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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drahtlos-Mikrofon- oder Drahtlos-In Ear Monitoring System.
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Moderne Drahtlos-Mikrofon und Drahtlos-In-Ear-Monitorsysteme sind Drahtlos-Audioübertragungssysteme. Zur Verbesserung der Übertragungsqualität können bei dem sogenannten Antenne-Diversity zwei Antennen für ein zum Empfangen eines über einen Hochfrequenzpfad übertragenen Drahtlossignal vorgesehen werden, welche typischerweise an zwei unterschiedlichen Positionen platziert werden. Die von den beiden Antennen empfangenen Signale können dann kombiniert werden und einer anschließenden Signalverarbeitung unterzogen werden. Bei einem Drahtlos-Audioübertragungssystem können verschiedene Audiokanäle übertragen werden.
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1A zeigt ein Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems eines Antennen-Diversity. Das Audio-Übertragungssystem 10 weist einen Antennenumschalter 11 mit zwei Eingängen 101, 102 jeweils für eine erste und zweite Antenne A1, A2 auf. Mittels des Antennenumschalters 11 kann die erste oder zweite Antenne A1, A2 ausgewählt werden und das Hochfrequenzsignal HF von der ersten oder zweiten Antenne wird dann an eine Konvertiereinheit 12 weitergeleitet. In der Konvertiereinheit 12 wird das Hochfrequenzsignal HF in ein Zwischenfrequenzsignal ZF oder in ein Basisbandsignal BB umgewandelt. In einer Demodulations- oder Dekodierungseinheit 13 wird das ZF-Signal oder das Basisbandsignal BB-Signal in ein Audiofrequenz AF-Signal umgewandelt. Dieses Signal kann dann einer weiteren Audioverarbeitung unterzogen werden.
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1B zeigt ein weiteres Drahtlos-Audioübertragungssystem gemäß dem Stand der Technik. Bei diesem System kann ein sognanntes „True Diversity” umgesetzt werden. Das Audioübertragungssystem 10 hat für jede Antenne A1, A2 eine Hochfrequenzkonvertiereinheit 12A, 12B zur Umwandlung des Eingangshochfrequenzsignals in ein Zwischenfrequenz ZF- oder ein Basisband BB-Signal. Dieses Zwischenfrequenzsignal ZF oder das Basisbandsignal BB wird in einer Demodulations- oder Dekodierungseinheit 13A, 13B in ein Signal mit Audiofrequenz AF umgewandelt. Damit ist für jede Antenne ein Zweig einer Hochfrequenzkonvertiereinheit 12A, 12B und einer Demodulations- oder Dekodierungseinheit 13A, 13B vorhanden. Ein Audioumschalter 14 empfängt die Ausgangssignale des jeweiligen Zweiges und wählt aus diesen Ausgangssignalen ein Signal aus, welches als Audiofrequenzsignal AF ausgegeben werden soll. Die Entscheidung, welches Audiosignal (des jeweiligen Zweiges) verwendet werden soll, wird basierend auf einer Received Signal Strength Indication RSSI1, RSSI2 durchgeführt, wobei die jeweiligen Hochfrequenzkonvertierungseinheiten 12A, 12B ein entsprechendes RSSI-Signal an die Audioeinheit 14 ausgibt.
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Der Audioumschalter 14 wählt somit anhand der Hochfrequenzempfangsstärke eines der dekodierten Audiosignale aus und gibt dieses als Ausgangssignal aus.
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1C zeigt ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Drahtlos-Audioübertragungssystems. Hierbei ist insbesondere eine Empfangseinheit bzw. Empfangsabschnitt 100 des Drahtlos-Überragungssystems gezeigt. Die Empfangseinheit 10 weist einen ersten und zweiten Eingangsanschluss 101, 102 auf, an welchem eine erste Antenne und eine zweite Antenne A1, A2 angeschlossen werden kann. Die Empfangseinheit 100 weist ferner für jeden Audiokanal ein Modul 10a, 10b, 10n auf. Jedes der Module 10a–10n weist eine erste Hochfrequenz-Verarbeitungseinheit 11-1 für die Signale von dem ersten Eingangsanschluss 100 und eine zweite Hochfrequenz-Verarbeitungseinheit 11-2 für die Signale von dem zweiten Eingangsanschluss 102 auf. Die erste Verarbeitungseinheit 11-1 dient damit zur Hochfrequenz-Verarbeitung der über den ersten Eingangsanschluss 101 empfangenen Signale der ersten Antenne A1. Die zweite Verarbeitungseinheit 11-2 dient damit der Hochfrequenz-Verarbeitung der über den zweiten Eingangsanschluss 102 empfangenen Signale der zweiten Antenne A2. Jedes Modul weist eine Audioverarbeitungseinheit 11-3 für die Audiosignalverarbeitung der über den ersten und zweiten Eingangsanschluss 101, 102 empfangenen Audiosignale. Hierbei wird zwischen dem Ausgangssignal der ersten oder zweiten Antenne A1, A2 ausgewählt und das ausgewählte Signal wird weiterverarbeitet, um aus dem Hochfrequenzsignal ein Audiosignal zu erzeugen. Das erste Modul 10a weist einen Ausgangsanschluss 13-1 für den ersten Audiokanal auf. Entsprechendes gilt für die anderen Module 12-1n. Somit gibt jedes der Module 11-1n ein Audiosignal eines Audiokanals aus.
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Die Empfangseinheit 100 weist ferner ein Multikanal-Audionetzwerk 11-4 auf, welches als Eingangssignale die Ausgangssignale der Module empfängt und ein Ausgangssignal 11-5 ausgibt, in dem alle Audiokanäle 1-n enthalten sind (z. B. als Multiplex).
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1D zeigt eine prinzipielle Darstellung einer Einsatzumgebung eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß der Erfindung. In 1B ist ein Bühnenbereich 300, ein Bereich 400 für die Zuschauer und beispielsweise ein Foyer 600 dargestellt. Ferner sind drei Antennen A1, A2a und A2b dargestellt. Die beiden Antennen A2a und A2b werden über einen gemeinsamen Pfad verarbeitet. Damit kann das Ausgangssignal der Antenne A1 an dem Eingangsanschluss 101 angeschlossen werden. Die Ausgangssignale der Antennen A2a und A2b können an den zweiten Antennenanschluss 102 angeschlossen werden. Die Empfangseinheit 100 kann dabei der Empfangseinheit 100 gemäß 1A entsprechen. Somit können z. B. zwei Hochfrequenz-Empfangspfade (ein erster Pfad für eine erste Antenne und ein zweiter Pfad für eine zweite Antenne) vorgesehen werden, um die auf den Hochfrequenzübertragungspfaden übertragenen Drahtlos-Audiosignale zu empfangen. Wie in 1B gezeigt weist die erste Antenne einen Empfangsbereich 500A1, die zweite Antenne weist einen Übertragungsbereich 500A2a und die dritte Antenne A2b weist einen Empfangsbereich 500A2b auf. Da die zweite und dritte Antenne A2a und A2b gemeinsam über den zweiten Pfad gekoppelt werden, führt dies zu einer Reduzierung ihres Empfangsbereiches.
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Insbesondere bei anspruchsvollen Hochfrequenzumgebungen wie beispielsweise bei großen Hallen kann es dazu kommen, dass Flächen in einer derartigen Umgebung nicht ausreichend durch den Empfangsbereich einer der Antennen abgedeckt ist.
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Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drahtlos-Mikrofon- oder Drahtlos-In-Ear-Monitorsystem vorzusehen, welches eine verbesserte Empfangsabdeckung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Drahtlos-Audioübertragungssystem nach Anspruch 1 gelöst.
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Somit wird ein Drahtlos-Mikrofon- oder Drahtlos-In-Ear-Monitorsystem vorgesehen. Das System weist mindestens eine Sende- und/oder Empfangseinheit auf, welche mindestens zwei Antennenmodule jeweils mit einer Ausgangssteckereinheit sowie eine Kombiniereinheit mit einer Eingangsschnittstelle aufweist. Ausgangssignale der mindestens zwei Antennenmodule werden über die Eingangsschnittstelle der Kombiniereinheit empfangen. Dies erfolgt für diejenigen Ausgangssteckereinheiten, welche in die Eingangsschnittstelle der Kombiniereinheit eingesteckt sind. Dies wird durchgeführt, um eine Diversity-Verarbeitung der Signale der Antennenmodule durchzuführen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen die Antennenmodule jeweils eine Hochfrequenz-Konvertiereinheit zum Konvertieren eines Hochfrequenzsignals von einem Antennenmodul in ein Zwischenfrequenzsignal oder ein Basisbandsignal auf.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Kombiniereinheit für jeden Antennenkanal (d. h. für jedes gekoppelte Antennenmodul) eine Modulations- oder Bit-Decodierungseinheit auf, welche jeweils ein Zwischenfrequenzsignal oder ein Signal im Basisband in einen digitalen Datenstrom umwandelt, wobei die digitalen Datenströme in der Kombiniereinheit kombiniert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen die Antennenmodule je eine Demodulations- oder Bit-Decodierungseinheit auf, welche das Zwischenfrequenzsignal oder das Signal im Basisband in einen digitalen Datenstrom umwandelt. Die Kombiniereinheit kombiniert die digitalen Datenströme, welche die Ausgangssignale der Antennenmodule darstellen.
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Die Erfindung betrifft den Gedanken, dass anstatt zweier fester Diversity-Kanäle wie im Stand der Technik nunmehr der Nutzer je nach seinen Anforderungen die Anzahl der Antennen und Antennenmodule wählen kann. Wenn mehrere Antennen zur Verfügung stehen, dann können diese zur Verbesserung der drahtlosen Übertragung durch Kombination der Antennensignale jeweils nach der besten Empfangsqualität pro Mikrofonkanal ausgewählt werden. Ferner kann die Reichweite des Systems durch zusätzliche Antennen, die nicht gemeinsam an einem Antenneneingang angeschlossen werden, erhöht werden. Des Weiteren kann die Anzahl der möglichen Mikrofonkanäle modular durch Hinzufügung von weiteren Antennenmodulen erhöht werden.
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Optional kann die Verarbeitung der durch ein Antennenmodul empfangenen Audiosignale in dem Antennenmodul erfolgen. Dies ist vorteilhaft, weil das gesamte System damit modular aufgebaut werden kann und der Kunde somit nur das kaufen und bezahlen muss, was er tatsächlich benötigt.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Audioverarbeitung der verschiedenen Audiokanäle zusammengefasst. Dies führt zu einer größeren Audioverarbeitungs- bzw. Recheneinheit anstatt vieler kleiner identischer Recheneinheiten. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil dies pro Mikrofonkanal günstiger ist.
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Wenn beispielsweise ein Frequenzbereich angepasst werden muss, dann müssen lediglich die Antennenmodule ausgetauscht werden. Ein Austausch des gesamten Systems ist nicht mehr notwendig. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Antennenmodule die Audiosignale in einem unabhängigen Basisband einer IQ-Signalmischung unterziehen.
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Gemäß der Erfindung können die Antennenmodule in beide Richtungen, d. h. als Sende- oder Empfangsantennen betrieben werden. Dies führt zu einer weiteren Flexibilisierung des gesamten Systems.
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Das Drahtlos-Audioübertragungssystem gemäß der Erfindung kann beispielsweise ein Program Making and Special Event PMSE System darstellen. Ein PMSE System wird typischerweise im Broadcast-Bereich oder bei Drahtlos-Mikrofonsystemen verwendet. PMSE Systeme stellen Funkanwendungen zur Übertragung von Bild und Ton zur Programmerstellung und bei Veranstaltungen dar.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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1A zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß dem Stand der Technik,
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1B zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß dem Stand der Technik,
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1C zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß dem Stand der Technik,
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1D zeigt eine Einsatzumgebung mit einem Drahtlos-Audioübertagungssystem gemäß dem Stand der Technik,
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2A zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2B zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Einsatzumgebung mit einem Drahtlos-Übertragungssystem gemäß der Erfindung.
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2A zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. In 2 ist insbesondere der Empfangsabschnitt bzw. eine Empfangseinheit 100 gezeigt. Die Empfangseinheit 100 weist eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen 101–10M für eine Mehrzahl von Antennen A1–AM auf. Ferner weist die Empfangseinheit 100 eine Mehrzahl von Antennenmodulen 110a bis 110m auf, welche jeweils für die Verarbeitung der von den Antennen A1–AM empfangenen Signale dienen. Die Antennenmodule 110a–110m weisen jeweils eine Eingangs- und/oder Ausgangssteckereinheit 110a-1–110m-1 auf. Diese Antennenmodule 1101–110m sind jeweils austauschbar. In diesen Modulen 110a –110m erfolgt damit die jeweilige Hochfrequenz-Verarbeitung der an dem dazugehörigen Eingangsanschluss empfangenen Hochfrequenzsignale der jeweiligen Antennen A1–AM. Diese Hochfrequenz-Verarbeitung umfasst z. B. eine Verstärkung und optional eine Filterung der empfangenen Hochfrequenzsignale.
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Die Empfangseinheit 100 weist ferner eine Kombiniereinheit 150 auf, welche die jeweiligen Hochfrequenz-Ausgangssignale der Antennenmodule 110a bis 110m analysiert, um dasjenige Signal zu bestimmen, das am besten für die weitere Verarbeitung geeignet ist. Dies kann z. B. dasjenige Antennensignal sein, das über die höchste Empfangsleistung verfügt. Die Kombiniereinheit 150 weist eine Ausgangs- und/oder Eingangsschnittstelle 151 mit einer Mehrzahl von Steckereinheiten 151a–151m jeweils für ein Antennenmodul 100a–100m auf. Eine (Ausgangs)Steckverbindung 110a–110m kann in eine der Steckverbindungen 151a–151m der Kombiniereinheit 150 eingesteckt werden.
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Während im Stand der Technik die Audioverarbeitung jeweils in einem Modul durchgeführt wird, welches die Audiosignale der beiden Diversity-Antennen empfängt, ist die Audioverarbeitung der verschiedenen Kanäle gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer separaten Kombiniereinheit 150 vorgesehen. Die Empfangseinheit 100 weist ferner ein Multikanal-Audionetzwerk 120 und eine Multikanalaudio-Eingangs/Ausgangseinheit 160 auf.
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Das Multikanal-Audionetzwerk 120 weist einen Ausgang 140 auf, durch welchen die gesamten Audiokanäle 1 bis N beispielsweise gemultiplext als ein gemeinsames digitales Signal ausgegeben werden.
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Die Multikanalaudio-Eingangs/Ausgangseinheit 160 empfängt den Ausgang der Hochfrequenzkombiniereinheit 150 und ermittelt daraus die jeweiligen Audiokanäle 160-1 bis 160-n.
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Gemäß der Erfindung kann in der Kombiniereinheit 150 für jeden Audiokanal jeder der M Ausgänge der M Antennen betrachtet werden, um zu bestimmen, welcher Ausgang das beste Signal liefert.
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2B zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drahtlos-Audioübertragungssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In 2B ist ein Teil eines Drahtlos-Audioübertragungssystems vorgesehen, welches auf einer True Bit Diversity beruht. Dazu weist das System für jeden Antennenkanal eine Hochfrequenzkonventiereinheit 112a, 112b und eine Demodulations- oder Bit-Dekodierungseinheit 113a, 113b auf. Die Hochfrequenzkonvertierungseinheiten 112a, 112b wandeln ein von einer Antenne A1, A2 empfangenes Hochfrequenzsignal HF in ein Signal mit einer Zwischenfrequenz ZF oder in ein Signal in einem Basisband BB um. In der Demodulations- oder Bit-Dekodierungseinheit 113a, 113b wandelt das Zwischenfrequenzsignal ZF oder das Signal in dem Basisband BB in einen digitalen Datenstrom DS um. In der Datenkombiniereinheit 150 wird der erste oder zweite Datenstrom DS1, DS2 ausgewählt oder die beiden Datenströme können miteinander kombiniert werden.
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Das Ausgangssignal der Datenkombiniereinheit 150 kann einer Datendekodiereinheit 170 zugeführt werden, welche den digitalen Datenstrom in ein Audiosignal mit einer Audiofrequenz AF umwandelt.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Antennmodul 110a–110m jeweils eine Hochfrequenzkodiereinheit 112a, 112b aufweisen. Alternativ dazu kann das Antennenmodul 110a–110m eine Hochfrequenzkodiereinheit 112a, 112b und eine Demodulationseinheit oder eine Bit-Dekodierungseinheit 113a, 113b aufweisen.
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Die austauschbaren Antennenmodule 110a–110m weisen somit jeweils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Hochfrequenzkonvertiereinheit zum Umwandeln eines Hochfrequenzsignals in ein Zwischenfrequenzsignal oder ein Signal im Basisband BB auf. Optional kann das Antennenmodul 110a–110m jeweils eine Demodulationseinheit oder eine Bit-Dekodierungseinheit zum Umwandeln des Zwischenfrequenzsignals oder des Signals im Basisband in einen digitalen Datenstrom DS aufweisen.
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Eine Empfangseinheit 100 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Empfangseinheit 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Antennenmodule nicht mehr in der Empfangseinheit 100 sondern extern realisiert werden. Somit wird für jede Antenne A1–AM eine intelligente Antenneneinheit vorgesehen. Die Ausgangssignale dieser Antenneneinheiten werden von der Kombiniereinheit 150 empfangen und entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel verarbeitet.
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Die Antennenmodule gemäß dem ersten, zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel können für Sende- oder Empfangsantennen verwendet werden, so dass das Gesamtsystem eine größere Flexibilität ermöglicht.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Einsatzumgebung mit einem Drahtlos-Übertragungssystem gemäß der Erfindung. In 3 ist ein Bühnenbereich 300, ein Bereich 400 für Besucher und ein Foyer 600 dargestellt. Ferner sind drei Antennen A1–A3 vorgesehen. Die erste und zweite Antenne A1, A2 ist auf den Bühnenbereich 300 ausgerichtet, während die dritte Antenne A3 auf das Foyer 600 ausgerichtet ist. Die erste Antenne weist einen Empfangsbereich 500A1, die zweite Antenne A2 weist einen Empfangsbereich 500A2 und die dritte Antenne A3 weist einen Empfangsbereich 500A3 auf. Im Vergleich zu der Situation gemäß dem Stand der Technik wie in 1B dargestellt, ist zu sehen, dass die Empfangsbereiche der zweiten und dritten Antenne erheblich größer sind als im Stand der Technik.
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In dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wurde ein Empfangsabschnitt des Drahtlos-Audioübertragungssystems beschrieben. Die erfindungsgemäße Idee lässt sich jedoch auch auf den Sendeabschnitt eines Drahtlos-Audioübertragungssystems übertragen.
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Gemäß der Erfindung wird die Flexibilität bei einer Antennennutzung in einem Drahtlos-Audioübertragungssystem erheblich verbessert.
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Gemäß der Erfindung kann die Anzahl der Antennen und damit die Anzahl der Antennenmodule erhöht werden, so dass ein modulares Diversity-System möglich wird. Gemäß der Erfindung können die Module 110a bis 110m als Non-Diversity Receiver, Transmitter oder Transceiver Module ausgestaltet sein. Jedes Modul empfängt somit lediglich ein Ausgangssignal von einer Antenne und führt eine Hochfrequenz-Verarbeitung (Verstärkung und optional eine Filterung) durch.
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Gemäß der Erfindung erfolgt eine Verschiebung der Modularität in einem Drahtlos-Audioübertragungssystem weg von einer Audio-Kanal-Basis hin zu den Hochfrequenzpfaden. Damit kann eine höhere Flexibilität beim System-Setup ermöglicht werden. Vorhandene Audioübertragungsmodule sowie Antennen können in nicht kritischen Situationen für mehr Audiokanäle verwendet werden. Falls die Übertragungsumgebung es jedoch erfordert, können die Module auch als Diversity-Pfade verwendet werden. Dies kann vorteilhaft sein, um den Empfang zu verbessern oder spezielle Positionen oder Bereiche innerhalb des Empfangsbereiches des Audioübertragungssystems besser auszuleuchten, das heißt, damit auch in diesen Bereichen drahtlose Audiosignale empfangen werden können.