專利名稱：無線紅外多媒體系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從包含在停泊站或者托架中的便攜式音頻或者 音頻/視頻數(shù)據(jù)存儲設(shè)備/播放器無線交換音頻與視頻的系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)描述
當今，隨著各種各樣類型的便攜式音頻數(shù)據(jù)存儲播放器，類似最 普通的MPEG3播放器(在下文中為"MP3播放器")(例如，來自蘋果 計算機的iPod⑧MP3播放器)，人們可以購買用于MP3播放器的停泊站 或者托架(在下文中為"DS/C")，其內(nèi)在地包括作為DS/C—部分的揚 聲器，該揚聲器起音頻再現(xiàn)設(shè)備的作用。該揚聲器通常嵌入在DS/C 內(nèi)。.這樣一個設(shè)備公開在國際公布申請WO2005/079448(Grady)中。
在市場上存在的另一個類似的例子是當揚聲器經(jīng)由線路接合到 DS/C(容納MP3播放器)的時候，使得揚聲器可以設(shè)置遠離DS/C，用于 更好的立體聲和/或環(huán)繞聽覺和質(zhì)量。這樣一個設(shè)備公開在美國公布申請US2005/0105754(Amid-Hozour)中。 一個類似的設(shè)備(雖然未示 出揚聲器)公開在美國公布申請US2002/0119800(Jaggers等人)中。 如同Amid-Hozour的設(shè)備情況一樣，Jagger的擴展塢(docking station) /底座(cradle)不是無線的。取而代之，相對于將數(shù)據(jù)無線傳送到其 輸出設(shè)備的本發(fā)明，其使用有線將數(shù)據(jù)傳送到其輸出設(shè)備。
另一個例子是當MP3播放器附著在移動電池供電的發(fā)射機設(shè)備 (例如，其使用藍牙技術(shù))上的時候，那么，使用射頻介質(zhì)，音頻內(nèi)容 被無線地傳送給頭戴耳機。
再一個例子是當MP3播放器包括內(nèi)在的無線容量的時候，允許直 接無線連接到耳機。
另一個例子是當由擴展塢/底座容納的MP3播放器無線地將音頻 內(nèi)容傳送到家用音頻系統(tǒng)的時候，該家用音頻系統(tǒng)經(jīng)無源的有線揚聲 器組擔負播放和放大該音頻。
此外，美國公布的申請US2003/0054784 (Conklin等人)和國際 公布的申請WO 01/29979 (Shaanan等人)公開了在移動電話通信中紅 外線的使用，以便避免推測的與接近于用戶頭部的射頻(RF)信號相關(guān) 的健康危害問題，以及便于"免提"移動電話通信。但是，當它們主 要地意欲用于供蜂窩電話的全雙工音頻 通信時，這些設(shè)備使用利用兩 個不同的紅外波長的雙向的全雙工紅外通信。本發(fā)明使用一個紅外波 長，并且不使用全雙工通信，而是單向， 一點對多點通信。此外， Conklin設(shè)備不使用散播的紅外線，如在本發(fā)明中那樣，并且事實上， 在Conklin中不必使用散播的紅外線，因為Conklin的應用作為圍墻的 各種各樣的盡可能地妨礙的目標，類似家具、路過的人等等，并且作 為揚聲器在屋子或者圍墻內(nèi)的特定的位置，不具有阻礙紅外信號的問 題。
此外，美國公布的申請US2005/0015260(Hung等人)公開了一種用于播放MP3文件的應用設(shè)備，使得存儲在通用串行總線(USB)設(shè)備 或者存儲卡中的MP3數(shù)據(jù)無需計算機可以直接地在揚聲器上播放。但 是，在這個Hung的實施例中沒有無線傳輸。Hung的第二個實施例提 供一種用于MP3的應用設(shè)備，其利用在汽車內(nèi)的標準調(diào)頻(FM)立體音 頻系統(tǒng)去播放包含在USB設(shè)備或者存儲卡中的MP3音頻數(shù)據(jù)。當然， 這個實施例不使用紅外傳輸裝置，并且當然如在本發(fā)明中那樣不使用 散播紅外線。
此外，美國公布申請US2004/0224638(Fadell等人)公開了一種媒 體播放器，其可以無線地傳送到各種各樣的輸出設(shè)備。還公開了停泊 站，但是，這個停泊站不具有無線傳輸能力，并且取而代之以，將包 含在其中來自媒體播放器的數(shù)據(jù)經(jīng)由有線傳送給輸出設(shè)備。此外，沒 有公開散播的紅外傳輸?shù)氖褂谩?br> 此外，美國公布申請US2005/0018857(McCarty等人)公開了一種 用于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)在輸入設(shè)備和輸出設(shè)備之間交換音頻信號的系統(tǒng)。該交 換可以是無線的，但是，沒有公開使用散播的紅外線。取而代之以， 通過在紅外接收機外殼的不同的表面上設(shè)置若干紅外檢測器， McCarty的設(shè)備試圖解決紅外視距問題，使得紅外接收機可以接收來 自多于一個方向從紅外發(fā)射機傳送的信號。
最后，美國公布的申請US2004/0223622(Lindemann等人)公開了 一種數(shù)字無線廣播系統(tǒng)，其包括用于選擇和傳送數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的音頻 傳輸設(shè)備，和用于接收數(shù)據(jù)和廣播聲音的無線揚聲器。但是，公開了 非紅外的RF傳輸裝置，并且當然如在本發(fā)明中那樣不散播紅外線。 Lindemann的系統(tǒng)也沒有公開或者期待無線視頻傳輸。
在以上給出的第一個例子中，其中揚聲器是DS/C的一部分，并 且典型地被嵌入在其中，該結(jié)果是整體相對地很大的設(shè)備/輔助設(shè)備， 因為空間不足，其可以不便于在辦公室或者臥室桌子、支架、機架等等上采用。在一些家庭和辦公環(huán)境中，該空間限制問題是非常重要的。
此外，當揚聲器嵌入在DS/C中的時候，存在對上述的揚聲器的 尺寸的限制，以及從而其相應的質(zhì)量和輸出功率(在尺寸和功率/質(zhì)量 之間存在相互關(guān)系)的限制。用戶潛在地想要在更大的、更強大的揚 聲器上聽取MP3播放器的音頻，增強性能和整體聲覺。如果揚聲器將 經(jīng)由無線技術(shù)被無線地連接到DS/C(在我們的情況下，散播紅外線)， 那么任何能夠使用戶具有更好的適應性、選擇和益處的功率、獨立的 機械設(shè)計和結(jié)構(gòu)可以用于揚聲器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，可以看出，所希望的是其具有相對小的輔助設(shè)備(DS/C)， 其容納便攜式音頻數(shù)據(jù)存儲設(shè)備(例如，MP3播放器)，并且具有一組 作為音頻再現(xiàn)設(shè)備從DS/C完全地可拆卸的無線揚聲器。好處是a) 節(jié)省空間，b)DS/C是非常小的，并且更方便操縱，和c)用戶可以受益 于來自揚聲器的立體聲和/或環(huán)繞聲感覺，該揚聲器與他/她相對設(shè)置， 并且根據(jù)他的/她的選擇的大小和功率。也就是說，在該系統(tǒng)工作的 機殼內(nèi)無需采用音頻線路/電纜。線路的部署通常是復雜的、擾動的 和不便的體驗，以及不美的，或者相反昂貴的部署操作。因此，采用 利用沒有通信電纜/線路的無線DS/C工作的無線揚聲器存在許多優(yōu) 勢。這種稱為有源的或者通電的無線揚聲器僅僅需要經(jīng)由標準電源插 座的電力供應連接。電源插座在各種各樣的家庭/辦公環(huán)境中有很多。
因此，采用一組無線有源揚聲器的音頻再現(xiàn)是已公開的發(fā)明的主 要意圖，該組無線有源的揚聲器經(jīng)由紅外信號被無線地連接到容納便 攜式音頻數(shù)據(jù)存儲播放器的DS/C 。
相對于視頻內(nèi)容，用戶可以將作為數(shù)據(jù)存儲在便攜式音頻/視頻 數(shù)據(jù)存儲播放器(如以上概括地定義的)上的視頻內(nèi)容再現(xiàn)(經(jīng)由在此處描述的無線光信道)到更大的屏幕數(shù)字電視(DTV)(例如，LCD、等 離子體等等)上，或者另一個類型的瀏覽器、投影儀、屏幕，或者任 何其他類型的活動或者靜止視頻再現(xiàn)設(shè)備。各種各樣的設(shè)備將盡可能 地以壓縮格式(或者以壓縮格式，例如，以MPEG4格式或者R264格式 僅僅視頻)接收(經(jīng)紅外無線光信道)視頻內(nèi)容以及相關(guān)的音頻內(nèi)容，并 且必要時去壓縮，以及將其轉(zhuǎn)換為能夠驅(qū)動視頻再現(xiàn)設(shè)備的模擬視頻 內(nèi)容(例如，NTSC、 PAL、 HDTV)。該用戶因而可以借助于各種各樣 的觀看選擇和操作者使用設(shè)備常規(guī)的遙控(RC)設(shè)備，在大屏幕設(shè)備上 欣賞他的個人音頻/視頻內(nèi)容。同樣，主要好處是該鏈路是無線的， 即，不需要采用煩惱、不美的音頻/視頻線路/電纜，以便將音頻和視 頻內(nèi)容再現(xiàn)給音嫩視頻(A/V)再現(xiàn)設(shè)備。如上所述的音頻和/或視頻系 統(tǒng)通常地稱為"無線紅外的多媒體系統(tǒng)"(WIMS)。
該用戶現(xiàn)在可以享受在屋子/圍墻內(nèi)容納便攜式音頻或者A/V數(shù) 據(jù)存儲播放器的小停泊站的便利部署。在無線有源的揚聲器，和/或 無線音頻/視頻設(shè)備，類^DTV也在其它的圍墻(例如，臥房、臥室、 廚房、小房間、辦公室等等)中預先采用的情況下，該用戶可以從屋 子/辦公室到屋子/辦公室重新采用這個很小的DS/C，以欣賞個人A/V 內(nèi)容。
本發(fā)明的另一個方面是，該便攜式A/V數(shù)據(jù)存儲播放器容納在 DS/C內(nèi)，無線地傳送給起到用戶多媒體中心作用的無線音頻和域視 頻設(shè)備，保持他的個人音頻/視頻內(nèi)容，盡可能地代替或者補充傳統(tǒng) 家庭多媒體中心，諸如，家庭影院系統(tǒng)，立體聲系統(tǒng)、視頻/DVD系 統(tǒng)等等。
這個系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是，擁有個人便攜式A/V數(shù)據(jù)存儲播放器 的任何用戶可以將其接合直至任何預先采用的WIMS，并且共享他的 個人音頻和/或視頻內(nèi)容(例如，訪問擁有這樣的WIMS的朋友的人就無線紅外傳輸裝置而論,特別地，在本發(fā)明中使用紅外線散播。
無線紅外傳輸具有與射頻(RF)傳輸相比具有明顯優(yōu)點，其中
a) 其采用光載波傳送信號，并且不干擾射頻操作設(shè)備(蜂窩電話、 無繩電話、WLAN網(wǎng)絡(luò)等等)。
b) 其采用光信號接收機(例如，傳感器，或者通常由硅制成的傳 感器陣列)，并且因此不容易受到射頻干擾(來自其以上的RF設(shè)備，以 及微波爐、藍牙設(shè)備等等)。
c) 紅外線對射頻干擾的不敏感意味著，其尤其適用于音頻、話 音和視頻通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流類型，因為顯著地需要更少(和盡可能地 沒有)的數(shù)據(jù)重發(fā)。因此，等待時間保持非常地低，并且因此，在音 頻和視頻內(nèi)容(即，該音頻內(nèi)容沒有與視頻內(nèi)容對準的情形，并且例 如一個人正在講話，但是聲音被延遲)之間的"口型同步"被保持在 最小限度。因此，利用紅外系統(tǒng)用戶滿意度是較高的。此外，為了借 助于RF闡明很大的干擾和等待時間問題，必須采用存儲緩存或者其 它的技術(shù)。這可以使RF系統(tǒng)昂貴，其是在諸如在此處描述的那些用 戶電子技術(shù)應用中的主要的缺點。
d) 紅外發(fā)射不會越過它們工作的界限，或者恰好非常適度地(光 信號不侵入墻壁或者其它的不透光的物體)，因此，這種類型的技術(shù) 具有固有的分割，即，工作在一個界限中的紅外線路(例如，嵌入在 多媒體系統(tǒng)中)不會干擾另一個工作在相鄰的界限(界限是屋子、辦 公室、小型辦公室、飛機客艙、車輛等等)的這樣的系統(tǒng)。在不同的 接近界限中采用的多個光鏈路因此可以以全共同存在的方式工作，并 且在每個界限中(即，BW再使用的概念)利用相同的帶寬(BW)。由于 前述的理由，光紅外技術(shù)具有固有的安全性，因為沒有人可以在相鄰 的界限中打開一個天線，并且竊聽正在進行的光紅外通信。在用于任 何類型的通信的個人隱私的領(lǐng)域中這是一個重要的概念。^e) 此外，在紅外波長(并且特別地，在近紅外的波長，其被提出用于實現(xiàn)WIMS使用)的光發(fā)射是在世界范圍內(nèi)非調(diào)節(jié)的技術(shù)，其不需要來自國家或者政府任何的頻率分配，以及任何許可或者特別的標識。當將紅外線發(fā)射二極管(LED)作為發(fā)射器(其也被提出供實現(xiàn)WIMS使用)使用的時候，這種技術(shù)可以被稱為"1類LED產(chǎn)品"。
f) 另外，紅外技術(shù)通常在大規(guī)模生產(chǎn)方面是低成本的，并且因此適合以上所述的用戶電子應用。
g) 此外，紅外發(fā)射不會像RF—樣穿過人體組織(因為紅外線非常短的波長，非常地接近于可見光)，因此，這種技術(shù)在市場上交易的方式對于個人使用來說比RF "更綠色"且更安全，例如，RF發(fā)射正處于對長期效應的連續(xù)調(diào)查研究中(蜂窩發(fā)射和各種波長的其它電致磁性發(fā)射)。
h) 此外，本發(fā)明的散播的紅外線鏈路，其中該鏈路是完全地全方向，即，完全地無方向性和無視距的具有與用于在此處公開的特定的無線多媒體系統(tǒng)應用的常規(guī)的指向和半指向(廣角)紅外線鏈路相比很大的優(yōu)點。本發(fā)明的散播的紅外線鏈路表現(xiàn)類似于在界限內(nèi)基于射頻的發(fā)射，并且在發(fā)送和接收實體之間不需要視距和特定的方向性位置。因此，本發(fā)明的散播的紅外線鏈路對于在諸如，臥室、中間的屋子、小房間、宿舍、音頻/視頻屋子等等的環(huán)境中部署來說是非常便利的，因為該鏈路是全方向性的(散播的)，并且人們可以在這種環(huán)境中以常規(guī)方式活動而無需中斷正在進行的無線光鏈路傳輸。此外，該散播的紅外發(fā)射機可以不設(shè)置在散播的紅外接收機的直接視距中，并且這允許在揚聲器放置、A/V信源放置和家具安排等等方面更加靈活。
因此，本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例是使用基于紅外線的鏈路，并且特別地基于散播紅外線的鏈路去實現(xiàn)WIMS。附圖簡要說明


圖1舉例說明其中來自蘋果@ iPod MP3播放器的音頻內(nèi)容經(jīng)由無線散播紅外線傳送到遠程揚聲器的實施例；
圖2舉例說明其中來自常規(guī)的MP3播放器的音頻內(nèi)容經(jīng)由無線散播紅外線傳送到遠程揚聲器的實施例；
圖3舉例說明其中來自具有一個嵌入的MP3播放器的蜂窩電話的音頻內(nèi)容經(jīng)由無線散播紅外線傳送到遠程揚聲器的實施例；
圖4舉例說明其中來自具有一個嵌入的音頻編解碼器(例如，MPEG3或者類似的)的衛(wèi)星無線電設(shè)備的音頻內(nèi)容經(jīng)由無線散播紅外線傳送到遠程揚聲器的實施例；
圖5舉例說明其中來自蘋果⑧iPod⑧音頻/視頻播放器的音頻和視頻內(nèi)容經(jīng)由無線散播紅外線傳送到數(shù)字電視和單獨的無線揚聲器的實施例；
圖6舉例說明其中來自蘋果⑧iPod③音頻/視頻播放器的音頻和視頻內(nèi)容經(jīng)由無線散播紅外線傳送到具有嵌入的無線揚聲器的數(shù)字電視的實施例；
圖7舉例說明用于音頻的無線紅外停泊站，也就是說，在圖l中示出的停泊站或者托架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖8舉例說明使用紅外傳輸?shù)臒o線有源的(即，供電的)揚聲器，也就是說，在圖l-5中示出的揚聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖9舉例說明用于音頻和視頻的無線紅外停泊站，也就是說，在圖5-6中示出的停泊站或者托架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；-
.圖10舉例說明無線紅外數(shù)字電視，也就是說，在圖5-6中示出的電視的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖ll舉例說明隨著該系統(tǒng)可使用的另一類型的無線紅外數(shù)字電視，即，具有在圖6中示出的嵌入的揚聲器的數(shù)字電視的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。發(fā)明詳細說明
圖1描述了一個該無線紅外的多媒體系統(tǒng)(在下文中為"WIMS")的僅僅音頻系統(tǒng)實施例。系統(tǒng)100由容納在無線紅外的停泊站/托架(在下文中為"DS/C")120中的iPod⑧播放器110 (來自美國的蘋果計算機)組成。DS/C 120通常地具有一個外殼，其電子設(shè)備、連接器、電纜等等容納在外殼內(nèi)。DS/C120經(jīng)由數(shù)字連接器121或者模擬(例如，線性電平音頻)連接器122(由用戶可選擇的)重現(xiàn)存儲在播放器110中的音頻內(nèi)容，并且將無線音頻內(nèi)容經(jīng)紅外傳輸130傳送給單個或者多個無線有源的揚聲器140。
該無線傳輸是經(jīng)由或者由透明材料(例如，聚丙烯腈系纖維或者聚碳酸酯)，或者由與用于遙控接收器(例如，長傳光紅外濾波器)相同的涂以紅外濾光色素/染料的材料構(gòu)成的"窗口" 137傳送的。該窗口是DS/C 120外殼的機械結(jié)構(gòu)的一部分，并且需要允許光學載波傳送信號去從DS/C 120內(nèi)部發(fā)出。來自DS/C 120的無線發(fā)射作為紅外信號141(典型地，被衰減和失真)抵達無線有源的揚聲器140,并且經(jīng)由類似的窗口 156進入揚聲器。用于窗口 156的材料如以上解釋的那樣被涂以色素/染料，以便僅僅允許紅外傳輸通過，而衰減存在于周圍光環(huán)境中的可見光。無線有源的揚聲器140使用紅外信號141,用于接收在無線光信道上攜帶的音頻數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生音頻輸出聲音/音樂信號給外界。每個揚聲器140是有源的或者通電的(g卩，包括一個內(nèi)部電源)，并且僅僅需要經(jīng)由電纜155連接到電力供應插座(即，市電電源)。
圖2描述非常類似的標記為200的WIMS的僅僅音頻系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。在這個系統(tǒng)中，用常規(guī)的MP3播放器210代替iPod⑧播放器110。除了數(shù)字和模擬連接器221和222可以分別變化以提供所需的與MP3播放器210的正確連接之外，該系統(tǒng)單元的所有剩余部分保持相同。MP3播放器是由諸如Sandisk(U.S)、 Microsoft (U.ST 、 CreativeLab^(新加坡)、Sony (日本)和許多其它的公司制造的。
圖3描述再一個非常類似的標記為300的WIMS的僅僅音頻系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。在這個系統(tǒng)中，用具有嵌入的MP3播放器310的蜂窩電話代替iPod⑧播放器110。除了數(shù)字和模擬連接器321和322可以分別稍微變化以提供所需的與MP3蜂窩電話的310音頻輸出的正確連接之外，該系統(tǒng)單元的所有剩余部分保持相同。具有內(nèi)在的MP3播放器性能的蜂窩電話是由諾基亞@(芬蘭)、索尼⑧-愛立信，日本/瑞典)、摩托羅拉@(美國)等等制造的。
圖4描述再一個非常類似的標記為400的WIMS的僅僅音頻系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。在這個系統(tǒng)中，用衛(wèi)星無線電設(shè)備410代替1 (^@播放器IIO。除了數(shù)字和模擬連接器421和422可以分別稍微變化以提供用于所需的與衛(wèi)星無線電設(shè)備410音頻輸出的正確連接之外，該系統(tǒng)單元的所有剩余部分保持相同。衛(wèi)星無線電設(shè)備是由諸如XM^和
8^1!8@的兩個美國公司制造的。
圖5描述該WIMS的音頻和視頻(A/V)系統(tǒng)實施例。系統(tǒng)500由容納在無線紅外的停泊站/托架(DS/C) 520中的iPod⑧視頻播放器510 (來自美國的蘋果計算機)組成。DS/C 520通常地具有一個外殼，其電子設(shè)備、連接器、電纜等等容納在外殼內(nèi)。DS/C 520經(jīng)由數(shù)字連接器521從播放器51 O重新獲得音頻和視頻內(nèi)容，并且經(jīng)紅外傳輸530將A/V內(nèi)容無線傳送給無線家庭電影院系統(tǒng)，該家庭電影院系統(tǒng)由無線數(shù)字電視(在下文中為"DTV")550和至少一個無線有源的揚聲器540(也可以
使用一組無線有源的揚聲器)組成。除了其能夠在其內(nèi)部處理單元內(nèi)從無線A/V數(shù)據(jù)流中僅僅提取音頻內(nèi)容之外，無線有源的揚聲器540具有與在圖1中示出的無線有源的揚聲器140類似的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)。
紅外傳輸530(攜帶無線A/V內(nèi)容)被經(jīng)由具有類似于DS/C 120的窗口137的功能和材料的窗口537傳送。來自DS/C 520的無線發(fā)射作為紅外信號551(可能地被衰減和失真)抵達無線DTV 550，并且經(jīng)由窗口565進入DTV。無線傳輸也潛在地經(jīng)由其紅外窗口到達無線有源的揚聲器540。如以上解釋的，在無線DTV 550和無線有源的揚聲器540兩者中，該窗口材料被涂以色素/染料，以便允許通過紅外傳輸，并且強烈地衰減存在于周圍光環(huán)境(例如，長通過光紅外線濾光器)中的所有的可見光。
無線DTV 550使用紅外信號551用于接收數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用于顯示在其屏幕上的活動畫面。無線DTV 550經(jīng)由電線566連接到主電源。無線有源的揚聲器540使用紅外信號530，用于接收經(jīng)紅外傳輸攜帶的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生音頻輸出信號給空中介質(zhì)。無線有源的揚聲器540包括內(nèi)部電源，并且僅僅需要經(jīng)由供其操作的電纜連接到電源插座。
圖6舉例說明系統(tǒng)600,其是以上所述的無線音頻和視頻無線紅外多媒體系統(tǒng)的另一個類似的實施例。在系統(tǒng)600中，該揚聲器實體被裝入(嵌入)在無線DTV 570內(nèi)。這可以以許多的方法實施在無線DTV570的兩側(cè)上。在這種情況下，該紅外信號571在紅外窗口565接收，然后，在圖11中示出的DTV電子設(shè)備分別地將音頻和視頻信號分解給無線DTV 570的裝入的揚聲器581和582以及屏幕583。
圖7-ll分別地詳細描MDS/Cs 120和520的音頻和A/V實施例的內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)，分別地無線有源的揚聲器140和540,無線DTV550，以及具有裝入的揚聲器570的無線DTV。每個圖的詳細說明如下。
應該明白，以上所述的便攜式音頻與/或視頻數(shù)據(jù)存儲播放器還可以用各種其它的類似個人數(shù)字助理、游戲設(shè)備或者便攜式媒體播放器(PMP)的便攜式音頻和/或視頻數(shù)據(jù)存儲播放器設(shè)備代替。還應該明白，MPEG3僅僅是可以包括在便攜式音頻數(shù)據(jù)存儲播放器中的音頻CODEC的一種形式。除了MPEG3， CODEC可以是AAC或者WMA格式壓縮的音頻，或者其它適宜的格式。
還應該明白，作為用于僅僅音頻或者用于A/V應用的WIMS—部分的DS/C可以由能夠容納以上所述的各種各樣大小和形式的設(shè)備的各種各樣的機械和工業(yè)設(shè)計(ID)結(jié)構(gòu)(例如，機械結(jié)構(gòu)和連接器)組成。這些連接器還可以具有如DS/C特定部署的所需要和期望的各種機械和電子屬性。
圖7描述本發(fā)明的僅僅音頻無線紅外停泊站/托架實施例120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。停泊站/托架(08/<:)120連接到1 (^@]^3播放器、具有嵌入MP3播放器的蜂窩電話、衛(wèi)星無線電設(shè)備、PDA、 PMP或者游戲設(shè)備(下文通稱為"播放器")。DS/C 120包括2種類型的音頻連接器a)模擬音頻輸入連接器122，其從播放器輸入大家所熟悉的模擬線性電平音頻，b)數(shù)字音頻輸入連接器121，其從播放器(通常PCM-I28)輸入數(shù)字類型音頻。該數(shù)字音頻數(shù)據(jù)選擇性地是經(jīng)壓縮的音頻數(shù)據(jù)(例如，MP3)。該模擬或者數(shù)字音頻數(shù)據(jù)可以選擇性地包括嵌入容量或者其它的音頻屬性。該音頻輸入的類型(即，如果存在，模擬或者數(shù)字)可由DS/C用戶經(jīng)由用戶手動控制133或者通過遙控132 (見下文)
來選擇。
在選擇之后，音頻信號123被輸入給DS/C 120的音頻預處理單元124。音頻信號123選擇性地可以由幾個音頻信道(例如，l對、2對或更多對L和R信道)組成。音頻預處理單元124可以選擇性地作為一個例
子由用于處理來自播放器的模擬類型音頻輸入的音頻等級摸擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)電路構(gòu)成。該ADC對進來的模擬音頻信號采樣，并且典型地將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖編碼調(diào)制的信號(PCM)125(例如，以^S格式)。該ADC可以具有各種各樣類型的功能/性能，例如，其總諧波失真或者SNR。典型的音頻等級ADC設(shè)備來自于美國的得克薩斯儀器公司⑧(PCM1800)和CirrusLogic⑧(例如，CS5351)。音頻預處理單元124還可以以壓縮或者非壓縮格式接收數(shù)字類型音頻。然后，其可以以各種各樣的方式處理這個信號。例如，對于非壓縮的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)，音頻預處理單元124可以將其轉(zhuǎn)換為各種各樣類型的PCM信號格式，或者通過SRC(采樣率轉(zhuǎn)換器)電路(例如，從44.1KHz到96KHz采樣的音頻)執(zhí)行重新采樣。或者選擇性地，音頻預處理單元124可以壓縮該數(shù)字音頻數(shù)據(jù)以降低無線信道帶寬限制，并且最終將壓縮的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)傳送給無線有源的揚聲器，在無線有源的揚聲器處將進行解壓縮。音頻預處理還可以涉及使用各種各樣類型的基于數(shù)字算法(例如，濾波)的信號音量、低音和高音屬性的操縱。音頻預處理單元124選擇性地可以由在處理抵達的模擬或者數(shù)字類型音頻信號的過程中命令其使用各種各樣參數(shù)的微型控制器單元131控制。
在DS/C 120電子結(jié)構(gòu)中的下一個單元是信號處理單元126。這個單元是DS/C的中央處理單元，接收數(shù)字類型音頻信號125，并且準備其用于傳送給無線前置電路的單元127。單元126選擇性地對無論以非壓縮或者壓縮格式進來的數(shù)字類型音頻信號執(zhí)行各種各樣的數(shù)字信號處理(在下文中為"DSP")操作。在單元126內(nèi)執(zhí)行的DSP選擇性地可以包括數(shù)據(jù)級聯(lián)；數(shù)據(jù)擾頻；數(shù)據(jù)加密(例如，DES);數(shù)字音頻數(shù)據(jù)壓縮(例如，用于降低需要的信道帶寬的無損壓縮技術(shù))；調(diào)制，或者載頻調(diào)制技術(shù)(例如，F(xiàn)SK、 BPSK、 QPSK等等，選擇性地，在高速電子載頻上)，或者基帶調(diào)制技術(shù)(例如，L-PPM， HHH等等)；數(shù)據(jù)成幀和格式化(例如，拼接為相等大小的數(shù)據(jù)幀，并且增加各種各樣類型的頭部、前同步信號和限制符)；和增加用于無線信號同步的時鐘信息。
數(shù)字信號處理數(shù)據(jù)然后被供應給單元127，其是發(fā)送側(cè)無線前端電路。這個單元是紅外發(fā)射器(選擇性地，發(fā)射器陣列)驅(qū)動器，并且使用空中介質(zhì)去將無線數(shù)據(jù)傳送給接收側(cè)實體。單元127采用一個具有單個光頻率的光學載波傳輸信號。選擇性地，這個光頻率是在近紅外的(NIR)頻帶(例如，使用850-880、 950、 1050、 1300或者可能地，1500納米波長)中。這個紅外傳輸?shù)奈锢硇再|(zhì)和結(jié)構(gòu)可以被選擇性地引導和小角傳輸(例如，類似于遙控或者IrDA鏈路)；引導和廣角傳輸;或者非引導和非視距(NLOS)光紅外傳輸，其被稱為散播紅外線。散播紅外線有時也稱為全方向性紅外線。
單元127可以選擇性地采用用于驅(qū)動單個或者多個電光的紅外傳輸設(shè)備128,類似LED發(fā)光二極管、激光二極管或者激光器，或者這些器件的某個組合的驅(qū)動電路(例如，驅(qū)動晶體管)，這些器件通常和共同地稱為通信二極管(在下文中為"CD")。該驅(qū)動電路可以選擇性地使用技術(shù)去保持平均電流信號穩(wěn)定，以及去調(diào)節(jié)該驅(qū)動電路和紅外發(fā)射器的其它的重要參數(shù)。
特別地，常規(guī)的通信二極管驅(qū)動電路(在下文中為"CDDCs ")被設(shè)計成能以大約90n/。的其最大平均LED驅(qū)動電流U這個比最大電平稍小的以下簡稱為額定的LED驅(qū)動電流^))照射CD，以便不會縮短其使用壽命或者引起故障。但是，供電電壓可以波動高達±10%，當與CDs的正向電壓Vf的變化和其內(nèi)在的溫度相關(guān)性達成協(xié)議的時候，其
通?？梢詫е聦嶋H的LED驅(qū)動電流lLED(t)或者不足或者過升高。如果
tED(t)<IN，在CD發(fā)光強度中存在合成的分支，從而降低有效數(shù)據(jù)傳輸距離，或者在極端情形下，徹底地阻止通信。相對于此，如果對于
延長的周期lLED(t)MN，常規(guī)的CDDC以過度的LED驅(qū)動電流lLED(t)驅(qū)動
其CDs，可能地縮短其使用壽命，或者在極端情形下，導致不能挽回的損壞。此外，某些數(shù)據(jù)傳輸應用要求相對地少的或者稀少的不規(guī)則地抵達的數(shù)字數(shù)據(jù)脈沖，并且這使得常規(guī)的CDDC去準確地驅(qū)動CD甚至更加困難。相比之下，當根據(jù)對于相對地長時間以相對快速度抵達的進來的
數(shù)字數(shù)據(jù)脈沖調(diào)整為穩(wěn)態(tài)運行時，在單元127中的通信二極管驅(qū)動電
路響應進來的具有LED驅(qū)動電流lLED(t)的數(shù)字數(shù)據(jù)脈沖有選擇地驅(qū)動
CD,這里1!^(0=^±3%,并且甚至進一步最好是&±1%。這是通過連 續(xù)不斷地將移位電壓SV(t)提供給兩個輸入端子移動放大器的一個輸 入端子來實現(xiàn)的，其它的輸入端子被饋以對應于進來的數(shù)字數(shù)據(jù)脈沖 的脈沖的模擬數(shù)據(jù)電壓ADV(t)，用于發(fā)出疊加的脈沖驅(qū)動電壓DV(t)。 在長時間沒有進來的數(shù)字數(shù)據(jù)脈沖之后，該移位電壓SV(t)最好是增
加到最大值SVm^，以確保甚至在最壞的情況下，進來的數(shù)字數(shù)據(jù)脈
沖導致數(shù)據(jù)傳輸，但是，在瞬間照射通信光發(fā)出支路(在下文中為
"CLEB")的CD的實際的LED驅(qū)動電流IuD(t)大于額定的LED驅(qū)動電 流In的條件下，相反周期性地階梯式降低，該通信光發(fā)出支路由以串 行電路組織起來的幾個LED組成。該最大值SVm^必然地小于用于連 續(xù)不斷地照射CLEB的一個或多個CD的閾值驅(qū)動電壓。
在單元127中，該CDDC也無需關(guān)于其到達速率或者其的任何抵 達模式的依附力的任何約定，獨立地處理每個單個進來的數(shù)字數(shù)據(jù)脈 沖，從而確保該CDDC是處于用于接收下一個進來的數(shù)字數(shù)據(jù)脈沖的 最可允許的準備狀態(tài)之中。此外，單元的127 CDDC在過渡狀態(tài)到其 穩(wěn)態(tài)運行期間迅速地會聚，并且在供電電壓Vcc，專用CD的正向電壓 Vf和環(huán)境溫度變化(也影響Vf)方面波動是非常強的，并且因此，非常 適用于在很寬的數(shù)據(jù)傳輸應用范圍內(nèi)使用。此外，單元的127CDDC 是足夠地強的，它們既不需要遮蔽CD，也不需要任何手動調(diào)整，例 如，.駐留在CLEB內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻，并且它們允許使用串聯(lián)到CLEB的低 電阻傳感電阻器，從而將局部熱損耗和相關(guān)的功率消耗降低到最小 值。
上述討論的驅(qū)動電路對于散播紅外線(在下文中為"DIR")是重要的。例如，由于DIR在其從發(fā)射機到接收機實體的路徑中經(jīng)受非常 強的衰減，對于紅外發(fā)射機來說所希望的是以可能的最精確的方式驅(qū) 動LED陣列(就電流而言)以便使產(chǎn)生的每個WIMS單元以類似于產(chǎn) 生的其它WIMS單元的方式執(zhí)行。如果對于LED使用較低的精度驅(qū)動 電路，那么，攜帶從發(fā)射機到接收機的信號的有用的紅外能可以從單 元到單元顯著地變化。這與DIR的非常強的衰減混合可以使得系統(tǒng)值 域從WIMS單元到WIMS單元顯著地變化。因此， 一個用戶可以得到 具有一個值域的系統(tǒng)，并且另一個用戶可以得到具有顯著不同值域的 系統(tǒng)，并且這將使其很難去對于常規(guī)的用戶合理地"說明"該系統(tǒng)。 確實，沒有這種精確的驅(qū)動電路，使用散播紅外線的WIMS系統(tǒng)可能 致使實際的用戶電子使用無用。僅僅CLEB的電流的嚴密控制可以在 生產(chǎn)線之外的不同的單元之中確保嚴密的容限、相容性和可重復性。 CLEB電流的嚴密控制也能確保對類似溫度、電源和LED的正向電壓 的外部參數(shù)的變化不敏感。概括地說，本發(fā)明特別設(shè)計的LED陣列驅(qū) 動電路對于使用散播紅外線的無線多媒體系統(tǒng)是明顯有益的。單元 127也可以選擇性地將數(shù)字信號指示反饋給信號處理單元126以及微 型控制器單元131 (例如，故障狀態(tài))。最終，DS/C 120將光紅外傳 輸130傳送給單個或者多個無線接收設(shè)備。該信號具有一個紅外波長， 并且不涉及全雙工通信，而是從DS/C 120到單個或者多個無線接收設(shè) 備的單向通信。
DS/C 120選擇性地采用微型控制器子系統(tǒng)(在下文中為 "MCS")131。每當DS/C 120被通電，并且在類似單元126、單元124 和單元127(紅外發(fā)射器驅(qū)動器)的DS/C 120中預編程各種各樣的單元 時，MCS 131啟動。這些單元選擇性地將信息反饋給MCS 131(例如， 流過該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率，或者故障指示)。MCS 131也可以選擇性地與 電源/電池和用于交換信息(例如，狀態(tài)信息，例如，過熱條件)的充電單元135相互作用。MCS 131可以選擇性地從兩個單獨的單元，遙控 接收單元132和用戶手動控制/指示器單元133接收用戶控制信息。 DS/C用戶可以控制和以二種方式與DS/C 120相互作用a)紅外或者 射頻(RF)控制信號136被從移動發(fā)送遙控設(shè)備發(fā)送給嵌入在DS/C內(nèi)的 遙控接收器132。遙控接收器132解碼從用戶接收的控制信號，并且將 它們輸出給用于控制DS/C 120(例如，關(guān)閉DS/C 120、靜音某些音頻 信道，或者改變各種各樣的系統(tǒng)音量控制設(shè)置)的MCS 131。數(shù)字控制 數(shù)據(jù)(例如，音量、高音、低音等等)可以選擇性地傳送給信號處理單 元126，用于以無縫的方式與處理的音頻幀混合，然后經(jīng)無線光信道 傳送給無線接收設(shè)備，用于控制其局部參數(shù)設(shè)置，b)DS/C 120也可以 選擇性地包括用于手動調(diào)整DS/C控制(例如，音量或者低音控制)，以 及用于從DS/C(例如，小的LCD屏幕，或者各種各樣的指示LED，例 如，"供電良好"或者"待機模式"，或者"錯誤"指示)接收視覺 反饋的用戶手動控制/指示器單元。用戶可以選擇去使用這兩個單元 132和133,或者這些的僅僅一個與DS/C相互作用。MCS 131可以更進 一步由存儲模塊和更多的外圍部件組成，該外圍部件通常伴隨MCS 單元，類似輸入/輸出機構(gòu)、中斷控制機構(gòu)等等。DS/C 120選擇性地 包括經(jīng)由專用的連接器到因特網(wǎng)或者PC的連接(未示出)，和用于音頻 內(nèi)容直接下載到播放器相符合的電纜(例如，USB)。 DS/C 120可以選 擇性地還包括在揚聲器/耳機器件138中小的安裝。當使用蜂窩電話 310的時候，用戶可以接收進來的蜂窩電話呼叫。MCS 131經(jīng)由與蜂 窩電話的數(shù)字音頻連接器321相互作用檢測這些，經(jīng)由DS/C停止正在 進行的音頻處理，并且將進來的音頻123引導到揚聲器/耳機，以便再 現(xiàn)電話呼叫話音通信和聽見呼叫者。用戶然后無需從DS/C殼體拾取 蜂窩電話也可以對揚聲器/耳機講話。DS/C 120也采用單元135,電源 /電池和充電單元。這個單元可以嵌入在DS/C中，或者可以是一個外部設(shè)備(例如，墻壁安裝或者桌上型電腦電源適配器/充電器)。單元135 被連接到電源插座，并且將電力網(wǎng)供電轉(zhuǎn)換為由DS/C 120需要的直流 (DC)電壓。單元135可以選擇性地對于DS/C操作采用一組可再充電的 電池。在這種情況下，該單元還包括用于對電池定期充電的充電電路。
圖8描述本發(fā)明的基于紅外的無線有源的揚聲器實施例140的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)。無線有源的揚聲器140可以承擔無線后環(huán)繞有源的揚聲器、 無線亞低音有源的揚聲器、無線紅外的多媒體系統(tǒng)的無線有源的前揚 聲器，乃至可能地無線有源的中央揚聲器的任務。無線有源的揚聲器 140經(jīng)由其紅外窗口156接收紅外傳輸141。這些是由選擇性地由一個 或者多個光電二極管(例如，傳感器陣列)構(gòu)成的傳感器實體142接收 的。光電二極管將進來的光強度信號(攜帶該信息)轉(zhuǎn)換為一個電子信 號，其然后由后續(xù)的電路處理。后續(xù)的電路選擇性地包括具有幾個主 要功能的接收機前端143。
接收機前端143包括僅僅模擬，或者"復合信號"，模擬和數(shù)字 處理電路，其可以選擇性地包括
a) 低噪聲放大器(在下文中為"LNA")將傳感器輸出信號放大為 值得進一步處理的信號。選擇性地，LNA被作為互阻抗放大器(TIA) 安裝，將傳感器電流信號轉(zhuǎn)換為一個放大的電壓信號。
b) 前端143可以包括單個LNA信道或者多個LNA信道，各信道附 著在如上所述的傳感器陣列的單個光電二極管上。
c) 選擇性地，前端143包括一個模擬合成器，其將多個光電二極 管LNA信道的輸出求和以接收更大的放大信號。
.d)選擇性地，前端143包括高速采樣摸擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)電路 以將作為來自合成器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為具有某個位寬度(例如，8 位)的數(shù)字信號。或者，該信號在接收機前端內(nèi)以模擬方式繼續(xù)處理。 e)前端M3可以選擇性地^^括各種各樣類型的濾波器(例如，模擬或者數(shù)字)，以濾出為周邊照明環(huán)境所固有的無線光信道噪聲和干擾。 該濾波器作為一個例子可以包括高通濾波器電路以減輕從基于電子 鎮(zhèn)流器的熒光燈發(fā)出的電子噪聲。該濾波器還可以濾出遙控電路和等
離子體TV的各種各樣類型的電子放射。然后可以使用附加的濾波器 (例如，低通濾波器)去濾出為從光無線信道抵達的信號所固有的高頻 噪聲。如果是數(shù)字式的，作為一個例子，該濾波器可以采取有限脈沖 響應濾波器(在下文中為"FIR")的結(jié)構(gòu)?；谀M的實施例可以構(gòu)成 無源的或者有源的濾波方案(例如，使用運算放大器)。
f) 前端143典型地還包括自動增益控制(在下文中為"AGC")電路 以允許該WIMS的相對寬動態(tài)范圍操作。寬動態(tài)范圍將允許該系統(tǒng)去 在發(fā)射機和接收機子系統(tǒng)之間的大規(guī)模的范圍工作。AGC可以采取完 全地數(shù)字式的模擬或者復合信號實施方案(例如，數(shù)字反饋控制方案)。
g) 前端143還可以包括后放大電路，以在進一步處理之前進一步 放大該信號。
h) 前端143可以選擇性地包括頻率下變換電路和其它的相關(guān)的 電路(例如，如上所述，在實現(xiàn)基于載波的頻率技術(shù)的情況下)。做為 選擇，在基帶紅外處理(例如，脈沖)的情況下，其將采用閾值處理(例 如，限波)技術(shù)，其包括基于從外界某些接收的自適應參數(shù)(例如，接 收的信號強度)工作的判決電路。
i) 前端143還可以包括將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出表示(例如， LVDS、 LVTTL等等)的某個格式的電路。
在處理跟蹤中的下一個單元是時鐘和數(shù)據(jù)恢復(在下文中為 "CDR")單元144。這個單元具有兩倍的操作。其可以選擇性地包括 數(shù)字濾波數(shù)據(jù)處理電路以進一步增強輸入信號(例如，在基帶調(diào)制技 術(shù)的情況下濾出外來的脈沖)的信噪比(在下文中為"SNR")。另一個 功能是提取和恢復在進來的數(shù)據(jù)信號內(nèi)固有的時鐘信號，用于以準確的時間間隔采樣進來的數(shù)據(jù)信號。選擇性地，CDR單元144采用鎖相 環(huán)(在下文中為"PLL")電路，用于產(chǎn)生連續(xù)的結(jié)果時鐘信號，并且在 進一步處理(例如，除、乘)之后，將其作為基于音頻的時鐘饋送給音 頻后處理單元147,如在下面進一步論述的。CDR單元144可以采用基 于低抖動的技術(shù)以確保高保真度音頻再現(xiàn)質(zhì)量。在這種情況下，選擇 性地，發(fā)送和接收側(cè)設(shè)備(即，DS/C和揚聲器)的音頻時鐘被制成一般 說來相同的，并且因此可以出現(xiàn)沒有損失的音頻采樣和產(chǎn)生的信號失 真。
在跟蹤中的下一個單元是信號處理單元145。這個單元是由從 CDR單元144發(fā)出的數(shù)字數(shù)據(jù)饋給的。在功能方面其與如上所述在 DS/C120中的單元126基本上是等效的，但是，單元126是該WIMS的 編碼器和調(diào)制器部分，單元145是這個系統(tǒng)的解碼器和解調(diào)器部分。 在這個單元中執(zhí)行的DSP可以選擇性地包括采用載頻解調(diào)技術(shù)，或
技術(shù)；數(shù)據(jù)去成幀和組裝(例如，在從非有效載荷數(shù)據(jù)信息，類似前 同步信號、頭部和各種各樣類型的限制符，同時使用頭部數(shù)據(jù)作為各 種各樣的接收設(shè)備參數(shù))進來的數(shù)據(jù)上去除和動作；按照某些尋址方 案或者頭部數(shù)據(jù)信息，選擇特定的音頻信道(L+R);數(shù)據(jù)解擾、數(shù)據(jù) 解密、數(shù)據(jù)解壓縮(例如，無損耗的解壓縮技術(shù))；用于執(zhí)行音頻數(shù)據(jù) 從一個速率到另一個的重新采樣的采樣速率轉(zhuǎn)換(SRC);數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn) 換等等。這個單元的數(shù)字輸出被饋送給音頻后處理單元147。選擇性 地，從單元145發(fā)出的數(shù)字數(shù)據(jù)的格式是以脈碼調(diào)制格式(例如，I2S 音頻信號146)。
音頻后處理單元的147功能是將從信號處理單元145接收的解碼 和解調(diào)的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以驅(qū)動音頻放大器148的格式。輸入 給這個單元的PCM可以采取不同的音頻采樣速率(例如，44.1Kftz、96KHz)。單元147可以選擇性地由具有各種各樣的功能的音頻等級數(shù) 字-模擬轉(zhuǎn)換器(在下文中為"DAC")電路構(gòu)成，用于將一個模擬線性 電平音頻信號輸出給模擬放大器148。用于音頻應用的典型的DAC設(shè) 備是兩個都是美國的Cirrus Logic CS4340和Texas Instruments PCM1600。單元147還可以選擇性地由PCM到PWM轉(zhuǎn)換器/控制器組 成，該PCM到PWM轉(zhuǎn)換器/控制器用于將PCM信號轉(zhuǎn)換為能夠以 PWM輸入驅(qū)動D類放大器148的其脈沖寬度調(diào)制的表示。該控制器可 以包括各種各樣的內(nèi)部功能，類似固有的音量控制編程，以及使用數(shù) 字算法(例如，數(shù)字濾波)的其它的可編程的DSP功能(例如，軟靜音)。 用于單元147的控制可以選擇性地從以下提出信號處理單元145;如 稍后將描述的MCS151;經(jīng)來自DS/C120的無線光信道；經(jīng)由用戶類 型控制，或者這些的組合。單元147可以選擇性地由MCS 151控制， 在處理數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的過程中命令其使用各種各樣的參數(shù)。單元147 可以將各種各樣的指示返回給MCS151，作為一個例子，類似關(guān)于放 大器148的狀態(tài)信息(例如，溫度警告)。
放大器148可以選擇性地是模擬輸入、模擬輸出類型放大器(例 如，A/B類放大)，例如，來自國家標準的半導體@的1^^1876;模擬 輸入、D類輸出類型放大器，例如，來自單片動力系統(tǒng)⑧的MP7722; 或者PWM輸入、D類放大器，例如，兩個都來自美國的來自單片動力 系統(tǒng)⑧的MP8042。放大器148可以采取各種各樣的橋式結(jié)構(gòu)(例如，半 橋或者全橋)，并且有各種各樣輸出功率(例如，20瓦、50瓦、IOO瓦等 等)的能力。放大器148可以將信息反饋返回給單元147，作為一個例 子，.過熱狀態(tài)指示。
單元150是在無線有源的揚聲器140內(nèi)的聲音揚聲器驅(qū)動器實體， 其可以由低音子單元和高音揚聲器子單元組成，作為一個例子，或者 這些的一些。揚聲器驅(qū)動器150是由從如上所述的放大器148發(fā)出的功率放大信號149饋送的。
基于紅外的無線有源的揚聲器140可以選擇性地采用微型控制器 子系統(tǒng)(在下文中為"MCS")151。每當揚聲器140被通電，并且在類 似單元145和147的揚聲器內(nèi)預先編程各種各樣的單元，MSC 151啟 動。這些單元可以將數(shù)字信號信息和/或參數(shù)反饋給MCS(例如，流過 該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率，或者故障指示)。MCS 151選擇性地與電源/電池 和充電單元154相互作用(例如，狀態(tài)信息)。MCS 151選擇性地從兩個 單元、遙控接收機152和用戶手動控制/指示器157接收控制信息。該 WMS的用戶控制和以二種方式與無線有源的140相互作用。 一個紅 外或者RF控制信號153被從移動發(fā)送遙控設(shè)備發(fā)送給嵌入在揚聲器 內(nèi)的遙控接收機152。接收機152解碼從用戶接收的控制信號，并且將 它們傳送給MCS151，用于控制揚聲器140(例如，揚聲器關(guān)機，或者 揚聲器音量設(shè)置)。揚聲器140選擇性地包括用戶手動控制/指示器單元 157，用于手動調(diào)整控制，以及從揚聲器接收視覺反饋(例如，指示 LED，例如，"電源良好"或者"待機模式"，或者"錯誤"指示)。 該用戶可以選擇去使用這兩個單元152和157 ，或者僅僅這些的一個與 揚聲器140相互作用。
揚聲器140包括單元154 (電源/電池和充電單元)。這個單元通 常嵌入在揚聲器140中，但是也可以是一個用于中小型大小的供電揚 聲器，例如<30瓦的外部設(shè)備(例如，墻壁安裝或者桌上型電腦電源適 配器/充電器)。單元154經(jīng)由電纜155連接到電源插座，并且將電力網(wǎng) 供電轉(zhuǎn)換為由無線有源的揚聲器需要的各種各樣的直流電流。單元 154選擇性地對于揚聲器工作采用可再充電的電池。在這種情況下， 該單元還包括用于對電池充電的充電電路。
無線有源的揚聲器140的整個電子單元可以選擇性地嵌入在一個
具有餘揚聲器外的單獨的殼體的外在的外圍設(shè)備r插入到電力網(wǎng)供電
26和經(jīng)由線路饋給在室內(nèi)部署的無源的揚聲器。 一個典型實例將是一組 后面環(huán)繞揚聲器。在這種情況下，常規(guī)的無源的揚聲器(由于接線不 方便沒有使用其)可以使用具有以上所述在其內(nèi)嵌入的電路的外在的 外圍設(shè)備(例如，作為一個售后服務輔助設(shè)備)，以借助于從音箱即將 到來的無線音頻饋送它們。
圖9描述本發(fā)明的音頻和視頻無線紅外停泊站/托架實施例520的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)。停泊站/托架(DS/C)520連接到或者iP(^視頻播放器，或者 從其連接到稱為"視頻播放器510"的任何其它的便攜式音頻/視頻數(shù) 據(jù)存儲播放器。DS/C 520具有與DS/C 120類似的電子電路和功能結(jié) 構(gòu)，僅僅其另外選擇性地隨著流音頻數(shù)據(jù)同時處理流視頻數(shù)據(jù)。
DS/C 520包括音頻/視頻(A/V)輸入連接器521 ，其可以由單個音頻 /視頻連接器，或者用于音頻信號輸入的單獨的連接器，和用于視頻 信號輸入的單獨的連接器組成。每個音頻和視頻輸入連接器或者其合 成的A/V連接器可以或者是輸入模擬類型信號或者數(shù)字類型信號。該 模擬或者數(shù)字音頻和視頻輸入信號取決于使用的視頻播放器510的類 型，選擇性地包括嵌入的音量控制和其它固有的音頻和視頻信號屬 性。
音頻輸入信號522和音頻預處理單元524在功能和性能方面與 DS/C120的音頻輸入信號123和音頻預處理單元124分別地是類似的， 并且在對于圖9的詳細說明中不會再次論述。等效于音頻預處理單元 524， DS/C 520包括視頻預處理單元525。來自視頻播放器510的視頻 信號523被輸入給DS/C 520的視頻預處理單元525。無論分別地以壓縮 (例如，R264或者MPEG4),還是以非壓縮格式(例如，NTSC、 PAL 或者HDTV)，視頻信號523選擇性地本質(zhì)上是數(shù)字或者本質(zhì)上是模擬 的。單元525選擇性地由視頻等級模擬到數(shù)字視頻變換器構(gòu)成。該轉(zhuǎn) 換器對進來的模擬視頻信號起作用，并且輸出壓縮的數(shù)字視頻信號。該數(shù)字視頻的壓縮格式選擇性地是H.264或者MPEG4。
單元525可以選擇性地接收非壓縮的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，并且然后可 以使用一個相符合的電子轉(zhuǎn)換器設(shè)備壓縮它。單元525還可以選擇性 地直接接收已經(jīng)壓縮的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。當接收非壓縮的數(shù)字視頻數(shù) 據(jù)，或者將進來的模擬視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為非壓縮的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的時 候，視頻預處理單元525可以進一步以各種各樣的方法運行該數(shù)字非 壓縮視頻數(shù)據(jù)。例如，單元525可以使用類似彩色轉(zhuǎn)換和算法的動態(tài) 視頻圖像增強運算符，視頻數(shù)據(jù)銳化算法或者用于降低數(shù)字視頻數(shù)據(jù) 流帶寬的視頻數(shù)據(jù)圖像縮放運算符，并且從而允許其在具有有限的通 信帶寬的基于紅外的無線光信道上傳送。在其已經(jīng)使用如上所述的各 種各樣的動態(tài)視頻運算符運行其之后，單元525可以選擇性地壓縮數(shù) 字視頻數(shù)據(jù)。
音頻和視頻預處理單元524和525選擇性地是由在處理抵達的模 擬或者基于數(shù)字的音頻和視頻數(shù)據(jù)流的過程中命令它們?nèi)ナ褂酶鞣N 各樣的參數(shù)的MCS 529控制的。
在DS/C 520中的下一個單元是信號處理單元526。單元526具有與 在僅僅音頻DS/C 120中的單元126等效的功能。單元526接受預處理的 數(shù)字音頻和視頻數(shù)據(jù)兩者，并且在其對這個數(shù)據(jù)流起作用之前，將這 些數(shù)據(jù)流合成為一個A/V數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流，用于準備去在無線光信道上 發(fā)送。單元526可以選擇性地提供用于交織的音頻和視頻幀，可以以 另一個有效方式混合該數(shù)據(jù)，用于在無線光信道上發(fā)送，或者甚至可 以進一步壓縮合成的音頻和視頻數(shù)據(jù)流。這個單元的輸出被饋送給單 元527， DS/C 520的發(fā)射無線前端電路本質(zhì)上是等效的，并且安裝到 在DS/C 120中的單元127。明了的差別可以是由于合成的音頻和視頻 數(shù)據(jù)比僅僅音頻數(shù)據(jù)需要更大的帶寬，單元527包括更快的和更高的 帶寬電子電路以及其相關(guān)的電子光學設(shè)備，用于在無線光信道上發(fā)送調(diào)制和編碼的數(shù)據(jù)。單元527可以選擇性地將信號指示反饋給信號處 理單元526，以及反饋給MCS 529(例如，故障狀態(tài))。最終，DS/C將 紅外傳輸530傳送給單個或者多個接收設(shè)備。
DS/C 520選擇性地采用微型控制器子系統(tǒng)(在下文中為 "MCS")529。每當DS/C上電和在DS/C中分別地預先編程各種各樣的 單元，類似信號處理單元526、音頻和視頻預處理單元524和525以及 紅外發(fā)射器驅(qū)動器527時，MSC 529啟動。這些單元可以將數(shù)字信號 信息和參數(shù)反饋給MCS529(例如，流過該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率，或者故障 指示)。MCS 529也可以選擇性地與電源/電池和用于交換數(shù)字數(shù)據(jù)(例 如，狀態(tài)信息，以及以上看出的)的充電535相互作用。MCS可以選擇 性地以與如上所述用于在DS/C 120中的MCS 131的相同的方式從兩 個單元接收控制信息，遙控接收機單元531和用戶手動控制/指示器單 元532。 DS/C 520釆用單元535，電源/電池和具有與DS/C 120的單元 135相同功能的充電器設(shè)備。
DS/C 520選擇性地包括經(jīng)由專用的連接器到因特網(wǎng)或者PC的連 接(未示出),和用于音頻和視頻內(nèi)容直接下載到視頻播放器510相符合 的電纜(例如，USB)。
圖IO詳細地描述一個本發(fā)明的基于紅外的無線數(shù)字電視(在下文 中為"無線DTV")實施例550。無線DTV550可以是LCDTV、等離子 體TV(PTV)或者寬范圍的動態(tài)視頻再現(xiàn)設(shè)備，類似投影儀、PC屏幕、 游戲機屏幕等等。無線DTV 550的內(nèi)部結(jié)構(gòu)概括地講類似于無線有源 的揚聲器140。傳感器陣列單元552、接收機前端單元553、 CDR單元 554、信號處理單元555、 MCS單元559、遙控接收機單元561、用戶手 動控制/指示器單元563和DTV電源單元560在安裝和功能方面與基于 紅外的無線有源的揚聲器140的單元142、 143、 144、 145、 151、 152、 157(同樣都稱為相同的)和154分別地是類似的。 ，但是，與無線有源揚聲器140比較，無線DTV 550的這些不同的 單元的一些內(nèi)部電路和性能參數(shù)設(shè)置可以不同。例如，傳感器陣列552 可以提供用于更高帶寬的電子光學設(shè)備以便使高帶寬數(shù)字視頻數(shù)據(jù) 可以在光信道上發(fā)送；接收機前端553和CDR 554可以選擇性地也提 供用于無線DTV工作的更快的速率電路等等。另一個重要的功能是信 號處理單元555選擇性地從整個音頻和視頻數(shù)據(jù)流中丟棄音頻幀數(shù) 據(jù)，用于僅僅將視頻信息發(fā)送到屏幕。
視頻后處理單元556的功能是將從單元555接收的解碼和解調(diào)的 數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以驅(qū)動屏幕驅(qū)動器557的格式。到單元556的輸 入是來自信號處理單元555的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。典型地，單元556將數(shù)字 視頻數(shù)據(jù)(盡可能地，被壓縮)轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動屏幕驅(qū)動電路557的模擬 視頻信號(例如，NTSC)。單元556選擇性地由類似固有的顏色轉(zhuǎn)換方 案，以及其它的可編程的數(shù)字處理功能的各種各樣的內(nèi)部功能組成。 用于這個單元的控制可以選擇性地從信號處理單元555提出，和/或經(jīng) 無線光信道來自DS/C520，或者經(jīng)由用戶類型控制，類似遙控發(fā)射機 或者本地手動控制。視頻后處理單元556可以選擇性地由MCS 559控 制，MCS 559命令其去在處理抵達的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的過程中使用各種 各樣的參數(shù)。單元556可以將關(guān)于屏幕驅(qū)動器557的狀態(tài)信息的各種各 樣的指示作為一個例子返回給MCS 559。單元558是由單元557驅(qū)動的 基于紅外的無線DTV 550的屏幕實體。其可以采用如在類似LCD屏 幕、等離子體屏幕、OLED屏幕或者其它的行業(yè)中巳知的各種各樣的 技術(shù)。無線DTV 550選擇性地采用MCS 559，每當DTV 550上電和在 類似信號處理單元555和視頻后處理單元556的無線DTV 550中預先
編程各種各樣的單元時，其啟動。這些單元可以將數(shù)字信號信息和參 數(shù)反饋給MCS 559(例如，流過該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率，或者故障指示)。 MCS 559選擇性地與用于交換數(shù)據(jù)(例如，狀態(tài)信息)的DTV電源單元560相互作用。MCS 559可以選擇性地從兩個單元接收控制信息，如 上所述的遙控接收機單元561和用戶手動控制/指示器單元563這兩個 單元接收控制信息。
圖ll詳細地描述一個本發(fā)明的基于紅外的無線數(shù)字電視(在下文 中為"無線DTV")實施例570。除了兩個立體聲音頻揚聲器嵌入在無 線DTV內(nèi)并且是其結(jié)構(gòu)的一部分之外，無線DTV 570在安裝和功能方 面類似于無線DTV 550。在這種情況下，無線DTV 570包括音頻后處 理單元576和視頻后處理單元577以及其相關(guān)的立體聲AMP 578和屏 幕驅(qū)動器579兩者。無線DTV 570包括屏幕583以及用于左和右揚聲器 聲音再現(xiàn)的兩個聲音揚聲器581和582。除了其處理、解碼和解調(diào)從 A/V DS/C 520抵達的合成的音頻和視頻數(shù)據(jù)之外，信號處理單元575 本質(zhì)上類似于無線DTV 550的單元555。信號處理單元575分解從無線 光信道抵達的并經(jīng)處理路徑中的先前單元(即，單元572、 573和574) 共同處理的交織的數(shù)字音頻和視頻數(shù)據(jù)，并且饋送兩個不同的數(shù)據(jù)流 (音頻數(shù)據(jù)流饋送給單元576，并且視頻數(shù)據(jù)流饋送給單元577)。單 元575使用關(guān)于音頻和視頻幀的合成/交織方法的先驗知識去將抵達 的數(shù)據(jù)"去幀"為分離的數(shù)字音頻和視頻數(shù)據(jù)幀流。無線DTV570的 所有其它的功能在功能和結(jié)構(gòu)方面與無線DTV 550是類似的。無線 DTV 570選擇性地在其各種各樣的處理單元中需要更大的帶寬，以提 供與用于無線DTV 550的僅僅視頻數(shù)據(jù)處理相對的音頻和視頻數(shù)據(jù) 兩者的處理。
雖然以上的描述包含許多的特殊性，這些不應該被認為是限制本 發(fā)明的范圍，而是作為其實施例的范例。不脫離本發(fā)明精神的許多其 它的變化是可允許的。因此，本發(fā)明的范圍不應該由舉例說明的實施 例，而是由所附的權(quán)利要求及其合法的等效來確定。
權(quán)利要求
1、一種無線紅外數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括a)包含數(shù)據(jù)的便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備；b)適用于可釋放地與便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備嚙合的停泊站，從而可以使用數(shù)據(jù)并能夠恢復它；c)適用于無線地接收包含在經(jīng)無線光信道發(fā)送的便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收設(shè)備；和d)用于以單向方式將數(shù)據(jù)經(jīng)由停泊站從便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備經(jīng)無線光信道無線傳送到數(shù)據(jù)接收設(shè)備的散播紅外裝置，用于無線傳送的所述裝置設(shè)置在停泊站中，并且用于無線接收的所述裝置設(shè)置在數(shù)據(jù)接收設(shè)備中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)包括音頻數(shù)據(jù)， 并且所述便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備是音頻播放器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備被嵌入 在揚聲器內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備是一個 外在的外圍設(shè)備。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括多個數(shù)據(jù)接 收設(shè)備，該多個數(shù)據(jù)接收設(shè)備適用于無線地接收包含在便攜式數(shù)據(jù)存 儲設(shè)備中的數(shù)據(jù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻數(shù)據(jù)是數(shù)字式的。 .
7、根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻數(shù)據(jù)是模擬式的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻播放器包括音頻 編解碼器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)包括音頻數(shù)據(jù)，并且所述便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備是嵌入在蜂窩電話內(nèi)的音頻播放器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻播放器包括音 頻編解碼器。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)包括音頻數(shù)據(jù)， 并且所述便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備是具有嵌入的音頻編解碼器的衛(wèi)星無 線電設(shè)備。
12、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)包括音頻和視 頻數(shù)據(jù)，并且所述便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備是音頻和視頻播放器。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻和視頻播放器 包括音頻編解碼器和視頻編解碼器。
14、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備是包 含揚聲器的數(shù)字電視。
15、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括多個數(shù)據(jù) 接收設(shè)備，該多個數(shù)據(jù)接收設(shè)備適用于無線地接收包含在便攜式數(shù)據(jù) 存儲設(shè)備中的數(shù)據(jù)，并且所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備包括揚聲器和數(shù)字電視。
16、 一種無線紅外多媒體系統(tǒng)，包括a) 包含音頻和視頻數(shù)據(jù)的便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備；b) 具有用于可釋放地與便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備嚙合的裝置的托 架，從而可以使用音頻和視頻數(shù)據(jù)和能夠恢復它；c) 適用于無線地接收包含在經(jīng)無線光信道發(fā)送的便攜式數(shù)據(jù)存 儲設(shè)備中的音頻和視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收設(shè)備；和d) 用于經(jīng)由托架從便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備經(jīng)無線光信道無線地傳 送音頻和視頻數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)接收設(shè)備的散播紅外裝置，用于無線地傳送 的所述裝置設(shè)置在托架中，并且用于無線地接收的所述裝置設(shè)置在數(shù) 據(jù)接收設(shè)備中。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備是音頻和視頻播放器。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻和視頻播放器 包括音頻編解碼器和視頻編解碼器。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備是包 含揚聲器的數(shù)字電視。
20、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括多個數(shù)據(jù) 接收設(shè)備，該多個數(shù)據(jù)接收設(shè)備適用于無線地接收包含在便攜式數(shù)據(jù) 存儲設(shè)備中的音頻和視頻數(shù)據(jù)，并且所述數(shù)據(jù)接收設(shè)備包括揚聲器和 數(shù)字電視。
全文摘要
本發(fā)明涉及便攜式數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、播放器、放音設(shè)備、數(shù)據(jù)流設(shè)備、音頻播放器、視頻播放器、音頻和視頻播放器、衛(wèi)星無線電設(shè)備、蜂窩電話(具有一個集成的音頻和/或視頻播放器)、PDA(個人數(shù)字助理)、PMP(便攜式媒體播放器)、游戲設(shè)備、手持和/或移動設(shè)備，每個嵌入以固有的音頻和/或視頻播放/重放性能，經(jīng)由單個或者多個音頻/視頻連接器附著在停泊站或者托架上，經(jīng)由紅外光信號無線地將音頻和/或視頻和/或控制數(shù)據(jù)無線傳送給一組遠程無線接收設(shè)備、揚聲器和/或視頻再現(xiàn)設(shè)備。
文檔編號H04B1/18GK101553992SQ200680040845
公開日2009年10月7日 申請日期2006年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者烏里·卡農(nóng)尼奇, 塔米爾·沙阿南 申請人:紅外聯(lián)合有限公司