[发明专利]数字麦克风

说明书

本申请是申请号为200480039672.8，申请日为2004年12月30日，发明名称为“数字麦克风”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种麦克风，尤其是涉及一种数字麦克风，换句话说，在这样的麦克风中，来自麦克风传感器的信号已经在麦克风中被数字化，并且相应的麦克风信号由麦克风通过电缆或者通过无线的方式以数字的方式发送，例如在麦克风接收机中、预放大器等等。

背景技术

高质量的音频数据在A/D转换后产生大量的数据。如果通常例如在演播室技术中，处理方法包括以48kHz、例如16比特的字宽度采样音频信号，结果是每个信道768000bit/s的数据流，其在立体声信道的情况下意味着超过1.5Mbit/s。

为了保护以这种方式产生的数据不会有传输误差，以附加比特的方式添加冗余，该附加比特用在用于误差识别和误差校正的接收端。结果，基于各自所需的校正容量，要发送的数据量再次大大增加。

为了减少要发送的音频数据的数量，经常使用压缩处理，例如根据MPEG标准。当它们根据多种处理方式来处理较长的音频数据块时，它们减少了包含在音频信号范围中的冗余。随着数据块大小的增长，能够达到的压缩率增大了，而数据量降低了。经历有损和无损处理的处理过程是公知的，前者达到了更高的压缩率。

由于只有在数据块完全到达的时候才会对其进行处理，因此，块结构导致在传输系统中产生延迟。这种应用不仅要考虑发送端还要考虑接收端。在一些应用中其效果是不需要的，尤其在演播室应用中，其中特别使用现有种类的麦克风。

如果传输路径是在音频产生链的开始，则音频信号中冗余的减少是不利的。接下来的处理步骤可能会以这种方式影响音频信号，即，其质量明显受损。另外，声音混频器的自由产生选项将会受到限制。因此，在高质量的传输情况下，不希望进行压缩处理，也就是说，例如在演播室中，在从麦克风到前置放大器、混频器、记录单元等的路径上不希望进行压缩处理。

压缩的音频信号对传输误差更加敏感。在压缩的数据块中扰乱几个比特会导致整个块的无用。因此，对于误差校正需要采取进一步的预防措施，借此，将要传输的数据量再次增加。对于某些误差的情况，数据量的减少可以通过必要的误差保护完全抵消(nullify)，并且甚至变得恰恰相反。

上述各个方面使得音频数据压缩处理的使用基本上都存在问题，从而致使有可能应全部作废对其的使用，至少对于演播室中的记录音频而言应该这样。

用于音频数据的数字无线电传输的现代系统在允许高占用带宽的频率范围内操作，该系统必须不用压缩处理进行管理，或者只用低压缩因素来管理。一般是在900MHz和2400MHz的ISM带宽。占用的带宽可以是几MHz。然而应该注意到，那些频率范围还可以用于许多其他的无线电系统。给定使用的优先(prioritisation)在那些频率范围内通过授权规则的效力是不可能的。因此，从麦克风到接收机的音频数据的传输在任何时刻都有被不希望的方式扰乱的危险，这是因为其他的发射机可能在相同频带的接近位置上传输。

在ISM基带外的没有常规间隙(clearance)的频率范围对于专业使用是可用的。没有干扰的传输在这里是有可能的。从历史观点看应该注意到，由于模拟无线传输，需要低占用带宽的授权规则被应用到这些频率范围。因此，例如对UHF范围内的无线麦克规定了最大为200kHz的占用带宽(在欧洲)。

不过，在这种窄带宽中，具有微小传输延迟的高质量和高数据率数字传输系统是不可用的。

发明内容

因此，本发明的目的是开发一种数字传输方法，尤其是用于麦克风或无线路径，可以使用该系统来传输音频数据的高数据流，不必使用并非必要的音频数据压缩处理，即使是对于误差校正处理，也提供足够的传输率，其具有非常低的延迟，并且允许用于发射机和接收机两者的电池工作模式，而其在无线信道中具有低的占用带宽。

根据本发明，这些目的通过传输方法来获得，该方法具有独立权利要求中提到的特征，以及通过实现该传输方法的麦克风系统/无线路径来获得。在所附权利要求书、说明书和附图中公开了这种有利的开发。

根据本发明的传输方法和根据本发明的麦克风的特殊特性在于，同时在小带宽上进行实时高数据率传输是有可能的。因此，例如利用2-8 bit/symbol，优选为4 bit/symbol，提供麦克风音频信号的高质量传输是有可能的。就这一点来说，不只无线音频麦克风传输具有前景，有线音频麦克风传输也有前景。

附图说明

本发明的特定优点和本质在下文的说明书中将详细描述。