DE19705751B4

DE19705751B4 - Verfahren und Gerät zur Übertragung eines Signals

Info

Publication number: DE19705751B4
Application number: DE19705751A
Authority: DE
Inventors: Ayatako Nishio
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2017-02-15
Also published as: GB2310348A; JPH09223971A; JP3341566B2; US5844513A; GB9702925D0; GB2310348B; DE19705751A1

Abstract

Signalübertragungsgerät zur Übertragung eines sigma-delta-modulierten Signals, welches durch Durchführen einer Sigma-Delta-Modulation in bezug auf jedes der Multikanalsignale erzeugt wird, die aus zumindest zwei Kanälen zusammengesetzt sind, mit
einer ersten Modulationseinrichtung (15) zur Sigma-Delta-Modulation von Signalen einer Gruppe der Multikanalsignale bei einer weit höheren ersten Abtastfrequenz (64fs) als eine Audiobandfrequenz;
mit einer zweiten Modulationseinrichtung (23) zur Sigma-Delta-Modulation von Signalen der anderen Gruppe der Multikanalsignale mit einer zweiten Abtastfrequenz (32fs), wobei die zweite Abtastfrequenz weit höher als eine Audiobandfrequenz ist, jedoch niedriger als die erste Abtastfrequenz (64fs)
einer Mischeinrichtung (28) zum Mischen eines Digital-Signals, welches von der ersten Modulationseinrichtung (15) ausgegeben wird, mit einem zweiten Digitalsignal, welches von der zweiten Modulationseinrichtung (23) ausgegeben wird; und
einer Einrichtung (29, 30, 31) zur Übertragung eines gemischten Digitalsignals, welches durch die Mischeinrichtung (28) erzeugt wurde.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur Übertragung eines sigma-delta-modulierten Signals, welches aus einem Multikanalsignal umgesetzt ist, welches aus zwei oder mehreren Kanalsignalen zusammengesetzt ist, die miteinander in Beziehung stehen.
Es ist beispielsweise ein digitales Audiosignal bekannt, welches auf einem Audioaufzeichnungsträger aufgezeichnet ist, beispielsweise einer optischen Platte, die für eine Compact-Disc repräsentativ ist, und einem Magnetband, welches für ein digitales Audioband (DAT) repräsentativ ist. Das digitale Audiosignal ist durch seine speziellen Formate einer Abtastfrequenz und einer Quantisierungsbitzahl bestimmt. Die Abtastfrequenz ist im einzelnen auf 44,1 kHz, 48 kHz usw. festgesetzt. Die Quantisierungsbitzahl ist im einzelnen auf 16 Bits, 2 Bits usw. festgesetzt.
Bei dem digitalen Audiosignal, dessen Übertragungsband weit hinunter bis zu 20 kHz und dessen dynamischer Bereich weit hinunter bis zu 100 dB ist, wenn man annimmt, daß das Audiosignal von einer Multikanal-Tonquelle aufgezeichnet oder reproduziert wird, die aus mehreren Tonquellenkanälen besteht, die zueinander in Beziehung stehen, oder das Multikanalsignal übertragen oder empfangen wird, ist es notwendig, die Daten aller Kanäle mit der gleichen Abtastfrequenz und mit der gleichen Bitzahl aufzuzeichnen, da das Übertragungsband und der dynamische Bereich nicht schmaler sein dürfen. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß die Kapazität und die Übertragungsrate der aufzuzeichnenden Daten proportional zur Anzahl der Kanäle vergrößert wird.
Auch bei einem Übertragungsverfahren für ein Sigma-Delta (ΣΔ)-Signal, wo das Audiosignal (ΣΔ-Modulationssignal), welches in ein digitales Audiosignal über eine Ein-Bit-Sigma-Delta-Modulation umgesetzt wird, aufgezeichnet oder reproduziert oder übertragen oder empfangen wird, hat das herkömmliche Multikanalsystem, welches mit der 2-Kanalreproduktion kompati bel ist, die Voraussetzung, daß die gleiche Art von Signalen für alle Kanäle verwendet wird, d. h., ein Ein-Bit-Signal, welches sigma-delta-moduliert (ΣΔ) mit einer einzigen Abtastfrequenz ist. Dies hat ebenfalls zur Folge, daß die Kapazität und die Übertragungsrate der aufzuzeichnenden Daten proportional zur Anzahl der Kanäle erhöht werden muß.
Es sei beispielsweise das Aufzeichnen oder die Reproduktion eines Tonsignals einer 6-Kanaltonquelle, das sigma-delta (ΣΔ)-moduliert ist bei einer Abtastfrequenz 64fs, die 64 mal so hoch ist wie eine Abtastfrequenz einer üblichen Compact Disc (= 44,1 kHz), betrachtet. In diesem Beispiel enthält die 6-Kanal-Tonquelle, wie in 1 gezeigt ist, einen Linksvorne-Kanal 1, d. h., einen Lautsprecher, der auf der linken vorderen Seite eines Zuhörers 7 angeordnet ist, einen Rechtsvorne-Kanal 2, d. h., einen Lautsprecher, der auf der rechten vorderen Seite des Zuhörers angeordnet ist, einen Mittenkanal 3, der vor einem Zuhörer angeordnet ist, einen Sub-Schallkanal 4, der auf der hinteren Seite des Mittenkanals 3 angeordnet ist, einen Links-Umgebungs-Kanal 5, d. h., einen Lautsprecher, der auf der hinteren linken Seite eines Zuhörers angeordnet ist, und einen Rechts-Umgebungs-Kanal 6, d. h., einen Lautsprecher, der auf der hinteren rechten Seite eines Zuhörers angeordnet ist.
Wenn diese sechs Signale der 6-Kanal-Tonquelle mit einem Abtasttakt einer Frequenz 64fs sigma-delta (ΣΔ)-moduliert sind, werden diese Signale als Linksvorne-Kanaldaten LF, wie in 2A gezeigt ist, als Rechtsvorne-Kanaldaten RF, wie in 2B gezeigt ist, als Vorne-(Mitten-)-Kanaldaten CN, wie in 2C gezeigt ist, als Sub-Schall-Kanaldaten SS, wie in 2B gezeigt ist, als Links-Umgebungs-Kanaldaten LS, wie in 2E gezeigt ist, und als Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS, wie in 2F gezeigt ist, erzeugt. Diese Daten sind ein-Bit-sigma-delta (ΣΔ)-modulierte Digitalsignale, die voneinander unabhängig sind.
Das Ein-Bit-Signal, welches mit dem Abtasttakt der Frequenz 64fs sigma-delta-moduliert (ΣΔ) ist, besitzt eine Datenrate von 2 8224 Mbit/s. Obwohl die übliche Stereo-Tonquelle eine Datenrate von 5 6448 Mbit/s hat, ist diese 6-Kanaltonquelle eingerichtet, daß sie eine Datenrate von 16 9344 Mbit/s (= 2 8224 × 6) hat, die offensichtlich sechsmal so groß ist wie die Datenrate eines Kanals. Um die gleiche Programmquelle aufzuzeichnen, ist es daher notwendig, eine Trägerkapazität von 16 9344 Mbit/s sicherzustellen, die dreimal so groß wie die Datenrate (5 6448 Mbit/s) der üblichen Stereo-Tonquelle ist.
Außerdem ist, wie in 3A und 3H gezeigt ist, es bei der kompatiblen 2-Kanalreproduktion, wo das Tonsignal durch die zwei Kanäle reproduziert wird, d. h., den Linksvorne-Kanal LD und den Rechtsvorne-Kanal RD der sechs Kanäle, notwendig, zusätzlich Wiedergabe-Hardware mit einer digitalen Signalverarbeitungseinheit bereitzustellen, um die Daten dieser Kanäle mit einer passenden Rate vorher zu addieren. Der Grund dafür wird anschließend beschrieben.
Die Linksvorne-Kanaldaten LF, die in 3B gezeigt sind, d. h., ein Ausgangssignal des linken vorderen Kanals 1, die Rechtsvorne-Kanaldaten RF, die in 3C gezeigt sind, d. h., ein Ausgangssignal des rechten vorderen Kanals 2, die Mittenkanaldaten CN, die in 3D gezeigt sind, d. h., ein Ausgangssignal des Mittenkanals 3, die Sub-Schall-Kanaldaten SS, die in 3E gezeigt sind, d. h., ein Ausgangssignal des Sub-Schallkanals 4, die Links-Umgebungs-Kanaldaten LS, die in 3F gezeigt sind, d. h., ein Ausgangssignal des Links-Umgebungs-Kanals 5, und die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS, die in 3G gezeigt sind, d. h., ein Ausgangssignal des Rechts-Umgebungs-Kanals 6, sind bei jedem Strom der linken Kanaldaten LF, die in 3A gezeigt sind, und der rechten Kanaldaten RD, die in 3H gezeigt sind, mit einer gleichen Rate zeitlich expandiert.
Als Ergebnis bestehen, wie in 3A gezeigt ist, die Links-Kanaldaten LD aus den Linksvorne-Kanaldaten LF, den Mittenkanaldaten CN, den Sub-Schall-Kanaldaten SS und den Links-Umgebungs-Kanaldaten LS, die auf der Zeitbasis dieser Links-Kanaldaten LD expandiert sind. Wie in 3H gezeigt ist, bestehen die Rechts-Kanaldaten RD aus den Rechtsvorne-Kanaldaten RF, den Mittenkanaldaten CN, den Sub-Schall-Kanaldaten SS und den Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS, die auf der Zeitbasis dieser Rechts-Kanaldaten RD expandiert sind. Außerdem ist der Digital-Analag-Umsetzer, der auf der Wiedergabeseite angeordnet ist, erforderlich, um den Abtasttakt auf 256fs zu erhöhen, d. h., viermal so groß wie 64fs. Dadurch kann die kompatible 2-Kanalreproduktion ausgeführt werden.
Wenn jedoch die Daten dieser Kanäle mit einer gleichen Rate zeitlich expandiert werden, müssen die Signale dieser Kanäle mit der gleichen Rate addiert werden. Daher ist es erforderlich, die Aufzeichnungsvolumenpegel dieser Kanäle zu verwalten, so daß diese Volumenpegel genau bei der kompatiblen 2-Kanalreproduktion ausgeglichen sind.
Das Dokument RITONIEMI, T.; u. a.: A stereo audio sigma-delta A/D-converter. In: Soli-State Circuits, IEEE Journal, Dec. 1994, Volume: 29, Issue: 12, Page(s): 1514–1523 und das Dokument GLOVER, M.; u. a.: A fully integrated bitstream analogue-to-digital converter for digital audio. In: Proceedings International Conference: Analogue to Digital and Digital to Analogue Conversion, 1991, Swansea, 17–19 Sep 1991, page(s): 165–169 sowie die Dokumente US 5,345,233 A und US 5,248,971 A offenbaren ein Gerät und Verfahren zur Übertragung eines Sigma-Delta modulierten Signals, bei welchen das Audiosignal über eine Sigma-Delta-Modulation in ein digitales Audiosignal umgesetzt wird. Die Multikanalsignale werden hierbei in zwei oder mehr Gruppen aufgeteilt und jede der Signalgruppen wird in einer entsprechenden Modulationseinrichtung einer Sigma-Delta-Modulation unterworfen. Die von den Modulationseinrichtungen ausgegebenen Signale werden zusammengemischt und anschließend wird das gemischte Digitalsignal übertragen.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Zustände gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Gerät zur Übertragung eines Signals bereitzustellen, welches es ermöglicht, die Tonqualität bei der Multikanalreproduktion bei einer kleineren Datenübertragungsrate und Trägerkapazität hoch zu halten.
Um die obigen Nachteile zu überwinden, wird gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ein Gerät zur Übertragung eines sigma-delta-modulierten Signals bereitgestellt, welches aus jedem Signal von zwei oder mehreren Kanälen umgesetzt ist, mit
einer ersten Modulationseinrichtung zur Sigma-Delta-Modulation von Signalen einer Gruppe der Multikanalsignale bei einer weit höheren ersten Abtastfrequenz als eine Audiobandfrequenz;
mit einer zweiten Modulationseinrichtung zur Sigma-Delta-Modulation von Signalen der anderen Gruppe der Multikanalsignale mit einer zweiten Abtastfrequenz, wobei die zweite Abtastfrequenz weit höher als eine Audiobandfrequenz ist, jedoch niedriger als die erste Abtastfrequenz ist;
einer Mischeinrichtung zum Mischen eines digitalen Signals, welches von der ersten Modulationseinrichtung ausgegeben wird, mit einem zweiten Digitalsignal, welches von der zweiten Modulationseinrichtung ausgegeben wird; und
einer Einrichtung zur Übertragung eines gemischten Digitalsignals, welches durch die Mischeinrichtung erzeugt wurde.
In den Figuren zeigen:
1 eine Musteransicht, die ein Lautsprechersystem zur Reproduktion von Audioquellen von Multikanälen zeigt;
2A eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Linksvorne-Kanaldaten LF zeigt;
2B eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Rechtsvorne-Kanaldaten RF zeigt;
2C eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Mittenkanaldaten CN zeigt;
2D eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Sub-Schall-Kanaldaten SF zeigt;
2E eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Links-Umgebungs-Kanaldaten LS zeigt;
2F eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS zeigt;
3A eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Linkskanaldaten LD zeigt;
3B eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Linksvorne-Kanaldaten LF zeigt;
3C eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Rechtsvorne-Kanaldaten RF zeigt;
3D eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Mittenkanaldaten CN zeigt;
3E eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Sub-Schall-Kanaldaten SS zeigt;
3F eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Links-Umgebungs-Kanaldaten LS zeigt;
3G eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS zeigt;
3H eine Ansicht, die einen Datenaufbau der herkömmlichen Rechtskanaldaten RD zeigt;
4 eine Blockdarstellung, die ein Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät zeigt, für das die vorliegende Erfindung übernommen wird;
5 eine Blockdiagramm, welches einen Sigma-Delta-Modulator zeigt;
6A eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Linksvorne-Kanaldaten LF zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
6B eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Rechtsvorne-Kanaldaten RF zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
6C eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Mittenkanaldaten CN zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
6D eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Sub-Schall-Kanaldaten SS zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
6E eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Links-Umgebungs-Kanaldaten LS zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
6F eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
7 eine Blockdarstellung, die ein Wiedergabegerät zeigt, das bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
8A eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Linkskanaldaten LD zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
8B eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Linksvorne-Kanaldaten LF zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird,
8C eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Rechtsvorne-Kanaldaten RF zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
8D eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Mittenkanaldaten CN zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
8E eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Sub-Schall-Kanaldaten SS zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
8F eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Links-Umgebungs-Kanaldaten LS zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
8G eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
8H eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Rechtskanaldaten RD zeigt, der bei der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
9 eine Blockdarstellung, die ein Wiedergabegerät gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10A eine Ansicht ist, die einen Datenaufbau der Linkskanaldaten LD zeigt, der bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
10B eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Linksvorne-Kanaldaten LF zeigt, der bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
10C eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Rechtsvorne-Kanaldaten RF zeigt, der bei Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
10D eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Mittenkanaldaten CN zeigt, der bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
10E eine Ansicht, die einen Datenaufbau von Sub-Schall-Kanaldaten SS zeigt, der bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
10F eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Links-Umgebungs-Kanaldaten LS zeigt, der bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
10G eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS zeigt, der bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
10H eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Rechtskanaldaten RD zeigt, der bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernommen wird; und
10I eine Ansicht, die einen Datenaufbau der Daten CS zeigt, die gebildet werden, indem die Mittenkanaldaten zu den Sub-Schall-Kanaldaten addiert werden, die bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übernommen werden.
Die Beschreibung richtet sich nun auf ein Verfahren und ein Gerät zur Übertragung eines Signals gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Zuerst umfaßt, wie in 4 gezeigt ist, die vorliegende Erfindung ein Sigma-Delta (ΣΔ)-Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät 10, welches einen Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungsblock 11 und einen Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiederga beblock 32 umfaßt. Bei diesem Sigma-Delta (ΣΔ)-Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät 10 wird der Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungsblock 11 betrieben, um auf einem Magnetband 30 ein sigma-delta-moduliertes Signal aufzuzeichnen, welches aus einem Multikanalsignal umgesetzt wurde, das aus Audiosignalen von sechs Kanälen besteht, die miteinander in Beziehung sind, und dann wird der Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeblock 32 betrieben, um das sigma-delta (ΣΔ)-modulierte Signal aus dem Magnetband 30 zu reproduzieren.
Der Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungsblock 11 besitzt eine erste und zweite Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulationseinheit 15 und 23. Die erste Sigma-Delta-(ΣΔ)-Modulationseinheit 15 arbeitet, um selektiv das Linksvorne-Kanalsignal und das Rechtsvorne-Kanalsignal zu modulieren, welches von dem Eingangsanschluß 12 und 13 unter den Multikanal-Audiosignalen geliefert wird, die von der 6-Kanal-Multikanal-Tonquelle mit einer Abtastfrequenz 64fs geliefert werden. Diese Abtastfrequenz 64fs ist 64mal so groß wie die Abtastfrequenz fs (= 44,1 kHz), die bei der Compact Disc (CD) verwendet wird. Die zweite Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulationseinheit 23 arbeitet so, um selektiv das Mittenkanalsignal, das Sub-Schall-Kanalsignal, das Links-Umgebungs-Kanalsignal und das Rechts-Umgebungs-Kanalsignal zu modulieren, die von den Eingangsanschlüssen 18, 19, 20 und 21 geliefert werden, unter den Mehrkanal-Audiosignalen mit einer Abtastfrequenz 32fs. Diese Abtastfrequenz 32fs ist 32mal so groß wie die Abtastfrequenz fs, die für die Compact Disc verwendet wird. Das Mittenkanalsignal, das Sub-Kanalsignal, das Rechts-Umgebungs-Kanalsignal und das Links-Umgebungs-Kanalsignal sind Hilfsaudiosignale für das Rechtsvorne-Kanalsignal und das Linksvorne-Kanalsignal.
Im allgemeinen ist es für die 6-Kanal-Tonquelle, wie in 1 gezeigt ist, erforderlich, daß die Tonqualität des Rechtsvorne-Kanals 2 und des Linksvorne-Kanals 1 hoch ist. Auf der anderen Seite ist es für die Hilfsaudiosignale, d. h., das Mittenkanalsignal 3, das Sub-Schall-Kanalsignal 4, das Links-Umgebungs-Kanalsignal 5 und das Rechts-Umgebungs-Kanalsignal 6 nicht erforderlich, daß deren Tonqualität hoch ist.
Das gegenwärtige digitale Audiosystem erlaubt es dem Durchlaßband gerade, seinen maximalen Bereich weit hinunter bis 20 kHz zu halten. Diese Ausbildung deckt das hörbare Band kritisch ab. Daher kann zur Absenkung der Datenrate es möglich sein, die Abtastfrequenz abzusenken, die zur Digitalisierung der Hilfssignale verwendet wird, d. h., des Mittenkanalsignals, des Sub-Schalt-Kanalsignals, des Links-Umgebungs-Kanalsignals und des Rechts-Umgebungs-Kanalsignals. In diesem Fall wird jedoch das Durchlaßband entsprechend ebenfalls niedriger gemacht. Dies bedeutet, daß keine Abtastfrequenzen außer der Abtastfrequenz für das Sub-Schall-Kanalsignal nicht zugelassen werden, abgesenkt zu werden. Auf der anderen Seite läßt das ein-Bit-sigma-delta (ΣΔ) modulierte Digitalsignal, welches durch das Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulationsverfahren erhalten wird, das hörbare Band in einem weit höheren Bandbereich zu, um aufgezeichnet zu werden. Dies ermöglicht es, das hörbare Band abzudecken, wenn die Abtastfrequenz von 64fs auf einen weit niedrigeren Wert geändert wird. Die niedrigere Abtastfrequenz führt zu einer Verschlechterung des dynamischen Bereichs des hörbaren Bandes bis zu einem gewissen Grad. Der verschlechterte dynamische Bereich deckt jedoch ausreichend die Charakteristik ab, die zur Reproduktion des Rechts-Umgebungs- und des Links-Umgebungs-Kanalsignals erforderlich ist.
Wie oben erwähnt können für die Abtastfrequenz, die weit höher als das hörbare Band ist, die Abtastfrequenzen der ersten Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulationseinheit 15 und der zweiten Sigma-Delta (ΣΔ)-Modualtionseinheit 23 unterschiedlich voneinander festgesetzt sein, beispielsweise 64fs für die erste Modulationseinheit 15 und 32fs für die zweite Modulationseinheit 23. Die erste Sigma-Delta (ΣΔ)-Mudulationseinheit 15 empfängt einen Abtasttakt der Frequenz 64fs von einem Takteingangsanschluß 14. Die zweite Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulationseinheit 23 empfängt einen Abtasttakt der Frequenz 32fs von einem Takteingangsanschluß 22.
Die erste Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulationseinheit 15 enthält einen Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 16 für das Linksvorne-Kanalsignal und einen Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 17 für das Rechtsvorne-Kanalsignal. Die zweite Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulationseinheit 23 besitzt einen Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 24 für das Mittenkanalsignal, einen Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 25 für das Sub-Schall-Kanalsignal, einen Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 26 für das Links-Umgebungs-Kanalsignal, und einen Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 27 für das Rechts-Umgebungs-Kanalsignal. Die Anordnung eines jeden Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulators ist in 5 gezeigt.
Die Anordnung und der Betrieb des Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulators 16 für das Linksvorne-Kanalsignal wird mit Hilfe von 5 beschrieben. In 5 wird das Linksvorne-Kanalsignal vom Eingangsanschluß 12 über ein Addierglied 50 zu einem Integrator 51 geliefert. Das Signal vom Komparator 51 wird zu einem Komparator 52 geliefert. Im Komparator 52 wird das Signal mit dem mittleren Potentialpunkt des Eingangsaudiosignals verglichen, so daß beispielsweise ein Bit des Signals bei jeder einen Abtastperiode quantisiert wird. Die Frequenz der Abtastperiode (Abtastfrequenz) verwendet eine 64-fache Frequenz der Abtastfrequenz 44,1 kHz, die für die Compact Disc verwendet wird.
Die quantisierten Daten werden zu einem Ein-Abtastwert-Verzögerungselement 54 geliefert, in welchem die Daten um einen Abtastwert verzögert werden. Die verzögerten Daten werden in ein analoges Signal beispielsweise durch die Wirkung eines Ein-Bit-Digital-Analog-Umsetzers 55 umgesetzt. Das analoge Signal wird zu einem Addierer 50 geliefert, in welchem es zum Linksvorne-Kanalsignal addiert wird, welches vom Eingangsanschluß 12 geliefert wird. Die quantisierten Daten, die vom Komparator 52 ausgegeben werden, d. h., ein ein-Bit-sigma-selta (ΣΔ)-moduliertes Signal, erscheinen am Ausgangsanschluß 53.
Daher macht es die Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation möglich, die im Modulator 16 für das Linksvorne-Kanalsignal ausgeführt wird, das Audiosignal mit einem breiten dynamischen Bereich zu erhalten, sogar bei einer kleineren Anzahl von Bits, indem ausreichend die Abtastfrequenz angehoben wird. Außerdem ist ein breiteres übertragbares Frequenzband zulässig.
Die Modulatoren 16 und 17 beliefern einen Multiplexer 28 mit den Rechtsvorne-Kanaldaten RF und den Linksvorne-Ka naldaten LF, die durch die Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation erhalten werden, mit dem Abtasttakt der Frequenz 64fs. Außerdem liefert der Mittenkanalsignal-Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 24, der Sub-Schall-Signal-Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 25, der Links-Umgebungs-Kanalsignal-Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 26, und der Rechts-Umgebungs-Kanalsignal-Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulator 27 zum Multiplexer 28 die Mittenkanaldaten CN, die Sub-Schall-Kanaldaten SS, die Links-Umgebungs-Kanaldaten LS und die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS, die durch die Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation mit dem Abtasttakt der Frequenz 32fs erhalten werden.
Der Multiplexer 28 setzt die sechs parallelen Datenfälle, die in 6A bis 6F gezeigt sind, in serielle Daten um. Die seriellen Daten werden durch einen Aufzeichnungskopf 29 auf einem Magnetband aufgezeichnet. Für die Aufzeichnung der seriellen Daten auf dem Magnetband 30 durch den Aufzeichnungskopf 29 werden die Rechtsvorne-Kanaldaten RF und die Linksvorne-Kanaldaten LF, die durch die Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation der Abtastfrequenz 64fs erhalten wurden, die Mittenkanaldaten CN, die durch die Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation mit der Abtastfrequenz 32fs erhalten wurden, die Sub-Schall-Kanaldaten SS, die Links-Umgebungs-Kanaldaten LS und die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS zur Aufzeichnung verwendet. Dieser Betrieb erfordert somit eine kleinere Übertragungsrate und Trägerkapazität.
Es wird nun die Datenrate der seriellen Daten, die vom Multiplexer 28 geliefert werden, beschrieben. Die Datenrate der Rechtsvorne-Kanaldaten RF oder der Linksvorne-Kanaldaten Lf, die durch die Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation mit der Abtastfrequenz 64fs erhalten werden, beträgt 2 8224 Mbit/s, während die Datenrate der Mittenkanaldaten CN, der Sub-Schall-Kanaldaten SS, der Links-Umgebungs-Kanaldaten LS oder der Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS 1 4112 Mbit/s beträgt. Daher beträgt die Datenrate der seriellen Daten, die vom Multiplexer 28 geliefert werden, (2 8224 × 2 + 1 4112 × 4) = 11 2896 Mbit/s. Diese Datenrate ist zwei Drittel von 16 9344 Mbit/s des Standes der Technik. Dies führt dazu, die Trägerkapazität, die zur Aufzeichnung einer Programmquelle erforderlich ist, lediglich um zwei Drittel zu reduzieren.
Wie in 4 gezeigt ist, besitzt die Sigma-Delta (ΣΔ)-Wiedergabeeinheit 32 einen Wiedergabekopf 31, eine Trennschaltung 33, einen Digital-Analog-Umsetzer 35 für die Linksvorne-Kanaldaten, einen Digital-Analog-Umsetzer 36 für die Rechtsvorne-Kanaldaten, einen Digital-Analog-Umsetzer 37 für die Mittenkanaldaten, einen Digital-Analog-Umsetzer 38 für die Sub-Schall-Kanaldaten, einen Digital-Analog-Umsetzer 39 für die Links-Umgebungs-Kanaldaten und einen Digital-Analog-Umsetzer 40 für die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten.
Der Wiedergabekopf 31 dient dazu, die seriellen Daten aus dem Magnetband 30 zu lesen. Die Trennschaltung 33 dient dazu, die seriellen Daten in parallele Daten zu trennen, wie in 6A bis 6F gezeigt ist. Diese Fälle paralleler Daten, d. h., die Rechtsvorne-Kanaldaten RF, die Linksvorne-Kanaldaten LF, die Mittenkanaldaten CN, die Sub-Schall-Kanaldaten SS, die Links-Umgebungs-Kanaldaten LS und die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS werden zum Digital-Analog-Umsetzer 36 für die Rechtsvorne-Kanaldaten, zum Digital-Analog-Umsetzer 35 für die Linksvorne-Kanaldaten, zum Digital-Analog-Umsetzer 37 für die Mittenkanaldaten, zum Digital-Analog-Umsetzer 38 für die Sub-Schall-Kanaldaten, zum Digital-Analog-Umsetzer 39 für die Links-Umgebungs-Kanaldaten und zum Digital-Analog-Umsetzer 40 für die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten geliefert. Diese Digital-Analog-Umsetzer setzen die entsprechenden Daten in das analoge Audiosignal um.
Dann wird über einen Eingangsanschluß 34 der Abtasttakt der Frequenz 64fs zum Digital-Analog-Umsetzer 35 für die Linksvorne-Kanaldaten und zum Digital-Analog-Umsetzer 36 für die Rechtsvorne-Kanaldaten geliefert. Außerdem wird der Abtasttakt der Frequenz 32fs zum Digital-Analog-Umsetzer 37 für die Mittenkanaldaten, zum Digital-Analog-Umsetzer 38 für die Sub-Schall-Kanaldaten, zum Digital-Analog-Umsetzer 39 für die Links-Umgebungs-Kanaldaten, und zum Digital-Analog-Umsetzer 40 für die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten über einen Takteingangsanschluß 41 geliefert.
Das Linksvorne-Kanalsignal, welches ein analoges Signal ist, das durch den Digital-Analog-Umsetzer 35 für die Linksvorne-Kanaldaten umgesetzt wurde, wird an einem Ausgangsanschluß 42 herausgeführt. Das Rechtsvorne-Kanalsignal, das eben falls ein analoges Signal ist, welches durch den Digital-Analog-Umsetzer 35 für die Rechtsvorne-Kanaldaten umgesetzt wurde, wird an einem Ausgangsanschluß 43 herausgeführt.
Das Mittenkanalsignal, welches ebenfalls ein analoges Signal ist, das durch den Digital-Analog-Umsetzer 37 für die Mittenkanaldaten umgesetzt wurde, wird an einem Ausgangsanschluß 44 herausgeführt. Das Sub-Schall-Kanalsignal, welches ebenfalls ein analoges Signal ist, welches durch den Digital-Analog-Umsetzer 38 für das Sub-Schall-Kanalsignal umgesetzt wurde, wird an einem Ausgangsanschluß 45 herausgeführt. Das Links-Umgebungs-Kanalsignal, welches ein analoges Signal ist, das durch den Digital-Analog-Umsetzer 39 für die Links-Umgebungs-Kanaldaten umgesetzt wurde, wird an einem Ausgangsanschluß 46 herausgeführt. Das Rechts-Umgebungs-Kanalsignal, welches ein analoges Signal ist, das durch den Digital-Analog-Umsetzer 40 für die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten umgesetzt wurde, wird an einem Ausgangsanschluß 47 herausgeführt.
Wie oben beschrieben verwendet das Sigma-Delta (ΣΔ)-Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät 10 eine Vielzahl von Eigenschaften von Kanälen beim Reproduzieren von Multikanalsignalen, die miteinander in Beziehung stehen, und eine Eigenart des Ein-Bit-Sigma-Delta (ΣΔ)-modulierten Digitalsignals, wodurch der Anstieg der Datenrate und der Datenkapazität trotz der Vergrößerung der Anzahl der Kanäle unterdrückt wird.
Die Beschreibung richtet sich nun wieder auf eine Transformation des Sigma-Delta-(ΣΔ)-Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräts 10 nach dieser Ausführungsform. Diese Transformation verwendet die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeeinheit 60, die in 7 gezeigt ist, anstelle der Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeeinheit 32, die in 4 gezeigt ist, so daß die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeeinheit 60 das Signal reproduziert, welches durch die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungseinheit 11, die in 4 gezeigt ist, aufgezeichnet wurde. Diese Transformation des Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungs- und Wiedergabegeräts ist so eingerichtet, daß die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungseinheit 11 vorübergehend Multikanalsignale von den Multikanal-Tonquellen aufzeichnet, die aus sechs Kanälen bestehen, und dann die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeeinheit 60 die Multikanalsignale über 2-Kanal-Tonquellen zur Ausführung der kompatiblen 2-Kanal-Wiedergabe reproduziert. Die Beschreibung der Anordnung der Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungseinheit wird bei der Beschreibung weggelassen.
Die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeeinheit 60 besitzt einen Wiedergabekopf 61, eine Trennschaltung 63, eine Links-Kanaldatenerzeugungsschaltung 64, eine Rechts-Kanaldatenerzeugungsschaltung 65, einen Digital-Analog-Umsetzer 66 für die Links-Kanaldaten, und den Digital-Analog-Umsetzer 67 für die Rechts-Kanaldaten. Der Wiedergabekopf 61 dient dazu, die seriellen Daten, die durch die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungseinheit 11 aufgezeichnet wurden, aus dem Magnetband 62 (welches das gleiche Band ist wie das Magnetband 30) zu lesen. Die Trennschaltung 63 dient dazu, die seriellen Daten in parallele Daten zu trennen, wie dies in 6A bis 6F gezeigt ist.
Die Links-Kanaldatenerzeugungsschaltung 64 erzeugt die Links-Kanaldaten LD, die in 8A bis 8F gezeigt sind, aus den Linksvorne-Kanaldaten LF, den Mittenkanaldaten CN, den Sub-Schall-Kanaldaten SS und den Links-Umgebungs-Kanaldaten LS. Die Rechts-Kanalerzeugungsschaltung 65 erzeugt die Rechts-Kanaldaten RD, die in 8H gezeigt sind, aus den Rechtsvorne-Kanaldaten RF, den Mittenkanaldaten CN, den Sub-Schall-Kanaldaten SS und den Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS.
Der Digital-Analog-Umsetzer 66 für die Links-Kanaldaten setzt die Links-Kanaldaten LD, die in 8A gezeigt sind, in ein analoges Audiosignal mit dem Abtasttakt der Frequenz 256fs um, der zu einem Takteingangsanschluß 68 geliefert wird. Dieses analoge Links-Kanalaudiosignal wird an einem Ausgangsanschluß 69 herausgeführt. Der Digital-Analog-Umsetzer 67 für die Rechts-Kanaldaten setzt die Rechts-Kanaldaten RD, wie in 8H gezeigt ist, in ein analoges Audiosignal mit dem Abtasttakt der Frequenz 256fs um, der zu einem Eingangsanschluß 68 geliefert wird. Dieses analoge Rechts-Kanalaudiosignal wird an einem Ausgangsanschluß 79 herausgeführt.
Die Links-Kanaldatenerzeugungsschaltung 64 expandiert die Linksvorne-Kanaldaten LF, die Mittenkanaldaten CN, die Sub- Schall-Kanaldaten SS und die Links-Umgebungs-Kanaldaten LS zeitlich unter Berücksichtigung der Abtastfrequenz, die für die Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation und ein Abwärtsmischverhältnis verwendet wird.
Die Rechts-Kanaldatenerzeugungsschaltung 65 expandiert die Rechtsvorne-Kanaldaten RF, die Mittenkanaldaten CN, die Sub-Schall-Kanaldaten SS und die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RF zeitlich unter Berücksichtigung der Abtastfrequenz, die für die Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation und ein Abwärtsmischverhältnis verwendet wird.
Bei diesen Operationen ist, wie oben erwähnt, der Abtasttakt, der für den Digital-Analog-Umsetzer 66 für die Links-Kanaldaten und den Digital-Analog-Umsetzer 67 für die Rechts-Kanaldaten verwendet wird, 256fs. Da in Wirklichkeit jedoch das Wiedergabepegelverhältnis eines jeden Kanals bei der kompatiblen 2-Kanal-Wiedergabe proportional zu einem besetzten Bereich aller Daten pro Zeiteinheit ist, ist das Verhältnis der Linksvorne-Kanaldaten LF, der Mittenkanaldaten CN, der Sub-Schall-Kanaldaten SS und der Links-Umgebungs-Kanaldaten LS, die in den Links-Kanaldaten LD enthalten sind, gleich 4:2:1:1. Ebenso ist das Verhältnis der Rechtsvorne-Kanaldaten RF, der Mittenkanaldaten CN, der Sub-Schall-Kanaldaten SS und der Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS, die in den Rechts-Kanaldaten SD enthalten sind, gleich 4:2:1:1. Durch Anheben des Abtasttaktes ist es möglich, daß der besetzte Bereich aller Daten pro Zeiteinheit feiner gesteuert werden kann. Diese Operation macht es möglich, die Balance der Signale von zwei Kanälen zu steuern. Insbesondere macht es diese Operation möglich, die Daten vorher aufzuzeichnen, um den besetzten Bereich aller Daten pro Zeiteinheit auf einem Bereich einer Inhaltstabelle (TOC) eines Trägers bei jeder Abstimmung und Änderung der Aufzeichnungsbalance der Steuerdaten zu steuern.
Nun richtet sich die Beschreibung auf eine weitere Transformation des Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungs- und Wiedergabegeräts 10. Diese Transformation ist ein Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungs- und Wiedergabegerät, welches eingerichtet ist, eine Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeeinheit 75 zu verwenden, die in 9 gezeigt ist, anstelle der Wiederga beeinheit 32, die in 4 gezeigt ist, und das Signal, welches durch die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungseinheit 11, die in 4 gezeigt ist, aufgezeichnet wurde, mit der Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeeinheit 75 reproduziert. Dieses Modulations-Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungs- und Wiedergabegerät ist eingerichtet, daß die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungseinheit 11 vorübergehend als serielle Daten die Multikanalsignale von sechs Kanälen auf einem Magnetband speichert, und dann die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeeinheit 75 die seriellen Daten auf die drei Kanalsignale heruntermischt, wenn die seriellen Daten reproduziert werden. Es wird hier die Beschreibung der Anordnung der Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalaufzeichnungseinheit 11 aus der Beschreibung ausgelassen.
Die Sigma-Delta (ΣΔ)-Signalwiedergabeeinheit 75 besitzt einen Wiedergabekopf 76, eine Trennschaltung 78, eine Links-Kanaldatenerzeugungsschaltung 79, eine Rechts-Kanaldatenerzeugungsschaltung 80, eine Mitten-Plus-Sub-Schall-Kanaldatenerzeugungsschaltung 81, einen Digital-Analog-Umsetzer 83 für die Links-Kanaldaten, einen Digital-Analog-Umsetzer 84 für die Rechts-Kanaldaten, und einen Digital-Analog-Umsetzer 85 für die Mitten-Plus-Sub-Schall-Kanaldaten.
Der Wiedergabekopf 76 dient dazu, die seriellen Daten aus dem Magnetband 77 (welches das gleiche Band ist wie das Magnetband 30) zu lesen. Wie oben erwähnt wurden die seriellen Daten auf dem Magnetband 77 aufgezeichnet. Die Trennschaltung 78 dient dazu, die seriellen Daten in die parallelen Daten, die in 3 gezeigt sind, zu trennen.
Die Links-Kanaldatenerzeugungsschaltung 79 dient dazu, die Links-Kanaldaten LD, die in 10A bis 10E gezeigt sind, aus den Linksvorne-Kanaldaten LF zu erzeugen, den Mittenkanaldaten CN und den Links-Umgebungs-Kanaldaten LS. Die Rechts-Kanaldatenerzeugungsschaltung 80 dient dazu, die Rechts-Kanaldaten RD, die in 10I gezeigt sind, aus den Rechtsvorne-Kanaldaten RF, den Mittenkanaldaten CN und Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS zu erzeugen. Die Mitten-Plus-Sub-Schall-Kanaldatenerzeugungsschaltung 81 dient dazu, die Mitten-Plus-Sub- Schall-Kanaldaten CS aus den Mittenkanaldaten CN und den Sub-Schall-Kanaldaten SS zu erzeugen.
Der Digital-Analog-Umsetzer 83 für die Links-Kanaldaten dient dazu, die Links-Kanaldaten LD, die in 10A gezeigt sind, in ein analoges Audiosignal mit einem Abtasttakt der Frequenz 256fs umzusetzen, der von einem Takteingangsanschluß 82 geliefert wird. Das resultierende analoge Audiosignal für den linken Kanal wird an einem Ausgangsanschluß 87 herausgeführt. Der Digital-Analog-Umsetzer 84 für die Rechts-Kanaldaten dient dazu, die Rechts-Kanaldaten RD, die in 10H gezeigt sind, in ein analoges Audiosignal mit einem Abtasttakt der Frequenz 256fs umzusetzen, der vom Takteingangsanschluß 82 geliefert wird. Das resultierende analoge Audiosignal für den rechten Kanal wird an einem Ausgangsanschluß 88 herausgeführt. Der Digital-Analog-Umsetzer 85 für die Mitten-Plus-Sub-Schall-Kanaldaten CS dient dazu, die Mitten-Puls-Sub-Schall-Kanaldaten CS, die in 10I gezeigt sind, in ein analoges Audiosignal mit einem Abtasttakt der Frequenz 128fs umzusetzen, welcher von dem Takteingangsanschluß 86 geliefert wird. Das resultierende analoge Audiosignal wird an einem Ausgangsanschluß 89 herausgeführt.
Die Links-Kanaldatenerzeugungsschaltung 79 expandiert zeitlich die Linksvorne-Kanaldaten LF, die Mittenkanaldaten CN und die Links-Umgebungs-Kanaldaten LS, die durch die Trennschaltung 78 erzeugt wurden, unter Berücksichtigung der Abtastfrequenzen und der Abwärtsmischverhältnisse dieser Daten, die bei der Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation verwendet wurden.
Die Rechts-Kanaldatenerzeugungsschaltung 80 expandiert zeitlich die Rechtsvorne-Kanaldaten RF, die Mittenkanaldaten CM, die Rechts-Umgebungs-Kanaldaten RS unter Berücksichtigung der Abtastfrequenzen und der Abwärtsmischverhältnisse dieser Daten, die bei der Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation verwendet wurden.
Außerdem expandiert die Mitten-Plus-Sub-Schall-Kanaldatenerzeugungsschaltung 81 zeitlich die Mittenkanaldaten Cn und die Sub-Schall-Kanaldaten SS, die durch den Trennschaltung 78 erzeugt wurden, unter Berücksichtigung der Abtastfrequenzen und der Abwärtsmischverhältnisse dieser Daten, die bei der Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulation verwendet wurden.
Durch Anheben des Abtasttaktes ist es möglich, genauer einen besetzten Bereich aller Daten pro Zeiteinheit zu steuern. Dadurch wird es möglich, die Balance der Links-Kanaldaten LD, der Rechts-Kanaldaten RD und der Mitten-Plus-Sub-Schall-Kanaldaten CS zu steuern. Um beispielsweise die Wiedergabebalance zu ändern, ist es möglich, die Daten zur Steuerung des besetzten Bereichs aller Daten pro Zeiteinheit auf einem Bereich aufzuzeichnen, der der Inhaltstabelle (TOC) des Trägers bei jedem Programm entspricht.
Die obige Ausführungsform und ihre Transformationen sind eingerichtet, Multikanalsignale von sechs Kanälen zu verwenden. Die Anzahl der Kanäle ist nicht auf sechs beschränkt. Diese kann vier, acht usw. sein. Ebenso ist die Anzahl der Abwärtsmischkanäle nicht auf drei beschränkt.
Außerdem ist die obige Ausführungsform und ihre Transformationen eingerichtet, das sigma-delta (ΣΔ)-modulierte Signal in serielle Daten umzusetzen, bevor das Signal auf dem Magnetband aufgezeichnet wird. Durch zwei oder mehr Aufzeichnungsköpfe wird es möglich, das sigma-delta (ΣΔ)-modulierte Signal auf dem Magnetband aufzuzeichnen, ohne dieses in die seriellen Daten zu ändern. Anstelle des Magnetbandes kann der Aufzeichnungsträger eine Magnetplatte oder eine magneto-optische Platte (MO) sein.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei der Übertragung und dem Empfang über eine drahtlose oder eine drahtgebundene Strecke angewandt werden. Anstelle der obigen Beschreibung kann die Aufzeichnungseinheit die Signale von sechs Kanälen als Signale von zwei Kanälen aufzeichnen, und dann kann die Wiedergabeeinheit kompatibel die Signale von zwei Kanälen lediglich mit zwei Digital-Analog-Umsetzern reproduzieren.
Das Verfahren zur Übertragung eines Signals gemäß der vorliegenden Erfindung ist eingerichtet, die Abtastfrequenz für ein Signal zumindest eines Kanals von zwei oder mehreren Kanalsignalen unterschiedlich gegenüber der Abtastfrequenz für das Signal (die Signale) des anderen Kanals (der anderen Kanäle) zu machen, die Signale dieser Kanäle zu sigma-delta (ΣΔ)-modulieren, und die modulierten Signale zu übertragen. Wenn der Informationsinhalt von zumindest einem Kanalsignal mehr ist als der des anderen Kanalsignals (Signale), wird die Abtastfrequenz für zumindest ein Kanalsignal höher eingestellt als die für das andere Kanalsignal (Signale). Daher braucht das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung somit eine kleinere Übertragungsrate und Trägerkapazität als das Verfahren, das zum konventionellen Aufzeichnen und Reproduzieren des digitalen Signals, welches ein-Bit-sigma-delta-moduliert ist gemäß dem einfachen Abtastratensystem in der Multikanal-Tonquelle, verwendet wird, um eine hochwertige Multikanalreproduktion zu realisieren, obwohl das Verfahren der Erfindung die gleiche Anzahl von Kanälen hat.
Auf der Seite, wo das Signal übertragen wird, d. h., auf der Aufzeichnungs- oder Empfangsseite, werden die sigma-delta (ΣΔ)-modulierten Signale von m Kanälen eines jeden Stroms von n (m > n) Kanälen gemäß der Abtastfrequenz und des Abwärtsmischverhältnisses eines jeden Kanals zeitlich expandiert, um die kompatible Reproduktion zu realisieren. Dadurch ermöglicht es das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, die Balancesteuerung bei der kompatiblen 2-Kanalreproduktion zu realisieren, welche nicht bei der herkömmlichen Übertragung des Digitalsignals realisiert werden konnte, welches gemäß dem einfachen Abtastratensystem bei der Multikanal-Tonquelle ein-Bitsigma-delta (ΣΔ)-moduliert wurde. Außerdem ermöglicht es das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung, die Abwärtsmischung von einer Anzahl von mehreren Kanälen auf eine andere Anzahl von Kanälen sowie ihre Balancesteuerung zu realisieren.
Bei dem Gerät zur Übertragung eines Signals gemäß der vorliegenden Erfindung dient die erste Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulationseinheit dazu, einen Teil der Multikanalsignale, die zumindest aus zwei Kanalsignalen zusammengesetzt sind, die miteinander in Beziehung stehen, mit der ersten Abtastfrequenz zu sigma-delta (ΣΔ)-modulieren. Die zweite Sigma-Delta (ΣΔ)-Modulationseinheit dient dazu, den übrigen Teil der Multikanalsignale mit der zweiten Abtastfrequenz zu sigma-delta (ΣΔ)-modulieren und das resultierende sigma-delta (ΣΔ)-modulierte Si gnal zu übertragen. Daher benötigt das Übertragungsgerät nach der vorliegenden Erfindung eine kleinere Übertragungsrate und Trägerkapazität als die herkömmliche Aufzeichnungs- und Wiedergabe des Digitalsignals, welches ein-Bit-sigma-delta (ΣΔ)-moduliert wurde gemäß dem einfachen Abtastratensystem in der Multikanal-Tonquelle, um eine hochwertige Multikanalreproduktion zu realisieren, obwohl das Gerät nach der Erfindung die gleiche Anzahl von Kanälen wie das herkömmliche Gerät hat.
Außerdem sind auf der Seite, wo das Signal zu übertragen ist, d. h., der Wiedergabe- oder der Empfangsseite, die sigma-delta (ΣΔ)-modulierten Signale von m Kanälen eines jeden Stroms von n (m > n) Kanälen gemäß der Abtastfrequenz und des Abwärtsmischverhältnisses eines jeden Kanals zeitlich expandiert, um die kompatible Reproduktion zu realisieren. Daher ermöglicht es das Gerät nach der vorliegenden Erfindung, die Balancesteuerung bei der kompatiblen Zweikanalreproduktion zu realisieren, die nicht durch die herkömmliche Übertragung des Digitalsignals realisiert werden konnte, welches gemäß dem einfachen Abtastratensystem ein-Bit-sigma-delta (ΣΔ)-moduliert wurde. Außerdem ermöglicht es das Gerät nach der Erfindung, das Abwärtsmischverhältnis einer Anzahl von mehreren Kanälen auf eine andere Anzahl sowie deren Balancesteuerung zu realisieren.

Claims

Signalübertragungsgerät zur Übertragung eines sigma-delta-modulierten Signals, welches durch Durchführen einer Sigma-Delta-Modulation in bezug auf jedes der Multikanalsignale erzeugt wird, die aus zumindest zwei Kanälen zusammengesetzt sind, mit einer ersten Modulationseinrichtung (15) zur Sigma-Delta-Modulation von Signalen einer Gruppe der Multikanalsignale bei einer weit höheren ersten Abtastfrequenz (64fs) als eine Audiobandfrequenz; mit einer zweiten Modulationseinrichtung (23) zur Sigma-Delta-Modulation von Signalen der anderen Gruppe der Multikanalsignale mit einer zweiten Abtastfrequenz (32fs), wobei die zweite Abtastfrequenz weit höher als eine Audiobandfrequenz ist, jedoch niedriger als die erste Abtastfrequenz (64fs) einer Mischeinrichtung (28) zum Mischen eines Digital-Signals, welches von der ersten Modulationseinrichtung (15) ausgegeben wird, mit einem zweiten Digitalsignal, welches von der zweiten Modulationseinrichtung (23) ausgegeben wird; und einer Einrichtung (29, 30, 31) zur Übertragung eines gemischten Digitalsignals, welches durch die Mischeinrichtung (28) erzeugt wurde.
Signalübertragungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multikanalsignale Multikanal-Audiosignale sind, wobei die eine Signalgruppe der Multikanalsignale einem rechten und einem linken Hauptkanal (17, 16) entspricht, und die andere Signalgruppe (24, 25, 26, 27) der Multikanalsignale den Hilfsaudiosignalen entspricht.
Signalübertragungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Trenneinrichtung (28; 63; 78) aufweist, um das sigma-delta-modulierte Signal der Multikanäle, die durch die Übertragungseinrichtung übertragen werden sollen, in der Zeitbasis aller Daten einer kleineren Anzahl von Kanälen als die Multikanäle entsprechend einer Abtastfrequenz und einem Abwärtsmischverhältnis eines jeden Kanals zu dehnen.
Signalübertragungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung zur Übertragung des gemischten Digitalsignals einen Weg einer seriellen Übertragung nimmt.
Signalübertragungsverfahren zur Übertragung eines sigma-delta-modulierten Signals, welches durch Durchführung einer Sigma-Delta-Modulation in bezug auf jedes Kanalsignal der Multikanäle erzeugt wird, die aus zumindest zwei Kanälen bestehen, mit: einem ersten Schritt einer Sigma-Delta-Modulation eines Signals von einer Gruppe der Multikanalsignale bei einer weit höheren ersten Abtastfrequenz als eine Audiobandfrequenz; einem zweiten Schritt einer Sigma-Delta-Modulation eines Signals der anderen Gruppe der Multikanalsignale mit einer zweiten Abtastfrequenz, wobei die zweite Abtastfrequenz weit höher als, jedoch niedriger als die erste Abtastfrequenz ist; einem dritten Schritt zur Mischung eines Digitalsignals, welches im ersten Schritt erzeugt wurde, mit einem Digitalsignal, welches im zweiten Schritt erzeugt wurde; und einem vierten Schritt zur Übertragung des gemischten Digitalsignals.
Signalübertragungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Multikanalsignale Multikanal-Audiosignale sind, wobei die eine Signalgruppe der Multikanalsignale einem rechten und einem linken Hauptkanal entspricht, und die andere Signalgruppe der Multikanalsignale Hilfsaudiosignalen entspricht.
Signalübertragungsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Trennschritt zur zeitlichen Dehnung eines sigma-delta-modulierten Signals, das erzeugt wird, indem die Sigma-Delta-Modulation in bezug auf jedes Kanalsignal der Multikanäle ausgeführt wird, die zu übertragen sind, aller Daten einer kleineren Anzahl von Kanälen als die Multikanäle aufweist.
Signalübertragungsverfahren nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Übertragung des gemischten Digitalsignals einen Weg einer seriellen Übertragung nimmt.