[发明专利]使用正交调制系统的无线音频设备

说明书

技术领域

本公开的方面包括使用数字调制技术来处理在无线通信信道上至接收及信号处理设备的输入信号。具体的，本发明的方面涉及无线音频设备(例如，无线麦克风)。

背景技术

无线麦克风(其可称为无线电麦克风)通常是无物理电缆的麦克风，该物理电缆将无线麦克风直接连接至相关联的声音记录或放大设备。存在跨越用以支持至相关联的接收设备的无线麦克风的连接的不同传输频谱及传输技术的众多标准。例如，连接可利用超高频率(UHF)或非常高频率(VHF)、利用诸如频率调制(FM)或幅度调制(AM)的模拟调制技术的频率。一些低成本无线模型可使用通常需要无线麦克风与接收装置之间的直接视线的红外光，而较贵的射频模型可使用无需直接视线的射频信号。一些模型在单一固定频率上操作，但是更多先进的模型通常在用户可选择频率上操作，以避免允许同时使用若干个无线麦克风的干扰。

通过对艺术家或演讲者提供更大的移动自由，避免有线麦克风共有的布线问题及减少在表演空间中电缆“失足滑倒（trip hazards）”，无线麦克风通常是有利的。然而，无线麦克风可能具有由于范围受限、范围过大导致对其他无线电设备的干扰/来自其它无线电设备的干扰、及操作时间受限导致的缺陷。操作时间相对于电池寿命是受限的，并且因于传输电路、提供外加特征的电路对电池的较大汲取，该操作时间通常短于正常的电容式麦克风。

当前无线麦克风技术正从诸如FM的模拟方式移至数字方式。然而，数字方式通常涉及复合调制(即，传输载波波形的同时的幅度调制与相位调制)。相比于模拟方式，此复合调制通常复杂化调制器。例如，就电池寿命(即，电力消耗)及货币成本而言，传统FM系统通常是非常优化的。

发明内容

提供此发明内容以一简化形式引入下面在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。然而，此发明内容并非意欲于鉴别本公开的关键特征或本质特征。

通信系统并入正交调制器系统以降低关于传统方式的电力消耗且可支持任何二维数字技术。该正交调制器系统包括不同子系统，包括数字-模拟变换电路、基带滤波器及正交调制器。该数字-模拟变换电路将离散时间样本转换成连续时间信号，且进一步包括过采样噪声整形调制器，诸如sigma-delta调制器。接着，基带滤波器移除带外能量，包括采样图像及量化噪声。实施例可支持不同类型的无线音频设备，包括无线麦克风及音频背包（body pack）。

对于本公开的另一方面，过采样噪声整形调制器分别将数字同相(I)信号及数字正交(Q)信号转换成量化的I信号，以及将数字Q信号转换成量化的Q信号，其中量化的信号量化为每个样本具希望数目的量化位。接着，数字-模拟转换器(DAC)将量化信号转换成对应的模拟信号，该模拟信号进一步滤波以降低噪声信号分量。接着，正交调制器将滤波信号及本地振荡器信号变换成传输的输出信号，该传输的输出信号可以传输至无线接收器。

对于本公开的另一方面，一些电路组件可包括离散器件，该离散器件导致降低对正交调制器系统的电力消耗。

对于本公开的另一方面，一些或所有电路组件可并入相同的电子器件中。例如，可在一个现场可编程门阵列内实现同相/正交相位(I/Q)转换器及过采样噪声整形调制器。

附图说明

通过考虑附图参考下面的描述，可以获得本发明的示例实施例及其优点的更加完整的理解，其中相同的参考数字指示相同的特征，并且其中：

图1示出根据本公开的方面的具无线麦克风的通信系统。

图2示出根据本公开的方面的正交调制器系统。

图3示出根据本公开的方面的用作为过采样噪声整形调制器的sigma-delta调制器的框图。

图4示出根据本公开的方面的用作为过采样噪声整形调制器的sigma-delta调制器的框图。

图5示出根据本公开的方面的低分辨率数字-模拟转换器(DAC)的框图。

图6示出根据本公开的方面的sigma-delta DAC的低通二阶谱密度。

图7示出根据本公开的方面的在图6中示出的谱密度的缩放版本。

图8示出根据本公开的方面的离散正交调制器的框图。

图9示出根据本公开的方面的装置，该装置处理输入信号并经由无线信道将经处理的信号传输至无线接收和信号处理设备。

具体实施方式

在各种示例性实施例的下文描述中，参考形成本发明的一部分且在其中通过例示示出可实践本发明的各种实施例的附图。应理解，可利用其它实施例，且可在不背离本发明的范围的情况下作出结构及功能的修改。