CN1886918A - 多信道无线通信系统 - Google Patents

Abstract

一种无线音频分发系统，包括：无线发射器，响应于多个音频输入信道，以发射串行组合了音频输入信道中的每个的编码数字位流，编码数字位流进一步包括其中支出的控制数据；接收器，响应于发射的编码数字位流，以解码和多路分解数字位流；手动选择器开关，连接至接收器装置，用于选择将被重放的一个或多个音频输入信道；以及发声装置，用于根据控制数据选择性地重放一个或多个所选音频信道。

Description

多信道无线通信系统

背景技术

本发明涉及无线通信系统，并且更特别地，涉及无线音频和音频系统，用于将来自一个或多个源的多个可选择的音频-视频信号提供给汽车、飞机、或建筑物中的一个或多个收听者。

目前已知并应用的无线音频系统通常包括音频源，例如将信号传输到一个或多个无线耳机的调谐器，其中，该信号承载有单个立体声信道的音频数据。为了选择不同信道的音频数据，必须操纵该调谐器以传输所希望的新信道，此时，所有正在接收该信号的无线耳机将开始重放(reproduce)该新信道。

双信道系统目前已广为所知。例如，无线技术公司(UnwiredTechnology LLC)在市场上销售的双信道汽车红外线耳机系统(Two-Channel Automotive Infrared Headphone System)提供了一种红外线发射器，其可以连接到两个立体声源，并为每个信道传输不同的IR信号。无线耳机设置有信道A/B选择器开关，能使该耳机的用户在两个信道之间选择。这种系统需要两个独立的立体声源，并依靠不同频率(即，颜色)的IR发光二极管(LED)来区分两个音频信道。这种系统还需要将该发射器安装在某一位置处，使得在交通工具内的任何位置都能接收到正在广播的两个信号。

无线视频系统也是已知的。

需要一种改进的无线通信系统，包括一个或多个诸如耳机的无线接收装置，其中，该系统可以提供多个信道的音频信号和视频信号以及其它数据，以便于通过每个独立的接收装置在其中进行个别选择。该系统在家庭或交通工具内应当占据最小空间，并且优选的足够灵活，以能够进行模拟通信和数字通信，并将并行传输的不同信号之间的干扰减到最小。

发明内容

公开了一种无线音频分发系统，包括：无线发射器，响应于多个音频输入信道，用于发射将各音频输入信道串行组合的编码数字位流，编码数字位流进一步包括其中支出的控制数据；接收器，响应于发射的编码数字位流，用于解码和多路分解数字位流；手动选择器开关，连接至接收器装置，用于选择将被重放的一个或多个音频输入信道；以及发声装置，用于根据控制数据选择性重放一个或多个所选音频信道。

通过以下的详细描述以及附图，这些以及其他功能与优点将变得更加显而易见。在附图和描述中，标号用于指示各种特征，在附图和描述中，相同标号始终指示相同特征。

附图说明

图1是无线耳机系统的框图；

图2是使用模拟信号组合结构的无线耳机系统10的框图；

图3是用于无线耳机系统(诸如图1和图2中示出的无线耳机系统10)的数据流格式的一个实施例的框图；

图4是接收器或耳机单元(诸如图1中示出的耳机接收器单元14的)的一个实施例的示意框图；

图5包括用于系统10的多信道耳机的一个实施例的俯视图和主视图；

图6示出了发射器装置500的功能框图；

图7示出了图6的发射器装置500的编码器626的硬件框图；

图8是发射器装置500的时钟和时钟定相电路628的功能框图；

图9是发射器装置500的输入音频转换模块622的功能框图；

图10是发射器装置500的IR模块发射器634的功能框图；

图11示出了与发射器装置500一起使用的传输数据输入缓冲器的设定。

图12示出了可与发射器装置500一起使用的数字信号传输方案；

图13示出了可以与诸如发射器装置500的发射器装置一起使用的接收器装置或耳机单元700的功能框图；

图14是接收器装置700的主接收器702的功能框图；

图15是接收器装置700的IR接收器714的功能框图；

图16是接收器装置700的数据时钟恢复电路716的功能框图；

图17是接收器装置700的DAC和音频放大器模块722的功能框图；

图18是接收器装置700的二级(secondary)接收器704的功能框图；

图19是装配有通信系统801的交通工具800的示意图；

图20是装配有通信系统801的另一交通工具800的示意图，该通讯系统除了图19中示出的特征之外还有其它特征；

图21是装配有通信系统901的交通工具900的示意图；

图22是装配有无线通信系统991的交通工具988的示意图；以及

图23是装配有无线通信系统1000的建筑物1010的示意图；

图24是可选结构的示意图，其中，各无线接收器/发射器分别与可以包括发射器的各耳机接收器通信；

图25是另一实施例的示意图，其中，一个或多个无线接收器/发射器可以位于无线系统使用的辐射可以透过的交通工具顶棚后；

图26是无线计算机扬声器或耳机系统的示意图；

图27是包括便携音频源的无线音频分发系统的示意图。

具体实施方式

参照图1，所公开的无线通讯系统的一个实施例是无线耳机系统10，其包括发射器子系统12，该发射子系统通过红外(IR)或无线电频率(RF)信号16与耳机单元14通信，该信号优选的是格式化的数字位流(bit stream)，其包括多信道数字化音频数据、校准数据、以及代码或控制数据。被传输或接收的数据可以遵循用于IR数据通信的工业标准或与其兼容，例如红外数据协会或IRDA。

发射器子系统12的红外发射装置18包括红外发射器20(诸如红外发光二极管或LED)，其由合适的IR发射器驱动器22驱动，该IR发射器驱动器用于从一个或多个数字信号处理器或DSP(例如DSP编码器)以及控制器24、27、28、和/或30接收数字化的音频数据。由IR发射器部18提供的数字数据流优选地按照以下参照图3、图10和图16描述的专利格式中的一种进行格式化。

该数字化的音频数据可以从多个这种DSP编码器和控制器应用于红外发射器驱动器22，这些DSP编码器和控制器组合在信号组合器/多路复用器32中，信号组合器/多路复用器可单独提供、或与红外发射器部18组合、或与主控制器26中的DSP编码器和控制器24组合。主控制器26可以包括在作为独立单元设置的第一音频装置(诸如示出的音频装置34)内，或包括在红外发射器部18内。

在主控制器26包括在音频装置34内的系统结构中，包括音频装置34的无线耳机系统10、红外发射器部18以及耳机单元14可方便地用作基础或入门级系统，该系统适于用作单信道无线耳机系统，该单信道无线耳机系统按照下面根据图3、图10和图16描述的专利格式可以很容易地升级为用作多信道无线耳机系统。出于说明目的，图1中描述了音频装置34，其包括音频级36，该音频级带有第一音频源和第二音频源，例如线路1数据源38和线路2数据源40，每个音频源均连接到诸如立体声信道1电路42的立体声处理电路，该立体声处理电路的输出施加给主控制器26。因此，音频装置34表示任一音频、视频或数据源，包括单声道和立体声收音机、CD和卡式录音机、微型唱碟机以及提供其它类型信号的电子装置(例如电脑、电视机、DVD播放器等)的音频部分。

不管是作为初始安装的部分，或是以后升级的部分，第二音频源，例如MP3、WMA、或其它数字音频格式播放器44，可以包括在无线耳机系统10内，以提供第二信道的立体声音频信号。特别地，MP3播放器44可以由音频级46表示，该音频级提供线路3数据源48和线路4数据源50给立体声信道电路52，其输出部分可以是线路输出端口、扬声器输出端口或耳机输出端口。如图1所示，立体声信道电路52的输出部分可以应用于DSP编码器和控制器27，DSP编码器和控制器用于组合成包括在音频装置34内的主控制器26的信号合成器/多路器32。以这种方式，利用DSP装置(例如DSP编码器和控制器27)上的附件，可以将没有经过更改的传统立体声音频源(例如MP3播放器44)附加到无线耳机系统10上。

可选地，包括在用于其它目的(例如，涉及数字音频信号生成)的音频源内的DSP装置可以被编程，以便提供为无线耳机系统10提供附加数据信道所必需的控制和格式化。具体而言，在装置54内添加的新装置作为音频源的样本而示出，其中，对所包括的DSP进行编程，使其与下面参照图3描述的专有格式兼容。装置54通常包括线路5数据源56和线路6数据源58，这两个线路数据源都通过立体声信道电路60连接到DSP编码器和控制器28，以便应用到信号合成器/多路复用器32上。

类似地，通过使用传统适配器(诸如传统适配器62)，可将模拟音频装置包括在无线耳机系统10内。将传统适配器62描述为包括线路7模拟音频输入64和线路8模拟音频输入66，二者均连接至立体声信道电路68，以便应用到DSP编码器和控制器30。应当注意，指定为线路1至8的任一音频输入可以配对作为立体声输入线路，可以单独用作单独的单声输入，或用作任一其它适合的立体声输入和单声输入的组合或者作为更复杂的音频格式的一部分(例如，家庭影院5.1或7.1系统)。线路1至8中的任一条或多条线路也可以用来传输非音频数据，这将在本文的其它部分详细描述。

如图1所示，无线耳机系统10可以包括一个或多个数字音频源，也可以包括一个或多个模拟音频源。如图所示，发射器子系统12可以包括单个数字信号合成器(例如信号合成器/多路器32)，由来自多个DSP(例如DSP编码器和控制器24、27、28和30)中的每一个的数字信号馈送。下面将通过图2详细描述使用模拟信号输入的发射器子系统12的可选结构。

仍然参照图1，红外发射器部18中的红外发射器20从一合适的位置生成红外数据的数字位流，用IR信号16表示，该合适的位置具有到在耳机接收器单元14内的红外接收器70的直线视线。在家庭影院的应用中，红外发射器20可以方便地设置在电视机柜的顶部，能清楚地看到收听者所在的房间。在车辆应用中，红外发射器20可以设置在旅客车厢中间的车顶灯内，也可以作为独立部件安装在理想并且可行的位置(例如在顶灯附近)。在多个耳机接收器单元14将由同一红外发射器20驱动的大范围内，红外发射器部18可以包括多个红外发射器20，每个红外发射器均可方便地设置在视线可直接到达的一个或多个耳机接收器单元14的位置。在其它实施例中，如在其它地方参照图17描述的一样，可以设置红外发射中继器来长距离或绕过障碍物(否则该障碍物会阻挡从发射器20到耳机接收器单元14的任一个或多个的视线)中继传递由单个发射器20发射的数字位流。

在许多应用中，红外接收器70的输出可以方便地由红外接收信号处理器72处理。任何情况下，在接收后，将红外信号16施加到解码器74，该解码器包括时钟、多路分配器和控制器，用于处理以提供用于立体声信道1-4的单独的数字信号，以便施加到DSP 76进行处理。方便的是，DSP 76可以是多路复用的DSP，从而只需要单个DSP单元。可选地，可以设置多个DSP单元或子单元。

立体声音频信道1至4可以方便地作为单独的左右信道进行处理，从而形成所示的信道1L、2R、2L、2R、3L、3R、4L和4R。应当注意，如上所述，各音频信道都可用作单个单声道音频或数据信道使用，或如下所示，组合形成多个子立体声信道。然后，使开关选择器78可以使用所形成的音频信道，以便有选择地应用于戴在头上的无线耳机，通常用耳机80表示。

一般而言，收听者可以方便地使用开关选择器78来选择将应用于耳机80的立体声信道1至4中的一个。可选地，一个或多个立体声信道可用来提供一个或两个单声信道，该信道可由收听者选择，或者在特定的环境中，基于特殊事件进行自动选择。如果装备耳机80以接收四个(或任何其它数量)立体声音频信道，当然，较少数量的信道通过音频装置34进行传输，则正在传输的实际信道的数目可被并入信号16的数字位流中，然后该耳机可允许用户仅选择那些可供使用的信道(例如，如果仅有两个信道正在被传输，则该用户只能在这两个信道之间转换，而不需通过两个或更多“死”信道)。

例如，可以将开关选择器78配置为使收听者能在三个立体声信道(例如信道1-3)中选择一个，而立体声信道4L可以用来提供单声电话信道，信道4R可以用来提供音频信号(例如前门监视器或婴儿监视器)。在用作婴儿监视器的情况下，例如，可以将开关选择器78配置为，只要该婴儿监视器上的音频等级超过预置等级，就自动跳过该受听者对任一个该立体声信道的选择而选择婴儿监视器音频。另外，在该婴儿监视器信道上的音频等级不再超过该预置等级之后的一固定或可调整的时间段，可以将开关选择器78设置为自动返回收听者先前选择的立体声信道。

可选地，立体声信道1-3可用来提供音频格式，例如用于家庭影院和专业影院的5.1格式。在这种格式中，第一立体声信道用来提供设置在正在显示的录像机的左方和右方的前立体声源。类似地，第二立体声信道可用来提供设置在收听者后的左方和右方的后立体声源。所谓的第五信道可以是单声信道，其提供设置在左右前方立体声源之间的中部的非立体声源。另外的单声信道(代表所谓的“.1”信道)可以便利地成为低音扬声器或子低音扬声器信道，由于正在呈现的低音频频率(的存在)，其实际位置可以不是非常苛求。与此相似，立体声信道1-4可用来提供所谓7.1音频格式的音频。

便利的是，耳机80可以是一对耳机扬声器，安装在收听者耳朵附近适合的位置，尤其用于与设置为允许用户自动或跳过选择多个立体声或单声信道的无线耳机系统10一起使用。耳机80可以用在这种结构中，以便通过合成以诸如5.1格式的格式提供音频给收听者。例如，5.1格式的中央信道可以通过合并前部左右信道的部分合成。

可选地，正如下面参照图5描述的那样，通过提供多对安装在收听者耳朵旁合适位置的耳机扬声器，可选的耳机80结构可用于提供更理想的特殊格式的演唱(播放)。例如，第一对扬声器可以位于前部，以再现该前部左右信道并合成该中央信道，第二对扬声器可以位于后部，以再现该后部左右信道，使用安装在支撑扬声器的耳机连接带上的共振室，以提供子低音扬声器(.1)信道。

再次参照图1，解码器74也可以用来产生用于提供附加功能的控制信号。例如，控制信号可以被合并进通过音频装置34传输的数字位流内，用于检测错误、节约电能、自动选择信道和在本文中其它部分描述的其它特征。除提供给DSP 76的音频信号之外，解码器74也可用于提供电能控制信号82，以应用到电池系统84。特别地，响应于其它地方讨论的包含在专有格式中的代码的解码，解码器74可以提供维持从电池系统84到无线耳机系统10的电池能量的应用的信号(诸如功率控制信号82)。其后，当在适当的时间段内没有接收到该编码信号时，会停止对系统10供电，以提供自动关闭的特征，该特征在音频信号源或至少格式化信号源不再存在时，关闭系统10，以节约电池电量。这个特征可以方便地应用在使用系统10的汽车上。当汽车熄火时，停止电池系统84对耳机接收装置14的供电，以延长电池的寿命。如在其它地方讨论的，当错误检测特征检测到预定数量的错误时，也可以调用该自动关闭特征。

现在参照图2，在可选实施例中，发射器子系统13可以配置有单个DSP，用于被编程以提供信号合成和格式控制功能的音频信号数字化。特别地，到红外发射器部18的输入可以由适当设置的作为其输入接收的DSP解码器和控制器24直接提供，由立体声集成电路或IC 42、52、60和68分别从立体声信道1、2、3和4提供模拟音频信号对。本发明不限于DSP的使用，也可以应用执行此处所述功能的任何可用装置，包括诸如门阵列或ASIC(专用集成电路)等任何其它电子电路，并且这些装置都在本发明的范围内。但是，为便于理解，在本说明书中始终使用术语DSP。

便利的是，用于音频级36中的立体声信道电路42的立体声输入源可以是线路1源38和音频级36。用于MP3播放器44中的立体声信道电路52的立体声输入源可以是由音频级46提供的线路3源48和线路4源50。类似地，用于添加在装置54和传统适配器62中的新单元内的立体声信道电路60和68的立体声输入源可以分别是线路5源56和线路6源58，以及线路7模拟音频输入64和线路8模拟音频输入66。应当注意，全部的四个立体声源可以合并，以便为诸如5.1的复杂格式提供所需的音频信号，或者一个或多个这种立体声信道可用作多个音频信道。

现在参照图3，详细示出了红外信号16的格式或结构。红外信号16形成数字数据位流，其包含用于四个立体声信道的数字化音频数据以及各种校准和控制数据。在一个实施例中，红外信号16是频率或速率至少是10.4MHz的未压缩的数字数据流。优选地使用脉冲位置调制(PPM)编码。通过使用该脉冲在时间或序列上的位置来传递信息或数据，这种编码增加了实际传输的脉冲的功率电平，而基本上不用增加被传输的信号的平均能量电平。由于在PPM编码中，以未编码的数字位流中的第一功率电平承载在双位中的相同信息量可以由用于四个可能位位置(如果是四个脉冲位调制(PPM-4)编码)中的一个的单位来传输，从而节省了电源。这样，当平均功率电平保持相同时，以脉冲位编码中的单位传输的功率电平可以是未编码位流中的每对位中的各位的功率电平的两倍。

如图3所示，红外信号16包括通过间隙(时隙)100彼此分开的多个传输信号(或数据包，如本文别处所述)86，该间隙可方便的仅为全部由零形成的16位字。如下面参照图4详细描述的那样，间隙100有利于传输用于使接收器的解码与发射器的时钟速率同步的时钟信息。

如图所示，发射信号或数据包86可以被方便地分成两部分，报头部分(header section)87和数据部分88。数据部分88可以方便地包括25个样本，这些样本为包括在四个正被处理的立体声信号内的8个音频数据流中的每一个的样本。例如，数据部分88可以包括字103，其表示被取样的数字输出或左立体声信道1，而字104表示右立体声信道1的被取样的数字输出，接着是表示另外3个立体声信道的字。这个最先描述的8数字字组表示单个样本，接着是另外24组所有8个音频信号的顺序样本。在这个例子中，每个数据部分88都包括400个数字字，以提供音频数据的25个样本。如果图1所示DSP编码器和控制器24中包括的从模拟到数字(A/D)转换功能的数据速率是16位，则每个信道的第一8位字将因此能表示各样本的高位部分，而第二8位字可以表示该样本的低位部分。

现在还参照图1，如果操纵开关选择器78以选择特定的单声道或立体声信道(例如，左信道3)，则可以用已知的样本顺序来减少耳机接收单元14的电量预算。特别地，仅在所选择的音频或立体声信道(例如信道3)需要时才在每个数据部分88期间执行数字模拟(D/A)转换。这样，因为并非为所有8个单声道或4个立体声信道执行该D/A转换，所以可以大幅减少该D/A转换消耗的能量(其通常是能量或电池系统预算的主要部分)，从而延长了电池和/或充电器的寿命。

本文所述的数据块92的构造可以容易地根据其它已知的数据传输技术来改变，例如交叉或块传输。特别参照图3，在一个实施例中，每个传输的数据包86可以包括位于数据部分88前面的报头部分87。每个报头部分87可以包括一个或多个校准部分101和控制码部分102。通常，校准部分101可以提供定时数据、信号幅度数据、音量和/或频率数据以及控制数据(例如涉及音频格式或其它声音信息)。控制码部分102可以包括用于错误检测和/或修正、自动信道选择、自动关闭、和系统10的其它特征的信息。另一优选实施例将参照图12在本文别处进行描述。

在特定结构中，可以为收听者合成或考虑发射器子系统12的安装位置的理想声音特征或实际声音特征。例如，在特定音乐厅或其它场所，包括多个声源或扬声器与收听者之间的方位和距离在内的相对位置可表示为校准数据，以便可以通过调整信道间的相对延迟，来为使用耳机接收装置14的收听者合成与此音乐厅有关的合适的声音体验。该技术与那些用于建立特定音频格式(例如5.1格式)的技术相似。

可选地，通过正确使用校准数据，可以减少或消除可以穿透耳机80的声音屏障的不想要的声音特征(例如机车高音轰鸣声、路面或飞机噪音的低音隆隆声)。如图1所示，可以通过在校准部分或红外信号16(例如校准部分101)内的信息来控制或辅助该合成或声音修正，和/或通过收听者正确操纵开关选择器78来控制或调整该合成或声音修正。

类似地，可以增强或补偿耳机80的不同类型或风格的声音体验。传统的耳机单元通常包括一对单独的扬声器，例如图1所示的左耳扬声器81和右耳扬声器83。通过包含在校准部分98内的校准数据，可以实现耳机80的更复杂版本(例如下面参照图5详细描述的多信道耳机118)。

如上所述，校准部分101内的数据，和/或开关选择器78的操纵有助于调整收听者声音体验的技术，也可以通过包含在控制代码部102中的数据来控制、调整、或影响用于调整收听者声音体验的技术。控制代码数据102也可以用于控制系统10的其它操作，例如电池系统84的自动关闭功能、错误检测和/或修正、电量节省、和自动的可用信道选择。

现参照图4、5和图1，可方便地通过解码器74将已处理的红外数据包86中的红外数据(如数据部分88)运用于DSP 76，用于转换到模拟音频数据。便利的是，为了不同目的，可以用包括在解码器74中或与解码器相关的其它电路对报头部分87中的红外数据进行进一步处理。

为了在自动关闭功能中使用，由包含控制代码部分102的红外接收信号处理器72处理的红外数据部分可以应用于代码检测器106，以检测预定代码或其它唯一标识符的存在。一经检测到适当的代码，可以将延迟计数器108设置为预定延迟，例如30秒钟。一经接收到对所选代码的另一检测，则可以将延迟计数器108重置为预定延迟。预定延迟终止时，也就是，识别预选自动关闭控制字后产生的预定延迟时间一截止，信号可以被发送到关闭开关110，然后该关闭开关将电能控制信号82发送到电池系统84，以关闭耳机单元14。

在操作中，除非已经在先前的60秒内识别到正确的编码信号，上述的程序将用来关闭用于耳机单元14的电池电源。因此，可以将该自动关闭功能设置为在通过发射器子系统12停止准确的红外数据传输后60秒(或任何其它预定时间)关闭电池能量。如在别处描述的那样，系统10可以整合错误检测方法。在这样的实施例中，也可以将该自动关闭功能设置为在已检测到预定数量和/或类型的错误后关闭电池能量。这种方法提供有利的自动关闭功能，通过在汽车内的无线电或其它发射装置关闭后的预定时间关闭该耳机，或许通过关闭该车的点火装置，或可选地/另外，当太多传输/接收错误已经使音频性能降级到无法接收的程度时，该自动关闭功能可以用来节约耳机电池能量。也可以将耳机单元14设置为仅在检测到太多错误后断电，其中所有的处理(进程)都停止，并且在预定时间间隔(例如30秒)后重新激活，以接收预定数量的数据包86，并检测所接收这些数据包中的错误。在接收预先选择数量的数据包86后，耳机单元14还可被设置为在接收预选量的没有或低于预选量的错误的数据包后恢复完全不变的操作。

在一有利的模式下，通过保持向红外接收信号处理器72、延迟计数器108和编码检测器106上的供电，如果由此需要的能量是可接受的最小值，则关闭开关110也可用来以同样的方式提供自动打开功能。激活作为发射器子系统12的部分的适当信号源后，可以检测预定的代码信号，并且将功率控制信号82发送到电池系统84，以打开耳机接收单元14中的维持无动力系统。

再次参照图1和图4，维持系统10的正确操作的一个主要任务是保持操作之间(尤其是发射器子系统12的取样和/或A/D操作与耳机接收单元14的解码和相关操作之间)的同步。尽管可以通过几种不同的方法保持同步，但是发现，在包括可能的多个由电池供给能量的远程或接收单元(例如耳机单元14)的系统(例如系统10)中，有利的是，使耳机接收单元14的操作的定时与由发射器子系统12提供并包含在红外信号16内的定时信息同步，来确保汽车间不时替换或移动的多接收器单体能准确地达到同步。

仍参照图4和图5，将红外数据从红外接收信号处理器72应用到同步检测器112，同步检测器通过例如检测特定传输数据包86中的数据部分88的后沿很便利地检测间隙100，并且在适当的预选延迟或间隙之后，检测随后传输的数据包86中的报头部分87的前沿。可选地，同步检测器112可以通过合并关于后沿、间隙长度和/或期望数据内容(例如全部为1或全部为0等)和实际或期望间隙长度和/或前沿的信息，来执行这种同步信号检测的简单改变。

一检测到适当的同步数据，同步检测器112可以通过调整时钟或优选地通过更新相位锁定相位锁定环路(PLL)电路如PLL 114来保持同步，来保持用于耳机接收单元14的适当同步信息。举例来说，通过控制DSP 76的D/A转换功能的时钟速率，PLL 114的输出然后可以应用到DSP 76，用于使红外数据的解码和/或取样同步。然后，得到的同步信号通过开关选择器78应用到耳机80。如果没有这种同步，则耳机80产生的声音的音频质量可能会严重降低。

解码器74可提供的另一项功能包括更新耳机接收单元14的操作。特别地，代码检测器106一经识别到适当的更新代码，则可以通过代码检测器106将来自一个或多个随后传输的信号或数据包86的数据部分88中的数据应用到耳机接收单元14中适当的存储器(例如可重写存储器116等)。例如，通过解码器74，储存在存储器116中的数据可用于控制耳机接收单元14的随后操作。

上面参照图4描述的更新功能可用于修改或更新耳机接收装置14，以便运行一种能改变多信道格式的数据处理的模式，例如在5.1或7.1音频格式下的改变。该更新格式的其它用途可以是自动选择在不同音频信道上使用的适当的语言或年龄格式，以控制提供给特定收听者的内容。

例如，系统10可用于博物馆，以便为一个或多个展品提供音频格式的信息。在特定的耳机接收装置14被提供给博物馆参观者或被博物馆参观者租用之前，通过使用更新格式对该耳机单元编程，来为正在使用该耳机单元的收听者提供年龄适当的音频。

可选地，可在租借耳机单元时执行更新以符合将提供的音频服务。特定的耳机可以被编程，以在收到足够幅度的音频信号时自动激活，以表示接近将被描述的展览。可以将一耳机编程为仅为特定收藏的展品提供音频，而将其它耳机编程为接收所有相关的音频。在租用或用其它方法分配每个耳机时，可以很容易地被执行这种编程或更新。

更新或编程功能的另一用途是允许同时对较大数量的耳机重新编程。例如，继续以博物馆为例，传呼系统、紧急事件或其他通报系统可与升级功能一起执行，以便耳机中具有所选代码的博物馆顾客或所有这样的顾客被选择性地呼叫或通告特定信息，例如博物馆关闭时间或宣布紧急事件(例如火灾)时应遵循的程序。这样，通过可控制地转换在一个或多个所选耳机中产生的音频，而不是通过改变正常产生的音频，可以从简单的电话或寻呼界面实时地提供此类信息。

使用升级功能的另一个例子是改变准许操作耳机或相关设备的代码，以预防盗窃或篡改耳机。对于收听者或其他人，被错误地挪离收听室(例如交通工具)的耳机可以被编程为在经过出口时发出警告。为了避免篡改耳机使这些功能失效，可以随机地或频繁地改变代码。

升级功能的另一用途是准许耳机单元以一个等级被销售或提供使用，并且之后升级到更高等级的操作。如一个简单的例子，可以在没有执行多信号操作所需要的编码的情况下可分发多信道耳机。尽管这种耳机对单信道操作是理想的，但交纳适当的费用后，其可以临时地或永久地升级，以进行更高级的操作。

现在参照图5，示出了与系统10一起使用的多信道耳机118的俯视图和主视图，其中，左耳机系统120和右耳机系统122安装在头带124上，其中，头带用来将耳机定位在收听者头上。每个耳机系统均包括都多个扬声器，例如在右耳机系统122上与有效口径(effective aperture)132和有效音频路径134一起标明的前扬声器126、中央扬声器128、和后扬声器130。

在每个耳机中，控制从扬声器126、128和130沿着有效音频路径134到有效口径132的外观距离，以提供理想音频体验，以便使作为音源的每个扬声器和收听者之间的外观方位角方向和距离与理想体验一致。例如，扬声器126和128提供的音频可以在略微不同的时间提供，对声音前沿和后沿的强调不同，从而该音源之间的外观空间关系可以被合成，来使家庭影院的格式化效果加倍。尽管某些类型的声音空间关系(例如高频滴答声)可能比其它类型的声音更容易合成，但是甚至耳机上的空间声音关系部分合成的效果也令人吃惊，并提供了增强的音频体验。

除了上述以立体声和多信道立体声格式使用的扬声器之外，头带124上可有利地安装低频非直接单声道源(例如，亚低音扬声器134)，以提高用户的音频体验。

现在参照图6，音频传输装置500包括单个DSP 600，其可接收四个数字化的音频输入流602、603、604、605，该输入流被两个多路复用器606、608多路复用成两个信号610、612，用于输入连接到DSP 600的串行端口613、615的直接存储器存取(DMA)缓冲器DMA0 614和DMA1 616。音频流602至605可以被设置在例如图7所示的音频模块622、623、624、625中的模拟-数字转换器(ADC)618、619、620、621来数字化。图1中的音频装置34和MP3播放器44是这种音频模块的典型例子。如上参照图1所述，可以使用向单个ADC提供多个模拟输入以及直接向多路复用器(例如多路复用器606、608)提供多个数字输入的音频装置。

参照图7，音频传输装置500的数据多路复用电路分别将数字化数据602、603和604、605的两个信道合并成一个串行数据流610、612。两个不同相位的数字音频立体声对(两个立体声对)610和612的数据流间隙被合并以生成一恒定的数字数据流633。如在本文别处详细描述的，用于音频模块的左/右时钟方案被设置为使得两个立体声信道(四条模拟音频输入线)共用一条数据线。同相ADC618、620和619、621的输出602、603和604、605与90度相移数据被一起多路复用。更高级的信道(信道3和4)与较低信道(信道1和2)以异相位计时90度。这允许两个信道对(左右信道1与左右信道3)共用单条数据线。两组串行数字化音频数据被输入DSP600。两条奇数信道在同一条串行线路上，两条偶数信道也在同一条串行线路上。时钟和时钟定相电路628提供了多路复用器606、608的输入数据线选择。

继续参照图7，DSP 600以及多路复用器606、608可以设置在发射器500内的编码器626中。编码器626接收来自音频模块622、623、624、625的四个数字化音频输入602、603、604、605，并使用线路驱动器631来发送数字化串行数据流633至红外发射器模块634，以传输到耳机80。

编码器626也包括时钟和时钟定相电路628、导入/程序存储器630和电源632。DSP 600用作编码器626电路的中央控制，包括音频传输装置500的所有输入和输出的控制。设置在时钟电路628内的时钟分配器被DSP 600激活，以提供信号来驱动用于任何音频模块(例如ADC)的时钟以及输入到DSP的音频数据。DSP 600合并来自两个串行源(多路复用器606、608)的音频数据610、612，并将该音频数据格式化成数据包的单个串行数据流633，该数据包被提供给线路驱动器631，以发送到红外发射器634。在一个实施例中，线路驱动器631可以是带有RS 485收发器的差分线路驱动器，换流器可以用来转换和缓冲来自DSP 600的数据。DSP 600使用时钟电路628的基极10.24MHz时钟，该时钟电路被该DSP内部的锁相环(PLL)倍增。在一个实施例中，该DSP时钟速度是8XMHz，但这可以减少，以便减少音频传输装置500的功率总消耗。

继续参照图7，在关闭期间，导入存储器630储存用于DSP 600的程序存储器(其包括控制该DSP的软件)。8位串行EEPROM可用作导入存储器630。在通电后，该DSP可以被编程来搜寻用于其导入程序的外部存储器电路，以加载和开始执行。导入存储器630附加到DSP 600的多信道缓冲串行端口615(McBSP 1)上。在可选实施例中，该DSP软件可以设置在DSP只读存储器(ROM)中。

现在参照图8，时钟和时钟定相电路628产生编码器626和音频模块622、623、624、625要求的所有时钟。DSP、音频数据传输和音频数字化需要四个独立的时钟。这些是主时钟660、串行时钟661、左/右时钟662和多路复用器时钟663。如先前参照图6所述，多路复用器606、608也需要时钟定相来多路复用数字化音频输入流602、603、604和605。主时钟660用来驱动该音频数字化模块和DSP的主同步时钟信号。主时钟信号660从独立的晶体振荡器电路660产生并具有缓冲的输出661。主时钟频率是10.24MHz，其允许从主时钟导出串行时钟和左/右时钟。该串行时钟用于为从音频模块622、623、624、625到DSP 600的数字化音频输入流602、603、604、605的比各个位进行计时。串行时钟信号661由使用四分之一时钟分配器667的主时钟产生，以产生频率为2.56MHz的计时信号。

左/右时钟用于对由多路复用器606、608产生的用于输入到DSP 600的数字音频数据流610、612中的左右数据字进行计时，并用于产生DSP帧同步。左/右时钟信号662由使用时钟分配器667的主时钟产生，以生成比该主时钟频率小256倍的信号。通过为左/右时钟之一提供90度相移，时钟定相电路668将该左/右时钟分为两个相位。这允许该四个音频模块622、623、624、625中的两个产生90度的相移输出。同相左/右计时音频模块输出的输出与同线路上的90度相移数据一起被多路复用。每个左/右时钟相位用作用于来自音频模块622、623、624、625的数字化音频输入流602、603、604、605的独立帧同步。

多路复用器时钟663被多路复用器逻辑电路用于切换所选输入数据线路来组合来自音频模块622、623、624和625的数字化音频输入流602、603、604和605中的数字音频数据包。多路复用器时钟信号663也由时钟分配器667生成。DSP时钟信号664用来驱动DSP 600，而且如DSP所要求的那样，通过用缓冲/电压转换器669将主时钟信号660转换到低压(例如从1.8伏到3.3伏)而生成。通过改变基准晶体振荡器频率(也就是说，用于40KHz左/右时钟的9.216MHz基准时钟可以改变成用于44.1KHz左/右时钟的11.2896MHz基准时钟)可以使用其它计时方案。

电源632产生编码器626所需的所有电压。在一实施例中，编码器电源632可以接收从+10VDC到+18VDC范围的输入电压。四个独立的电压，即输入电压(典型地，+12VDC)、+5VDC、+3.3VDC、和+1.8VDC，可以用在发射器基板上。瞬间保护可用来防止输入电源线上的任何振荡或瞬变。也可以用电压监控装置来保持与DSP600的稳定。未调制的输入电压用作+5VDC的源电压。已调制的+5VDC用来供应红外发射器模块634。音频模块622、623、624、625将+5VDC用于输入音频保护和输入音频电平偏压。红外发射器634将+5VDC用于偏压控制和红外驱动器电路650。已调节的+3.3VDC电压用来供应DSP 600和编码器626的逻辑电路，也供给用于其ADC的音频模块。+3.3VDC由已调制的+5VDC电源电压产生，且被电压监控器所监控。如果电平下降到+3.3VDC电源的10％以下，则该电压监控器可以保持DSP 600重置，直到电压升到+3.0V以上后经过一段时间(例如200ms)。已调制的电压+1.8VDC用来供应编码器626的DSP核并由已调制的+3.3VDC电源电压产生。

现在参照图9，在一实施例中，音频模块622、623、624、625可以用于提供数字化音频输入流602、603、604、605到DSP 600。音频模块可以是编码器626的外部或内部插入模块，或者可以整合到编码器中。在提供四个音频信道的实施例中，四个音频模块可与晶体管基板一起使用。诸如图9所示的音频模块622的每个音频模块接收输入638、639的一个立体声音频对(左和右)。电源和主时钟、串行时钟、和左/右时钟全部由编码器626供应。信号调节和输入保护电路可用来在被数字化之前准备信号638、639，并保护输入电路不发生瞬变。

信号638、639可以分别进行调节(condition)。DC偏压电路640将信号638、639设定到5伏电源的中频段，使得该输入信号在DC偏压上是对称的。这样，发生的任何削波将在每个正峰和负峰上均等地发生。输入高峰保护电路(Input Surge Protection circuit)641可用来保护输入电路不发生瞬变和过电压状况。通过信号调节和输入保护电路640上的两个背靠背的二极管将任何高电压分流至电源和地面，可以提供瞬变保护。线路电平输入可以限制在两伏，或其他某个可行的峰间值。可以设置低通滤波器642用作预滤器，以增加D/A内部滤波器的阻带衰减。在一实施例中，每个模拟输入音频信道频率是20Hz到18KHz，而且低通滤波器642角频率超过140KHz，因此其对音频输入的带通(band pass)影响最小。

继续参照图9，ADC 634被用于数字化左右模拟输入638、639。包含左右信道的单个串行数字数据流602通过ADC 643输出到编码器626。10.24MHz的主时钟被用来形成生成ADC 643的计时，并且2.56MHz的串行数据时钟被用来计时来自该ADC的数据。40KHz左/右时钟被用于将数据构造为不同的音频样本。每个左和右模拟样本可以是16位值。

现在参照图10，红外发射器或模块634将数字数据流633转换成红外传输信号16。通过使用一位位值，用PPM(脉冲位置调制)编码来增加发射器能量。红外发射器634包括线路接收器650，以从线路驱动器631接收微分RS 485信号633，并将其转换为单个终结的数据流。该数据流然后被缓冲和传送到红外偏压和控制电路650，该电路用于驱动发射器652的发光二极管(LED)以及控制发射能量的量。红外发射器634包括四个红外偏压和控制电路650和四个独立的发射器652，每个发射器652的占空度为25％。当在数据流633中感应到零位时，偏压控制将红外发射器保持在非常低的通电状态，使得感应到当正脉冲(一位)时，直接二极管驱动立即供应全功率到红外发射器二极管。传感电阻器用于监控供给二极管的电流量，使得当该发射器二极管驱动器受脉冲作用时，该偏压控制保持通过二极管的电流恒定。通过使用任何可行数量的红外发射器二极管(例如，每个红外发射器四个)，红外发射器652将数字数据流633转换成红外能量脉冲。由于二极管的物理特征，电数据脉冲的带宽主要由应用到红外发射器二极管的方波脉冲的基本频率限制。在一实施例中，红外能量可能聚集在870nM的中心波长上。编码器626向红外发射器模块634供应所有能量。+5VDC用于驱动器和偏压控制电路650。在一实施例中，编码器626将PPM编码的数字数据流633以11.52Mb/s的速率供给红外发射器634。

现在参照图11，使用MCBSP 613、615和DMA 614、616来独立集合四个立体声(八个单声道)信道的数据。当任一McBSP已经接收到完整16位数据字时，对于总共四个保持缓冲器，相应的DMA将该数据字传输到两个保持缓冲器670、671(用于DMA1 616)或672、673(用于DMA0 614)中的一个。每个McBSP 613、615使用其自身的DMA 614、616和缓冲器对672/673、670/671来移动和存储数字化数据。当正在填充一个缓冲器时，DSP 600正在处理补充的缓冲器。每个缓冲器存储来自两个不同的ADC的二十五个左数据样本和二十五个右数据样本(共有100个16位样本)。由每个McBSP接收的每个字都增加了各自的DMA的存储地址。当每个缓冲器都装满时，从各自的DMA发送中断信号到DSP 600。DSP600重新设置DMA地址，且另一缓冲器再次用一组新数据填充。不断地重复该过程。

DSP 600创建两个传输缓冲器，其每个的大小均与填满的传输数据包86相同。在一实施例中，在每个数据包中使用450(16位)字(如下文将详细描述的)。当数据包86第一次被初始化时，静态头部/尾部值被插入该数据包。对于最初的数据包和随后的数据包，控制块96的用户ID(身份)/特定选项/信道状态(USC)值、数据偏移量、动态报头值、和信道音频数据被添加到每个数据包。优选使用从先前数据包音频数据计算出的USC值。该音频数据被PPM编码并被放置在数据块数据包内。一旦已处理了来自每个信道的预定数量(例如25个)的样本，就完成了数据包86。

当DSP 600完全填充一个输出缓冲器时，传输DMA(DMA2)被激活。然后，DMA2将已填充的输出缓冲器中的数据传递到传输装置500的串行端口(McBSP0)。McBSP0又将串行数据633传输到线路驱动器631，以便传输到红外发射器634。一旦输出DMA和McBSP被启动，它们就连续运转。当DSP 600填充其中一个缓冲器时，另一缓冲器被DMA2清空，并被传输到McBSP0。通过该输入数据保持同步。

DSP 600处理来自DMA 614、616的中断信号，如本文别处所述的，监控特定选项和信道状态信息，构造每个单独的信号(或传输数据包)86，并合并和调制音频数据和数据包信息。DMA中断信号用于通知DSP 600输入音频缓冲器已满，此时，DSP重新设置各个DMA，以便开始填充可选的保持缓冲器，然后开始处理“充满的”保持缓冲器。在输出DMA上没有使用中断信号。一旦输出缓冲器充满，则启动输出DMA来填充另一缓冲器。

如在本文中别处更全面描述的那样，特定选项信息可用于指示音频传输装置500是否正被用于唯一结构中，并可以通过硬件开关或固件中的硬编码提供。特定选项可以包括但不限于5.1和7.1环绕声处理。在一实施例中，可用四位来指示特定选项的状态。四个位将满足多达四个用户可选开关和多达十五个硬编码特殊选项。耳机正常操作可以是用0000h表示的保留选项。

当使用开关选项时，十五个特定选项中最少一个和多个对于附加选项将不可用(也就是说，如果使用两个开关，则仅有四个附加特定选项是可用的。如果使用四个开关，则没有附加特定选项是可用的。)。例如，为利用5.1或7.1环绕声选项，可以用硬件开关来固定DSP 600的HPI(主机端口接口)的位级。HPI上的1(高)可以指示选项被使用。HPI上的0(低)可以指示正常四信道运行。DSP 600可以读取HPI端口并在特定选项值中设置适当的位。

信道状态信息可以用来指示哪个立体声信道(左右信道)包含活动音频数据。数字音频数据的振幅可以确定立体声信道是活动的还是非活动的。如果在立体声信道上未检测到活动音频，则该信道状态在输出的数据包中被标记为OFF(0)。如果在立体声信道上感应到了活动音频，则该信道状态在输出的数据包中被标记为ON(1)。

在一实施例中，为了确定立体声信道是否活动，累加了四个立体声信道数据样本各组的绝对值。每个左信道和每个右信道的二十五个样本(一个数据包中单个信道数据样本的数量)被合并和累加。如果立体声信道样本的总和超过该音频阈值，则该信道状态可以被标记为活动。如果立体声信道样本的总数没有超过音频阈值，则信道状态可以被标记为不活动。可以用四位(每个立体声信道一位)来指示立体声信道状态，并且优选地在每次生成数据包时更新。

参照图12，示出根据本发明的一个实施例，用于将四个信道编码成单独的信号或传输数据包86，以将每个信号86分成报头部分87和数据部分88。报头部分87包含接收器700的所有信息(以下将详细描述)，以传感、同步和检验有效的传输数据包86的开始。在一实施例中，报头部分包括非PPM编码的前同步码、终止符、和间隙值，还包括PPM编码的产品标识符和数据偏移值。

间隙值90可以是由接收器700用来感应报头部分87并与传输数据包86同步的32位(双字)值。间隙90可以由传感间隙、触发间隙和同步间隙组成。间隙优选为非PPM编码，并且是从未改变的静态值。间隙90的第一部分是包括七个前导零的传感间隙。接收器700用这些位来识别间隙周期的开始。间隙90的第二部分是包括交替的一位和零位的触发间隙。接收器700使用这些位来在间隙期间稳定时钟恢复电路。间隙的第三部分是包括三个零位的同步间隙。接收器700用这些位来标记每个传输数据包86的开始。

前同步码(preamble)PRE可由预定数量的等值(例如AAAA十六进制)组成，以进一步使接收器700与发射器500同步。前同步码由两个独立的16位(双字)值89、91组成，并由接收器700用来识别每个数据包86的开始。前同步码1字89还可以用于帮助稳定时钟恢复电路。前同步码为非PPM编码，并可以是从未改变的静态值。前同步码1字89优选地放置在数据包86的开始处，并且前同步码2字91优选地在间隙90之后。前同步码字1和2由交替的一和零(AAAAh)组成。前同步码2字91的第一“一”位可以信号通知特定数据包86的开始。

跟在前同步码2字91后的是预定代码或唯一标识符ID(PID)92，其可以被选择为仅识别发射器500至接收器700。PID 92优选地为PPM编码，并且是不会改变的静态值。例如，该特征可以用于准备可能仅在交通工具内使用、或限制为与特定构造的交通工具一起使用、或与特定构造的发射器一起使用的耳机。因此，对于在游客租借耳机的博物馆中使用的耳机，耳机中的接收器可被编程为仅在检测到仅由安装在博物馆内的发射器500发出的唯一标识符ID时运行。本特征将阻止游客盗用耳机，因为在博物馆外任何地方耳机就是不起作用。这个特征还可以用来通过OEM控制销售后市场附件的质量。例如，汽车制造商或汽车音频系统制造商可以在其设备中安装根据本发明的发射器，但控制其设备传输的唯一ID许可/分配给那些能满足OEM特殊要求的零件(耳机、扬声器等)制造商。

跟在PID 92后的是数据偏移值(DO)93，其后为偏移部分94，报头部分87的末尾部分。偏移值93指示偏移部分94和数据填充符部分97的长度(即，其中字的数量)，并且可以是各发射信号或数据包86中恒定相等的固定值，或者可选地，可以随机的或根据预定方案动态变化。改变信号至信号的偏移部分的长度可以有助于避免固定频率传输和/或接收错误，并且可以减少突发噪声影响。偏移部分94和数据填充符部分97共同优选包含同样数量的字(例如30个)，从而允许在特定数据包86内随机放置数据部分，同时所有数据包的全长保持不变。偏移部分94用来将唯一PID 92与数据部分88隔开，并可以包含不同数据。该数据可能未使用，因而由接收器700丢弃或忽略的所有随机值或所有零值组成。可选地，偏移部分94可包含用于错误检测和/或错误纠正的数据，例如表示音频数据或数据部分88包含的音频数据的属性的值。

数据部分88由数据块95和控制块96交错构成。在一实施例中，对于总数为80的PPM编码字，数据块95由音频信息的左右编码16位值(1个字)的4个信道的5个样本组成。数据块95可以由任何其它数量的字组成。此外，在每个由发射器500传输的信号86中的数据块不必包括相等数量的字，而是各自包括许多从信号至信号、或随意地或按照预定方案改变的字。单个数据包86内的连续数据块95也可以改变长度。此外，连续数据包86的数据部分88中可以包括不同数量的数据块95。例如，表示数据块数量和包括在每个数据块中的字的数量的指示符可以包括在每个数据包86的报头块87中，例如在偏移部分94中，使得发射器700能够正确处理包括在每个数据包86中的数据。

控制块96在各数据块95之后，并且在一实施例中，其包括前面论述的特定选项和信道状态信息，以及预定代码或唯一标识符用户ID。如在本文中其它地方描述的，用户ID可以检测错误的值，例如，通过将包含在报头87内的用户ID值与在随后的控制块96中遇到的各相继用户ID值进行比较来进行检测。如果整个数据包86的用户ID值不同，则该数据包可以作为坏的数据包被抛弃，并且在连续收到预定数量的坏数据包后，耳机的音频输出可能终止(disable)。如在本文中别处进一步详细描述的，用户ID还可以用来区分不同的传输装置500，以使例如被编程为与安装在特定厂商的汽车内的传输装置一起使用的接收器700将不能与在任何其它厂商的汽车内或建筑物(诸如博物馆或私人住宅内)的传输装置一起使用。信道状态信息可用于控制在接收器700上的信道选择开关，以仅允许选择活动的信道，并通过减低接收器DSP的动力消耗而使能量消耗最小，以避免处理每个数据包86中与不活动的信道关联的数据字，这将在说明书的其它地方进行更全面的描述。

数据部分88的结尾处是可以包括数据填充符97的尾部99和末端块或终端块(TRM)98。TRM 98可优选为16位(单字)值，并且可被接收器700用来在短时间重新设置McBSP参数并准备新数据包86。如在别处讨论的，TRM 98也可用于在GAP 90期间内稳定接收器700的硬件时钟恢复，并且还可以包括用于错误检测和/或修正的数据。TRM 98优选不被PPM编码，并且是优选地由交替的一和零(AAAAh)组成的静态值。

现在参照图13，接收器装置或耳机单元700有两个独立部分，以实现全方位的接收，并且更平均地遍及耳机80外壳分配接收器电路。接收器的主要部分是主接收器702。二级模块是次接收器704。主接收器702和次接收器704均包括红外接收器前置放大器。在一实施例中，主接收器702可以包括接收器电路的大部分，并且在一级接收红外接收器由于戴着耳机80的收听者的方向和位置而不在传输的红外信号的视线内时，次接收器702可以用作用于红外信号16的辅助前置放大器。

参照图14，主接收器702包括接收器DSP 710、红外接收器/AGC 714、数据时钟恢复电路716、D/A转换(DAC)和音频放大器电路722、用户可选开关和指示器控制电路718、导入/程序存储器730、以及电源和电压监控器电路740。DSP 710用作用于接收器700电路的中央控制，并控制该接收器的全部输入和输出。在从红外接收器714输出的单个串行流712中的DSP 710接收红外数据数据包。红外数据流712的开头为输入的数据包建立帧同步。时钟恢复电路716生成用于对红外数据进行取样的红外数据时钟。DSP串行端口完成用于16位DAC的计时。用于16位D/A的主时钟从附加的串行端口产生。

外部开关和指示器719可以包括转换器，该转换器使收听者可以使用这样的功能，如选择想要的信道和调整音频音量。可以设置LED指示器，其被DSP 710驱动，以指示是否为接收器和所选的信道供电。控制电路718将外部开关和指示器719与DSP 710连接，将开关的输入提供给DSP，并按DSP的指示来控制指示器。

用于DSP 710的基础计时可以从时钟恢复电路716产生。到DSP 710的输入时钟被DSP内部的PLL倍增(muiltiply)。该DSP时钟速率可以是8X MHz，并且可以被减小，以使接收器700的总功率消耗减至最小。DSP 710也可以通过晶体管和触发器关闭次接收器704上开关式电源。如在本文中其它地方详细描述的，如果软件在规定时间内没有检测到有效信号，则DSP将停止使用开关式电源并移走接收器的电源。

现在参照图15，红外接收器/AGC 714用来转换和放大包含在接收信号16中的红外数据。红外接收器/AGC 714也控制放大并生成用于DSP 710和数据时钟恢复电路716的数字数据流712。红外接收器的可用距离取决于诸如发射器500的能量和周围环境的照明条件等变量。在一实施例中，红外接收器/AGC 714的总增益可以约为70dB。

继续参照图15，红外接收器/AGC电路714包括前置放大器770、末端放大器771、数据平方级(或数据分割器)772、和AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)电路773。红外前置放大器770将光学信号16转换成电子信号并提供第一级放大。该红外前置放大器由三个独立的放大器组成。第一放大器由四个红外光电检测器二极管和互阻抗放大器组成。在一实施例中，组合的宽视角光电二极管可以产生优于120度的水平轴线接收和180度的垂直轴线接收的效果。日光滤波器可以整合在光电检测器二极管中，其与传感的互阻抗放大器反馈一起将周围照明的DC偏压影响降至最低。当传输红外信号16时，在光电检测器二极管中产生与红外信号强度成比例的电流脉冲。被接收的红外信号的强度取决于离发射红外源的距离。

光电二极管中的电流脉冲被直接运用于互阻抗放大器。互阻抗放大器感应来自光电二极管的电流脉冲的上升沿和下降沿，并将各脉冲转换为电压“循环”。第二放大器是基础电压放大器。第二级的输出由AGC电路773控制。第三放大器也是基础电压放大器。前置放大器770的第三级输出被反馈给终端放大器级771和AGC773的输入。

终端放大器级771用来进一步增加接收的红外信号16的增益，也用作耳机-左右耳机-右前置放大器750、770的组合器。终端放大器771由两个基础电压放大器组成。两个放大级中的每一个都增加接收的红外信号的增益。如下所述，到终端放大器的输入信号也由AGC 773的第二级控制。终端放大器级的输出被反馈到AGC773和数据平方级772。

AGC 773控制放大的红外信号电平。AGC电路可由一个放大器和三个独立的控制晶体管组成。这三个独立的控制晶体管包括两级AGC控制。第一级AGC控制使用两个AGC控制晶体管(每级一个)，并且在耳机-左右耳机-右前置放大器级750、770内的第一电压放大器之后运行。第二级AGC控制发生在前置放大器750、770输出级和终端放大器级771的输入的结合处。为扩展AGC DC偏压，来自终端放大器级输出的红外信号的正峰被调整和滤波。该DC信号由运算放大器放大。放大的DC电压值取决于接收信号的强度(也就是与离传输装置500的红外发射器652的距离成比例)。该AGC晶体管阻抗由直流偏压控制，并取决于接收信号的强度。当信号强度增加时，AGC晶体管上的偏压增加，而且信号被进一步削弱。AGC 773因而产生用于数据平方级772的稳定模拟信号。

数据平方级772从模拟红外信号生成数字化双级-方波(也就是说由1和0组成)。从终端放大器级771的输出接收到来自该数据平方级的输入。该数据平方级将终端放大器771输出电压“循环”与正负阈值等级进行比较。当该终端放大器输出的正顶点超过该正阈值等级时，产生高脉冲(零位)。当负顶点超过该负阈值等级时，产生低脉冲(零位)。考虑了滞后现象，以防止噪声不规律地改变该输出等级。数据平方级772的输出被传输到时钟恢复电路716，并作为红外数据输入720传输到DSP 710。

数据时钟恢复电路716用来复制发射器500使用的数据时钟。在接收器700的一个实施例中，数据时钟恢复电路包括边缘检测器和PLL(Phase Lock Loop，锁相环)。数据时钟恢复电路716使用该PLL来产生数据时钟并使其与输入红外数据720同步。边缘检测器用于产生有上升位沿或下降位沿的脉冲，以便生成用于该PLL的附加数据样本的双脉冲。当感应到上升脉冲沿或下降脉冲沿时，从边缘检测器输出短脉冲。来自边缘检测器的输出被提供给PLL。

PLL用于产生同步时钟，DSP 710使用该同步时钟来取样红外数据信号712。该PLL中的频率和相位电荷泵比较器电路将该边缘检测器信号与来自PLL的VCO(Voltage Controller Oscillator，电压控制振荡器)时钟输出进行比较。比较器的输出被发送到低通滤波器。该低通滤波器也整合有脉冲存储器。因为数据是PPM(脉冲位置调制)的，并且不提供恒定输入到该PLL比较器，所以需要该脉冲存储器。该低通滤波器产生用于PLL的VCO的直流电压。该VCO产生与低通滤波器产生的直流电压成比例的输出频率。当来自环路滤波器的电压升高时，该VCO频率也升高，反之亦然。当该VCO的时钟输出与边缘检测器输出同步时，低通滤波器电压和VCO频率是稳定的。该VCO频率保持与该边缘检测器同步的锁定，直到在VCO频率和边缘检测器信号之间产生相差或频差。VCO的输出被用作用于DSP 710的串行端口711的数据样本时钟，也用作该DSP的基础时钟频率。接收器DSP 710使用恢复的数据时钟来与发射器DSP 600同步，以便使得通过发射器500编码并传输的数据被接收器500以同样的速率接收并解码。PLL也包括锁定检测，其可用于在PLL被锁定(与该输入数据同步时)时发信号到DSP 710。这样，当输入数据数据包被处理时，而不只在每个数据数据包的报头被处理时，通过接收器500不断恢复该输入数据时钟。

现在参照图16，在一可选实施例中，接收器700包括：数据时钟接收电路716，其不使用PLL，而采用边缘检测器775；晶体振荡器776，与音频传输装置500主时钟调谐；以及缓冲器777、778，将数据时钟与输入红外数据712同步。边缘检测器775用于产生有每个上升位沿的脉冲。使用四个NOR门(异或门)的组合来产生短脉冲，当感应到上升沿时该短脉冲通过该边缘检测器输出。这提供了用于晶体振荡器776的同步边沿。边缘检测器的第一NOR门向数据流提供真实反相(true inversion)。来自第一NOR门的输出被传输到DSP 710的串行端口。第二DSP 710提供缓冲/延迟。来自第二NOR门的输出被提供给RC时间常数(延迟)。第三NOR门由RC时间常数(延迟)触发。第四NOR门收集第一和第三门的输出。这为晶体振荡器776提供了短同步脉冲。

晶体振荡器776和缓冲器级777、778提供用于取样红外数据712的双级时钟。晶体振荡器利用与输出的传输装置500数据时钟频率相匹配的晶体频率。使用带有反相器的平行晶体提供自激振荡器。从边缘检测器产生的脉冲与接收的数据流712同步。两个逆变器/缓冲器777、778用于隔离晶体振荡器776。缓冲的输出被传送到DSP串行端口数据时钟输入和电压转换缓冲器。电压转换缓冲器将用于DSP核心时钟输入的时钟峰值电平减少至1.8伏。

现在参照图17，DAC和音频放大器电路722从由DSP 710输出的数字化数据流721产生模拟信号724，并进一步放大和缓冲输出到耳机扬声器81、83。DAC和音频放大器电路722包括DAC 780，其可以是16位DAC，用于接收从DSP串行端口发射器713(根据收听者通过开关719所作的选择，从由DSP 710选择的信道)输出的串行数字音频数据流721，以便从数字串行数据流721产生独立的左和右模拟信号724。通过在音频模块622、623、624、625中的模数转换过程，数字数据流721完全以相反的顺序被转换。DAC 780的输出通过低通滤波器781(以去除由该DAC产生的任何高频)被传送到音频放大器782。音频放大器782放大该音频信号并在耳机80和DAC 780之间设置缓冲器。来自音频放大器782的输出被耦合到耳机扬声器81、83。

如图14示例所示，用户可选开关718允许收听者调整耳机扬声器81、83的音频音量，并改变音频信道。LED(发光二极管)可用来指示所选择的信道。两个手动操作选择器开关可用来调整音量。按一下增加音量按钮则传输低脉冲到DSP 710，此时，DSP将数字音频数据音量增加了一级预定值。按一下降低音量按钮就传输低脉冲到DSP，并且DSP将数字音频数据音量减少了一级。也可以使用其它开关。总音量等级的预选数量(例如8)可以由该DSP提供。所有按钮可以将RC(电阻器/电容器)时间常数用于开关反跳。

收听者可以使用手动操纵选择器开关来选择想要的音频信道。按一下信道选择器按钮就传输低脉冲到DSP 710，该DSP增加涉及音频输出(通过DSP串行端口发射器713)的信道数据。预定数量(例如4或8)的不同信道是可选择的。当达到最高信道时，该DSP翻转到最低信道(例如信道四转至信道一)。可选地，如果信道不能用，则该DSP可以被编程来自动跳过不可用信道到相邻的可用信道，这样，收听者不但不会遇到任何“死”信道，而且永远在活动信道中(也就是信道当前流动音频中)选择。多个LED(例如等于可用信道数的数量，例如4)可用来表示所选择的信道。LED中其中之一的照明也可用来指示能量被供应到电路和DSP 710正在起作用。可选地，LCD或其它类型的显示器可以指示被选择的信道、音量等级、和任何其它信息。这种信息可以被编码在每个数据数据包的报头内，并可以包括关于所选音频流的附加数据(例如艺术家、歌曲名称、唱片名称、编码速率等)以及任何其它类型的信息，例如在其余可用信道上正在流动的内容、可用性(与不可用或“死”信道相对)的识别、环境变量(速度、温度、时间、日期)、和消息(例如广告消息)。该显示的信息可以包括文本和图形，还可以是静态的或动画的。

再次参照图14，导入存储器730在关闭期间存储用于DSP 710的程序存储。连接到DSP 710的串行端口715的8位串行EEPROM可用来存储DSP程序。一经加电，可将DSP设置为搜索外部存储器以检索或加载其操作软件。可选地，该程序可以设置在DSP只读存储器(ROM)中。

继续参照图14，并且也参照图18，主接收器702电路板上的电源740从次接收器704上的开关电源760接收直流电761。电源640从电源759(例如AAA电池或任何其它类型或尺寸的电池、或可选地，通过交通工具或建筑物电力系统中的导线或任何其它可用电源输出的直流电)接收直流电，并包括+1.8V(或该DSP电路所要求的其它电压)电源和相关的电压监控器。调制的+1.8V DC用来向DSP 710的DSP核心供电，并且由调制的+3.3V直流电电源电压产生。电压监控器用于监控+3.3V DC。如果电平低降到+3.3V DC电源的10％以下，则电压监控器可以使DSP 710保持在复位状态，直至电压增加至+3.0V直流电以上后经过一段时间如200毫秒。

继续参照图18，当主接收器红外接收器714与被传输的红外信号16并不在一条直线上时，次接收器704向接收器系统700提供电源761，并作为用于红外信号701的辅助前置放大器。次接收器704包括红外接收器前置放大器750、开关电源760、和打开/关闭开关762。当视线对于主接收器红外接收器714不可见时，红外接收器前置放大器750放大红外模拟信号16。次接收器红外接收器前置放大器的两级与主接收器702中相同，而且将第二级输出提供给红外接收器中的AGC 773和主接收器702的AGC电路714的输入。

开关电源760将电池759电压转换为接收器700电路使用的电平。次接收器和主接收器电路的主要部分在3.3V DC(@＜200mA)上运行。开关电源由两节AAA电池759生成3.3V DC。开关电源760能利用电荷泵(无电感式)或升压型转换器从低至0.9伏的电池759中获得电源。低通滤波器可用来除去开关电源760的高频部分。

打开/关闭开关762能够启用或禁用转换式电源760。打开/关闭开关电路762直接由电池759供电。打开/关闭开关电路762的输入718包括手动操作的开关和DSP 710。手动操作的SPST(单极单掷)开关连接到触发器的时钟输入，其中，每按一下该SPST开关就触发该触发器。RC(电阻器/电容器)时间常量用来减少该SPST开关的鸣震和瞬变。触发器的高输出能够启动开关式电源760。触发器的低输出使开关式电源760不能工作，并有效地去除接收器700电路的电源。DSP 710也可以控制触发器的运作。如果在设定的时间内软件没有检测到有效信号，则DSP 710可以以类似于手动操作SPST开关的方式来驱动晶体管触发该触发器。

再次参照图14，在运行中，DSP 710激活内部DMA缓冲器，将在串行端口(McBSP)711上接收的PPM4编码的数据移动到两个接收数据缓冲器中的一个上。一旦已经收集到数据包的所有25个样本，就设置标记来触发数据处理。当设置接收缓冲器的“充满”标记时，开始数据处理。这包括PPM4解码所选的数据信道、将高字节和低字节合并成16位字、基于收听者选择减少音量、和将用于所有25个样本的被解码的左右数字化值放入输出缓冲器DacBuffer中。当该输出缓冲器被填满时，设置标记，第二DMA继续通过输出缓冲器循环，以便将当前数据移动到串行端口(McBSP)713，用于传输到DAC电路722。

串行端口接收器711用来捕获红外数据。接收器时钟(CLKR)和帧同步(FSR)来源于外部源。该接收器被设置为优先处理单相、1字、8位帧、0位延迟、和数据MSB。在第一个接收脉冲后被接收到的帧同步脉冲被忽略。在接收器时钟的下降沿上取样该被接收的数据。

串行端口发射器713用来提供数据721到DAC电路722，用于音频输出到耳机扬声器81、83。如前所述，在内部连续产生发射器时钟(CLKX)和帧同步(FSX)。发射器被设置为优先处理单相、4字、16位帧、0位延迟、和数据MSB。在该发射器时钟的上升沿取样传输数据。

串行端口711的取样速率发生器与DAC电路722和串行端口发射器713一起使用。取样速率发生器使用DSP 710时钟的9分信号(divide by 9)来获得8.192MHz的频率。取样速率发生器使用64个时钟循环的帧周期和32的帧宽度来驱动传输帧同步信号。串行端口711的取样速率发生器是主时钟。取样速率发生器使用DSP710时钟的4分信号。取样速率发生器使用16时钟循环的帧周期来驱动传输帧同步信号。

接收器700的DMA缓冲器的设置通常与发射器500的缓冲器设置相似。DMA优先和控制寄存器也包括两位INT0SEL寄存器，用于确定应被设置为10b以启动DMA0、1中断信号的多路复用终端信号选。DMA0用来将使用串行端口711的接收器接收的红外信号712传输到两个缓冲器中的一个。源是串行端口711接收寄存器DRR1_0。目的地在两个接收数据缓冲器(RxBuffer 1和RxBuffer 2)中的一个之间进行转换。计数器设置为各缓冲器的大小，其可以是408字。同步事件是用于32位传输的双字模式的REVT 0。将传输模式控制设置为多帧模式，在完成信息组传输时中断、并后增加目的地。DMA 2用来将数字音频的单信道传输到DAC电路722。源是DSP输出缓冲器DacBuffer。目的地是串行端口713传输寄存器DXR1_0。将计数器设置成DacBuffer的大小，其可以是4字。同步事件是XEVT0。将传输模式控制设置为自动缓冲模式、在缓冲器半满和已满时产生终端信号，并算后增加源。

串行端口711接收器ISR用于检查数据流712是否同步。被接收的数据状态机以暂停模式开始，在其中检查接收到的数据，以便确定何时完成同步。只在同步之后才开始正常操作。如图12所示，串行端口711接收器ISR首先检查在数据流起始块90中的导言PRE。当检测到这种同步时，将串行端口711的接收器设置成双相帧：第一相是每帧128个32位字，没有帧忽略，第二相是每帧73个32位字，没有帧忽略。这种合并产生402个16位字的相等物。该状态机继续检查随后接收到的字形成预定编码。当检测到这种同步时，DMA 0被初始化，将其计数器长度设置成接收缓冲器、RxBuffer尺寸的一半，即为408/2＝204字。然后将目的地设置为当前接收缓冲器、RxBuffer 1或RxBuffer 2。下一个DMA 0被激活，并且串行端口711接收器ISR被关闭。在下一个同步损失之前，该状态机被设置成暂停模式。如果该数据流不再同步，将串行端口711接收器设置为单相、4字、8位帧，没有帧忽略，而且串行端口711接收器ISR被打开。

如果没有检测到预定代码，则可以假定已经发生了接收错误，而且DSP 710内的计数器可以被初始化来计算被接收到的数据包的数量，其中没有检测到编码值。在计算到这种事件的预先选择的数量后，该DSP可以使输出到耳机的音频输出为静音。根据检测到这种事件的预选数量进行减弱消除了嗡嗡声和爆声、以及在遇到重复的接收错误时可能发生的断断续续的声音切断。在遇到第一错误后，或者在已经计算了许多错误(例如10、50、100等)后，该DSP可以被编程来减弱音频输出。减弱传输到该耳机的音频输出后，该DSP等待下一个检测编码的数据包，然后或者再次提供该音频输出到该耳机，或者等待，直到已经接收到预定数量的没有错误的数据数据包，在此时，可以假定导致先前接收错误的原因不再存在，而且该系统能够再次进行清晰的接收。如果在确定的时间(例如60秒)内没有接收到没有错误的数据包，则该DSP可以启动自动关闭功能并关闭接收器700，在此时，收听者将不得不使用手动开关762来再次打开该系统。另外，如果由于音频装置34已关闭或由于噪音(例如，妨碍感光的亮光)，经过预先确定的时间而且根本没有报头被处理的话，可以使用自动减弱或自动关闭功能。

当DMA 0完成其传输时，重新启动同步程序。DMA 0被关闭，串行端口711接收器被打开，而且当前缓冲指数被转换以指示RxBuffer 1或RxBuffer 2。之后标志设置，指示完成了DMA传输。在DSP 710内的主线圈等待标志被设置(在DMA 0 ISR内)，指示包括4个音频信道的数据包已经被接收到并被传输到两个接收缓冲器中的一个。当设置这个标志时，DSP 710的输出处理开始。输出处理包括基于缓冲指数确定当前缓冲器、然后使用被选择信道数据来找回并译解被PPM 4编码的左和右信道数据。应用被选择音量等级来减弱该数字信号，然后用于左右耳机的最终数字信号被设置在当前输出数据块中，用于传输到DAC电路进行转换和放大，如先前参照图14所述。

在不背离本发明的精神或范围的情况下，对本文公开的实施例可以做出多种修改和添加，包括硬件和软件的修改、附加功能和作用、以及其他不同于音频流或包括音频流的使用。

现在参照图19，交通工具800(诸如汽车、公共汽车、火车、海军舰艇、飞机或其他适当的交通工具)可以包括工程安装或配件市场安装的音频装置34，其可以是包括收音机调谐器、CD播放器或卡式磁带播放器以及放大器的典型内置式收听单元。音频装置34被示出为由交通工具800的电源系统802(如电池、交流发电机等)供电。

通信系统801可以添加至交通工具800，其包括插件单元820，该插件单元包含发射器子系统12和红外发射器驱动器22，并且被连接至音频装置34，以从中接收至少一个信道的立体声音频数据。其他的数据源，例如视频装置(如DVD播放器832)和音频装置(如MP3播放器834)，可连接至插件单元820。如上所述，插件单元可接收数字数据和模拟数据，并且优选由音频装置34供电。通信系统820进一步包括包含红外发光二极管(LED)20的发射器806以及连接插件单元820和发射器806的线束804。可选地，包括红外发射器或LED 20和红外发射器驱动器22的整个红外发射器部分18可以包含在发射器806内。

如上所述，发射器子系统12接收多信道音频数据并产生单个数字化音频信号。数字化音频信号被提供给红外发射器驱动器22以发射红外信号16，其中，红外发射器驱动器产生适当的电流以运行发光二极管20。如果红外发射器驱动器22包括在插件单元820内，那么该电流通过线束804被输送到发射器806中的LED 20。可选地，如果红外发射器驱动器22包括在发射器806内，那么由发射器子系统12产生的数字化音频信号通过线束804被输送到红外发射器驱动器。

通信系统801的包括三个分立元件(插件单元820、线束804、和发射器806)的分段设计，使得系统801在交通工具离开工厂后作为工厂选项或售后附加物容易地安装在交通工具800内。插件单元820可被安装在交通工具的仪表板中，并需要单独连接到in-dash收听单元或音频装置34，也可随意地连接到每个附加的音频数据源。可选地，音频装置34能够为插件单元820提供多个并存的音频信道，其中，需要单独连接到音频装置34的结构。

发射器806必须安装在可提供直接看到该交通工具后部的足够宽的视野的位置上。发射器806可以安装在交通工具800的圆形灯罩内。通过将红外发射器驱动器22整合到插入式装置820内，使这种安装更加方便，因此使得发射器806相对较小，因为它只包括发光二极管20。线束804也相对较小，因为它只需要包括较少数量的线来承载被红外发射器驱动器22放大的或直接操纵发光二极管20的数字化信号。在任何情况下，由线束804承载的电流电压和瓦特数都非常低，而且线束优选形成由小截面，这进一步简化了在交通工具800内的安装，这是因为，可以容易地沿着曲折的路径安装并且只需要有限的空间。

继续参照图19，系统801还包括被安装以接收信号16的装置，例如耳机单元14和扬声器842。该耳机单元和/或扬声器可以全配备有红外接收器70，以接收来自发射器806的红外信号16。耳机单元将在本文中其它地方详细描述。扬声器842配备有类似电路，包括红外接收信号处理器72、带有时钟的解码器74、多路分解器和控制器、用于数字-模拟转换的DSP 76、以及用于放大所选信道的一个或多个放大器。

在可选实施例中，扬声器842不但可以不包括信道开关选择器78，而且可以被编程来始终播放预选信道，例如，在收听单元选择的信道。另外，由于需要更高的能量，扬声器842优选由交通工具电源系统802(未在图19中示出)通过电缆供电。可选地，如上所述，扬声器842可被预编程为自动插入并播放用于在驾驶员与乘客之间通信的优先信道或紧急情况信道(诸如婴儿监控器或移动电话信道)。

现在参照图20，交通工具800可以设置有包括音频装置34的通信系统801，音频装置由交通工具800的电源系统802(如电池、交流发电机等)供电。音频装置34可通过线804硬连线至包括红外发射器(例如，发光二极管(LED))和红外接收器(感光器)的发射器/接收器806。如上所述，音频装置34可以提供多个信道的音频数据。在其他实施例中，音频装置34可以提供其他类型的数据，包括视频数据、移动电话声音数据、和文本数据。这样，诸如DVD播放器803等的视频装置可以被连接到音频装置34，如上所述，音频装置又将来自DVD播放器的视频信号编码，并将它提供给红外发射器/接收器806，用于通过红外信号16向交通工具800的后部传送。交通工具800也可以包括移动电话或可连接到音频装置34的其它无线通信装置805，其可以再次将来自电话的语音流编码，以进行红外传输。如下面描述的那样，乘客可以将装置设置为两路通信，以便通过音频装置34和其它红外装置来在电话上进行会话。

系统801还可以包括红外转发器810，该转发器类似于发射器/接收器806，包括红外发射器和红外接收器。转发器810接收红外信号16并将其再次发送，增加了系统801的有效传输区域。转发器810可被设计成中继传递来自交通工具800的前部、后部或者任何其它方向或所有方向的信号16。这样，依靠这种应用，转发器810可以整合面向多个接收方向的多个接收器和面向多个发射方向的多个发射器。转发器810需要一种电源(未示出)，其可以包括电池、到交通工具电源的连接、安装在交通工具800顶棚上的太阳板电池、或者任何其它可用的或方便的电源。

系统801可选地包括通信子系统820，该通信子系统包括通过连接到交通工具800的电源(例如通过刹车灯824)的线823供电的适配器模块822。发射器/接收器826通过线827连接到模块822，以便接收红外信号16并将其中继传递到该模块，并且接收来自模块222的信号以便通过红外线向交通工具800的其它区域传输。模块822包括类似于音频装置34的电路(包括DSP)，以便如上所述接收数据输入并且将该数据编码，用于通过发射器/接收器826进行红外传输。该输入数据可以是数字的或模拟的，因而模块822可以包括一个或多个ADC，以如同本文中描述的那样接收模拟数据并将其数字化用于编码。交通工具800的厂商可以预安装子系统820，这样使得该交通工具的随后购买者无需在交通工具内进行费力而复杂的附加布线安装，就可以根据需要或需求如下所述的安装定制的红外装置。

模块822可以接收多种数据，包括摄像机830的模拟或数字视频数据，用于通过发射器/接收器826、806以及可选的810转发给音频装置34。音频装置可以包括或被连接到用于显示从摄像机830接收的视频数据的视频显示器831。摄像机830可以被安装在交通工具的后部，以便提供交通工具800后面的汽车的实时显示，并且大体上用作后视镜和/或近程传感器，如果另一交通工具或其它障碍离交通工具800太近，则警告驾驶者。模块822也可以接收来自诸如麦克风832的音频装置的音频输入。麦克风832可用作音频监控器，例如，如前所述的婴儿监控器，或者用于坐在交通工具800后部的病人的医疗监控器。戴着耳机80的人也可以使用麦克风835来访问连接到音频装置34(如先前讨论的那样)的移动电话装置(或CB无线电、或任何其它类型的无线通信装置)，以便通过该移动电话或其它通信装置接收和传送对话。这样，麦克风832可与耳机80在实体上分离或者结合于其中。耳机80或麦克风835可以整合特定控制来使用移动电话或其他通信装置的功能(诸如挂断、拨号、音量控制和通信信道选择)。

模块822可以接收来自监控器833的其它数据输入，例如病人监控数据(例如，心跳、温度等)，该监控器可以自然地应用到坐交通工具800内需要连续监控的人。监控器833可以是任何其它类型的监控器，因而可以是用于容器的温度监控器，用来报告该容器的温度给交通工具800的驾驶者，例如通过食品运输服务来运输的食品容器。

系统801还可以包括视频显示装置838，其举例来说安装在乘客座位的后部，以便坐在后面座位上的乘客(为了清晰，乘客没有在图20中示出)进行观察。显示器838包括用于接收红外信号16的红外接收器839，该红外信号包括例如来自DVD播放器803或摄像机830的视频数据。

可选地，游戏控制装置836也可以连接到模块822，用于与连接到音频装置34的视频游戏控制台837通信。在这个实施例中，乘客可以戴着耳机80来收听游戏软件的配乐，由视频游戏控制台837运行该游戏软件，以产生音频和视频信号，用于通过音频装置34传输。可以在显示装置838上将视频信号显示给乘客，而且乘客可以使用游戏控制装置(例如，操纵杆、触控板、鼠标等)836进行输入，与在游戏控制台上执行的游戏软件进行互动。

模块822还可以输出音频数据到音频扬声器842，因此排除了为扬声器而从交通工具800的前部向后部拉线的需要。扬声器842可以由交通工具的电源供电，在此情况下，它可以包括放大器，以放大从模块822接收的音频信号。可选地，模块822可以包括用于将接收的信号16处理成模拟音频信号并在将该模拟信号提供给扬声器842之前将其放大所必需的所有电路(包括DAC)。通过扬声器842播放的信道可以通过音频装置34(即，通过交通工具800的驾驶员)或者包括游戏控制装置836(即，通过在该交通工具内的乘客)的任何其它输入装置来选择，这样选择的信道可在音频装置发射的用于模块822内DSP解码的各数据包的报头中指出。

在前述编码方案(例如结合图12描述的方案)的其它实施例中，数据可以以其它各种结构设置在传输缓冲器内，以便减少接收器的功率消耗。一个例子是，代表一信道的所有数据可以顺序地存储在缓冲器中(而且随后被传输)，后面跟着下一个信道，以此类推。如果一个信道或多个信道不可用，这些信道可在各数据包的报头中标识出。这样，接收器DSP可在接收非活动信道数据期间断电。

当一个或多个信道不活动时，例如，通过以更高速率取样输入音频数据来提供更高质量的数字流，发射器可增加分配给各信道带宽。可选地，通过增加错误检测和/或修正功能，发射器可以利用超额能力，例如包括冗余样本或诸如Reed-Salomon值的高级错误修正信息。

为了使接收错误最小化，也可根据接收器经历的错误数量和类型来调整包括在每个数据包内中的音频样本的数量。这个功能可能要求接收器对于收到错误的某种反馈，基于此，发射器DSP被编程以便每个数据包包括更少的音频样本。

也可以采用其它错误检测方案。一个例子是，编码可以在数据包间随机改变，并且不仅插入报头，而且还插入在数据块内的一个或多个位置。可选地，可以使用同样的编码值。值的位置也可以在数据包间随机改变，以便消除固定频率误差的影响。可以在各数据包的报头内指定该位置，DSP被编程为读取该值，然后检查数据块内指定位置的相同值。如果在这些位置的值与报头中指定的值不匹配，则DSP可能因为数据包含有误差而将其丢弃，并且如上所述可选地使输出静音。

为保持带宽并提高处理效率，编码值可以包含附加信息，即编码值而不是随机值可以代表例如活动信号和非活动信道。编码值可优选地设置分配给每个活动信道的数据块的至少一个位置，以确保该值在收听者所选信道中用于通过DSP处理。在另一实施例中，可以使用多个编码值，每个代表不同系统变量或其它信息(例如，一个编码值指示活动信道，另一个包含检查和值、另一个包含用于前向纠错的Reed-Salomon值，等等)。

在诸如系统801的双向系统中，耳机80可以包括红外发射器，从而使接收器DSP能够传输接收误差值给涉及接收数据的音频装置34。基于这些值，发射器DSP可以执行某些误差修正动作，包括坏数据包的重新发送、数据包大小的调整(例如当误差率高于预定阈值时，传输包含少量数据的数据包，或者动态调整作为接收误差率的函数的每个数据包的数据量)，并增加由红外发射器18生成的传输功率。

现在参照图21，在一可选实施例中，交通工具900包括通信系统901。如参照其它实施例所述，通信系统901可以包括通过导线804硬连线到光电发射器/接收器806的音频装置34。通信系统901还可以包括红外发射器部18，以便接收来自音频装置34的编码数据，以控制光电发射器/接收器806并向其供电，以发射光学脉冲的数字位流。如图18所示，可以将红外发射器装置18与音频装置34分开设置，以便易于安装、修理、维护、和升级，但也可以将红外发射器装置设置在音频装置34中。

音频装置34可以设置音频和其它数据的多个信道，并且被示出为接收来自DVD播放器803的音频和视频数据、来自辅助音频装置922(例如MP3播放器、数字卫星无线调谐器、视频游戏机等)和移动电话805的音频和/或视频数据、来自GPS单元920的地理位置数据、以及来自监控并控制交通工具900不同功能的交通工具中央处理器(CPU)924的各种交通工具数据(例如，遥感信息)。如前所述，通信系统901可以提供双向通信，音频装置34因此也可以接受由发射器/接收器806从交通工具900中的其它红外装置接收的数据，并将该数据引导到诸如交通工具CPU 924和移动电话805的这些装置上。CPU 924可以从摄像机/近程传感器830接收诸如近程信息的信息，以便显示适当的视频图像或警告给交通工具900的驾驶员。

继续参照图21，通信系统901还可以包括通信子系统921，其包括通过导线827硬连线到通信模块923的红外接收器/发射器926，如在别处联系模块822(图17)描述的那样，该通信模块可以被硬连线到摄像机/近程传感器830，以便从摄像机接收数据并通过红外接收器/发射器926、806和音频装置34将其传输到交通工具CPU924。模块923也可以接收来自音频装置34的音频数据并将该音频数据提供给亚低音扬声器942，亚低音扬声器可以被安装在箱体(trunk)内或如图所示安装在交通工具900后座下部。另外，模块923也可以硬接线到安装在箱体中的CD换片机950，并接收来自CD换片机的音频数据，以便传输到音频装置34用于在交通工具900内重放，以及通过音频装置34接收交通工具驾驶员输入的控制命令，以便控制CD换片机，例如CD和磁轨选择、混音、重复等。

如在别处描述的那样，模块923可以包括一个或多个DAC，以解码从音频装置34接收的音频数据，并将解码数据转换成用于亚低音扬声器942的模拟形式。可选地，亚低音扬声器942可以包括DAC，这样就能够接收直接来自模块923的解码的数字音频数据。模块923还可以包括一个或多个ADC，以便接收来自摄像机830和CD换片机950的模拟数据，将它转换成数字形式，如本文其它地方所描述的那样对其进行编码，并将它传输到音频装置34。交通工具CPU 924可以连接到通信系统901，以转发有关交通工具的遥感和信息至CPU。例如，轮胎气压监控器952可以设置在交通工具900的后部，还可以被硬接线到模块923，从而将涉及后轮胎气压的信息传输到交通工具CPU 924。这样，通信系统901的用途从娱乐功能扩展到了交通工具的运行功能。在另一实施例中，红外接收器/发射器926可以并入转发器，以便接收来自交通工具900内的任何红外发射器的红外信号，放大接收到的红外信号，并再次传输接收到的信号，以便通过交通工具中的其它接收器接收。

无线扬声器940可以安装在交通工具900的车门中或安装在任何合适的位置，其包括红外接收器/发射器941。扬声器940优选包括DSP，以便解码来自红外接收器/发射器806、926和DAC的编码数字音频数据，用来将解码音频数据转换成模拟形式，用于在交通工具900内播放。扬声器940和亚低音扬声器942均需要电源，该电源可以通过交通工具900的电源(例如从电源到该交通工具的尾灯)提供。

仍然参照图21，双向耳机980包括红外接收器/发射器982和麦克风984。如前所述，IR接收器/传输器982通过红外接收器/发射器806或可选地通过红外接收器/发射器926(包括转发器)经由数据光电位流与音频装置34通信。双向耳机980可用来通过音频装置34来接入移动电话805，以打电话或进行双向对话。双向耳机980可以包括数字键盘用于拨号，或者可选地，音频装置34可以具备声音识别能力，使得用户933(使用耳机980)仅选择用于打电话的预先定信道，然后通过向麦克风984说出命令来激活和操作移动电话805。双向耳机980还可以包括连接到麦克风984的ADC，以便将用户933的声音数字化用于编码并进行红外传输，如本文别处所述。如前所述，双向耳机980优选提供耳机80所提供的其它功能，包括控制音频音量和选择多个通信信道中的一个。

继续参照图21，遥控器936包括红外接收器/发射器984，用来通过红外接收器/发射器806和可选地通过包括在红外接收器/发射器926中的转发器与音频装置34双向通信。遥控器936可以提供多种控制中的任何一种或多种，包括但不限于键盘、操纵杆、按钮、拨动开关、和声音命令控制器，还可以提供诸如音频或触觉/震动的传感反馈器。遥控器936可以用于多种目的，如前所述，包括访问和控制移动电话805。遥控器936也可以用来访问和控制视频游戏机922，从而来玩显示在视频显示器838上的视频游戏，并通过耳机80、980播放该游戏的音频。遥控器936还可以用来控制音频显示器838并能够调整显示功能和控制，从而控制DVD播放器803以便在视频显示器838上显示电影并控制它的功能(例如暂停、停止、快速前进)，用来控制安装在箱体中的CD换片机950，用来请求来源于交通工具CPU 924的遥感数据，以便在视频显示器838上显示，或者用来控制其它交通工具900的功能，例如锁上门/打开锁上的门和打开/关闭窗户。可以设置两个或更多的遥控器936在交通工具900内，以便使两个或多个用户933、935能够玩视频游戏，该视频游戏单独显示在多个、各自的视频显示器838上。每个遥控器936可以通过独立的通信信道访问音频装置34和视频游戏机922，这样通过各自的视频显示器838和耳机980、80，能够使该游戏机提供不同的、单独的视频和音频流给每个用户933、935。耳机80、980还可以被编程来接收来源于遥控器936的红外信号，以便选择另一个信道，或者根据用户选择的功能(例如玩视频游戏、观看DVD)来自动选择合适的信道。

耳机80的DSP 76可以被编程以识别不同的音频装置34，例如交通工具中和家中的音频装置。这样，每个音频装置34可以在每个数据包的报头中包括其它信息，以提供唯一标识符。DSP 76还可以包括可编程存储器，以便存储关于每个音频装置34的各种用户可选的选项，耳机80的用户可以希望从中接收音频数据和其它数据。这样，作为实例，DSP 76可以被编程，以便在接收来自安装于交通工具的音频装置34的数据时，接收并对预定数量的立体声和/或单声道音频信道进行解码，并且在接收来自连接到家庭影院系统的音频装置34的数据时，接收并对六个信道的单声道音频数据进行解码，以便提供逼真的5.1音频体验。

在另一个实施例中，耳机80可以设置有用户可定制的功能，例如音调控制(例如低音、高音)，其可以被调整为不同值用于每个可用的信道，并且当用户选择不同信道时，其可以被自动检测和应用。另外，也可以设置定制功能用于单独的音频装置34，如上面描述的交通工具内音频装置和家庭音频装置。因此，耳机80可以设置有诸如低音和高音控制的附加控制和其它信号处理选项(例如全景摄影(panorama)、音乐厅等)。定制设置可以作为耳机概况(profile)被保留为耳机80包含的存储器中的。可选地，对于双向耳机980，用户调整的定制功能值可以被传输到音频装置34，以便存储在音频装置内的存储器中，然后，这些定制值可以被插入代表每一信道的数据流(例如在数据包的报头内)，以便被耳机980恢复并被应用于所选信道的信号。

可选地，可以通过音频装置34来调整定制功能，使得即使单向耳机80也可以使用定制设置。在通过音频装置34将定制功能存储在存储器中的实施例中，每套耳机80和/或980可以设置有个人识别装置，用户通过设置在该耳机上的控制(例如定义耳机为1、2、3等)来输入登录该装置。该个人标识将使得音频装置能够在代表各套耳机将恢复的各信道的数据流中嵌入各套耳机的定制设置，此后，各套耳机将识别并选择适合其的定制设置，以便应用于特定耳机用户所选信道的信号。

除了定制的耳机概况外，用户可以指定个人用户概况，用于指定交通工具900内耳机的每个单个用户的特定设置偏好。如上所述，该个人概况可以被存储在音频装置34内，并被传输到数据流中。在该实施例中，可以要求各用户通过所选耳机80的控制输入唯一标识符，以便让耳机识别自己，其可以被编程以提取戴耳机用户的个人用户概况并将概况中的定制设置应用于用户所选信道的信号。该概况可以被嵌入每个数据包，或者只在音频装置34第一次被通电时传输一次，或者可选的以有规律间隔进行传输。可选地，能够通过交通工具900内的每套耳机80将所有用户概况储存在存储器中，这些概况可以定时更新或者在每次打开音频装置34时更新。

现在参照图22，通信系统设置在交通工具988中，其中，交通工具包括数据总线990。数据总线990被连接到交通工具CPU 924并延伸通过整个交通工具988，以将交通工具内的各种装置(例如摄像机830、CD换片机950)连接至CPU。如图所示，数据总线990可通过交通工具988的顶棚(headliner)延伸，或可从另一路线穿过交通工具与所需装置连接。数据总线可以是光纤总线或者是导线总线，并可以不同的传输速率和带宽运行。在一实施例中，数据总线990可以根据蓝牙无线通信标准运行，或者根据用于光纤网络的媒介导向系统传输(MOST)通信标准来运行。

通信系统991包括红外模块992，其安装在交通工具988内的一个或多个位置处，并连接到数据总线990。每个红外模块992都可以包括红外接收器(感光器)，并还可以包括红外发射器(例如一个或多个发光二极管)。如上所述，转发器也可以整合进每个红外模块992，以再次传输被接收的信号。另外，每个红外模块992都包括电路(例如网络接口卡)，用于与数据总线990连接，以便读取正在通过该总线数传输的数据并将该数据转换成红外信号，以便通过发光二极管(LED)传输，也可以将被接收到的红外信号转换成总线能够接收的数据形式，并通过该总线将这种数据传输到音频装置34或任何其它连接到，总线的装置。接口电路还可以包括缓冲器或高速缓冲存储器，如果红外接收器和/或发射器以不同于数据总线990的速率运转，则其可用于缓冲数据。

在这个实施例中，不要求音频装置34是通信系统991的中央控制单元，相反，其可以是分布式系统，其中，红外模块992能够使交通工具988内的任何红外装置与以兼容编码方案运行的任何其他红外装置或连接至数据总线990的任何其他装置连接。通过正确地寻址和识别通过数据总线990(例如通过设置在每个数据块或数据包的报头内的信息)传输的数据，连接至数据总线的每个装置可以识别其解码和使用所要求的数据信道，并可以可选地地被分配唯一地址，可将其希望接收的数据唯一寻址到该地址。这个混合网络易于扩展，原因在于不需要附加配线将附加装置连接至网络；相反，每个新装置均可以设置有红外发射器/接收器，该红外发射器/接收器能够使该装置通过无线接口中的一个连接至网络。

现在参照图23，在另一实施例中，通信系统1000设置在建筑物1010内，其中，建筑物包括通信网络1020。网络1020可是有线连接或者无线连接的局域网(LAN)，诸如802.11(WiFi)兼容无线(RF)网络。可选地，网络1020也可以仅仅是连接到例如本地电缆电视公司网络1022的有线数据流水线。正如本领域内已知的，网络1020因此可以与电缆网络1022连接，以便接收诸如电视和音乐频道的媒介内容，并且进一步通过电缆调制解调器1024提供到互联网的连接。

网络1020包括硬连接到该网络并安装在建筑物1010的房间1011内的无线(无线电)RF收发器1030，以便通过RF信号1032将在该网络上流动的数据传播给整个建筑物。为了将整个建筑物1010的来自多路RF发射器的RF干扰减至最小，建筑物中的房间1012可以配备有连接至RF天线1034的接口编码器/解码器1040，以便接收来自RF发射器1030的RF信号1032，该信号承载着来自网络1020的数据。然后，编码器/解码器1040可以对接收的网络信号进行编码(如本文中别处所述，例如，结合图10的讨论)，并驱动红外发射器/接收器1050的红外LED，来发射承载网络数据的红外信号1052。房间中的诸如PC 1060的装置可以装配有红外发射器/接收器1070以接收红外信号1052，而且装配有编码器/解码器1080，用于从红外信号中提取数据，并将来自PC的数据进行编码并将其作为接口编码器/解码器1040将通过发射器/接收器1050接收的红外信号1062来传输。然后，接口编码器/解码器1040可以解码或多路分解由来自PC 1060的红外信号1062所承载的数据，并将它传输到RF天线1034，RF天线将数据作为RF信号1036传输，以便被收发器1030接收并传输到网络1020。

继续参照图23，建筑物1010的房间1013可以配备有连接至网络1020的家庭影院系统1100，以便接收电视和音频节目。如本文其它部分所描述的，该家庭影院系统也可以连接至解码器1110，以便从该家庭影院系统的前置放大器接收一个或多个音频信道并驱动红外发射器1120，以传输作为红外信号1122的信道音频。如上所述，房间1012中的装置(诸如无线耳机14和远程扬声器1130)可以每个配备有红外接收器70和用于对红外信号1122进行解码的解码器电路。红外信号1112可以携带音频信息，诸如形成所谓5.1音频系统的每个扬声器1130的5信道单声道音频。红外信号也可以携带多信道音频，使得戴着耳机14的收听者1150可以选择收听不同于扬声器1130正在播放的信道的音频信道。应当理解，许多其它类型的装置可以无线连接至网络1020，包括但不限于电话、传真机、电视、无线电、视频游戏控制台、个人数字助理、各种远程家用电器、和家庭安全系统。

这样，混合系统1000能够利用RF信号能穿过墙传播的性能，同时将在这种情况下可能发生的RF干扰减至最小。系统1000也是高度灵活的，允许将诸如PC 1060的多个附加装置连接至诸如网络1020的有线网络，而不用在建筑物中实际安装任何附加电缆或导线。相反，单个接口编码器/解码器1040需要被安装在建筑物的每个房间内，然后，这样安装在任一房间内的装置可以通过诸如解码器1110的单向解码器或者诸如编码器/解码器1080的双向编码器/解码器连接至网络1020。这样，可以方便地并节约成本地将比较老的建筑物翻新成拥有必要的网络/通信能力的现代化办公室。

现在参照图24，交通工具800可设置有如前所述的通信系统，包括硬接线到红外接收器/发射器806上的音频装置34。在该实施例中，该通信系统包括两个红外接收器/发射器806L和806R，每一个通过导线807L和807R单独硬连线到音频装置34，以便如上所述从那里接收数字信号。红外接收器/发射器807L和807R分别安装在交通工具800的左后座和右后座上，以便分别发射聚焦相对精确的红外信号16L、16R，用于通过由坐在交通工具800的左后座和右后座上的乘客所戴的耳机接收装置14(为了便于说明，在图24中标注为14L、14R)单独接收。这样，每个耳机14L、14R可以分别接收单个信号16L、16R。信号16L、16R可以彼此相同或不同。这样，本实施例允许对多个耳机和如上所述被装配的其他无线装置进一步进行区分，以便接收和/或传输无线信号(例如信号16L、16R)。

信号16L、16R可以是单向的，如图所示，当无线装置配备有无线接收器以及发射器时，也可以是双向的。在该实施例中，可以提供更简单的、更节约成本的无线装置，以允许各耳机(或其它无线装置)用户与音频装置34单独通信。这样，可以设置音频装置34以提供多个单独无线(例如，红外)信号，每个均携带多个(例如，四个)多路复用信道数据(诸如如音频数据和/或视频数据)，并且因此为无线装置用户提供更多的选择。可以通过音频装置34和/或可选地通过每个双向无线装置的用户来选择由每个接收器/发射器(例如红外接收器/发射器806L、806R等)传输的单个无线信号(例如红外信号16L、16R等)，其中，该无线装置能够传输无线驱动程序到其各自的红外接收器/发射器。

为实现想要的无线信号的精密聚焦，在该无线信号是红外信号16的一个实施例中，在直接朝下和朝向交通工具800后座的红外接收器/发射器内可提供红外LED。如下文进一步所述，这对使用实际尺寸相对较小的LED(诸如小至宽800ym高1,000ym的SMD(表面安装装置)LED)是有利的。应该理解，该实施例简化了总设计，并使不同信号之间因LED的窄焦引起的交叉干扰最小化。

可选地，串行编码的数字位流16可进一步例如以更高速度被多路复用，以使各用户可以使用更大数量的可选信道(例如在飞机上使用)。

尽管已经参照传输数字信号的系统描述了以上实施例，可以理解，这里描述的实施例同样适用于传输模拟信号的模拟系统。因而，本文所述的实施例可用于通过选择由多个信道各自的无线接收器/发射器传输的信号，来使模拟无线装置(例如耳机)的用户能够使用多个信道。因此，由于无线装置(例如耳机)的用户可为将由位于用户上方的各个无线接收器/发射器发射的数据选择不同于由同一交通工具中另一用户接收的数据信道的独立数据信道(如立体声信道)，因此本实施例可以消除将多信道数据多路复用成单个信号(可用于模拟系统和数字系统)的需要。

本文所述实施例也可用于提供混合的模拟信号和数字信号。这样，可以使用一个或多个模拟无线接收器/发射器来装备或翻新交通工具，以发射来自诸如音频装置34的音频装置的数据信道用于模拟无线装置接收，也可以设置有一个或多个数字无线接收器/发射器，以从同一或另一音频(或视频、或其他)装置发射数字化数据，用于数字无线装置接收。这样装备的交通工具可以允许用户选择更多的无线装置在其中使用。

在本文所述并在图25中说明的实施例中，红外接收器/发射器806(为了清楚起见只示出了一个)被安装在交通工具800的顶棚(headliner)809内，即可见表面后。如所已知的，交通工具的顶棚延伸到车顶的下面并附着到车顶。顶棚通常由可塑材料811(例如聚苯乙烯泡沫或其它泡沫)制成，并覆盖有一层装饰用材料813(例如布、织物、或PVC)。在一个可能的实施例中，可以在顶棚809内形成中空空间815，以在其中容纳红外接收器/发射器806。也可以在顶棚809内形成细长空间817并且其从中空空间815处延伸，以便在其中容纳导线807，并将导线引导至交通工具的前方音频装置34通常所处的位置。顶棚盖813优选地由接收器/发射器发射的无线信号(例如红外接收器/发射器806发射的红外信号)可穿透的材料制成。可选地，可以在顶棚盖813中形成开口，以便无线信号从那里通过，出于保护和/或美观方面的原因，可以可选地将第二透明盖819设置在开口内、无线接收器/发射器上方。

现在参照图26，通信系统1140可以包括计算机1142或其上安装有发射器18的其他台式电脑或便携式单元，通过可插入串行端口或USB端口或其他方便端口的电缆1148连接。发射器18发射串行编码数字位流16至或耳机14诸如扬声器1144和1146的计算机扬声器，如图1中的示例所示，其每个可以具有适当的解码器并且可选的具有开关选择器。

通信系统1140向可选地使用扬声器1144和1146或耳机14的收听者提供来自计算机1142的计算机产生的音频输出。发射器18通过电缆1148从计算机1142接收一个或多个数字格式化的音频信道，或者为了与一些计算机系统兼容，发射器18可通过电缆1148接收一个或多个音频格式的音频信道，并且如上所述，用DAC或类似装置将音频转换为数字信号。发射器18产生串行编码数字位流16，用于通过扬声器1144、1146和耳机14同时接收。

音量调节和控制旋钮1152表示手动调节，可以由旋钮1152表示的数据输入经过计算机或经过所示的物理旋钮1152进行调节，和/或由位于耳机14或一个或多个计算机扬声器1144、1146上的旋钮1152进行调节。将经过旋钮1152进行的控制输入之一是选择哪个发声装置、计算机扬声器1144、1146或耳机14应在任何时间都是活动的。通常希望在经过耳机14接收音频时使计算机扬声器1144、1146为静音，以最小化计算机1142附近的环境噪声。类似地，因为扬声器通常由电池供电，因此在不使用时使耳机14静音或关闭其电源是理想的。另外，因为计算机扬声器1144、1146不是通过电缆连接至计算机1142，因此为了避免由连接至标准AC电源插座的变压器向其供电的需要，为其提供电池电源是很方便的。

通过数据输入或计算机1142上的旋钮1152选择耳机或扬声器是非常方便的。该选择可以通过诸如使用位于串行编码数字位流16内的代码的上述技术来执行。现在还参照图12，在选择扬声器1144、1146时，可在报头87内的已知位置插入诸如“SPKRS”的代码字以指示该选择。如果没有在已知位置发现诸如“HDFNS”的代码字，则耳机14内的接收单元可被编程为静音声音重放，如果该位置没有发现SPKRS，则扬声器1144、1146可被编程为静音。

在优选实施例中，代码字的二个副本可位于串行编码数字位流16内用于比较。如上所述，通过检测并比较两个位置的代码，可以检测并监控错误事件。当在有限时间帧内已经检测并监控到特定数量的错误事件之后，静音功能可以运行，直至在设定时间段内没有检测和监控到错误事件。

以上公开的自动关闭功能也可被用于在特定时间段内没有声音重放时将耳机14和/或扬声器1144、1146与其电池电源断开。自动关闭功能可与错误事件功能结合，以使在某一时间段或静音期间内监控到的特定数量的错误事件可使声音重放单元与电池电源断开。类似操作可用于断开由AC壁式电源插座向扬声器1144、1146提供的电力。

现在再次参照图26，信号输入连接器1150可以用于向计算机1142施加优先信号，诸如陆上线路的指示、移动电话或门铃的铃声或车道或调车场传感器输出，其可被应用于串行编码数字位流16用于耳机14和/或计算机扬声器1144、1146上的重放。该特性类似于上文参照图19讨论的优先信道。施加于串行编码数字位流16的数据可仅为音调或蜂鸣声，指示应用于信号输入连接器1150的信号中的一个。该数据也可表示诸如“电话响了”的预编程信息或可以表示例如从婴儿室监控器接收的音频。重放的数据可以叠加在由耳机14或扬声器1144、1146重放的当前数据上，或者叠加在接收到这样的数据时自动选择的单独优先上。

旋钮1152可用于在特定位置执行的音量控制。例如，当串行编码数字位流16中的所选代码从SPKRS变为HDFNS，由耳机14重放的音频音量可能不再合适，即使其是由扬声器1144、1146重放的音频的音量。一个或多个旋钮1152也可以或可选地位于计算机1152、发射器18、以及扬声器1144、1146中一个或两个上。

现在参照图27和诸如图1的本文公开的任何通信系统实施例，一个或多个音频数据源，诸如MP3播放器44或数字相机或其他数据源，可以是便携装置，诸如便携式MP3播放器45，其可以通过类似位流16的位流无线连接至合适的接收器(诸如连接于主控制器26的音频装置34)，用于通过位流16至耳机14的传输。

特别地，通信系统1154可以是双向数据系统，其中，组合的发射器/接收器19接收来自便携式MP3播放器45的数字位流17，组合的发射器/接收器还将位流16发射至14。之后，位流17然后可以被应用于音频装置34，并用于在位流16中提供一个或多个音频，其可选择用于信道耳机14或合适扬声器的接收。在此实施例中，可在通信系统1154的环境内使用远程MP3播放器45，以提供耳机14上的一个音频信道。

可选地，便携式MP3播放器45上的发射器18可被设定为提供耳机14直接接收并解码的形式的位流17。在此实施例中，便携式MP3播放器45可被用于在系统1154的环境内提供音频，而无需例如发动机已经关闭的交通工具内的音频装置34或发射器/接收器19的操作。在此实施例中，便携式MP3播放器45可与通信系统1140的任何耳机14一起使用，而不使用系统的其他部分。

另一选择是可以组合二种结构，使得便携式MP3播放器45可以选择性地用于直接向耳机14提供音频，或经过包括在位流16中的信道提供音频。在这种结构中，可以提供另一种选择，其中，位流17仅通过不需要响应位流16的耳机15来解码和重放。该结构在提供耳机15用于系统1154内或别处的私人收听时可能需要。在一种变化中，该设定可以不提供适合耳机14直接接收的位流17，减少了耳机14可能从系统1154的环境中被偷走用于别处使用的可能性。

在另一实施例中，位流17可被记录在与音频装置34有关的存储器或硬盘中，供以后播放使用。

已经根据专利法条例的要求描述了本发明，本领域技术人员可以理解如何对本文公开的发明进行修改和变更以满足其特定需要或条件。在不背离所公开的发明的范围和精神的情况下，可以作出这些修改或变更。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.一种无线音频分发系统，用于同时分发多个独立立体声和/或单声道音频信号供一个或多个用户选择性的接收，包括：

发射器，响应于多个独立立体声和/或单声道音频输入信号，以无线发射单个格式化数字位流，其中，所述多个独立立体声和/或单声道音频信号中的每个均与其中支出的控制数据被一起多路复用；

一个或多个接收器，用于接收所述单个格式化数字位流，所述一个或多个接收器中的每个均包括：

用户可操作选择器开关，用于选择所述独立立体声和/或单声道音频信号之一；以及

发声装置，用于根据所述控制数据选择性地解码和重放从所述单个格式化数字位流选择的一个立体声和/或单声道信号。

2.根据权利要求1所述的无线音频分发系统，其中，所述接收器中的每个进一步包括：

电池，用于为所述接收器提供电池电源；以及

自动关闭电路，响应于所述控制数据，以当所述控制数据指示所接收的单个格式化数字位流在预定时间段内不包括来自所述多个独立立体声和/或单声道音频信号中的任何一个的可重放音频信号数据时，自动从所述接收器断开电池电源；

从而通过从所述发射器去除所述多个独立立体声和/或单声道音频输入信号，以在没有用户干涉的情况下自动保持一个或多个接收器中的电池电源。

3.根据权利要求1或2所述的无线音频分发系统，其中，所述发射器通过红外辐射来无线发射所述单个格式化数字位流。

4.根据权利要求3所述的无线音频分发系统，其中，每个接收器进一步包括：

比较器，用于比较所述位流内不同固定位置的两个片段，以检测错误事件。

5.根据权利要求3所述的无线音频分发系统，其中，所述接收器进一步包括：

电路，用于响应于预定数量的错误事件，使所选择的一个所述独立立体声和/或单声道音频信号静音。

6.根据权利要求4所述的无线音频分发系统，其中，所述单个格式化数字位流进一步包括：

报头部分；以及

主体部分，包括多个固定序列的数据，所述数据表示来自所述多个独立立体声和/或单声道音频信号中的每个的音频，所述序列通过所述控制数据分开。

7.根据权利要求5所述的无线音频分发系统，其中，所述报头进一步包括：

同步信号，用于使所述单个格式化数字位流的解码与该位流的传输同步。

8.根据权利要求6所述的无线音频分发系统，其中，所述无线音频分发系统位于包括顶棚的交通工具中，并且所述无线发射器位于所述顶棚后面。

9.根据权利要求1或2所述的无线音频分发系统，其中，所述发射器通过红外辐射来无线发射所述单个格式化数字位流。

10.根据权利要求9所述的无线音频分发系统，其中，所述单个格式化数字位流进一步包括：

报头部分；以及

主体部分，包括多个固定序列的数据，所述数据表示来自所述多个独立立体声和/或单声道音频信号中的每个的音频，所述序列通过所述控制数据分开。

11.根据权利要求8所述的无线音频分发系统，其中，所述报头进一步包括：

同步信号，用于使所述单个格式化数字位流的解码与该位流的传输同步。

12.根据权利要求9所述的无线音频分发系统，其中，所述无线音频分发系统位于包括顶棚的交通工具中，并且所述无线发射器位于所述顶棚后面。

13.根据权利要求1或2所述的无线音频分发系统，其中，所述无线音频分发系统位于包括顶棚的交通工具中，并且所述无线发射器位于所述顶棚后面。

14.根据权利要求1或2所述的无线音频分发系统，其中，所述发射器通过红外辐射来无线发射所述单个格式化数字位流。

Claims (11)

1.一种无线音频分发系统，包括：

无线发射器，响应于多个音频输入信道，以发射串行组合了所述音频输入信道中的每个的编码数字位流，所述编码数字位流进一步包括其中支出的控制数据；

接收器，响应于发射的编码数字位流，以解码和多路分解所述数字位流；

手动选择器开关，连接至所述接收器装置，用于选择将被重放的一个或多个音频输入信道；以及

发声装置，用于根据所述控制数据选择性地重放所述一个或多个所选音频信道。

2.根据权利要求1所述的无线音频分发系统进一步包括：

自动关闭电路，当在预定时间段内没有接收到来自音频输入信道的可重放数据时，自动断开所述接收器的电源。

3.根据权利要求1或2所述的无线音频分发系统，其中，所述发声装置进一步包括：

比较器，用于比较所述位流内不同固定位置的两个片段，以检测错误事件。

4.根据权利要求3所述的无线音频分发系统，其中，所述发声装置进一步包括：

电路，用于响应于预定数量的错误事件而使所选音频信道为静音。

5.根据权利要求4所述的无线音频分发系统，其中，所述编码位流进一步包括：

报头部分；以及

主体部分，包括多个固定序列的数据，所述数据表示来自所述音频输入信道中的每个的音频，所述序列通过控制数据分开。

6.根据权利要求5的所述的无线音频分发系统，其中，所述报头进一步包括：

同步信号，用于使所述数字位流的解码与该位流的传输同步。

7.根据权利要求6所述的无线音频分发系统，其中，所述无线音频分发系统位于包括顶棚的交通工具中，并且所述无线发射器位于所述顶棚后面。

8.根据权利要求1或2所述的无线音频分发系统，其中，所述编码位流进一步包括：

报头部分；以及

主体部分，包括多个固定序列的数据，所述数据表示来自所述音频输入信道中的每个的音频，所述序列通过控制数据分开。

9.根据权利要求8所述的无线音频分发系统，其中，所述报头部进一步包括：

同步信号，用于使所述数字位流的解码与该位流的传输同步。

10.根据权利要求9所述的无线音频分发系统，其中，所述无线音频分发系统位于包括顶棚的交通工具中，并且所述无线发射器位于所述顶棚后面。

11.根据权利要求1或2所述的无线音频分发系统，其中，所述无线音频分发系统位于包括顶棚的交通工具中，并且所述无线发射器位于所述顶棚后面。

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