内联信号处理器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种线缆，该线缆增强两个设备(如mp3播放器与扬声器系统、或机顶盒与家庭剧院系统)之间的音频信号。该线缆包括用于处理该信号的集成的硬件和软件元件。在各个实施例中，该线缆还可以包括用户接口和可选配置文件，这些可选配置文件针对各个目的调整处理方案，如针对具有高环境噪声的环境的配置文件、或针对特定音乐风格的配置文件。
【专利说明】内联信号处理器
[0001 ] 优先权要求
[0002]申请基于目前在美国专利及商标局未决即具有序列号61/908,402和提交日期2013年11月25日并且通过引用结合在此的临时专利申请并且在35U.S.C.章节119(e)下对该临时专利申请进行优先权申明。
发明领域
[0003]本发明提供用于处理数字信号(具体为音频信号)的设备。确切地，本发明涉及包含被配置成用于增强两个设备之间的音频信号的硬件和软件两者的线缆。
[0004]相关技术说明
[0005]历史上，可以被最佳描述为在录音棚录音过程中利用的音频频率的全范围的完全重现的录音棚品质的声音适当地仅在录音棚中可实现。录音棚品质的声音由仅当有效地操纵并重现上中频范围时获得的清晰度和亮度水平表征。虽然录音棚品质的声音的技术基础仅可以由有经验的音乐制作人完全认识到，但是普通的聆听者可以轻易地听出录音棚品质的声音造成的差异。
[0006]虽然已经做出各种尝试来在录音棚外部重现录音棚品质的声音，但是那些尝试通常耗费巨大，这种耗费通常源自对音频信号进行数字处理所需要的昂贵的硬件和软件。此夕卜，必要的硬件通常体积大或笨重，并且没有很好地适于用作便携式设备。因此，存在针对内联信号处理器提供所需要的软件和硬件两者的需求，该内联信号处理器增强了消费者设备(如mp3播放器、智能电话、或DVD播放器)与输出设备(如电视机、扬声器、或家庭音频系统)之间的音频信号。
[0007]因此，存在可被视为结构上类似本发明的设备，但不涉及通过利用内联信号处理器获得录音棚品质的声音来解决所呈现的问题。例如，马顿斯(Martens)等人的失效的美国专利4，532，796披露了一种利用单线缆50的双变换器连接。系统包括内联耦接于信号处理器46的传输器42和接收器44，该信号处理器用于生成施加于传输器的电信号。由马斯顿等人披露的发明涉及针对诊断目的生成数字信号。另一方面，本发明接收来自外部设备的信号并且然后在将增强的信号传输至第二外部设备之前增强那个信号的期望特性。
[0008]发明概述
[0009]本发明利用在两个外部连接的设备(如mp3播放器与扬声器)之间提供音频增强的设备满足了以上描述的现有需求。本发明可以被宽泛地描述为在其每端具有连接器并且沿着其长度具有壳体的线缆。壳体包含被配置成用于操纵输入信号的硬件和软件元件，由此创建具有相对于输入信号增强的一个或多个特性的输出信号。
[0010]更确切地，本发明包括输入和输出连接器，这些连接器可以是多个标准或非标准连接器中的任何连接器，例如，部件、复合材料、USB、HDM1、3.5_等。输入连接器经由第一线缆段将输入信号传输至处理器模块。处理器模块可以包括调制或调整信号的一个或多个期望特性所需要的必要硬件和/或软件的任何组合。在这个过程中，输入信号被变换成输出信号。然后经由第二线缆段将输出信号传输至输出连接器。
[0011]本发明的其他实施例还可以包括用户可选择的配置文件，这些配置文件根据用户的期望调整与输入信号的操纵相关联的参数。因此，包括配置模块的实施例还可以包括一个或多个用户接口，该一个或多个用户接口促成选择用户可选择的配置文件并且还添加、删除或调整配置文件自身。
[0012]本发明的其他实施例包括容纳由组合的音频和视频信号构成的输入信号所需要的另外的模块和结构。更确切地，在这个实施例中，本发明包括一个或多个额外的模块，这些模块能够将组合的信号分离成其分量音频和视频信号、在处理音频信号的同时延迟视频信号、并且然后将分量音频和视频信号复合成输出信号。因此，输入和输出连接器以及第一和第二线缆段包括用于传输组合的信号的必要结构。
[0013]又进一步地，本发明可以能够从其连接的外部设备中汲取电功率。作为非限制性示例，在一个实施例中，输入连接器包括USB连接器。输入连接器然后能够连接到个人计算机以接收音频信号。在这个实施例中，本发明还从个人计算机中汲取电流以便为处理模块供电。又在其他的实施例中，本发明可以包括用于为处理模块供电的电池舱。
[0014]当将附图以及详细描述考虑在内时本发明的这些以及其他目标、特征和优点将变得更清晰。
[0015]附图的简要说明
[0016]为了更充分地理解本发明的性质，应参考以下联系附图所做出的详细说明，在附图中:
[0017]图1是根据本发明的一个实施例的用于处理输入信号的通信线缆的透视图。
[0018]图2是根据本发明的一个实施例的描绘了从输入信号创建输出信号的过程的示意图。
[0019]图3是根据本发明的一个实施例的描绘了从输入信号创建输出信号的过程的示意图。
[0020]图4是根据本发明的一个实施例的描绘了预定的处理方案的示意图。
[0021]贯穿这几张附图，相同的参考号指示相同的部件。
[0022]优选实施方案的详细说明
[0023]本发明包括适合于传输信号的第一线缆段11。例如，第一线缆段11可以是标准线缆类型，包括捆绑在一起并且由如橡胶或塑料等绝缘材料包围的一条或多条电线，如铜线。第一线缆段11还可以包括光纤以及适合于信号和/或数据通信的任何其他介质。
[0024]参照图1和图2，输入连接器12附接到第一线缆段11。在优选实施例中，输入连接器12可以是各种任何的标准类型，包括但不限于部件、复合材料、同轴的、3.5mm电话连接器、通用串行总线、光学的、高清晰度多媒体WiFi或蓝牙。输入连接器12接收来自输入设备(如mp3播放器)的输入信号100，并且经由第一线缆段11将输入信号100传输至处理器模块16。
[0025]处理器模块16由壳体15包含。在优选实施例中，壳体15是由橡胶、塑料、或金属、或其他合适耐用的材料构造的，并且位于第一线缆段11与第二线缆段13之间。进一步构造壳体15以按照需要安全地包含处理器模块16和其他模块，并且还以便保护包含在其中的元件使之免受来自如撞击、潮湿、碎片等这些情况的损害。在至少一个其他实施例中，壳体15可以在输入和输出连接器之间延伸以形成相对厚的线缆(未描绘)。
[0026]处理器模块16包含用于根据预定的处理方案调制输入信号100的一个或多个特性的必要硬件和/或软件，导致具有相对于输入信号100增强的一个或多个特性的输出信号200。如图4中描绘的，作为非限制性示例，处理器模块16可以被配置成用于根据以下方案调制输入信号100:
[0027]首先，输入信号100是用具有预定的中心频率值和增益值的第一低通滤波器1000和第一高通滤波器1100处理的，由此创建信号的高频与低频之间的差异。在优选实施例中，此差异为24dB量级。然后利用如压缩器或限制器等自动增益控制1200调制信号的增益。然后，该信号被其中心频率值与第一组滤波器1000和1100的中心频率值相同的第二低通滤波器1300和第二高通滤波器1400处理。然而，第二组滤波器1300和1400的增益值相对于第一组滤波器1000和1100是反转的。然后，信号可以由任何频率响应调整方法1500(如预定的均衡带和/或频率范围特定的增益控制元件)处理以进一步细化调谐并创建输出信号200。
[0028]还设想预定的处理方案(如以上描述的处理方案)将在从音频源接收到输入信号100之后被执行并且将输出信号200传输至信号放大器或其他输出源(如扬声器)，这些输出源不是本发明的一部分。
[0029]一旦处理器模块16用输入信号100执行预定的处理方案，由此创建输出信号200，那么输出信号200经由第二线缆段13被传输至输出连接器14。第二线缆段13通常完全等同于但是在一些实施例中可以稍微不同于如以上所描述的第一线缆段11。在一些实施例中，可以利用第一线缆段11或者第二线缆段13来将电功率至少传输至处理器模块16并且因此任一条线缆将如所需要的包括这种结构。输出连接器14基本上类似于如以上披露的输入连接器12。其可以是与输入连接器12相同类型的连接器或者其可以取决于用户需求具有不同的类型。正如输入连接器12被配置成用于连接输入设备(如mp3播放器)，输出连接器14被配置成用于连接输出设备(如放大器或扬声器)。
[0030]如以上披露的，第一线缆段11或者第二线缆段13可以被配置成用于将电功率从连接的外部设备至少传输至处理器模块。在一些场景中，此模式可能不总是是可行的。因此，在一些实施例中，壳体15还可以如通过电池舱容纳整体式电源(未描绘)。替代地，壳体还可以包括针对外部电源(如连接到壁装电源插座的AC/DC适配器)的插座。
[0031]在至少一个实施例中，本发明还包括配置模块17。配置模块17可以与处理器模块16形成一体。配置模块17还可以连同处理器模块16—起被包含在壳体15中。配置模块17包括用于存储多个流程配置文件的介质，这些流程配置文件调制或调整处理方案的与处理器模块相关联的各参数。作为非限制性示例，配置模块可以在以上描述的处理方案中改变第一组滤波器1000和1100或者第二组滤波器1300和1400的中心频率值和/或增益值以便产生具有某些期望特性的输出信号200。将认识到的是，配置模块17必须与处理器模块16进行通信以便调制或调整处理方案的参数。
[0032]在又另一个实施例中，本发明还可以包括用户接口18，该用户接口被配置成用于允许用户至少选择多个预定的、用户可选择的配置文件中的任何一个配置文件。用户接口可以包括布置在壳体15上的显示器、按钮和/或触摸屏的任何组合。用户接口可以显示与流程配置文件有关的相关信息，以及允许用户与配置模块交互以便选择预定的、用户可选择的配置文件中的一个配置文件。例如，用户接口 18的显示部分可以使用户能够视觉上感知多个流程配置文件中的涉及扬声器或头戴式耳机的特定模型的一个配置文件。其他可能性可以包括涉及聆听环境(如具有高环境噪声或具有高回声的那些环境)的配置文件。同样，可以针对与语音相关联的信号；不同类型的音乐(如摇滚、爵士或嘻哈)；或者不同类型的电视内容(如电影或电视节目)存在单独的音频配置文件。这些配置文件可以预先存储在本发明上、从固件中检索或者从网络下载。
[0033]将由本领域技术人员认识到的是，在至少一个实施例中，用户接口18可以与配置模块17进行通信以便将用户输入300传达至配置模块17。此外，配置模块17可以与处理器模块16进行通信以便将用户希望经由所传达的用户输入300对其进行调整的多个调制参数310中的任何调制参数从用户接口 18传达至配置模块16。
[0034]以另一个示例为例，用户接口18还可以包括被设计成用于在本发明可以连接到其的外部计算机上操作的软件或其他图形用户接口。在这种实施例中，设想至少输入连接器12将是通用串行总线类型以促成高效地对配置模块17进行配置。还设想本发明可以通过通用串行总线输入连接器12汲取功率。在其他实施例中，配置模块可以经由无线连接被配置，如蓝牙、WiF1、苹果Airplay、红外、RF、近场通信、和/或如本领域技术人员已知的其他适当的无线技术。
[0035]在最后的实施例中，并且参照图3，至少输入连接器12而且还有输出连接器14可以被配置成用于分别传达包括组合的音频信号110和视频信号120的输入信号100和输出信号200。在这个实施例中，第一线缆段11和第二线缆段13因此被配置成用于传输组合的音频信号110和视频信号120。同样在此实施例中，音频增强线缆10进一步包括分路器模块19，该分路器模块被配置成用于接收输入信号100并将其分成音频信号110和视频信号120。音频信号110被传输至在其中执行预定处理方案的处理器模块16，由此创建经处理的音频信号210。分路器模块还将视频信号120传输至延迟模块21，其中，视频信号120相对于完成处理方案所需的时间量被延迟了。延迟模块21然后将经延迟的视频信号220传输至复合器模块20，由此将经处理的音频信号210和经延迟的视频信号220复合成输出信号200。复合器模块20然后将输出信号200传输至输出连接器14。可以认识到的是，分路器模块19、延迟模块21和复合器模块20可以与处理器模块形成一体、或者是单独的、或者是其任何组合。还设想分路器模块19、延迟模块21和复合器模块20可以包含在壳体15中。
[0036]本领域技术人员将认识到的是，更多或更少的模块可以执行在此描述的模块(如处理器模块16、配置模块17等)的功能。模块可以包括任何形式的硬件、软件或两者的组合。硬件模块可以包括包含电路的任何形式的硬件。软件模块可以包括可以存储在计算机可读的介质(如RAM、R0M、闪存器等)中的指令。软件的指令可以由处理器执行以执行在此描述的功能。
[0037]本领域技术人员还可以认识到，可以用各种不同的方式构造或组装本发明，如通过可移除地连接各个子组件。例如，第一子组件可以包括输入连接器12和第一线缆段11;第二子组件可以包括壳体15和至少处理器模块16;并且第三子组件可以包括输出连接器14和第二线缆段13。在优选实施例中，然而，输入连接器12、第一线缆段11、壳体15、第二线缆段13以及输出连接器14全部被一体模制。
[0038]因为可以针对本发明的所描述的优选实施例做出许多详细的修改、变化和更改，所以旨在使得在前述说明书中并且在附图中示出的所有事物被解释为是说明性的而不具有限制性意义。因此，本发明的范围应当由所附权利要求书及其法律等效物来确定。
[0039]既然本发明已经被描述，
【主权项】
1.一种用于处理输入信号的通信线缆，包括: 输入连接器，所述输入连接器被操作性地结构化以接收输入信号； 处理器模块，所述处理器模块被配置成用于接收所述输入信号并根据预定的处理方案处理所述输入信号，由此创建输出信号； 所述预定的处理方案可被操作以增强所述输入信号的至少一个特性； 所述输出信号至少部分地由相对于所述输入信号增强的至少一个特性来定义； 第一线缆段，所述第一线缆段完成所述输入信号从所述输入连接器到所述处理器模块的有线通信； 输出连接器，所述输出连接器被操作性地结构化以传输输出信号； 第二线缆段，所述第二线缆段完成所述输出信号从所述处理器模块到所述输出连接器的有线通信；2.如权利要求1所述的线缆，进一步包括配置模块;所述配置模块与所述处理器模块进行通信；并且所述配置模块包括用于存储多个流程配置文件的介质，这些流程配置文件调制所述处理器模块的参数。3.如权利要求2所述的线缆，进一步包括用户接口；所述用户接口与所述配置模块进行通信;并且所述用户接口被操作性地结构化以允许用户选择所述多个流程配置文件中的任一流程配置文件。4.如权利要求3所述的线缆，其中，所述用户接口被进一步结构化并且被配置成用于允许用户修改所述多个流程配置文件中的任一流程配置文件。5.如权利要求3所述的线缆，其中，所述配置模块包含在所述壳体中。6.如权利要求3所述的线缆，其中，所述用户接口包含在所述壳体中。7.如权利要求1所述的线缆，进一步包括分路器模块，所述分路器模块在所述输入连接器与所述处理器模块之间进行有线通信，并且所述分路器模块被配置成用于分离组合的音频和视频彳g号。8.如权利要求7所述的线缆，进一步包括延迟模块;所述延迟模块至少与所述分路器模块进行有线通信;并且所述延迟模块被配置成用于接收所述视频信号并在传输所述视频信号之前暂停预定的时间周期。9.如权利要求9所述的线缆，进一步包括复合器模块;所述复合器模块在所述处理器模块、所述延迟模块和所述输出连接器之间进行通信；并且所述复合器模块被配置成用于接收所述延迟的视频信号和经处理的音频信号，并组合两者，由此创建输出信号。10.如权利要求1所述的线缆，其中，所述输入连接器可移除地连接到所述处理器模块。11.如权利要求1所述的线缆，其中，所述输出连接器可移除地连接到所述处理器模块。12.如权利要求1所述的线缆，其中，所述输入连接器包括通用串行总线连接器。13.如权利要求1所述的线缆，其中，所述输出连接器包括通用串行总线连接器。14.如权利要求1所述的线缆，其中，所述输入连接器包括高清晰度多媒体接口连接器。15.如权利要求1所述的线缆，其中，所述输出连接器包括高清晰度多媒体接口连接器。16.如权利要求1所述的线缆，其中，所述输入连接器将电功率从连接的设备传输至所述处理器模块。17.如权利要求1所述的线缆，其中，所述输出连接器将电功率从连接的设备传输至所述处理器模块。18.如权利要求1所述的线缆，进一步包括整体式电源;所述整体式电源包含在所述壳体中；并且所述整体式电源被操作性地结构化以将电功率传输至所述处理器模块。19.如权利要求1所述的线缆，进一步包括与所述处理器模块进行有线通信的多个输入连接器。20.如权利要求1所述的线缆，进一步包括与所述处理器模块进行有线通信的多个输出连接器。21.—种用于处理输入信号的通信线缆，包括: 输入连接器，所述输入连接器被操作性地结构化以接收输入信号； 处理器模块，所述处理器模块被配置成用于接收所述输入信号并根据预定的处理方案处理所述输入信号，由此创建输出信号； 所述预定的处理方案可被操作以增强所述输入信号的至少一个特性； 所述输出信号至少部分地由相对于所述输入信号增强的至少一个特性来定义； 第一线缆段，所述第一线缆段完成所述输入信号从所述输入连接器到所述处理器模块的有线通信； 输出连接器，所述输出连接器被操作性地结构化以传输输出信号； 第二线缆段，所述第二线缆段完成所述输出信号从所述处理器模块到所述输出连接器的有线通信； 壳体，所述壳体至少包含所述处理器模块； 所述输入连接器、所述第一线缆段、所述壳体、所述第二线缆段以及所述输出连接器全部被整体地模制。22.如权利要求21所述的线缆，进一步包括用户接口；所述用户接口与所述配置模块进行通信;并且所述用户接口被操作性地结构化以允许用户选择所述多个流程配置文件中的任一流程配置文件。23.如权利要求22所述的线缆，其中，所述用户接口被进一步结构化并且被配置成用于允许用户修改所述多个流程配置文件中的任一流程配置文件。24.如权利要求22所述的线缆，其中，所述配置模块包含在所述壳体中。25.如权利要求22所述的线缆，其中，所述用户接口被布置在所述壳体上。26.如权利要求21所述的线缆，进一步包括分路器模块，所述分路器模块在所述输入连接器与所述处理器模块之间进行有线通信，并且所述分路器模块被配置成用于分离组合的首频和视频?目号。27.如权利要求26所述的线缆，进一步包括延迟模块;所述延迟模块至少与所述分路器模块进行有线通信;并且所述延迟模块被配置成用于接收所述视频信号并在传输所述视频信号之前暂停预定的时间周期。28.如权利要求27所述的线缆，进一步包括复合器模块;所述复合器模块在所述处理器模块、所述延迟模块和所述输出连接器之间进行通信；并且所述复合器模块被配置成用于接收所述延迟的视频信号和经处理的音频信号，并组合两者，由此创建输出信号。29.如权利要求28所述的线缆，其中，所述分路器模块包含在所述壳体中。30.如权利要求28所述的线缆，其中，所述延迟模块包含在所述壳体中。31.如权利要求28所述的线缆，其中，所述复合器模块包含在所述壳体中。
【文档编号】G10L21/0356GK105934792SQ201480073894
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2014年11月24日
【发明人】A·邦吉欧维, G·泽尔尼克, J·巴特拉三世, P·福勒, 仇锡洪
【申请人】邦吉欧维声学有限公司