DE69029319T2 - Verfahren und Gerät zur Synchronisation einer Vielzahl von CD-Spielern - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Synchronisationssystem und insbesondere ein solches, bei dessen Anwendung mehrere CD-Spieler Daten synchronisiert ausgeben können.
• Die Audiosignalspeicherung und -reproduktion wurde in den letzten Jahren durch das digitale Audiomedium dominiert, das typischerweise einen mit Laser abtastenden Compact-Disc-(CD)-Spieler verwendet. Der CD-Spieler verwendet eine Scheibe, auf der die digitalen Audiomformationen in einem vorbestimmten Format codiert sind, welches dann von einem Laser gelesen werden kann. Die digitalen Daten sind in spiralförmigen Spuren auf der Oberfläche der Scheibe angeordnet, ähnlich wie bei einer herkömmlichen Schallplatte. Diese digitalen Daten sind in aufeinanderfolgend erzeugten Werterahmen angeordnet, wobei jeder Werterahmen sowohl Audio- als auch Wertepositionsinformationen enthält. Deshalb kann der CD-Spieler allgemeine Informationen über die relative Position jedes Werterahmens auf der Scheibe liefern und die Abtasteinrichtung kann zu einer bestimmten Position auf der Scheibe elektronisch verschoben werden.
• Alle auf einer CD befindlichen Daten sind durch Rahmen formatiert; ein Rahmen ist definiert als der kleinste vollständige erkennbare Abschnitt für Daten auf einer Scheibe. Jeder Rahmen enthält ein 24-Bit-Synchronisationswort und drei Verbindungsbits, acht Bits unmodulierten Teilcodes, sechs 16-Bit-Audiowörter, 32 Paritätsbits, sechs 16-Bit-Audiowörter und 32 Paritätsbits. Diese unmodulierten Bits sind acht-zu-vierzehn moduliert (EFM), verschachtelt und mit den Verbindungsbits und dem 27-Bit-Synchronisationswort zu einer Gesamtheit von 588 Bits pro Rahmen kombiniert. Da jeder 588-Bit-Rahmen 12 16-Bit-Audiowerte enthält, gibt es pro Audiowert 49 Kanalbits. Die Rahmen befinden sich auf Spiralspuren, die nebeneinander und etwa 1,6 pm voneinander beabstandet liegen. Die Daten werden auf der Scheibe durch selektiv beabstandete Vertiefungen ausgewählter Größe kodiert, die dann mit einem Laser abgetastet werden, während die Scheibe sich dreht. Anders als bei einer Analogaufnahme auf einer herkömmlichen Schallplatte werden die Daten einer bestimmten Spur nicht in der Geschwindigkeit gelesen, in der die Spur das Abtastelement durchläuft. Wenn die Scheibe sich in einer vorgegebenen Geschwindigkeit drehen würde, hieße dies, daß Daten nahe der Außenkante der Scheibe in höhrerer Geschwindigkeit ausgegeben würden als im mittleren Bereich der Scheibe. Diese Daten werden üblicherweise in einen First-in-first-out-(FIFO)-Puffer gegeben und die Geschwindigkeit der Scheibe wird so gesteuert, daß der Puffer nicht überläuft oder eine zu geringe Datenmenge erhält. Danach wird ein Abtast-Worttakt bereitgestellt, um die Informationen des FIFOs in vorbestimmter Ausgabegeschwindigkeit zu lesen. Dies wird üblicherweise durch einen Worttaktgeber gesteuert.
• Wenn Daten für mehrere Kanäle aufgenommen werden, wie z.B. Stereoquadrophonische und andere Anwendungen usw., muß die Phase der verschiedenen Kanäle synchronisiert werden, um sicherzustellen, daß das Audiosignal richtig wiedergegeben wird. Solange Daten auf derselben CD gespeichert werden, ist dies einfach, weil es nur einen Worttakt und eine gemeinsame Geschwindigkeit für alle Spuren auf einer bestimmten CD gibt. Deshalb vereinfacht eine einzige Scheibe das Aufnehmen für verschiedene Kanäle. Wenn sich die Anzahl der Kanäle erhöht, verringert sich jedoch die pro Kanal aufnehmbare Datenmenge, da die Scheibe eine standardisierte und beschränkte Größe hat.
• Um für lange laufende Audioprogramme viele Kanälen zu haben, muß man mehr als einen CD-Spieler verwenden, wodurch auch mehrere Scheiben erforderlich sind. Natürlich sind hierfür auch mehrere Taktgeber und Drehmechanismen nötig. Die Worttakte für die verschiedenen CD-Spieler können synchronisiert werden, weil einige CD-Spieler einen externen Eingang für den Worttakt haben, der deshalb für alle CD-Spieler gemeinsam verwendet werden kann. Es gibt jedoch keine gemeinsame Verbindung zwischen allen CD-Spielern, die sicherstellt, daß die Werte gut abgeglichen werden.
• Bei der Ausrichtung der Werte ist es üblicherweise nötig, die Audiowerte beim Seite-an-Seite-Vergleich der Kanäle in der gleichen Folge vom Anfang des Audioprogramms an auszugeben. Wenn ein Audioprogramm z.B. 2000 Werte aufweist, ist es wichtig, daß der 1000ste Wert im ersten Kanal im wesentlichen zur gleichen Zeit ausgegeben wird wie der 1000ste Wert im nten Kanal. Jede ungenaue Abgleich der Werte fällt auf. Obwohl der in jeden Werterahmen integrierte Teilcode Informationen bezüglich seiner ungefähren Position in einem speziellen Programm enthält, kann das Synchronisieren auf diese Information dazu führen, daß beträchtliche Synchronisationsstörungen auftreten. Dies liegt daran, daß die Teilcodedaten vom digitalen Datenstrom auf einem anderen Pfad ausgegeben werden als dem des Audiodatenstroms. Das Processing beider Pfade kann um +/- 3 msec differieren. Dies wäre für eine qualitativ hochwertige Audiowiedergabe mit mehreren Kanälen inakzeptabel.
• In Anbetracht der o.g. Nachteile und Beschränkungen von CD-Systemen ist es wünschenswert, ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, mehrere CD- Spieler Wert für Wert zu synchronisieren.
• Die GB-A 2 089 094 und die EP-A 0 316 484 behandeln beide das Problem der Synchronisierung von Datenströmen, die von unterschiedlichen Wiedergabeeinrichtungen reproduziert werden. Bei der erstgenannten Anmeldung wird in einem der Datenströme durch einen Pufferspeicher eine Verzögerung eingefügt. Diese Verzögerung entspricht dem Phasenunterschied zwischen den Strömen. Die letztgenannte Anmeldung verwendet die Synchronisationsdifferenz der Synchronisationsssignale direkt, um die Geschwindigkeit der Antriebsmotoren zu steuern, bis die Synchronisation erreicht ist. Audio, im Mai 1985, 39/40, beschreibt die Datenaufnahme auf einer Standard-CD, offenbart jedoch nicht die Aufnahme von Synchronisationsinformationen als Anwenderdaten.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisierung zweier digitaler Datenströme finiter Länge. Jeder der Datenströme enthält Werterahmen, die sequentiell von einem ersten Werterahmen bis zu einem nten Werterahmen erzeugt werden. Jeder der zumindest einen Wert aufweisenden digitalen Datenströme weist einen eindeutigen Synchronisationsabschnitt auf. Die in dem wenigstens einen Wert enthaltenen Daten bestimmen die relative Werteposition des wenigstens einen Werts. Jedem digitalen Datenstrom ist ein Abtast-Worttakt zugeordnet, zu dem die Werterahmen synchronisiert werden. Die in den Werterahmen enthaltenen Daten werden in der Abtastfrequenz des zugeordneten Abtast-Worttakts abgetastet und das in jedem Werterahmen enthaltene Signal wird ausgegeben. Es ist eine Detektorschaltung vorgesehen, um das Vorhandensein des Synchronisationsabschnitts und seiner Position zu bestimmen, so daß danach jede der Wertepositionen bekannt ist. Dann wird zwischen allen digitalen Datenströmen die Differenz zwischen der Abtastposition und den ausgegebenen Daten bestimmt. Diese Differenz wird durch Angleichen der Frequenz des Worttakts auf eine vorbestimmte Differenz eingestellt.
• Jeder Synchronisationsabschnitt weist eine Vielzahl von Werterahmen auf. Die Synchronisationsabschnitte befinden sich am Anfang der digitalen Datenströme, so daß beim Starten des Abtastens die ersten erscheinenden Daten die in dem Synchronisationsabschnitt befindlichen sind. Die zum Synchronisationsabschnitt gehörigen Daten sind als vorbestimmte Wertesequenz angeordnet, wobei jeder Wert mit der Werteposition des zugeordneten Werterahmens korreliert. Die Differenz der Abfolgewerte in den Synchronisationsabschnitten wird dann beim Abtasten bestimmt; diese Differenz entspricht der Differenz zwischen den Wertepositionen in den digitalen Datenströmen.
• Praktisch wird jeder Abtast-Worttakt aus einem Hauptworttakt erzeugt. Die Frequenz des Hauptworttakts wird zum Erhalt der Abtast-Worttakte durch einen variablen Teiler abwärts geteilt. Für jeden Worttakt gibt es einen individuellen Teiler. Durch Verändern dieses Teilers wird seine Frequenz relativ zum Hauptworttakt angepaßt. Die Abtast-Worttakte werden nach oben oder unten angeglichen, um die Differenz zwischen den Wertepositionen zu variieren; dann werden sie auf einen allen Worttakten gemeinsamen Teiler zurückgeführt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Differenz zwischen den Wertepositionen auf Null gesetzt.
• Erfindungsgemäß wird so das Verfahren gemäß Anspruch 1 angegeben sowie die Vorrichtung von Anspruch 10 und die Scheibe nach Anspruch 20.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer Vorteile wird bei der nun folgenden Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
• Fig. 1 das Blockdiagramm des Synchronisationssystems für eine Vielzahl von CD-Spielern;
• Fig. 2 ein Diagramm eines lnformationsrahmens auf der CD;
• Fig. 3 die Werterahmen auf zwei nebeneinander angeordneten CD- Spielern in schematischer Darstellung;
• Fig. 4 das Audiosignal auf dem Synchronisationskopf einer Audiospur;
• Fig. 5a-5d Zeitmeßdiagramme für die während der Werterahmenangleichung laufenden Rahmentakte und den Abtastworttakt;
• Fig. 6 ein schematisches Blockdiagramm der Steuerung;
• Fig. 7 ein Logik-Diagramm des Worttakt-Generators; und
• Fig. 8 ein Logik-Diagramm des hochauflösenden Taktgebers.
• Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm mit vier CD-Spielern 12,14V 16 und 18, die über einen Controller 20 miteinander synchronisiert werden. Ein separater Taktgeber-Eingang jedes CD-Spielers 12-18 ist mit einer separaten Abtast- Frequenzleitung 22, 24, 26, 28 versehen, die den Worttakt für den jeweiligen CD- Spieler 12-18 liefert. Zusätzlich gibt jeder CD-Spieler 12-18 Töne auf die jeweiligen Ausgabeleitungen 30, 32, 34 und 36 aus. Entsprechend werden digitale Töne an separate digitale Leitungen 37 ausgegeben; hier ist für jeden CD- Spieler 12-18 eine digitale Leitung vorgesehen. Obwohl hier als eine einzige Audioausgabe dargestellt, wird das Audiosignal typischerweise auf zwei Kanälen ausgegeben, so daß vier CD-Spieler acht Ausgabekanäle haben.
• Jeder CD-Spieler 12-18 hat einen separaten Antriebsmotor, der selbständig von dem jeweiligen CD-Spieler 12-18 gesteuert wird. Durch die Worttakteingabe der Leitungen 22-28 ergibt sich der Zeitbezug, über den die Geschwindigkeit des Motors festgelegt wird, die Geschwindigkeit, bei der die Datenrahmen durch den CD-Spieler verarbeitet werden usw. Ein hoch aufgelöster Takt wird in dem Controller 20 erzeugt, der eine 44,1 kHz-Frequenz ausgeben kann. Diese wird in eine Teile-durch-X1 -Schaltung 38 eingegeben, deren Ausgang die Abtastfrequenz an den CD-Spieler 12 als Worttakt-Eingang auf die Abtastfrequenzleitung 22 liefert. Der Ausgang der Teile-durch-XI-Schaltung 38 wird in eine Multiplikator- Schaltung 40 eingegeben, um die 44,1 -kHz-Frequenz mit dem Faktor 240 zu multiplizieren und eine Taktfrequenz von 10.584 MHz auszugeben. Der Ausgang der Teile-durch-X1-Schaltung 38 wird auch in einen Teiler 42 eingegeben, um die 44,1-kHz-Frequenz durch den Faktor 240 zu teilen und auf der Ausgabeleitung 44 einen Rahmentakt zur Verfügung zu stellen.
• Der Ausgang der Multiplikator-Schaltung wird in jede der drei separaten Teiledurch-N-Frequenzteiler 48, 50 und 52 eingegeben, deren Ausgänge mit den jeweiligen Abtast-Frequenzleitungen 24, 26, 28 verbunden sind. Die Abtastfrequenz arbeitet nominal bei einer Frequenz von 44,1 kHz Jeder der Teiledurch-N-Frequenzteiler 48-52 erhält auch den Rahmentakt-Eingang von Ausgang 44 und ebenfalls einen Eingang vom Controller 20 auf einer der vier separaten Leitungen 54, die verschiedene Zeitmeß- und Steuersignale darstellt. Zusätzlich nimmt der Controller 20 über die digitalen Audiodatenleitungen 37 die Ausgänge der CD-Spieler 12-18 auf.
• Während des Betriebs werden die digitalen Daten von den CD-Spielern 12-18 gelesen und decodiert und dann in den Controller 20 eingegeben, bevor sie zu einem analogen Ausgang auf den Leitungen 30-36 umgewandelt werden. Diese digitalen Daten bestehen aus digitalen Teilcodedaten und digitalen Audiodaten.
• Wie untenstehend näher erläutert wird, ist am Anfangspunkt jeder Spur ein Kopf vorgesehen, der Synchronisierinformationen liefert. Mit diesen Synchronisierinformationen wird der Wert N für jeden der Teile-durch-N-Frequenzteiler 48-52 durch den Controller 20 gesteuert, um die Audiospuren wertmäßig auszurichten. Durch Variieren der Abtastfrequenz am Worttakt-Eingang zu jedem CD-Spieler 14- 18 ist es möglich, den jeweiligen CD-Spieler am Ausgang herunterzuregeln oder zu beschleunigen, um die Werte in den verschiedenen Spuren mit dem CD- Spieler 12 abzugleichen.
• Abgleichen der Werte bedeutet, daß der Absolutwert der Werte abgeglichen wird, wobei der Absolutwert von 0 am Anfang der Spur bis zu einem Maximum an ihrem Ende zunimmt. Da ein einziger Taktgeber am Eingang des CD-Spielers 12 vorgesehen ist, werden die Werterahmen synchronisiert und die Phase wird abgeglichen; über den Controller 20 kann dann der Werteabgleich der Werterahmen vorgenommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet daher, daß vorgegebene Werte mit vorbestimmter Beziehung zueinander auftreten. Diese vorbestimmte Beziehung ist bei der bevorzugten Ausführungsform vollständig und ohne Versatz abgeglichen Allerdings kann der Controller 20 auch einen vorbestimmten Wert des Versatzes zwischen den Werten in den verschiedenen Kanälen liefern, was ebenfalls einen wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt.
• In jeder Abtast-Frequenzleitung 24, 26, 28 ist jeweils ein Reihenschalter 49, 51, 53 vorgesehen. Die Schalter 49-53 können im gleichen Abgleichmodus gefahren werden, um die Worttakteingänge des jeweiligen CD-Spielers 14-18 mit dem Ausgang des zugeordneten Frequenzteilers 48-52 zu verbinden. Wenn die Werte abgeglichen sind, verbinden die Schalter 49-53 den entsprechenden Worttakteingang mit dem Ausgang der Teile-durch-XI -Schaltung 38, so daß ein einzelner Taktgeber-Eingang erhalten wird. Wie weiter unten beschrieben, kann der Controller hierdurch den einzelnen hoch aufgelösten 44,1 -kHz-Takt so varieren, daß die Synchronisierung mit einem Projektionsverfahren ermöglicht wird, welches von dem Encoder-Ausgang erhaltene Signale verwendet.
• Fig. 2 zeigt ein Schema eines beliebigen Rahmens, der auf einer Spur an der Oberfläche einer CD 54 codiert ist. In jedem Rahmen sind die Audiodaten, die zugehörige Parität, ein Synchronisationswort und der Teilcode codiert. Der erste Rahmenabschnitt umfaßt ein 27-Bit-Synchronisationswort in einem Feld 56. Hierauffolgen 8 Bits Teilcode in einem Feld 58. Dann folgen die Audiodaten, die zwei Felder 60 und 62 besetzen&sub1; auf die jeweils Paritätsbits in den Feldern 64 bzw. 66 folgen. Das Datenfeld weist 6 16-Bit-Audiodatenwörter auf und die Paritätsfelder 64 und 66 haben jeweils 32 Paritätsbits. Dies ergibt 12 16-Bit- Audiowerte, sechs in jedem Feld 60 bzw. 62, ein SYNC-Wort in Feld 56, 8 Bits Teilcode in Feld 58 und 32 Paritätsbits in Feld 64 bzw. 66. Wie weiter unten erläutert, wird das Audiosignal beim Decodieren dieser Daten in einer ersten Geschwindigkeit in einen Puffer eingegeben und aus dem Puffer in der jeweiligen Worttaktgeschwindigkeit ausgelesen. Die Geschwindigkeit der CD 54 wird über einen im zugehörigen CD-Spieler befindlichen Controller so variiert, daß die Daten nicht zu schnell oder zu langsam von der CD 54 abgelesen werden und der Puffer nicht überläuft oder zu wenige Daten zur Verfügung hat.
• Fig. 3 ist ein Schema zweier separater CD-Spieler; es ist jeweils nur eine einzige Spur auf jedem CD-Spieler und der zugehörigen CD gezeigt sowie die erhaltenen Ausgabewerte nach der Decodierung. Von einer ersten Spur 68 ist ein Bereich mit den Werterahmen 400-408 dargestellt. Von einem separaten CD-Spieler ist ein Bereich 70 mit den Werterahmen 398406 dargestellt. Die erste Spur 68 arbeitet mit einer Geschwindigkeit SL1 und die zweite Spur arbeitet mit einer Geschwindigkeit SL2. Die Geschwindigkeiten SL1 und SL2 werden über separate Motoren und separate Controller gesteuert und, wie oben beschrieben, so variiert, daß der Controller einen gleichmäßigen Datenfluß zum Puffer beibehalten kann. Jede Spur 68, 70 wird von einem Laserscanner abgetastet; die digitalen Datenausgabeströme, die serielle Datenströme sind, werden in die digitalen Audioschaltungen 72 bzw. 74 eingegeben. Die digitalen Audioschaltungen 72 und 74 können die modulierten Daten decodieren und die digitalen Audiodaten von den Teilcode-lnformationen trennen. Dies ist ein herkömmliches Processing Verfahren. Jedoch werden während des Processing der digitalen Audiodaten und Teilcode-Daten verschiedene Entschlüsselungsschemata verwendet, die jeweils eine unterschiedliche Menge und Art der Fehlerkorrektur verwenden. Deshalb durchlaufen die Teilcode-Daten und die Audiodaten verschiedene Pfade. An sich würde die Kenntnis der Teilcode-Daten und der darin enthaltenen Informationen es nicht notwendigerweise ermöglichen, die decodierten Teilcode-Daten aus den digitalen Audioschaltungen 72 und 74 mit dem entsprechenden im zugehörigen Rahmen befindlichen digitalen Audiodatenwert abzugleichen. Dies liegt an den zwischen den beiden auftretenden, zwischen ca. +/- 3 msec liegenden Synchronisationsstörungen. Deshalb wäre das Abgleichen von Werten mit Hilfe von Teilcode-Daten für qualitativ hochwertige Audioanwendungen ungeeignet. Der Ausgang der digitalen Audioschaltung 72 liefert Teilcode-Daten und auch einen digitalen Audiodatenstrom 76. Entsprechend gibt die digitale Audioschaltung 74 Teilcode-Daten und einen digitalen Audiodatenstrom 78 aus. Der digitale Datenstrom 76 ist als Wertefolge S400-S406 und der digitale Datenstrom 78 ist als Wertefolge S404-S410 dargestellt. Hierbei entsprechen der Wert S400 und der digitale Datenstrom 76 dem Rahmen 400 in Spur 68. Gleichermaßen entspricht jeder Wert im digitalen Datenstrom 78 dem entsprechend numerierten Rahmen in der gleichnamigen Spur 70.
• Da die Spuren 68 und 70 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten abgetastet werden, tritt zwischen entsprechenden in Fig. 3 gezeigten Werterahmen ein Delta auf, wie z.B. bei den beiden Rahmen 400. Es ist zu beachten, daß die vorliegende Erfindung nicht versucht, die Spurgeschwindigkeiten direkt zu steuern, um Werte in den ausgegebenen abgetasteten Daten abzugleichen. Die Datenausgabe geschwindigkeit der digitalen Daten wird durch die Worttakt-Eingabe an die Audioschaltung 72 bzw. 74 gesteuert. Dies muß der Lesetakt für den Puffer sein. Wenn die Frequenz dieses Taktes erhöht würde, würden Daten schneller ausgelesen und sie würden entsprechend langsamer ausgelesen, wenn die Frequenz reduziert würde. Deshalb bestimmen die beiden Worttakt-Eingaben zu den digitalen Audioschaltungen 72 und 74 die relative Häufigkeit der entsprechenden Werte. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform tritt noch eine Abweichung zwischen den beiden digitalen Datenströmen 76 und 78 der vier Werte auf, auch wenn die Rahmen abgeglichen sind, was durch Synchronisieren der beiden Worttakt-Eingaben erreicht werden kann. Wie weiter unten beschrieben, ist ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung die Kenntnis der absoluten Differenz zwischen sich entsprechenden Rahmen in den Spuren zweier separater CD-Spieler sowie die Fähigkeit, die Werte so abzugleichen, daß sie an der gleichen Flanke des Worttakts ausgegeben werden.
• Fig. 4 ist die schematische Darstellung des Vorgangs, bei dem Informationen über die relative Werteposition zwischen den Spuren verschiedener CD-Spieler erhalten werden. Die vorliegende Erfindung verwendet zu Beginn jedes Audioprogramms einen Kopf, wobei ein Audioprogramm ein Datenstrom von einem Ausgangs-Ereignis bis zu einem Schluß-Ereignis ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das vorliegende Verfahren für eine Filmaufnahme angewandt, wobei das Audioprogramm die Audiospur für einen Spielfilm ist. Gleich zu Beginn des Spielfilms steht ein vorbestimmter Zeitraum für die Synchronisation zur Verfügung. Während dieses Zeitraums müssen keine Audiomformationen an das mit der Filmaufnahme verbundene Audiosystem ausgegeben werden. Deshalb wird der CD-Player gestartet und die Kopfinformationen werden ausgelesen.
• Die Kopfinformationen beziehen sich z.B. auf die relative Position der Werte im Kopf 80. Der erste Wert wäre natürlich der Wert 0, wobei dann die folgenden Werte um jeweils einen Wert 1 zunehmen würden. Da alle CDs mit bekanntem Verhältnis zueinander hergestellt und aufgenommen werden, sind der Anfangspunkt des Kopfs 80 und sein Endpunkt bekannt, so daß der Beginn des Audioprogramms und der exakte Anfangsrahmen ebenfalls bekannt sind.
• Wenn der 10.000ste Rahmen auf der CD-Spur eines CD-Spielers in Form von Audiodaten ausgegeben wird, befinden sich die entsprechenden Daten auf einem anderen Kanal in einem anderen CD-Spieler folglich ebenfalls auf dem 10.000sten Rahmen. Sobald eine Grundlinie bei jedem CD-Spieler festgelegt ist, können die CD-Spieler so ausgerichtet werden, daß der 10.000ste Rahmen auf allen CD- Spielern gleichzeitig abgetastet wird.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die im Kopf 80 befindliche Information in Abschnitte zerlegt, um festzustellen, welchen Wert der CD-Spieler abtastet. Diese Information wird dann gespeichert und es wird ein Differenzwert zwischen den CD-Spielern erzeugt. Da allen CD-Spielern die gleichen Köpfe zugeordnet sind, kann ein aus einer Spur auf einem CD-Spieler entnommener Wert von einem vom Kopf auf einer anderen Spur eines zweiten, anderen CD-Spielers abgezogen werden, um die Wertedifferenz zwischen den beiden CD-Spielern zu liefern. Während der Zeitspanne, in der der Kopf abgetastet wird, werden diese Werte so abgeglichen, daß der Werteabgleich abgeschlossen ist, wenn das Audioprogramm an Punkt 82 auf der Spur gestartet wird.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Synchronisationsinformation nur am Anfangspunkt der Spur enthalten. Sobald der Abgleich erfolgt ist, wird keine weitere Angabe über die jeweilige Wertenummer geliefert. Für den Fall, daß eine der CDs mechanischer Erschütterung ausgesetzt wird und die Werte sich aus irgendeinem Grund verschieben, ist bei der vorliegenden Ausführungsform keine Vorkehrung getroffen. Allerdings kann ein entsprechender Synchronisationskopf in einzelnen Abschnitten der Spur vorgesehen sein um noch einmal eine Angabe über die Wertedifferenz zwischen Spuren verschiedener CD-Spieler zu erhalten. Weiterhin könnten die Synchronisationsinformationen auf einer separaten, parallelen Spur enthalten sein, die fortlaufend abgetastet werden könnte. Der Kopf enthält Audiodaten, die von einem Wert 0 zu Anfang des Kopfs 80, Punkt 84, aus nach oben variieren. Diese Werte steigen bis zu einem maximalen Hexadezimalwert 7FFF bei Punkt 86 an. Der Digitaiwert der Audiodaten sinkt dann über 0 zum Hexadezimalwert 8001, der der Negativwert von 7FFF bei Punkt 88 des Kopfs 80 ist. Das Signal springt dann zurück auf einen Hexadezimalwert FFFF bei Punkt 90V was einem negativen Wert entspricht. Deshalb umfaßt das Signal von Punkt 84 zu Punkt 90 einen einzelnen Zyklus im Kopf 80, der Angaben zur Sprungrichtung und Wertezahl liefert. Dies ist eine eindeutige Identifikation, die einen Ausgabewert liefert, der mit einem entsprechenden Ausgabewert eines anderen CD-Spielers verglichen werden kann, woraufhin eine Differenz festgestellt werden kann; diese Differenz steht in direkter Wechselbeziehung mit der Wertedifferenz. Typischerweise findet die Synchronisation während des ersten Zyklus des Kopfs 80 statt, und dann wird während des verbleibenden Bereichs des Kopfs 80 ein zweiter, mit dem ersten identischer Zyklus durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Synchronisation erfolgreich war. Wie weiter unten beschrieben, kann die Synchronisation bis zu 1 sec dauern, wobei zur Berücksichtigung von Störungen und Fehlern insgesamt 6 sec für die gesamte Länge des Kopfs vorgesehen sind. Die Synchronisation ist erreicht, wenn festgestellt ist, daß die Wertedifferenz sich über fünf aufeinanderfolgende Werterahmen hinweg nicht verändert hat. Nachdem festgestellt wurde, daß eine zulässige Wertedifferenz vorhanden ist, werden die Werterahmen wie unten beschrieben abgeglichen Dies wird dann in der zweiten Hälfe des Kopfs 80 überprüft. Am Ende des Kopfs werden die Audiodaten dann ausgegeben.
• Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5a-5d das Abgleichen der Werte beschrieben. Üblicherweise wird ein als Rahmentakt bezeichneter Referenztakt eingesetzt, der aus einer rbestimmten Anzahl Taktzahlen des bei Abtastfrequenz arbeitenden Worttaktgebers besteht. Jeder Worttakt-Zyklus entspricht der Länge eines Werterahmens. Die Wertedifferenz zwischen den CD-Spielern 14-18 und dem CD-Spieler 12 wird bestimmt und dann werden die Werte für jeden der CD- Spieler 14-18 in die eine oder andere Richtung "verschoben", bis ein Nullwert erreicht ist. Dieses Verschiebeverfahren hat zur Folge, daß die Frequenz des Worttakts für die CD-Spieler 14-18 zeitweilig so erhöht oder verringert wird, daß während jedes Zyklus des Rahmentakts ein Wert verschoben wird. Dieser Verschiebevorgang tritt in diskreten Schritten auf, und zwar einmal alle 240 Zyklen des Worttakts. Nach dem Verschiebevorgang muß der Phasenabgleich zwischen den verschiedenen Worttakten wieder intakt sein, wonach die Worttakte an den Worttakt von CD-Spieler 12 gebunden sind. Diesen Verschiebevorgang erreicht man durch Verändern des Teilerverhältnisses in den Teile-durch-N-Teilern 48-52.
• Fig. 5 a zeigt eine Zeitmessung und ein Diagramm für den Rahmentakt und den Worttakt. Der Rahmentakt wird am Ausgang des Teilers 42 auf Leitung 44 erzeugt (vgl. Fig. 1). Ein Rahmentakt-Zyklus entspricht 240 Worttakt-Zyklen. Die Teiledurch-N-Teiler 48-52 sind auf einen Sollwert von 240 gesetzt. Dies ist die Ruhestellung der Teiler beim Werteabgleich. Der Rahmentakt liefert eine genau bezeichnete Takiflanke, an der die Verschiebung auftritt. Wenn die Geschwindigkeit des Worttakts erhöht werden muß, wird während eines Rahmentakt-Umlaufs ein zusätzlicher Worttakt-Zyklus hinzugefügt, indem das Teilerverhältnis verkleinert wird, und alternativ kann der Worttakt verlangsamt werden, wenn man einen Worttakt-Zyklus während einer Rahmentakt-Periode entfernt, indem man das Teilerverhältnis erhöht.
• Fig. 5b zeigt im Detail, wie die Worttaktzyklen in einer bestimmten Periode des Rahmentakts sequentiell geordnet werden. Der erste Worttakt-Zyklus nach Auftreten der Anstiegsflanke des Rahmentakts erhält den Wert 1, der dann bis zum Wert 240 sequentiell geordnet wird. Bei der nächsten Anstiegsflanke des Rahmentakts, bei Flanke 92, wird der Wert wieder auf 1 gesetzt und die Wertesequenz beginnt erneut.
• In Fig. 5c wird die Worttakt-Frequenz durch Entfernen eines Zyklus verringert, so daß eine Periode des Rahmentakts nur 239 Zyklen beträgt. Deshalb ist am Ende des Rahmentakts der letzte auftretende Worttakt-Zyklus der 2395te; dann wird der Wert an der Anstiegsflanke 92 des Rahmentakts auf Wert 1 zurückgesetzt.
• Fig. 5d zeigt eine Situation, in der die Frequenz des Worttakts erhöht wurde und ein zusätzlicher Zyklus während einer Periode des Rahmentakts hinzugefügt wurde. Beim Zählwert 240 wird ein zusätzlicher Zyklus 241 an der Anstiegsflanke 94 hinzugefügt. Bei Flanke 96 wird nach 241 Worttakt-Zählungen in einer bestimmten Rahmentaktperiode ein Nachlade-Zählsignal erzeugt. Dieses setzt den Zählwert derart zurück, daß der auf Flanke 94 folgende Zyklus den Wert 1 hat. Dadurch ergibt sich immer der Wert 1 nach der Anstiegsflanke 92 des Rahmentakts. Hier wurde ein zusätzlicher Impuls eingeschoben, der einem zusätzlichen Wert entspricht. Zusätzlich wird ein Rahmen-Synchronisations- Impuls 98 geliefertv der sicherstellt, daß die Anstiegsflanke des ersten Worttakt- Zyklus für jeden CD-Player auf die Anstiegsflanke 92 synchronisiert wird; dabei haben alle Worttakte den gleichen Rahmentakt. So ist sichergestellt, daß alle Werterahmen an ihren Flanken abgeglichen sind.
• Es wurde festgesetzt, daß in jeder Rahmentakt-Periode ein Wert in die eine oder andere Richtung verschoben werden kann, d.h. es kann ein Impuls hinzugefügt oder abgezogen werden. Wenn mehr als ein Impuls hinzugefügt oder abgezogen würde, würden zuviele Synchronisationsstörungen auftreten, wodurch der Takt auseinanderfallen würde. Deshalb könnte, bei einem Eingangs-Startpunkt mit 240 Worttakt-lmpulsen pro Rahmentakt-Zyklus, der nächste Zyklus auf 239 Impulse abgeändert werden, der folgende auf 238 Impulse, der danach auf 237 Impulse usw. Dies würde zur Beschleunigung des Worttakts eine bestimmten Zeit weiterlaufen. Es ist jedoch notwendig, auf einen Zählwert von 240 Worttakt-Zyklen pro Rahmentakt zurückzukehren und es muß deshalb berücksichtigt werden, daß von einem Zählwert von z.B. 235 bis 240 mit nicht mehr als einem Taktzyklus pro Rahmen zurückgeschoben werden darf.
• Wenn die Wertedifferenz groß ist, kann es nötig sein, daß der Worttakt so sehr beschleunigt oder verlangsamt werden muß, daß die Werttakt-Flanke zu dem Zeitpunkt, an dem der Rahmen-Abgleich-lmpuls an Flanke 98 erzeugt wird, nicht mit der Rahmentakt-Flanke abgeglichen ist. Wenn zum Zeitpunkt des Wertabgleich-lmpulses an Flanke 98 z.B. ca. 300 Phasenverschiebung vorlägen, hätte dies zur Folge, daß der Werttakt einen Arbeitszyklus von viel weniger als 50% hätte. Dies könnte beträchtliche Phasenabweichungen zur Folge haben, wodurch der Takt auseinanderfallen könnte. Durch Verwendung der untenstehenden Tabelle 1 soll verhindert werden, daß der Rahmen-Abgleich-Impuls irgendwo anders als an der Flanke des Werttakts auftritt. TABELLE 1
• Tabelle 1 hat 6 Spalten. Die mit WERT bezeichnete Spalte enthält die Zahl N für die Teile-durch-N-Teiler-Schaltungen 48-52, die von 234 bis 245 reicht, wobei 240 der Sollwert ist. Die zweite Spalte RAHMEN gibt die Zahl der jeweils 240 Werterahmen an, die durchlaufen werden müssen, bis der Rahmen-Abgleich- Impuls ausgelöst werden kann, um die Worttakte nach gleicher Norm zu synchronisieren. Die WERT/RAHMEN-Spalte gibt die während des durch die Rahmen definierten Umlaufs stattfindende Nettozunahme bzw. den Nettoverlust (Verschiebung) der benannten Werte an; die Spalte zeigt die aufgelaufenen Werte. Die Spalte SPRUNG-HÖCHSTWERT gibt den gesamten nach dem Umlaufen der RAHMEN stattgefundenen Wertzuwachs bzw. -verlust an, um so die Werteverschiebung der WERT-Spalte zu erhalten. Da zunächst herauf- und dann hinuntergesprungen werden muß, ergibt dies die Anzahl der Rahmen, die nötig sind, um zurück auf den Wert 240 für den Teile-durch-N-Wert zu kommen. Die Spalte SPRUNG-ZAHL gibt an, wie viele 240-Werterahmen benötigt werden, um den Höchstwert zu erreichen. Die Spalte GESAMT gibt die maximale Wertezahl an, die während einer zweiten Periode verschoben werden können, wobei der 1 sec-Wert als Konstante betrachtet wird, über die die Werte-Abgleichung erreicht wird. Wenn die Anzahl der Werteabgleichungen minimal ist, ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Takt nicht auseinanderfällt, um so höher, je langsamer der Werteabgleich erzielt wird.
• Beispielsweise wird als die Wertdifferenz zwischen zwei Spuren 600 angenommen. Dann müßte N im Teile-durch-N-Teiler von 240 auf 236 heruntergesetzt werden. Wenn jedoch die Wertedifferenz mehr als 725 Werte betrüge, müßte der Wert auf 235 geändert werden. Beim Springen sind beim ersten Rahmen 239 Impulse vorhanden und einer fehlt, d.h., ein Wert wurde verschoben. Im nächsten Rahmen wird der Zählwert auf 238 geändert, wodurch bei den ersten beiden Rahmen drei Werte verschoben sind. Im dritten Rahmen wird der Zählwert auf 237 geändert, wodurch drei Werte während dieses Rahmens verschoben werden und insgesamt 6 Werte in den ersten drei Rahmen verschoben sind. lm vierten Rahmen wird der Zählwert auf 236 geändert und dann für insgesamt 15 Rahmen beibehalten, bevor der nächste Werterahmen-Abgleich- Impuls erzeugt wird. Für jeden Rahmen werden vier Werte verschoben, aber 60 Werte werden verschoben, bevor der nächste Rahmen-Abgleich-lmpuls auftritt. Der Wert N bleibt bei bei 1-66 Zyklen des RAHMEN-Werts auf 236, wobei 15 Perioden Rahmen-Takt jedem Zyklus zugeordnet werden. 18 Perioden des Rahmentakts vor dem Ende des Vorgangs muß in der gleichen Folge, in der hinuntergesprungen wurde, wieder von 235 auf 240 hochgesprungen werden. Indem man dies beibehält, tritt nicht mehr als eine Zählwerterhöhung pro 240 Werterahmen auf und der Werteabgleich wird nicht vorgenommen, bevor nicht die Flanken aller Werte im wesentlichen wie vom Hauptrahmentakt definiert abgeglichen sind.
• Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Controllers 20 und der zugehörigen Schaltung zum Erzeugen der Abtastfrequenz für jeden der CD- Spieler 12-18. Der Block 100 stellt die aus einem Mikroprozessor, zugehörigem RAM-Speicher, ROM-Speicher und Steuersoftware zusammengesetzte Verarbeitungseinheit dar. Der Zentraleinheits-Block 100 ist ein herkömmlicher Mikroprozessor mit zugehöriger Betriebssoftware und Speicher. Die Zentraleinheit ist über eine Schnittstelle mit einer Reihe digitaler Audioschaltungen 102 verbunden, die vier separate digitale Audioschaltungen ähnlich den digitalen Audioschaltungen von Fig. 3 umfassen.
• Wie im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben, kann jede der digitalen Audioschaltungen von den CD-Spielern 12-18 ausgegebene modulierte Daten erhalten; diese Daten werden dann demoduliert, um den Teilcode und die digitalen Audiodaten separat zu verarbeiten und für jeden CD-Spieler 12-18 einen separaten digitalen Audioausgang und Teilcodeausgang zu liefern. Die digitalen Audioschaltungen sind von der Firma Yamaha hergestellt und haben die Teile- Nummer YM36238. Sie werden durch die Bank 102 angezeigt. Die modul ierten digitalen Audiodaten werden an eine Gruppe von vier Datenleitungen 104 übertragen und mit DATA 0, DATA 1, DATA 2 und DATA 3 bezeichnet. Die Daten werden demoduliert; dann gibt jede digitale Audioschaltung auf einer der vier Leitungen 106 Teilcode-Daten sowie auf einer der vier Leitungen 108 digitale Audiodaten aus. Diese Leitungen bilden die Eingabe zur Zentraleinheit 100.
• Die Abtastfrequenzen werden durch eine Worttakt-Schaltung 110 erzeugt, die auf den Leitungen 112 vier Abtastfrequenzen ausgibt; diese Leitungen 112 entsprechen den Abtastfrequenzleitungen 22-28 in Fig. 1. Die Steuereingänge für den Worttakt 110 umfassen eine UID-Eingabe zum Steuern eines inneren Auf/Ab- Zählers, ein Freigabesignal, ein Rahmen-Synchronisationssignal und ein Taktwahl-Signal; die Steuerleitungen sind durch die Leitungsgruppe 114 dargestellt.
• Durch den Kommunikationsblock 116 läuft die Kommunikation zwischen den CD- Spielern 12-18 und dem Zentraleinheits-Block 100 über Kommunikationsleitungen 118 ab. Zusätzlich ist ein paralleler Steueranschluß 120 mit parallelen, mit SUCHE und WIEDERGABE bezeichneten Steuerleitungen 122 vorgesehen. Um dem Anwender die Verbindung zum Zentraleinheits-Block 100 zusätzlich zu einem mit der Zentraleinheit verbundenen Display 126 zu ermöglichen, ist ein Benutzer Steuerblock 124 vorgesehen, um eine Ausgabe für ein Display zu schreiben.
• Die Zentraleinheit 100 ist auch mit einer Nachlaufschnittstelle 128 verbunden, über die die Zentraleinheit 100 bestimmen kann, ob ein zusätzliches Programm vorhanden ist. Der Nachlauf ist hauptsächlich ein zweites Programm einer bestimmten Produktion, wie z.B. der Einleitungs-Werbespot usw. Für das Synchronisieren des Systems mit dem Projektor ist eine Encoderschnittstelle 130 vorgesehen, wobei der Eingang der Encoderschnittstelle 130 ein Synchronisationseingang ist. Außerdem sind ein 8-Bit-Erweiterungsanschluß 132 und eine entfernte Schnittstelle 134 für die Verbindung mit einem weiteren entfernten Terminal vorgesehen, über die der Benutzer auf die verschiedenen Funktionen der Zentraleinheit 100 zugreifen kann.
• Fig. 7 ist ein detailliertes schematisches Blockdiagramm der für die CD-Spieler 14- 18 verwendeten Worttakt-Schaltung 110. Es werden zwei 8-Bit-Daten-Latches 136 und 138 verwendet, wobei das Latch 136 in die Rahmen-Synchronisations- Impulse einrastet und das Latch 138 über die Schrei bstrobe einrastet. Das Latch 136 wird entsprechend dem Ausgang eines mit zwei Eingängen versehenen UND- Gatters 140 getaktet, dessen Eingänge mit der Zentraleinheit 100 verbunden sind, um für diese Strobeeingaben zu liefern. Die ersten vier Dateneingänge der Leitung 142 liefern Rahmen-Synchronisations-Eingänge, die auf die Datenausgabeleitungen 144 ausgegeben werden. Zur Vereinfachung ist nur der mit der ersten Worttakt-Schaltung für die CD-Spieler verbundene Schaltkreis gezeigt. Die Rahmen-Synchron isations-Ausgabe von Schalter 136 wird in ein mit zwei invertierenden Eingängen versehenes NAND-Gatter 146 eingegeben. Der andere Eingang des NAND-Gatters 146 ist mit dem Rahmen-Ladesignal einer Leitung 148 verbunden. Das Rahmen-Ladesignal ist die Anstiegsflanke des Rahmentakts. Das Rahmen-Synchronisations-Signal stellt sicher, daß die Synchronisation nur an der Anstiegsflanke des Rahmentakts stattfindet. Der Ausgang des NAND-Gatters 146 wird in einen Eingang eines zwei invertierende Eingänge aufweisenden NOR-Gatters 150 eingegeben. Der Ausgang des NOR- Gatters 150 liefert eine Nachlade-Zählung. Der Ausgang des NOR-Gatters 150 wird in den Eingang des Rest-Eingangs des Teile-durch-N-Zählers eingegeben. Der Teile-durch-N-Zähler besteht aus zwei 4-Bit-Zählern 152 und 154. Der QD- Ausgang des Zählers 152 liefert die Worttaktausgabe für den zugehörigen CD- Spieler.
• Die Wellentakt-Ausgabe des Zählers 152 wird in einen Eingang des zwei Eingänge aufweisenden NAND-Gatters 156 eingegeben, dessen anderer Eingang mit dem MAXIMUM-MINIMUM-Ausgang verbunden ist. Die Ausgabe des NAND- Gatters 156 wird in einen Eingang eines mit zwei Eingängen ausgestatteten NAND-Gatters 158 eingegeben. Der andere invertierende Eingang des NAND- Gatters 158 ist mit der Wellentakt-Ausgabe des Zählers 154 verbunden. Die Wellentakt-Ausgabe des Zählers 154 wird auch in den ENABLE-Eingang von Zähler 152 eingegeben. Die Ausgabe von NAND-Gatter 158 wird in den anderen Eingang des NOR-Gatters 150 eingegeben; diese Ausgabe zeigt an, wenn der Zähler bei seiner Maximalzahl überläuft. Die RELOAD-Zähler-Ausgabe des NOR- Gatters 150 ist mit dem Lade-Eingang der beiden Zähler 152 und 154 verbunden. Deren Takteingaben sind mit dem Ausgang des Multiplizierers 40 verbunden.
• Der Teile-durch-N-Zähler zählt bis zu einem maximalen Zählwert, der durch den mit UVAVE bezeichneten Dateneingang auf Zähler 154 und von den Dateneingängen zu Zähler 152 bestimmt wird. Die verbleibenden drei Eingänge an Zähler 152 sind an eine positive Spannung angeschlossen. Im Betrieb wird immer, wenn ein Rahmen-Abgleich-lmpuls am Ausgang des NAND-Gatters 146 erhalten wird oder die Zähler ihren maximalen Zählwert erreicht haben, das RELOAD-Signal erzeugt. Wie oben beschrieben setzt der Rahmen-Abgleich-lmpuls die Zähler so, daß sie an der Flanke jedes Rahmentakts mit dem Zählen beginnen. Da der Rahmentakt bei allen vier Worttaktausgänge gleich ist, wird hierdurch ein perfekter Werteabgleich erreicht. Jedoch kann es vorkommen, daß der Teile-durch-N- Zähler für mehrere Rahmen wechseln kann, bevor er Rahmen-abgeglichen wird.
• Der ENABLE-Eingang des Auf/Ab-Zählers 160 ist mit einem Ausgang des Datenlatches 138 verbunden und der Auf/Ab-Steuereingang ist mit einem anderen Ausgang des Latches 138 verbunden. Der Takteingang für Zähler 160 ist mit dem Rahmen-Lade-Signal auf Leitung 148 verbunden. Die vier Ausgänge des Zählers 160 werden an die Leitungen 162 ausgegeben, um dann in die vier Dateneingänge von Zähler 154 eingegeben zu werden. Der Wellentaktausgang des Zählers 160 wird in eine D-Flip-Flopschaltung 164 eingegeben, deren Ausgang der A-Eingang des Zählers 152 ist. Dies liefert eine 5-Bit-Zähifunktion. Der Zähler 160 und die Zähler 152 und 154 sind alle 74LS191-Zähler; die Richtungssteuerung der Zähler 152 und 154 ist an positive Spannung angelegt.
• Im Betrieb erzeugt der Auf/Ab-Zähler 160 über die Zentraleinheit 100 ein Steuersignal, um zu festzustellen, ob inkrementiert oder dekrementiert werden muß. Der Eingangswert wird von der Zentraleinheit 100 geladen und der Zählwert wird durch die Rahmenladung an deren positiver Flanke inkrementiert. Jedoch kann das ENABLE-Signal das Inkrementieren oder Dekrementieren des Zählers an der Rahmenladeflanke verhindern. Dies wurde weiter oben im Zusammenhang mit Tabelle 1 beschrieben, bei der der Zählwert für eine bestimmte Anzahl von Rahmen beibehalten werden kann. Die Zentraleinheit 100 ist mit dem ausgegebenen Zählwert des Zählers 160 und mit der Flipflop-Schaltung 164 über die Pufferschaltungen 166 und 168 verbunden. So kann die Zentraleinheit 100 den Zählwert an ihrem Ausgang überwachen und dadurch den Wert abgleichen.
• Fig 8 zeigt ein Logik-Diagramm für den Abschnitt der Worttaktschaltung 110, der den Hochauflösungs44,1-kHz-Takt als Worttakteingabe an CD-Spieler 12 erzeugt. Eine Referenzfrequenz Fein wird in einem Taktgeber 170 erzeugt. Diese Referenzfrequenz wird in einen Phasendetektor 172 eingegeben, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang einer Teile-durch-N-Schaltung 174 verbunden ist. Der Ausgang des Phasendetektors 172 ist der Steuereingang eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) 176 eingegeben, dessen Ausgang den Eingang an die Teile-durch-N-Schaltung 174 liefert. Der VCO 176 arbeitet bei einer Frequenz von 441,0 kHz, wobei der VCO 176, der Phasendetektor 172 und die Teile-durch-N-Schaltung 174 einen PLL-Kreis bilden.
• Der Ausgang des VCO 176 ist Eingang der Teile-durch-10-Schaltung 178, um an deren Ausgang die 44,1-kHz-Worttaktfrequenz zu erhalten. Diese Taktfrequenz wird in den "1A"-Eingang eines A/B-Schalters 180 und auch in dessen "1B"- Eingang eingegeben. Die Ausgänge der Frequenzteiler 48-52 sind Eingaben der "2A", "3A" und "4A"-Eingänge des Schalters 180. Die "2B", "3B" und "4B"- Eingänge sind mit dem Ausgang des Frequenzteilers 178 verbunden. Der Schalter-Steuereingang des Schalters ist mit einem Steuersignal von Controller 20 verbunden. Die "Y"-Ausgänge des Schalters 180 liefern die Worttakt-Eingaben für die CD-Spieler 12-18. Der Schalter 180 entspricht den Schaltern 49, 51 und 53. Im Betrieb befindet sich der Schalter 180 während des Wertabgleichs in der "A"- Stellung und nach Erreichen des Wertabgleichs in der "B"-Stellung. Deshalb sind die Worttakt-Eingaben der CD-Spieler 14-18 während des Wertabgleichs mit den Ausgängen der entsprechenden Frequenzteiler 48-52 verbunden und nach Erreichen des Wertabgleichs sind die Worttakt-Eingaben mit dem hochauflösenden 44,1-kHz-Taktgeber verbunden. Wie oben beschrieben, wird der Werteabgleich während der ersten 6 sec erreicht, in denen der Kopf 80 gegenwärtig ist. Über den Controller 20 kann bestimmt werden, wann ein Wertabgleich erreicht ist; dann kann er alle Worttakte von dem einzelnen Hochauflösungsworttakt aus betreiben.
• Dadurch, daß alle Worttakte von einem einzigen Hochauflösungstakt aus betrieben werden, braucht man nur einen Takt abzuändern und erzielt dadurch eine Gesamtanpassung an das Maß, mit dem die Werte von den CD-Spielern 12- 18 ausgegeben werden. Dies ist beim Synchronisieren mit dem Projektionssystem wichtig. Der Controller 20 steuert den Frequenzteiler 174 so, daß dieser während des Werteabgleichs mit einem bestimmten Teiler arbeitet. Nach dem Werteabgleich erhält der Controller 20 die Encoder-Eingabe und bestimmt, ob die Worttaktfrequenz erhöht oder verringert werden muß, damit vollständige Synchronisation mit dem Projektionssystem erreicht wird. Der Controller 20 bestimmt dies durch Zählen der Impulse am Encodereingang und Vergleich dieses Zählwerts mit dem entsprechenden Zählstand der Teilcode-Datenrahmen. Hierdurch wird der Soundtrack mit dem Bild synchronisiert.
• Zusammenfassend wurde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Synchronisation einer Vielzahl von CD-Spielern angegeben. Jeder CD-Spieler wird über einen externen Worttakt gesteuert, so daß die Datenausgabegeschwindigkeit der Audiodaten extern bestimmt wird. Die Frequenz jedes eingegebenen Worttakts wird so verändert, daß die Werte am Ausgang abgeglichen sind. Ein Grundlinien- Bezug wird durch Ablesen einer einzelnen Wertefolge von den einzelnen Scheiben im CD-Spieler bestimmt, um die genaue Zahl der abgetasteteten Werte zu bestimmen. Nachdem die genaue Wertezahl bestimmt wurde, wird die jeweilige Differenz zwischen allen CD-Spielern berechnet und dann werden die Werte durch Erhöhen oder Verringern der Worttaktfrequenz abgeglichen wobei die Worttakte auf einen Haupttakt bezogen werden.
• Die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform kann durch verschiedene Abwandlungen, Ersetzungen und Änderungen abgewandelt werden, ohne daß der in den anliegenden Ansprüchen angegebene Schutzbereich verlassen wird.

Claims (22)

1.Verfahren zur Synchronisierung von digitalen Datenströmen mit beschränkter Länge zueinander, wobei jeder Datenstrom digitale Date in Werterahmen aufweist, die sequentiell erzeugte diskrete Positionen von einer ersten Position bis zu einer n-ten Position innerhalb des jeweiligen Datenstroms enthalten und jeder Werterahmen eine Vielzahl von Datenwerten enthält, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

1) Bereitstellen wenigstens eines einzigen Synchronisationsabschnitts (80) für jeden der digitalen Datenströme, wobei der einzige Synchronisationsabschnitt (80) für jeden der Datenströme wenigstens einen Wert von Synchronisationsdaten enthält und die Synchronisationsdaten zeitweise mit wenigstens einem Werterahmen innerhalb des damit verbundenen Datenstroms synchronisiert werden, wobei die Synchronisationsdaten in dem wenigstens einen Wert des Synchronisationsabschnitts (80) die relative Position des wenigstens einen Wertes innerhalb des damit verbundenen digitalen Datenstroms definiert;

2) Bereitstellen eines getrennten Worttaktes (110) für jeden der digitalen Datenströme und jede Betätigung bei einer Abtastfrequenz, wobei die Werterahmen des zugeordneten digitalen Datenstroms mit dem zugeordneten Worttakt (110) synchronisiert werden;

3) Takten der Daten in jedem der digitalen Datenströme bei der Abtasffrequenz des zugeordneten Worttaktes (110);

4) Feststellen, wann der Synchronisationsabschnitt (80) für jeden der digitalen Datenströme auftritt, und Bestimmen der Stellung jedes Werterahmens, der nach der Erkennung des zugeordneten Synchronisationsabschnitts (80) und relativ zu dem zugeordneten wenigstens einen Wert der Synchronisationsdaten auftritt;

5) Bestimmen der Differenz in der Stellung der Werterahmen zwischen den digitalen Datenströmen, die bei der zugeordneten Worttaktrate getaktet werden, und

6) einzelnes Anpassen der Frequenzen der Worttakte (110), um den Unterschied in den Stellungen der Werterahmen zwischen den digitalen Datenströmen auf eine bestimmte Differenz einzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem jeder der Synchronisationsabschnitte (80) in dem zugeordneten jeweils einen der digitalen Datenströme enthalten ist und den wenigstens einen Werterahmen enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Synchronisationsabschnitt (80) eine Vielzahl von fortlaufenden Werterahmen in den zugeordneten digitalen Datenströmen aufweist und die Synchronisationsabschnitte (80) jedes der digitalen Datenströme sich an den gleichen relativen Positionen befinden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem jeder der Synchronisationsabschnitte (80) sich am Beginn der zugeordneten digitalen Datenströme befindet.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem jeder der Synchronisationsabschnitte (80) eine bestimmte Sequenz von Werten aufweist, von denen jeder mit der Position des zugeordneten Werterahmens korreliert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, das den Schritt enthält, daß die Abtastratte des zugeordneten Worttaktes (110) korreliert wird und die Differenz in der Stellung durch einen Verfahrensschritt bestimmt wird, der folgendes enthält;

a) Bestimmen der Differenz zwischen den Positionen jedes der Werterahmen in allen digitalen Datenströmen, und

b) Speichern der Differenzen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Schritt der Einstellung der Abtastfrequenz während der Zeit erfolgt, in der der Synchronisationsabschnitt (80) ausgegeben wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt der Bereitstellung von getrennten Worttakten (110) folgendes enthält;

a) Bereitstellen eines Hauptworttaktes, der den Worttakt für einen der digitalen Datenströme bereitstellt,

b) Vervielfältigen der Hauptworttaktfrequenz auf eine Zwischenfrequenz,

c) Teilen der Zwischenfrequenz durch ein variables Teilerverhältnis, um die verbleibenden Worttakte bereitzustellen, wobei jeder der verbleibenden Worttakte (110) ein zugehöriges unabhängiges variables Teilerverhältnis aufweist,

d) wobei die Flanken der aufeinandertreffenden Werterahmen für jeden der digitalen Datenströme ausgerichtet werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt der Einstellung der Abtastfrequenzen so durchführbar ist, daß die Differenz auf einen Nuliwert eingestellt wird.

10. Einrichtung zur Synchronisierung von digitalen Datenströrnen begrenzter Länge zueinander, wobei jeder Datenstrom Daten in Werterahmen aufweist, die sequentiell mit Positionen erzeugt werden, die von einer ersten Position zu einer n-ten Position innerhalb des entsprechenden Datenstroms variieren und jeder Werterahmen eine Vielzahl von Datenwerten enthält und ein einziger Synchronisationsabschnitt (80) jedem der Datenströme zugeordnet ist, wobei jeder der einzelnen Synchronisationsabschnitte (80) wenigstens einen Wert von Synchronisationsdaten enthält und mit wenigstens einem Werterahmen des einen zugeordneten digitalen Datenstroms zeitweise sychronisiert wird, wobei die Synchronisationsdaten, die in dem wenigstens einen Wert des Synchronisationsabschnitts (80) enthalten sind, die relative Position des wenigstens einen Wertes innerhalb des zugeordneten digitalen Datenstroms bestimmt, wobei die Einrichtung folgendes enthält:

a) einen separaten Worttakt (110) für jeden der digitalen Datenströme) wobei die Worttakte (110) einen zugeordnete Abtastfrequenz aufweisen,

b) Mittel (30, 32, 34, 36) zur Ausgabe der Daten jedes digitalen Datenstroms bei der Abtastfrequenz des zugeordneten Worttaktes (110),

c) eine Erkennungsschaltung (20) zur Erkennung wann der Synchronisationsabschnift (80) für jeden der digitalen Datenströme auftritt und zur Bestimmung der Stellung jedes Werterahmens der nach Erkennung des Synchronisationsabschnitts relativ zum zugeordneten wenigstens einen Wert des Synchronisationsdaten ausgegeben wird,

d) eine Differenzschaltung (40, 42) zur Bestimmung der Differenz in der Stellung der ausgegebenen digitalen Daten zwischen den digitalen Datenströmen und den zugeordneten Werterahmen, die bei ihren zugeordneten Abtastfrequenzen ausgegeben werden, und

e) eine Einstelischaltung (48, 50, 52) zur Einstellung der Abtastfrequenz des Worttaktes (110), um die Differenz in den Stellungen der Werterahmen zwischen den digitalen Datenströmen auf eine bestimmte Differenz einzustellen.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, bei der der Synchronisationsabschnitt (80) in dem zugeordneten einen der digitalen Datenströme enthalten ist und der Synchronisationsabschnitt (80) wenigstens einen Werterahmen enthält.

12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der der Synchronisationsabschnitt (80) eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Werterahmen in dem zugeordneten digitalen Datenstrom aufweist, wobei jeder der Synchronisationsabschnitte (80) in jedem der digitalen Datenströme sich an der gleichen relativen Position befindet.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, bei der jeder der Synchronisationsabschnitte (80) am Beginn des zugeordneten digitalen Datenstroms angeordnet ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 12, bei der jeder der Synchronisationsabschnitte (80) eine bestimmte Folge von Werten enthält, wobei ein Wert jedem Werterahmen zugeordnet ist, und jeder Wert der Position des zugeordneten Werterahmens entspricht.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, bei der die Einstellschaltung (48, 50, 52) so betreibbar ist, daß die Abtastfrequenz der zugeordneten Worttakte (110) während der Zeit einstellbar ist, in der der Synchronisationsabschnitt (80) ausgegeben wird.

16. Einrichtung nach Anspruch 14, bei der die Differenzschaltung folgendes enthält:

1) Mittel zur Bestimmung der Differenz zwischen den Stellungen jedes der Werterahmen in allen digitalen Datenströmen, die ausgegeben werden, wenn sie am Ausgang liegen, und

2) ein Speichermedium (20) zur Speicherung der Differenzen.

17. Einrichtung nach Anspruch 10, bei der die bestimmte Differenz, auf die die Differenz zwischen den Stellungen einzustellen ist, einem Nuliwert entspricht.

18. Einrichtung nach Anspruch 10, welche enthält:

a) einen Haupttakt zur Bereitstellung eines der Worttakte (110),

b) einen Vervielfältiger (40) zur Vervielfältigung des Haupttaktes mittels eines bestimmten Multiplikanden auf eine Zwischenfrequenz, und

c) eine Mehrzahl von Teilern (38, 48, 50, 52), wobei jeder einem der verbleibenden Worttakte (110) zugeordnet ist, und jeder der Teiler ein unabhängiges variables Teilerverhältnis aufweist, um die Zwischenfrequenz auf die Worttakffrequenz herunterzuteilen, wobei die Flanken der Ausgänge der Werterahmen für jeden der digitalen Datenströme ausgerichtet werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, bei dem jeder der Datenströme durch Wiedergabe einer Compact-Disc erzeugt wird.

20. Eine Compact-Disc (54), die folgendes enthält:

1. eine Vielzahl von Werterahmen, die entlang der spiralförmigen Spur auf einer Oberfläche angeordnet ist, wobei jeder der Abtastrahmen eine Vielzahl von digitalen Datenwerten enthält, und

2. einen Synchronisationsabschnitt (80), der in der Datenspur enthalten ist und aus wenigstens einem der Werterahmen besteht, wobei die Datenwerte in dem wenigstens einen Werterahmen ein einziges Synchronisationsdatum enthält, das so betätigbar ist, daß die Position der Datenwerte der Synchronisationsdaten relativ zu den Positionen jedes der Werterahmen in der Spiralspur angegeben wird, wobei jeder der Werterahmen in der Spiralspur eine dazu gehörige Position aufweist und sich von einer ersten Position zu einer n-ten Position erstreckt.

21. Compact-Disc nach Anspruch 20, bei der der Synchronisationsabschnit (80) eine Vielzahl von Werterahmen enthält.

22. Compact-Disc nach Anspwch 20 oder 21, bei der der Synchronisationsabschnitt (80) am Beginn der Spiralspur angeordnet ist.