ES2273430T3 - Sistema estereofonico distribuido. - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un sistema estereofónico repartido (1). Se utilizan tales sistema de sonidos en estereofonía para proporcionar un sonido estereofónico a varias piezas o zonas de una fuente única de señales. Este sistema comprende dos altavoces o más (2, 3) para la difusión de señales de audio en estereofonía (4) que amplifica las señales de audio en estereofonía y que controla los altavoces así como una alimentación de red eléctrica (10) que proporciona corriente al amplificador. Este amplificador se encuentra en la p misma pieza que los altavoces pero alejado de la fuente de señales y de la alimentación eléctrica. El amplificador está conectado a la fuente de señales así como a la alimentación eléctrica por cuatro pares de hilos trenzados de categorías 5 (1) que proporcionan, en los pares respectivos de hilos trenzados, señales de audio de canal derecho (12) y de canal izquierdo (13) de la fuente de señales al amplificador, corriente alterna (14), de la alimentación al amplificador, y señales de control (20) del amplificador a la fuente de señales.
Description
Sistema estereofónico distribuido.
La presente invención se refiere a un sistema
audio estereofónico distribuido. Los sistemas audio estereofónicos
distribuidos pueden ser utilizados para suministrar sonido
estereofónico a varias habitaciones o áreas desde una única fuente
de señales audio.
Un típico sistema audio estereofónico comprende
varias fuentes de señales audio como por ejemplo un reproductor de
discos compactos y un sintonizador. Las unidades de origen están en
general dispuestas apiladas junto con una unidad de selector y
amplificador. En uso, una señal procedente de una fuente
seleccionada es amplificada y enviada a unos altavoces que están
típicamente situados a cierta distancia de la unidad situada dentro
de la misma habitación. Los mandos del sistema son interruptores y
diales operables manualmente que actúan sobre las fuentes de
señales y el amplificador. A veces hay un dispositivo de mando de
sujeción manual que se utiliza para transmitir señales de
infrarrojos a la unidad de selector y amplificador.
En sistemas sofisticados pueden estar montados
varios conjuntos de altavoces en diferentes habitaciones por toda
la casa. Algunas veces la unidad de selector y amplificador estará
provista de unos interruptores para permitir que los diferentes
conjuntos de altavoces se activen y desactiven. Para poner en
funcionamiento los múltiples altavoces mediante un único
amplificador, también se requiere un dispositivo de adaptación de
impedancias.
El control del volumen del amplificador, el cual
controla el nivel del volumen de la habitación principal, también
controla el nivel del volumen de los altavoces en las habitaciones
distantes. Las habitaciones distantes pueden tener un dispositivo
atenuador para reducir el nivel de volumen pero este atenuador puede
únicamente reducir el volumen por debajo del nivel fijado por el
amplificador. El atenuador no puede incrementar la salida del
amplificador.
La calidad de los componentes y el peso y la
calidad del cableado puede fácilmente afectar a la calidad de la
salida de sonido por parte de los altavoces. Estos sistemas
requieren también el conocimiento de especialistas en la
instalación del cableado y en los componentes de audio.
El documento
FR-A-2624332 divulga un sistema
audio estereofónico distribuido que incluye: dos o más altavoces
para la emisión de señales audio estereofónico; una fuente de
señales de audio estereofónico, un amplificador estereofónico para
amplificar las señales de audio estereofónico y manejar los
altavoces; y un suministro de energía eléctrica accionada por la
red para suministrar energía al amplificador. El amplificador está
situado en la misma habitación que los altavoces, y lejos de las
fuentes de señales y del suministro de energía.
El documento
EP-A-0777403 divulga un sistema de
difusión de sonido en el cual las señales de sonido audio y un
voltaje de suministro del amplificador son enviados a través de una
línea de transmisión única.
En otros sistemas, véase por ejemplo, "Linn
Knekt Multi-room System (A. Gold), Gramophone,
December 1996 (p. 198 section "Nuts and Bolts"), ["Sistema
Multihabitación de Linn Knekt (A. Gold), Gramophone, Diciembre 1996
(p. 198, sección "Tuercas y Pernos")], se utiliza un cable
compatible RJ45 con cuatro pares de cable trenzado para conducir
dos señales audio sobre dos pares de cable trenzado y dos señales de
control sobre los dos pares de cable trenzado restantes.
La presente invención se caracteriza porque el
amplificador está conectado a la fuente de señales y al suministro
de energía por medio de un cable trenzado de cuatro pares de
categoría 5 el cual proporciona, en los respectivos conductores de
los pares trenzados, unas señales de audio de canal derecho
procedentes de la fuente de señales hasta el amplificador, unas
señales audio de canal izquierdo procedentes de la fuente de señales
hasta el amplificador y una energía de cc procedentes del
suministro de energía hasta el amplificador.
El audio de canal derecho, y el audio de canal
izquierdo y la energía de cc pueden suministrarse a unos respectivos
pares trenzados.
Este sistema posibilita la descentralización de
la amplificación, y permite que el amplificador sea instalado a
distancia de la fuente de señales y próximo a los altavoces,
reduciendo la pérdida de cable de los altavoces e incrementando el
factor de amortiguación total del sistema. El amplificador a
distancia no necesita situarse cerca de una fuente de tensión ya
que recibe su energía del cable trenzado de cuatro pares de
categoría 5.
El cableado es visible y fácil de instalar. Un
cable de categoría 5 conecta la fuente de señales audio a cada
habitación o zona. Este cable produce la señal audio, la energía de
sistema, y en caso necesario, los datos y el estado. Los sistemas
digitales pueden también transportar transmisión de vídeo. Más
cables pueden tenderse en paralelo si se requiere una mayor
potencia o una biamplificación.
El cableado puede adaptarse a muchas
configuraciones diferentes. Es posible instalarlo en cada habitación
importante en las nuevas casas. Una vez que el cableado está
instalado el sistema puede configurarse de muchas maneras
diferentes. Podría empezar como un sistema de una habitación y
cambiarlo y mejorarlo hasta convertirlo en un sistema multizona
estándar audiófilo que aumente una selección de fuentes individuales
para cada habitación que utilice el mismo cableado.
El cableado es capaz de adaptarse a las nuevas
tecnologías y a las mejoras del sistema sin necesidad de recablear
cuando se requieran mejoras; por ejemplo, puede utilizarse para
transmitir mandatos de control y de vídeo y audiodigitales.
Los conjuntos de amplificador y altavoces a
distancia pueden estar situados en diversas habitaciones, y pueden
recibir señales procedentes de una única fuente de señales audio.
Cuando la fuente proporcione una selección de componentes, como por
ejemplo radio o disco compacto, es posible suministrar a
habitaciones diferentes señales de audio diferentes. El volumen
puede fijarse de modo diferente, subiéndolo o bajándolo, en cada
habitación.
Los amplificadores a distancia pueden ser
amplificadores del circuito integrado. Al no requerir suministros
de energía incorporados pueden ser compactos, y pueden estar
construidos para adaptarse a un cajetín de conmutador eléctrico
estándar o incorporarse dentro de una caja de altavoz o en un
altavoz adosado a una pared o a un techo. Un ejemplo apropiado es
el amplificador de potencia audio dual TA8216H, de Circuito
Integrado Lineal Bipolar de Silicon Monolithic.
Los amplificadores a distancia pueden ser
alimentados mediante paquetes de enchufes de bajo coste o mediante
suministros de energía audiófilos dedicados situados en la fuente de
audio, donde la energía de la red es fácilmente accesible.
Los niveles de salida de los amplificadores a
distancia pueden ser controlados mediante los niveles de salida de
los componentes de fuente, o puede incluirse un mando del volumen
manual con los respectivos amplificadores a distancia.
Alternativamente, puede incorporarse un mando a distancia de manejo
manual para el control del volumen, entre otras cosas. En este
caso, el mando a distancia puede transmitir señales de infrarrojos a
un receptor montado con un amplificador a distancia. Cuando esté
montado un amplificador a distancia dentro de un accesorio
eléctrico estándar la placa frontal de instrumentos puede incluir un
receptor de infrarrojos. La placa frontal puede también incluir
indicadores de estado para el amplificador y los componentes de
fuente de señales audio.
La señales de infrarrojos recibidas por un
amplificador a distancia pueden ser transmitidas a los componentes
de fuente a través de un cuarto par trenzado situado en el cable de
categoría 5. Las señales pueden ser moduladas antes de su
transmisión a un emisor de infrarrojos el cual controla directamente
los componentes audio, o pueden ser desmodulados y suministrados
como señales de datos a aquellos componentes.
El sistema puede también transportar datos de
mando dentro del cable único para controlar los elementos
controlables a distancia que están situados en las mismas áreas o
aquellos que pueden incorporarse dentro de un sistema de cableado
único. Los rayos infrarrojos constituyen actualmente un elemento de
utilización habitual. Muchos aparatos domésticos son controlados
por mando a distancia de infrarrojos. Los receptores de infrarrojos
a distancia pueden reemitir mandatos con destino a todos los
dispositivos de infrarrojos que operen entre 38 y 500 kHz.
Los amplificadores a distancia pueden aceptar
señales de nivel de línea estándar procedentes de los componentes
de fuente audio, o de la toma de un altavoz de un amplificador
maestro que puede estar conectado a la fuente o fuentes audio, y
puede estar situado con ellas. En otras palabras, los amplificadores
a distancia pueden ser dirigidos, o bien por una señal de nivel de
altavoz de baja impedancia (de 4 a 16 ohmios) o por una señal de
nivel de línea de alta impedancia (10 k ohmios).
Los amplificadores a distancia pueden incluir un
sistema silenciador conmutable, y pueden incluir un dispositivo
corrector ajustable del nivel de entrada.
Una impedancia de entrada alta en los
amplificadores a distancia provocarán que cualquier señal de línea
inducida pueda ser retroconducida a la impedancia baja de la fuente
audio reduciendo el ruido del sistema inducido en el amplificador.
La alta impedancia permitirá así mismo que muchos amplificadores a
distancia funcionen a partir de una única fuente audio sin
detrimento del sonido. Muchos pares de altavoces pueden ser de esta
forma dirigidos mediante una sola fuente audio sin necesidad de
dispositivos de ajuste de la impedancia de los altavoces.
La salida de los amplificadores a distancia es
suficiente para conducir un par de altavoces de alta fidelidad de 4
a 16 ohmios en un nivel de sonido razonable para la mayoría de las
exigencias domésticas; típicamente de 90 a 100 dB sin filtro. Los
amplificadores a distancia no requieren protección de salida con
fusibles.
A continuación se describirán ejemplos de la
invención con referencia a los dibujos que se acompañan, en los
cuales:
La Figura 1 es un diagrama esquemático de un
primer ejemplo; y
la Figura 2 es un diagrama esquemático de un
segundo ejemplo.
Con referencia en primer término a la Figura 1,
el sistema audio estereofónico distribuido 1 comprende dos
altavoces 2 y 3 conectados a un amplificador 4. El amplificador 4
está conectado a un cajetín de conmutador eléctrico estándar en la
misma habitación que los altavoces.
En otra habitación, una fuente de señales audio
5 comprende un reproductor 6 de disco compacto, un magnetófono 7,
un grabador de videocasete 8 y un selector de fuente 9. Un
suministro de energía 10 proporciona energía desde la red a cada
amplificador 4.
El amplificador 4 está conectado a la fuente de
señales y al suministro de energía 10 por medio de un cable 11 de
cuatro pares trenzados de categoría 5. Uno de los pares trenzados 12
suministra la señal audio derecha desde la fuente al amplificador
4. Otro par de trenzado 13 suministra la señal audio izquierda. Un
tercer par trenzado 14 suministra energía desde el suministro de
energía 10 al el amplificador 4.
En uso, el amplificador 4 amplifica las señales
de nivel de línea estándar derecha e izquierda y las envía a los
altavoces 2 y 3, respectivamente. El amplificador es controlado
mediante el accionamiento de un potenciómetro 15 montado sobre su
placa frontal.
La amplificación puede también controlarse por
medio de un mando a distancia 17 de manejo manual que transmite
unas señales 18 de infrarrojos hasta un receptor 19 montado en la
placa frontal 16. La placa frontal puede incluir unas indicaciones
acerca del estado del amplificador y, si se necesita, los
componentes de la fuente. La placa frontal puede también utilizarse
como teclado numérico para transmitir órdenes de mando a la
fuente.
Las señales de infrarrojos pueden ser
transmitidas, ya sea antes o después de la desmodulación, desde el
amplificador 4 de nuevo hasta la fuente 5 utilizando el cuarto par
trenzado 20 del cable 11 de categoría 5. Las señales de infrarrojos
pueden utilizarse para controlar directamente la fuente.
Alternativamente, pueden utilizarse para transmitir señales de
mando utilizando el transmisor 21 hasta un receptor 22 de
infrarrojos asociados con la fuente.
El amplificador 4 está diseñado alrededor de un
amplificador de un solo chip, y tiene una impedancia de entrada
alta. Ello posibilita que varios amplificadores se monten en
diferentes habitaciones para amplificar señales procedentes de la
misma fuente 5 para los conjuntos de altavoces de cada una de
aquellas habitaciones. El amplificador de potencia de audio dual
TA8216H, de Circuito Integrado Lineal y Bipolar de Silicon
Monolithic, se utiliza con este fin.
En cada habitación la emisión de sonido puede
proceder del mismo componente de la fuente o de componentes
distintos de la fuente. Así mismo, el nivel de amplificación puede
ser diferente en cada habitación.
Con referencia ahora a la Figura 2, se
describirá un sistema ligeramente más complicado. En este sistema,
un bloque de conexión 23 se utiliza para interconectar la fuente de
señales audio 5, el suministro de energía 10, diversos cables 11 de
cuatro pares trenzados de categoría 5 (dos de los cuales se
muestran) y el emisor 21 de infrarrojos. El selector 9 de fuente
suministra una entrada audio, al nivel de los altavoces o de la
línea, al bloque 23 a lo largo de las líneas 24. El bloque a
continuación da salida a estas señales hasta los respectivos pares
trenzados de los cables 11 de categoría 5, junto con la energía
eléctrica. Uno de los cables de categoría 5 está conectado como
anteriormente, pero el otro termina en un amplificador 25 montado
con uno entre un par de altavoces 26 y 27 montados en el techo en
otra habitación. Este módulo amplificador puede estar equipado con
un receptor 19 de infrarrojos en su placa frontal, y las señales de
control pueden ser retrotransmitidas a la base como
anteriormente.
Aunque la invención ha sido descrita con
referencia a un ejemplo concreto, debe apreciarse que puede
ejemplificarse en formas diferentes. Por ejemplo, la señal de audio
de fuente puede provenir de un amplificador principal o de
cualquier salida de nivel de línea o de salida de altavoz de
amplificador. Puede incluso tener su propio conmutador de entrada u
operar en paralelo con las salidas de nivel de línea conectadas a un
amplificador. Un activador de línea de algún tipo puede utilizarse
pero no se requiere necesariamente. No se requieren dispositivos de
ajuste de la impedancia. Para sistemas más desarrollados cada
amplificador a distancia puede tener su propia selección de fuente
pero esto no se requiere necesariamente.
Durante la construcción de un nuevo edificio
puede instalarse en cada habitación grande a bajo coste una
instalación de emisión estereofónica. Un cable de cuatro pares
trenzados (categoría 5 o equivalente) se tiende desde un punto de
control común hasta un punto en cada habitación en el que puede
estar instalado un amplificador a distancia. Puede utilizarse un
sistema de cableado en bucle, sin embargo, esta no es una opción
preferente dado que puede restringir la flexibilidad y la capacidad
de energía del sistema. Extensiones cortas del cable de los
altavoces pueden instalarse en los puntos de los altavoces en las
paredes o en los techos o cablearse directamente hasta los
terminales de los altavoces. Utilizando este cableado es posible
instalar un amplificador a distancia dentro de cualquier habitación
cómo y cuando se necesite. Pueden instalarse sistemas más
desarrollados utilizando el mismo sistema de cableado.
La conexión en cada extremo del cable es una
conexión simple codificada de color de ocho vías. Puede también ser
un conector de enchufe macho estándar. No hay necesidad de prestar
atención al ajuste de la impedancia, múltiples módulos pueden
discurrir desde el amplificador del sistema principal o un selector
de entrada dedicado o un componente de fuente único, por ejemplo,
un reproductor de discos compactos mediante el nivel de línea. El
nivel de volumen es infinitamente variable y el nivel del volumen
del sistema principal no afecta a los altavoces de las habitaciones
alejadas. No se requiere ninguna fuente de energía remota a la
red.
Un bloque de conexión puede incorporarse para
interconectar el suministro de energía, las fuentes de señales
audio, el amplificador principal, el emisor de infrarrojos para
controlar las fuentes locales y el amplificador a distancia y los
conjuntos de altavoces. Un cable de cuatro pares trenzados
(categoría 5) se utiliza para conectar el bloque de conexión con
cada amplificador a distancia.
En el sistema de clasificación de Niveles de los
Laboratorios Underwirters (Underwriters Labs) (UL), hay 5 niveles
de cableado de calidad creciente.
En trabajo paralelo a los esfuerzos de los UL,
la Asociación de la Industria Electrónica/Asociación de la
Industria de las Telecomunicaciones (EIA/TIA) del Instituto
Americano de Estándares Nacionales (ANSI) ha desarrollado
estándares similares a la clasificación UTP.
El sistema UL armonizado con el sistema de
categorías EIA/TIA, y las categorías 3 a 5 se corresponde ahora
exactamente con las categorías 568A de la EIA/TIA.
La 568A de la EIA/TIA incorpora todas las áreas
relevantes de 568, TSB-36, TSB-40A,
y TSB-53. El estándar cubre 100 ohmios UTP, 150
ohmios STP, y el cableado de fibra óptica. El sistema de
clasificación por categorías EIA/TIA identifica las categorías 3, 4
y 5 para aplicaciones de datos.
La categoría 5 se aplica a los cables UTP y al
hardware de conexión asociado con unas características de
transmisión de hasta 100 mhz. Su aplicación es ATM sobre cobre
TP-PMD 100 Base-X.
La mayoría del equipo de pruebas de campo
verifican la conformación de la categoría 5 controlando las
prestaciones del enlace con respecto a los baremos 568A Anexo E de
las EIA/TIA.
Debe apreciarse por los expertos en la materia
que pueden llevarse a cabo numerosas variaciones y modificaciones
de la invención tal como se ha descrito en las formas de realización
específicas sin apartarse del ámbito de la invención de acuerdo con
lo descrito en términos amplios. Las formas de realización de la
presente invención, por consiguiente, deben considerarse a todos
los efectos como ilustrativas y no restrictivas.
Claims (19)
1. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
que incluye: uno o más altavoces (2, 3) para la emisión de señales
audio estéreo, una fuente de señales audio estéreo, un amplificador
estéreo (4) para amplificar las señales de audio estéreo y activar
los altavoces, y un suministro de energía eléctrica (10) alimentado
por la red para suministrar energía al amplificador; en el que el
amplificador está situado en la misma habitación que los altavoces
y a distancia de la fuente de señales y del suministro de energía;
caracterizado porque el amplificador (4) está conectado a la
fuente (5) de señales y al suministro de energía (10) por medio de
un cable (11) de cuatro pares trenzados de categoría 5 que
suministra, en los respectivos conductores de los pares trenzados
(12 a 14) unas señales de audio de canal derecho a partir de la
fuente de señales hasta el amplificador (4), unas señales audio de
canal izquierdo a partir de la fuente de señales hasta el
amplificador (4) y una energía eléctrica de cc desde el suministro
de energía (10) hasta el amplificador (4).
2. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los amplificadores
(4, 25) y los altavoces (2, 3, 26, 27) en varias habitaciones
reciben señales procedentes de una única fuente (5) de señales
audio.
3. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la fuente (5)
proporciona una selección de componentes (6 a 8), como por ejemplo
radio o disco compacto, y unas señales audio que pueden
suministrarse desde los diferentes componentes hasta las diferentes
habitaciones.
4. Sistema audito estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 o 3, en el que el volumen
se regula de manera diferente en cada habitación.
5. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
el que el o cada amplificador (4, 25), está basado en un
amplificador de circuito integrado.
6. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el amplificador (4,
25) está construido para adaptarse a un cajetín de conmutador
eléctrico estándar.
7. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 o 3, en el que el nivel de
salida del amplificador es controlado por el nivel de salida de la
fuente (5) o de los componentes (6 a 8) de la fuente.
8. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 o 3, en el que un control
manual del volumen se incluye con el amplificador (4, 25).
9. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 o 3, en el que un control
remoto manual (17) está dispuesto para transmitir señales de
infrarrojos hasta un receptor (19) montado con el amplificador (4,
25).
10. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el amplificador (25)
está montado con un altavoz (27).
11. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el amplificador (4,
25) está montado dentro de un accesorio de iluminación eléctrica
estándar que tiene una placa frontal que incluye el receptor de
infrarrojos.
12. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la placa frontal
incluye también unos indicadores de estado destinados al
amplificador y a la fuente (5) de señales audio o a los componentes
de fuente (6 a 8).
13. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con las reivindicaciones 9, 11 o 12, en el que las
señales de infrarrojos recibidas por el amplificador (4, 25) son
transmitidas a la fuente (5) o a los componentes de fuente (6 a 8)
a través de un cuarto par trenzado del cable de categoría 5.
14. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 13, en el que las señales son
moduladas antes de su transmisión hasta un emisor de infrarrojos que
directamente controla la fuente audio (5) o los componentes de
fuente (6 a 8).
15. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 13, en el que las señales son
desmoduladas y suministradas como señales de datos a la fuente audio
(5) o los componentes de fuente (6 a 8).
16. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el amplificador (4)
acepta las señales de nivel de línea estándar procedentes de la
fuente audio (5).
17. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el amplificador (4)
recibe señales audio procedentes de un segundo amplificador.
18. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el amplificador (4)
incluye un sistema de silenciador conmutable.
19. Sistema audio estereofónico distribuido (1)
de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el amplificador (4)
incluye un dispositivo ajustable de regulación del nivel de
entrada.
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