CN101176157A - 将表面上特定位置的信息与外部源进行同步的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种装置，包含辅助唱针在旋转的唱片沟槽里进行定位的传感器。唱针位置对应于唱片沟槽内唯一位置处所呈现的音频波形的一部分。利用此唱针位置与部分音频波形之间的对应关系，可将一外部数字源与一模拟波形同步。一高速数字数据通道将包含唱盘的控制单元连接到信号处理单元。所述信号处理单元里的软件将模拟波形和来自于外部数字源的数字信号进行同步。

Description

将表面上特定位置的信息与外部源进行同步的方法和系统

本申请要求2005年2月1日递交的美国临时专利申请No.11/046,761的优先权，在此引用该申请的所有内容。

技术领域

本发明涉及用于对一表面上的用户所选位置进行探测并基于此被测位置相关信息对一数字源进行操作的系统和方法。

背景技术

音乐解说人(DJ)操作模拟设备所采用的技术已经变得几乎很平常了，这些技术的目标典型包括在至少两个设备间锁定或同步信号(比如音频、视频信号等等)。到目前为止，DJ们最常使用的模拟设备是能够播放黑胶唱片(analog vinyl record)的模拟唱片机。近来，能够从激光唱片(CD)中播放数字化模拟声音的CD播放机赢得了DJ们的认可及应用。然而，CD播放机仍不如传统模拟唱片机那样容易操作。

多年来，人们提出了许多如同操作模拟唱片机那样来操作CD播放机的技术，其中一项技术运用了时间码，将时间码嵌入到黑胶唱片里，以获取跟踪信息。用传统的模拟唱片机来播放黑胶唱片，就可读取到嵌入其中的时间码并将该时间码用来与外部的数字声源(比如CD播放机)进行同步。然而在应用此项技术的时候，播放黑胶唱片的同时会引入有害的延迟，并且在操作传统的唱片播放机的时候，系统的响应能力会降低。另外，嵌入到黑胶唱片里的模拟时间码可能会随着时间推移而遭到破坏，因此有必要适时更换黑胶唱片，而这样的耗费是巨大的。如果不进行更换，会造成播放行为的不稳定性。最后，当采用上述系统播放一张普通黑胶唱片(无时间码嵌入其中)时，DJ就不再能够控制和操作任何数字源(比如声源)。

传统的唱片垫可以有效使得用户在唱盘旋转的过程中对唱片进行排队(queue)、打节拍(beatmatch)、搓盘等操作。当唱盘以正常速度旋转时，唱片垫提供了足够的摩擦力以抓住唱片。在唱片上施加一个预定大小的力时，唱片垫通常可停止转动，而唱盘仍保持旋转。当预定的力从唱片上撤掉后，唱片垫抓住唱盘并重新转动。根据所构成的材料类型的不同，不同的唱片垫需要不同大小的力来实现对唱片的排队、打节拍、搓盘等操作。对于不同的应用情景，不同的用户会有不同的风格和偏好，加上每个用户可能会在唱片上施加不同大小的压力来达到各种不同目的，因此任何传统的唱片垫都不可能充分满足到用户的所有要求。

最后，传统的模拟唱片机只能让用户操作模拟唱片，而不允许用户以输出存储于数字媒介上音频文件的方式对其进行操作和控制。

正是基于对传统声音操作技术所存在问题的理解和认识，促成了本发明的提出。

发明内容

因此，本发明涉及用于将一个表面上特定位置的信息与外部源之间进行同步的方法和系统，该方法和系统基本上消除了由于现有技术的局限和缺陷所带来的一个或多个问题。

本发明的一个优点是使用户(比如DJ)可通过能播放现有黑胶唱片的模拟控制单元实现对音频和视频数字媒介的控制。

本发明的另一个优点是为用户提供预先指定的歌曲的相关信息，该信息允许用户只需对黑胶唱片与数字源之间做一次同步，随后可将其存储下来供将来使用。

根据本发明的原理，跟踪信息不是从嵌入在黑胶唱片里的时间码获取的，而是对从控制单元获得的空间信息进行计算得出的。该空间信息涉及黑胶唱片沟槽内的唱针离开模拟唱片机的实际位置。

因此，本发明的系统跟踪播放时间和在唱片沟槽里的唱针的快速移动，以及跟踪唱针垂直放置在现有唱片上的任意位置。本发明也为通过唱片来操作数字源的现有方法增加了稳控(细调)技术。另外，用户可在任意位置开始播放现有的黑胶唱片，且不会损失掉等待时间码的时间以跟上和锁定外部数字源。

后面还会描述本发明的一些其他特征和优点，其中部分是从描述中显而易见的，而部分是要在本发明的实际应用中才能得到认识的。本发明的目的和其他优点将通过本发明的说明书、权利要求和附图所特别指出的结构得以认知和实现。

为实现根据本发明目的的、如具体实施例和一般描述的这些和那些优点，需要一种将一个表面上的位置的信息与数字源进行同步的装置，该装置包括唱针引脚；通过唱臂与该唱针引脚枢转连接的唱针，该唱针设置有离开唱针的第一预定距离；位置编码器，用于生成与唱臂位置相关的位置数据；连接到唱针的模拟信号源，该模拟信号源能生成与唱臂位置相关的模拟电信号；信号处理单元，用于接收数字信号、位置数据和模拟电信号，以及输出数字信号，其中，位置数据控制数字信号的输出。

本发明的另一个应用是提供了一种处理模拟和数字信号的方法，该方法包括生成一模拟音频波形，生成与部分所生成的模拟音频波形相关的位置数据，提供一数字信号，以及基于所述位置数据输出该数字信号。

应了解的是，前面的概要描述和后面的详细描述均是示范性和说明性的，是为了提供对本发明的更进一步解释。

附图说明

附图的引入是为了帮助对本发明的进一步理解，并构成了本说明书的一部分，附图图释了本发明的实施例，并和文字描述一起用于阐述本发明的原理。

在这些图中：

图1示出了根据本发明原理的装置，其用于对唱片表面上特定位置的音频信息进行同步；

图2示出了根据本发明一实施例的控制器单元；

图3A-3B示出了根据本发明一实施例的唱盘；

图4A-4B示出了根据本发明另一实施例的唱盘；

图5A-5C示出了根据本发明一实施例的唱片垫组件；

图6A-5B示出了根据本发明另一实施例的唱片垫组件；

图7A-7B示出了根据本发明一实施例的第一扫描器组件；

图7C-7D示出了根据本发明不同实施例的旋转编码器；

图8示出了根据本发明另一实施例的第二扫描器组件；

图9示出了基于本发明原理的数据处理器单元；以及

图10示出了将空间信息输入进唱片数据库里的一种方法。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的具体实施方式，示例示于附图中。

图1基本示出了一装置，其用于将一模拟信号源(比如黑胶唱片)表面上的位置的音频信息与至少一个外部数字数据源进行同步，以及用于与至少一个外部数字数据源同步输出该同步的信息。

根据本发明的原理，同步可以理解为使两个相关程序材料(programmaterial)及时锁定在一起的过程。同步要求由主控设备产生的信号控制由从动设备产生的信号。因此，主控设备的信号决定了从动设备的信号在什么时候以多快速度被输出，从而，主控设备的信号输出的变化可以在从动设备信号输出的变化中得到反映。

参见图1，可将控制器单元100(比如一唱机单元)视作主控设备，其通过数据处理器单元200连接到至少一个从动设备，比如外部数字数据源300。在本发明的一个应用中，控制器单元100和数据处理器单元200可以是两个物理分离的设备。而在本发明的另一个应用中，该控制器单元100和数据处理器单元200也可共同装在一个单一的、一体的设备内。

在本发明的一个应用中，针对唱片上一预定位置的模拟音频波形可用控制器单元100和数据处理器单元200来与外部数字数据源同步，以确定唱针在唱片沟槽里的位置，即唱针位置。数据处理器单元200可将该唱针位置匹配到与经采样的音频波形的一部分相关的相应信息上。经匹配的唱针位置就可随后与比如外部数字数据源的数字信号的一部分相关联。因此，模拟唱片的声音就可与至少一个外部数字数据源的数字信号同步输出。

在本发明的另一个应用中，控制器单元100上的输出端口102可连接到数据处理器单元200上相应的SCSI、USB或者其他合适类型的端口202上，以实现从控制器单元100到数据处理器单元200之间的数字化音频信号和确定唱片轨道内(intratrack)唱针位置的有用信息的通信。控制器单元100上的模拟音频输出端口104可连接到外部输出设备430(比如扬声器)上的相应端口，以输出与唱片上一位置相应的音频信号同步了的音频信号。数据处理器单元200上的通信端口(比如调制解调器端口、串行端口、并行端口、DSL端口、T1端口等)可连接到外部数据源300(比如包含数字音频或视频信息的设备)上，以接收至少一个外部数字数据源的输出。数据处理器单元200上的视频输出端口206a可连接到外部输出设备410(比如视频监视器)的相应端口上，以输出与唱片上一位置相应的音频信号同步了的视频数据。外部输出设备410可包括一个用于输出同步视频数据到观众或用户的视频节目监视器。数据处理器单元200上的视频输出端口206b可连接到外部输出设备450(比如视频监视器)上的相应端口以输出视频数据，该视频数据可以还未与唱片上位置相应的音频信号同步，或者已经同步了但观众并不在观看，或者是观众还未看到的。因此，用户可以利用该外部输出设备450来观看与音频信号同步之前的视频数据。数据处理器单元200上的数字音频输出端口207可连接到外部输出设备420(例如扬声器)上的相应端口，以输出与唱片上一位置相应的音频信号同步了的音频信号。数据处理器单元200上的MIDI输出端口208可连接到数字录音或回放设备440上的相应MIDI端口，以录制和/或回放与唱片上一位置相应的音频信号同步了的外部数字数据。控制器单元100上的输出端口106可连接到数据处理器单元上的相应混合端口209上，以实现从控制器单元到数据处理器单元200的混合信号的数字化通信。数据处理器单元200上的按键端口203可连接到一个按键500上以接收用户操作的按键信号，该按键信号允许用户对数据处理器单元200进行操作。

在本发明的此应用中，外部输出设备450可以连接到数据处理器单元200，以允许用户观看到正在播放的声音的音频波形和外部输出的波形，在使用外部输出选项的同时浏览可选的外部输出选项，以及允许执行各种用户功能。另外，监视器可以是触摸敏感式的，并且/或者包含一些按钮以实现节目和外部输出选项等的快速选择。

根据本发明的原理，上述各不同部件可连接到一起，以便它们能通过任何合适的有线或者无线媒介进行信号通信。

图2示出了本发明的一实施例中的一控制器单元100。

参见图2，模拟唱片上的唱针位置必须是确定的，以将外部数字数据源的输出信号与模拟唱片的音频信号同步。因此，控制器单元100可以包括一唱盘组件110、一唱臂组件120和一扫描器组件，下面会对这些不同类型的组件予以更详细的描述。

根据本发明的原理，唱盘组件110可以包括绕着心轴114旋转的唱盘112。

如图3A和3B所示的本发明的一个应用中，唱盘112可包括一个承载唱片(未示出)的支撑表面111，和一具有凹陷表面的中心部分113，该凹陷表面位于此支撑表面111以下一预定深度处。因此，唱片(未示出)可被放置在该支撑表面111上由唱盘112带动旋转。可将唱片垫(未示出)放置在唱片和支撑表面111之间，并使用户相对于唱盘112来旋转唱片，同时将由唱片上的沟槽所引起的磨损量降到最低。作为低摩擦的材料，唱片垫可在将唱片放置于唱盘112上之前将其放置在支撑表面111之上。

如图4A和4B所示本发明的另一个应用中，唱盘112可包括同心的外边缘112a和内边缘112b，两边缘相互间以一个环形沟槽115隔开。唱盘112的外部直径可由外边缘112a的外部表面限定，中心部分113的外部直径可由内边缘112b的内部表面限定，环形沟槽115的内外直径可分别由内边缘112b的外部表面和外边缘112a的内部表面限定。在本发明的一个应用中，中心部分113所在表面可凹陷于内边缘112b和外边缘112a所在的上表面之下。显而易见地，图4A和4B所示的唱盘112未包括唱片可在其上旋转的支撑表面。因此，如下面所更详细描述的，根据本发明的原理所提出的标准唱片垫组件可连接到唱盘112上，也可以与其分开。

参见图5A-5B，根据本发明的第一实施例，唱片垫组件150可例如包括上部150b和与之固定连接的下部150a。在本发明的一个应用中，唱片垫的下部150a可以插入进环形沟槽115中，并相对于唱盘112围绕心轴114旋转。唱片垫的上部150b可包括在外边缘112a和内边缘112b之上的基本平坦的一支撑表面151。

根据本发明的原理，支撑表面151的内部直径可与内边缘112b的内部直径基本吻合。在本发明的一个应用中，支撑表面151的外部直径可基本等于或者大于外边缘112a的外部直径。一接触表面152可分别接触内边缘112b和外边缘112a的上表面，并允许唱片垫组件150获得唱盘112的完全支撑。在本发明的一个应用中，接触表面152可包含便于唱片垫组件150相对于唱盘112移动的基本上任何材料和结构。在本发明的一个应用中，唱片垫组件150的支撑表面151可例如包含任何适合的低摩擦材料(例如聚氨脂基材料)。在本发明的一个可选应用中，唱片垫组件150的支撑表面可例如包含一种相对于唱片具有比普通唱片垫更大摩擦系数的材料(比如橡胶基材料)。在本发明的另一个应用中，唱片垫组件的支撑表面可包含一种适合释放掉可在唱片垫组件和唱片间产生的静电荷的材料。仍然在本发明的另一个应用中，一沟槽157可形成在支撑表面151的外围区域里，并包括一类似于传统模拟唱片的表面结构(topography)(也就是那种适于在控制器单元的唱针划过其表面的时候用于产生信号的表面结构)。

根据本发明的原理，第一实施例中的唱片垫组件150可例如包括连接到一按键154的摩擦调整装置153。在本发明的一个应用中，可对摩擦调整装置153进行选择性的操作以在外边缘112a的内表面上施加一个基本上对称的力。在本发明的一个应用中，可使用位于支撑表面151之下的按键154来可变地对摩擦调整装置153进行操作。这样，通过对摩擦调整装置153的操作就可改变相对于唱盘112来移动唱片垫组件150所需的力的大小，更具体的是移动上部150b时所需的力的大小。应意识到的是可采用任意数量的装置和技术来实现所述摩擦调整装置153的这项功能，例如，如图5C所示，摩擦调整装置153可包括多个滚球轴承153a。这些滚球轴承153a设置于形成在唱片垫组件的下部150a的空腔153b里。多个滚球轴承可稍微突出于所述空腔以接触到外边缘112a的内壁。可将空腔153b的顶壁153c连接到按键154上以基本一致的移动，从而对多个滚球轴承153a均匀施压。通过按压这些滚球轴承153a就可调节滚球轴承的转动，并因此调节了相对于唱盘112来转动环形沟槽115里的唱片垫组件所需的力的大小。

根据本发明的原理，第一实施例中的唱片垫组件150可包括一数据处理器/存储器单元158。在本发明的一个应用中，数据处理器/存储器单元158可例如包括一ASIC和一存储单元(比如随机存取存储器RAM，双RAM，只读存储器ROM，EEPROM等)，它们可用来储存和处理识别信息、目录信息、空间信息和外部数据信息，下面会对此予以更详细的描述。在本发明的另一个应用中，数据处理器/存储器单元158可将识别信息、目录信息、空间信息和外部数据信息传送到数据处理器单元200。因此，配备了数据处理器/存储器单元158后，本发明的唱片垫组件可用作便携式的数据存储装置，并能与数据处理器单元200进行通信，同时还提升了用户对模拟和数字信号的操作能力。

根据本发明的原理，第一实施例中的唱片垫组件150可例如包括数据传输装置155。在本发明的一个应用中，数据传输装置155可将数据从数据处理器/存储器单元158传输到数据处理器单元200。应意识到的是可采用任意数量的装置和技术来实现所述数据传输装置155的这项功能。比如，数据传输装置155可包括一合适的、能将信息传输到数据处理器单元200的无线收发装置(比如WiFi装置或者类似物)。在本发明的另一个应用中，数据传输装置155可包含与一导电环(未示出)接触的导电材料，该导电环外接于内边缘112b的外表面。因此，在此应用中，所述导电环可连接到数据处理器单元200，以将信号从数据传输装置155传输到数据处理器单元200。

根据本发明的原理，第一实施例中的唱片垫组件150可例如包括唱针落点指示器156。在本发明的一个应用中，唱针落点指示器可例如包括一触摸面板156a和设置在支撑表面151之下的多个发光二极管(LED)156b。因此，支撑表面151可由透明的以适于让LED发出的光透过的材料形成。在本发明的一个应用中，可将多个LED156b配置形成多个同心环。然而，应该意识到的是可配置无数的LED以实现各种需要。触摸面板156a和所述多个LED156b可与数据处理器/存储器单元158进行电通信，例如，触摸面板156a可将接触信号发送到数据处理器/存储器单元158，在这里接触信号表征出一个物体(比如用户的手指，唱针等)接触到支撑表面151的位置(也即触点)。具体的，接触信号可表征触点和支撑表面151中心(即对应于心轴114的位置)之间的径向距离。在接收到传输的接触信号后，数据处理器/存储器单元158可选择性地激活或者关闭与触点相对应配置的LED，以给予用户关于唱片垫组件上触点位置的视觉确认。触点在功能上可类似于与唱片沟槽接触的传统唱针，下面会对此予以更详细的描述。

在本发明的一个应用中，可采用任何已知的技术来设置触摸面板156a，比如，触摸面板包括两组电极：第一组是对应于心轴114的位置具有相同圆心的多个同心的圆形电极；第二组电极从对应于心轴114的位置处朝向唱片垫组件外围呈辐射状布置并越过第一组电极。两组电极可与数据处理器/存储器单元158进行电通信，以表征触点对应于心轴114的径向距离。

参见图6A，根据本发明第二实施例的唱片垫组件160可与上述唱片垫组件150基本上具有相同的构造，只是包括可移动连接到一上部160b的下部160a。因此，下部160a不可移动地固定在环形沟槽115中，而上部160b可围绕心轴114转动。在本发明的一个应用中，比如可将下部160a的表面结构与如图4A-4B所示的唱盘112的表面结构上的特殊结构锁合(比如可在环形沟槽115中构造一孔以容纳形成在下部160a上的栓)。

根据本发明的原理，第二实施例中的唱片垫组件160可例如包括一摩擦调整装置163。在本发明的一个应用中，可选择性地操作该摩擦调整装置163以在下部160a和上部160b之间施加力。类似于第一实施例，施加在下部160a和上部160b之间的力可通过按键154操作摩擦调整装置163而得以改变。因此，相对于下部160a，并因而相对于唱盘112来移动上部160b所需的力的大小可通过操作摩擦调整装置163来改变。应该意识到的是可采用任意数量的装置和技术来实现摩擦调整装置163的这项功能，如图6B所示的例子。参见图6B，下部160a和上部160b可通过多个滚球轴承163a相连，这些滚球轴承分别设置于下部160a的下突出部163b和上部160b的上突出部163c之间。按键154可与上下突出部163c和163b中任一相连或者与两者均相连，以相对于下部160b基本均匀的抬升或者降低上部160b，也就实现了对多个滚球轴承163a的均匀按压。通过按压多个滚球轴承163a就可调节滚球轴承的转动，从而调节了相对于下部160a转动上部160b所需的力的大小。

根据本发明的原理，第二实施例中的唱片垫组件160包括数据传输装置165。类似于第一实施例中的数据传输装置155，第二实施例中的数据传输装置165可将数据从数据处理/器存储器单元158传输到数据处理器单元200。应该意识到的是可采用任意数量的装置和技术来实现数据传输装置165的该项功能。例如，数据传输装置165可包括一合适的、能够将信息传输到数据处理器单元200的无线收发装置(比如一WiFi装置或者类似物)。在本发明的另一方面中，数据传输装置165可包含与一导电环(未示出)接触的导电材料，该导电环形成于下部160a的导电表面上。因此，在此应用中，所述导电环可电连接到数据处理器单元200，以将信号从数据传输装置165传输到数据处理器单元200。

重新参见图2，关于每一实施例的上述唱盘112可以是皮带驱动式的唱盘，其包括与其一体形成并从唱盘112向下延伸的驱动毂116。包含在皮带驱动组件118里的驱动轴118a可通过驱动带117连接到唱盘112并带动唱盘112旋转。在本发明的另一个应用中，唱盘112可以是电磁式的、直接驱动型的唱盘。因此，通过已知的方式，唱盘112可连接到一电磁驱动组件(未示出)并由其带动旋转。无论是皮带驱动式还是直接驱动式都可用来让唱盘112沿顺时针或逆时针方向旋转(比如通过配置在控制器单元里的一个旋转方向控制开关(未示出)来控制信号通信)。

仍参见图2，唱臂组件120可包括通过唱臂124和唱臂引脚126枢转连接到控制器单元100的唱头122。唱臂引脚126可例如包括唱针123，并配置于距离心轴114第一预定距离d₁处。可在唱盘112所承载的现有模拟唱片的沟槽内移动并感应沟槽表面结构的唱针123可配置在唱头122中，并位于距离唱臂引脚126第二预定值d₂处。唱头122通常包括至少一个变频器以将唱针123所感应的机械振动转换为模拟电子信号。进一步，唱头122将这些模拟电子信号传输给数据处理器单元200进行采样，下面将会对此予以更详细的描述。

可将一唱臂编码器128配置于控制器单元100上，当唱针123配置在唱片的沟槽里时，该控制器单元100位于唱臂124的可操作的附近。因此，相对于唱臂编码器128，唱臂124的位置可通过熟知的光学的、磁的或者机械的方法来经由唱臂编码器128进行探测。

在本发明的一个应用中，通过熟知的机械的、磁的或者光学的方法，唱臂编码器128还可探测出唱臂124以及唱针123何时处于闲置状态，即唱针何时脱离唱片。因此，当唱臂124处于闲置状态时(比如唱针脱离了唱片)，唱臂编码器128可用作一个唱臂位置触发器来产生一信号以表征唱臂124相对于唱臂编码器128的位置。

唱臂组件信号，即表征唱臂124相对于唱臂编码器128的位置的信号以用于表征唱针123在模拟唱片上的位置，和表征唱臂124处于闲置状态时的信号，可经由输出端口102从唱臂编码器128传输到数据处理器单元200。数据处理器单元200就可利用该唱臂组件信号来跟踪唱针在现有唱片的沟槽内的行进过程。该唱臂组件信号还可用来定位唱针最初接触唱片的位置(即起始落点)。因此，模拟音频信号的一部分就可以关联到唱针123从其闲置位置行进的距离，下面将会对此予以更详细的描述。

图7A-7B示出了根据本发明一实施例的第一扫描器组件。

参见图7A和7B，可将第一扫描器组件130配置于唱盘112的中心部分113内。进一步，第一扫描器组件130可通过一扫描器臂132连接到心轴114。第一扫描器组件130可包括一旋转编码器134和一扫描器136。

重新参见图7B，当将一张唱片600放置在唱盘112的支撑表面111上时，唱片与扫描器136的邻近探测器136b接触，并激活扫描设备136a，使该扫描设备136a对配置在唱片600上的识别信息进行扫描和探测。

如图7A-7B所示，旋转编码器134可包含有由软塑料制成的滚子以与唱盘112的凹陷表面和由唱盘112的支撑表面所承载的唱片600接触。扫描器136可例如包括能读取条形码、磁条和类似物的光学扫描器(比如LED，激光器等)或者磁式扫描设备136a，以及邻近探测器136b，比如一个装有弹簧的开关和类似物。

参见图7C，旋转编码器134可包括一球形滚子134a。该球形滚子134a可例如放置在一个圆柱形滚子壳体134b内，该滚子壳体包括至少一个轮毂134c，所述轮毂与所述球形滚子134a的中纬线相接触以探测所述球形滚子旋转的速率和方向，即速度。因此，当把现有唱片600放在唱盘112上后，所述球形滚子134a的上顶点(pole)就接触到唱片。

参见图7D，在本发明的另一个应用中，旋转编码器134可包括一锥形滚子134d，该锥形滚子134d通过一轮轴134f与一轮毂壳体134e旋转连接，该轮毂壳体134e包含至少一个轮毂134g，此轮毂与锥形滚子134d的表面相接触以探测该锥形滚子旋转的速度。因此，把唱片600放在唱盘112上后，锥形滚子的上表面与唱片相接触。

仍然在本发明的另一个应用中，旋转编码器134还可包括一个扫描器，比如上述的扫描器136。因此，在该应用中，图7A和7B所示的扫描器136可以被去掉，于是旋转编码器134除了能测量唱片600的即时旋转速度(即旋转速率和方向)以外，还可用作一个旋转识别扫描器，它包括一个能读取条形码、磁条等的光学扫描器(比如LED，激光器等)或者磁式扫描设备。

在本发明的一个应用中，唱盘112的中心部分113的凹陷表面围绕心轴114旋转。因此，心轴114和第一扫描器组件130则保持在固定位置，以便旋转编码器134可探测唱片600的即时旋转速度。

在本发明的另一个应用中，中心部分113的凹陷表面不围绕心轴114旋转。因此，心轴114和扫描器组件可沿与唱盘112旋转方向相反的方向旋转，以便旋转编码器134可探测唱片600的即时旋转速度。

即时旋转速度信号，即表征唱片在唱盘112的支撑表面上的即时旋转速度的信号，可从旋转编码器134或者旋转识别扫描器传递到数据处理器单元200，以确定由旋转的唱盘112支撑的模拟唱片相对于唱针123的速度。

识别信号，即表征所放置的现有唱片的标识的信号，可从扫描器136或者旋转识别扫描器传输到数据处理器单元200，以用于识别模拟唱片的空间特性和所放置的模拟唱片的同步信息，下面将会对此予以更详细的描述。

标签信号，即识别实际模拟唱片上径向段中一部分沟槽的信号，可于每次配置在模拟唱片上的标签可操作地靠近前述扫描器(比如扫描器136、唱片扫描器146或者旋转识别扫描器)时由所述扫描器生成，下面将会对此予以更详细的描述。将标签信号传输到数据处理器单元200，以允许数据处理器单元200在唱针最初被放在唱片上后对其进行精确定位，下面也将会对此予以更详细的描述。

图8示出了根据本发明另一实施例的第二扫描器组件。

参见图8，第二扫描器组件140可包括一唱片扫描器146。该第二扫描器组件140可通过扫描器臂142和铰链144枢转连接到控制器单元100。唱片扫描器146可以是一个旋转识别型扫描器，包括一个既能读取条形码、磁条和类似物，也能测量唱片旋转速度的光学扫描器(比如LED、激光器等)或者磁式扫描设备。铰链144可让扫描器臂142安置于唱片(未示出)上方，以便旋转扫描器146在唱片由唱盘112支撑的同时读取放置在唱片上的条形码、磁条等。

在该实施例中，即时旋转速度、识别信号和标签信号可从唱片扫描器146传输到数据处理器单元200，以用于在唱盘112直接由用户驱动或由前述任意驱动组件驱动时，确定唱片相对于唱针123的速率，以及用于识别所放置的模拟唱片的空间特性和同步信息，下面将会对此予以更详细的讨论。

在本发明的一个应用中，唱臂编码器、第一扫描器组件和/或第二扫描器组件可以是模块化的标准构件，它们可通过熟知的方法安全地连接到任何控制器单元，并将相关的即时旋转速度信号、唱臂组件信号和标签信号传递到数据处理器单元200。

虽然图7A-7D、图8讨论的是与图3A-3B所示的唱盘112联合使用的扫描器组件，但是应该明白的是所述扫描器组件也可与图4A-4B所示的唱盘112以及前述的唱片垫组件联合使用。

图9示出了基于本发明原理的一个数据处理器单元200。

参见图9，数据处理器单元200可包括一标准个人计算机或者一专用计算机，该计算机具有至少一个媒体驱动器210，至少一个存储单元212，多个能与至少一个控制器单元100通信的输入和输出端口，数字式的外部数据源300和外部设备400。在本发明的一个应用中，至少一个媒体驱动器可包括数字视频光盘(DVD)驱动器、激光唱盘(CD ROM)驱动器、内置硬盘驱动器，移动硬盘驱动器等。在本发明的一个应用中，至少一个存储单元可包括随机存取存储器(RAM)、双RAM、只读存储器(ROM)、EEPROM等。在本发明的一个应用中，所述输入和输出端口包括数字视频输出端口、监视器输出端口、数字音频输出端口、网络通信接口(比如调制解调器、DSL、T1等)、一个或多个SCSI端口或者USB端口，或者类似端口，以与一个或多个控制器单元通信。在本发明的一个应用中，数据处理器单元200还可包括一字时钟处理器214和一唱片数据库220。因此，数据处理器单元200可将任何DVD数据(或其他任何合适的视频/音频格式的数据)存入到RAM(或者ROM以备更快速地选中)，同时播放多个视频，下载视频，存储程序或者表示音频信号的基本上任何类型的数据(即音频文件)。

在本发明的一个应用中，可存储在数据处理器单元里的程序可包括一个自动定位程序、一个波形整形程序、一个时间填充程序和一个反跳程序。如下面将更详细描述的，自动定位程序允许用户定位唱针所在一首歌曲的音轨中或者模拟唱片的沟槽里的位置；波形整形程序允许用户对来自于外部数字源300的波形(即数字波形)和来自于控制器单元100的波形(即模拟波形)进行对比，将此两个波形锁定在一起，在输出模拟音频波形一段预定时间量(比如30秒)之后提示数字波形的输出；在所播放的唱片没有外部输出信息的时候，时间填充程序提供或者随机的或者指定的(arbitrary)视频输出给音频波形；反跳程序用来自于与控制器单元100同步过的数字音频源的音频信号代替来自于控制器单元100的音频信号。因此，例如当控制器单元的唱针123在唱片上的沟槽中发生跳跃或者跳开的时候，反跳程序可使模拟唱片的歌曲保持继续播放。

我们知道一张唱片可以是单面或者双面都具有沟槽以嵌入音频信息，唱片的每一面都可由唯一一套数据库信息对其进行唯一地识别和描述。因此，对于唱片的每一面，唱片数据库220包含有数据库字段，每个字段包含有对应于例如识别信息、目录信息、空间信息和外部数据信息的数据库信息。

识别信息可例如储存在一个标签里(比如条形码、磁条等)，该标签可由任何前述扫描设备进行读取。在本发明的一个应用中，标签可贴在模拟唱片上的标签区域。如下面所更详细描述的，数据处理器单元200可基于标签所提供的信息在唱针最初放在模拟唱片的沟槽内以后对其进行精确定位。因此，标签有助于将模拟音频唱片的输出与外部数字数据源的输出进行同步。

目录信息可例如包括与唱片和/或唱片特定一面的名称、艺术家姓名、制作人姓名、唱片公司名称、唱片播放时每分钟的转数(RPM)等相关的信息。可采用任何已知方法将目录信息通过用户界面222输入进唱片数据库220里。

外部数据信息可例如包括与外部数据文件名、外部数据文件源(例如数字外部数据源)、外部数据文件的数字/模拟音频/视频波形等相关的信息，这些信息与模拟唱片的音频信号进行同步。

空间信息通常可包括描述所要播放的现有模拟唱片一面上的沟槽表面结构(比如一模拟波形)的相关信息。

唱片的每一面实质上由一单一的、螺旋形的沟槽构成，此沟槽具有两个相互垂直的侧壁，其中，该两侧壁表示两个录制有声音和能再生声音的立体声通道，由此可获得该唱片的空间信息。静音，即空气中没有气压波动，可由具有光滑侧壁的沟槽表面结构所表示。声音的瞬间则可由在侧壁上具有波纹的沟槽表面结构所表示。波纹的幅度和波长决定了黑胶唱片上嵌入的音频信号的质量，比如音量、音调等，也就决定了由控制器单元100传输到数据处理器单元200的音频信号的质量，也就决定了最终传输到以气压波动的方式再生出特定声音质量的外部设备(比如扬声器)的音频信号的质量。沟槽在朝着模拟唱片中心向内行进的过程中，其侧壁上的波纹会变得更加紧密，以补偿由于唱针123沿沟槽的长度，例如沿螺旋形沟槽的外部向内部移动时所产生的唱片表面速度差。

因此，参见图10，空间信息可在采样过程中通过生成模拟唱片的波形图来生成并储存在该唱片里。通常地，生成唱片一面的波形图可被视为用户对唱片的预制作步骤的一部分。

在生成波形图的过程中，数据处理器单元200对来自控制器单元100的模拟音频波形(例如模拟波形)进行采样，并将经采样的模拟波形的一部分与唱臂组件信号的对应值相关联，表征唱针从其闲置位置行进的距离。因此可这样来生成波形图，首先将现有唱片600放到唱盘112上，转动唱盘112，然后在唱针位于其闲置位置(比如脱离唱片的位置)的时候初始化唱臂编码器，接着从唱针123的闲置位置处移动唱针123，将其放在旋转唱片上的预定位置处(比如音轨的起始处)，再对唱针123与唱片沟槽侧壁相互作用所产生的模拟音频波形进行采样，最后将经采样后的音频波形存入唱片数据库。在本发明的一个应用中，当唱针位于其闲置位置时对唱臂编码器进行的初始化传输到数据处理器单元200，唱臂组件信号表征唱臂组件，也就是唱针正位于一闲置位置(例如“零”位置)。正如下面所作的更详细的描述，所有表征唱针移动距离的距离均基于该闲置位置。

在本发明的一个应用中，在对波形的采样过程中，由于唱针123沿着唱片沟槽的长度移动，例如朝向唱片中心围绕螺旋形沟槽移动，唱片沟槽表面结构侧壁中的波纹以逐渐减小的速度移动经过唱针123(沟槽中的波纹的线速度或切线速度与安排(time)唱片旋转速度的唱针123半径成正比)，数据处理器单元200以逐渐增加的速率对由唱针123与沟槽侧壁相互作用生成的模拟波形进行采样，以使得在总体上对模拟音频波形的采样率是恒定的。

根据本发明的原理，模拟波形的采样是渐进增加的速率，该速率可通过与唱针位置和当唱片表面以基础唱盘转速(即基础采样率)移动经过唱针123时数据处理器单元200生成模拟波形的速率相关的信息来确定。更具体的说，音频波形的采样率与唱针123到心轴114的即时径向距离r成反比。因此，在任意径向距离处对音频波形的采样率必须基于基础采样率。

在本发明的一个应用中，基础采样率可根据模拟唱片旋转所需的每分钟转数(RPM)而获得。RPM值可由用户直接输入进数据处理器单元200。在本发明的另一个应用中，基础采样率可通过使用任意前述扫描设备测量唱片标签的RPM值来获得。仍然在本发明的另一个应用中，基础采样率可通过接收来自一音调控制器(未示出)的、表征唱盘112旋转速率的信号来获得。在本发明的还有一个应用中，基础采样率可通过利用连接(连接方式例如是光学的、电的、磁的、机械的等等)到唱盘112上的传感器来直接测量唱盘112的RPM值来获得。

根据本发明的原理，即时径向距离r对应于唱臂编码器128传来的唱臂组件信号值。在接收到唱臂组件信号后，数据处理器单元200就可确定例如相对于心轴114到唱臂引脚126之间的线性线段，与唱臂124的即时角位置9相关的信息。进行余弦计算后，数据处理器单元200就可得出即时径向距离r的精确值，从而确定唱针123沿唱片沟槽长度移动时对音频波形的采样率。因此，在对模拟音频唱片进行采样的过程中，唱针离开其闲置位置移动的距离和对应于该移动的距离的一部分经采样的模拟音频波形之间的一个隐含对应关系就可储存在波形图中。

在本发明的一个应用中，与唱针所移动的至少一个距离(如弧长)相关的、对应于唱臂组件测量值的任意前述扫描器的位置，唱针与唱臂引脚之间的距离，以及唱针所走弧线相对于唱臂124的扫描器的方向可在生成波形图的过程中确定下来。在本发明的另一个应用中，前述测量值可被传输到数据处理器单元200。

在本发明的一个应用中，当唱片标签可操作地靠近到前述扫描器时，任何所述扫描器会在对模拟音频唱片的采样过程中生成标签信号。每次所述标签可操作地靠近所述扫描器时(比如所述标签在旋转过程中第一次可由所述扫描器读取到的时候)，标签信号被传输到数据处理器单元200，从而将标签点标记在波形图上。波形图上标签点的位置对应于在每个标签信号传输时唱针所移动的距离，并可方便地定位唱针在模拟唱片沟槽内的位置，下面会对此予以更详细的描述。因此，在对模拟唱片的模拟音频信号进行采样的过程中，唱针从其闲置位置移动的距离与标签点之间的一个隐含的对应关系就基于任意前述唱臂组件测量值在波形图里建立起来了。

在唱片数据库220里建立起波形图以后，经采样后的模拟音频波形的同步信息就在同步图中生成了。

在本发明的一个应用中，可采用波形整形程序来生成所述同步图。例如，波形整形程序可对波形图中模拟波形的至少2个部分(即“同步点”)进行采样，以对来自于外部数字源(比如视频、音频等)的数字输出信号与模拟唱片进行同步，并将这些同步点标记在波形图上。然而要注意的是，从模拟波形采样获得的同步点越多，同步图，也就是模拟波形和数字波形的同步就会越精确。

然后，模拟波形的同步点可被标记在波形图上，再匹配到外部数字源(即数字波形)输出的相应部分，以便数字波形可与模拟波形进行同步。在本发明的一个应用中，所述匹配过程既可以人工完成(比如由用户启动)，也可以自动完成(比如由处理器启动)。

在对模拟波形的同步点和数字波形的相应部分进行人工匹配的过程中，模拟波形一部分(比如开始段)上的第一同步点(即“起始点”)可被选中并标记在波形图上，然后与数字波形的相应部分匹配。接着，模拟波形上至少一个后续同步点被选中和标记，然后再与数字波形的相应部分匹配。取决于与模拟波形进行同步的数字波形的数量的需要，将模拟波形上的同步点与数字波形的相应部分进行匹配的过程可重复许多次。在本发明的一个应用中，如果波形图中存在有不止一个模拟波形(比如如果模拟音频唱片上有不止一个音轨)，则超过一个“起始点”和后续同步点组可被选中。

在对模拟波形的同步点与数字波形的相应部分进行自动匹配的过程中，数据处理器单元200可计算出数字波形每分钟的拍数(BPM)，对模拟波形的比如头两个节拍进行采样，然后将模拟波形的经采样部分与计算得到的数字波形的BPM值匹配。随后，数据处理器单元200在波形图上标记出至少一个起始点，并将此起始点与数字波形的相应部分对齐，再计算模拟波形和数字波形的适当的端点，并将该端点标记于波形图上。

在本发明的一个应用中，可以进行节拍印记(stamp)，以在模拟波形和数字波形的节拍一致的地方在波形上标记同步点。

在本发明的另一个应用中，生成波形图的模拟唱片可以是一张“数据已知”唱片。“数据已知”唱片是包含有预定数字波形的特定提示信息的唱片。因此，从“数据已知”唱片生成的波形图上至少有一个同步点(比如起始点)可与预定数字波形的相应部分匹配。

当一个特定模拟波形的所有同步点均与数字波形的相应部分匹配并被标记在波形图上以后，同步图的生成就算完成了。完成的同步图实质上就是一个作上了标记的波形图，它并不包含来自控制器单元100的模拟信号的实际波形，可将同步图储存在数据处理器单元200中，并在有需要的时候调出，以输出与经采样后的模拟唱片同步的数字波形。因此，一特定模拟唱片的同步图包含了相对于唱针离开其闲置位置移动的距离，描述标签点和同步点的位置的信息。因此，对于一特定模拟唱片，与模拟波形同步的数字波形的输出可由标签信号和表征唱针离开其闲置位置移动的距离的唱臂组件信号的值来进行控制，下面会对此予以更详细的描述。

根据本发明的原理，原始的波形图是被删除还是保存在唱片数据库220里，这取决于将来该模拟唱片是否需要与另外的数字波形进行同步，或者该原始波形图是否需要在一数字设备上回放，下面会对此予以更详细的描述。

一旦一模拟唱片经过处理(比如作标签、采样、分析和作标记以备与数字波形进行同步)后，无论该模拟唱片的转速为多少，无论唱针在何处，都可以实现该模拟唱片与已生成同步图的一个或多个外部数字数据源进行同步播放。

根据本发明的原理，经处理过的模拟唱片可以与来自外部数字数据源的预定数字波形进行同步播放，所述外部数字数据源可以在与采样模拟唱片所用控制单元相同的控制单元(即起始(originating)控制器单元)上，也可以在不同的控制单元(即非起始控制器单元)上。另外，协同所述起始控制器单元用于对各种波形进行采样、同步等操作的数据处理器单元在这里被称作起始数据处理器单元。

在本发明的一个应用中，相对于播放经处理过的唱片的特定控制器单元所获得的任何前述唱臂组件测量值的任何前述扫描设备的位置与相对于波形图生成过程中的唱臂组件测量值的扫描器的位置可以基本上完全一样。在本发明的另一个应用中，上述两个位置也可以是不一样的。仍然在本发明的另一个应用中，上述两个位置也可以是相互关联的。因此，在生成波形图过程中所呈现的扫描设备与唱针之间的最初空间关系可以在播放经处理过的唱片的时候保存下来。在本发明的一个应用中，所述最初空间关系可在播放经处理过的唱片的过程中，由任何前述扫描设备与唱针之间的空间关系来确定。

在本发明的一个应用中，与预定的数字波形同步播放经处理过的唱片的控制器单元100可以是起始控制器单元。因此，经处理过的唱片可放置在唱盘112上并由其带动旋转。当经处理过的唱片旋转的时候，即时旋转速度信号和标签信号就生成了。当可操作地靠近唱片的标签区域的时候，第一或第二扫描器组件可对所述标签进行扫描，以确定与至少一个预定的数字波形同步播放的模拟唱片的特定面的识别信息。要注意的是，根据实际所使用的扫描器的类型(比如是属于第一扫描器组件还是属于第二扫描器组件)，用于唱片特定面的标签可设置在与唱针123实际相接触的唱片面的相同面或者相反面。在确定了识别信息后，目录信息和预定同步图也就确定了。

接下来，可对唱臂编码器进行初始化，可将唱针放置于经处理过的唱片的沟槽内任何位置。

在唱针123最初在唱片沟槽内放置好后，表征唱臂124相对于唱臂编码器的位置信息的唱臂组件信号可被传输到数据处理器单元200。然而，唱针在唱片沟槽内的精确位置要在至少一个标签信号被传输到数据处理器单元200并被自动定位程序处理后才能确定下来。根据传输来的标签信号对唱臂组件信号进行处理后，唱针在经处理过的唱片沟槽里的精确位置就可被确定下来。

如果例如把唱针放在经处理过的唱片上沟槽里的任何位置，并随着所述经处理过的唱片的转动而生成模拟音频信号，则该生成的模拟音频信号与生成该模拟唱片的同步图所基于的模拟波形将是基本一样的。因此，预定的数字波形将通过数据处理器单元200与所生成的模拟音频信号自动同步。

然而，如果对经处理过的唱片沟槽里的唱针进行了操作(比如对唱盘的“刮擦”、加速、减速操作等)，使得所生成的模拟音频信号不同于生成该唱片同步图所基于的模拟波形，那么数据处理器单元200可利用由任意前述扫描器传输的即时旋转速度信号来精确确定唱片上的唱针位置。

因此，已知唱针在唱片上的最终位置，就知道了唱针距离其闲置位置移动的最终距离，于是也就知道了此唱片同步图的有效部分以及所输出的预定数字波形的最终部分。既然知道了经处理过的唱片在用户操作那一刻之前的即时旋转速度，那么通过与唱针从其闲置位置移动的距离相关的信息就可知晓在用户操作之前唱片表面在唱针位置处的速度。因此，当用户改变了唱片的速度后，数据处理器单元200可计算出唱针从其闲置位置移动的距离，从而在该唱片同步图中的唱针位置也就确定了。因此，使用即时旋转速度信号，可实现将数字波形与用户进行操作的控制器单元所生成的模拟音频信号同步输出。

在本发明的另一个应用中，与预定数字波形同步播放经处理过的模拟唱片的控制器单元100可以是非起始控制单元。因此，起始数据处理器单元可与非起始控制器单元上合适的输出端口连接。经处理过的唱片的模拟音频信号就可与非起始控制器单元上的预定数字波形同步输出，该非起始控制器单元可包含也可不包含前述唱臂编码器和第一或第二扫描器组件。如果非起始控制器单元不包含任何唱臂编码器和扫描器组件，那么对所缺少的构件要进行相应的补充。

接下来，基本上以上述处理方式，即已经用一起始控制器单元生成同步图的模拟唱片(即校准唱片)可放在非起始控制器单元的唱机上并使其旋转。当该校准唱片旋转的时候，即时旋转速度信号和标签信号就生成了。当可操作地靠近该校准唱片的标签区域时，第一或第二扫描器组件就可扫描到该唱片的标签，从而确定该校准唱片特定面的识别信息。

在完成对唱臂编码器的初始化以及将非起始控制器单元的唱针放置在所述校准唱片上(比如校准唱片的开始处)以后，唱臂组件信号和标签信号被传递到起始数据处理器单元200并由其处理。利用传递来的标签信号和唱臂组件信号，通过与唱针在非起始控制器单元上从其闲置位置移动的距离相比，起始数据处理器单元200生成一套新的标签点。因此，该校准唱片的起始同步图与非起始同步图之间的对应关系就建立起来了。例如，所述标签点和用起始控制器单元确定的唱针移动的不同距离之间的关系可以与所述标签点和用非起始控制器单元确定的唱针移动的不同距离之间的关系相关联。该关联关系可随后被运用到那些经起始控制器单元处理过的任何唱片上，这些唱片将在非起始控制器单元上与预定的数字波形同步播放。

在所述校准唱片在非起始控制器单元上播放过以及用起始数据处理器单元确定了所述关联关系以后，经所述起始控制器单元处理过的任何唱片的任何模拟音频信号就可用所述非起始控制器单元实现与预定的数字波形的同步输出。

根据本发明的原理，可采用基本与上述方式相同的方式对唱片垫组件的沟槽157进行处理，并在功能上用与上述校准唱片相同的用法来使用它。因此，在使用第一或者第二实施例中的唱片垫组件的时候，可基本上如上所述为所述沟槽157生成波形图。此波形图可用于将唱针移动的距离与一模拟波形的预定部分相关联。

要注意的是，不是所有唱片上用来插入心轴114的孔都是具有相同尺寸的。例如，如果孔太大，那么唱片的径向移动可能会破坏唱针位置与经采样过的模拟音频波形之间的对应关系。根据本发明的原理，能探测唱片旋转速度的前述扫描器可将速度信号传递到所述数据处理器单元200，以补偿所播放唱片的额外的径向移动，从而保持了唱针位置与经采样过的模拟音频波形之间的对应关系。

如上所述，本发明的工作原理使得可通过操作控制器单元上播放的模拟唱片来直接控制外部数字信号。而根据本发明的另一实施例，可通过对前述唱片垫组件而非模拟唱片进行操作来实现对外部数字信号的直接和直观控制。

在这样一个操作中，音频文件可存放在数据处理器/存储器单元158上并由其访问，对于识别信息、目录信息、空间信息和外部数据信息也是如此。用户可例如采用任意合适的方法在存放的音频文件中选取一个传递到所述数据处理器单元200。与被选中音频文件对应的信号，包括外部数字信号，可随后由所述数据处理器单元200输出到任何前述外部输出设备。根据本发明的原理，可通过操作任何一个前述唱片垫组件来控制这些信号的输出，下面将对此予以更详细的描述。

在一第一实施例中，前述唱针落点指示器156可使用户对所选音频文件的输出进行控制，从而控制外部数字信号的输出。例如，数据处理器/存储器单元158可将触摸面板156a的不同径向片段分配给被选音频文件的不同部分，这样，在产生了触点后，由所述触摸面板156a传递到所述数据处理器/存储器单元158的接触信号可使数据处理器单元200输出被选音频文件的特定部分。如上所述利用唱针落点指示器156连同数据处理器单元200，用户可选择地仅输出对应于所生成触点的被选音频文件的相应部分。在被选音频文件输出的过程中通过向内或向外径向移动所述触点，用户可例如实现以与该触点径向移动速率相对应的速率对所选音频文件的输出进行快进或者快倒。

在一第二实施例中，用户可利用任何前述唱片垫组件连同第二扫描器组件来控制被选音频文件的输出，从而控制外部数字信号的输出。例如，可为唱片扫描器146配备一个光扫描器并放置于支撑表面151之上。当数据处理器单元200输出被选音频文件的时候，用户可旋转所述唱片垫组件，从而让唱片扫描器146将相应的即时旋转速度信号传递到所述数据处理器单元200。传递的即时旋转速度信号可随后被所述数据处理器单元200用来控制是否让被选音频文件快倒输出。所述即时旋转速度信号还可被所述数据处理器单元200用来控制被选音频文件输出的速度。例如，如果用户顺时针旋转所述唱片垫组件，即时旋转速度信号可使数据处理器单元200将被选音频文件快进输出。相反的，如果用户逆时针旋转所述唱片垫组件，即时旋转速度信号可使数据处理器单元200将被选音频文件快倒输出。

由于支撑表面151的内直径可与内边缘112b的内直径基本一致，第一扫描器组件130可能不适合与第一和第二实施例中所述唱片垫组件联合使用来控制被选音频文件的输出。但是这个问题可通过放置一个尺寸大于支撑表面151内直径的表面粗糙的/无反射的合适的材料来解决。

然而，应该意识到的是根据第二实施例的被选音频文件的输出控制方法也可通过使用图3A和3B中所示的唱盘来实现，其中，音频文件可直接存放于数据处理器单元200上而非数据处理器/存储器单元158上。在根据第二实施例所述方法来控制被选音频文件的输出的时候，被选唱片垫组件里的摩擦调整装置应被设置为施加一最小量的力于唱片垫组件下部150a与外边缘112a之间(对于第一实施例中的唱片垫组件)或者唱片垫组件下部160a与上部160b之间(对于第二实施例中的唱片垫组件)。

对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神或范围的情况下可对本发明做不同的修改和改变。因此，本发明覆盖了对本发明所作的所有修改和改变，只要这些修改和改变落入所附权利要求及其等效说明的范围之内。例如，唱片每一面的识别信息可以是储存在唱片标签中，然后由相应的扫描设备进行读取。唱片每一面的识别信息也可以是通过大家熟知的方法直接被输入到所述数据处理器单元200。

Claims (19)

1.一种信号处理装置，包括：

一位置编码器，用于生成位置数据，所述位置数据与生成一模拟音频波形的模拟信号源和生成该模拟音频波形的模拟信号源组件之间的空间关系相关联；以及

一信号处理单元，用于以与所述位置数据相对应的速率对所述模拟音频波形进行采样，和用于输出外部数字信号，其中所述位置数据控制所述外部数字信号的输出。

2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中所述模拟信号源组件还包括：

一唱针；和

至少一个连接到该唱针的变频器，

其中所述模拟信号源与所述模拟信号源组件之间的关系包括表征所述唱针相对于所述模拟信号源的位置的空间关系。

3.根据权利要求1所述的信号处理装置，它包括一速度传感器，用于确定一可旋转表面的旋转速度，其中确定的所述旋转速度与部分经采样过的所述模拟音频波形相关联。

4.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中所述速度传感器放置于可旋转表面之上。

5.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中所述速度传感器放置于可旋转表面之下。

6.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中所述可旋转表面可绕着所述模拟信号源组件的一心轴旋转。

7.根据权利要求6所述的信号处理装置，其中所述速度传感器连接到所述心轴。

8.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中所述模拟信号源组件包括一唱盘，其中所述唱盘包括所述可旋转表面，并且所述速度传感器连接到所述唱盘。

9.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中所述速度传感器包括一光学扫描器。

10.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中所述速度传感器包括一磁扫描器。

11.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中所述速度传感器包括一滚子组件。

12.一种模拟波形和数字波形的处理方法，包括：

生成一模拟波形；

对应于部分所生成的模拟波形生成位置数据；

提供一数字波形，其中提供所述数字波形和生成所述模拟波形是独立执行的；以及

基于所述位置数据输出所述数字波形。

13.根据权利要求12所述的模拟波形和数字波形的处理方法，还包括对所生成的模拟波形进行采样。

14.根据权利要求13所述的模拟波形和数字波形的处理方法，还包括将所述数字波形的至少一部分与经采样过的所述模拟波形的至少一部分进行同步。

15.根据权利要求13所述的模拟波形和数字波形的处理方法，还包括以相应于所述位置数据的速率对所生成的模拟波形进行采样。

16.根据权利要求12所述的模拟波形和数字波形的处理方法，其中生成模拟波形还包括旋转一表面。

17.根据权利要求16所述的模拟波形和数字波形的处理方法，其中生成位置数据还包括确定旋转表面的速度。

18.根据权利要求17所述的模拟波形和数字波形的处理方法，其中输出数字波形进一步基于所述旋转表面的速度。

19.根据权利要求10所述的模拟波形和数字波形的处理方法，还包括：

生成一周期信号，其中输出数字波形进一步基于所生成的周期信号。

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