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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Detektieren impulsförmiger Störsignale in einem Tonsignal, wobei dieses Verfahren
den Verfahrensschritt des Empfangs von Abtastwerten des Tonsignals umfaßt sowie
den Schritt der Speicherung eines bestimmten Abtastwertes und von Abtastwerten, die
nach dem bestimmten Abtastwert empfangen worden sind.
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In GB-A 2 162 408 ist eine Schaltungsanordnung zum Implementieren
eines Verfahrens dieser Art beschrieben, wobei dieses Verfahren das Detektieren von
Spitzen in einem elektrischen Signal, das Erfassen eines laufenden Mittelwertes der
detektierten Spitzen, das Verzögern der detektierten Spitzen und das Vergleichen
dieser verzögerten Spitzen mit dem laufenden Mittelwert umfaßt. Nach diesem bekannten
Verfahren wird ein impulsförmiges Störsignal detektiert, und zwar jeweils, wenn der
Vergleich zeigt, daß eine der verzögerten Spitzen größer ist als der α-fache laufende
Mittelwert, wobei α eine Konstante ist, die größer ist als eins.
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Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wie durch die
beiliegenden unabhängigen Patentansprüche 1 und 6 definiert, ein anderes Verfahren
zum Detektieren impulsförmiger Störsignale zu schaffen. Das erfindungsgemäße
Verfahren weist dazu das Kennzeichen auf, daß dieses Verfahren weiterhin den
Verfahrensschritt einer zusätzlichen Speicherung einer vorbestimmten Anzahl Abtastwerte
umfaßt, die vor dem bestimmten Abtastwert empfangen wurden, einen Schritt zum
Vergleichen des Pegels des bestimmten Abtastwertes mit dem der vorher empfangenen
Abtastwerte und der nachfolgenden Abtastwerte, und einen Schritt zum Identifizieren
des bestimmten Abtastwertes als eine impulsförmige Störung auf Basis des Vergleichs
des Pegels des bestimmten Abtastwertes mit den Pegeln der vorhergehenden
Abtastwerte und der nachfolgenden Abtastwerte.
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Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf dem Vorhandensein
abgetasteter Signale und eignet sich folglich durchaus zum Gebrauch im Bereich
digitaler Tonsignalverarbeitung.
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Die Erfindung läßt sich verwirklichen beispielsweise durch Erfassung
des Mittelwertes der gleichgerichteten Pegel der vorhergehenden und der
nachfolgenden Signalabtastwerte und durch nachfolgende Berechnung des Verhältnisses
zwischen dem Pegel des bestimmten Signalabtastwertes und diesem Mittelwert. Wenn
dieses Verhältnis größer ist als ein vorbestimmter Wert, beispielsweise 2, wird der
bestimmte Abtastwert als ein Störimpuls, oder als ein einem Störimpuls zugeordneter
Impuls identifiziert.
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Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren, das zuverlässiger ist in
dem Sinne, daß eine größere Menge vorhandener Störimpulse als solche identifiziert
wird und daß weniger Teile des Nutzsignals als Störimpulse identifiziert werden, ist
gekennzeichnet durch Identifizierung des bestimmten Abtastwertes als impulsförmige
Störung, wenn der Pegel des genannten Abtastwertes multipliziert mit einem
vorbestimmten Faktor (α), der kleiner ist als 1, größer ist als der Pegel von wenigstens 60%
der genannten vorhergehenden und nachfolgenden Abtastwerte. Dieses bevorzugte
Verfahren bedeutet u. a., daß der bestimmte Abtastwert als ein Störimpuls identifiziert
wird, wenn der Abtastwert multipliziert mit einem vorbestimmten Faktor, größer ist
als alle vorhergehenden und alle nachfolgenden Abtastwerte des Zeitfensters. Dieses
Verfahren ist weiterhin vorzugsweise gekennzeichnet durch die Identifikation des
bestimmten Abtastwertes als impulsförmige Störung, wenn der Pegel des genannten
Abtastwertes multipliziert mit dem vorbestimmten Faktor größer ist als der Pegel von
etwa 90% oder mehr der genannten vorhergehenden und nachfolgenden Abtastwerte.
Dies hat den Vorteil, daß auch Störimpulse detektiert werden, die viele, beispielsweise
zwei oder drei Abtastwerte breit sind und daß ebenfalls ein Störimpuls detektiert wird,
wenn es in dem Zeitfenster keinen anderen Störimpuls gibt.
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Bei einem praktisch bewährten erfindungsgemäßen Verfahren hatte das
Zeitfenster 31 Signalabtastwerte und der Pegel des zentralen Signalabtastwertes wurde
mit den Pegeln der 15 vorhergehenden und der 15 nachfolgenden Signalabtastwerte
verglichen. Wenn 3 oder weniger als 3 der 30 Signalabtastwerte größer waren als der
zentrale Signalabtastwert, multipliziert mit dem genannten Faktor, wurde dieser
zentrale Signalabtastwert als Störimpuls identifiziert. In dem Fall gab es auf diese Weise
27 oder mehr, d. h. 90% oder mehr der 30 Signalimpulse, die kleiner waren als der
zentrale Signalabtastwert, gedämpft durch den Faktor α. Für den genannten Faktor α
wurde 0,5 gewählt. Wenn dieser Faktor zu nahe bei 1 gewählt wird, werden Spitzen
des Nutztonsignals auch als Störimpulse identifiziert und wenn der Faktor α zu klein
gewählt wird, werden viele Störimpulse nicht als solche identifiziert. Der optimale
Wert von α ist abhängig von der Übertragungsstrecke der Signale. Bei der Detektion
von Störimpulsen bei FM-Autoradioempfängern werden die Nutzwerte des Faktors α
meistens zwischen 0,15 und 0,75 liegen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann benutzt werden zum Detektieren
von Störimpulsen in einem Stereo-Multiplexsignal. Vorzugsweise weist das
erfindungsgemäße Verfahren dann jedoch das Kennzeichen auf, daß das Tonsignal ein nach
Decodierung des Steuer-Multiplexsignals erhaltenes Audio-Signal ist. Der Vorteil
dabei ist, daß die Detektion dann nicht durch das Vorhandensein des Stereo-Pilottons
(bei 19 kHz) oder von Signals über 53 kHz (Nachbarsender, RDS-Signale usw.)
beeinträchtigt wird.
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Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zum Gebrauch bei einem Stereo-
Signal, das ein linkes und ein rechtes Audio-Signal aufweist, weist das Kennzeichen
auf, daß das genannten Tonsignal von der Differenz zwischen dem linken und rechten
Audio-Signal hergeleitet wird. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß im Allgemeinen
der Unterschied zwischen Störimpulsen und Nutzsignalen bei dem Differenzsignal
größer ist als bei dem linken und rechten Audio-Signal selbst oder bei dem
Summensignal derselben.
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Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Einrichtung zum
Detektieren impulsförmiger Störsignale in einem Tonsignal, mit Mitteln zum Empfangen von
Abtastwerten des Tonsignals, und mit einem Speichermittel zum Speichern eines
bestimmten Abtastwertes und einer vorbestimmten Anzahl Abtastwerte, die nach dem
bestimmten Abtastwert empfangen worden sind. Dazu weist die Einrichtung das
Kennzeichen auf, daß das Speichermittel derart ausgebildet ist, daß es außerdem eine
vorbestimmte Anzahl Abtastwerte speichert, die vor dem bestimmten Abtastwert
empfangen wurden, und daß die Einrichtung weiterhin Mittel aufweist zum Vergleichen
des bestimmten Abtastwertes mit den vorhergehenden und den nachfolgenden
Abtastwerten, und Mittel zum Identifizieren des genannten bestimmten Abtastwertes als
impulsförmige Störung auf Basis der Vergleichs des Pegels des bestimmten
Abtastwertes mit den Pegeln der vorhergehenden und der nachfolgenden Abtastwerte.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung und
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Fig. 2 ein Fließdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Einrichtung nach Fig. 1 zeigt zwei Eingangsklemmen 1 und 2 für
rechte (R) und linke (L) Audio-Signale eines Stereo-Tonsignals. Diese Signale rühren
von einem nicht näher beschriebenen Stereo-Decoder her und sind mit einer
Abtastfrequenz von beispielsweise 38 kHz digitalisiert. Der Stereo-Decoder kann analog sein,
wobei die Ausgangssignale mit Hilfe von Analog-Digital-Wandlern digitalisiert
worden sind, oder es kann sein, daß ein digitaler Stereo-Decoder verwendet worden ist,
beispielsweise wie dieser in der veröffentlichten EP-Anmeldung Nr. 91201051.9
(PHN 13.683) beschrieben ist. Wenn, wie noch näher beschrieben wird, die
Störimpulsdetektion am R-L-Signal durchgeführt wird, ist es notwendig, daß der Steuer-
Decoder immer, also auch bei Mono-Empfang, das R-L-Band des Multiplexsignals
decodiert.
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Die beiden Audio-Signale können impulsförmige Störsignale
enthalten. Zur optimalen Störungsdetektion und -restauration ist dafür gesorgt worden, daß
die Audio-Signale wenig Testelemente des üblichen 19 kHz-Stereo-Pilottons
enthalten. Außerdem ist die normale 50 us Vorverzerrung, welche die R- und L-Audio-
Signale in dem Sender erfahren, an den Eingangsklemmen 1 und 2 nicht ausgeglichen,
da die dazu erforderliche Rückentzerrung eine Dämpfung der zu detektierenden
Störimpulse ergeben würde.
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Die beiden Signale R und L werden in einer Subtrahierschaltung 3
voneinander subtrahiert und das resultierende R-L-Signal wird daraufhin in einem
Differenzierer 4 differenziert. Der Differenzierer ergibt eine Dämpfung des Audio-Signals
gegenüber den Störimpulsen. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die R- und L-
Audiosignale, insbesondere die niederfrequenten Anteile derselben, gewissermaßen
miteinander übereinstimmen, so daß diese sich in dem R-L-Signal weitgehend
ausglei
chen. Dies ist in geringerem Maße der Fall für die Störimpulse, die wesentliche
Anteile in dem höheren Teil des Audio-Spektrums (0-15 kHz) haben. Der Differenzierer
4 bildet ein zweites Mittel um die höheren Audio-Frequenzen und damit die
Störimpulse gegenüber den Audiosignalen zu begünstigen, so daß die Störimpulse sich weiter
über die Audio-Signale erheben werden. Ein üblicher Differenzierer für digitale
Signale enthält eine Verzögerung um nur eine Abtastperiode und eine
Subtrahierschaltung um das verzögerte und das unverzögerte Signal voneinander zu subtrahieren.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die R- und L-Eingangssignale zunächst zu
differenzieren und danach die differenzierten R- und L-Signale voneinander zu
subtrahieren. Weiterhin ist es möglich, statt des Differenzierers 4 ein arideres Filter zu
verwenden, das die höheren Frequenzen des tonfrequenten Gebietes von 0-15 kHz gegenüber
den niedrigeren Frequenzen desselben begünstigt.
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Das von dem Differenzierer 4 herrührende differenzierte R-L-Signal
wird daraufhin einem Gleichrichter 5 in Form eines Absolutwertformers zugeführt, der
die negativen Signalabtastwerte in positive umwandelt, so daß die negativen und die
positiven Störimpulse auf gleiche Weise detektiert werden.
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Die Signalabtastwerte gehen danach in eine Kaskadenschaltung von N
Speicherzellen 6, bis einschließlich 6N, wobei der Eingang der Zelle 6N mit dem
Ausgang des Gleichrichters 5 gekoppelt ist und wobei der Eingang jeder weiteren Zelle
mit dem Ausgang der vorhergehenden Zelle gekoppelt ist. Die Verbindung zwischen
zwei Speicherzellen 6M-1 und 6M ist mit dem Eingang eines Dämpfers 7 gekoppelt. Im
Betrieb werden die von dem Gleichrichter 5 herrührenden Signalabtastwerte
nacheinander in die Speicherzellen 6N bis 6&sub1; eingeschoben, wobei diese Zellen zusammen ein
Schieberegister bilden. Zu jedem Zeitpunkt bilden die zuletzt empfangenen N+1
Signalabtastwerte S&sub1; ... SN+1 ein Zeitfenster, wobei der Signalabtastwert S&sub1; an dem
Ausgang der Zelle 6&sub1;, der Signalabtastwert SM an dem Ausgang der Zelle 6M, der
Signalabtastwert SN an dem Ausgang der Zelle 6N und der Signalabtastwert SN+1 an
dem Ausgang des Gleichrichters 5 vorhanden ist. Der Signalabtastwert SM ist
vorzugsweise der mittlere der Signalabtastwerte S&sub1; bis SN+1 (beispielsweise N = 30 und M
= 16) aber es ist nicht notwendig, daß der Signalabtastwert SM genau in der Mitte des
Zeitfensters liegt.
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Der Signalabtastwert SM wird in dem Dämpfer 7 um einen Faktor α
(beispielsweise α = 0,5) gedämpft und das gedämpfte Signal SM*α wird den -
Eingängen einer Anzahl Vergleichsschaltungen 8&sub1; bis 8M-1 und 8M+1 bis 8N+1 zugeführt. Der
+Eingang jeder der Vergleichsschaltungen 8, bis 8M, ist mit dem Ausgang jeder der
Speicherzellen 6&sub1; bis 6M-1 gekoppelt, der +Eingang jeder der Vergleichsschaltungen
8M+1 bis 8N ist mit dem Ausgang jeder der Speicherzellen 6M+1 bis 6N gekoppelt und der
+Eingang der Vergleichsschaltung 8N+1 ist mit dem Ausgang des Gleichrichters 5
gekoppelt. Mit den Vergleichsschaltungen 8&sub1; bis 8M-1 und 8M+1 bis 8N+1 werden auf diese
Weise die Signalabtastwerte S. bis SM, und SM+1 bis 5 N, des Zeitfensters S&sub1; bis SN+1
mit dem gedämpften Wert SM*α des mittleren Signalabtastwertes SM verglichen und
jede Vergleichsschaltung liefert an deren Ausgang beispielsweise eine logisch 1 wenn
der betreffende Signalabtastwert S&sub1; bis SM-1, SM+1 bis SN+1 gröber ist als SM*α und eine
logische 0, wenn der betreffende Signalabtastwert kleiner ist als SM*α.
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Die Ausgänge der Vergleichsschaltungen 8 sind alle an einen Zähler 9
angeschlossen, mit dem gezählt wird, wieviele der N Vergleichsschaltungsausgänge
eine logische 1 liefern und diese Zahl G wird in einer Vergleichsschaltung 10 mit
einer vorbestimmten Zahl N&sub0; verglichen. Der Ausgang der Vergleichsschaltung 10
liefert einen Impuls, wenn die Zahl G an dem Ausgang des Zählers 9 niedriger ist als die
vorbestimmte Zahl N&sub0; (G < N&sub0;).
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Bei einer praktisch bewährten Ausführungsbeispiel war die Länge des
Zeitfensters entsprechend 31 Signalabtastwerten (also N = 30) gewählt worden.
Weiterhin was gewählt worden: M = 16, der Dämpfungsfaktor α = 0,5 und die Zahl N&sub0; =
4. Wenn der Signalabtastwert SM mehr als 1/α, also mehr als zweimal gröber ist als
alle N anderen Signalabtastwerte des Zeitfensters, liefern alle Vergleichsschaltungen 8
dem Zähler 9 eine logische 0, das Ausgangssignal des Zählers ist dann gleich Null und
die Vergleichsschaltung 10 liefert einen Impuls. Das bedeutet, der Signalabtastwert SM
ist als Störimpuls identifiziert worden. Auch wenn der Signalabtastwert SM mehr als
zweimal größer ist als die übrigen Signalabtastwerte ausgenommen maximal 3, wird
der Signalabtastwert SM als Störimpuls identifiziert. Wenn aber SM nicht mehr als
zweimal größer ist als vier oder mehr der übrigen Signalabtastwerte, ist das
Ausgangs
signal G des Zählers 9 gleich 4 oder mehr, die Vergleichschaltung 10 liefert keinen
Impuls und der Signalabtastwert SM wird nicht als Störimpuls identifiziert.
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Der Ausgang der Vergleichsschaltung 10 ist mit einem Eingang eines
UND-Gatters 11 gekoppelt. Der andere Eingang dieses UND-Gatters ist an den
Ausgang einer Vergleichsschaltung 12 angeschlossen, mir der der Signalabtastwert SM mit
einem Pegel L verglichen wird, der um etwa 50 dB unterhalb des Maximalpegels der
von dem Gleichrichter 5 geliefereten Audio-Signale liegt. Wenn der Signalabtastwert
SM so gering ist, daß er unterhalb des Pegels L liegt, liefert der Ausgang der
Vergleichsschaltung 12 eine logische 0, so daß das UND-Gatter 11 gesperrt ist. Ein
etwaiger Impuls an dem Ausgang der Vergleichsschaltung 10 wird dann von dem UND-
Gatter 11 aufgehalten. Diese Maßnahme vermeidet unerwünschte Aktivierung der
noch zu beschreibenden Signalrestauration, wenn die Signalpegel so niedrig sind, daß
die Störimpulse nicht mehr zuverlässig genug detektiert werden können.
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Die oben beschriebene Prozedur bestimmt, ob der Signalabtastwert SM
inmitten der übrigen Signalabtastwerte des Zeitfensters einen Störimpuls darstellt oder
einen Teil eines Störimpulses bildet. Bei Empfang eines nächsten Signalabtastwertes
werden alle Signalabtastwerte in der Kaskadenschaltung der Speicherzellen um einen
Platz verschoben. Der ursprüngliche Signalabtastwert SM+1 ist nun der Signalabtastwert
SM geworden und auf entsprechende Weise wird bestimmt, ob dieser Signalabtastwert
ein Störimpuls ist.
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Zur Wiederherstellung der empfangenen R- und L-Tonsignale werden
die Impulse an dem Ausgang des UND-Gatters 11 einem Impulsformer 13 zugeführt,
der bei Empfang eines Impulses von dem UND-Gatter 11 einen
Wiederherstellungsimpuls P mit einer Zeitdauer von zehn Signalabtastwertperioden erzeugt. Mit
Hilfe dieses Wiederherstellungsimpulses P wird, wie noch näher erläutert wird, der in
den R- und L-Tonsignalen vorhandene Störimpuls gesperrt und durch
Signalabtastwerte ersetzt, die mit Hilfe linearer Interpolation ungestörter Signalabtastwerte vor und
nach dem Störimpuls erhalten werden. Für den Wiederherstellungsimpuls P ist eine
Dauer von zehn Signalabtastwertperioden gewählt worden, weil ein Störimpuls in den
R- und L-Tonsignalen nach dieser Zeit nahezu ausgestorben ist.
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Die von den Eingangsklemmen herrührenden R- und L-Tonsignale
werden, je über ein Rückentzerrungsfilter 14 bzw. 15 einer
Wiederherstellungsschaltung 16 bzw. 17 zugeführt. Die Anordnung des Rückentzerrungsfilters vor den
Wiederherstellungsschaltungen hat zwar den Nachteil, daß dadurch die Dauer der
Störimpulse in den Tonsignalen verlängert wird. Die Anordnung dieser Filter jedoch hinter
den Wiederherstellungsschaltungen hat den größeren Nachteil, daß die höheren
Tonfrequenzen in starkem Maße in den Tonsignalen auftreten und daß dadurch bei der
Wiederherstellung große Restfehler entstehen.
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Die Wiederherstellungsschaltung 16 enthält eine Kaskadenschaltung
von Speicherzellen 18, einen linearen Interpolator 19 mit einem ersten Eingang 19&sub1;,
der an den Ausgang der letzten Zelle der Speicherzellen 18 angeschlossen ist, und
einen zweiten Eingang 19&sub2;, der an den Ausgang der zehntletzten Zelle der
Speicherzellen 18 angeschlossen ist. Die Wiederherstellungsschaltung 16 enthält weiterhin einen
Schalter 20, der einen rechten Tonsignalausgang 21 entweder mit dem Ausgang der
letzten Zelle der Speicherzellen 18 oder mit dem Asusgang 19&sub3; des linearen
Interpolators verbindet. Der Schalter 20 sowie der lineare Interpolator 19 werden von dem von
dem Impulsformer 13 herrührenden Wiederherstellungsimpuls P gesteuert.
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Normalerweise steht der Schalter 20 in der dargestellten Lage, wobei
der Tonsignalausgang 21 mit der letzten Zelle der Speicherzellen 18 verbunden ist und
das rückentzerrte Tonsignal über die Speicherzellen 18 zum Ausgang 21 geführt wird.
Die Kaskadenschaltung 18 enthält soviel Speicherzellen, daß wenn ein Störimpuls
detektiert worden ist, die letzte Speicherzelle den letzten ungestörten Signalabtastwert
vor dem Störimpuls enthält. Wenn nun ein Störimpuls detektiert wird, werden unter
Ansteuerung des Wiederherstellungsimpulses P der in der letzten Zelle der
Speicherzellen 18 vorhandene ungestörte Signalabtastwert vor der Störung und der in der
zehntletzten Speicherzelle vorhandene Signalabtastwert nach der Störung in der
Wiederherstellungsschaltung 19 gespeichert. Während des Wiederherstellungsimpulses P
werden mit diesen beiden gespeicherten Signalabtastwerten zwischenliegende
Abtastwerte linear interpoliert und an dem Ausgang 19&sub3; ausgeliefert. Mit Hilfe des
Schalters 20, der während des Wiederherstellungsimpulses P umgeschaltet worden ist,
werden diese durch lineare Interpolation erhaltenen Signalabtastwerte an dem
Signalausgang 21 ausgeliefert. Die zur Wiederherstellung des linken Tonsignals
erforderli
che Wiederherstellungsschaltung 17 hat einen entsprechenden Aufbau wie die
Schaltungsanordnung 16.
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Es sei bemerkt, daß die Subtrahierschaltung 3, der Differenzierer 4
und/oder der Gleichrichter 5 keine wesentlichen Elemente der Erfindung sind. Sie sind
in der Einrichtung nach Fig. 1 vorgesehen um die Möglichkeit, daß vorhandene
Störimpulse nicht detektiert werden, zu verringern. Wenn die Erfindung angewandt wird
zum Detektieren von Störimpulsen, die beispielsweise durch Kratzen in einer
Schallplatte verursacht werden, werden diese Maßnahmen im Allgemeinen nicht notwendig
sein. Weiterhin sei bemerkt, daß die Einrichtung nach Fig. 1 nicht unbedingt digital zu
funktionieren braucht. Die dargestellte Einrichtung kann auf entsprechende Weise mit
zeitdiskreten analogen Signalen, beispielsweise mit Hilfe von "switched capacitance"-
Techniken funktionieren.
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Statt mit Hilfe einer "hardware"-Einrichtung, wie in Fig. 1 dargestellt,
kann die Erfindung auch mit Hilfe eines programmierten digitalen Signalprozessors
verwirklich werden. So kann beispielsweise zu diesem Zweck ein Motorola 56001
Digital-Signalprozessor verwendet werden, der mit einem Programm programmiert ist,
dessen Fließdiagramm in Fig. 2 dargestellt ist. Konstante und Variable mit
entsprechender Funktion wie bei der Einrichtung nach Fig. 1 sind dabei mit demselben
Bezugszeichen versehen. In dem Fließdiagramm nach Fig. 2 haben die jeweiligen
Programmblöcke die nachfolgende Funktion:
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- Block I enthält die Programmschritte, mit denen mehrere Konstante und
Variable initialisiert werden, wie N: = 30, α = 0,5, N&sub0; = 4, T (= Zeitdauer der
Wiederherstellungsperiode +1): = 11, H (= Zähler): = T, L: = 0,01.
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- Block II wartet auf einen Interrupt durch einen eintreffenden Signalabtastwert.
Sobald ein Signalabtastwert empfangen wird, wird die Bearbeitung zu Block
III weitergeleitet.
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- Block III. Der eintreffende Signalabtastwert des wiederherzustellenden Signals
wird in einem Speichersegment B gespeichert und der eintreffende
Signalabtastwert des R-L-Signals, an dem die Störungsdetektion erfolgen muß, wird mit
Hilfe der ABS-Funktion gleichgerichtet und danach in einem Speichersegment
A gespeichert. Ein derartiges Speichersegment besteht vorzugsweise aus einem
vorbestimmten festen Teil des Speichers und aus einem Zeiger, der angibt,
welche der Speicherstellen den Anfang (oder das Ende) des Speichersegmentes
bildet, sowie einen Zeiger, der anzeigt, welche Speicherstelle den
Signalabtastwert SM enthält. Das Speichern eines neuen eintreffenden
Signalabtastwertes besteht dann aus dem Ersetzen des ältesten Signalabtastwertes durch den
neuen und aus dem Ändern des Inhaltes der beiden Zeiger.
In dem Block III wird außerdem ein Zähler G auf Null gesetzt.
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- Block IV bestimmt, ob H < T. Sollte das der Fall sein, so ist ein gestarteter
Wiederherstellungsprozeß noch nicht beendet und dieser Prozeß wird in dem
Block X fortgesetzt.
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- Block V steuert den ältesten in dem Speichersegment B vorhandenen
Signalabtastwert zu dem Signalausgang.
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- Block VI bestimmt, ob der Signalabtastwert SM kleiner ist als L. Sollte das der
Fall sein, so kehrt die Verarbeitung zu der Interrupt-Schleife II zurück.
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- Block VII wird N + 1 mal durchgeführt und enthält die Blöcke VIIa, VIIb und
VIIc, wobei der Block VIIa jeweils einen nächsten Signalabtastwert aus dem
Speichersegment A holt, Block VIIb überprüft, ob dieser geholte
Signalabtastwert größer ist als SM*α und, wenn ja, Block VIIc den Zähler G um eine
Einheit erhöht (G = G + 1).
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- Block VIII überprüft, ob der Zähler G größer ist als N&sub0;. Sollte dies der Fall
sein, so wird der Signalabtastwert SM nicht als Störimpuls identifiziert und die
Verarbeitung kehrt zu der Interrupt-Schleife II zurück. Wenn aber G nicht
größer ist als N&sub0;, wird der Signalabtastwert SM als Störimpuls identifiziert und die
Verarbeitung wird mit dem Block IX fortgesetzt.
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- Block IX setzt den Zähler H auf 1, womit für den Block IV angegeben wird,
daß ein Wiederherstellungsprozeß gestartet wurde. Weiterhin werden zwei
Signalabtastwerte aus dem Speichersegment B geholt: der älteste
Signalabtastwert und der Signalabtastwert, der um T-1 Abtastwertperioden jünger ist.
Die Differenz zwischen den beiden Signalabtastwerten wird durch T geteilt und
das Ergebnis in eine Variable DC gestellt. Der obengenannte älteste
Signalab
tastwert wird in eine Variable C gestellt. Danach kehrt die Verarbeitung zu der
Interrupt-Schleife II zurück.
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- Block X führt die Wiederherstellung durch, und zwar durch lineare
Interpolation. Die Variable C wird um DC erhöht (C: = C + DC) und dem Signalausgang
zugeführt. Der Zähler H wird um die Einheit erhöht, so daß der Block IV
ermitteln kann, wenn der Wiederherstellungsprozeß beendet ist (Wenn H = T).
Daraufhin kehrt die Verarbeitung zu dem Interrupt-Impuls II zurück.
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Es sei bemerkt, daß in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der
Vergleich des Signalabtastwertes SM mit den übrigen Signalabtastwerten des Zeitfensters
sequentiell erfolgt, während dies in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gleichzeitig
stattfindet. Der Einfachheit des Programms wegen wird in Fig. 2 der gedämpfte
Signalabtastwert SM*α nicht nur mit den N dem Wert SM vorhergehenden und den
darauffolgenden Signalabtastwerten vergleichen, sondern auch mit SM selbst. Dieser
Vergleich ergibt selbstverständlich immer eine Erhöhung von G um eine Einheit, weil
ja SM > SM*α. Dies wird jedoch dadurch ausgeglichen, daß in Fig. 2 ein Störimpuls als
G < = N&sub0; identifiziert wird, während in Fig. 1 ein Störimpuls als G < N&sub0; identifiziert
wird.
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Weiterhin sei bemerkt, daß im Rahmen der Erfindung, wie in den
beiliegenden Ansprüchen definiert, noch andere Abwandlungen möglich sind. So kann
beispielsweise ein Zeitfenster von 40 Signalabtastwerten in einem Speicher geladen
werden, während vorzugsweise beim Laden der maximale Pegel der 40
Signalabtastwerte bestimmt und gespeichert wird. Danach werden die 40 Signalabtastwerte
abgetastet und diejenigen Signalabtastwerte werden gemerkt, die einen Pegel haben,
der größer ist als beispielsweise 0,5mal dem gespeicherten Maximalpegel. Wenn die
Anzahl auf diese Weise gemerkter Signalabtastwerte kleiner ist als beispielsweise 4,
werden diese gemerkten Signalabtastwerte als Störimpuls identifiziert und
nacheinander dazu verwendet, die Wiederherstellung auszulösen. Der oben beschriebene Prozeß
wird doppelt durchgeführt mit einer bestimmten Überlappung zwischen den Beiden
Speichern, so daß beispielsweise die Signalabtast werte 31 bis 40 des ersten Speichers
auch die Signalabtastwerte 1 bis 10 des zweiten Speichers bilden.