DE2247728A1 - Vorrichtung zum pressen und dehnen von signalen - Google Patents
Vorrichtung zum pressen und dehnen von signalenInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Pressen
und Dehnen von Signalen im allgemeinen und insbesondere auf einen elektronischen Presser-Dehner, der Einrichtungen enthält,
mit denen sowohl die Geschwindigkeit als auch die Tonhöhe des zu pressenden oder zu dehnenden Hörsignals aufrechterhalten
oder verändert werden können.
Wird ein Hör- oder Sprache-Signal aufgenommen, so werden seine Eigenschaften im Aufnahmematerial nachgebildet. So verlaufen
z. B. bei einer Schallplatte die Rillenwände so, daß sie die aufgenommenen Schallwellen darstellen. Erfolgt dann die Wiedergabe
der Aufnahme schneller oder langsamer als die Aufnahme,
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so erhält der Zuhörer die in der Aufnahme enthaltene Information innerhalb einer kürzeren oder längeren Zeitspanne
als die, in der diese Information ursprünglich erzeugt wurde. Infolgedessen hört der Zuhörer einen Ton,
der höher oder tiefer liegt als das Original. Der Grund dafür ist der, daß eine Komponente, die im Originalsignal
eine zeitliche Frequenz von f· Hz hat und mit einer Geschwindigkeit von ν ^ inch/Sek. in ein Aufzeichnungsmedium
eingeprägt worden ist, eine aufgenommene räumliche Frequenz von F. cpi erzeugt, d. n.
F. - f. / v.
Wird diese Aufnahme mit einer Geschwindigkeit v^ wiedergegeben,
so wird die räumliche Frequenz F. übersetzt in eine zeitliche Frequenz:
Beträgt jedoch die Wiedergabegeschwindigkeit ν /ν.,
dann ist f Φ ν·, d. h.
f0
■ - 3 -
3 0 9 815/1080
Es nimmt also die zeitliche Ausgangsfrequenz f direkt mit der
räumlichen Ausgabe- oder Wiedergaben-Geschwindigkeit vQ zu oder
ab. Diese Beziehungen gelten ganz allgemein für jedes Aufnahme-
und Wiedergabe-Verfahren, das durch die Reihenfolge zeitlichräumlich-zeitlich gekennzeichnet ist«
Es gibt nun bestimmte Situationen, in denen es zweckmäßig ist,._,
das aufgenommene Signal mit einer höheren Geschwindigkeit auszugeben oder wiederzugeben als die, mit der es aufgenommen wurde.
Das trifft besonders für Personen zu, die einen stark entwickelten
Gehörsinn und eine entsprechend schnelle Auffassungsgabe besitzen wie etwa Blinde, die eine schnellere Wiedergabe
von Aufnahmen vorziehen. Für diese Personen ist es daher günstiger, die Ausgangs- oder Wiedergabe-Geschwindigkeit ν
höher zu legen als die Eingangs- oder Aufnahme-Geschwindigkeit, so daß die Wiedergabedauer gegenüber der Aufnahmedauer verkürzt
wird. Jedoch ist auch das Gehör dieser Personen an eine normale
Tonhöhe gewöhnt, so daß die Tonhöhe des Wiedergabe-Signals auf praktisch der ursprünglichen Tonhöhe des aufgenommenen Signals
gehalten oder auf eine ihnen angenehme Tonhöhe eingestellt werden sollte.
Diese scheinbar widersprüchlichen Forderungen sind gemäß dem bisherigen Stand der Technik durch recht komplizierte mechanische
Einrichtungen erfüllt worden, wie etwa mehrere bewegliche Aufnahme-
oder Auslese-Einheiten, die die Gesamt-Ausgangsgeschwindigkeit ν gegenüber der Eingangs- oder Aufnahme-Geschwindigkeit ·
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verändern, was dadurch gemessen wird, daß man die Gesamtlänge
der Aufnahme durch ihre Wiedergabedauer dividiert, während die Lesegeschwindigkeit von Teilen der wiedergegebenen Aufnahme bei
der Aufnahmegeschwindigkeit v. erfolgt. Es hat sich jedoch
herausgestellt, daß derartige mechanische Einrichtungen mehrere Nachteile haben. So pflegen sich die Betriebseigenschaften der
Abtaster in unterschiedlichem Umfang zu ändern und bringen in die ausgegebenen Signale Geräusche mit hohem Pegel unterschiedlichen
Umfangs ein. Auch sind zwar derartige Vorrichtungen so ausgelegt, daß sie in der Lage sind, entweder die Tonhöhe oder
die Ausgabegescfcwindigkeit zu verändern, sie können aber nicht
beides zugleich. Hinzu kommt, daß mechanische Einrichtungen oft den Bereich und die Geschwindigkeit der Dehnung oder Pressung
einschränken, Wartungsprobleme mit sich bringen und das Tonoder Sprachsignal beim Pressen verzerren.
Es gibt auch noch gewisse andere Situationen, wo die Tonhöhe des
Sprachsignals in einem Umfang ansteigt, daß die Qualität der Kommunikation darunter leidet, wie z. B. im Falle eines Systems
für direkten Nachrichtenverkehr zwischen einer Person an Bord eines Schiffes und einem Tiefseetaucher. Dabei ist das Sprachsignal
des Tauchers oft schwer zu verstehen, was auf die aus Sauerstoff und Helium bestehende Atmosphäre zurückzuführen ist,
welche Taucher oft benutzen. Unter diesen Bedingungen steigt die Tonhöhe der Stimme des Tauchers sehr stark an und ist schwer zu
verstehen.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, Signal-Preß- oder
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-Dehnungsvorrichtungen zu erhalten, die die oben erwähnten Mangel der bisherigen Vorrichtungen nicht aufweisen»
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Signal-Preß-
und -Dehnungsvorrichtung zu schaffen, bei der Geräusch und Verzerrung auf ein Minimum gehalten werden.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen vielseitigen
Signal-Presser-Dehner zu erhalten, bei dem Preßgrad und Tonhöhe gleichzeitig oder nacheinander reguliert werden
können und der sich sowohl für Hörfrequenzen als auch für andere Frequenzen eignei?.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vor-. richtung für direkten Nachrichtenverkehr zu erhalten, die die
Tonhöhe der Tonfrequenzsignale herab- oder heraufsetzen kann und in einem Nachrichtensystem eingesetzt werden kann, um zahlreiche
Probleme wie z. B. das der sog. "Helium-Sprache" zu
überwinden.
Diese und andere Ziele der Erfindung werden dadurch, erreicht,
daß man Einrichtungen schafft, die gewisse Anteile des in die Vorrichtung eingegebenen Signals löschen und nicht gelöschte Anteile
umwandeln, oder bestimmte Anteile der Eingangssignale wiederholen, bevor sie ausgegeben werden, so daß die Tonhöhe
des erzeugten Endsignals ,je nach Bedarf entweder aufrechterhalten
oder verändert werden kann.
Ein anderes Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß man Einrichtungen schafft, die das Signal in Abtastwerte
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umwandeln, und Einrichtungen, die sie vorübergehend speichern,
sie unter Löschung oder Wiederholung von solchen Gruppen dieser Abtastwerte ausgeben, die Anteile des
Eingangssignals darstellen, und dann die nicht gelöschten Abtasti^erte zu der im Eingangssignal enthaltenen Information
vereinigen.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, Einrichtungen zum Verketten der Eingabe- und Ausgabeoperationen
zu erhalten, indem je nach Bedarf der Eingabe- oder der Ausg; beoperation Priorität zugeordnet wird.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, Einrichtungen zum Vergleichen der systeminternen Eingabe*-
und Ausgabegeschwindigkeit· zu erhalten, um ein oder mehrere Steuerungssignale zum adaptiven Verändern der Verar-
■■■μι··
beitungsverknüpfung (-Logik) zu erhalten.
Noch ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, Einrichtungen zu schaffen, mit denen Pressung und Dehnung
verändert werden können.
Noch ein weiteres Merkmal der Erfindung be steint darin,
Einrichtungen zu schaffen, mit denen die Dauer der Segmente variiert werden kann, in die das abgetastete Signal
blocksortiert wird und die deterministisch oder.zufällig sein können.
Ein zusätzliches Kennzeichen der Erfindung besteht darin, Einrichtungen zu schaffen, mit denen die Tonhöhe des ausgegebenen
Signals variiert werden kann·
309815/1000 " 7 "
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, Einrichtungen
zu schaffen, mit denen wahlweise logische Organisationsformen der Art und Weise gewählt werden können9 in der die
Eingabe- und Ausgabeprozesse in Beziehung zueinander stehen,
wodurch diese Prozesse für bestimmte Bedingungen hinsichtlich Pressung und Dehnung und/oder Veränderung der Tonhöhe optimiert
werden können.
Die vorstehenden und weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1A, 1B, 2A und 2B schematische Darstellungen der Sig-· nal-Preß- und -detixmngsprozesse, die die erfindungsgemäße
Vorrichtung ausführt,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der
Vorrichtung zum Pressen und Dehnen oder Verändern der Tonhöhe von Signalen,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer speziellen Form der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 5 bis 8 Einzelheiten und die Arbeitsweise verschiedener
Teile der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung,
Fig. 9 und 10 andere Ausführungsformen der Vorrichtung zum
Pressen und Dehnen und zum Verändern der Tonhöhe von Signalen.
Fig. 1A, 1B, 2A und 2B zeigen schematisch, wie auf einem
Medium 21 oder einem anderen Medium aufgenommene
309815/1080 -8-
S/ignale gepresst oder gedehnt werden. |#|ii*e**t lit #ifr fi«
gwren IA und IB zeigen, wird beim Preisen; tin· .An%«4^. H. ■
je. de s der aufeinanderfolgenden Segmente M 1^fIfΨ
mit einer Geschwindigkeit V1 anegegebei» **d,#r
d;ie gleich. d;er ©esehwindigkeit iptt pit $φψ
lie.h ftufgenoppien wurde, die jediich gey4n§fi» iff «|§
Geschwindigkeit v„, mit der die Aufiw|h,««L lj.fi '4t?'
gäbe tr«nspor.tier^ wird, w^hreii'd eip, ^ifi| Ii
gelpse.h.t
Bei der Dehnung dagegen, die die Figuren 2A und 2D darstellen,
wird ein ganzes Segment K b«i einer höheren Geschwindigkeit v. ausgegeben und danach ein Anteil N
des soeben ausgegebenen Segments bei der höheren Geschwindigkeit
v. wiederholt, was zu einer Verzögerung des gesamten
schnelleren Ausgabevorganges führt, um mit der niedrig tieren Geschwindigkeit ν Schritt zu halten, mit "der sich
das Medium vorwärtsbewegt. Das lässt sich durch die folgende algebraische Beziehung wiedergeben:
Eingangssignal:
zeitliche Frequenz: = f, Hz
Aufgenommenes Signal:
räumliche Frequenz = f,/v, Hz/inch
wobei v, s Geschwindigkeit des .Aufnahmemediums im Aufnahmegerät
Innerhalb der Vorrichtung reproduziertes Signal;
f 1
zeitliche Frequenz = — v_ Hz
zeitliche Frequenz = — v_ Hz
wobei V2 s Geschwindigkeit des
Aufnahmemediumβ im Wiedergabegerät
- 9 -309815/1080
Gespeichertes Signal:
f 1 V2
räumliche Frequenz » Hz/inch (oder Hz/Speicher-
räumliche Frequenz » Hz/inch (oder Hz/Speicher-
Λ 3 platz oder irgendeine andere
geeignete Art der Darstellung)
wobei ν-. » Eintrittsgeschwindigkeit
^ in den Speicher
Wiedergefundenes Signal:
f Λ V2
zeitliche Frequenz » ——-—· V2, Hz
wobei V2, ■ Zugriffsgeschwindigkeit bei
der Wiederauffindung aus dem Speicher
Ausgegebenes Signal:
Es sei ausgegebenes Signal « wiederaufgefundenes Signal und es sei ferner
-2- ■ — , da V1 und V5 bekannt sind,
V3 v2 ι a. .
was sich leicht erreichen läßt, z. B. dadurch, daß man V1,
konstant hält und die Variable V2, entsprechend einregelt; dann
ist die zeitliche Ausgabefrequenz
(v? v/j.) (vp v-i)
£2 " f1 Cv1 V3) " £ 1 (V1 V2) * f1
und somit die zeitliche Frequenz des hörbaren Signals wiederhergestellt.
Der anhand der Fig. 1A, IB, 2A und 2B beschriebene Signalprozess
läßt sich mit der Vorrichtung durchführen, die als Blockschaltbild
in Fig. 3 dargestellt ist.*Bei diesem Ausführungsbeispiel
reproduziert ein Abnehmerkopf 30 das Hörfrequenzsignal (das ursprünglich
bei der Geschwindigkeit V1 aufgenommen wurde) bei
der Geschwindigkeit V2 und speist das Signal in geeignete
Umsetzereinrichtungen 32 ein. Der Umsetzer 32, der
ganz allgemein durch den Oszillator 38 309815/1
gesteuert wird, 'übergibt das umgesetzt· Signal mit der .
Geschwindigkeit v_ an eine geeignete Speichervorrictltunig, .■
Jk. Dann wird das Signal mit einer Geschwindigkeit v.
aus der Speichervorrichtung 3^ ausgegeben und in einen
geeigneten Umsetzer 35 eingespeist, um das : Hör fr, eciuenas-p ■-..,._.
Ausgangssignal zu erhalten. Bei diesem Vorgang sind v„
und v. so gevählt, dass die ursprüngliche zeitliche Frequenz
f. oder sonst eine gewünschte andere Frequenz wiederhergestellt werden.
Die Umsetzeinrichtung 32 kann aus geeigneten Einrichtungen
bestehen, mit denen ihr Eingang in regelmässigen Intervallen
abgetastet werden kann, um ein teilchenweise abgetastetes Amplitudenbild des Eingangssignals zu erhalten,
das in der Speichervorrichtung 3^ gespeichert werden kann.
Die Abtastgeschwindigkeit wird dabei vorzugsweise durch eine Zeitgeberquelle in Form eines durchstimmbaren Oszillators
38 gesteuert, wobei die Abtastgeschwindigkeit vorzugsweise mindestens das Zweifache derjenigen" der Eingangskomponente
mit der höchsten Frequenz betragen sollte· Als praktisches Beispiel kann ein Tiefpassfilter (nicht
dargestellt) zwischen Eingang und Umsetzer 32 geschaltet
werden, wenn man die hochfrequenten Komponenten entfernen will. Ebenfalls günstig, aber nicht wesentlich ist, dass
die Frequenz des Oszillators 38 und damit die Geschwindigkeit
ν. des in den Speicher 3't eingespeisten Signals
proportional der Wiedergabe-Transportgeschwindigkeit v_ ist. Hat der Proportionalitätsfaktor den Betrag m. , dann
V3 = ml V2 - 11 -
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-ii- 22477*8
Die Geschwindigkeit ν-, kann im allgemeinen unter sämtliehen
Betriebsbedingungen als gegeben angenommen werden,, da
sie sich der Kontrolle durch die hier beschriebenen Einrichtungen entzieht· In der Praxis jedoch ermö,glieht die
Anpassungsfähigkeit, die durch die vielen der beschrieb
benen Vorrichtung eigentümlichen Variablen erhalten wird, eine Kompensierung für jeden beliebigen Wert von v, *
Demgemäss ist es auch möglich,
V4 = Xn1 V1
zu wählen»
zu wählen»
Daraus und aus der oben angegebenen Beziehung für die zeitliche
Ausgangsfrequenz f„ folgt: -
? 4 2 l 3
t2 - 1Kv1 V3) - 1I (V1 Hi1 V2) - 1I
Daraus ergibt sich, dass v^ dadurch koastantgehalten werden
kann, dass man den Wert der Variablen v„ entsprechend wählt· Diese Beziehung lässt sich aufrechterhalten, indem
man die Frequenz des Eingangsoszillators 38 mit dem Transportgeschwindigkeits-Regulierungsmechanismus 39 koordiniert,
der einen Antriebsmechanismus ^tO steuert, der
dann seinerseits wieder eine Relativbewegung zwischen dem das wiederzugebende Signal tragenden Äufnahmemedium einerseits
und dem Abnehmerkopf 30 andererseits hervorruft. Zu den Verfahren, mit deren Hilfe diese Korrödimierung
erreicht werden kann, gehören:
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ί. Einbau eines elektronischen Geschwindigkeitsmessers
in den Antriebsmechanismus kO, der Einrichtungen umfasst, die den Ausgang des Geschwindigkeitsmessers
mit der Frequenz des Oszillators 38 vergleichen *
und dadurch über den Geschwindigkeits-Regulierungsmechanismus 39 die Geschwindigkeit des Antriebsmechanismus
li0 steuern und sie mit dem Oszillator
38 koordinieren?
b. Einbau eines elektronischen Geschwindigkeitsmessers in den Antriebsmechanismus 40 wobei der Ausgang
des Geschwindigkeitsmessers die Abt; stfrequenz für den Umsetzer 32 liefert. In diesem Falle übernimmt
der Geschwindigkeitsmesser die Funktion des Oszillators 38;
c. Einbau eines elektronischen Geschwindigkeitsmessers
in den Antriebsmechanismus kO und mechanische Kopplung"
des Abstimmelements des Oszillators 3$ mit
dem die Transportgeschwindigkeit steuernden Mechanismus
39· Dei elektronischer Verbindung des Geschwindigkeitsmessers mit dem Oszillator 38 wird der
letztere veranlasst, eine exakte Frequenzbeziehung, mit der Trnnsportgeschwiiidigkeitssteuerung 39 aufrechtzuerhalten}
d. Erzeugung eines Steuersignals mit fester Frequenz während der Aufnahme, das in einer besonderen Spur
enthalten ist oder nach dem Mu.ltiplex-Verfehren
gefahren wird, wobei dann dieses Steuersignal die Abtostgeschwindigkeit des Umsetzers 32 be stimmt J
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BAD?ÖRjQlNÄi: *
e. Benutzung einer Niederfrequenzquelle, deren Frequenz in einem festen Verhältnis zum durchstininibaren
Oszillator Jo steht, und von Einrichtungen, die
den Ausgang der Niederfrequenzquelle so verstärken, dass die Leistung zum Antreiben eines frequenzempfindlichen
Motors im Antriebsmechanismus 40 ausreicht, um die Transportgeschwindigkeit mit der Frequenz
des Oszillators 3& zu koordinieren.
Die Verbindung 44 zwischen dem Eingangs-Abtastoszillator.OÖ
und dem Geschwindigkeits-Steuermechanismus 39 kann so eingerichtet sein, dass einer der beiden den jeweils anderen
steuert; es kann sich dabei um eine elektronische, eine mechanische oder eine elektronisch-mechanische Verbindung
handeln. Als Alternative kann der Steuermechanismus 39 auch so eingerichtet sein, dass er getrennt durch den
Oszillator 38 betrieben wird.
Dabei versteht sich, dass in Fig. 3 die Transportgeschwindigkeitssteuerung
39i der Antriebsmechanismus 40 und als Ergänzung zum Abnehmerkopf 30 ein Aufnahmekopf mit dem
Oszillator 43 koordiniert werden können, genauso wie
dies oben für die Koordinierung mit dem Oszillator 38 beschrieben
ist. Das kann insbesondere dann zweckmässig sein, wenn eine Echtzeit-Eingabe in den Umsetzer 32 -etwa von
einem Mikrophon- so aufgenommen werden soll, dass die Aufnahme bei der Wiedergabe mit einer Geschwindigkeit v,
gepresst oder gedehnt wird.
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Die Speicher-Einrichtung "}k kann avis einem oder mehreren
Registern bestehen, die vorübergehend Analog- oder Di ;i-
vom tal-Abtastwerte zu speichern vermögen, welche Umsetzer
hergeleitet wurden. Handelt es sich um Abtastwerte in Digitalform, so enthält der U setzer 32 einen geeigneten
Analog-Digital-Umsetzer. Beispiele für die Speicher-Einrichtungen 3k umfassen, sind jedoch nicht beschränkt
auf Magnetkerne oder eine "Eimerketten"-Heihe von Halbleiter-Speichern,
wie in der von der IEEE herausgegebenen Zeitschrift "Solid Stiite Circuits", Juni I969, Seiten I3I
bis 136 beschrieben ist. Ebenso wie verschiedene Speicher-Einrichtungen
geeignet sind, so sind es auch unterschiedliche Organisationsformen der Daten im Speicher 3ijt
nach an sich bekannten Verfahren. Es können z.B. Digitalworte bitseriell, bitparallel oder bitseriell-parallel
gespeichert werden.
Die einem elektronischen System eigentümliche Vielseitigkeit
ermöglicht es, die Länge der beim Pressen gelöschten und beim Dehnen wiederholten Abtastwerte oder deren
mittlere Länge oder die Grenzen ihrer Länge usw. zu regulieren. Veränderungen lassen sich in einer Zeitspanne
durchführen, die mit der Zeitspanne vergleichbar ist, während der einzelne Segmente in den Speichereinrichtungen 3^
verbleiben und während die Vorrichtung in Betrieb ist. Diese Möglichkeit ist von grossein Wert bei der Optimierung
der Verarbeitung des Signale unter Berücksichtigung seiner spezifischen Eigenschaften durch Hand- oder automatische
Steuerung oder kombinierte Hand/Automatik-Steuerung, bei
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der Durchführung von Forschungsvorhaben usw. Für diesen Zweck kann ein.e Befehls struktur wie etwa der Registerlänge-Programmierer
42 benutzt werden.
Der Registerlänge-Programmierer 42 kann durch den Eingangsabtastoszillator
38» den Ausgabeoszillator 43 oder mit
Hilfe von ausserhalb der Vorrichtung befindlichen Steuerungseinrichtungen 4l wie etwa Schaltern oder einem Rechner
oder durch Kombinationen dieser Steuereinrichtung gesteuert werden. Ebenfalls gesteuert werden kann der Programmierer
42 in quasidirektem Betrieb durch Signal-Abtastwerte aus dem Signalspeicher 34. So kann z.B. im Falle eines Schrittreglers
eine Steuerung dieses Systems durch eine Digitallogik günstig sein, ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.
In einem solchen Fall kann der Programmierer 42 Logikvorrichtungen wie Torschaltungen, Flip-Flops usw.
verwenden. Die Ausgabe aus der Speichereinrichtung 34 kann in Analog- oder Digitalform erfolgen, wobei es im
ersteren Falle einfach ist, sie für den Programmierer 42 in Digitalform umzusetzen, wobei für diesen Zweck bei der
Umwandlung eine genaue Wiedergabe der Analogdaten nicht unbedingt gefordert zu werden braucht; es muss vielmehr
darauf geachtet werden, dass die Digitalworte umstellbar sind. Die Digitalworte können dann als Befehle für den
Programmierer 42 benutzt werden, die Länge der verarbeiteten Segmente festzusetzen, von denen Anteile beim Pressen gelöscht
und beim Dehnen wiederholt werden, wie es die Figuren 1 vmd 2 zeigen. Diese Befehle können, falls erforder-
- 16 309815/1080 .
BAD ORIGINAL
lieh, noch Nebenbedingungen unterworfen werden, deren Erfüllung
durch eine oder mehrere der anderen Einrichtungen überwacht wird,- die den Programmierer 42 zu steuern vermögen.
Unter anderen Möglichkeiten kann z.B. am Ende jedes Segments ein Digitalwort durch direkten oder indirekten
Zugriff aus der Speichervorrichtung Jk abgerufen
und zur Bestimmung der Länge des nächsten Segments benutzt werden. Als Alternative können auch besondere Analogoder
Digital-Geräuschquellen zum Umrechnen der Segmentlänge auf eine Zufallsnummer benutzt werden.
Nun sollen spezielle Beispiele der Vorrichtung beschrieben werden, um die vorstehend beschriebenen, allgemeinen
Konzeptionen zu verdeutlichen.
Die Figuren k bis 8 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemässen
elektronischen Vorrichtung zur Verarbeitung von Hörfrequenzen, wobei jedoch die Vorrichtung nicht auf
diesen Frequenzbereich beschränkt ist. Von diesen Figuren zeigen die Fig. 7 und ο Alternativen für einen Teil dieses
Ausführungsbeispiels. Für eine bestimmte Vorrichtung,
die in Fig. 4 dargestellt ist, beträgt die maximale Länge des Abtastsegments K (Fi-;. 1 und 2) bei der Aufnahmegeschwindigkeit
V1 26,6 Millisekunden. Weiterhin ist die Vorrichtung mit einer Schalteinrichtung versehen, die es
ermöglicht, bei in Betrieb befindlicher Vorrichtung des Abtastsegment K in festgelegter oder gewählter Weise zu
verkürzen. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, dass sie praktisch den gesamten Bereich von Hörfrequenzen erfasst,
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TiAi*
wie sie durch die Federal Communications COmmision für
amplitudoiiiiiodulierte Kundfunksender festgelegt sind, und
spezieller so ausgelegt, dass sie Hörfrequenzen bis zu 4800 Hz erfasst. Um einen günstigen Wert des Verhältnisses
Signal/Quantisierungsrauschen zu erhalten, wird eine Achtbit-Schreibweis-e des Analogsignals benutzt. Es versteht
sich dabei jedoch, dass anstelle der Darstellung jedes Abtastwertes als ein unabhängiges Gebilde auch andere
Verfahren wie Differentialimpulskode-Modulatiön oder ,
Delta-Modulation benutzt werden kann.
Figur 4 zeigt nun insbesondere, dass die Aufzeichnungs-Zeitgeberinipulse
zum Speichern einer Darstellung des Eingangssignals im Zwischenspeicher 84 durch einen Oszillator
6l gesteuert werden, dessen Ausgang direkt oder indirekt in Umsetzereinrichtungen 73 eingespeist
wird. Somit kann der Ausgang des Oszillators 6l direkt in einen Zeitgeber 71 eingespeist werden oder -wie es
dargestellt ist- über einen Frequenzteiler 62 in der Weise, dass die Zeitsteuerfrequenz zwischen etwa I9OO Hz und
etwa 5O.OOO Hz liegt. Der Frequenzteiler kann so ausgelegt
werden, dass er eine Frequenzteilung durch einen Faktor 1, 2, 4 oder 0 ergibt. Ein mit dem Teiler 63 verbundener
Leistungsverstärker 65 liefert frequenzveränderliche Antriebsleistung für den Transportmechanismus
Die Mindestabtastgeschwindigkeit für ein Abtastsystem ist so eingestellt, dass sie dem Zweifachen der höchsten Frequenz
entspricht, die in den abgetasteten Werten von Interesse ist. Soll das Eingangssignal zeitlich weder
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gepresst noch gedehnt werden, so kommt also für die
höchste Frequenz von 4800 Hz eine Abtastfrequenz von 96OO
Hz zur Verwendung. Der Aufzeichnungsoszillator 61 hat
einen Bereich von annähernd I9OO - 1JO. 000 Hz und ermöglicht
daher theoretisch eine Pressung oder Dehnung um mehr als einen Faktor 5« Wahlweise sind eine mechanische Verbindung
67 zwischen dem Oszillator 6l und dem Schalter 63 auf der
einen Seite und einem wahlweise vorhandenen Eingangs-Entzerrungsverstärker
68 oder einem Ausgangs-Entzerrungsverstärker auf der anderen Seite vorhanden, um den Einfluss von
Schwankungen der Transportgeschwindigkeit auf den Frequenzgang zu kompensieren.
Der Ausgang des Schalters 63 wird in einen Zeitgeber 71
für den Analog-Digital-Umsetzer eingespeist, der aus herkömmlichen Impulserzeugungs- und Impulsverzögerungs-Kreisen
besteht. Der Ausgang dieser. Zeitschaltung 71 steuert
die Kombination an, die aus der Tastspeicherschaltung 72
und dem Analog-Digital-Umsetzer 73 besteht. Der Tastspeicherkreis 72 erhält ebenfalls das Eingangs-Hörfrequenz-.
signal, und zwar entweder direkt oder wahlweise über den Entzerrungsverstärker 68, der entzerrt und verstärkt
oder entzerrt und dämpft. Die Ausgänge des Umsetzers 73 sind Abtastwerte des von der Signalquelle kommenden Eingangssignals
in Form von aus je 8 Bit bestehenden Worten. Er speist auch einen seiner Ausgänge in ein Betriebszustandsmeldegatter
75 des Umsetzers ein, die ein Taktsignal erzeugt, aus dem hervorgeht, ob der Umsetzer gerade
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einen neuen Abtastwert verarbeitet oder sich zwischen zwei Abtastwerten im-Ruhezustand befindet» Das Gatter 75 und eine
herkömmliche verstellbare Taktgeberquelle 77 betätigen eine
Ausgabevorrang-Logikschaltung 78. -
Ausgabe-Zeitgeberimpulse erzeugt eine Hintereinanderschaltung eines Ausgabeoszillators 79 mit einem Frequenzteiler 81 und
einem Schalter 82, die einen Ausgang mit einer Frequenz zwischen etwa 3j8 und etwa 25 Hz liefert, um die Tonhöhe über insgesamt
etwa zweieinhalb Oktaven nach oben oder nach unten verstellen zu können.
Der Preß- oder Dehnungsgrad und gegebenenfalls die Tonhöhenveränderung
des in dieser Vorrichtung verarbeiteten Signals werden durch die Geschwindigkeiten des Eingabe- bzw. Ausgabeoszillators
bestimmt, d. h. entsprechend der obigen algebraischen Ableitung durch die Geschwindigkeiten v, und v^. Es ist daher zweckmäßig,
den Eingang mit einer stetigen Geschwindigkeit abtasten zu lassen, wie sie durch die Frequenz von Eingabe-Oszillator 61,
Teiler 62 und Schalter 63 gegeben ist. Auch wird der Ausgang aus
Abtastwerten zusammengesetzt, die aus dem Speicher mit einer stetigen Geschwindigkeit ausgelesen werden, die durch Ausgabe-Oszillator
79» Frequenzteiler 81 und Schalter 82 bestimmt wird,
um zu verhüten, daß dem Signal eine ungewollte Frequenzmodulation aufgedrückt wird. Da Eingabe-Oszillator 61 und Ausgabe-Oszillator
79 im allgemeinen nicht synchronisiert sind, sind zum
Erreichen dieser Ziele besondere Einrichtungen vorhanden, nämlich eine Ausgabevorrang-Logikschaltung 78 und ein Puffer 74··
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BAD'ORIGINAL· a
Im Falle der Vorrichtung von Fig. 4 ist der Umsetzer 73 so ausgelegt, daß er eine Umwandlungezeit von unter 10 Hikroeekunden
hat, so daß sich der Umsetzer 73 auch bei der höchsten Eingangs-Abte st ge schwin digke it von 50 Hz während über 50 % der Zeit in
Buhe befindet. Während dieser Buhezeit verbleiht das den Abtaetwert darstellende 8-Bit-Wort in dem an den Umsetzer 73 angeschlossenen Auegebepuffer 74. Der Puffer 74- ist so eingerichtet,
daß er jeweils nur ein Wort aufnehmen kann; daher muß jedes
Abtastwert-Wort in den Speicher 84 eingegeben werden, bevor der
Umsetzer das nächste Wort zu verarbeiten beginnt, da sonst das vorige Wort verlorengeht. Diese Eingabe erfolgt bei einer
tjpiechen Speichervorrichtung in weniger als einer Hikrosekunde,
so daß zum Eingeben eine beträchtliche Leerzeit zur Verfügung steht, wobei im Extremfall stärkster Pressung, vorsichtig geschätzt, 10 Mikrosekunden für einen nur eine Mikrosekunde
dauernden Vorgang zur Verfügung stehen·
Die Ausgabe der Worte aus dem Speicher 64 erfolgt mit
einer stetigen Geschwindigkeit, die durch den Ausgabe-Oszillator 79 bestimmt wird. Ein Ausgabe-Puffer 86 dient
zum Einspeisen der Ausgangeworte in einen Digital-Analog-Umsetzer 88, der dann das Analog-Ausgangssignal liefert.
Der Puffer 86 ist deshalb erforderlich, weil der für das
Ausführungsbeispiel von Fig. 4 gewählte Speicher in der
- 21 -
309815/1080
Zeit, in der ein Eingangssignal eingegeben wirä, unerwünschte
Signale in seinen Ausgabeleitungen führt. Semgemäss wird der Puffer 86 so angesteuert, dass er zwischen
den Eingabesignalen Ausgabesignale von der entsprechenden S$eicherstelle entgegennimmt, und zwar im Synchronbetrieb
mit dem Oszillator 79. Der Ausgang des Puffers 86 wird
normalerweise direkt und ohne weitere Zwischenschaltung
eines Zeitgebers in den Digital-Analog-Umsetzer 88 eingespeist, jedoch kann wahlweise ein Auflösung«-Wählschalter
89 eingebaut werden, damit ein, zwei, drei oder vier der am wenigsten signifikanten Bits in den aus dem Speicher
ausgegebenen Worten unterdrückt werden können, bevor der Puffer 86 seinen Ausgang in den Umsatz er 88 eingibt.
Bei der vorstehenden Beschreibung wurde von einer parallelen
Organisation der Digitalworte ausgegangen» jedoch kann diese Organisation auch seriell oder seriell-parallel
sein.
Der Ausgabevorrang-Logikkreis 78 koordiniert die Eingabe-
und Auegabevorgänge wie folgt· Die Logikschaltung 78
vergleicht laufend die Impulse des Betriebszustand-Meldegatters 75 dee Umsetzers mit den Ausgabe-Zeitimpulsen
aus der Oszillatorquelle 77t und wenn das Gatter 75
meldet, dass eine abgetastetes Wort zu einem Zeitpunkt / verfügbar ist, wo es das Ausgeben nicht stört -was durch
die Quelle 77 gemeldet wird- , so wird sofort der Eingabevorgang eingeleitet* Wird aber Überlagerung gemeldet, so
- 22 -309815/1080
werden die Eingabefunktionen zugunsten der Ausgabe zurückgestellt und dann später - jedoch innerhalb der oben angegebenen
Kindestseit von 10 Mikrosekunden - durchgeführt. Auf die·«
Meise wird die Forderung nach unabhängigem, aber synchronem
Abtasten und Zusammensetzen erfüllt und die Eingabe- und Ausgabe-Funktionen in geeigneter Weise miteinander verschachtelt.
Der Puffer 66 ist, bezogen auf die Ausgabevorrang-Logikschaltung 78, komplementär zum Baffer ?4 geschaltet, d. h. die
Übertragung von Signalen vom Puffer 86 zum Umeetaer 88 kann synchron so zeitgesteuert werden, daß die Eingabe in den Puffer
86 Priorität zugunsten der Eingabe in den Speicher 84 hat. Auf
diese Weise könnte die Eingabevorrang-Logikechaltung dam benutzt werden, um komplementär zur vorhandenen Ausgabevorrang-Logikschaltung 78 die an das Gesamtsystem gestellten Forderungen
tu erfüllen·
Spezieller ist der Ausgang der Logikschaltung 78 eo aufgelegt, daß er die verschiedensten funktionen im Zusammenhang mit den Eingabe- und Ausgabe-Vorgängen zu steuern versag· Zu diesen Funktionen gehören»
a. Zeitgabe für die Eingabe- und Auegabe-Adresschaltungen
91 und 92i
b. Umschalten der Adressengatter 93, wenn der Speicher 84
. nur ein Adressenfeld hat, wobei der Umschaltbefehl mit
Hilfe der Eingabe- bzw. Ausgabe-Speicherstelleninformation gegeben werden solltet
309815/1080.
c. Wahl der Speicherbetriebsarten Eingeben oder Ausgeben;
d. ÄMra'gen des Ausgabepüffers 86, ob er bereit ist, -.
Ausspälcherungen vom Speicher 84 entgegenzunehmen; .
e. Täktgabe für den Preß/Dehnungs-Komparator 95.
Fig, ^A zeigt den detaillierten Aufbau des Ausgabevorrang-Logikkreises
'78· Er wird durch das Betriebszustand-Meldegatter
75 des Umsetzers (CIPG), deren Komplementgatter TF
und den Ausgabezeitgeber 77 angesteuert. Der Einfachheit halber sollen die Blöcke 75 und TF auch das Auftast-"
signal und dessen Komplement darstellen, wie durch das Meldegatter 75 des Umsetzers erzeugt. In dieser Figur ist wie auch
in allen anderen, die die Einzelheiten der logischen Mechanisierung darstellen, eine Positivlogik angenommen, womit
gemeint ist, daß eine hohe oder positive Stufe 8i1n und eine
niedrige oder geerdete Stufe 11O" ist. Bas Grundprinzip der
Ausgabevorrang-iiogikschaltung "besteht in folgendem! Wird
während eines laufenden Ausgahevorgangs ein Eingabebefehl ger
gebent so muß das Eingabesignal zurückgestellt werden, his der
Ausgabevorgang beendet ist} während der übrigen Zeit jedoch können die Vorgänge "Eingeben" und "Ausgeben" unabhängig voneinander
ablaufen. Auf der Basis einer bekannten Dauer der Funktionen "Eingeben" und "Ausgehen" wird nun durch einen monostabilen
Multivibrator (MV) 111 ein Sperrzeit-Impuls erzeugt.
Die Sperrzeit verknüpft Eingeben - angezeigt durch den Zustand des Gatters 75 - und Ausgeben folgendermaßen miteinander:
- 24 -
30981 5/1 080
-2k-
1147728
\, Macht CIPG 75 einen tifeexg$ng 1 - D, aus dem hf fr ·,.
vorgeht, dass der Eingfibf Vorgang beginnen kann
(Fig. 5B, I), walirend sich MV 111 in Buhe befindet,
so wird d,e.r Befehl ''Ein|;fpenri weitergeleitet
der E^n1 gäbe impulf 9 sofprt erzeugt, da keine
rung zu befürchten ist* . ....
2. Macht, wie es Fig. 5Bf .Jf ψti|t, ■%%$% ff fffie|i
gang 1-0, während MV \\\. .eurtonfff*, f?||.,. f#h:r.||i<|
der Sperraeit, so wird dfr Vqrjang "Kingeben" bi|
zum Ende des von MV 1\\ erzeugten Impulses zurückgestellt.
3· Die Ausgabe-Funktionen treten an der Hinterkante des
von MV 111 erzeugten Impuleff 3 auf( daher sorgen
auch dann, wenn an der Hinterkante des MV 111 der Befehl "Eingeben" gegeben wird, natürliche Laufverzögerungen
in den logischen Eingabe-Logikelementen dafür, dass der Auegabevorgang beendet wird, bevor
der Eingabevorgang beginnt. Die Hinterkant« dee positiven
Impulses vom MV 111 triggert einen Multivibrator MV 112, der einen Ausgabeimpuls RSTB und dessen
Komplement HSTB erzeugt (Fig. 5B, Impuls 11), die sehr kurz sind und die Ausgäbefunktionen in Gang
setzen.
Die Vorranglogik wird durch eine elektronische Schaltung aus zwei Invertern und einer Kathodenfolgestufe erreicht.
Wie Fig. 3B, II zeipt, wird, wenn CIPG 75 einen
iJ J - ü macht, während MV 111 in Tätigkeit
3 0 9 8 15/1000 - 25 -
ist, die Sperre 113 gesetzt und bildet dadurch-einen
Speicher für den Befehl "Eingeben", sperrt aber MV 114
und MV 115, während MV 111 aktiv bleibt. Dann wird an der Hinterkante des" Ausgangsimpulses 3 von MV 111 MV
eingeschaltet, und die Vorderkante von dessen Ausgangsimpulses 7 schaltet MV1,.115 ein. Wenn schliesslich, wie es
Fig. 5B, III zeigt, CIPG 75 einen Übergang 1-0 vollzieht,
während sich MV 111 in Ruhe befindet, wird die Sperre nicht unbedingt gesetzt, MV 114 wird durch den Übergang
unmittelbar eingeschaltet und schaltet seinerseits sofort MV 115 ein.
MV 114,. MV 115 und das ODER-NICHT-Gatt er 116 erzeugen .die
Impulse WRT und WRTG. Insbesondere erzeugt MV 114 einen Kurzimpuls 7 und MV 115 einen Langimpuls 8. Somit ist
der Ausgangsimpuls 9 des NICHT-ODER-Gatters Il6 ein Impuls
mit einer Breite, die die, Breitendifferenz zwischen den Impulsen von MV Il4 und MV 115 darstellt, dessen Vorderkante
gegenüber der Vorderkante des Impulses 7 von MV um die Breite dieses Impulses verzögert ist. Die Gatter 117·
118 und 119 verknüpfen die Eingabe- und Ausgabe-Signale
so miteinander, wie es für die verschiedenen Taktgabevorgänge erforderlich ist, deren Zeitgeber-Wellenforraen
Fig. 5 B zeigt.
Die Adress-Schaltungen 91 und 92 verarbeiten beide aus je
8 Bit bestehende Digitalworte, und mit Jeder dieser Schaltungen
ist ein 8-Bit-NICHT-UND-Gatter verbunden, wie es
- 26 -
309815/1080
die Fig· 7 und 8 zeigen· Diese Gatter bestimmen zusammen
mit den Löschintervall schaltern 97 normalerweise feststehende Zeitspannen für das Löschintervall. Wahlweise erzeugen diese Gatter auaserdem im Zusammenwirken mit dem
Betriebsarten-Wählschalter 98 und unter Verwendung von Informationen aus dem Komparator §5 die verschiedensten
Flächenmuster, um 'die vereinfachten Press* und Dehnungβ-Flächenmuster
zu bewirken, .die 'die Fig. 1 und 2 zeigen.
Als wahlweises Kennzeichen kann ein wahlfreier Rückstellschalter 99 eingebaut werden, als eine Einrichtung, mit
der das Löschzeitintervall gegenüber dem mit dem Löschzeitintervallschalter
97 vorgewählten Maximum wahlfrei verkürzt werden kann*
Zu Beginn eines Eingabe- oder Ausgabe-Vorganges wird die zugehörige Adresse mit den herkömmlich aufgebauten Adressenwählgettern
93 ausgewählt und in den Speicher 8k eilt- ' gegeben« Nach einer entsprechenden Zeit, in der den Adressen-Decodern
im Speicher Bk Gelegenheit zum Polarisieren gegeben wird, wird ein Eingabebefehl gegeben bzw. der
Pufferausgang zum Ausgeben abgetastet. Dabei kann der Speicher 8^ so eingerichtet sein, dass er normalerweise
ausgabebereit ist und zur Umstellung auf die Betriebsart "Eingeben" eines bestätigenden Befehle bedarf. Beim Auegabepuffer
kann es sich um eine herkömmliche Ausführung handeln, d.h. um eine solche, die gewöhnlich gegen Ausspeicherungen
aus dem Speicher Bk gesperrt ist. Infolge· dessen ist ein bestätigender Befehl an den Puffer 86 er-
309815/1080 -27-
ίΚ\ίΐΑί\'3 0A8
2247729
forderlich, damit er jeweils ein aus dem Speicher 84 ausgespeichertes Wort entgegennimmt* Am Ende des Eingabeoder Ausgabebefehls, werden die Adresjs-Schaltungen 91 hzw.·
im allgemeinen xun eine Zählung weitergerückt. Die Zeitspanne
zwischen den Eingabe- oder Ausgäbevorgingen ist
viel länger als die Polarisationszeit der jeweiligen Adressschaltungen
91 oder 92. Die Adress-Schaltungen werden unter
den folgenden Bedingungen nicht um eine Zählung weitergerückt:
a. Wenn ein Zähler der Adress-Schaltung einen durch
Betriebsart und längstes Löschzeitintervall bestimmten
Höchstwert erreicht, ist die nächste Zählung wieder ein Anfangswert (der nicht immer Mull sein
mus s)J ,
b. Beim Pressen kann der Zähler der Adress-Sphaltung für
Eingabe 91 auf seinem Höchstwert stehen bleiben, bis
der im langsameren Takt gesteuerte Zähler der Ausgahe-Adress-Schaltung
92 ebenfalls diesen Wert erx*eicht hat; dann kehren beide, jeder durch seinen
eigenen Taktgeber gesteuert., zu ihren Anfangswerten
zurück;
c. Der Ausgabeadressenzähler kann nach einer Zählung,
die ihn in zahlenmässige Übereinstimmung mit dem Eingöbeadressenzähler auf einen in der Mitte seines
Zählbereichs liegenden Wert oder auf Null zurückgestellt
werden}
d. Schi i ess.l ich kann der Befehl zur Zählerrückstellung in
309815/1080
BAD ORIGINAL
Übereinstimmung mit dem genauen Vert dee Press- oder >
Dehnungsfaktors innerhalb der Grenzen der digitalen Berechnung
des Verhältnisses zwischen der Eingabe- und der Ausgabegeschwindigkelt
erfolgen*
Die verschiedenen Möglichkeiten bei der Rücketeilung der
Adress-Schaltungen ermöglichen es, die Betriebsbedingungen
für bestimmte Verhältnisse der Pressung oder Dehnung der Tonhöheveränderung zu optimieren und eine Kompensierung
der Eigenschaften des Eingangssignals durchzuführen. Diese Vielseitigkeit ist einer der wichtigen Aspekte 'dieser
Erfindung.
Beim Press/Dehnungs-Komparator 95 ist das Vorhandensein eines Zählers wichtig, der aufwärts oder abwärts zählen
kann. Das Aufwärtszählen erfolgt bei der Taktgabegeschwindigkeit
der Adress-Schaltung 91 für Eingabe, während das Abwärtszählen bei der Taktgabe-Geschwindigkeit der Adreas-Schaltung
92 für Ausgabe erfolgt. Dieser Aufwärts-Abwärts-Zähler
zählt beim'Pressen bis zu einem Höchstwert und beim Dehnen bis zu einem Mindestwert. Es versteht eich, dass
sich die Aufwärts- und Abwärtszählrichtung und·die damit
zusammenhängenden Vorgänge durch einfache und Übereinstimmende Änderungen der Vorschriften vertauschen lassen,
unter denen dieser Aufwärts-Abwärts-Zähler hier benutzt
wird. Der logische Vorspannungsschalter 101 stellt eine Einrichtung dar, mit deren Hilfe der Anfangswert des Zählers
und diejenige Zählerstellung, die Pressen und Dehnen voneinander trennt, beliebig gewählt werden können. Somit
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führt dieser Schalter eine wahlfreie'Polarisierung in den
internen Vorgang ein. Unter gewissen Betriebsbedingungen existieren Differenzen zwischen der Rückstellung der
Eingabe- und Ausgabe-Adressenzähler 91 und 92 beim Pressen
und beim Dehnen.
Muss eine grosse Menge Material zum Teil durch Pressen und zum Teil durch Dehnen verarbeitet werden -oder muss
ein bestimmtes Material zum Teil gepresst und zum Teil gedehnt werden, so können Einrichtungen eingebaut werden,
die automatisch zwischen Pressen und Dehnen zu unterscheiden vermögen und so die Arbeit des Operateurs erleichtern.
Besonders günstig ist diese Automatisierung für gelegentliche Benutzer wie Studenten oder behinderte
Personen wie Blinde.
Figur 6 ist eine detaillierte Darstellung des Pressung-Dehnungs-Komparators
95 von Fig. k. Er arbeitet so, dass er·einen Vergleich "grosser als" oder"kleiner als" zwischen
der Anzahl der Eingabe- und Ausgabe-Taktgeberimpulse WRT und RSTB durchführt, die zwischen dem Zeitpunkt erzeugt
werden, an dem die Ausgabe-Adress-Schaltung oder der Zahler 92 rückgestellt wird,und dem Zeitpunkt, an dem
das damit verbundene NICHT-UND-Gatter alle Einer (OA/EINER)
meldet, d.h., wenn das NICHT-UND-Gatter meldet, dass eine
dem vorgewählten Wert des standardisierten Löschintervalls entsprechende Zählerstellung vom Zähler 92 und dem damit
verbundenen NICHT-UND-Gatter erreicht worden ist, wie es
die Fig. 7 oder 8 im Detail zeigen. Zu Beginn des Pro-
309815/1OdO - 30 -
zesses werden die Komplemente von OA/EINER und RSTS, nämlich OA/EINER und RSTB, zusammen in der NICHT-ODER-Gatter
121 eingegeben, und die Hinterkante des Ausgangsimpulses des NICHT-ODER-Gatters 121 triggert MV 122, während die
Hinterkante des Impulses von MV 122 ihrerseits den Aufwärts· Abwärts-Zähler 123 lädt. MV 122 verzögert dabei das Laden
des Zählers 123 so lang?, bis die Ausgabe-Adress-Schaltung
oder -Zähler 92 rückgestellt worden ist, denn die Art, in der das Rückstellen der Adress-Schaltung oder -Zähler 92
erfolgt, kann vom Zustand des Zählers 123 abhängen, der ,
seinerseiuts wahlfrei festgelegt werden kann.
Dar Zähler 123 ist so eingerichtet, das· er je nach der
Stellung des logischen Vorspannungsschaltere 101 bis zur
Dezimale 0 oder bis zur Dezimale 7 beladen werden kannj
das ist eine Möglichkeit zum Verändern der Betriebsarten
Pressen oder Dehnen. Die Polarisierung kann besondere dann günstig sein, wenn es sich um eine geringe Pressung
handelt, wo die Qualität der Signalverarbeitung dadurch gesteigert werden kann, dass man bestimmte Vorschriften für
die Rückstellung der Adressenzähler 91 und 92 einführt,
die gewöhnlich nur beim Dehnen Anwendung finden· Nachdem der Zähler 123 geladen ist, erhält er durch den Eingabeimpuls
WRT den Befehl, bei jedem Eingeben aufwärts zu zählen, und durch den Ausgabeimpuls RSTB den Befehl, bei jedem
Ausgeben abwärts zu zählen, bis er alle Einer bzw· alle Nullen angesammelt hat. Erreicht der Zähler alle Einer« so
veranlasst ihn der nächste Aufwärts-Taktimpuls zur Rück-
309815/1080 -31-
stellung, und umgekehrt* tUm eine derartige, unerwünschte
Rückstellung zu vermeiden, sind die Gatter Γ24 bis 129
einschliesslich vorhanden. Diese Gatter ermöglichen auf die WRT- und RSTB-Impulse hin eine fortlaufende Aufwärts-Äbwärts-Zählung
und begrenzen lediglich den Bereich auf alle Einer und alle Nullen»
Der Zähler 123 meldet Pressen oder Dehnen über den Schalterteil 101b des logischen "Vorspannungsschalters IQl. Bei
einer Stellung des Schalters 101 wird Pressen durch eine Dezimalzähöung 8 angezeigt, d.h. das für den Zähler 123
signifikanteste Bit ist die Binärzahl 1. Bei der anderen
Stellung des Schalters 101 erfordert die Entscheidung die Dezimale 14 oder 15. Am günstigsten ist die Wahl zwischen
14 und 15, denn die Verkettung der WRT- und RSTB-Impulse
kann zusammen mit der Begrenzung der Aufwärtszählung des Zählers 123 auf alle Einer auch bei einem hohen
Wert des Pressverhältnisses eine Zählung bis zur Dezimalen l4 erzeugen, wobei die zusammenwirkenden Elemente 130,
131 und 132 die Zählerstellungen Ik oder 15 erkennen. Somit
liefert der Schalter 101 drei verschiedene Kriterien zum Melden der Tatsache, dass Pressung stattfindet-, nämlicheinen
Überschuss eines Eingabe-Taktgeberimpulses gegenüber den Ausgabe-Taktgeberimpulsen, einen Überschuss von acht
oder einen Überschuss von mindestens vierzehn. Der Deutlichkeit halber wird hier der logische Pegel, der den
Ausgang des Koinparators 95 darstellt, mit KL bezeichnet. Ist KL eine logische "Eins" (d.h. hoch oder plus), so
bedeutet das Pressen.
309815/1080 - 32 -
Dabei versteht sich, dass neben den vorstehend beschriebenen Organisationen von Zähler 123 und Schalter 101
auch viele andere möglich sind. Eine davon wäre z.B. die Einführung eines Teilers,, der die Abwärts-Taktgeberimpulse,
die in den Zähler 123 eingespeist'werden, im Masstab 2 teilt,
was sich dahingehend auswirken würde, dass der'Zähler' zu einer Einrichtung gemacht wird, die zwischen Pressfaktoren,
die grosser- oder kleiner als 1/2 sind oder zwischen
Dehnungsfaktoren, die grosser oder kleiner als 2 sind, zu unterscheiden vermag. Eine derartige Anordnung kann im
Zusammenhang mit anderen Verarbeitungeverfahren günstig sein. - .
Figur 7 zeigt eine Logikschaltung, die «um Erzeugen der
Eingabe- und Ausgabeadressen für den Speicher 8% benutzt wird. Die beiden Adressenarten werden durch getrennte
ß-Bit-Zähler erzeugt, nämlich durch den'Eingabe-Zähler 91'
und den Ausgabe-Zähl er 92* der Adr ess-Schal tutigen fl bzw.
92. Dabei ist der 'Ausgabe-Zähler 92' voreinstellbar, während der Eingabezähler 91' es nicht ist* Das wird dadurch
erreicht, dass der Ausgabezähler 92' so ausgelegt wird,'"
dass an ihm wie beim.Zähler 123 des Press/Dehnungs-Komparators
95 ein beliebiger Anfangewert eingestellt werden kann, so dass er dann von diesem Wert aus weiterzahlt·
An jeden der Zähler 91' und 92' ist ein NICHT-UWD-Gatter
mit 8 Eingängen angeschlossen, das meldet, wenn der Zähler den Wert erreicht hat, der dem vorgewählten Wert des Löschintervalls
entspricht. Dabei gehört das Gatter 1%1 zum
3 0 9 8 15/1080 - 35 -
Ausgabeadresszähler 92' und das Gatter 142 zum Eingabeadressenzähler
91'.
Das Vorwählen bestimmter Werte des Löschintervalls erfolgt mit Hilfe eines Satzes von vier Löschintervall-Schaltern
97a, 97b, 97c und 974» die zusammen 16 verschiedene
Einstellkombinationen ermöglichen, mit deren Hilfe das standardisierte Lqschintervall in Inkrementell von je etwa
1,7 Millisekunden zwischen 1,7 und 26,6 ms verstellt werden
kann. Dabei steuert jeder dieser Schalter je drei der NICHT-ODER-Gatter 143 bis 154» Innerhalb jeder dieser
Dreiergruppen von NICHT-ODERJ-Gatt er η steuert eines die
Länge des Löschintervalls für die Ausgabeadressierung,
eines die Länge des Löschintervalls für die Eingabeadressierung und das dritte schliesslich das Ausmaas der wahlfreien
Verkürzung des LöschIntervalls, wenn eine solche
gewünscht wird. In absteigender Reihenfolge der Signifikanz der Bits beim Zählen der letzteren durch die Zähler
91* und 92* und in der Reihenfolge der soeben aufgezählten
Funktionen sind diese NICHT-ODER-Gatter durch die Zahlen
1^3 bis 154 einschliesslich bezeichnet. Ihre oben angegebenen
Funktionen führen diese NICHT-ODER-Gatter 143 bis
15^ einschliesslich folgendermessen aus:
Betrachten wir z.B. das Gatter 143, dessen Funktion typisch für acht von den insgesamt zwölf Gattern ist· Befindet
sich der Schalter 97a in Massestellung, so stellt der Ausgang des Gatters 143 das Komplement zum für den Zähler
91' signifikantesten Bit (MSB) dar, und der Ausgang des
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Kegatora 155 ist der wahr· Wert des MSB. Dabei iat die
Kombination einea NICIIT-ODER-Gattera mit einem besonderen
Negator einem ODER-Gatter äquivalent, so dass beide Verwendung finden können. Befindet eich andererseits der
Schalter 97» in der Poeitivspannunga-Stellung, so iat der
Ausgang des Negators 155 die binäre (oder logische) Eins.
Befinden sich infolgedessen alle vier Schalter 97 in Massestellung, so tnusa der Zähler 91* bia zu acht binäre
Bins (Dezimale 255) zählen, um alle Eins an das NICHT-UND-Gatter 142 legen asu können. Steht aber z.B. nur der Schalter 97a in der Positivspannungs-Stellung, so ergibt bereite
eine Zählung von sieben binären lins mit einem vorangestellten (NSB) Null -d.h. die Dezimalzahl 127- eine Eingabe
aller Eins in die NlCHT-UND«$atter 1*12.
Das NICHT-UND-Gatter 142 misst das Löschintervall. Liefen
alle Eins an seinem Eingang, so hat laut Definition der Zähler 91' vorn Ausgangszustand aus (alles Null) ein Löechintervall gezählt, und zwar sowohl beim Pressen al« auch
beim Dehnen, denn die Messung 1st auf einen Pressungs/Dehnungs-Faktor Eins standardisiert. Somit bestimmt die Stellung
der Schalter 97a, b, c und d die Länge des Löschintervalls. Damit nun beim Ausgeben derselbe Teil des Speichers 84
erfasst wird wie beim Eingeben, werden die vier signifikantesten Bits der Eingabe in das NICHT-UND-Gatter 141
in Parallelschaltung mit den entsprechenden Eingaben in das
NICHT-UND-Gatter 142 gesteuert.
. - 35 -309815/1080
Die NICHT-ODER-Gatter 145, 1^8, 151 und 154 steuern den
Betrag, um den das Löschintervall wahlfrei verkürzt werden kann« Die wahlfreie Verkürzung wird dadurch bewirkt, dass
man den Ausgabeadressenzähler 92 ',* nachdem das NICHT-UND-Gatter
l4l gemeldet hat, dass der Löschintervallwert erreicht
worden ist, nicht auf Null rückstellt, sondern auf irgendeinen beliebigen wahlfreien Wert. Das scheint zwar im
Widerspruch zur obigen Angabe zu stehen, dass die Zähler 92' und 91' denselben Bereich von Speicherstellen im Speicher
Sk erfassen müssen, ist jedoch durch den hohen Redundanzgrad
in Sprache und Musik gerechtfertigt, und das ist eine Eigenschaft, die für die Pressung durch Löschen and Dehnung
durch Wiederholen nach dieser Erfindung von grundlegender
Bedeutung ist. Die wahlfreien Werte werden durch die sechs
am wenigsten signifikanten Bits des Wortes im Ausgabepuffer
86 bestimmt. Diese Werte sind auch, bezogen ai?f die
Rückstellzeiten des Zählers 92', wahlfrei, da ihre Quelle mit der Taktgäbe für den Zähler 92' nicht-kohärent ist.
Wenn das Löschintervall seinen höchsten Wert hat, werden
alle sechs Bits aus dem Puffer 86 für die wahlfreie Rückstellung des Zählers 92' benutzt, wenn wahlfreie Rückstellung
vorgewählt worden ist. Diese Bits sind in der Weise wirksam, dass sie die sechs am wenigsten signifikanten
Bits im Zähler 92' bedingen. In diesem Falle kann der Zähler bei einem beliebigen Anfangswert zwischen Null
Uiid der Dezimale 63 einschliesslich zu zählen beginnen, d.h.
der Anfangswert kann bis zu einem Viertel des gesamten
3098.15/1080 - 36 -
Zählbereichs (Dezimale 255) darstellen, wenn der Löschintervallwert
erreicht worden ist* Wird mit Hilfe der Schalter 97 ein verminderter Wert des Löschintervalls
vorgewählt, so kann «in bis zur Dezimale 63 reichender, voreingestellter Wert für den Zähler 92' zu hoch sein.
Aus diesem Grunde sind die NICHT-ODER-Gatter ΙΊ5, 148,
151 und 15^ mit den Schaltern 97a bzw. 97b bzw« 97c bzw.
97 d verbunden« Wird dann die obere Grenze des Löschintervalls herabgesetzt, so wird auch die Breite des wahlfreien
Bereiche entsprechend verkleinert. Dabei ist zwar die Entsprechung nicht zahlenmässig exakt, stellt aber einen
Kompromiss zwischen überhaupt keiner Einengung des wahlfreien Bereichs und einer exakten Einengung dar, die man
durch die Verwendung der neuerdings verfügbaren Rechenlogik-Einheiten erreichen könnte, der einen zu komplizierten
Aufbau der Hardware vermeiden hilft. Ebenfalls klar dürfte sein, dass die durch die NICHT-ODEM-Gatter bewirkten
Umkehrung en die langfristigen Verteilungen der wahl fiel en
Bits nicht beeinflussen.
Man könnte eine Kontrolle des Löschintervalls auch erreichen,
indem man als Eingabe-Adressenzähler 9I' einen voreinstellbaren Zähler benutzt. In diesem Falle sollte
der Voreinetellwert des Auegebezählers, 92* (ausser gegebenenfalls
bei -wahlfreier Voreinstellung}' so gewählt werden, dass er mit dem dee Eingabezählers 91' übereinstimmt.
Eine weitere Möglichkeit wäre eine wahlfreie Voreinstellung des Eingabezählers 91' in Verbindung mit einer
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wahlfreien Voreinstellung des Ausgabezählers 92% denn es ist
dies, wie oben angegeben, ein Merkmal, das im Hinblick auf den redundanten Charakter des verarbeiteten Signals unkritisch ist.
Außerdem ist es auch möglich, eine Umrechnung des Löschintervalls auf eine Zufallsnummer dadurch zu erhalten, daß man die
NICHT-UND-Gatter 141 und 142 mit Zufallssignalen ansteuert,
wozu man Einrichtungen benutzen könnte, für die der Schalter 97a, das Gatter 143 und der Negator 155 ein typisches Beispiel
ist, jedoch mit der Abweichung, daß man den von Hand betätigten Schalter durch geeignete Einrichtungen ersetzen oder ergänzen
würde, etwa einen Einbit-Puffer, die einen wahlfreien- binären Zustand anstelle des durch den Schalter gegebenen deterministischen
Zustandes ergeben· In diesem Falle müßte man für eine
Koordinierung zwischen den Zählern 92' und 91' unter Berücksichtigung
ihrer Geschwindigkeitsdifferenz sorgen.
In Fig. 7 werden die Eingabeimpulse WRT vom Vorrang-Logikkreis
78 (Fig. 4) auf folgende Weise in die Eingänge "Zählen" bzw, "Löschen" des Zählers 91' eingespeistι
Wenn am NIGHT-UND-Gatter 142 nicht nur Einsen liegen,
gestatten es seine Ausgangsimpulse dem NIOHT-UND-Gatter 163,
den WRT-Impuls (zweckmäßigerweise ergänzt durch einen Uegator
164) an den Eingang "Zählen" weiterzugeben. Gleichzeitig wird das NICHT-UND-Gätter 165 gesperrt, so daß der
WRIT-Impuls nicht an den Eingang "Löschen" gelangen kann. Liegen aber am NICHT-UND-Gatter 142 nur Einsen vor,
- 38 -3098 15/1080
•o sperrt es das NICHT-UND-Gatter I63, so dass der Eingabezähler 91' vorübergehend nicht weiterzahlt. Gleichzeitig
gibt der Auegangsimpuls des NICHT-UND-Gatters 1^2 über
einen Negator I66 das NICHT-UND-Gatter 163 unter bestimmten Bedingungen frei. Diese Bedingtheit wird gesteuert
durch das NICHT-UND-Gatter 167, das seinerseits Einspeisungen vom Betriebsarten-Wahl schalter 9Ö und dem NICHT-UND-Gatter IAl erhält, Liegt der Schalter 98 in Stellung "Masse·1,
so ist der Ausgang des NICHT-UND-Gatterβ I67 immer positiv,
und in diesem Falle wird der nächste WRT-Impuls über den Negator I68 in den Eingang "Löschen" des Zählars 91' eingespeist. Ist der Zähler 91' auf Null gestellt,.so liegen
am Eingang des NICHT-UND-Gatterβ 142 nicht nur Einsen und <
der Zähler 91' kann weiterzählen.
Steht der Betriebsarten-Wählschalter 90 in der Stellung "Positivspannung", so ist der Ausgang von NICHT-UND-Gatter
I67 nur dann pesitiv, wenn der Ausgang des NICHT-UND-Gatters ΐΊΐ Null ist, wodurch gemeldet wird, dass an seinem
Eingang nur Einsen liegen, d.h., dass der Zähler 92* bis zum vorgewählten Loschintervallwert gezählt hat. Somit
wirkt sich das Umschalten des Schalters 98 auf eine positive Spannung dahingehend aus, dass die Nullstellung des
Zählers 9I' von der Stellung des Zählers 92' abhängig ist.
In diesem Fall ist die Aufeinanderfolge der Vorgänge im Zähler 91' Zählen-Pausieren, bis der Zähler 92' bis zum
Löschintervall gezählt hat - Rückstellen - Zählen - Pausieren - usw. usw. __ -,η __
3 0 9 8 1 5 / 1 0 8 0
Bei der dritten Schaltstellung des Betriebsarten-Wähißschalters
98 wird KL an das NICHT-UND-Gatter I67 gelegt und
bestimmt dort, ob die Pause vor dem Rückstellen des Zählers 91' liegen soll. Entspricht KL in Abhängigkeit von
der wahlfreien Polarisierung (Fig. 6) einer Pressung {in welchem Falle es hoch oder positiv ist), so wird· die·
Pause abgerufen, während der Zähler 92' bis zum Löschintervall
zählt, Ist KL dagegen niedrig und zeigt somit Dehnung an, so wird der Zähler.9I' nach Erreichen der
Löschintervall-Zählung ohne Verzögerung auf Null rückgestellt.
Die Ausgäbeimpulse, d.h. die RSTB-Signale, werdsn In etwa
gleicher Weise in den Ausgabezähler 92' eingegeben, jedoch
müssen in diesem Falle drei Funktionen durchgeführt werden, nämlich Zählen, Rückstellen und Laden, wob«i die Funktion
Laden nur dann durchgeführt wird, wenn der Maschinenbediener eine wahlfreie Rückstellung vorgewählt hat. In
diesem Falle stellt Laden die Alternative zu Rückstellen dar· Wird wahlfreies Rückstellen nicht gewünscht, so wird
der Zähler rückgestellt, nachdem er die Löschintervallzählung
erreicht hat, und die Zählung beginnt dann wieder von "Alles-Null" aus. Ist dagegen eine wahlfreie Rückstellung
erwünscht, so wird der Zahler mit einer Zählung geladen -d.h. voreingestellt-i, die durch die am wenigsten signifikanten
sechs Bits im Ausgabepuffer 86 bestimmt wird, die durch die NICHT-ODER-Gatter 145, 148, 15I und 154
- 40 -
309815/108 0
BAD ORIGIMAt
torgesteuert und in die Dateneingänge des Zählers 92* eingegeben
werden. ' ■ ■
Ist der Ausgangsirapuls des NICHT-UND-Gatters l4l stark,
d.h. wenn die Zählung durch den Zähler 92' nicht mit dem
Löschintervall übereinstimmt, so wird da· NICHT-UND-Gatter
169 freigegeben und die RSTB-Impulse in den Eingang "Zählen"
des Ausgabezä'hlere 92' eingegeben. Gleichseitig wird das NICHT-ODER-Gatter l?0 direkt und das NICHT-UND-Gatter 171
durch Vermittlung des NICHT-ODER-Gatters 1?2 gf sperrt. Diese
Sperrungen verhindern Rückstellen und Laden. Hat dann der Zähler 92* bis zum Löschintervall gezählt, so wird der
Ausgangsimpuls des NICHT-UND-Gatters l4l schwach, was das
NICHT-UND-Gatter 169 sperrt und das Zählen unterbricht.
Gleichzeitig werden Je nach Stellung des Wahlfrei-Rückstellungsschaltere
99 entweder das Gatter 170 oder das Gatter
171 freigegeben.
Steht der WahlCfel-Rückstellungeschalter 99 in Massestellung,
so bildet der Ausgang des NICHT-ODER-Gatters 172 das Komplement zum Ausgang des NICHT-UND-Gatt er β l*tl. Hat nun
der Zähler 92* bis zum Löschintervallwert gezählt, so ist der Ausgang des NICHT-UND-Gatters 1^1 Null, der Auegang
des NICHT-ODER-Gatters 172 ist Eins, und der RSTB-Impuls wird in den Eingang "Laden" des Zählers 92· via NICHT-ÜND-Gatter
I7I eingegeben. Dadurch wird eine vom Löschintervallwert
abweichende Zählung am Zähler 92' voreingestellt, der
Ausgang des NICHT-UND-Gatters l4l wird Eins, und beim nächsten
RSTB-Impuls kann die Zählung im Zähler 92* von neuem
309815/1080 -41.,
beginnen. Wird der Schalter 99 i-n die Positivspannungsst'ellung
(hoch) gelegt, so lässt das NICHT-UND-Gatter den RSTB-Impuls durch; wenn dann der Ausgang des NICHT-UND-Gatters
l4l Null ist, so lässt das NICHT-ODER-Gatter 170
die durch das NICHT-UND-Gatter 173 umgekehrten RSTB-Impuls
durch, so dass an den Eingang ^Rückstellen" des Zählers 92' ein Befehl gelegt wird. Ist der Zähler 92' rückgestellt,
so wird der Ausgang des NICHT-UND-Gatters l4l zu
Eins. Beim nächsten RSTB-Impuls beginnt dann die Zählung
von vorn. Die komplementäre Anordnung der Gatter 171 und auf der einen Seite und der Gatter 170 und 173 auf der
anderen Seite ermöglicht die gefordert® Wähävorgänge zwischen
Rückstellen und Voreinstellen, wenn der Zähler 92' den Löschintervallwert
erreicht«
Bei der dritten Stellung des Wahlfrei-Rückstellungsschalters
99 schliesslich erfolgt die Wahl zwischen Rückstellen und Voreinstellen automatisch und wird durch den Zustand von
KL bestimmt. Ist der Pegel hoch, was Pressen bedeutet, so wird der Zähler 92' nach Erreichen des Löschintervalls
auf "Alles Null" zurückgestellt. Ist dagegen KL niedrig, was Dehnen bedeutet, so wird der Zähler 92' auf einen wahlfreien,
keine Null enthaltenden Wert voreingestellt, nachdem er bis zum Löschintervall gezählt hat.
Somit liefern die Schalter 97, 98, 99 und 101 die Möglich'*
keit, die Art und Weise, in der die vorstehend beschriebene elektronische Vorrichtung ihre Arbeit verrichtet, von Hand
- 42 -
309815/1080
und. automatisch vielfältig zu steuern* Dabei versteht sich,
dass die vorstehend gegebene detaillierte Beschreibung nur als Beispiel gedacht ist und die Erfindung in keiner
Weise begrenzt. So könnte man z.B. die Wirkung von KL beim Steuern der Zähler 91' und 92' bei jedem oder bei beiden
dieser Zähler umkehren·
Figur 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Speicheradressierung,
bei der als Eingabeadressenzähler 91* ein voreinstellbarer Zähler Verwendung findet. Wie in Fig· 7
sind durch Umschalten bestimmte Zeitspannen für das Löschintervall
wählbar, wobei dieses Umschalten die Zähllängen beim Eingabe- und beim Ausgabe-Adressiervorgang in gleicher
I1
Weise beeinflusst. Ausserdem können nach Wahl des Maschinen—bedieners
beim Ausgabeadressieren wahlfreie Verminderungen der Zähllänge durchgeführt werden. Wie im Falle von
Fig. 7 wird auch hier nach Vorwählen einer bestimmten Dauer des Löschintervalls die willkürliche wahlfreie Verminderung
automatisch programmiert.
Die Zähler 91' und 92' und die Schalter 97a, 97b, 97c,
97d, 98 und 99 haben in Fig. 8 die gleichen Funktionen
wie in Fig. 7. Wenn der Zähler 91' die Zählung "Alles Eins"
erreicht, wird der Ausgang des NICHT-UND-Gatters 201 zu
Null. Zwischen je zwei Eingabezählungen wird der Ausgang des NICHT-UND-Gatters 201 durch den vom CIPG erzeugten
Impuls abgetastet, bei dem es sich um denselben Impuls handelt, der den Takt für die im Zusammenhang mit den Figuren
5A und 5B beschriebene Triggerschaltung 113 liefert. Das
309815/1080 -
Abtasten erfolgt durch die Triggerschaltung 202, wobei
der Zeitgeber die Triggerschagltung 202 in der Weise .
steuert, dass die Ausgange der Triggerschaltung 202 während
der Zeit des WItT-Impulses Festwerte sind» Die komplementäre
Ausgangsstellung der Triggerschaltung 202 wird so verwendet^ dass ein Hochpegelimpuls von der Triggerschaltung 202 abgegeben
wird, wenn am Eingang des NICHT-UND-Gatters 201
nur Einsen liegen» Dieser hohe Impplspegel verhindert, dass das Komplement zum WKT-Impuls, bei dem es sich um den durch
den Negator 203 umgekehrten WRT-Impuls handelt, vom NICHT-ODER-Gatter
2Od durchgelassen wird, so dass der ZählVorgang
vorübergehend unterbrochen wird. Die WRT-Impulse und der Ausgang der Trigger schaltung 202 gelangen z.isamaen
an das NICHT-UND-Gatter 205 mit drei Eingängen. Die dritt»
Einspeisung in das Gatter 205 ist ein Pegel vom Ausgabe-NICHT-UND-Gatter
206, das über das HICHT-UND-Gatter 20?
durch einen Pegel vom Schalter 98 gesteuert wird'. Die Vorrichtungen
205, 206, 207 und 98 steuern in Fig. 8 den
Zahler 9I* i*1 genau derselben Weise wie dies im Falle von
Fig. 7 die Vorrichtungen I65, l4l, I67 und 98 tun, jedoch
mit dem Unterschied, dass im Falle von Fig. 8 nicht der
Löschbefehlseingang, sondern der Ladebfehlseingang gesteuert
wird. Gelangt ein durch MV 22^ verzögerter Impuls
an den Eingang "Laden", so werden die vier am wenigsten ■signifikanten Bits des Zählers 9I' auf Null gestellt und die
vier signifikantesten Bits so eingestellt, wie dies durch die Stellung der einzelnen Schalter 97 vorgegeben ist.
30981S/ 10 8-0
Der MV 224 muss so beschaffen sein, dass die Ladung an der Hinterkante des WRT-Impulses stattfindet, genau wie es
bei einem Zählvorgang der Fall ist· Wird der Zähler f1'
auch nur mit einer Null geladen, so wird der Ausgang des NICHT-UND-Gatters zu Eine. Ohne die Triggerschaltung 202
würde diese Veränderung des Ausgange von 201 die Weiterleitung des WUT-Impulses' so beeinflussen, dass er an den
Eingang "Laden" gelangt; das wiederum würde den Impuls zwischen "Laden" und "Zählen" aufteilen, ' so dass der Zähler
91* veranlasst werden würde, falsche Zähllängen zu erzeugen. >
. -
Die Arbeitsweise der Triggerschaltung 208 gegenüber .dem
Zahler 92' und dem NICHT-UND-Gatter 206 entipricht weitgehend der Wirkung, die die Triggerschaltung 202 auf den
Zähler 91' und das NICHT-UND-Gatter 201 ausübt. Oi© triggerschaltung
208 wird durch den von MV 111 erzeugtet! MSTB-Vorauslösimpuls
3 (Fig. 5) zeitgesteuert. So lange der Zähler 92' nicht nur mit Einsen geladen ist, ist der Ausgang
des NICHT-UND-Gatters 206 hoch und der direkte Ausgang der Triggerschaltung 208 ebenfalls hoch, so dass
das NICHT-UND-Gatter 209 die RSTB-Impulse an den Eingang
"Zählen" des Zählers 92* legen kann. Gleichzeitig wird das
NICHT-UND-Gatter 210 gesperrt. Erreicht der Zähler 92'
dann die Zählung "Alles Einsen", so wird das NICHT-UIfD-Gatter 209 gesperrt, das NICHT-UND-Gatter 210 geöffnet und
legt einen RSTB-Impuls an den Eingang "Laden" von Abschnitt b
- 45 . 3098 15/1080
des ZähJiers 92'. In Fig. 8 besteht der Zähler 92' aus
einer Kaskadenschaltung von zwei Eierbit-Zählern, wobei der Vierbit-Teilzähler a die vier am wenigsten signifikanten
Bits erzeugt und der Teilzähler b die vier signifikantesten Bits. Derselbe RSTB-Impuls gelangt auch an die
NICHT-ODER-Gatter 211 und 212, die durch den Wahlfrei-Rückstellungsschalter
99 so gesteuert werden, dass zwischen einer determinierten und einer wahlfreien Ladung der
Bits niedrigerer Ordnung gewählt werden kann. Wird determiniertes Laden gewählt, so wird der RSTB-Impuls durch
das NICHT-ODER-Gatter 211 an den Eingang "Löschen" von
Teil a des Zählers 92' gelegt; und zusammen mit dem Laden
von Teil b des Zählers 92' durch die Löschintervallschalter 97 wird am Zähler 92' dieselbe Zählung voreingestellt
wie am Zähler 91 '·
Wird dagegen auf wahlfreies Laden geschaltet, so leitet
das NICHT-ODER-G-itter 212 den RSTB-Impuls zum Eingang
"Laden" von Teil a des Zählers 92' und lädt dadurch unter
bestimmten Bedingungen die vier am wenigsten signifikanten Bits in den Zähler, die in diesem Augenblick im Puffer 86
vorhanden sind. Diese bestimmten Bedingungen bestehen zum Teil in den im Zusammenhang mit Fig. 7 erwähnten, d.h.
die,Anzahl Bits, deren Umrechnung auf eine Zufallsnummer
! zugelassen wird, ist von der Stel^ng der Schalter 97 abhängig.
Ausserdem ist, wie im Zusammenhang mit der Beschreibung
von Fig. 7 bereits erwähnt wurde, die Wahlfreiheit beim Laden des Zählers 92' auf eine Verkürzung der
- 46 -
30 9815/1080
Zähllänge beschränkt. Soll infolgedessen eine determinierte Null an einer bestimmten Bitstelle gespeichert werden, so
kann sie nach den- Vorschriften, die eine Logik zwischen der Wahlfreiheit von Bits auf der einen Seite und der Wahl
des Löschintervalls und dem Schalten auf Wahlfreiheit durch den Maschinenbediener auf der anderen Seite herstellen, durch eine zufallebedingte Null verdrängt werden.
Soll jedoch an dieser bestimmten Bitstelle eine determinier· te Eins gespeichert werden, so kann sie.durch eine Zufalls·
Null nicht verdrängt werden. Dieses Resultat bewirken die Negatoren und Gatter 213 bis 223 einschliesslich.
Der Unterwchied in der Kompliziertheit der Steuerung beim
Laden der beiden Teile des Zählers 92' ist lediglich
eine Folge der Wahl der Bauelemente, und es versteht sich, dass auch andere Vorrichtungen Verwendung finden können·
Da die in Teil b des Zählere 92' eingespeisten vier Bits
stets irgendeinen der sechszehn verschiedenen Werte haben können, die sie gemeinsam annehmen können, so ist es stets
günstig, den Eingang "Laden" für diese Operation zu pulsen. Da die beiden signifikantesten Bits im Teil b des
Zählers 92* stets determiniert und die beiden am wenigsten
signifikanten Bits im Teil a stets zufallsbedingt sind, wenn auf Wahlfreiheit geschaltet worden ist, müssen dies·
vier Bits nicht gesteuert werden, wie es bei den anderen vier erforderlich ist.
Erfindung.
- 47 - '
309815/1080
Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel,bei dem zwei Speicher
Verwendung finden, von denen einer für die Eingabe und der andere für die Ausgabe bestimmt ist, wobei diese
Punktionen von Zeit zu Zeit vertauscht werden. Im allgemeinen
erfolgt jeder Eingabe- und Ausgabevorgang mit Hilfe einer natürlichen Aufeinanderfolge von Speicherstellen, wobei
die Anfangs- und Endstellen jeder Aufeinanderfolge von Aufeinanderfolge zu Aufeinanderfolge unterschiedlich sein
können· In Fig. 9 ist diese Forderung durch die Verwendung
von Speichern mit wahlfreiem Zugriff erfüllt. Die Möglichkeit des wahlfreien Zugriffs ist zwar für den Zugriff durch
eine natürliche Folge unnötig, ist j-edoch für eine wahlfreie
Auswahl der Anfangsstellen günstig. Sie ist jectoeh für die
Erfindung nicht wesentlich, da man den allgemeinen Plan von Fig. 9 auch mit bekannten Schnell-Schieberegistern anstelle
von Speichern mit wahlfreiem Zugriff realisieren kann. v
Ein Verfahren zur Anwendung von Schieberegistern auf die Schaltung von Fig. 9 besteht in der Verwendung von zwei
Zählern mit Stellenversetzung. Einer davon dient dazu, das Register mit der Geschwindigkeit zu verschieben, die durch
Eingabe- oder Ausgabefolgen verlangt wird. Ist es erforderlich, schnell zu einer nicht-angrenzenden Stelle zu gelangen,
so wird der zweite Zähler herangezogen. Dieser Zähler hat eine sehr hohe Geschwindigkeit, die ausreicht, um das
Register zur nächsten erforderlichen Adressenstelle zu verschieben, und zwar innerhalb der dem Eingabe- oder Ausgabevorgang
zugeteilten Zeitspanne. .
309815/1080
BAD OWGINAt
Weiter oben wurde ein System zum Pressen oder Dehnen von
Sprache besprochen, dem die folgenden beiden Kennzeichen zugeordnet wurden, nämlich Begrenzung des EingangesignaIs
nach oben hin auf eine Frequenz von %800 Hz und Maximale Speicherstellenzahl 256. Würde ein derartiges 'System
an praktisch brauchbaren, oberen Grenzen betrieben werden, so könnte die Auslesegeschwindigkeit 19t2 kHz betragen, was
einer Tonhöheänderung um eine Oktave entspricht) die Einlesegeschwindigkeit könnte beträchtlich höher sein. .Der
Begriff "praktisch brauchbar" ist dabei so aufzufassen, dase es sich um Veränderungen innerhalb von Bereichen handelt,
die für den Benutzer wahrscheinlich bedeutungsvoll sein werden. Die theoretischen Grenzen überschreiten diese
Bereiche jedoch. Ist die Eingabegeschwindigkeit höher als die Ausgabegeschwindigkeit,' so muss ein Teil dee Ausgangs
gelöscht werden, wie dies Fig. 1 zeigt. In diesem Felle ist das Ausgabeintervall langer als das Eingabeintervall;
es ist auf Grund der Löschung das Auegabeintervall die Mindestzeit, in der eine umfangreiche Adressenveränderung
durchgeführt sein muss.
D*r ungünstigste Fall für diese Bedingungen ist eine Änderung
von 255 Stellen in 52 MikroSekunden, d.h. bei einer
Rate von et**a 5 MIIz, die ohne weiteres erreichbar ist·
Benötigt man ein System mit höherer Leistung, z.B. eines mit einer oberen Frequenzgrenze von 20 kHz und 1024 Speicherstellen,
so bedeutet das eine Rate in der Grössenordming Von 8() MHz. Und wenn zur Verarbeitung von Nieder-
309815/1080 - *9 -
frequenz-Signalen die Anzahl der Speicherstellen noch "
einmal verdoppelt wird, so muss auch die Hochgeschwindigkeits-Rate
verdoppelt werden. Man kann jedoch den Zwang zu derart hohen Geschwindigkeiten umgehen, wenn man eine
zusätzliche Komplizierung der Hardware in Kauf zu nehmen bereit ist, wie etwa den Ersatz der beiden Schieberegister
durch eine aus η Registern bestehende Regxsterbatterie. Dann würden die der Stelle 1 zugeteilten Daten im Register
gespeichert werden, die der Stelle 2 zugeteilten im Register 2 und die der Stelle η zugeteilten im Register n. Die
Daten für die Stelle n+1 werden dann wieder dem Register 1 zugeteilt, die für die Stelle n+2 dem Register 2, die
für die Stelle 2n dem Register η usw., so dass dann die Hochgeschwindigkeits-Rate durch η geteilt werden kann. Das
allgemeine Prinzip dieses Verfahrens der Benutzung von Schieberegistern anstelle von Speichern mit wahlfreiem Zugriff
lässt sich auch auf die Vorrichtungen von Fig. k und Fig.
anwenden.
Eine nähere Untersuchung der zeitlichen Pressung und Dehnung ergibt, dass subjektive Gesichtspunkte zu einer niedrigeren
Grenze für die Unterteilung des Eingangssignals führen können. Diese Aufteilung ist in den Figuren 1 und 2 '
dargestellt, wo ein Segment aus den benachbarten Teilen M und N besteht. Im Falle -der Ausführung nach Fig. 4 ist ,
es im allgemeinen wünschenswert, dass die Speicherkapazität so ausreichend bemessen ist, dass die erforderlichen
- 50 3098 15/1080
Segmentlängen zwischen den Zeitpunk'ten ausgepeichert werden
können, an denen Ausgabe- und Eingabeadresse zusammenfallen. Kommt auf Grund der unterschiedlichen Rat«?» der
Taktgeber 71 und 77 eine dieser Adressen an die andere heran, so muss beim Ausspeichern von demjenigen-Segment,
das unmittelbar vor der Adressenüberschneidung ausgespeichert wor len ist, zu einem anderen Segment gesprungen werden.
Als Alternative für ocier. als Ergänzung zu anderen hier beschriebenen Einrichtungen kann die folgende Logik benutzt
werden, uU mit Hilfe der Anordnung von Fig· % ausreichende
Segmentlängen zu erhalten*
Fallen Ausgabe- und Eingabeadresse zusammen, so wird der Ausgabeadressenzähler 92 auf seinen Anfangavert oder auf.
einen Wert rückgestellt, der der Hälfte seines Höchstwertes entspricht, was wahlfrei mit Hilfe der auf Fig. 7
und β gegebenen Logikschaltunjj geschehen kann (der Kürze
halber sollen diese Werte nachstehend als Stelle 1 oder
w/2 bezeichnet werden), und zwar gema'ss der folgenden Tabelle, in der RAD die Ausgangsadresse ist, WAD die Eingabeadresse
und k die Frequenz des Taktgebers 71 dividiert durch die Frequenz des Taktgebers 77:
1 | WAD | > w/2 | WAD< | w/2 | |
k> | 1 | RAD | 3 w/2 · | RAD = | * 1 |
k < | RAD | = 1 | RAD s | ι w/2 | |
Eine logische Entscheidungseinheit mechanisiert diese Tabelle wie folgt: Ist die Anzahl der gesamten Eingabe-
-' 51· -· 309815/1080
adressen eine ganzzahlige Potenz von 2., so muss nur das signifikanteste Bit der Eingabeadresse überprüft werden,
um festzustellen, in welcher Spalte der Tabelle KAD zu suchen ist. Ist dagegen die Anzahl' keine ganzzahlige Potenz
von 2, so kann eine einzige Torschaltung herkömmlicher Art
dazu benutzt werden, alle Flip-Flops mit Ausnahme desjenigen zu untersuchen, das das am wenigsten signifikante Bit er- ·
zeugt.
Der Zustand von k, d.h. die Zeile der Tabelle, in der RAD zu suchen ist, lässt sich mit Hilfe eines Aufwärts-Abwärts-·
Zählers wie in Fig. 6 bestimmen. Meldet eine Koinzidenzschaltung bekannter Art, dass Ausgabe- und Eingabeadresse
gleich sind, so gibt sie der Entscheidungseinheii des Befehl,
den Zustand des Aufwärts~Äbwärts-Zänlers abzutasten, um
festzustellen, ob das Verhältnis k grosser oder kleiner als 1 ist. Gleichzeitig vergleicht die Btitseheidungseig-shei'fc
WAD mit w/2 und wählt dann mit Hilfe der logischen Tabelle
den richtigen Rückstellwert für den Ausgabeadressenzähler
Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Speicherbatterien
benutzt werden. Bei allgemeiner Gleichheit mit Fig. 3 sind in Fig. 9 einige Elemente, wie der Transportmechanismus
40 und die Geschwindigkeitssteuerung 39» weggelassen, während Speicher 34 und Programmierer 42 in allen
Einzelheiten dargestellt sind. Es ist weiter oben darauf hingewiesen worden, dass die Figuren 1 und 2 Pressung und.
Dehnung nur ganz allgemein darstellen und dass je nach der
- 52 -
309815/1080
Ausführung der einzelnen logischen Ausführungebeispiele
der Erfindung- viele verschiedene Arten des Löschens und Wiederholens möglich sind. So bieten zwar der Betriebsarten-Wählschalter
98 und andere Schalter in Pig· k die
Variationsmöglichkeiten, die vorstehend detailliert beschrieben worden sind, es versteht sich dabei aber, dass
auch viele andere Varianten benutzt werden können* So
sind, wie nachstehend zu beschreiben sein wird, auch bei einem zwei Speicherbänke enthaltenden Ausführungsbeispiel
Varianten der Einzelheiten bei der Verarbeitung möglich, wobei sich versteht, dass derartige Varianten bei der
Verarbeitung von Signalen mit unterschiedlichen Eigenschaften bestimmte Vorzüge haben. In mancher Hinsicht sind mit
einer oder zwei Speicherbänken die gleichen Betriebseigenschaften zu erhalten, jedoch gibt es auch Betriebseigenschaften,
die einzig und allein durch die Hardware bestimmt sind, mit der sie erzeugt werden.
Ob man eine oder zwei Speicherbänke einbaut, wirkt eich
nicht nur auf die Verarbeitungslogik aus, sondern auch auf die Wahl der Hardware-Elemente, die benutzt werden können,
um hier beschriebene Ausführungsbexspiele dar Erfindung in
die Praxis umzusetzen. Wird nur eine Speicherbank Verwendet,
so ist es wünschenswert, eine Ausgabevorrang-Logik wie etwa den Logikkreis 78 von Fig. 4 oder eine Eingabevorrang-Logik
einzubauen. Bei zwei Speicherbänken ist eine solche Logik unwesentlich, so dass sie in Fig. 9 weggelassen
worden ist. Im Falle nur einer Speicherbank ist es
309815/1080 " 55 "
Jy ,.--in f. V11
auch zweckmässig, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff
zu benutzen, wenn auch, wi i. oben beschrieben, ein strenger, geordneter Speicher wie etwa ein Schieberegister benutzt
werden kann. Wenn zwei Speicherbänke benutzt werden,
sind streng geordnete Speicher sehr einfach zu benutzen.
In Figur 9 steuert der durchstimmbare Oszillator 38
den Taktgeber 311 des Analog-Digital-Umsetzers an. Der
Taktgeber 3H liefert Taktgeberiinpu.lse für den Analog-Digital-Umsetzer
32 und den daran angeschlossenen Tastspeicherverstärker.
Ausserdem liefert der Taktgeber 3H entweder direkt oder indirekt über die Umsetzer-Verstärker-Kombination
32 Taktgeberimpulse an die UND-Gatter 320 und 33O. Die in die UND-Gatter 320 und 33O eingespeisten Talctgeberimpulse
werden durch die ODER-Gatter 321 und 331 an
die Adressenzähler 317 bzw. 327 weitergegeben, wenn Datenabtastwerte
vom Umsetzer 32 in den einen bzw. den anderen der mit diesen Zählern verbundenen Speicher eingegeben werden
sollen.
Dank der Verwendung zweier Speicher ist es möglich, die Eingabe- und Ausgabefunktionen voneinander zu trennen, anstatt
sie miteinander zu verketten, wie dies der Fall ist, wenn nur ein Speicher verwendet wird. So werden in
Fig. 9 ganz allgemein zuvor eingegebene Abtastwerte aus dem Speicher 325 ausgespeichert, wenn Datenabtastwerte
in den Speicher 313 eingegeben werden und umgekehrt. Welcher Speicher sich zu einem gegebenen Zeitpunkt im Eingabezustand
befindet und welcher im Ausgabezustand, wird durch
3098 15/10-80 ■■■■■■
BAD ORiGfNAL
den Trigger ^kO gesteuert. Wie es für viele Flip-Flop-Schaltungen
charakteristisch ist, hat auch der Trigger 3^0 zwei Ausgänge,, von denen zu einem gegebenen Zeitpunkt
der eine Eins und der andere Null ist. Der Einfachheit der nachstehenden DeSchreibung halber, jedoch nicht
als Abgrenzung, werden angenommen, dass ein Eingang Eins ein UND-Gftter auf Durchlass schaltet und ein Eingang
Null ein UND-Gatter sperrt* Wenn also der Trigger 3'*0 ein
auf Durchlass schaltendes Signal an das UND-Gatter 320
legt, sperrt er gleichzeitig das UND-Gatter 330.
Bei diesem Zustand (der auch noch, wie weiter unten beschrieben
werden wird, durch ein anderes Signal gesteuert wird, das vom Betriebsartenschalter 3^7 aus an das UND-Gatter
320 gelegt wird) werden Eingabe-Taktgebersignale vom Taktgeber 311 direkt oder indirekt über das UND-Gatter 320
und das ODEH-Gatter 321 an den Adressenzähler 317 gelegt.
Gleichzeitig wird das UND-Gatter 332 durch den Trigger freigegeben und leitet durch den durchstimmbaren Oszillator
kj gesteuerte undvom Impulsgenerator 3^6 erzeugte Ausgabetaktimpulse
über das ODER-Gatter 331 zum Adressenzähler 327. Ausserdem ist bei diesem Zustand das UND-Gatter 322
gesperrt, wodurch verhindert wird, dass Ausgabetaktgeberimpulse den Zähler 317 erreichen. Wenn sich der Zustand
von Trigger 3^0 umkehrt, können Eingabetaktgeberimpulse
an den Zähler 327 gelangen und Ausgabetaktgeberimpulse an
den Zähler 317.
.55 -
309815/1080
Im gleichen Augenblick, in dem der Trigger 3^0 unter bestimmten
Voraussetzungen das UND-Gatter 320 auf Durchlass
schaltet, schaltet er auch eine Zusammenfassung von UND-Gattern, die durch das eine UND-Gatter 312 dargestellt
ist, auf Durchlass« In dieser Beschreibung bedeuten breite Pfeile, wie etwa der, der vom Umsetzer 32 zur Zusammenfassung
von UND-Gattern 312 weist, mehrere end miteinander
verkettete, parallele Signale. Nun erfordert im allgemeinen das Weiterleiten von parallelen (Zeit-koinzidenten) Signalen
soviele Gatter, wie derartige Signale vorhanden sind. In Fig. 9 wird angenommen, dass der Signalausgang von Umsetzer
32 aus einem bitparallelen Digitalwort besteht, und dass die UND-Gatter-Zusammensetzung 312 aus so vielen einzelnen
UND-Gattern besteht, als das Ausgangswort des Umsetzers 32 Bits enthält. Dabei versteht sich, dass das Ausgangswort des Umsetzers 32 nicht unbedingt parallel sein muss,
sondern auch seriell oder seriel-parallel sein kann und dass die Organisation der Gatter, Speicher usw. zur Verarbeitung
der Ausgangsworte sich nach dem jeweils gewähl- . ten Format richtet. Da dieses Wortformat für die Erfindung
nicht von zentraler Bedeutung ist, ist lediglich der besseren Beschreibung wegen ein bestimmtes Format willkürlich
ausgewählt worden. Diese Wahl ist in keiner Weise als einschränkend
anzusehen und soll nur dazu dienen, die Beschreibung nicht unnötig kompliziert werden zu lassen. Weiterhin
versteht sich, dass diese Verallgemeinerung des Wortformats auch für andere hier beschriebene Ausführungsbeispiele, wie etwa die der Fig. 'i und 10, gilt.
309815/1080 - 56 -
Sind die UND-Gatter 312 auf Durchlass geschaltet, so werden
Datenworte aus dem Umsetzer 32 an aufeinanderfolgenden Stellen
im Speicher 331 gespeichert, und zwar unter Überwachung durch den Adressenzähler 317· Bei einigen Arten von
Speicherungsvorrichtungen kann es zweckmäseig nein, ein
logisches Signal EINGABE (oder AUSGABE, usw.) an den Speicher zu legen, wenn Eingabe erwünscht ist. Da nun das
Eingeben durch ein Signal vom Betriebsartenschalter 3^7
bedingt wird, kann es auch zweckmäseig sein, ein gleiches Bedingungssignal an die UND-Gatter 3*2 oder an den Speicher
313» usw. zu legen, wobei sich aber versteht, dass diese Signale mehr mit der jeweils gewählten Hardware zusammenhängen
als mit dem Grundprinzip dieser Erfindung und deshalb in Fig. 9 nicht dargestellt sind.
Gleichzeitig mit dem Schalter der Gatter 312 auf Durchlass
wird die Zusammenschaltung von UND-Gattern 31^ (dargestellt
durch ein einziges Gatter) gesperrt. Zu diesem Zeitpunkt sind auch da,s UND-Gatter 332 und die Zusammenschaltung
von UND-Gattern 326 auf Durchlass geschaltet, so dass
Signalabtastwerte (dargestellt durch vom Umsetzer 32 erzeugte
Datenworte) aus dem Speicher 325 ausgespeichert und
über die Zusammenschaltung von ODER-GATTERN 315 und gegebenenfalls
die Zusammenschaltung von Integratoren 316 in den Digital-Analog-Umsetzer 35 eingespeist werden, der
dann das Ausgangesignal erzeugt. Die Zusammenschaltung von
Integratoren kann dabei #ede geeignete Form haben, wie z.B. die Form eines Widerstands-Kondensator-Integrators oder
309815/1080
. 57 -
die Form eines Puffers, wie es Fig. 4 zeigt. Die Integratoren
sind wahlfrei, und die Verwendung oder Mchtverwendung hängt
davon ab, wie sic^h Unstetigkeiten beim Ausspeichern aus den
Speichern 313 und 325 auf den Umsetzer 35 auswirken.
So ist bei einem gegebenen Zustand des Triggers 34-0 der
Speicher 313 auf Eingeben und der Speicher 325 auf Ausgeben
geschaltet. Wenn sich der Zustand des Triggers 34-0 umkehrt,
vertauschen auch die Speicher ihre Funktionen. Auf diese Weise wird die Eingabegeschwindigkeit durch den Oszillator 38
und die Ausgabegeschwindigkeit durch den Oszillator 43 so
gesteuert, daß für Pressung oder Dehnung und für Konstanthalten oder Verändern der Tonhöhe geeignete Eingabe-/Ausgabe-Raten
erhalten werden, wie es im Zusammenhang mit den Fig. 1,. 2, 3 und 4 beschrieben worden ist. Die spezielle Logik, durch
die der Trigger 34-0 veranlaßt wird, die Funktionen der beiden
Speicher zu vertauschen, wird durch, den Betriebsarten schalter 347 gesteuert. Der letztere ist zwar nur mit fünf Schaltstellungen
für fünf Betriebsarten dargestellt, es versteht sich aber, daß die Anzahl der Schaltersteilungen und damit der Betriebsarten
beliebig vergrößert oder verkleinert werden kann und daß auch andere Betriebsarten möglich, sind.
Das UND-Gatter 318 ist mit dem Adressenzähler 317 so verbunden,
daß der Zustand des Augangs dieses Gatters anzeigt, wenn dieser Zähler bis zu seinem Höchstwert gezählt hat.
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Wie die Figuren 7 und 8 zeigen, kann dieser Höchstwert entweder determiniert oder wahlfrei herabgesetzt werden;
es können auch die Zähllängen von 317 und 327 unterschiedlich
sein. Da beim Pressen ein Teil des Eingangssignals gelöscht
und bei Dehnen ein Teil des Eingangssignals wiederholt wird, trägt diese Möglichkeit der verschiedenen Länge
nur zur Komplizierung des zu löschenden oder zu wiederholenden Teils bei, ist aber für die grundsätzliche Arbeitswiese ohne Delang. Das UND-Gatter 328 hat für den Adressenzähler
327 dieselbe Funktion wie das UND-Gatter 3l8 für den Adressenzähler 317· Der Ausgang des UND-Gatters 3I8 wird
durch die UND-Gatter 319 und 323 und der Ausgang von UND-Gatter
328 durch die UND-Gatter 329 und 333 so weitergegeben,
dass mit dem Eingeben zusammenhängende Meldungen zum ODEH-Gatter 33'1 und mit' dem Ausgeben zusammenhängende
Meldungen zum ODEH-Gatter 335 geleitet werden.
Die Ausgänge der ODEii-Gatter 334 und 335 steuern direkt
oder indirekt die Taktimpulse für den Trigger 3^0, indem
sie den letzteren veranlassen, den Befehl für die Vertauschung der Funktionen Ein_geben/Ausgeben der Speiche.r
313 und 325 zu geben. Bei der in Fig. 9 dargestellten Stellung des Betriebsartenschalters 3^7 erhält der Trigger
340 seine Taktgeberimpulse vom ODER-Gatter 33'*. In diesem
Falle erteilt der Trigger 3^0 den Befehl zur Vertausahung
der Funktionen der Speicher dann, wenn der mit dem auf Eingeben geschalteten Speicher verbundene Zähler seine
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höchste, effektive Zählung erreicht. Erfolgt das beim Pressen, so wird ein Teil des Signals in dem auf Ausgeben geschalteten
Speicher gelöscht; wenn es beim Dehnen erfolgt, kann der Adressenzähler des auf Ausgeben geschalteten Speichers
neu mit dem Zählen beginnen und das Ausspeichern von Daten in diesem Speicher wiederholen. Auf Grund dieser
möglichen Rückstellung kann das Signal, das den Takt für den Trigger 3^0 gibt, auch die Adressenzähler 317 und 327
rückstellen oder den Befehl für die Einstellung irgendeines anderen Anfangswertes an diesen Zählern geben, der
dem jedem von ihnen zugeordneten Höchstwert entspricht. Bei derselben Stellung des Betriebsartenschalters 3^7 legt
ein zweiter Teil des letzteren ein logisches Eins-Signal, an einen Eingang der UND-Gatter 320 und 330· Unter den
speziellen, hier als willkürliches Beispiel gewählten Vorschriften wirkt sich eine an einen Eingang gelegte, logische
Eins so aus, dass sie auf Durchgang schaltet, so dass bei dieser Stellung des Schalters 3^7 die UND-Gatter 320
und 330 Eingabe-Taktgeberimpulse stets durchlassen, wenn
sie durch den Trigger 3^0 auf Durchlass geschaltet worden
sind·
Die Stellung, in 'der sich Schalter 347 auf Fig. 9 befindet,
soll mit Stellung 1 bezeichnet werden, die Stellung daneben mit Stellung 2, usw. Bei Stellung 2 erhält der Trigger
3^0 den Taktimpuls vom ODER-Gatter 335, das seinerseits
auf die Adressenzähler 317 und 327 anspricht, wenn diese
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3098 15/1080
-6ο-
auf Ausgeben geschaltet sind. In diesem Falle kam« es eich
als günstig erweisen, die folgende, wahlfrei· For»ehrifi
zu mechanisieren!
Bilde einen, Hilfsspeicher für jeden der Adrtietnilliler
317 und 327. Dieser HiI fs ep ©.icher .erinnert «Ich Aniin
an die höchste Zählung, die „der ««gehörige 21hler erreicht
hat, wenn der zugehörige Hauptspeicher auf Gingeben geschaltet war· Wenn dann der die Ausgobe-Speicherstellen
wählende Z&hler den Erinnerungswert erreicht, gibt ein GLEICH-Gatter bekannter Art fttn Signal
an den Zähler, das ihn veranlasst, sich rückzustellen und wieder vom Anfangswert zu zählen, der ihm
zugeordnet ist. Auf diese Weise wird des Au·If«en, von
Leerstellen im Hauptspeicher verhütet»
In einen Eingang der UND-Gatter 320 und 330 wird über den
Betriebsartenschalter 3^7 ein logisches Signal mit hohem
Pegel eingespeist und die gleiche Verbindung rauch mit den
Schalterstellungen 3 UI*d 5 hergestellt.
Steht der Betriebsartenschalter 3^7 in Stellung 3t so wird
der Trigger 3*tO durch ein Signal vom UND-Gatter 338 angesteuert,
das seinerseits wieder durch die Triggerschaltungen 336 U1*d 337 niifesteuert wird. Die Trigger schaltungen
sind SpeichervorrichtunKen, die den folgenden Vorschriften
unterliegen: Wenn eine Triggerschaltung in den NuI!zustand
versetzt wird, wirr' auch der Ausgang Null. Wenn dnnoch eine
Hins nn den liinjran.r jielnnjrt, so wird auch der Ausgang Eins
3 0 9 8 15/1080 " 61 "
und bleibt so, bis die Triggerschaltung wieder in den Nullzustand versetzt wird. Wenn also der Adressenzähler
317 seinen effektiven Höchstwert erreicht,, wird das UND-Gatter
318 den Ausgang der Triggerschaltung 336 zum Ansteigen
veranlassen, und dieser Ausgang bleibt auch dann hoch, wenn der Zähler 317 regeneriert werden sollte. In
gleicher Weise wird auch der Ausgang der Triggerschaltung 337 in seinem Ilochzustand arretiert, wenn der Adressenzähler
nach der Rückstellung der Triggerschaltung 337 zum ersten
Male seinen effektiven Höchstwert erreicht hat. Deshalb wird der Ausgang des UND-Gatters 338 zu Eins, wenn
zumindest ein vollständiger Eingabezyklus in einem der·
Speicher 313 und 325 und zumindest ein vollständiger Ausgabe-,
zyklus im anderen der beiden Speicher abgelaufen ist (vollständiger Zyklus bedeutet in diesem Zusammenhang Eingeben
öder Ausgeben an allen Speicherstellen, die durch die Programmierung der Zähler 317 und 327 angesteuert werden),
Steigt der Ausgang dieses UND-Gatters 33&» so erhält der Trigger 3^0 einen Taktimpuls, und die Triggerschaltungen
und 337 werden, wahlweise über den Verzögerer 339i i*1 den
Nullzustand versetzt, woraufhin der Vertauschzyklus Eingabe-Ausgabe von neuem ablaufen kann.
Dei der Stellung 4 des Betriebsartenschalters 3^7 wird der
Trigger 3^0 wie bei der Sehalterstellung 2 durch das ODEH-Gitter
335 angesteuert, nur dass jetzt der Teil des Schalters 347, der die Verbindung mit den UND-Gattern 320 und
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309 815/1080
herstellt, ein anderer ist. In Stellung 2 wird ein fester ,
Positivwert durch den Schalter angelegt und in Stellung 4
der Ausgang des ODER-Gatters 33'* durch den Negator 3^1
umgekehrt und gelangt erst dann an die UND-Gatter 320
und 330* Erreicht dann der Ausgang des Adressenzählers desjenigen
Hauptspeichers, der auf Eingabe geschaltet ist, seinen effektiven Höchstwort, so sperrt der Ausgang des
ODER-Gatters 33** über den Negator 3^1 die UND-Gatter 320
und 330 und veranlasst eine Unterbrechung des Adressenzählens
für diesen Speicher, bis die Adressenzähler durch den Impuls vom ODER-Gatter 335 riickgestel.lt werden (und
der Trigger JkO seinen Zustand wechselt)· Wenn diese durch
Umlegen des Betriebsartenschalters 3^7 in Stellung % gewählte
Betriebsart beim Dehnen zur Anwendung kommen soll, kann es zweckmässig sein, die wahlfreie Vorschrift zu mechanisieren,
die im Zusammenhang mit Stellung 2 dieses Schalters beschrieben worden ist·
Bei der Stellung 5 des Betriebsartenschalters 3Ί7 wird der
Ablauf des Programms durch den Pressungs/Dehnungs-Komparator 3^2 gesteuert, der dem Komparator 95 von Fig. 4 entspricht,
der in seinen Einzelheiten in.Fig. 6 dargestellt 1st· Der
Ausgang des !Comparators kann Eins sein, wenn die Eingaberate
höher ist als die Ausgaberate, oder umgekehrt· Ausserdem kann der Ausgang logisch polarisiert sein, wie es
anhand der Figuren 'i und 6 beschrieben worden ist· Der Ausgang
dieses Komparators wird dann direkt in das UND-Gatter
3^5 und indirekt über den Negator 3A8 in das UND-Gatter
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eingespeist. Auf diese Weise wird beim Pressen eines dieser
UND-Gatter vom ,Komparator auf Durchlass geschaltet und das
andere gesperrt, während es beim Dehnen umgekehrt ist»
Eine weitere Einspeisung in das UND-Gatter 3^5 ist der Ausgang vom QDER-Gatter 335» und eine weitere Einspeisung in
das UND-Gatter jhk ist der Ausgang vom ODER-GATTER 33%*
Die Ausgangssignale der UND-Gatter 3^ und 3^5 werden in das
, ODER-Gatter 3^3 eingegeben, und der Ausgang des QDER-Gatters
3^3 steuert über den Betriebsartenschalter 3^7 den Trigger
3^0 an. Auf diese Weise lässt sich die Betriebsart den
jeweiligen Betriebsbedingungen anpassen, wobei sich versteht, dass die Betriebsarten, die adaptiv vorgewählt werden
können, nicht auf die beschränkt sind, die von Hand bei den
Stellungen 1 und 2 des Betriebsartenwählschalters 3^7
gewählt werden können, sondern man könnte z«B, auch zwischen den Betriebsarten wählen, die den Schalterstellungen
3 und h dieses Schalters entsprechen,
Die Anordnung nach Fig. 9 kann in der verschiedensten
Weise ausgebaut werden, etwa so, dass eine Intervall,schachtelungs-Pressung
möglich wird. Was das ist, soll anhand von Fig. IB erklärt werden. Dort ist dargestellt, dass das
Eingangssignal zerlegt wird und dass dann eines "um das andere der Teilstücke zum Ausgangssignal vereinigt werden,
während die dazwischenliegenden Teile gelöscht werden. Beim Iiitervallschachtelungsverfahren bildet das in Fig. IB
dargestellte /.iisgangssignal (alle ll's) nur den einen Teil
des /.usganj'S.sifrnpls, dessen anderer Teil aus den sonst ' ge-
309815/1080 -64-
BAD ORIGINAL
löschten Teilen (alle N's) besteht, die miteinander vereinigt
werden. In der Praxie wird zum Abhören eines durch Intervallschachtelung
gepreßten Signals ein Kopfhörerpaar benutzt, in
dessen einen Kopfhörer der eine und in dessen anderen Kopfhörer der andere Ausgang eingespeist werden.
Das Umrüsten der Anordnung von Fig. 9 auf Pressung durch Intervallverschachtelung
kann auf die verschiedenste Weise erfolgen. Z. B. kann man die Anzahl der Speicher 313 und 325 und der
Adressenzähler 317 und 327 verdoppeln. Dann erfolgt die Eingabe
in die bereits vorhandenen und in die zusätzlichen Speicher weitgehend so wie bei der ursprünglichen Anordnung von Fig. 9ι
indem die Daten unter der Steuerung durch die Adressenzähler
317 bzw. 327 in die Speicher 313 bzw. 325 eingegeben werden,
jedoch mit dem Unterschied, daß sie zur gleichen Zeit im
Parallelbetrieb auch in die Zusatzspeicher eingegeben werden. Beim Ausspeichern werden sowohl die ursprünglich vorhandenen
als auch die zusätzlichen Adressenzähler benutzt, um die beiden
Speicher, in die die. Daten parallel eingegeben wurden, getrennt zu adressieren. Dabei wird einer dieser Zähler so voreingestellt,
daß das Zählen bei der Ausgabe genauso beginnt wie bei der ursprünglichen Anordnung, während der andere
Zähler auf einen Wert voreingestellt wird, der in der
Mitte zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Zählwert des ersten Zählers liegt. Dieser Zwischenwert kann das
einfache Mittel dieser Grenzwerte sein, oder es kann eich
·■ ■„ ... , - 65 -309815/1080
um das unter Berücksichtigung des Verhältnisses M/N von
ifig. IB ermittelte, gewogene Mittel handeln. Da das Verhältnis
M/N nur vom Verhältnis zwischen den Raten der Ausgabe- und Eingabe-Taktsignale, die vom Generator 3^6
und vom Taktgeber 311 erzeugt werden, abhängt, können zum
Berechnen des gewogenen Mittels geeignete Rechenwerke bekannter Art benutzt werden.
Bei der einfachen Voreinstellung eines der Zähler gemäss der soeben gegebenen Beschreibung wird die M in Fig. 1
entsprechende Information aus dem einen Speicher und die aus N und einem Teil von M bestehe_nde Information aus dem
anderen Speicher abgerufen. Bei Einstellung auf das gewogene Mittel kann man es erreichen, dass der eine Ausgang
genau M und der andere Ausgang genau N entspricht. Da bei der Darstellung"in Fig. 1 N willkürlich kürzer dargestellt
ist als M, würde in diesem Falle N schneller ausgeppeichert werden als M. Um Lücken in der N-Ausspeicherung zu verhüten,
Tiird es zweckmässig sein, den zu N gehörenden Adressenzähler
dazu zu bringen, dass er so rückgestellt wird, dass ein Teil von N wiederholt wird.
Ganz allgemein wird es bei der Verdoppelung der Speicher zum Pressen nach dem Intervallverschachtelungsverfahren erforderlich
sein, die Gattergruppen 31^» 315 und 326 sowie
die Gruppe wahlfreier Integratoren 3l6 und den Umsetzer
35 zu verdoppeln. Günstiger wird es aber sein, die Ausgänge der Speicher, die sich gleichzeitig im Betriebszustand
"Ausgeben" befinden, nach dem Zeitmultiplex-Verfahren zu
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bearbeiten und ihnen bis zum Konverter einschliesslich
auch dieselben Ausgangskanäle zuzuweisen, wobei dann erst das Analogsignal dekodiert wird. Man könnte aber
auch bereits an irgendeinem Zwischenpunkt dekodieren.
Anstelle zweier Adressenzähler könnte man zum Ausgeben auch einen derartigen Zähler mit einem daran angeschlossenen
Rechenwerk bekannter Art benutzen, das so arbeitet, dass bei jedem Zählschritt zwei Adressen gebildet werden. Das
ist deshalb möglich, weil -wie oben im Zusammenhang mit dem Voreinstellen zweier paralleler Zähler beschrieben worden
ist- zwischen den beiden Adressen eine leicht bestimmbare, arithmetische Beziehung besteht.
Beim Ausgeben nach dem Intervallverschachtelungsverfahren könnte man anstelle zweier Speicher auch nur einen benutzen,
der nach dem folgenden Verfahren so betrieben wird, dass er sich wie zwei Speicher verhält. Für jedes erzeugte
Adressenpaar werden aus demselben Speicher zwei Ausspeicherungen vorgenommen, die den beiden Adressen des Adressenpaares
entsprechen. Eine dieser Ausspeicherungen erzeugt dann den M-Ausgang und die andere den N-Ausgang (Pig. I).
Im allgemeinen wird es günstig sein, die ausgespeichertexi Paare zeitlich miteinander zu verketten. Das ist jedoch
nicht unbedingt erforderlich, denn man kennt Speichermedien, die sich auch für unverkettetes Ausspeichern eignen.
Ebenso ist ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff für diesen Zweck zwar günstig, aber nicht wesentlich. Wie bereits
erwähnt, eignet sich diese Erfindung für Ausführungsbei-
309815/1080 - 67 -
BADORlGlNAt
spiele, bei denen die günstigen Eigenschaften eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff auch durch Benutzung eines
strenger geordneten erhalten werden können.
Es versteht sich, dass eine Pressung nach dem Intervallverschachtelungsverfahren
auch mit Hilfe der Ausführung nach Fig. 4 mit Hilfe gedoppelter Ausgabeeinrichtungen erhalten
werden kann, die je nach den Eigenschaften des-jeweils ge^
wählten Speichertyps zeitlich verkettet sein können oder nicht.
Es wurde bereits weiter oben darauf hingewiesen, dass die
Tatsache, ob man eine Speicherbanük oder zwei verwendet, die Art der logischen Verarbeitung beeinflusst. Benutzt
man z.B. nur einen Speicher und N (Fig. 1 und 2) ist viel kleiner als M, so wird die effektive Länge von M grosser.
Diese Situation lässt sich mit einem Speicher leicht, mit zwei Speichern jedoch nur schwer oder überhaupt nicht
erreichen, stellt aber bei der Verarbeitung von Eingangssignalen bestimmter Art eine wünschenswerte Situation dar.
Gleichzeitig ist unter bestimmten Bedingungen auch der Wegfall einer Eingabe- oder Ausgabevorrang-Logik günstig;
das bedingt im allgemeinen die Verwendung von mehr als einem Speicher. Diese günstigen Bedingungen lassen sich
alle beide durch die Verwendung von drei Speichern, erhalten. Die Beziehung zwischen N und M wird durch das Verhältnis
zwischen Eingabe- und Ausgaberate des oder der Hauptspeicher bestimmt, und somit gilt diese Beziehung ganz allgemein
für Tonhöheveranderung, Zeitpressung, Zeitdehnung und
309815/1080 -68-
sämtliche Kombinationen dieser Verarbeitungsarten.
Fig. IO zeigt «in Ausführungsbeispiel, bei dem diei.Speicherbänke
Verwendung finden. Im Vergleich zu Fig. 3 sind
manche Bestandteile, wie der Transportmechanismus 40 und die Geschwindigkeitssteuerung 39» weggelassen worden« während
die den Speicher 34 und deii Programmierer Λ2 bildenden
Einzelteile im Detail dargestellt sind. Wie das Ausführungsbeispiel mit zwei Speicherbänken eignet sich auch die
Ausführung mit drei Speicherbänken besser für die Verwendung eines strenger geordneten Speichers (wie etwa eines
Schieberegisters) als die Ausführung mit einer Speicherbank, für die ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff »war
vorzuziehen, aber nicht unbedingt erforderlich int. Ebenso ist beim Ausführungsbeispiel mit drei Speicherbänken keine
Ausgabevorrang-Logik (oder Eingabevorrang-Logik) erforderlich, während sie beim Ausführungsbeispiel mit einer Speicherbank
vorzugsweise vorhanden sein sollte.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 steuert der durchstimmbare
Oszillator 38 den Taktgeber 4ll des Analog-Digital-Umsetzers 32 an; der Taktgeber gibt Taktsignale für den
letzteren und den damit verbundenen Tastspeicherverstarker ab. Der Taktgeber 4ll speist seine Taktimpulse auch noch
entweder direkt oder indirekt über die Umsetzer-Verstärker-Kombination
32 in den Eingabe-Adressenzähler 424 ein. Der
Ausgang des Zählers 424 seinerseits steuert dann andere Einheiten, wie es Fig. 10 zeigt.
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309815/1080
t.V"'Π'
Durch die Verwendung von drei Speichern ist es möglich, die Funktionen Eingeben und Ausgeben auseinanderzuhalten. Werden
daher bei der Anordnung nach Fig. 10 Datenabtastwerte in einen der Speicher 4l3, 4l6 oder 4l9 eingegeben, so
werden zuvor gespeicherte Abtastwerte aus einem der beiden übrigen Speicher ausgespeichert. Welcher der Speicher sich
zu einem gegebenen Zeitpunkt im Eingabezustand befindet und welcher im Ausgabezustand, wird durch die Eingabe*· und
Ausgabe-Adressenwähler 434 und 435 bestimmt, die ihre Befehle
von der Programmsteuerung 437 erhalten. Im allgemeinen wird beim Ausgeben die gleiche Folge wie beim Eingeben eingehalten:
Erfolgt das Eingeben z.B. in der Reihenfolge Speicher 4l3 - Speicher 4l6 - Speicher 419 - Speicher 4l3 usw.,
so erfolgt das Ausspeichern in derselben Reihenfolge. Wie weiter unten zu beschreiben sein wird, gibt es jedoch
gewisse Fälle, in denen Ausnahmen von dieser allgemeinen Vorschrift günstig sind. Ganz allgemein kann auch innerhalb
eines gegebenen Speichers die Progression beim Ausgeben und beim Eingeben dieselbe sein.
Die effektive Länge der Eingabe- und Ausgabe-Adressenzähler 424 und 429 ist variabel und kann durch den Pressung/Dehnungs-Komparator
433 und die Programmsteuerung 437 in allgemein
derselben Weise gesteuert werden, wie in den Figuren 7 und ß die Eingabe- und Ausgabeadressenzähler 91' und 92' gesteuert
werden. Ausserdem können sich die effektiven Längen nicht nur von Zeit zu Zeit ändern, sondern auch in Übereinstimmung
mit den Zähler-Speicher-Zuordnungen, die durch
309815/1080 - 70 -
BAD ORIGINAL
die Eingabe- und Ausgabeadressenzähler 434 und 435 jeweils
gewählt werden. Dabei wird der Ausgabeadreseenzahler 429
durch den Impulsgenerator 428 angesteuert, der seinerseits
wieder vom durchstimmbaren Oszillator 43 angesteuert wird.
Wie bei den Avis führungen nach Fig. 4 und 9 meldet der Pressungs/Dehnungs-Komparator (in Fig. 10 mit 433 bezeichnet),
ob das Eingabe-Ausgabe-Zeitsteuerverhältnis grosser
ode'" kleiner ist als 1, wobei dieser Komparator wie
in den Fig. 4 Und 9 noch zusätzlich durch eine logische Polarisierungssteuerung gesteuert werden kann.
In Digitalform umgewandelte Eingangsdaten-Abtastwerte werden unter Überwachung durch die Zusammenschaltung von UND-Gattern
412 in den Speicher 413 eingegeben. Wie in Fig. 9 bedeutet auch hier ein breiter Pfeil mehrere parallele Signale,
und im allgemeinen ist mit dem Gatter-Symbol, auf
das dieser Pfeil weist, eine Zusammenschaltung mehrerer Gatter gemeint. Auch hier versteht sich, dass parallel dargestellte
Signale auch seriell oder seriel-parallel sein können. Ausgangsdaten-Abtastwerte werden unter der Steuerung
der Gruppe von UND-Gattern 4l4 aus dem Speicher 413 ausgespeichert und gelangen dann über die Gruppe von ODER-Gattern
421 sowie wahlweise durch die Integratoren-Gruppe 422 zum Digital-Analog-Umsetzer 423· der das Ausgangssignal
erzeugt. Die anhand von Fig. 9 gemachten Angaben hinsichtlich Art und Arbeitsweise der Integratorengruppe 3l6 gelten
analog auch für die Integratorengruppe 422.
In gleicher Weise werden im Speicher 4l6 unter Überwachung
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durch die UND-Gatter 415 Eingabedatensignale gespeichert und die Datenausgabe in gleicher Weise durch die UND-Gatter
gesteuert. Die Eingabe in den Speicher 419 schliesslich erfolgt unter der Steuerung der UND-Gatter 4l8 ; die Ausgabevorgänge
werden in derselben Weise durch die UND-Gatter gesteuert. Diese UND-Gatter werden so konditioniert oder
polarisiert, wie dies von den Eingabe- und Ausgabeadressenwählern 434 und 435 gefordert wird. Soll z.B. Speicher
auf "Eingabe" stehen, so wird die UND-Gatter-Gruppe 412 vom Eingabeadressenwähler 434 auf Durchlass geschaltet.
Gleichzeitig gelangen vom Eingabeadressenzähler 424 durch Schalten der UND-Gattergruppe 425 auf Durchlass und dann
durch die ODER-Gatter-Gruppe 438 Eingabeadressensignale
an diesen Speicher. Wenn es für die jeweils benutzte Speichervorrichtung erforderlich ist, kann durch den Wähler
434 ein Befehlsimpuls "Eingeben" in den Speicher eingegeben
werden. Soll weiterhin z.B. Speicher 419 auf "Ausgabe"
stehen, so schaltet der Ausgabeadressenwähler 435 die
UND-Gatter-Gruppe 420 auf Durchlass und gleichzeitig gelangen vom Ausgabeadressenzähler 429 durch Schalten der UND-Gatter-Gruppe
auf Durchlass und dann durch die ODER-Gatter-· Gruppe 440 Ausgabeadressensignale an diesen Speicher. Wenn
es für die jeweils benuzte Speichereinrichtung erforderlieh
ist, kann durch den Wähler 435 ein Befehlsimpuls "Ausspeichern"
in den Speicher eingegeben werden. Die UND-Gatter-Gruppen 426 und 427 üben dieselben Funktionen aus
wie die UND-Gatter 425 5 die UND-Gatter-Gruppen 430 und
43I üben dieselben Funktionen aus wie die UND-Gatter 432.
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Vs*
Im allgemeinen durchläuft der Eingabeadressenzähler 424
die effektiv maximale oder vorgewählte Zähl folge kontinuierlich mit einer Rate, die durch den Oszillator 38 bestimmt
wirdi wobei die Länge seiner Zählfolge, wie bereits erwähnt, von Zeit zu Zeit eine andere sein kann. Ebenso durchläuft
der Ausgabeadressenzähler 429 im allgemeinen mit einer durch den Oszillator 43 bestimmten Rate seine Zählfolge
kontinuierlich; seine Zählfolgenlänge kann ebenfalls variiert werden. Ausserdem kann der Zählvorgang bei einem
der Zähler oder bei den beiden Zählern von Zeit eu Zeit
unterbrochen werden, wenn es sich um bestimmte Arten der Verarbeitung handelt, wie es für die vergleichbaren Zähler
anhand der Fig. 4 und 9 beschrieben worden ist* Beendet der Eingabeadressenzähler 424 eine Zählfolge mit dem durch
die Programmsteuerung 437 zugelassenen Umfang, so gibt er
an diese Programmsteuerung ein Signal ab, das meldet, dass für diese Zählfolge die Eingabe in den zu diesem Zeitpunkt
auf Eingabe geschalteten Speicher beendet ist. Ebenso gibt der Ausgabeadressenzähler 429 nach Beendigung der.Zählfolge
mit dem durch die Programmsteuerung 437 zugelassenen Umfang
ein Signal an diese Programmsteuerung ab, das meldet, dass die Ausspeicherung aus dem zu diesem Zeitpunkt auf "Ausgeben"
geschalteten Speicher für diese Zählfolge beendet ist.
Erhält nun die Programmsteuerung 437 ein solches Eingabeschluss- oder Ausgabeschluss-Signal, so erteilt sie einen
Antwortbefehl an den Eingabeadressenwähler 434 oder den
Ausgabeadressenwähler 435 oder an beide, je nach dem asu
309815/1080 7-
diesem Zeitpunkt in Kraft befindlichen Programm und je nach
den vom Speichernumme/r-Vergleicher 436 gelieferten Informationen.
Nachstehend sollen nun als Beispiele einige mögliche Programme beschrieben werden, Die Übertragung eines
Antwortbefehls von der Programmsteuerung 437 kann sofort
erfolgen, man kann sie aber auch -je nach den Vorschriften der jeweiligen Programme, die die hier beschriebene Vorrichtung durchzuführen vermag - absichtlich verzögern.
Erhält einer der Adressenwähler 434 und 435 einen Defehl von
der Programmsteuerung 437j wie es im vorigen Absatz beschrieben
worden ist, so überträgt der entsprechende Wähler seine jeweilige Funktion (Eingeben oder Ausgeben) von dem
Speicher, der sie unmittelbar vor dem Eintreffen dieses Befehls ausübte, auf den in der Reihenfolge nächsten Speicher.
Die Reihenfolge, in der die Speicher angesteuert werden, ist weiter oben besprochen worden und ist im allgemeinen
413, 4l6, 4l9, 4.13 ... usw, jedoch gibt es, wie ebenfalls oben bereits erwähnt, gegebenenfalls Ausnahmen. Insbesondere
ist bereits ausgeführt worden, dass Eingeben und Ausgeben bei der Ausführungsform mit drei Speicherbähken
von Fig. 10 jeweils in getrennten Speichern erfolgen. Da Eingeben und Ausgeben asynchron erfolgen -denn sie werden
durch asynchrone Oszillatoren 38 und 43 gesteuertkann
das Eingeben in den Speicher 413 schon beendet sein,
während aus dem Speicher 4l6 noch immer ausgespeichert lird; oder es kann das Ausspeichern aus dem Speicher 4l9
schon beendet sein, während in den Speicher 4l3 noch immer
309815/1080 -74-
eingegeben wird, usw. Um die Möglichkeit der Überschneidung
der Eingabe- und Ausgabevorgänge zu vermeiden, die infolge der asynchronen Raten bei den beiden Vorgängen eintreten
könnte, ist der Speichernummer-Vergleicher kjS eingebaut
worden.
Sollte zu einem gegebenen Zeitpunkt einer der beiden Adressenwähler
434 und 435 damit beginnen, die Übertragung seiner
Funktion auf einen Speicher anzufordern, der zu diesem Zeitpunkt die durch den jeweils anderen Wähler gesteuerte
Funktion ausübt, so wird die beginnende Überschneidung durch den Speichernummer-Vergleicher 436 festgestellt, der dann
die Programmsteuerung 437 benachrichtigt. Die Programmsteuerung
erzeugt dann je nach dem zu diesem Zeitpunkt gefahrenen Programm einen oder mehrere Befehlsimpulse für den
Adressenwähler 434 oder den Ädressenwähler 435 oder für
beide, der oder die dann die Adressenwähler veranlasst oder veranlassen, die Ausübung ihrer jeweiligen Funktion in
getrennten Speichern zu ermöglichen·
Dabei versteht sich, dass die zeitliche Aufeinanderfolge
der Signale, die im vorigen Absatz beschrieben worden ist, lediglich ein Beispiel darstellt. Bei einer anderen ebenfalls
möglichen Reihenfolge würden die von den Wählern 434
und 435 gelieferten Informationen dem Vergleicher 436
ermöglichen, im Zusammenwirken mit der Programmsteuerung die Gefahr der Überschneidung schon vorherzusehen, bevor
sie begonnen hat. Nach der Beschreibung im vorstehenden
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Absatz erzeugt der Programmsteuerer 437 bei einer beginnenden
Überschneidung rasch ein oder mehrere zusätzliche Signale, das oder die den Adressenwähler 434 oder den
Adressenwähler 435 oder beide veranlasst oder veranlass^,
diese Überschneidung zu verhüten. Geraäss diesem Absatz versteht sich nun, dass als Alternative auch eine Logik eingebaut
werden kann, die dafür sorgt, dass den überschneidungsfreien Betrieb sicherstellende Signale anstelle von zwei
Stufen in einer Stufe erzeugt werden können. Die in diesem und dem vorstehenden Absatz erwähnten Ausführungsbeispiele
für Logikschaltungen lassen sich mit Hilfe der bekannten Logikbauelemente leicht aufbauen.
Nun sollen einige mögliche Programmarten beschrieben werden, unter denen das Ausführungsbeispiel von Fig. 10 betrieben
werden kann. Die Programmartenwahl kann durch, einen
mit der Programmsteuerung 437 verbundenen Mehrfachschalter 44l erfolgen, der dem Schalter 347 von Fig. 9 entspricht.
Die folgenden Programmarten sind nur als Beispiele aufzufassen und grenzen die Erfindung in keiner Weise ab.
1. Sind Einjeben oder Ausspeichern in einem gegebenen
Speicher beendet, während die entgegengesetzten Vorgänge in den in der Reihenfolge nächsten Speicher
noch in Gang sind, so wird die soeben beendete Funktion auf den in der Reihenfolge übernächsten Speicher
übertragen. Wenn bei dieser Programmart z.B. das Eingeben in den Speicher 413 beendet ist, während
aus dem Speicher 4l6 noch ausgespeichert wird, so wird der nächste Eingabebefehl an den Speicher
419 erteilt. '
309815/1080 "7
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ι., .if. " γ ' ' :::',,■ ■■■ ■'
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2. Sind Eingeben oder Ausspeichern in einem gegebenen Speicher abgeschlossen, während im in der Reihenfolge
nächsten Speicher der entgegengesetzte Vorgang noch läuft, so wird der eben abgeschlossene Vorgang
trotzdem auf diesen nächsten Speicher übertragen und die im letzteren noch laufende Funktion dem Speicher
übertragen, der auf denjenigen folgt, in dem der Vorgang weiterlief. Bei dieser Programmierung wird z.B.,
wenn das Ausspeichern aus dem Speicher 4l6 abgeschlossen
wird, während in den Speicher 419 immer noch eingegeben
wird, das Ausspeichern auf den Speicher 4l9 und das Eingeben auf den Speicher 4l3 übertragen.
Überholt das Ausspeichern das Eingeben, so wird der Speichen,: in dem das geschieht, gewöhnlich Leerzeichen
oder ungültige Daten an denjenigen Stellen enthalten, die auf die Stelle folgen, an der die letzte
Information vor der Umstellung von Eingabe auf Ausgabe gespeichert worden war. Deshalb sollten beim
Ausspeichern unmittelbar nach nicht abgeschlossenem Eingeben vorzugsweise nur die Speicherstellen erfasst
werden, die gültige Informationen enthalten; man könnte das mit Hilfe eines HilfsZwischenspeichers
erreichen, der die Adresse derjenigen Speicherstelle enthält, die die letzte gültige Information enthält.
Dieser HilfsSpeicher könnte, gegebenenfalls im Zusammenwirken mit einem einfachen Komparator, die
Programmsteuerung 437 veranlassen, den Befehl für
• ■ '■■' ·■ ■'■ ■. ■■· r??r
3 0 9 8 15/1080
die Übertragung des Ausspeicherungsvorganges auf den nächsthöheren Speicher zu geben, wenn die für diesen
Zweck im Hilfsspeicher gespeicherte Adresse erreicht wird.
3· Wird die Eingabe in einen gegebenen Speicher abgeschlossen,
so wird sie mit Priorität gegenüber Ausgeben auf den nächsthöhe: en Speicher übertragen. Ist also
die Eingabe im Speicher 4l3 abgeschlossen, so wird
sie auf den Speicher 4l6 übertragen, und zwar auch dann, wenn im letzteren der Ausspeicherungsvorgang
noch läuft, der seinerseits unterbrochen und an den Speicher 4l9 übertragen wird. Ist aber der Ausspeicherungsvorgang
in einem gegebenen Speicher abgeschlossen, so wird das Ausgeben an den übernächsten
Speicher delegiert, wenn im nächsten Speicher der Eingabevorgang noch la'&ft, so dass die Eingabe nicht
gestört wird. Wird z.B. das Ausspeichern im Speicher 4.13 abgeschlossen, während im Speicher 4l6 der Eingabevorgang
noch läuft, so wird das Ausspeichern an den Speicher 419 delegiert.
4. Wird das Ausspeichern in einem gegebenen Speicher abgeschlossen, so wird es mit Priorität gegenüber
Eingeben dem nächsthöheren Speicher übertragen, so dass dieses Programm die Umkehrung von Programm 3
darstellt. In diesem Fall kann es günstig sein, einen Hilfsadressenspeieher zu verwenden, wie er
im Zusammenhang mit Programmart 2 beschrieben wurde.
309815/1080 - 78 -
BAOORtGINAt
Bei der zweiten und der vierten Progranunart kann eine andere Logik mit dem wahlweisen Hilfsadressen
speicher und dein wahlweisen Komparator vorzuziehen sein. Wird bei dieser Anordnung die Adresse der die
letzte gültige Information enthaltenden Speicherstelle erreicht, so werden davor liegende Speicherstellen
so lange noch einmal ausgespeichert, bis eine Gesamtzahl von Speicherstellen erfasst worden
ist, die gleich der Speicherstellcnzahl ist, die besetzt worden wäre, wäre die Eingabe nicht unterbrochen
worden.
Genau wie bei den in den Figuren k und 9 dargestellten
Ausführungsbeispielen mit einer oder zwei Speicherbänken kann auch beim Ausführungsbeispiel mit drei Speicherbänken
die Wahl der Betriebsarten determiniert oder anpassungsfähig erfolgen und die Anpassungsfähigkeit über den Ausgang des
Pressungs/Dehnungs-Komparators beeinflusst werden.
Eine Pressung nach dem Intervallverschachtelungsverfahren ist mit dem Ausführungsbeispiel von Fig. 10 ebensogut möglich
wie mit den Ausführungsbeispielen von Fig. k und Fig. 9·
Im allgemeinen sind die verschiedenen Möglichkeiten zum Umrüsten des Ausführungsbeispiels nach Fig. 9 *uf Pressen
nach dem Intervallverschachtelungsverfahren auch auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 10 anwendbar, nur dass die
im Zusammenhang mit Fig. 9 gemachten Ausführungen hinsichtlich der Verdoppelung der Adressenzähler oder deren
Alternative im Falle des Ausführungsbeispiels von Fig. 10
309815/ 1080 - 79 -
BAD
nur für den Ausgabeadressenzähler gelten. Weiterhin gibt es bei einer Ausführung mit drei Speicherbänken zu einem' gege- ,;
benen Zeitpunkt stets zwei Speicher, in die eine Eingabe nicht stattfindet, so dass das Ausspeichern aus den beiden
nicht-speichernden Speichern gleichzeitig und getrennt erfolgen kann, wobei das Ausspeichern in einem Speicher bei
der niedrigsten (üblichen) Adresse beginnt und im anderen Speicher bei einer mittleren oder anderen Adresse. Die
Wahl der mittleren Adresse kann dabei genauso durchgeführt werden, wie in dem anhand von Fig. 9 beschriebenen, analogen
Fall.
Wenn vorstehend die erfindungsgemässe Verarbeitung von Digitalsignalen beschrieben worden ist, so ist bisher von
der Voraussetzung ausgegangen worden,, dass jedes Digitalwort
unabhängig einen bestimmten Signalabtastwert-Pegel darstellen soll. Es versteht sich aber, dass diese Einschränkung
in Wirklichkeit nicht existiert, denn es ist zwar einfacher gewesen, die Arbeitsweise anhand unabhängig gemessener
Abtastwerte zu beschreiben, man kann jedoch die Abtastwerte genausogut relativ messen. D.h. man kann jeden Abtastwert
des Eingangssignals durch die Amplitudendifferenz zwischen ihm und dem vorhergehenden messen und nicht in ab-i
soluten Werten; man kann dann das Ausgabesignal durch einen iterativen Wiederaufbauprozess erzeugen. Die Grundprinzipien
' derartiger Datenabtastwert-Verarbeitungssysteme sind an sich schon lange bekannt, wobei als Beispiele Impulsdifferenzkodemodulntion
und Deltamodulation genannt seien. Jedoch
- 80 -
309815/108 0 . ;>':
BAD QRJGINAi
wird angenommen, daß die Anwendung dieser Prinzipien auf eine
Vorrichtung zum zeitlichen Pressen oder zeitlichen Dehnen eines
Signals eine Neuheit darstellt. Weiterhin versteht sich, daß genauso, wie die hier beschriebene Erfindung in die Praxis
umgesetzt werden kann, indem man Segmente des Eingangseignais entweder in Digital- oder in Analogform zwischenspeichert, auch
die Abtastwerte absolute oder relative Werte darstellen können, d. h. man kann analoge Differenzsignale ebenso verarbeiten wie
digitale Differenzsignale.
Die Ziele der Erfindung kann man auch mit Hilfä Verschiedener
anderer Vorrichtungen erreichen, wie etwa Abtastbildwandlerröhren, Ultraschall-Lichtmodulatoren, photochromatiöche
Speicherung usw., wie nachstehend beschrieben werden soll.
Das zu verarbeitende Signal kann von seinem ursprünglichen
Aufzeichnungsmedium gedoppelt und auf die Speicheroberfläche einer Abtast-Bildwandlerröhre übertragen werden. Die Speicherung kann in verschiedenen Formaten erfolgen, d. h. das
Signal läßt sich durch verschiedene "GrautöneM eine* elektronischen
Grauleiter darstellen, oder es kann zunächst durch einen Analog-Digital-Umsetzer bekannter Art in eine
digitale Darstellung übersetzt werden. Im letzteren falle wird das Signal auf der Speicheroberfläche mii Hilfe von
Gruppen von Markierungen gespeichert, wobei jede Markierung ein Digitalbit darstellt. Dann übt die Speicheröberfläche
309815/1080
22A7728
die Funktion einer beschränkten Speicherung aus, wie es im Zusammenhang mit der Speichervorrichtung Jh von Fig. 1
beschrieben worden ist. Die Ausgabe erfolgt bei einer Abtastbildwandlerröhre gewöhnlich mit einer anderen Elektronenkanone
als sie zum Eingeben benutzt worden ist. Infolgedessen lässt sich leicht eine Ausspeicherungsrate erhalten,
die anders ist als die Eingaberäte. Liegt zwischen der zum Eingeben und der zum Ausspeichern benutzten Elektronenoptik
ein beträchtlicher Gemeinsamkeitsgrad vor, so lassen sich die Funktionen Eingeben und Ausspeichern logisch
miteinander verketten, wozu man ganz allgemein das durch die Figuren 4, 5A und 5B offenbarte Verfahren benutzen
kann. Im Gegensatz zu elektromechanischen Einrichtungen lässt sich die Speicherkapazität in der Abtastbildwandlerröhre
leicht verändern (d.h. gegenüber dem Höchstwert vermindern) , was man mit der Eingabeelektronenoptik, der Ausgabeelektronenopzik
oder mit beiden steuern kann.
Wird das zu verarbeitende Signal in ein geeignetes, transparentes Medium wie etwa eine elastische Welle eingeführt,
so wird es in diesem Medium mit einer Lebengdauer gespeichert,
die gleich der Länge des Mediums in der Richtung der Welle ist, dividiert durch die Fortpflanzungsgeschwindigkeit
der Welle in diesem Medium. Die gespeicherte Informationsmenge wird gemessen durch das Produkt von Speicherungslebensdauer
und zeitlicher Frequenz des gespeicherten Signals. Das Ausspeichern erfolgt durch Abtasten lokaler
Schwankungen des Brechungsindex des Mediums mit sichtbarem
309815/1080 - 82 -
BAD ORIGINAL
oder nahezu sichtbarem Licht, wobei dann diese Schwankungen
die gespeicherte Signalwelle darstellen. Die zum Abtasten benutzte Lichtquelle liefert vorzugsweise einen scharf gebündelten
Strahl, wie etwa ein Laser oder eine Bogenlampe, Das Abtasten des Lichts kann mechanisch, durch elektrooptisch aktive Kristalle oder andere geeignete Einrichtungen
erfolgen, und zwar mit einer Rate, die eine andere ist als die, mit der das Signal eingegeben wird. Die effektive
Grosse des Speichers lässt sich dadurch herabsetzen, dass man das Abtasten beim Abfragen auf denjenigen Teil des
Mediums beschränkt, in dem das Eingangssignal zwischengespeichert
wird.
Das Schallwellen-Oberflachenverzogerungssystem ist ebenfalls
eine für zeitliche Pressung und zeitliche Dehnung geeignete Einrichtung. Werden in die entgegengesetzten Enden
eines solchen Systems getrennte Signale eingegeben und wird an einer in der Mitte liegenden Stelle ein Ausgangssignal
entnommen, so ist das Avisgangssignal ein Faltungsprodukt der Eingangssignale. Ist eines der Eingangssignale ein regelbar
verzögerter Impuls, so ist der Ausgang ein regelbar verzögertes Ebenbild des anderen Eingangssignals, und diese
Fähigkeit ist es, die d*s Schallwellen-Oberflächenverzögerungssystem
auf zeitliche Pressung und Dehnung anwendbar macht.
Zur Speicherung kann auch ein photochromatisches Medium benutzt werden, wobei die Speicherung in derselben Form wie
- 83 -
309815/1080
im Falle der Abtast-Bildwandlerröhre erfolgt, jedoch mit der Abweichung, daß im Falle des photοchromatischen Mediums ,
anstelle eines Elektronenstrahls zum Eingeben, Ausspeichern und gegebenenfalls zum Löschen Lichtstrahlen benutzt werden.
Eine photochromatische Substanz mit einer geeignet hohen Schwunggeschwindigkeit könnte einen besonderen Löschprozess
überflüssig machen. Nach einem anderen Verfahren könnte man die
photochromatische Substanz sich bewegen - z. B. umlaufen lassen, um den Lichtabtastmechanismus zu vereinfachen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich, ohne weiteres
zum Transponieren von Tonleitern in der Musik und zur Erzeugung neuartiger Effekte beim Aufnehmen und Darbieten
musikalischer Kompositionen sowie als Übungshilfe für Solisten benutzen. Es gibt Aufnahmen musikalischer Kompositionen, in
denen die Begleitung gespielt wird, der Solopart Jedoch weggelassen
ist, so daß der Solist dann vor einem wirklichkeitsgetreuen Hintergrund üben kann. Gefallen nun diesem Solisten
Tempo und Tonhöhe der Aufnahme nicht, so kann er sie nach seinen eigenen Vorstellungen verändern. Wenn er zunächst ein langsameres
Tempo erhalten möchte, so kann er das ohne Veränderung der Tonlage erhalten.
Vorstehend sind zwar bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden, Jedoch liegt es auf der Hand,
daß Varianten und Änderungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen*
Fat entan Sprüche;
309815/1080 "* m "
Claims (1)
- j PATENTANSPRÜCHEVorrichtung zur Verarbeitung von Wechselspannungssignalen zur selektiven Veränderung von Zeit und Zeichendichte, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus Einrichtungen zum Speichern segmentartiger Teile dieser Signale, Eingabeoperations-Einrichtungen zum aufeinanderfolgenden Ein-,.ι "'11I ■ ' :geben aufeinanderfolgender Teile dieser Signale in die Speichereinrichtungen, Ausgabe-Oporations-Einrichtungen zum Ausziehen von Signalen aus den Speichereinrichtungen, Programmierungssteuerungseinrichtungen zum Ordnen der Wechselbeziehung und der Priorität des Arbeitens der beiden Operationseinrichtungen, um diese Operationseinrichtungen so zu steuern, dass ausgewählte Teile der gespeicherten Signale mit ausgewählten Raten ausgespeichert werden können, sowie aus Ausgabeinrichtungen zum Erzeugen veränderter WechselSpannungssignale aus diesen ausgespeicherten Teilen besteht.2. Vorrichtung zum'Verarbeiten von Wechsel spannungS«igwalen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmierungseinrichtungen die Ausgabeoperationseinrichtungen im Vergleich zu den Eingabeoperationseinrichtungen so steuern, dass Teile bestimmter Segmente «um Pressen ausgespeichert werden, dass bestimmte Segmente gänzlich .ausgespeichert und dann Teile dieser Segmente wiederholt werden, um eine Dehnung herbeizuführen.l'3. Vorrichtung zum Verarbeiten von Wechselspannung»eignalen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das» sie einen309815/10 8 0 - a« --Ο5-Analog-Digital-Umsetzer zum Verändern der zu speichernden Signale umfasst, dass die Speichereinrichtungen einen Digitalspeicher umfassen und die Ausgaheeinrichtungen einen Digital-Analog-Umsetzer enthalten.4. Vorrichtung zum Verarbeiten von Wechselspannungssignalen nach Anspruch 1,»dadurch gekennzeichnet, dass die Prograumiervmgseinrichtung Einrichtungen enthält, die eine Operation zulassen und die andere so lange verzögern, bis die eine Operation abgeschlossen ist, um zu verhindern, dass die beiden Operationen gleichzeitig ablaufen.5· Vorrichtung zum Verarbeiten von Viech sei spannung s signal en nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmierungseinrichtung Einrichtungen enthält, die eine Operation zulassen und die andere verzögern, bis die eine Operation abgeschlossen ist, um zu verhindern, dass die beiden Operationen gleichzeitig ablaufen.6. Vorrichtung z-um Verarbeiten von Wechselspannungssignalen nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass der Analog«- Digiial-Umsetzer diese Analogsignale in zu Worten organisierte Digitalsignale umwandelt.7. Vorrichtung zum Verarbeiten von Wechsel spannungssignalen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinrichtung einen Puffer enthält,, der die Ausgangssignale von den Ausgabeoperations-Einrichtungen entgegenzunehmen und zuspeichern vermag und während der Zeit einer Eingabeoperation als Schnittstelleneinrichtung zwischen den Spei-■ - 86 -309815/1080BAD ORIGINALchereinrichtungen und den Ausgnbeeiririchtungen dient.3. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prograramierungseinrichtung eine Adress-Schaltung mit einem Adressenwähler und einer Adressenzähler enthaltenden Einrichtung enthält, die mit dem Adressenwähler so verbunden ist, dass sic die Ausgabe- und Eingabeoperationen steuert, wobei sie selbst durch AusgangsSignaIe der logischen Prioritätsschaltung gesteuert wird.9« Vorrichtung zur Verarbeitung von Signalen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmierungseinrichtung weiterhin einen Aufwärts-Abwärts-Zähler zum Verändern der Logik der durch die Programmierungseinrichtung ausgeübten Steuerwirkung enthält.10. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schrittschalter zum Löschen von Ziffern eines bestimmten Pegels in den aus den Speichereinrichtungen ausgespeicherten Digitalworten umfasst, um dadurch den Pegel des Auflösungsvermögens bei der Digital-Analog-Umwandlung festzulegen.11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Schalteinrichtungen umfasst, die mit den Adressiereinrichtungen verbunden sind, um die Dauer einzelner Segmente des verarbeiteten Signals zu steuern.12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Betriebsartenwählschalter umfasst, der mit den Programmierungseinrichtungen verbunden ist, um die Detriebs-309815/108d - 87 -BAD ORfQINALarten beim Eingeben und Ausspeichern der in den Speichereinrichtungen gespeicherten Signale festzulegen.13· Vorrichtung nach Anspruch 8,.dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen enthält, mit denen die Adressiereinrichtungen so eingestellt werden können, dass die Dauer der aus den Speichereinrichtungen ausgespeicherten Segmente zufallsbedingt variiert wird.l4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Wechselspannungssignale von einem Aufzeichnungsmedium gedoppelt werden und die Rate mindestens einer der Einrichtungen für die Eingabe- und Ausgabeoperation mit der Transportrate des Aufzeichnungsmediums koordiniert wir d.15« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die modifizierten Wechselspannungssignale auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden und die·Rate mindestens einer der Einrichtungen für die Ausgabe- und Eingabeoperation mit der Transpoitrate des Aufzeichnungsmediums koordiniert wird.16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^? dass sie Einrichtungen zum Verändern der effektiven Dauer der Segmente enthält.17. Vorrichtung nach Anspruch l6 , dadurch gekennzeichnet^ dass sie Einrichtungen umfasst, mit denen die effektive Dauer selektiv in zufallsbedingter Weise und nach bestimmten logischen Vorschriften verändert werden kann.3098 15/108 0 Qo- C O -Ii . Vorrichtung nach Anspx*uch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie von Hand betätigte Einrichtungen enthält, mit denen eine von mehreren Kombinati onstnögl'ichk ei ten öcr Einrichtungen für die Ausgabe- und Eingabooperation vorgewählt werden kann.19· Vorrichtung nach Anspruch iß, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Vorwählen dieser Kombinationsmöglichkeiten Einrichtungen enthält, mit denen diese Kombinationstnoglichkeiten zumindest zum Teil durch logische Strukturen hergestellt werden, die adaptiv auf Veränderungen der Koten der Ausgabe- und Eingabe-Operationseinrichtungen zueinander zu reagieren vermögen.20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtungen mehrere Speichervorrichtungen enthalten und diese Vorrichtungen weiterhin Einrichtungen enthält, mit deren Hilfe die Eingabe- und Auegabeoperation zeitlich so voneinander getrennt werden können, dass zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils eine der Speichervorrichtungen nur für eine dieser Operationen benutzt werden kann.21. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen enthält, mit denen Pressen oder Dehnen nach dem Intervallverschachtelungsverfahren durchge-führt werden kann, wobei diese Einrichtungen zweite Ausgangseinrichtungen enthalten, Einrichtungen, mit denen diese Ausgabeeinrichtungen selektiv so gesteuert werden können, dass bestimmte Teile bestimmter Segmente durch eine dieser309815/ 1080 " 89 *"22Α7728Ausgangseinrichtungen und andere Teile dieser Segmente durch die andere der Ausgangseinrichtungen ausgegeben werden können, wobei diese ausgegebenen Teile zumindest zum Teil seitlich unterschiedliche Teile der ausgegebenen Segmente sind.22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen enthält, mit denen die ausgegebenen Teile nach einer vorgegebenen Vorschrift untergliedert werden.23· Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen entheilt, die die ausgegebenen Teile nach dem Verhältnis Ausgaberate/Eingaberate untergliedern.2ιί. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Puffer umfasst, der die Wechselspannungssignale entgegennimmt und sie in die Speichereinrichtungen eingibt, wobei dieser Puffer während des Ausgabevorganges einen Teil der Signale speichert und sie während des Eingabe· Vorganges einschliesslich ihres gespeicherten Teils eingibt.MB/p S - 25 086309815/1080
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