DE2950066A1 - Verfahren zur speicherung und wiedergabe eines analogen signales - Google Patents

Verfahren zur speicherung und wiedergabe eines analogen signales

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Description

TE KA DE Feiten & Guilleaume Den, 4.12.79
Fernmeldeanlagen GmbH P 79423
Verfahren zur Speicherung und Wiedergabe eines analogen Signales
Die Anmeldung betrifft ein.Verfahren zur Speicherung und Wiedergabe eines analogen Signales, insbesondere eines Sprachsignales mit Hilfe eines digitalen Schreib-Lese-Speicherso Ein derartiges Verfahren kann z.B. bei automatischen Ansagediensten verwendet werden.
Der Vorschlag, Sprache oder Musik in digital codierter Form in Halbleiterspeichern zu speichern und wiederzugeben, ist aus z.B. DE-OS 28 00 387, bekannt. Bei dieser Speicherung eines Sprachsignales in einem HaIbleiterspeicher können allerdings Sprachteile von nennenswerter Länge nur mit großem Aufwand gespeichert werden,,
Wird z.B. ein analoges, über einen CCITT-Kanal übertragbares Sprachsignal nach dem PCM-Verfahren digital codiert, wobei für jedes PCM-Codewort acht'Bits vorgesehen sind, so benötigt man zur Speicherung eines Sprachsignales von einer Sekunde Länge einen 64 k Bit-Speicher.
Bei einer binären Codierung des gleichen Sprachsignales nach einem adaptivem Deltamodulationsverfahren beträgt der Speicherbedarf für eine Sekunde Sprechdauer noch 34 k Bit bei vergleichbarer Sprachqualität ο
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Speicherung und Wiedergabe eines analogen Signales, insbesondere eines Sprachsignales mit Hilfe
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eines digitalen Schreib-Lese-Speichers derart anzugeben, daß zur Speicherung möglichst wenig Speicherraum benötigt wird, ohne dabei die Qualität des wiedergebenden Signales zu vermindern,,
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen geben die Unteransprüche an ο
Anhand der Figuren soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden,,
Die Pigc 1 zeigt schematisch die Vorgänge beim Speichern des Sprachsignales.
Die Fig. 2 zeigt ebenfalls schematisch die Vorgänge bei der Wiedergabe des in den Speicher eingelesenen Sprachsignaleso
In Figo 1 wird an eine Klemme 1 zoB„ das auf einen CCITT-Kanal bandbegrenzte und analoge Sprachsignal gegeben. Über eine Leitung 2 gelangt es an den Eingang eines Codierers 3, der es nach einem Deltamodulationsverfahren binär codiert.
Bei einem solchen Verfahren wird das Sprachsignal z.B. mit einer Frequenz von 34 kHz abgetastet und jeder Abtastwert wird durch nur ein Bit codierto Die Abtastfrequenz ist also zahlenmäßig gleich der Bitgeschwindigkeit, mit der das codierte Signal am Ausgang des Codierers 3 über eine Leitung 4 an einen Schreib-Lese-Speicher 5 weitergegeben wird. Ein Taktsignal mit der
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Abtastfrequenz wird dem Codierer 3 über eine Leitung 6 zugeführt„ Das gleiche Signal gelangt über eine Leitung 7 an den Eingang des Schreib-Lese-Speichers und steuert das bitweise Einlesen des Ausgangssignales des Codierers 3.
Dieses Ausgangssignal wird auch über eine Leitung 8 an eine Schaltung zur Binärmustererkennung 9 gegeben, die zoB. die Werte von jeweils acht aufeinanderrfolgender Bits speichert und in Abhängigkeit des sich daraus ergebenden Binärmusters ein Signal an eine Auswahlschaltung 10 weitergibt.
An einem solchen Binärmuster läßt sich z.B. in groben Zügen die Änderungsgeschwindigkeit des analogen Eingangssignales erkennen. Ändert sich zoB. das analoge Eingangssignal mit der Zeit nicht - wie das etwa bei Sprachpausen der Fall ist - so erzeugt der Codierer eine Folge von Binärwerten, in der sich Nullen und Einsen regelmäßig abwechseln.
Erkennt die Schaltung 9 z.B. ein solches Muster und gibt ein hierfür charakteristisches Signal an die Auswahlschaltung 10 weiter, so wählt diese aus einer Reihe von möglichen TaktSignalen, die von der Schaltung 12 erzeugt werden und die die Frequenz f.. bis f. haben, dasjenige Signal mit geringster Frequenz aus. Dieses Signal wird über eine Leitung 11 und die Leitungen 6 . und 7 gleichzeitig an die Takteingänge des Codierers und des Speichers 5 gelegt,
Dem eben beschriebenen Vorgang liegt die Erkenntnis zugrunde daß für die Codierung von langsam veränderlichen Signalen nach einem Deltamodulationsverfahren eine geringere Abtastfrequenz notwendig ist als für die
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Codierung von rasch veränderlichen Signalen, wenn man in beiden Fällen die gleiche Anforderung an die Qualität des decodierten Signales stellt. Werden z.B. die Sprachpausen, die etwa die Hälfte jedes Sprachsignales ausmachen, mit 8 kHz oder einer kleineren Frequenz und der Rest des Sprachsignales mit 34 kHz abgetastet - in diesem Beispiel sind also nur zwei mögliche Abtastfrequenzen vorgesehen - so gibt der Codierer im Mittel (8+34)/2=21 k Bit pro Sekunde ab.
Das bedeutet gegenüber der Einspeicherung ohne Verringerung der Abtastfrequenz während der Sprachpausen eine Speicherraumersparnis von etv/a 38%. Durch eine differenziertere Abstufung der verwendeten Abtastfrequenzen lässt sich die Speicherraumeinsparung noch weiter vergrößern.
Anhand der Figo 2 soll das Auslesen des gespeicherten Signale aus dem Schreib-Lese-Speicher erläutert werden. In dieser Figur stimmen eine Reihe von Funktionseinheiten mit Funktionseinheiten aus der Fig. 1 überein. Sie sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Über die Leitungen 11, 6 und 7 werden ein Decodierer 23 und der Speicher 5 mit gleichem Taktsignal versorgt, d.ho, mit der Geschwindigkeit, mit der die Bits aus dem Speicher 5 auf die Leitung 24 gegeben werden, werden sie- auch in den Decodierer eingeleseno Die aus dem Schreib-Lese-Sp.eicher 5 ausgelesenen Bits werden gleichzeitig über die Leitung 8 der Schaltung 9 zur Erkennung der Binärmuster zugeführt. In eindeutiger Abhängigkeit von dem gerade vorliegenden Muster wird wieder ein Signal an die Auswahlschaltung 10 weitergegeben und durch diese ein neues Taktsignal mit einer der möglichen Frequenzen f1 bis f4 ausgewählte Dieses Taktsignal wird über die Ausgangsleitung 11 der
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Schaltung 12 an den Speicher 5 und den Decodierer 23 übertrageno Der Decodierer 23 gibt das decodierte und analoge Signal über eine Leitung 22 an eine Ausgangsklemme 21 „
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f' ι'■' I ι I (j

Claims (1)

  1. TE KA DE Feiten & Guilleaurae Den, 5.12.79 Fernmeldeanlagen GmbH P 79423
    Pat entansprüehe
    (ΐΛ/erfahren zur Speicherung und Wiedergabe eines analogen Signales, insbesondere eines Sprachsignales, das nach einem Deltamodualtionsverfahren durch einen Codierer binär codiert bzw. durch einen Decodierer decodiert wird und in einen digitalen Schreib-Lese-Speicher eingelesen bzw„ aus ihm ausgelesen wird, dadurch gele ennzeich.net, daß die momentane Geschwindigkeit, mit der die Bits vom Codierer (3) erzeugt und in den Schreib-Lese-Speicher (5) eingelesen werden bzw. die momentane Geschwindigkeit, mit der die Bits aus dem Schreib-Lese-Speicher (5) ausgelesen und in den Decodierer (23) eingegebfin werden, durch den Wert gesteuert wird, den eine charakteristische Größe des Sprachsignales oder des zugehörigen binär codierten Signales zur gleichen Zeit annimmt.
    2eVerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als charakteristische Größe des Sprachsignales das Binärmuster verwendet wird, das sich nach der Codierung oder vor der Codierung aus einer begrenzten Anzahl aufeinanderfolgender Bits ergibto
    3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die möglichen Binärmuster in zwei Gruppen aufgeteilt werden und daß beim Auftreten eines Binärmusters - je nach dessen Gruppenzugehörigkeit eine von zwei Bitgeschwindigkeiten eingestellt wird.
    4oVerfahren nach Anspruch 1 t dadurch gekennzeichnet, daß
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    ORIGINAL INSPECTED
    als charakteristische Größe die Änderungsgeschwindigkeit des analogen Sprachsignales verwendet wird und daß Information über deren Wert ebenfalls digital codiert in den Schreib-Lese-Speicher (5) eingegeben werden.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als charakteristische Größe der Betrag der Differenz zwischen dem analogen Signal und dem schon vor der Eingabe in den Speicher decodiertem Signal verwendet wird und daß Inforraationen über den Wert des Betrages ebenfalls digital codiert in den Schreib-Lese-Speicher (5) eingegeben werden.
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DE19792950066 1979-12-13 1979-12-13 Verfahren zur Speicherung und Wiedergabe eines analogen Signales Expired DE2950066C2 (de)

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DE4402901A1 (de) * 1994-02-02 1995-08-03 Sel Alcatel Ag Vorrichtung und Verfahren zur Speicherung und Wiedergabe von digitalen Daten

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DE2412382A1 (de) * 1974-03-15 1975-09-18 Helmut Wappler Verfahren zur speicherung von analogen signalen, insbesondere von sprache, und nach diesem verfahren hergestellter signalgeber
DE2828419B1 (de) * 1978-06-28 1979-11-08 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer der Abtastung eines periodischen Vorgangs dienenden Impulsfolge

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