WO2006027271A2 - Mikrofonsystem - Google Patents

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WO2006027271A2
WO2006027271A2 PCT/EP2005/009769 EP2005009769W WO2006027271A2 WO 2006027271 A2 WO2006027271 A2 WO 2006027271A2 EP 2005009769 W EP2005009769 W EP 2005009769W WO 2006027271 A2 WO2006027271 A2 WO 2006027271A2
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Wolfgang Niehoff
Axel Haupt
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Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00—Secret communication
    • H04K1/02—Secret communication by adding a second signal to make the desired signal unintelligible

Definitions

  • the invention relates to a wireless microphone system.
  • a microphone system (this is also to be understood as a microphone pocket transmitter) consists of a microphone with integrated transmitting device and a microphone receiver assigned to this transmitting device, via which the electrical signals generated by the microphone transducer are transmitted to the receiver. It is also possible that the electrical signal is already digitized in the microphone itself and then transmitted to the microphone receiver via a high-frequency link, where it can in turn be converted back into an analog signal.
  • Microphones of this type are already used in a variety of ways, especially in television studios, in the stage area, etc.
  • the unauthorized copiers take advantage of the fact that by means of a correspondingly adapted to the transmission frequency of the wireless microphone receiver, the microphone signals also receive themselves and then record by means of a recording device accordingly.
  • DE 100 29 893 A1 shows an apparatus for inserting a watermark for sound signals.
  • the watermark signal is coded directly in the sound signal and then decoded in a receiving device.
  • DE 35 36 384 A1 shows an FM radio system with a transmitter for concealed transmission of speech signals.
  • the speech frequency band is divided into several equal subbands, and the subbands are interchanged or scrambled. This is decrypted at the receiver again.
  • US 4,179,658 shows a signaling system in which a speech signal is modulated by means of spread spectrum modulation in the transmitter and demodulated at the receiver.
  • US 3,624,297 shows a speech coding system in which a speech signal is changed using an inverted signal.
  • the object of the present invention is to provide at least one measure by means of which illegal monitoring is prevented or at least considerably impeded, so that it is no longer possible with simple means to produce unauthorized messages.
  • the electrical signal in the wireless microphone is already being digitized, it is a good idea for the adulteration to carry out an encryption or interleaving of the digital audio data or a comparable measure already in the wireless microphone, in which case the receiver or a receiver downstream of the receiver An appropriate decryption or deinterleaving is carried out in order to then process the actual microphone sound data signal, for. B. in a memory device (RAM, tape, CD). save.
  • a memory device RAM, tape, CD
  • non-normalized corruption ie non-normalized encryption or non-normalized interleaving and the like is particularly advantageous because then third parties who make an illegal recording do not want to be able to use a decryption or deinterleaving device already on the market.
  • While digitization of the microphone signal can already use a shutter in the microphone in the signal path, then a digital decoder can be switched into the signal path in the receiver.
  • the z. B. by the FM method (frequency modulation) or a frequency transformation work one can by the additionally " signal applied to the modulation signals (phase jumps, noise modulation in the form of additional frequencies, etc.) or by a Fre ⁇ frequency transformation, the transmitted microphone signal In the microphone receiver belonging to the microphone, this "interference modulation” is then canceled, so that the receiver output side, a normal microphone signal can be tapped.
  • the invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing.
  • the figure shows a wireless microphone system 1, consisting of a microphone 2 and a receiver 3.
  • the microphone transmitter 2 contains the actual microphone with the microphone transducer 4 and a transmitting device 5 for transmitting the electrical signals supplied by the transducer to the receiver third
  • an A / D converter 6 is also regularly formed in the microphone.
  • the microphone has a transmitting antenna 7, which transmits the microphone signals to the receiving antenna 8 of the receiver 3 by high-frequency transmission.
  • the microphone has a device 9 for falsification of the microphone signal.
  • This device for corrupting the microphone signal can be an encryption element, by means of which digitized sound data are encrypted and / or also be an interleaving element, by means of which digitized sound data are interleaved into one another according to a specific pattern.
  • Other measures for falsification of the digitized signal are also conceivable, so that the transmitted microphone signal can only be received as a high-quality microphone signal if the falsification is returned after reception.
  • a corresponding device 10 is embodied in the receiver 3, which recirculates the adulteration carried out by the adulteration device 9 in such a way that, on the output side, the device 10 then outputs the then unadulterated microphone signal and sets it in the receiver.
  • neten facilities amplifier, recording device, etc.
  • the falsification by the device 9 is effected by applying a corresponding interference signal to the analog signal! modulated and in the associated complementary device 10 in the receiver this interference signal is then removed again from the transmitted and received microphone signal 11.
  • a corresponding switching device in the microphone 2 that is selected within the microphone one of several predetermined possibilities for falsification of the microphone signal, in which case a corresponding signal is sent to the receiver so that there is also the corresponding correction of the microphone signal can. If, for example, a corresponding code signal is also sent to the receiver with the audio signal, then the correct measure can be carried out there via the corresponding code signal and an assignment within the device 10, so that the signal is again genuine on the receiver Output of the device 10 appears.
  • a digital watermark in the transmitted useful signal, this watermark being filtered out accordingly in the receiver or a device arranged downstream of the receiver so that the authenticity of the useful signal can then be detected by analysis of the microphone user signal .
  • the microphone itself can contain a date or a clock and the corresponding date or time can also be digitally encrypted transmitted.
  • Other information can also be transmitted with the encryption device and decoded accordingly at the receiving end.
  • the frequency transformation of the microphone signal is mentioned in the present application, this also means that the frequency of the microphone signal is transformed with a specific pattern, ie that the microphone signal does not have to be uniformly transformed to a specific frequency, but also can be trans ⁇ formed at different times to different frequencies trans ⁇ . If this frequency transformation pattern is known in the receiver, the corresponding inverse transformation can be carried out.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein drahtloses Mikrofonsystem. Ein solches Mikrofonsystem (hierunter ist auch ein Mikrofontaschensender zu verstehen) besteht aus einem Mikrofon mit integrierter Sendeeinrichtung und einem dieser Sendeeinrichtung zugeordnetem Mikrofonempfänger, über den die vom Mikrofonwandler erzeugten elektrischen Signale an den Empfänger übertragen werden. Dabei ist es auch möglich, dass bereits im Mikrofon selbst das elektrische Signal digitalisiert wird und dann über eine Hochfrequenz-Strecke an den Mikrofonempfänger übertragen wird und dort wiederum in ein analoges Signal zurückgewandelt werden kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, wenigstens eine Maßnahme anzugeben, mittels der ein illegales Mithören verhindert oder zumindest erheblich erschwert wird, so dass es mit einfachen Mitteln nicht mehr möglich ist, unautorisierte Mitschnitte anzufertigen. Mikrofonsystem, bestehend aus einem Drahtlos-Mikrofon oder einem drahtgebundenen Mikrofon mit einem Mikrofonwandler und einem diesem Drahtlos-Mikrofon zugeordneten Empfänger, wobei das Drahtlos-Mikrofon eine Sendeeinheit enthält, mittels der die vom Mikrofonwandler erzeugten elektrischen Signale an den Empfänger, bevorzugt über einen Hochfrequenz-Kanal, übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Mikrofon eine Verschlüsselungseinrichtung und in der Empfangseinheit oder einer der Empfangseinheit nachgeordneten Einrichtung zur Verarbeitung der Mikrofonsignale eine Entschlüsselungseinrichtung ausgebildet ist.

Description

Mikrofonsystem
Die Erfindung betrifft ein drahtloses Mikrofonsystem. Ein solches Mikrofonsystem (hierunter ist auch ein Mikrofontaschensender zu verstehen) besteht aus einem Mikrofon mit integrierter Sendeeinrichtung und einem dieser Sendeeinrichtung zugeordnetem Mikrofonempfänger, über den die vom Mikrofonwandler erzeugten elektrischen Signale an den Empfänger übertragen werden. Dabei ist es auch mög¬ lich, dass bereits im Mikrofon selbst das elektrische Signal digitalisiert wird und dann über eine Hochfrequenz-Strecke an den Mikrofonempfänger übertragen wird und dort wiederum in ein analoges Signal zurückgewandelt werden kann.
Mikrofone dieser Art kommen bereits sehr vielfältig zum Einsatz, insbesondere auch in Fernsehstudios, im Bühnenbereich usw.
Es ist schon häufig vorgekommen, dass bei Gesangsdarbietungen im Fernsehstudio oder auch im Bühnenbereich oder bei vergleichbaren Anlässen von Dritten uner¬ laubte Mitschnitte aufgenommen und später rechtswidrig verwendet wurden. Hierbei machen sich die unautorisierten Kopierer die Tatsache zunutze, dass man mittels eines entsprechend auf die Sendefrequenz des Drahtlos-Mikrofons abgestimmten Empfängers die Mikrofonsignale auch selbst empfangen und dann mittels einer Aufnahmeeinrichtung entsprechend aufnehmen kann.
DE 100 29 893 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Einfügen eines Wasserzeichens für Schallsignale. Das Wasserzeichensignal wird direkt im Schallsignal codiert und anschließend in einer Empfangseinrichtung decodiert.
DE 35 36 384 A1 zeigt ein FM-Funksystem mit einem Sender zum verschleierten Übertragen von Sprachsignalen. Das Sprachfrequenzband wird in mehrere gleich¬ breite Teilbänder aufgeteilt, und die Teilbänder werden miteinander vertauscht bzw. verwürfelt. Dies wird bei dem Empfänger wieder entschlüsselt.
US 5,197,098 zeigt ein Audiosystem zum Durchführen von vertraulichen Konferen¬ zen.
US 4,179,658 zeigt ein Signalisierungssystem, bei dem ein Sprachsignal mittels einer Streuspektrummodulation in dem Sender moduliert und beim Empfänger demoduliert wird.
US 3,624,297 zeigt ein Sprachcodierungssystem, bei dem ein Sprachsignal unter Verwendung eines invertierten Signals verändert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, wenigstens eine Maßnahme anzugeben, mittels der ein illegales Mithören verhindert oder zumindest erheblich erschwert wird, so dass es mit einfachen Mitteln nicht mehr möglich ist, unautorisierte Mit¬ schnitte anzufertigen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Mikrofonsystem mit den Merkmalen nach Anspruch 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran¬ sprüchen beschrieben. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass bereits im Drahtlos-Mikrofon - oder im drahtgebundenen Mikrofon eine Verfälschung des Übertragungssignals stattfindet, wobei in dem dem Mikrofon zugeordneten Mikrofon-Empfänger oder einer diesem nachgeordneten Baugruppe die Verfälschung aus dem Signal wieder herausge- nommen wird.
Wenn bereits das elektrische Signal im Drahtlos-Mikrofon digitalisiert wird, so bietet sich für die Verfälschung an, bereits im Drahtlos-Mikrofon eine Verschlüsselung oder Verschachtelung der digitalen Audiodaten oder eine vergleichbare Maßnahme durchzuführen, wobei dann in dem Empfänger oder einer dem Empfänger nachge- ordneten Baugruppe eine entsprechende Entschlüsselung bzw. Entschachtelung durchgeführt wird, um dann das eigentliche Mikrofon-Tondatensignal weiterzuverar- beiten, z. B. in einer Speichereinrichtung (RAM, Band, CD). zu speichern.
Da sowohl der Mikrofonsender als auch der Mikrofonempfänger regelmäßig vom gleichen Hersteller stammen, ist die Verwendung einer nicht normierten Verfäl- schung, also einer nicht normierten Verschlüsselung oder einer nicht normierten Verschachtelung und dergl. besonders vorteilhaft, weil dann Dritte, die sich einen illegalen Mitschnitt anfertigen möchten, sich nicht einer bereits auf dem Markt be¬ findlichen Entschlüsselungs- bzw. Entschachtelungseinrichtung bedienen können.
Während bei einer Digitalisierung des Mikrofonsignals bereits im Mikrofon im Sig- nalweg ein Verschlüsseier eingesetzt werden kann, so kann dann im Empfänger ein digitaler Entschlüsseier in den Signalweg geschaltet werden.
Bei analogen Mikrofon-Hochfrequenz-Systemen, die z. B. nach dem FM-Verfahren (Frequenz-Modulation) oder einer Frequenztransformation arbeiten, kann man durch die zusätzlich "auf die Modulation aufgeprägten Signale, (Phasensprünge, Störmodulation in Form von zusätzlichen Frequenzen etc.) oder durch eine Fre¬ quenztransformation das übertragene Mikrofonsignal für "normale" Empfänger unbrauchbar machen. Im zum Mikrofon gehörenden Mikrofonempfänger wird diese "Störmodulation" dann wieder aufgehoben, so dass empfängerausgangsseitig ein normales Mikrofonsignal abgegriffen werden kann. Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt ein Drahtlos-Mikrofonsystem 1 , bestehend aus einem Mikrofonsen¬ der 2 und einem Empfänger 3. Der Mikrofonsender 2 enthält das eigentliche Mikro- fon mit dem Mikrofonwandler 4 sowie einer Sendeeinrichtung 5 zur Übertragung der von dem Wandler gelieferten elektrischen Signale an den Empfänger 3.
Wenn bereits im Mikrofon eine Digitalisierung des vom Mikrofonwandler aufgenom¬ menen Audiosignals durchgeführt werden soll, ist regelmäßig auch ein A/D-Wandler 6 im Mikrofon ausgebildet.
Das Mikrofon weist darüber hinaus eine Sendeantenne 7 auf, welche per Hochfre¬ quenz-Übertragung die Mikrofonsignale an die Empfangsantenne 8 des Empfängers 3 sendet.
Die vorbeschriebene Struktur ist bereits in vielen Mikrofonsystemen bekannt.
Ferner weist das Mikrofon eine Einrichtung 9 zur Verfälschung des Mikrofonsignals auf.
Diese Einrichtung zur Verfälschung des Mikrofonsignals kann ein Verschlüsse¬ lungsglied sein, mittels dem digitalisierte Tondaten verschlüsselt werden und/oder auch ein Verschachtelungsglied sein, mittels dem digitalisierte Tondaten nach ei¬ nem bestimmten Muster ineinander verschachtelt werden. Auch andere Maßnah- men zur Verfälschung des digitalisierten Signals sind denkbar, so dass das ausge¬ sendete Mikrofonsignal nur dann als ein qualitativ hochwertiges Mikrofonsignal empfangbar ist, wenn nach dem Empfang die Verfälschung zurückgeführt wird.
Dafür ist in dem Empfänger 3 eine entsprechende Einrichtung 10 ausgebildet, wel¬ che die durch die Verfälschungseinrichtung 9 vorgenommene Verfälschung kom- plementär zurückführt, so dass ausgangsseitig von der Einrichtung 10 das dann unverfälschte Mikrofonsignal ausgegeben und im Empfänger unter den nachgeord- neten Einrichtungen (Verstärker, Aufnahmeeinrichtung etc.) weiterverarbeitet wer¬ den kann.
Wenn innerhalb des Mikrofons keine Digitalisierung, also kein A/D-Wandler, im Signalweg ausgebildet ist, so wird die Verfälschung durch die Einrichtung 9 dadurch vorgenommen, dass diese auf das analoge Signal ein entsprechendes Störsigna! aufmoduliert und in der zugehörigen komplementären Einrichtung 10 im Empfänger wird dieses Störsignal dann wieder aus dem übertragenen und empfangenen Mikro¬ fonsignal 11 entfernt.
Es ist auch möglich, durch eine entsprechende Schalteinrichtung im Mikrofon 2 vorzusehen, dass innerhalb des Mikrofons eine von mehreren vorgegebenen Möglichkeiten zur Verfälschung des Mikrofonsignals ausgewählt wird, wobei dann an den Empfänger ein entsprechendes Signal mitgeschickt wird, damit dort auch die entsprechende Richtigstellung des Mikrofonsignals erfolgen kann. Wenn beispiels¬ weise mit dem Audiosignal auch ein entsprechendes Code-Signal an den Empfän- ger mitgeschickt wird, so kann dort über das entsprechende Code-Signal und einer Zuordnung auch innerhalb der Einrichtung 10 die richtige Maßnahme durchgeführt werden, damit das Signal wiederum unverfälscht am Ausgang der Einrichtung 10 erscheint.
Schließlich wird in Ergänzung oder alternativ zu Vorstehendem auch vorgeschlagen, ein digitales Wasserzeichen in das übertragene Nutzsignal einzubetten, wobei dieses Wasserzeichen im Empfänger oder einer dem Empfänger nachgeordneten Einrichtung entsprechend herausgefiltert wird, so dass dann durch Analyse des Mikrofonnutzsignals auch die Echtheit des Nutzsignals nachgewiesen werden kann. Neben einem digitalen Wasserzeichen kann aber auch das Mikrofon selbst einen Datumsgeber oder einen Uhrzeitgeber enthalten und das entsprechende Datum bzw. die Uhrzeit kann digital verschlüsselt ebenfalls übertragen werden. Auch ande¬ re Informationen können mit der Verschlüsselungseinrichtung mit übertragen und empfangsseitig entsprechend decodiert werden. Soweit in der vorliegenden Anmeldung die Frequenztransformation des Mikrofon¬ signals erwähnt ist, ist darunter auch zu verstehen, dass mit einem bestimmten Muster die Frequenz des Mikrofonsignals transformiert wird, d. h. dass das Mikro¬ fonsignal nicht einheitlich auf eine bestimmte Frequenz transformiert werden muss, sondern auch zu bestimmten Zeitpunkten zu unterschiedlichen Frequenzen trans¬ formiert werden kann. Ist dieses Frequenztransformationsmuster im Empfänger bekannt, kann die entsprechende Rücktransformation durchgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Mikrofonsystem, mit einem Drahtlos-Mikrofon mit einem Mikrofonwandler und einem diesem Drahtlos-Mikrofon zugeordneten Empfänger, wobei das Drahtlos- Mikrofon eine Sendeeinheit enthält, mittels der die vom Mikrofonwandler erzeugten elektrischen Signale an den Empfänger, bevorzugt über einen Hochfrequenz-Kanal, übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Drahtlos-Mikrofon ein Modulator zur Aufprä¬ gung eines Störsignals auf dem Mikrofon-Nutzsignal ausgebildet ist, so dass das Mikrofon-Nutzsignal mit dem aufmodulierten Störsignal an den Empfänger übertra¬ gen wird und dass im Empfänger oder einer dem Empfänger nachgeordneten Einrichtung ein Demodulator zur Filterung des Störsignals ausgebildet ist.
2. Mikrofonsystem nach Anspruch 1 , wobei das Störsignal Phasesprünge und/oder eine Störmodulation in Form von zusätzlichen Frequenzen aufweist.
3. Mikrofonsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Drahtlos- Mikrofon eine Schalteinrichtung zum Auswählen aus mehreren vorgegebenen Mög¬ lichkeiten zur Verfälschung des von dem Mikrofonwandler erzeugten elektrischen Signals aufweist, wobei ein entsprechendes Signal zur Identifizierung der Verfäl- schung mit den von dem Mikrofonwandler erzeugten elektrischen Signalen an den Empfänger übertragen wird.
4. Mikrofonsystem nach Anspruch 3, wobei das Signal zur Identifizierung der Verfälschung des Mikrofonsignals ein Codesignal darstellt, mit welchem der Emp¬ fänger die entsprechende Demodulation durchführen kann.
5. Mikrofonsystem, bestehend aus einem Drahtlos-Mikrofon oder einem draht¬ gebundenen Mikrofon mit einem Mikrofonwandler und einem diesem Drahtlos- Mikrofon zugeordneten Empfänger, wobei das Drahtlos-Mikrofon eine Sendeeinheit enthält, mittels der die vom Mikrofonwandler erzeugten elektrischen Signale an den Empfänger, bevorzugt über einen Hochfrequenz-Kanal, übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Mikrofon eine Verschlüsselungseinrichtung und in der Empfangseinheit oder einer der Empfangseinheit nachgeordneten Einrichtung zur Verarbeitung der Mikrofonsignale eine Entschlüsselungseinrichtung ausgebildet ist.
6. Mikrofonsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mikrofon eine digitale Verschlüsselungsein¬ richtung und im Empfänger eine digitale Entschlüsselungseinrichtung ausgebildet ist.
7. Mikrofonsystem nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Verschlüsselungseinrichtung ein digitales Wasserzeichen zur Übertragung der Nutzsigπale eingebettet wird, wobei unter Umständen auch eine Datumsangabe oder andere Information mit übertragen wer- den.
8. Mikrofon, insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Mikrofon eine Verschlüsselungseinrichtung aus¬ gebildet ist, die das vom Mikrofon aufgenommene Signal, bevorzugt digital ver¬ schlüsselt.
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