DE2926011C2

DE2926011C2 - Digitale Amplituden-Steuerschaltung

Info

Publication number: DE2926011C2
Application number: DE19792926011
Authority: DE
Inventors: Kenjiro Endoh; Yoshiyuki Ishizawa; Koji Gotenba Shizuoka Iwasaki; Masanori Yokohama Tanaka
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1984-10-18
Also published as: DE2926011A1

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Amplitudcn-Slcucrschaliiing nach dem Oberbegriff des Patentanspruches I.

In jüngster /eil hat ein sog. PCM-Aufzciehnungssysicm (PCM = Pulscodemodulation) wegen des dabei beträchtlich verbesserten Rauschabslands besondere Aufmerksamkeil auf sich gezogen. Bei diesem System wird eine Audio- bzw. Toninformation in ein digitales Signal umgewandelt und dann in Form einer Digitalinformation auf einem Magnetband aufgezeichnet. Bei diesem PCM-Auf/.eichnungssystcm wird auch der Amplitudenpcgel des Audiosignals auf digitale Weise eingestellt. Gemäß Fig. !,die eine bisherige digitale Amplitudcnschallung zeigt, wird ein unjloges Informationssignal. dessen Amplitudcnpegcl eingestellt werden soll, durch einen Analog/Digital(A/D)-Wandler 1 in eine digitale I η forma I ion umgewandelt. Das digitale Informationssignal wird einer Digital-Multipli/ierschahung 2 eingegeben, in welcher es mit einer digitalen Steuergröße, die von einem A/D-Wandler 3 stammt, multipliziert wird, wodurch die Amplitudcneinslcüung erfolgt. Der Eingang des A/D-Wandlers 3 ist an den S<iileifcr eines nicht-linearen oder log.-linearcn Potentiometers 4 angeschlossen, das über eine (ileichspannungsquullc 5 geschaltet und dessen Ausgungsspannungslogarithmus der Schleiferstelliing proportional ist.

Wenn der Dynamikbereich des an den A/D-Wandler angelegten analogen Informationssignals %dli betragt, benötigt das digitale lnformationssignal mindestens lh Bits. Um diese höchst genaue Ampliludensicldes digitalen Signals /11 erreichen, sind ;ιικ ii eiw;i

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Ib Bits für die digitale Steuergröße vom A/D-Wandlcr3 irforderlich. Ein A/D-Wandlcr für die Verarbeitung eiier so großen Zahl, wie 16 Bits, ist im allgemeinen sehr [euer, wodurch sich die Steuerschaltung mit dem A/D-Wandler 3 zur Lieferung der digitalen Steuergrößen entsprechend verteuern würde. Für die Verwendung bei einem Mehrkanal-Mischpuli eines Aufnahmestudios erhöht sich die Zahl der Steucrschaltungcn entsprechend, so daß außerordentlich hohe Kosten entstehen.

Bei der beschriebenen Steuerschaltung wird das logarithmisch-lineare Potentiometer oder Dämpfungsglied für die Amplitudeneinsteliung entsprechend dem menschlichen Gehör benutzt, wobei die Ausgangsspannung des Potentiometers 4 durch den linearen A/D-Wandler 3 in eine digitale Steuergröße umgewandelt wird. Da die Ausgangsspannung des Potentiometers in bezug auf die Verschiebung des Schleifers nichtlinear variiert ist die Quantisierungsschrittgrößc der Schleiferverschiebung, durch welche das niedrigstwertige Bit (LSB) des Ausgangssignals des A/D-Wandlers verändert wird, über den gesamten Verschiebebercich des Schleifers nicht gleichmäßig. Im unteren Dämpfun^sbcreich erfolgt daher die Amplitudeneinstellung in Abhängigkeit von so winzigen Schritten, die vom Ohr nicht mehr erfaßbar sind. Diese mit hoher Redundanz verbundene Amplitudeneinsteliung kann daher als unwirtschaftlich bezeichnet werden.

Im einzelnen ist aus der DE-OS 27 37 983 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Verzögerung und/oder einer Dämpfung bei einem analogen Eingangssignal auf dem Gebiet der Simulatoren bekannt. Bei dieser Schaltungsanordnung bilden aus einem Speicher ausgelesene Speicherinhalte Einstcllwerte für ein Dämpfungsglied. Der Speicher empfängt die Spcicherinhalte von einem Rechner oder einem Pufferspeicher, und er speichert auch die Dämpfung betreffende Information für jeden von acht Ausgängen, welche acht Wandler einer Empfangsstation simulieren.

Aufgabe der Erfindung ist dagegen die Schaffung einer einfach aufgebauten und hohe Genauigkeit gewährleistenden digitalen Amplituden-Stcucrschaltung. mit welcher eine Amplitudeneinsteliung mit niedriger Redundanz durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer digitalen Amplituden-Steuerschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 9.

Die Erfindung ermöglicht so eine einfach aufgebaute und mit hoher Genauigkeit arbeitende digitale Ampliluden-StCMerschaltung. mit welcher eine Amplitudeneinsteliung mit niedriger Redundanz durchführbar ist.

Zur Gewährleistung einer Amplitudeneinsteliung mit besonders hohe; Genauigkeit haben das digitale Audiosignal und das Amplituden-Steuersignal vorzugsweise dieselbe Bitzahl. Die Bitzahl des digitalen Steuersignals für den Speicherzugriff kann andererseits kleiner sein als diejenige des digitalen Audiosignals, weil der menschliche Untcrschcidungs-Schwellenwert für Lautstärkenänderungen etwa 0,25 dB bcirägt. Die das digitale Steuersignal erzeugende Einrichtung kann aus einem kostensparenden linearen Potentiometer oder Dämpfungsglied und einem kostensparenden, mit niedriger Bitzahl arbeitenden A/D-Wandler zur Umwandlung der Aiisgangsspannung dos Potentiometers in ein digitales Steuersignal gebildet s^jn.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen

der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. I ein Blockschaltbild einer bisherigen digitalen Amplituilen-Steuerschaltung.

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer digitalen Amplituden-Steucrschaltung gemäß der Erfindung.

F i g. 3 und 4 bevorzugte Anordnungen einer Adressenbezeichnereinrichtung nach F i g. 2,

Fig.5 eine graphische Darstellung der Arbeitsweise der Steuerschaltung nach F i g. 3 und 4,

Fig.b und 7 Blockschaltbilder abgewandelter Ausführungsformen der Steuerschaltungen nach Fig.3 bzw. 4,

Fig.8 ein Blockschaltbild einer weiteren Abwandlung der Adrcssenbczeichncreinrichtung,

Fig.9 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Mischpults zur Veranschaulichung einer Anwendungsmöglichkeit der Steuerschaltung, und

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer digitalen Pan-pot-Schaltung.

In der folgenden Beschreibung .iner Ausführungsiorm der Erfindung wird ein digitales Audiosignai ais Beispiel für ein digitales I nformationssignal, dessen Amplitude eingestellt werden soll, zugrundegelegt. Weiterhin sei dabei angenommen, daß das Audiosignal, dessen Ampl'Hidenwert eingestellt werden soll, — wie erwähnt

— einen Dynamikbercich von 96 dB besitzt und in einen Kode von 16 Bits digital umgesetzt wird. Weiterhin soll dabei das digitale Audiosignal mittels eines Potentiometers oder Dämpfungsglicds einer Ampütudeneinstellung in konstanten Schritten von 0,25 dB in einem Dämpfungsbereieh von OdB bis —65 dB und in denselben Quanlisierungsschriitcn wie das Audiosignal im Dämpfungsbereich von —65 dB bis — <χ> dB unterworfen werden. Diese Voraussetzungen beruhen auf folgenden Gründen: Wenn nämüch ein Audiosignal in einen 16-Bit-Kode digital umgesetzt wird, beträgt die Amplitudenauflösung des Audiosignals 0,244 dB bei —b5.204 dB, so daß die Amplitudenauflösung im Bereich von 0 dB bis —65.204 dB kleiner ist als 0.25 dB. In diesem Bereich ist also eine Amplitudeneinsteliung in Schritten oder Stufen von etwa 0,25 dB möglich. Da die Amplitudenauflösung des Audiosignals unter dem Dämpfungspegel von —65.204 dB gröiier wird als 0,25 dB, muß seine Amplitude entsprechend seiner Amplitudenauflösung eingestellt werden. Hierbei erfolgt im praktischen Dämpfungsbercich von 0 dB bis etwa

— 65 dB die logarithmisch-lineare Amplitudeneinsteliung in Schritten von 0.25 dB. während im Bereich von —65 dB bis — oo dB die logarithmisch-nichtlineare Amplitudencinsicllung erfolgt. In diesem Fall beträgt die Zahl der Schritte bei der Amplitudeneinsteliung insgesamt 297, d. h. 260 im Dampfungsbereich von OdB bis —oj'JB und 37 im Dämpfungsbereich von —65 dB bis

— oo dB. Infolgedessen ist eine 9-Bit-Information für die Identifizierung jedes Schritts nötig. Der Avnplitudenunterschicd entsprechend 0,25 dB ist bei einer Lautstärke mit einem .Schallempfindungspegel von unter 8OdB kaum wahrnehmbar. Aus diesem Grund kann die Amplitudcncinstellung in Schritten von 0,25 dB irr. Bereich von OdB bis -65 dB als kontinuierlich betrachtet werden. Da im Dämpfungsbereich von —65 dB bis — oo dB die Lautstärke verringert ist. ist der Unterscheidungs-Schwellcnwert für Änderungen der Lautstärke groß, so daß der einzelne Amplitudeneinsteilschritt bei einem Schallcmpfindungspegcl von z.B. 2OdB etwa 1,3 dB groß sein kann.

F i g. 2, welche die grundsätzliche Anordnung der er-

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findungsgemäßen Steuerschaltung zeigt, veranschaulicht ein lineares Potentiometer 11. über welches eine Spannung + V mittels einer stabilisierten Glcichspannungsquelle angelegt wird. Die Schleifer-Ausgangsspannung des Potentiometers U ist daher linear auf die Stellgröße bezogen, das heißt auf die Strecke der Line arverschiebung oder die Größe des Drehwinkels des Schleifers. Die Ausgangsspannung des Potentiometers 11 wird an einem eine AdrcsscnbczciehnervorriehtuMg 13 bildenden Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler angelegt und in diesem in ein Digilalsignal umgewandelt. Der A/D-Wandler 12 ist so ausgerichtet, daß das niedrigst wertige Bit seines Ausgangssignals veränderbar ist, wenn eine Änderung der Ausgangsspannung des Potentiometers 11 entsprechend 0.25 dB im Dämpfungsbereich von 0 dB bis -65 dB nach den Abstufungen, welche die Schleiferstellungcn des Potentiometers bzw. Dämpfungsglieds 11 darstellen, durchgeführt wird. Der A/D-Wariuler 12 liefert ein 0 Bit Ausgangssigna!. welches 297 Schritten bzw. Stufen des Potentiometers U entspricht. Das digitale Ausgangssignal des A/D-Wandlcrs 12 wird als Adrcssensignal für einen Speicher 14 benutzt. Der Speicher 14. der z. B. aus einem Festwertspeicher bzw. ROM besteht, besitzt mindestens 297 Speieherplätze. Letztcrc speichern eine Logariihmustabellc gemäß lö-Bit-Amplituden-Stcucrgrößcn entsprechend den Unterteilungen bzw. Abstufungen des Dämpfungsglieds 11. Beispielsweise wird eine Steuergröße -OdB (= 1.00000) in einem Speicherplatz mit der Adresse 0 gespei hert, während eine Steuergröße -0,25 dB (= 0.97163) in einem Speicherplatz mit der Adresse 1,'eine Steuergröße -0,5OdB (= 0.94406) in einem Speicherplatz mit der Adresse 2, eine Steuergröße — 25 dB (= 0.05634) in einem Speicherplatz mit der Adresse 100, eine Steuergröße -65 dB (= 0.00050) in einem Speicherplatz mit der Adresse 260 und eine Steuergröße — — dB {— 0,00000) in einem Speicherplatz mit der Adresse 296 gespeichert werden. Diese Slcucrinformationsgrößen werden selektiv durch das 9-Bit-Adrcssensignal vom A/D-Wandler 12 entsprechend der Schleiferstellung des Potentiometers 11 ausgelesen. Das aus dem Speicher 14 ausgelesene Stcuerinformationssignal mit 16-Bit-Pegeln wird in einer digitalen Multiplizierschaltung 15 mit der digitalen 16-Bit-Toninformation multipliziert, und der Pegel der Toninformation wird um den am Dämpfungsglied bzw. Potentiometer eingestellten Dämpfungsgrad gedämpft.

Es kann also die Verwendung eines kostenaufwendigen logarithmisch-linearen Dämpfungsglieds vermieden werden, und es kann vielmehr ein kostensparender, mit niedriger Bitzahl arbeitender A/D-Wandler für die Verarbeitung der Amplitudcncinstellinformation verwendet werden, so daß eine wirtschaftliche digitale Steuerschaltung erhalten wird. Infolge der Verwendung des linearen Potentiometers kann außerdem eine unnötige Feinamplitudeneinstcllung im niedrigen Dämpfungsbereich vermieden werden, wodurch die Redundanz der Amplitudeneinstellung reduziert wird.

Üblicherweise wurde bisher für analoge Audiosignale ein Dämpfungsglied mit 50 Schritten bzw. Stufen verwendet. Zur Realisierung der 50-Schritt-Dämpfung auf digitalem Wege kann der A/D-Wandler 12 eine Anzahl von sechs Ausgangsbits besitzen, so daß ein billigerer A/D-Wandler 12 verwendet werden kann.

Die Steuerschaltung kann so ausgelegt sein, daß logarithmisch-lineare und logarithmisch-nichtlineare Amplitudeneinstellungen in Dämpfungsbercichen von OdB bis —40dB bzw. von weniger als —40dB bis

«ι - oo dB durchführbar sind. Dies bedeutet, daß die Zahl der Amplitudcncinstcllseliriue und der Speicherplätze verkleinert werden kann, indem die logarithmisch-lincare Ampliiudcncinstcllung nur in dem hauptsächlich benutzten Dämpfungsbereich vorgenommen wird.

Zur Durchführung der beschriebenen Amplitiidcneinsicllung ist es wünschenswert, dab das Ausgangssignal des A/D-Wandlcrs 12. d.h. die Adrcssenbczcichnungsinformalion für den Speicher 14. gegenüber StorSignalen, die an den Eingang des A/D-Wandlcrs 12 gelangen können, immun ist. Im folgenden ist nunmehr eine diesem Erfordernis genügende Adrcsscnbczcichneieinrichtung erläutert.

Gemäß I·" i g. J wird eine analoge Eingangsspannuiig v/vom Potentiometer 11 an den A/D-Wandler 12 angelegt, der auf noch näher zu erläuternde Weise ein Adressensignal für den .Speicher 14 in Abhängigkeit von der Aufprägung eines Befchlssignals liefert. Dieses AdrcssiMisignal wird einem Digital/Analog- bzw. D/A-Wandlcr 2reingegeben, der ein Analogsignal X entsprechend einem digitalen Eingangssignal erzeugt. Das Analogsignal X wird einer Pcgelschicbeschaltur.g 22 eingespeist, die zwei verschiedene Ausgangsspannungen .Y+ und X- liefen. Die beiden Ausgangsspannungen X+ und X- bestimmen sich durch X+ = X + ΔΧ bzw. X- = X-AX. Beispielsweise ist z/Xdic Quantisierungsschrittgiößc des A/D-Wandlcrs 12. die sich durch Xr-J 2^N ausdrucken läßt, worin Xi\ den höchst zulässigen Eingangsspannungsbcrcich des Wandlers 12 und N die Zahl der Ausgangsbits bedeuten. Die beiden Ausgangsspannungen X+ und X- werden einem geeigneten Komparator 23. etwa einem Fenster- oder Ausblendkomparator, eingegeben, in welchem sie mit der Eingangsspannung x/dcs A/D-Wandlcrs 12 verglichen werden. Der Ausgangszustand des Komparator 23 variiert in Abhängigkeit von seinem Eingangszustand, der sich zwischen einem ersten Zustand X— < xi £ X+ und einem zweiten Eingangszustand xi < X— oder X+ < α; ändert. Wenn der Eingangszustand vom ersten auf den zweiten Zustand übergeht, liefert der Komparator 23 ein Bcfehlssignal. durch welches die Eingangsspannung ν/des A/D-Wandlers 12 in ein Digitalsignal umgesetzt wird. Der A/D-Wandler 12 führt somit bei jedesmaliger Anlegung des Bcfehissignals eine Analog/Digital-Umwandlung durch, und er behält das vorher umgesetzte Digilalsignal bei, bis ein nachfolgendes Befchlssignal angelegt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 wird die analoge Eingangsspannung xi an eine Abtast- und Halteschaltung 24 sowie den A/D-Wandler 12 angelegt, die beide auf das Bcfehlssignal vom Komparator 23 ζ sprechen. Die Ausgangsspannung der Abtast- und Halteschaltung 24 wird der Pcgelschiebeschaltung 22 zugeücfert.

Wenn bei den Ausführungsformen nach F i g. 3 und die Digitalumwandlung des Eingangssignals xi bei einem Qiiantisierungspcgcl _xj(_Vgi. Fig.5) durchgeführt wird, wird der Komparator 23 mit dem Eingangssignal xi gespeist, während er bei einem oberen Quantisie-

) rungspegcl xj + 1 mit der ersten Ausgangsspannung X+ und bei einem unteren Quantisierungspegel xj — mit der zweiten Ausgangsspannung X— gespeist wird. Selbst wenn die analoge Eingangsspannung xi vom Potentiometer 11 eine Änderung der Störsignalc in einem

s Bereich von ±ΔΧ erfährt, liefert der Komparator infolgedessen kein Befehlssignal, mit dem Ergebnis, daß sich das digitale Ausgangssignal des A/D-Wandlers nicht ändert. Gemäß Fig.5 wird das Befehlssignal bei

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jeder Änderung des analogen Eingangssignals über ΔΧ hinaus abgegeben, und das niedrigstwertige Bit des Ausgangssignals ändert sich infolge der Digitalumwandlung.

Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach F i g. 3, bei welcher die Ablast- und Halteschaltung 24 an den Eingang des A/D-Wandlers 12 angeschlossen und eine Takt- bzw. Zeitgeberschaltung 25 vorgesehen ist. \*r.,che Befehls- und Abtastsignale zum A/D-Wandler 12 bzw. zur Schaltung 24 in Abhängigkeit vom Ausgangszustand entsprechend der Eingangszustandsändcrung des (Comparators 23 liefert.

F i g. 7 veranschaulicht eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig.4, bei welcher die Abtast- und Halteschaltung 24 an der Eingangsseite des A/D-Wandlers 12 angeordnet ist und ein abgetastetes Analogsignal zum A/D-Wandler 12 und zur Pegelschicbeschallung 22 liefert; weiterhin ist dabei eine Takt- bzw. Zeitgeberschaltung 25 vorgesehen, welche Befehls- und Abtastsignale zum A/D-Wandier Vl bzw. zur Schaltung 24 in Abhängigkeit vom Ausgangszustand entsprechend der Eingangszustandsänderung des Komparator 23 liefert.

Die Zeitgeberschaltung 25 gemäß F i g. 6 und 7 läßt die Abtast- und Halteschaltung 24 vor der Umwandlungs- oder Umsetzoperation des A/D-Wandlers 12 arbeiten, wodurch ein neu abgetastetes oder abgegriffenes analoges Eingangssignal einer Digitalumsetzung unterworfen wird. Als Abtast- und Halteschaltung sowie als Zeitgeberschaltung können die normalerweise im A/D-Wandler vorhandenen Schaltkreise benutzt werden

Zur Erzeugung der Befehlssignalc kann ein selbststabilisierender Oszillator 26 vorgesehen werden, der gemäß Fig.8 im Ausgangszustand entsprechend dem zweiten Eingangszustand des Komparator 23 aktiviert wird. Mit dieser Anordnung kann ein auf der mittels des Potentiometers 11 eingestellten Dämpfung beruhendes Digiiäisignä! in vergleichsweise kürzer Ze;' erhallen werden, auch wenn der Schleifer des Potentiometers 11 über eine lange Strecke bewegt wird, d. h. wenn die Eingangsspannung xi beim Einschalten des Netzstroms oder bei einer plötzlichen großen Änderung der Ausgangsspannung des Potentiometers 11 den Bereich von X— bis X+ verläßt. Wahlweise kann das Befehlssignal über ein UND-Glied 27 abgenommen werden, das im Ausgangszustand entsprechend dem zweiten Eingangszustand des Komparator 23 aktiviert bzw. durchgcschaltet wird.

Bei den Steuerschaltungen nach F i g. 3 bis 8 besitzt der A/D-Wandler eine Auflösung von ±ΔΧ, so daß sich das Ausgangssignal des A/D-Wandlers nicht ändert, wenn die Änderung des Eingangssignais xi innerhalb dieses Unempfindlichkeits- oder Totbereichs auftritt. Hierdurch wird eine stabile Analog/Digital-Umwandlung gewährleistet die nicht durch Änderungen der Amplitude des Eingangssignals xi beeinflußt wird, welche von einer Änderung der Netz- bzw. Speisespannung, einer Temperaturabweichung der verwendeten Bauteile und von induzierten Störsignalen herrührt Dieses Merkmal ist von besonderer Bedeutung für die stabile Einstellung eines Signals mit hoher Bitzahl durch ein Signal mit kleiner Bitzahl. Obgleich bei den beschriebenen Ausführungsformen die den Unempfindlichkeilsbereich bestimmende Größe ΔΧ gleich der Quantisierungsgröße eingestellt wird, kann die optimale Größe von ΔΧ in Abhängigkeit von der erforderlichen Genauigkeit der Amplitudeneinstellung und dem Ausmaß der Änderung der Amplitude des Eingangssignals xi aufgrund von Störsignalen bestimmt werden.

Im folgenden ist anhand von F i g. 9 eine in der Praxis angewandte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerschaltung anhand des Beispiels eines Mischpults zum Mischen von Mehrkanalsignalen zu Zweikanalsignaicn beschrieben. Digitale Audiosignale auf mehreren Kanälen werden an entsprechende digitale Multiplizierschaltungen 31 a bis 31 π angelegt. Letzteren sind Verriegelungsschaltungen 32.1 bis 32n zugeordnet, welche eine

ίο Verriegelungsfunktion erfüllen und digitale Amplitudeneinsicllinformationen von einem Speicher 34 an ihre zugeordneten Mulliplizierschaltungen anlegen. Bezüglich der Amplitude gesteuerte Digitalsignale von den Multiplizicrschaliungen 31a bis 31n werden einer Digi-

Γ) talsignal-Verarbcitungsschaltung 33 eingespeist, die aus einem Ausgangswähler für die Verteilung der Mehrkanalsignalc auf zwei Kanäle, Digitalfiltern, Digitaladdierwerken und digitalen Einstellschaltungen gebildet ist. Die Verriegelungsschaltungen 32a bis 32n werden auf

A) ZüiiiCiiuüäiS durtn die ÄüSgürigSSigna'c CiHCr DckodiCP-schaltung 36 aktiviert, die auf eine Takt- bzw. Zeitgeberschaltung 35 anspricht, so daß die Steuerinformationen vom Speicher 34 fortlaufend verriegelt werden. Die Schaltung enthält lineare Dämpfungsglieder 38a bis 38/i entsprechend der Zahl von Kanälen, wobei die jeweiligen Ausgänge dieser Dämpfungsglieder nach Maßgabe der Zeitgeberschaltung 35 an einen Multiplexer 39 angekoppelt werden. Der Multiplexer 39 liefert die in den Dämpfungsgliedern 38a bis 38n eingestellten Amplitu-

jo deneinstellinformationen auf Zeitteilbasis zu einer Adressenbczeichnervorrichtung 37, die — wie erwähnt — einen A/D-Wandler als Hauptbauteil enthält. Diese Vorrichtung 37 bezeichnet die Adressen der Speicherplätze des Speichers 34, in denen die digitalen Steuer-

j5 größen gespeichert sind, entsprechend der Amplitudeneinstellinformation vom Multiplexer 39. Infolgedessen werden digitale Steuergrößen nacheinander aus den bezeichneten Speicherplätzen ausgelesen.

Bei der Anordnung gemäß F i g. 9 sind der Speicher 34 und die Adrcssenbezeichnervorrichtung 37 der Mehrkanulanordnung gemeinsam zugeordnet, was zur Vereinfachung des Aufbaus der Steuerschaltung beiträgt. Wenn ein Multiplexer und ein Demultiplexer an der Mehrkanalanordnung angeordnet sind, kann eine einzige digitale Multiplizierschaltung aiuf Zeitteilbasis eingesetzt werden.

Die bei der Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung 33 vorgesehene Einstellschaltung kann den Aufbau gemäß Fig. 10 besitzen. Die bekannte Einstellschaltung aus zwei gekoppelten Potentiometern mit Sinus- und Kosinuskurven-Kcnnlinie und zwei hochpräzisen A/D-Wandlern gemäß F i g. 1 ist sehr teuer. Es kann jedoch die digitale Einstcllschaltung aus einem einzigen linearer. Potentiometer und einem kostensparenden A/D-Wandler aufgebaut werden. Gemäß F i g. 10 wird nämlich das Potential des Schleifers eines Potentiometers 41 einer Adressenbezeichnervorrichtung 42 eingegeben, die aus einem A/D-Wandler besteht. Das Schleiferpotential wird durch diese Adressenbezeichnervorrich-

bo tung 42 in eine Adresseninformation umgesetzt, die zwei Speichern 43a und 436 gemeinsam eingespeist wird. Die Speicher 43a und 43b speichern Steuerinformationsgrößen mit Sinus- bzw. Kosinuskurven-Kennlinien. Speicherplätze der Speicher 43a und 43b mit der-

b5 selben Adresse speichern Sinus- und Kosinuswerte bzw. -größen entsprechend der Stellgröße des Potentiometers 41. Die Steuerinformationsgrößen von den Speichern 43a und 436 werden zu digitalen Multiplizier-

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ίο

schaltungen 44a bzw. 446 übertragen, welche gemeinsam die digitale Audioinformation empfangen. Aufgrund dieser Anordnung wird die der Mul'.iplizierschaltung 44a zugeführte Audioinformation einer Amplitudeneinstellung entsprechend einer Sinuskurve unterworfen, während die der Multiplizierschaltung 446 zugeführte Audiok':^formation eine Amplitudencinstellung nach der Kosinuikurve erfährt.

Obgleich die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung so ausgebildet sind, daß sie ein to digitales Steuersignal liefern, das praktisch linear auf die Stellgröße des Schleifers des linearen Potentiometers bezogen ist, und zwar mittels des Potentiometers und des A/D-Wandlers, kann bei Anwendung mechanischer Mehrfachkontakte oder optischer Verfahren ein digita- i:> les Steuersignal geliefert werden, welches beispielsweise der Arbeitsstellung etwa eines Schalterhebels entspricht. Dies bedeutet, daß das digitale Signal unmittelbar und ohne Verwendung eines A/D-Wandlcrs erhalten werden kann.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also eine digitale Steuerschaltung geschaffen, bei welcher die Ausgangsspannung eines über eine Gleichspannungsquelle geschalteten linearen Potentiometers bzw. Dämpfungsglieds durch einen A/D-Wandler in ein digitales Steuersignal umgesetzt wird, wobei die Ausgangsspannung linear auf die Stellgröße des Schleifers des Potentiometers bezogen ist. Das digitale Steuersignal wird als Adressensignal einem Speicher eingegeben, welcher in seinen Speicherplätzen eine Reihe von digitaten Amplitudeneinstellgrößen mit gewünschten Änderungseigenschaften speichert, wobei aus einem zugegriffenen Speicherplatz eine Amplitudeneinstcllgröße entsprechend der mittels des Potentiometers eingestellten Dämpfung ausgelesen wird. Weiterhin wird ein einer Amplitudensteuerung zu unterwerfendes, digital umgesetztes Informationssignal mittels einer digitalen Multiplizierschalt ung mit dem aus dem Speicher ausgclesenen AmplituJeneinstellwert multipliziert.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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bO

Claims

29 26 Oil Patentansprüche:

1. Digitale Amplitudcn-Steuerschaltung zur Steuerung der Amplitude eines digitalen Audiosignals, bestehend aus einer Einrichtung zur Erzeugung eines digitalen Steuersignals, das eine Funktion einer einstellbaren Veränderlichen ist, und aus einer digitalen Dämpfungscinrichtung zur Dämpfung des digitalen Audiosignals in Abhängigkeit von dem di- l<> gitalen Steuersignal, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des von der genannten Einrichtung (11, 12, 13) erzeugten digitalen Steuersignals linear auf die einstellbare Veränderliche bezogen ist, daß eine Speichereinrichtung (14) vorgesehen ist. die i^r> in ihren Speichcrsiellcn Reihen von als Funktion der einstellbaren Veränderlichen vorbestimmten. Amplituden-Kennlinien definierenden Ampliludcn-Sleuerwertrn speichert und als Adressensignal das digitale Steuersignal empfängt, und daß der aus eincr Spcichsrsteüe ausgelesen·.: digitale Amplitudcnsteuerwert der digitalen Dämpfungseinrichtung (15) zugeführt wird.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung (11, 12, 2"S 13) ein über eine Gleichspannungsquelle geschaltetes Potentiometer (11) zur Abnahme eines linear auf die Stellung des Schleifers des Potentiomeiers (H) bezogenes Gleichspannungs-Ausgangssignals und einen Analog/Digital-Wandler (12) zur Umsetzung jo des Gleichsp ^siungs-Ausgangssignals des Potentiometers (11) in ein Digitalsignal aufweisl.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung (11, 12, 13) weiterhin einen Digiial/Anal^g-Wandler (21) zur r> Umsetzung des Digitalsignals (X)des Analog/Digital-Wandlers (12) in ein Analogsignal, eine Pcgelschiebeschaltung (22) /111 Abnahme des Analogsignal des Digital/Analog-Wyndlcrs (21) zwecks Erzeugung eines ersten und eines /weilen Ausgangssi- ■;« gnals (X+, X-), die: einen höheren bzw. einen niedrigeren Pegel besitzen als das Ausgangssignal (X) des Digital/Analog-VVandlers (21). und einen Kornparatorkreis (23) /um Vergleichen des Ausgangssignals des Potentiometers (U) mil dem ersicn und v, dem zweiten Ausgangssignal (X + , X-) der Pegelschiebeschaltung (22) aufweist, und daß der Analog/ Digital-Wandler (12) auf den Komparatorkrcis (23) anspricht, um eine Analog/Digiial-Umwandlung des Ausgangssignals des Potentiometers (11) vorzunch- ',0 men, wenn dieses Ausgangssignal höher als das erste Ausgangssignal (X+) der Pcgclschicbeschaltung (22) oder niedriger als ihr zweites Ausgangssignal r*-)ist.

4. Steuerschaliung nach Anspruch 3, dadurch gc- v> kennzeichnet, daß die genannte Einrichtung (11, 12, 13) weiterhin eine zwischen den Analog/Digital-Wandler (12) und das Potentiometer (11) geschaltete Abtast- und Halteschaltung (24) aufweist.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 2. dadurch ge- wi kennzeichnet, daß die genannte Einrichtung weiterhin eine Abtast- und 1 lalieschallung (24) zur Abnahme des Ausgangssignals vom Potentiometer (11). eine Pegelschiebeschallung (22) zur Abnahme des Ausgangssignals der Ablast- und Halteschaltung h^r> (24) zwecks Lieferung eines ersten und eines /weilen Ausgangssignals (X+ . X—). tieren Pegel hoher b/w. niedriger ist als das Λι sjiangssign..! der Ablast und Halteschaltung (24), und einen Komparatorkreis (23) zum Vergleichen des Ausgangssignals des Potentiometers (11) mit dem ersten und zweiten Ausgangssignal (X+, X-) der Pegelschiebeschaltung (22) aufweist, und daß die Abtast- und Halteschaltung (24) und der Analog/Digital-Wandler (12) auf den Komparatorkreis (23) ansprechen, um eine Probe des Ausgangssignals des Potentiometers (11) zu entnehmen und dieses umzusetzen, wenn dieses Auspangssignal höher als das erste oder niedriger als das zweite Ausgangssignal (X+, X-) der Pcgelschiebeschaltung (22) ist.

b. Steuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dai Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung (22) an den Analog/Digital-Wandler (12) anlcgbar ist.

7. .Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Dämpfungseinrichtung (15) zwei digitale Dämpfungscinheiten umfaßt, die gemeinsam das Audiosignal abnehmen, und daß die Speichereinrichtung (14) zwei Speichereinheiten aufweist, die gemeinsam das digitale Audiosignai von der genannten Einrichtung (11, 12, 13) abnehmen und die Ampluuden-Stcuerwerte speichern.

8. Steuerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Speichereinheit Amplituden-Stcuerwcrtr. mit Sinuskurven-Kennlinie und die zweite Speichercinheit Amplitudcn-Stcuerwerte mil Kosinuskurven-Kcnnlinic speichert.

9. Steuerschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Bits der genannten Einrichtung (11, 12, 13) kleiner ist als die Bitzahl des digitalen Audiosignals.