DE3430850C2 - - Google Patents
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- DE3430850C2 DE3430850C2 DE3430850A DE3430850A DE3430850C2 DE 3430850 C2 DE3430850 C2 DE 3430850C2 DE 3430850 A DE3430850 A DE 3430850A DE 3430850 A DE3430850 A DE 3430850A DE 3430850 C2 DE3430850 C2 DE 3430850C2
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- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wiedergabegerät
für Signale nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
In einer herkömmlichen elektronischen Orgel, die
einer ersten Bauart angehört, wird das Ausgangssignal
einer Oszillatorschaltung einer Schwingungsformprofilierung
unterzogen, und zwar mit dem Ziel, eine Signalschwingungsform
zu gewinnen, die dem Ton oder Klang
eines gewünschten Instruments möglichst nahe kommt.
Der von dieser herkömmlichen Orgel der ersten Bauart
dargebotene Klang ist jedoch lediglich ein künstlich
erzeugter Klang, der den Klang des tatsächlichen Instruments
nur nachahmen kann. Deswegen hat man bereits elektronische
Orgeln einer zweiten Bauart entwickelt, die in
der Lage sind, einen Klang darzubieten, der dem Klang
des tatsächlichen Instruments äquivalent ist. In einer
herkömmlichen elektronischen Orgel dieser zweiten Bauart
wird der aufgenommene Ton oder Klang des tatsächlichen
Instruments in ein PCM-Signal (PCM gleich Pulscodemodulation)
umgesetzt und in einem Digitalspeicher gespeichert.
Der von der elektronischen Orgel dargebotene Klang wird
dadurch erzeugt, daß das vorgespeicherte PCM-Signal aus
dem Digitalspeicher ausgelesen und in ein analoges Signal
umgesetzt wird. Die elektronische Orgel der zweiten Bauart
enthält somit einen Einbauspeicher, der vom Orgelhersteller
fertiggestellt wird und in dem das PCM-Signal
vorgespeichert ist, das man dadurch erhalten hat, daß
der Klang des tatsächlichen Instruments in das vorgespeicherte
PCM-Signal umgesetzt worden ist. Beim Spielen
der elektronischen Orgel der zweiten Bauart wird
der jeweils gewünschte Klang oder Ton aus dem Einbauspeicher
ausgelesen und in einer Weise dargeboten, die
im wesentlichen mit der Spielweise des tatsächlichen
Instruments übereinstimmt.
Bei einem herkömmlichen Gerät zum Speichern des
Tons oder Klangs des tatsächlichen Instruments in dem
Speicher wird das dem Klang des tatsächlichen Instruments
entsprechende Audiosignal abgetastet und dann
einer linearen Quantisierung unterzogen, um ein digitales
Signal (PCM-Signal) zu gewinnen. Dieses digitale
Signal wird dann in den Speicher eingeschrieben. Da
aber das im Speicher gespeicherte digitale Signal eine
konstante Quantisierungsbreite oder einen konstanten
Quantisierungsschritt hat, wird das Quantisierungsrauschen
um so größer, je kleiner der Pegel des analogen
Eingangssignals ist. Bei diesem herkömmlichen Gerät
tritt daher die Schwierigkeit eines geringen Rauschabstands
auf.
Man hat daher bereits ein Gerät in Betracht gezogen,
das die abgetasteten Audiosignale mit einem vorbestimmten
Referenzwert vergleicht. Ist der Pegel des
Audiosignals kleiner als der Referenzwert, wird der
Audiosignalpegel verstärkt. Ist der Pegel des Audiosignals
größer als der Referenzwert, wird er unverändert
aufrecht erhalten. Das in dieser Weise in Abhängigkeit
von seinem Pegel verstärkte Audiosignal wird quantisiert
und dann in den Speicher eingeschrieben. Mit diesem herkömmlichen
Gerät ist es möglich, die Signalspeicherung
auch bei einem Eingangssignal mit geringem Pegel mit
einer hohen Auflösung vorzunehmen. Unter der vorbestimmten
Anzahl von Bits, die für die Digitaldaten verwendet
und in dem Speicher eingeschrieben sind, dient wenigstens
ein Bit als sogenanntes Verstärkungsbit, das in
einer Wiedergabeanordnung anzeigt, ob der jeweils gespeicherte
Pegel verstärkt worden ist oder nicht. Die
übrigen Bits unter dieser vorbestimmten Anzahl von Bits
werden als Pegelcode benutzt, der die Pegelinformation
angibt. Das Ergebnis dieser Art der Datenspeicherung
ist, daß die Anzahl der für den Pegelcode zur Verfügung
stehenden Bits, d. h. die Quantisierungszahl der Bits,
kleiner ist als im Fall des herkömmlichen Geräts, das
einschließlich des als Verstärkungsbit benutzten Bit
eine lineare Quantisierung vornimmt. Bei dem in Betracht
gezogenen Gerät tritt daher das Problem auf, daß die
Auflösung für hohe Pegel des Eingangssignals verschlechtert
ist. Eine zusätzliche Unzulänglichkeit ist, daß im
Bereich des Nullpegels oder Mittenpegels der Signalschwingungsform
der Pegel als kleiner Pegel diskriminiert
und erfaßt wird, so daß dieser Nullpegel stets verstärkt
wird. Die Folge davon ist, daß der Pegel des Eingangssignals
an zahlreichen Stellen der Signalschwingungsform
geändert wird. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß
die ursprüngliche Signalschwingungsform nicht mit der
erforderlichen Genauigkeit reproduziert werden kann,
wenn nicht Abschwächer mit genauer Verstärkung benutzt
werden. Es können somit Überkreuzverzerrungen an Stellen
auftreten, bei denen der Pegel geändert wird, und außerdem
gibt es zahlreiche Stellen, bei denen der Rauschabstand
gering ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, über den gesamten Pegelbereich
eines aus einem digitalen Signal gewonnenen analogen Signals eine möglichst hohe Auflösung
zu erhalten, ohne daß es zu Überkreuzverzerrungen und Verminderungen
des Rauschzustands kommt.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des
Anspruchs 1 gelöst. Aus der DE-OS 23 29 169 ist es
zwar bekannt, zwischen den Datenworten in einem Speicher
Markierungen anzubringen. Diese Markierungen
dienen jedoch einem anderen als dem erfindungsgemäßen
Zweck.
Mit einem nach der Erfindung ausgebildeten Wiedergabegerät
treten bezüglich eines Eingangssignals mit
einem kleinen Pegel weder Verzerrungen noch Quantisierungsrauschen
auf, so daß die vorgespeicherten Signale
mit einem hinreichend guten Rauschabstand reproduziert
werden können. Im Vergleich zu dem in Betracht gezogenen
Gerät, welches das Verstärkungsbit zusammen mit
dem Pegelcodesignal überträgt, ist es mit dem erfindungsgemäßen
Gerät außerdem möglich, die Auflösung und
den Rauschabstand für ein einen hohen Pegel aufweisendes
Eingangssignal zu verbessern, das einen dem
Vollausschlag entsprechenden oder einen im Bereich
des Vollausschlags befindlichen Wert hat, da die Anzahl
der Bits des Pegelcodesignals als auch die Anzahl der Bits
des Verstärkungscodesignals erhöht werden kann.
Schließlich tritt auch noch der Vorteil auf, daß das
Verstärkungscodesignal nicht jedesmal dann erzeugt
wird, wenn das Eingangssignal einen Pegel im Bereich
des Nullpegels annimmt. Auf diese Weise wird eine sonst
durch Überkreuzverzerrung hervorgerufene Verschlechterung
des Rauschabstands im Vergleich zu dem in Betracht
gezogenen Gerät bei der Erfindung vermieden.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung
enthält das Wiedergabegerät eine Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung,
die ein vorbestimmtes Pegelcodesignal erzeugt,
das beim Auftreten des Detektiersignals am Ausgang
der Verstärkungscodesignal-Detektierschaltung das
übertragene Verstärkungscodesignal ersetzt. Dies bietet
den Vorteil, daß das reproduzierte Signal eine hinreichend
gute Qualität oder Wiedergabegüte hat. Stellt die
Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung eine Einrichtung dar,
die das Verstärkungscodesignal durch ein Pegelcodesignal
ersetzt, das zu einer vorbestimmten Zeit in der
Eingangssignalschwingungsform den Nullpegel angibt,
kann man einen einfachen Schalter benutzen, der entweder
das vom Speicher kommende Signal sperrt oder
durchläßt. Auf diese Weise kommt man zu einem einfachen
Schaltungsaufbau. Im Bereich des Nullpegels des Eingangssignals
stellt die Überkreuzverzerrung infolge
des Umschaltens der Verstärkung kein Problem dar. Es
ist deshalb nicht erforderlich, diese Verstärkungsumschaltung
mit extrem hoher Genauigkeit auszuführen.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der
Erfindung ist im Speicher ein digitales Signal gespeichert,
in welchem das Pegelcodesignal durch ein erstes
Verstärkungscodesignal am Anfangszeitpunkt eines Zeitraums
ersetzt ist, in welchem der Eingangssignalpegel
kleiner als ein vorbestimmter Absolutwert ist, und in
welchem das Pegelcodesignal durch ein zweites Verstärkungscodesignal
beim Endzeitpunkt innerhalb des
Zeitraums ersetzt ist, in welchem der Eingangssignalpegel
kleiner als der vorbestimmte Absolutwert ist.
Wenn das erste Verstärkungscodesignal detektiert oder
festgestellt wird, schwächt eine Pegeländerungseinrichtung
den Pegel des wiedergegebenen Signals ab und stellt
auf diese Weise den ursprünglichen Pegel her. Wird
andererseits das zweite Verstärkungscodesignal detektiert
oder erfaßt, wird der Abschwächungsvorgang bezüglich
des wiedergegebenen Signals unterbunden, so daß
die Verstärkung unverändert auf der ursprünglichen
Verstärkung bleibt. Es ist daher möglich, das Signal mit
einem hinreichend guten Rauschabstand zu reproduzieren,
selbst wenn das Signal eine Signalschwingungsform hat,
die nicht monoton ansteigt oder abfällt.
Nach einer weiteren Weiterbildung der Erfindung
ist im Speicher ein digitales Signal gespeichert, in
welchem anstelle des Pegelcodesignals das Verstärkungscodesignal
am Anfangszeitpunkt innerhalb eines Zeitraums
übertragen wird, in welchem der Pegel des eine monoton
abnehmende (oder zunehmende) Signalschwingungsform aufweisenden
Eingangssignals kleiner als ein vorbestimmter
Absolutwert wird. Damit ist es möglich, ein Signal mit
hinreichender Auflösung und einem hinreichenden Rauschabstand
zu reproduzieren, und zwar selbst dann, wenn das
Signal eine monoton abklingende Signalschwingungsform
hat, wie es beispielsweise bei einem Signal der Fall
ist, das den Ton oder Klang eines Schlaginstruments
darstellt.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Zeichnungen
beispielshalber erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1A und 1B systematische Blockschaltbilder
einer Ausführungsform eines herkömmlichen Geräts zum
Einschreiben digitaler Signale sowie eine Ausführungsform
eines herkömmlichen Wiedergabegeräts,
Fig. 2 Signalverläufe zur Erläuterung der Auflösung
eines Großpegelsignals sowie der Auflösung eines
Kleinpegelsignals,
Fig. 3A und 3B systematische Blockschaltbilder
einer weiteren Ausführungsform eines herkömmlichen Geräts
zum Einschreiben digitaler Signale sowie eine weitere
Ausführungsform eines herkömmlichen Wiedergabegeräts,
Fig. 4 Signalschwingungsformen zur Erläuterung
der Arbeitsweise der in Fig. 3A und 3B als Blockschaltbilder
dargestellten Geräte,
Fig. 5 ein Schaltbild für eine beispielhafte
Ausführungsform eines im Blockschaltbild nach Fig. 3A
enthaltenen Abschwächers,
Fig. 6 ein systematisches Schaltbild eines ersten
Ausführungsbeispiels des nach der Erfindung ausgebildeten
Geräts,
Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Einschreiboperation
bezüglich eines Speichers im Schaltbild
nach Fig. 6,
Fig. 8 Signalschwingungsformen zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Schaltbilds nach Fig. 6,
Fig. 9 ein Schaltbild für eine Ausführungsform
eines wesentlichen Teils des Schaltbilds nach Fig. 6,
Fig. 10 ein systematisches Blockschaltbild eines
zweiten Ausführungsbeispiels des nach der Erfindung ausgebildeten
Geräts,
Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Einschreiboperation
bezüglich eines Speichers im Blockschaltbild
nach Fig. 10,
Fig. 12 Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise
des Blockschaltbilds nach Fig. 10,
Fig. 13 ein Schaltbild einer Ausführungsform
eines wesentlichen Teils des Blockschaltbilds nach
Fig. 10,
Fig. 14 ein systematisches Blockschaltbild eines
dritten Ausführungsbeispiels des nach der Erfindung ausgebildeten
Geräts,
Fig. 15 ein systematisches Blockschaltbild eines
weiteren Ausführungsbeispiels des nach der Erfindung ausgebildeten
Geräts und
Fig. 16 Signalschwingungsformen zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Blockschaltbilds nach Fig. 15.
Bei dem in Fig. 1A dargestellten Gerät wird ein dem
Ton oder Klang eines tatsächlichen Instruments entsprechendes
Audiosignal aufgenommen und einem Eingangsanschluß
11 zugeführt. Das zugeführte Audiosignal wird in
einem Tiefpaßfilter 12 gefiltert. Zweck dieser Filterung
ist es, eine Frequenzkomponente in einem Frequenzband
zu gewinnen, in welchem eine Aufzeichnung und Wiedergabe
durchgeführt werden können. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters
12 gelangt zu einer Abtast- und Halteschaltung
13, in der das Signal in Abhängigkeit von den Abtastimpulsen
eines Zählers 16 mit einem vorbestimmten
Intervall abgetastet wird. Das am Ausgang der Abtast-
und Halteschaltung 13 auftretende abgetastete Signal gelangt
zu einem Analog/Digital-Umsetzer 14, in welchem
das Signal einer Analog/Digital-Umsetzung unterzogen und
in ein digitales Signal mit einer Quantisierungsanzahl
von N Bits umgesetzt wird. Dabei ist N eine natürliche
Zahl. Das am Ausgang des A/D-Umsetzers 14 auftretende
digitale Signal wird in einen Direktzugriffs- oder
Schreib/Lese-Speicher (RAM) 15 eingeschrieben, bei dem
es sich um einen Einbauspeicher eines Rechners handelt.
Der Speicher 15 wird im folgenden als Rechnerspeicher
bezeichnet. Die Abtast- und Halteschaltung 13, der A/D-
Umsetzer 14 und der Rechnerspeicher 15 werden in Abhängigkeit
von Synchronisierimpulsen des Zählers 16 synchron
betrieben.
Das im Speicherrechner 15 gespeicherte digitale
Signal wird in einer Vielzahl von Festwertspeichern
(ROMs) dupliziert. Diese Festwertspeicher oder ROMs
werden in die elektronischen Orgeln eingebaut. Das in
Fig. 1B dargestellte Gerät weist einen dieser zahlreichen
ROMs in Form eines Speichers 17 auf. Das gespeicherte
digitale Signal wird aus dem Speicher 17 bei
einer Adresse ausgelesen, die von einem Adreßsignal
oder dergleichen bezeichnet wird, welches von einem
Zähler 18 (Adreßzähler) stammt. Das aus dem Speicher 17 ausgelesene
digitale Signal wird einer Digital/Analog-Umsetzung
unterzogen, und zwar in einem Digital/Analog-Umsetzer
19, an dessen Ausgang dann ein analoges Signal auftritt.
Dieses analoge Signal gelangt vom Ausgang des D/A-Umsetzers
19 zu einem Tiefpaßfilter 20. Dort wird eine
unerwünschte Frequenzkomponente aus diesem Signal eliminiert.
Das am Ausgang des Tiefpaßfilters 20 auftretende
analoge Signal wird einem Ausgangsanschluß 21
zugeführt.
Bei den in Fig. 1A und 1B dargestellten herkömmlichen
Geräten beträgt die Auflösung gleich 2 N in bezug
auf ein Eingangssignal, das dem Voll- oder Endausschlag
entsprechend der Darstellung nach Fig. 2 (A) entspricht,
wenn die Quantisierungszahl des digitalen Signals
gleich N Bits für einen Abtastpunkt beträgt. Andererseits
ist die Auflösung gleich 2 (N-M) bezüglich
eines Eingangssignals, dessen Pegel nur 1/2 M des Endausschlags
entsprechend der Darstellung nach Fig. 2 (B)
entspricht, wobei M eine natürliche Zahl ist. Die Auflösung
ist daher insbesondere für ein Eingangssignal mit
einem kleinen Pegel gering, so daß die Schwingungsform
eines Signals mit einem kleinen Pegel nicht mit einer
ausreichenden Güte oder Qualität aufgezeichnet werden
kann. Ferner werden Verzerrungen und Quantisierungsrauschen
erzeugt, und es treten Unzulänglichkeiten auf, da
der Rauschabstand zu klein ist.
Man hat daher bereits Geräte in Betracht gezogen,
wie sie in Fig. 3A und 3B dargestellt sind. In Fig. 3A
und 3B sind diejenigen Teile, die Teilen nach Fig. 1A und
1B entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine Beschreibung dieser Teile entfällt. Bei dem Gerät nach
Fig. 3A gelangt das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung
13 zu einem Abschwächer 23 sowie zu einem Vergleicher
24. Der Vergleicher 24 vergleicht den Pegel des
Ausgangssignals der Abtast- und Halteschaltung 13 mit Referenzwerten
l₁ und l₂, die einem Anschluß 25 zugeführt werden.
Hat ein dem Eingangsanschluß 11 zugeführtes Eingangssignal
a eine Signalschwingungsform nach Fig. 4 (A), liefert
der Vergleicher 24 ein Signal c mit einer Signalschwingungsform
nach Fig. 4 (C). Fig. 4 (C) kann man entnehmen, daß das
Signal c einen niedrigen Pegel annimmt, wenn sich der Pegel
des Eingangssignals a innerhalb der Referenzwerte l₁ und l₂
befindet. Demgegenüber weist das Signal c einen hohen Pegel
auf, wenn der Pegel des Eingangssignals a die Referenzwerte
l₁ und l₂ überschreitet. Das am Ausgang des Vergleichers 24
auftretende Signal c wird dem Abschwächer 23 zugeführt. Ferner
gelangt das Ausgangssignal c des Vergleichers 24 zu
einem Rechnerspeicher 26 und wird dort als ein eine Verstärkungsänderung
oder Verstärkungsumschaltung anzeigendes
1-Bit-Diskriminiersignal gespeichert.
Der Abschwächer 23 hat beispielsweise einen Aufbau,
wie er in Fig. 5 gezeigt ist. Das am Ausgang der Abtast-
und Halteschaltung 13 auftretende abgetastete Signal gelangt
zu einem Anschluß 31. Von dort aus wird das abgetastete Signal
einem Zweirichtungs-Analogschalter 34 und einem Spannungsteiler
mit Widerständen 32 und 33 zugeführt, deren Widerstandswerte
R₁ und R₂ betragen. Der Spannungsteiler teilt
das abgetastete Signal mit einem Teilungsverhältnis von
R₂/(R₁ + R₂), und das derart spannungsgeteilte Signal wird
an einen Zweirichtungs-Analogschalter 35 gelegt. Die Zweirichtungs-Analogschalter
34 und 35 sind so ausgelegt, daß
sie durch ein Steuersignal mit hohem Pegel eingeschaltet
und durch ein Steuersignal mit niedrigem Pegel ausgeschaltet
werden. Bei dem Steuersignal für den Zweirichtungs-Analogschalter
34 handelt es sich um das am
Eingangsanschluß 36 anliegende Signal c. Demgegenüber
kommt das Steuersignal für den Zweirichtungs-Analogschalter
35 von einem Umkehrglied 37, das die Phase des
am Eingangsanschluß 36 anliegenden Signals c umkehrt.
Folglich ist der Zweirichtungs-Analogumschalter 35 während
solcher Zeitabschnitte eingeschaltet, bei denen das
Eingangssignal a hohe Werte hat und dementsprechend das
Signal c den hohen Pegel annimmt. In diesem Fall wird
einem Verstärker 38 das spannungsgeteilte abgetastete
Signal zugeführt. Der Verstärker 38 multipliziert dieses
Signal mit (R₁ + R₂)/R₂, so daß an einem Ausgangsanschluß
39 ein Signal auftritt, dessen Pegel wieder auf den ursprünglichen
Pegel angehoben ist.
Andererseits ist der Zweirichtungs-Analogschalter 34
während solcher Zeitabschnitte eingeschaltet, bei denen
das Eingangssignal a kleine Werte hat und folglich das
Signal c den niedrigen Pegel annimmt. In diesem Fall
wird dem Verstärker 38 das abgetastete Signal direkt zugeführt.
Der Verstärker 38 verstärkt dieses Signal mit
(R₁ + R₂)/R₂, so daß in diesem Fall am Ausgangsanschluß
39 ein gegenüber dem ursprünglichen Pegel im Pegel angehobenes
oder verstärktes Signal auftritt. Der Abschwächer
23 läßt somit Großpegelanteile des Eingangssignals a
in einem unveränderten Zustand und verstärkt demgegenüber
Kleinpegelanteile des Eingangssignals a. Das Ausgangssignal
des Abschwächers 23 wird dem A/D-Umsetzer 14
zugeführt, der das ihm zugeführte Signal in einen Pegelcode
(digitales Signal) umsetzt, der die Pegelinformation
angibt. Das am Ausgang des A/D-Umsetzers 14 auftretende
digitale Signal wird in den Rechnerspeicher 26
eingeschrieben.
Unter den N Bits, die übertragen werden können,
wird folglich das Signal c im Rechnerspeicher 26 als
das eine Bit gespeichert, das das Vorhandensein einer
Verstärkungsänderung anzeigt, und die übrigen (N-1) Bits
werden im Rechnerspeicher 26 als Pegelcode gespeichert.
Bei dem in Fig. 3B dargestellten Wiedergabegerät
ist das im Rechnerspeicher 26 gespeicherte digitale
Signal im Anschluß an seine Duplizierung in einem Speicher
27 gespeichert. Von dem im Speicher 27 gespeicherten
digitalen Signal wird der (N-1)-Bit-Pegelcode aus
dem Speicher 27 ausgelesen und dem D/A-Umsetzer 19 zugeführt,
der den Pegelcode in ein analoges Signal b umsetzt,
das in Fig. 4 (B) durch eine vollausgezogene
Linie dargestellt ist. Das am Ausgang des D/A-Umsetzers
19 auftretende analoge Signal gelangt zu einem Schwächer
29. Andererseits wird das 1-Bit-Verstärkungsänderungsdiskriminierbit
(Signal c) aus dem Speicher 27
ausgelesen und über ein Umkehrglied 28 dem Abschwächer
29 zugeführt.
Wie es aus Fig. 4 (B) hervorgeht, ist das Ausgangssignal
b des D/A-Umsetzers 19 bezüglich des Eingangssignals
a zwischen den Referenzwerten l₁ und l₂ verstärkt.
Demgegenüber ist das Ausgangssignal b bezüglich des
Eingangssignals a für die Referenzwerte l₁ und l₂ überschreitende
Pegel nicht verstärkt oder unverändert. Die
ursprüngliche Signalschwingungsform des Eingangssignals
a ist mit gestrichelten Linien in Fig. 4 (B) eingezeichnet.
Der Abschwächer 29 hat einen dem Abschwächer 23 nach
Fig. 5 ähnlichen Aufbau, ausgenommen daß der Abschwächer
29 keinen Verstärker 38 hat. Wenn das Signal b (Wiedergabesignal)
einen Abschnitt aufweist, bei dem der Pegel
verstärkt ist, multipliziert der Abschwächer 29 diesen
verstärkten Pegel des Signals b mit R₂/(R₁ + R₂), so
daß der Wiedergabesignalpegel auf den ursprünglichen
Signalpegel zurückgeführt wird. Diese Zurückführung auf
den ursprünglichen Signalpegel wird durch ein Signal
hohen Pegels verursacht, das dem Abschwächer 29 von dem
Umkehrglied 29 zugeführt wird. Gelangt andererseits das
Signal b ohne einen verstärkten Pegelabschnitt zum Abschwächer
29, bleibt das Signal b unverändert, da das
Umkehrglied 28 dem Abschwächer 29 ein Signal niedrigen
Pegels zuführt. Das vom Abschwächer 29 bereitgestellte
Wiedergabesignal gelangt zu einem Tiefpaßfilter 20,
das die unerwünschte Frequenzkomponente eliminiert. Das
Tiefpaßfilter 20 liefert ein am Anschluß 21 auftretendes
Wiedergabesignal d entsprechend der Darstellung nach
Fig. 4 (D).
Bei den in Betracht gezogenen Geräten nach Fig. 3A
und 3B wird ein Eingangssignal mit relativ kleinem Pegel
verstärkt und im Anschluß an die Analog/Digital-Umsetzung
in den Speicher 27 eingeschrieben. Im Vergleich zu den
herkömmlichen Geräten nach Fig. 1A und 1B kann die Aufzeichnung
mit einer hohen Auflösung vorgenommen werden,
und zwar insbesondere bezüglich eines Eingangssignals
mit einem kleinen Pegel.
Bei den in Betracht gezogenen Geräten nach Fig. 3A
und 3B wird jedoch von der Gesamtmenge an Datenbits jeweils
mindestens ein Bit als Diskriminierbit zum Anzeigen
der Verstärkungsänderung benutzt, so daß für
den Pegelcode nur die restlichen Bits übrig bleiben.
Wenn daher der Pegel des Eingangssignals a den Voll-
oder Endausschlag erreicht, wird die Auflösung geringer
als im Falle der herkömmlichen Geräte nach Fig. 1A
und 1B, weil die für den Pegelcode zur Verfügung stehende
Anzahl von Bits geringer ist. In Verbindung damit
tritt das Problem der Erzeugung von Verzerrungen und
von Quantisierungsrauschen auf. Benutzt man von der
Gesamtanzahl der Datenbits mehrere Bits für die Verstärkungsdiskriminierung
wird bei den Geräten nach
Fig. 3A und 3B die Auflösung noch geringer.
Eine zusätzliche Unzulänglichkeit besteht darin,
daß im Bereich des Nullpegels des Eingangssignals der
Pegel immer klein und daher verstärkt wird, und zwar
selbst für den Fall, wenn die außerhalb des Nulldurchgangsbereiches
liegenden Pegel des Eingangssignals groß
sind. Die Folge davon ist, daß die Verstärkung im Verlaufe
der Signalschwingungsform bei zahlreichen Stellen
geändert wird. Falls die Abschwächer 23 und 29 keine
genauen Verstärkungen haben, führt dies zu Überkreuzverzerrungen.
Ferner tritt die Schwierigkeit auf, daß
der Rauschabstand bei einigen Stellen der Signalschwingungsform
verschlechtert wird.
Nach der Erfindung werden die vorstehend beschriebenen
Unzulänglichkeiten und Probleme, die in Verbindung
mit den herkömmlichen und in Betracht gezogenen Geräten
auftreten, beseitigt. Dazu wird im einzelnen auf
die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der
Erfindung verwiesen.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist ein aus einem nicht gezeigten Rechnerspeicher
ausgelesenes digitales Signal in einem Speicher
41 gespeichert. Das im Speicher 41 gespeicherte digitale
Signal ist unter Bezugnahme auf Operationen erzeugt
worden, die in einem Flußdiagramm nach Fig. 7 erläutert
sind. Bei einem in Fig. 7 dargestellten Schritt 60
wird das dem Ton oder Klang des tatsächlichen Instruments
entsprechende Audiosignal in ein pulscodemoduliertes
oder PCM-Signal (Pegelcode) umgesetzt, und das
gewonnene PCM-Signal wird in einer ähnlichen Weise, wie
es in Verbindung mit der Methode nach Fig. 1A beschrieben
ist, in den Rechnerspeicher eingeschrieben. Das
PCM-Signal wird dabei in den Rechnerspeicher so eingeschrieben,
daß der Maximumwert nicht mit einem noch zu
beschreibenden Verstärkungscodesignal, im folgenden auch Verstärkungsänderungscode genannt, zusammenfällt.
Bei einem nachfolgenden Schritt 61 wird das im Rechnerspeicher
gespeicherte PCM-Signal, generell Pegelcodesignal, im folgenden auch nur Pegelcode genannt, ausgelesen und auf
einem Sichtgerät, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre,
als graphische Sichtanzeige dargestellt. Bei
einem Schritt 62 wird ein Aufzeichnungszeitraum T₀
festgelegt, in welchem das PCM-Signal der auf dem Sichtgerät
dargestellten Signalschwingungsform in den Einbauspeicher
(Speicher 41 in Fig. 6) der elektrischen Orgel
eingeschrieben (gespeichert) werden soll. Bei einem
Schritt 63 werden positive und negative Schwellenwerte
+V comp und -V comp bestimmt. Die Absolutwerte der positiven
und negativen Schwellenwerte +V comp und -V comp
sind gleich.
Als nächstes wird bei einem Schritt 64 eine vorbestimmte
Verstärkung bestimmt, die kleiner als das Verhältnis
zwischen einem Wert, der dem Voll- oder Endausschlag
entspricht (Endausschlagwert) und dem Schwellenwert
V comp ist, und bei einem Schritt 65 wird ein vorbestimmter
Zeitraum festgelegt, in welchem der Pegelcode
(Datenwert) kleiner als der Absolutwert |V comp | innerhalb
des Aufzeichnungszeitraums T₀ ist. Unter der
Voraussetzung, daß das ursprüngliche Audiosignal eine
in Fig. 8 (A) dargestellte Signalschwingungsform hat,
ist in dem vorbestimmten Zeitraum zwischen den in
Fig. 8 (A) dargestellten Zeitpunkten t₀ und t₂ der Datenwert
kleiner als der Absolutwert |V comp |.
Bei einem Schritt 66 wird der Datenwert bei dem
ersten Zeitpunkt t₀ des vorbestimmten Zeitraums durch
einen ersten Verstärkungsänderungscode ersetzt. Der Datenwert
in dem vorbestimmten Zeitabschnitt vom Zeitpunkt
t₀ bis unmittelbar vor dem Zeitpunkt t₂ wird mit der vorbestimmten
Verstärkung multipliziert, die beim
Schritt 64 festgelegt worden ist. Der verstärkte Datenwert
wird bei einem Schritt 67 erneut im Rechnerspeicher
gespeichert. Bei einem Schritt 68 wird der
Datenwert zum Zeitpunkt t₂ durch einen zweiten Verstärkungsänderungscode
ersetzt. Die über den Zeitpunkt
t₂ hinausreichenden Daten werden keiner Multiplikation
unterzogen und werden im Rahmen eines Schritts
69 unverändert aufrechterhalten. Danach wird bei einem
Schritt 70 ein Zeitraum bestimmt, bei dem der Datenwert
kleiner als der Absolutwert |V comp | ist, und es werden
dann Schritte wiederholt, die den Schritten 66 bis 69
ähnlich sind. Wenn der Datenwert (Pegelcode) und die
Verstärkungsänderungscodes, die letztlich wiederum im
Rechnerspeicher gespeichert sind, aus dem Rechnerspeicher
ausgelesen und der Digital/Analog-Umsetzung unterzogen
werden, erhält man ein Signal mit einer Signalschwingungsform,
wie sie in Fig. 8 (B) dargestellt ist.
Bei der Darstellung nach Fig. 8 (B) hat ein erster Verstärkungsänderungscode
72 eine Impulsbreite, die gleich
einer Abtastperiode ist, und er weist einen negativen
Maximumwert auf, beispielsweise dergestalt, daß alle
acht Bits gleich "0" sind. Ein zweiter Verstärkungsänderungscode
73 hat eine Impulsbreite, die gleich einer
Abtastperiode ist, und er weist einen positiven Maximumwert
auf, beispielsweise dergestalt, daß alle acht
Bits gleich "1" sind. Das in einem Zeitraum T₁ zwischen
dem ersten Verstärkungsänderungscode 72 und dem
zweiten Verstärkungsänderungscode 73 auftretende Signal
ist im Vergleich zu dem Signal in dem entsprechenden
Zeitraum der ursprünglichen Audiosignalschwingungsform
nach Fig. 8 (A) um die vorbestimmte Verstärkung verstärkt,
die beim Schritt 64 festgelegt worden ist. Ein
digitales Signal, das dadurch gewonnen worden ist, daß
das Signal nach Fig. 8 (B) quantisiert wurde, wird aus
dem Rechnerspeicher ausgelesen und in den in Fig. 6 dargestellten
Speicher 41 eingeschrieben.
Beim Drücken einer Taste der elektronischen Orgel
wird ein digitales Signal (Pegelcode oder Verstärkungsänderungscode)
aus einer vorbestimmten Adresse
innerhalb des Speichers 41 ausgelesen. Diese vorbestimmte
Adresse entspricht der gedrückten Taste. Das
aus dem Speicher 41 ausgelesene digitale Signal gelangt
zu einem Schaltkreis 42, einer Detektierschaltung
44₁ für den ersten Verstärkungsänderungscode und
einer Detektierschaltung 44₂ für den zweiten Verstärkungsänderungscode.
Während einer Zeitspanne, in der
der erste Verstärkungsänderungscode 72 von der ersten
Detektierschaltung 44₁ nicht detektiert oder festgestellt
wird, führt ein Umkehrglied 46 dem Schaltkreis
42 ein Signal hohen Pegels zu, das den Schaltkreis 42
ein- oder durchschaltet. Das aus dem Speicher 41 ausgelesene
digitale Signal gelangt daher über den
Schaltkreis 42 zu einem Digital/Analog-Umsetzer 51,
der das digitale Signal in ein analoges Signal umsetzt.
Wird andererseits der erste Verstärkungsänderungscode
72 von der ersten Detektierschaltung 44₁ detektiert
oder festgestellt, gibt die erste Detektierschaltung
44₁ ein Detektiersignal g hohen Pegels ab, das in
Fig. 8 (C) dargestellt ist. Dieses Detektiersignal g
hat eine Impulsbreite T₂, die gleich einer Abtastperiode
ist. Das Detektiersignal g gelangt über eine ODER-
Schaltung 45 zu einem Schaltkreis 43. Ferner wird das
Detektiersignal g über die ODER-Schaltung 45 und das
Umkehrglied 46 dem Schaltkreis 42 zugeführt. Folglich
wird der Schaltkreis 42 während einer Abtastperiode T₂
abgeschaltet oder gesperrt, wohingegen der Schaltkreis
43 ein- oder durchgeschaltet wird. Das Ergebnis
davon ist, daß das Ausgangssignal einer Ersatzdaten-
Erzeugungsschaltung 48₁ über den Schaltkreis 43 zum
D/A-Umsetzer 51 gelangt, wobei die Zufuhr des ersten
Verstärkungsänderungscode 72 zum D/A-Umsetzer 51 durch
den Schaltkreis 42 gesperrt wird.
Das Detektiersignal g wird außerdem der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung
48₁ zugeführt. Die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung
48₁ erzeugt während des Zeitraums
der Impulsbreite des Detektiersignals g Ersatzdaten
mit einer Pegelinformation, die dem negativen
Schwellenwert -V comp entspricht. Ferner gelangt das
Detektiersignal g zu einem Flipflop 47, das von der
Abfallflanke des Detektiersignals g gesetzt wird. Aufgrund
dieses Setzvorgangs erzeugt das Flipflop 47
im Anschluß an den Zeitraum T₂ ein Signal h hohen Pegels,
wie es in Fig. 8 (D) dargestellt ist. Das Signal
h wird einem in seiner Verstärkung veränderbaren Verstärker
52 zugeführt, um dessen Verstärkung zu steuern
oder einzustellen. Auf diese Weise wird die Verstärkung
des Verstärkers 52 auf einen ersten Wert eingestellt,
bei dem es sich während einer Zeitspanne
hohen Pegels des Signals h um einen vorbestimmten kleinen
Wert handelt, und die Verstärkung wird auf einen
zweiten Wert eingestellt, bei dem es sich während einer
Zeitspanne niedrigen Pegels des Signals h um einen
zweiten Wert handelt, der größer als der erste Wert
ist. Bei dem vom D/A-Umsetzer 51 bereitgestellten analogen
Signal handelt es sich somit während des Zeitraums,
bis der erste Verstärkungsänderungscode 72
detektiert wird, um das analoge Signal, das man erhält,
wenn der aus dem Speicher 41 ausgelesene Pegelcode der
Digital/Analog-Umsetzung unterzogen wird, und während
des Zeitraums (eine Abtastperiode T₂), in der der erste
Verstärkungsänderungscode 72 detektiert wird, um das
Signal mit dem negativen Schwellenwert -V comp, das man
dadurch erhält, daß die von der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung
48₁ erzeugten Ersatzdaten der Digital/Analog-
Umsetzung unterzogen werden. Während des Zeitraums, bis
zu welchem der erste Verstärkungsänderungscode 72 detektiert
wird, und während des Zeitraums, in welchem
der erste Verstärkungsänderungscode 72 detektiert wird,
wird das vom D/A-Umsetzer 51 gelieferte analoge Signal
dem Verstärker 52 zugeführt, dessen Verstärkung auf
den zweiten Wert eingestellt ist.
Während eines Zeitraums im Anschluß an die Änderung
des Pegels des Detektiersignals g von einem hohen Pegel
zu einem niedrigen Pegel ist der Schaltkreis 42 eingeschaltet,
wohingegen der Schaltkreis 43 ausgeschaltet
ist. Somit wird das analoge Signal, das dadurch gewonnen
wird, daß der aus dem Speicher 41 ausgelesene Pegelcode
einer Digital/Analog-Umsetzung unterzogen wird,
dem Verstärker 52 zugeführt, der jetzt auf eine dem
ersten Wert entsprechende Verstärkung eingestellt ist.
In diesem Fall wird in dem in der Verstärkung veränderlichen
Verstärker 52 der Pegel des analogen Signals auf
den ursprünglichen Pegel abgeschwächt.
Wenn der zweite Verstärkungsänderungscode 73 aus
dem Speicher 41 ausgelesen wird, detektiert die zweite
Detektierschaltung 44₂ diesen zweiten Verstärkungsänderungscode
73. Die zweite Detektierschaltung 44₂ erzeugt
ein in Fig. 8 (F) dargestelltes Detektiersignal j hohen
Pegels, das eine Impulsbreite T₃ hat, die gleich einer
Abtastperiode ist. Das Detektiersignal j gelangt durch
die ODER-Schaltung 45 zu dem Schaltkreis 43, der als
Folge des ihm zugeführten Detektiersignals j ein- oder
durchgeschaltet wird. Andererseits wird das Detektiersignal
j über das Umkehrglied 46 dem Schaltkreis 42 zugeführt,
der daraufhin ausgeschaltet oder gesperrt wird.
Gleichzeitig gelangt das Detektiersignal j zu einer Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung
48₂. Das Detektiersignal j
wird außerdem über eine ODER-Schaltung 50 dem Rücksetzanschluß
des Flipflop 47 zugeführt. In Abhängigkeit von
der Abfallflanke des Ausgangssignals der ODER-Schaltung
50 wird das Flipflop 47 zurückgesetzt. Ansprechend auf
das Detektiersignal j erzeugt die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung
48₂ Ersatzdaten und liefert diese Ersatzdaten
über den Schaltkreis 43 an den D/A-Umsetzer 51.
Die von der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48₂ erzeugten
Ersatzdaten haben einen solchen Wert, daß der
in der Verstärkung veränderliche Verstärker 52 ein
analoges Signal mit einem Pegel erzeugt, das dem positiven
Schwellenwert +V comp entspricht. Sobald im Anschluß
an den zweiten Verstärkungsänderungscode 73 der
Pegelcode aus dem Speicher 41 ausgelesen wird, liefern
die erste und zweite Detektierschaltung 44₁ und 44₂
jeweils ein Signal niedrigen Pegels, so daß der Schaltkreis
42 eingeschaltet und der Schaltkreis 43 ausgeschaltet
wird. Ferner wird die Erzeugung von Ersatzdaten
durch die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48₁ und
48₂ unterbunden. Da das Ausgangssignal h des Flipflop
47 einen niedrigen Pegel annimmt, stellt sich die Verstärkung
des Verstärkers 52 wieder auf den zweiten Wert
ein.
Daher ist das Signal, das der Verstärker 52 bereitstellt
und das in einem Tiefpaßfilter 53 von seiner unerwünschten
Frequenzkomponente befreit wird, ein Wiedergabesignal,
das dem ursprünglichen Audiosignal (gezeigt
in Fig. 8 (A)) entspricht, und zwar vor der Einspeicherung
in den oben beschriebenen Rechnerspeicher. Folglich
tritt an einem Ausgangsanschluß 54 ein vom Tiefpaßfilter
53 abgegebenes Wiedergabesignal i mit einer
Signalschwingungsform nach Fig. 8 (E) auf.
Ein Rücksetzsignal, das an einem Anschluß 49 anliegt
und über die ODER-Schaltung 50 dem Flipflop 47 zugeführt
wird, setzt das Flipflop 47 in den Anfangszustand zurück,
wenn mit dem Anfangsbetrieb der erläuterten Schaltungsanordnung
begonnen wird.
Aus Fig. 9 geht hervor, daß die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltungen
48₁ und 48₂ jeweils aus acht Schaltern
und acht 3-Zustands-Toren aufgebaut sind. Die acht
3-Zustands-Tore der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48₁
erzeugen Signale mit denselben logischen Werten wie
die ihnen von den acht jeweiligen Schaltern zugeführten
Eingangssignale nur während der Periode T₂, wenn
das Detektiersignal g an einem Anschluß 75 anliegt.
Die acht 3-Zustands-Tore nehmen jeweils einen Zustand
hohen Widerstands ein, wenn das Detektiersignal g nicht
am Anschluß 75 anliegt. Andererseits geben die acht
3-Zustands-Tore der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48₂
nur während des Zeitraums T₃, wenn das Detektiersignal j
an einem Anschluß 76 anliegt, Signale ab, die dieselben
logischen Werte wie die ihnen von den acht jeweiligen
Schaltern zugeführten Eingangssignale haben. Liegt das
Detektiersignal j am Anschluß 76 nicht an, nehmen auch
diese acht 3-Zustands-Tore jeweils einen Zustands hohen
Widerstands an. Die Schaltkreise 42 und 43 sind jeweils
aus acht 3-Zustands-Toren aufgebaut, wie es aus Fig. 9
hervorgeht. Der Schaltkreis 42 erhält ein Steuersignal
vom Umkehrglied 46, und der Schaltkreis 43 erhält ein
Steuersignal über die ODER-Schaltung 45. Die 3-Zustands-
Tore der Schaltkreise 42 und 43 erzeugen Signale, die
dieselben logischen Werte wie die ihnen zugeführten
Eingangssignale haben, wenn die jeweiligen Steuersignale
einen hohen Pegel haben. Weisen die jeweiligen Steuersignale
einen niedrigen Pegel auf, befinden sich die
3-Zustands-Tore in einem Zustand hohen Widerstands. In
Fig. 8 (A) und 8 (E) gibt der Zeitpunkt t₁ einen Zeitpunkt
an, bei dem das Signal seinen Nullpegel aufweist. Zu
erwähnen ist noch, daß in Fig. 6 ebenso wie in Fig. 10
und 14 auf die Darstellung eines Adreßzählers verzichtet
wurde.
Das in Fig. 6 dargestellte Wiedergabegerät kann mit
hinreichender Auflösung auch ein Signal wiedergeben, wie
es in Fig. 8 (A) dargestellt ist, bei dem der Pegel abwechselnd
klein und groß wird. Ton- oder Klangereignisse,
die durch Handklatschen mehrerer Spieler hervorgerufen
werden, wie es bei leichter Musik oder dergleichen üblich
ist, haben Signalschwingungsformen entsprechend der Darstellung
nach Fig. 8 (A), da zwischen dem Händeklatschen
eine Zeitdifferenz auftritt, selbst wenn die Spieler
dies gleichzeitig tun. Mit diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
ist es möglich, Handklatschvorgänge mit
hinreichender Auflösung unabhängig wiederzugeben.
In einem Fall, bei dem der Mittenpegel des in
Fig. 8 (A) dargestellten Signals durch einen einzigen
Verstärkungsänderungscode ersetzt ist, benötigt man
lediglich eine einzige Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung.
Als nächstes soll unter Bezugnahme auf Fig. 10 bis
13 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Geräts erläutert werden. In Fig. 10 sind diejenigen
Teile, die Teilen nach Fig. 6 ähnlich sind, mit denselben
Bezugszeichen versehen. Eine Einzelbeschreibung
dieser Teile entfällt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 10 ist das aus einem nicht dargestellten Rechnerspeicher
ausgelesene digitale Signal in einem Speicher
78 gespeichert. Bei diesem im Speicher 78 gespeicherten
digitalen Signal handelt es sich um ein PCM-Signal, das
dem Ton oder Klang eines Schlaginstruments oder dergleichen
entspricht und eine abklingende Signalschwingungsform
hat. Das PCM-Signal wird gemäß dem Flußdiagramm
nach Fig. 11 erzeugt. Zunächst wird bei einem Schritt 85
das Audiosignal, das dem Ton oder Klang des tatsächlichen
Instruments entspricht und die dargestellte abklingende
Signalschwingungsform hat, in das PCM-Signal
(Pegelcode) umgesetzt und in den Rechnerspeicher eingeschrieben,
und zwar in einer ähnlichen Weise, wie es
zuvor in Verbindung mit Fig. 1A beschrieben wurde. In
diesem Fall ist der Maximumwert (Absolutwert) des Signals
auf einen Wert eingestellt, der größer als |(1/2) (±F s) |
ist, wobei F s den Pegel des Voll- oder Endausschlagssignals
angibt. Als nächstes wird bei einem Schritt 86
der Zeitraum T₀ bestimmt, in welchem die Aufzeichnung
letztlich ausgeführt werden soll. Bei einem Schritt 87
wird der Datenwert beginnend vom Endpunkt bis zum Anfangspunkt
des Zeitraums T₀ überprüft, um eine Adresse
A (1/2)F s zu gewinnen, bei der der Absolutwert des Signals
zum erstenmal |±(1/2)F s | überschreitet. In einem
Fall, bei das Signal, welches dadurch entsteht, daß
das obige PCM-Signal der Digital/Analog-Umsetzung unterzogen
wird, die in Fig. 12 (A) gezeigte Signalschwingungsform
hat, tritt die Adresse A (1/2)F s beim letzten
Schnittpunkt zwischen der Signalschwingungsform und dem
Wert +(1/2)F s innerhalb des Zeitraums T₀ auf.
Als nächstes wird bei einem Schritt 88 der Datenwert
vom Endpunkt zum Anfangspunkt des Zeitraums T₀ überprüft,
um eine Adresse A (1/4)F s zu erhalten, bei der der absolute
Wert des Signals zum erstenmal |±(1/4)F s| überschreitet.
Anschließend wird bei einem Schritt 89 der
Datenwert von der Adresse A (1/2)F s in Richtung auf den
Endpunkt des Zeitraums T₀ überprüft, um eine Adresse
Az (1/2)F s entsprechend der Darstellung nach Fig. 12 (A)
zu erhalten, bei der das Signal zum erstenmal den Nullpegel
überquert oder einen Wert annimmt, der etwa gleich
dem Nullpegel ist. Danach wird bei einem Schritt 90 der
Datenwert von der Adresse A (1/4)F s aus in Richtung auf
den Endpunkt des Zeitraums T₀ überprüft, um eine Adresse
Az (1/4)F s entsprechend der Darstellung nach Fig. 12 (A)
zu gewinnen, bei der das Signal zum erstenmal einen Wert
annimmt, der etwa gleich dem Nullpegel ist, und zwar
unter Anwendung einer Methode, die der Methode beim
Schritt 89 ähnlich ist.
Bei einem nachfolgenden Schritt 91 werden die Pegelcodes
bei den Adressen Az (1/2)F s und Az (1/4)F s jeweils
durch einen Verstärkungsänderungscode ersetzt, der beispielsweise
dem Wert -F s entspricht. Sodann wird bei
einem Schritt 92 der Wert des Pegelcode innerhalb eines
Zeitraums, bei dem die Adresse größer als Az (1/2)F s
und kleiner als Az (1/4)F s ist, mit zwei multipliziert.
Bei einem Schritt 93 wird der Wert des Pegelcode innerhalb
eines Zeitraums, der bis zum Endpunkt des
Zeitraums T₀ reicht, und innerhalb dessen die Adresse
größer als Az (1/4)F s ist, mit vier multipliziert. Wenn
der Datenwert (Pegelcode) und der Verstärkungsänderungscode,
die letztlich im Rechnerspeicher gespeichert
sind, wiedergegeben und der Digital/Analog-Umsetzung
ausgesetzt werden, erhält man ein Signal, wie es in
Fig. 12 (B) dargestellt ist. Die in Fig. 12 (B) gezeigten
Verstärkungsänderungscodes 95 und 96 haben eine Impulsbreite,
die einer Abtastperiode entspricht, und der
Wert für die Verstärkungsänderungscodes 95 und 96 ist
jeweils auf einen negativen Maximumwert ausgewählt, bei
dem beispielsweise alle acht Bits gleich "0" sind. Innerhalb
eines Zeitraums, der unmittelbar hinter dem
Verstärkungsänderungscode 95 beginnt und unmittelbar
vor dem Verstärkungsänderungscode 96 aufhört, ist der
Pegel des verstärkten Signale auf den zweifachen Pegel
des ursprünglichen Signals angehoben. In einem Zeitraum,
der unmittelbar hinter dem Verstärkungsänderungscode 96
beginnt und mit dem Zeitraum T₀ endet, ist der Pegel
des verstärkten Signals auf den vierfachen Pegel des
ursprünglichen Signals angehoben. Das in Fig. 12 (B) dargestellte
Signal wird quantisiert und dann im Rechnerspeicher
gespeichert. Das aus dem Rechnerspeicher ausgelesene
digitale Signal wird in einer Vielzahl von
Festwertspeichern oder ROMs dupliziert.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Speicher 78 handelt
es sich um einen Speicher aus dieser Vielzahl von ROMs.
Der Speicher 78 ist in eine elektronische Orgel eingebaut.
Beim Niederdrücken einer vorbestimmten Taste wird
das im Speicher 78 gespeicherte digitale Signal ausgelesen
und dem Schaltkreis 42 sowie einer Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltung
44 zugeführt. Die Detektierschaltung
44 ist so ausgelegt, daß sie die Verstärkungsänderungscodes
95 und 96 der oben beschriebenen
Art detektiert oder feststellt. Sie hat einen Aufbau,
der dem Aufbau der Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltungen
44₁ und 44₂ ähnlich ist. Die Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltung
44 vergleicht den
negativen Voll- oder Endausschlagswert -F s mit dem
Wert des zugeführten digitalen Signals und erzeugt ein
Detektiersignal, wenn die beiden miteinander verglichenen
Werte übereinstimmen. Der negative Endausschlagwert
-F s ist gleich den Werten der Verstärkungsänderungscodes
95 und 96. Der Pegelcode ist so eingestellt,
daß er den negativen Endausschlagwert -F s nicht annimmt.
Aus diesem Grunde ist es möglich, die Verstärkungsänderungscodes
95 und 96 in der Detektierschaltung
44 eindeutig zu erfassen.
Das Ausgangssignal der Detektierschaltung 44 wird
dem Schaltkreis 43 als Schaltsignal zugeführt. Ferner
gelangt das Ausgangssignal der Detektierschaltung 44
über das Umkehrglied 46 zum Schaltkreis 42 ebenfalls
als Schaltsignal. Schließlich wird noch das Ausgangssignal
der Detektierschaltung 44 einer Ersatzdaten-
Erzeugungsschaltung 48 sowie einem Zähler 79 zugeführt.
Die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48 spricht auf das
Ausgangssignal der Detektierschaltung 44 an und erzeugt
daraufhin Ersatzdaten vom Nullpegel. Der Zähler 79
zählt die Ausgangssignale der Detektierschaltung 44.
Der im Zähler 79 befindliche Zählwert gibt daher an,
wie oft die Verstärkungsänderungscodes 95 und 96 detektiert
oder festgestellt worden sind. Der Zähler 79
liefert ein seinem Zählwert entsprechendes Signal an
einen Decoder 80. In Abhängigkeit vom Ausgangssignal
des Zählers 79 führt der Decoder 80 einer einstellbaren Verstärkereinrichtung (Abschwächer)
81 eine Vielzahl von Bitsignalen in Parallelform zu.
Eine Ausführungsform des Abschwächers 81 ist in
Fig. 13 dargestellt und besteht aus n-1 Widerständen
102₁ bis 102 n-1 sowie n Schaltkreisen 103₁ bis 103 n .
Dabei ist n eine ganze Zahl. Das n-Bit-Ausgangssignal
des Decoders 80 wird den Schaltkreisen 103₁ bis 103 n
über jeweils zugeordnete Anschlüsse 100₁ bis 100 n zugeführt.
Dadurch wird einer der Schaltkreise 103₁ bis
103 n ein- oder durchgeschaltet. Das am Ausgang des
D/A-Umsetzers 51 auftretende analoge Signal liegt an
einem Anschluß 101 an und gelangt direkt zum Schaltkreis
103₁ sowie über jeweils zugeordnete Widerstände
102₁ bis 102 n-1 zu den Schaltkreisen 103₂ bis 103 n .
Das vom D/A-Umsetzer 51 stammende analoge Signal wird
über einen der Schaltkreise 103₁ bis 103 n zu einem
Ausgangsanschluß 105 weitergeleitet. Die Widerstände
102₁ bis 102 n-1 haben wechselseitig unterschiedliche
Widerstandswerte und bilden zusammen mit einem Widerstand
104 einen Spannungsteiler. Für einen Fall, bei
dem die Widerstände 104 und 102₁ jeweils einen Widerstandswert
von R haben und der Widerstand 102₂ einen
Widerstandswert von 3R hat, wird der Schaltkreis 103₂
ein- oder durchgeschaltet, wenn entsprechend auf die
erste Feststellung des Verstärkungsänderungscode 95
der Zählwert im Zähler 79 gleich "1" beträgt. Die
Folge davon ist, daß das Signal, das in dem Zeitraum
auftritt, in welchem die Verstärkung das Zweifache betragen
hat, auf 1/2 abgeschwächt wird, so daß der
Signalpegel auf den ursprünglichen Pegel zurückgeführt
wird. Somit erscheint am Ausgangsanschluß 105 ein Signal,
das den ursprünglichen Signalpegel aufweist. In
einem Fall, bei dem entsprechend auf die Erfassung des
zweiten Verstärkungsänderungscode 96 der Schaltkreis
103₃ eingeschaltet wird, wird das Signal, das in dem
Zeitraum aufgetreten ist, in welchem die Verstärkung
das Vierfache betragen hat, um 1/4 abgeschwächt, so
daß auch in diesem Fall der Signalpegel auf den ursprünglichen
Signalpegel zurückgeführt wird. Am Ausgangsanschluß
105 erscheint somit ebenfalls in Signal,
das den ursprünglichen Signalpegel aufweist.
Bevor der Verstärkungsänderungscode 95 detektiert
oder festgestellt wird, beträgt der Zählwert des Zählers
79 gleich "0". Dies bedeutet, daß der Schaltkreis
103₁ ein- oder durchgeschaltet ist. In diesem
Fall wird das analoge Signal, das in dem Zeitraum
aufgetreten ist, in welchem die Verstärkung gleich
eins und somit unverändert gewesen ist, nicht gedämpft.
Am Ausgangsanschluß 105 tritt daher das unveränderte
Signal auf.
Das am Ausgangsanschluß 105 anliegende analoge Signal
wird durch das in Fig. 10 gezeigte Tiefpaßfilter
53 geleitet. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 53
erscheint am Ausgangsanschluß 54.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Wiedergabegerät
wird das mit einem relativ kleinen Pegel auftretende
Signal durch Veränderung der Verstärkung in zwei Stufen
verstärkt. Die Erfindung ist auf dieses Ausführungsbeispiel
allerdings nicht beschränkt. Die Verstärkung
kann auch in drei oder in noch mehr Stufen
in Abhängigkeit von der gewünschten Auflösung verändert
werden.
Bei dem erläuterten erfindungsgemäßen Gerät wird
lediglich der Vollausschlagwert F s als Verstärkungsänderungscode
benutzt. Unter der Voraussetzung, daß
das Eingangssignal eine Quantisierungszahl von N Bits
hat, kann man den Pegel des Eingangssignals durch
2 N -1 Quantisierungsstufen (im Falle von Fig. 10) oder
durch 2 N -2 Quantisierungsstufen (im Falle von Fig. 6)
beschreiben. Bei dem in Betracht gezogenen Gerät nach
Fig. 3B enthält der Pegelcode N-1 Bits und der Verstärkungscode
besteht beispielsweise jeweils aus einem Bit.
Dies bedeutet, daß der Pegel des Eingangssignals lediglich
durch 2 N-1 Quantisierungsstufen beschrieben
werden kann. Die erfindungsgemäßen Geräte verbessern
daher in einem beachtlichen Maß die Auflösung großpegeliger
Eingangssignale im Vergleich zu dem in Betracht
gezogenen Gerät nach Fig. 3B.
Als nächstes soll an Hand von Fig. 14 ein drittes
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Geräts erläutert
werden. Diejenigen Teile in Fig. 14, die mit
Teilen nach Fig. 6 übereinstimmen, sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Eine Einzelbeschreibung dieser
Teile entfällt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 14
ist ein Pegelcode (PCM-Signal) in einem Speicher 101
gespeichert. Der Pegelcode wird dadurch gewonnen, daß
ein ursprüngliches analoges Signal mit beispielsweise
einer monoton abnehmenden Signalschwingungsform einer
Pulscodemodulation unterzogen worden ist. Ein Verstärkungsänderungscode
ist im Speicher 110 anstelle des
Pegelcode nur dann gespeichert, wenn das ursprüngliche
analoge Signal innerhalb eines Bereiches, in welchem
der Pegel des ursprünglichen analogen Signals niedriger
als ein vorbestimmter Referenzpegel ist, zum erstenmal
einen Zwischenpegel (Mittenpegel) zwischen den positiven
und negativen Spitzenpegeln des ursprünglichen analogen
Signals annimmt. In einem Fall, bei dem die Quantisierungszahl
gleich acht Bits beträgt, wird für den
Verstärkungsänderungscode ein Zwischencode ("80" im
Hexadezimalsystem) gewählt. Das Einschreiben des Verstärkungsänderungscodes
und des Pegelcode in den Speicher
110 kann mittels einer Methode durchgeführt werden,
die der zuvor in Verbindung mit dem Flußdiagramm nach
Fig. 11 beschriebenen Methode ähnlich ist. Da der Einschreibvorgang
des Verstärkungsänderungscode und des
Pegelcode in den Speicher 110 vom Fachmann ohne weiteres
ausgeführt werden kann, entfällt an dieser Stelle eine
ausführliche Beschreibung.
Der aus dem Speicher 110 ausgelesene Code gelangt
direkt zum D/A-Umsetzer 51, in welchem der Code in
ein analoges Signal umgesetzt wird. Das Ausgangssignal
des D/A-Umsetzers 51 wird einem in der Verstärkung
veränderlichen Verstärker 52 zugeführt. Andererseits
gelangt der aus dem Speicher 110 ausgelesene Code zu
einer Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltung
111, die den Verstärkungsänderungscode mit dem Zwischenwert
"80" nach Hexadezimalschreibweise detektiert
oder feststellt. Sobald der Verstärkungsänderungscode
detektiert ist, erzeugt die Detektierschaltung 111
ein Detektiersignal. Das am Ausgang der Detektierschaltung
111 auftretende Detektiersignal schaltet
den Ausgangssignalpegel des Flipflop 47 auf einen
hohen Pegel um. Gleichzeitig steuert das am Ausgang
der Detektierschaltung 111 auftretende Detektiersignal
einen Schaltkreis 112 an und schaltet diesen auf einen
Kontaktanschluß 112 b um, so daß am Ausgang des Schaltkreises
112 das am Kontaktanschluß 112 b anliegende
Signal erscheint. Andererseits ist der Schaltkreis 112
so ausgelegt, daß er innerhalb eines Zeitraums, in
welchem dem Schaltkreis 112 kein Detektiersignal zugeführt
wird, auf einen Kontaktanschluß 112 a geschaltet
ist, so daß bei Abwesenheit des Detektiersignals
am Ausgang des Schaltkreises 112 das an seinem Anschlußkontakt
112 a anliegende Signal auftritt.
Während eines der Erfassung des Verstärkungsänderungscode
vorausgehenden Zeitraums leitet somit der
Schaltkreis 112 das am Ausgang des Verstärkers 52 auftretende
analoge Signal weiter, wobei der Verstärker 52
auf eine kleine Verstärkung eingestellt ist. Während
einer Abtastperiode, in welcher der Verstärkungsänderungscode
detektiert oder erfaßt wird, gibt der Schaltkreis
112 an seinem Ausgang das seinem Kontaktanschluß
112 b zugeführte Zwischen- oder Mittenpegelsignal ab.
Im Anschluß an diese eine Abtastperiode tritt am Ausgang
des Schaltkreises 112 wiederum das vom Verstärker
52 stammende analoge Signal auf, wobei der Verstärker
52 jetzt auf eine hohe Verstärkung eingestellt ist.
Als nächstes soll an Hand von Fig. 15 und 16 ein
weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Geräts beschrieben werden. Ein in Fig. 16 (A) dargestelltes
Audiosignal, das dem Ton oder Klang eines
tatsächlichen Instruments entspricht und eine monoton
abfallende Signalschwingungsform aufweist, wird einer
Schwingungsformprofilierung unterzogen und in ein in
Fig. 16 (F) dargestelltes Signal profiliert oder geformt.
Das in Fig. 16 (F) dargestellte Signal wird
einer Pulscodemodulation unterzogen, wobei der Pegelcode
gewonnen wird. Dieser Pegelcode ist in einem in
Fig. 15 dargestellten Speicher 115 gespeichert. Beim
Niederdrücken einer Taste der elektronischen Orgel
wird ansprechend auf das am Ausgang eines Zählers 116
auftretende digitale Signal aus dem Speicher 115 ein
Signal ausgelesen, das der gedrückten Taste entspricht.
Das aus dem Speicher 115 ausgelesene Signal wird in
einem Digital/Analog-Umsetzer 117 einer Digital/Analog-
Umsetzung unterzogen. Am Ausgang des D/A-Umsetzers 117
tritt dann ein Signal mit der Signalschwingungsform
nach Fig. 16 (F) auf. Dieses Signal gelangt zu einem
in der Verstärkung veränderlichen Verstärker 118.
Andererseits gelangen vier obere Bits des am Ausgang des
Zählers 116 (Adreßzähler) auftretenden digitalen Signals zu einer
Logikschaltung 119. Unter diesen vier oberen Bits des am Ausgang
des Zählers 116 auftretenden digitalen Signals hat
das niedrigstwertige Bit (LSB) eine in Fig. 16 (B) dargestellte
Signalschwingungsform. Die Signalschwingungsformen
des drittwertigen Bit, des zweitwertigen
Bit und des erst- oder höchstwertigen Bit (MSB) sind
jeweils in Fig. 16 (C), 16 (D) und 16 (E) dargestellt.
Die Logikschaltung 119 liefert ein in Fig. 16 (G)
gezeigtes erstes Signal und ein in Fig. 16 (H) gezeigtes
zweites Signal. Das erste Signal wird dadurch
gewonnen, daß das logische Produkt des höchstwertigen
Bit (MSB) und eines Signals gebildet wird, das man
durch Umkehrung der Phase des zweitwertigen
Bit erhält. Das zweite Signal wird dadurch gewonnen,
daß das logische Produkt aus dem zweitwertigen
Bit und dem höchstwertigen Bit gebildet wird. Die
Verstärkung des Verstärkers 118 wird während eines
Zeitraums, in welchem das erste Signal dem Verstärker
118 zugeführt wird, mit 1/M₁ multipliziert. Andererseits
wird die Verstärkung des Verstärkers 118 während
eines Zeitraums, in welchem das zweite Signal dem Verstärker
118 zugeführt wird, mit 1/M₃ multipliziert.
Während eines Zeitraums, in welchem weder das erste
noch das zweite Signal den Verstärker 118 ansteuern,
beträgt die Verstärkung des Verstärkers 118 gleich 1
und ist somit unverändert.
Das Ausgangssignal des D/A-Umsetzers 117 mit der
in Fig. 16 (F) gezeigten Signalschwingungsform wird
durch den in seiner Verstärkung veränderlichen Verstärker
118 geleitet und zurück in das ursprüngliche
analoge Signal mit der Signalschwingungsform nach
Fig. 16 (A) gebracht. Das Ausgangssignal des Verstärkers
118 wird an ein Tiefpaßfilter 53 gelegt. Das
Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 53 erscheint dann
am Ausgangsanschluß 54.
Die Erfindung ist auf die erläuterten Ausführungsbeispiele
nicht beschränkt. Bei den Verstärkern 52 und
118 veränderlicher Verstärkung kann es sich beispielsweise
auch um Abschwächer handeln. Andererseits kann der
Abschwächer 81 auch ein Verstärker mit veränderlicher
Verstärkung sein. Anstelle der Verwendung von Verstärkern
veränderlicher Verstärkung und der Abschwächer
kann man bei der Eingangsstufe des D/A-Umsetzers auch
eine Datenbitschiebeschaltung (Schieberegister) vorsehen.
In diesem Fall kann der Pegel des digitalen Signals
um 1/2 erhöht oder vermindert werden, und zwar
dadurch, daß die Bits des digitalen Signals verschoben
werden. Setzt man für die D/A-Umsetzer 51 und 117 jeweils
einen D/A-Umsetzer vom Multiplikationstyp ein,
bei dem man den Ausgangssignalpegel in Abhängigkeit
von einer Steuerspannung (Steuerstrom) ändern kann,
können die Verstärker 52 und 118 entfallen. Weiterhin
ist es möglich, anstelle des in der Verstärkung veränderlichen
Verstärkers und des Abschwächers eine Dividierschaltung
zu benutzen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 erläutert die
Beschreibung einen Fall, bei dem das Signal eine monoton
abnehmende Signalschwingungsform aufweist. Handelt
es sich bei dem Zähler 79 um einen Aufwärts-Abwärts-
Zähler, ist es auch möglich, in dem betreffenden Gerät
eine Signalschwingungsform zu verarbeiten, wie sie in
Fig. 8 (A) dargestellt ist.
Claims (8)
1. Wiedergabegerät für Signale, enthaltend:
einen digitalen Speicher, in welchem Pegelcodesignale, gewonnen aus einem ersten analogen Signal, und ein oder mehrere Verstärkungscodesignale vorgespeichert sind, wobei jeder adressierbare Platz des Speichers eine Speicherkapazität einer vorbestimmten Bitanzahl N hat,
einen Adreßzähler, der die Adressen des Speichers sequentiell aufruft und die Pegelcodesignale sowie Verstärkungscodesignale aus dem Speicher ausliest,
einen Digital/Analog-Umsetzer, der die ausgelesenen Pegelcodesignale in ein zweites analoges Signal umsetzt, und
eine einstellbare Verstärkereinrichtung, die die Verstärkung für das zweite analoge Signal in Abhängigkeit von den ausgelesenen Verstärkungscodesignalen ändert,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Pegelcodesignale und der Verstärkungscodesignale als digital codiertes Datensignal aus der vorbestimmten Bitanzahl N dargestellt und vorgespeichert ist und jedes Verstärkungscodesignal bedeutet, daß die Pegelcodesignale, welche dem jeweiligen Verstärkungscodesignal folgen, mit einer Verstärkung wiederzugeben sind, die von der Wiedergabeverstärkung für die Pegelcodesignale, die dem jeweiligen Verstärkungscodesignal vorausgehen, verschieden ist,
daß eine Detektierschaltung (44₁, 44₂; 44; 111) vorgesehen ist, die unter den aus dem Speicher (41; 78; 110) ausgelesenen Signalen das Verstärkungscodesignal detektiert und im Falle der Detektion des Verstärkungscodesignals ein Detektiersignal an ihrem Ausgang abgibt, und
daß eine Speichereinrichtung (47; 79, 80) vorgesehen ist, die das Detektiersignal speichert und die einstellbare Verstärkereinrichtung (52, 81) veranlaßt, daß für das zweite analoge Signal, das durch Umsetzung aus den im Anschluß an das jeweilige Verstärkungscodesignal auftretenden Pegelcodesignalen gewonnen wird, die Verstärkung verändert wird.
einen digitalen Speicher, in welchem Pegelcodesignale, gewonnen aus einem ersten analogen Signal, und ein oder mehrere Verstärkungscodesignale vorgespeichert sind, wobei jeder adressierbare Platz des Speichers eine Speicherkapazität einer vorbestimmten Bitanzahl N hat,
einen Adreßzähler, der die Adressen des Speichers sequentiell aufruft und die Pegelcodesignale sowie Verstärkungscodesignale aus dem Speicher ausliest,
einen Digital/Analog-Umsetzer, der die ausgelesenen Pegelcodesignale in ein zweites analoges Signal umsetzt, und
eine einstellbare Verstärkereinrichtung, die die Verstärkung für das zweite analoge Signal in Abhängigkeit von den ausgelesenen Verstärkungscodesignalen ändert,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Pegelcodesignale und der Verstärkungscodesignale als digital codiertes Datensignal aus der vorbestimmten Bitanzahl N dargestellt und vorgespeichert ist und jedes Verstärkungscodesignal bedeutet, daß die Pegelcodesignale, welche dem jeweiligen Verstärkungscodesignal folgen, mit einer Verstärkung wiederzugeben sind, die von der Wiedergabeverstärkung für die Pegelcodesignale, die dem jeweiligen Verstärkungscodesignal vorausgehen, verschieden ist,
daß eine Detektierschaltung (44₁, 44₂; 44; 111) vorgesehen ist, die unter den aus dem Speicher (41; 78; 110) ausgelesenen Signalen das Verstärkungscodesignal detektiert und im Falle der Detektion des Verstärkungscodesignals ein Detektiersignal an ihrem Ausgang abgibt, und
daß eine Speichereinrichtung (47; 79, 80) vorgesehen ist, die das Detektiersignal speichert und die einstellbare Verstärkereinrichtung (52, 81) veranlaßt, daß für das zweite analoge Signal, das durch Umsetzung aus den im Anschluß an das jeweilige Verstärkungscodesignal auftretenden Pegelcodesignalen gewonnen wird, die Verstärkung verändert wird.
2. Wiedergabegerät nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48; 48₁; 48₂) die ansprechend auf das am Ausgang der Detektierschaltung (44; 44₁, 44₂) auftretende Detektiersignal Ersatzdaten erzeugt, die gleich einem Pegelcodesignal sind, das innerhalb des Übertragungszeitraums eines Verstärkungscodesignals zu übertragen ist und dieses Verstärkungscodesignal zu ersetzen hat, und
eine Schaltkreiseinrichtung (42, 43) zum wahlweisen Weiterleiten der Ersatzdaten während des Auftretens des Detektiersignals am Ausgang der Detektierschaltung und der aus dem Speicher (41; 78) ausgelesenen Pegelcodesignale während des übrigen Zeitraums, und dadurch
daß der Digital/Analog-Umsetzer (51) das Ausgangssignal der Schaltkreiseinrichtung in das zweite analoge Signal umgesetzt und die einstellbare Verstärkereinrichtung (52) ein Wiedergabesignal mit einem Pegel, der dem Pegel des ersten analogen Signals entspricht, dadurch erzeugt, daß nach Empfang des am Ausgang der Detektierschaltung auftretenden Detektiersignals die Verstärkung auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird.
eine Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48; 48₁; 48₂) die ansprechend auf das am Ausgang der Detektierschaltung (44; 44₁, 44₂) auftretende Detektiersignal Ersatzdaten erzeugt, die gleich einem Pegelcodesignal sind, das innerhalb des Übertragungszeitraums eines Verstärkungscodesignals zu übertragen ist und dieses Verstärkungscodesignal zu ersetzen hat, und
eine Schaltkreiseinrichtung (42, 43) zum wahlweisen Weiterleiten der Ersatzdaten während des Auftretens des Detektiersignals am Ausgang der Detektierschaltung und der aus dem Speicher (41; 78) ausgelesenen Pegelcodesignale während des übrigen Zeitraums, und dadurch
daß der Digital/Analog-Umsetzer (51) das Ausgangssignal der Schaltkreiseinrichtung in das zweite analoge Signal umgesetzt und die einstellbare Verstärkereinrichtung (52) ein Wiedergabesignal mit einem Pegel, der dem Pegel des ersten analogen Signals entspricht, dadurch erzeugt, daß nach Empfang des am Ausgang der Detektierschaltung auftretenden Detektiersignals die Verstärkung auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird.
3. Wiedergabegerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48; 48₁, 48₂) die Ersatzdaten mit einem Wert erzeugt, der dem Mittenpegel des ersten analogen Signals entspricht.
daß die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48; 48₁, 48₂) die Ersatzdaten mit einem Wert erzeugt, der dem Mittenpegel des ersten analogen Signals entspricht.
4. Wiedergabegerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Speicher (41) ein erstes Verstärkungscodesignal, das einen ersten Wert vorsieht, und ein zweites Verstärkungscodesignal, das einen zweiten Wert vorsieht, mit den Pegelcodesignalen vorgespeichert sind, daß die Detektierschaltung enthält eine erste Detektierschaltung (44₁) zum Detekieren des ersten Verstärkungscodesignals und eine zweite Detektierschaltung (44₂) zum Detektieren des zweiten Verstärkungscodesignals, daß die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung enthält eine erste Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48₁) zum Erzeugen erster Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem die erste Detektierschaltung ein erstes Detektiersignal erzeugt, und eine zweite Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48₂) zum Erzeugen zweiter Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem die zweite Detektierschaltung ein zweites Detektiersignal erzeugt, daß die Schaltkreiseinrichtung (42, 43, 45, 46) die ersten oder zweiten Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem das erste oder zweite Detektiersignal erzeugt wird, und die aus dem Speicher (41) ausgelesenen Pegelcodesignale während eines Zeitraums, in welchem weder das erste noch das zweite Detektiersignal erzeugt wird, wahlweise weiterleitet, daß der Digital/Analog-Umsetzer (51) das Ausgangssignal der Schaltkreiseinrichtung einer Digital/Analog-Umsetzung unterzieht und daß die einstellbare Verstärkereinrichtung (52), der das Ausgangssignal des Digital/Analog-Umsetzers zugeführt wird, bezüglich der Verstärkung veränderlich so eingestellt wird, daß sie während eines Zeitraums von einer Zeit an, bei der das erste oder zweite Detektiersignal zum erstenmal erzeugt wird, bis zu einer Zeit, bei der das erste oder zweite Detektiersignal zum zweitenmal erzeugt wird, im Vergleich zu anderen Zeiträumen eine kleine Verstärkung aufweist.
daß im Speicher (41) ein erstes Verstärkungscodesignal, das einen ersten Wert vorsieht, und ein zweites Verstärkungscodesignal, das einen zweiten Wert vorsieht, mit den Pegelcodesignalen vorgespeichert sind, daß die Detektierschaltung enthält eine erste Detektierschaltung (44₁) zum Detekieren des ersten Verstärkungscodesignals und eine zweite Detektierschaltung (44₂) zum Detektieren des zweiten Verstärkungscodesignals, daß die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung enthält eine erste Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48₁) zum Erzeugen erster Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem die erste Detektierschaltung ein erstes Detektiersignal erzeugt, und eine zweite Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48₂) zum Erzeugen zweiter Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem die zweite Detektierschaltung ein zweites Detektiersignal erzeugt, daß die Schaltkreiseinrichtung (42, 43, 45, 46) die ersten oder zweiten Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem das erste oder zweite Detektiersignal erzeugt wird, und die aus dem Speicher (41) ausgelesenen Pegelcodesignale während eines Zeitraums, in welchem weder das erste noch das zweite Detektiersignal erzeugt wird, wahlweise weiterleitet, daß der Digital/Analog-Umsetzer (51) das Ausgangssignal der Schaltkreiseinrichtung einer Digital/Analog-Umsetzung unterzieht und daß die einstellbare Verstärkereinrichtung (52), der das Ausgangssignal des Digital/Analog-Umsetzers zugeführt wird, bezüglich der Verstärkung veränderlich so eingestellt wird, daß sie während eines Zeitraums von einer Zeit an, bei der das erste oder zweite Detektiersignal zum erstenmal erzeugt wird, bis zu einer Zeit, bei der das erste oder zweite Detektiersignal zum zweitenmal erzeugt wird, im Vergleich zu anderen Zeiträumen eine kleine Verstärkung aufweist.
5. Wiedergabegerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste und zweite Verstärkungscodesignal digitale Signale mit einem maximalen oder minimalen Endausschlagwert sind und daß die Pegelcodesignale andere Werte als diesen maximalen oder minimalen Endausschlagwert annehmen.
daß das erste und zweite Verstärkungscodesignal digitale Signale mit einem maximalen oder minimalen Endausschlagwert sind und daß die Pegelcodesignale andere Werte als diesen maximalen oder minimalen Endausschlagwert annehmen.
6. Wiedergabegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Speicher (78) Verstärkungscodesignale, die einen konstanten Wert haben, vorgespeichert sind, und daß vorgesehen sind ein Zähler (79) zum Zählen einer Anzahl detektierter Verstärkungscodesignale, eine Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48) zum Erzeugen von Ersatzdaten während der Zeit des Auftretens des Detektiersignals und eine Schaltkreiseinrichtung (42, 43, 46) zu wahlweisen Weiterleiten der Ersatzdaten während dieser Zeit und der aus dem Speicher ausgelesenen Pegelcodesignale während des übrigen Zeitraums, wobei der Digital/Analog-Umsetzer (51) das ihm zugeführte Ausgangssignal der Schaltkreiseinrichtung einer Digital/ Analog-Umsetzung unterzieht und der einstellbaren Verstärkereinrichtung (81), an der das Ausgangssignal des Digital/ Analog-Umsetzers (51) anliegt, das Ausgangssignal des Zählers (79) als Verstärkungseinstellsignal derart zugeführt wird, daß mit dem Anwachsen des Zählwerts im Zähler (79) die Verstärkung allmählich abnimmt oder zunimmt, wobei die einstellbare Verstärkereinrichtung (81) ein Wiedergabesignal mit einer Signalschwingungsform erzeugt, die im wesentlichen die gleiche wie die Signalschwingungsform des ersten analogen Signals ist.
daß im Speicher (78) Verstärkungscodesignale, die einen konstanten Wert haben, vorgespeichert sind, und daß vorgesehen sind ein Zähler (79) zum Zählen einer Anzahl detektierter Verstärkungscodesignale, eine Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48) zum Erzeugen von Ersatzdaten während der Zeit des Auftretens des Detektiersignals und eine Schaltkreiseinrichtung (42, 43, 46) zu wahlweisen Weiterleiten der Ersatzdaten während dieser Zeit und der aus dem Speicher ausgelesenen Pegelcodesignale während des übrigen Zeitraums, wobei der Digital/Analog-Umsetzer (51) das ihm zugeführte Ausgangssignal der Schaltkreiseinrichtung einer Digital/ Analog-Umsetzung unterzieht und der einstellbaren Verstärkereinrichtung (81), an der das Ausgangssignal des Digital/ Analog-Umsetzers (51) anliegt, das Ausgangssignal des Zählers (79) als Verstärkungseinstellsignal derart zugeführt wird, daß mit dem Anwachsen des Zählwerts im Zähler (79) die Verstärkung allmählich abnimmt oder zunimmt, wobei die einstellbare Verstärkereinrichtung (81) ein Wiedergabesignal mit einer Signalschwingungsform erzeugt, die im wesentlichen die gleiche wie die Signalschwingungsform des ersten analogen Signals ist.
7. Wiedergabegerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einstellbare Verstärkereinrichtung (81) enthält:
einen ersten Schaltkreis (103₁), dem das Ausgangssignal des Digital/Analog-Umsetzers (51) direkt zugeführt wird, einen zweiten Schaltkreis (103₂ bis 103 n), dem das Ausgangssignal des Digital/Analog-Umsetzers (51) über erste Widerstände (102₁ bis 102 n-1) mit wechselseitig verschiedenen Widerstandswerten zugeführt wird, einen zweiten Widerstand (104), an den die Ausgänge der ersten und zweiten Schaltkreise gemeinsam angeschlossen sind, wobei der zweite Widerstand zusammen mit den ersten Widerständen einen Spannungsteiler bildet, und einen Decoder (80), der ansprechend auf den Zählwert im Zähler (79) ein derartiges Signal erzeugt, daß unter den ersten und zweiten Schaltkreisen lediglich einer eingeschaltet wird.
daß die einstellbare Verstärkereinrichtung (81) enthält:
einen ersten Schaltkreis (103₁), dem das Ausgangssignal des Digital/Analog-Umsetzers (51) direkt zugeführt wird, einen zweiten Schaltkreis (103₂ bis 103 n), dem das Ausgangssignal des Digital/Analog-Umsetzers (51) über erste Widerstände (102₁ bis 102 n-1) mit wechselseitig verschiedenen Widerstandswerten zugeführt wird, einen zweiten Widerstand (104), an den die Ausgänge der ersten und zweiten Schaltkreise gemeinsam angeschlossen sind, wobei der zweite Widerstand zusammen mit den ersten Widerständen einen Spannungsteiler bildet, und einen Decoder (80), der ansprechend auf den Zählwert im Zähler (79) ein derartiges Signal erzeugt, daß unter den ersten und zweiten Schaltkreisen lediglich einer eingeschaltet wird.
8. Wiedergabegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einstellbare Verstärkereinrichtung enthält:
eine mit dem Detektiersignal als Verstärkungseinstellsignal angesteuerte Einrichtung (52), die bezüglich der Verstärkung so eingestellt wird, daß sie nach Empfang des Detektiersignals im Vergleich zu einer Zeit vor dem Empfang des Detektiersignals den Pegel des aus dem Speicher (110) ausgelesenen Signals in einem Ausmaß abschwächt, das dem Ausmaß der Verstärkung komplementär ist, die zu der Zeit vorgenommen worden ist, als das Signal in dem Speicher vorgespeichert worden ist, und einen Schaltkreis (112), dem das am Ausgang der Detektierschaltung (111) auftretende Detektiersignal als Schaltsignal zugeführt wird, zum wahlweisen Weiterleiten eines Signals mit einem Pegel, der dem Mittenpegel des ersten analogen Signals entspricht, während eines Zeitraums, in welchem die Detektierschaltung (111) das Detektiersignal erzeugt, und des am Ausgang der genannten Einrichtung (52) auftretenden analogen Signals während des übrigen Zeitraums, und zwar als Wiedergabesignal.
daß die einstellbare Verstärkereinrichtung enthält:
eine mit dem Detektiersignal als Verstärkungseinstellsignal angesteuerte Einrichtung (52), die bezüglich der Verstärkung so eingestellt wird, daß sie nach Empfang des Detektiersignals im Vergleich zu einer Zeit vor dem Empfang des Detektiersignals den Pegel des aus dem Speicher (110) ausgelesenen Signals in einem Ausmaß abschwächt, das dem Ausmaß der Verstärkung komplementär ist, die zu der Zeit vorgenommen worden ist, als das Signal in dem Speicher vorgespeichert worden ist, und einen Schaltkreis (112), dem das am Ausgang der Detektierschaltung (111) auftretende Detektiersignal als Schaltsignal zugeführt wird, zum wahlweisen Weiterleiten eines Signals mit einem Pegel, der dem Mittenpegel des ersten analogen Signals entspricht, während eines Zeitraums, in welchem die Detektierschaltung (111) das Detektiersignal erzeugt, und des am Ausgang der genannten Einrichtung (52) auftretenden analogen Signals während des übrigen Zeitraums, und zwar als Wiedergabesignal.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP58153669A JPS6044837A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 波形再生装置 |
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