DE2907834A1

DE2907834A1 - Verfahren zur digitalen aufzeichnung von analog-signalen, insbesondere audio-signalen sowie zur analogen wiedergabe dieser digital aufgezeichneten signale

Info

Publication number: DE2907834A1
Application number: DE19792907834
Authority: DE
Inventors: Bjoern Bluethgen
Original assignee: Polygram GmbH
Current assignee: Polygram GmbH
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1980-09-04

Description

Verfahren zur digitalen Aufzeichnung von Analoge
Signalen, insbesondere Audio-Signalen sowie zur analogen Wiedergabe dieser digital aufgezeichneten Signale Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur digitalen Aufzeichnung von Analog-Signalen, unter Verwendung eines AD-Wandlers zur Umwandlung der Analog-Signale in eine durch verschiedene Parameter wie Abtastfrequenz, Pulscode, Bitfolgefrequenz usw. festgelegte digitale Impulsfolge sowie unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers mit wenigstens einer Nutzsignalspur.
Für die digitale Signalspeicherung insbesondere von Audio-Signalen sind verschiedene Verfahren bekannt, die sich hinsichtlich ihrer für die Aufzeichnung notwendigen Parameter, wie Codierung, Formatierung, Abtastfrequenz, Zahl der Nutzsignalspuren pro Kanal, Laufgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers usw. mehr oder weniger stark voneinander unterscheiden, so daß sie untereinander nicht kompatibel sind. Diese fehlende Standardisierung hat zur Folge, daß ein nach einem ersten Verfahren mit einem entsprechend konzipierten Aufnahmegerat gespeichertes Signal auf einem anderen Gerät eines anderen Systems nicht wiedergegeben werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Lösungsweg aufzuzeigen, wie mit möglichst geringem Aufwand eine optimale Anpassung an die verschiedenen Aufzeichnungsmoden erzielt werden kann.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß vor der Nutzsignalaufzeichnung ein aus mehreren frei wählbaren Parameterwerten bestehendes Adressen-Codewort verschiedene, den einzelnen Parametern zugeordnete Steuersignalc zur Beeinflussung entsprechender Funktionsbausteine abgeleitet werden und daß das Adressen-Codewort auf dem den Nutzsignalen zugeordneten Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird. Diese Lösung hat den Vorteil, daß anstelle einer starren Festlegung eine variable, aber stets kontrollierbare Einstellung der einzelnen Parameter möglich ist, wobei die für einen auswahlbaren Aufzeichnungsmodus notwendige Festlegung der variablen Kenngrößen durch ein dem aufzuzeichnendem Signal direkt oder indirekt beigeordnetes Kennungswort erfolgt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur digitalen Aufzeichnung eines Analog-Signals, insbesondere eines analogen Audio-Signals, Fig. 2 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur analogen Wiedergabe eines nach einem frei wählbaren Aufzeichnungsmodus gespeicherten Digitalsignals.
Das in Fig 1 dargestellte Blockschaltbild wird im folgenden anhand eines Aufzeichnungsvorgangs erläutert.
Ein Analog-Signal, z.B. ein Audio-Signal AS gelangt an den Eingang eines Analog-Digital-Wandlers AD, dessen Abtast- bzw. Sampling-Frequenz z.B. mit Hilfe eines Frequenzteilers 1 aus einer in einem Taktgenerator 2 erzeugten Taktfrequenz abgeleitet wird. Die Taktfrequenz wird durch eine dem Taktgenerator 2 zugeordnete Kontrolleinheit 3 gesteuert.
Vor der Nutzsignaleingabe erfolgt Jedoch zunächst die Einstellung der für die Digitalaufzeichnung notwendige Parameter-Funktionseinheiten. Dies geschieht mit Hilfe eines Adress-Codewortes AC; das entweder direkt, z. Be manuell über eine Eingabetastatur 4 oder indirekt, d.h.
extern über eine Schnittstelle 5 von einem Befehlsträger wie Master-Recorder-Kontrollspur oder dgl. eingelesen wird. Das Adressen-Codewort gelangt nun in eine, vorzugsweise aus einem Mikropro2essor bestehende Funktionseinheit 6, in der eine Umsetzung der im Adressen-Codewort enthaltenen Kennwerte in entsprechende Steuersignle stattfindet. Durch diese Steuersignale werden im einzelnen folgende für die Parameter- bzw. für deren Verknüpfungs-Formatierung wesentliche Funktionsbausteine beeinflußt: Der Baustein 7 beinhaltet eine Kontrollstufe für den gewälilten Quantisierungsbereich, d.h. für die gewählte Anzahl der Quantisierungsstufeen, die bei maximal möglichem Augenblickswert (sample) des autzu- zeichnenden Signals auftreten. Die nachfolgende, ebenfalls von einem Steuersignal beeinflußte Addierstufe 8 dient zur Gewinnung eines binären Kontrollwortes, das vorzugsweise aus Jeweils zwei aufeinanderfolgenden Abtastproben (sample) am Ausgang des Bausteins 7 abgeleitet und für eine später vorgesehene Ubertragungs-Fehlerkorrektur verwendet wird. Als nächstes folgt eine Stufe 9 zur Gewinnung eines sogenannten Daten-Zyklus-Kontroll-AugenSickwortes, das aus einer als Datenblock bezeichneten Abtastproben-Sequenz einschließlich den zugeordneten Kontrollwerten abgeleitet wird. In der Funktionseinheit 10 wird schließlich das zur Erkennung der Daten-Abtastproben-Sequenz erforderliche binäre Synchronisationswort in einer dem zugeordneten Steuer-Code-Signal entsprechenden Form und Länge erzeugt. In einer weiteren Funktionseinheit 11 werden die in einem Zeitcode-Generator 16 erzeugten Zeitcode-Daten mit zusätzlichen Informations- oder Kontrolldaten JD/KD zu einer Zwischenblock-Abtastproben-Sequenz verknüpft, die jeweils zwischen zwei Nutzsignal-Datenblöcke eingefügt wird. Die Funktionseinheit 6 steuert ferner die Verknüpfung der verschiedenen Hilfssignale mit den eigentlichen Nutzsignalen.
Dies geschieht mit Hilfe einer Kontrolleinheit 12 mit nachfolgender Schaltstufe 13. Diese Schaltstufe 13 beeinflußt verschiedene Schalter S1 - S5 und zwar in beliebig festlegbarer Weise, wobei einerseits die Hilfssignale der Baugruppen 8, 9, 10, 11 und andererseits die über den Baustein 7 geleiteten Nutzsignale miteinander verknüpft und in einer ein- oder mehrspurigen Datenblock-Formatierung zu einer für den jeweiligen Aufzeichnungsvorgang optimalen Sequenz in einen Zwischenspeicher 14 eingelesen werden.
Das der Funktionseinheit 6 zugeführte Adressen-Codewort gelangt außerdem noch in ein Verknüpfungsglied 15, wo es mit den im Zeitcode-Generator 16 erzeugten Zeiteode-Daten verschachtelt wird. DIese aus Codewort und Zeitcode-Daten entstehende Impulsfolge wird schließlich einer Modulatorstufe 17 zug t und synchron zur Nutzinformation in einer dem Aufzeichnungsträger-Material entsprechenden Modulationsart z.BX in einer parallel zu einer oder mehreren Nutzsignalspuren verlaufenden Steuerspur aufgezeichnet.
Die digitale Aufzeichnung erfolgt nun in der eise, daß ächst das aus mehreren Parametern zusammengesetzte Adressen-Codewort eingelesen wird Aus dem Codewort werden dann verschiedene Steuersignale zur Beeinflussung entsprechnder Funktionseinheiten abgeleitet, wodurch das Aufzeichnungsgerät auf den durch das Codewort festgelegten Modus eingestellt wird. Schließlich werden die Nutzsi le mit den Parameter-Hilfssignalen verknüpft und 2us m en mit den Zeitcode-Signalen mit einer durch die einzelnen Parameter vorgegebenen Datenblock-Formatierung in Ein- oder Mehrspuraufzeichnung auf einet Trager eingespeichert9 wobei die ebenfalls durch ein Steuersignal der Funktionseinheit 6 mit zugehöriger Kontrolleinheit 18 beeinflußbare Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers entsprechend der durch den Aufzeichnungsmodus festgelegten 3it- und Spurzahl optimal angepaßt wird. Durch die direkte Verknüpfung der mechanischen Aufzeichnungsträgergeschwindigkeit mit dem im Adressen-Codewert festgelegten Parametern, wie Abtastfrequenz, Bitanzahl pro Abtastprobe, Taktfrequenz usw.
wird somit in vrteilhafter Weise eine optimale Packungsdichte ohne Jeglichen Qualitätsverlust erreicht.
Die eigentliche Aufzeichnung der Digitalinformation erfolgt schließlich d a d u r c h, daß die im Zwischenspeicher 14 enthaltenen @ig@ale über eine Schnittstelle 19 zur Anpassung an die mit 6 bestimmte Daten-Aufzeichnungs-Spurenzahl pro Nutzsignal und eine Modulatorstufe 20 in den Aufzeichnungsträger eingelesen werden.
In Fig. 2 ist die Prinzipschaltung für die analoge Wiedergabe der mit Hilfe einer Einrichtung gemäß Fig. 1 aufgezeichneten Digital-Signale angegeben. Zunächst werden aus dem Adressen-Codewort, das entweder manuell eingetastet oder aber vorzugsweise aus einer auf dem Datenträger vorgesehenen Steuerspur ausgelesen wird, die für die einzelnen Parameter-Funktionseinheiten erforderlichen Steuersignale erzeugt. Zu diesem Zweck wird das zusammen mit dem Zeitcode-Signalen ausgelesene Adressen-Codewort über einen Decoder 21 einer Trennstufe 22 zugeführt, in der das Adressen-Codewort von den Zeitcode-Signalen abgetrennt wird. In der nachfolgende, vorzugsweise als Mikroprozessor aufgebauten Funktionseinheit 23 werden nun aus dem Codewort mehrere Steuerbefehle abgeleitet, die ihrerseits wieder eine dem Aufzeichnungsmodus der Digitalaufzeichnung angepaßte Einstellung der Jeweiligen Parameter-Bausteine bewirken. Diese Steuersignale beeinflussen z.B. die Kontrolleinheit 24 für die jeweils erforderliche Datenträger-Geschwindigkeit, sowie die Kontrolleinheit 25 zur Datenblock-Format-Dekodierung mit nachfolgender Schaltstufe 26, mit der die in ihrer durch das Adressen-Codewort festgelegten Datenformatierung aufgezeichneten Nutzsignale entsprechend decodiert und in dieser Form in einen Zwischenspeicher 27 ein- und anschließend wieder ausgelesen werden. Weitere Steuersignale sind für den Decoder 28(Datenträger Spurenanzahl pro Nutzsigna,den Synchronimpulsdetektor 29, die Fehlerkorrekturstufe 30 und schließlich für den Digital-Analogkonverter D/A vorgesehen. Das hinsichtlich Bandgeschwindigkeit,Spurenauswahl, Datenblockformatierung, Bitrate, Sample-Wortlänge, Abtastfrequenz usw. an den jeweiligen Aufzeichnungsmodus des Digitalsignals angepaßte Wiedergabegerät ist nun funktionsbereit, wobei die Nutzsignale nach der Abtastung vom Träger T zunächst einer Demodulatorstufe 31 zugeführt werden. Der Ausgang der Demodulatorstufe 31 wird nun einerseits mit einer Funktionseinheit 32 zur Gewinnung der Taktfrequenz mit zugeordneter Funktionsablauf-Takt-Kontrolleinheit 33 und andererseits mit dem Decoder 28 verbunden. Uber den Zwischenspeicher 27 und die Fehlerkorrekturstufe 30 gelangt die digitale Nutzinformation schließlich an den Digital-Analog-Konverter D/A, an dessen Ausgang das Nutzsignal in analoger Form auftritt. Über parallel zum Digital-Analog-Konverter D/A geschaltete Schnittstellen-Bausteine 34, 35 können außerdem die verschiedenen Hilfssignals JD/KD sowie das Zeitcode-Signal ZS ausgelesen werden.
4 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentanst>riche Verfahren zur digitalen Aufzeichnung von Analog-Signalen, insbesondere Audio-Signalen, unter Verwendung eines AD-Wandlers, zur Umwandlung der Analog-Signale in eine durch verschiedene Parameter wie Abtastfrequenz, Pulscode, Bitfolgefrequenz usw. festgelegte digitale Impulsfolge sowie unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers mit wenigstens einer Nutzsignalspur, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß vor der Nutzsignalaufzeichnung ein aus mehreren frei wählbaren Parameterwerten bestehendes Adressen-Codewort gebildet wird, daß aus diesem Adressen-Codewort verschiedene, den einzelnen Parametern zugeordnete Steuersignale zur Beeinflussung entsprechender Funktonsbausteine abgeleitet werden und daß das Adressen-Codewort auf dem den Nutzsignalen zugeordneten Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Adressen-Codewort zusammen mit einem Zeitcode-Signal parallel zur Nutzinformation in einer eigenen Steuerspur eingespeichert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Adressen-Codewort in freien Speicherplätzen der in codierter Form ein einzelnes Nutzsignal enthaltenden Datensignalspur( en) aufgezeichnet wird.
4. Verfahren zur analogen Wiedergabe digital aufgezeichneter Signale unter Verwendung eines DA-Wandlersß zur Umwandlung einer durch verschiedene Parameter wie Abtastfrequenz, Pulscode, Bitfolgefrequenz usw. festgelegten digitalen Impulsfolge in enstprechende Analog- werte sowie unter Verwendung einer Wiedergabeeinrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß aus einem gegebenenfalls in wenigstens einer Nutzsignalspur und/oder in einer eigenen Steuerspur mit aufgezeichneten oder vor der Wiedergabe neu eingegebenen Adressen-Codewort mehrere, den einzelnen Parametern der Nutzsignalaufzeichnung zugeordnete Steuersignale zur Beeinflussung entsprechender Funktionsbausteine der Widergabevorrichtung abgeleitet werden und daß die digitalen Nutzsignale in einem durch die eingestellten Fuflktionsbausteine festgelegten Modus als Analogsignale wiedergegeben werden.