DE3621513C2

DE3621513C2 - Method of transmitting an audio signal

Info

Publication number: DE3621513C2
Application number: DE3621513A
Authority: DE
Inventors: Detlef Dipl Ing Krahe; Klaus Dipl Ing Beckmann
Original assignee: Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2006-06-28
Also published as: DE3621513A1

Description

Die Hauptanmeldung betrifft ein Verfahren zur Übertragung eines Audiosignals, bei dem das analoge Signal in ein digitales Signal umgewandelt, digital übertragen und wieder in ein analoges Si gnal umgesetzt wird.The main application relates to a method for transferring a Audio signal, in which the analog signal is converted into a digital signal converted, digitally transmitted and again in an analog Si gnal is implemented.

Der Erfindung nach der Hauptanmeldung liegt die Aufgabe zugrun de, ein Verfahren zur Übertragung eines digitalen Audiosignals zu schaffen, das mit einer geringeren mittleren Bitrate pro Ab tastwert auskommt, ohne daß bei der Wiedergabe die Qualität merkbar beeinflußt wird.The invention according to the main application is based on the task de, a method of transmitting a digital audio signal to create that with a lower average bit rate per Ab sample value does not affect the quality during playback is noticeably influenced.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung nach der Hauptanmeldung dadurch gelöst, daß ein analoges Audiosignal in ein digitales Signal umgewandelt, digital übertragen und wieder in ein analoges Signal umgesetzt wird, wobei vor der Übertragung das Signal in ein das Kurzzeitspektrum darstellendes Signal umgewan delt wird und Anteile dieses Signals auf Basis psychoakustischer Gesetzmäßigkeiten bei der Codierung des zu übertragenden digitalen Signals in ihrer Darstellungsgenauigkeit verschieden gewichtet werden, und wobei das gesamte Frequenzband des Spektrums in mehrere Frequenzgruppen unterteilt wird und jeweils die Werte der Amplitudenmaxima in einer Frequenzgruppe übertra gen werden.This object is achieved by the invention after the main application solved in that an analog audio signal into a digital Converted signal, digitally transmitted and back into one analog signal is implemented, which before transmission Signal converted into a signal representing the short-term spectrum delt and parts of this signal based on psychoacoustic Laws in the coding of the data to be transmitted digital signal in their display accuracy different be weighted, and being the entire frequency band of the Spectrum is divided into several frequency groups and each transmit the values of the amplitude maxima in a frequency group be.

DE-OS-3310480 beschreibt ein adaptives Transformations-Codier verfahren, bei dem die Berechnung der blockweise zu übertragen den Frequenz-Amplitudenwerte ganz oder teilweise in Festkomma- Rechnung mit beschränkter Wortlänge erfolgt, wobei die Rundungs fehler durch eine verteilte Verstärkungsregelung eliminiert wer den.DE-OS-3310480 describes an adaptive transformation coding procedure in which the calculation of the blocks to be transferred all or part of the frequency amplitude values in fixed-point Invoice with limited word length is made, the rounding distributed gain control eliminates errors the.

Es ist Aufgabe dieser Zusatzanmeldung, die Wichtung von Fre quenz-Amplitudenwerten zu verbessern, die Detektion von plötzli chen Schallereignissen zu verbessern und psychoakustische Ge sichtspunkte beim Übertragungsverfahren besser zu berücksichti gen. It is the task of this additional application to weight Fre to improve the amplitude of the frequency, the detection of sudden Chen improve sound events and psychoacoustic Ge points of view to be better considered in the transmission process gene.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfin dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the inven described in claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are in described the subclaims.

Die Schwelle, unterhalb der in einer Gruppe die Werte zu Null gesetzt werden, wird nicht fest bei -30dB unterhalb des Gruppen maximums angesetzt, sondern muß adaptiv bis zu -50dB verschoben werden. Dies ist notwendig, wenn in der Gruppe eine ausgeprägte Spitze im Betragsverlauf vorliegt, da hier bei über diesen großen Dynamikbereich die Spektralwerte eine deutliche lineare Abhängigkeit aufweisen. Werden diese Werte zu Null gesetzt, so ergibt sich aufgrund der Abhängigkeit nach Transformation und Rücktransformation eine modulierende Störung im Zeitsignal, die gut wahrnehmbar ist.The threshold below which in a group the values are zero will not be fixed at -30dB below the group maximums set, but must be adaptive up to -50dB be moved. This is necessary when in the group there is a pronounced peak in the course of the amount because here at over this large dynamic range the spectral values a have a clear linear dependency. Will these values set to zero results from the dependency after transformation and reverse transformation a modulating Disturbance in the time signal that is clearly perceptible.

Klassifizierungsmerkmal für das Erkennen einer solchen Situa tion ist das Verhältnis von Spitzen- zu Mittelwert innerhalb einer Gruppe.Classification feature for recognizing such a situation tion is the ratio of peak to mean within a group.

Zur Analyse, ob ein Sprung im Signalverlauf vorliegt, wird in Unterblöcken (z. B. 64 Werte) die Energie des Signals er mittelt, das zuvor über einen Hochpaß geführt wird. Dadurch wird ein eventueller Sprung versteilt und kann besser detek tiert werden.To analyze whether there is a jump in the signal curve, is in sub-blocks (e.g. 64 values) the energy of the signal er means, which is previously passed over a high pass. Thereby a possible jump is healed and can be detected better be animals.

Die daraus abgeleitete Anhebung vor dem Sprung kann wie bis her breitbandig erfolgen, eine bessere Wirkung wird jedoch erzielt, wenn die Anhebung frequenzselektiv ansetzt. Sie kann dann auf die energetisch weniger ausgeprägten Spektral bereiche beschränkt werden, wodurch höhere Anhebungsfaktoren erlaubt sind, ohne dabei den Verlauf des Kurzzeitspektrums wesentlich zu verändern.The resulting increase before the jump can be up to forth broadband, but a better effect achieved when the increase starts frequency-selective. they can then turn to the less energetic spectral areas are limited, creating higher boost factors are allowed without changing the course of the short-term spectrum to change significantly.

Über alle Gruppen hinweg wird eine Hörschwelle gelegt, unter halb der die Spektralwerte zu Null gesetzt werden. Die Schwelle verläuft dabei in den ersten 23 Gruppen horizontal und steigt innerhalb der letzten 3 Gruppen um ca. 30 dB an. Die Schwelle wird als Ganzes so verschoben, daß im unteren Bereich ein gewisser Abstand (Typ 90 dB) zum maximalen Be tragswert gehalten wird. Bei Verschiebungen zu kleineren Wer ten wird ein Anschlag für die Schwelle definiert, damit nicht absolut sehr kleine Werte berücksichtigt werden. A hearing threshold is set across all groups, below half of which the spectral values are set to zero. The The threshold is horizontal in the first 23 groups and increases within the last 3 groups by approx. 30 dB. The threshold as a whole is shifted so that in the lower Range a certain distance (type 90 dB) to the maximum loading is held at inertial value. When moving to smaller people a stop is defined for the threshold so that not absolutely very small values are taken into account.

Mit dieser Schwelle soll zum einen die absolute Hörschwelle, zum anderen gruppenübergreifende Verdeckungseffekte berück sichtigt werden.With this threshold, on the one hand, the absolute hearing threshold, on the other hand, cross-group concealment effects be viewed.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.For a better understanding of the invention, a Embodiment explained in more detail with reference to drawings.

Es zeigenShow it

Fig. 1 Zeitfenster, in denen ein Sinussignal schwingt, Fig. 1 time windows in which a sinusoidal signal oscillates,

Fig. 2 Frequenzspektren von einem gefensterten Sinussignal, Fig. 2 frequency spectra of a windowed sine signal,

Fig. 3 den zeitlichen Ablauf des Verfahrens Fig. 3 shows the timing of the process

Fig. 4 eine Vorverarbeitung des Signales für einen speziel len Signalinhalt, Fig. 4 is a pre-processing of the signal for a specially len signal content,

Fig. 5 ein Blockschaltbild dazu und Fig. 5 is a block diagram and

Fig. 6 ein Frequenzspektrum mit Schwellen. Fig. 6 shows a frequency spectrum with thresholds.

Fig. 1 zeigt eine Kurve 4 mit einem sinusförmigen Verlauf. Über diese Kurve 4 sind zwei Zeitfenster t1 und t2 gelegt. Das Zeitfenster t1 beginnt im Nullpunkt 1 des Sinus und en det in einem zweiten Nullpunkt 2 des Sinus. Die Nullpunkte 1 und 2 sind dabei die Schnittpunkte von Sinus und Abzisse, wobei über die Abzisse die Zeit t aufgetragen ist. Das zwei te Zeitfenster t2 beginnt im Nullpunkt des Sinus, endet aber außerhalb eines Nullpunktes im Punkt 3. Fig. 1 shows a curve 4 with a sinusoidal course. Two time windows t1 and t2 are placed over this curve 4 . The time window t1 begins at zero point 1 of the sine and ends in a second zero point 2 of the sine. The zero points 1 and 2 are the intersection points of the sine and the abscissa, the time t being plotted over the abscissa. The second time window t2 begins at the zero point of the sine, but ends outside a zero point at point 3 .

Bei der Transformation von Zeitsignalen in ein das Kurzzeit spektrum darstellendes Signal werden verschiedene Kurven in dem Frequenzspektrum erzielt. Fig. 2 zeigt das Frequenzspek trum, das zu den beiden gefensterten Sinussignalen gehört. Für das Zeitfenster t1 ergibt sich nur eine Frequenzlinie 5. Für das Sinussignal, das über das Zeitfenster t2 gefenstert wird, ergibt sich ein Frequenzspektrum mit dem Kurvenver lauf 6, das ein Maximum an der Frequenzlinie 5 und eine ab fallende Kurvenform mit mehreren Frequenzlinien 7 aufweist. In einer Frequenzgruppe können bei der Begrenzung und Über tragung von Werten, die nur innerhalb eines Dynamikbereiches von 30dB unterhalb des Maximums ymax liegen, durch die linea re Abhängigkeit der Spektralwerte modulierenden Störungen auftreten, die gut wahrnehmbar sind. Deshalb wird der Dyna mikbereich auf bis zu 50 dB adaptiv vergrößert. Das Klassifi zierungsmerkmal für das Erkennen einer solchen Situation ist das Verhältnis von Spitzen- zum quadratischen Mittelwert in nerhalb einer Frequenzgruppe. Dabei wird die Differenz von Spitzen- zum Mittelwert in einer Frequenzgruppe gebildet und die Differenz mit einem Faktor, in diesem Fall 3, multipli ziert. Das Produkt ergibt den neuen Dynamikbereich. Liegt ein Spitzenwert bei 60 dB und der zugehörige Mittelwert bei 45dB, so ist die Differenz 15dB. Die Differenz 15dB wird mit dem Faktor 3 multipliziert, das ergibt einen neuen Dynamikbe reich von 45dB, also eine adaptive Anpassung zwischen -30 und minus 50dB. Wird parallel zur Festlegung der Schwelle, die die Gruppendynamik festlegt, festgestellt, daß die Diffe renz zwischen maximalem und minimalem Betragswert in einer Gruppe kleiner als 30dB ist, so wird der darzustellende Dyna mikbereich gleich dieser Differenz gesetzt.When transforming time signals into a signal representing the short-term spectrum, different curves are achieved in the frequency spectrum. Fig. 2 shows the frequency spectrum that belongs to the two windowed sinusoidal signals. Only one frequency line 5 results for the time window t1. For the sinusoidal signal, which is windowed over the time window t2, there is a frequency spectrum with the curve curve 6 , which has a maximum at the frequency line 5 and a falling curve shape with several frequency lines 7 . In a frequency group, when limiting and transmitting values that are only within a dynamic range of 30dB below the maximum ymax, the linear dependence of the spectral values can cause modulating disturbances that are easily perceptible. That is why the dynamic range is adaptively increased to up to 50 dB. The classification feature for recognizing such a situation is the ratio of the peak to the root mean square within a frequency group. The difference from the peak to the mean value is formed in a frequency group and the difference is multiplied by a factor, in this case 3. The product results in the new dynamic range. If the peak value is 60 dB and the associated mean value is 45dB, the difference is 15dB. The difference 15dB is multiplied by a factor of 3, which results in a new dynamic range of 45dB, i.e. an adaptive adjustment between -30 and minus 50dB. If it is determined in parallel to the determination of the threshold, which defines the group dynamics, that the difference between the maximum and minimum value in a group is less than 30 dB, the dynamic range to be displayed is set equal to this difference.

In Fig. 3 wird das Analog-Signal a(t), das ein Audiosignal wie z. B. Sprache oder Musik darstellt, in dem Analog/Digital- Wandler 11 in ein entsprechendes digitales Audiosignal umge wandelt. In der Stufe 12 erfolgt durch zeitlich aufeinander folgende und überlappende Zeitfenster eine sogenannte Fen sterung dieses Signales. Das Signal wird dabei in zeitlich aufeinanderfolgende Blöcke mit je einer Dauer von ca. 20ms, insbesondere 23ms, aufgeteilt, derart, daß jeweils das Si gnal eines Blockes für sich getrennt weiter bearbeitet wer den kann. In der Stufe 13 erfolgt eine Vorverarbeitung des Signales, deren Bedeutung später erläutert wird. In der Stufe 14 wird jeweils das digitale Signal eines Zeitfensters oder eines Blockes durch eine Transformation in ein Frequenz- Spektrum umgesetzt. Am Ausgang der Stufe 14 steht also wäh rend der zeitlich aufeinander folgenden Blöcke jeweils ein Signal, das für die Dauer eines Zeitfensters oder Blockes die Spektralkomponenten des Signals über das gesamte Fre quenzband darstellt. Die Stufe 14 bewirkt also die Umsetzung des Signals vom Zeitbereich in das das Spektrum darstellende Signal im Frequenzbereich.In Fig. 3, the analog signal a (t), which is an audio signal such. B. represents speech or music, in the analog / digital converter 11 converts into a corresponding digital audio signal. In stage 12 , a so-called fensterung of this signal takes place through temporally successive and overlapping time windows. The signal is divided into chronologically consecutive blocks, each with a duration of approximately 20 ms, in particular 23 ms, in such a way that the signal of a block can be processed separately for anyone who can. In stage 13 , the signal is preprocessed, the meaning of which will be explained later. In stage 14 , the digital signal of a time window or a block is converted into a frequency spectrum by a transformation. At the output of stage 14 there is a signal during the successive blocks, which represents the spectral components of the signal over the entire frequency band for the duration of a time window or block. Stage 14 thus effects the conversion of the signal from the time domain into the signal representing the spectrum in the frequency domain.

Das Signal von der Stufe 14 gelangt zum Coder 15. Hier er folgt eine Codierung nach psychoakustischen Gesichtspunkten. Das bedeutet, daß Spektralkomponenten, die bei der Wiederga be insbesondere aufgrund von Verdeckungseffekten ohnehin nicht wahrgenommen werden, bei der Codierung geringer ge wichtet oder weggelassen werden. Eine derartige Verarbeitung des Kurzzeit-Spektrums ist möglich z. B. mit Hilfe eines Rech ners.The signal from stage 14 passes to encoder 15 . Here he is coded according to psychoacoustic criteria. This means that spectral components that are not perceived anyway during playback, in particular due to masking effects, are weighted less or omitted in the coding. Such processing of the short-term spectrum is possible e.g. B. with the help of a calculator.

Das derart codierte Signal gelangt über den Sender 16 zum Nachrichtenkanal 17. Durch die erzielte Verringerung der mittleren Bitrate kann dieser Nachrichtenkanal entsprechend schmalbandig bemessen werden. Auf den Nachrichtenkanal 17 folgt der Empfänger 18, der im wesentlichen die zum Sender inversen Funktionen ausführt. Das Signal gelangt zunächst zu einem Decoder 19, der entsprechend dem Coder 15 die Decodie rung bewirkt. In der Stufe 20 wird das so gewonnene, das Spek trum-darstellende Signal im Frequenzbereich wieder in ein digitales Signal im Zeitbereich umgesetzt. In der Stufe 21 wird das Signal wieder zu einem einheitlichen kontinuierli chen digitalen Signal zusammengesetzt und die Vorverarbei tung der Stufe 13 berücksichtigt. Dann wird das Signal dem Digital/Analog-Wandler 22 zugeführt. Der Wandler 22 liefert wieder das Analogsignal b(t). Dieses Signal ist mit dem Si gnal a(t) nicht identisch, weil im Coder 15 bei der Codie rung Spektral-Komponenten unterschiedlich gewichtet oder un terdrückt wurden. Der Unterschied zwischen den Analogsignale n b(t) und a(t) ist aber so, daß er bei der Wiedergabe vom Hörer nicht bemerkt wird. In dem Signal wird also lediglich Irrelevanz, für den Hörer unhörbare Information, beseitigt, um die notwendige Bitrate bei der Übertragung über den Nach richtenkanal 17 zu verringern, speziell wird der Entschei dungsgehalt verringert. Auf dem Signalpfad 23 teilt die Vor verarbeitungsstufe 13 dem Sender 16 mit, ob eine Vorverarbei tung stattgefunden hat. Ist das der Fall, so wird eine Neben information in das codierte Signal eingefügt bzw. gemul tiplext, das der Empfänger 18 erkennt und der Anpassungsstu fe 21 über den Signalpfad 24 mitteilt. Vor dem Analog-Digi tal Wandler 11 ist ein Tiefpaß zur Erfüllung des Abtasttheo rems eingefügt. Nach dem Digital-Analog Wandler 22 ist ein zweiter Tiefpaß als Rekonstruktionstiefpaß angeordnet.The signal coded in this way reaches the message channel 17 via the transmitter 16 . Due to the reduction in the average bit rate, this message channel can be dimensioned to be narrow-band. The message channel 17 is followed by the receiver 18 , which essentially performs the functions inverse to the transmitter. The signal first arrives at a decoder 19 which , in accordance with the coder 15, effects the decoding. In stage 20 , the spectrum-representing signal obtained in this way is converted back into a digital signal in the time domain. In stage 21 , the signal is put together again to form a uniform continuous digital signal and the preprocessing of stage 13 is taken into account. The signal is then fed to the digital / analog converter 22 . The converter 22 again supplies the analog signal b (t). This signal is not identical to the signal a (t) because spectral components were differently weighted or suppressed in the encoder 15 during coding. The difference between the analog signals nb (t) and a (t) is such that it is not noticed by the listener during playback. In the signal, therefore, only irrelevance, inaudible information for the listener, is eliminated in order to reduce the necessary bit rate for the transmission via the message channel 17 ; On the signal path 23 , the pre-processing stage 13 tells the transmitter 16 whether a preprocessing has taken place. If this is the case, additional information is inserted or multiplexed into the coded signal, which the receiver 18 recognizes and communicates to the adaptation stage 21 via the signal path 24 . Before the analog-Digi tal converter 11 , a low-pass filter is inserted to fulfill the scanning theory. After the digital-to-analog converter 22 , a second low-pass filter is arranged as a reconstruction low-pass filter.

Fig. 4 zeigt die Vorverarbeitung eines plötzlichen Schaller eignisses 29, das innerhalb eines Zeitfensters t1-t7 im Zeitpunkt t9 auftritt. Ein solches Schallereignis kann z. B. ein Triangelanschlag sein. Die beschriebene Vorverarbeitung erfolgt in Fig. 3 in der Stufe 13. Dem Schallereignis 29 geht noch ein Vorschwinger zwischen t8 und t9 voraus, der aber durch eine Vorverdeckung nicht hörbar ist. Bei der Um wandlung in das Frequenzspektrum in der Stufe 14 in Fig. 3 entsteht jeweils ein Signal im Frequenzbereich, das die Spek tralverteilung im Fenster t1-t7 angibt. Da bei diesem Si gnal die Zuordnung von Spektrallinien zu einzelnen Zeitpunk ten innerhalb eines Zeitfensters nicht mehr gegeben ist, wür de das Ereignis 29 über das gesamte Zeitfenster t1-t7 gemittelt, also quasi verschmiert. Dadurch kann eine hörbare Verfälschung eintreten. Fig. 4 shows the preprocessing of a sudden sound event 29 that occurs within a time window t1-t7 at time t9. Such a sound event can e.g. B. be a triangle attack. The preprocessing described takes place in FIG. 3 in stage 13 . The sound event 29 is preceded by a pre-oscillator between t8 and t9, which is however not audible due to a pre-covering. When converting to the frequency spectrum in stage 14 in Fig. 3, a signal is generated in the frequency domain, which indicates the spectral distribution in the window t1-t7. Since the assignment of spectral lines to individual points in time within this time window no longer exists in this signal, event 29 would be averaged over the entire time window t1-t7, that is to say quasi smeared. This can result in audible falsification.

Zur Vermeidung dieses noch denkbaren Fehlers ist ein Zeitfen ster t1-t7 oder auch Block in 32 Unterblöcke aufgeteilt. Die Amplituden der einzelnen Unterblöcke werden ermittelt. Sobald ein Amplitudensprung zwischen zwei Unterblöcken von mehr als einem vorgegebenen Limit auftritt, in Fig. 4 be dingt durch das Ereignis 29, wird eine zusätzliche Maßnahme ausgelöst. Das vorgegebene Limit liegt in der Größenordnung von 20dB. Die Maßnahme besteht darin, daß das Signal vor dem Amplitudensprung durch ein Kompanderverfahren auf der Sende seite in der Amplitude angehoben und auf der Empfängerseite wieder entsprechend abgesenkt wird. Dadurch werden die ge nannten Fehler durch die Verschmierung des kurzzeitigen Er eignisses über das ganze Zeitfenster verringert. Die Fig. 4D und 4E zeigen die Wirkungsweise eines Kompandersy stems. Vor einem Signalsprung wird in der Vorverarbeitung in einem Expander ein Signal mit dem einen Verstärkungsfaktor V1, in diesem Fall 5, verstärkt. Auf der Empfängerseite wird diese in einem Kompressor in der Anpassung 21 mit einem zwei ten Verstärkungsfaktor V2, in diesem Fall 1/5, rückgängig gemacht. Die Gesamtverstärkung für das Signal beträgt die gesamte Zeit "1".To avoid this still conceivable error, a time window t1-t7 or block is divided into 32 sub-blocks. The amplitudes of the individual sub-blocks are determined. As soon as an amplitude jump occurs between two sub-blocks of more than a predetermined limit, in FIG. 4 due to event 29 , an additional measure is triggered. The predetermined limit is of the order of 20dB. The measure consists in that the signal before the amplitude jump is increased in amplitude by a compander method on the transmission side and is correspondingly lowered again on the receiver side. As a result, the ge errors are reduced by smearing the short-term event over the entire time window. FIGS. 4D and 4E show the operation of a Kompandersy stems. Before a signal jump, a signal with one gain factor V1, in this case 5, is amplified in an expander in preprocessing. On the receiver side, this is reversed in a compressor in adaptation 21 with a second gain factor V2, in this case 1/5. The total gain for the signal is "1" for the entire time.

V Ges = V1 _* V2 = 1V Ges = V1 _* V2 = 1

Nach einem Signalsprung betragen die Verstärkungsfaktoren bis zum nächsten Sprung sowohl im Expander als auch im Kom pressor den Wert 1. In den Übergängen zwischen den Verstär kungsfaktoren 1 und 5 liegt ein geradliniger oder gekrümm ter Verlauf über einen Zeitraum zwischen einem halben oder einen gesamten Unterblock, vorzugsweise jedoch über die Zeit dauer eines Unterblockes. Ziel ist die Ausnutzung des Vorver deckungseffektes des Ohres (unter 1ms).After a signal jump, the gain factors are until the next jump both in the expander and in the comm pressor the value 1. In the transitions between the amplifiers Kungs factors 1 and 5 is a straight or curved ter course over a period of between half or an entire sub-block, but preferably over time duration of a sub-block. The aim is to use the previous ver covering effect of the ear (less than 1ms).

Die Vorverarbeitung 13 wird in der Fig. 5 gezeigt. Der Block 30 prüft, ob ein Signal zwischen zwei der 32 Unterblöc ken um ein vorgegebenes Limit ansteigt. So lange der Anstieg zwischen zwei Blöcken unterhalb des vorgegebenen Limits (20dB) liegt, wird das Signal vom Eingang 35 direkt über ei ne Zeitverzögerung 36 und den Umschalter 33 auf den Aus gang 34 geschaltet. Liegt ein Signalsprung zwischen zwei Un terblöcken um 20dB vor, so wird das Signal vom Eingang 35 über einen Expander 32 und über den Umschalter 33 auf den Ausgang 34 geschaltet. Der Hochpaß 31 versteilt einen eventu ellen Sprung im Signal, damit der Sprung von dem Block 30 besser detektiert wird. Dann wird das Signal vor dem Amplitu densprung durch den Expander 32 auf der Senderseite in der Amplitude angehoben und auf der Empfängerseite entsprechend wieder abgesenkt. Dadurch werden Fehler durch eine Verschmie rung des kurzzeitigen Ereignisses über das ganze Zeitfenster verringert. Der Prüfblock 30 arbeitet fortwährend, auch wäh rend das Signal vom Eingang 35 direkt über den Umschalter 33 auf den Ausgang 34 geschaltet ist. Die Zeitverzögerung 36 gleicht Zeitunterschiede aus, die der Expander 32 und der Prüfblock 30 verursachen. Der Prüfblock 30 teilt dem Expan der 32 den Zeitpunkt eines Sprunges bzw. das Überschreiten eines Limits mit. Diese Mitteilung ist eine Information über die Nummer des Unterblockes. Der Expander 32 berechnet selbstständig einen geeigneten Verstärkungsfaktor.The preprocessing 13 is shown in FIG. 5. Block 30 checks whether a signal between two of the 32 sub-blocks rises by a predetermined limit. As long as the rise between two blocks is below the predetermined limit (20dB), the signal from input 35 is switched directly via egg ne time delay 36 and switch 33 to output 34 . If there is a signal jump between two sub-blocks of 20 dB, the signal from input 35 is switched to output 34 via an expander 32 and switch 33 . The high pass 31 adjusts a possible jump in the signal so that the jump is better detected by the block 30 . Then the signal is increased in amplitude before the amplitude jump by the expander 32 on the transmitter side and lowered accordingly on the receiver side. This reduces errors caused by smearing the short-term event over the entire time window. The test block 30 works continuously, even while the signal from the input 35 is switched directly via the changeover switch 33 to the output 34 . The time delay 36 compensates for time differences that the expander 32 and the test block 30 cause. The test block 30 informs the expan of the 32 of the time of a jump or of a limit being exceeded. This message is information about the number of the sub-block. The expander 32 automatically calculates a suitable gain factor.

Fig. 6 zeigt ein Koordinatensystem, auf dessen Abzisse über eine Frequenz f der Kurvenverlauf 41 eines Frequenzspektrums aufgetragen ist. Der Kurvenverlauf 41 weist ein Maximum xmax auf. Ein absolutes Maximum xmax1 entspricht einem Pegel A von null Dezibel. In einem Rechner entspricht diesen null Dezibel eine absolute Größe von 2 Exponent (exp) 15, die zu sätzlich noch mit einem Verstärkungsfaktor von 1024 ver stärkt wird. Dann wird insgesamt mit einer absoluten Größe von 2 exp 25 gerechnet. Die Größen entsprechen einer elektri schen Spannung. Über den gesamten Frequenzverlauf wird eine Hörschwelle 42 gelegt, unterhalb der die Spektralwerte zu null gesetzt werden, d. h. nicht berücksichtigt werden. Diese Schwelle 42 verläuft in den ersten 23 Frequenzgruppen paral lel zur Abzisse und steigt innerhalb der letzten 3 Gruppen um ca. 30dB an, wobei der Anstieg ab 10kHz erfolgt. Die Schwelle 42 weist gegenüber dem (veränderbaren) Maximum xmax vor einem ersten Anstiegspunkt, im folgenden Knickpunkt ge nannt, immer einen Abstand von 90dB auf. D.h. diese Schwelle wird immer in Abhängigkeit des Maximums xmax gelegt. Die Schwelle 42 kann allerdings nicht unter einen Minimalwert 43, im folgenden Anschlag genannt, absinken. Dieser Anschlag 43 liegt bei -128dB zum absoluten Maximum. Vorteilhaft wird der erste Knickpunkt bei 10kHz und ein zweiter Knickpunkt bei 12kHz gelegt. Zwischen diesen beiden Knickpunkten steigt die Schwelle 42 zunächst um 10dB an. Ab dem zweiten Knick punkt, also in dem Bereich zwischen 12 und 22 kHz weist die Schwelle 42 eine Steigung von 90 dB auf. Die Frequenzgruppen und eine Einteilung eines Frequenzspektrums ist erläutert z. B. in "Psychoakustik" von E. Zwicker, erschienen im Sprin ger Verlag, Berlin Heidelberg New York 1982. FIG. 6 shows a coordinate system, on the abscissa of which the curve 41 of a frequency spectrum is plotted over a frequency f. The curve shape 41 has a maximum xmax. An absolute maximum xmax1 corresponds to a level A of zero decibels. In a computer, these zero decibels correspond to an absolute value of 2 exponent (exp) 15, which is additionally amplified with a gain factor of 1024. Then an absolute size of 2 exp 25 is expected. The sizes correspond to an electrical voltage. A hearing threshold 42 is set over the entire frequency curve, below which the spectral values are set to zero, ie are not taken into account. This threshold 42 runs parallel to the abscissa in the first 23 frequency groups and increases by about 30 dB within the last 3 groups, the increase starting at 10 kHz. The threshold 42 is always at a distance of 90 dB from the (changeable) maximum xmax before a first rise point, called the break point below. Ie this threshold is always set depending on the maximum xmax. However, the threshold 42 cannot drop below a minimum value 43 , referred to below as the stop. This stop 43 is at -128dB to the absolute maximum. The first break point is advantageously set at 10 kHz and a second break point at 12 kHz. The threshold 42 initially rises by 10 dB between these two break points. From the second break point, that is in the range between 12 and 22 kHz, the threshold 42 has a slope of 90 dB. The frequency groups and a division of a frequency spectrum is explained for. B. in "Psychoakustik" by E. Zwicker, published by Sprin ger Verlag, Berlin Heidelberg New York 1982.

Claims

1. A method of transmitting an audio signal, e.g. B. in radio transmission, cable transmission, in satellite routes and recording devices in which the analog signal is converted into a digital signal, digitally transmitted and converted back into an analog signal, the signal before transmission into a signal representing the short-term spectrum Si is converted ( 14 ), of which parts are weighted differently in terms of their representation accuracy on the basis of psycho-acoustic laws during coding ( 15 ) and the entire frequency band of the spectrum is divided into several frequency groups and amplitude maxima (ymax) are evaluated therein , characterized in that within half of the frequency groups amplitude values below an adaptively shifted threshold are set to zero and / or frequency-selectively increased in their amplitude.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Threshold is shifted between -30dB and -50dB.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a second hearing threshold ( 42 ) is set across all groups and the maximum (xmax) is determined within the frequency band and amplitude values below the second, adaptively shifted ( Fig. 6) and from the maximum (xmax) dependent threshold ( 42 ) are set to zero.

4. The method according to claim 3, characterized in that the second threshold ( 42 ) is only pushed up to a stop ( 43 ).

5. The method according to claim 4, characterized in that the stop ( 43 ) is at a distance of about -128dB from an absolute maximum (xmax1).

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the time window on which the short-term spectrum is based is subdivided into sub-blocks (FIGS . 4B, 4C) in order to take sudden level jumps into account, the signal to be tested before the corresponding test block ( 30 ) over a high pass ( 31 ) and checked between neighboring sub-blocks.