DE3430850A1

DE3430850A1 - Wiedergabegeraet fuer in einem speicher vorgespeicherte signale

Info

Publication number: DE3430850A1
Application number: DE19843430850
Authority: DE
Inventors: Tokumi Tachikawa Tokio/Tokyo Watanabe
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1984-08-22
Publication date: 1985-03-14
Also published as: GB8421192D0; JPS648359B2; JPS6044837A; US4618851A; GB2146192B; GB2146192A; DE3430850C2

Description

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VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama, Japan

Wiedergabegerät für in einem Speicher vorgespeicherte Signale

Das Wiedergabegerät ist nach der Erfindung so ausgebildet, daß es einen Kleinpegelanteil und einen Großpegelanteil eines durch Digital/Analog-Umsetzung gewonnenen analogen Signals mit einer hohen Auflösung reproduzieren kann, wobei das dem reproduzierten analogen Signal entsprechende ursprüngliche analoge Signal im Anschluß an eine Pulscodemodulation als PCM-Signal in dem Speicher vorgespeichert worden ist.

In einer herkömmlichen elektronischen Orgel, die einer ersten Bauart angehört, wird das Ausgangssignal einer Oszillatorschaltung einer Schwingungsformprofilierung unterzogen, und zwar mit dem Ziel, eine Signal-Schwingungsform zu gewinnen, die dem Ton oder Klang eines gewünschten Instruments möglichst nahe kommt. Der von dieser herkömmlichen Orgel der ersten Bauart dargebotene Klang ist jedoch lediglich ein künstlich erzeugter Klang, der den Klang des tatsächlichen Instruments nur nachahmen kann. Deswegen hat man bereits elektronische Orgeln einer zweiten Bauart entwickelt, die in der Lage sind einen Klang darzubieten, der dem Klang des tatsächlichen Instruments äquivalent ist. In einer herkömmlichen elektronischen Orgel dieser zweiten Bauart wird der aufgenommene Ton oder Klang des tatsächlichen Instruments in ein PCM-Signal (PCM gleich Pulscodemodulation) umgesetzt und in einem Digitalspeicher gespeichert. Der von der elektronischen Orgel dargebotene Klang wird dadurch erzeugt, daß das vorgespeicherte PCM-Signal aus dem Digitalspeicher ausgelesen und in ein analoges Signal umgesetzt wird. Die elektronische Orgel der zweiten Bau-

art enthält somit einen Einbauspeicher, der vom Orgelhersteller fertiggestellt wird und in dem das PCM-Signal vorgespeichert ist, das man dadurch erhalten hat, daß der Klang des tatsächlichen Instruments in das vorgespeicherte PCM-Signal umgesetzt worden ist. Beim Spielen der elektronischen Orgel der zweiten Bauart wird der jeweils gewünschte Klang oder Ton aus dem Einbauspeicher ausgelesen und in einer Weise dargeboten, die im wesentlichen mit der Spielweise des tatsächlichen 1ο Instruments übereinstimmt.

Bei einem herkömmlichen Gerät zum Speichern des Tons oder Klangs des tatsächlichen Instruments in dem Speicher wird das dem Klang des tatsächlichen Instruments entsprechende Audiosignal abgetastet und dann einer linearen Quantisierung unterzogen, um ein digitales Signal (PCM-Signal) zu gewinnen. Dieses digitale Signal wird dann in den Speicher eingeschrieben. Da aber das im Speicher gespeicherte digitale Signal eine konstante Quantisierungsbreite oder einen konstanten Quantisierungsschritt hat, wird das Quantisierungsrauschen um so größer je kleiner der Pegel des analogen Eingangssignals ist. Bei diesem herkömmlichen Gerät tritt daher die Schwierigkeit eines geringen Rauschabstands auf.

Man hat daher bereits ein Gerät in Betracht gezogen, das die abgetasteten Audiosignale mit einem vorbestimmten Referenzwert vergleicht. Ist der Pegel des Audiosignals kleiner als der Referenzwert, wird der Audiosignalpegel verstärkt. Ist der Pegel des Audiosignals größer als der Referenzwert, wird er unverändert aufrecht erhalten. Das in dieser Weise in Abhängigkeit von seinem Pegel verstärkte Audiosignal wird quantisiert und dann in den Speicher eingeschrieben. Mit diesem herkömmlichen Gerät ist es möglich, die Signalspeicherung

auch bei einem Eingangssignal mit geringem Pegel mit einer hohen Auflösung vorzunehmen. Unter der vorbestimmten Anzahl von Bits, die für die Digitaldaten verwendet und in dem Speicher eingeschrieben sind, dient wenigstens ein Bit als sogenanntes Verstärkungsbit, das in einer Wiedergabeanordnung anzeigt, ob der jeweils gespeicherte Pegel verstärkt worden ist oder nicht. Die übrigen Bits unter dieser vorbestimmten Anzahl von Bits werden als Pegelcode benutzt, der die Pegelinformation angibt. Das Ergebnis dieser Art der Datenspeicherung ist, daß die Anzahl der für den Pegelcode zur Verfügung stehenden Bits, d.h. die Quantisierungszahl der Bits, kleiner ist als im Falle des herkömmlichen Geräts, das einschließlich des als Verstärkungsbit benutzten Bit eine lineare Quantisierung vornimmt. Bei dem in Betracht gezogenen Gerät tritt daher das Problem auf, daß die Auflösung für hohe Pegel des Eingangssignals verschlechtert ist. Eine zusätzliche Unzulänglichkeit ist, daß im Bereich des Nullpegels oder Mittenpegels der Signal-Schwingungsform der Pegel als kleiner Pegel diskriminiert und erfaßt wird, so daß dieser Nullpegel stets verstärkt wird. Die Folge davon ist, daß der Pegel des Eingangssignals an zahlreichen Stellen der Signalschwingungsform geändert wird. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß die ursprüngliche Signalschwingungsform nicht mit der erforderlichen Genauigkeit reproduziert werden kann, wenn nicht Abschwächer mit genauer Verstärkung benutzt werden. Es können somit Überkreuzverzerrungen an Stellen auftreten, bei denen der Pegel geändert wird, und außerdem gibt es zahlreiche Stellen, bei denen der Rauschabstand gering ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, über den gesamten Pegelbereich des analogen Signals eine möglichst hohe Auflösung vorzusehen, ohne daß es zu überkreuzverzerrungen und Verminderungen des Rauschabstands kommt.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.

Ein nach der Erfindung ausgebildetes Wiedergabegerät für in einem Speicher vorgespeicherte Signale zeichnet sich nach der Erfindung insbesondere dadurch aus, daß eine Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltung vorgesehen ist, so daß ein Pegelcode, der eine Pegelinformation angibt, und ein Verstärkungsänderungscode aus dem Speicher ausgelesen werden können, in welchem der Pegelcode und der Verstärkungsänderungscode gespeichert sind, der den Pegelcode ersetzt, wobei die Detektierschaltung dazu dient, den Verstärkungsänderungscode zu detektieren und festzustellen, und daß eine Einrichtung zum Abschwächen des Pegels des wiedergegebenen Signals auf einen vorbestimmten Pegel vorgesehen ist, wobei diese Abschwächungseinrichtung auf das am Ausgang der Detektierschaltung auftretende Detektiersignal anspricht. Mit einem derartigen, nach der Erfindung ausgebildeten Gerät treten bezüglich eines Eingangssignals mit einem kleinen Pegel weder Verzerrungen noch Quantisierungsrauschen auf, so daß die vorgespeicherten Signale mit einem hinreichend guten Rauschabstand reproduziert werden können. Im Vergleich zu dem in Betracht gezogenen Gerät, welches das Verstärkungsbit zusammen mit dem Pegelcode überträgt, ist es mit dem erfindungsgemäßen Gerät außerdem möglich, die Auflösung und den Rauschabstand für ein einen hohen Pegel aufweisendes Eingangssignal zu verbessern, das einen dem Vollausschlag entsprechenden oder einen im Bereich des Vollausschlags befindlichen Wert hat, da die Anzahl der Bits des Pegelcode auch die Anzahl der Bits des Verstärkungsänderungscode erhöht werden kann. Schließlich tritt auch noch der Vorteil auf, daß der Verstärkungsänderungscode nicht jedesmal dann erzeugt wird, wenn das Eingangssignal einen Pegel im Bereich

des Nullpegels annimmt. Auf diese Weise wird eine sonst durch Uberkreuzverzerrung hervorgerufene Verschlechterung des Rauschabstands im Vergleich zu dem in Betracht gezogenen Gerät bei der Erfindung vermieden.

Weiterhin enthält ein nach der Erfindung ausgebildetes Wiedergabegerät für in einem Speicher vorgespeicherte Signale eine Ersatzdaten-Erzeugungseinrichtung, die einen vorbestimmten Pegelcode erzeugt, der beim Auftreten des Detektiersignals am Ausgang der Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltung den übertragenen Verstärkungsänderungscode ersetzt. Dies bietet den Vorteil, daß das reproduzierte Signal eine hinreichend gute Qualität oder Wiedergabegute hat. Stellt die Ersatzdaten-Erzeugungseinrichtung eine Einrichtung dar, die den Verstärkungsänderungscode durch einen Pegelcode ersetzt, der zu einer vorbestimmten Zeit in der Eingangssignalschwingungsform den Nullpegel angibt, kann man einen einfachen Schalter benutzen, der entweder das vom Speieher kommende Signal sperrt oder durchläßt. Auf diese Weise kommt man zu einem einfachen Schaltungsaufbau. Im Bereich des Nullpegels des Eingangssignals stellt die uberkreuzverzerrung infolge des Umschaltens der Verstärkung kein Problem dar. Es ist deshalb nicht erforderlich, diese Verstärkungsumschaltung mit extrem hoher Genauigkeit auszuführen.

Ein weiteres nach der Erfindung ausgebildetes Wiedergabegerät für in einem Speicher vorgespeicherte Signale enthält eine Pegeländerungseinrichtung zum Auslesen des Pegelcode oder des Verstärkungsänderungscode aus dem Speicher. Im Speicher ist ein digitales Signal gespeichert, in welchem der Pegelcode durch einen ersten Verstärkungsänderungscode am Anfangszeitpunkt eines Zeitraums ersetzt ist, in welchem der Eingangssignalpegel kleiner als ein vorbestimmter Absolutwert ist, und in welchem der Pegelcode durch einen zweiten Verstärkungs-

änderungscode beim Endzeitpunkt innerhalb des Zeitraums ersetzt ist, in welchem der Eingangssignalpegel kleiner als der vorbestimmte Absolutwert ist. Wenn der erste Verstärkungsänderungscode detektiert oder festgestellt wird, schwächt die Pegeländerungseinrichtung den Pegel des wiedergegebenen Signals ab und stellt auf diese Weise den ursprünglichen Pegel her. Wird andererseits der zweite Verstärkungsänderungscode detektiert oder erfaßt, wird der Abschwächungsvorgang bezüglich des wiedergegebenen Signals unterbunden, so daß die Verstärkung unverändert auf der ursprünglichen Verstärkung bleibt. Mit dem erfindungsgemäßen Gerät ist es möglich, das Signal mit einem hinreichend guten Rauschabstand zu reproduzieren, selbst wenn das Signal eine Signalschwingungsform hat, die nicht monoton ansteigt oder abfällt.

Schließlich ist nach der Erfindung ein Wiedergabegerät für in einem Speicher vorgespeicherte Signale vorgesehen, das digitale Signale aus dem Speicher ausliest und einen Pegelabschwächungsvorgang von einem Zeitpunkt an ausführt, wenn ein Verstärkungsänderungscode erfaßt wird. Im Speicher ist ein digitales Signal gespeichert, in welchem anstelle des Pegelcode der Verstärkungsänderungscode am Anfangszeitpunkt innerhalb eines Zeitraums übertragen wird, in welchem der Pegel des eine monoton abnehmende (oder zunehmende) Signalschwingungsform aufweisenden Eingangssignals kleiner als ein vorbestimmter Absolutwert wird. Mit diesem nach der Erfindung ausgebildeten Gerät ist es möglich, ein Signal mit hinreichender Auflösung und einem hinreichenden Rauschabstand zu reproduzieren, und zwar selbst dann, wenn das Signal eine monoton abklingende Signalschwingungsform hat, wie es beispielsweise bei einem Signal der Fall ist, das den Ton oder Klang eines Schlaginstruments darstellt.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Zeichnungen beispielshalber erläutert werden. Es zeigt:

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FIG. 1A und 1B systematische Blockschaltbilder einer Ausführungsform eines herkömmlichen Geräts zum Einschreiben digitaler Signale sowie eine Ausführungsform eines herkömmlichen Wiedergabegeräts, F I 6 . 2 Signalverläufe zur Erläuterung der Auflösung eines Großpegelsignals sowie der Auflösung eines Kleinpegelsignals,

FIG. 3A und 3B systematische Blockschaltbilder einer weiteren Ausführungsform eines herkömmlichen Geräts zum Einschreiben digitaler Signale sowie eine weitere Ausführungsform eines herkömmlichen Wiedergabegeräts,

F I G . 4 Signalschwingungsformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der in FIG. 3A und 3B als Blockschaltbilder dargestellten Geräte,

F I G . 5 ein Schaltbild für eine beispielhafte Ausführungsform eines im Blockschaltbild nach FIG. 3A enthaltenen Abschwächers,

F I G . 6 ein systematisches Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des nach der Erfindung ausgebildeten Geräts,

F I G . 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Einschreiboperation bezüglich eines Speichers im Schaltbild nach FIG. 6,

F I G . 8 Signalschwingungsformen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Schaltbilds nach FIG. 6,

F I G . 9 ein Schaltbild für eine Ausführungsform eines wesentlichen Teils des Schaltbilds nach FIG. 6,

FIG. 10 ein systematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des nach der Erfindung ausgebildeten Geräts,

FIG. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Einschreiboperation bezüglich eines Speichers im Blockschaltbild nach FIG. 10,

FIG. 12 Signalverlaufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Blockschaltbilds nach FIG. 10,

F I G . 13 ein Schaltbild einer Ausführungsform eines wesentlichen Teils des Blockschaltbilds nach FIG. 10,

FIG . 14 ein systematisches Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels des nach der Erfindung ausgebildeten Geräts,

FIG. 15 ein systematisches Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des nach der Erfindung ausgebildeten Geräts und

F I G . 16 Signalschwingungsformen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Blockschaltbilds nach FIG. 15.

Bei dem in FIG. 1A dargestellten Gerät wird ein dem Ton oder Klang eines tatsächlichen Instruments entsprechendes Audiosignal aufgenommen und einem Eingangsanschluß aa zugeführt. Das zugeführte Audiosignal wird in einem Tiefpaßfilter 12 gefiltert. Zweck dieser Filterung ist es, eine Frequenzkomponente in einem Frequenzband zu gewinnen, in welchem eine Aufzeichnung und Wiedergabe durchgeführt werden können. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 12 gelangt zu einer Abtast- und Halteschaltung 13, in der das Signal in Abhängigkeit von den Abtastimpulsen eines Zählers 16 mit einem vorbestimmten Intervall abgetastet wird. Das am Ausgang der Abtast- und Halteschaltung 13 auftretende abgetastete Signal gelangt zu einem Analog/Digital-Umsetzer 14, in welchem das Signal einer Analog/Digital-Umsetzung unterzogen und in ein digitales Signal mit einer Quantisierungsanzahl von N Bits umgesetzt wird. Dabei ist N eine natürliche Zahl. Das am Ausgang des A/D-Umsetzers 14 auftretende digitale Signal wird in einen Direktzugriffs- oder Schreib/Lese-Speicher (RAM) 15 eingeschrieben, bei dem es sich um einen Einbauspeicher eines Rechners handelt. Der Speicher 15 wird im folgenden als Rechnerspeieher bezeichnet. Die Abtast- und Halteschaltung 13, der A/D-Umsetzer 14 und der Rechnerspeicher 15 werden in Abhängigkeit von Synchronisierimpulsen des Zählers 16 synchron betrieben.

Das im Speicherrechner 15 gespeicherte digitale Signal wird in einer Vielzahl von Festwertspeichern (ROMs) dupliziert. Diese Festwertspeicher oder ROMs werden in die elektronischen Orgeln eingebaut. Das in FIG. 1B dargestellte Gerät weist einen dieser zahlreichen ROMs in Form eines Speichers 17 auf. Das gespeicherte digitale Signal wird aus dem Speicher 17 bei einer Adresse ausgelesen, die von einem Adreßsignal oder dergleichen bezeichnet wird, welches von einem Zähl er 18 stammt. Das aus dem Speicher 17 ausgelesene digitale Signal wird einer Digital/Analog-Umsetzung unterzogen, und zwar in einem Digital/Analog-Üinsetzer 19, an dessen Ausgang dann ein analoges Signal auftritt. Dieses analoge Signal gelangt vom Ausgang des D/A-Umsetzers 19 zu einem Tiefpaßfilter 20. Dort wird eine unerwünschte Frequenzkomponente aus diesem Signal eliminiert. Das am Ausgang des Tiefpaßfilters 20 auftretende analoge Signal wird einem Ausgangsanschluß 21 zugeführt.

Bei den in FIG. 1A und 1B dargestellten herkömmlichen Geräten beträgt die Auflösung gleich 2 in bezug auf ein Eingangssignal, das dem Voll- oder Endausschlag entsprechend der Darstellung nach FIG. 2(A) entspricht, wenn die Quantisierungszahl des digitalen Signals gleich N Bits für einen Abtastpunkt beträgt. Andererseits ist die Auflösung gleich 2^^N~^M' bezüglich eines Eingangssignals, dessen Pegel nur 1/2^ des Endausschlags entsprechend der Darstellung nach FIG. 2(B) entspricht, wobei M eine natürliche Zahl ist. Die Auflösung ist daher insbesondere für ein Eingangssignal mit einem kleinen Pegel gering, so daß die Schwingungsform eines Signals mit einem kleinen Pegel nicht mit einer ausreichenden Güte oder Qualität aufgezeichnet werden kann. Ferner werden Verzerrungen und Quantisierungsrauschen erzeugt, und es treten Unzulänglichkeiten auf, da der Rauschabstand zu klein ist.

Man hat daher bereits Geräte in Betracht gezogen, wie sie in FIG. 3A und 3B dargestellt sind. In FIG. 3A und 3B sind diejenigen Teile, die Teilen nach FIG. 1A und 1B entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Eine Beschreibung dieser Teile entfällt. Bei dem Gerät nach FIG. 3A gelangt das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 13 zu einem Abschwächer 23 sowie zu einem Vergleicher 24. Der Vergleicher 24 vergleicht den Pegel des Ausgangssignals der Abtast- und Halteschaltung 13 mit Referenzwerten ^₁ und ^₂, die einem Anschluß 25 zugeführt werden. Hat ein dem Eingangsanschluß 11 zugeführtes Eingangssignal a eine Signalschwingungsform nach FIG. 4(A), liefert der Vergleicher 24 ein Signal c mit einer Signalschwingungsform nach FIG. 4(C). FIG. 4(C) kann man entnehmen, daß das Signal c einen niedrigen Pegel annimmt, wenn sich der Pegel des Eingangssignals a innerhalb der Referenzwerte ^₁ und #₂ befindet. Demgegenüber weist das Signal c eine hohen Pegel auf, wenn der Pegel des Eingangssignals a die Referenzwerte ^₁ und #2 überschreitet. Das am Ausgang des Vergleichers 24 auftretende Signal c wird dem Abschwächer 23 zugeführt. Ferner gelangt das Ausgangssignal c des Vergleichers 24 zu einem Rechner spei eher 26 und wird dort als ein eine Verstärkungsänderung oder Verstärkungsumschaltung anzeigendes 1-Bit-Diskriminiersignal gespeichert.

Der Abschwächer 23 hat beispielsweise einen Aufbau, wie er in FIG. 5 gezeigt ist. Das am Ausgang der Abtast- und Halteschaltung 13 auftretende abgetastete Signal gelangt zu einem Anschluß 31. Von dort aus wird das abgetastete Signal einem Zweirichtungs-Analogschalter 34 und einem Spannungsteiler mit Widerständen 32 und 33 zugeführt, deren Wider standswerte R₁ und R₂ betragen. Der Spannungsteiler teilt das abgetastete Signal mit einem Teilungsverhältnis von R₂/(R₁ +R₂), und das derart spannungsgeteilte Signal wird an einen Zweirichtungs-Analogschalter 35 gelegt. Die Zweirichtungs-Analogschalter 34 und 35 sind so ausgelegt, daß

sie durch ein Steuersignal mit hohem Pegel eingeschaltet und durch ein Steuersignal mit niedrigem Pegel ausgeschaltet werden. Bei dem Steuersignal für den Zweirichtungs-Analogschalter 34 handelt es sich um das am Eingangsanschluß 36 anliegende Signal c. Demgegenüber kommt das Steuersignal für den Zweirichtungs-Analogschalter 35 von einem Umkehrglied 37, das die Phase des am Eingangsanschluß 36 anliegenden Signals c umkehrt. Folglich ist der Zweirichtungs-Analogschalter 35 während solcher Zeitabschnitte eingeschaltet, bei denen das Eingangssignal a hohe Werte hat und dementsprechend das Signal c den hohen Pegel annimmt. In diesem Fall wird einem Verstärker 38 das spannungsgeteilte abgetastete Signal zugeführt. Der Verstärker 38 multipliziert dieses Signal mit (R₁ + R₂)/R₂, so daß an einem Ausgangsanschluß 39 ein Signal auftritt, dessen Pegel wieder auf den ursprünglichen Pegel angehoben ist.

Andererseits ist der Zweirichtungs-Analogschalter 34 während solcher Zeitabschnitte eingeschaltet, bei denen das Eingangssignal a kleine Werte hat und folglich das Signal c den niedrigen Pegel annimmt. In diesem Fall wird dem Verstärker 38 das abgetastete Signal direkt zugeführt. Der Verstärker 38 verstärkt dieses Signal mit (R₁ + R₂)/R₂> ^so d-^a& ⁱⁿ diesem Fall am Ausgangsanschluß 39 ein gegenüber dem ursprünglichen Pegel im Pegel angehobenes oder verstärktes Signal auftritt. Der Abschwächer 23 läßt somit Großpegelanteile des Eingangssignals a in einem unveränderten Zustand und verstärkt demgegenüber Kleinpegelanteile des Eingangssignals a. Das Ausgangssignal des Abschwächers 23 wird dem A/D-Umsetzer 14 zugeführt, der das ihm zugeführte Signal in einen Pegelcode (digitales Signal) umsetzt, der die Pegelinformation angibt. Das am Ausgang des A/D-Umsetzers 14 auftretende digitale Signal wird in den Rechnerspeieher 26 eingeschrieben.

Unter den N Bits, die übertragen werden können, wird folglich das Signal c im Rechnerspeicher 26 als das eine Bit gespeichert, das das Vorhandensein einer Verstärkungsänderung anzeigt, und die übrigen (N-1) Bits werden im Rechnerspeieher 26 als Pegelcode gespeichert.

Bei dem in FIG. 3B dargestellten Wiedergabegerät ist das im Rechnerspeicher 26 gespeicherte digitale Signal im Anschluß an seine Duplizierung in einem Speieher 27 gespeichert. Von dem im Speicher 27 gespeicherten digitalen Signal wird der (N-1)-Bit-Pegelcode aus dem Speicher 27 ausgelesen und dem D/A-Umsetzer 19 zugeführt, der den Pegelcode in ein analoges Signal b umsetzt, das in FIG. 4(B) durch eine vollausgezogene Linie dargestellt ist. Das am Ausgang des D/A-Umsetzers 19 auftretende analoge Signal gelangt zu einem Schwächer 29. Andererseits wird das 1-Bit-Verstärkungsänderungsdiskriminierbit (Signal c) aus dem Speicher 27 ausgelesen und über ein Umkehrglied 28 dem Abschwächer 29 zugeführt.

Vie es aus FIG. 4(B) hervorgeht, ist das Ausgangssignal b des D/A-Umsetzers 19 bezüglich des Eingangssignals a zwischen den Referenzwerten V^ und &, verstärkt.

Demgegenüber ist das Ausgangssignal b bezüglich des Eingangssignals a für die Referenzwerte -t^ und tp überschreitende Pegel nicht verstärkt oder unverändert. Die ursprüngliche Signalschwingungsform des Eingangssignals a ist mit gestrichelten Linien in FIG. 4(B) eingezeichnet.

Der Abschwächer 29 hat einen dem Abschwächer 23 nach FIG. 5 ähnlichen Aufbau, ausgenommen daß der Abschwächer 29 keinen Verstärker 38 hat. Wenn das Signal b (Wiedergabesignal) einen Abschnitt aufweist, bei dem der Pegel verstärkt ist, multipliziert der Abschwächer 29 diesen

verstärkten Pegel des Signals b mit R₂/(R-j +R₂)* so daß der Wiedergabesignalpegel auf den ursprünglichen Signalpegel zurückgeführt wird. Diese Zurückführung auf den ursprünglichen Signalpegel wird durch ein Signal hohen Pegels verursacht, das dem Abschwächer 29 von dem Umkehrglied 29 zugeführt wird. Gelangt andererseits das Signal b ohne einen verstärkten Pegelabschnitt zum Abschwächer 29, bleibt das Signal b unverändert, da das Umkehrglied 28 dem Abschwächer 29 ein Signal niedrigen Pegels zuführt. Das vom Abschwächer 29 bereitgestellte Wiedergabesignal gelangt zu einem Tiefpaßfilter 20, das die unerwünschte Frequenzkomponente eliminiert. Das Tiefpaßfilter .20 liefert ein am Anschluß 21 auftretendes Wiedergabesignal d entsprechend der Darstellung nach FIG. 4(D).

Bei den in Betracht gezogenen Geräten nach FIG. 3A und 3B wird ein Eingangssignal mit relativ kleinem Pegel verstärkt und im Anschluß an die Analog/Digital-Umsetzung in den Speicher 27 eingeschrieben. Im Vergleich zu den herkömmlichen Geräten nach FIG. 1A und 1B kann die Aufzeichnung mit einer hohen Auflösung vorgenommen werden, und zwar insbesondere bezüglich eines Eingangssignals mit einem kleinen Pegel.

Bei den in Betracht gezogenen Geräten nach FIG. 3A und 3B wird jedoch von der Gesamtmenge an Datenbits jeweils mindestens ein Bit als Diskriminierbit zum Anzeigen der Verstärkungsänderung benutzt, so daß für den Pegelcode nur die restlichen Bits übrig bleiben. Wenn daher der Pegel des Eingangssignals a den Volloder Endausschlag erreicht, wird die Auflösung geringer als im Falle der herkömmlichen Geräte nach FIG. 1A und 1B, weil die für den Pegelcode zur Verfügung stehende Anzahl von Bits geringer ist. In Verbindung damit tritt das Problem der Erzeugung von Verzerrungen und von Quantisierungsrauschen auf. Benutzt man von der

•Κ, £2.

Gesamtanzahl der Datenbits mehrere Bits für die Verstärkungsdiskriminierung wird bei den Geräten nach FIG. 3A und 3B die Auflösung noch geringer.

Eine zusätzliche Unzulänglichkeit besteht darin, daß im Bereich des Nullpegels des Eingangssignals der Pegel immer klein und daher verstärkt wird, und zwar selbst für den Fall, wenn die außerhalb des Nulldurchgangsbereiches liegenden Pegel des Eingangs signals groß sind. Die Folge davon ist, daß die Verstärkung im Verlaufe der Signalschwingungsform bei zahlreichen Stellen geändert wird. Falls die Abschwächer 23 und 29 keine genauen Verstärkungen haben, führt dies zu Überkreuzverzerrungen. Ferner tritt die Schwierigkeit auf, daß der Rauschabstand bei einigen Stellen der Signalschwingungsform verschlechtert wird.

Nach der Erfindung werden die vorstehend beschriebenen Unzulänglichkeiten und Probleme, die in Verbindung mit den herkömmlichen und in Betracht gezogenen Geräten auftreten, beseitigt. Dazu wird im einzelnen auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung verwiesen.

Bei dem in FIG. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein aus einem nicht gezeigten Rechnerspeicher ausgelesenes digitales Signal in einem Speicher 41 gespeichert. Das im Speicher 41 gespeicherte digitale Signal ist unter Bezugnahme auf Operationen erzeugt worden, die in einem Flußdiagramm nach FIG. 7 erläutert sind. Bei einem in FIG. 7 dargestellten Schritt 60 wird das dem Ton oder Klang des tatsächlichen Instruments entsprechende Auddiosignal in ein pulscodemoduliertes oder PCM-Signal (Pegelcode) umgesetzt, und das gewonnene PCM-Signal wird in einer ähnlichen Weise, wie es in Verbindung mit der Methode nach FIG. 1A beschrie-

ben ist, in den Rechnerspeicher eingeschrieben. Das PCM-Signal wird dabei in den Rechnerspeicher so eingeschrieben, daß der Maximumwert nicht mit einem noch zu beschreibenden Verstärkungsänderungscode zusammenfällt. Bei einem nachfolgenden Schritt 61 wird das im Rechnerspeicher gespeicherte PCM-Signal ausgelesen und auf einem Sichtgerät, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, als graphische Sichtanzeige dargestellt. Bei einem Schritt 62 wird ein Aufzeichnungszeitraum T festgelegt, in welchem das PCM-Signal der auf dem Sichtgerät dargestellten Signalschwingungsform in den Einbauspeicher (Speicher 41 in FIG. 6) der elektrischen Orgel eingeschrieben (gespeichert) werden soll. Bei einem Schritt 63 werden positive und negative Schwellenwerte ⁺V_comt) und -V bestimmt. Die Absolutwerte der positiven und negativen Schwellenwerte +V_CQ und -V_CQ sind gleich.

Als nächstes wird bei einem Schritt 64 eine vorbestimmte Verstärkung bestimmt, die kleiner als das Verhältnis zwischen einem Wert, der dem Voll- oder Endausschlag entspricht (Endausschlagwert) und dem Schwellenwert V ist, und bei einem Schritt 65 wird ein vorbestimmter Zeitraum festgelegt, in welchem der Pegelcode (Datenwert) kleiner als der Absolutwert IV_CQ I innerhalb des Aufzeichnungszeitraums T₀ ist. Unter der Voraussetzung, daß das ursprüngliche Audiosignal eine in PIG. 8(A) dargestellte Signalschwingungsform hat, ist in dem vorbestimmten Zeitraum zwischen den in FIG. 8(A) dargestellten Zeitpunkten t_Q und t₂ der Datenwert kleiner als der Absolutwert (V I .

Bei einem Schritt 66 wird der Datenwert bei dem ersten Zeitpunkt tQ des vorbestimmten Zeitraums durch einen ersten Verstärkungsänderungscode ersetzt. Der Datenwert in dem vorbestimmten Zeitabschnitt vom Zeitpunkt t_Q bis unmittelbar vor dem Zeitpunkt t₂ wird mit der vor-

bestimmten Verstärkung multipliziert, die beim Schritt 64 festgelegt worden ist. Der verstärkte Datenwert wird bei einem Schritt 67 erneut im Rechnerspeicher gespeichert. Bei einem Schritt 68 wird der Datenwert zum Zeitpunkt t₂ durch einen zweiten Verstärkungsänderungscode ersetzt. Die über den Zeitpunkt t₂ hinausreichenden Daten werden keiner Multiplikation unterzogen und werden im Rahmen eines Schritts 69 unverändert aufrechterhalten. Danach wird bei einem Schritt 70 ein Zeitraum bestimmt, bei dem der Datenwert kleiner als der Absolutwert I V I ist, und es werden dann Schritte wiederholt, die den Schritten 66 bis 69 ähnlich sind. Wenn der Datenwert (Pegelcode) und die Verstärkungsänderungscodes, die letztlich wiederum im Rechnerspeicher gespeichert sind, aus dem Rechnerspeicher ausgelesen und der Digital/Analog-Umsetzung unterzogen werden, erhält man ein Signal mit einer Signalschwingungsform, wie sie in FIG. 8(B) dargestellt ist. Bei der Darstellung nach FIG. 8(B) hat ein erster Verstärkungsänderungscode 72 eine Impulsbreite, die gleich einer Abtastperiode ist, und er weist einen negativen Maximumwert auf, beispielsweise dergestalt, daß alle acht Bits gleich "0" sind. Ein zweiter Verstärkungsänderungscode 73 hat eine Impulsbreite, die gleich einer Abtastperiode ist, und er weist einen positiven Maximumwert auf, beispielsweise dergestalt, daß alle acht Bits gleich "1ⁿ sind. Das in einem Zeitraum T₁ zwischen dem ersten Verstärkungsänderungscode 72 und dem zweiten Verstärkungsänderungscode 73 auftretende Signal ist im Vergleich zu dem Signal in dem entsprechenden Zeitraum der ursprünglichen Audiosignalschwingungsform nach FIG. 8(A) um die vorbestimmte Verstärkung verstärkt, die beim Schritt 64 festgelegt worden ist. Ein digitales Signal, das dadurch gewonnen worden ist, daß das Signal nach FIG. 8(B) quantisiert wurde, wird aus dem Rechnerspeicher ausgelesen und in den in FIG. 6 dargestellten Speicher 41 eingeschrieben.

Beim Drücken einer Taste der elektronischen Orgel wird ein digitales Signal (Pegelcode oder Verstärkungsänderungscode) aus einer vorbestimmten Adresse innerhalb des Speichers 41 ausgelesen. Diese vorbestimmte Adresse entspricht der gedrückten Taste. Das aus dem Speicher 41 ausgelesene digitale Signal gelangt zu einem Schaltkreis 42, einer Detektierschaltung 44.] für den ersten Verstärkungsänderungscode und einer Detektierschaltung 44g für den zweiten Verstärkungsänderungscode. Während einer Zeitspanne, in der der erste Verstärkungsänderungscode 72 von der ersten Detektierschaltung 44₁ nicht detektiert oder festgestellt wird, führt ein Umkehrglied 46 dem Schaltkreis 42 ein Signal hohen Pegels zu, das den Schaltkreis 42 ein- oder durchschaltet. Das aus dem Speicher 41 ausgelesene digitale Signal gelangt daher über den Schaltkreis 42 zu einem Digital/Analog-Umsetzer 51, der das digitale Signal in ein analoges Signal umsetzt.

Wird andererseits der erste Verstärkungsänderungscode 72 von der ersten Detektierschaltung 44^ detektiert oder festgestellt, gibt die erste Detektierschaltung 44^ ein Detektiersignal g hohen Pegels ab, das in FIG. 8(C) dargestellt ist. Dieses Detektiersignal g hat eine Impulsbreite T₂, die gleich einer Abtastperiode ist. Das Detektiersignal g gelangt über eine ODER-Schaltung 45 zu einem Schaltkreis 43. Ferner wird das Detektiersignal g über die ODER-Schaltung 45 und das Umkehrglied 46 dem Schaltkreis 42 zugeführt. Folglich wird der Schaltkreis 42 während einer Abtastperiode T₂ abgeschaltet oder gesperrt, wohingegen der Schaltkreis 43 ein- oder durchgeschaltet wird. Das Ergebnis davon ist, daß das Ausgangssignal einer Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48-j über den Schaltkreis 43 zum D/A-Umsetzer 51 gelangt, wobei die Zufuhr des ersten Verstärkungsänderungscode 72 zum D/A-Umsetzer 51 durch den Schaltkreis 42 gesperrt wird.

Das Detektiersignal g wird außerdem der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48,. zugeführt. Die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48^ erzeugt während des Zeitraums der Impulsbreite des Detektiersignals g Ersatzdaten mit einer Pegelinformation, die dem negativen Schwellenwert -V.___ entspricht. Ferner gelangt das Detektiersignal g zu einem Flipflop 47, das von der Abfallflanke des Detektiersignals g gesetzt wird. Aufgrund dieses Setzvorgangs erzeugt das Flipflop 47 im Anschluß an den Zeitraum T₂ ein Signal h hohen Pegels, wie es in FIG. 8(D) dargestellt ist. Das Signal h wird einem in seiner Verstärkung veränderbaren Verstärker 52 zugeführt, um dessen Verstärkung zu steuern oder einzustellen. Auf diese Weise wird die Ver-Stärkung des Verstärkers 52 auf einen ersten Wert eingestellt, bei dem es sich während einer Zeitspanne hohen Pegels des Signals h um einen vorbestimmten kleinen Wert handelt, und die Verstärkung wird auf einen zweiten Wert eingestellt, bei dem es sich während einer Zeitspanne niedrigen Pegels des Signals h um einen zweiten Wert handelt, der größer als der erste Wert ist. Bei dem vom D/A-Umsetzer 51 bereitgestellten analogen Signal handelt es sich somit während des Zeitraums, bis der erste Verstärkungsänderungscode 72 detektiert wird, um das analoge Signal, das man erhält, wenn der aus dem Speicher 41 ausgelesene Pegelcode der Digital/Analog-Umsetzung unterzogen wird, und während des Zeitraums (eine Abtastperiode T₂), in der der erste Verstärkungsänderungscode 72 detektiert wird, um das Signal mit dem negativen Schwellenwert -V , das man dadurch erhält, daß die von der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48>j erzeugten Ersatzdaten der Digital/Analog-Umsetzung unterzogen werden. Während des Zeitraums, bis zu welchem der erste Verstärkungsänderungscode 72 detektiert wird, und während des Zeitraums, in welchem der erste Verstärkungsänderungscode 72 detektiert wird, wird das vom D/A-Umsetzer 51 gelieferte analoge Signal

dem Verstärker 52 zugeführt, dessen Verstärkung auf den zweiten Wert eingestellt ist.

Während eines Zeitraums im Anschluß an die Änderung des Pegels des Detektiersignals g von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel ist der Schaltkreis 42 eingeschaltet, wohingegen der Schaltkreis 43 ausgeschaltet ist. Somit wird das analoge Signal, das dadurch gewonnen wird, daß der aus dem Speicher 41 ausgelesene Pegelcode einer Digital/Analog-Umsetzung unterzogen wird, dem Verstärker 52 zugeführt, der jetztauf eine dem ersten Wert entsprechende Verstärkung eingestellt ist. In diesem Fall wird in dem in der Verstärkung veränderlichen Verstärker 52 der Pegel des analogen Signals auf den ursprünglichen Pegel abgeschwächt.

Wenn der zweite Verstärkungsänderungscode 73 aus dem Speicher 41 ausgelesen wird, detektiert die zweite Detektierschaltung 44g diesen zweiten Verstärkungsänderungscode 73. Die zweite Detektierschaltung 44p erzeugt ein in FIG. 8(F) dargestelltes Detektiersignal ό hohen Pegels, das eine Impulsbreite T-z hat, die gleich einer Abtastperiode ist. Das Detektiersignal j gelangt durch die ODER-Schaltung 45 zu dem Schaltkreis 43, der als Folge des ihm zugeführten Detektiersignals j ein- oder durchgeschaltet wird. Andererseits wird das Detektiersignal j über das Umkehrglied 46 dem Schaltkreis 42 zugeführt, der daraufhin ausgeschaltet oder gesperrt wird. Gleichzeitig gelangt das Detektiersignal j zu einer Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48,,. Das Detektiersignal j wird außerdem über eine ODER-Schaltung 50 dem Rücksetzanschluß des Flipflop 47 zugeführt. In Abhängigkeit von der Abfallflanke des Ausgangssignals der ODER-Schaltung 50 wird das Flipflop 47 zurückgesetzt. Ansprechend auf das Detektiersignal j erzeugt die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48p Ersatzdaten und liefert diese Ersatzdaten über den Schaltkreis 43 an den D/A-Umsetzer 51.

Die von der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48₂ erzeugten Ersatzdaten haben einen solchen Wert, daß der in der Verstärkung veränderliche Verstärker 52 ein analoges Signal mit einem Pegel erzeugt, das dem positiven Schwellenwert +V_co_ entspricht. Sobald im Anschluß an den zweiten Verstärkungsänderungs code 73 der Pegelcode aus dem Speicher 41 ausgelesen wird, liefern die erste und zweite Detektierschaltung 44^ und 44p Jeweils ein Signal niedrigen Pegels, so daß der Schaltkreis 42 eingeschaltet und der Schaltkreis 43 ausgeschaltet wird. Ferner wird die Erzeugung von Ersatzdaten durch die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltungen 48^ und 48£ unterbunden. Da das Ausgangs si gnal h des Flipflop 47 einen niedrigen Pegel annimmt, stellt sich die Ver-Stärkung des Verstärkers 52 wieder auf den zweiten Wert ein.

Daher ist das Signal, das der Verstärker 52 bereitstellt und das in einem Tiefpaßfilter 53 von seiner unerwünschten Frequenzkomponente befreit wird, ein Wiedergabesignal, das dem ursprünglichen Audiosignal (gezeigt in FIG. 8(A)) entspricht, und zwar vor der Einspeicherung in den oben beschriebenen Rechnerspeicher. Folglich tritt an einem Ausgangsanschluß 54 ein vom Tiefpaßfilter 53 abgegebenes Wiedergabesignal i mit einer Signalschwingungsform nach FIG. 8(E) auf.

Ein Rücksetzsignal, das an einem Anschluß 49 anliegt und über die ODER-Schaltung 50 dem Flipflop 47 zugeführt wird, setzt das Flipflop 47 in den Anfangszustand zurück, wenn mit dem Anfangsbetrieb der erläuterten Schaltungsanordnung begonnen wird.

Aus FIG. 9 geht hervor, daß die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltungen 48-j und 48p jeweils aus acht Schaltern und acht 3-Zustands-Toren aufgebaut sind. Die acht 3-Zustands-Tore der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48>|

erzeugen Signale mit denselben logischen Werten wie die ihnen von den acht jeweiligen Schaltern zugeführten Eingangssignale nur während der Periode T2, wenn das Detekti er signal g an einem Anschluß 75 anliegt. Die acht 3-Zustands-Tore nehmen jeweils einen Zustand hohen Widerstands ein, wenn das Detektiersignal g nicht am Anschluß 75 anliegt. Andererseits geben die acht 3-Zustands-Tore der Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48p nur während des Zeitraums T^, wenn das Detektiersignal j an einem Anschluß 76 anliegt, Signale ab, die dieselben logischen Werte wie die ihnen von den acht jeweiligen Schaltern zugeführten Eingangssignale haben. Liegt das Detektiersignal j am Anschluß 76 nicht an, nehmen auch diese acht 3-Zustands-Tore jeweils einen Zustand hohen Widerstands an. Die Schaltkreise 42 und 43 sind jeweils aus acht 3-Zustands-Toren aufgebaut, wie es aus FIG. 9 hervorgeht. Der Schaltkreis 42 erhält ein Steuersignal vom Umkehrglied 46, und der Schaltkreis 43 erhält ein Steuersignal über die ODER-Schaltung 45. Die 3-Zustands-Tore der Schaltkreise 42 und 43 erzeugen Signale, die dieselben logischen Werte wie die ihnen zugeführten Eingangssignale haben, wenn die jeweiligen Steuersignale einen hohen Pegel haben. Weisen die jeweiligen Steuersignale einen niedrigen Pegel auf, befinden sich die 3-Zustands-Tore in einem Zustand hohen Widerstands. In FIG. 8(A) und 8(E) gibt der Zeitpunkt t₁ einen Zeitpunkt an, bei dem das Signal seinen Nullpegel aufweist. Zu erwähnen ist noch, daß in FIG. 6 ebenso wie in FIG. 10 und 14 auf die Darstellung eines Adreßzählers verzichtet wurde.

Das in FIG. 6 dargestellte Wiedergabegerät kann mit hinreichender Auflösung auch ein Signal wiedergeben, wie es in FIG. 8(A) dargestellt ist, bei dem der Pegel abwechselnd klein und groß wird. Ton- oder Klangereignisse, die durch Handklatschen mehrerer Spieler hervorgerufen werden, wie es bei leichter Musik oder dergleichen üblich

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ist, haben Signalschwingungsformen entsprechend der Darstellung nach FIG. 8(A), da zwischen dem Händeklatschen eine Zeitdifferenz auftritt, selbst wenn die Spieler dies gleichzeitig tun. Mit diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist es möglich, Handklatschvorgänge mit hinreichender Auflösung unabhängig wiederzugeben.

In einem Fall, bei dem der Mittenpegel des in FIG. 8(A) dargestellten Signals durch einen einzigen Verstärkungsänderungscode ersetzt ist, benötigt man lediglich eine einzige Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung.

Als nächstes soll unter Bezugnahme auf FIG. 10 bis 13 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Geräts erläutert werden. In FIG. 10 sind diejenigen Teile, die Teilen nach FIG. 6 ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Eine Einzelbeschreibung dieser Teile entfällt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach FIG. 10 ist das aus einem nicht dargestellten Rechnerspeicher ausgelesene digitale Signal in einem Speicher 78 gespeichert. Bei diesem im Speicher 78 gespeicherten digitalen Signal handelt es sich um ein PCM-Signal, das dem Ton oder Klang eines Schlaginstruments oder dergleichen entspricht und eine abklingende Signalschwingungsform hat. Das PCM-Signal wird gemäß dem Flußdiagramm nach FIG. 11 erzeugt. Zunächst wird bei einem Schritt 85 das Audiosignal, das dem Ton oder Klang des tatsächlichen Instruments entspricht und die dargestellte abklingende Signalschwingungsform hat, in das PCM-Signal (Pegelcode) umgesetzt und in den Rechner spei eher ein^- geschrieben, und zwar in einer ähnlichen Weise, wie es zuvor in Verbindung mit FIG. 1A beschrieben wurde. In diesem Fall ist der Maximumwert (Absolutwert) des Signals auf einen Wert eingestellt, der größer als I (1/2)(±F )J ist, wobei F_s den Pegel des Voll- oder Endausschlagssignals angibt. Als nächstes wird bei einem Schritt 86

der Zeitraum T₀ bestimmt, in welchem die Aufzeichnung letztlich ausgeführt werden soll. Bei einem Schritt 87 wird der Datenwert beginnend vom Endpunkt bis zum Anfangspunkt des Zeitraums T₀ überprüft, um eine Adresse A(1/2)F_ zu gewinnen, bei der der Absolutwert des Si-

I ι

gnals zum erstenmal |±(1/2)F_S| überschreitet. In einem Fall, bei dem das Signal, welches dadurch entsteht, daß das obige PCM-Signal der Digital/Analog-Umsetzung unterzogen wird, die in FIG. 12(A) gezeigte Signalschwingungsform hat, tritt die Adresse A(1/2)F_ beim letzten

Schnittpunkt zwischen der Signalschwingungsform und dem Wert +(1/2)F_e innerhalb des Zeitraums T_ auf.

Als nächstes wird bei einem Schritt 88 der Datenwert vom Endpunkt zum Anfangspunkt des Zeitraums T_ überprüft, um eine Adresse A(1/4)F_ zu erhalten, bei der der abso-

ι i

lute Wert des Signals zum erstenmal |±(1/4)F_S| überschreitet. Anschließend wird bei einem Schritt 89 der Datenwert von der Adresse A(1/2)F_ in Richtung auf den Endpunkt des Zeitraums T überprüft, um eine Adresse Az(102)F_s entsprechend der Darstellung nach FIG. 12(A) zu erhalten, bei der das Signal zum erstenmal den Nullpegel überquert oder einen Wert annimmt, der etwa gleich dem Nullpegel ist. Danach wird bei einem Schritt 90 der Datenwert von der Adresse A(1/4)F_S aus in Richtung auf den Endpunkt des Zeitraums T überprüft, um eine Adresse Az(1/4)F_S entsprechend der Darstellung nach FIG. 12(A) zu gewinnen, bei der das Signal zum erstenmal einen Wert annimmt, der etwa gleich dem Nullpegel ist, und zwar unter Anwendung einer Methode, die der Methode beim Schritt 89 ähnlich ist.

Bei einem nachfolgenden Schritt 91 werden die Pegelcodes bei den Adressen Az(1/2)F_ und Az(1/4)F„ jeweils durch einen Verstärkungsänderungscode ersetzt, der beispielsweise dem Wert -F_ entspricht. Sodann wird bei einem Schritt 92 der Wert des Pegelcode innerhalb eines

Zeitraums, bei dem die Adresse größer als Az(1/2)F_ und kleiner als Az(1/4)F_g ist, mit zwei multipliziert. Bei einem Schritt 93 wird der Wert des Pegelcode innerhalb eines Zeitraums, der bis zum Endpunkt des Zeitraums T₀ reicht, und innerhalb dessen die Adresse größer als Az(1/4)F_ ist, mit vier multipliziert. Wenn der Datenwert (Pegelcode) und der Verstärkungsänderungscode, die letztlich im Rechnerspeicher gespeichert sind, wiedergegeben und der Digital/Analog-Umsetzung ausgesetzt werden, erhält man ein Signal, wie es in FIG. 12(B) dargestellt ist. Die in FIG. 12(B) gezeigte Verstärkungsänderungscodes 95 und 96 haben eine Impulsbreite, die einer Abtastperiode entspricht, und der Wert für die Verstärkungsänderungscodes 95 und 96 ist jeweils auf einen negativen Maximumwert ausgewählt, bei dem beispielsweise alle acht Bits gleich ^w0^r sind. Innerhalb eines Zeitraums, der unmittelbar hinter dem Verstärkungsänderungscode 95 beginnt und unmittelbar vor dem Verstärkungsänderungscode 96 aufhört, ist der Pegel des verstärkten Signals auf den zweifachen Pegel des ursprünglichen Signals angehoben. In einem Zeitraum, der unmittelbar hinter dem Verstärkungsänderungscode beginnt und mit dem Zeitraum T endet, ist der Pegel des verstärkten Signals auf den vierfachen Pegel des ursprünglichen Signals angehoben. Das in FIG. 12(B) dargestellte Signal wird quantisiert und dann im Rechnerspeicher gespeichert. Das aus dem Rechnerspeicher ausgelesene digitale Signal wird in einer Vielzahl von Festwertspeichern oder ROMs dupliziert.

Bei dem in FIG. 10 dargestellten Speicher 78 handelt es sich um einen Speicher aus dieser Vielzahl von ROMs. Der Speicher 78 ist in eine elektronische Orgel eingebaut. Beim Niederdrücken einer vorbestimmten Taste wird das im Speicher 78 gespeicherte digitale Signal ausgelesen und dem Schaltkreis 42 sowie einer Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltung 44 zugeführt. Die Detektier-

schaltung 44 ist so ausgelegt, daß sie die Verstärkungsänderungscodes 95 und 96 der oben beschriebenen Art detektiert oder feststellt. Sie hat einen Aufbau, der dem Aufbau der Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltungen 44^ und 44g ähnlich ist. Die Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltung 44 vergleicht den negativen Voll- oder Endausschlagswert -F mit dem Wert des zugeführten digitalen Signals und erzeugt ein Detektiersignal, wenn die beiden miteinander verglichenen Werte übereinstimmen. Der negative Endausschlagwert -F_s ist gleich den Werten der Verstärkungsänderungscodes 95 und 96. Der Pegelcode ist so eingestellt, daß er den negativen Endausschlagwert -F_ nicht an-

nimmt. Aus diesem Grunde ist es möglich, die Verstärkungsänderungscodes 95 und 96 in der Detektierschaltung 44 eindeutig zu erfassen.

Das Ausgangssignal der Detektierschaltung 44 wird dem Schaltkreis 43 als Schaltsignal zugeführt. Ferner gelangt das Ausgangssignal der Detektierschaltung 44 über das Umkehrglied 46 zum Schaltkreis 42 ebenfalls als Schaltsignal. Schließlich wird noch das Ausgangssignal der Detektierschaltung 44 einer Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48 sowie einem Zähler 79 zugeführt.

Die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung 48 spricht auf das Ausgangssignal der Detektierschaltung 44 an un erzeugt daraufhin Ersatzdaten vom Nullpegel. Der Zähler 79 zählt die Ausgangssignale der Detektierschaltung 44. Der im Zähler 79 befindliche Zählwert gibt daher an, wie oft die Verstärkungsänderungscodes 95 und 96 detektiert oder festgestellt worden sind. Der Zähler 79 liefert ein seinem Zählwert entsprechendes Signal an einen Decoder 80. In Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Zählers 79 führt der Decoder 80 einem Abschwächer 81 eine Vielzahl von Bitsignalen in Parallelform zu.

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Eine Ausführungsform des Abschwächers 81 ist in FIG. 13 dargestellt und besteht aus n-1 Widerständen 102,, bis 102_n_₁ sowie η Schaltkreisen 103₁ bis 103_n· Dabei ist η eine ganze Zahl. Das n-Bit-Ausgangssignal des Decoders 80 wird den Schaltkreisen 103., bis 103_n über jeweils zugeordnete Anschlüsse 100., bis 100 zugeführt. Dadurch wird einer der Schaltkreise 103-, bis 103_ ein- oder durchgeschaltet. Das am Ausgang des D/A-Umsetzers 51 auftretende analoge Signal liegt an einem Anschluß 101 an und gelangt direkt zum Schaltkreis 103 sowie über jeweils zugeordnete Widerstände 102., bis 102_n-1 zu den Schaltkreisen 103₂ "bis 103_n· Das vom D/A-Umsetzer 51 stammende analoge Signal wird über einen der Schaltkreise 103-j bis 103_n zu einem Ausgangsanschluß 105 weitergeleitet. Die Widerstände 102., bis 102^., haben wechselseitig unterschiedliche Widerstandswerte und bilden zusammen mit einem Widerstand 104 einen Spannungsteiler. Für einen Fall, bei dem die Widerstände 104 und 102., jeweils einen Widerstandswert von R haben und der Widerstand 102p einen Widerstandswert von 3R hat, wird der Schaltkreis £ ein- oder durchgeschaltet, wenn ansprechend auf die erste Feststellung des Verstärkungsänderungscode 95 der Zählwert im Zähler 79 gleich »1« beträgt. Die Folge davon ist, daß das Signal, das in dem Zeitraum auftritt, in welchem die Verstärkung das Zweifache betragen hat, auf 1/2 abgeschwächt wird, so daß der Signalpegel auf den ursprünglichen Pegel zurückgeführt wird. Somit erscheint am Ausgangsanschluß 105 ein Signal, das den ursprünglichen Signalpegel aufweist. In einem Fall, bei dem ansprechend auf die Erfassung des zweiten Verstärkungsänderungscode 96 der Schaltkreis 103x eingeschaltet wird, wird das Signal, das in dem Zeitraum aufgetreten ist, in welchem die Verstärkung das Vierfache betragen hat, um 1/4 abgeschwächt, so daß auch in diesem Fall der Signalpegel auf den ursprünglichen Signalpegel zurückgeführt wird. Am Aus-

gangsanschluß 105 erscheint somit ebenfalls ein Signal, das den ursprünglichen Signalpegel aufweist. Bevor der Verstärkungsänderungscode 95 detektiert oder festgestellt wird, beträgt der Zählwert des Zählers 79 gleich ^w0". Dies bedeutet, daß der Schaltkreis 103-j ein- oder durchgeschaltet ist. In diesem Fall wird das analoge Signal, das in dem Zeitraum aufgetreten ist, in welchem die Verstärkung gleich eins und somit unverändert gewesen ist, nicht gedämpft. Am Ausgangsanschluß 105 tritt daher das unveränderte Signal auf.

Das am Ausgangsanschluß 105 anliegende analoge Signal wird durch das in FIG. 10 gezeigte Tiefpaßfilter 53 geleitet. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters erscheint am Ausgangsanschluß 54.

Bei dem in FIG. 10 dargestellten Wiedergabegerät wird das mit einem relativ kleinen fegel auftretende Signal durch Veränderung der Verstärkung in zwei Stufen verstärkt. Die Erfindung ist auf dieses Ausführungsbeispiel allerdings nicht beschränkt. Die Verstärkung kann auch in drei oder in noch mehr Stufen in Abhängigkeit von der gewünschten Auflösung verändert werden.

Bei dem erläuterten erfindungsgemäßen Gerät wird lediglich der Vollausschlagwert F_g als Verstärkungsänderungscode benutzt. Unter der Voraussetzung, daß das Eingangssignal eine Quantisierungszahl von N Bits hat, kann man den Pegel des Eingangssignals durch 2-1 Quantisierungsstufen (im Falle von FIG. 10) oder durch 2-2 quantisierungsstufen (im Falle von FIG. 6) beschreiben. Bei dem in Betracht gezogenen Gerät nach FIG. 3B enthält der Pegelcode N-1 Bits und der Verstärkungscode besteht beispielsweise jeweils aus einem Bit.

Dies bedeutet, daß der Pegel des Eingangssignals lediglich durch 2 quantisierungsstufen beschrieben werden kann. Die erfindungsgemäßen Geräte verbessern daher in einem beachtlichen Maß die Auflösung großpegeliger Eingangssignale im Vergleich zu dem in Betracht gezogenen Gerät nach FIG. 3B.

Als nächstes soll an Hand von FIG. 14 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Geräts erläutert werden. Diejenigen Teile in FIG. 14, die mit Teilen nach FIG. 6 übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Eine Einzelbeschreibung dieser Teile entfällt. Beim Ausführungsbeispiel nach FIG. 14 ist ein Pegelcode (PCM-Signal) in einem Speicher 101 gespeichert. Der Pegelcode wird dadurch gewonnen, daß ein ursprüngliches analoges Signal mit beispielsweise einer monoton abnehmenden Signalschwingungsform einer Pulscodemodulation unterzogen worden ist. Ein Verstärkungsänderungscode ist im Speicher 110 anstelle des Pegelcode nur dann gespeichert, wenn das ursprüngliche analoge Signal innerhalb eines Bereiches, in welchem der Pegel des ursprünglichen analogen Signals niedriger als ein vorbestimmter Referenzpegel ist, zum erstenmal einen Zwischenpegel (Mittenpegel) zwischen den positiven und negativen Spitzenpegeln des ursprünglichen analogen Signals annimmt. In einem Fall, bei dem die Quantisierungszahl gleich acht Bits beträgt, wird für den Verstärkungsänderungscode ein Zwischenwert (^w80ⁿ im Hexadezimalsystem) gewählt. Das Einschreiben des Verstärkungsänderungscode und des Pegelcode in den Speicher 110 kann mittels einer Methode durchgeführt werden, die der zuvor in Verbindung mit dem Flußdiagramm nach FIG. 11 beschriebenen Methode ähnlich ist. Da der Einschreibvorgang des Verstärkungsänderungscode und des Pegelcode in den Speicher 110 vom Fachmann ohne weiteres ausgeführt werden kann, entfällt an dieser Stelle eine ausführliche Beschreibung.

Der aus dem Speicher 110 ausgelesene Code gelangt direkt zum D/A-Umsetzer 51, in welchem der Code in ein analoges Signal umgesetzt wird. Das Ausgangssignal des D/A-ümsetzers 51 wird einem in der Verstärkung veränderlichen Verstärker 52 zugeführt. Andererseits gelangt der aus dem Speicher 110 ausgelesene Code zu einer Verstärkungsänderungscode-Detektierschaltung 111, die den Verstärkungsänderungscode mit dem Zwischenwert "80ⁿ nach Hexadezimalschreibweise detektiert oder feststellt. Sobald der Verstärkungsänderungscode detektiert ist, erzeugt die Detektierschaltung 111 ein Detektiersignal. Das am Ausgang der Detektierschaltung 111 auftretende Detektiersignal schaltet den Ausgangssignalpegel des Flipflop 47 auf einen hohen Pegel um. Gleichzeitig steuert das am Ausgang der Detektierschaltung 111 auftretende Detektiersignal einen Schaltkreis 112 an und schaltet diesen auf einen Kontaktanschluß 112b um, so daß am Ausgang des Schaltkreises 112 das am Kontaktanschluß 112b anliegende Signal erscheint. Andererseits ist der Schaltkreis so ausgelegt, daß er innerhalb eines Zeitraums, in welchem dem Schaltkreis 112 kein Detektiersignal zugeführt wird, auf einen Kontakt ans chluß 112a geschaltet ist, so daß bei Abwesenheit des Detektiersignals am Ausgang des Schaltkreises 112 das an seinem Anschlußkontakt 112a anliegende Signal auftritt.

Während eines der Erfassung des Verstärkungsänderungscode vorausgehenden Zeitraums leitet somit der Schaltkreis 112 das am Ausgang des Verstärkers 52 auftretende analoge Signal weiter, wobei der Verstärker auf eine kleine Verstärkung eingestellt ist. Während einer Abtastperiode, in welcher der Verstärkungsänderungscode detektiert oder erfaßt wird, gibt der Schaltkreis 112 an seinem Ausgang das seinem Kontaktanschluß 112b zugeführte Zwischen- oder Mittenpegelsignal ab.

Im Anschluß an diese eine Abtastperiode tritt am Ausgang des Schaltkreises 112 wiederum das vom Verstärker 52 stammende analoge Signal auf, wobei der Verstärker 52 jetzt auf eine hohe Verstärkung eingestellt ist.

Als nächstes soll an Hand von FIG. 15 und 16 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Geräts beschrieben werden. Ein in FIG. 16(A) dargestelltes Audiosignal, das dem Ton oder Klang eines tatsächlichen Instruments entspricht und eine monoton abfallende Signalschwingungsform aufweist, wird einer Schwingungsformprofilierung unterzogen und in ein in FIG. 16(F) dargestelltes Signal profiliert oder geformt. Das in FIG. 16(F) dargestellte Signal wird einer Pulscodemodulation unterzogen, wobei der Pegelcode gewonnen wird. Dieser Pegelcode ist in einem in FIG. 15 dargestellten Speicher 115 gespeichert. Beim Niederdrücken einer Taste der elektronischen Orgel wird ansprechend auf das am Ausgang eines Zählers 116 auftretende digitale Signal aus dem Speicher 115 ein Signal ausgelesen, das der gedrückten Taste entspricht. Das aus dem Speicher 115 ausgelesene Signal wird in einem Digital/Analog-Ümsetzer 117 einer Digital/Analog-Umsetzung unterzogen. Am Ausgang des D/A-Umsetzers tritt dann ein Signal mit der Signalschwingungsform nach FIG. 16(F) auf. Dieses Signal gelangt zu einem in der Verstärkung veränderlichen Verstärker 118.

Andererseits gelangen vier Bits des am Ausgang des Zählers 116 auftretenden sigitalen Signals zu einer Logikschaltung 119. Unter diesen vier Bits des am Ausgang des Zählers 116 auftretenden digitalen Signals hat das niedrigstwertige Bit (LSB) eine in FIG. 16(B) dargestellte Signalschwingungsform. Die Signalschwingungsformen des drittniedrigstwertigen Bit, des zweitniedrigstwertigen Bit und des höchstwertigen Bit (MSB) sind

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jeweils in FIG. 16(C), 16(D) und 16(E) dargestellt.

Die Logikschaltung 119 liefert ein in FIG. 16(G) gezeigtes erstes Signal und ein in FIG. 16(H) gezeigtes zweites Signal. Das erste Signal wird dadurch gewonnen, daß das logische Produkt des höchstwertigen Bit (NSB) und eines Signals gebildet wird, das man durch Umkehrung der Phase des zweitniedrigstwertigen Bit erhält. Das zweite Signal wird dadurch gewonnen, daß das logische Produkt aus dem zweitniedrigstwertigen Bit und dem höchstwertigen Bit gebildet wird. Die Verstärkung des Verstärkers 118 wird während eines Zeitraums, in welchem das erste Signal dem Verstärker 118 zugeführt wird, mit 1/M^ multipliziert. Anderer-

seits wird die Verstärkung des Verstärkers 118 während eines Zeitraums, in welchem das zweite Signal dem Verstärker 118 zugeführt wird, mit 1/M-* multipliziert. Während eines Zeitraums, in welchem weder das erste noch das zweite Signal den Verstärker 118 ansteuern, beträgt die Verstärkung des Verstärkers 118 gleich 1 und ist somit unverändert.

Das Ausgangssignal des D/A-Umsetzers 117 mit der in FIG. 16(F) gezeigten Signalschwingungsform wird durch den in seiner Verstärkung veränderlichen Verstärker 118 geleitet und zurück in das ursprüngliche analoge Signal mit der Signalschwingungsform nach FIG. 16(A) gebracht. Das Ausgangssignal des Verstärkers 118 wird an ein Tiefpaßfilter 53 gelegt. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 53 erscheint dann am Ausgangsanschluß 54.

Die Erfindung ist auf die erläuterten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Bei den Verstärkern 52 und 118 veränderlicher Verstärkung kann es sich beispielsweise auch um Abschwächer handeln. Andererseits kann der

Abschwächer 81 auch ein Verstärker mit veränderlicher Verstärkung sein. Anstelle der Verwendung von Verstärkern veränderlicher Verstärkung und der Abschwächer kann man bei der Eingangsstufe des D/A-Umsetzers auch eine Datenbitschiebeschaltung (Schieberegister) vorsehen. In diesem Fall kann der Pegel des digitalen Signals um 1/2 erhöht oder vermindert werden, und zwar dadurch, daß die Bits des digitalen Signals verschoben werden. Setzt man für die D/A-ümsetzer 51 und 117 deweils einen D/A-Umsetzer vom Multiplikationstyp ein, bei dem man den Ausgangssignalpegel in Abhängigkeit von einer Steuerspannung (Steuerstrom) ändern kann, können die Verstärker 52 und 118 entfallen. Weiterhin ist es möglich, anstelle des in der Verstärkung veränderlichen Verstärkers und des Abschwächers eine Dividierschaltung zu benutzen.

Beim Ausführungsbeispiel nach FIG. 10 erläutert die Beschreibung einen Fall, bei dem das Signal eine monoton abnehmende Signalschwingungsform aufweist. Handelt es sich bei dem Zähler 79 um einen Aufwärts-Abwärts-Zähler, ist es auch möglich, in dem betreffenden Gerät eine Signalschwingungsform zu verarbeiten, wie sie in FIG. 8(A) dargestellt ist.

Die Erfindung ist auf die Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre sind zahlreiche verschiedenartige Modifikationen und Abwandlungen denkbar.

Li/Gu

Claims

Parkstraße l3 -" ■ -' - " 6000 Frankfurt a. M. 1 VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama, Japan Patentansprüche 3 * 3 U Q O U

1. Wiedergabegerät für in einem Speicher vorgespeicherte Signale,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät enthält:

einen Speicher (41, 78, 110), der mit aus einem Pegelcode und einem Verstärkungsänderungscode bestehenden Signalen vorgespeichert ist, wobei der Pegelcode ein ursprüngliches analoges Signal darstellt, das verstärkt, abgetastet und digital codiert worden ist, und wobei ferner die Verstärkung des ursprünglichen analogen Signals in einem solchen Ausmaß vorgenommen worden ist, daß ein Maximalwert des ursprünglichen analogen Signals kleiner als ein Endausschlagwert in einem Bereich kleinen Pegels innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ist, das ursprüngliche analoge Signal in diesem Bereich kleinen Pegels einen Pegel hat, der kleiner als Schwellenwerte ist, und der Pegelcode wenigstens für einen gewissen Zeitraum von einem bestimmten Zeitpunkt in dem Bereich kleinen Pegels an durch den vorbestimmte Werte aufweisenden Verstärkungsänderungscode ersetzt ist;

eine Detektierschaltung (4A₁, 44₂, 44, 111), die den Verstärkungsänderungscode aus dem aus dem Speicher ausgelesenen Signal detektiert und an ihrem Ausgang ein Detektiersignal abgibt, wenn sie den Verstärkungsänderungscode detektiertj und

eine in der Verstärkung veränderliche und eine Digital /Analog-UiHsetzung ausführende Einrichtung (48.j, 48₂,

48, 45 bis 47, 50, 79, 80, 81, 112), der das aus dem Speicher ausgelesene Signal zugeführt wird und die aus diesem zugeführten Signal ein Wiedergabesignal mit einer Signalschwingungsform erzeugt, bei der es sich im wesentlichen um die Signalschwingungsform des ursprünglichen analogen Signals handelt, wobei diese Verstärkungsund Umsetzeinrichtung nach Empfang des am Ausgang der Detektierschaltung auftretenden Detektiersignals be-

züglich ihrer veränderlichen Verstärkung so eingestellt wird, daß sie den Pegel des aus dem Speicher ausgelesenen Signals auf ein Ausmaß abschwächt, das dem Ausmaß der Verstärkung komplementär ist, die zur Zeit der Vorspeicherung dieses Signals im Speicher ausgeführt worden ist, und wobei diese Verstärkungs- und Umsetzeinrichtung unabhängig vom Empfang des am Ausgang der Detektierschaltung auftretenden Detektiersignals das aus dem Speicher ausgelesene Signal einer Digital/Analog-Umsetzung aussetzt.

2. Gerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die in der Verstärkung veränderliche und eine Digital/Analog-Umsetzung ausführende Einrichtung enthält:

eine Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48, 48^, 48«), die ansprechend auf das am Ausgang der Detektierschaltung auftretende Detektiersignal Ersatzdaten erzeugt, die von einem Pegelcode abhängig sind, der innerhalb des ÜbertragungsZeitraums des Verstärkungsänderungscode zu übertragen gewesen wäre, und die diesen Pegelcode ersetzen,

eine Schaltkreiseinrichtung (42, 43) zur wahlweisen Weiterleitung der Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem das Detektiersignal vom Ausgang der Detektierschaltung empfangen wird, und des aus dem Speicher ausgelesenen Pegelcode während eines Zeitraums, in welchem das Detektiersignal vom Ausgang der Detektierschaltung nicht empfangen wird, und

eine Signalumsetzeinrichtung (51, 52), die das Ausgangssignal der Schaltkreiseinrichtung in ein analoges Signal umsetzt und die das Wiedergabesignal mit einem dem Pegel des ursprünglichen analogen Signals entsprechenden Pegel dadurch erzeugt, daß nach Empfang des am Ausgang der Detektierschaltung auftretenden Detektiersignals die Verstärkung auf einen vorbestimmten Wert im wesentlichen eingestellt wird.

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3. Gerät nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung die Ersatzdaten mit einem Wert erzeugt, der einem Mittenpegel des ursprünglichen analogen Signals entspricht.

4. Gerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (41) ein erster Verstärkungsänderungscode und ein zweiter Verstärkungsänderungscode zusammen mit dem Pegelcode vorgespeichert sind, daß während eines vorbestimmten Zeitraums von einer Zeit an, bei der der Pegel des ursprünglichen analogen Signals zum erstenmal einen der Schwellenwerte im Bereich kleinen Pegels erreicht, der erste Verstärkungsänderungscode den Pegelcode ersetzt, daß während eines vorbestimmten Zeitraums von einer Zeit an, wenn der Pegel des ursprünglichen analogen Signals zum letztenmal einen der Schwellenwerte im Bereich kleinen Pegels erreicht, der zweite Verstärkungsänderungscode den Pegelcode ersetzt, daß der erste Verstärkungsänderungscode und/oder der zweite Verstärkungsänderungscode einen ersten Wert annehmen, wenn der Pegelcode während des vorbestimmten Zeitraums von der Zeit an zu ersetzen ist, bei der der Pegel des ursprüngliehen analogen Signals einen positiven Schwellenwert erreicht, und einen zweiten Wert annehmen, wenn der Pegelcode während des vorbestimmten Zeitraums von der Zeit an zu ersetzen ist, bei der der Pegel des ursprünglichen analogen Signals einen negativen Schwellenwert erreicht, daß die Detektierschaltung enthält eine erste Detektierschaltung (44^) zum Detektieren des Verstärkungsänderungscode, der den ersten Wert annimmt, und eine zweite Detektierschaltung (44₂) zum Detektieren des Verstärkungsänderungscode, der den zweiten Wert annimmt, und daß die in der Verstärkung veränderliche und die Digital/Analog-Umsetzung ausführende Einrichtung enthält

eine erste Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48^) zum Erzeugen erster Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem die erste Detektierschaltung ein erstes Detektiersignal erzeugt, eine zweite Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48₂) zum Erzeugen zweiter Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem die zweite Detektierschaltung ein zweites Detektiersignal erzeugt, eine Schaltkreiseinrichtung (45, 46, 42, 43) zum wahlweisen Weiterleiten der ersten oder zweiten Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem das erste oder zweite Detektiersignal erzeugt wird, und zum wahlweisen Weiterleiten des aus dem Speicher ausgelesenen Pegelcode während eines Zeitraums, in welchem weder das erste noch das zweite Detektiersignal erzeugt wird, und eine Signalumsetzeinrichtung (51, 52), die unter Zufuhr des Ausgangssignals der Schaltkreiseinrichtung das Wiedergabesignal mit einer Signalschwingungsform erzeugt, die im wesentlichen mit der Signalschwingungsform des ursprünglichen analogen Signals übereinstimmt, wobei die Signalumsetzeinrichtung bezüglich der Verstärkung veränderlich so eingestellt wird, daß sie während eines Zeitraums von einer Zeit an, bei der das erste oder zweite Detektiersignal zum erstenmal erzeugt wird, bis zu einer Zeit, bei der das erste oder zweite Detektiersignal zum zweitenmal erzeugt wird, im Vergleich zu anderen Zeiträumen eine kleine Verstärkung aufweist, und das aus dem Speicher ausgelesene Signal einer Digital/ Analog-Umsetzung unterzieht.

5. Gerät nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Verstärkungsänderungscode digitale Signale mit einem maximalen oder minimalen Endausschlagwert sind, der dem positiven oder negativen Schwellenwert entspricht, daß der Pegelcode einen anderen Wert als diesen maximalen oder minimalen Endausschlagwert annimmt, daß die erste Ersatzdaten-Erzeu-

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gungsschaltung die ersten Ersatzdaten mit einem solchen Pegel erzeugt, daß die Signalumsetzeinrichtung ein Signal mit dem positiven Schwellenwert in dem Bereich kleinen Pegels abgibt, wenn die ersten Ersatzdaten durch die Signalumsetzeinrichtung geleitet werden, und daß die zweite Er sat zdaten-Erzeugungs schaltung die zweiten Ersatzdaten mit einem solchen Pegel erzeugt, daß die Signalumsetzeinrichtung ein Signal mit dem negativen Schwellenwert in dem Bereich kleinen Pegels abgibt, wenn die zweiten Ersatzdaten durch die Signalumsetzeinrichtung geleitet werden.

6. Gerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (78) vorgespeichert sind ein Verstärkungsändeningscode, der einen konstanten Wert hat und den Pegelcode für einen gewissen Zeitraum in dem Bereich kleinen Pegels immer dann ersetzt, wenn das ursprüngliche analoge Signal unmittelbar nach dem Erreichen eines Schwellenwerts einer Vielzahl von Schwellenwerten mit wechselseitig unterschiedlichen Werten einem Mittenpegel entspricht, und den Pegelcode, bei dem es sich um ein Analogsignal handelt, das abgetastet und digital codiert worden ist, wobei dieses analoge Signal das ursprüngliehe analoge Signal darstellt, das bezüglich seines Pegels so geändert ist, daß ein Signalpegel des analogen Signals allmählich zunimmt oder abnimmt in einem Zeitraum von einer Zeit an, wenn ein Verstärkungsänderungscode ausgelesen wird, bis ein unterschiedlicher Verstärkungsänderungscode ausgelesen wird, und zwar in Abhängigkeit davon, wie oft der Verstärkungsänderungs code ausgelesen wird, und daß die in der Verstärkung veränderliche und die Digital/Analog-Umsetzung ausführende Einrichtung enthält einen Zähler (79) zum Zählen des am Ausgang der Detekti erschal tung auftretenden Detekti er signals, eine Ersatzdaten-Erzeugungsschaltung (48) zum Erzeugen von Ersatzdaten während eines Zeitraums, in welchem die De-

tektierschaltung das Detektiersignal erzeugt, eine Schaltkreiseinrichtung (42, 43, 46) zum wahlweisen Erzeugen der Ersatzdaten während des Zeitraums, in welchem die Detektierschaltung das Detektiersignal erzeugt, und zum wahlweisen Erzeugen des aus dem Speicher ausgelesenen Pegelcode während eines Zeitraums, in welchem die Detektierschaltung das Detektiersignal nicht erzeugt, und eine Signalumsetzeinrichtung (80, 81, 51), die unter Zufuhr des Ausgangssignals der Schaltkreiseinrichtung und des Ausgangssignals des Zählers als Verstärkungseinstellsignal das Wiedergabesignal mit einer Signal Schwingungsform erzeugt, die im wesentlichen mit der Signalschwingungsform des ursprünglichen analogen Signals übereinstimmt, wobei die Signalumsetzeinrichtung das Ausgangssignal der Schaltkreiseinrichtung einer Digital/Analog-Umsetzung unterzieht und bezüglich der Verstärkung so verändert wird, daß mit dem Anwachsen des Zählwerts in dem Zähler die Verstärkung allmählich abnimmt oder zunimmt.

7. Gerät nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Signalumsetzeinrichtung enthält: einen Digital/ Analog-Umsetzer (51), der das Ausgangssignal der Schaltkreiseinrichtung einer Digital/Analog-Ümsetzung unterzieht, einen ersten Schaltkreis (103-j), dem das Ausgangssignal des Digital/Analog-tfcnsetzers direkt zugeführt wird, einen zweiten Schaltkreis (103₂ bis ¹03_n), dem das Ausgangssignal des Digital/Analog-Ümsetzers über erste Widerstände (102,, bis ¹02_n-1) mit wechselseitig verschiedenen Widerstandswerten zugeführt wird, einen zweiten Widerstand (104), an den die Ausgänge der ersten und zweiten Schaltkreise gemeinsam angeschlossen sind, wobei der zweite Widerstand zusammen mit den ersten Widerständen einen Spannungsteiler bildet, und einen Decoder (80), der ansprechend auf den Zählwert im Speicher ein derartiges Signal erzeugt, daß lediglich einer der ersten und zweiten Schaltkreise eingeschaltet wird.

8. Gerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher der Verstärkungsänderungscode vorgespeichert ist, der den Pegelcode für einen gewissen Zeitraum in dem Bereich kleinen Pegels von einer Zeit an ersetzt, wenn das ursprüngliche analoge Signal zum erstenmal einen Mittenpegel erreicht, und daß die in der Verstärkung veränderliche und die Digital/Analog-Umsetzung ausführende Einrichtung enthält: eine mit dem am Ausgang der Detektierschaltung auftretenden Detektiersignal als Verstärkungseinstellsignal angesteuerte Signalumsetzeinrichtung (51, 52), die das aus dem Speicher ausgelesene Signal zur Bereitstellung eines analogen Signals einer Digital/Analog-Umsetzung unterzieht und die bezüglich der Verstärkung so eingestellt wird, daß sie den Pegel des aus dem Speicher ausgelesenen Signals in einem Ausmaß abschwächt, das dem Ausmaß der Verstärkung komplementär ist, die zu der Zeit vorgenommen worden ist, als das Signal nach Empfang des Detektiersignals im Vergleich zu einer Zeit vor dem Empfang des Detektiersignals in dem Speicher vorgespeichert worden ist, und einen Schaltkreis (112), der unter Ansteuerung des am Ausgang der Detektierschaltung auftretenden Detektiersignals wahlweise erzeugt ein Signal mit einem Pegel, das dem Mittenpegel entspricht, während eines Zeitraums, in welchem die Detekti erschal tung das Detektiersignal erzeugt, und das am Ausgang der Signalumsetzeinrichtung auftretende Ausgangssignal als das Wiedergabesignal während eines Zeitraums, in welchem die Detektierschaltung das Detektiersignal nicht erzeugt.

9. Gerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das ursprüngliche analoge Signal ein Audiosignal ist, das mit dem aufgenommenen Ton oder Klang eines tatsächlichen Instruments in Beziehung steht.