本发明涉及信号分配系统，特别是公开了一种允许用于各种目的的信号计时出售的装置。 音频分配系统在现有技术中是公知的，并且被广泛应用于商业航线上提供飞行中的娱乐活动，最近，类似的原理被应用于长途客车和火车的客运，通常这种装置要求使用者租一副耳机，然后把耳机插入飞机，客车或火车和客舱中靠近坐椅安排的分配引出端插孔中。然后使用者就能够选择客舱中正在广播的特定频道并调节耳机中声音输出音量。
这种装置，尽管在操作上是令人满意的，但它还是有缺点的。首先，由于要租用耳机，这就要求在旅行前或旅行中人工进行耳机的分配，并在旅程结束时把它收回。而且，出于卫生原因，要求对耳机进行清洁，或象最近所做，更换耳机的衬套。
该系统还有一个缺点，是通过把耳机插入使用者易接近的插座进行声音的分配。插座就会吸引破坏者，这就是为什么这种分配系统与专用的航线、客车和长途铁路网相反，不能被普遍使用在公共运输系统中的一个重要原因。而且，布线网络的成本及在一些情况下它的重量，也是重要地。
为了使音频分配系统进入公共运输网及类似地方，需要提供一种措施来收回安装和运行的费用，而无须象使用租用点那样人力介入，这实质上是需要防破坏的装置。
进而，有许多利用，主要靠使用者不断维持服务的电子系统。例如，普通的无线电和电视接收机，及GPS导航系统。在这种方式中，一旦购买了接收机，使用者就随便接收信号，而不用给提供者付费。有线电视系统试图克服这个问题，但这种系统的投资费妨碍了它的实施。
本发明的目的是通过提供根据付费对应的时间而允许使用的信号分配系统来实质上克服或改善部分或全部的上述困难。
根据本发明，所公开的信号分配系统包括一发射装置，发射从一个源得到的信号，和
至少一个接收机单元，适于接收上述信号，所述接收机单元包括：
一时间单元存储器，用于存储从一时间单元分配系统得到的一时间单元值;
控制装置，用于读出时间单元值并如果该值大于一预定数值，所述信号的接收能够进行，及;
校正装置，用于改变时间单元值。
根据本发明的第一方面，所公开的计时出售信号分配系统包括：一个源和至少一个接收器单元，该单元适于接收来自所述源和一个或多个信息信号和一个计时出售信号输出，所述接收器单元包括一控制装置，适于保留由所述计时出售信号修改的时间单元值的记录，其中所述控制装置适于使用所述时间单元值使所述接收器单元的工作能够在一预定时间期间内接收所述信息信号，从而提供所述接收器单元的有用输出。
最好，计时出售信号同所述信息信号是整体的。通常，信息信号能包括一周期性时间单元信号，适于改变时间单元值以使在所述预定时间期限之后，所述接收器单元不能接收所棕信息信号。
一般，该信号源可以是一无线电频率（RF）发射器，或者一有线分配通讯系统。接收器单元能够包括一RF接收器或可直接联到分配系统的装置。
根据本发明的第二方面，揭示了一种耳机装置，包括：
再生装置，用于再生所发射的音频节目信号，如音响信号，和
控制器装置，适于由选择计时出售单元数量的使用者程编节目，同一周期性计时出售信号相比较的所述单元能够通过所述耳机装置的使用而使当对所述单元的使用等价的时间区间已经用完的时候，所述控制器装置使所述再生装置不能工作。
音频节目信号既可以象无线电频率信号那样发射，或通过磁感应发射，或通过分配有线系统来提供。
根据本发明的第三个方面，所揭示的计时出售音频分配系统包括：
根据第二方面的耳机装置;和
发射装置，被安置以发射至少一个所述音频节目信号。
例如，计时出售信号能由所述耳机装置接收-象一个同所述音频节目信号成为整体信号或者附加的信号那样来接收。计时出售信号也可以是在所述控制器装置的内部所产生的时钟信号。在两种情况下，所述计时出售信号的接收能够用于减小所述单元至到零单元，或者，增大一个计数以同所述单元的节目量比较。
最好，耳机装置包括一拾音装置，适于接收由所述发射装置发射的能量，并且把它变成电能，用于所述再生装置和所述控制器装置的驱动。或者除拾音装置以外，耳机装置由电池驱动。进而，耳机装置能够由一有线系统直接供电和驱动。
一般，再生装置包括一接收器装置用于接收所述音频节目信号，而且在一些实施例中，接收器和拾音器组成一个单独的装置。
而且，通过更适于由接收器装置和/或拾音装置所接收的信号，耳机装置能够被计时出售单元重新安排节目。
根据本发明的第4个方面，所公开的发射装置适于同第2方面的系统一起使用，其中，发射装置被构成为发射计时出售信号。
根据本发明的第5个方面，所公开的耳机装置包括一电联接器外壳;用于再生由所述联接器所接收的音频信号的转换器;和安排在所述外壳中的固定存储器，它借助所述转换器使所述信号能和不能再生。
根据本发明的第6个方面，所公开的自动出售机适于在第一方面的耳机或第5方面的耳机中计时出售单元的重新安排节目。
根据本发明的第7个方面，所公开的根据第一方面的计时出售信号分配系统，其中信号源适于由接收器单元的使用者存取和控制，信号源进一步包括：同计时售信号相组合的预先记录在永久的或半永久的记录媒介上的信息和用于把所述预记录的信息和计时出售信号读出并送入所述接收器单元的装置。
最好，信息和计时出售的信号被编码，并且装备接收器以解码所述信号。通常，记录媒体可以是录音带或录相带或磁盘，计算机数据或节目程序盘或者固定存储器或类似物。记录媒体可以通过任何适当的分配系统由使用者随意购买，租用和获得。
根据本发明的第8个方面，公开了根据第1方面的计时出售信号分配系统，其中，信号源包括用于压缩或扩展信号分配的时间范围的装置，而接收器包括，反过来用于扩展或压缩所接收信号的时间范围的装置。扩展或压缩装置包括用于信息和计时出售信号的存储的存储器，计时出售信号快速操作控制计时单元值。
最好，信息和计时出售的信号实际上是数字的，并能够编码。
该方面能用于，例如有线或卫星电视传送并且能够在一个节目的信息和计时出售信号的接收的同时用相应的计时出售控制再生另一个节目的信息信号。
本发明的许多较佳实施例将参照附图来进行说明，其中：
图1是表示本发明的一个实施例的方框图;
图2表示根据图1的实施例的形状;
图3表示允许远程感应和/或接收的替代形状;
图4表示计时收费机器;
图5是另一实施例的多频道音频分配系统的方框图;
图6是图5的线路驱动器的方框图;
图7是图5的耳机驱动器的方框图;
图8A和图8B分别是图5的耳机装置的透视图和方框图;
图9是最佳实施例的信号分配系统的方框图;
图10描绘了发射网络的布置;
图11是用于图9和10中进行编码的时序图;
图12是图9的个人接收器单元的最佳实施例的方框图;
图13是图12的接收器/发射器的电路图。
参照图1，表示出一计时出售音频分配系统10，其包括一发射系统20和一耳机装置30。发射系统20能设置在一结构如飞机、长途客车或火车的内部客舱夹层22中。而且固定建筑物如办公大楼，铁路平台和类似物也能被建筑或装修以同系统20结合。
最好，发射导体24被安置在夹层22的后面布线。在导体24上空间隔开的是许多电磁感应器26，为了简明图1中只表示出一个。电感线圈26允许调制载波信号的电磁耦合，在导体24上发射，穿过客舱夹层22以由耳机装置30接收。
电磁感应器26可以是E形铁芯或壶形铁心变压器的一半，直接置于夹层22的后面。在该方式中，夹层22表现为一平板，实质上是防破坏的表面，可使声音分配信号的电磁耦合穿过该表面。
耳机装置30包括一感应拾音器32，其同感应器26电气配合，并且其利用磁性的或吸力装置放置在靠近夹层22和/或附着在夹层上。其它的方案如夹子、钩子和/或开槽的销座也能使用。在该方式中，电感器26和拾音器32一起形成一电气变压器用于穿过夹层22并进入耳机30的调制载波信号的耦合。
感应拾音器32首先通过一直接连线而联接到电源36上，对所感应的进入拾音器32的交流信号整流并由此给耳机装置30的其余部分供电。联接到其余部分的电源没有在附图中表示，它们已由现有技术所公知了。
在本说明中，音频信号被认为是任何低于20KHz的信号，而任何具有高于20KHz频率的信号，如那些用于调制目的，被认为是无线电频率（RF）信号。
感应拾音器32也适于接收RF信号并通过又一连线38而联接到一RF放大器/滤波器40上，允许在拾音器32和RF放大器/滤波器40去耦地相互联接。这就可使后者仍由电源36供电而使由拾音器32接收的信号有最大灵敏度。
在最佳实施例中，系统10用于对具有大约200Hz到3000Hz音频带宽的声音分配。在该方式中，音频信号可以从导体24上发射，例如使用调频（FM），具有接近60KHz的载波频率。利用现有技术中公知的各种调制技术，多音频频道能由导体24提供，都建立在一单一载波频率周围。因此，RF放大器/滤波器40形成为具有围绕中心的载波频率的带通作用和其带宽相当于调制频率的带宽。RF信号然后通过一检波器/解调器42，对用载波频率发射的那些信号进行解调。解调器42包括一基带输出44，其形成为输出一具有大约200Hz至3000Hz带宽的基带音频信号。基带输出44通过一音量调节58供给耳机放大器54，其使耳机转换器56的声音预生成。
解调器42也把一辅带输出46提供给一音频/音调检波器48，其形成为检出时间脉冲或调节音调，该脉冲或音调是从发射导体24上以周期间隔发射的。当一个脉冲或音调被检出的时候，检波器48输出一信号给一微处理器计时存储器控制单元50。该单元50包括-E 2PROM或非易失RAM存储器，和微处理机逻辑线路，它允许用表示由使用者购买的声音接收的计时出售单元的数字对该存储器的预编程节目。通过接收来自检波器48的所检出的音调或脉冲，存储器中的时间单元值减少1。
在该方式中，耳机装置30能在同接收音频信号联接时，能工作一预定时间周期。当存储在E2PROM中的被预购的计时出售单元减到零时，控制单元50的逻辑功能能够控制开关52来使耳机放大器54不能工作，由此来阻止耳机转换器56进行的发射信号的声音再生。在该方式中一旦预先安排节目的时间配置期满，耳机装置30就不再为音频信号的再生工作。
现在回到图2，表示出图1的系统10的一种状态。管60被布置成从顶板（未表示）上悬挂下来，并承载调制的载波信号，或通过电导体，或借助波导管，如现有技术公知的那样。
所表示的耳机装置30包括一外壳62，其通过一对引线66同耳机转换器56相联。外壳62包括一联接器表面64，其通过例如磁性联接至管60上。
外壳62中包括了图1中所示的装置30的电路的全部元件，除了转换器51。也能看到音量调节器58。使用这种形状，装置30可以从管60上接收感应电能以用于其电路的供电使用。
在图3表示的替代形状中，所表示的耳机装置70中转换器56和引线66联到调节单元72上。调节单元72包括一天线74，适于接收代替图1和2中分配（感应）发射系统20的RF发射。
在该方式中，一个小的，不引人注目的发射天线布置在飞机、火车、客车等中，以为由布置在调节单元72的RF接收器（现有技术公知的）进行RF接收来就地发射节目音频信号。调节单元72可以由公知方式的电池源供电。
替代地和/或补充地，一个类似于图1中相应物的拾音器可以用于代替天线74。在该实施例中拾音器被形成为接收节目音频信号和来自远处电源的电能（如图2中的管60）。感应范围达3米是适当的。在该方式中，耳机装置70是无源的，而其结果它不需同发射部或电源进行物理联接。
再看图3，有一个携带外壳78用于调节单元72，引线66和转换器56。一个夹子80也是以通常的方式提供。
在图3的实施例中，耳机装置70的计时出售工作类似于图1的。然而，不是接收-计时出售信号，而是在控制单元50中提供一时钟以减少预先安排节目的时间值。相应地，一计数器的读数能被增加与所安排节目时间值相比较。例如，时钟或计数器也能在音频信号（在解调器42处）的接收基本上操作或通过电能直接供电工作。
当由出售单元分配的时间终了时，装置30、70不再工作，耳机装置30、70能够插入到一适当的自动售货机90中（如图4所示那样）。
自动出售机90包括一显示器91（例如LCD），以指示使用者的操作。一排纸币接收槽92和硬币槽93被布置供使用者投入钱以用于耳机装置30、70的计时出售的付款。
机器90具有两个工作部并被分成两个半部98和99以分别对应每个工作部。两个半部98、99都包括使用者输入键94，其允许在各半部上进行适当的选择。
半部99供购买并提供带有携带外壳78的耳机装置30、70，其是以所示的出口96引出。
半部98为计时单元的出售之用。外壳62（或调节单元72）被插入如所示那样的插口95，其中有感应器或RF发射器。例如，感应器同图1的感应器26的工作相匹配并产生耳机装置30的工作以便为控制单元50中的存储器预先安排节目，在该方式中，自动出售机90能输出一系列控制信号，即由解调器42解调，由检波器48检出，并转到微处理器控制单元50来译择。因而，根据使用者投入到出售机器90中的实际钱数，其中的存储器能被修正为一个新值。在该操作之后，然后耳机装置30能被再次同发射系统20相耦合以进行如前的工作。
在用于接收RF信号的装置70被插入插口95的地方，布置在其中的一附加的RF发射器以上述方式重新编程存储器的节目。
回到图1，在又一个实施例中，解调器42提供给使用者一个可操作开关以选择由系统20广播的信号的任一发射频道。例如在客车或飞行环境中，可以提供5个频道，其中包括4个音频或音乐频道和一个视频频道，用于配合遍布在客舱中布置的电视显示器。
可选择地，如图2所示那样的通过管道传输系统也能具有配置的不同部分用于不同节目内容的传输。例如，参照图2，管60可以包括许多彩色标记部分82、84，其用于发射不同节目内容。根据希望接收的节目，耳机装置30可以被联接到适当的部分82、84。
而且，利用这种形式，不同价格档次可以被用于接收不同节目内容的费用。例如，如果耳机装置30被用于接收视频伴音信号，视频-音频信号可以用于提供每5分钟一次减少的脉冲，例如，相应地，标准音频频道信号可以用于提供每10分钟一次减少的脉冲。在该方式中，标准音频频道内容可以具有视频频道内容的价格的一半。
用于图1、2或3的发射系统20的节目源可以直接被从无线电或电视接收机得到，或者从任何预先记录的媒体如CDROM和磁带源如录相带和/或高质量音频磁带得到。在使用录相带系统时，可以使用一个单独的高保真盒式录相机以提供5个音频频道，每个都具有至少约3KHz的带宽。在该方式中，一个单独的录相带可以提供一个电视伴音频道和4个标准“音乐”频道的娱乐节目源，如果需要的话可以具有不同的计时出售脉冲。录相伴音频道以通常的方式同一个视频图象频道相配合。
仍然参照图1，最好，每个电源36、RF放大器/滤波器40、解调器42、检波器48、控制器50、开关52和放大器54组成为一个单独使用的专用集成电路，其能容易地放置在耳机转换器56的外壳内。在该方式中，耳机装置30的整体形状可以接近于与用在袖珍盒式录音机或类似物中的公知耳机装置相同的尺寸。
通常，耳机转换器56消耗大于120毫瓦的功率并具有低功率整体设计，装置30其余的元件消耗大约100毫瓦至2.5瓦，取决于结构型式。因而，在图1的实施例中，要求感应拾音器32能够从发射导体24上提取适当的电功率量。
在这种情况下，高频调制载波的供给有助于高效、小型感应器26和拾音器32的结构。例如，如果需要20KHz的高保真音频带宽，就需要有大约1MHz至2MH z的载波频率。这样的频率对小尺寸结构，较高功率的变压器是有利的。
进而，尽管图1所示的感应器26形成为如导体24相并联，但另一种接线是在客舱中串连多个感应器26。在该方式中，感应器26的直接相互连接可以减小元件的成本。
在一个进一步的替代形式，尽管所描述的实施例是直接以发射导体24上提供其电源，但也能提供一辅助电池组来同电源36相互联接以给其余的元件供电。
现在回到图5，所表示的计时出售多频道音频分配系统100能够形成为用于如飞机，铁路车厢和客车中。系统100包括一盒式录相机102作为视频和音频的信号源，并由此可以使用一视频显示单元（VDU）108来显示视频信号。VCR102被用于输出三个音频频道104给一线路驱动器110，其把音频信号5配给分布在飞机，火车或客车的客舱中的许多耳机驱动器150。进入每个耳机驱动器150，插入两个耳机装置190以使来自VCR102的经选择的音频频道输出解码进行声音再生。
音频频道104一般包括一个同VDU108上显示的图象内容相配合的音频频道，和两个用于谈话和/或音乐的频道。最好，VCR102是一个高保真VHS型装置。
根据该构形，系统100针对VPU108上显示的录相内容能够提供给使用者视觉和听觉选择，或者从两个音频频道中选择一个。
现在回到图6，线路驱动器110包括一个直流输入112，用于接受例如来自客车的12伏直流供电。为了用于飞机，也能使用400Hz的供电，输入112被加到一直流-直流变换器114上，其把能提供6安培的24伏直流输出116输出到耳机驱动器150上，变换器144也能给其他的系统工作提供5伏直流和12伏直流。5伏直流电被局部地用在线路驱动器110中用于逻辑运行，而12伏直流电被局部地用在线路驱动器110中，也是通过输出116提供给耳机驱动器150。
功率监视器单元118监视来自变换器114的电压和电流输出并提供过电压和过电流保护。功率监视器118输出一个检测电压信号120给控制微处理器122，其决定由变换器114所供电的状态并输出一能/不能信号以使在主要故障情况下关断变换器114。
线路驱动器110通过联接器126接收来自VCR102的音频输入104。音频输入104被表示为具有频道部分104A、104B和104C。它们被输入到一组线路放大的130中。输入线路放大器130的还有一个睡眠频道发生器提供的睡眠频道信号128D。睡眠频道发生器使用数字音频合成来产生和缓模拟的大海/海浪声，其被加到线路放大器130上以使进一步的音频频道被分配给耳机驱动器150，睡眠频道信号128D帮助人们睡眠而隔开来自飞机、火车或客车的外界噪音。线路放大器130输出4个音频输出信号134A，134B，134C和134D给联接器136。
借助于在微处理器122中必备的模-数转换器，微处理器122监测每个输出104A，104B，104C和104D的音频信号电平。当音频信号出现时，微处理器122能输出一间断要求信号140给系统100中的每个耳机驱动器150，以便于启动每个耳机驱动器150中的时间减少程序从而进行对VCR102发出的信号计时出售。当没有音频电平出现时，时间减少功能不起作用。微处理器122借助于脉冲输入线138也能接收来自耳机驱动器150的信息。
现在回到图7，每个耳机驱动器150包括一个能同联接器136紧密配合的联接器151，用于来自线路驱动器110的音频信号134输出的接收。耳机驱动器156形成能够给两个耳机装置190提供音频输出，并因而包括两个并联工作的管道传输电路以用于给每个耳机装置190提供信号。
耳机驱动器150包括一个联接到线路驱动器110的脉冲线138和间断要求线140上的控制微处理器152。微处理器152也通过一键板扫描逻辑电路154同键板152相互联接，从而使一个耳机装置190的使用者选择出一个音频频道并调节音频输出电平。通过键位扫描线153微处理器152顺序地把连续的数字码加到键板扫描逻辑154上。加到键板扫描逻辑154上的每个码都将通过联接线157联接键板156的传感器，借助于键板扫描逻辑154通过键检测线155到达微处理器152。如果一个键板传感器被使用者的手指接触，键检测线155的状态将变成逻辑状态，将指示给微处理器152以使该键启动，该键的码在键位扫描线153上出现。微处理器152利用该码来辨别已经被启动键。键板156能够进行如下述那样的频道选择和电平调节。
音频输入线134直接同两个频道开关电路158a和158b相联，用于耳机驱动器156的两个输出而工作。频道开关电路158a，b提供频道选择信号160a，b以使从4个频道134选择一个频道162a，b输入耳机驱动器150。所选频道162a，b输入一电平调节单元164a，b以调节使用电平调节电路164b的所选频道的电平。根据使用者按在键板156来决定电平调节信号166。
在电平调节以后，所选频道信号162a，b被输入前置放大器和合成器168a，b以把来自VCR102的单声道源信号变换成仿生立体声信号170a，b。通过合成器168a，b中的有源滤波器，音频信号被分离成两个分立的音频频道，每个都包括单独的音频波段，以提供真正立体声信号的逼真模拟。然后其被加到功率放大器172a，b上，然后提供给相应的耳机插座174a，b。也能把I/O数据线176联到耳机插座174a，b上，以使数据来和回传输到耳机装置190（如下所述），和数据时钟信号178一样。
直接联接微处理器152和耳机插座174a的是芯片选择线180，同样，芯片选择线182直接联接耳机座174b和微处理器152。
现在回到图8A和8B，所示的耳机装置190包括印刷板插头座191，以便插入耳机插座174a或174b中。印刷板插头座191安装到包封EEPROM192的外壳198上，包括联接I/O数线194，数据时钟线195和芯片选择线196，以同图7所示的线176，178，180（或182）的功能相结合，从印刷板插头座191上引出的是以常用方式联接到两个耳机转换器193上的引线197。用该构造，EEPROM192能被用于存储数字编码数据，以用于决定使用特定耳机装置190的有效时间。当音频电平出现在信号监测线32上时（见图6），为耳机使用的时间减少被启动，以使当耳机装置190插入插座174中时，相应耳机驱动器150的微处理器152能够检测EEPROM192的存储器内容以决定EEPROM192的内容是否代表一个值，以使耳机装置190接收音频信号。如果数字码表示为一个期满值，就不能进行音频信号的再生。这是通过使键板156不能工作和使相应插座174的电平调节164来获得。
如果EEPROM192的内容表示为可有效使用时间，电平调节164能够进行并且微处理器152周期性地改变EEPROM192中的数字码。当码到达表示有效时间期满值时，微处理器152把电平调节166置于一最小值由此使通过耳机193的音频信号再生不能进行。
上述表示系统100仅仅通过耳机联接器198，191中的EEPROM192的定位来进行硬线分配系统中的信收计时出售。在该方法中，如最先的实施例那样，耳机装置190的使用者可以把联接器191插入适当形状的自动售货机中以便于给EEPROM192的内容重新予置到一个新值，由此来使耳机装置190重新使用。
而且，计时出售分配系统能被用于RF系统，如标准无线电和电视广播，或GPS卫星导航系统。在这些应用中，接收机接收广播信号，其包括编码的接收机指示器号，后面是时间单元值，接收机指示器号识别接收机，接收机接收随后的时间单元值，该值能被存储。当时间单元值是有效时，可以进行正常信号的接收，其包括能减少单元值的计时出售信号。当单位值是0时，不能进行正常信号的再生。
接收机的使用者可以通过给一组单元号付帐采购时间单元。一旦付帐，发射机就能够发射适当的接收机指定器号和时间单元值。
可以知道，上述系统可以由编码来补充以保证未经允许的使用者不能得到所发射的信息。因而，能够实现对有线电视成本的有效替代。
图9表示出了最佳实施例的计时出售信号分配系统200。系统200包括一出售系统200，其分配信号接收的时间单元而使实现个人接收单元220的有效工作。出售系统202进而供给接收机单元220，电池组和/或时间单元能量电池，其包括建立电池的目的以便在自动停止工作之前的一预定时间区间内给个人接收机单元200供给电能。出售系统202可以是以前述方式的自动售货机，柜台外出售口，或任何其它的适当出售装置。通过出售系统设备和个人接收机单元200之间可靠的双向传输以响应于使用者的指令利用专项付款或信用办理的交易，时间单元可以用出售系统202分配。而且，时间单元可以以固定存储器模块的形式从出售系统220中配给，该模块包括一安全的布置，模块能被插入接收机单元220中以使其能工作。现有技术中常用的这些措施适合于：不是必须进行特定存储器的交换，例如，在一个柜台外售出口中，时间单元可以免费配给，用于由使用者购买其它产品和/或服务的回报。
用于配给时间单元的传输的最佳方法是通过耦合无线电频率发射给接收机单元220中的信号接收器222。在这种装置中，接收器222以该模式适于RF发射器（后述的）那样的作用。
分配系统200包括由录相带提供的节目源204共能够提供具有超过3KHz带宽的达5个音频频道。其它的预先记录媒质如密纹音频唱盘和CDROM也能使用。广播媒质如无线电和电视发射也能作为节目源，时间单元减少脉冲可以预先记录在记录媒质如录相带中的每个音频频道上，以使分开的各频道具有不同的收费标准。相应地，在再生装置（如VCR），密纹唱盘机）所包括的，附加电路可以提供把时间减少脉冲加入音频视频节目信号中。
节目源204输出到一编码系统206，其用于把计时出售码同音频信号相组合以对每个音频频道产生一个信号。这样的装置用于给音频信号编码，由此来防止未经许可的接收的时间减少码可以由予加载减少率来设定。然而，它们通常通过截取由信号源204驱动的音调脉冲群来建立。音调脉冲群通常先于发射组合信号而从信号中滤去。编码系统206最好是建立在芯片上的安全编程的微处理器由此使这种装置的安全性提高。
码“键”同音频信号相组合以传输给接收机单元226，在此它们由存储译码程序进行处理。
编码系统206输出给发射机单元208。单元208通常用于硬线传输系统的音频功率放大器。但在其它情况下也能是适当类型（AM，FM，多频道频跳或扩频）的被调制RF发生器。
发射机单元208耦合到一适当的传输系统上，其可以是硬线，闭合感性或容性耦合，无功电或磁近场系统，也可以是发射的电或磁远场系统。近场传输是关于在传输距离实际上小于1/2π波长的地方。例如，对于3-4MHz范围内的传输频率，以使用传输的“近场”模式达到大约3至4米范围来获得主要的优点。而且，也能使用红外线或光纤传输。
个人接收机单元220包括一接收器222，其是根据用在分配系统220中的传输系统210的类型来构成的。例如，接收器222可以包括一有线的联接器和相应的用于硬线系统的放大器。作为替代，可以提供带有RF放大器和接收机的电或磁（例如铁氧化棒）的RF天线。感性或容性夹，或磁支持拾音可以用在上面所指出的天线系统中。也可以包括载波频道选择，可以由解码系统224或其它控制安全措施（未表示）来进行控制。
与提供系统安全措施一样解码系统224工作以解调时间减少脉冲。一种简单的时间减少系统只有滤波器和/或逻辑件以把时间减少信号从音频信号中分离出来，同一适当的控制程序一起，减少一时间单元存储230并查询存储230以确定其状态。当时间单元的状态保持在存储230已经用完时音频再生被阻止。
一种安全的发射系统具有由微处理器实现的联合时间减少和程序解码装置，例如，根据所发射的码数据和逻辑微处理器程序。当保持在个人接收机单元220中的时间单元已经用完时，解码可以被阻止。这样的装置也可以由当时间单元用完时能够进行未编码信号的接收来补充。这种装置就具有能进行计时出售单元的购买的优点。
如果所接收的信号利用频跳或其它的频率快变技术或扩频技术已经进行了编码，解码系统就包括能够便利地操纵接收器单元222的工作的频率合成器控制电路。
借助于辅助电池，安全时间单元存储230把时间单元保持在一非易失存储器例如EEPROM，或非易失发射RAM中。非易失存储器可以是如前所述的解码集成电路;或分立电路元件，或可更换的模块的一部分。为了安全运行，时间单元存储形成为只能通过使用安全规定才能进入。
解码系统输出给用户系统226，其形成为利用由源204所提供的节目信号（如视频，音频，或数据）。用户系统226一般使装置228工作。
因而，用户系统226和装置228可以被包括在各种装置中，例如包括电-声转换器、视频显示、诸机设备、用于远程机械运行的控制装置及类似物的声音再生装置。例如，系统200可以被形成为代替经常用在租用地点的气或热水加热装置中的硬币机器。
在最佳实施例中，用户系统226是包括了放大器电路和音量调节的音频系统。音量调节可以是电位器装置，但推荐使用脉宽调制的控钮数字调节。音频系统也可以包括用于解调FM信号处理的去加重。根据需要处理的水平，音频系统既可以是单声道也可以是立体声。进而加入立体声模拟电路就可以从单声道传输产生仿立体声的声音。音频系统输出给起图9装置228作用的耳机装置。耳机装置一般是重量轻，成本低的耳机，象经常用在飞行中电影及类似情况中那样的。但耳机类型并不受限制，其它的转换器也可以使用，例如包括扬声器，即可以有也可以没有辅助放大器。
在一个实施例中，节目源204和编码系统206可以同传输时间压缩或扩展装置相结合，以使源信号压它们时间传输。在该方式中，一特定长度的视频传输不是以如120分钟而是以12分钟广播，使用10∶1的压缩率。而且，象现有技术中所适用的那样，可以有较高的传输率。在具有这种传输装置的情况下，在个人接收机单元220中就需要有相配合的接收装置。
在一个实施例中，接收器222可以包括一磁带录音设备，其上记录压缩后的传输信号（如12分钟）并由此实现实时重放（超过120分钟）。
在系统200的一个进一步的实施例中，节目源204可以构成在一媒体上，例如以普通或需成本所出售的计算机存储器，密纹唱片或盒式磁带，但需要时间赋值重放。象上述一样，信息信号同计时出售信号一起被编码，以此在个人接收机单元220中需要适当解码，这就可以增加一个用于计算机存储器、密纹唱片或盒式磁带的配合使用的媒体重放装置。
图10表示出一种用于图9的信号传输的可能装置。4个音频输入线242-245被加到一个多种调制器248上，用于开关每个音频线输入242-245给一个相应号的无线电频率发射机250，其每个发射机者联到一个公共发射天线254上。各个发射器250都被布置成以备独立的载波频率进行发射，由此在任何时间使4个节目源的每个都是有效的。多路调制器248由一个输入了编码代码256的开关控制器258所控制。编码代码256以伪随机的方式用于连续地开关4个发射机250中间的4个线路输入242-245的每个。
图11表示一种编码代码256的布置，其以最好具有一秒的区间被布置成帧282。其中每帧282最好在8192H2布置成16个音调脉冲群，其包括一个具有预定脉宽的基准脉冲280并被布置在每帧282的开始。跟随着基准脉冲280是15个脉冲284，285，286……，每个变化其脉宽代表代码256的实际编码数据。在每个发射机250发射的同时，编码信号256的每帧282被存储到开关控制器258中。
象在图10中所看到的那样，发射信号由布置在个人接收机单元220中的无线电频率接收天线260所接收并提供给4个无线电接收机262。接收机262被布置成与每个发射机250相配合并解调从中发射的信号。这些信号提供给信号分离器286。
编码代码256被安排在帧282中以使任一帧中的代码被发射，供个人接收机单元接收，在此由信号分离器268解码并输入一开关控制器270中，其用于控制信号分离器268的信号分离。在该方式中，在任一帧中所发射的码代表用于下一个或一系列的帧的解码代码。
与分配系统200的最佳仪器是利用在离天线3米的范围具有43dBμv/m的最大发射场强的窄带FM无线电频率发射。这种装置被证明用于铁路车厢中的仪器是理想的。
图12表示出这种应用的个人接收机单元的最佳仪器，其中个人接收机单元300包括同RF放大器304联接的天线302，放大器304又供给混频器306。与图10中所示的具有4个分离的无线电接收机262的结构相反，图12所示装置代表了一种接收叔跳信号的更有成本效益的方法，其中本振工作以便于提供足以分别解调4个载波频率的混频。
混频器306输出给包括几个串联级的IF放大器308，具有一个总增益足以产生输出IF信号的限制以至产生RF输出的最低工作水平。放大级被设计成逐渐地限制以保证同达到所期望的最高电平的全部信号具有一致的特性。
IF放大器308输出给FM检波器310，其是标准正交解调器，具有LC调谐电路移相器和平衡晶体管相位检波器。接入RC滤波器分两次滤掉IF成分。
FM检波器输出陷波滤波器312，其是在8192Hz具有传输0的第三级低通滤波器，代码信号的副载波用于解码。滤波器防止了代码产生的可以听见的干扰。
陷波滤波器312输出到音量调节314上，其可以是传统的电位器，但最好是在系统中使用微处理器调节下的间频信号高频脉宽调制。这可以由键板336上的升和降键来调节音量。
音量调节314输出给去加重单元316其包括简单RC时间常数以校正所发射音频信号的频率预加重和同时滤去由脉冲调制的音量调节3和4所产生的高频成分。
去加重单元312输出给立体声模拟器318，用于延迟0.5微秒来重复输入的音频信号。延迟信号然后加入原始信号以产生一个音频频道信号，并从原始信号中减去以产生另一音频信号。通过时钟开关电容器技术来获得延迟。
模拟器318输出给一对音频放大器320，其具有约6KHz的带宽并输出给廉价32欧姆耳机单元322。
RF放大器304由RF调谐电路馈电，其是微处理器控制模拟开关，当频跳时能进行将要完成的适当天线加载电容器的动态选择，或者当设备频跳时能进行静态选择。
由包括了由带有16384Hz的公共基准频率的一对锁相环电路所发生的本振信号的频率合成器326供给混频器306，由微处理器334来控制每个环的分配率。利用两个环来代替一个使用就可以在被联到混频器306之前使时间对任一个环都稳定。当频跳时，频跳之间的间隔最好是1秒的1/16。每一个环中的相位检波器属于也是频率敏感型的，在任何频跳的范围中产生锁相。所提供的晶体时基328包括使用普通手表晶体作为基准的32768Hz Colpitts振荡器。提供分配器以使能够发生用于遍及接收机单元300的其它计时信号。
FM检波器310输出到音调检波器330，其包括与带有正交驱动相位的8192Hz时钟信号同步的相位跟踪检波器。这就提供他高选择性、快速响应和低成本。由作用在检波输出的二个低通RC梯形滤波器提供等效带通响应。
RF放大器304在二个方式下利用同一天线302既可以作为接收器工作也可以作为发射机工作。如图13所示，一个单独的晶体管350可以完成每种任务而不用改变其电路联接。当接收时，晶体管350工作在其基极方式中，其中，由天线302提供给发射板的信号被放大并输出给同集电极联接的RF变压器351。当发射时，晶体管350工作在其集电极方式中，其中由微处理器控制开关驱动器350提供给基极的信号被放大并从发射极输出给天线302。在发射方式中不利用集电极输出。最好，开关驱动器352提供一个静态低阻抗AC信号路经以便于在信号接收期间在晶体管350的基板接地，以提供放大器302的最佳性能。提供电阻器353-356的布置以保证在每个方式中晶体管350的适当偏压。电容器357可以被用于在接收方式中供调谐放大器305使用，并当以不同于接收放式的频率发射加强其集电极装置。
由电池供电而使个人接收机单元300工作，并包括电池监测器232，以检测低电池条件和提供给微处理器334的指示，所布置的微处理器334发出注入单量调节电路314中的规则的报警信号，这弱的信号能够被警觉的耳机322的使用者听到从而对低电池条件进行调整。
在键板336上的瞬时频道选或音量变化键的调节下，微处理器334对所需的合成器和计时数据进行计算并把调节数据送给各单元324，326。
键板336包括在印刷电路板上带接触板的弹性开关装置。该板包括4个频道钮，一个关机钮，和两个音量调节钮，任何频道键的启动都自动地将接收机接通。
同微处理器334相互联接的是ROM装置338，其连带着其它的硬线逻辑，ROM338存储着用于确定没有编码信号下的接收机基本工作的基础代码。
提供RAM340以存储最安全的灵敏解码代码，如果主电池移开而大于需要一简单电池代替的时间（由联到RAM340上的电容器提供短暂的电能贮存），则其是非永久存储的。
提供非易失的（NV）RAM342并由在接收机制造时嵌入的氧化银备用电池来保持其数据。在制造商的检验期间，可靠的代码进入WV RAM342，以使能够同出售机器202进行通信。有效时间单元的计数也被存储在NVR和342中。
预防措施被制造在接收机330中以在微处理器334中建立安全锁，以防止RAM340和NV RAM342的可靠区域中的数据被读出或损坏。通过在同时从存储器中清除全部数据来使安全锁被重新置位。
存储器是根据这样的原则编制：由于它只能以精确的指令的形式存在则非永久存储的数据绝无未经允许阅读的危险。ROM数据被确定在硅芯片上的相互联接的图形中，因而可以用显微镜读出，虽然很困难。
接收机300的物理结构最好这样构成：在不损坏电路并且不同时断开主和辅电池及不破坏所有的灵敏数据的情况下外壳不能打开。最好，所有存储器都同微处理器成一个整体，由此防止直接进入其中。
上面仅仅描述了一些本发明的实施例，在不偏离本发明的范围情况下，各种构型对本领域的技术人员者是显而易见的。例如，尽管一些实施例使用了感性耦合，但也可以使用如容性耦合那样的其它远距离耦合形式。
进而，在一些实施例中描述了单声道传输，但标准的调制和解调技术的应用也能用于立体声源内容的再生。
本发明可用于提供所需信号出售的信号分配系统的应用。