Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring- System und ein Verfahren zum Steuern eines Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear- Monitoring-Systems.

Bei kabelgebundenen digitalen Audioverarbeitungssystemen wird typischerweise ein sog. Wordclock als ein Basistakt verwendet, welcher benötigt wird, um eine Übertragung von Audiodatenströmen zwischen digitalen Audiogeräten zu ermöglichen. Ein Wordclock wird verwendet, um alle an der digitalen Audioverarbeitung beteiligten Geräte oder Einheiten hinsichtlich der Abtastzeitpunkte der verarbeiteten Audiosignale zu synchronisieren. Die verschiedenen digitalen Audiogeräte, welche mittels des Wordclocks synchronisiert werden sollen, können beispielsweise AD-Wandler, Effektgeräte, Mischpulte, DA- Wandler etc. darstellen. Typischerweise verfügen diese Audiogeräte über digitale Schnittstellen wie beispielsweise AES3/SPDIF, AES10/MADI. Basierend auf der Wordclock-Synchronisation kann eine kontinuierliche Weitergabe von Audiosamples gewährleistet werden, wodurch ein Leerlaufen oder ein Überlaufen eines Puffers verhin- dert werden kann. Durch die Wordclock-Synchronisation kann eine synchrone Phasenlage der Audiosignale erreicht werden. Das bedeutet beispielsweise bei der Verwendung mehrerer Mikrofone, dass alle über den Wordclock synchronisierten Mikrofone jeweils gleichzeitig ein digitales Sample des jeweiligen Mikrofonsignals erzeugen. Die in einer digitalen Audioverarbeitung verwendeten Geräte weisen typischerweise einen internen Taktgenerator auf, der einen Basistakt zur Verfügung stellt, mit welchem die digitalen Abtastwerte der Audiodaten verarbeitet werden. Wenn jedoch mehrere digitale Audiogeräte vorhanden sind, so wird eine Wordclock als Masterclock vorgegeben und von den beteiligten Geräten als Slaves übernommen. Dazu wird von dem Worddock-Master über ein Kabel ein Signal zur Verfügung gestellt, das zyklisch für jeden einzelnen Abtastzeit- punkt eine Anregung enthält, und das Slave Gerät kann den eigenen Taktgenerator anhand dieses Signals fortlaufend an den vom Worddock-Master kommenden Abtastungstakt anpassen. Eine derartige Wordclock-Synchronisation ist jedoch nur bei kabelgebundenen digitalen Audioverarbeitungsgeräten bekannt.

Die Erfindung betrifft die Aufgabe, eine Synchronisation der Wordclock verschiedener Audioverarbeitungseinheiten in einem Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring- System zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring-System nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Steuern eines Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring-System nach Anspruch 2 gelöst.

Somit wird ein Drahtlos-Mikrofon- und/oder In Ear-Monitor-System vorgesehen, das wenigstens einen Taktmaster zum Vorgeben einer Wordclock und mindestens einen Taktslave aufweist, welcher auf die von dem Taktmaster vorgegebene Wordclock zu synchronisieren ist. Zwischen dem Taktmaster und dem mindestens einen Taktslave ist eine digitale Drahtlos-Übertragungsstrecke vorhanden, welche sowohl Synchronisationssignale als auch Audiosignale digital überträgt. Der Taktmaster weist eine Taktreferenz auf, um einen ersten Sampletakt vorzugeben. Der Taktmaster weist ferner eine Synchronisationsschnittstelle zur drahtlosen Übertragung eines Synchronisationswortes auf. Der Taktmaster weist einen ersten Timer auf. Eine erste Phase des ersten Taktsignals wird nach Ablauf des ersten Timers erfasst und die erste Phase wird drahtlos an den mindestens einen Taktslave übertragen. Der mindestens eine erste Taktslave weist einen zwei- ten Timer auf. Nach Ablauf des zweiten Timers wird eine zweite Phase des zweiten Taktsignals des Taktslaves erfasst und mit der drahtlos übertragenen ersten Phase verglichen. Die Abweichung zwischen der ersten und zweiten Phase wird als Eingangsgröße als ein Regeleinheit in dem mindestens einen Taktslave verwendet. Die Regeleinheit stellt einen einstellbaren Sampletakt des mindestens einen Taktslaves derart ein, dass sie dem ersten Takt des Taktmasters entspricht.

Gemäß der Erfindung wird ein Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring System vorgesehen, welches eine drahtlose digitale Übertragung aufweist. Zur drahtlosen digitalen Übertragung eines Audiosignals muss das Audiosignal einer Digital/Analog-Wandlung unterzogen werden. Die Analog/Digital-Wandlung wird in festen Zeitabständen durchge- führt, basierend auf einem Sampletakt. Ein weiteres Gerät, welches das über die drahtlose digitale Übertragungsstrecke gesendete Audiosignal empfängt, sollte möglichst denselben Sampletakt benutzen. Wird der Sampletakt jedoch in dem weiteren Gerät selbst erzeugt, kann er auf Grund von Toleranzen der verwendeten elektronischen Bauteile und/oder Temperaturunterschiede von dem Sampletakt des sendenden Gerätes geringfügig abweichen. Eine sinnvolle Übertragung von raumbezogenen Mehrkanalsignalen (Stereo, Surroundsystemen [z.B. 5.1] kann dadurch nur eingeschränkt funktionieren; die akustische Raumortung wird dadurch sehr ungenau, manchmal unmöglich. Somit wird eine Synchronisation des Sampletaktes in Frequenz als auch in Phase benötigt.

Durch das erfindungsgemäße Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring-System kann eine drahtlose Wordclock-Synchronisation zur synchronen Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandlung in drahtlosen Audiogeräten wie beispielsweise drahtlose Mikrofone und drahtlose In-Ear-Monitoring-Empfänger genutzt werden. Der Vorteil einer drahtlosen Wordclock-Synchronisation ist insbesondere bei einer Stereo- und Surround- tauglichen Mikrofonierung mit mehreren drahtlosen Mikrofonen und/oder drahtlosen In- Ear-Monitoring-Empfängern vorhanden. Ferner kann hierdurch eine Abtastratenumwandlung (sample rate conversion) vermieden werden, die sonst erforderlich ist, um mehrere ankommende Kanäle (z.B. von mehreren Mikrofonen) auf einem gemeinsamen Summenkanal auszugeben.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Zeitverlauf von Signalen, die bei einem Takt-Master und einem Takt-Slave gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zur Abtastzeitpunkt-Synchronisation verwendet werden,

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Master-Geräts und eines Slave-Geräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufes einer

Synchronisation in einem Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear- Monitoring System gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Synchronisation in einem Drahtlos- Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring System gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Das zu bearbeitenden Problem beruht auf der Tatsache, dass bei einer digitalen Erfassung, Verarbeitung und Ausgabe von Audiodaten zu bestimmten Zeitpunkten Abtastwerte von den analogen Audiosignalen erzeugt werden. Dies kann z.B. mit einer Frequenz von 48 kHz erfolgen. Laufen die Geräte mit unterschiedlichen Abtastraten, so ist bei der Weitergabe der Audiodaten an ein anderes Gerät eine Sample-Rate-Konvertierung nötig, bei welcher Samplewerte zwischen den tatsächlichen Abtastzeitpunkten geschätzt wer- den müssen, was zu Artefakten führt, die sich als sogenanntes "Phasenrauschen" bemerkbar machen. Das gleiche Problem tritt auf, wenn mehrere Geräte zur digitalen Audioverarbeitung nominal zwar mit der gleichen Abtastrate arbeiten, jedoch die nominale Taktrate unabhängig voneinander jeweils selbst erzeugen. Bereits geringe Abweichungen der tatsächlichen Abtastraten führen dazu, dass über einen abgeschlossenen betrachte- ten Zeitraum eine unterschiedliche Anzahl von Abtastwerten zwischen den einzelnen Geräten erzeugt bzw. verarbeitet wird, sodass auch hier bei der Weitergabe an ein anderes Gerät eine Sample-Rate-Konvertierung erforderlich wird. Zur Abhilfe ist bei kabelgebundenen Geräten die oben beschriebene Wordclock-Synchronisation bekannt. Dabei werden die Abtastzeitpunkte, also die Zeitpunkte, zu denen jeweils ein digitaler Abtast- wert zu einem analogen Audiosignal erzeugt, verarbeitet oder ausgegeben wird, zwischen allen entsprechend verbundenen Geräten synchronisiert. Die bekannte kabelgebundene Übertragung des Wordclock-Signals beruht darauf, dass über das Kabel eine verzögerungsfreie, jederzeit verfügbare Verbindung zwischen dem .Worddock-Master und dem jeweiligen Wordclock-Slave besteht, über die das Signal, das zyklisch für jeden einzelnen Abtastzeitpunkt eine Anregung enthält, bereitgestellt wird. Das Slave-Gerät kann den eigenen Taktgenerator anhand dieses Signals somit fortlaufend an den vom Worddock-Master kommenden Abtastungstakt anpassen.

Eine solche verzögerungsfreie, jederzeit verfügbare Verbindung steht bei der drahtlosen Übertragung von digitalen Audiodaten jedoch nicht zur Verfügung, sodass eine Wordclock-Synchronisation der Audio-Abtastrate in der von kabelgebundenen Geräten her bekannten Weise hier nicht möglich ist. Für die drahtlose Übertragung von Daten ist stattdessen eine eigene Datensynchronisation zwischen Sender und Empfänger vorgesehen, die eine korrekte Übertragung der enthaltenen Bits ermöglicht. Diese Datensynchronisation ist jedoch unabhängig von der Audio-Abtastrate. Die Audiodaten werden deshalb häufig in Blöcken von mehreren Audio-Samples zusammengefasst, welche dann gemeinsam zu einem Zeitpunkt übertragen werden, der von dem drahtlosen Datenübertragungssystem festgelegt wird. Beispielsweise kann ein Zeitschlitzverfahren (Time Division Multiple Access, TDMA) für die drahtlose Datenübertragung verwendet werden, welches dann die Zeitpunkte festlegt, zu denen ein einzelnes Gerät Daten senden darf. Diese Zeitpunkte sind jedoch in keiner Weise mit den Aud io-Abtast-Zeitpu n kten synchronisiert. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und zugehörige Geräte, die eine Wordclock- Synchronisation der Audio-Abtastzeitpunkte bei einer drahtlosen Übertragung von digitalen Audiodaten ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird ein Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring-System vorgesehen. In dem System können beispielsweise Drahtlos-Mikrofone ein von ihnen erfasstes Audiosignal drahtlos an einen Empfänger übertragen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Audiosignal drahtlos an eine In-Ear-Monitoring-Einheit übertragen werden, damit dieses Audiosignal beispielsweise über einen In-Ear-Hörer an einen Träger des In- Ear-Monitoring-Systems ausgegeben werden kann. In dem Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring-System sind mindestens ein Taktmaster TM und mindestens ein Taktslave TS vorhanden. Der mindestens eine Taktslave muss sich dann auf den von dem Taktmaster vorgegebenen Takt, beispielsweise den Wordclock, sowohl hinsichtlich der Frequenz als auch hinsichtlich der Phase einstellen.

Fig. 1 zeigt einen Zeitverlauf von Signalen, die bei einem Takt-Master und einem Takt- Slave gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zur Abtastzeitpunkt-Synchronisation verwendet werden. Oben in Fig. 1 ist der Master-Audio-Sample-Takt 100 des Takt- Masters über der Zeit t dargestellt. Optional kann der Mäste r- Au d io-Sa m pl e-Ta kt 100 selbst bereits auf ein Wordclock-Signal eines externen Taktgebers abgeglichen sein. Für die folgende Betrachtung gilt der Master-Audio-Sample-Takt 100 aber als Master-Takt, auf den die Aud io-Abtastze itpu n kte des/der Slave-Geräte angepasst werden sollen. Einer steigenden Flanke des Master-Audio-Sample-Takts 100 ist jeweils ein Audio- Abtastzeitpunkt zugeordnet, zu dem also jeweils ein Abtastwert eines analogen Audiosignals ermittelt, verarbeitet oder ausgegeben werden soll. In Fig. 1 sind die Master- Abtastzeitpunkte 101 , 102 und 103 dargestellt. Das Master-Gerät enthält außerdem einen Master-Feintaktgeber, welcher einen Master- Phasenzähler antreibt. In Fig. 1 ist der Zählerstand 1 10 des Master-Phasenzählers über der Zeit t dargestellt. Zu jedem Abtastzeitpunkt, also jedes Mal, wenn der Master-Audio- Sample-Takt 100 eine positive Flanke aufweist, wird der Zählerstand 1 10 des Master- Phasenzählers durch einen Reset-Befehl ResM auf Null zurückgesetzt. Danach zählt der Master-Phasenzähler mit dem Takt des Master-Feintaktgebers auf jeden Tic des Master- Feintaktgebers in Einerschritten vorwärts. Der Zählerstand 1 10 gibt also mit der zeitlichen Auflösung des Master-Feintaktgebers an, wieviel Zeit seit dem letzten Master- Abtastzeitpunkt verstrichen ist. Der Master-Feintaktgeber hat dazu eine Taktfrequenz, die wesentlich größer ist als die Audio-Abtastfrequenz. Beispielsweise kann bei einer Audio- Abtastfrequenz von 48 kHz ein Master-Feintaktgeber mit einer Frequenz von 160 MHz verwendet werden, sodass der Master-Phasenzähler von einem Audio-Abtastzeitpunkt bis zum nächsten Audio-Abtastzeitpunkt (abhängig von der genauen gewünschten Audio- Abtastrate) etwa einen Wert von 3333 erreicht. Der Zählerstand 1 10 des Master- Phasenzählers stellt hierbei eine Phaseninformation über die seit dem letzten Audio- Sample vergangene Phase des Master-Audio-Sample-Takts 100 dar. Um eine für die Audio-Sample-Synchronisation geeignete zeitliche Auflösung der Phaseninformation zu erhalten, sollte der Takt des Master-Feintaktgebers so gewählt werden, dass in der Zeitspanne von einem Audio-Abtastzeitpunkt bis zu dem direkt folgenden Audio- Abtastzeitpunkt mindestens 500 Tics des Master-Feintaktgebers liegen, sodass der Zählerstand 1 10 des Master-Phasenzählers in jedem Aud io-Abtastsch ritt mindestens bis 500 zählt.

Im Slave-Gerät ist eine Audio-Sample-Taktung sowie eine Phasenerfassung entspre- chend zu dem Master-Gerät aufgebaut. Unten in Fig. 1 ist der Slave-Audio-Sample-Takt 150 des Takt-Slaves über der Zeit t dargestellt. Einer steigenden Flanke des Slave- Audio-Sample-Takts 150 ist jeweils ein Slave-Audio-Abtastzeitpunkt 151 , 152, 153 zugeordnet. Der Slave-Aud io-Sam ple-Takt 150 ist einstellbar und es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, den Slave-Audio-Sample-Takt 150 so einzustellen, dass die Slave-Aud io- Abtastzeitpunkte 151 , 152, 153 den Master-Audio-Abtastzeitpunkten 101 , 102, 103 entsprechen.

Das Slave-Gerät enthält einen Slave-Feintaktgeber, welcher einen Slave-Phasenzähler antreibt. In Fig. 1 ist der Zählerstand 160 des Slave-Phasenzählers über der Zeit t dargestellt. Im Slave-Gerät wird zu jedem Slave-Abtastzeitpunkt, also jedes Mal, wenn der Slave-Audio-Sample-Takt 150 eine positive Flanke aufweist, der Zählerstand 160 des Slave-Phasenzählers durch einen Reset-Befehl ResS auf Null zurückgesetzt. Danach zählt der Slave-Phasenzähler mit dem Takt des Slave-Feintaktgebers auf jeden Tic des Slave-Feintaktgebers in Einerschritten vorwärts. Der Zählerstand 160 gibt also mit der zeitlichen Auflösung des Slave-Feintaktgebers an, wieviel Zeit seit dem letzten Slave- Abtastzeitpunkt verstrichen ist. Der Slave-Feintaktgeber hat dazu vorzugsweise nominal die gleiche Taktfrequenz wie der Master-Feintaktgeber. Der Zählerstand 160 des Slave- Phasenzählers stellt hierbei eine Phaseninformation über die seit dem letzten Slave- Audio-Sample vergangene Phase des Slave-Audio-Sample-Takts 150 dar. In Fig. 1 ist ein Zustand dargestellt, in dem die Slave-Audio-Abtastzeitpunkte 151 , 152, 153 den Master-Audio-Abtastzeitpunkten 101 , 102, 103 noch nicht entsprechen.

Erfindungsgemäß erfolgt der Abgleich des Slave-Audio-Sample-Takts 150 auf den Master-Audio- Sample-Takt 100 mithilfe eines Synchronisationsereignisses, das einen Synch- ronisationszeitpunkt 130 festlegt.

Vorzugsweise kann das Synchronisationsereignis, das den Synchronisationszeitpunkt 130 festlegt, aus der Datensynchronisation zwischen einem Sender und einem Empfänger gewonnen werden. Wie bereits erläutert, ist für die drahtlose Übertragung von Daten zwischen einem Sender und einem Empfänger eine eigene Datensynchronisation vorge- sehen, die eine korrekte Übertragung der enthaltenen Bits ermöglicht, die jedoch unabhängig von der Audio-Abtastrate ist. Auf jeden Fall lassen sich bei der drahtlosen Datenübertragung Zeitpunkte angeben, zu denen das jeweils verwendete Daten- Übertragungsprotokoll eine feste zeitliche Beziehung zwischen dem Master- und dem Slave-Gerät herstellt. Dies kann beispielsweise ein Zeitschlitz im Rahmen eines TDMA- Verfahrens sein, in dem ein Steuer-Code übertragen wird.

Erfindungsgemäß wird ein solches Ereignis, das eine feste zeitliche Beziehung zwischen dem Master- und dem Slave-Gerät erzeugt, verwendet, um das Master-Gerät und das Slave-Gerät dazu zu veranlassen, gleichzeitig den aktuellen Zählerstand 1 10 des Master- Phasenzählers und den aktuellen Zählerstand 160 des Slave-Phasenzählers zu erfassen. In diesem Zusammenhang bedeutet "gleichzeitig", dass der zeitliche Versatz der Erfassung des Zählerwerts zwischen Master- und Slave-Gerät maximal der Dauer von einem Tic des Master-Feintaktgebers und somit auch des Slave-Feintaktgebers entspricht. Das Master-Gerät erfasst zum Zeitpunkt 130 durch Auslesen des Zählerstands 1 10 des Master-Phasenzählers die Master-Phase 120 und das Slave-Gerät erfasst zum Zeitpunkt 130 durch Auslesen des Zählerstands 160 des Slave-Phasenzählers die Slave-Phase 170.

Neben der Erzeugung des Synchronisationszeitpunktes 130 auf Basis der Datensynchronisation kann alternativ auch ein anderes Ereignis zur Festlegung des Synchronisationszeitpunktes 130 herangezogen werden. Wichtig ist nur, dass zu diesem Zeitpunkt eine feste zeitliche Beziehung zwischen dem Master- und dem Slave-Gerät gewährleistet ist, auf der sich eine gleichzeitige Erfassung der Master-Phase 120 und der Slave-Phase 170 (gemäß der erläuterten Definition von "gleichzeitig") durchführen lässt. Nach der Erfassung der Master-Phase 120 und der Slave-Phase 170 wird der erfasste Wert der Master-Phase 120 drahtlos von dem Master-Gerät an das Slave-Gerät übertragen. Es spielt dabei keine Rolle, ob diese Übertragung in einer bestimmten zeitlichen Beziehung zu dem Synchronisationszeitpunkt 130 steht. Erfindungsgemäß empfängt das Slave-Gerät den gemessenen Wert der Master-Phase 120 und vergleicht ihn mit dem zum gleichen Zeitpunkt 130 gemessenen Wert der Slave- Phase 170. Das Ergebnis dieses Vergleichs ist die Regelabweichung der Phase des Slave-Audio-Sample-Takts 150 gegenüber der erwünschten Phase des Master-Audio- Sample-Takts 100. Entsprechend wird dieses Vergleichsergebnis als Phasenabweichung einem Regler in einer "Phase-Locked Loop" (PLL) zugeführt. Der Regler kann als Stellgröße die Taktrate des Slave-Audio-Sample-Takts 150 beeinflussen. In einer Phase- Locked Loop wird diese Taktrate sodann so beeinflusst, dass nach mehrfacher Ausführung des Regelkreises die Slave-Phase 170 der Masterphase 120 entspricht. Bei der Regelung wird eine zyklische Wiederholung der gesamten Messung und Verarbeitung der Master-Phase (120) und der Slave-Phase (170) vorgesehen. Die Angleichung der Taktrate des Slave-Audio-Sample-Takts 150 an die Taktrate des Master-Audio-Sample- Takts 100 ergibt sich bei der Regelung der Phasenabweichung als Zielgröße zwangsläufig als Nebenergebnis.

Als wichtiger Unterschied zu einer kabelgebundenen Wordclock-Synchronisation ist hervorzuheben, dass es nicht notwendig ist, innerhalb jedes einzelnen Abtastschrittes des Master-Audio-Sample-Takts 100 ein Synchronisationsereignis vorzusehen, das einen Synchronisationszeitpunkt 130 festlegt. Vielmehr genügt es, wenn gelegentlich ein solches Synchronisationsereignis auftritt. Beispielsweise können ca. 50 Abtastschrittes des Master-Audio-Sample-Takts 100 ablaufen, bevor ein neues Synchronisationsereignis stattfindet, das einen neuen Synchronisationszeitpunkt 130 festlegt. Dies kann beispielsweise mit der oben beschriebenen drahtlosen Übertragung von Audiodaten in Blöcken in Zusammenhang stehen. Es ist auch nicht notwendig, dass die die Synchronisationszeitpunkte 130 äquidistant zueinander liegen. Für die Phase-Locked Loop ist lediglich eine wiederkehrende Ausführung der gleichzeitigen Erfassung von der Master-Phase 120 und der Slave-Phase 170 und der anschließenden Verarbeitung in der PLL erforderlich.

Ein besonderer Vorteil des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zum Abgleich des Slave-Audio-Sample-Takts 150 auf den Master-Audio-Sample-Takt 100 besteht in der nur kurzzeitigen Nutzung des Master-Feintaktgebers und des Slave-Feintaktgebers. Auch die Feintaktgeber erzeugen jeweils einen eigenen Takt, und da es sich um getrenn- te Bauteile - einmal im Master-Gerät und einmal im Slave-Gerät - handelt, laufen sie nicht mit exakt der gleichen Geschwindigkeit. Dadurch, dass der Zählerstand 1 10 des Master- Phasenzählers und der Zählerstand 160 des Slave-Phasenzählers bei jedem Audio- Abtastzeitpunkt auf Null zurückgesetzt werden, ist die Zeitspanne, während der eine voneinander abweichende Geschwindigkeit der beiden Feintaktgeber eine Auswirkung auf das Phasen-Messergebnis hat, so kurz, dass sich mit den allgemein verfügbaren Taktgebern eine Abweichung von weniger als einem Tic der Feintaktgeber zwischen der gemessenen Master-Phase 120 und der gemessenen Slave-Phase 170 ergibt. Gemäß dem oben genannten Beispiel kann eine Audio-Abtastfrequenz von 48 kHz und eine Feintaktgeber-Frequenz von 160 MHz verwendet werden, sodass die Phasenzähler von einem Aud io-Abtastzeitpu n kt bis zum nächsten Aud io-Abtastze itpu n kt etwa einen Wert von 3333 erreichen. Würde die Geschwindigkeit der beiden Feintaktgeber so weit voneinander abweichen, dass innerhalb dieser Zeitspanne bereits ein Tic Unterschied zwischen den beiden Feintaktgebern auftritt, so entspräche dies einer Taktgenauigkeit von 300 ppm (parts per million), also einem Fehler von 300 Schritten während einer Dauer von 1 Million Tics. Bei Standard-Taktgebern ist derzeit eine Genauigkeit von ca. 20 ppm üblich und auch beispielsweise 2,5 ppm erhältlich. Durch die erfindungsgemäße kurzzeitige Nutzung der Feintaktgeber werden die Probleme aus getrennt laufenden Feintaktgebern also vorteilhaft umgangen. Damit bietet das erfindungsgemäße Verfahren einen Vorteil gegenüber einem sonst möglichen Alternativansatz, bei welchem eine Gesamtzeitspanne zwischen den Synchronisierungszeitpunkten 130 mithilfe der Feintaktgeber ermittelt und gemeinsam mit der Menge der in dieser Zeitspanne angefallenen Abtastzeitpunkte übertragen wird.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Master-Geräts TM und eines Slave-Geräts TS gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Master-Gerät TM enthält einen Master- Audio-Sample-Takt-Geber ASPGM zur Erzeugung des Master-Audio-Sample-Takts 100. Optional kann das Master-Gerät TM selbst einen Wordclock-Eingang WRDCLK und eine Master-Wordclock-Synchronisationseinheit WSUM aufweisen über die der Master-Audio- Sa mple-Takt 100 selbst bereits auf ein Wordclock-Signal eines externen Taktgebers abgeglichen werden kann. Der Mäste r- Au d io-Sa m pl e-Ta kt 100 gibt den Takt für eine digitale Master-Aud io-l nput-Output Einheit AIOM vor. Die Master-Audio-Input-Output Einheit AIOM dient als Schnittstelle des Master-Geräts nach außen und kann zum Empfangen und Senden von digitale Audiodaten dienen.

Das Master-Gerät TM enthält außerdem einen Master-Feintaktgeber FPGM, welcher einen Master-Phasenzähler PCM antreibt. Der Master-Phasenzähler PCM erzeugt fort- laufend den Zählerstand 1 10. Zu jedem Abtastzeitpunkt, also jedes Mal, wenn der Mas- ter-Audio-Sample-Takt 100 eine positive Flanke aufweist, wird der Zählerstand 1 10 des Master-Phasenzählers PCM durch einen Reset-Befehl ResM auf Null zurückgesetzt. Danach zählt der Master-Phasenzähler PCM mit dem Takt des Master-Feintaktgebers FPGM auf jeden Tic des Master-Feintaktgebers in Einerschritten vorwärts. Der Zählerstand 1 10 gibt also mit der zeitlichen Auflösung des Master-Feintaktgebers an, wieviel Zeit seit dem letzten Mäste r-Abtastzeitpu n kt verstrichen ist.

Im Slave-Gerät TS ist eine Audio-Sample-Taktung sowie eine Phasenerfassung entsprechend zu dem Master-Gerät TM aufgebaut. Das Slave-Gerät TS enthält einen Slave- Audio-Sample-Takt-Geber ASPGS zur Erzeugung des Slave-Audio-Sample-Takts 150. Der Slave-Audio-Sample-Takt-Geber ASPGS ist so ausgestaltet, dass seine Taktrate in gewissen Grenzen einstellbar ist. Der Slave-Audio-Sample-Takt 150 gibt den Takt für eine digitale Slave-Audio-Input-Output Einheit AIOS vor. Die Slave-Audio-Input-Output Einheit AIOS dient als Schnittstelle des Slave-Geräts nach außen und kann zum Emp- fangen und Senden von digitalen Audiodaten dienen. Sofern das Slave-Gerät TS als Mikrofon ausgestaltet ist, kann ein A/D-Wandler mit dem Slave-Audio-Input-Output Einheit AIOS verbunden werden und ein digitales Audiosignal als Eingang zur Verfügung stellen. Sofern das Slave-Gerät TS als In-Ear-Monitoring System ausgestaltet ist, kann ein D/A-Wandler mit dem Slave-Audio-Input-Output Einheit AIOS verbunden werden und ein digitales Audiosignal als Ausgang ausgegeben werden.

Das Slave-Gerät TS enthält außerdem einen Slave-Feintaktgeber FPGS, welcher einen Slave-Phasenzähler PCS antreibt. Der Slave-Phasenzähler PCS erzeugt fortlaufend den Zählerstand 160. Zu jedem Abtastzeitpunkt, also jedes Mal, wenn der Slave-Audio- Sample-Takt 150 eine positive Flanke aufweist, wird der Zählerstand 160 des Slave- Phasenzählers PCS durch einen Reset-Befehl ResS auf Null zurückgesetzt. Danach zählt der Slave-Phasenzähler PCS mit dem Takt des Slave-Feintaktgebers FPGS auf jeden Tic des Slave-Feintaktgebers in Einerschritten vorwärts. Der Zählerstand 160 gibt also mit der zeitlichen Auflösung des Slave-Feintaktgebers an, wieviel Zeit seit dem letzten Sla ve- Abtastze itpu n kt verstrichen ist. Erfindungsgemäß erfolgt der Abgleich des Slave-Audio-Sample-Takts 150 auf den Mas- ter-Audio-Sample-Takt 100 mithilfe eines Synchronisationsereignisses, das einen Synchronisationszeitpunkt 130 festlegt. Ein solches Synchronisationsereignis kann von einem Phasen-Mess-Trigger PMT erzeugt werden. Vorzugsweise kann der Phasen-Mess- Trigger PMT das Synchronisationsereignis aus der Datensynchronisation zwischen einem Sender und einem Empfänger, also insbesondere aus der drahtlosen Übertragung zwischen dem Master-Gerät TM und dem Slave-Gerät TS gewinnen. Über einen Phasen- Mess-Trigger-Transm itter PMTT kann das Synchronisationsereignis drahtlos an einen Mess-Trigger-Receiver MTR im Slave-Gerät TS übertragen werden, wobei eine feste zeitliche Beziehung zwischen dem Master- und dem Slave-Gerät erzeugt wird. Optional kann das Master-Gerät TM einen Timer T1 enthalten, der von dem Phasen-Mess-Trigger PMT gestartet wird. Der Timer T1 kann von dem Master-Feintaktgeber FPGM getaktet sein. Entsprechend kann das Slave-Gerät TS einen Timer 12 enthalten, der gestartet wird, wenn der Mess-Trigger-Receiver MTR das Synchronisationsereignis empfängt. Der Timer 12 kann von dem Slave-Feintaktgeber FPGS getaktet sein. Die beiden Timer T1 und 12 können dazu dienen, die Übertragungszeit, die zur Übertragung des Synchronisationsereignisses erforderlich ist, zu berücksichtigen. Die beiden Timer T1 und 12 werden dann so angesteuert, dass sie beide gleichzeitig ablaufen und damit den Synchronisationszeitpunkt 130 gleichzeitig im Master-Gerät TM und im Slave-Gerät TS erzeugen. In diesem Zusammenhang bedeutet "gleichzeitig", dass der zeitliche Versatz der Erfassung des Phasen-Zählerwerts zwischen Master- und Slave-Gerät maximal der Dauer von einem Tic des Master-Feintaktgebers FPGM und somit auch des Slave-Feintaktgebers FPGS entspricht.

Das Master-Gerät TM enthält außerdem einen Master-Phasenwert-Aufnehmer PVM, der zum Synchronisationszeitpunkt 130 den aktuellen Zählerstand 1 10 des Master- Phasenzählers PCM ausliest und als Master-Phase 120 speichert. Das Slave-Gerät TS enthält entsprechend einen Slave-Phasenwert-Aufnehmer PVS, der zum Synchronisationszeitpunkt 130 den aktuellen Zählerstand 160 des Slave-Phasenzählers PCS ausliest und als Slave-Phase 170 speichert. Nach der Erfassung der Master-Phase 120 und der Slave-Phase 170 wird der erfasste Wert der Master-Phase 120 drahtlos von dem Master-Gerät TM an das Slave-Gerät TS übertragen. Das Master-Gerät TM enthält dazu einen Phasen-Transmitter PT und das Slave-Gerät einen Phasen-Receiver PR. Es spielt dabei keine Rolle, ob diese Übertragung in einer bestimmten zeitlichen Beziehung zu dem Synchronisationszeitpunkt 130 steht.

Erfindungsgemäß empfängt das Slave-Gerät TS den gemessenen Wert der Master- Phase 120 und vergleicht ihn in einem Vergleicher C mit dem zum gleichen Zeitpunkt 130 gemessenen Wert der Slave-Phase 170. Das Ergebnis dieses Vergleichs ist die Regelabweichung der Phase des Slave-Audio-Sample-Takts 150 gegenüber der erwünschten Phase des Master-Audio-Sample-Takts 100. Entsprechend wird dieses Vergleichsergebnis als Phasenabweichung einem Regler R in einer "Phase-Locked Loop" (PLL) zugeführt. Der Regler R kann als Stellgröße die Taktrate des Slave-Audio-Sample-Takt-Geber ASPGS und damit des Slave-Audio-Sample-Takts 150 beeinflussen. In einer Phase- Locked Loop wird diese Taktrate sodann so beeinflusst, dass nach mehrfacher Ausführung des Regelkreises die Slave-Phase 170 der Masterphase 120 entspricht. Die Anglei- chung der Taktrate des Slave-Audio-Sample-Takts 150 an die Taktrate des Master- Audio-Sample-Takts 100 ergibt sich dabei zwangsläufig als Nebenergebnis.

Das Master-Gerät TM enthält außerdem einen Master-Audio-Transmitter-Receiver ATRM, über den es drahtlos digitale Audiodaten senden und/oder empfangen kann, die dem Master-Audio-Sample-Takt 100 des Master-Audio-Sample-Takt-Gebers ASPGM zugeordnet sind, und das Slave-Gerät TS enthält außerdem einen Slave-Audio- Transmitter-Receiver ATRS, über den es drahtlos digitale Audiodaten senden und/oder empfangen kann, die dem Slave-Audio-Sample-Takt 150 des Slave-Audio-Sample-Takt- Gebers ASPGS zugeordnet sind. Der Master-Audio-Transmitter-Receiver ATRM ist mit der Master-Audio-Input-Output Einheit AIOM verbunden und der Slave-Audio- Transmitter-Receiver ATRS ist mit der Slave-Audio-Input-Output Einheit AIOS verbunden.

Optional können der Master-Audic-Transmitter-Receiver ATRM, der Phasen-Transmitter PT und der Phasen-Mess-Trigger-Transmitter PMTT in einer gemeinsamen drahtlosen Übertragungseinheit TRUM in dem Master-Gerät TM zusammengefasst sein. Entsprechend können optional der Slave-Audio-Transmitter-Receiver ATRS, der Phasen- Receiver PR und der Mess-Trigger-Receiver MTR in einer gemeinsamen drahtlosen Übertragungseinheit TRUS in dem Slaver-Gerät TS zusammengefasst sein. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufes einer Wordclock- Synchronisation in einem Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring System gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 entspricht in weiten Teilen dem ersten Ausführungsbeispiel. Allerdings wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel stärker darauf eingegangen, wie die Erzeugung der Audio- Sample-Takte erfolgt und eine mögliche Berücksichtigung einer bekannten Zeitspanne zur Übertragung eines Synchronisationsereignisses näher erläutert. Ein Taktmaster TM kann über eine bidirektionale drahtlose Übertragungsstrecke vorzugsweise in regelmäßigen Abständen ein Synchronisationswort S übertragen. Der Taktmaster TM kann einen Taktgenerator (beispielsweise 49,152 MHz) aufweisen. Der Ausgang des Taktgenerators kann mit einem Taktteiler (beispielsweise 1024) auf einen Sampletakt von beispielsweise 48 kHz geteilt werden.

Der in Fig. 3 dargestellte zeitliche Ablauf zeigt die Verhältnisse im eingeschwungenen Zustand, d. h., die Synchronisation hat bereits stattgefunden, so dass der Sampletakt des Slaves sich bereits frequenz- und phasenmäßig auf den Sampletakt des Masters abgestimmt hat. Der Vorgang der Synchronisation wird anhand des eingeschwungenen Zu- standes beschrieben.

Der Taktmaster TM startet einen ersten Timer T1 beim Senden des Synchronisationswortes S. Nach Ablauf des ersten Timers T wird die Phase P1 des Sampletaktes S1 gemes- sen. Die gemessene Phase P1 wird an einen oder mehrere Taktslaves TS (z. B. über einen Broadcast Kanal BC) übertragen. Der Taktslave TS empfängt das Synchronisationswort S und startet einen zweiten Timer 12. Nach Ablauf des zweiten Timers 12 wird die Phase P2 des Sampletaktes S2 des Taktslaves TS gemessen. Wenn der Taktslave TS die erste Phase P1 über den Broadcast BC empfängt, dann wird die erste und zweite Phase P1 , P2 in einer Vergleichseinheit C verglichen und die durch den Vergleich ermittelte Abweichung stellt die Regelabweichung des einstellbaren Taktgenerators des Taktslaves TS dar. Dieser Vorgang kann optional bei Übertragung jedes Synchronisationswortes S durchgeführt werden. Alternativ dazu kann dies auch nach einer Übertragung einer Anzahl von Synchronisationsworten S durchgeführt werden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Takt S1 im Master vorgesehen sein und der Takt S2 kann im Slave vorgesehen sein. Der Timer T2 kann im Slave ablaufen.

Das Senden des Synchronisationswortes S (Start des Timers 1 ) bis zur Verarbeitung dieser Information im Slave und dem Start des Timers 2 benötigt eine gewisse Zeit, die in Fig. 3 symbolisch als Breite des Blocks S dargestellt ist. Sie ist in der Praxis sehr kurz. Das Einstellen der Timer T1 und T2 in der Art, dass der Ablauf beider Timer zum selben Zeitpunkt erfolgt, kann nur mit einer begrenzten Genauigkeit erfolgen, da wegen unterschiedlicher Takte im Master und in Slave diese Timer gewissen geringfügigen Schwankungen unterliegen. Ebenso weist die als Breite des Blocks S dargestellte Zeit geringfügige Schwankungen auf. Alle diese drei Veränderungen sind jedoch in der Praxis außer- ordentlich gering, sodass sie gegenüber den Taktschwankungen für die Steuerung der Analog-/Digitalwandler im Master/Slave keinerlei Bedeutung haben. Die Verschiebung der Sampletakte ist um Größenordnungen stärker, sodass die geringfügigen Zeitschwankungen von S, T1 und T2 in der Praxis keine Rolle spielen. Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Synchronisation in einem Drahtlos-Mikrofon- und/oder In-Ear-Monitoring System gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Ein Taktslave TS weist gemäß der Erfindung einen einstellbaren Taktgenerator (z. B. ein VCXO mit einem Taktteiler D) auf. Ein Taktgenerator kann beispielsweise als ein Voltage Control Crystal Oszillator VCXO oder als ein Digitally Controlled Crystal Oscillator DCXO implementiert werden.

Gemäß der Erfindung wird der erste und/oder zweite Timer T1 , 12 so eingestellt, dass ihr Ablauf zum selben Zeitpunkt erfolgt. In diesem Fall stimmt im synchronisierten Zustand die von dem Taktmaster TM gemessene und an den Taktslave TS übertragene Phase mit der Phase des Taktslaves überein. Wenn eine Abweichung vorhanden ist, dann ist diese Abweichung auf Null zu regeln mittels eines Reglers R in dem Taktslave TS. Eine Stellgröße des Reglers kann das Steuersignal des einstellbaren Taktgenerators VCXO in dem Taktslave TS sein.

Der Taktmaster TM kann einen Digital/Analog-Wandler DAC, einen Taktteiler D, einen Oszillator XO, eine erste Sample-and-Hold-Einheit SHP1 zum Speichern der ersten Phase P1 aufweisen. Über eine Datenübertragungsschnittstelle DT kann die erste Phase P1 per Broadcast übertragen werden. Der Taktmaster TM kann eine Audioübertragungsschnittstelle A aufweisen, die die vom Mikrofon M aufgenommenen und vom Analog- /Digitalwandler ADC verarbeiteten Audiodaten vom Taktslave TS zum Taktmaster TM überträgt. Ferner kann der Taktmaster TM eine Synchronisationsschnittstelle SY aufweisen.

Der Taktslave TS kann beispielsweise mit einem Mikrofon M gekoppelt sein und empfängt das Ausgangssignal des Mikrofons M. Das Ausgangssignal des Mikrofons kann in einem Analog/Digital-Wandler DAC digitalisiert werden. Der Taktslave TS weist einen einstellbaren Oszillator VCXO, eine Taktteilungseinheit D, eine zweite Sample-and-Hold-Einheit SHP2, eine Vergleichseinheit C, einen zweiten Timer 12 sowie einen Regler R auf.

Über die Synchronisationsschnittstelle SY überträgt der Taktmaster TM das Synchronisationswort RXS, welches von dem Taktslave TS empfangen wird. Bei Empfang des Synch- ronisationswortes RXS wird der zweite Timer 12 gestartet. Nach Ablauf des zweiten Timers 12 wird die zweite Sample-and-Hold-Einheit SHP2 verwendet, um die zweite gemessene Phase P2 des Taktslaves TS zu speichern. Wenn Daten über die Datenü- bertragungsschnittstelle DT übertragen werden, dann wird die erste und zweite Phase P1 , P2 in der Vergleichseinheit C verglichen. Der Ausgang der Vergleichseinheit C ist ein Eingangssignal der Regeleinheit R. Das Ausgangssignal der Regeleinheit R steuert einen einstellbaren Taktgenerator VCXO. Das Ausgangssignal des einstellbaren Taktgen era- tors VCXO wird durch die Taktteilereinheit D geteilt und dem Analog/Digital-Wandler ADC zugeführt, welche diesen Takt als Sampletakt zum Abtasten des Ausgangssignals des Mikrofons M verwendet. Das entsprechend digitalisierte Ausgangssignal des Mikrofons M wird über die Audioschnittstelle A an den Taktmaster TM übertragen, welcher eine Digi- tal/Analog-Wandlung in dem Digital/Analog-Wandler DAC durchführt und das analoge Ausgangssignal dann beispielsweise an einen Lautsprecher L ausgeben kann.

Die Erfindung betrifft somit eine bidirektionale Drahtlos-Übertragungsstrecke mit regelmäßiger zeitlicher Synchronisation von mindestens einem Taktslave auf den Taktmaster. Ein Sendevorgang des Taktmasters und ein Empfangsvorgang des Taktslaves starten jeweils einen Timer, um auf allen Geräten einen gleichen Messzeitpunkt zu gewährleis- ten. Der Taktmaster misst zum Messzeitpunkt eine Sampletaktphase, welche an alle Taktslaves übertragen wird. Ein Taktslave misst zum Messzeitpunkt eine Sampletaktphase. Diese Sampletaktphase wird mit der empfangenen Sampletaktphase des Taktmasters verglichen. Eine Abweichung wird dazu verwendet, einen einstellbaren Taktgenerator im Taktslave so zu steuern, dass diese Abweichung auf Null geregelt wird.