo)準(zhǔn)引腳和插座連接器類型，并且在必要時(shí)為本申請應(yīng)用布線，簡化了模塊化處理器/放大器單元301到處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300的連接，并且可以使制造連接器306的成本最小化。此外，標(biāo)準(zhǔn)連接器206允許在狹槽之間容易地互換模塊化處理器/放大器單元301。
[0045]圖3B示出了處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300的另一視圖，其中，去除了蓋面板以使出額外的細(xì)節(jié)。如圖所示，處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300可以配置為包括接入開口 320、330，其允許靠近電源插座340安裝處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300。接入開口 320、330進(jìn)一步提供了鉆入墻壁的接入，以允許揚(yáng)聲器電纜的連接從不同收聽區(qū)行進(jìn)到處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300。揚(yáng)聲器電纜(未示出)然后可以連接至多個(gè)揚(yáng)聲器電纜連接點(diǎn)309中的一個(gè)。
[0046]如圖3C所示，在處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300的另一視圖中，可以使用級350，以使用螺釘或其他緊固裝置對著墻平直地安裝處理、放大、分發(fā)系統(tǒng)300。用于電源插座360的連接器允許到處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300的功率的連接點(diǎn)。
[0047]圖3D示出了說明性模塊化處理器/放大器單元301的放大視圖，其中，適當(dāng)?shù)嘏渲靡_連接器307，并且將引腳連接器307用作連接點(diǎn)，以與任意一個(gè)連接器306匹配。通過為模塊化處理器/放大器單元301提供公共物理配置，模塊化處理器/放大器單元301可以插入到任意狹槽中，以被連接至處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300上的任意一個(gè)連接器206。
[0048]在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)模塊化處理器/放大器單元301都包括無線收發(fā)器，使得每個(gè)模塊化處理器/放大器單元301可以從無線遠(yuǎn)程控制器或無線裝置直接被尋址。
[0049]在另一實(shí)施方式中，每個(gè)模塊化處理器/放大器單元301都包括喚醒/睡眠模塊(如前面描述的)，使得每個(gè)模塊處理器/放大器單元302都可被獨(dú)立尋址，以在睡眠模式和喚醒模式之間切換模塊化處理器/放大器單元301。在睡眠模式下，向喚醒/睡眠模塊和其他需要的模塊提供最小量的功率來維持睡眠狀態(tài)，直到接收到將模塊化處理器/放大器單元301切換到喚醒模式的信號為止。在喚醒模式下，模塊化處理器/放大器單元301可以存取全功率，以處理并放大從音頻源接收的任意數(shù)字音頻信號。
[0050]現(xiàn)在參照圖3E，示出了用于圖3A至圖3D的模塊化音頻處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)的面板外殼的另一說明性模塊化架構(gòu)的示意框圖。如圖所示，在該說明性實(shí)施方式中，多個(gè)模塊化處理器/放大器單元301可以插入任意一個(gè)可用的連接器306中。電源170向插入處理、放大和分發(fā)系統(tǒng)300的所有模塊化處理器/放大器單元301供電。連接器306為到揚(yáng)聲器接線連接器309的連接提供信號路徑，揚(yáng)聲器接線連接器又連接至位于不同收聽區(qū)中的音頻揚(yáng)聲器180。
[0051]仍然參照圖3E，多個(gè)音頻源110A-110C可以向不同模塊化處理器/放大器單元301廣播無線信號，每個(gè)模塊化處理器/放大器單元可以單獨(dú)地被尋址，以接收來自音頻源110A-110C的無線信號。如果需要將音頻信號同時(shí)導(dǎo)向不同收聽區(qū)，一個(gè)音頻源可以同時(shí)對許多模塊化處理器/放大器單元301同時(shí)尋址。
[0052]如上所述，不同收聽區(qū)中的揚(yáng)聲器可以接線到面板/外殼。在一個(gè)實(shí)施方式中，沒有任何模塊，沒有放大或音頻回放是可能的，并且揚(yáng)聲器仍然無效。音頻區(qū)僅在插入放大器模塊時(shí)有效或使能。因此，模塊化音頻處理和放大單元完成了音頻電路，并且在音頻處理和放大單元被喚醒時(shí)，允許揚(yáng)聲器參加。
[0053]圖4A示出了根據(jù)實(shí)施方式的模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200的更詳細(xì)的示意框圖。如圖3所示，系統(tǒng)200接收來自一個(gè)或多個(gè)音頻源110A-110C的有線或無線音頻輸入信號。在該說明性實(shí)例中，音頻源IlOA直接接線至系統(tǒng)200中的音頻輸入多路開關(guān)220，另外兩個(gè)音頻源IlOB和IlOC傳輸由無線收發(fā)器(諸如圖1中示出的W1-Fi收發(fā)器210)接收的無線音頻信號。W1-Fi收發(fā)器210也連接至音頻輸入多路開關(guān)220，使得所有音頻輸入信號都通過音頻輸入多路開關(guān)220。雖然提供了 W1-Fi作為用于傳輸數(shù)字音頻信號的無線標(biāo)準(zhǔn)的說明性實(shí)例，但是將會(huì)理解，可以使用其他無線技術(shù)，諸如藍(lán)牙以及其他無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
[0054]在一個(gè)實(shí)施方式中，W1-Fi收發(fā)器210可以配置為操作性地連接至互聯(lián)網(wǎng)。經(jīng)由該互聯(lián)網(wǎng)連接，W1-Fi收發(fā)器210可以適于定位和接收多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)無線傳輸以及各種其他類型的流或點(diǎn)播音頻節(jié)目。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以同時(shí)處理來自互聯(lián)網(wǎng)的多個(gè)音頻輸入以分發(fā)到不同收聽區(qū)。
[0055]音頻輸入多路開關(guān)220經(jīng)由導(dǎo)線操作性地連接至多個(gè)模塊化放大器單元150A-150D。模塊化放大器單元150A-150D被配置為經(jīng)由電力線消耗來自電源170的功率，每個(gè)模塊化放大器單元150A-150D可以操作性地連接至該電力線。
[0056]每個(gè)模塊放大器單元150A-150D都具有處理器模塊140A-140D，其操作性地連接至上述喚醒/睡眠模塊130。在該配置中，由圖1的信號感測模塊120執(zhí)行的信號感測功能可以集成在喚醒/睡眠模塊130、或者處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230中。如下面進(jìn)一步詳細(xì)的描述的，該處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230經(jīng)由喚醒/睡眠模塊130控制處理器模塊140A-140D。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器模塊140A-140D可以執(zhí)行切換和增益功能，以打開并控制相鄰放大器單元150A-150D的增益。有利地，通過僅在需要時(shí)對模塊化放大器單元150A-150D供電，模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200可以減少從未使用的放大器消耗的功率的環(huán)境影響。
[0057]在一個(gè)實(shí)施方式中，模塊化放大器單元150A可以直接連接至特定音頻收聽區(qū)(例如，房間A)中的音頻揚(yáng)聲器180A?？梢缘?，一個(gè)或多個(gè)模塊化放大器單元150B-150D可以連接至音頻輸出矩陣280，以允許模塊化放大器單元150B-150D到位于各音頻收聽區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)音頻揚(yáng)聲器180B-180E之間的連接。如圖3所示，處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230操作性地連接至音頻輸出矩陣280，以能夠控制哪個(gè)模塊化放大器單元150B-150D連接至哪個(gè)音頻揚(yáng)聲器180B-180E。
[0058]在一個(gè)實(shí)施方式中，來自音頻源IIOA的有線音頻輸入信號和/或來自音頻源IIOB和Iioc的無線音頻輸入信號是除了音頻信號還含有尋址信息的數(shù)字音頻源。例如，尋址信息可以包括音頻信號應(yīng)當(dāng)被導(dǎo)向的特定放大器裝置、具體音頻收聽區(qū)、或者特定放大器裝置和具體音頻收聽區(qū)的地址。一個(gè)實(shí)例是，來自音頻源IlOA的音頻輸入信號可以包括如下的地址信息，該地址信息指示將來自音頻源IlOA的音頻輸入信號導(dǎo)向模塊化放大器單元160A和房間A中的音頻揚(yáng)聲器180A。另一個(gè)實(shí)例是，來自音頻源IlOB的音頻輸入信號可以包括如下的地址信息，該地址信息指示來自音頻源IlOB的音頻輸入信號應(yīng)當(dāng)被導(dǎo)向模塊化放大器單元150B以及音頻揚(yáng)聲器180B和180C，使得音頻輸入信號可以被導(dǎo)向房間B和房間C。另一實(shí)例是，來自音頻源IlOC的音頻輸入信號可以包括指示將音頻輸入導(dǎo)向模塊化放大器單元150C和150D的地址信息。地址信息還可以指定具體房間中的音頻揚(yáng)聲器，而不指定具體模塊化放大器單元。在該情況下，根據(jù)要向其發(fā)送放大的信號的音頻揚(yáng)聲器的可用性和數(shù)量，處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230可以被配置為將要由特殊模塊化放大器單元(或多個(gè)單元，視情況而定)放大的音頻輸入信號。
[0059]仍然參照圖4A，在說明性實(shí)施方式中，處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230操作性地連接至W1-Fi收發(fā)器210、音頻輸入多路開關(guān)220、以及喚醒/睡眠模塊130。處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230被配置為監(jiān)控由音頻輸入多路開關(guān)220從直接連接的音頻源110、或者經(jīng)由W1-Fi收發(fā)器210從一個(gè)或多個(gè)無線音頻源110B、1 IOC接收的音頻輸入信號。如上所述，處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230還配置為確定哪個(gè)音頻輸入信號導(dǎo)向哪個(gè)或哪幾個(gè)具體放大器單元150A-150D。如果指定了具體模塊化放大器單元150A-150D，則處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230可以控制喚醒/睡眠模塊向?qū)?yīng)的處理器模塊140A-140D發(fā)送信號，以打開放大器，并且根據(jù)需要調(diào)節(jié)增益，以控制從放大的音頻信號輸出到的一個(gè)或多個(gè)音頻揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音的音量。在另一實(shí)施方式中，處理器模塊140A-140D可以控制為保持模塊化放大器單兀150A-150D待機(jī)，以允許將音頻輸入信號導(dǎo)向模塊化放大器單兀150A-150D中的任意一個(gè)，以在最小啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)被放大。例如，在收聽者可能在多個(gè)音頻收聽區(qū)之間移動(dòng)并且不希望在房間之間移動(dòng)時(shí)聽到音頻的任何暫停或間隙的情況下，這可能是有用的。下面進(jìn)一步更詳細(xì)地描述了該實(shí)例。
[0060]在另一實(shí)施方式中，模塊化放大器單兀150E和處理器模塊140E可以被配置為從音頻輸出矩陣280分離，而是被連接至W1-Fi收發(fā)器210B或者電力線發(fā)射器250。這些可選的連接方法允許自供電無線揚(yáng)聲器和電力線連接的揚(yáng)聲器分別無線地或者通過電力線接收音頻信號，以提供經(jīng)由揚(yáng)聲器電纜連接的替代方案。
[0061]通過說明的方式，圖4B示出了可選示意框圖，其中，圖4A中使出的一些部件集成在單個(gè)模塊300中，以接收來自音頻源IlOA的音頻信號并且將信號放大并輸出至音頻揚(yáng)聲器180A。在該示例性實(shí)例中，集成放大器模塊300包括W1-Fi收發(fā)器210、喚醒/睡眠模塊130、處理器、內(nèi)存和邏輯230、功率放大器150A、以及處理器140A。模塊300的外部是電源170和音頻揚(yáng)聲器180A，其可以連接在如圖2A-2C中示出的面板外殼中。因此，放大器模塊的不同硬件配置是可能的，每個(gè)放大器模塊300都具有冗余的集成部件或者機(jī)載放大器模塊的類型的特定設(shè)計(jì)兼容性。
[0062]現(xiàn)在參考圖4C，示出了用于從音頻源到音頻揚(yáng)聲器的音頻信號的另一可能分發(fā)系統(tǒng)和方法。在該實(shí)施方式中，不是從功率放大器150A輸出放大的信號，而是經(jīng)由數(shù)字線輸出從處理器140A輸出音頻信號。該數(shù)字線輸出可以導(dǎo)向連接至房屋或建筑中的AC插座的電力線發(fā)射器250。電力線發(fā)射器配置有適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)制器和過濾器，以允許在電力線上將輸出音頻信號承載到連接至房屋或建筑物中的另一 AC插座的電力線接收器252。電力線接收器可以接收并解調(diào)音頻信號，以提供模擬音頻信號用于通過放大音頻揚(yáng)聲器180F放大。將會(huì)理解，該連接方法避免了需要通過長尺寸的揚(yáng)聲器布線在遠(yuǎn)程房間中連接揚(yáng)聲器，并且還允許更容易的重配置揚(yáng)聲器和收聽區(qū)。
[0063]現(xiàn)在參照圖4D，示出了用于從音頻源到音頻揚(yáng)聲器的音頻信號的另一可能分發(fā)系統(tǒng)和方法。在該實(shí)施方式中，數(shù)字線輸出從處理器140A導(dǎo)向W1-Fi收發(fā)器210B。在實(shí)施方式中，該W1-Fi收發(fā)器可以是先前在圖4A中示出的W1-Fi收發(fā)器210。然而，為了清楚起見，示出了單獨(dú)的W1-Fi收發(fā)器210B。如圖所示，數(shù)字音頻輸出信號經(jīng)由W1-Fi收發(fā)器2IOB傳輸?shù)轿挥谝粋€(gè)收聽區(qū)中的另一 W1-Fi收發(fā)器210C。W1-Fi收發(fā)器210C操作性地連接至音頻處理器260，用于解調(diào)數(shù)字音頻信號，并且將信號轉(zhuǎn)換成模擬形式用于通過放大音頻揚(yáng)聲器180F放大。雖然可以直接將來自無線音頻源IlOA的音頻信號導(dǎo)向W1-Fi收發(fā)器210C，但是可以理解，音頻信號通過集成的放大器模塊300傳遞避免了單獨(dú)地控制無線連接的必要性。相反，對所有音頻輸入源和音頻輸出的集中控制對于可以如何將音頻輸入分發(fā)到一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器輸出提供了極大的靈活性。
[0064]如先前描述的，在一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過一個(gè)以上的上述連接裝置來連接揚(yáng)聲器。例如，在收聽區(qū)中，一些揚(yáng)聲器可以經(jīng)由揚(yáng)聲器接線連接，而同一收聽區(qū)中的其他揚(yáng)聲器可以通過電力線連接連接。即使收聽區(qū)中的其他揚(yáng)聲器經(jīng)由揚(yáng)聲器配線或通過無線連接連接，要求單獨(dú)AC功率連接的低音炮可以非常適用于這樣的電力線連接。
[0065]現(xiàn)在參照圖5，示出了根據(jù)實(shí)施方式的說明性方法500。如圖所示，方法500包括塊510，在塊510，方法500接收來自一個(gè)或多個(gè)音頻源的至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號。方法500然后進(jìn)行到塊520，在塊520，方法500識別隨附至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號的任何地址信息，以確定音頻信號將被導(dǎo)向的模塊化放大器單元。方法500然后進(jìn)行到塊530，在塊530，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)模塊化放大器單元的標(biāo)識，方法500喚醒標(biāo)識的一個(gè)或多個(gè)放大器單元。方法500然后進(jìn)行到塊540，在塊540，方法500將放大的音頻信號導(dǎo)向不同的音頻收聽區(qū)。
[0066]相對于放大器單元的可互換組合特性，將會(huì)理解，模塊化單元不需要彼此相同，并且可以設(shè)計(jì)為提供不同的音頻配置和性能特征。例如，用于環(huán)繞聲分發(fā)的模塊化放大器單元可以要求DTS環(huán)繞聲解碼器插入到增益級之前的模塊中的信號路徑中。模塊化放大器單元可以設(shè)計(jì)為具有所有必要芯片、電路和其他IC部件的集成模塊，并且具有允許其安裝在如上所述的模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200中的波形因數(shù)。環(huán)繞聲放大器單元要求多個(gè)放大信道，并且因此可能尺寸較大，并且要求到一個(gè)以上的模塊化狹槽的連接。例如，在模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200中，立體聲模塊可以插入單個(gè)狹槽，而5.1環(huán)繞模塊可能需要兩個(gè)狹槽或者較大狹槽。還可以支持單、或其他多信道音頻格式，諸如5.1、5.2、7.1、7.2、9.1、
9.2等等。
[0067]鑒于模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200的模塊化特征，發(fā)明人設(shè)想，模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200可以適應(yīng)未來發(fā)展的音頻標(biāo)準(zhǔn)，以允許經(jīng)由可互換的模塊化放大器單元不斷升級。這可以是響應(yīng)于新開發(fā)的音頻源，其尚未被開發(fā)出來，但是其在未來可以被更廣泛地適用。借助于適當(dāng)?shù)臒o線收發(fā)器模塊和必要的軟件、固件和硬件模塊將安裝的信號解碼，模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200可以接收目前存在的任何有線或無線傳輸，并且設(shè)想，可以將模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200升級，以應(yīng)對尚待開發(fā)的有線或無線傳輸。
[0068]在一個(gè)實(shí)施方式中，模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200不需要包括任何高級功能或控制，如果這種控制可以由前端控制器提供的話。例如，模塊化音頻放大和分發(fā)系統(tǒng)200可以經(jīng)由遠(yuǎn)程控制或無線裝置(諸如智能電話或觸控板)控制，以控制各種功能。一個(gè)說明性的實(shí)例是，在智能電話或觸控板上安裝并執(zhí)行的控制應(yīng)用可以用于控制增益、設(shè)置、均衡、效果、壓縮、功率設(shè)置(例如，自動(dòng)開機(jī)信號檢測-關(guān)閉/開啟)、以及一般系統(tǒng)分析。
[0069]在另一實(shí)施方式中，可以通過收聽者位置檢測裝置(諸如運(yùn)動(dòng)檢測器或任何其他合適的位置檢測裝置)來確定收聽者的位置、或者在一個(gè)或多個(gè)音頻收聽區(qū)中存在一個(gè)或多個(gè)收聽者。這種收聽者位置檢測裝置可以由處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230使用，以在任意給定時(shí)間有效地控制哪個(gè)音頻揚(yáng)聲器180A-180D有效。
[0070]在另一實(shí)施方式中，可以通過收聽者攜帶的物體或裝置來確定收聽者的位置和身份，這可以通過注入無線射頻ID(RFID)的近場識別技術(shù)來識別。通過確定收聽者的位置和身份，處理器、內(nèi)存和邏輯模塊230可以有效地修改放大的信號被輸出到的音頻揚(yáng)聲器，使得收聽者想要收聽的音頻信號可以在音頻收聽區(qū)之間自動(dòng)地追隨收聽者。
[0071]雖然上述說明書提供了一個(gè)或多個(gè)方法和/或設(shè)備的實(shí)例，但是可以理解，其他方法和/或設(shè)備可以在由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員解釋的本說明書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊化處理、放大和分發(fā)音頻信號的方法，包括: 接收來自一個(gè)或多個(gè)音頻源的至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號； 識別隨附所述至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號的地址信息，以確定將所述音頻信號導(dǎo)向哪個(gè)模塊化處理器/放大器單元； 根據(jù)一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元的標(biāo)識，喚醒所識別的一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元；以及 將處理的或放大的音頻信號導(dǎo)向一個(gè)或多個(gè)音頻收聽區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，無線地接收所述至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括，在一個(gè)或多個(gè)直接可尋址的模塊化處理器/放大器單元中無線地接收所述至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，遠(yuǎn)程控制處理和放大來自所述一個(gè)或多個(gè)音頻源的數(shù)字音頻信號所需的一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元的喚醒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，通過調(diào)節(jié)所述一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元中的增益，遠(yuǎn)程控制收聽區(qū)中的揚(yáng)聲器的音量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，在一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元之間遠(yuǎn)程切換來自一個(gè)或多個(gè)音頻源的數(shù)字音頻輸入信號的地址。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，將一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元遠(yuǎn)程切換到睡眠模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間之后，將一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元切換到睡眠模式，而不接收來自一個(gè)或多個(gè)音頻源的數(shù)字音頻輸入信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括提供連接器，用于在任意可用狹槽中可互換地連接所述一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述連接器是標(biāo)準(zhǔn)引腳和插座連接器。
11.一種用于處理、放大和分發(fā)音頻信號的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)適用于: 接收來自一個(gè)或多個(gè)音頻源的至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號； 識別隨附所述至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號的地址信息，以確定將所述音頻信號導(dǎo)向哪個(gè)模塊化處理器/放大器單元； 根據(jù)一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元的標(biāo)識，喚醒所識別的一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元；以及 將處理的或放大的音頻信號導(dǎo)向一個(gè)或多個(gè)音頻收聽區(qū)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步適于無線地接收所述至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步適于在一個(gè)或多個(gè)直接可尋址的模塊化處理器/放大器單元中無線地接收所述至少一個(gè)數(shù)字音頻輸入信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步適于遠(yuǎn)程控制處理和放大來自所述一個(gè)或多個(gè)音頻源的數(shù)字音頻信號所需的一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元的喚醒。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步適于通過調(diào)節(jié)所述一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元中的增益，遠(yuǎn)程控制收聽區(qū)中的揚(yáng)聲器的音量。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步適于在一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元之間遠(yuǎn)程切換來自一個(gè)或多個(gè)音頻源的數(shù)字音頻輸入信號的地址。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步適于將一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元遠(yuǎn)程切換到睡眠模式。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步適于在經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間之后，將一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元切換到睡眠模式，而不接收來自一個(gè)或多個(gè)音頻源的數(shù)字音頻輸入信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步適于提供標(biāo)準(zhǔn)連接器，用于在任意可用狹槽中可互換地連接所述一個(gè)或多個(gè)模塊化處理器/放大器單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求1 9所述的系統(tǒng)，其中，所述連接器是標(biāo)準(zhǔn)引腳和插座連接器。
【文檔編號】H04R1/02GK103814585SQ201280035945
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月19日
【發(fā)明者】洛甘·丹尼爾·雅各布斯 申請人:澤諾威亞電子科技有限公司