DE4007982A1 - Tonwiedergabevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tonwiedergabevorrichtung, die eine Vielzahl von Tonsignalquellen, einschließlich eines Tuners, aufweist.

Es gibt Tonwidergabevorrichtungen, die das Schallfeld so steuern können, daß der in einer Konzerthalle oder in einem Theater, beispielsweise durch das Auftreten eines Orchesters und durch Rückreflexionen, erzeugte Schallraum zuhause oder in einem Kraftfahrzeug reproduziert wird.

Bei einer derartigen Tonwiedergabevorrichtung ist ein digitaler Signalprozessor DSP vorgesehen, der über eine digitale Verarbeitung eines Ausgangstonsignals von einer Tonsignalquelle, wie beispielsweise einem Tuner, für die Schallfeldsteuerung sorgt. Der digitale Signalprozessor kann arithmetische Arbeitsvorgänge, wie beispielsweise Summationen von Produkten, mit hoher Geschwindigkeit durchführen, so daß die Frequenz des Taktimpulses für den digitalen Signalprozessor höher als bei einem normalen Mikrocomputer ist. In einem Tuner besteht jedoch das Problem, daß harmonische Signale eines derartigen Taktimpulses manchmal auf die Signalempfangsleitung wandern, was zu einer Schwebungsstörung auf der Empfangsfrequenz führt, wobei dieser Effekt insbesondere dann stark ist, wenn die Schwingungsfrequenz so groß wie die Frequenz des Taktimpulses für den digitalen Signalprozessor ist.

Durch die Erfindung soll daher eine Tonwiedergabevorrichtung geschaffen werden, bei der eine Schwebungsstörung aufgrund des Taktimpulses für den digitalen Signalprozessor ausgeschlossen ist.

Die erfindungsgemäße Tonwiedergabevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie mehrere Tonsignalquellen einschließlich eines Tuners, eine erste Wandlereinrichtung, die ein Tonsignal von einer der Tonsignalquellen in ein digitales Signal umwandelt, eine Taktgeneratoreinrichtung, die einen Taktimpuls erzeugt, eine digitale Signalprozessoreinrichtung, die ein digitales Signal von der ersten Wandlereinrichtung nach Maßgabe des Taktimpulses verarbeitet, und eine zweite Wandlereinrichtung umfaßt, die das von der Prozessoreinrichtung verarbeitete digitale Signal in ein analoges Signal umwandelt, wobei die Taktgeneratoreinrichtung die Frequenz des Taktimpulses nach Maßgabe der Empfangsfrequenz des Tuners ändert.

Im folgenden wir anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 den Aufbau eines Tuners bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 3 in einem Flußdiagramm die Arbeitsvorgänge, die in einem Mikroprozessor bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ablaufen, und

Fig. 4 in einem Flußdiagramm die Arbeitsvorgänge, die von einer Tunersteuerschaltung ausgeführt werden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tonwiedergabevorrichtung liegen die Tonsignale von einem Tuner 1, von einem Magnetbanddeck 2 und von einem CD-Plattenspieler 3, die Tonsignalquellen bilden, an einem Funktionswählschalter 5. Der Wählschalter 5 liefert ein Tonsignal vom Tuner 1, vom Magnetbanddeck 2 oder vom CD-Plattenspieler 3 einem Analog/Digital-Wandler 6. Das digitale Tonausgangssignal vom Analog/Digital- Wandler 6 liegt an einem digitalen Signalprozessor DSP 7 als digitaler Signalverarbeitungseinrichtung. Der digitale Signalprozessor 7 besteht aus einer in Form eines Schaltungsplättchens ausgebildeten integrierten Schaltung mit verschiedenen Bauteilen, wie einem Addierer, einem Multiplizierer, einem Speicher mit direktem Zugriff RAM und einem Festspeicher ROM, und bewirkt die Schallfeldsteuerung am digitalen Toneingangssignal, und zwar auf Befehle vom Mikrocomputer 8 ansprechend. Der digitale Signalprozessor 7 ist mit einem externen Speicher 9 verbunden, der verschiedene gewünschte Verzögerungszeiten zum Erzeugen von Schallreflexionen aufweist. Das digitale Tonausgangssignal vom digitalen Signalprozessor 7 liegt über ein digitales Filter 10 an einem Digital/Analog-Wandler 11. Das Ausgangssignal vom Digital/Analog-Wandler 11 wird das Tonausgangssignal für zwei Kanäle, d.h. für den linken und den rechten Kanal. Tatsächlich werden Zwei-Kanal-Tonsignale vom Tuner 1, vom Magnetbanddeck 2 und vom CD-Plattenspieler 3 ausgegeben, wobei diese Signale wahlweise dem Analog/Digital-Wandler 6 über den Wählschalter 5 zugeführt werden. Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung jedoch nur ein Kanal dargestellt.

Ein Taktimpulsgenerator 12 erzeugt einen Taktimpuls für die Rechenvorgänge des digitalen Signalprozessors 7 und ist mit zwei schwingenden Elementen 13 und 14, die auf verschiedenen Frequenzen schwingen und außen angebracht sind, über einen Wählschalter 15 verbunden, so daß er die Frequenz des Taktimpulses ändern kann. Der Taktimpulsgenerator 12 weist einen Steueranschluß zum Unterbrechen der Erzeugung der Taktimpulse auf, so daß er die Erzeugung der Taktimpulse unterbrechen kann, wenn der Steueranschluß beispielsweise auf den hohen logischen Pegel kommt. Das Umschalten des Wählschalters 15 und die Unterbrechung der Erzeugung der Taktimpulse werden vom Mikrocomputer 8 gesteuert.

Der Mikrocomputer 8 umfaßt einen Mikroprozessor 21, einen Speicher mit direktem Zugriff RAM 22, einen Festspeicher ROM 23, Eingangs/Ausgangs-Schnittstellen 24 bis 26 und einen nicht dargestellten Taktimpulsgenerator, wobei der Mikroprozessor 21, der RAM 22, der ROM 23 und die Schnittstellen 24 und 25 über eine Datensammelleitung miteinander verbunden sind. Die Schnittstelle 24 ist mit dem digitalen Signalprozessor 7, dem genannten Steueranschluß zum Unterbrechen der Erzeugung der Taktimpulse und mit dem Wählschalter 15 verbunden. Die Schnittstelle 25 ist mit dem Tuner 1, dem Magnetbanddeck 2, dem CD-Plattenspieler 3 und dem Wählschalter 5 verbunden, die alle vom Mikrocomputer 8 gesteuert werden können.

Die Schnittstelle 26 ist weiterhin mit einer Tastatur 17 zum Ausgeben verschiedener Befehle entsprechend den auszuführenden Arbeitsvorgängen und mit einer Treiberschaltung 19 für eine Anzeige 18 verbunden.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, liegt in dem Tuner 1 eine FM-Rundfunkwelle, die von einer Antenne 31 empfangen wird, an einem Eingangsteil 32, in dem die gewünschte Rundfunkstation aus der Welle ausgewählt und das Signal in ein Zwischenfrequenzsignal oder ZF-Signal umgewandelt wird, woraufhin dieses Signal über einen Zwischenfrequenzverstärker 33 an einem FM-Detektor 34 liegt. Der Eingangsteil 32 erhält das Überlagerungsoszillatorsignal, das einem Mischer 32 b zuzuführen ist, über eine PLL-Synthesizeranordnung unter Verwendung einer PLL-Schaltung 32 a mit einem programmierbaren Frequenzteiler und die Stationswahl erfolgt dadurch, daß das Frequenzteilerverhältnis des programmierbaren Frequenzteilers von einer Frequenzsteuerschaltung 39 gesteuert wird. Das Ausgangssignal vom FM-Detektor 34 liegt an einem Multiplexdemodulator 35 und wird bei einer Stereosendung in Tonsignale für den linken und den rechten Kanal aufgeteilt, über einen Pufferverstärker 36 in wiederzugebende Tonausgangssignale umgewandelt und dem Wählschalter 5 zugeführt.

Es sind weiterhin ein Pegeldetektor 37 zum Erfassen des Pegels des empfangenen Signals (elektrische Feldstärke) auf der Grundlage des Pegels des Zwischenfrequenzsignals im Zwischenfrequenzverstärker 33 und ein Stationsdetektor 38 vorgesehen, der ein Stationsdetektorsignal ausgibt, das die Tatsache angibt, daß eine Rundfunkwelle empfangen wird, wenn der Pegel des Zwischenfrequenzsignals im Zwischenfrequenzverstärker 33 über einem bestimmten Wert liegt und das Ausgangssignal mit der sogenannten S-Kurvencharakteristik im FM-Detektor 34 innerhalb eines bestimmten Pegelbereiches liegt. Der Pegel des empfangenen Signals, der vom Pegeldetektor 37 erfaßt wird, und das ausgegebene Stationsdetektorsignal vom Stationsdetektor 38 werden der Steuerschaltung 39 geliefert, die beispielsweise aus einem Mikrocomputer besteht.

Bei der beschriebenen Anordnung sind in den ROM 23 Programme und verschiedene Daten vorher eingeschrieben. Die Daten schließen solche Daten ein, die die Beziehungen zwischen der Empfangsfrequenz des Tuners 1 und der Taktimpulsfrequenz des Taktimpulsgenerators 12 herstellen. Das heißt, daß vorher die Empfangsfrequenzen f ₁, f ₂, ... f _n (n ist eine ganze Zahl größer als 1) eingeschrieben sind, die Schwebungsstörungen mit der Taktimpulsfrequenz f _a vom Oszillator 13 erzeugen werden. Die Taktimpulsfrequenz f _a vom Oszillator 13 liegt über der Taktimpulsfrequenz f _b vom Oszillator 14, so daß die Empfangsfrequenzen f ₁, f ₂, ... f _n keiner Schwebungsstörung ausgesetzt sind, wenn die Taktimpulsfrequenz f vom Oszillator 14 benutzt wird.

In Intervallen einer bestimmten zeitlichen Länge ermittelt der Mikroprozessor 21 zunächst, ob der Tuner 1 sich im Stationswählbetrieb befindet oder nicht, wie es in Fig. 3 dargestellt ist (Schritt 51). Wenn sich der Tuner 1 nicht im Stationswählbetrieb befindet, wird ein Taktimpulserzeugungsbefehl ausgegeben (Schritt 52). Auf diesen Befehl liegt ein Signal mit niedrigem Pegel von der Schnittstelle 24 an dem die Schwingung unterbrechenden Steueranschluß des Taktimpulsgenerators 12, so daß der Taktimpulsgenerator 12 einen Taktimpuls erzeugt. Anschließend wird geprüft, ob der vorliegende Zeitpunkt ein Zeitpunkt unmittelbar nach dem Umschalten des Funktionswählschalters 5 auf die Wahl des Tuners 1 ist oder nicht (Schritt 53). Wenn der vorliegende Zeitpunkt nicht unmittelbar nach dem Umschalten des Wählschalters 5 auf die Wahl des Tuners 1 liegt, dann wird geprüft, ob der vorliegende Zeitpunkt unmittelbar nach dem Abschluß des Stationswählvorganges liegt oder nicht (Schritt 54). Wenn der vorliegende Zeitpunkt unmittelbar nach dem Umschalten des Wählschalters 5 auf die Wahl des Tuners 1 oder unmittelbar nach dem Abschluß des Stationswählvorganges liegt, dann wird geprüft, ob die laufende Empfangsfrequenz f ₀ zu den Frequenzen f ₁, f ₂, ... f _n gehört oder nicht (Schritt 55). Wenn f ₀ nicht zu den Frequenzen f ₁, f₂, ... f _n gehört, dann wird ein erster Frequenzwählbefehl ausgegeben, um die Taktimpulsfrequenz f _a zu wählen (Schritt 56). Auf diesen ersten Frequenzwählbefehl wird ein Treibersignal von der Schnittstelle 24 ausgegeben, so daß der Wählschalter 15 den Oszillator 13 elektrisch mit dem Taktimpulsgenerator 12 verbinden. Die Taktimpulsfrequenz des Impulsgenerators 12 wird daher gleich der Frequenz f .

Wenn andererseits die Frequenz f ₀ zu den Frequenzen f ₁, f ₂, ... f _n gehört, dann wird ein zweiter Frequenzwählbefehl zum Wählen der Taktimpulsfrequenz f _b ausgegeben (Schritt 57). Der Wählschalter 15 wird über ein Treibersignal, das von der Schnittstelle 24 auf den zweiten Frequenzwählbefehl ausgegeben wird, dazu gebracht, den Oszillator 14 elektrisch mit dem Taktimpulsgenerator 12 zu verbinden. Das hat zur Folge, daß die Taktimpulsfrequenz des Taktimpulsgenerators 12 gleich der Frequenz f _b wird.

Wenn ermittelt wird, daß sich der Tuner 1 im Stationswählvorgang befindet, dann wird ein Befehlssignal zum Unterbrechen der Taktimpulserzeugung ausgegeben (Schritt 56). Auf diesen Unterbrechungsbefehl liefert die Schnittstelle 24 ein Signal mit hohem Pegel dem die Schwingung unterbrechenden Steueranschluß des Taktimpulsgenerators 12, so daß dieser die Erzeugung der Taktimpulse unterbricht. Vor der Ausgabe des Befehls zum Unterbrechen der Taktimpulserzeugung hat in der Zwischenzeit der Mikroprozessor 21 ein Steuersignal dem digitalen Signalprozessor 7 geliefert, um die Rechenvorgänge im Signalprozessor 7 zu unterbrechen und den Signalprozessor 7 zu veranlassen, kurzzeitig die Daten und ähnliche Informationen, auf die sich der Rechenvorgang bezieht, zu halten, wobei dann, wenn ein Impulserzeugungsbefehl ausgegeben wird, ein Steuersignal am digitalen Signalprozessor 7 liegt, damit dieser seinen Rechenbetrieb wieder aufnimmt.

Wenn die Arbeit im Tuner 1, beispielsweise ein Suchlauf als Stationswählarbeitsvorgang begonnen wird, dann setzt die Steuerschaltung 39 in der in Fig. 4 dargestellten Weise ein Identifikationskennzeichen F ₁ für den Stationswählbetrieb auf 1 (Schritt 61), bringt die Steuerschaltung 39 den programmierbaren Frequenzteiler der PLL-Schaltung 32 a dazu, das Frequenzteilerverhältnis um einen bestimmten Wert zu ändern (Schritt 62) und prüft die Steuerschaltung 39, ob ein bestimmtes Zeitintervall seit der Änderung des Frequenzteilerverhältnisses abgelaufen ist oder nicht (Schritt 63). Dieses bestimmte Zeitintervall ist etwas länger als die Zeit zwischen dem Zeitpunkt, an dem eine Änderung im Frequenzteilerverhältnis erfolgt ist, bis zu dem Zeitpunkt, an dem sich die Empfangsfrequenz tatsächlich ändert und stabil wird. Wenn das bestimmte Zeitintervall abgelaufen ist, dann wird geprüft, ob das Stationsdetektorsignal vom Stationsdetektor 38 geliefert worden ist oder nicht (Schritt 64). Wenn die Empfangsfrequenz beispielsweise um 100 kHz aufgrund einer Änderung des Frequenzteilerverhältnisses des programmierbaren Frequenzteilers um einen bestimmten Wert ansteigt und wenn der Zwischenfrequenzsignalpegel, der die empfangene elektrische Feldstärke anzeigt, über einem bestimmten Wert liegt, während der Pegel der S- Kurvencharakteristik im FM-Detektor 34 innerhalb eines bestimmten Pegelbereiches liegt, dann wird ein Stationsdetektorsignal, das die Tatsache angibt, daß die Rundfunkwelle empfangen wird, vom Stationsdetektor 38 der Steuerschaltung 39 geliefert. Wenn die Steuerschaltung dieses Stationsdetektorsignal empfängt, setzt sie das den Stationswählbetrieb bezeichnende Kennzeichen F ₁ auf "0" zurück (Schritt 65), wohingegen sie auf den Schritt 62 übergeht, wenn sie das Stationsdetektorsignal nicht empfängt. Das Kennzeichen F ₁ zum Bezeichnen des Stationswählbetriebes liegt als Signal mit dem logischen Wert "0" oder "1" an der Steuerschaltung 39.

Im oben genannten Schritt 51 wird daher entschieden, daß ein Stationswählbetrieb durchgeführt wird, wenn das Kennzeichen F ₁ gleich "1" ist, und daß ein Stationswählbetrieb nicht ausgeführt wird, wenn das Kennzeichen F ₁ gleich "0" ist. Im Schritt 54 erfolgt die Entscheidung, daß der vorliegende Zeitpunkt unmittelbar hinter dem Abschluß des Stationswählbetriebes liegt, zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach einer Änderung des Kennzeichens F ₁ vom logischen Wert "1" auf den logischen Wert "0".

Wenn weiterhin der Mikroprozessor 21 den Wählschalter 5 auf die Betätigung der Tastatur 17 auf den Tuner 1 geschaltet hat, dann wird ein Schaltkennzeichen F ₂ auf "1" gesetzt, während dann, wenn der Wählschalter 5 auf andere Funktionen geschaltet ist, das Schaltkennzeichen F ₂ auf "0" gesetzt wird. Im Schritt 53 wird entschieden, daß der Zeitpunkt unmittelbar nach einer Änderung des Schaltkennzeichens F ₂ von "0" auf "1" der Zeitpunkt unmittelbar nach dem Umschalten des Funktionswählschalters 5 auf die Wahl des Tuners 1 ist.

Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Suchlauf als Stationswählbetrieb erwähnt wurde, stellt das keine Beschränkung dar, es kann auch ein Handstationswählbetrieb, bei dem die Empfangsfrequenz durch die Betätigung einer Taste geändert wird, oder ein BSM- (Speicherung der besten Station)Speicherbetrieb in Betracht gezogen werden, bei dem eine bestimmte Anzahl von Rundfunkwellen mit einer großen elektrischen Feldstärke ermittelt und in einen Vorgabespeicher eingespeichert wird.

Bei einem CD-Plattenspieler 3, einem digitalen Tonbandgerät, einem Tuner für den Satellitenfunkempfang und ähnlichen Vorrichtungen, die in der Lage sind, direkt ein digitales Tonsignal zu erzeugen, kann das Ausgangssignal direkt am digitalen Signalprozessor 7 liegen, ohne über den Analog/Digital-Wandler 6 zu gehen.

Bei der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Tonwiedergabevorrichtung kann die Frequenz der Taktimpulse, die an der digitalen Signalverarbeitungseinrichtung zur Signalverarbeitung der digitalen Tonsignale liegt, nach Maßgabe der Empfangsfrequenz des Tuners geändert werden, so daß selbst dann, wenn die Frequenz der Taktimpulse hoch ist und harmonische Signalwellen im Empfangsband liegen, die empfangene Rundfunkwelle frei von Schwebungsstörungen sein wird.

Tonwiedergabevorrichtung mit einer digitalen Signalprozessoreinrichtung 7, beispielsweise einem digitalen Signalprozessor DSP, an dem ein digitales Signal von einer Wandlereinrichtung 6 liegt, die ein Ausgangssignal von einem Tuner 1 in ein digitales Signal umwandelt, wobei die Frequenz des Taktimpulses, der an der Signalprozessoreinrichtung 7 liegt, nach Maßgabe der Empfangsfrequenz des Tuners 1 geändert werden kann, so daß das Auftreten von Schwebungsstörungen im Empfangsband infolge von harmonischen Wellen des Taktimpulses vermieden wird.

Claims (2)

1. Tonwiedergabevorrichtung gekennzeichnet durch mehrere Tonsignalquellen (1, 2, 3) einschließlich eines Tuners (1), eine erste Wandlereinrichtung (6), die das Tonsignal von einer der Tonsignalquellen (1, 2, 3) in ein digitales Signal umwandelt, eine Taktgeneratoreinrichtung (12, 13, 14, 15), die einen Taktimpuls erzeugt, eine digitale Signalprozessoreinrichtung (7), die das digitale Signal von der ersten Wandlereinrichtung (6) nach Maßgabe des Taktsignales verarbeitet, und eine zweite Wandlereinrichtung (11), die das von der digitalen Signalprozessoreinrichtung (7) verarbeitete digitale Signal in ein analoges Signal umwandelt, wobei die Taktgeneratoreinrichtung (12, 13, 14, 15) so ausgebildet ist, daß sie die Frequenz des Taktimpulses auf die Empfangsfrequenz des Tuners (1) ansprechend ändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulsgeneratoreinrichtung (12, 13, 14, 15) die Erzeugung des Taktimpulses unterbricht, wenn der Tuner (1) sich im Stationswählbetrieb befindet.