DE20005666U1 - Vorrichtung zur Umsetzung analoger Reglerstellungen in digitale Datenströme - Google Patents

Description

PA Kanzlei Dr. Kunze 0535.20

BESCHREIBUNG

Vorrichtung zur Umsetzung analoger Reglerstellungen in digitale Datenströme

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umsetzung analoger Reglerstellungen in digitale Datenströme mit einem Mischpult mit einem oder mehreren Reglern, einem Analog-/Digitalwandler und Software Routinen.

Vorrichtungen zur Umsetzung von Reglerstellungen in Steuercodes sind etwa aus der Niche Automation Station (AS) der Firma Steinberg North America (http://us.steinberg.net/products as.htm) bekannt.

Diese Vorrichtung ist ein digitales Reglerpult, das zur Kontrolle von Multimedia Software verwendet wird.

Die von der Musikindustrie angebotenen digitalen Mischpulte z. B. der Firmen Mackie oder Beringer, beinhalten i.d.R. die Steuerbarkeit des Mischpultes durch einen Computer. Ein Amateur- oder Hobbyanwender benötigt eine derartige aufwendige Technik nicht. Diese aufwendige Technik wird üblicherweise für Studio- und Liveproduktionen von Audioaufnahmen eingesetzt.

Entsprechende Geräte oder Vorrichtungen sind im High-Cost-Bereich angesiedelt und hinsichtlich ihrer gerätetechnischen Größe und auch in ihrem Funktionsumfang für Amateur- oder Hobbyanwender überdimensioniert, zumal diese die Rückführung an die Regler, was im Bereich dieser Technik auch als Automatisierung bezeichnet wird, nicht benötigen. Der hohe und damit kostenträchtige Aufwand dieser im professionellen Bereich verwendeten Technik basiert

hauptsächlich auf einer seriellen Schnittstelle und Servomotoren, die mit z. B. den Schiebereglern des Mischpultes mechanisch gekoppelt sind und somit direkt elektronisch auswertbare Signale, also Stellungsinformationen erzeugen. Handelsübliche Mischpulte im analogen Bereich sind hier folglich nicht einsetzbar.

Die eingangs genannte Niche Automation Station (AS) ermöglicht die Umsetzung von Reglerstellungen in sogenannte MIDI-Steuercodes, einem Standard zur Kopplung von Computern und Musikinstrumenten, über den ausschließlich Kontrollsequenzen ausgetauscht werden, die von den angeschlossenen Geräten in Töne, Effekte und widerrum weitere Kontrollen übersetzt werden. Sie bietet keine Audiomischmöglichkeit eines normalen Mischpultes, sondern erzeugt eben nur MIDI-Daten und gewährleistet keine Panoramamöglichkeit, also die für Stereo erforderliche Links-/Rechtsverteilung und liegt im High-Cost-Marktsegment. Darüberhinaus sind auch die Regler auf 16 in ihrer Zahl begrenzt, wie auch die mögliche Verwendung beliebiger Hardware, da nur bestimmte Hardware Verwendung finden kann.

Die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind daher wenig geeignet, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung befriedigend zu lösen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Umsetzung analoger Reglerstellungen in digitale Datenströme zu schaffen, die es ermöglichen, bei Verwendung eines handelsüblichen analogen Mischpultes im Low-Gost-Bereich die Reglerstellungen des Mischpultes schnell und präzise umzusetzen, quasi

ohne Einschränkungen hinsichtlich vorhandener installierter Datenverarbeitungsstandards.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Eingänge des Reglers des Mischpultes mit Ausgängen eines Tonsignalgenerators mit vorbestimmten, zeitlich begrenzten Frequenzen für jeden Regler verbunden sind und der Ausgang des Mischpultes mit dem Eingang des Analog-/Digitalwandlers verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Fast Fourier Transformations Routine der Software verbunden ist, die das Mischsignal in seine Frequenzbänder zerlegt und ausgangsseitig allen Reglerstellungen entsprechende Signale zur Verfügung stellt.

Es hat sich gezeigt, dass mit Hilfe eines verhältnismäßig einfachen Tonsignalgenerators vorbestimmter Frequenz analoge Steuergeräte, wie Mischpulte für Audiosignale zur Erzeugung von digitalen Steuercodes eingesetzt werden können. Und zwar durch eine Auswertung des analogen Mischpultausgangssignals nach Analog-/Digitalwandlung und Zerlegung durch eine Fourier Transformations Routine. Externe Speziallösungen, wie seriell angebundene Mischer o.dgl.

sind somit nicht erforderlich.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Mischpult ein externes analoges Steuergerät ist, das analoge, eingangsseitig anliegende Audiosignale je Regler miteinander mischt und ausgangsseitig ein analoges Summensignal zur Verfügung stellt. Hierdurch ist es möglich, handelsübliche Mischpulte für analoge Anwendungen einzusetzen, um digitale Datenströme in gewünschter Weise zu beeinflussen.

Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass das Mischpult eine Panoramafunktion für Stereo hat. Die freie Plazierung der Tonsignale im Stereofeld lassen sich hierdurch in Kombination mit den nachgeordneten Elementen, insbesondere der Fast Fourier Transformation Routine, die lediglich für beide Stereokanäle laufen muß, einfach realisieren.

Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass das Mischpult einen Frequenzbereich für Tonsignale von ca. 20 Hz bis ca. 20 kHz oder, für an andere Anwendungen angepasste Signale, einen Frequenzbereich von größeren und kleineren Frequenzen abdeckt. Hierdurch sind sämtliche Anwendungsbereiche durch Tonsignale mit handelsüblichen Mischpulten abgedeckt, aber auch für andere Anwendungen mit anderen Frequenzbereichen ist die Vorrichtung zur Umsetzung analoger Reglerstellungen in digitale Datenströme hierdurch geeignet. Der Frequenzgang des Mischpults kann auch deutlich geringer als 20 - 20.000 Hz sein, da lediglich die verwendeten Frequenzen durchgeleitet werden müssen. Diese liegen üblicherweise zwischen mindestens 100 Hz und maximal 10 kHz. Im Fall nur sehr weniger Kanäle (deutlich unter 8) kann die FFT wegfallen. Damit sinken auch die Qualitätsanforderungen an das Mischpult (Frequenzgang) und an die Soundkarte (Auflösung, Frequenzgang, Samplingrate).

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass der Tonsignalgenerator für jeden Regler analoge Audioausgangssignale erzeugt mit nahe beieinanderliegenden Frequenzen und diese eingangsseitig dem Mischpult zuführt. Hierdurch werden an den

Tonsignalgenerator technisch nur geringe Anforderungen gestellt, so dass er selbst bei quasi beliebig vielen analogen Tonsignalen mit einer einfachen elektronischen Schaltung auskommt und damit die Kosten der Vorrichtung niedrig hält, ohne das Ergebnis der Signalumsetzung zu beeinträchtigen. Die Signalfrequenzen dürfen für die Fast Fourier Transformations Routine, nachfolgend auch FFT, nicht zu nahe zusammenliegen, da sonst der Rechenaufwand für die FFT zu hoch wird. Ein Kompromiss zwischen verfügbarer Anzahl unterschiedlicher Frequenzen und Anforderungen an die Rechenleistung der CPU (Central Processing Unit) ist abhängig von der jeweiligen Umgebung.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Tonsignalgenerator einen quarzgespeisten Schwingkreis mit nachgeschalteten Teilern für jedes Frequenzband der Regler hat und eine für das Mischpult ausreichende Ausgangsstärke. Hierdurch ist ein technisch konstruktiv einfacher und damit im Low-Cost-Bereich angesiedelter Aufbau des Tonsignalgenerators möglich, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, dass für die spätere digitale Verarbeitung die Originalfrequenzen keinen Schwankungen unterliegen und bekannt sind.

Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Tonsignalgenerator Signale am Ausgang für den ersten Regler von 4 kHz, für jeden weiteren um jeweils mindestens 0,1 kHz höher mit jeweiligen Obertönen von kHz für den ersten^Regler und für jeden weiteren um jeweils mindestens 0,2 kHz höher erzeugt. Aufgrund verschiedener Versuche hat sich gezeigt, dass die Wahl der vorstehenden Grundsignale und Obertöne nicht nur der Auswertung in einer Fast Fourier Transformations

Routine genügen, sondern die Zerlegung in die einzelnen Kanäle bzw. für die einzelnen Regler bereits mit einer sehr einfachen Routine zu realisieren ist, die überdies wenig Rechenzeit erfordert und dennoch eine hohe Auflösung erlaubt. Ein Abstand von 100 Hz für die Reglerfrequenzen ist möglich, bei der weiter unten erklärten Multiplex Technik jedoch nicht nötig. Ein größerer Abstand der Frequenzen macht die FFT Analyse CPU sparsamer und ist somit zu begrüßen.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass das Mischpult über einen Ausgang das Frequenzgemisch dem Eingang des Analog-/Digitalwandlers zuführt. Hierdurch ist eine Verwendung der Vorrichtung auch in dem Fall gewährleistet, dass der vorhandene Personal-Computer keine Soundkarte hat. Ein besonders hochwertiger Analog-/Digitalwandler ist nicht erforderlich.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Analog-/Digitalwandler Bestandteil einer Soundkarte eines Personal-Computers ist. Hierdurch kann auf vorteilhafte Weise der jeweilige Analog-/Digitalwandler der häufig vorhandenen Sound-Karte zur Datenwandlung genutzt werden.

Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass der Analog-/Digitalwandler einen oder mehrere analoge Eingänge hat und die vorbekannten Frequenzen des Tonsignalgenerators wandelt. Da die Genauigkeit der Regelung nicht nur von der Geschwindigkeit der Fast Fourier Transformations Routine abhängt, sondern ebenfalls vom Frequenzgang bzw. der Dynamik des Analog-/Digitalwandlers, ist durch die bekannten Originalfrequenzen hier eine optimale Anpassung möglich. Selbst eine Erweiterung für eine

Stereoanwendung ist durch mehrere analoge Eingänge einfach realisierbar.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass der Analog-/Digitalwandler ausgangsseitig einer Fast Fourier Transformations Routine das digitalisierte Frequenzgemisch übergibt und die Routine separat .nachgeordnet oder Bestandteil der Soundkarte ist. Durch diese direkte Ankopplung sind Störeinflüsse minimiert. Besonders vorteilhaft kann gleichzeitig die Routine Bestandteil der Software auf der Sound-Karte sein. Auch sind hierdurch die Variabilität der Einsatzmöglichkeiten und Einfachheit der Vorrichtung besonders groß.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Fast Fourier Transformationsroutine das eingangsseitige Mischsignal in seine Frequenzbänder zerlegt und diese den Anteil der einzelnen Regler über die jeweilige Signalstärke, die propartional der Reglerstellung ist, als digitalen Steuercode bereitstellt. Hierdurch ist es möglich, die Signalstärke eines jeden Reglers einfach zu bestimmen und somit für die Reglerstellungen einen digitalen Steuercode bereit zu stellen.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Fast Fourier Transformations Routine schmalbandig arbeitet. Besonders vorteilhaft resultiert hieraus eine minimale Rechenzeit, was aufgrund der verwendeten bekannten Frequenzen und der nur zu erkennenden jeweiligen Signalstärke möglich ist.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass eine Kalibrierungsroutine vorgesehen ist, die die Eckwerte der Regler des Mischpultes für die Stellungen

Stummschaltung des Reglers 0% und Vollausschlag des Reglers 100% für die weitere Signalverarbeitung für die jeweiligen Frequenzbänder je Regler gewinnt. Hierdurch werden extern verwendete Komponenten, Applikationen und Betreibersoftware aufeinander eingestellt. Denn, im Normalfall werden die verwendete Soundkarte oder externe Software Routine und die eingesetzte externe Hardware, wie das Mischpult, nicht jede Frequenz exakt gleichwertig umsetzen. Die erfindungsgemäße Kalibrierung ermöglicht somit eine einfache Anpassung der einzelnen Kanäle, Regler bzw. Frequenzbänder aneinander.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass der separate oder der auf der Soundkarte platzierte Analog-/Digitalwandler einen Stereoeingang aufweist und die Fast Fourier Transformations Routine für beide Stereokanäle getrennt arbeitet. Wie bereits eingangs erwähnt, kann auch ein Mischpult mit Panoramafunktion verwendet werden. Um die aufliegenden Frequenzsignale frei im Stereofeld zu platzieren, ist lediglich der Analog-/Digitalwandler mit einem Stereoeingang auszugestalten und eine getrennte Frequenzanalyse durchzuführen. Auch das Umsetzen von Stereosignalen, die das Mischpult zur Verfügung stellt, ist somit entsprechend einfach möglich.

Bei einer Weiterbildung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass nacheinander an den Ausgängen des Tonfrequenzgenerators in einem ersten Zeitfenster die Frequenzen anliegen, wobei der erste Ausgang eines Zeitfensters zusätzlich ein Initialisierungssignal hat. Durch das Multiplexing wird zusätzlich zur FFT abhängigen Zerlegung eine Erhöhung der Kanalzahl· um den Faktor 8 -

12 erreicht. Angenommen es wird ein 8-Kanal-Mischpult verwendet. Dann sendet der Tonerzeuger in einem definierten Zeitfenster (z. B. 20 ms) acht Tonimpulse über die acht Kanäle (der Reihe nach von 1-8, während auf einem Kanal ein Impuls anliegt, sind die übrigen still). Der erste Kanal erhält zusätzlich ein Init-Signal einer anderen (ebenfalls bekannten) Frequenz.

Erfindungsgemäß ist bei der Weiterbildung ferner vorgesehen, dass die FFT, die mit Initialisierungssignal gekennzeichnete Frequenz zerlegt und auswertet und die Software die übrigen Stellungen der Regler des jeweiligen Zeitfensters allein anhand der Amplituden der Frequenzen auswertet. Die Software muss in diesem Fall nur noch das Init-Signal und das durchlaufende Multiplex Signal frequenzseitig erkennen und ist dann in der Lage, ausschließlich Amplituden-Ablesung zur Erkennung der Reglerstellung zu verwenden. Bis auf die Init-Erkennung fällt das FFT weg. Die FFT wird dann verwendet, wenn das verwendete Zeitfenster aufgrund der Kanalzahl zu groß würde, so dass die Reaktionszeit nicht mehr kurz genug wäre, um die einzelnen Kanäle zu erkennen. Die FFT zerlegt dann die hereinkommenden Signale in Kanal-„Gruppen", die wiederrum demultiplexed werden können.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass ein Speicherblock die Signale eines Zeitfensters nach Auswertung enthält, der in bekannten, zeitlich bedingten Feldern die Amplitudenwerte des jeweiligen Kanals beinhaltet. Multiplexing, wie oben beschrieben, ein „Init-Signal" einer Frequenz und ein „durchlaufendes" Signal 'einer anderen pro Kanal-Gruppe. Das Ergebnis eines solchen Zeitfensters ergibt einen

Speicherblock, der in (bekannten) zeitlich bedingten Feldern die Amplitudenwerte des jeweiligen Kanals beinhaltet.

Die eingangs gestellte Aufgabe ist somit zusammengefasst im wesentlichen dadurch gelöst, dass die Eingänge • des Mischpultes (exemplarisch für ein analoges Steuergerät außerhalb des Computers) mit den Ausgängen eines Tonerzeugers verbunden werden, der pro Kanal einen zeitlich begrenzten Ton einer bestimmten, der verwendeten Treibersoftware im Computer „bekannten" Frequenz erzeugt. Die Ausgänge (üblicherweise 1 &khgr; Stereo) des Mischpultes werden mit dem Eingang eines A/D Wandlers (überlicherweise in Form einer im Computer vorhandenen Soundkarte) verbunden. Der A/D Wandler (Soundkarte) wandelt das Mischsignal des Mischpults (Tonsignale des Tonerzeugers) in einen digitalen Datenstrom, welcher durch eine Treibersoftware analysiert wird. Durch das Bekanntsein der verwendeten Frequenzen sowie ein Initialisierungssignal (auch Init Signal genannt) in regelmäßigen Abständen auf einem der Kanäle ist die Software in der Lage, den Reglerstand jedes Kanalreglers anzugeben. Die Genauigkeit dieser Auswertung hängt dabei von der Auflösung und Qualität der Soundkarte sowie der Qualität des verwendeten analogen Reglers ab.

Anmeldungsgemäß können somit analoge Steuergeräte, wie Mischpulte für Audiosignale zur Erzeugung von digitalen Steuercodes eingesetzt werden, wie diese z. B. für MIDI-Daten oder zur Steuerung von Audioapplikationen benötigt werden. Externe Speziallösungen, wie seriell angebundene Mischer werden damit ersetzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich problemlos für weitere Anwendungen anpassen. Die anmeldungsgemäße

Datenverarbeitung benötigt keine hochwertigen Analog-/Digitalwandler, da z.B. eine im System vorhandene Soundkarte zur Datenwandlung ausreicht. Durch die Kalibrierung, die notwendiger Bestandteil der Installation ist, werden sodann extern verwendete Komponenten, Applikationen und Betreibersoftware aufeinander eingestellt.

Die im Stand der Technik gegebenen Lösungen sind auch aus preislicher Hinsicht ungeeignet, im angestrebten Marktsegment erfolgreich eingesetzt zu werden. Die Erfindung lässt die anwendungsorientierte Auswertung der Signale zu, so ist z. B. die Steuerung von Multimedia Präsentationen mit handelsüblichen 20,00 DM Steuerreglern denkbar, wofür der Einsatz eines Studio-Mischpultes denkbar unsinnig wäre. Kurz, der Vorteil des Systems ist die völlig freie Skalierbarkeit - von einfachsten Steueraufgaben bis hin zum Studio-Einsatz.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Zusammenwirken ihrer einzelnen Komponenten.
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Die einzige Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10, sowie das Zusammenwirken ihrer einzelnen Komponenten 11, 12, 13 ohne Multiplex Technik. Zentral angeordnet ist ein externes Steuergerät, ein Misch-

pult 11, das analoge Tonsignale (Audiosignale) miteinander mischen kann. An seinem Eingang 18 ist das Mischpult 11 mit dem Ausgang 19 eines Tonsignalgenerators verbunden und an seinem Ausgang 16 mit dem Eingang 17 eines Analog-/Digitalwandlers 13 mit nachgeordneter Fast Fourier Transformations Routine 21, die im einzelnen nur angedeutet sind, sich jedoch auch auf der dargestellten Soundkarte 20 befinden können. Die Soundkarte 20 kann Bestandteil eines nicht weiter dargestellten Personal-Computers 14 sein.

Der Tonsignalgenerator 12 erzeugt beispielsweise aus einem quarzgespeistem Schwingkreis mit nachgeschalteten Teilen für verschiedene Frequenzbänder für jeden von mehreren Reglern 15 des Mischpultes 11 ein analoges Signal, das im Hörbaren liegen kann, jedoch bei anderen Anwendungen auch daran angepaßte Frequenzen aufweisen kann. Die Tonsignale des Tonsignalgenerators 12 werden von diesem jedem Regler 15 eingangsseitig zugeführt. Momentane Reglerstellungen 22 sind ebenfalls angedeutet. Sie können zeitlich begrenzt sein. Das Mischpult 11 mischt diese und führt sie über ihre Ausgänge 16 an den Eingang 17 der Soundkarte 20 bzw. eingangsseitig dem Analog-/Digitalwandler 13 zu. Dieser digitalisiert das Mischsignal und übergibt das digitalisierte Mischsignal einer Fast Fourier Transformations Routine (FFT Routine) 21. Diese Routine 21 kann besonders schmalbandig arbeiten, da die verwendeten Frequenzen bekannt sind und nur die jeweilige Signalstärke errechnet werden muß, wodurch die Rechenzeit minimal ist. Abhängig von der Anwendung der digitalisierten Informationen erzeugt die FFT Routine 21 z. B. MIDI-Kommando-Codes.

Der Tonsignalgenerator 12 erzeugt somit für jeden zu kontrollierenden Regler 15, auch Kanal genannt, eine feste Tonfrequenz. Das jeweilige Signal wird in das
Mischpult 11 eingespeist und dort zu einer Summe, zu einem Frequenzgemisch gemischt. Vorliegend wird eine Anwendung für Tonsignale beschrieben. Handelsübliche einfache Mischpulte decken i.d.R. diese Frequenzbereiche
von ca. 20 Hz bis 20 kHz ab. Innerhalb dieser Bandbreiten liegen die zur Analyse verwendeten Tonträger. Der Ausgang 16 des Mischpultes 11 wird mit dem

Eingang 17 der z. B. im Personal-Computer 14 vorhandenen Soundkarte 20 verbunden. Diese Soundkarte 20 dient vorliegend lediglich der Analog-/Digitalwandlung, damit die nachgeschaltete Software das Frequenzgemisch

wiederrum in die einzelnen Tonsignale zerlegen kann. Der bestimmungsgemäße Ausgang der Soundkarte 20 wird für die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 nicht benötigt und steht für andere Verwendungen frei.

Die dem Ausgang des Analog-/Digitalwandlers 13 zugeordnete Fast Fourier Transformations Routine 21 zerlegt das von der Soundkarte 20 aufgenommene Mischsignal in seine Frequenzbänder und erhält damit den jeweiligen Anteil der einzelnen Kanäle, also der Stellungen der Regler 15. Da die Originalfrequenzen bekannt sind, also die des Tonsignalgenerators 12, beispielsweise 4 kHz mit Obertönen von 8 kHz für den ersten Regler 15 und für jeden weiteren um 0,1 kHz bzw. für die Obertöne um jeweils 0,2 kHz höher, ist die Zerlegung in die einzelnen Kanäle, also für die einzelnen Regler 15, bereits mit einer einfachen Rechenroutine zu realisieren, die sehr wenig Rechenzeit erfordert und dennoch hohe Auflösungen erlaubt. Die Genauigkeit der Regelung hängt direkt von der Geschwindigkeit der Fast Fourier Trans-

formations Routine 21 ab, sowie vom Frequenzgang bzw. der Dynamik der Soundkarte 20.

Gemäß einer Kalibrierung durch die Software sind nacheinander die Kanäle der Regler 15 des Mischpultes 11 von der Stellung Stummschaltung des Kanals, also 0% bis Vollausschlag des Kanals, also 100% zu regeln. Die dabei gewonnenen Daten dienen der Steuersoftware als Eckwerte für die jeweiligen Frequenzbänder. Im Normalfall wird die verwendete Soundkarte 20 und das Mischpult 11 nicht jede Frequenz exakt gleich behandeln. Durch die Kalibrierung kann daher eine Anpassung der einzelnen Kanäle erfolgen.

Da die Soundkarte 20 normalerweise über einen Stereoeingang verfügt, ist es ohne weiteres möglich, die üblicherweise vorhandene Panoramafunktion eines Mischpultes 11 zu verwenden. Das auf jedem Kanal, jedem Regler 15 aufliegende Frequenzsignal lässt sich dabei frei im Stereofeld platzieren. Die FFT Routine 21 muß lediglich für beide Stereokanäle durchgeführt werden und das Verhältnis links/rechts, also Kanal l/Kanal 2 berechnen.

Auf dem Personal-Computer 14 können vom Anwender verschiedene Programme für Musikproduktionen verwendet werden oder auch für ganz andere Steuerzwecke, etwa Licht Shows, Lasersteuerungen etc. Eine allgemein gültige Softwarelösung ist nicht realisierbar, da sich auch die Plattformen, wie etwa Windows, MacOS, AmigaOS, BeOS, QNX4, Neutrino etc. unterscheiden, um nur einige zu nennen, sowie die einzelnen Programme, wie z.B.

(CuBase Audio oder Samplitude) unter Umständen eigene API (Application Programmer Interface) verwenden, also

Schnittstellen zwischen Programmen und externen Routinen. Die anmeldungsgemäße Vorrichtung 10 eignet sich für mehrere Plattformen, die das von der Soundkarte digitalisierte Signal per FFT 21 in einzelne Bänder zerlegt und damit Rückschlüsse auf die Stände des Reglers 15 des Mischpultes 11 erhält. Diese Daten, z. B. in Prozent stehen dann für die tatsächlichen Schnittstellenprogramme (Driver) der Plattformen und Applikationen zur weiteren Verwendung zur Verfügung. Beispiele dafür wären ein DirectX-Treiber für Windows oder eine MediaKit-Komponente für BeOS etc. Ersichtlich bleibt die Verwendung der Reglerzustände somit dem Anwender und den von diesem verwendeten Programmen überlassen.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Fig. 1 sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Umsetzung analoger Reglerstellungen in digitale Datenströme mit einem Mischpult mit einem oder mehreren Reglern, einem Analog-/Digitalwandler und Software Routinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingänge (18) der Regler (15) des Mischpultes (11) mit Ausgängen (19) eines Tonsignalgenerators (12) mit vorbestimmten, zeitlich begrenzten Frequenzen für jeden Regler (15) verbunden sind und der Ausgang (16) des Mischpultes (11) mit dem Eingang (17) des Analog-/Digitalwandlers (13) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Fast Fourier Transformations Routine (21) der Software verbunden ist, die das Mischsignal in seine Frequenzbänder zerlegt und ausgangsseitig allen Reglerstellungen (22) entsprechende Signale zur Verfügung stellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischpult (11) ein externes analoges Steuergerät ist, das analoge, eingangsseitig anliegende Audiosignale je Regler (15) miteinander mischt und ausgangsseitig ein analoges Summensignal zur Verfügung stellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischpult (11) eine Panoramafunktion für Stereo hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischpult (11) einen Frequenzbereich für Tonsignale von ca. 20 Hz bis ca. 20 kHz oder, für an andere Anwendungen angepasste Signale, einen Frequenzbereich von größeren und kleineren Frequenzen abdeckt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonsignalgenerator (12) für jeden Regler (15) analoge Audioausgangssignale erzeugt mit nahe beieinanderliegenden Frequenzen und diese eingangsseitig dem Mischpult (11) zuführt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonsignalgenerator (12) einen quarzgespeisten Schwingkreis mit nachgeschalteten Teilern für jedes Frequenzband der Regler (15) hat und eine für das Mischpult (11) ausreichende Ausgangsstärke.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonsignalgenerator (12) Signale am Ausgang (19) für den ersten Regler (15) von 4 kHz, für jeden weiteren um jeweils mindestens 0,1 kHz höher mit jeweiligen Obertönen von 8 kHz für den ersten Regler (15) und für jeden weiteren um jeweils mindestens 0,2 kHz höher erzeugt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischpult (11) über seinen Ausgang (16) das Frequenzgemisch dem Eingang (17) des Analog- /Digitalwandlers (13) zuführt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog-/Digitalwandler (13) Bestandteil einer Soundkarte (20) eines Personal- Computers ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog-/Digitalwandler (13) einen oder mehrere analoge Eingänge (17) hat und die vorbekannten Frequenzen des Tonsignalgenerators (12) wandelt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog-/Digitalwandler (13) ausgangsseitig einer Fast Fourier Transformations Routine (21) das digitalisierte Frequenzgemisch übergibt und die Routine (21) separat nachgeordnet oder Bestandteil der Soundkarte (20) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fast Fourier Transformationsroutine (21) das eingangsseitige Mischsignal in seine Frequenzbänder zerlegt und diese den Anteil der einzelnen Regler über die jeweilige Signalstärke, die propartional der Reglerstellung ist, als digitalen Steuercode bereitstellt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fast Fourier Transformations Routine (21) schmalbandig arbeitet.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kalibrierungsroutine vorgesehen ist, die die Eckwerte der Regler (15) des Mischpultes (11) für die Stellungen Stummschaltung des Reglers (15) 0% und Vollausschlag des Reglers (15) 100% für die weitere Signalverarbeitung für die jeweiligen Frequenzbänder je Regler (15) gewinnt.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der separate oder der auf der Soundkarte platzierte Analog-/Digitalwandler (13) einen Stereoeingang aufweist und die Fast Fourier Transformations Routine (21) für beide Stereokanäle getrennt arbeitet.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander an den Ausgängen (19) des Tonfrequenzgenerators (12) in einem ersten Zeitfenster die Frequenzen anliegen, wobei der erste Ausgang (19) eines Zeitfensters zusätzlich ein Initialisierungssignal hat.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die FFT (21), die mit Initialisierungssignal gekennzeichnete Frequenz zerlegt und auswertet und die Software die übrigen Stellungen (22) der Regler (15) des jeweiligen Zeitfensters allein anhand der Amplituden der Frequenzen auswertet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Speicherblock die Signale eines Zeitfensters nach Auswertung enthält, der in bekannten, zeitlich bedingten Feldern die Amplitudenwerte des jeweiligen Kanals beinhaltet.