专利名称：音频/视频设备用的无线输出系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与诸如CD或TV/DVD播放器之类的音频和/或视频(AV)设备一起使用的无线输出系统。
背景技术：
尤其在诸如无绳扬声器或头戴式受话器之类的音频设备领域，远程无线输出系统通常是已知的。在典型的构造中，基站(base)从音频源接收音频信号，再通过红外或者射频将该信号发送到如一个或多个远程扬声器来再现这个声音、音乐或其他。这些系统总是被设计成仅仅用于非交互式收听的目的。
本发明要提供一个全新的或者是改进的无线输出系统，它将能够与音源互动，从而实现增强的功能。
发明内容
根据本发明，提供了一种与具有相关联的遥控器的音频和/或视频设备一起使用的无线输出系统，该系统包括与该设备一起使用的基站单元和在远程位置使用的输出单元，两个单元能通过无线链路彼此通信。基站包括与设备连接的输入，用于从设备接收音频和/或视频信号；第一发射器，用于发送与在输入接收的音频和/或视频信号相对应的无线信号，由输出单元接收；接收器，用于从输出单元接收无线控制信号；和第二发射器，用于根据由接收器接收的无线控制信号发送无线控制信号，由设备接收。输出单元包括第一接收器，用于接收来自基站的无线音频和/或视频信号；输出装置，用于根据由第一接收器接收的无线音频和/或视频信号再现声音和/或图像；第二接收器，用于接收来自遥控器的无线控制信号；和发射器，用于发射与由第二接收器接收的无线控制信号相对应的无线控制信号，由基站单元接收。
优选地，基站单元和输出单元之间的通信用的无线链路包括射频链路。
优选地，基站单元和输出单元之间的通信用的无线链路包括数字射频链路。
优选地，基站单元和输出单元之间的通信用的无线链路包括全双工射频链路。
优选地，无线链路基于大致5.8GHz的频率。
在优选实施例中，输出单元的第二接收器包括红外接收器，用于接收来自遥控器的红外控制信号，基站单元的第二发射器包括红外发射器，用于将大致相同的红外控制信号发送到设备。
优选地，基站单元的第二发射器包括多个红外发光二极管，所述多个红外发光二极管被排列成覆盖几乎所有的角度方向。
在优选实施例中，输出单元包括扬声器，和与该扬声器相连的音量控制电路，用于按照由第二接收器接收的无线控制信号进行操作，以控制由扬声器根据第一接收器接收的无线音频信号所产生的声音。
优选地，操作音量控制电路所用的无线音频信号包括音量增加信号、音量减小信号和静音信号。
优选地，输出单元包括与第二接收器连接的学习电路，用于学习并然后识别操作音量控制电路所用的无线控制信号；和存储器，用于存储学习的无线控制信号的数据。
最好，输出装置包括带有扬声器的显示屏，用于再现源自设备的图像和声音。
最好，来自所述设备的音频信号包括文本数据和图像数据的至少之一，而输出单元适于处理所述文本数据和图像数据的至少之一并显示在显示屏上。
下面将参照附图、通过仅仅是例子的方式更细致地描述本发明，在附图中
图1是根据本发明的无线输出系统第一实施例的示意性线路图，系统具有基站单元和输出单元；图2是图1中的基站单元的正视图；图3是图2中的基站单元的后视图；图4是图1中的基站单元的示意性功能方框图；图5是图1中的输出单元的正视图；图6是图5中的输出单元的俯视图；图7是图1中的输出单元的示意性功能方框图；图8是示出了图1中的输出单元的红外控制学习功能的示意性操作流程图；图9是示出了图1中的输出系统的红外重复和遥控功能的示意性操作流程图；图10是根据本发明的无线输出系统的第二实施例的基站单元的示意性功能方框图；图11是第二输出系统的输出单元的示意性功能方框图。
具体实施例方式
首先参照图1至图7，它们示出了实现本发明的第一无线输出系统，它是一个与音频设备/源10一起使用的无线扬声器系统，例如MP3播放器，放置在类似起居室的地方，红外遥控20与设备10相关联。扬声器系统包括基站单元100，其在音频设备10之前或更好是在旁边使用；扬声器单元200，其在远程地点例如主卧室使用。两个单元100和200被设计为通过无线方式，最好是通过频率设定为5.8GHz的无线数字射频链路互操作和通信。
基站单元100有一个大致球状的外壳110，其包括起支撑作用的平底111、透明或者半透明的顶112和后面的凹槽114。3个红外发光二极管对称地排列在外壳110内，用于透过顶112发射红外控制信号，环绕外壳110一周360°，即覆盖全部角度方向。在凹槽114内有5个插座115，也就是用于AC/DC连接的DC电源插孔115A；两个立体声插孔115B；和一对左/右线路输入(LINE-IN)RCA端口115C，用于连接多达3个音源10，例如TV，DVD，CD或MP3设备，以从其接收立体声音频信号。也可以用内部DC电池供电运行。
外壳110内有基站单元100的电子操作电路120，包括音频信号输入电路121，其连接到输入插孔115B和115C；模数转换器(ADC)122，其连接到输入电路121；和具有天线124的射频收发器(集成电路)123，其连接到模数转换器122。输入电路121处理输入音频信号，例如在频道等信道中选择，然后模数转换器122将音频信号转换成数字格式。收发器123的发射器部分随后调制(包括压缩)、放大这些数字信号，将其以无线射频音频信号形式发送，这等效于或者对应于初始的输入音频信号，然后让扬声器单元200接收。
收发器123的接收器部分用来从扬声器单元200接收无线射频控制信号，这等效于或代表了由控制音频设备10操作的、遥控器20给出的红外控制信号，正如下文将描述。
操作电路120包括主控制单元(MCU)125，它连接到输入电路121并对其进行控制，还连接到收发器123，该收发器123用于收集和处理前述的控制信号，再将其输入到连接在MCU125和红外发光二极管113之间的红外发射器126。红外发射器126用来调制、放大控制信号，将其作为无线红外控制信号发射出去，让音频设备10接收。
扬声器单元200也具有类似地包括起支撑作用的平底211的大致球状外壳210，但这个外壳210比基站单元110的外壳大许多。在外壳210倾斜的面板212上中间偏上半部分装了次低音扬声器(subwoofer)212A、左右两侧相对的一对主扬声器212B和在次低音扬声器212A正下方的圆形LCD显示器212C。扬声器栅格212D盖着外壳面板212，同时漏出显示器212C。扬声器单元200也基于交/直流电源而工作，所述交/直流电源包括在外壳210背后用于电源连接的直流电源插孔。
扬声器单元200在外壳面板212的正下面有红外传感器(在同一位置的两个传感器之一)，用于从遥控器20接收前述的红外控制信号。在外壳210顶上有小键盘214，其提供电源开/关键214A、频道选择键214B、一对音量增加(V+)和减小(V-)键214C和214D、静音键214E、均衡器键214F、时钟键214G和学习键214H。
扬声器外壳210内是电子操作电路220，其包括顺序连接着的具有天线222的射频收发器(集成电路)221、数模转换器(DAC)223和音频放大器224。扬声器收发器221依照基站收发器123进行频率调整，用其接收器部分接收由基站收发器123发出的无线数字射频音频信号。数模转换器223再把接收到的音频信号恢复成模拟格式，最后音频放大器224放大模拟格式的音频信号，以驱动扬声器212A和212B放音。
操作电路220包括主控制单元(MCU)225，其与LCD显示器212C、收发器221和音频放大器224连接并对它们的操作进行控制。主控制单元225有内置时钟功能，或者连接到外部时钟芯片，用于在LCD显示器212C上大体上用传统方式显示时间、闹钟和休眠(可选)，或其它内容。这个时钟功能通过使用时钟键214G和音量增加和减小键214C和214D来执行。主控制单元225的另一个内置功能是音频均衡器(用于调节低音和高音等)，它是通过使用均衡器键214F来执行的。
红外传感器213连接到主控制单元225，用于接收前述的红外控制信号(源自遥控器20)并馈送给主控制单元225，而主控制单元225再唤起收发器221，将控制信号以无线射频控制信号发送出去，由基站单元100的接收器123。作为响应，基站的主控制单元125唤起红外发射器126和红外发光二极管113，以产生和发射红外控制信号到音频设备10，如同再现或重建的红外控制信号是由遥控器20直接发出的一样。这些组件一起工作实现重复的功能，即，通过从扬声器单元200到基站单元100的无线数字射频链路重复并传递遥控器20的红外控制信号。
一些特定的系统控制信号也被通过无线数字射频链路从扬声器单元200发射到基站单元100，例如用频道选择键214B由扬声器单元200发出的音频频道选择信号，这个信号用来控制基站单元100的输入电路121。
音频设备10的大部分控制命令，例如DVD或CD播放器的播放/停止功能或电视机的频道选择功能，都可以通过使用重复功能被传递。音量控制功能是例外，即音量增加(V+)，音量减小(V-)和静音，它们可以就在扬声器单元200实现，条件是如果扬声器系统200是有源扬声器系统。这个要求在通常没有这个内置功能的音频设备10上就成为必需，例如DVD/CD播放器和前置放大器。要实现音量控制功能，扬声器单元200必需先学习理解相关的遥控器20的红外控制信号，其中相关的学习数据存储在与主控制单元225相连的RAM存储器226中。
下面参照图8描述扬声器单元200学习红外遥控音量功能。开始时(框300)，检查选中的音源10的电源开/关按钮是否被按下，即开通(框301)。在肯定的情况下，清除存储器226(框302)，否则，从存储器226(框303)读出每个音源10红外数据长度(对于V+、V-和静音功能)。
如果学习键214H被按下(框304)，则学习模式被激活，否则过程结束(框311)。在学习模式中，有一分钟的第一时间段，用来让第二红外传感器213从相关的遥控器20接收红外V+信号(框305)，接收后立刻存入存储器226(框306)，否则过程将结束(框311)。存储的数据包括载波频率和数据长度。如果学习模式继续，过程针对V-信号(框307和308)并然后针对静音红外信号(框309和310)继续重复。
下面将参考图9描述扬声器单元200与基站单元100相联系执行其红外遥控音量控制和重复功能的正常操作。开始时(框400)，针对选中的音频设备10检查是否从遥控器20接收到红外控制信号(框401)。当接收到V+信号(框402)或者V-信号(框403)是有效或被识别，其中携带的数据被提取出来(框405)然后与先前学习并保存在存储器226中的V+数据(框406)或者V-数据(框409)进行比较。在肯定的情况下(框407/410)，适当地调大或调小扬声器212A和212B音量(框408/411)，然后过程将停止(框418)。
对静音信号也进行一个类似的过程。当接收到有效的静音信号后(框404)，将其中携带的数据与保存的静音数据进行比较(框412)。在肯定的情况下(框413)，将适当地扬声器器212A和212B设置成静音或者解除静音(框414)，然后过程将停止(框418)。
在红外控制信号既不是V+信号，也不是V-信号或静音信号的情况下，它将被压缩并转换(框415)，再被以射频控制信号的形式发射出去，由基站单元100接收(框416)。基站单元100将接着解压、变换和续传红外控制信号，由音频设备10接收(框417)。红外控制信号就这样被重复，以后过程结束。(框418)，扬声器单元200继续等待来自遥控器200的另一个红外控制信号。
在对来自遥控器20的V+信号、V-信号和静音信号的学习过程还没有进行的情况下，这些信号将简单地直接被发到音源10，它的扬声器将进行音量调节或静音/解除静音。
更广泛地说，基站单元100和扬声器单元200是成对的，并且它们沿着任一方向，或双向，或更具体的以全双工方式相互通信。也就是说，从基站单元100到扬声器单元200发射音频信号来避免扬声器线路的使用，以及，方便地使用同一个射频链路向相反方向给音源设备发射遥控信号，而不用考虑如在红外控制中的视线问题。
MP3播放器10可能有用于MP3标签的输出，这个MP3标签存储于MP3文件内，通常被称为ID3，包括了歌曲信息，例如名称、歌词和艺术家(文本消息)和图片(图像)，等等。要利用这些信息，本发明的基站单元100可能包括另外的输入插孔来连接MP3播放器的ID3输出，用于从其中提取ID3数据。
ID3数据信号将被基站以与输入音频信号相同的方式来处理，即，被输入电路121处理，再被收发器123压缩并以无线射频数据信号的形式发射，由给扬声器单元200接收。如果ID3数据已经是数字形式，就不使用模数转换器122。类似的，在扬声器单元200，射频ID3数据信号将被收发器221类似地接收，然后被主控制单元225处理，最终显示在显示器212C上。MCU 225应当包括用于解码ID3数据的解码器程序。ID3信息的显示与图像的显示在一定程度上类似。
图10和图11示出了实现本发明的第二无线输出系统，与音频/视频设备一起使用，例如置于类似起居室里的TV或者DVD播放器和该设备用的红外遥控器。输出系统由基站单元100V和输出、再现发自视频设备的图像和声音的视频显示单元200V构成。这个输出系统除了现在处理视频(包括音频)信号，而不只是音频信号，在原理和应用上大致和前一个扬声器系统相似。它的组件有相同的参考号码，后标V。
其它大部分附图，即图1到图9，除了图4和图7，以及关于结构和操作的描述也对第二个系统适用。只是在合时或必须的地方，用于表达“音频”的单词和性能/结构被“视频”所替代。
基站单元100V和视频显示单元200V像前述的那个音频系统一样使用。它们的基本结构看起来是一样的，如果比较图10、11和图4、7，除了它们的操作电路120V和220V分别包括一个数字信号处理器(DSP)125V和225V用于视频编码和解码，替代前面的主控制单元MCU125和225。
为了显示视频，显示单元200V可能要做的大一些来容纳大的液晶显示器212CV，这个显示器类似于前面的显示器212C，但是要提升到更高的分辨率。另一方面，作为外加的，显示单元200V可以被设计成与外部视频显示器或监视器连接，而不是一个内置的显示器，那样显示单元200V就可以保持音频系统时的形状(球形)或者音频系统时的大小。
类似的，显示单元200V包括前述的学习功能，以便学习一些遥控功能，这些功能可以本地安装，并用于类似先前扬声器单元200时的情况下使用，即音量调节和静音。在目前的情况下，显示单元200V可以提供更多的本地功能，也就是图像控制功能，即亮度、对比度和色彩等。
与MP3播放器一起使用的话，这个输出系统可以被设计成在输出歌曲时，同时让基站单元100V提取开ID3数据并在显示单元200V上显示出来。
可以设想将在输出单元200/200V上执行的遥控音量控制功能去除，而包含在总的遥控重复功能中，以便简化电路设计和操作。
使用射频来在基站单元和输出单元100/100V进行信号传输和接收的优势在于这个传输方式没有方向性，尽管它随着技术的提高在宽泛的意义下不是核心的，也就是说可以采用其它合适类型的无线链路来替换。
“音频/视频”这个词组在这里表示“音频和视频，音频或视频”，这个词组涵盖除了其它部件外，音频单元(功能或暗含)外加或不加图像单元。
只是用举例的方式说明了本发明，而且本领域的普通技术人员可以进行其它种种改进或者选择，而不会偏离由所附权利要求限定的本
权利要求
1.一种与具有相关联的遥控器的音频和/或视频设备一起使用的无线输出系统，该系统包括与所述设备一起使用的基站单元和在远程位置使用的输出单元，两个单元通过无线链路互相通信；基站单元包括输入，连接到所述设备，用于从所述设备接收音频和/或视频信号；第一发射器，用于发射与在输入接收的音频和/或视频信号相对应的无线音频和/或视频信号，由输出单元接收；接收器，用于接收来自输出单元的无线控制信号；以及第二发射器，用于根据由接收器接收的无线控制信号发射无线控制信号，由所述设备接收；输出单元包括；第一接收器，用于接收来自基站单元的无线音频和/或视频信号；输出装置，用于根据由第一接收器接收的无线音频和/或视频信号再现声音和/或图像；第二接收器，用于接收来自所述遥控器的无线控制信号；以及发射器，用于发射与由第二接收器接收的无线控制信号相对应的无线控制信号，由基站单元接收。
2.根据权利要求1所述的无线输出系统，其特征在于，基站单元和输出单元之间的通信用的无线链路包括射频链路。
3.根据权利要求1所述的无线输出系统，其特征在于，基站单元和输出单元之间的通信用的无线链路包括数字射频链路。
4.根据权利要求1所述的无线输出系统，其特征在于，基站单元和输出单元之间的通信用的无线链路包括全双工射频链路。
5.根据权利要求2所述的无线输出系统，其特征在于，无线链路基于大致5.8GHz的频率。
6.根据权利要求1到5之一所述的无线输出系统，其特征在于，输出单元的第二接收器包括红外接收器，用于接收来自所述遥控器的红外控制信号，基站单元的第二发射器包括红外发射器，用于将大致相同的红外控制信号发射给所述设备。
7.根据权利要求6所述的无线输出系统，其特征在于，基站单元的第二发射器包括排列成覆盖大致所有的角度方向的多个个红外发光二极管。
8.根据权利要求1到5之一所述的无线输出系统，其特征在于，输出单元包括扬声器和与该扬声器相关联的音量调节电路，用于按照第二接收器接收的无线控制信号来操作，以控制扬声器根据第一接收器接收的无线音频信号所产生的声音的音量。
9.根据权利要求8所述的无线输出系统，其特征在于，操作音量控制电路的无线音频信号包括音量增加信号、音量减小信号和静音信号。
10.根据权利要求8所述的无线输出系统，其特征在于，输出单元包括与第二接收器关联的学习电路，用于学习并且在之后识别用于操作音量控制电路的无线控制信号；和存储器，用于存储学习的无线控制信号的数据。
11.根据权利要求1到5之一所述的无线输出系统，其特征在于，输出装置包括具有扬声器的显示屏，用于再现源于所述设备的图像和声音。
12.根据权利要求11所述的无线输出系统，其特征在于，来自所述设备的音频信号包括文本数据和图像数据中的至少之一，并且输出单元适于处理所述文本数据和图像数据的至少之一并显示在显示屏上。
全文摘要
一种音频/视频设备(10)用的无线输出系统，包括与该设备(10)一起使用的基站单元(100)和其它地方使用的输出单元(200)。两个单元(100和200)通过无线链路来互相通信。基站单元(100)发射与从设备(10)接收到的AV信号相对应的无线AV信号，由输出单元(200)接收，然后从输出单元(200)接收无线控制信号，并根据收到的无线控制信号将无线控制信号发射给设备(10)。输出单元(200)从基站单元(100)接收无线AV信号，根据这些收到的信号再现声音/图像，从遥控器(20)接收设备(10)的无线控制信号，再发射与收到的信号相对应的无线控制信号，由基站单元(100)接收。
文档编号H04N7/16GK1801661SQ20061005132
公开日2006年7月12日 申请日期2006年1月5日 优先权日2005年1月6日
发明者陈炜文 申请人:万威影音科技有限公司