MICROFONO INALAMBRICO CON UN SISTEMA DE COMPASION DE AUDIO DE BANDA DIVIDIDA QUE PROPORCIONA REDUCCCION DE RUIDO Y CALIDAD DEL SONIDO MEJORADAS.

Un sistema 32 de micrófono inalámbrico, que comprende, en combinación:

un transmisor 40 dispuesto en una primera ubicación, teniendo dicho transmisor 40 un transductor 38 que está adaptado para generar una primera señal que es generalmente representativa de una señal de audio que está presente en la primera ubicación, difundiendo dicho transmisor 40 dicha primera señal en un espacio modulado;

un receptor 46 dispuesto en una segunda ubicación que es diferente de dicha primera ubicación, recibiendo dicho receptor 46 dicha primera señal difundida desde dicho espacio modulado y produciendo una segunda señal que es generalmente representativa de dicha señal de audio;

incluyendo dicho transmisor 40 un circuito 52 compresor que está adaptado para disminuir el rango dinámico de dicha primera señal, incluyendo dicho circuito 52 compresor un amplificador 78 operacional que tiene un bucle de realimentación desde un terminal de salida del mismo hasta un terminal de entrada del mismo que está dividido en al menos dos bandas de frecuencia,

incluyendo una primera de dichas bandas de frecuencia de dicho bucle de realimentación un filtro 80 paso bajo que está conectado eléctricamente al terminal de entrada de dicho amplificador 78 operacional, estando también dicho filtro 80 paso bajo conectado eléctricamente al terminal de salida de dicho amplificador 78 operacional a través de un primer elemento 74 de resistencia variable, comprendiendo además dicho circuito 52 compresor un primer elemento 70 de rectificador conectado eléctricamente de manera directa al terminal de salida de dicho amplificador 78 operacional para controlar la resistencia de un primer elemento 74 de resistencia variable según señales recibidas desde el terminal de salida de dicho amplificador 78 operacional, estando optimizado dicho primer elemento 70 de rectificador para frecuencias por debajo de una frecuencia de cruce,

incluyendo una segunda de dichas bandas de frecuencia de dicho bucle de realimentación un filtro 82 paso alto que está conectado eléctricamente al terminal de entrada de dicho amplificador 78 operacional, estando también dicho filtro 82 paso alto conectado eléctricamente al terminal de salida de dicho amplificador 78 operacional a través de un segundo elemento 76 de resistencia variable, incluyendo además dicho circuito 52 compresor un segundo elemento 72 rectificador conectado eléctricamente al terminal de salida de dicho amplificador 78 operacional a través de un segundo filtro 84 paso alto, estando dicho segundo elemento 72 rectificador conectado de manera directa para controlar la resistencia de dicho segundo elemento 76 de resistencia variable según señales recibidas desde el terminal de salida de dicho amplificador 78 operacional que generalmente están a o por encima de dicha frecuencia de cruce, estando optimizado dicho segundo elemento 72 de rectificador para frecuencias por encima de dicha frecuencia de cruce;

teniendo dichos elementos 70, 72 de rectificador primero y rectificador segundo, cada uno, primeros y segundos condensadores 86+88, 90+92, que proporcionan constantes temporales de ataque y de liberación separadas;

actuando por tanto dichos elementos 70, 72 rectificadores para controlar de manera directa los respectivos elementos 74, 76 de resistencia variable a través del rango dinámico útil total de compresión; e

incluyendo dicho receptor un circuito 66 expansor que está adaptado para aumentar el rango dinámico de la primera señal de difusión recibida, produciendo dicho receptor una señal de salida en dicha segunda ubicación que es generalmente representativa de la señal de audio en dicha primera ubicación

Micrófono inalámbrico con un sistema de compasión de audio de banda dividida que proporciona reducción de ruido y calidad del sonido mejoradas.

Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a sistemas de micrófono inalámbrico y, más en particular, a un sistema de micrófono inalámbrico con un sistema de compansión de frecuencia de audio de banda dividida que proporciona reducción de ruido y calidad del sonido mejoradas con coste reducido.

Antecedentes de la invención

Los circuitos de compansión que incluyen un circuito compresor y un circuito expansor pueden usarse para aumentar el rango dinámico utilizable de una señal que pasa a través de un espacio modulado. En aplicaciones de audio, esto se realiza comprimiendo en primer lugar el rango dinámico de la señal de información antes de la modulación, y a continuación expandiendo el rango dinámico de la señal de información tras la demodulación. En referencia a las figuras 1A y 1B, se muestran representaciones esquemáticas, generales, de un circuito 10 de compresión típico y un circuito 12 de expansión típico, respectivamente.

En el circuito mostrado en la figura 1A, se usa un rectificador y un elemento 14 de filtro para detectar la amplitud de una señal de entrada en el terminal 16. La información de amplitud se utiliza para controlar la resistencia de un elemento 18 de resistencia variable que se proporciona en el bucle de realimentación de un amplificador 20 operacional. Este conjunto de circuitos se dispone de modo que la información de amplitud relativamente más alta generalmente reduce la resistencia del elemento 18 de resistencia variable, mientras que la información de amplitud relativamente más baja generalmente aumenta la resistencia del elemento 20 de resistencia variable. Esto tiene el efecto, por ejemplo, de reducir la ganancia del amplificador 20 para señales de nivel más alto en el terminal 16, y de aumentar la ganancia del amplificador 20 para señales de nivel más bajo en el terminal 16. El procesamiento de señal se realiza de manera continua a través del espectro de frecuencias para señales de amplitudes bajas a señales de amplitudes altas.

La figura 1B es un diagrama esquemático, general, de un circuito 12 expansor típico que se usa para expandir el rango dinámico de la señal en el terminal 22. El circuito 12 incluye generalmente los mismos componentes de circuito que forman el circuito de compresión mostrado en la figura 1A, incluyendo tales componentes un elemento 24 de resistencia variable, un rectificador y elemento 26 de filtro, un amplificador 28 operacional y una resistencia 30 de realimentación. Sin embargo, los componentes de circuito mostrados en la figura 1B se reordenan como se muestra de modo que la ganancia del amplificador 28 operacional aumenta a medida que aumenta la amplitud de la señal en el terminal 22, y de modo que la ganancia del amplificador 28 operacional disminuye a medida que disminuye la amplitud de la señal en el terminal 22.

Los problemas asociados con tal conjunto de circuitos compansores se deben ampliamente a la constante temporal del filtro integrante del rectificador que forma una parte del rectificador y de los componentes 14 y 26 de filtro (figuras 1A y 1B). Si la constante temporal se hace relativamente grande, entonces un usuario puede oír la modulación de amplitud de las componentes de frecuencia más alta del ruido por componentes de frecuencia más baja de la señal. Esto se denomina normalmente "respiración", que es indeseable, especialmente en aplicaciones de audio de calidad superior.

Las señales con un tiempo de subida rápido a menudo se distorsionan por circuitos compansores típicos porque, por ejemplo, la parte de circuito compresor del circuito compansor puede no tener capacidad para reaccionar lo suficientemente rápido para mantener la señal dentro del rango lineal del espacio modulado. Si la constante temporal es corta, la "respiración" se aleja, pero las señales de frecuencia más baja se distorsionan debido al rizado del rectificador. Los dos problemas aludidos anteriormente son particularmente evidentes en implementaciones de audio de banda ancha tales como, por ejemplo, aplicaciones de micrófono inalámbrico.

Los problemas de distorsión pueden reducirse estableciendo constantes temporales de ataque y de liberación separadas para los rectificadores que se usan en los circuitos de compresión y expansión. Sin embargo, todavía debe realizarse un equilibrio serio en el rendimiento para señales de banda ancha presentes en aplicaciones de audio de calidad superior.

Se conocen diversos circuitos compansores específicos. Véase, por ejemplo, la patente estadounidense n.º 4,353,035 que da a conocer un circuito para la compresión o expansión de una señal eléctrica. Esta patente establece que una preacentuación de compansor de dos bandas se lleva a cabo durante la compresión y una desacentuación durante la expansión en el intervalo de frecuencias más bajas. Esta patente establece que la supresión del ruido se mejora mediante las operaciones de preacentuación y desacentuación.

En otra aplicación, la patente estadounidense n.º 4,449,106 da a conocer un aparato de reducción de ruido que incluye un circuito que procesa señales en una pluralidad de bandas de frecuencia. Esta patente establece que las frecuencias medias y altas se intensifican cuando el nivel de señal es bajo. Esta patente también establece que la relación del nivel de señal frente al nivel de ruido en los intervalos de frecuencias medias y altas se aumenta con respecto al ruido introducido en la trayectoria de transmisión.

En otra aplicación más, la patente estadounidense n.º 5,832,097 da a conocer un sistema de compansión síncrono multicanal para audífonos. Esta patente establece que una señal de entrada se dirige a través de un compresor 2:1 y a continuación se dirige a través de un filtro de división de banda para dividir la señal en un número deseado de bandas de frecuencia. Esta patente establece adicionalmente que las señales divididas se pasan a continuación a través expansor/compresores para proporcionar la expansión/compresión seleccionada de cada banda de frecuencia en función de la deficiencia auditiva del usuario.

En una aplicación adicional más, la patente estadounidense 3,969,680 da a conocer un circuito para la compresión/expansión dinámica automática usando un generador de tensión de control para ajustar una resistencia controlable electrónicamente. En esta patente el generador de tensión de control tiene determinadas características de umbral no lineal que limitan el rango dinámico efectivo del circuito.

Los circuitos descritos anteriormente son adecuados para los fines que pretenden. Sin embargo, tales circuitos pueden no ser adecuados para varias aplicaciones tales como, por ejemplo, aplicaciones de micrófono inalámbrico de calidad superior. En tales aplicaciones, se da mucha importancia a la calidad de la reproducción de audio. También se da mucha importancia a la capacidad de fabricación de tales micrófonos con coste reducido que permita maximizar el margen de beneficio del fabricante. Además, la duración de la batería es un problema en la parte de transmisor de los micrófonos inalámbricos típicos debido a que la presencia de un mayor número de elementos activos aumenta el consumo de corriente y por consiguiente disminuye la duración de la batería.

Sumario de la invención

Es deseable proporcionar un micrófono inalámbrico con un sistema de compansión de audio multibanda según la reivindicación 1.

Descripción de los dibujos

La figura 1A es una representación esquemática, general, de un circuito de compresión de la técnica anterior;

la figura 1B es una representación esquemática, general, de un circuito de expansión de la técnica anterior;

la figura 2 es una representación esquemática, general, de un sistema de micrófono inalámbrico que incorpora un sistema de compansión de frecuencia de audio de banda dividida que proporciona reducción de ruido y calidad del sonido mejoradas;

la figura 3A es una representación esquemática, general, de la parte 34 de transmisor del sistema 32 de micrófono inalámbrico mostrado en la figura 2;

la figura 3B es una representación esquemática, general, de la parte 36 de receptor del sistema 32 de micrófono inalámbrico mostrado en la figura 2;

la figura 4A es una representación esquemática, general, del circuito 52 compresor mostrado en la figura 3A;

la...

1. Un sistema 32 de micrófono inalámbrico, que comprende, en combinación: