U.S. Patent 6,353,169, entitled "Universal Audio Communications and Control System and Method", to...

7/25/2019 U.S. Patent 6,353,169, entitled "Universal Audio Communications and Control System and Method", to Gibson, is

1/28

US006353169B1

( 1 2 )

United

States

Patent

( 1 0 )

P a t e n t N 0 . : U S 6 , 3 5 3 , 1 6 9 B1

J u s z k i e w i c z

e t

a l .

( 4 5 ) Date o f P a t e n t :

Mar.

, 2002

( 5 4 )

UNIVERSALAUDIO COMMUNICATIONS

5 , 9 9 5 , 5 1 2

A * 1 1 / 1 9 9 9 P o g u e , J r .

AND CONTROL

SYSTEM

AND METHOD

OTHER

PUBLICATIONS

( 7 5 )

I n V t J n t O r S I Henry

E - J l l S Z k i e W i C Z , N a s h v i l l e , TN O b j e c t i v e s f o r DTE P o w e r S t u d y G r o u p d a t e d N o v . 1 0 ,

( U S ) ; T h O m Z I I S L - S h e r m a n , S t P a u l , 1 9 9 9 ,

a s

a p p r o v e d b y DTE P o w e r v i a MDI S G .

MN U s ) ; R l c h a l d A - F I a I I t Z , H a t b o r o , A v i o D i g i t a l a n d A p o g e e T e c h n o l o g y A n n o u n c e P a r t n e r

PA ( U s ) ; J a S O I l 5 - F l a k s ,

P a C i ? C a ,

CA s h i p t o D e v e l o p D i g i t a l

A u d i o

Home N e t w o r k

c i t e d

a t

( U s ) w w w . h o r i Z o n p r . c o m .

T h e

D i g i t a l H a r m o n y R o a d m a p

c i t e d a t

w w w . d i g i t a l h a r

( 7 3 ) A s s i g n e e :

G i b s o n

G u i t a r C 0 r p . , N a s h v i l l e , TN

monywm

(Us)

MultiChannel Audio a n d

Music

D a t a R i d e s on t h e IEEE

_ _ _ _ _ 1394 HighPerformance Serial Bus cited at

www yamaha

(

*

) N o t i c e : S u b J e c t t o

a n y

d i s c l a i m e r ,

t h e t e r m

o f

t h i s _ c o _ j p _

P a t e n t 1 5

e x t e n d e d

o r a d l u s t e d u n d e r 35 A r c h i t e c t u r e A c o u s t i c s c i t e d a t h t t p : / / a a . p e a v e y . c o m .

U - S ' C ' 1 5 4 ( k ) ) b y 0 d a y s

W h i t e

P a p e r :

D i g i t a l

A u d i o D i s t r i b u t i o n

S y s t e m s

c i t e d a t

w w w . p e a k a u d i o . c o m .

( 2 1 ) A p p l - N O - I

0 9 / 5 5 7 , 5 6 0

SoundwebIts

Time

t o

Look

a t

t h e F u t u r e o f

Your

( 2 2 ) F i l e d Apr 2 5 2 0 0 0

F a c i l i t y s

S o u n d S y s t e m c i t e d

a t

w w w . b s s a u d i o . c o . u k .

. . ,

* c i t e d b y examiner

R e l a t e d US. A p p l i c a t i o n Data

6 0 )

P r o v i s i o n a l a p p l i c a t i o n

N o . 6 0 / 1 3 1 , 0 3 1 , ? l e d o n

A p r .

2 6 , P r i m a r y

E x a m i n e r J e f f r e y D f m e l s

1 9 9 9 , a n d p r o v i s i o n a l a p p l i c a t i o n N o .

6 0 / 1 5 6 , 0 0 3 , ? l e d

o n ( 7 4 )

A 1 7 0 7 e y ,

A g e n t , 0 7

F

rmWaddey

& P a I I f J I S O I I ;

S e p . 2 3 , 1 9 9 9 . L u c i a n Wayne B e a v e r s

( 5 1 )

I n t .

C l . 7

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

G01H / 0 0 ( 5 7 )

ABSTRACT

(52) US

C l .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. .

84/600; 84/645;

369/4;

_ _ _ _

3 7 0 / 4 2 0 ;

3 8 1 / 1 1 8 An u d i o communications

a n d

c o n t r o l

s y s t e m mcludes a

( 5 8 ) F i e l d of Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

84/600 6 4 5 - 3 6 9 / 4 '

p l u r a l i t y

o f a u d i o

d e v i c e s each o f which i n c l u d e s a

d e v i c e

3 7 0 / 2 7 6

4 2 0 .

3 8 1 / 1 1 8 i n t e r f a c e

module

f o r c o m m u n i c a t i o n o f d i g i t a l

a u d i o

d a t a

and

c o n t r o l d a t a from

a t l e a s t one

of

t h e

devices

t o a t l e a s t

( 5 6 )

R e f e r e n c e s C i t e d o n e

o t h e r

o f

t h e d e v i c e s .

A u n i v e r s a l

d a t a l i n k

i s

o p e r a t i v e l y

c o n n e c t e d t o e a c h o f

t h e

d e v i c e i n t e r f a c e

m o d u l e s . The

US

PATENT

DOCUMENTS d e v i c e i n t e r f a c e modules and u n i v e r sa l d a t a

l i n k s a r e o p e r a

5 4 0 2 4 9 9 A * 3 / 1 9 9 5

R o b i s o n

e t a 1 t i v e

i n c o m b i n a t i o n

t o c o n n e c t t h e d e v i c e s t o g e t h e r i n t h e

5 , 4 8 7 , 0 6 7 A

*

1 / 1 9 9 6

M a t s u s h i g e

s y s t e m a n d

p r o v i d e

f u l l d u p l e x

c o m m u n i c a t i o n o f

t h e d i g i t a l

5 , 7 6 8 , 3 5 0 A *

6 / 1 9 9 8

V e n k a t a k r i s h n a n 3 7 0 / 4 1 8 X a u d i o d a t a

and

c o n t r o l d a t a between

t h e

d e v i c e s .

5 , 9 1 7 , 8 3 5 A

*

6/1999 B a r r e t t

e t

a l .

5 , 9 3 3 , 4 3 0

A * 8/1999 Osakabe e t a l . . . . . . . . . . .

. . 370/395 32

Claims, 5

Drawing Sheets

o

12 1 4

U

g l I I l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l F R O M

, T O

o

g a 0 MAIN BOARD


2/28

U.S.

Patent

M a r .

5 , 2 0 0 2

S h e e t 1

0 f

5

U S 6 , 3 5 3 , 1 6 9 B1

l 8

FROM/TO

[ 1 1 M A I N B O A R D

_

>

1 3 2 1

1 1

2 7

1 2

1 8 1 ] 0

1 7

\ u

1 6

H

1 9 n

1 5 \/\

F I G . 2


3/28


4/28

U.S.

Patent M a r . 5 , 2 0 0 2

S h e e t

3 0 f 5

U S 6 , 3 5 3 , 1 6 9 B1

{ 2 0

D E V I C E 1 D E V I C E

2

T

G M I C S

A B L E

R

< : | _ I

R

H

S I G N A L

F I G . 5

1 2

2 4

1 3

F I G . 6

I 2 2 4

f f r

E F F E C T S

I T

U AR

BOX

A M P L I F I E R

F I G .

7

1 3 2 5 2 6

1 2 f

f

R E c c g n m G

\ G U I T A R A M P L I F I E R M I X E R

D E V I C E

I 2

G U I T A R

I 4

k M I C

F I G . 8


5/28

U.S.

Patent

M a r .

5 , 2 0 0 2

S h e e t

4

0 f

5

U S 6 , 3 5 3 , 1 6 9 B1

1 2 /U W

1 3 > F I G . 1 0 a


6/28

U.S. Patent

M a r .

5 , 2 0 0 2

S h e e t

5

0 f

5 U S

6 , 3 5 3 , 1 6 9 B1

V

V

F I G .

1 0 b


7/28

US

6 , 3 5 3 , 1 6 9

B1

1

UNIVERSALAUDIO

COMMUNICATIONS

AND

CONTROL SYSTEMAND

METHOD

T h i s

a p p l i c a t i o n

c l a i m s b e n e ? t o f o u r

p r e v i o u s l y

? l e d

p r o v i s i o n a l a p p l i c a t i o n s S e r . N o .

6 0 / 1 3 1 , 0 3 1 , ? l e d A pr .

2 6 ,

1 9 9 9 ,

e n t i t l e d

U n i v e r s a l

C o m m u n i c a t i o n s a n d

C o n t r o l

S y s

tem F o r Ampli?ed M u s i c a l

I n s t r u m e n t , a n d S e r . N o .

6 0 / 1 5 6 , 0 0 3 ? l e d S e p . 2 3 ,

1 9 9 9 ,

e n t i t l e d

U n i v e r s a l

Com

m u n i c a t i o n s a n d C o n t r o l S y s t e m F o r Ampli?ed M u s i c a l

I n s t r u m e n t .

BACKGROUND OF THE INVENTION

T h i s

i n v e n t i o n p e r t a i n s t o

s y s t e m s

f o r

e n a b l i n g

t h e com

m u n i c a t i o n o f s i g n a l s and d a t a

betWeen a

m u s i c a l i n s t r u m e n t

a n d e l e c t r o n i c components n e e d e d t o

c o n t r o l

a n d r e - p r o d u c e

s o u n d s

g e n e r a t e d

b y t h a t

i n s t r u m e n t .

More s p e c i ? c a l l y , t h i s

i n v e n t i o n

r e l a t e s t o

a sys tem and method

t h a t

f a c i l i t a t e s

t h e

interconnection

of

one o r

more

diverse musical

instruments

and r e l a t e d

a u d i o

components on a u n i v e r s a l netWork f o r

p u r p o s e s

o f

c o m m u n i c a t i o n

o f a u d i o

s i g n a l s

a n d

s i g n a l s

t o

i d e n t i f y

a n d

c o n t r o l t h e d e v i c e s .

T h e g e n e r a t i o n , t r a n s m i s s i o n , a m p l i ? c a t i o n a n d c o n t r o l o f

a u d i o s i g n a l s

a n d

d e v i c e s

i n v o l v e s

d i v e r s e y e t

i n t e r r e l a t e d

t e c h n o l o g i e s t h a t a r e

c h a n g i n g r a p i d l y .

T h e d e v e l o p m e n t a n d

i m p l e m e n t a t i o n o f h i g h b a n d W i d t h d i g i t a l

c o m m u n i c a t i o n

t e c h n o l o g i e s a n d d i s t r i b u t i o n s y s t e m s i s

s i g n i ? c a n t l y

a f f e c t

i n g a l l m e d i a i n d u s t r i e s , f r o m b o o k

p u b l i s h i n g

t o t e l e v i s i o n /

v i d e o

b r o a d c a s t i n g .

P r o d u c t s , s y s t e m s ,

a n d

s e r v i c e s

t h a t

a f f e c t

t h e s e n s e o f s i g h t o r sound a r e

converging i n

t h e

use

o f

common e c h n o l o g i e s

a n d d i s t r i b u t i o n p i p e l i n e s . T h i s

h a s

a p r o f o u n d e f f e c t , n o t o n l y

on t h e

n a t u r e o f

t h e

p r o d u c t s

t h a t

a r e p r o d u c e d ,

b u t

on

t h e

s a l e s

c h a n n e l s

and

t h e n a t u r e o f

p r o d u c i n g c o n t e n t f o r t h o s e p r o d u c t s .

C u r r e n t

e x a m p l e s

o f

t h e

c o n v e r g e n c e

o f a u d i o

a n d

d i g i t a l

t e c h n o l o g i e s a r e t h e a r ri v a l and consumer a c c e p t a n c e o f t h e

MPEG-3 d i g i t a l m u s i c

f o r m a t , t h e i n e x p e n s i v e

r e c o r d a b l e

CD

e . g . , t h e M i n i D i s c ) ,

a n d t h e

h i g h b a n d W i d t h

I n t e r n e t .

H o W e v e r , t h e

m a r k e t s f o r t e c h n o l o g y - d r i v e n

p r o d u c t s

a r e

n o t

s e r v e d

b y

i m p l e m e n t a t i o n

o f m u l t i p l e t e c h n i c a l s t a n

d a r d s .

T y p i c a l l y , a

neW t e c h n o l o g y

b e g i n s

i n

i t s e a r l y

p h a s e

W i t h m u l t i p l e s t a n d a r d s ,

Which

i n many c a s e s a r e v i g o r o u s l y

d e b a t e d a n d d i s p u t e d

among

v a r i o u s

a d v o c a t e s f o r t h e

d i f f e r e n t s t a n d a r d s . I n most

t e c h n o l o g y - d r i v e n

i n d u s t r i e s

t h a t p r o s p e r , a

s i n g l e

s t a n d a r d h i s t o r i c a l l y

i s u n i v e r s a l l y

a d o p t e d

b y

m e m b e r s o f t h a t

i n d u s t r y . E x a m p l e s

o f

s u c h

s t a n d a r d i Z a t i o n i n c l u d e AC e r s u s DC ousehold e l e c t r i c a l

s u p p l y , P o s t s c r i p t p r i n t i n g l a n g u a g e , a n d VHS v e r s u s B e t a

v i d e o

r e c o r d i n g f o r m a t .

S i m i l a r l y , t h e r e

i s

a

need

f o r a

u n i v e r s a l l y a c c e p t e d s t a n d a r d f o r d i g i t a l c o m m u n i c a t i o n o f

a u d i o

a n d

v i d e o

c o n t e n t . B e c a u s e

o f

t h e overWhelming

a c c e p t a n c e o f t h e I n t e r n e t a n d

i t s T C P / I P p r o t o c o l ,

c o u p l e d

W i t h

a s u b s t a n t i a l p r e - e x i s t i n g i n f r a s t r u c t u r e

o f netWork

h a r d W a r e , s o f t W a r e , a n d knoW-hoW, a u n i v e r sa l s t a n d a r d f o r

d i g i t a l a u d i o / v i d e o c o m m u n i c a t i o n a n d c o n t r o l

s h o u l d

r e v o l v e

a r o u n d

t h i s

Well-knoWn TCP/IP a n d I n t e r n e t t e c h

n o l o g y .

The

Weakness

o f

t h e

e x i s t i n g a u d i o

h a r d W a r e m a r k e t

i s

i n

i t s a p p l i c a t i o n o f d i g i t a l e l e c t r o n i c t e c h n o l o g i e s . T o d a y s

m u s i c i a n s

c a n r e c o r d

and

p r o c e s s

m u l t i - t r a c k s

o f

h i g h

q u a l i t y sound

on t h e i r

computers b u t a r e f o r c e d t o p l u g i n t o

b o x e s W i t h 1 9 5 0 s e r a

a n a l o g

c i r c u i t s .

F o r e x a m p l e ,

t h e

o r i g i n a l

c h a l l e n g e

i n

t h e g u i t a r

m u s i c a l

i n s t r u m e n t

i n d u s t r y

Was t o

make

t h e g u i t a r l o u d e r.

The

c i r c u i t s

o f

t h e

day

d i s t o rt e d t h e

s o u n d o f

t h e

i n s t r u m e n t , b u t

d i d

a c c o m p l i s h

t h e i r

t a s k .

With t i m e ,

t h e s e

d i s t o r t i o n s

became d e s i r a b l e

t o n e s , a n d

became

t h e b a s i s o f c o m p e t i t i o n . G u i t a r p l a y e r s

a r e

very

i n t e r e s t e d

i n

sound

modi?cation.

10

1 5

20

25

30

35

40

45

50

55

60

6 5

2

D i g i t a l t e c h n o l o g y

a l l o W s

a musician

t o

c r e a t e

a n i n ? n i t e

v a r i e t y

o f

s o u n d

m o d i ? c a t i o n s a n d e n h a n c e m e n t s . The g u i

t a r p l a y e r

i n

a s m a l l c l u b h a s a

v e r i t a b l e

a r s e n a l o f stomp

b o x e s ,

r e v e r b

e f f e c t s , W i r e s , g u i t a r s a n d t h e l i k e . He

g e n e r

a l l y h a s a r a c k o f

e f f e c t s

b o x e s

a n d

a n a n t i q u a t e d a m p l i ? e r

p o s i t i o n e d

someWhere W h e r e

t h e

s o u n d

d i s t r i b u t i o n

i s

g e n

e r a l l y n o t

o p t i m a l

b e c a u s e t h e a m p l i ? e r i s e s s e n t i a l l y

a

p o i n t

s o u r c e . Because o f t h i s l a c k o f a c c u r a t e sound

p l a c e m e n t ,

t h e

s o u n d t e c h n i c i a n i s c o n s t a n t l y s t r ug g l i n g

t o

i n t e g r a t e

t h e

g u i t a r

p l a y e r

i n t o

t h e

o v e r a l l s o u n d s p e c t r u m ,

s o

a s t o p l e a s e

t h e r e s t o f t h e band a s W e l l a s t h e

audience

W ho Would l o v e

t o

h e a r

t h e e n t i r e e n s e m b l e .

T e c h n o l o g y h a s made some p r o g r e s s a l o n g a d i g i t a l a u d i o

p a t h .

F o r e x a m p l e ,

t h e r e

a r e p r i o r a r t

g u i t a r

p r o c e s s o r s

a n d

d i g i t a l a m p l i ? e r s t h a t

u s e

d i g i t a l

s i g n a l

p r o c e s s i n g ( D S P ) t o

a l l o W

a

s i n g l e g u i t a r t o e m u l a t e

a

v a r i e t y o f

d i f f e r e n t

g u i t a r

t y p e s , a m p l i ? e r t y p e s , a n d o t h e r s o u n d

m o d i ? c a t i o n s

s u c h a s

r e v e r b

a n d

d e l a y . To

a c h i e v e

t h e

same v a r i e t y o f s o u n d s a n d

v a r i a t i o n s W i t h o u t

u s i n g

D SP e c h n o l o g y ,

a

m u s i c i a n Would

h a v e

t o

b u y

s e v e r a l

g u i t a r s ,

s e v e r a l

d i f f e r e n t

a m p l i ? e r s ,

a n d

a t l e a s t o n e , i f

n o t

more

t h a n

o n e , a c c e s s o r y

e l e c t r o n i c

b o x .

A l l e x i s t i n g

i n s t r u m e n t s , i f t h e y

u s e a

t r a n s d u c e r

o f

a n y

k i n d , o u t p u t

t h e s o u n d

i n f o r m a t i o n

a s

a n

a n a l o g

s i g n a l .

T h i s

a n a l o g

s i g n a l

v a r i e s

i n

o u t p u t

l e v e l

a n d

i m p e d a n c e ,

i s

s u b j e c t t o c a p a c i t a n c e a n d o t h e r e n v i r o n m e n t a l d i s t o r t i o n s ,

a n d c a n b e

s u b j e c t t o g r o u n d

l o o p s

a n d o t h e r

k i n d s o f

e l e c t r o n i c

n o i s e .

A f t e r b e i n g d e g r a d e d

i n

s u c h f a s h i o n b y

t h e

e n v i r o n m e n t ,

t h e

a n a l o g s i g n a l i s

o f t e n d i g i t i Z e d

a t some

p o i n t , W i t h

t h e

d i g i t i Z e d

s i g n a l i n c l u d i n g t h e n o i s e

compo

n e n t . A l t h o u g h

e x i s t i n g d i g i t a l

a u d i o t e c h n o l o g i e s s h o W

p r o m i s e ,

i t i s c l e a r t h a t t h e a u d i o

e q u i p m e n t a n d m u s i c a l

i n s t r u m e n t

i n d u s t r i e s

Would bene?t from a system and

m e t h o d

W h e r e

a l l a u d i o s i g n a l s a r e

d i g i t a l

a t i n c e p t i o n .

At

p r e s e n t , t h e r e

a r e

m u l t i p l e

d i g i t a l

i n t e r c o n n e c t i o n

s p e c i ? c a t i o n s , i n c l u d i n g AES/EBU, S / P D I F , t h e

ADAT

L i g h t P i p e a n d IEEE 1 3 9 4 F i r e W i r e . H o W e v e r ,

n o n e

o f

t h e s e

s t a n d a r d s

o r

s p e c i ? c a t i o n s a r e p h y s i c a l l y

a p p r o p r i a t e

f o r t h e u n i q u e

r e q u i r e m e n t s o f l i v e m u s i ca l p e r f o rm a n c e .

I n

a d d i t i o n ,

c l o c k i n g , s y n c h r o n i z a t i o n ,

a n d

j i t t e r / l a t e n c y man

a g e m e n t

a r e

l a r g e

p r o b l e m s W i t h

many o f t h e s e

e x i s t i n g

d i g i t a l

o p t i o n s .

D i f f e r e n t

s e g m e n t s

o f t h e m u s i c

m a r k e t h a v e

e x p e r i

m e n t e d

i n

d i g i t a l a u d i o . Some s e g m e n t s h a v e

c o m p l e t e l y

embraced i t ,

b u t

t h e r e i s n o

a p p r o p r i a t e s c a l a b l e s t a n d a r d .

C l e a r l y , d i g i t a l c o m p o n e n t s e x i s t , b u t t h e s e a r e d e s i g n e d

a s

d i g i t a l

i s l a n d s . C o r r e s p o n d i n g l y ,

many m a n u f a c t u r e r s

h a v e c h o s e n

t o

make

h e i r

s m a l l

p o r t i o n

o f

t h e

p r o d u c t

W o r l d

d i g i t a l

b u t r e l y

m a i n l y o n t r a d i t i o n a l a n a l o g I / O

t o

c o n n e c t

t o

t h e

r e s t

o f t h e

W o r l d .

T h i s ma y s o l v e t h e l o c a l problem f o r

t h e

s p e c i ? c p r o d u c t

i n q u e s t i o n , b u t

d o e s l i t t l e

t o r e s ol v e t h e

g r e a t e r

s y s t e m - o r i e n t e d

i s s u e s t h a t

a r i s e

a s t h e

number o f

i n t e r c o n n e c t e d

d e v i c e s g r o W s .

I n a d d i t i o n , t h e

s m a l l

s o u n d

d e g r a d a t i o n c a u s e d

b y

a a n a l o g - t o - d i g i t a l a n d

d i g i t a l - t o

a n a l o g

t r a n s f o r m a t i o n i n e a c h b o x c o m b i n e s t o

p r o d u c e

n o n - o p t i m a l s o u n d q u a l i t y .

F i n a l l y , t h e c o s t , p o W e r a n d

s i Z e

i n e f ? c i e n c y

r e l a t e d

t o h a v i n g e a c h component i n

a

c h a i n

c o n v e r t i n g b a c k

a n d f o r t h

t o

d i g i t a l b e g s f o r a

u n i v e r s a l ,

e n d - t o - e n d

d i g i t a l s o l u t i o n .

A n o t h e r b a s i c y e t i m p o r t a n t p a r t o f

t h e

p r o b l e m i s t h a t

l i v e

m u s i c i a n s n e e d a

s i n g l e c a b l e

t h a t i s

l o n g , l o c a l l y

r e p a i r a b l e ,

a n d

s i m p l e

t o i n s t a l l

a n d

u s e . I n a d d i t i o n ,

i t

i s

h i g h l y

d e s i r a b l e

t o s u p p o r t

m u l t i p l e

a u d i o c h a n n e l s

on

a

s i n g l e c a b l e , a s s e t u p s o f t e n s c a l e o u t

o f

c o n t r o l

W i t h

c u r r e n t

m u l t i p l e c a b l e

s o l u t i o n s .

A l s o ,

p h a n t o m p o W e r i s

p r e f e r r e d

over b a t t e r i e s a s means t o poWer

t h e a c t i v e c i r c u i t s

used

i n

d i g i t a l

i n s t r u m e n t s .


8/28

US

6 , 3 5 3 , 1 6 9

B1

3

Based

on

t h e

t e c h n o l o g y

t r e n d s a n d p a t t e r n s t h a t h a v e

a l r e a d y b e e n e s t a b l i s h e d , a

d i g i t a l

g u i t a r

W i l l e m e r g e W i t h

t h e

t r a n s d u c e r s

( p i c k - u p s ) f e e d i n g

a

h i g h

b a n d W i d t h d i g i t a l

s i g n a l . T h i s a d v a n c e

W i l l remove many

d e t r i m e n t a l a s p e c t s

o f

t h e a n a l o g

t e c h n o l o g y i t

W i l l

r e p l a c e , i n c l u d i n g n o i s e ,

i n c o n si s t e n t t o n a l

r e s p o n s e

from

t i m e

t o

t i m e ,

a n d

l o s s

o f

? d e l i t y W i t h

a n e e d f o r

s u b s e q u e n t

s i g n a l p r o c e s s i n g .

T h e

i n t r o d u c t i o n o f

d i g i t a l

t e c h n o l o g y

f r o m t h e

i n s t r u m e n t W i l l

a l l o W

t h e e n t i r e

s i g n a l p a t h

a n d t h e e q u i p m e n t

a s s o c i a t e d

W i t h t h e s i g n a l p a t h

t o

b e d i g i t a l . U n f o r t u n a t e l y , t h e r e

i s n o

s y s t e m a v a i l a b l e t h a t W i l l e a s i l y a n d q u i c k l y

i n t e r c o n n e c t

m u l t i p l e

m u s i c a l i n s t r u m e n t s

a n d

a s s o c i a t e d a u d i o

compo

n e n t s s o t h a t t h e y can

communicate

With each

o t h e r

and be

c o n t r o l l e d

e n t i r e l y i n

t h e d i g i t a l

d o m a i n ,

u s i n g

a u n i v e r s a l

i n t e r f a c e a n d c o m m u n i c a t i o n s p r o t o c o l .

P e r f o r m i n g m u s i ci a n s

n e e d

a n e W ,

p e r f o r m a n c e - o r i e n t e d

s o l u t i o n t h a t

p r o v i d e s m u l t i p l e c h a n n e l s o f a d v a n c e d ? d e l i t y

a u d i o ,

i n t u i t i v e c o n t r o l c a p a b i l i t i e s , e x t r e m e

s i m p l i c i t y

a n d

t o t a l r e l i a b i l i t y . I t i s a l s o d e s i r a b l e f o r t h i s

s y s t e m

t o

b e

s c a l a b l e

t o

m e e t

t h e

r e q u i re m e n t s o f

p e r m a n e n t

i n s t a l l a t i o n s ,

i n c l u d i n g r e c o r d i n g s t u d i o a p p l i c a t i o n s .

SUMMARY

OF THE INVENTION

To overcome t h e

l i m i t a t i o n s and Weaknesses o f e x i s t i n g

a n a l o g

a n d d i g i t a l t e c h n o l o g i e s i n

t h e

m u s i c a l p e r f o r m a n c e

e n v i r o n m e n t , a p p l i c a n t h a s

i n v e n t e d a

s y s t e m t h a t W i l l

a l l o W ,

i n a

p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , u p t o s i x t e e n ( 1 6 )

c h a n

n e l s

o f

32 bit96

kHZ

i g i t a l a u d i o s i g n a l s a n d d a t a t o

H o w

o v e r

a

s i n g l e

c a b l e i n

b o t h

d i r e c t i o n s , u s i n g i n e x p e n s i v e

c o n n e c t o r s and

c a b l e s a l r e a d y

a v a i l a b l e

and

i n u s e i n v i r t u

a l l y e v e r y c o m p u t e r n e t W o r k . T h i s c a b l e W i l l a l s o c a r r y

s u f f i c i e n t poWer t o

a l l o W t h e e l e c t r o n i c s i n t h e g u i t a r ( o r

o t h e r i n s t r u m e n t ) t o f u n c t i o n

W i t h o u t a b a t t e r y

o r o t h e r

poWer

s o u r c e .

F o r

c o n v e n i e n c e ,

t h e

s y s t e m

o f t h e p r e s e n t

i n v e n t i o n

W i l l sometimes be r e f e r r e d h e r e i n a s t h e Global

M u s i c a l I n s t r u m e n t C o m m u n i c a t i o n s S y s t e m ( o r G M I C S ) .

GMICS

i s

a t r a d e m a r k

o f t h e a s s i g n e e

o f

t h e p r e s e n t

i n v e n t i o n , G i b s o n

G u i t a r

C o r p .

The

s y s t e m o f t h i s i n v e n t i o n i n c l u d e s

t h e GMICS

a t a

l i n k , a h i g h - s p e e d p o i n t - t o - p o i n t

c o n n e c t i o n

f o r communi

c a t i o n o f d i g i t a l

a u d i o

d a t a betWeen

tWo GMICS e v i c e s .

The s y s t e m

a n d

method o f

t h e

i n v e n t i o n

f u r t h e r

i n c l u d e s

d e ? n i t i o n s a n d

d e s c r i p t i o n

o f t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f i n d i

v i d u a l

GMICS e v i c e s a s W e l l a s GMICS system con?gu

r a t i o n

a n d

c o n t r o l p r o t o c o l s .

The GMICS d a t a

l i n k i s a h i g h - s p e e d

p o i n t - t o - p o i n t

c o n n e c t i o n t r a n s m i t t i n g f u l l - d u p l e x

d i g i t a l a u d i o s i g n a l s ,

c o n t r o l

s i g n a l s ,

and

u s e r d a t a

betWeen tWo

i n t e r c o n n e c t e d

GMICS e v i c e s . S e l f - c l o c k i n g d a t a

a r e

p a c k e d

i n f r a m e s

t h a t a r e c o n t i n u o u s l y t r a n s m i t t e d

betWeen

GMICS

e v i c e s a t

t h e

c u r r e n t

s a m p l e

r a t e .

F l e x i b l e p a c k i n g

o f d i g i t a l

a u d i o d a t a W i t h i n

a f r a m e

a l l o W s

a t r a d e o f f

betWeen b i t

r e s o l u t i o n and c h a n n e l capac

i t y

t o

o p t i m i Z e t h e ? t a n d i n t e r f a c e f o r G MICS d e v i c e s

h a v i n g

d i v e r s e

c h a r a c t e r i s t i c s . A o n t r o l

d a t a

? e l d p r o v i d e s

f o r GMICS

s y s t e m

c o n ? g u r a t i o n ,

d e v i c e

i d e n t i ? c a t i o n ,

c o n t r o l , a n d

s t a t u s . User d a t a

? e l d s a r e p r o v i d e d f o r

t r a n s

m i t t i n g

n o n - a u d i o

d a t a

b e t W e e n

GMICS d e v i c e s .

A GMICS s y s t e m ma y i n c l u d e tWo t y p e s

o f

GMICS

d e v i c e s i n s t r u m e n t s

a n d c o n t r o l l e r s . An n s t r u m e n t i s

t y p i c a l l y

a sound

t r a n s d u c e r

such

a s

a

g u i t a r ,

microphone,

o r

s p e a k e r .

A c o n t r o l l e r

i s

t y p i c a l l y

a n

i n t e l l i g e n t

a m p l i ? e r

t h a t

p r o v i d e s c o n n e c t i o n s a n d poWer

f o r m u l t i p l e

GMICS

i n s t r u m e n t s ,

a n d i s c a p a b l e o f , a n d r e s p o n s i b l e f o r ,

c o n ? g

u r i n g

t h e GMICS s y s t e m . C o n t r o l l e r s

may

a l s o

i n c l u d e

u p s t r e a m and doWnstream c o n n e c t i o n s t o o t h e r c o n t r o l l e r s

f o r

i n c r e a s e d

i n s t r u m e n t

c o n n e c t i v i t y .

1 5

25

35

45

55

6 5

4

Data l i n k e l e c t r o n i c s and a s s o c ia t e d c a b l i n g and connec

t o r s a r e designed f o r r e l i a b l e u s e i n h a r s h e n v i r o n m e n t s .

H o t - p l u g g i n g o f GMICS

d e v i c e s

i s s u p p o r t e d b y t h e

s y s t e m .

A c c o r d i n g l y ,

a

U n i v e r s a l

Communications a n d

C o n t r o l

S y s t e m

f o r

A m p l i ? e d

M u s i c a l I n s t r u m e n t s

i s

p r o v i d e d

t h a t

i n c l u d e s t h e

f o l l o W i n g n o v e l f e a t u r e s :

( 1 )

The C o n t r o l

d a t a

f o r

e a c h

d e v i c e i n c l u d e s

a

F r i e n d l y

naming sc heme

u s i n g

a D e v i c e ID s o t h a t : ( a ) t h e r e i s

a n

a u t o m a t i c

c o n ? g u r a t i o n b y , a n d s y n c h r o n i Z a t i o n

t o ,

t h e

s y s t e m

b y

t h e i d e n t i f y i n g d e v i c e ; ( b ) t h e u s e o f

a

F r i e n d l y

name a l l o W s

t h e

u s e r t o

name

h i s

d e v i c e on

t h e

s y s t e m ;

( c )

t h e

d e v i c e

name r e s i d e s i n t h e d e v i c e , n o t i n a d a t a b a s e ;

a n d

( d ) t h e d e v i c e I D

i s a v a i l a b l e

When h e d e v i c e i s

p l u g g e d

i n t o a f o r e i g n GMICS y s t e m .

( 2 ) A b i - d ir e c t i o n a l d e v i c e

i n t e r f a c e i s

p r o v i d e d

t h a t

a d d s

r e s p o n s e

t o

t h e e x i s t i n g i n s t r u m e n t s t i m u l u s t o

c r e a t e

a

f u l l

d u p l e x i n s t r u m e n t t h a t i s a b l e

t o d i s p l a y a n d r e a c t t o

o t h e r d e v i c e s

i n t h e s y s t e m .

( 3 )

T h e s y s t e m t o p o l o g y a l l o W s f o r n o d a l

c o n n e c t i o n

o f

r e s o u r c e s

s o

t h a t i n s t r u m e n t s

and

c o n t r o l

d e v i c e s

plug i n

t o

c r e a t e

t h e

d e s i r e d s y s t e m c o m p l e x it y a n d a l l o W i n g f o r

s i m p l e s y s t e m e n h a n c e m e n t by p l u g g i n g

i n a neW

d e v i c e

W i t h

t h e d e s i r e d

f e a t u r e s .

( 4 )

T h e

s y s t e m

i m p l e m e n t s d y n a m i c r e s o u r c e

a l l o c a t i o n ,

i n c l u d i n g :

( a )

r o u t i n g o f a u d i o a n d c o n t r o l

s i g n a l s o n

t h e

? y ; ( b ) a u d i o n o d e s c a n b e

m o v e d

a t W i l l ;

a n d

( c ) s p e c i a l

e f f e c t s d e v i c e s

can be s h a r e d W i t h

o u t p h y s i c a l l y moving o r

c o n n e c t i n g

t h e m .

( 5 ) L o g i c a l c o n n e c t i o n s a r e made t o t h e system s o

t h a t

a

d e v i c e c a n b e p h y s i c a l l y c o n n e c t e d i n t o t h e s y s t e m t h r o u g h

a n y

a v a i l a b l e c o n n e c t o r , e . g . ,

a

g u i t a r

d o e s

n o t

h a v e t o

b e

d i r e c t l y

p l u g g e d

i n t o t h e g u i t a r

a m p l i ? e r .

( 6 ) T h e s y s t e m

h a s

a

m u l t i - l a y e r e d

p r o t o c o l t h a t s u p p o r t s

many d i f f e r e n t

p h y s i c a l t r a n s p o r t

m e d i a

a n d

a l l o W s f o r

s i m p l e

e x p a n s i o n o f

b o t h

t h e number o f a u d i o

c h a n n e l s a n d

t h e d a t a b a n d W i d t h .

( 7 ) T h e r e c a n b e a f a m i l i a r l o o k i n g ( t o t h e u s e r ) p o i n t t o

p o i n t

c o n n e c t i o n

o f

d e v i c e s ,

o r a

s t a r n e t W o r k ( a n a l o g o u s

t o

a

b r e a k o u t b o x ) c o n ? g u r a t i o n

f o r m u l t i p l e

d e v i c e s ,

t h e r e b y

s i m p l i f y i n g

t h e

u s e r e x p e r i e n c e .

( 8 ) The s y s t e m

c a n

o p e r a t e

a t m u l t i p l e

s a m p l i n g r a t e s

s o

t h a t d i f f e r e n t

G MICS

d a t a

l i n k s

o p e r a t e

a t

d i f f e r e n t s a m p l e

r a t e s W i t h i n

t h e

s y s t e m .

( 9 ) Phantom

poWer

f o r i n s t r u m e n t

e l e c t r o n i c s i s d e l i v e r e d

over

t h e

GMICS

a t a

l i n k .

( 1 0 ) The

s y s t e m

c a n t a k e a d v a n t a g e o f c o n v e n t i o n a l

netWork

hardWare,

e . g . , one embodiment o f a

GMICS

s y s t e m i s i m p l e m e n t e d o v e r a 1 0 0 m e g a b i t

E t h e r n e t p h y s ic a l

l a y e r

u s i n g s t a n d a r d

C a t e g o r y 5 ( C A T 5 ) c a b l e

T h u s , GMICS

s t h e ? r s t l o W - c o s t d i g i t a l


system b a s e d

on

a

u n i v e r sa l s t a n d a r d t h a t

i s

a p p r o p r i a t e

f o r

u s e i n t h e l i v e ,

p r o f e s si o n a l , s t u d i o

a n d home m u s i c p e r f o r

mance

e n v i r o n m e n t s .

GMICS t e c h n o l o g y c a n

b e

q u i c k l y

a d a p t e d f o r u s e i n m u s i c a l

i n s t r u m e n t s , pr o c e s s o r s ,

a m p l i ? e r s , r e c o r d i n g

d e v i c e s ,

a n d m i x i n g

d e v i c e s .

GMICS

overcomes t h e l i m i t a t i o n s and performance

l i a b i l i t i e s

i n h e r e n t i n c u r r e n t

p o i n t

s o l u t i o n d i g i t a l i n t e r

f a c e s a n d c r e a t e s

a

c o m p l e t e l y

d i g i t a l s y s t e m

t h a t

o f f e r s

e n h a n c e d

s o n i c

? d e l i t y ,

s i m p l i ? e d

s e t u p

a n d u s a g e W h i l e

p r o v i d i n g neW l e v e l s o f

c o n t r o l

a n d

r e l i a b i l i t y .

G MICS e n a b l e s m u s i c a l i n s t r u m e n t s a n d t h e i r s u p p o r t i n g

d e v i c e s s u c h a s a m p l i ? e r s , m i xe r s ,

a n d

e f f e c t

b o x e s from

d i f f e r e n t v e n d o r s t o d i g i t a l l y i n t e r - o p e r a t e i n

a n

open

a r c h i t e c t u r e i n f r a s t ru c t u re .


9/28

US

6 , 3 5 3 , 1 6 9

B1

5

BRIEF DESCRIPTION

OF

THE

DRAWINGS

F I G .

1 i s a b l o c k d i a g r a m o f t h e s y s t e m o f

t h i s i n v e n t i o n

s h o w i n g

a

t y p i c a l

a r r a n g e m e n t t h a t i n t e r c o n n e c t s i n s t r u m e n t

d e v i c e s W i t h v a r i o u s

c o n t r o l d e v i c e s .

F I G .

2

i s

a

s c h e m a t i c

diagram

o f a n

embodiment

o f

t h e

s y s t e m o f t h i s i n v e n t i o n s h o W i n g

a

p h y s i c a l i m p l e m e n t a t i o n

a n d


o f d e v i c e s i n a n

o n - s t a g e

p e r f o r m a n c e

a u d i o e n v i r o n m e n t .

F I G .

3 i s

a

f r o n t p e r s p e c t i v e vieW

o f a music e d i t i n g

c o n t r o l d e v i c e u s a b l e

i n

t h e

s y s t e m o f t h i s i n v e n t i o n .

F I G . 4 i s a

b l o c k

d i a g r a m sh oWing tWo

d e v i c e

i n t e r f a c e

modules used i n

i n s t r u m e n t

o r c o n t r o l

d e v i c e s

connected

t o

i n

a

GMICS

s y s t e m ,

With

one d e v i c e i n t e r f a c e

module

con?gured

a s

a

system t i m i n g

m a s t e r

and

a

second d e v i c e

i n t e r f a c e module con?gured a s a s l a v e .

FIG. 5 i s a schematic diagram

o f

a c r o s s o v e r connection

betWeen

l i n k e d

d e v i c e s i n a GMICS ystem

s o t h a t t h e d a t a

t r a n s m i t t e d

by o n e d e v i c e i s r e c e i v e d by t h e o t h e r d e v i c e .

F I G . 6 i s

a

b l o c k

d i a g r a m

s h o W i n g t y p i c a l c o n n e c t i o n s o f

g u i t a r ,

e f f e c t s

b o X , a n d

a m p l i ? e r d e v i c e s

i n a

GMICS

s y s t e m .

F I G . 7 i s a b l o c k

d i a g r a m shoWing

t h e

d i r e c t i o n

o f

dominant

d a t a H o w i n a s i m p l e

GMICS

y s t e m .

F I G . 8 i s a b l o c k d i a g r a m

shoWing

t h e d i r e c t i o n o f

dominant d a t a How

i n a GMICS system

t h a t i n c l u d e s

a

r e c o r d i n g d e v i c e .

F I G . 9 i s

a

h i g h - l e v e l vieW

o f a

t y p i c a l GMICS d a t a

p a c k e t

f o r m a t .

F I G S . 1 0 a a n d b a r e b l o c k d i a g r a m s

i l l u s t r a t i n g c o n t r o l

message How c e n a r i o s

among

l i n k e d d e v i c e s i n a GMICS

s y s t e m .

DETAILED

DESCRIPTION

OF

THE

PREFERRED EMBODIMENTS

S y s t e m O v e r v i e W

As

shoWn

g e n e r a l l y

i n F I G S . 1

a n d

2 ,

t h e

t o p o l o g y

o f a

GMICS y s t e m 10 o f

t h i s i n v e n t i o n i s c h a r a c t e r i Z e d

by a

m o d u l a r ,

d a i s y

c h a i n e d

b i - d i r e c t i o n a l d i g i t a l i n t e r c o n n e c t i o n

o f m u s i c a l i n s t r u m e n t

d e v i c e s ,

p r o c e s s i n g

d e v i c e s , a m p l i ?

e r s

a n d / o r r e c o r d i n g s y st e m s . Each

d e v i c e

h a s

a

d a t a l i n k

connection

t o

one

o r

more o t h e r d e v i c e s .

Thus,

t h e system

10

i s c o m p r i s e d o f

i n s t r u m e n t

and c o n t r o l

d e v i c e s t h a t

a r e

i n t e r c o n n e c t e d by GMICS

d a t a

l i n k s . Each G MICS d e v i c e

g e n e r a t e s ,

p r o c e s s e s ,

r e l a y s ,

o r r e c e i v e s

a u d i o

d a t a ,

c o n t r o l

d a t a ,

o r b o t h .

F o r e x a m p l e , a s shoWn i n F I G . 2 , a g u i t a r s e t u p i n a

G MICS s y s t e m 1 0 may i n c l u d e a g u i t a r 1 2 , a n a m p l i ? e r 1 3 ,

a n d a c o n t r o l p e d a l 1 5 . The g u i t a r

1 2

may b e d i r e c t l y

c o n n e c t e d t o t h e a m p l i ? e r 1 3 t h r o ug h a s y s t e m

d a t a

l i n k

c a b l e 1 1 . The

f o o t

c o n t r o l 1 5 ma y b e c o n n e c t e d t h r o u g h a

USB a b l e

1 6 t o a

c o n t r o l

computer

1 7 ,

W i t h t h e

c o n t r o l

c o m p u t e r 1 7 a l s o c o n n e c t e d t o

t h e

a m p l i ? e r 1 3 t h r o u g h

a n o t h e r

l i n k c a b l e 1 1 . A l t e r n a t i v e l y , t h e g u i t a r

1 2

may

b e

d i r e c t l y c o n n e c t e d t o t h e c o n t r o l p e d a l 1 5 , Which i s i n

t u r n

c o n n e c t e d t o

t h e

a m p l i ? e r 1 3 . The

g u i t a r 1 2

c o n t a i n s a

s y s t e m

d e v i c e

module 2 3 ( F I G . 4 ) s o

t h a t

t h e g u i t a r 1 2 c a n

g e n e r a t e

d i g i t a l a u d i o

d a t a a s

W e l l

a s s e n d c o n t r o l d a t a from

one

o r

more

of

i t s

several

i n t e r n a l

control devices

s u c h

a s

a

p i c k u p

s e l e c t o r ,

volume c o n t r o l k n o b , o r

t o n e c o n t r o l .

The

c o n t r o l

p e d a l

1 5 W i l l g e n e r a t e c o n t r o l d a t a ,

a n d r e l a y

t h e

a u d i o

d a t a

s e n t

f r o m

t h e g u it a r 1 2 . The a m p l i ? e r

1 3

W i l l a c t

a s

a r e c e i v e r f o r any

c o n t r o l o r a u d i o d a t a s e n t b y t h e g u i t a r

o r volume p e d a l . Because t h e system 1 0

p r o v i d e s

10

1 5

25

35

45

55

6 5

6

b i - d i r e c t i o n a l c o m m u n i c a t i o n

o f a u d i o

a n d

c o n t r o l

d a t a , i t i s

f e a s i b l e

f o r

a m p l i ? e r 1 3

t o s e n d c o n t r o l messages o r a u d i o

b a c k

t o

t h e g u it a r 1 2 .

P h y s i c a l I n t e r f a c e

GMICS s

c a p a b l e o f h a v i n g

m u l t i p l e p h y s i c a l i n t e r f a c e s .

T h i s

a p p l i ca t i o n i d e n t i ? e s

t W o

p h y s i c a l

i n t e r f a c e s ,

t h e

com

mon i n s t r u m e n t

i n t e r f a c e a n d t h e h i g h - s p e e d o p t i c a l i n t e r

f a c e .

I n one

embodiment o f

t h e

s y s t e m ,

t h e

common

n s t r u m e n t

i n t e r f a ce ( t h e c o n n e c t i o n betWeen a m u s i c a l

i n s t r u m e n t

a n d

a n a m p l i ? e r ) i s

based

on a c o n v e n t i o n a l 100 megabit

Eth

e r n e t p h y s i c a l l a y e r . The 1 0 0 m e g a b i t GMICS d a t a l i n k i s

r e f e r r e d t o a s t h e

G100TX

i n k . T h i s i n c l u d e s both t h e d a t a

t r a n s p o r t

mechanism

a n d

t h e

i n t e r c o n n e c t i n g

c a b l e s

a n d

c o n n e c t o r s . One

embodiment

o f t h e

GMICS

r a n s p o r t u s e s

s t a n d a r d CAT5 c a b l e and RJ-45 c o n n e c t o r s .

O t h e r p h y s i c a l i n t e r f a c e s c a n i n c l u d e a h i g h - s p e e d m u l t i

l i n k

o p t i c a l i n t e r f a c e , W i r e l e s s ,

a n d a

p h y s i c a l

l a y e r

i n t e r f a c e

b a s e d

on

a neW

g i g a b i t

E t h e r n e t

p h y s i c a l

l a y e r . The

W i r e l e s s

a p p l i c a t i o n s

o f

a

GMICS

system

a r e

dependent

on

t h e

c u r r e n t c a p a b i l i t i e s a n d b i t d e n s i t y

o f a v a i l a b l e t e c h n o l o g y .

The h i g h

b a n d W i d t h

o p t i c a l

i n t e r f a c e s

a r e

i d e a l

f o r t r a n s

p o r t i n g l a r g e n u m b e r s o f GMICS c h a n n e l s

o v e r l o n g d i s

t a n c e s . T h i s i s v e r y u s e f u l i n l a r g e a r e n a s Where t h e

m i X i n g

c o n s o l e

o r

a m p l i ? e r s

may

e h u n d r e d s o f f e e t from t h e s t a g e

and r e q u i r e a n enormous number o f a u d i o c h a n n e l s . Phan

tom poWer i s n o t a v a i l a b l e f o r o p t i c a l - b a s e d

s y s t e m s .

E l e c t r i ca l I n t e r f a c e

The common i n t e r f a c e ,

G100TX, W i l l

t r a n s p o r t

G MICS

d a t a t h r o u g h

t h e l i n k

l a y e r p r o t o c o l u s e d i n 1 0 0

m e g a b i t

E t h e r n e t .

Data

i s encoded

W i t h

a 4 b i t / 5 b i t scheme

and

t h e n

s c r a m b l e d

t o

e l i m i n a t e RF h o t s p o t s , t h u s r e d u c i n g

e m i s

s i o n s .

T h i s

i s

a

W e l l - d o c u m e n t e d

a n d

t e s t e d

d a t a

t r a n s p o r t

W i t h

a

l a r g e

i n s t a l l e d

b a s e .

Of

t h e e i g h t

c o n d u c t o r s

i n a

s t a n d a r d C a t e g o r y

5

(CAT

)

c a b l e ,

o n l y f o u r

a r e u s e d f o r

d a t a

t r a n s p o r t . G100TX

s e s

t h e

f o u r

unused

c o n d u c t o r s t o

s u p p l y phantom poWer

f o r

i n s t r u m e n t s

t h a t c a n

o p e r a t e W i t h

l i m i t e d p o W e r .

G u i t a r s ,

drum t r a n s d u c e r s ,

a n d

m i c r o p h o n e s

a r e

e X a m p l e s o f s u c h d e v i c e s . P r e f e ra b l y , t h e

G 100TX

b a s e d GMICS

a t a l i n k s u p p l i e s up t o 500

mA t

9 v o l t s

DC

t o

t h e i n s t r u m e n t . The

Link

Host i n s u r e s

t h a t

t h e

GMICS

Link

poWer i s s a f e b o t h

t o

t h e

u s e r

and

t o

t h e e q u i p m e n t .

C u r r e n t l i m i t i n g

i s

done

s o

t h a t

t h e

s y s t e m W i l l

become

o p e r a t i o n a l a f t e r

a

s h o r t

c i r c u i t

h a s

been c o r r e c t e d .

F u s e s

t h a t n e e d r e p l a c e m e n t When t r i g g e r e d a r e

n o t

recommended.

The

GMICS

r o t o c o l i s d e s i g n e d t o a l l o W

t h e

u s e o f many

d i f f e r e n t p h y s i c a l t r a n s p o r t l a y e r s . T h e r e a r e a

feW

i m p o r t a n t

r u l e s

t h a t

must

b e f o l l o W e d

When

s e l e c t i n g

a

p o s s i b l e

t r a n s p o r t l a y e r f o r GMICS.

F i r s t ,

t h e t r a n s p o r t m u s t

h a v e

v e r y

loW

a t e n c y . GMICS

s

a

r e a l - t i m e

d i g i t a l

l i n k .

L a t e n c y

must n o t o n l y be

v e r y

l o W ,

on

t h e o r d e r o f a feW hundred

m i c r o s e c o n d s ,

b u t

m u s t a l s o b e d e t e r m i n i s t i c . S e c o n d ,

t h e

p h y s i c a l i n t e r f a c e m u s t b e

r o b u s t

enough t o f u n c t i o n

p r o p

e r l y i n a

l i v e

p e r f o r m a n c e e n v i r o n m e n t .

A i v e

e n v i r o n m e n t

may

i n c l u d e

h i g h

v o l t a g e / c u r r e n t c a b l e s

r u n n i n g

n e a r o r

bundled

With a

l i n k c a b l e . For

a l i n k t o

be

a c c e p t a b l e

i t

must

f u n c t i o n

p r o p e r l y

i n

t h i s h a r s h

e n v i r o n m e n t .

Data Link I n t e r f a c e

Data i s t r a n s m i t t e d

betWeen GMICS e v i c e s i n

t h e form

o f

d i s c r e t e

p a c k e t s

a t

a

s y n c h r o n o u s r a t e . The GMICS a t a

p a c k e t s

c o n t a i n

a

h e a d e r ,

1 6 a u d i o

d a t a p i p e s ,

a

h i g h - s p e e d

u s e r d a t a p i pe , t h e

GMICS

o n t r o l d a t a p i p e ,

a n d a n

o p t i o n a l

CRC-32. The

h e a d e r

c o n t a i n s a

p r e a m b l e ,

s t a r t

o f frame

b y t e , d a t a v a l i d

? a g s ,

s a m p l e r a t e ,

f r a m e c o u n t e r a n d

b u s

c o n t r o l

b i t s .

Audio d a t a p i p e s a r e 3 2 - b i t d a t a high Ways b etWeen tWo

GMICS d e v i c e s . The f o r m a t f o r t h e d a t a i n t h e p i p e i s


10/28

US

6 , 3 5 3 , 1 6 9

B1

7

i d e n t i ? e d i n

t h e

p a c k e t header

and

i n some c a s e s i n a 4 - b i t

n i b b l e

u s e d a s a t a g i n e a c h

d a t a p i p e .

Audio c a n b e

1 6 , 2 4 ,

2 8 o r

32

b i t s

o f

PCM u d i o d a t a . S p e c i ? c c o m p r e s s e d d a t a

f o r m a t s

a r e

a l s o s u p p o r t e d and

a r e i d e n t i ? e d i n t h e t a g . Each

i n d i v i d u a l

a u d i o p i p e c a n b e r e a s s i g n e d a s

32

b i t

d a t a i f

d e s i r e d ,

p r o v i d i n g

up

t o

1 6

e x t r a

d a t a c h a n n e l s ,

W i t h

t h e

c o r r e s p o n d i n g

n o n - a v a i l a b i l i t y

o f a u d i o c h a n n e l s .

The GMICS o n t r o l d a t a p i p e i s a highWay f o r GMICS

r e l a t e d

c o n t r o l m e s s a g i n g . T h e c o n t r o l p i p e c a n s h i p

mul

t i p l e

t y p e s o f

c o n t r o l

i n c l u d i n g M I D I , a l t h o u g h

n a t i v e

GMICS

o n t r o l s h o u l d b e u s e d . The c o n t r o l

p i p e

c o n t a i n s

a

c o n t r o l

t y p e b y t e , v e r s i o n ? e l d , 4 8 b i t s o u r c e a n d d e s t i n a t i o n

a d d r e s s s p a c e s , message ? e l d , and a

32 b i t d a t a

W o r d .

M a s t e r

T i m i n g C o n t r o l

I n o r d e r f o r a l l d e v i c e s W i t h i n t h e GMICS

y s t e m

t o

b e

p r o c e s s i n g

d a t a i n - p h a s e W i t h one

a n o t h e r ,

t h e r e must b e a

s i n g l e s o u r c e o f s y n c h r o n i Z a t i o n . T h i s s o u r c e

i s

c a l l e d

t h e

S y s t e m

T i m i n g M a s t e r

( S T M ) . I t

c a n b e a n y

n o n - i n s t r u m e n t

d e v i c e a n d

may

b e

s e l e c t e d

d u r i n g

t h e

s y s t e m

c o n ? g u r a t i o n

p r o c e s s . I f

no

d e v i c e i s con?gured a s

t h e

STM

one W i l l be

s e l e c t e d a u t o m a t i c a l l y

b a s e d

on

s y s t e m

h i e r a r c h y . I n

a

s i t u a t i o n

Where m u l t i p l e d e v i c e s

a r e

hooked

up a s a d a i s y

c h a i n ,

t h r e e r u l e s a r e p r e s e n t e d Which a l l o W s f o r a n

STM

o

a u t o m a t i c a l l y

b e

s e l e c t e d .

T h e

GMICS

p a c k e t t i m i n g

i s

s y n c h r o n o u s

t o

t h e a u d i o

s a m p l e r a t e o f

t h e

s y st e m . T h i s s a m p l e , o r p a c k e t , t i m i n g

i s

e i t h e r

l o c a l l y g e n e r a t e d , i n t h e c a s e

o f

t h e

STM, o r

r e c o v e r e d

a n d

r e g e n e r a t e d i n

a s l a v e d e v i c e . The t r a n s p o r t

c l o c k i s

a s y n c h r o n o u s t o t h e s a m p l e c l o c k a n d i s

o n l y

u s e d b y t h e

p h y s i c a l

l a y e r t r a n s p o r t m e c h a n i s m .

F I G . 4

i s

a

s i m p l i ? e d

b l o c k

diagram

o f a d e v i c e

i n t e r f a c e module

i n c l u d i n g a

GMICS

STM 2 3m

c o n n e c t e d

t o

a GMICS y s t e m t i m i n g

s l a v e

d e v i c e

2 3 s . The s l a v e

d e v i c e

2 3 s

u s e s

o n l y t h e

r e c o v e r e d a n d

r e g e n e r a t e d

s a m p l e c l o c k f o r e n c o d i n g /

d e c o d i n g t h e GMICS d a t a

p a c k e t s .

GMICS

o n t r o l

C o n t r o l i n f o r m a t i o n

i s a n

e s s e n t i a l f a c t o r

i n

i n s t r u m e n t

f u n c t i o n a l i t y . An i n t r i c a t e n a t i v e c o n t r o l p r o t o c o l

i s

u s e d i n

a GMICS s y s t e m .

GMICS

c o n t r o l r e v o l v e s around 48 b i t

a d d r e s s

s p a c e s

t h a t a r e d i v i d e d i n t h r e e 1 6 - b i t ? e l d s :

d e v i c e ,

f u n c t i o n , and p a r a m e t e r . T h i s

a l l o W s

f o r a c c e s s t o a

d e v i c e

a t m u l t i p l e l e v e l s . D e v i c e

a d d r e s s e s

a r e d e t e r m i n e d d u r i n g

e n u m e r a t i o n . The m a n u f a c t u r e r

o f

t h e d e v i c e d e t e r m i n e s t h e

o t h e r

tWo

a d d r e s s ? e l d s . T h i s

a l l e v i a t e s t h e

n e c e s s i t y t o

p r e d e ? n e

p a r a m e t e r

a n d

c o n t r o l l e r

m e s s a g e s a s

i s

done i n

MIDI

s y s t e m s . Devices can

q u e r y

f o r o t h e r d e v i c e a d d r e s s e s

a n d a s s o c i a t e d f r i e n d l y n a m e s

b y

u s i n g s y s t e m

c o n t r o l

m e s s a g e s . T h i s a l l o W s f o r c o m p l e t e c o n t r o l W h i l e s t i l l s u p

p o r t i n g

a n o n - t e c h n i c a l ,

u s e r - f r i e n d l y

i n t e r f a c e .

The

c o n t r o l t y p e

b y t e

a l l o W s non-GMICS c o n t r o l mes

s a g e s

a c c e s s t o

t h e

c o n t r o l p i p e o r c h a n n e l . C o n t r o l message

from

o t h e r s p e c i ? c a t i o n s c a n

b e

e n c a p s u l a t e d

i n

t h e 32 b i t

d a t a Word. MIDI

i s

one example o f

a

de?ned

a l t e r n a t e

c o n t r o l

t y p e .

D e v i c e C l a s s i ? c a t i o n

I n

t h e c a s e Where no c o n t r o l i n f o r m a t i o n

i s

being

s e n t ,

a

d e v i c e can

send a

d e v i c e c l a s s i ? c a t i o n message i n

p l a c e

o f

c o n t r o l d a t a . T h i s

m e s s a g e

p r o v i d e s i n f o r m a t i o n r e g a r d i n g

t h e f u n c t i o n a l i t y

a n d c a p a b i l i t i e s

o f t h e d e v i c e . Any o t h e r

device

i n a GMICS system

can use t h i s information a s

n e e d e d .

The

d e v i c e c l a s s i ? c a t i o n method i s e n c a p s u l a t e d

i n

t h e

3 2 - b i t

d a t a

W o r d .

C l a s s i c Mode

C l a s s i c

mode

i s a

means o f f u r t h e r i n c r e a s i n g t h e sim

p l i c i t y

a n d

u n i v e r s a l i t y

o f

a

G MICS

s y s t e m . C l a s s i c

mode

p r o v i d e s a s e t o f d e f a u l t

c h a n n e l a s s i g n m e n t s

f o r i n s t r u

m e n t s . This

W i l l

alloW f o r a n

unknown

d e v i c e t o poWer u p

i n

a

knoWn s t a t e p r o v i d i n g

a p o s i t i v e

i n i t i a l

u s e r e x p e r i e n c e .

D e v i c e s

c a n

a s s i g n c h a n n e l s i n

a n y f a s h i o n ,

b u t

a l l d e v i c e s

s h o u l d s u p p l y t h e c a p a b i l i t y o f b e i n g

i n

c l a s s i c m o d e , u n l e s s

1 5

25

35

45

55

6 5

8

o v e r r i d d e n by

a p r e v i o u s

c o n ? g u r a t i o n . C l a s s i c

mode

c a n

e x p a n d t o a l l o W

f o r

a u t o m a t i c c o n t r o l l e r a s s i g n m e n t ,

a n d

v a r i o u s o t h e r f e a t u r e s .

C l a s s i c mode a s s u r e s

t h a t

d e v i c e s poWer u p i n

knoWn

s t a t e s b y

p r o v i d i n g

d e f a u l t

a s s i g n m e n t s

f o r a l l c h a n n e l s .

Other d e v i c e s can

communicate by

d e f a u l t

on

knoWn

chan

n e l s .

D e f a u l t c h a n n e l


a r e

g i v e n

t o a l l a p p l i c a b l e

i n s t r u m e n t s . C l a s s i c mode

i n c r e a s e s

t h e

u n i v e r s a l i t y

a n d

s i m p l i c i t y o f GMICS n a Way t h a t G e n e r a l MIDI p r o v i d e s

a

common s e r

e x p e r i e n c e f o r t o n e g e n e r a t i o n . The

channel


d e s c r i b e d

i n

t h i s embodiment

a r e d e f a u l t s ;

o t h e r

c h a n n e l a s s i g n m e n t s

may b e u s e d

a t

t h e

d i s c r e t i o n o f

a d e v i c e m a n u f a c t u r e r , b u t any v a r i a t i o n W i l l c r e a t e incom

p a t i b i l i t i e s W i t h o t h e r C l a s s i c mode

d e v i c e s .

A c o u s t i c G u i t a r

C l a s s i c Mode

An

c o u s t i c

g u i t a r d e v i c e i n

a GMICS

y s t e m ma y h a v e

t h e f o l l o W i n g

d e f a u l t

c h a n n e l a s s i g n m e n t s :

A c o u s t i c G u i t a r C l a s s i c

Mode

( D e f a u l t

C h a n n e l A ss i g n m e n t s

f o r

A c o u s t i c

G u i t a r s )

Channel

( d e c i m a l )

A s s i g n m e n t

1 Mono u i t a r

( M o n o

P i c k u p )

2 M i c r o p h o n e

3-4

S t e r e o G u i t a r

5 - 1 0 Hex P i c k u p

11-16 Reserved

E l e c t r i c G u i t a r

C l a s s i c

Mode

An e l e c t r i c g u i t a r i n a

GMICS

s y s t e m

ma y

h a v e t h e

f o l l o W i n g d e f a u l t c h a n n e l a s s i g n m e n t s :

A c o u s t i c

G u i t a r C l a s s i c

Mode

( D e f a u l t


f o r

A c o u s t i c

G u i t a r s )

Channel

( d e c i m a l )

A s s i g n m e n t

1-3 Mono

u i t a r

( 3 Mono

P i c k u p )


5-6

S t e r e o G u i t a r

7 - 1 2

Hex

P i c k u p

13-16

Reserved

K e y b o a r d C l a s s i c Mode

E l e c t r o n i c k e y b o a r d s i n a GMICS y s t e m

may

h a v e

t h e

f o l l o W i n g d e f a u l t c h a n n e l a s s i g n m e n t s :

K e y b o a r d C l a s s i c Mode

( D e f a u l t


f o r

A c o u s t i c

G u i t a r s )

Channel

( d e e i m a l )

A s s i g n m e n t

1 Mono


3-4 S t e r e o

5-16 Reserved


11/28

US

6 , 3 5 3 , 1 6 9

B1

S y s t e m M e c h a n i c a l D e t a i l

The GMICS Connector

G100TX GMICS

Link

The 1 0 0 m e g a b i t GMICS

a t a

l i n k (G100TX) u s e s t h e

i n d u s t r y s t a n d a r d

R J - 4 5

c o n n e c t o r

a n d

C a t e g o r y 5 c a b l e

a s

shoWn i n F I G .

5 . P r e f e ra b l y , t h e

c a b l e s

a n d

c o n n e c t o r s

W i l l

m e e t a l l r e q u i r e m e n t s

s e t

f o r t h i n t h e IEEE802.3 s p e c i ? c a

t i o n f o r 100BASE-TX s e .

GMICS G100TX S i g n a l s & o n n e c t o r P i n

A s s i g n m e n t

G100TX-based GMICS s e s a s t a n d a r d Category 5 c a b l e

f o r

d e v i c e i n t e r c o n n e c t i o n .

A

i n g l e c a b l e c o n t a i n s

f o u r

t W i s t e d

p a i r s . TWo p a i r s

a r e u s e d f o r d a t a t r a n s p o r t

a s

i n

100BASE-TX

e t W o r k c o n n e c t i o n . T h e r e m a i n i n g

t W o p a i r s

a r e

used

f o r

poWer.

S t a n d a r d

C a t e g o r y 5 p a t c h

c o r d s

a r e W i r e d o n e - t o - o n e .

T h i s means t h a t each c o n d u c t o r

i s

connected

t o

t h e same p i n

on both c o n n e c t o r s .

Acrossover

f u n c t i o n must be performed

W i t h i n one o f

t h e

connected d e v i c e s s o t h a t t h e d a t a t r a n s

m i t t e d

by o n e d e v i c e i s

r e c e i v e d

by

t h e o t h e r , a s

shoWn

i n

F I G . 5 .

Due

t o

t h i s r e l a t i o n s h i p , a GMICS system

h a s

tWo d i f

f e r e n t

c o n n e c t o r c o n ? g u r a t i o n s

f o r GMICS d e v i c e s . The

d i a g r a m

o f

F I G . 6

shoWs g u i t a r 1 2 ,

a n d e f f e c t

boX

2 4 , a n d

a n a m p l i ? e r 1 3 . T h e r e a r e

tWo p r e f e r r e d

c o n n e c t o r con?gu

r a t i o n s u s e d i n t h e s y s t e m ,

labeledAand

B n t h e t a b l e

beloW

A l l i n s t r u m e n t s

must

u s e

c o n n e c t o r

c o n ? g u r a t i o n A . Ampli

? e r s

and o t h e r d e v i c e s u s e c o n n e c t o r c o n ? g u r a t i o n

B

f o r

i n p u t s

f r o m

i n s t r u m e n t a n d c o n n e c t o r


A

o r

o u t p u t t o

o t h e r

d e v i c e s .

GMICS

o n n e c t i o n s a r e made

W i t h

C a t e g o r y 5 a p p r o v e d R J - 4 5 p l u g s a n d

j a c k s .

T h e f o l l o W i n g

t a b l e

l i s t s

t h e

s i g n a l s a n d c o n n e c t o r

p i n

numbers

f o r b o t h

t h e

A & B c o n n e c t o r c o n ? g u r a t i o n s .

TABLE

S i g n a l

a n d c o n n e c t o r

p i n n u m b e r s

T y p e

A

To Type

B

A m p l i ? e r

From I n s t r u m e n t

S i g n a l

Name

P i n P i n

TX D a t a + ( f r o m i n s t r u m e n t ) 1 3

TX

Data

( f r o m

i n s t r u m e n t ) 2 6

RX

D a t a

+

( t o

i n s t r u m e n t ) 3

1

RX

ata

( t o i n s t r u m e n t ) 6 2

Gnd

( I n s t r u m e n t

P h a n t o m P o w e r )

4 4

Gnd


P h a n t o m P o W e r )

5 5

V ( I n s t r u m e n t Phantom P o W e r ) 7 7

V

( I n s t r u m e n t Phantom P o W e r ) 8 8

The

p i n number a s s i g n m e n t s a r e c h o s e n t o i n s u r e

t h a t

s i g n a l s a r e t r a n s p o r t e d o v e r

t W i s t e d

p a i r s . The

t r a n s m i t

a n d

r e c e i v e s i g n a l s

u s e

t h e

same

p i n s t h a t

a c o m p u t e r s

netWork

i n t e r f a c e

c a r d ( N I C ) d o e s . The

tWo p a i r

o f W i r e s

n o t u s e d i n

s t a n d a r d 100BASE-TX

e t W o r k s

c a r r y phantom

p o W e r . T h i s

c o n n e c t o r

p i n a s s i g n m e n t i s

c h o s e n

t o

r e d u c e

t h e p o s s i b i l i t y

o f

damage

i f a GMICS d e v i c e i s d i r e c t l y p l u g g e d i n t o a

computer

netWork

c o n n e c t o r .

I n s t r u m e n t

Connectors

All instruments

connected t o a

GMICS system use

a

R J - 4 5 J a c k W i r e d

i n

t h e Type

A

o n ? g u r a t i o n .

T h i s

c o n n e c

t o r

i s

l a b e l e d

To A m p l i ? e r .

1O

25

35

45

55

6 5

1 0

TABLE

I n s t r u m e n t T y p e A

o n ? g p r a t i o n

RJ-45

P i n

To

Ampli?er Type A

on?guration

S i g n a l

Name

TX

D a t a + ( f r o m

i n s t r u m e n t )

TX

Data

( f r o m i n s t r u m e n t )

RX

D a t a + ( t o


RX ata

( t o


Gnd

( I n s t r u m e n t P h a n t o m

P o W e r )

Gnd

( I n s t r u m e n t P h a n t o m

P o W e r )

V

( I n s t r u m e n t Phantom

P o W e r )

V ( I n s t r u m e n t Phantom

P o W e r )

E f f e c t / A m p l i ? e r C o n n e c t o r s

E f f e c t BoXes and Ampli?ers

m a y

have more

t h a n one

GMICS o n n e c t o r . T h e r e a r e tWo

p o s s i b l e

c o n ? g u r a t i o n s f o r

t h e s e GMICS

o n n e c t i o n s . I n p u t s

from


t o t h e

e f f e c t boX o r a m p l i ? e r a r e W i r e d i n

t h e Type

B c o n ? g u r a t i o n

a n d

s h o u l d

b e

l a b e l e d

From

I n s t r u m e n t .

O u t p u t

from

t h e

e f f e c t boX o r a m p l i ? e r s h o u l d b e W i r e d i n

t h e

Type A

c o n ? g u ra t i o n a n d

l a b e l e d

T o A m p l i ? e r .

TABLE

E f f e c t / A m p T y p e

B


From Instrument

Type

B

C o n ? g u r a t i o n

S i g n a l Name

RJ-45

P i n

TX

D a t a +

( f r o m


TX

Data

( f r o m


RX D a t a + ( t o


RX

D a t a

( t o i n s t r u m e n t )

Gnd


P h a n t o m P o W e r )

Gnd ( I n s t r u m e n t

P h a n t o m

P o W e r )

V+ ( I n s t r u m e n t P h a n t o m P o W e r )

V+ ( I n s t r u m e n t P h a n t o m P o W e r )

A l l c o n n e c t o r s

t h a t c a n r e c e i v e i n p u t d i r e c t l y from

a n

i n s t r u m e n t u s e

a n RJ-45

j a c k W i r e d i n a

Type B con?gura

t i o n .

E f f e c t Z A m p T y p e A


RJ-45

P i n

To

Ampli?er Type A on?guration

S i g n a l

Name

TX

D a t a

+ ( f r o m


TX

Data ( f r o m i n s t r u m e n t )

RX

D a t a + ( t o


RX ata



P h a n t o m

P o W e r )

Gnd ( I n s t r u m e n t P h a n t o m

P o W e r )

V ( I n s t r u m e n t

Phantom

P o W e r )

V

( I n s t r u m e n t Phantom

P o W e r )

A l l o t h e r c o n n e c t i o n s u s e

a

RJ-45 j a c k Wired

i n a

Type A

c o n ? g u r a t i o n .

Dominant Data FloW

The t e r m s

To

Ampli?er

a n d

From I n s t r u m e n t n o t o n l y

r e f e r

t o

t h e t y p i c a l

p h y s i c a l

c o n n e c t i o n s b u t a l s o

t h e

domi

n a n t d a t a ?oW. While t i s

t r u e

t h a t t h e GMICS r o t o c o l i s

a

s y m m e t r i c a l

b i - d i r e c t i o n a l

i n t e r c o n n e c t

t h e r e

i s

a l m o s t

a l W a y s a dominant d i r e c t i o n t o t h e d a t a ?oW. I n a

s i m p l e

GMICS s y s t e m

c o n s i s t i n g

o f

a

m u s i c a l

i n s t r u m e n t ,

a n

e f f e c t s b o X ,

a n d

a n

a m p l i ? e r ,

t h e d o m i n a n t d a t a d i r e c t i o n i s

from t h e i n s t r u m e n t t o t h e e f f e c t s boX t h e n on t o t h e

a m p l i ? e r , a s shoWn

i n

F I G . 8 .


12/28

US

6 , 3 5 3 , 1 6 9

B1

1 1

I n t h e s e c o n d

e x a m p l e

o f F I G . 8 ,

t h r e e


( t W o

g u i t a r s 1 2 a n d

a microphone

1 4 ) a r e

c o n n e c t e d

t o t h r o u g h a n

a m p l i ? e r

13 t o a mixer 2 5 t h a t i s

c o n n e c t e d

t o a r e c o r d i n g

d e v i c e

2 6 . The

r e c o r d i n g d e v i c e

26

d o e s n o t h a v e a

domi

n a n t d i r e c t i o n o f d a t a ? o W .

While

r e c o r d i n g ,

t h e

d o m i n a n t

d i r e c t i o n

i s

t o

t h e

r e c o r d e r

26

W h i l e

i t

i s

from

t h e

r e c o r d e r

2 6 d u r i n g p l a y b a c k . F o r c l a r i t y i n

d e s c r i b i n g a

GMICS

s y s t e m , a r e c o r d i n g d e v i c e

26

W i l l alWays be t r e a t e d

a s

a n

i n s t r u m e n t

i n t h a t

t h e dominant

d a t a ?oWs from t h e r e c o rd e r .

S p e c i a l C o n s i d e r a t i o n s

S p e c i a l c o n s i d e r a t i o n s

n e e d

t o b e made

When

s e l e c t i n g RJ

t y p e co n n e c t o r s f o r u s e W i t h

GMICS.

T h e s e s p e c i a l r e q u i r e

ments

a r e due

t o t h e f a c t t h a t GMICS enabled devices

a r e

u s e d i n l i v e p e r f o r m a n c e a p p l i c a t i o n s b y

m u s i c i a n s

a n d m u s t

b e

r e l i a b l e

a n d r e s i l i e n t .

S e v e r a l p h y s i c a l s u p p o rt s e x i s t t h a t a u g m e n t t h e s t a n d a r d

R J - 4 5 c o n n e c t o r . T h i s

i n c l u d e s t h e

a d d i t i o n o f l o c k i n g c l i p

p r o t e c t i o n f o r

t h e

R J - 4 5

c o n n e c t o r s . I n a d d i t i o n , c a b l e

m a n u f a c t u r e r s c a n

make

s p e c i a l l y d e s i g n e d c a b l e

e n d s

t h a t

h e l p t h e l o c k i n g c l i p f r o m b r e a k i n g . W i t h o u t some s o r t

o f

p r o t e c t i o n t h e s e

l o c k i n g

c l i p s

c a n b e

o v e r - s t r e s s e d

a n d

b r o k e n . Once t h e l o c k i n g c l i p i s b r o k e n t h e c o n n e c t o r W i l l

n o t

s t a y

p r o p e r l y

s e a t e d

i n

t h e m a t i n g j a c k a n d t h e

c o n n e c

t i o n W i l l b e u n s a t i s f a c t o r y .

Mechanical

s t r e s s on t h e

RJ-45

j a c k must be a l s o

con

s i d e r e d

When d e s i g n i n g

G MICS

e n a b l e d

d e v i c e s .

The l o c k

i n g n a t u r e o f t h e R J - 4 5 o f f e r s

a d v a n t a g e s

a n d d i s a d v a n t a g e s .

T h e p o s i t i v e l o c k i n g p r o v i d e s p r o t e c t i o n a g a i n s t

a c c i d e n t a l

u n p l u g g i n g .

H o W e v e r ,

t h e

R J - 4 5 W i l l

n o t a u t o m a t i c a l l y

r e l e a s e

( a s

W i l l

a

s t a n d a r d

1 A

g u i t a r c a b l e ) When t h e

c a b l e

i s c o m p l e t e l y s t r e t c h e d o r becomes t a n g l e d .

T h e r e f o r e

i t i s

recommended t h a t

t h e

R J - 4 5 j a c k a n d m e c h a n i c a l a s s e m b l y

b e

a b l e t o

W i t h s t a n d r e p e a t e d

t u g s

o f t h e c a b l e W i t h o u t

p h y s i c a l

o r e l e c t r i c a l

d a m a g e .

The

GMICS

a b l e

GMICS G100TX

n t e r c o n n e c t C a b l e

G100TX-based GMICS d e v i c e s

u s e

i n d u s t r y s t a n d a r d

c o m p u t e r

n e t W o r k i n g

c a b l e s f o r b o t h s i g n a l a n d p o W e r .

T h e

G 100TX

d a t a l i n k i s

d e s i g n e d t o

u s e

s t a n d a r d

C a t e g o r y 5

p a t c h c a b l e s o f

l e n g t h s

u p

t o 5 0 0 f t .

A c c e p t a b l e

C a t 5

c a b l e s

m u s t

i n c l u d e

a l l f o u r t W i s t e d p a i r s ( 8 W i r e s ) . E a c h

c o n d u c t o r

must c o n s i s t o f s t r a n d e d W i r e and be 24

gauge

o r l a r g e r . The

c a b l e and c o n n e c t o r s

must

meet a l l r e q u i r e m e n t s

f o r

100BASE-TX netWork u s a g e . I t s h o u l d b e n o t e d t h a t

GMICS

u s e s

t h e s t a n d a r d c o m p u t e r - t o - h u b

CAT 5 p a t c h

c o r d s , n o t t h e s p e c i a l

c o m p u t e r - t o - c o m p u t e r

c a b l e s . The

GMICS a b l e i s alWays Wired a s a o n e - t o - o n e a s s e m b l y .

T h e

f o l l o W i n g t a b l e

s h o W s

t h e

c o n n e c t o r / c a b l e W i r i n g

f o r

a

GMICS

G100TX n t e r c o n n e c t C a b l e .

TABLE

C o n n e c t o r / c a b l e W i r i n g

S i g n a l Name T w i s t e d p a i r C o n n e c t o r p i n

Tx

D a t a +

( f r o m


Tx

Data

(from


Rx D a t a + ( t o


Rx

ata



P h a n t o m

P o w e r )


P h a n t o m

P o W e r )


Phantom

P o W e r )


Phantom

P o W e r )

S p e c i a l C o n s i d e r a t i o n s

T h e r e a r e s p e c i a l

c o n s i d e r a t i o n s

t o be made When s e l e c t

i n g C a t e g o r y 5 c a b l e s f o r u s e

W i t h

G100TX.

T h e s e

s p e c i a l

r e q u i r e m e n t s

a r e due

t o t h e

f a c t t h a t GMICS

n a b l e d

d e v i c e s

a r e u s e d i n l i v e p e r f o r m a n c e

a p p l i c a t i o n s , W h i c h

p l a c e

10

1 5

25

35

45

55

6 5

1 2

a d d i t i o n a l

r e q u i r e m e n t s o n t h e c a b l e ,

compared t o s t a n d a r d

o f ? c e netWork i n s t a l l a t i o n s .

One

c o n s i d e r a t i o n Would

be

t o

use a

c a b l e

t h a t

i n c l u d e s

p r o t e c t i o n f o r

t h e

l o c k i n g c l i p o f

t h e

R J - 4 5 c o n n e c t o r s .

W i t h o u t

t h i s p r o t e c t i o n

t h e

l o c k i n g

c l i p s c a n b e o v e r

s t r e s s e d

a n d

b r o k e n .

Once

t h e

l o c k i n g

c l i p

i s

b r o k e n

t h e

c o n n e c t o r

W i l l

n o t

s t a y p r o p e r l y

s e a t e d i n

t h e

m a t i n g

j a c k .

A

e c o n d

c o n s i d e r a t i o n

i s t h e ? e x i b i l i t y a n d f e e l

o f

t h e

c a b l e i t s e l f . The s e l e ct e d c a b l e

s h o u l d h a v e g o o d

? e x i b i l i t y

a n d b e

c o n s t r u c t e d

s u c h t h a t

i t

W i l l W i t h s t a n d t h e normal

a b u s e e x p e c t e d d u r i n g l i v e p e r f o r m a n c e s . U n l i k e

m o s t n e t

Work

i n s t a l l a t i o n s

t h e c o n n e c t i n g c a b l e i n a G 100TX s y s t e m

W i l l e x p e r i e n c e much

t W i s t i n g a n d

t u r n i n g

t h r o u g h o u t i t s

l i f e . F o r t h e s e r e a s o n s ,

s t r a n d e d

CAT5 c a b l e i s r e q u i r e d f o r

GMICS p p l i c a t i o n s . S o l i d W i r e

CAT5

W i l l f u n c t i o n c o r

r e c t l y i n i t i a l l y , b u t W i l l f a i l more o f t e n . I t s h o u l d b e n o t e d

t h a t c a b l e s must be hooked

from A

onnectors t o B

C o n n e c t o r s , n o t A o A

r B

o

B .

A

MICS ystem s h o u l d

n e v e r

be Wired

i n such

a

f a s h i o n t h a t

any l o o p s e x i s t .

A l s o ,

t h e p i n a s s i g n m e n t s

d e s c r i b e d W i t h r e f e r e n c e t o

t h i s

embodiment

r e

e x e m p l a r y

o n l y

a n d

may

e

v a r i e d

d e p e n d

i n g

on t h e c h o i c e o f

c a b l e and

c o n n e c t o r .

D e v i c e D e ? n i t i o n s

GMICS i s designed t o f u n c t i o n on tWo l e v e l s :

a s

a

d a i s y - c h a i n e d

system

o r a s a h u b - c e n t r i c

s y s t e m .

The f o l

l o W i n g

s e c t i o n s

g i v e m e c h a n i c a l d e ? n i t i o n s o f d e v i c e s t h a t

m a y be c o n t a i n e d i n a GMICS y s t e m . A l l GMICS e v i c e s

s h o u l d f o l l o W

t h e

f o l l o W i n g

r u l e : No

d e v i c e i n a GMICS

system s h o u l d

c o n t a i n more t h e n one t y p e A

o n n e c t o r ( T o

A m p ) .

I n s t r u m e n t s

I n s t r u m e n t s

( g u i t a r s ,

k e y b o a r d s , e t c . ) a r e de?ned

a s

a n y

d e v i c e t h a t c o n t a i n s

a t y p e

A T o Amp)

c o n n e c t o r o n l y . I t

s h o u l d b e n o t e d t h a t t h e GMICS

e ? n i t i o n o f

a n i n s t r u m e n t

g o e s

beyond

t h e

t r a d i t i o n a l

d e ? n i t i o n

o f m u s i c a l

i n s t r u

ments. I t i s p o s s i b l e

f o r a

device s uc h

a s

an ampli?er o r

a

s i g n a l

p r o c e s s o r

t o o n l y c o n t a i n a t y p e A o n n e c t o r a n d

t h e r e f o r e be c o n s i d e r e d a n i n s t r u m e n t a c c o r d i n g t o t h e

above d e ? n i t i o n . I n

s u c h

a s i t u a t i o n a h u b Would

b e

r e q u i r e d

t o

c o n n e c t a g u i t a r t o t h e

a m p l i ? e r .

S i g n a l P r o c e s so r s

S i g n a l P r o c e s s o rs ( s t o m p b o x e s ,

e f f e c t s

p r o c e s s o r s , e t c . )

s h o u l d

g e n e r a l l y

h a v e

o n e B

(From

I n s t r u m e n t )

a n d o n e

A

( T o

Amp)

c o n n e c t o r . T h i s d e ? n i t i o n i s n e c e s s a r y t o a l l o W f o r

s i g n a l

p r o c e s s i n g d e v i c e s

t o f u n c t i o n i n b o t h

a

d a i s y c h a i n

s e t u p and

a

h u b - c e n t r i c s y s t e m .

A m p l i ? e r s

Ampli?ers

can

e i t h e r

be s e e n a s t h e end p o i n t o f

a

d a i s y

c h a i n s y s t e m ,

o r a s

a n o t h e r d e v i c e c a p a b l e o f b e i n g

con

n e c t e d

t o a h u b . I f

a n

ampli?er

i s c o n s i d e r e d

an end p o i n t

d e v i c e ,

t h e n

i t

W i l l c o n t a i n o n l y

o n e

t y p e B c o n n e c t o r (From

I n s t r u m e n t ) . An a m p l i ? e r t h a t i s

t o

b e u s e d W i t h h u b s

s h o u l d

g e n e r a l l y

h a v e o n e

t y p e

B ( F r o m I n s t r u m e n t ) a n d o n e t y p e

A

T o

Amp)

c o n n e c t o r .

H u bs

Hubs

s h a l l

g e n e r a l l y h a v e m u l t i p l e t y p e

B

( F r o m

I n s t r u m e n t ) c o n n e c t o r s a n d

u p

t o o n e t y p e

A

T o Amp)

connector

f o r

connection

t o

a n o t h e r h u b . H u b s

can have

e i t h e r

d a i s y

c h a i n

s y s t e m s

o r

s i n g l e d e v i c e s c o n n e c t e d t o

t h e m .

S y s t e m

E l e c t r i c a l

D e t a i l

GMICS

P h y s i c a l LayerG100TX

I E E E 8 0 2 . 3

c o m p a t i b i l i t y

The

common

GMICS

d a t a l i n k p h y s i c a l l a y e r

(G100TX)

i s

b a s e d

on t h e

100BASE-TX E t h e r n e t p h y s i c a l l a y e r

a s

d e s c r i b e d

i n

t h e IEEE802.3 S p e c i ? c a t i o n . While mu c h o f

t h e I E E E 8 0 2 . 3 s p e c i ? c a t i o n

i s r e l e v a n t ,

s p e c i a l

a t t e n t i o n

s h o u l d b e

p a i d t o

t h e

f o l l o W i n g

c l a u s e s :


13/28

US

6 , 3 5 3 , 1 6 9

B1

1 3

7 .

P h y s i ca l S i g n a l i n g

( P L S ) a n d A t t a c h m e n t U n i t

I n t e r

f a c e ( A U I ) s p e c i ? c a t i o n s

2 1 .

I n t r o d u c t i o n

t o

1 0 0

Mb/s b a s e b a n d

n e t w o r k s ,

t y p e

100BASE-T

2 4 .

P h y s i c a l

C o d i n g S u b l a y e r ( P C S ) a n d

P h y s i c a l

Medium

Attachment

(PMA)

s u b l a y e r , t y p e

100BASE-X

GMICS G100T'X/IEEE802.3

D i f f e r e n c e s

T h e

GMICS d a t a l i n k

P h y s i c a l

L a y e r i s a l W a y s o p e r a t e d

a t

1 0 0 m e g a b i t s p e r s e c o n d i n t h e

f u l l d u p l e x

mode.

M u c h

o f

t h e f u n c t i o n a l i t y

o f

a s t a n d a r d

1 0 / 1 0 0 m e g a b i t

p h y s i c a l

l a y e r i m p l e m e n t a t i o n

i s

d e d i c a t e d

t o

d e t e c t i n g

a n d s W i t c h i n g

modes

a n d

i s n o t r e q u i r e d f o r G100TX.

T i m i n g P a r a m e t e r s

S a m p l e C l o c k R e c o v e r y

R e c o v e r i n g

t h e

s a m p l e c l o c k f r o m a n y

d i g i t a l

l i n k

i s o f

c r i t i c a l c o n c e r n t o t h e

d e s i g n e r .

I n GMICS h e s a m p l e c l o c k

i s

based on t h e r e c o v e r e d frame

r a t e

and n o t t h e

d a t a

t r a n s m i s s i o n r a t e o v e r

t h e

p h y s i c a l

medium.

The

j i t t e r

p e r f o r m a n c e

r e q u i r e d

f o r a

s p e c i ? c

a p p l i c a t i o n

m u s t

b e

t a k e n i n t o

a c c o u n t When

d e s i g n i n g

t h e s a m p l e

r a t e

r e c o v e r y

c i r c u i t s . F o r

h i g h

q u a l i t y A/D & /A

o n v e r s i o n

j i t t e r s h o u l d

n o t e x c e e d 500 p S .

I t

i s i m p e r a t i v e t h a t

t h e

r e c o v e r e d s a m p l e c l o c k

i s

l o c k e d

t o t h e

i n c o m i n g

s a m p l e r a t e , a n d i t i s a l s o d e s i r a b l e t h a t

a l l

d e v i c e s o p e r a t e i n

p h a s e W i t h e a c h

o t h e r . T h i s W i l l i n s u r e

t h a t a l l d e v i c e s

a r e

p r o c e s s i n g d a t a i n

a

synchronous m a n n e r .

O n l y o n e

d e v i c e

may

s u p p l y

s a m p l e t i m i n g f o r a l l

d e v i c e s

i n

a GMICS

a t a l i n k o r

s y s t e m . The

o n l y

e x c e p t i o n

t o

t h i s

r u l e Would be a d e v i c e

W i t h sample

r a t e

c o n v e r s i o n

c a p a

b i l i t y . The m a s t e r

t i m i n g

s o u r c e

s h a l l

g e n e r a t e GMICS

p a c k e t s

on a l l

i t s

GMICS i n k s W i t h a

maximum

p a c k e t

t o - p a c k e t

j i t t e r o f 1 2 0

n s e c .

A l l o t h e r d e v i c e s m u s t g e n

U.S. Patent 6,353,169, entitled "Universal Audio Communications and Control System and Method", to...

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