DE69113153T2

DE69113153T2 - Digitales Informationssystem.

Info

Publication number: DE69113153T2
Application number: DE69113153T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Aiki; Nobuo Hamamoto; Hisashi Horikoshi; Katsutaka Kimura; Hiroshi Kishida; Kazuhiro Kondo; Toshiaki Masuhara; Minoru Nagata; Hidehito Obayashi; Masatoshi Ohtake; Tadashi Onishi; Isamu Orita; Naoki Ozawa; Katsuro Sasaki; Toshio Sasaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1996-06-13
Anticipated expiration: 2011-07-10
Also published as: EP0658863A2; KR920003191A; US6282611B1; EP0467208A1; EP0658863A3; KR100204720B1; DE69113153D1; EP0467208B1; US20010037431A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein digitales Informationssystem, einen digitalen Audiosignalprozessor und einen Signalumwandler, wie zum Beispiel ein digitales Informationssystem zum Verkaufen bzw. Liefern bestimmter Audiodaten oder ähnlichem durch deren Übertragung an eine bestimmte Person in Form eines elektrischen Signals. Ausführungsbeispiele des Systems beziehen sich auf einen Audiosignalprozessor, einen Signalumwandler und eine Datenkonprimierungs- und Datendekomprimierungsschaltung, die im System verwendet werden.
Als herkömmliches Beispiel kommerzialisierter Information gibt es die Zeitung bzw. Zeitschrift, auf der mittels der Verwendung von Papier als Medium Zeichen oder ähnliches gedruckt sind. Das in dieser Weise verwendete Papier läßt sich durch verschiedene Typen von Software ersetzen, die über ein Speichermedium, wie zum Beispiel eine Diskette oder eine IC-Karte, verkauft wird. Ein weiteres Beispiel stellt eine Kommunikationseinrichtung, wie zum Beispiel das Kabelfernsehen bzw. die Satellitenübertragung zum Liefern von Nachrichten bzw. Übertragen von Programmen an bestimmte Teilnehmer, dar.
Ferner wurde in "Nikkei Electronics", 26. November 1990, Seiten 116 bis 124, ein tragbarer Computer vorgeschlagen, der, anders als ein herkömmlicher Personalcomputer des Notebook-Typs bzw. ein "elektronisches Notebook", problemlos und ohne zeitliche bzw. örtliche Einschränkung eine Nachricht an eine andere Person sendet, auf eine Datenbank zugreift oder Daten verarbeitet. Dieses System schlägt eine Datenübertragung an ein tragbares Anschlußgerät über ein öffentliches Telefon oder eine allgemein adressierte FM-Übertragung bzw: den Verkauf von IC-Karten an Buchläden oder Bahnhofsständen vor.
Auch in JP-A-63-61391 ist ein System zum Senden und Empfangen von Daten offenbart.
Ferner schlägt JP-A-61-236222 einen Digital/Analog-Wandler vor, der sich durch eine Digitaischaltung realisieren läßt.
DE-A-32 33 488 offenbart ein System, in das an einer Zentralstation Information eingegeben wird, die zum Beispiel über einen Telefonanschluß an eine abgesetzte Station übertragen wird, wo sie in einem abgesetzten Speicher gespeichert wird. Ein Benutzer kann mittels Geldeinwurf bestimmte Informationseinheiten der in der abgesetzten Station gespeicherten Information auswählen, woraufhin die ausgewählte Information an einer an der abgesetzten Station vorgesehenen Anzeigeeinheit angezeigt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Bei kommerzialisierter Information, die unter Verwendung von Papier als Medium, wie bei Zeitungen oder Zeitschriften, verkauft wird, ist der Druck und Transport zeitaufwendig, was das System nicht nur für einen rechtzeitigen Verkauf von Information ungeeignet macht, sondern sich durch die Abholzung zur Herstellung von Papier und durch das Anfallen von Informationsmüll nachteilig auf die Umwelt auswirkt. Wird als Medium, wie bei einem elektronischen Notebook oder ähnlichem, eine IC-Karte oder Diskette verwendet, so wird ein Anschlußgerät, wie zum Beispiel das elektronische Notebook oder der Personalcomputer, benötigt. Außerdem setzen diese Anschlußgeräte eine Informationsverarbeitung wie beispielsweise beim elektronischen Notebook voraus, so daß deren Arbeitsweise verhältnismäßig kompliziert ist und sie in der Anwendung schwierig sind, wodurch eine allgemeine Verbreitung ihrer Verwendung verhindert wird. Ferner ist die Auswahl von benötigter Information im Falle einer mittels allgemein adressierter EM-Übertragung verteilten großen Datenmenge lästig, und ebenso wie im Falle der allgemein adressierten Satelliten- oder Kabel-TV-Übertragung wird unter einem Nantelvertrag sogar nicht benötigte Information empfangen.
Dementsprechend haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein digitales Informationssystem entwickelt, das es ermöglicht, Informationen in der gleichen Form wie gewöhnliche Waren als elektrisches Signal zu liefern und zu empfangen, während gleichzeitig die Information durch eine extrem dünne, tragbare Speicherkarte mit Wiedergabefunktion, einen digitalen Audiosignalprozessor und einen Signalumwandler wiedergegeben wird, wobei der digitale Audiosignalprozessor und der Signalumwandler in geeigneter Weise mit der tragbaren Speicherkarte zusammenarbeiten.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein digitales Informationssystem zu schaffen, das den Verkauf kommerzieller, wertvoller Information in Form eines Digitalsignals durchführt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zwischen einer Digitalsignalguelle und einer Speicherkarte mit der obengenannten Wiedergabefunktion eine Übertragung von Digitalsignalen durchzuführen, wobei die Übertragung zumindest mit einer höheren Rate erfolgt als die Verarbeitung des Signals im digitalen Informationssystem.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anschlußgerät zu schaffen, das sich für das obengenannte digitale Informationssystem eignet.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für verschiedene Arten einer qualitativ hochwertigen Wiedergabe von Information von einer Speicherkarte mit einer Wiedergabefunktion zu schaffen, die sich für das oben beschriebene digitale Informationssystem eignen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die Information im obenerwähnten digitalen Informationssystem in effizienter Weise und unter Wahrung des Datengeheimnisses überträgt.
Nachfolgend wird ein durch die vorliegende Patentanmeldung offenbartes typisches Beispiel des erfindungsgemäßen Systems kurz beschrieben. Beim Empfangsvorgang eines Digitalsignals wird ein Wiedergabegerät von extrem kleiner und dünner Kartenbauweise mit einem Kopfhörer, wie zum Beispiel eine Speicherkarte mit einer Wiedergabefunktion, mit einem Anschlußgerät als digitale Signalguelle in einer Eins-zu-Eins- Entsprechung verbunden, so daß ein bestimmtes Digitalsignal in seiner ursprünglichen Form in einen Speicher empfangen und gespeichert wird und anschließend das gespeicherte digitale Signal unabhängig im Wiedergabegerät wiedergegeben werden kann.
Bei diesem digitalen Informationssystem wird beispielsweise ein digitales Signal von einer Digitalsignalguelle empfangen und einer Speicherkarte mit Wiedergabefunktion mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die zumindest höher ist als das zu verarbeitende Signal. Ferner wird, wie gefordert, zwischen einer Ursprungsquelle von Digitalsignalen und einer Digitalsignalguelle über einen Übertragungskanal bzw. ein geeignetes Speichermedium ein digitales Signal empfangen und gespeichert, während gleichzeitig durch die Verbindung über einen Verbinder zur Speicherkarte mit Wiedergabefunktion (Wiedergabegerät) ein bestimmtes digitales Signal empfangen wird. Ferner ist die Speicherkapazität des Anschlußgeräts gleich oder größer als die des Speichers auf der Speicherkarte mit Wiedergabefunktion, und das Anschlußgerät wird mit einer Festplattenspeicher-Einheit mit einer verhältnismäßig großen Speicherkapazität als Hintergrundspeicher verwendet. Gleichzeitig wird das häufig empfangene und mit der Speicherkarte mit Wiedergabefunktion gelieferte digitale Signal bzw. das mit dem Zeitablauf aktualisierte digitale Signal in einem Pufferspeicher gespeichert, der aus einem Halbleiterspeicher mit hoher Zugriffsgeschwindigkeit aufgebaut ist, wodurch ein effizientes Empfangen und Senden von Information möglich wird. Außerdem wird der Speicherbereich eines Speichers in der Speicherkarte mit Wiedergabefunktion gesteuert. Außerdem realisiert das obenerwähnte Anschlußgerät ein digitales Informationssystem mit einer Abspielfunktion für einen Teil von bestimmten Digitalsignalen, die über eine vorgegebene Zeitspanne wiedergegeben und ausgegeben werden, und mit einer extrem kleinen und extrem dünnen Speicherkarte mit Wiedergabefunktion als Ergebnis von langsamer/schneller Wiedergabe durch Stimmintervallsteuerung und Unterdrückung von Quantisierungsrauschen.
Das Wiedergabegerät empfängt ein digitales Signal in Form eines elektrischen Signals und gibt es unabhängig wieder, so daß der Wert des empfangenen Digitalsignals in direkter Form dargestellt werden kann. Als Folge der Nutzbarkeit eines Digitalsignals in direkter Form ist ein System, das es verarbeitet, wiedergibt und verkauft, einfach aufgebaut. Gleichzeitig bietet der einfache Aufbau des Wiedergabegeräts in Form einer extrem kleinen, extrem dünnen Karte eine einfache Bedienung für jeden Benutzer. Durch eine wesentliche Vergrößerung bzw. Ausdehnung des Stimmintervalls des digitalen Audiosignals wird die langsame bzw. schnelle Wiedergabe ohne Verschlechterung der Audioqualität möglich.

KURZBESCHREJBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile eines digitalen Informationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Eingangsabschnitts des Anschlußgeräts von Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines Speicherabschnitts des Anschlußgeräts von Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Ausgangsabschnitts des Anschlußgeräts von Fig. 1;
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile eines Dateneingangsabschnitts eines Wiedergabegeräts;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile eines Datenausgangsabschnitts des Anschlußgeräts von Fig. 1;
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild eins Ausführungsbeispiels des bei einem erfindungsgemäßen digitalen Informationssystem verwendeten Wiedergabegeräts;
Fig. 8 ist eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer das Wiedergabegerät bildenden Baugruppen-Leiterplatte;
Fig. 9 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer in einen Gehäuse untergebrachten Baugruppen-Leiterplatte;
Fig. 10 ist eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Wiedergabegeräts.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Wiedergabegerätekörpers und des Speicherabschnitts von Fig. 10;
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Leistungsversorgungssystems des Wiedergabegeräts;
Fig. 13 ist eine grafische Darstellung der Konfiguration eines Ausführungsbeispiels des von einem Anschlußgerät an das Wiedergabegerät übertragenen Digitalsignals;
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des dem Digitalsignal mit eingefügtem ID-Signal von Fig. 13 entsprechenden Wiedergabegeräts;
Fig. 15 ist ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Quantisierungs-Rauschunterdrückers;
Fig. 16 ist eine grafische Darstellung von Wellenformen zur Erläuterung eines Beispiels der Wirkungsweise des Quantisierungs-Rauschunterdrückers von Fig. 15;
Fig. 17 ist ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer in einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Sicherheitsschaltung;
Fig. 18 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der in einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Sicherheitsschaltung;
Fig. 19 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der in einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Sicherheitsschaltung;
Fig. 20 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungs beispiels der in einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Sicherheitsschaltung;
Fig. 21 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der in einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Sicherheitsschaltung;
Fig. 22 ist ein spezifisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines in der Sicherheitsschaltung von Fig. 21 verwendeten Bit-Austauschers;
Fig. 23 ist ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Sicherheitsschaltung, die sich für einen in einem erfindungsgenäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Kopierschutz eignet;
Fig. 24 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Sicherheitsschaltung, die sich für einen in einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Kopierschutz eignet;
Fig. 25 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des Sicherheitssystems, das sich für einen in einen erfindungsgenäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Kopierschutz eignet;
Fig. 26 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Sicherheitsschaltung, die sich für einen in einen erfindungsgemäßen Digital signal-Verkaufssystem verwendeten Kopierschutz eignet;
Fig. 27 ist ein spezifisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des bei der Sicherheitsschaltung von Fig. 26 verwendeten Bit-Austauschers;
Fig. 28 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Sicherheitsschaltung, die sich für einen in einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Kopierschutz eignet;
Fig. 29 ist ein spezifisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des bei der Sicherheitsschaltung von Fig. 28 verwendeten Bit-Austauschers;
Fig. 30 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen digitalen Audiosignalprozessors zur Realisierung der schnellen und langsamen Wiedergabe;
Fig. 31 ist ein Blockschaltbild eines spezifischen Beispiels einer erfindungsgenäßen Schaltung für schnelle Wiedergabe;
Fig. 32 ist ein Blockschaltbild eines spezifischen Beispiels der erfindungsgemäßen Schaltung für langsame Wiedergabe;
Fig. 33 ist eine grafische Darstellung von Wellenformen für einen der Schaltung für schnelle Wiedergabe von Fig. 31 entsprechenden Betrieb;
Fig. 34 ist eine grafische Darstellung von Wellenformen für einen der Schaltung für langsame Wiedergabe von Fig. 32 entsprechenden Betrieb;
Fig. 35 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltung für schnelle Wiedergabe;
Fig. 36 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltung für langsame Wiedergabe;
Fig. 37 ist ein spezifisches Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltung für langsame Wiedergabe;
Fig. 38 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels der Wirkungsweise der in Fig. 37 dargestellten Schaltung für langsame Wiedergabe;
Fig. 39 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Wirkungsweise der in Fig. 37 dargestellten Schaltung für langsame Wiedergabe;
Fig. 40 ist eine schematisches Diagramm zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Wirkungsweise der in Fig. 37 dargestellten Schaltung für langsame Wiedergabe;
Fig. 41 zeigt Wellenformen zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen schnellen bzw. langsamen Wiedergabebetriebs;
Fig. 42 ist ein Bitmuster-Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Stimmintervallsignals MK in Fig. 41;
Fig. 43 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Digitalsignal-Wiedergabeschaltung mit der Schnell/Langsam-Wiedergabe-Betriebsart für ein komprimierte Daten darstellendes Digitalsignal;
Fig. 44 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines aus einem erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystern aufgebauten Datenumwandlers;
Fig. 45 zeigt Wellenformen zur Erläuterung eines Beispiels der mit der Datenkomprimierung von Fig. 44 einhergehenden Analog/Digital-Wandlung;
Fig. 46 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines aus einem erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystem aufgebauten Datenumwandlers;
Fig. 47 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Digital/Analog-Wandlers;
Fig. 48 zeigt Wellenfornen zur Erläuterung eines Beispiels der Wirkungsweise des Digital/Analog-Wandlers von Fig. 47;
Fig. 49 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Digital/Analog-Wandlers;
Fig. 50 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgenäßen Digital/Analog-Wandlers;
Fig. 51 ist ein Grund-Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Schalter-Eingangsschaltung eines in einem Digitalsignal-Emfpangs/Sende-System verwendeten Wiedergabegeräts;
Fig. 52 ist ein eine spezifische Konfiguration einer Zustands-Steuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellender Block;
Fig. 53 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Betriebsart des in Fig. 52 dargestellten Ausführungsbeispiels;
Fig. 54 ist ein eine spezifische Konfiguration einer Zustands-Steuereinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellender Block;
Fig. 55 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Betriebsart gemäß dem in Fig. 54 dargestellten Ausführungsbeispiel;
Fig. 56 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Speicherbereich-Verwaltungssystems eines im Wiedergabegerät installierten Speichers;
Fig. 57 ist ein schematisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Speicherbereich-Verwaltungssystems eines im Wiedergabegerät eingebauten Speichers;
Fig. 58 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren Aus führungsbeispiels eines Speicherbereich-Verwaltungssystems eines im Wiedergabegerät eingebauten Speichers;
Fig. 59 ist ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile eines Ausführungsbeispiels des Wiedergabegeräts mit der Anzeigefunktion von Fig. 58;
Fig. 60 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Fig. 7 ähnlichen Wiedergabegeräts;
Fig. 61 ist ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels von Fig. 60 mit einem vergrößerten Speicher;
Fig. 62 ist ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile einer Selbstdiagnose-Schaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 63 ist eine Gesamtansicht eines Typs I einer Speicherkarte gemäß dem JEIDA-Standard;
Fig. 64 ist eine Gesamtansicht eines Typs II einer Speicherkarte gemäß dem JEIDA-Standard;
Fig. 65 ist eine Tabelle, die die Anschlußstift-Anorndung einer Speicherkarte gemäß dem JEIDA-Standard darstellt;
Fig. 66 ist eine Tabelle, die Signalmerkmale einer Speicherkarte gemäß dem JEIDA-Standard darstellt;
Fig. 67 ist eine grafische Darstellung speziell der äußeren Erscheinung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungs gemäßen Digitalsignal-Empfangs/Sende-Systems;
Fig. 68 ist eine grafische Darstellung speziell der äußeren Erscheinung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen digitalen Informationssystems;
Fig. 69 ist eine grafische Darstellung speziell der äußeren Erscheinung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Digitalsignal-Emfpangs/Sende-Systems;

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild wesentlicher Teile eines Digitalsignal-Sende/Empfangs-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel ist für ein System gedacht, das Information eines Digitalsignals in den Handel bringt und verkauft. Anders ausgedrückt, der Verkauf der Information kann durch Senden bzw. Empfangen eines Digitalsignals erfolgen.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Anschlußgeräts eines Digitalsignal-Verkaufsystems dargestellt. Dieses Anschlußgerät 100 ist äquivalent zu einem Verkaufsautomat für Zigaretten oder nichtalkoholische Getränke, wie zum Beispiel Saft, und arbeitet als Informations-Server. Die Anschlußeinrichtung 100 ist über ein Breitband-ISDN (B-ISDN) mit einer Ursprungsversorgungseinrichtung eines Digitalsignals verbunden, um das Digitalsignal als Ware ohne besondere Einschränkung zu empfangen. Als Folge der Verwendung dieses Systems wird das Digitalsignal über ein Kommunikationsnetzwerk lediglich an ein bestimmtes Anschlußgerät 100 übertragen, ähnlich wie bei Waren wie Zigaretten oder Saft. In diesem Fall läßt sich das Digitalsignal als Ware mit hoher Geschwindigkeit und in großer Menge übertragen, ohne daß hierbei, wie im Falle gewöhnlicher Waren, Verkehrsstau oder Luftverschmutzung auftreten. Das Anschlußgerät 100 wird vor einem Geschäft, wie einem Bahnhofsstand, Zigarrenstand oder Buchladen, installiert.
Das Anschlußgerät 100 umfaßt grob einen Eingangsabschnitt 102, einen Speicherabschnitt 103 und einen Ausgangsabschnitt 104. Jeder an einen VME-Bus 105 angeschlossene Schaltungsabschnitt ist für den Empfang von Digitalsignalen und verschiedenen Steuersignalen ausgelegt. Dieses an eine (im folgenden mit "Wiedergabegerät" bezeichnete) in Fig. 1 durch eine Strichlinie dargestellte Speicherkarte 101 mit Wiedergabefunktion angeschlossene Anschlußgerät 100 wird für den direkten Empfang eines spezifischen Signals als Ware verwendet.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Eingangsabschnitts 102 des Anschlußgeräts 100. Der Eingangsabschnitt 102 des Anschlußgeräts 100 weist eine VME-Schnittstelle 201 für das Breitband-ISDN (B-ISDN) sowie eine Analogeingangs-Schnittstelle (rechter und linker Analogeingang) zum Empfangen eines Eingangssignals in analoger Form auf. Die Analogeingangs- Schnittstellen sind mit zum rechten Eingang Rin und linken Eingang Lin gehörenden Tiefpaß-Filtern 202a, 202b zum vorherigen Eliminieren von jeweils in den analogen Eingangssignalen Rin und Lin enthaltenen fremden Frequenzbandkomponenten versehen. Diese Eingangssignale Rin und Lin werden durch einen Multiplexer 203 zeitlich abwechselnd ausgewählt, einer Abtast- und Halte-Schaltung 204 zugeführt und durch einen Analog/Digital-Wandler 205 in ein Digitalsignal umgewandelt. Dabei gibt der Analog/Digital-Wandler 205 Zweikanal-Zeitmultiplex-Digitalsignale (Stereo) eines rechten und eines linken Kanals in Zeitfolgen aus, die der VME-Schnittstelle des Eingangsabschnitts 207 zugeführt werden. Derartige Analogemgangs-Schnittstellen werden zur Digitalisierung und Speicherung von Musikprogrammen, regelmäßigen Nachrichten, Wertpapiermarkt-Informationen, verschiedenen Warenmarktsituationen oder ähnlichem verwendet, die durch Übertragung mit allgemeiner Adressierung an einen Speicher gesendet werden. Als das obenerwähnte rechte bzw. linke Eingangssignal wird ein monaurales Signal zugeführt. Die Funktion kann hinzugefügt werden, um Bandbreiten der Tiefpaß-Filter 202a, 202b für Eingangssignale mit großen Bandbreiten, wie zum Beispiel Musik, zu vergrößern, und um die Bandbreiten der Tiefpaßfilter 202a, 202b für Eingangssignale mit geringen Bandbreiten, wie zum Beispiel Nachrichten, zu verkleinern. Das Bezugszeichen 206 bezeichnet eine Eingangsabschnitt-Steuereinrichtung, das Bezugszeichen 201 eine dem B-ISDN entsprechende Netzwerk- Schnittstelle.
Jede Analogeingangs-Schnittstelle kann durch eine Verbindung mit einer Telefonleitung für den Emfpang einer Nachricht von einem automatisch antwortenden Telefonapparat angepaßt werden. In diesem Fall kann dem zum Empfang einer aufgezeichneten Nachricht vom automatisch antwortenden Telefonapparat mit diesem verbundenen Anschlußgerät 100 die Funktion eines Telefonapparats hinzugefügt werden. Wird die Analogemgangs-Schnittstelle in dieser Weise verwendet, so verlängert sich unerwünschterweise die Nachrichten-Übertragungs zeit. Verwendet ein Teilnehmer eines digitalen Leitungssystems zur Speicherung von Nachrichten in digitaler Form einen digitalen, automatisch antwortenden Telefonapparat, so können die aufgezeichneten Nachrichten in sehr kurzer Zeit empfangen werden, und der Benutzer kann somit die Nachrichten in der gewünschten Zeit bestätigen, während er sich in einer Transporteinrichtung oder einer ähnlichen Situation befindet.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Struktur eines Ausführungsbeispiels des Speicherabschnitts des Anschlußgeräts 100. Dieser Speicherabschnitt umfaßt einen externen Speicher, wie einen Festplattenspeicher 301, einen RAM 308 (Schreib-Lese-Speicher) als Pufferspeicher, einen ROM 307 (Nur-Lese- Speicher) zum Speichern verschiedener Programme und einen Mikroprozessor 306 zum Verarbeiten von Informationen bzw. zum Ausführen von Steuervorgängen entsprechend dieser Programme. Die Programme umfassen Informationsverarbeitungsprogramme für einen digitalen bzw. analogen Eingangsvorgang, einen Datenaustauschvorgang mit dem Festplattenspeicher 301, einen Anzeigevorgang einer LCD 303 oder einen Daten;ibertragungsvorgang mit einem an dem Ausgangsabschnitt angeschlossenen Wiedergabegerät 101. Obwohl der RAM 308 bezüglich der Kapazität nicht spezifisch beschränkt ist, weist er eine Speicherkapazität von etwa 1 MB (MB: Megabyte; im folgenden wird die Abkürzung MB verwendet), der ROM 307 eine Speicherkapazität von etwa 512 KB (KB: Kilobyte; im folgenden wird die Abkürzung KB verwendet) auf. Obwohl der Festplattenspeicher 301 bezüglich der Kapazität nicht spezifisch beschränkt ist, weist er eine Speicherkapazität von etwa 250 MB auf und hat die Funktion eines Hintergrundspeichers im Falle eines Leistungsausfalls oder einer Leistungsunterbrechung. Ferner arbeitet er wie ein Lagerhaus zum Speichern einer großen Vielfalt von Digitalsignalen. Dieser über eine Festplatten-Steuereinrichtung 302 mit einem internen Bus 309 verbundene Festplattenspeicher 301 kann in Reaktion auf eine Anweisung vom Mikroprozessor 306 Daten lesen und schreiben.
Die LDC 303 wird zum Anzeigen eines Informations-Menüs, von Betriebsanweisungen etc. verwendet. Die Oberfläche der LCD 303 mit einer Berührungstasten-Funktion wird zum Auswählen des angezeigten Menüs, der Anzeigenumschaltung etc. verwendet. Ist das Wiedergabegerät 101 angeschlossen, so wird als erstes Informationsmenü auf dem Anzeigeschirm beispielsweise (1) Musik, (2) Nachrichten, (3) Wetterbericht, (4) Wertpapier-Marktlage, (5) Text etc. angezeigt. Wird einer dieser Punkte, zum Beispiel (2) Nachrichten, ausgewählt, so verschiebt sich der Schirm zu Anzeige (1) NHK, (2) FEN, (3) Verkehrsinformationen , (4) Sport etc. Durch Bestimmen eines gewünschten Programms aus diesen Nachrichtenprogrammen wird vom Wiedergabegerät 101 ein dem ausgewählten Programm entsprechendes Digitalsignal gewählt.
Bei (1) Musik werden beispielsweise Musikarten wie Klassik, Volksmusik und Jazz angezeigt, so daß bei Auswählen einer bestimmten Musikart ein Name einer am Markt erhältlichen Musik angezeigt wird. Obwohl eine derartige Musikinformation nicht auf eine Speicherstelle beschränkt ist, wird davon ausgegangen, daß sie in einem spezifischen Bereich des Festplattenspeichers 301 oder des ROM 307 gespeichert wird. Ist die gewünschte Musik im Festplattenspeicher 301 nicht verfügbar, so wird das Anschlußgerät 100 über das B-ISDN an eine Ursprungsversorgungseinrichtung der Digitalsignale angeschlossen, um ein gewünschtes Musikprogramm an das Wiedergabegerät 101 zu senden. Die über eine LCD-Steuereinrichtung 304 an den internen Bus 309 angeschlossene LCD 303 wird für die obenerwähnte Anzeige und die obenerwähnten Eingabevorgänge über die Berührungstasten verwendet.
Bei einer Bus-Schnittstelle 305 handelt es sich um eine VME-Bus-Schnittstelle zum gegenseitigen Verbinden des internen Busses 309 und des VME-Busses 105.
Die Nachrichten, die Wertpapier-Marktlage und ähnliches, die im Laufe der Zeit durch die neuesten Informationen ausgetauscht werden müssen, werden, wie später beschrieben, in einem Pufferspeicher 403 im Ausgangsabschnitt gespeichert. Folglich läßt sich die Information direkt an das Wiedergabegerät 101 übertragen, ohne daß bei jeder Gelegenheit auf den Festplattenspeicher 301 zugegriffen wird. Ferner kann das Musikprogramm, wenn es in großem Umfang verkauft wird, im Pufferspeicher 403 gespeichert werden. In diesem Fall können die bezüglich ihres Verkaufsvolumens obersten zehn Artikel jeder Musikart als Anzeigemenü angezeigt werden, um dem Benutzer die Auswahl zu erleichtern.
Der Ausgangsabschnitt des Anschlußgeräts 100 umfaßt, wie in Fig. 4 dargestellt, eine an den VME-Bus 105 angeschlossene VME-Schnittstelle 401, eine Wiedergabegerät-Steuereinrichtung 402, einen Pufferspeicher 403, eine Monitor-Steuereinrichtung 404, einen Monitor 405 etc. Der Ausgangsabschnitt ist über einen Verbinder zum Empfangen eines Digitalsignals als Ware an das Wiedergabegerät 101 angeschlossen. Der Pufferspeicher 403 weist eine verhältnismäßig große Speicherkapazität von etwa 96 MB auf, die, wie später beschrieben, etwa dem zehnfachen Wert der maximalen Speicherkapazität von 8 MB des Wiedergabegeräts 101 entspricht.
Obwohl der Monitor 45 nicht spezifisch begrenzt ist, weist er einen Lautsprecher 406 und einen Kopfhörerausgang auf und wird zum Wiedergeben eines Anfangsteils einer aus dem Musikprogramm ausgewählten gegebenen Musik verwendet. Diese Funktion ist mit dem Lesen eines Buches in einem Buchladen vergleichbar und bezüglich der Verkaufsförderung für das unsichtbare Digitalsignal oder bezüglich der Vermeidung eines Fehlers bei der Auswahl des Digitalsignals wirksam. Obwohl die Ausgangsfunktion des Monitors nicht spezifisch begrenzt ist, ist sie nur bei Betätigen der Berührungstaste oder etwas ähnlichem für eine maximale Zeitspanne von etwa 10 Sekunden aktiv. Folglich wird der Monitorausgang gestoppt, sobald der Gegenstand der Auswahl erreicht ist, so daß die verschwendete Zeit der Monitor-Wiedergabe beseitigt wird. Der Monitor 405 und die Monitor-Steuereinrichtung 404, die bei dieser Konfiguration verwendet werden, sind zu denen in der später beschriebenen Wiedergabeschaltung des Wiedergabegeräts 101 verwendeten äquivalent.
Wie oben erläutert, sind Saft oder Zigaretten, die durch einen Verkaufsautomaten verkauft werden, in eine Verpackung oder einen damit einstückig verbundenen Behälter eingeschlossen. Handelbare Information oder ähnliches wird hingegen durch das Massenmedium Zeitung und Zeitschrift oder durch eine Diskette bzw. einen IC-Speicher verkauft, wobei diese die Funktion einer Verpackung bzw. eines Behälters haben. Ein Musikprogramm wird ferner in einer zusammen mit einem Speichermedium, wie zum Beispiel einem Magnetband oder einer CD, integrierten Form zum Kauf angeboten. Diese Medien haben keinen eigenen kommerziellen Wert. Lediglich in Kombination mit einem "elektronischen Notebook", einem Personalcomputer oder einem ähnlichen Anschlußgerät ist die Information wiederzugewinnen und wird als Ware verarbeitet. Ferner ist der Wert eines Musikprogramms als Ware lediglich in Kombination mit einem Kassettenrecorder oder einem anderen Wiedergabegerät vorhanden.
Hingegen wird ein Digitalsignal als Ware erfindungsgemäß in seiner eigenen Form und ohne Vermittlung eines Speichermediums, das als obenerwähnter Behälter dient, empfangen. Für den Empfang des Digitalsignals ist, wie später beschrieben, im Wiedergabegerät 101 eine Speicherschaltung 701 eingebaut. Ein dieser Speicherschaltung 701 eingegebenes Digitalsignal kann durch eine Wiedergabeschaltung des Wiedergabegeräts 101 in einer Wiedergabegeräteeinheit wiedergegeben werden. Genauer weist die empfangene Ware direkt ihren Wert als Ware auf. Durch diese beiden Merkmale unterscheidet sich die vorliegende Erfindung deutlich von den herkömmlichen Warentransaktionen. Ferner kann gemäß einem System, bei dem das Wiedergabegerät 101 mit dem Anschlußgerät 100 verbunden ist und, wie oben beschrieben, ein Digitalsignal als Ware gesendet und empfangen wird, lediglich die erforderliche Information spezifiziert und verkauft werden, wenn eine entsprechende Anforderung vorliegt.
In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 407 eine Leistungsversorgung, die, obwohl sie nicht spezifisch begrenzt ist, Leistung vom Anschlußgerät 100 an das Wiedergabegerät 101 liefert, um ein schnelles Digitalsignal, das heißt einen Schreibvorgang zu senden. Ferner wird in dem Fall, daß, wie später beschrieben, anstelle der Primärbattene eine wiederaufladbare Sekundärbattene als Leistungsversorgung des Wiedergabegeräts 101 verwendet wird, oder in dem Fall, daß eine Primärbattene und eine Sekundärbattene eingebaut sind, ein Digitalsignal übertragen, wenn das Wiedergabegerät 101 mit dem Anschlußgerät 100 verbunden ist. Gleichzeitig wird die Sekundärbattene durch die Leistungsversorgung 407 schnell aufgeladen. Bei den zwischen dem Ausgangsabschnitt und dem Wiedergabegerät 101 übertragenen Signalen handelt es sich um eine Betriebsspannung V, ein Digitalsignal D, ein Adressensignal A, ein Steuersignal C und ein Statussignal S etc.
Ferner ist bei den heute handelsüblichen Kassettenrecordern die Zeit der Informationsspeicherung generell gleich der Zeit der entsprechenden Informationswiedergabe. Dies stellt bei einem durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagenen Informationsverkaufssystem für den Benutzer ein großes Problem dar. Wird die Bequemlichkeit des Benutzers berücksichtigt, so ist bei einem Digitalsignal-Sende/Empfangs-System erwünscht, die Übertragungsgeschwindigkeit eines Digitalsignals zwischen dem Anschlußgerät 100 und dem Wiedergabegerät 101 so weit wie möglich zu erhöhen. Diese Betriebsart läßt sich durch Vorsehen eines Speichers, einer Speicher-Steuereinrichtung und einer Datenübertragungseinrichtung, die zumindest schneller arbeiten kann als das wiederzugebende Signal, in dem Pufferspeicher 403 des Ausgangsabschnitts 104 des Anschlußgeräts und der Speicherschaltung 701 des Wiedergabegeräts 101 von Fig. 4 realisieren.
Nachfolgend wird dieses Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 5 und Fig. 6 beschrieben. Zuerst ist in Fig. 5 eine Blockkonfiguration bezüglich der schnellen Übertragung auf der Seite des Wiedergabegeräts 101 dargestellt. In dieser Darstellung ist das Wiedergabegerät 101 mit einem Photodetektor 502, einem I-V-Verstärker 503, einem Seriell/Parallel-Umsetzer 504, einem PLL-Oszillator 505, einem Taktteiler 506, einem Multiplexer 507 und einem Betriebsartenschalter 508 versehen. In der Licht-Betriebsart (die dann eingestellt ist, wenn der Betriebsartenschalter 508 auf die "Licht"-Seite umgelegt ist) werden zum Liefern von Y-Ausgängen die B-Eingänge des Multiplexers 507 gewählt, so daß als Lichtimpulsfolge (zwei einen "1"-Zustand und einen "0"-Zustand anzeigende Startbits werden dem Kopf der Einheit-Schreibdatenfolge hinzugefügt) gelieferte, externe Schreibdaten in die Speicherschaltung 701 geschrieben werden. Genauer wird ein lichtmoduliertes Impulsfolgensignal durch den Photodetektor 501 in ein Stromsignal umgewandelt, und die Wellenform des Signals wird durch den I-V-Verstärker 503 als Spannungssignal geformt. Dieses Signal wird gleichzeitig, nachdem es dem PLL-Oszillator 505 zum Extrahieren der Taktanteile aus dem so geformten Pulsfolgensignal zugeführt wurde, auch dem seriellen Signaleingangsanschluß D des Seriell/Parallel-Umsetzers 504 zugeführt. Ein die durch den PLL-Oszillator 505 (erfindungsgemäß 8 MHZ) extrahierten Taktanteile darstellendes Signal dient als Schiebetaktsignal des Seriell/Parallel-Umsetzers 504 und als Zähltaktsignal des 1/n-Taktteilers 506 (n stellt die Anzahl der Quantisierungsbits dar und steht erfindungsgemäß für +2 bzw. 10). Ein Ausgangssignal (800 kHz gemäß diesem Ausführungsbeispiel) des Taktteilers 506 ist ein Schreibfreigabesignal für die Speicherschaltung 701.
In der Elektrizität-Betriebsart (die dann eingestellt ist, wenn der Betriebsartenschalter auf die "Elektrizität"- Seite umgelegt ist) hingegen werden zum Bilden von Y-Ausgängen die A-Eingänge des Multiplexers 507 gewählt, so daß parallele 8-Bit-Daten von dem Eingangspuffer 501 über den Multiplexer 507 in die Speicherschaltung 701 geschrieben werden.
Fig. 6 zeigt eine Blockkonfiguration eines Datensendeabschnitts des Anschlußgeräts 100. Die parallelen 8-Bit-Daten werden vom Ausgangspuffer 601 als Daten des Pufferspeichers 403 ausgegeben, und die Daten des Pufferspeichers 403 werden durch den Parallel/Seriell-Umsetzer 602 in ein serielles Signal umgewandelt, um ein eine photomodulierte Impulsfolge darstellendes Signal zu erzeugen, und dem Kopf der Impulsfolge werden durch eine Startbit-Hinzufügeschaltung 603 zwei den "1"-Zustand und den "0"-Zustand anzeigende Startbits hinzugefügt. Ferner wird durch den V-I-Verstärker 604 eine Laserdiode 605 gespeist, um dadurch das Impulsfolgensignal als Photoimpulsfolgensignal auszugeben.
Erfindungsgemäß kann eine Information, wie zum Beispiel ein Audiosignal, durch eine Photokopplung mit hoher Geschwindigkeit drahtlos übertragen werden. Das betrachtete Ausführungsbeispiel ermöglicht auf diese Weise zum Beispiel eine Übertragung der Audiomformation von etwa sechs Minuten (bei einer Auflösung von 8 Bit, einer Abtastfrequenz von 22,05 kHz; monaural) in nur zehn Sekunden. Ferner wird auch dann, wenn die Frequenz des Taktsignals zur Verringerung der Leistungsaufnahme bei der schnellen Übertragung auf 800 kHz ein gestellt ist, ein zufriedenstellendes Ergebnis erhalten, obwohl etwas mehr Zeit erforderlich ist.
Das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Inhalt eines digitalen Speichers direkt übertragen werden kann, wobei die Tatsache berücksichtigt ist, daß die Betriebsgeschwindigkeit des digitalen Speichers, wie zum Beispiel eines Halbleiterspeichers, höher ist als eine Übertragungsgeschwindigkeit eines Analogsignals. Selbstverständlich sind innerhalb des Rahmens dieses Konzepts viele Betriebsartenanwendungen möglich. Abgesehen von dem Photokopplungssystem wird genau das gleiche Ergebnis durch direktes Verbinden einer Datenübertragungsquelle mit einem Zielpunkt durch einen Verbinder erhalten, oder alternativ hierzu kann die Wirkung der Anwendung einer elektrischen Welle oder von Magnetismus verwendet werden. Ferner verringert sich bei einem System zum Übertragen von parallelen 8-Bit-Daten die Übertragungszeit trotz einer vereinfachten Sende- bzw. Empfangsschaltung und einer erhöhten Anzahl von Verbindungsstiften weiter um etwa eine Größenordnung, wodurch es möglich ist, die obenerwähnten Daten von etwa sechs Minuten in nur einer Sekunde zu übertragen.
Ferner kann trotz der Tatsache, daß das vorliegende Ausführungsbeispiel mit einem System zum direkten Verwalten der Speicherschaltung 701 des Wiedergabegeräts 101 durch das Anschlußgerät 100 arbeitet, die Übertragung beginnend mit der ersten Adresse (Nulladresse) der Speicherschaltung 701 gestartet und zum Zeitpunkt eines Überlaufs eines (in der später beschriebenen Figur 7 mit dem Bezugszeichen 703 bezeichneten) Adressenzählers beendet werden, oder dem Kopf der Übertragungsdaten kann eine ID-Information hinzugefügt werden, um die Datenfolge beginnend mit einer gegebenen Adresse bis zu einer anderen Adresse der Speicherschaltung 701 mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen. Diese Verfahren führen zu einem zufriedenstellenden Ergebnis.
Unter Berücksichtigung der Benutzerfreundlichkeit muß die erforderliche Information gewöhnlich aus einer Fülle von im Anschlußgerät 100 gesammelten Informationen ausgewählt und an das Wiedergabegerät 101 übertragen werden können, das sie an einem gegebenen Ort und zu einer gegebenen Zeit wiederholt wiedergibt. Daher ist die Speicherkapazität des Anschlußgeräts 100 mindestens gleich oder größer als die des Wiedergabegeräts 101. Genauer muß bei einer Speicherkapazität des Wiedergabegeräts 101 Mp und einer Speicherkapazität des Anschlußgeräts 100 Ms die Beziehung Mp ≤ Ms gelten. Diese Bedingung hat jedoch bei einer spezifischen Anwendung keine Gültigkeit.
In Fig. 7 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Wiedergabegeräts 101 dargestellt.
Das Wiedergabegerät 101 umfaßt grob eine aus einer Gatteranordnung, einer Speicherschaltung 701 und einer Wiedergabeschaltung aufgebaute hoch-integrierte Schaltung 709. Obwohl die Speicherschaltung 701 nicht spezifisch begrenzt ist, umfaßt sie einen pseudostatischen RAM (PSMAM) mit einer Speicherkapazität von etwa 8 MB. Wie später beschrieben, sind beispielsweise 16 pseudostatische RAMS von etwa 4 Megabit installiert, um eine obenbeschriebene Speicherkapazität von etwa 8 MB zu erhalten. Auf der hoch-integrierten Schaltung 709 ist eine Steuereinrichtung 704, ein Adressenzähler 703, ein Multiplexer 702 und ein Parallel/Seriell-Umsetzer 705 angebracht. Die Steuereinrichtung 704 liefert verschiedene Steuersignale für Lese-und-Wiedergabe-Vorgänge des in der Speicherschaltung 701 gespeicherten Digitalsignals sowie ein für einen Dateneingang zur Speicherschaltung 701 verwendetes Steuersignal.
Der Adressenzähler 703 erzeugt ein Adressensignal zum Lesen des in der Speicherschaltung 701 gespeicherten Digitalsignals. Der Multiplexer 702 schaltet zwischen der Adresse beim Zugreifen auf die Speicherschaltung 701 vom Anschlußgerät 100 und der Adresse beim Zugreifen auf die Speicherschaltung 701 im Innern der Speicherschaltung 701 um. Genauer wird ein Digitalsignal entsprechend der Adresse von der Seite des Anschlußgeräts 100 in die Speicherschaltung 701 geschrieben, während eine Information für einen Wiedergabevorgang des bestimmten Digitalsignals entsprechend der vom Adressenzähler 703 erzeugten Adresse gelesen wird.
Das Bezugszeichen 706 bezeichnet einen Tiefpaß-Filter mit einer digitalen Filterschaltung zum ausschließlichen Eingeben der für eine Wiedergabe erforderlichen Bandkomponente in den Digital/Analog-Wandler 707. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wie später beschrieben, ein Digitalsignal einer Vielzahl von Abtastfrequenzen in Übereinstimmung mit der jeweiligen Information bzw. dem jeweiligen Programm verarbeitet. Das Durchlaßband des digitalen Filters wird entsprechend dieser Abtastfrequenzen geschaltet. Der Digital/Analog-Wandler hat die Funktion, Analogsignale für den rechten und den linken Kanal auszugeben, wobei die Analogsignale in Übereinstimmung mit den in Zeitteilung eingegebenen Stereosignalen getrennt sind.entspricht. Im Falle eines monauralen Digitalsignals wird von den beiden Kanälen das gleiche Analogsignal ausgegeben. Das Wiedergabegerät 101 ist derart ausgelegt, daß es ein Kopfhörer-Audio-Ausgangssignal erzeugt, um sein Gewicht zu verringern. Das Bezugszeichen 711 bezeichnet einen Kopfhöreranschluß.
In Fig. 8 ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der das Wiedergabegerät 101 konfigurierenden Baugruppen-Leiterplatte dargestellt. Das Wiedergabegerät 101 umfaßt eine Steuer-Leiterplatte 807 und eine Speicher-Leiterplatte 802. Die Steuer-Leiterplatte 807 weist einen entlang ihrer Längsenden angebrachten Leistungsversorgungsabschnitt mit darin eingefügten Knopfzellen 808a bis 808d und einen Verbinderabschnitt auf. Auf der Leiterplattenoberfläche zwischen dem Leitungsversorgungsabschnitt und dem Verbinderabschnitt sind elektronische Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtungen oder ähnliches, aus denen die hoch-integrierte Schaltung 709 aufgebaut ist, Verstärkervorrichtungen 805, 806, ein Tiefpaß-Filter 706 und ein Digital/Analog-Wandler 707 angebracht. Der Verbinder 804 entspricht dem JEIDA-Standard (JEIDA: Japan Elektronic Industry Development Association) (ein Standard für Speicherkarten und ähnliches). Der Leistungsversorgungsabschnitt umfaßt Knopfzellenhalter und kann mit vier Alkali-Knopfzellen (LR44) bestückt werden. Obwohl die Größe dieser Steuer-Leiterplatte nicht spezifisch begrenzt ist, wird sie auf 52 mm 82 mm festgelegt, so daß sie sich in dem bestehenden IC-Karten-Gehäuse unterbringen läßt.
Die Speicher-Leiterplatte 802 bedeckt die von den verhältnismäßig dicken Bauelementen des Verbinderabschnitts und des Leistungsversorgungsabschnitts der Steuer-Leiterplatte 807 nicht beanspruchte Fläche und weist acht an jeder ihrer Seiten angebrachte PSRAMs auf. Die Speicher-Leiterplatte 802 und die Steuer-Leiterplatte 807 sind durch eine flexible Leitungsführungsplatte 803 miteinander verbunden. Anders ausgedrückt, die beiden Leiterplatten sind in zwei Richtungen, nach links und nach rechts, beweglich, um Wartung und Reparatur zu erleichtern.
Fig. 9 ist eine Seitenansicht der in einem Gehäuse untergebrachten Baugruppen-Leiterplatte. Der Speicher 802 ist über die flexible Verdrahtungs-Leiterplatte auf den Flächenbereich der Steuer-Leiterplatte 807 geklappt, der nicht von dem Leistungsversorgungsabschnitt und dem Verbinderabschnitt in Anspruch genommen ist. Folglich ist eine Unterbringung in einem der bestehenden IC-Karte (RAM-Karte) entsprechenden Gehäuse möglich, während gleichzeitig ein kleines, dünnes Wiedergabegerät 101 realisiert wird. Da die Speicher-Leiterplatte 802 und die Steuer-Leiterplatte 807 bei einer Reparatur, wie oben beschrieben, getrennt werden können, lassen sich ferner die elektronischen Bauelemente, wie IC und LSI, leicht austauschen.
Fig. 10 ist eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Wiedergabegeräts 101.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Körper des Wiedergabegeräts 101 und der Speicherabschnitt 1001 abnehmbar. Genauer umfaßt der Körper des Wiedergabegeräts 101, wie im obenerwähnten Fall, eine Steuer-Leiterplatte 807 mit darauf befindlichen ICS, wie einer hochintegrierten Schaltung 709 für den Steuerungsbetrieb, einem Digital/Analog-Wandler 707 und einem Verstärker 708, ein Batteriegehäuse und einen Speicherkartenverbinder 804 auf der Grundlage des JEIDA-Standards. Wie in der Zeichnung durch eine Strichlinie dargestellt, ist zum Einfügen des Speicherabschnitts 1001 (Speicherkarte) in Form einer dünnen Karte und eines in Fig. 11 dargestellten Speicherabschnittverbinders 1103 ein interner Raum vorgesehen. Der Speicherabschnitt 1001 weist, wie oben beschrieben, einen pseudostatischen RAM und eine Reserve-Battene auf, die beispielsweise in einem kartenähnlichen, dünnen Kunststoffgehäuse untergebracht sind. Dadurch, daß der Speicherabschnitt 1001 in dieser Weise abnehmbar gestaltet ist, ist eine Vielzahl von Typen von Speicherkarten verwendbar. Es kann eine Vielfalt von RAMS mit dem statischen und dem dynamischen RAM oder mit dem gleichen Typ eines RAM mit einer Vielzahl verschiedener Speicherkapazitäten vorbereitet werden. Ferner kann zusätzlich zu diesen RAMs die ROM-Karte verwendet werden. Zum Empfangen von Digitalsignalen kann nicht nur der ROM des Maskentyps sondern auch ein EEPROM verwendet werden. Im Falle der Verwendung eines EEPROM beansprucht das Empfangen eines Digitalsignals, das heißt der Schreibvorgang des Digitalsignals, etwas mehr Zeit als bei der Verwendung des RAM. Trotzdem wird die Verwendung der Reserve-Batterie vermieden, wodurch sich die Herstellung und die Handhabung der Speicherkarte vereinfacht.
Ferner wird die Kompatibilität mit der bestehenden IC- Speicherkarte gewährleistet, indem eine Anpassung an die Kontur des Wiedergabegeräts 101 und an den JEIDA-Standard erfolgt, der für die universelle IC-Speicherkarte einschließlich den physischen Spezifikationen des Verbinders etc., den elektrischen Spezifikationen, wie den Signaleigenschaften und der Zeitsteuerung, und der Kartenattributinformation verwendet wird (die Richtlinie Ver 4.0 wird derzeit standardisiert). Obwohl die äußeren Abmessungen, der Verbinder, die Anschlußstift-Anordung, die Batteriespannung etc. nach dem JEIDA-Standard standardisiert sind, wird auf die äußeren Abmessungen, die Signalanschlußstift-Anordnung und die Signaleigenschaften in dieser Patentanmeldung spezifisch Bezug genommen. Fig. 63 stellt eine Kontur der Karte des Typs I gemäß dem JEIDA-Standard dar. Die äußeren Abmessungen dieser Karte sind:
85,6 mm x 54,0 mm x 3,3 mm
Fig. 64 stellt eine Kontur der Karte des Typs II gemäß dem JEIDA-Standard dar. Die äußeren Abmessungen dieser Karte sind:
85,6 mm x 54,0 mm x 5,5 mm
(3,3 mm für den Verbinderabschnitt). Fig. 65 stellt eine Signalanschlußstift-Anordnung dar, bei der die Anzahl der Anschlußstifte für die Richtlinie Ver 4.0 68 beträgt. In Fig. 66 ist eine Signalcharakteristik dargestellt,
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Körpers des Wiedergabegeräts 101 und des Speicherabschnitts 1001.
Ein auf dem JEIDA-Standard basierender Speicherkartenverbinder 804, der, wie oben beschrieben, mit dem Anschlußgerät 100 zu verbinden ist, ist an der Außenseite des Körpers des Wiedergabegeräts 101 angeordnet. Das Wiedergabegerät 101 weist einen darin eingebauten Speicherabschnittverbinder 1103 auf. Der kartenähnliche Speicherabschnitt 1001 ist durch diese Speicherabschnittverbinder 102, 1103 abnehmbar.
Die von dem dem Anschlußgerät 100 entsprechenden Speicherkartenverbinder 804 eingegebenen Daten werden über die Speicherabschnittverbinder 1002, 1103 einem Dateneingangsanschluß Di des Speicherabschnitts 1001 zugeführt. Die von dem dem Anschlußgerät 100 entsprechenden Speicherkartenverbinder eingegebene Adresse wird einem Eingang A des Multiplexers 1105 zugeführt. Dem anderen Eingang B des Multiplexers 1105 wird eine Wiedergabeadresse als Speicheradresse zur Wiedergabe, erzeugt durch den Adressenzähler 1106 im Wiedergabegerät 101, zugeführt. Über den Multiplexer 1105 wird die Adresse zum Empfangen eines Digitalsignals bzw. die Wiedergabeadresse selektiv dem Adressenanschluß A des Speicherabschnitts 1001 zugeführt. Das von dem dem Anschlußgerät 100 entsprechenden Speicherkartenverbinder 804 eingegebene Steuersignal wird dem Eingang A des Multiplexers 1104 zugeführt. Dem anderen Eingang B des Multiplexers 1104 wird ein von der Steuereinrichtung 1101 des Körpers des Wiedergabegeräts 101 erzeugtes Wiedergabe-Steuersignal zugeführt. Über den Multiplexer 1104 wird das Steuersignal zum Emfpangen des Digitalsignals und des Wiedergabe-Steuersignals selektiv dem Steueranschluß C des Speicherabschnitts 1001 zugeführt.
Die Multiplexer 1105, 1104 sind in der obenerwähnten Weise zum Durchschalten der Adressen bzw. Steuersignale vorgesehen, um wahlweise den Empfang des Digitalsignal beim Zugreifen auf den Speicherabschnitt 1001 von der Seite des Anschlußgeräts 100 und die Wiedergabe des Digitalsignals beim Zugreifen über den Adressenzähler 1106 bzw. die Steuereinrichtung 1101 im Innern des Wiedergabegeräts 101 durchzuführen. Bei diesem Wiedergabevorgang wird das vom Ausgangsanschluß Do beim Lesevorgang des Speicherabschnitts 1001 ausgegebene Digitalsignal über die Speicherabschnittverbinder 1002, 1003 und eine Wiedergabeschaltung, die den Tiefpaß-Filter 706, den Digital/Analog-Wandler 707 und den Verstärker 708 im Wiedergabegerät 101 umfaßt, als Audiosignal ausgegeben.
Die Steuereinrichtung 1101 im Wiedergabegerät 101 steuert den Digital/Analog-Wandler 707 und den Tiefpaßfilter 706, die oben erwähnt sind, entsprechend dem ID-Code oder etwas ähnlichem des wiedergegebenen Digitalsignals.
Andererseits wird die vom Anschlußgerät 100 zugeführte Leistung ferner als Betriebsspannung zum schnellen Schreiben des Digitalsignals in den über die Speicherabschnitte 1002, 1103 angeschlossenen Speicherabschnitt 1001 oder für einen schnellen Battene-Ladevorgang verwendet, falls die im Innern des Wiedergabegeräts 101 angebrachten Batterien 808a bis 808d als Sekundärbatterien vorgesehen sind.
In Fig. 12 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Leistungsversorgungssystems für das Wiedergabegerät 101 dargestellt. Das Wiedergabegerät 101 umfaßt, wie oben beschrieben, eine Speicherschaltung 701, eine aus einer Digitalschaltung gebildete Steuervorrichtung 704, einen digitalen Filter 706, einen Digital/Analog-Wandler 707 und einen Verstärker 708 zum Ausgeben eines Analogsignals. Jeder dieser Schaltungsblöcke weist eine unterschiedliche Betriebsspannung auf. Die Speicherschaltung 701 benötigt beispielsweise eine verhältnismäßig hohe Betriebsspannung von etwa 4 V, wenn, wie oben erwähnt, ein pseudostatischer RAM verwendet wird. Hingegen ermöglicht die Verwendung einer CMOS-Schaltung-Gatteranordnung oder ähnlichem in einer Digitalschaltung einen Betrieb bei einer verhältnismäßig niedrigen Spannung von etwa 3 V. Die Verstärkerschaltung 708 zum Treiben des Kopfhörers läßt sich sogar bei einer niedrigeren Betriebsspannung von etwa 1,5 V betreiben. Abgesehen von der Speicherschaltung 701, die stetig mit einer Spannung von der Batterie 1203 ver sorgt wird, werden folglich mittels Verwendung der an die Betriebsspannungen der jeweiligen Schaltungen angepaßten Batterien 1203, 1204 und 1205 die Spannungen der Batterien 1204 und 1205 über die Leistungsschalter 1206 und 1207 der jeweiligen Schaltung zugeführt, um Information zu halten.
Auf diese Weise wird die Batterie-Lebensdauer verlängert, indem durch Verwendung einer Vielzahl von Batterietypen mit verschiedenen Spannungswerten den direkt zusammengehörigen Schaltungen Leistung zugeführt wird. Ist die interne Leistungsversorgung beispielsweise auf die höchste Spannung von 4 V eingestellt, so fließt in der Digital- bzw. Analogschaltung ein verschwenderischer Strom, wodurch sich die Stromaufnahme erhöht. Bei einer Zuführung der Spannung von 4 V über eine interne Spannungsabfall-Schaltung würde deren Stromaufnahme die Batterie-Lebensdauer verkürzen. Gemäß dem vorhe genden Ausführungsbeispiel hingegen wird Leistung über eine ausgewählte Batterie mit der erforderlichen Minimalkapazität für jede Schaltung zugeführt, so daß sich die verschwenderische Stromaufnahme verringert und sich somit die Batterie-Lebensdauer wesentlich verlängert.
Muß die Geschwindigkeit des Schreibens eines Digitalsignals in die Speicherschaltung 701 oder des Lesens eines Digitalsignals aus der Speicherschaltung 701 erhöht werden, so muß der Betriebsstrom der Speicherschaltung 701 erhöht werden. Zu diesem Zweck ist das Anschlußgerät 100 mit Leistungsversorgungs-Verbindern zum Zuführen einer Betriebsspannung versehen, die etwa 5 V beträgt und über der internen Spannung liegt. Um in diesem Fall die Leistung zwischen der Seite des Wiedergabegeräts 101 und der Seite des Anschlußgeräts 100 automatisch durchzuschalten, werden zur Versorgung des Leistungsanschlusses der Speicherschaltung 701 mit einer Spannung über Dioden 1201 bzw. 1202 der Verbinder 804 und die Batterie 1203 verwendet. Sobald bei dieser Konfiguration das Wiedergabegerät 101 mit dem Anschlußgerät 100 verbunden ist, schaltet die Diode 1201 durch, da die Betriebsspannung des Anschlußgeräts 100 etwa 5 V beträgt und über der Spannung von etwa 4 V der Batterie 1203 liegt, und die Speicherschaltung 701 wird durch die Betriebsspannung von der Seite des Anschlußgeräts 100 betrieben. Gleichzeitig ist die Diode 1202 auf der Seite der Batterie 1203 in Sperrichtung vorgespannt, so daß sie sich im Sperrzustand befindet, was zur Folge hat, daß vom Verbinder des Anschlußgeräts 100 zur Batterie 1203 kein Sperrstrom fließt. Wird das Wiedergabegerät 101 vom Verbinder des Anschlußgeräts 100 abgezogen, so öffnet sich der Verbinder, so daß die Diode 1202 durchschaltet, wodurch die Speicherschaltung 701 mit der Spannung der Batterie 1203 versorgt wird. Durch Verwendung eines Leistungsversorgungssysterns dieses Typs läßt sich die Datenübertragung vom Anschlußgerät 100 zur Speicherschaltung 701 mit hoher Geschwindigkeit durchführen, während sich gleichzeitig die Batterie- Lebensdauer des Wiedergabegeräts 101 verlängert.
Fig. 13 stellt ein Format eines beim vorliegenden Ausführungsbeispiel vom Anschlußgerät 100 zum Wiedergabegerät 101 übertragenen Digitalsignals dar.
Wie einige Quellen von Digitalsignalen erfordert ein Musikprogramm ein breites Frequenzband, und Nachrichten benötigen ein derartig breites Frequenzband nicht. Von anderen Gesichtspunkten betrachtet ist eine Stereosignalwiedergabe erforderlich bzw. reicht eine monaurale Signalwiedergabe aus. Auf diese Weise muß die begrenzte Speicherkapazität der im Wiedergabegerät 101 eingebauten Speicherschaltung 701 entsprechend der Quelle in effizienter Weise genutzt werden, so daß je nach Quelle eine Abtastrate, eine Bitlänge und eine Stereo/Monaural-Betriebsart eines Digitalsignals gewählt werden kann. Dies erfordert die Festlegung der Wiedergabebedingungen entsprechend jeder Quelle. Hierbei würde bei dem Versuch einer manuellen Auswahl eine zum Bestimmen der Auswahl verwendete Anzeigeeinrichtung hinzugefügt werden, mit dem Ergebnis, daß die Bedienung durch einen ungeübten Benutzer die Tonqualität aufgrund einer Fehlanpassung der Wiedergabebedingungen bezüglich der Quelle extrem verschlechtern oder eine Wiedergabe unmöglich machen würde.
Um dieses Problem zu lösen, wird, wie in Fig. 13 dargestellt, in den Kopf eines Digitalsignals ein ID-Code 1308 zum Bestimmen der Wiedergabebedingungen eingefügt. Dieser ID-Code ist von ein wiederzugebendes Digitalsignal beinhaltenden Daten gefolgt. Auf diese Weise empfängt das Wiedergabegerät 101 ein Digitalsignal und den ID-Code zum Bestimmen der Wiedergabebedingungen als zusammenhängendes Signal. Folglich wird der ID-Code 1308 und das Digitalsignal zusammenhängend in der Speicherschaltung 701 des Wiedergabegeräts 101 gespeichert. Bei Verwendung eines Systems, das den ID-Code 1308 getrennt vom Digitalsignal an das Wiedergabegerät 101 überträgt, müßte überlegt werden, wie ein Verlust des ID-Codes 1308 im Falle einer Leistungsunterbrechung des Wiedergabegeräts 101 vermieden werden kann. Dieses Problem stellt sich jedoch nicht, wenn das Digitalsignal, wie gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben, zusammenhängend in der Speicherschaltung 701 gespeichert wird.
In Fig. 14 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Wiedergabegeräts 101 dargestellt, das einem Digitalsignal entspricht, in das der ID-Code 1308 eingefügt ist.
Das zuerst von der Speicherschaltung 701 gelesene Digitalsignal wird unter Betrachtung des ID-Codes 1308 in ein Register 1401 aufgenommen. Von sämtlichen in das Register 1401 aufgenommenen Codes 1308 werden die Codes 1300 (D0), 1301 (D1) einem Multiplexer 1404 zugeführt, so daß ein der Abtastfrequenz aus vier vom Taktgenerator 1403 erzeugten Taktimpulsen entsprechender Taktimpuis ausgewählt und an die Steuereinrichtung 704 gesendet wird. Der Taktgenerator 1403 erzeugt vier Taktimpulse gemäß den Abtastfrequenzen in Reaktion auf ein vom Oszillator 1402 erzeugtes Bezugsfrequenzsignal.
Ferner wird der Code 1302 (D2) einem Bitlängenumsetzer 1405 zugeführt. Der Bitlängenumsetzer 1405 hat die Funktion eines Parallel/Seriell-Umsetzers und gibt einem Tiefpaß-Filter 706 ein von der Speicherschaltung 701 ausgegebenes Digitalsignal in maximalen Einheiten von zwei Bytes gemäß der durch 1302 (D2) bestimmten Bitlänge ein. Der einen digitalen Filter umfassende Tiefpaß-Filter 706 empfängt von der Steuereinrichtung 704 einen der Abtastfrequenz entsprechenden Taktimpuls und schneidet ein Fremdfrequenzband des eingegebenen Digitalsignals ab. Ferner wandelt der Digital/Analog-Wandler 707 ein eingegebenes Digitalsignal in Reaktion auf einen der Abtastfrequenz von der Steuereinrichtung 704 entsprechenden Taktimpuls in ein Analogsignal um. Der Verstärker 708 dient zum Verstärken des auf diese Weise umgewandelten Analogsignals, um dadurch ein Treibersignal, beispielsweise für einen Kopfhörer, zu erzeugen. Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, weist der Ausgangsabschnitt des Digital/Analog-Wandlers 707 einen Tiefpaß-Filter mit einem Widerstand und einem Kondensator auf. Obwohl der ID-Code 1308 nicht spezifisch begrenzt ist, umfaßt er acht Bits von 1300 bis 1307 (D0 bis D7), von denen 1300, 1301 (D0 und D1) zum Bestimmen der Abtastfrequenzen verwendet werden. Es ist eine Frequenz von 5,5125 kHz bestimmt, wenn 1300 und 1301 00 sind, von 11,025 kHz, wenn 1300 und 1301 D1 sind, von 22,05 kHz, wenn 1300 und 1301 10 sind, und von 44,1 kHz, wenn 1300 und 1301 11 sind. 1302 wird zum Bestimmen der Auflösung verwendet. Ist 1302 0, so werden 8 Bits bestimmt, ist 1302 1, so werden 16 Bits bestimmt. Ferner wird 1303 (D3) für die Bestimmung der Betriebsart verwendet, wobei auf "monaural" eingestellt wird, wenn 1303 0 ist, und auf "stereo", wenn 1303 1 ist. Die restlichen vier Bits 1304 bis 1307 (D4 bis D7) sind für eine Erweiterung reserviert.
Die Beziehung zwischen der Speicherkapazität (Gesamtanzahl M von Bits) der Speicherschaltung 701, der Bitlänge N als Auflösung, der Abtastfrequenz fs, der Betriebsart S (es sei angenommen, daß S = 2 Stereo-Betriebsart und S = 1 Monaural-Betriebsart bedeutet) und der Aufzeichnungs/Wiedergabe-Zeit t ist durch die untere Gleichung (1) ausgedrückt.
t = M/(N x fs x S) ... (1)
Als obenerwähnte Abtastfrequenz werden, obwohl sie nicht spezifisch begrenzt ist, 44,1 kHz für die Wiedergabe eines zum CD-Spieler äquivalenten Ultra-Hifi-Musikprogramms verwendet, 22,05 kHz für die Wiedergabe eines Hifi-Musikprogramms, 11,024 kHz für die Wiedergabe eines Informationsprogramms, wie zum Beispiel Nachrichten, und 5,5125 kHz für die Wiedergabe eines automatisch antwortenden Telefonapparats oder ähnlichern. Wie oben beschrieben, kann das Wiedergabegerät 101, wenn die Abtastfrequenz in Doppeleinheiten eingestellt ist, eine beispielsweise 44,1 kHz entsprechende Bezugsfrequenz erzeugen und auf einfache Weise durch Teilen dieser Frequenz in Einheiten von 1/2 die Abtastfrequenz erzeugen. Folglich verlängert sich die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Zeit umgekehrt proportional zu den oben beschriebenen Abtastfrequenzen fs. Anders ausgedrückt, wenn eine vorgegebene Aufzeichnungs/Wiedergabe-Zeit erreicht werden soll, wird die Speicherkapazität proportional zur Abtastfrequenz fs erhöht.
Wie aus der obigen Gleichung (1) ersichtlich, verdoppelt sich im Falle einer Vergrößerung der Bitlänge von 8 auf 16 Bits die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Zeit. Mit dem Größerwerden der Bitlänge wird eine doppelte Speicherkapazität der Speicherschaltung 701 erforderlich, um dem Größerwerden gerechtzuwerden. Wird hingegen die Bitlänge auf 8 Bits verringert, so verlängert sich die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Zeit bei gleicher Speicherkapazität auf das Doppelte. Insbesondere bei der Stereo-Betriebsart ist gegenüber dem System in Monaural- Betriebsart eine doppelte Datenmenge erforderlich. Genauer ist bei der Stereo-Betriebsart, bei der von der Speicherschaltung 701 abwechselnd ein rechtes und ein linkes Signal ausgegeben wird, eine doppelt so große Speicherkapazität erforderlich wie bei der Monaural-Betriebsart.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die drei Wiedergabebedingungen, die die Abtastfrequenz, die Bitlänge und die Betriebsart umfassen, wie oben beschrieben, für eine Digitalsignal-Quelle eingestellt und nach Bedarf kombiniert, um eine Wiedergabe zu ermöglichen, wodurch sich die begrenzte Speicherkapazität des Speichers mit maximalern Nutzeffekt ausnutzen läßt. Die in vielen Varianten kombinierbaren Wiedergabebedingungen können durch die Verwendung des ID-Codes 1308 automatisch im Wiedergabegerät 101 festgelegt werden, so daß jeder Benutzer die empfangene Information ohne jegliche Schwierigkeiten bei der Bedienung problemlos wiedergeben kann.
Der Typ bzw. die Frequenz der Abtastfrequenz läßt sich je nach Bedarffestlegen. In einem derartigen Fall sollte bezüglich der Erzeugung eines Taktimpulses gemäß jeder Abtastfrequenz eine Vereinbarung getroffen werden. Ferner kann dem ID-Code 1308 ein Bit hinzugefügt werden, das sich mittels der Bedienung eines Anschlußgeräts bestimmern läßt. Durch automatisches Einstellen der langsamen bzw. schnellen Betriebsart mittels der verbleibenden Bits in der später beschriebenen Weise kann beispielsweise eine Wiedergabe-Betriebsart, wie eine Wiedergabe durch ein Programm oder eine kontinuierliche Wiedergabe für das gesamte Programm, automatisch bestimmt werden.
Fig. 15 ist ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Quantisierungs-Rauschunterdrückers.
Beim Quantisieren eines Analogsignals entsteht immer ein Quantisierungsrauschen (Fehlerkomponente).
Dieses Quantisierungsrauschen ist insbesondere während eines Stimmintervalls dem Ohr unangenehm. Gemäß dem vorhe genden Ausführungsbeispiel wird, wie unten beschrieben, am Eingang des Digital/Analog-Wandlers 707 ein Quantisierungs- Rauschunterdrücker zwischengeschaltet.
Das aus der Speicherschaltung 701 ausgelesene Digitalsignal wird dem Digital-Analog-Wandler 707 zugeführt und in ein Analogsignal Vout umgewandelt. Obwohl der Quantisierungs- Rauschunterdrücker gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht spezifisch begrenzt ist, ist er für einen Fall gedacht, bei dem ein Digitalsignal aus einem 2'-komplernentären Binärcode besteht. Das aus der Speicherschaltung 701 ausgelesene Digitalsignal mit D0 bis Dn wird jeweils über die UND-Gatter 1510 bis 151n den entsprechenden Eingangsanschlüssen D0 bis Dn des Digital/Analog-Wandlers 707 zugeführt. Das aus der Speicherschaltung 701 ausgelesene Digitalsignal wird einem Pegelprüfer 1507 zugeführt, der einen Pegel prüft, bei dem das Signal als ein ein Stimmintervall darstellendes Signal angesehen wird. Das von diesem Pegelprüfer 1507 als ein Stimmintervall darstellendes Ausgangssignal angesehene Ausgangssignal wird einem in der gleichen Zeichnung durch eine Strichlinie dargestellten Zeitgeber 1508 zur Zeitbeurteilung zugeführt. Hält der von dem Pegelprüfer 1507 und dem Zeitgeber 1508 als ein Stimmintervall anzeigender Pegel angesehene Pegel über eine vorgegebene Zeitspanne an, so wird entschieden, daß es sich bei dieser Einzel-Zeitspanne um ein Stimmintervall handelt, so daß das Ausgangssignal eines Invertierers 1505 zur logischen Null wird, wodurch das System derart gesteuert wird, daß die UND-Gatter 1510 bis isin schließen. Genauer setzen die UND-Gatter 1510 bis 151n die vorn Digital/Analog-Wandler 707 eingegebenen Signale D0 bis Dn durch die logische 0 des Ausgangssignals des Invertierers 1505 un abhängig von dem aus der Speicherschaltung 701 ausgelesenen Digitalsignal zwingend auflogisch 0.
Wie oben erläutert, bestehen die Digitalsignale D0 bis Dn aus 2'-komplimentären Binärcodes. Genauer beträgt bei D0 bis Dn gleich acht Bits der positive Maximalwert 01111111 und der negative Maximalwert 10000000, wobei der "0"-Pegel 00000000 beträgt. +1 im Dezimalsystem entspricht 00000001 im Binärsystem. Sobald eine Zeitspanne wie oben beschrieben als Stimmintervall gilt, wird das Ausgangssignal der UND-Gatter 1510 bis 1510 aufgrund dieser Tatsache auf null festgelegt, wodurch eine vollständige Unterdrückung des Quantisierungsrauschens während eines Stimmintervalls möglich ist.
Der Pegelprüfer 1507 von Fig. 15 setzt einen positiven Maximalwert +ΔL und einen negativen Maximalwert -ΔL, die als ein Stimmintervall darstellend gelten. Bei einem positiven Maximalwert +ΔL von beispielsweise +1 nimmt der Eingang B des Vergleichers 1501 die Form 00000001 an, während bei einem negativen Maximalwert -ΔL von -1 der Eingang B des Vergleichers 1509 als 11111111 gegeben ist. Dem Eingang A der Vergleicher 1501 und 1509 wird ein Digitalsignal von der Speicherschaltung 701 zugeführt. Der Vergleicher 1501 erzeugt ein "1"-Ausgangssignal, wenn A ≤ B ist, und der Vergleicher 1509 erzeugt ein "1"-Ausgangssignal, wenn A ≥ B ist. Die Ausgangssignale dieser Vergleicher 1501 und 1509 werden über das UND-Gatter 1502 ausgegeben. Folglich ist das Ausgangssignal des UND-Gatters 1502 bei Erfassen eines Stimmintervalls "1", wenn das Digitalsignal 00000001, 00000000 oder 11111111 ist.
Ist das Digitalsignal 00000010 oder in anderer Weise größer als +ΔL, so ist das Ausgangssignal des Vergleichers 1501 "0", während das Ausgangssignal des Vergleichers 1509 "0" ist, wenn das Digitalsignal 11111110 oder in anderer Weise kleiner als -ΔL ist. Folglich erzeugt das UND-Gatter 1502 nur dann ein "1"-Ausgangssignal, wenn sich das Digitalsignal in einem Bereich befindet, der als ein Stimmintervall darstellend gilt.
Der Zeitgeber 1508 umfaßt einen Zähler 1503 und einen Vergleicher 1504. Dem Rücksetz-Eingang R des Zählers 1503 wird ein Erfassungs-Ausgangssignal des Pegelprüfers 1507 zugeführt. Wird beurteilt, daß es sich um ein Stimmintervall handelt, so wird der Rücksetz-Zustand des Zählers 1503 aufgehoben, so daß der Zählbetrieb der Taktimpulse CK durch den Zähler 1503 beginnt. Dem Eingang A des Vergleichers 1504 wird das Zähl-Ausgangssignal des Zählers 1503 zugeführt. Dem Eingang B des Vergleichers 1504 wird eine gesetzte Zeit t zum Beobachten einer gegebenen Zeitspanne als Stimmintervall zugeführt. Folglich gibt der Vergleicher 1504 ein "1"-Signal (A ≥ B) aus, wenn der Stimmintervall-Pegel die gesetzte Zeit t überschreitet. Dieses Ausgangssignal wird durch den Invertierer 1505 invertiert und den UND-Gattern 1510 bis 151n zugeführt, so daß das den Eingang des Digital/Analog-Wandlers 707 zugeführte Digitalsignal unabhängig von dem aus der Speicherschaltung 701 ausgelesenen Digitalsignal einen "0"-Pegel von 00000000 annimmt.
Wird dem Pegelprüfer 1507 ein Pegel eines den Wert +ΔL überschreitenden Digitalsignals zugeführt, so wird dies vom Vergleicher 1501 bzw. 1509 erfaßt, der das Ausgangssignal auf "0" herabsetzt, wodurch der Zähler 1503 des Zeitgebers 1508 rückgesetzt wird. Folglich wird das Ausgangssignal des Vergleichers 1504 des Zeitgebers 1508 zu "0", so daß das Steuereingangssignal der UND-Gatter 1510 bis isin über den Invertierer 1505 auf "1" gesetzt wird. So wird dem Eingang des Digital/Analog-Wandlers 707 ein aus der Speicherschaltung 701 ausgelesenes Digitalsignal zugeführt. Auf diese Weise wird das aus der Speicherschaltung 701 ausgelesene Digitalsignal unmittelbar nach dem Ende eines Stimmintervalls in ein Analogsignal umgewandelt.
Das Ergebnis eines vom Erfinder durchgeführten Expenments zeigt, daß die gesetzte Zeit t des Zeitgebers 1508 generell möglichst im Bereich von 0,5 ms bis 20 ms, je nach dem Inhalt des beteiligten Musik- bzw. Nachrichtenprogramms, liegen soll. Dieser Bereich kann beim Setzen einer Zeit selbstverständlich in einem gewissen Maße problemlos überschritten werden. Ferner kann der als Stimmintervall angesehene Pegel in Übereinstimmung mit der Eingangsquelle bzw. der jeweiligen Auflösung umschaltbar sein. Es ist zum Beispiel im Falle eines 16-Bit-Digitalsignals generell erwünscht, einen größeren Bereich festzulegen als im Falle eines 8-Bit-Digitalsignals. Ferner muß das Digitalsignal eines 2'-komplementären Binärcodes nicht verwendet werden, so daß 01111111 bzw. 10000000 im Falle eines 8-Bit-Digitalsignals auf einen AC-ähnlichen, neutralen Pegel gesetzt werden können. Im Falle eines derartigen Digitalsignals kann das Digitalsignal von der Speicherschaltung 701 durch eine Auswahl von 01111111 oder 10000000 ersetzt werden, wenn durch die Kombination eines Multiplexers und eines Gatters ein Stimmintervall erfaßt wird.
In Fig. 16 sind Wellenformen zur Erläuterung der obenerwähnten Betriebsart dargestellt. Die Wellenform in der Zeichnung stellt einen Fall dar, bei dem das Digitalsignal von der Speicherschaltung 701 direkt in den Digital/Analog-Wandler eingegeben wird, der ein Analogsignal bildet. Wie in Fig. 16 dargestellt, erfährt das Signal eine Anderung gemäß dem Quantisierungsfehler während des Stimmintervalls, wodurch ein für das Ohr unangenehmes Rauschen entsteht. In dem Quantisie rungs-Rauschunterdrücker gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird hingegen, wie in Fig. 16 dargestellt, nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit t, die als Stimmintervall angesehen wird, ein einem "0"-Pegel entsprechendes Digitalsignal zwingend einer Digital/Analog-Wandlung durch die UND-Gatter 1510 bis isin unterzogen, so daß das obenerwähnte Rauschen weiterhin ausgegeben wird, bis das nächste rauschfreie Audiosignal mit "0"-Pegel ankommt. Die vorgegebene Zeitspanne t ist sehr kurz und liegt in einem Bereich von 0,5 ms bis 20 ms, so daß das während dieser Zeitspanne erzeugte Quantisie rungsrauschen für das Ohr nicht unangenehm ist.
Der Quantisierungs-Rauschunterdrücker 1500 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird nicht nur, wie oben beschrieben, beim Wiedergabegerät 101 verwendet, sondern findet vielseitige Anwendung bei verschiedenen digitalen Audioprozessoren, wie zum Beispiel einem ein digitales Audiosignal verarbeitenden Audio-Kassettenrecorder.
Fig. 17 ist ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer bei einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystern verwendeten Sicherheitsschaltung.
Beim Verkauf eines Audiosignals etc. in digitaler Form als Ware ist es wichtig, zu verhindern, daß es in einfacher Weise dupliziert wird, um seinen Handelswert zu verbessern. Zu diesem Zweck gibt es ein erstes Verfahren, bei dem eine Funktion hinzugefügt wird, die es lediglich einer bestimmten Person ermöglicht, den eigentlichen Wiedergabevorgang des Digitalsignals durchzuführen. Bei einem zweiten Verfahren erfolgt die unten beschriebene Signalumwandlung innerhalb des Wiedergabegeräts 101 als Funktion zum Verhindern des Lesens einer Kopie nach der Übertragung zum Wiedergabegerät 101 eines im Digitalsignal-Verkaufssystem gemäß dem obenerwähnten Ausführungsbeispiel verkauften Digitalsignals.
Um lediglich einer bestimmten Person die Durchführung eines Wiedergabevorgangs bzw. eine Vervielfältigung zu ermöglichen, ist der Lese-Ausgangsabschnitt der Speicherschaltung 701 mit Exklusives-ODER-Gattern 1700 bis 170n versehen, die durch ein Paßwort-Prüfsignal gesteuert werden. Diese Exklusives-ODER-Gatter können mit gleicher Wirkung entweder als sämtlichen Bits der Lesesignale D0 bis Dn entsprechende Teile oder lediglich für ein oder mehrere Bits vorgesehen sein, die mindestens das hochwertigste Bit umfassen.
Dem Eingangsdatenanschluß der Speicherschaltung 701 wird direkt ein von dem Anschlußgerät 100 (Informations-Server) übertragenes Digitalsignal zugeführt. Im Falle der Verwendung eines Halbleiterspeichers, bei der Eingang und Ausgang der Speicherschaltung 701 miteinander geteilt sind, werden die Exklusives-ODER-Gatter 1700 bis 170n in den Lesesignalweg des den Datenanschluß des Speichers verbindenden Signalbusses zwischengeschaltet. Das Digitalsignal wird durch ein von dem Adressenzähler 702 erzeugtes Adressensignal aus der Speicherschaltung 701 ausgelesen, wobei dem Adressenzähler 702 ein Adressen-Aktualisierungsimpuls zugeführt wird.
Das oben beschriebene Paßwort wird zuvor durch einen Schalter, ROM etc. im Wiedergabegerät 101 festgelegt. Dieses Paßwort wird dem Käufer zum Zeitpunkt des Kaufs des Wiedergabegeräts 101 mitgeteilt. Folglich ist das Paßwort zum Zeitpunkt der Wiedergabe des Digitalsignals durch das Wiedergabegerät 101 festgelegt. Stimmt das durch einen nicht dargestellten Vergleicher oder ähnliches erfaßte Paßwort mit dem eingegebenen Paßwort überein, so wird ein Paßwort-Beurteilungssignal auf "0" heruntergesetzt. So geben die Exklusives- ODER-Gatter ein "0"-Übereinstimmungssignal aus, wenn ihnen eine mit "0" übereinstimmende "0" eingegeben wird. Wird hingegen ein mit "0" nicht übereinstimmendes "1"-Signal eingegeben, so wird ein "1"-Nicht-Übereinstimmungssignal ausgegeben. Auf diese Weise geben die Exklusives-ODER-Gatter 1700 bis 170n ein digitales Eingangssignal in seiner direkten Form aus, wenn das Paßwort-Beurteilungssignal "0" ist.
Wird hingegen durch einen nicht dargestellten Vergleicher etc. beurteilt, daß das erfaßte Paßwort nicht mit dem eingegebenen Paßwort übereinstimmt, so wird ein Paßwort-Beurteilungssignal von "1" ausgegeben. Folglich geben die Exklusives-ODER-Gatter ein "0"-Übereinstimmungssignal aus, wenn ihnen ein mit "1" übereinstimmendes "1"-Signal eingegeben wird, und sie geben ein "1"-Nicht-Übereinstimmungssignal aus, wenn ihnen eine mit "1" nicht übereinstimmende "0" eingegeben wird. Auf diese Weise geben die Exklusives-ODER-Gatter 1700 bis 170n ein digitales Eingangssignal in invertierter Form aus, wenn das Paßwort-Beurteilungssignal "1" ist. Werden die Exklusives-ODER-Gatter 1700 bis 170n, wie oben erläutert, für die Digitalsignale sämtlicher Bits zwischengeschaltet, so werden sämtliche Bits invertiert, wenn die Paßwortewörter nicht miteinander übereinstimmen, so daß das resultierende Audiosignal mit invertierten Bits, das nach einer Umwandlung in ein Analogsignal bedeutungslos ist, die Vertraulichkeit der Information gewährleistet. Ferner ist selbst dann ein Paßwort erforderlich, wenn eine Kopie erstellt wird, das heißt wenn die Daten außerhalb der Speicherschaltung 701 ausgegeben werden, wodurch eine einfache Vervielfältigung ver hindert wird.
Einige Informationen, wie zum Beispiel Nachrichten oder Verkehrsdaten, sind nicht wichtig genug, um geschützt zu werden. In einem derartigen Fall kann das Paßwort durch Verwendung des obenerwähnten ID-Codes 1308 für nichtig erklärt werden. Anders ausgedrückt, das System kann derart eingerichtet werden, daß der durch eine Übereinstimmung des Paßwortes bedingte obenerwähnte Sicherheitsbetrieb nur dann ausgeführt wird, wenn ein Informationsschutz durch den ID-Code 1308 angefordert wird. Auf diese Weise kann der Verkäufer eine Sicherheit erfordernde Ware bestimmen. Auch ein vom automatisch antwortenden Telefonapparat empfangener Ruf kann von derartiger Natur sein, daß eine Person wünscht, diesen privat zu halten. In einem derartigen Fall kann eine Vereinbarung zur Bestimmung der Sicherheits-Betriebsart durch den ID-Code 1308 getroffen werden, um den Schutz durch das Anschlußgerät 100 zu gewährleisten. In jedem Fall werden Bedienungprobleme minimiert, indem eine Vereinbarung getroffen wird, nach der die Eingabe eines Paßworts nur dann erforderlich ist, wenn durch den ID-Code 1308 ein echter Informationsschutz gewährleistet ist.
Fig. 18 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der beim Digitalsignal-Verkaufssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Sicherheitsschaltung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist auf der Seite der Dateneingangsanschlüsse der Speicherschaltung 701 eine mit einem Paßwort-Übereinstimmungssignal und Exklusives-ODER- Gattern 1800 bis 180n arbeitende Sicherheitsschaltung zwi schengeschaltet. Auch in diesem Fall wird, wenn die Paßwörter nicht übereinstimmen, jedes Bit bzw. ein Bit bzw. eine gegebene Anzahl von Bits des in die Speicherschaltung 7ülgeschriebenen Digitalsignals invertiert und in ein bedeutungsloses Audiosignal umgewandelt, wodurch die Vertraulich keit, wie im obenerwähnten Fall, gewährleistet ist. In diesem Fall werden zum Zeitpunkt der Übertragung des Sicherheit erfordernden Digitalsignals vom Anschlußgerät 100 Daten nur dann im wesentlichen wirksam übertragen, wenn durch Betätigen von Berührungstasten bzw. des Anschlußgeräts 100 ein übereinstimmendes Paßwort eingegeben wird, während bei einem nicht übereinstimmenden Paßwort die Bits, wie oben beschrieben, invertiert werden, wodurch ein im wesentlichen bedeutungsloses Digitalsignal übertragen wird. Alternativ hierzu kann der Übertragungsvorgang selbst eingestellt werden.
Fig. 19 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungs beispiels der bei einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystern verwendeten Sicherheitsschaltung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine mit einem Paßwort-Übereinstimrnungssignal und Exklusives-ODER-Gattern 1900 bis 190n arbeitende Sicherheitsschaltung auf der Adresseneingangsseite der Speicherschaltung 701 zwischengeschaltet. In diesem Fall wird, anders als beim Eingeben einer Adressenauswahl der Speicherschaltung 701, bei einem nicht übereinstimmenden Paßwort ein Bit oder eine Vielzahl von Bits invertiert, wodurch die Adressen nicht kontinuierlich sondern diskontinuierlich sind, anders als bei Eingabe. Folglich ist dann das durch derartige diskontinuierliche Adressen gelesene Digitalsignal als Audiomformation bedeutungslos, wodurch in diesem, wie in dem vorhergehenden Fall, ein Informationsschutz möglich wird.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 17 bzw. Fig. 18 kann mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 19 kombiniert werden, um eine Sicherheitsschaltung mit einem oder einer Vielzahl von Exklusives-ODER-Gattern, jeweils für Daten und eine Adresse, zu konfigurieren. Auf diese Weise ermöglicht die Kombination von Daten und der entsprechenden Adresse einen besseren Informationsschutz.
Fig. 20 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der bei einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystern verwendeten Sicherheitsschaltung. Dieses Ausführungsbeispiel zielt hauptsächlich darauf ab, eine Vervielfäl tigung eines Digitalsignals zu verhindern. Im Wiedergabegerät 101 sind durch ein EPROM oder ähnliches Paßwörter erfaßt. Bei diesen Paßwörtern handelt es sich um Codes, die selbst dem Käufer des Wiedergabegeräts 101 nicht mitgeteilt werden.
Jedes Bit dieses Codes wird einem der Eingänge der Exklusives-ODER-Gatter 2000 bis 200n, 2010 bis 201n zugeführt, die am Eingang und Ausgang der Speicherschaltung 701 zwischengeschaltet sind. In Fig. 20 ist für sämtliche Bits des Dateneingangs und -ausgangs der Speicherschaltung 701 ein Exklusives-ODER-Gatter vorgesehen. Stattdessen können die Exklusives-ODER-Gatter 2000 bis 200n, 2010 bis 201n lediglich für ein bestimmtes Bit oder für eine Vielzahl von Bits zwischenge schaltet werden. Einander entsprechende Ein- und Ausgänge werden jedoch paarweise mit Exklusives-ODER-Gattern 2000 bis 200n bzw. 2010 bis 201n versehen.
Das Dateneingangsbit, für das das Eingangssignal der Exklusives-ODER-Gatter 2000 bis 200n, 2010 bis 201n durch das obenerwähnte Paßwort auf "0" herabgesetzt wurde, wird direkt geschrieben, während das Dateneingangsbit, für das das Eingangssignal der Exklusives-ODER-Gatter 2000 bis 200n, 2010 bis 201n durch das obenerwähnte Paßwort auf "1" gesetzt wurde, in invertierter Form geschrieben wird.
Das aus der Speicherschaltung 701 ausgelesene Digitalsignal wird den Exklusives-ODER-Gattern 2000 bis 200n, 2010 bis 201, die durch das obenerwähnte gleiche Paßwort gesteuert werden, zugeführt, wodurch die Durchschaltebits Durchschalte bits bleiben, während invertierte Bits wieder in ihre ursprüngliche Form invertiert werden. Folglich wird das gleiche Digitalsignal als digitales Eingangssignal an den Digital/Analog-wandler 707 gesendet, so daß bei der Audiowiedergabe kein Problem auftritt.
Hingegen werden die Lesedaten selbst der Speicherschaltung 701 zur Verbinderseite ausgegeben. Anders ausgedrückt, es wird ein durch das Paßwort bitgewandeltes Digitalsignal zur Schreibschaltungs-Seite ausgegeben. Folglich wird ein kopiertes Digitalsignal, anders als das ursprüngliche Digitalsignal, zu einem bedeutungslosen Digitalsignal, so daß die Vervielfältigung im wesentlichen verhindert wird. Nebenbei sei darauf hingewiesen, daß das Paßwort von jeder Person mit Kenntnissen über Digitalschaltungen verhältnismäßig einfach decodiert werden kann. Angesichts des Verkaufspreises der obenerwähnten Nachrichten, Wertpapier-Nachrichten oder des obenerwähnten Musikprogramms wäre jedoch der zur Durchbrechung der Sicherheit erforderliche Arbeitsaufwand höher und bedeutungsloser. Genauer ist die Sicherheit des erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystems ausreichend, wenn sich eine einfache Vervielfältigung bzw. Anzapfung verhindern läßt.
Fig. 21 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der bei dem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendeten Sicherheitsschaltung. Bei diesen Ausführungsbeispiel wird anstelle der Exklusives-ODER-Gatter, die ein Signal in direkter oder invertierter Form durchführen, eine Bit-Neuanordnungs-Schaltung 2101 verwendet. Die Bit-Neuanordnungs-Schaltung 2101 weist zwei Signalwege auf, einen zum Ausgeben eines Eingangssignals in seiner direkten Form, den anderen zum räumlichen Austauschen der Bits D0 bis Dn der Ausgangsseite gegen die Bits D0 bis Dn der Eingangsseite. Genauer wird das niederwertigste Bit D0 als hochwertigstes Bit Dn, oder D1 als D2 ausgegeben. Stimmt das Paßwort- Beurteilungssignal nicht überein, so ermöglicht diese Bit- Neuanordnungs-Schaltung die Ausgabe eines Digitalsignals mit zerstörten bedeutungslosen Einsen. Diese Bit-Neuanordnungs- Schaltung 2101 kann auf der Dateneingangsseite anstelle der in Fig. 18 dargestellten Exklusives-ODER-Gatter oder auf der Adresseneingangsseite anstelle der in Fig. 19 dargestellten Exklusives-ODER-Gatter zwischengeschaltet werden.
Fig. 22 ist ein spezifisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der bei der obenerwähnten Sicherheitsschaltung verwendeten Bit-Neuanordnungs-Schaltung 2101.
In Fig. 22 ist eine Bit-Neuanordnungs-Schaltung für ein Bit für ein Digitalsignal mit einer Vielzahl von Bits an schaulich dargestellt.
Eines der digitalen Eingangssignale mit einer Vielzahl von Bits D0 bis Dn wird durch einen Wähler 2201 ausgewählt und als niederwertigstes Bit D0 am Ausgangsanschluß ausgegeben. Der Wähler 2201 wählt durch ein von einem Dekodierer 2202 erzeugtes Auswahlsignal eines der Signale D0 bis Dn aus und gibt dieses aus.
Handelt es sich bei den Digitalsignalen D0 bis Dn um acht Bits, so generiert ein Zufallszahlengenerator 2204 eine aus drei Bits bestehende Zufallszahl (0 bis 7 im Dezimalsystem), die dem Eingangsanschluß B des Multiplexers 2203 zugeführt wird. Dem anderen Eingangsanschluß A des Multiplexers 2203 wird ein 3-Bit-Binärsignal (000) zugeführt, das die dem Ausgangsbit D0 entsprechende dezimale Null bestimmt. Dem Auswahlanschluß 5 des Multiplexers 2203 wird ein Paßwort-Beurteilungssignal zugeführt. Das Paßwort-Beurteilungssignal wird zu logisch "0", wenn das Paßwort übereinstimmt, so daß das Signal des Eingangs A des Multiplexers 2203 vom Ausgang Y ausgegeben wird.
Wie oben beschrieben, wird die dem Ausgangsbit D0 ent sprechende dezimale Null über den Multiplexer 2203 dem Dekodierer 2202 zugeführt, so daß ein Auswahlsignal des Eingangsbits D0 erzeugt und über den Dekodierer 2202 dem Wähler 2201 zugeführt wird. Stimmt hingegen das Paßwort nicht überein, so wird das durch den Zufallszahlengenerator 2204 generierte 3- Bit-Signal ausgewählt und dem Dekodierer 2202 zugeführt. Folglich decodiert der Dekodierer 2202 ein 3-Bit-Signal und erzeugt ein Auswahlsignal von den 8-Bit-Eingangssignalen D0 bis Dn. Die Wahrscheinlichkeit, daß das Eingangssignal D0 ausgewählt wird, beträgt 1/8. Da auch für die verbleibenden 7-Bit-Ausgangssignale eine ähnliche Schaltung vorgesehen ist, beträgt die Wahrscheinlichkeit, daß die Eingangssignale D0 bis Dn selbst dann in ihrer direkten Form ausgegeben werden, wenn das Paßwort nicht übereinstimmt, lediglich 1/(8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8) = 1/16777216, womit ein Informations schutz möglich wird. Die Besonderheit dieser Schaltung besteht darin, daß es aufgrund der Tatsache, daß die Kombination eines Bitaustauschs durch den Zufallszahlengenerator 2204 für jeden Fall verschieden ausfällt, im wesentlichen unmöglich ist, echte Daten aus der ausgegebenen Bitfolge zu decodieren.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel derjenigen Funktion erläutert, die verhindert, daß das in der Speicherschaltung 701 des Wiedergabegeräts 101 gespeicherte Digitalsignal direkt von außerhalb gelesen wird. Gewöhnlich weist der Datenanschluß (D in Fig. 4) des Wiedergabegeräts 101 miteinander geteilten Eingangs- und Ausgangsdatenanschluß auf, und um den Datenanschluß in einen Ausgabezustand zu halten, wird ein Ausgabe-Freigabesignal zugeführt. Anders ausgedrückt, obwohl der logische Pegel nicht spezifisch begrenzt ist, hält das Wiedergabegerät 101 seinen Datenausgangsanschluß nur dann in einem Ausgabezustand, wenn das Ausgabe- Freigabesignal gültig (erfindungsgemäß logisch "1") ist. Folglich wird die Schaltung zur Verhinderung einer Vervielfältigung, obwohl nicht spezifisch begrenzt, in dem mit dem Datenleseweg in Zusammenhang stehenden Teil zwischengeschaltet.
Fig. 23 ist ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der zur Verhinderung einer Vervielfältigung geeigneten Sicherheitsschaltung, die bei einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendet wird. Um einer bestimmten Person eine Vervielfältigung zu gewähren, weist der Lese-Ausgangsabschnitt der Speicherschaltung 701 ein UND-Gatter 2301 zum Steuern eines Ausgabe-Freigabesignals OE durch ein Paßwort-Beurteilungssignal sowie Puffer 23000 bis 2300n auf, wobei deren Ausgänge durch das Ausgabe-Freigabesignal OE gesteuert werden. Diese Puffer 23000 bis 2300n halten ihre Ausgänge solange in einem hochohmigen Zustand, wie das Steuereingangssignal nicht logisch "1" ist. Gewöhnlich sind diese Puffer 23000 bis 2300n als sämtlichen Bits der Lesesignale D0 bis Dn entsprechende Teile vorgesehen.
Dem Eingangsdatenanschluß der Speicherschaltung 701 wird direkt ein vom Anschlußgerät 100 übertragenes Digitalsignal zugeführt. Bei Verwendung eines Halbleiterspeichers mit dem gemeinsam genutzten Eingang und Ausgang der Speicherschaltung 701 werden die Puffer 23000 bis 2300n auf dem Lesesignalweg des mit dem Datenanschluß der Speicherschaltung verbundenen Signalbusses zwischengeschaltet. Durch ein von dem nicht dargestellten Adressenzähler 703 erzeugtes Adressensignal wird aus der Speicherschaltung 701 ein Digitalsignal gelesen. Ferner wird dem UND-Gatter 2301 das Ausgabe-Freigabesignal OE zusammen mit einem Paßwort-Beurteilungssignal zugeführt, wobei das UND-Gatter 2301 von dem durch den Invertierer 2302 invertierten Paßwort-Beurteilungssignal gesteuert wird.
Dieses Paßwort wird durch einen Schalter, ROM etc. im voraus im Wiedergabegerät 101 festgelegt und dem Käufer zum Zeitpunkt des Kaufs des Wiedergabegeräts 101 mitgeteilt. Folglich ist das obenerwähnte Paßwort festgelegt, wenn durch das Wiedergabegerät 101 ein gespeichertes Digitalsignal ausgelesen wird. Stimmt ein durch einen nicht dargestellten Vergleicher etc. erfaßtes Paßwort nicht mit einem eingegebenen Paßwort überein, so wird das Paßwort-Beurteilungssignal auf logisch "0" heruntergesetzt und nach seiner Invertierung im Invertierer 2302 dem UND-Gatter 2301 zugeführt. So gibt das UND-Gatter 2301 ein Logisch-"0"-Signal aus, wenn das Ausgabe- Freigabesignal OE logisch "0" ist, ein Logisch-"1"-Signal, wenn das Ausgabe-Freigabesignal OE logisch "1" ist. Auf diese Weise sind die Puffer 23000 bis 2300n durch das Ausgabe-Freigabesignal OE steuerbar, wenn das Paßwort-Beurteilungssignal logisch "0" ist.
Wird hingegen beurteilt, daß das durch einen nicht dargestellten Vergleicher etc. erfaßte Paßwort mit dem eingegebenen Paßwort übereinstimmt, so wird das Paßwort-Beurteilungssignal auflogisch "1" gesetzt und nach seiner Invertierung im Invertierer 2302 dem UND-Gatter 2301 zugeführt. Folglich gibt das UND-Gatter 2301 unabhängig davon, ob das Ausgabe-Freigabesignal QE logisch "0" oder logisch "1" ist, ein Logisch-"0"-Signal aus. Auf diese Weise werden die Ausgänge der Puffer 23000 bis 2300n unabhängig vom Ausgabe-Freigabesignal OE in einen hochohmigen Zustand gehalten, wenn das Paßwort-Beurteilungssignal logisch "1" ist. Folglich wird durch die Erforderlichkeit eines Paßworts beim Ausgeben der Daten der Speicherschaltung 701 nach außen eine einfache Vervielfältigung verhindert.
Fig. 24 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der zur Verhinderung einer Vervielfältigung geeigneten Sicherheitsschaltung, die bei einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Lese-Ausgangsabschnitt der Speicherschaltung 701 UND-Gatter 24010 bis 2401n zum Steuern der Ausgaben der Speicherschaltung 701 durch ein Paßwort-Beurteilungssignal sowie Puffer 24000 bis 2400n auf, deren Ausgaben durch das Ausgabe-Freigabesignal QE gesteuert werden. Ferner wird in diesem Fall, wie in dem vorhergehenden Fall&sub1; eine Vervielfältigung durch ein Paßwort-Nicht-Übereinstimmungssignal verhindert. Anhand dieses Ausführungsbeispiels für ein Datenbit bzw. eine gegebene Anzahl von Datenbits ist leicht verständlich, daß die UND-Gatter mit gleicher Wirkung durch ODER-Gatter oder Exklusives-ODER-Gatter ersetzt werden können.
Fig. 25 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der zur Verhinderung einer Vervielfältigung geeigneten Sicherheitsschaltung, die bei einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendet wird. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine mit einem Paßwort-Übereinstimmungssignal und UND-Gattern 25000 bis 2500m auf der Andressen-Eingangsanschlußseite der Speicherschaltung 701 arbeitende Sicherheitsschaltung auf. Stimmt das Paßwort nicht überein, so wird, anders als bei dem Fall, bei dem die Adressenauswahl der Speicherschaltung 701 eine Eingabe bildet, ein Bit bzw. eine Vielzahl von Bits auflogisch "0" gesetzt, so daß eine kontinuierliche Adresse am Eingang in eine diskontinuierliche am Ausgang geändert wird. Das mittels dieser diskontinuierlichen Adresse gelesene Digitalsignal ist bedeutungslos und stellt keine direkte Information mehr dar, wodurch es möglich wird, Information, wie im vorhergehenden Fall, zu schützen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem in Fig. 24 dargestellten Ausführungsbeispiel, ein Adresseneingangsbit bzw. eine gegebene Anzahl von Adresseneingangsbits beteiligt, so daß leicht verständlich ist, daß die UND-Gatter mit gleicher Wirkung durch ODER-Gatter oder Exklusives-ODER-Gatter ersetzt werden können.
Fig. 26 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der zur Verhinderung einer Vervielfältigung geeigneten Sicherheitsschaltung, die bei einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 21, anstelle der Einrichtung zum Steuern von Bits durch ein obenerwähntes UND-Gatter eine Bit-Neuanordnungs-Schaltung 2101 verwendet. Eine typische Bit-Neuanordnungs-Schaltung weist zwei Signalwege auf, einen zum Ausgeben eines Eingangssignals in seiner eigenen Form und den anderen zum räumlichen Austauschen der Eingangsbits D0 bis Dn gegen die Ausgangsseitenbits D0 bis Dn, oder genauer, zum Ausgeben des niederwer tigsten Bits D0 als hochwertigstes Bit Dn bzw. zum Ausgeben von D1 als D2. Zeigt das Paßwort-Übereinstimmungssignal eine Nicht-Übereinstimmung an, so gibt die genannte Bit-Neuanordnungs-Schaltung die Zerstörung und Ausgabe in bedeutungsloser Form eines Digitalsignals frei.
Fig. 27 ist ein spezifisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der bei der oben beschriebenen Sicherheitsschaltung verwendeten Bit-Neuanordnungs-Schaltung 2101, die der in Fig. 22 dargestellten Bit-Neuanordnungs-Schaltung ähnlich ist.
In Fig. 27 ist eine Ein-Bit-Neuanordnungs-Schaltung für ein Digitalsignal mit einer Vielzahl von Bits als typisches Beispiel dargestellt.
Ein Digitalsignal einer Vielzahl von Bits D0 bis Dn wird einen Wähler 2201 zugeführt, der eines der Bits ausgewählt und am Ausgangsanschluß als niederwertigstes Bit D0 ausgibt. Der Wähler 2201 wählt durch ein von dem Dekodierer 2202 erzeugtes Auswahlsignal eines der Bits D0 bis Dn aus und gibt dieses aus.
Umfassen die Digitalsignale D0 bis Dn acht Bits, so generiert der Zufallszahlengenerator 2204 eine 3-Bit-Zufallszahl (0 bis 7 im Dezimalsystem) und führt diese dem Eingangsanschluß B des Multiplexers 2203 zu. Dem anderen Eingangsanschluß A des Multiplexers 2203 wird ein 3-Bit-Binärsignal (000) zum Bestimmen einer dem Ausgangsbit D0 entsprechenden dezimalen 0 zugeführt. Dem Auswahlanschluß 5 des Multiplexers 2203 wird hingegen ein Paßwort-Beurteilungssignal zugeführt. Das Paßwort-Beurteilungssignal wird auflogisch "0" heruntergesetzt und bewirkt, daß das Signal des Eingangs A des Multiplexers 2203 vom Ausgang Y aus übertragen wird, wenn das Paßwort übereinstimmt.
Stimmt das Paßwort, wie oben erwähnt, überein&sub1; so wird dem Dekodierer 2202 über den Multiplexer 2203 die dem Ausgangsbit D0 entsprechende dezimale 0 zugeführt, so daß der Dekodierer 2202 ein Auswahlsignal des Eingangsbits D0 erzeugt und dieses dem Wähler 2201 zuführt. Folglich gibt der Wähler 2201 ein Ausgangssignal D0 in der gleichen Form wie das Eingangssignal D0 aus. Stimmt hingegen das Paßwort nicht überein, so wird ein durch den Zufaliszahlengenerator 2204 generiertes 3-Bit-Signal ausgewählt und dem Dekodierer 2202 zugeführt. So decodiert der Dekodierer 2202 das 3-Bit-Signal und erzeugt ein Auswahlsignal eines der 8-Bit-Eingangssignale D0 bis Dm. Die Wahrscheinlichkeit, daß das Eingangssignal D0 ausgewählt wird, beträgt 1/8. Auch für die verbleibenden 7- Bit-Ausgangssignale ist eine ähnliche Schaltung vorgesehen, so daß die Wahrscheinlichkeit, daß die Eingangssignale D0 bis Dn selbst dann in ihrer eigenen Form ausgegeben werden, wenn das Paßwort nicht übereinstimmt, 1/(8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8) = 1/16777216 beträgt, eine ausreichend geringe Wahrscheinlichkeit, um eine vertrauliche Informationzu schützen. Die Besonderheit dieser Schaltung besteht darin, daß es aufgrund der Tatsache, daß eine Bitaustauschkombination durch den Zufallszahlengenerator 2204 immer verschieden ausfällt, im wesentlichen unmöglich ist, die echten Daten aus einer Bitfolgenausgabe zu decodieren.
Fig. 28 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der zur Verhinderung einer Vervielfältigung geeigneten Sicherheitsschaltung, die bei einem erfindungsgemäßen Digitalsignal-Verkaufssystem verwendet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, wie bei dem in Fig. 26 dargestellten Ausführungsbeispiel, die Bit-Neuanordnungs-Schaltung 2801 zur Adresseneingabe verwendet. Fig. 29 ist hingegen ein spezifi sches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der bei der Sicherheits schaltung verwendeten Bit-Neuanordnungs-Schaltung 2801, die der in Fig. 27 dargestellten Bit-Neuanordnungs-Schaltung ähnlich ist. Abgesehen davon, daß die Daten und die Adresse verschiedene Bitlängen aufweisen, ist das Konzept dieses Ausführungsbeispiels mit dem Konzept der in Fig. 26 und Fig. 27 dargestellten Ausführungsbeispiele identisch.
Fig. 30 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines digitalen Audiosignalprozessors für schnelle und langsame Wiedergabe mit hoher Tonqualität.
Gemäß dem obenerwähnten Digitalsignal-Verkaufssystem wird eine schnelle Wiedergabe zum Hören von Informationen, wie zum Beispiel Nachrichten und verschiedenen Marktberichten, in kurzer Zeit als effizient angesehen. Handelt es sich bei dem Benutzer des Wiedergabegeräts beispielsweise um eine ältere Person, so wird hingegen angesichts der Tatsache, daß zum Verstehen der Sprache etwas Zeit erforderlich ist, als effizient angesehen, die Funktion für langsame Wiedergabe hinzuzufügen.
Bei einem Wiedergabesystem des Analogtyps, wie zum Beispiel dem herkömmlichen Kassettenrecorder, kann die Bandgeschwindigkeit durch Andern der Wiedergabezeit gegenüber der Aufzeichnungszeit derart geändert werden, daß eine langsame bzw. schnelle Wiedergabe gewährleistet ist. Wird die Bandgeschwindigkeit auf diese Weise geändert, so ändert sich jedoch auch die Tonhöhe (Frequenz) in unerwünschter Weise, was zu einem Verlust von Wiedergabetreue des Originaltons führt und daher das Zuhören sehr schwierig macht.
Andererseits kann die Wiedergabegeschwindigkeit durch Verwendung der mit einem Digitalsignalprozessor oder ähnli chem arbeitenden Signalverarbeitungstechnik geändert werden, ohne daß dabei die Tonhöhe geändert wird. Bei einem derartigen System ist jedoch der Aufbau kompliziert und weist eine hohe Leistungsaufnahme auf, weshalb sich ein derartiges System nicht in ein tragbares Wiedergabegerät einbauen läßt und gleichzeitig die Kosten sehr hoch sind. Ferner ist ein derartiges System lediglich für Stimme geeignet, die Wiedergabe eines Musikprogramms ist schwierig.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das in der Audiomformation enthaltene Stimmintervall derart verwen det, daß es bei schneller Wiedergabe verkürzt oder im wesentlichen gelöscht, bei langsamer Wiedergabe verlängert bzw. gedehnt wird. Durch die Verwendung dieses Systems wird eine hohe Tongualität erhalten, da die Tonhöhe des Originaltons sowohl bei schneller als auch bei langsamer Wiedergabe unverän dert bleibt. Außerdem läßt sich diese Konfiguration, wie später beschrieben, mit einer verhältnismäßig einfachen Kombination logischer Schaltungen und ohne Verwendung jeglicher teurer, komplizierter Vorrichtungen, wie des Digitalsignalprozessors, realisieren, wodurch ein kostengünstiges, in seinen Abmessungen kleines System möglich wird.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 30 betrifft einen Fall, bei dem das System im Wiedergabegerät 101 des Digitalsignal-Verkaufssystems eingebaut ist.
Das von der Speicherschaltung 701 gelesene digitale Audiosignal wird einerseits einem Digital/Analog-Wandler 707, andererseits einem Stimmintervall-Detektor 3002 zugeführt. Der Stimmintervall-Detektor 3002 kann aus einer Schaltung aufgebaut werden, die der beim Quantisierungs-Rauschunterdrücker 1500 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 15 verwendeten Schaltung ähnlich ist. Ist auch der Quantisierungs- Rauschunterdrücker 1500 eingebaut, kann der Stimmintervall- Detektor 3002 im Betrieb mit diesem geteilt werden. Das Ausgangssignal des Stimmintervall-Detektors 3002 wird der Schnell/Langsam-Wiedergabeschaltung 3003 zugeführt. Die schnelle bzw. langsame Wiedergabe wird für die Schnell/Langsam-Wiedergabeschaltung 3003 mittels der Steuersignale von Betriebsarten 1 und 2 bestimmt. Diese Schnell/Langsam-Wiedergabeschaltung 3003 steuert den Betrieb des Adressenzählers 703 zum Bilden eines Leseadressensignals der Speicherschaltung 701 in Reaktion auf ein Betriebsartensignal. Ist die schnelle Wiedergabe beispielsweise durch eine Betriebsart 1 bestimmt, so erhöht sich die Taktfrequenz gegenüber einem normalen Wert, um die Geschwindigkeit des Lesens der Speicherschaltung 701 während eines Stimmintervalls, das erfaßt werden kann, zu erhöhen, wodurch sich das Stimmintervall zur Erzielung einer schnellen Wiedergabe wesentlich verkürzt.
Es sei angenommen, daß die Wiedergabe durch eine Betriebsart 2 bestimmt ist. Bei Erfassen eines Stimmintervalls verringert sich die Taktfrequenz gegenüber einem normalen Wert oder wird für eine vorgegebene Zeitspanne abgestellt, um so die Lesezeit für die Speicherschaltung 701 während des Stimmintervalls zu verlängern bzw. auszudehnen, wodurch die langsame Wiedergabe erreicht wird. Das Ausgangssignal des Adressenzählers 703 wird über den Multiplexer 702 der Speicherschaltung 701 zugeführt. Wird in die Speicherschaltung 701 ein Digitalsignal geschrieben, so bewirkt der Multiplexer 702 die Eingabe eines externen Adressensignals in die Speicherschaltung 701, während beim Lesen eines in der Speicherschaltung gespeicherten Digitalsignals, das heißt zum Zeitpunkt der Wiedergabe des Digitalsignals das durch den Adressenzähler 703 erzeugte Adressensignal der Speicherschaltung 701 zugeführt wird.
Fig. 31 ist ein Blockschaltbild eines spezifischen Ausführungsbeispiels der Schaltung für schnelle Wiedergabe.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal des Stimmintervall-Detektors 3002 über einen Invertierer 3102 einem UND-Gatter 3103 zugeführt. Über dieses UND-Gatter 3103 wird das Digitalsignal von der Speicherschaltung 701 einem Digital/Analog-Wandler 707 zugeführt, und es ist in der gleichen Weise aufgebaut wie der Quantisierungs-Rauschunterdrücker 1500. Genauer ist dieses Ausführungsbeispiel zur Erzielung der schnellen Wiedergabe bei gleichzeitiger Unterdrückung des Quantisierungsrauschens während des gleichen Intervalls gedacht.
Das Ausgangssignal des Stimmintervall-Detektors 3002 wird dem Steueranschluß 5 des Multiplexers 3101 zugeführt. Der Multiplexer 3101 führt dem Adressenzähler 703 in Übereinstimmung mit dem dem Steueranschluß 5 zugeführten Ausgangssignal des Stimmintervall-Detektors 3002 wahlweise einen Taktimpuls CK1 bzw. CK2 zu. Der Taktimpuls CK1 beispielsweise entspricht einer normalen Wiedergabe und weist eine der Abtastfrequenz des Digitalsignals entsprechende Frequenz auf. Der Taktimpuis CK2 hingegen wird für schnelle Wiedergabe verwendet und weist eine um etwa zehn mal höhere Frequenz als der Taktimpuls CK1 auf.
Solange die schnelle Wiedergabe bestimmt ist, wird bei Beurteilung eines Stimmintervalls durch den Stimmintervall- Detektor 3002 das Ausgangssignal auf einen hohen Pegel (logisch "1") heraufgesetzt. In Reaktion darauf wird das Ausgangssignal des Invertierers 3103 auf einen niedrigen Pegel (logisch "0") heruntergesetzt, und das UND-Gatter 3103 schließt. Im Falle eines Digitalsignals eines obenerwähnten 2'-komplementären Binärcodes wird daher das während eines Stimmintervalls dem Digital/Analog-Wandler 707 zugeführte Digitalsignal zwingend derart bestimmt, daß es dem "0"-Pegel entspricht. Ferner führt der Multiplexer 3101 mit dem Anheben des Ausgangssignals des Stimmintervall-Detektors 3002 auf einen hohen Pegel dem Adressenzähler 703 anstelle des Takts CK1 den Takt CK2 zu. Folglich aktualisiert der Adressenzähler 703 die Adressen etwa mit einer gegenüber dem normalen Wiedergabebetrieb zehnfachen Geschwindigkeit. So wird das Stimmintervall auf etwa ein Zehntel verkürzt, wodurch eine entsprechende schnelle Wiedergabe gewährleistet ist.
Ein vom Erfinder durchgeführtes Experiment zeigt, daß das Stimmintervall eine verhältnismäßig lange Zeit bzw. 30% bis 50% sowohl jeder Art von Konversation oder Vortrag als auch von einem Nachrichtenprogramm, bei dem ein Text gelesen wird, ausmacht. Durch virtuelles Eliminieren dieses Stimmintervalls läßt sich die Wiedergabezeit auf etwa 2/3 bis 1/2 verkürzen. Am Ende eines Stimmintervalls wird unverzüglich die normale Wiedergabe wiederhergestellt, so daß die Tonqualität gegenüber dem Originalton unverändert bleibt, wodurch das Zuhören sehr leicht ist. Muß die schnelle Wiedergabe in der Schaltung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gestoppt werden, so ist lediglich erforderlich, das Ausgangssignal des Stimmintervall-Detektors 3002 über das neu hinzugefügte UND-Gatter oder ähnliches dem Steueranschluß S des Multiplexers 3101 zuzuführen. Ist hingegen keine schnelle Wiedergabe gewünscht, so wird das Eingangssignal des UND-Gatters auf "0" heruntergesetzt und der Steueranschlun S des Multiplexers 3101 immer auf niedrigem Pegel gehalten, so daß dem Adressenzähler 703 selbst während eines Stimmintervalls der Takt CK1 zugeführt wird und für eine dem Stimmintervall entsprechende Zeitdauer ein Stimmintervall-Pegel ausgegeben wird. Bei diesem Verfahren arbeitet das UND-Gatter 3103 als Quantisierungs-Rauschunterdrücker, der verhindert, daß während der jeweiligen Zeitspanne Quantisierungsrauschen entsteht.
Fig. 32 ist ein Blockschaltbild eines spezifischen Ausführungsbeispiels der Schaltung für langsame Wiedergabe.
Dieses Ausführungsbeispiel ist dafür gedacht, ein gegenüber dem echten Stimmintervall verlängertes Stimmintervall für langsame Wiedergabe zu erzeugen. Das Ausgangssignal des oben beschriebenen Stimmintervall-Detektors 3002 wird einerseits dem Setzeingang S eines Flip-Flops 3201 und anderer seits einem der Eingänge des UND-Gatters 3210 zugeführt. Dem anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 3210 wird ein Taktimpuls CK3 zum Messen des Stimmintervalls zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 3210 wird einem Stimmintervall- Zähler 3202 zugeführt. Während der Zeitspanne, in der durch den Stimmintervall-Detektor 3002 das Vorhandensein eines Stimmintervalls entschieden ist, zählt der Stimmintervall- Zähler 3202 den Taktimpuls CK3, wodurch ein dem jeweiligen Stimmintervall entsprechender Zählvorgang durchgeführt wird. Der Zähler 3205 zählt die ihm über das UND-Gatter 3211 zugeführten Taktimpulse CK3. Der Stimmintervall-Zähler 3205 dient sowohl zum Halten von Information als auch zum Messen der Zeit des Stimmintervalls. Der Zähler 3205 zum Zählen der gleichen Taktimpulse CK3 wie diese Stimmintervall-Information führt den Wiedergabevorgang des jeweiligen Stimmintervalls aus. Genauer werden die Ausgangssignale des Stimmintervall-Zählers 3202 und des Zählers 3205 einem Vergleicher 3203 zugeführt, und das resultierende Übereinstimmungs-Ausgangssignal A = B wird durch einen N-Zähler 3204 gezählt.
Der N-Zähler 3204 dient zum Bestimmen des Stimmintervalls bei N-facher Verlängerung, und weist, obwohl nicht spezifisch begrenzt, einen variablen N-Wert auf. Der N-Zähler 3204 ist programmierbar, und wenn der Zählwert Q in Übereinstimmung mit N gelangt, gibt er ein Übereinstimmungssignal Q (=N) aus und setzt das Flip-Flop-3201 zurück. Dieser N-Zähler 3204 kann auch durch Verwendung eines Abwärtszählers realisiert werden. Ferner kann eine Vereinbarung getroffen werden, nach der ein von dem Anfangswert N beginnendes Abwärtszählen erfolgt und das Flip-Flop 3201 durch ein Unterlauf-Ausgangssignal rückgesetzt wird, wenn der Zählwert null erreicht.
Das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 3201 wird durch den Invertierer 3209 invertiert und als Steuersignal für das UND- Gatter 3208 verwendet, dessen Aufgabe es ist, Quantisierungsrauschen zu unterdrücken. Das Ausgangssignal Q wird ferner zum Steuern des UND-Gatters 3211, das dem Zähler 3205 den Taktimpuls CK3 zuführt, sowie gleichzeitig zum Steuern des UND-Gatters 3206 über den Invertierer 3207 verwendet. Dieses UND-Gatter 3206 hat die Funktion einer wahlweisen Zuführung des Taktimpulses CK1 zum Adressenzähler 703.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Schaltung dieses Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei Erfassen eines Stimmintervalls durch den Stimmintervall-Detektor 3002 öffnet das UND-Gatter 3210, um dem Stimmintervall-Zähler 3202 den Taktimpuls CK3 zuzuführen. Folglich zählt der Stimmintervall-Zähler 3202 die Taktimpulse CK3, solange durch den Stimmintervall-Detektor 3002 ein Stimmintervall entschieden wird. Beurteilt der Stimmintervall-Detektor 3002, daß ein digitales Audiosignal eingegeben wurde, so wird das Flip-Flop 3201 synchron mit der Anderung des Erfassungssignals von hohem zu niedrigem Pegel gesetzt, so daß das Ausgangssignal Q einen hohen Pegel annimmt und dem Ditigal/Analog-Wandler 707 anstelle des Digitalsignals von der Speicherschaltung 701 ein mit dem Stimmintervall-Pegel in Zusammenhang stehendes Digitalsignal zugeführt wird.
In Übereinstimmung mit der Anderung des Ausgangssignals Q des Flip-Flops 3201 zu logisch "1" wird das Ausgangssignal des Invertierers 3207 zu logisch "0", wodurch das UND-Gatter 3206 schließt. Folglich wird dem Adressenzähler 703 kein Taktimpuls CK1 zugeführt, so daß er die vorhergehende Adresse hält. Anders ausgedrückt, der Lesevorgang der Speicherschaltung 701 wird gestoppt.
Mit der Anderung des Ausgangssignals Q des Flip-Flops 3201 zu logisch "1" öffnet das UND-Gatter 3211, und der Adressenzähler 3205 beginnt die Taktimpulse CK3 zu zählen. Wird der Zählwert gleich dem Wert des Stimmintervall-Zählers 3202, so gibt der Vergleicher 3203 ein Ubereinstimmungssignal A = B aus, wodurch er den N-Zähler 3204 speist, während er gleichzeitig den Zähler 3205 rücksetzt. Zählt der N-Zähler den Wert N als Folge einer Wiederholung dieser Betriebsabläufe, so wird das Flip-Flop 3201 rückgesetzt. Genauer wird das Flip-Flop 3201 rückgesetzt, wenn sich das durch den Stimmintervall-Zähler 3202 gemessene Stimmintervall N-mal vergrößert. Mit dem Rücksetzen des Flip-Flops 3210 öffnet das UND- Gatter 3206 wieder und führt dem Adressenzähler 703 den Taktimpuls CK1 zu. Folglich wird das Lesen des Digitalsignals aus der Speicherschaltung 701 im wesentlichen wiederaufgenommen. Gleichzeitig öffnet das UND-Gatter 3208, und das so gelesene Digitalsignal wird dem Digital/Analog-Wandler 707 zugeführt. So wird das Audiosignal wieder ausgegeben. Bei dieser Konfiguration ist die Verlängerung des Stimmintervalls proportional zum Stimmintervall des Originaltons. Daher vergrößert sich entsprechend die Intervallänge einer Konversation bzw. eines Vortrags, und die Konversation bzw. der Vortrag sind für das Ohr weniger unangenehm.
Beim Zählen eines Stimmintervalls wird das Quantisierungsrauschen, wie oben beschrieben, ausgegeben. Ein Verfahren zur Unterdrückung dieses während des Zählens eines Stimmintervalls erzeugten Quantisierungsrauschens besteht in der Invertierung des Ausgangssignals des Stimmintervall-Detektors 3002 durch einen Invertierer zum Steuern des UND-Gatters 3208. In einem derartigen Fall wird als UND-Gatter 3208 ein UND-Gatter mit drei Eingängen verwendet. Beim Zählen eines Stimmintervalls wird das Quantisierungsrauschen durch das wie oben hinzugefügte Ausgangssignal des Stimmintervall-Detektors 3002 und durch das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 3201 beseitigt, während anschließend das Stimmintervall, wie oben beschrieben, verlängert wird.
Fig. 33 zeigt mit der Wirkungsweise der Schaltung für schnelle Wiedergabe nach Fig. 31 in Zusammenhang stehende Wellenformen. Die Stimmintervalle 3303 (Tm1) und 3304 (Tm2) des Ursprungssignals 3301 lassen sich durch Durchschalten der dem Adressenzähler 703 während dieser Intervalle zugeführten Taktimpulse im wesentlichen unterdrücken, so daß eine schnelle Wiedergabe möglich wird, ohne daß sich die Tonhöhe (Frequenz) des Audiosignals ändert, das heißt ohne Verschlechterung der Tonqualität des Audiosignals.
Fig. 34 zeigt mit der Wirkungsweise der Schaltung für langsame Wiedergabe nach Fig. 32 in Zusammenhang stehende Wellenformen. Da die Stimmintervalle 3303 (Tml) und 3304 (Tm2) des Ursprungssignals durch Einstellen des Betriebs des Adressenzählers 703 während der genannten Intervalle auf das n-fache vergrößert werden, erfolgt die langsame Wiedergabe ohne eine Anderung der Tonhöhe (Frequenz) des Audiosignals, das heißt ohne Verschlechterung der Tonqualität des Audiosignals.
Fig. 35 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltung für schnelle Wiedergabe.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Adressen-Erzeugungsvorgang unter Verwendung eines Addierers 3501 im Adressenzähler 3503 direkt durchgeschaltet, um eine schnelle Wiedergabe zu erzielen. Genauer umfaßt der Adressenzähler 3503 den Addierer 3501 und ein Register 3502 zum Aufnehmen eines Summen-Ausgangssignals A+B des Addierers 3501. Das Ausgangssignal des Registers 3502 wird einerseits zum Summeneingang A zurückgeführt und andererseits dem Multiplexer 702 als Leseadresse der Speicherschaltung 701 zugeführt.
Dem anderen Eingang des Addierers 3501 wird über den Multiplexer 3504 wahlweise eine 1 oder eine positive ganze Zahl M zugeführt. Dem Steueranschluß S des Multiplexers 3504 wird ein Ausgangssignal des Stimmintervall-Detektors 3002 zugeführt. Das Ausgangssignal des Stimmintervall-Detektors 3002 wird ferner, wie bei dem obenerwähnten Ausführungsbeispiel, über den Invertierer 3209 dem UND-Gatter 3505 zum Beseitigen des Quantisierungsrauschens zugeführt.
Wird durch den Stimmintervall-Detektor 3002 ein Stimmintervall erfaßt, so wählt der Multiplexer 3504 anstelle einer 1 M aus und sendet M zum Addierer 3501. Folglich führt der Addierer 3501 vor Eingang eines Stimmintervalls den Zählvorgang aus, indem er dem durch das Register 3502 gebildeten Adressensignal eine +1 aufaddiert und die nächste Addresse erzeugt. Bei Eingabe eines Stimmintervalls wie obenerwähnt gibt der Multiplexer 3504 dem Addierer 3501 M ein. Folglich addiert der Addierer 3501 dem durch das Register 3502 gebildeten Adressensignal +M hinzu, um ein Adressensignal zu erzeugen, das M Adressen übersprungen hat. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Adressen-Aktualisierungsvorgangs während des Stimmintervalls entsprechend erhöht, wodurch das Stimmintervall, wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, im wesentlichen beseitigt wird.
Fig. 36 ist ein Blockschaltbild eines weiteren spezifischen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltung für langsame Wiedergabe.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Taktimpuls CK4 für langsame Wiedergabe vorbereitet. Genauer wird, im Gegensatz zu der in Fig. 31 dargestellten Schaltung für schnelle Wiedergabe, ein langsamer Taktimpuls CK4 für langsame Wiedergabe vorbereitet, so daß bei Beginn eines Stimmintervalls der Multiplexer 3601 derart geschaltet wird, daß er anstelle des normalen Taktimpulses CK1 den Taktimpuls CK4 für langsame Wiedergabe auswählt. Wird die Frequenz des Taktimpulses CK4 bezüglich der Frequenz des Taktimpulses CK1 auf LIN herabgesetzt, so verlangsamt sich der Betrieb des Adressenzählers 703 um einen Faktor N, wodurch sich das Stimmintervall ent sprechend um einen Faktor N verlängert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, das sich aus einer der Schaltung nach Fig. 31 ähnlichen Schaltung aufbauen läßt, kann dem Eingang B eines Multiplexers 3601 über einen ähnlichen Multiplexer bzw. eine geeignete Umschalt-Schaltung wahlweise der Taktimpuls CK2 bei einer Betriebsart für schnelle Wiedergabe oder der Taktimpuls CK4 bei einer Betriebsart für langsame Wiedergabe zugeführt werden. Auf diese Weise wird sowohl die schnelle als auch die langsame Wiedergabe ermöglicht.
Fig. 37 ist ein Blockschaltbild eines weiteren spezifischen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltung für langsame Wiedergabe.
Wie oben beschrieben, ist es für den Benutzer, wie zum Beispiel einer älteren Person, angenehmer, in der Betriebsart für langsame Wiedergabe zu hören. Wird jedoch ein verhältnismäßig langes Stimmintervall verlängert bzw. ausgedehnt, so wird das Hören des Tons schwierig. Angesichts dieser Tatsache ist dem betrachteten Ausführungsbeispiel die Funktion der Festlegung einer bestimmten Begrenzung bezüglich der Verlängerung bzw. Ausdehnung eines Stimmintervalls in der Betriebsart für langsame Wiedergabe hinzugefügt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine unten beschriebene Schaltung als Basis der in Fig. 32 dargestellten Schaltung für langsame Wiedergabe hinzugefügt. Das Ausgangssignal Q des Stimmintervall-Zählers 3202 wird durch einen Multiplizierer 3703 auf das N-fache vergrößert. Das N-fache Ausgangssignal des Multiplizierers wird einem Eingang A eines Multiplexers 3705 und einem Eingang A eines Vergleichers 3706 zugeführt. Das Ausgangssignal Q des Stimmintervall-Zählers 3202 wird einem Eingang A eines Vergleichers 3707 zugeführt. Den anderen Eingängen des Multiplexers 3705 und der beiden Vergleicher 3706, 3707 wird eine maximale Ausdehnungszeit K des Stimmintervalls zugeführt. Der Wert N zum Verlängern des Stimmintervalls auf das N-fache bzw. auf die maximale Ausdehnungszeit K läßt sich, obwohl nicht spezifisch begrenzt, durch den Benutzer des Wiedergabegeräts innerhalb eines vorgegebenen Bereichs einstellen. Obwohl die maximale Ausdehnungszeit K nicht spezifisch begrenzt ist, ist sie innerhalb des Bereichs von 1 bis 5 Sekunden einstellbar. Das Ergebnis eines vom Erfinder durchgeführten Test bezüglich des Hörens in der Betriebsart für langsame Wiedergabe ergibt eine geeignete Zeitlänge von etwa drei Sekunden.
Einem Eingang A des Vergleichers 3704 wird das Ausgangssignal Q eines Ausdehnungszählers 3702, dem anderen Eingang B des Vergleichers 3704 das Ausgangssignal Y des Multiplexers 3705 zugeführt. Dem Steueranschluß 5 des Multiplexers 3705 wird das Ausgangssignal des Vergleichers 3706 zugeführt. Ferner werden die Ausgangssignale der Vergleicher 3704 und 3707 über ein ODER-Gatter 3701 dem Rücksetz-Anschluß R des Flip- Flops 3714, dem Rücksetz-Anschluß R des Stimmintervall-Zählers 3202 und dem Rücksetz-Anschluß R des Ausdehnungszählers 3702 zugeführt. Wie im vorhergehenden Fall wird das Flip-Flop 3714 an der hinteren Flanke des Ausgangssignals des Stimmintervall-Detektors 3002, das heißt zum Endzeitpunkt des Stimmintervalls des Ursprungssignals 3301 gesetzt. Das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 3714 wird zum Steuern des UND-Gatters 3711 über den Invertierer 3713 verwendet; ferner wird es dem UND-Gatter 3711 zum Steuern des Zählbetriebs des Ausdehnungszählers 3702 und über den Invertierer 3709 einem UND-Gatter 3708 zum Steuern des Zählbetriebs des Adressenzählers 703 zugeführt.
Fig. 38 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels der Wirkungsweise der in Fig. 37 dargestellten Schaltung. Die Ursprungsdaten 3801 haben eine K entsprechende maximale Ausdehnungszeit Tmax. Es sein angenommen, daß das Stimmintervall Td der Ursprungsdaten 3801 größer ist als die maximale Ausdehnungszeit K. Vergrößert sich das dem Eingang A des Vergleichers 3707 zugeführte Ausgangssignal Q des Stimmintervall-Zählers 3202 derart, daß es über der dem Eingang B des Vergleichers 3707 zugeführten maximalen Ausdehnungszeit K liegt, so wird das Vergleicher-Ausgangssignal A ≥ B des Vergleichers 3707 zu logisch "1". Folglich werden das Flip-Flop 3714, der Stimmintervall-Zähler 3202 und der Ausdehnungszähler 3702 über das ODER-Gatter 3701 rückgesetzt, wodurch entsprechend die Betriebsart für langsame Wiedergabe aufgehoben wird. Der Zustand nach dem langsamen Wiedergabebetrieb bleibt so der gleiche wie vor dem langsamen Wiedergabebetrieb. Auf diese Weise wird im Falle eines Stimmintervalls des Ursprungssignals 3801, das so lang ist, daß es das Ziel einer langsamen Wiedergabe, wie oben erwähnt, verfehlt, der Ausdehnungsvorgang des Stimmintervalls im wesentlichen aufgehoben.
Fig. 39 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Wirkungsweise der in Fig. 37 dargestellten Schaltung. In Fig. 39 haben die Ursprungsdaten 3901, wie im vorhergehenden Fall, eine K entsprechende maximale Ausdehnungszeit Tmax. Wird das Stimmintervall Td der Ursprungsdaten, das kürzer ist als die maximale Ausdehnungszeit K, aufgrund einer N-fachen Vergrößerung länger als die maximale Ausdehnungszeit K, so erfaßt der Vergleicher 3706 die Tatsache, daß sich das durch den Multiplizierer 3703 bestimmte Stimmintervall Td x N über die maximale Ausdehnungszeit K hinaus vergrößert und setzt das Vergleicher-Ausgangssignal A ≥ B auf logisch "1". In Reaktion auf den Logisch-"1"-Zustand des Vergleicher-Ausgangssignals sendet der Multiplexer 3705 anstelle des Multiplizierer-Ausgangssignals Td x N des Eingangs A die maximale Ausdehnungszeit K des Eingangs B an den Vergleicher 3704. Folglich wird das Ausgangssignal A ≥ B des Vergleichers 3704 zu logisch "1", wenn das Ausgangssignal Q des Ausdehnungszählers 3702 die obenerwähnte maximale Ausdehnungszeit überschreitet, so daß das Flip-Flop 3714, der Stimmintervall-Zähler 3202 und der Ausdehnungszähler 3702 über das UND-Gatter 3701 rückgesetzt werden. Auf diese Weise werden die verarbeiteten Daten 3902 zur Begrenzung der Ausdehnungszeit eines gegebenen Stimmintervalls auf einen unterhalb der maximalen Ausdehnungszeit liegenden Wert verwendet.
Fig. 40 ist eine schematische Darstellung zur Erläute rung eines weiteren Beispiels der Wirkungsweise der in Fig. 37 dargestellten Schaltung. In Fig. 40 haben die Ursprungsdaten 4001, wie in den vorhergehenden Fällen, eine K entsprechende maximale Ausdehnungszeit Tmax. Ist das Stimmintervall Td der Ursprungsdaten 4001 kürzer als die maximale Ausdehnungszeit K und ist auch die N-fache Zeitlänge des Stimmintervalls Td noch kürzer als die maximale Ausdehnungszeit K, so erfaßt der Vergleicher 3706 die Tatsache, daß das durch den Multiplizierer 3703 bestimmte Stimmintervall Td x N kürzer ist als die maximale Ausdehnungszeit K und setzt das Ver gleicher-Ausgangssignal A ≥ B auflogisch "0". In Reaktion auf diese logische "0" des Vergleicher-Ausgangssignals sendet der Multiplexer 3705 das Multiplizierer-Ausgangssignal Td x N des Eingangs A an den Vergleicher 3704. Folglich wird das Vergleicher-Ausgangssignal A ≥ B des Vergleichers 3704 zu logisch "1", wenn das Ausgangssignal Q des Ausdehnungszählers 3702 das vergrößerte Stimmintervall Td x N überschreitet, so daß das Flip-Flop 3714, der Stimmintervall-Zähler 3202 und der Ausdehnungszähler 3702 mittels des UND-Gatters 3701 rückgesetzt werden. Auf diese Weise wird das Stimmintervall bei den verarbeiteten Daten 4002 auf das N-fache vergrößert.
Fig. 41 zeigt Wellenformen zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels des schnellen und des langsamen Wiedergabebetriebs.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zur schnellen und langsamen Wiedergabe die Datenkomprimierungs-Funktion beinhaltet. Anders ausgedrückt, die Stimmintervalle 3303, 3304 der Ursprungsdaten 3301 werden, wie beim verarbeiteten Signal 4101 dargestellt, durch die Stimmintervall-Daten 4102 (MK) ersetzt. In Fig. 41 stellen die Stimmintervall-Daten 4102 (MK) ihren Einfügepunkt dar, und bei einer wirklichen Analogwandlung wird der Teil, an dem die Stimmintervall-Daten 4102 (MK) eingefügt sind, stimmlos gemacht. Durch Einfügen dieser Stimmintervall-Daten 4102 (MK) werden die Stimmintervalle 3303, 3304 durch eine Information von mehreren Bytes ersetzt, so daß die im Digitalsignal vor der Analogwandlung enthaltenen Stimmintervalle 3303, 3304 im wesentlichen entfernt werden. Folglich läßt sich die zum Speichern von Digitalsignalen erforderliche Speicherkapazität auf etwa 1/2 bis 2/3 bzw. um denjenigen Anteil, den das Stimmintervall bezüglich der gesamten Zeitlänge darstellt, verringern. Im Falle auf diese Weise komprimierter Daten ermöglicht die Verwendung der Stimmintervall-Daten 4102 (MK) eine langsame bzw. schnelle Wiedergabe durch wahlweises Dekomprimieren bzw. Komprimieren des gleichen Signais. Diese Datenkomprimierung kann, wie oben beschrieben, im wesentlichen mit einer Steuereinrichtung für schnelle Wiedergabe arbeiten. Obwohl die Steuereinrichtung für schnelle Wiedergabe ein "0"-Pegel-Signal ausgibt, um das Quantisierungsrauschen während eines Stimmintervalls zu unterdrücken, können alternativ mit gleicher Wirkung die Stimmintervall-Daten 4102 (MK) eingefügt werden.
Fig. 42 ist ein Musterdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Stimmintervall-Daten 4102 (MK).
Die Stimmintervall-Daten 4102 (MK) umfassen eine Stimmintervall-Marke 4203 und Stimmintervall-Zeitdaten 4204. Als Stimmintervall-Marke 4203 wird eine Kombination von Bitmustern ausgewählt, die nicht für ein normales Digitalsignal verwendbar ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn das Digitalsignal ein 2'-komplementärer Binärcode ist, eine Kombination eines positiven Maximalwerts 4201 (01111111) und eines negativen Maximalwerts 4202 (10000000) verwendet. Ein normales Audiosignal ändert sich nicht von einem positiven zu einem negativen Maximalwert, so daß diese Kombination als Stimmintervall-Marke verwendet wird. Die Stimmintervall-Marke 4203 kann alternativ zu der obenerwähnten Kombination eine Kombination von zwei, drei oder vier Bytes sein.
Obwohl die Stimmintervall-Zeitdaten 4204 nicht spezifisch begrenzt sind, können sie zwei Bytes umfassen. Um jedoch der Anforderung eines längeren Stimmintervalls zu entsprechen, können für die Stimmintervall-Zeitdaten 4204 drei oder vier Bytes verwendet werden.
Fig. 43 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Steuereinrichtung für eine Digitalsignal-Wiedergabe mit der Funktion von Betriebsarten für schnelle und langsame Wiedergabe des in der oben beschriebenen Weise komprimierten Digitalsignals.
Dem Adressenzähler 703 wird über ein UND-Gatter 4311 ein Adressenzähltakt ADCK zugeführt. Umfassen die Stimmintervall- Daten 4102 (MK), wie oben erwähnt, eine Zwei-Byte-Stimmintervall-Marke 4203 und Zwei-Byte-Stimmintervall-Zeitdaten, so wird das Lesesignal für die Speicherschaltung 701 entsprechend der Stimmintervall-Marke 4203 und der Stimmintervall- Zeitdaten über vierstufige Schieberegister 4301a bis 4301d ausgegeben. Diesen Schiebegregistern 4301a bis 4301d wird über ein UND-Gatter 4312 ein Datenschiebetakt DSCK zugeführt.
Die Ausgangssignale A und B der Schieberegister 4301d, 4301c werden einem Stimmintervallmarken-Detektor 4303 zugeführt Der Marken-Detektor 4303 vergleicht die Bitmuster der Signale A und B, um zu bestimmen, ob sie mit dem positiven Maximalwert 4201 (01111111) bzw. negativen Maximalwert 4202 (10000000) übereinstimmen. Das Erfassungssignal vom Stimmintervallmarken-Detektor 4303 wird zum Setzen der Flip-Flops 4308 und 4309 verwendet.
Die Ausgangssignale C und D der Schieberegister 4301b und 4301a werden einem Eingang A des Vergleichers 4304 zugeführt. Dem anderen Eingang B des Vergleichers 4304 wird das Ausgangssignal des Stimmintervall-Zählers 4305 zugeführt. Das Ausgangssignal des Vergleichers 4304 wird über das UND-Gatter 4315dem Rücksetz-Anschluß R des Stimmintervall-Zählers 4305 sowie dem Eingang CK des zur Ausdehnung eines Stimmintervalls verwendeten Wiederholungszählers 4306 zugeführt. Das Ausgangssignal Q des Wiederholungszählers 4306 wird durch den Vergleicher 4307 mit dem Erweiterungsfaktor N verglichen.
Das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 4309 wird über den Invertierer 4314 dem ODER-Gatter 4315 und den UND-Gattern 4311, 4312 zugeführt. Bei Erfassen der Stimmintervall-Marke 4203 wird daher der Betrieb des Adressenzählers 703 und der Schiebevorgang der Schieberegister 4301a bis 4301d gestoppt, wodurch die Stimmintervall-Daten 4102 (MK) in den Registern 4301a bis 4301d gehalten werden. Mit dem Stoppen des Betriebs des Adressenzählers 703 wird der Lesevorgang der Speicherschaltung 701 eingestellt. Das Ausgangssignal des Vergleichers 4307 wird dem Rücksetz-Anschluß R des Flip-Flops 4309 und des Wiederholungszählers 4306 zugeführt.
Das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 4308 wird als Stimmintervall-Flag FLG gesetzt und bildet über den Invertierer 4313 ein Steuersignal für das UND-Gatter 4310. Wird auf diese Weise eine Stimmintervall-Marke erfaßt, so schließt das UND- Gatter 4310 unverzüglich, wodurch verhindert wird, daß der positive Maximalwert 4201, der negative Maximalwert 4201 und die folgenden Zeitdaten 4204 fälschlicherweise als Audiosignal ausgegeben werden. Besonders bei Verwendung des positiven und des negativen Maximalwerts als Stimmintervall-Marke 4203 würde im Falle einer direkten Ausgabe dieser Werte in ihrer eigenen Form ein starkes, impulsähnliches Rauschen hervorgerufen werden.
Das Stimmintervall-Flag des Flip-Flops 4308 wird über vierstufige Flip-Flops 4302a bis 4302d des D-Typs als Rücksetz-Signal für das Flip-Flop 4308 zurückgeführt. Diese Flip- Flops 4302a bis 4302d werden, wie unten erläutert, dazu verwendet, das Stimmintervall durch den gleichen Datenschiebetakt wie der Datenschiebetakt der Schieberegister 4301a bis 4301d zu senden, wodurch am Ende des Stimmintervalls eine Zeitspanne erfaßt wird, in der die bis zu diesem Zeitpunkt in den Schieberegistern 4301a bis 4301d gehaltenen Stimmintervall-Daten 4102 (CK), die die Stimmintervall-Marke 4203 und die Zeitdaten 4204 umfassen, ausgegeben werden. Wird durch die Flip-Flops 4302a bis 4302d beurteilt, daß das Stimmintervall vorbei ist, so wird das Flip-Flop 4308 rückgesetzt.
Nach dem Setzen des Flip-Flops 4309 bei Erfassen der Stimmintervall-Marke 4203 wird der Rücksetz-Zustand des Stimmintervall-Zählers 4305 über den Invertierer 4314 aufgehoben. Der Stimmintervall-Zähler startet den Zählbetrieb des Stimmintervall-Takts SCLK in Reaktion auf die Aufhebung des Rücksetz-Zustands.
Bei der Betriebsart für normale Wiedergabe ist der dem Vergleicher 4307 zugeführte Wert N auf 1 gesetzt. Folglich wird bei Übereinstimmung des Zählstands des Stimmintervall- Zählers 4305 mit der in den Stimmintervall-Daten 4102 (MK) enthaltenen Stimmintervall-Zeit 4204 das vom Vergleicher 4304 ausgegebene Übereinstimmungssignal um +1 erhöht, wodurch der Zählstand als 1 wiedergegeben wird. Da der Vergleicher 4307 gleichzeitig ein Übereinstimmungs-Ausgangssignal erzeugt, werden der Wiederholungszähler 4306 und das Flip-Flop 4309 rückgesetzt. Mit dem Rücksetzen des Flip-Flops 4309 öffnen die UND-Gatter 4311, 4312, und die Speicherschaltung 701 wird über den Adressenzähler 703 gelesen, während gleichzeitig der Schiebevorgang der Schieberegister 4301a bis 4301d wiederbeginnt. In Synchronität mit dem Schiebevorgang der Schieberegister 4301a bis 4301d wird das Stimmintervall-Flag FLG nacheinander durch die Flip-Flops 4302a bis 4302d übertragen. Genauer wird das Flip-Flop 4308 im Setz-Zustand gehalten, bis die so weit in den Schieberegistern 4301a bis 4301d gehaltenen Stimmintervall-Daten 4102 (MK) ausgegeben sind, und es wird verhindert, daß das resultierende Signal als Audiorauschen ausgegeben wird, indem es vom Digital/Analog-Wandler 707 aus übertragen wird. In Synchronität mit der Ausgabe der Stimmintervall-Daten 4102 (MK) wird das Flip-Flop 4308 rückgesetzt. Folglich ist ein echtes Stimmintervall beendet, und das vom Schieberegister 4301d der letzten Stufe ausgegebene digitale Audiosignal wird über das UND-Gatter 4310 dem Digital/Analog-Wandler 707 zugeführt, wodurch eine Wiedergabe eines Audiosignals gewährleistet ist.
Bei der Betriebsart für langsame Wiedergabe wird der dem Vergleicher 4307 zugeführte Wert N auf eine geeignete Ganzzahl von 1 oder höher gesetzt. Es sei angenommen, daß der Wert N beispielsweise auf 2 gesetzt ist. Machen der Zählstand des Stimmintervall-Zählers 4305 und das in den Stimmintervall-Daten 4102 (MK) enthaltene Stimmintervall zwei Runden, so gibt der Vergleicher 4307 ein Übereinstimmungssignal aus, wodurch ein Stimmintervall doppelter Länge beendet wird. Wird N hingegen auf 3 gesetzt, so läßt sich das Stimmintervall um den Faktor 3 ausdehnen.
Bei der Betriebsart für schnelle Wiedergabe wird der Betrieb des Flip-Flops 4309 aufgehoben. Genauer wird verhindert, daß das Ausgangssignal des Stimmintervallmarken-Detektors 4303 über ein UND-Gatter oder ähnliches dem Setz-Eingang S des Flip-Flops 4309 zugeführt wird. In einem derartigen Fall wird dem Adressenzähler 703 und den Registern 4301a bis 4301d weiterhin ein Takt zugeführt, so daß der Lesevorgang der Speicherschaltung 701 fortgesetzt wird. Da jedoch das Flip-Flop 4308 durch das Erfassungs-Ausgangssignal des Stimmintervallmarken-Detektors 4303 gesetzt wird, verhindern der Invertierer 4313 und das UND-Gatter 4310 die Zuführung der Stimmintervall-Daten 4102 (MK) zum Digital/Analog-Wandler 707 als Audiosignal. Genauer entspricht das Stimmintervall lediglich einer sehr kurzen Zeitspanne, während der die Audiodaten ausgegeben werden, wodurch das Stimmintervall im wesentlichen eliminiert wird, so daß, wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, die schnelle Wiedergabe ermöglicht wird.
Ein Digitalsignalprozessor zur Realisierung der obenerwähnten Betriebsart für schnelle und/oder langsame Wiedergabe wird nicht nur bei einem Wiedergabegerät eines obenerwähnten digitalen Informationssystems verwendet, sondern ist auch für verschiedene Wiedergabesysteme, wie zum Beispiel das digitale Tonband (DAT), anwendbar, die einen Digitalsignalprozessor zum Wiedergeben eines digitalen Audiosignals als analoges Audiosignal umfassen.
Bei einem digitalen Audiosystem oder ähnlichem wird der Code komprimiert, um die Aufzeichnungszeit zu verlängern. Ein weitläufig bekanntes Komprimierungssystem, das sich bei dem durch diese Erfindung vorgeschlagenen Digitalsignal-Empfangs/Sende-System anwenden läßt, umfaßt ein adaptives PCM- System, ein adaptives Differenz-PCM-System und ein adaptives ΔM-System. Unter diesen Systemen ist das adaptive Differenz- PCM-System standardisiert und wird als Audio-Komprimierungssystem, wie zum Beispiel CD-1 und CD-ROM, verwendet. Zur Datenkomprimierung kann ein Verfahren verwendet werden, das der Aufgabe und den Konfigurationserfordernissen verschiedener Komprimierungssysteme, einschließlich der obenerwähnten drei Systeme und des erfindungsgemäßen Datenkomprimierungs- bzw. Datendekomprimierungssystems, gerecht wird.
Die Amplitude und die Frequenzverteilung eines akustischen Signals werden einer verhältnismäßig leichten, im Laufe der Zeit jedoch starken Anderung unterzogen. Ein adaptives PCM-System (APCM) ist ein Verfahren zur Kodierung mit der in Übereinstimmung mit den Eigenschaften der benachbarten Signale geänderten Quantisierungsschrittweite. Dieses adaptive PCM-System dient zum Andern der Quantisierungsschrittweite entsprechend der Amplitude eines unmittelbar vorhergehenden Abtast-Quantisierungswerts. Das adaptive Differenz-PCM-System hingegen dient zum Einführen der adaptiven Schrittweite in das Differenz-PCM-System, das das Signal nicht direkt quantisiert, sondern es indirekt, ausgehend von der Differenz zu einem Prädikationswert quantisiert. Und ein ΔM-System ist ein Kodierungsverfahren zum Quantisieren eines Signals um ein Bit. Bei diesem Verfahren tritt bei einer plötzlichen Signaländerung eine starke Verzerrung auf. Bei dem adaptiven ΔM- System hingegen vergrößert sich die Quantisierungsschrittweite, wenn sich der gleiche Code fortsetzt, und sie verringert sich, wenn der Code invertiert wird.
Das adaptive PCM-System, das adaptive Differenz-PCM-System und das adaptive ΔM-System erfordern eine Multiplikationsschaltung zum Andern der Schrittweite, und es wird eine komplizierte Schaltung, wie zum Beispiel ein Mikrocomputer oder ein Digitalsignalprozessor, erforderlich, was zu dem Nachteil einer Schaltung mit großen Abmessungen führt. Andererseits weist ein ΔM-System eine hohe Quantisierungsverzerrung und geringe Wiedergabetreue auf.
Die Figuren 44, 45 und 46 sind Blockschaltbilder eines ein Datenkomprimierungs- und Datendekomprimierungs-System betreffenden Ausführungsbeispiels, das hinsichtlich der Leistungsaufnahme vorteilhaft ist und sich zum Verringern der Größe mit einer einfachen Konfiguration eignet.
Die Aufgabe dieses Ausführungsbeispiels ist es, ein Datenumwandlungssystem und eine Datenumwandlerschaltung mit hoher Wiedergabetreue durch eine einfache Konfiguration in bezug auf die Datenkomprimierung und Datendekomprimierung zu schaffen.
Fig. 44 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines aus einem erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystern aufgebauten Datenumwandlers.
Obwohl der Datenumwandler gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht spezifisch begrenzt ist, dient er zum Umwandeln eines Analogsignals in ein 16-Bit-Digitalsignal und ist für eine Schaltung zum Komprimieren und Ausgeben eines Digitalsignals als 8-Bit-Digitaldaten gedacht.
Das Analogsignal Vin wird dem Analog/Digital-Wandler 4401 zugeführt und in Digitaldaten von n Bits (zum Beispiel, wie oben erwähnt, 16 Bits) umgewandelt. Dieses Ausführungsbeispiel arbeitet mit einer unten beschriebenen Schaltung zum Komprimieren der digital umgewandelten 16-Bit-Daten zu Daten von m Bits (zum Beispiel 8 Bits).
Einem der Eingänge des Subtrahierers 4402 werden die wie oben digital umgewandelten 16-Bit-Daten D1 zugeführt. Dem anderen Eingang des Subtrahierers 4402 werden im Register 4406 gespeicherte 16-Bit-Daten D2 zugeführt. Die im Register 4406 gespeicherten 16-Bit-Daten D2 werden, wie oben beschrieben, als unmittelbar vorhergehende Abtastdaten angenommen. Der Sübtrahierer 4402 subtrahiert die im Register 4406 gespeicherten, unmittelbar vorhergehenden Abtastdaten D2 von den digital umgewandelten Eingangsdaten D1 und gibt die Differenz zwischen diesen (D1- D2) aus. Die Differenzdaten D2 werden einem Eingang B des Vergleichers 4403 zugeführt. Dem anderen Eingang A des Vergleichers 4403 werden Daten D4 zugeführt, die dem Maximalwert von zu komprimierenden 8-Bit-Daten entsprechen. Diese Daten D4 umfassen, wie dargestellt, 16 Bits, 0000000011111111 (255 im Dezimalsystem), wobei die acht niederwertigsten Bits (m) 1 sind.
Der Vergleicher 4403 vergleicht die den Eingangsanschlüssen A und B zugeführten Daten D3 und D4, und wenn B größer ist als A (D3 > D4), dann erzeugt er ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, währen er ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel erzeugt, wenn A größer als B ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers 4403 wird als Auswahlsignal verwendet.
Einem Eingang A des Wählers 4404 werden zu komprimierende 8-Bit-Maximalwertdaten d4 (11111111), dem Eingang B die niederwertigsten acht Bits der Differenzdaten D3 darstellenden Daten d3 zugeführt. Der Wähler 4404 wählt die Maximalwertdaten d4 des Eingangs A aus und gibt diese aus, wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 4403 einen hohen Pegel aufweist, das heißt wenn die Stubtraktionsdaten D3 größer sind als D4, und er wählt die Daten d3 der niederwertigsten acht Bits des dem Eingang B zugeführten Subtraktionsausgangssignals aus und gibt diese aus, wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 4403 einen niedrigen Pegel aufweist, das heißt wenn die Subtraktionsdaten D3 kleiner sind als D4.
Obwohl das Ausgangssignal dS des Wählers 4404 nicht spezifisch begrenzt ist, wird es im Speicher 4408 gespeichert und als komprimierte 8-Bit-Digitaldaten Dout gelesen und ausgegeben. Das Ausgangssignal d5 des Wählers 4404 wird einem der Eingänge des Addierers 4405 zugeführt. Dem anderen Eingang des Addierers 4405 werden die Ausgangsdaten D2 des Registers 4406 zugeführt. Folglich addiert der Addierer 4405 die vom Wähler ausgegebenen komprimierten Daten dS zu den unmittelbar vorhergehenden, im Register 4406 gespeicherten Abtastdaten D2, so daß die aktualisierten Abtastdaten D2', für die angenommen wird, daß sie den nächsten Eingangsdaten D1 unmittelbar vorausgehen, gebildet und im Register 4406 gespeichert werden. Auf diese Weise wird der Summierungsfehler durch Erzeugen der nächsten Abtastdaten durch das Register 4406 und den Addierer 4405 verhindert.
Anschließend werden die 16-Bit-Eingangsdaten (n-Bit-Eingangsdaten) D1 durch eine Wiederholung ähnlicher Abläufe in komprimierte 8-Bit-Daten (m-Bit-Daten) d5 umgewandelt.
Fig. 45 zeigt Wellenformen zur Erläuterung der Wirkungsweise einer mit der oben beschriebenen Datenkomprimierung einhergehenden Analog/Digital-Wandlung.
Zum Zeitpunkt der Datenkomprimierung enthält das Register 4406 keine Daten (0000000000000000). Folglich würde es, wenn das Analogsignal, wie dargestellt, stark ansteigt, nicht gelingen, einem digitalen Eingangssignal mittels der progressiven Addition der niederwertigsten 8 Bits des Maximalwerts zu folgen. Wird jedoch die Differenz zwischen dem digitalen Eingangssignal und den unmittelbar vorhergehenden Abtastdaten auf einen unterhalb des Maximalwerts der komprimierten Daten liegenden Wert verringert, so ist es möglich, komprimierte Daten zu erhalten, die der Eingangssignaländerung wiedergabegetreu entsprechen. Bei einem akustischen Signal, dessen Amplitude und Frequenzverteilung sich zeitlich verhältnismäßig geringfügig ändern, ist eine Datenkomprimierung mit einer Wiedergabetreue möglich, die keine praktischen Probleme aufwirft.
Fig. 46 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Datenumwandlers in einem erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystems. Dieses Ausführungsbeispiel ist für eine Schaltung gedacht, in der wie beim obenerwähnten Ausführungsbeispiel auf m Bits (zum Beispiel acht Bits) komprimierte Daten auf n-Bit-Daten (16-Bit-Daten) dekonprimiert und gleichzeitig ausgegeben werden, indem sie in ein Analogsignal umgewandelt werden.
Obwohl die durch eine in Fig. 44 dargestellte Datenkomprimierungs-Einrichtung komprimierten Daten nicht spezifisch begrenzt sind, werden sie von dem Speicher 4408 in Fig. 44 aus übertragen und in einem Speicher 4601 von Fig. 46 gespeichert. In einigen Fällen werden der Speicher 4408 von Fig. 44 und der Speicher 4601 von Fig. 46 gemeinsam verwendet. Die aus dem Speicher 4601 ausgelesenen Daten dS werden einem Eingang des Addierers 4602 zugeführt. Dem anderen Eingang des Addierers 4602 werden im Register 4603 gespeicherte n-Bit-Daten D6 zugeführt. Durch Addition der Daten d5 und D6 bildet der Addierer 4602 Daten D7. Obwohl diese Daten D7 nicht spezifisch begrenzt sind, werden sie in das Register 4603 eingegeben. Die dekomprimierten, vom Register 4603 ausgegebenen Daten D6 werden dem Digital/Analog-Wandler 4604 zugeführt, der ein demoduliertes Analogsignal Vout bildet.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Datendekomprimierungs-Einrichtung erläutert. Zu Beginn des Datendekomprimierungs-Vorgangs wird das Register 4603, wie im obenerwähnten Fall, gelöscht. Die aus dem Speicher 4601 ausgelesenen komprimierten Daten d5 werden unmittelbar vorhergehenden n-Bit- Daten D6 des Registers 4603 bei jedem Lesen hinzuaddiert und als dekomprimierte Daten im Register 4603 gespeichert. Folglich werden die dekomprimierten Daten wiederhergestellt, die sich, wie in Fig. 45 dargestellt, in Übereinstimmung mit den Anderungskomponenten infolge der komprimierten Daten d5 in Schritten ändern.
Die vom obenerwähnten Ausführungsbeispiel erhaltenen Wirkungen sind folgende:
(1) Die Differenz zwischen den unmittelbar vorhergehenden Abtastdaten und Eingangsdaten wird bestimmt, und wenn die Differenz größer ist als der Maximalwert eines comprimierten Codes, wird der jeweilige Maximalwert ausgegeben, während dann, wenn die Differenz kleiner ist als der gleich Maximalwert, das Subtraktionsergebnis ausgegeben wird, um komprimierte Daten auszugeben, wodurch Daten komprimiert werden. Bei diesem Verfahren lassen sich die Daten, wie zum Beispiel ein akustisches Signal mit einer sich über die Zeit verhältnismäßeg geringfügig ändernden Amplitude bzw. Frequenzverteilung, durch eine einfache Subtraktions- und Additions-Anordnung mit hoher Wiedergabetreue komprimieren.
(2) Gemäß der obigen Wirkung (1) läßt sich eine Datenkomprimierungs- bzw. Datendekomprimierungs-Einrichtung mittels einer einfachen Schaltung mit einem Subtrahierer, einem Addierer, einem Register und einem Vergleicher realisieren. Ferner wird die Leistungsaufnahme minimiert.
(3) Mittels Verwendung eines obenerwähnten Datenumwandlungssystems und einer obenerwähnten Datenumwandlungsschaltung lassen sich Größe und Gewicht des Wiedergabegeräts zum Wiedergeben eines in einem Speicher gespeicherten akustischen Signals verringern.
Obwohl sich die obige Beschreibung der vorliegenden Erfindung insbesondere auf Ausführungsbeispiele bezieht, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt. Vielmehr sind selbstverständlich verschiedene Modifikationen der Erfindung möglich, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. In Fig. 44 kann beispielsweise anstelle der Anordnung zum Vergleichen der Ausgangsdaten D3 des Subtrahierers mit dem Maximalwert D4 von komprimierten Daten durch einen Vergleicher ein ODER-Gatter oder ähnliches verwendet werden, um aufgrund der Tatsache, daß mindestens eines der hochwertigsten Bits der Ausgangsdaten D3 des Subtrahierers "1" ist, ein Vergleicher-Ausgangssignal zu erzeugen, das entsprechend größer bzw. kleiner als der Maximalwert ist. Ferner können die Daten D2 des Registers weniger den Eingangsdaten D1 als Differenzdaten verwendet werden.
Bei den komprimierten Eingangsdaten kann es sich, anstatt um das Ausgangssignal des im Ausführungsbeispiel von Fig. 44 dargestellten Analog/Digital-Wandlers, um digital umgewandelte Daten handeln, die mit gleicher Wirkung in einem Speicher, auf einem Magnetband oder einer Compact-Disk gespeichert sind. Die komprimierten Daten können in serielle Daten umgewandelt und über einen Kommunikationskanal oder ähnliches ausgegeben werden.
Das Datenumwandlungssystem und der Analog/Digital-Wandler gemäß der vorliegenden Erfindung finden breite Anwendung bei Schaltungen und Systemen, die über die Zeit veränderliche Digitaldaten verarbeiten.
Fig. 47 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Digital/Analog-Wandlers. Obwohl dieser Digital/Analog-Wandler nicht spezifisch begrenzt ist, ist er in das bei dem oben beschriebenen digitalen Informationssystem verwendeten Wiedergabegerät 101 eingebaut.
Eine weitläufig bekannte Technik eines Digital/Analog- Wandlers ist in der oben beschriebenen Patentveröffentlichung (JP-A-61-236222) offenbart. Bei diesem Digital/Analog-Wandler werden Impulse einer vorbestimmten Frequenz wiederholt durch einen Zähler gezählt, und das Ausgangssignal dieses Zählers wird mit einem umzuwandelnden digitalen Eingangssignal verglichen, so daß ein Impuls mit einer dem Wert des digitalen Eingangssignals entsprechenden Breite ausgegeben wird, und die hochfrequenten Anteile werden durch einen Filter vom Impulsausgangssignal entfernt, wodurch ein Analogsignal gebildet wird.
Dieser Digital/Analog-Wandler, der aus einem digitalen Eingangssignal ein in eine Impulsbreite umgewandeltes Ausgangssignal bildet, wirft das Problem auf, daß eine Glättung des digitalen Eingangssignals durch einen Filter die Erzeugung einer Welligkeitskomponente zur Folge hat, die es unmöglich macht, ein Analogsignal von hoher Tonqualität zu erzeugen. Genauer muß dann, wenn die Ansprechempfindlichkeit (Hochfrequenz-Charakteristika) eines Analogsignals verbessert werden soll, die Zeitkonstante des Tiefpaß-Filters verringert werden. Jedoch vergrößert sich die Welligkeitskomponente in Falle einer derartigen Verringerung der Zeitkonstanten des Tiefpaß-Filters in unerwünschter Weise. Wird hingegen die Zeitkonstante des Filters zur Verringerung der Welligkeitskomponente erhöht, so verschlechtert sich die Ansprechcharakteristik bezüglich der Eingangssignaländerung, wodurch sich die Hochfrequenzcharakteristika verschlechtern. Ferner kompliziert die Notwendigkeit sowohl eines Zählers als auch eines Vergleichers den Schaltungsaufbau.
Der in Fig. 47 dargestellte Digital/Analog-Wandler zielt darauf ab, derartige Ausgangs-Charakteristika zu verbessern.
Der Digital/Analog-Wandler gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfaßt unten beschriebene Schaltungen zum Entfernen der im Ausgangssignal enthaltenen Welligkeitskomponente. Das digitale Eingangssignal Din wird den Register 4701 zugeführt. Das so dem Register 4701 zugeführte digitale Eingangssignal wird einem Eingang A des Vergleichers 4702 zugeführt. Der Zähler 4703 dient zum wiederholten Zählen von Impulsen als Bezugszeitsignal. Das Übertrags-Ausgangssignal CAR dieses Zählers 4703 wird dem Wiederholungszähler 4704 zugeführt. Der Wiederholungszähler 4704 gibt bei Zählen eines bestimmten Wiederholungszählwerts J das Übertrags-Ausgangssignal CAR aus. Dieses Übertrags-Ausgangssignal CAR wird der Steuereinrichtung 4705 zugeführt, die ein Umwandlung-Vorbei- Signal EOC ausgibt.
Bei Empfangen eines mit dem digitalen Eingangssignal Din synchronen Freigabe-Impulses gibt die Steuereinrichtung 4705 an das Register 4701 ein Setz-Signal 5 aus, wobei auf diese Weise ein Befehl bezüglich der Wiedergewinnung des Digitalsignals Din gegeben wird. Obwohl nicht spezifisch begrenzt, gibt die Steuereinrichtung 4705 bei Wiedergewinnung des Eingangssignals Din durch das Register 4701 in Reaktion auf den Bezugszeitimpuls CK von 10 MHZ das gleiche Signal an den Zähler 4703 aus, um den Zählbetrieb zu starten.
Der Vergleicher 4702 erzeugt ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, wenn das dem Register 4701 zugeführte digitale Eingangssignal Din größer ist als der Zählstand Q des Zählers 4703 (A > B). Dieser Vergleicher 4702 erzeugt ein Signal mit niedrigem Pegel, wenn das Zählstand-Ausgangssignal Q des Zählers 4703 größer wird als das Datenleitungs-Eingangssignal Din (A < B). Bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Wiederholungszähler 4704 wird ein dem nächsten digitalen Eingangssignal entsprechender Ausgangsimpuls nicht wie bei den herkömmlichen Systemen unmittelbar erzeugt, sondern es wird ein Impuls, dessen Impulsbreite dem einen digitalen Eingangssignal Din entspricht, wiederholten Umwandlungen in der durch den Wiederholungszähler 4704 bestimmten Anzahl J unterzogen.
Fig. 48 zeigt Wellenformen zur Erläuterung eines Beispiels der Wirkungsweise des oben beschriebenen Digital/Analog-Wandlers.
Hat das digitale Eingangssignal Din beispielsweise acht Bits, so beträgt die Periode des 10-MHZ-Taktimpulses CK 0,1 µs, so daß bei Verwendung eines 8-Bit-Zählers eine Periode 25,6 µs beträgt. Folglich wird, wenn das digitale Eingangssignal dezimal 1 ist, während der ersten 0,1 µs ein Impuls mit hohem Pegel, während den verbleibenden 25,5 µs ein Impuls mit niedrigem Pegel ausgegeben. Ist hingegen das digitale Eingangssignal dezimal 10, so wird lediglich während der ersten 1 µs ein Signal mit hohem Pegel und während der verbleibenden 24,6 µs ein Impuls mit niedrigem Pegel ausgegeben. In ähnlicher Weise wird, wenn das digitale Eingangssignal dezimal 100 ist, lediglich während der ersten 10 µs ein Signal mit hohem Pegel und während der verbleibenden 15,6 µs ein Impuls mit niedrigem Pegel ausgegeben. Bei einem digitalen Eingangssignal von 255, dem dezimalen Maximalwert, wird während der ersten 25,5 µs ein Impuls mit hohem Pegel und während der verbleibenden 0,1 µs ein Impuls mit niedrigem Pegel ausgegeben.
Fig. 48 stellt einen Fall dar, bei dem die Anzahl der Wiederholungen J gleich 4 ist. Bei einer in der obenerwähnten Weise viermal wiederholten Ausgabe eines in eine Impulsbreite umgewandelten Ausgangssignals wird ein einem digitalen Eingangssignal Din entsprechendes Umwandlungs-Ausgangssignal EOC ausgegeben. Auf diese Weise beträgt im Falle von vier Wiederholungen die Umwandlungszeit zum Bilden von vier pulsbreitenmodulierten Ausgangssignalen innerhalb der Zeitspanne zum Abrufen der aus der Speicherschaltung 701 im Wiedergabegerät 101 gelesenen Daten 25,6 µs x 4 = 102,4 µs, wodurch eine Umwandlungsfrequenz von etwa 10 kHz möglich wird. Dies ist zur Wiedergabe eines Nachrichtenprogramms, einer Konversation, eines Vortrags oder einer Rede bestens geeignet. Bei einer Wiedergabe eines Musikprogramms hoher Tonqualität lassen sich hohe Frequenzen bis zu etwa 20 kHz im Verlauf von vier Wiederholungen wiedergeben, wenn die Frequenz des Taktimpulses CK 20 MHz beträgt. Wird hingegen die Anzahl der Wiederholun gen um zwei verringert und gleichzeitig der Taktimpuls CK auf 10 MHz gehalten, so lassen sich hohe Frequenzen von bis zu 20 kHz auf ähnliche Weise wiedergeben. So wird eine Kombination der Frequenz des Taktimpulses CK und der Anzahl von Wiederholungen an die Abtastperiode des digitalen Eingangssignals angepaßt.
Ferner erfolgt, wenn ein Digitalsignal wieder in Synchronität mit einem Freigabesignal STB in Reaktion auf das Umwandlungs-Ausgangssignal EOC eingegeben wird, in ähnlicher Weise eine entsprechende Analog/Digital-Wandlung.
Das von den Vergleicher 4702 ausgegebene pulsbreitenmodulierte Signal wird durch einen Tiefpaß-Filter 4708 mit einem Widerstand 4706 und einem Kondensator 4707 geglättet und als Analogsignal Dout ausgegeben. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden derartige pulsbreitenmodulierte Si gnale in einer Vielzahl ausgegeben. Folglich bleibt die Welligkeitskomponente selbst dann auf einem Minimum, wenn die Ansprechempfindlichkeit durch Einstellen der Zeitkonstanten mittels des Widerstands 4706 und des Kondensators 4707 auf einen kleinen Wert zum Verbessern der Tonqualität des Ausgangssignals hoch ist.
Bei der Schaltung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, dessen gesamte Schaltung aus Digitalschaltungen aufgebaut werden kann, sind die Abläufe gegenüber einem Fall, bei dem eine Digitalschaltung in Kombination mit einer Analogschaltung vorliegen kann, einfacher, und das System läßt sich aus einer integrierten CMOS-Schaltung oder ähnlichem aufbauen, die hinsichtlich der Arbeitsweise einfach ist und eine niedrige Leistungsaufnahme aufweist.
Fig. 49 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Digital/Analog-Wandlers. Der Digital/Analog-Wandler gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zur Vereinfachung der Schaltungen gedacht.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird auf den in Fig. 47 dargestellten Vergleicher 4702 verzichtet, und durch einen Abwärtszähler 4901 und ein Flip-Flop 4902 wird ein dem Digitalsignal entsprechendes pulsbreitenmoduliertes Signal gebildet. Genauer weist der Abwärtszähler 4901 ein digitales Eingangssignal Din in Synchronität mit einem Freigabesignal auf. Folglich nimmt das Ausgangssignal Q des Flip- Flops 4902 einen hohen Pegel an, und der Abwärtszähler 4901 beginnt durch das obenerwähnte Freigabesignal, den Takt zu zählen. Der Abwärtszähler 4901 gibt ein Unterlauf-Signal BO aus und setzt das Flip-Flop 4902 zurück, wenn sein Zählstand null erreicht. Dieses Unterlauf-Signal BO wird der Eingangsseite als Umwandlungs-Ende-Signal zugeführt.
Das Flip-Flop 4902 wird gleichzeitig mit dem Beginn des Zählens des Digitalsignals gesetzt, und es wird rückgesetzt, wenn der dem Digitalsignal entsprechende Takt gezählt wird. Folglich wird das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 4902 in ein dem digitalen Eingangssignal entsprechendes pulsbreitenmoduliertes Signal umgewandelt.
Eine auf der Eingangsseite des Digital/Analog-Wandlers gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischengeschaltete Signalquelle gibt ein Digitalsignal und ein einer vorbestimmten Abtastperiode entsprechendes Freigabesignal aus, wie die Speicherschaltung 701. Folglich wird nicht unmittelbar nach dem Aussenden des Umwandlung-Vorbei-Signals EOC das nächste Digitalsignal von der Signalquelle gesendet, sondern das Senden unterliegt der Bedingung, daß ein Digitalsignal und ein Freigabesignal in Synchronität mit der Abtastperiode ausgesendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, durch Setzen des Flip-Flops 4902 synchron mit dem Freigabesignal und Rücksetzen synchron mit dem Unterlauf-Ausgangssignal BO des Abwärtszählers 4901 ein einem digitalen Eingangssignal vorbestimmter Periode entsprechendes pulsbreitenmoduliertes Signal zu erzeugen.
Es sei angenommen, daß das digitale Eingangssignal Din beispielsweise acht Bits umfaßt. Wird, wie oben erwähnt, ein Taktimpuls CK von 10 MHZ verwendet, so beträgt dessen Periode 0,1 µs, so daß bei einer Zählung durch einen 8-Bit-Abwärtszähler 4901 der maximale Zählwert 25,5 µs beträgt. Folglich zählt der Abwärtszähler 4901 bei einem digitalen Eingangssignal von dezimal 1 lediglich eine 1, so daß nur während der ersten 0,1 µs ein Impuls mit hohem Pegel und während der verbleibenden 25,05 µs bis zur Eingabe des nächsten Freigabesignals ein Impuls mit niedrigem Pegel ausgegeben wird. Ferner wird bei einem digitalen Eingangssignal von dezimal 10 lediglich während der ersten 1 µs ein Signal mit hohem Pegel ausgegeben, wenn 10 gezählt wird, und während der verbleibenden Zeitspanne von 24,6 µs bis zur Eingabe eines Feigabesignals wird ein Signal mit niedrigem Pegel ausgegeben. In ähnlicher Weise wird bei einem digitalen Eingangssignal von dezimal 100 lediglich während der Zeitspanne von 10 µs ein Impuls mit hohem Pegel ausgegeben, wenn 100 gezählt wird, und während der verbleibenden Zeitspanne von 15,6 µs bis zur Eingabe des nächsten Freigabesignals wird ein Impuls mit niedrigem Pegel ausgegeben. Ist hingegen das digitale Eingangssignal 255, der dezimale Maximalwert, so wird ein hoher Pegel lediglich während der dem maximalen Zählwert entsprechenden Zeitspanne von 25,5 µs gehalten, und während der verbleibenden 0,1 µs wird ein Impuls mit niedrigem Pegel gehalten.
Dieses pulsbreitenmodulierte Signal wird, wie oben erwähnt, durch einen Tiefpaß-Filter 4905 mit einem Wiederstand 4903 und einem Kondensator 4904 geglättet, um dadurch ein Analogsignal Vout zu bilden.
In dem Fall, daß, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 47, mehrere pulsbreitenmodulierte Signale für ein einzelnes Eingangssignal Din gebildet werden, wird eine Vereinbarung getroffen, nach der mehrere Freigabesignale mit der obenerwähnten Periode für ein einzelnes Eingangssignal Din auf der Eingangsseite generiert werden.
Fig. 50 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Digital/Analog-Wandlers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der in Fig. 49 dargestellte Digital/Analog-Wandler, bei dem in regelmäßigen Zeitintervallen auf der Eingagsseite ein Digitalsignal und ein Freigabesignal erzeugt werden müssen, ist bezüglich der Anwendungen begrenzt. Gemäß dem betrachteten Ausführungsbeispiel hingegen wird die Periode des ausgegebenen pulsbreitenmodulierten Signals durch Zwischenschalten eines Aufwärtszählers 5002 definiert. Genauer wird dem Eingang D des Aufwärtszählers 5002, der durch einen mit dem Freigabesignal synchronen Zähler-Ladeimpuls LD gelöscht wird, eine 0 zugeführt, während einem Abwärtszähler 5001 ein digitales Eingangssignal Din vom Zä7hler-Ladeimpuls LD zugeführt wird.
Dem Abwärtszähler 5001 und dem Aufwärtszähler 5002 werden der gleiche Takt CK zugeführt. Das Unterlauf-Ausgangssignal BO des Abwärtszählers 5001 wird über einen Invertierer 5005 einem der Eingänge eines UND-Gatters 5006 sowie dem Eingang K des Flip-Flops 5003 zugeführt. Dem Taktanschluß CK des Flip-Flops 5003 wird der obenerwähnte Taktimpuls, dem Eingang J des Flip-Flops 5003 das Ausgangssignal des UND-Gatters 5006 zugeführt. Dem anderen Eingang dieses UND-Gatters 5006 wird ein von einer Steuereinrichtung 5004 generiertes Setz-Signal FR zugeführt. Das Übertrags-Ausgangssignal CAR des Zählers wird der Steuereinrichtung 5004 zugeführt.
Die Steuereinrichtung wird durch ein in Synchronität mit dem Digitalsignal Din empfangenes Freigabesignal ST aktiviert, wodurch sie an den Abwärtszähler 5001 und den Aufwärtszähler 5002 ein Zähler-Ladesignal LD und an das Flip- Flop 5003 ein Setz-Signal FR ausgibt. Ferner sendet die Steuereinrichtung 5004 in Reaktion auf den Takt CLK und ein Freigabesignal, welche ihr zugeführt werden, einen Taktimpuls an den Abwärtszähler 5001 und den Aufwärtszhler 5002, und bei Empfang des Übertrags-Ausgangssignals CAR vom Aufwärtszähler 5002 sendet sie ein Umwandlung-Vorbei-Signal EOC, wodurch sich der Bereit-Zustand einstellt.
Das Flip-Flop wird mit der Vorderflanke des Taktimpulses aktiviert. Im Betrieb wird das Flip-Flop 5003 gehalten, wenn die Eingänge J und K 00 sind (beide mit niedrigem Pegel), es wird rückgesetzt, wenn die Eingänge J und K 01 sind (niedriger und hoher Pegel), es wird gesetzt, wenn beide Eingänge J und K 10 sind (hoher und niedriger Pegel), und es wird invertiert, wenn die Eingägne J und K 11 sind (beide mit hohem Pegel).
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Digital/Analog-Wandlung genau beschrieben.
Im Anfangszustand sind sämtliche Zähler und das Flip- Flop 5003 rückgesetzt. Wird dem Freigabe-Eingangsanschluß ST der Steuereinrichtung 5004 ein Umwandlungs-Beginn-Signal zugeführt, so setzt diese das Ausgangssignal vom Umwandlungs- Ende-Signalanschluß EOC auflogisch "1" und signalisiert somit, daß die Umwandlung beginnt.
Die Steuereinrichtung 5004 gibt ein Zählwert-Ladesignal LD aus, wodurch, synchron mit der Vorderflanke des Takts CK, der Abwärtszähler 5001 mit einem Digitalsignal und der Aufwärtszähler 5002 mit einer 0 geladen wird. Mit dem Ladeende starten der Abwärtszähler 5001 und der Aufwärtszähler 5002 den Zählbetrieb.
Zu einem um eine halbe Periode des Zähler-Takts nach dem Zähler-Ladesignal LD liegenden Zeitpunkt gibt die Steuereinrichtung 5004 an das Flip-Flop 50003 ein Setz-Signal FR aus. Da das Unterlauf-Ausgangssignal BO des Abwärtszählers 5001 logisch "0" ist, befindet sich der Eingang J des Flip-Flops 5003 im "1"-Zustand und der Eingang K des Flip-Flops 5003 im "0"-Zustand, und das Flip-Flop 5003 wird auf diese Weise in Synchronität mit der Vorderflanke des Taktimpulses gesetzt.
Der Abwärtszähler 5001 führt immer dann einen Abwärts- Zählvorgang (-1) aus, wenn der Takt ankommt, und wenn der Zählstand 0 erreicht, gibt er das Unterlauf-Ausgangssignal BO aus. Folglich wechselt das Unterlauf-signal BO auf logisch "1", der Eingang J des Flip-Flops 5003 auf "0" und der Eingang K des Flip-Flops 5003 auf "1". So wird das Flip-Flop 5003 in Synchronität mit der Vorderflanke des Taktimpulses rückgesetzt.
Ist das digitale Eingangssignal Din dezimal 0, so werden das Unterlauf-Ausgangssignal BO des Abwärtszählers 5001 und das Setz-Signal FR der Steuereinrichtung 5004 gleichzeitig ausgegeben. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein UND-Gatter 5006 vorgesehen, durch das dem Unterlauf-Ausgangssignal BO des Abwärtszählers 5001 Priorität eingeräumt wird. Dieses UND-Gatter 5006 sperrt das Setz-Signal FR des Flip-Flops 5003 von der Steuereinrichtung 5004. Auf diese Weise wird vom Flip-Flop 5003 kein Impuls ausgegeben, wenn das Digitalsignal Din dezimal 0 ist. Ist hingegen das Digitalsignal Din 1 oder größer, so wird ein Impuls mit einer dem Ausgangssignal Q des Flip-Flops 5003 entsprechenden Impulsbreite ausgegeben. Das auf diese Weise einer Pulsbreitenmodulation unterzogene Ausgangssignal wird durch einen Tiefpaß- Filter 5007 geglättet, um ein Ausgangssignal Vout zu bilden.
Der Aufwärtszähler 5002 fährt mit dem Zählvorgang fort und gibt bei Erreichen des maximalen Zählwerts ein Übertrags- Signal CAR aus. Die Steuereinrichtung 5004 ändert bei Empfangen des Übertrags-Signals GAR das Umwandlung-Vorbei-Signal EOC auflogisch "0", um dadurch die gesamte Serie des Umwandlungsvorgangs abzuschließen. Nach Abschluß der Umwandlung erfolgt die Eingabe des nächsten Digitalsignals. Genauer wird, wenn, wie oben beschrieben, der Aufwärtszähler 5002 vorgesehen ist, durch das an eine Digital/Analog-Wandlung anschließende Umwandlungs-Ende-Signal EOC ein Adressensignal erzeugt, um das nächste digitale Eingangssignal zu lesen.
Wie oben erläutert, wird bei Eingabe des digitalen Eingangssignals und des Freigabesignals der obenerwähnte Vorgang wiederholt, um ein dem digitalen Eingangssignal Din entsprechendes Analogsignal Vout zu bilden. Die Steuereinheit 5004 hebt das Umwandlungs-Ende-Signal EOC auf einen hohen Pegel an, teilt diese Tatsache während des Umwandlungsprozesses einer externen Schaltung mit und fährt mit der Umwandlung fort, ohne auf ein die Mitteilung ignorierendes Freigabesignal zu reagieren.
Um die Welligkeitskomponente des Analogwandlungs-Ausgangssignals Vout zu verringern, ist für jedes Umwandlungs- Beginn-Signal, wie ein Freigabesignal, ein Wiederholungszähler oder ähnliches vorgesehen, der, wie oben erwähnt, eine bestimmte Anzahl von Digital/Analog-Wandlungen wiederholt. Ist der Eingang eines Digitalsignals Din während dieser Wiederholung nicht gewährleistet, so sollte ein Register zum Abrufen eines digitalen Eingangssignals in der gleichen Weise wie oben beschrieben vorgesehen sein.
Die unter Bezugnahme auf Fig. 47 bis Fig. 50 erläuterten Ausführungsbeispiele können sowohl universell als Signalwandler zum Umwandeln eines Digitalsignals in ein pulsbreitenmoduliertes Signal verwendet als auch auf einen Digital/Analog- Wandler angewandt werden.
Fig. 51 ist ein Grund-Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Schalter-Eingangsschaltung für das bei dem oben beschriebenen digitalen Informationssystem verwendete Wiedergabegerät 101.
Wie bereits beschrieben, ist das Wiedergabegerät 101 in Größe und Dicke verringert, so daß es mit einer IC-Speicherkarte oder ähnlichem kompatibel ist. Folglich wird es als wichtig angesehen, die Schalter oder ähnliches zum Bestimmen einer Betriebsart zu vermindern. In Anbetracht dieser Tatsache werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel Signale 5103-1 bis 5103-n zum Bestimmen der Zustände 1 bis n durch eine Zustands-Steuereinrichtung 5102 erzeugt, die ein Ein/Aus-Signal eines Tastschalters 5101 empfängt. Dadurch läßt sich, wie oben beschrieben, eine Schalterbaugruppe in einem begrenzten Raum des kleinen und dünnen Wiedergabegeräts 101 unterbringen.
Fig. 52 ist ein Blockschaltbild zum Erläutern eines Ausführungsbeispiels einer spezifischen Anordnung einer Zustands-Steuereinrichtung.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch die Zustands-Steuereinrichtung 5102 eine Ein-Zeit des Schalters 5101 entschieden. Die Zustands-Steuereinrichtung 5102 erzeugt ein Signal 5201-1 zum unbedingten Einschalten eines Zustands A bei Einschalten des Schalters A, unabhängig von der Ein- Zeit T des Schalters 5101. Die Zustands-Steuereinrichtung 5102 erzeugt ein Signal 5201-2 zum Einschalten eines Zustands B, wenn die Ein-Zeit T des Schalters 5101 kleiner ist als eine vorgegebene Zeitlänge M (M ) T). Ferner erzeugt die Zustands-Steuereinrichtung 5102 ein Signal 5101-3 zum Einschalten eines Zustands C, wenn die Ein-Zeit T des Schalters 5101 als länger als eine vorgegebene Zeitlänge M (M ≤ T) beurteilt wird. Durch Kombinieren der diese drei Zustände A bis C darstellenden Signale 5101-1 bis 5101-3 wird der untenerwähnte Wiedergabe-Steuervorgang ausgeführt.
Fig. 53 ist eine schematische Darstellung zum Erläutern dieser Betriebsart.
Das Wiedergabegerät 101 wird unmittelbar nach dem Zuführen von Leistung in einen Stop-Zustand gebracht. Es sei ange nommen, daß in diesem Zustand der Schalter 5101 geschlossen ist. Un das Wiedergabegerät 101 in den Wiedergabe-Zustand 5303 zu bringen, wird ein Signal 5301a erzeugt, das unabhängig von der Ein-Zeit T einen unbedingten Zustand A anzeigt. In diesem Wiedergabe-Zustand 5303 muß eine von zwei Möglichkeiten, der Wechsel in einen Pausen-Zustand 5305 oder die Rückkehr in den Stop-Zustand 5302, gewählt werden. Bei erneutem Einschalten des Schalters 5101 wird das den Zustand A anzeigende Signal 5301b erzeugt und die Zeitbeurteilung 5304 gestartet, wodurch die Ein-Zeit T beurteilt wird. Ist die Beurteilung ein den Zustand B anzeigendes Signal 5301c, so wird das Wiedergabegerät 101 in die Pause 5305 gebracht. Ist hingegen die Beurteilung ein den Zustand C anzeigendes Signal 5301e, so kehrt das Wiedergabegerät 101 in den Stop-Zustand 5302 zurück. Im Stop-Zustand 5305 besteht die einzig sinnvolle Operation im Zurückkehren zum Wiedergabe-Zustand 5303, und daher wird der Schalter 5101 lediglich geschlossen, so daß der Wiedergabe-Zustand 5303, wie oben beschrieben, durch das den Zustand A anzeigende Signal 5401d wiederhergestellt wird.
Werden durch einen Schalter mehrere Betriebsarten be stimmt, so hat dies den Nachteil eines komplizierten Bedienungsverfahrens. Gemäß dem betrachteten Ausführungsbeispiel sind Leuchtdioden- bzw. Flüssigkristallanzeige-Vorrichtungen als dem Stop-Zustand 5302, dem Wiedergabe-Zustand 5303 und dem Pausen-Zustand 5305, dargestellt in Fig. 51, entsprechende Elemente vorgesehen, um dem Benutzer einen einfachen Umgang mit dem Bedienungsverfahren zu ermöglichen. Diese Elemente leuchten in Übereinstimmung mit dem aktuellen Zustand und sind mit in Fig. 51 dargestellten Pfeilen kombiniert, so daß ein Zustand angezeigt wird, in den durch die Eingabe der Zustände A bis C gewechselt werden kann. Diese Anzeige erfolgt lediglich für eine vorbestimmte Zeit des Schaltvorgangs, um im Falle der Verwendung einer Leuchtdiode als Anzeigeeinheit Energie zu sparen.
Fig. 54 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels zum Erläutern einer spezifischen Anordnung einer Zustands-Steuereinrichtung.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Häufigkeit des Einschaltens des Schalters 5101, nicht die obenerwähnte Ein- Zeit T des Schalters 5101, durch die Zustands-Steuereinrichtung 5102 beurteilt. Die Zustands-Steuereinrichtung 5102 zählt die Einschalthäufigkeit des Schalters 5101 und erzeugt ein Signal 5401-1 zum Eintreten in einen Zustand A, wenn die Einschalthäufigkeit eins ist. Ist hingegen die Einschalthäufigkeit. des Schalters 5101 zwei, so wird ein Signal 5401-2 zum Eintreten in einen Zustand B erzeugt. Durch derartiges Kombinieren der die Zustände A und B anzeigenden Signale 5401-1 und 5401-2 wird der untenerwähnte Wiedergabe-Steuervorgang ausgeführt.
Fig. 55 ist eine schematische Darstellung zum Erläutern der Betriebsart.
Unmittelbar nach Einschalten der Leistung wird das Wiedergabegerät 101, wie oben beschrieben, in den Stop-Zustand 5302 gebracht. Wird in diesem Zustand 5302 der Schalter 5101 einmal betätigt, so wird ein den Zustand A anzeigendes Signal 5501a erzeugt, das das Wiedergabegerät 101 in einen Wiedergabe-Zustand 5303 versetzt. In diesem Wiedergabe-Zustand 5303 muß von den beiden Möglichkeiten, in den Pausen-Zustand 5305 zu wechseln oder in den Stop-Zustand 5302 zurückzukehren, eine gewählt werden. Bei nochmaligem Betätigen des Schalters 5101 wird das den Zustand A anzeigende Signal 5501b erzeugt, um das Wiedergabegerät 101 in den Pause-Zustand 5305 zu bringen. Alternativ hierzu wird bei zweimaligem Betätigen des Schalters 5101 das den Zustand B anzeigende Signal 5501e erzeugt, um das Wiedergabegerät 101 in den Stop-Zustand 5302 zu bringen. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann aus dem Pause- Zustand 5305 sowohl der Stop-Zustand 5302 als auch der Wiedergabe-Zustand 5303 wiederhergestellt werden. Folglich wird bei einmaliger Betätigung des Schalters 5101 im Pause-Zustand 5305 ein den Zustand A anzeigendes Signal 5501c erzeugt, um das Wiedergabegerät 101 in den Wiedergabe-Zustand 5303 zu bringen. Bei zweimaliger Betätigung des Schalters 5101 im Pause-Zustand 5305 wird ein den Zustand B anzeigendes Signal 5501d erzeugt, um das Wiedergabegerät 101 in den Stop-Zustand 5302 zu bringen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Umgang mit dem Bedienungsverfahren, wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, durch Vorsehen entsprechender Anzeigeeinheiten und Pfeile, dargestellt in Fig. 53, einfach.
Fig. 56 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels, bei dem die zu speichernde Information, die in einer Vielzahl von Stückanzahlen verfügbar sein kann, für die Speicherung (blockweise) geteilt ist, und in der Wiedergabe-Betriebsart ist eine selektive Wiedergabe, das heißt die sogenannte Kopfsuche durch Bestimmen eines gewünschten Blocks durch einen Betriebsschalter oder ähnliches möglich. Dieses Ausführungsbeispiel umfaßt neben einem Datenspeicher 5610 und einem Datenadressenzähler 5611 einen Blockadressenspeicher 5601 zum Setzen der Blockadresse im Datenadressenzähler 5611 zum Bestimmen einer Speicheradresse des Datenspeichers 5610, einen Blockadressenzähler 5602 zum Bestimmen der Adresse des Blockadressenspeichers, einen Dekodierer 5603 zum Decodieren des Inhalts des Blockadressenzählers 5602, eine Anzeigeein heit 5604 zum Anzeigen des decodierten Inhalts, einen Betriebsschalter 5607 zum Auswählen eines Blocks und eine Entprellvorrichtung zum Eliminieren von Prellern. Diesem Schaltungsabschnitt werden ein PLAY-Signal (ein Impuls mit einer Breite von 100 ns) zum Anzeigen des Beginns der Speicherung/Wiedergabe und ein RECSTOP-Signal (ein Impuls mit einer Breite von 100 ns) zum Anzeigen eines Endes der Speicherung zugeführt.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise dieser Schaltung erläutert. Zum besseren Verständnis sei davon ausgegangen, daß der Zählwert des Blockadressenzählers 5602 null ist. Wird in diesem Zustand die Speicherungs-Betriebsart gestartet, so werden die Daten aufeinanderfolgend, beginnend bei der Adresse 0 des Datenspeichers 5610, gespeichert. Es sei angenommen, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt das Ende der Speicherung bestimmt wird. Zuerst wird der Blockadressenzähler 5602 mit der Vorderflanke des RECSTOP-Signals erhöht (der Inhalt wird zu 1), und ferner wird über eine bons-Verzögerungsleitung 5608 der Inhalt des Datenadressenzählers 5611 bei der Adresse 1 des Blockadressenspeichers 5601 gespeichert (die Kopfadresse der zweiten Daten ist einbezogen). Setzü die Speicherungs-Betriebsart ein, um weitere Daten zu speichern, und wird ein PLAY-Signal ausgegeben, so wird der zuvor gespeicherte Inhalt der Adresse 1 des Blockadressenspeichers 5601 direkt in den Datenadressenzähler 5611 als Kopfadresse geladen (gesetzt), so daß die zweiten Daten sequentiell gespeichert werden. Immer dann, wenn ein Speicherungs-Stop bestimmt wird, wird der Inhalt des Datenadressenzählers 5611 sequentiell in den Blockadressenspeicher 5601 geschrieben. Der Wiedergabebetrieb hingegen erfolgt in der nachfolgend beschriebenen Weise. Zuerst wird, wenn eine Wiedergabe eines beabsichtigten Blocks, das heißt der zweiten Daten gewünscht wird, der Blockadressenzähler 5602 immer dann erhöht, wenn der Betriebsschalter 5607 gedrückt wird, und sein Inhalt wird über den Dekodierer 5603 an einer numerischen Anzeige 5604 (die eine einfache LED sein kann) angezeigt. Der Betriebsschalter 5607 bleibt bis zur Anzeige der beabsichtigten Adresse 1 (die zweite Adresse ist in der Adresse 1 gespeichert) gedrückt, und wenn die Adresse 1 angezeigt wird, wird der Schalter nicht mehr gedrückt. Wird im nächsten Moment die Wiedergabe bestimmt, so wird das PLAY-Signal ausgegeben, und der Inhalt der Adresse 1, das heißt die Kopfadresse mit den darin gespeicherten zweiten Daten wird in den Datenadressenzähler 5611 geladen (gesetzt), um mit dem Lesen fortzufahren. Sollen die ersten Daten wiedergegeben (bzw. gespeichert) werden, so wird der Hochzählvorgang des Blockadressenzählers 5602 zu dem Zeitpunkt, zu dem an der Anzeigevorrichtung 5604 eine Null angezeigt wird, eingestellt, wodurch das Alles- Null-Ausgangssignal des Dekodierers 5603 einen niedrigen Pegel annimmt, so daß das PLAY-Signal durch das UND-Gatter 5606 weitergeleitet wird, um dadurch den Datenadressenzähler zu löschen. Folglich startet der Datenspeicher 5610 den Wiedergabevorgang (bzw. Speicherungsvorgang) beginnend mit der Adresse 0, und die ersten Daten werden wiedergegeben (bzw. gespeichert).
Wie oben erläutert, kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen einfachen Vorgang ein gewünschter Block ausgewählt werden, wodurch ein sehr einfach zu bedienendes System geschaffen ist. Ein weiteres Merkmal dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß der Datenspeicher 5610 aufgrund der Tatsache, daß sich die Blocklänge nach Wunsch exakt bestimmen läßt, ohne Verlust sehr effizient ge nutz werden kann. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Leistung eines Halbleiterspeichers unter Ausnutzung seiner Eigenschaften vollständig ausgeschöpft wird, und stellt ein Beispiel der Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Systems dar. Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel der Speicher in den Datenspeicher 5610 und den Blockadressenspeicher 5601 unterteilt ist, können diese mit gleicher Wirkung als eine einzige Speichereinheit angeordnet werden.
Fig. 57 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei spiels eines Speicherbereich-Verwal tungs systems der Speicherschaltung 701 des Wiedergabegeräts 101.
Um eine effiziente Nutzung der Speicherkapazität der im Wiedergabegerät 101 eingebauten Speicherschaltung 701 für eine Vielzahl von Informationsstücken zu gewährleisten, ist die Speicherschaltung 701 in einen Inhaltsbereich und einen Datenbereich unterteilt. Obwohl der Inhaltsbereich nicht spezifisch begrenzt ist, weist er vier Inhalte 5701a bis 5704a auf, die jeweils Blockadressen BA0 bis BA3 speichern können. Die Inhalte 5701a bis 5704a werden durch Programmauswahlsignale PSL1, PSL2 und ähnliches ausgewählt, wodurch es möglich ist, die Blockadressen BAD, BAL etc. zu schreiben bzw. zu lesen.
Bei dem oben beschriebenen digitalen Informationssystem greift das Anschlußgerät 100, wenn es mit dem Wiedergabegerät 101 verbunden ist, auf den Inhaltsbereich zu und liest eine tatsächliche Blockadresse. Demzufolge ist das Anschlußgerät 100 in der Lage, einen freien Bereich der Speicherschaltung 701 des Wiedergabegeräts 101 zu erkennen. Ist ein neues zu empfangendes Digitalsignal bestimmt, so wird die Blockadresse in dem freien Inhaltsbereich gespeichert, während gleichzeitig ein Digitalsignal im freien Bereich gespeichert wird.
Ist der Inhalt knapp oder die freie Speicherkapazität für das empfangene Digitalsignal zu klein, so wird ein Digitalsignal ausgewählt, das bereits gespeichert wurde und durch Anzeigen gelöscht werden kann, und durch das Löschen des bestimmten Digitalsignals wird ein neues Digitalsignal eingegeben. Bei diesem Vorgang wird das bereits im Wiedergabegerät 101 gespeicherte Digitalsignal auch ausgelesen, und eine Adresse wird derart zugewiesen, daß in Übereinstimmung mit der Speicherkapazität des neuen Digitalsignals kein freier Speicherbereich entsteht.
In Fig. 57 wird der Inhalt 5701a durch ein Programmzugriffssignal PSL1 adressiert, so daß die darin gespeicherte Blockadresse BA0 gelesen und im Adressenzähler 703 gesetzt wird. Handelt es sich bei der im Adressenzähler 703 gesetzten Blockadresse BA0 beispielsweise um den durch eine Vollinie dargestellten Datenblock 5701d der Kopfadresse des Datenbereichs, so wird mit dem sequentiellen Lesen des ID-Codes 5701i am Kopf des Blocks und nachfolgender Adressen begonnen. Obwohl die letzte Adresse der Daten nicht spezifisch festgelegt ist, weist sie eine darin gespeicherte Endmarke 5701e auf, durch deren Erfassen der Lesevorgang beendet wird. Bei dieser Anordnung ist es ausreichend, lediglich die Kopfadresse im Inhalt zu speichern, so daß sich die Adresseninformation reduzieren läßt.
Ferner wird der Inhalt 5702 durch das Programmauswahlsignal PSL2 adressiert, und die darin gespeicherte Blockadresse BA2 wird gelesen und im Adressenzähler 703 gesetzt. Weist beispielsweise die im Adressenzähler 703 gesetzte Blockadresse, wie durch eine Strichlinie dargestellt, auf einen zwischenliegenden Block, so wird mit dem sequentiellen Lesen der Adressen mit dem Kopf-ID-Code 5702i des bestimmten Blocks und folgender Adressen in dieser Reihenfolge begonnen. Die letzte Adresse der Daten 5702d weist die darin in einer zum vorhergehenden Fall ähnlichen Weise gespeicherte Endmarke 5702e auf, und der Lesevorgang wird bei Erfassen der Endmarke 5702e abgeschlossen.
Es sei beispielsweise angenommen, daß einige Datenblöcke, in denen die obenerwähnten beiden Programmtypen gespeichert sind, durch Löschen eines dem Inhalt 5701a entsprechenden Digitalsignals oder auf eine andere Weise freigegeben werden. Das Anschlußgerät 100 ändert die Blockadresse BA2 des Inhalts 5702a auf eine dem Inhalt 5701a entsprechende Adresse der Endmarke 5701e des Datenbereichs, während gleichzeitig ein entsprechendes Digitalsignal geschrieben wird. Dadurch ist ein dem neu empfangenen Programm entsprechendes Digitalsignal für die verbleibenden freien Bereiche nacheinander verwendbar.
Das Wiedergabegerät 101 läßt sich mit dem Anschlußgerät 100 verbinden, so daß der Inhaltsbereich und der Datenbereich gelöscht werden können und ein neues Digitalsignal gespeichert werden kann. In einem derartigen Fall können durch Be stimmen von Nicht-Löschen auf der Seite des Wiedergabegeräts 101 oder eines Nicht-Löschen-Programms als Ausführung des Empfangs eines Digitalsignals mit dem Anschlußgerät 100 gewünschte Programme zurückbehalten werden.
Fig. 58 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Speicherbereich-Verwaltungssystems der Speicherschaltung 701 des Wiedergabegeräts 101.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Digitalsignal durch einen Inhaltsspeicher 5801 und einen Datenspeicher 5802 gespeichert und verwaltet. Der Inhaltsspeicher 5801 kann zum Beispiel maximal vier Typen von Digitalsignalen (Programmen) mit Inhalten 1 bis 4 speichern. Der Inhaltsspeicher 5801 kann, wie beim obenerwähnten Ausführungsbeispiel, lediglich die Kopfadresse speichern, oder er kann zusätzlich zur Endadresse bzw. zum ID-Code die Inhaltsinformation speichern. Obwohl nicht spezifisch begrenzt, umfaßt diese Inhaltsinfornation eine Zeicheninformation&sub1; so daß sich der Programminhalt mit einer im Wiedergabegerät 101 eingebauten Flüssiganzeigeeinheit durch Zeichen anzeigen läßt.
Jeder Inhalt des Inhaltsspeichers 5801 und des Datenbereichs des Datenspeichers 5802 ist wie gewünscht zum Beispiel in Formen wie Daten 2, Daten 1, Daten 4 und Daten 3, beginnend bei der Kopfadressenseite des Datenspeichers 5802 in der Speicherungsreihenfolge, angeordnet. Genauer werden die Digitalsignale im Datenspeicher 5802 in der Bestimnungsreihenfolge gespeichert.
Fig. 59 ist ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile eines Ausführungsbeispiels des Wiedergabegeräts 101 mit der diesem hinzugefügten Inhalts funktion.
Die Steuereinrichtung 5906 umfaßt zusätzlich zum obenerwähnten Schalter 5908 zur Betriebssteuerung einen Schalter 5907 zum Bestimmen eines Inhalts (Bestimmungsprogramme). Obwohl nicht spezifisch begrenzt, wird bei Einschalten dieses Schalters 5907 dem Inhaltsadressenzähler 5901 ein +1-Impuls zugeführt, und es wird auf den Inhaltsspeicher 5801 zugegriffen. Die aus dem Inhaltsspeicher 5801 ausgelesene Inhaltsinformation wird im Inhaltsregister 5909 gespeichert, wodurch solche Zeichen wie ein Titel an der Flüssigkristallanzeige 5910 angezeigt werden.
Die aus dem Inhaltsspeicher 5801 ausgelesene Kopfadresse wird im Adressenzähler 5902 des Datenspeichers 5802 gesetzt, während die Endadresse bzw. der ID-Code in das Register 5903 bzw. 5904 geladen werden. Der ID-Code wird an die Steuereinrichtung 5906 gesendet und zum automatischen Festlegen der Abtastfrequenz, der Datenlänge, der Stereo/Monaural-Betriebsart und ähnlichem decodiert.
Das vom Adressenzähler 5902 ausgegebene Adressensignal wird einerseits zum Zugreifen auf den Datenspeicher 5802 verwendet, andererseits wird es dem Vergleicher 5905 zugeführt. Dem anderen Eingang des Vergleichers 5905 wird die letzte im Register 5903 geladene Adresse zugeführt. Ist ein dem be stimmten Inhalt entsprechendes Digitalsignal (Daten) vollständig gelesen, so erfaßt folglich der Vergleicher 5905 diese Tatsache, und der Steuereinrichtung 5906 wird ein Endsignal zugeführt, wodurch der Vorgang des Lesens einer Reihe von Digitalsignalen beendet wird.
Bei der obenerwähnten Anzeigefunktion kann die Anzahl der Inhalte 4 betragen bzw. wie gewünscht sein. Ist jedoch diese Anzahl das Quadrat N von 2, so läßt sich ein binärer Adressenzähler in passend verwenden, und eine Auswahl wird erleichtert. Ferner kann in dem Fall, daß der Inhaltsspeicher 5801 getrennt vom Datenspeicher 5802 vorgesehen ist, auf diese parallel und unabhängig voneinander zugegriffen werden, wodurch sich die Steuerung des Adressenzählers vereinfacht. Der Inhaltsspeicher 5801 kann selbstverständlich, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 57, durch Verwendung eines vorbestimmten Speicherbereichs des Datenspeichers 5802 konfiguriert sein.
Fig. 60 zeigt ein dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ähnliches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wiedergabegeräts 101. Dieses Ausführungsbeispiel umfaßt eine durch eine Strichpunktlinie definierte integrierte Ein-Chip-Schaltung 6001 in Form eines IC bzw. Hybrid-IC mit einem Multiplexer 702, einem Adressenzähler 703, einer Steuereinrichtung 704, einem Parallel/Seriell-Umsetzer 705, einem Tiefpaß-Filter 706, einem Digital/Analog-Wandler 707 und einem Verstärker 708. Die integrierte Ein-Chip-Schaltung 6001 umfaßt nicht die Speicherschaltung 701 des Wiedergabegeräts 101. Diese integrierte Ein-Chip-Schaltung 6001 umfaßt ein Signal und einen Anschluß zur Durchführung der Datenübertragung des oben beschriebenen digitalen Informationssystems, ein Signal und einen Anschluß zum Steuern des Speichers, ein Signal und einen Anschluß zum Ausgeben eines analogen Audiosignals, ein Signal und einen Anschluß zum Unterstützen des Betriebs der integrierten Ein-Chip-Schaltung, ein Signal und einen Anschluß zum Anzeigen des Zustands der integrierten Ein-Chip-Schaltung und ein Signal und einen Anschluß für die Leistungsversorgung der integrierten Ein-Chip-Schaltung. Ferner muß die Anordnung der integrierten Ein-Chip-Schaltung nicht sämtliche oben beschriebene Funktionen aufweisen und ist nicht spezifisch begrenzt.
Die Größe dieses Ausführungsbeispiels ist auf ein derartiges Maß reduziert, daß sich eine Körperschaltung mit einer Zelle vollständig im Ohrabschnitt des beispielsweise von einem Telefonisten verwendeten Kopfhörers mit Mikrophon unterbringen läßt. Gleichzeitig ergibt eine aktuelle Messung der Leistungsaufmahme einen Wert von etwa 50 Mikrowatt im Bereitschaftszustand und einen Wert von etwa 20 Milliwatt zur Wiedergabezeit, womit ein System mit einer sehr geringen Größe und einer extrem niedrigen Leistungsaufnahme realisiert ist. Dies zeigt, daß ein kontinuierlicher Wiedergabebetrieb von 30 Stunden oder länger selbst bei Verwendung einer Lithiumzelle des Knopftyps mit geringer Kapazität (180 mAh) möglich ist, oder daß gegebene Daten, die gespeichert und gehalten werden, 450 Tage wirksam wiedergegeben werden können. Es gibt noch Raum für eine beträchtliche Verbesserung dieser Werte durch technologischen Fortschritt, mit dem wahrscheinlichen Ergebnis, daß eine Aufzeichnung über mehrere Jahre gehalten, der Wiedergabebetrieb iber hundert Stunden ermöglicht oder ein noch kleineres und leichteres System realisiert werden kann.
Im Falle einer in einer integrierten Ein-Chip-Schaltung integrierten Steuereinrichtung kann sich das Problem einer begrenzten Speicherkapazität eines direkt steuerbaren Speichers stellen. Um dieses Problem, wie in Fig. 61 dargestellt, zu vermeiden, kann das Steuersignal und der Anschluß des Speichers mit einem Erweiterungssignal und einem weiteren Anschluß als Option versehen werden, wodurch eine Vergrößerung der Speicherkapazität des Speichers möglich ist. Umfaßt die von dem in der integrierten Ein-Chip-Schaltung integrierten Adressenzähler 703 generierte Adresse, wie in Fig. 60 dargestellt, beispielsweise 23 Bits (es wird davon ausgegangen, daß die Daten acht Bits umfassen), so beträgt die Speicherkapazität des Speichers maximal 8.388.608 Bytes. Soll die Speicherkapazität auf 16.777.216 verdoppelt werden, so wird eine Adressenerweiterungs-Vorrichtung mit einem erweiterten Adressenzähler 6101, der zusammen mit einem internen Adressenzähler 703 betrieben wird, und einem erweiterten Multiplexer 6102, der in der gleichen Weise wie ein interner Multiplexer 702 betrieben wird, außerhalb der integrierten Ein-Chip-Schaltung zugeschaltet, um die dem Speicher zugeführte Adresse auf 24 Bits zu erweitern.
Fig. 62 ist ein Blockschaltbild einer Selbstdiagnose-Schaltung zum automatischen Erkennen eines fehlerhaften Bits des Speichers des Wiedergabegeräts 101 und Überspringen des fehlerhaften Bits.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Wiedergabegerät ist der Speicherschaltung 701 eine Selbstdiagnose-Schaltung hinzugefügt. Diese Selbstdiagnose-Schaltung umfaßt einen Multiplexer 6202 zum Auswählen der der Speicherschaltung 701 eingegebenen Daten und der beiden Typen von Datenmustern "AA" und "55" zum Testen des Speichers, einen ternären Zähler 6201 zum Liefern eines Auswahlsignals an den Multiplexer 6202, einen Puffer 6204 zum Verbinden des Ausgangs des Multiplexers 6202 mit dem Speicher, eine Verzögerungsleitung 6206, einen Adressenzähler 703, einen Vergleicher 6203 und einen FIFO-Speicher 6207. Signale, die in diesen Schaltungsabschnitt eingegeben werden bzw. aus diesem Schaltungsabschnitt ausgegeben werden, umfassen Eingangsdaten vom Anschlußgerät 100, Ausgangsdaten vom Speicher, ein Schreib-Freigabesignal (WE) von der Steuereinrichtung an den Speicher, ein LAUF-Signal zum Anzeigen von "unter Speicherung/Wiedergabe" sowie zwei Typen von Speicher testmusterdaten "AA" und "55" als Eingangssignal. Ein Überspringadressenausgang und ein Wiedergabe-Takteingang dienen zum Überspringen der fehlerhaften Abschnitte (fehlerhaften Adressen) des Speichers beim Lesevorgang während des Wiedergabebetriebs. Unmittelbar nach dem Andern der gespeicherten Daten wird ein Schreib-Freigabesignal (WE) mit einer Impulsbreite von 100 ns (der Wiederholfrequenz von 8 kHz) eingegeben, das den ternären Zähler 6201 über das UND-Gatter 6213 löscht und dem Steueranschluß des Puffers 6204 und dem WE-Anschluß (Schreibfreigabe-Anschluß) des Speichers über das UND- Gatter 6214 und den Invertierer 6205 zugeführt wird. Der Puffer 6204 ist eine Vorrichtung, die sich in einem Zustand hoher Impedanz befindet, wenn der Steueranschluß auf hohem Pegel liegt, und der Eingang des Puffers 6204 wird nur dann am Ausgangsanschluß wiedergegeben, wenn der Steueranschluß einen niedrigen Pegel annimmt. Der Datenanschluß (DIO) des Speichers hingegen gibt den Inhalt einer bestimmten Adresse aus, wenn der WE-Anschluß auf hohem Pegel liegt, während dann, wenn WE einen niedrigen Pegel annimmt, der DIO-Anschluß in einen Zustand schaltet, in dem ein Dateneingangssignal angenommen werden kann, so daß das Dateneingangssignal des DIO- Anschlusses an eine bestimmte Adresse geschrieben wird. Wenn die Daten auf der Eingangs- und der Ausgangsseite des Puffers 6204 unmittelbar nach dem WE-Impulssignal zu einem hohen Pegel zurückgekehrt sind (genau nach Ablauf von 50 ns als Speicherzugriffszeit), sollten daher normale Daten in den Speicher geschrieben sein. Stimmen hingegen die beiden Daten nicht miteinander überein, so zeigt dies an, daß keine normalen Daten in den Speicher geschrieben wurden. Um diese Beurteilung zu treffen, ist ein Vergleicher 6203 zwischengeschaltet, der derart logisch konfiguriert ist, daß sein Y-Ausgang einen hohen Pegel annimmt, wenn die Inhalte des A- und des B- Eingangsanschlusses nicht miteinander übereinstimmen, und der Y-Ausgang dieses Vergleichers 6203 wird einem Eingang des UND-Gatters 6210 zugeführt. Bei dieser Anordnung wird ferner das Ausgangssignal eines NICHT-ODER-Gatters 6205 der Impulsverzögerungsleitung 6206 mit Invertiererfunktion zugeführt. Durch diese Verzögerungsleitung 6206 wird ein um etwa 200 ns verzögerter WE'-Impuls ausgegeben und dem anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 6210 zugeführt. Bei den Abläufen gibt das UND-Gatter 6210 kein Signal aus, wenn das Nicht-Übereinstimmungs-Ausgangssignal einen niedrigen Pegel aufweist, das heißt wenn die Daten normal in den Speicher 710 geschrieben werden. Zum Zeitpunkt der Eingabe eines WE-Impulses in den ternären Zähler 6201 wird dieser rückgesetzt (obwohl auch dem Takteingang CP ein Impuls zugeführt wird, wird dem Löschvorgang Priorität eingeräumt), und sowohl sein QA- als auch sein QB-Ausgangssignal weisen einen niedrigen Pegel auf, wobei der Multiplexer 6202 das Muster "AA" (10101010 sequentiell von der siebten 2-Bit-Leistungsseite im Hexadezimal- oder Binärsystem) auswählt. Daher bilden die normal in die Speicherschaltung 701 geschriebenen Daten das erste Testmuster. Da das QB-Ausgangssignal (erste 2-Bit-Leistung) des ternären Zählers 6201 einen niedrigen Pegel aufweist, wird dieses Ausgangssignal durch den Invertierer 6216 auf einen hohen Pegel angehoben. Das UND-Gatter 6211 läßt den WE¹-Impuls passieren, der bei Passieren des ODER-Gatters 6214 den ternären Zähler 6201 hochzählt, wodurch der Multiplexer 6202 das Testmuster "55" (01010101 sequentiell von der siebten 2-Bit-Leistungsseite im Hexadezimal- oder Binärsystem) auswählt. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal des ODER-Gatters 6214 dem NICHT-ODER-Gatter 6205 zugeführt und dient als Schreibimpuls für den Speicher. Anschließend wird, wenn das Testmuster "55" oder die gespeicherten Daten (Eingangsdaten des Speichers) normal geschrieben werden, das UND-Gatter 6211 gesperrt (da das QB- Ausgangssignal des ternären Zählers 6210 auf hohen Pegel angehoben wird), so daß die obenerwähnte runde Schleife freigegeben wird. Stattdessen passiert der WE'-Impuls das UND-Gatter 6212, und nach dem Hochzählen des Adressenzählers 703 wird auf den nächsten Schreibimpuls (WE) von der Steuereinrichtung gewartet. Liegt der Y-Ausgang (Nicht-Übereinstimmungs-Ausgang) des Vergleichers 6203 auf hohem Pegel, das heißt wurden keine normalen Daten in die Speicherschaltung 701 geschrieben, so passiert der WE'-Impuls das UND-Gatter 6210 und der dazugehörige Inhalt des Adressenzählers 703 wird in den FIFO-Speicher 6207 geschrieben, während er gleichzeitig dem NICHT-ODER-Gatter 6205 und dem ODER-Gatter 6213 zugeführt wird, wodurch der gleiche Vorgang noch einmal wiederholt wird, wie wenn der WE-Impuls eingegeben wird. Dieser Wiederholungsvorgang wird fortgesetzt, bis Daten normal in die Speicherschaltung 701 geschrieben werden. (Dieser Wiederholungsvorgang benötigt etwa 300 ns, und die WE-Eingangsperiode beträgt etwa 125 µs. Daher beträgt die Anzahl der tatsächlich zugelassenen Wiederholungen etwa 400 bei der ersten Musterprüfung, das heißt durch Erzeugen eines Fehlers beim Schreiben des Musters "AA", bzw. etwa 200 bei der zweiten Musterprüfung, das heißt durch Erzeugen eines Fehlers beim Schreiben des Musters "55".)
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, einen Halbleiter-Chip zu verwenden, der sonst infolge einer Prüfung ausgesondert werden könnte, wenn lediglich einige Bits von Zellen eines eine hohe Kapazität aufweisenden Speichers in der Megabit-Klasse, zum Beispiel vier oder 16 Megabit, fehlerhaft sind, so daß ein sehr kostengünstiges System geschaffen ist. Hierbei besteht das Grundkonzept darin, vor dem Schreiben eine Prüfung durchzuführen und mittels des Prüfungsergebnisses jedes fehlerhafte Bit zu nutzen, und selbstverständlich sind durch Verwendung dieses Konzepts verschiedene Modifikationen und Anwendungen möglich. Wird beispielsweise ein auf "1" festgelegtes fehlerhaftes Bit zum Zeitpunkt des Schreibens einer "1" als Prüfungsergebnis erfaßt, so kann dieses Bit unverändert als "1" verwendet werden.
Ist der Betrieb des Multiplexers 6202 in Fig. 62 festgelegt (das QA-Ausgangssignal des ternären Zählers 6201 ist auf einen niedrigen Pegel und sein QB-Ausgangssignal auf einen hohen Pegel festgelegt), so kann eine einfache Selbstdiagnose-Schaltung zum Prüfen während des Schreibens in den Speicher durch ausschließliche Verwendung von Schreibdaten konfiguriert werden.
Ferner ist das vorliegende Ausführungsbeispiel insbesondere dann wirksam, wenn dem Wiedergabegerät die Aufzeichnungsfunktion (auch Bilddaten bzw. medizinische Daten als Audiomformation) hinzugefügt ist.
Fig. 67 ist eine Außenansicht eines spezifischen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen digitalen Informationssystems. In Fig. 67 sind die gleichen Bauteile wie in den Figuren 1, 3, 7, 10 und 59 jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
Das Bezugszeichen 1001 bezeichnet einen kleinen Speicherabschnitt mit einer Speicherkarte oder einer IC-Karte, die hauptsächlich aus einem Halbleiterspeicher gebildet ist. Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Digitalsignal-Empfangs/Sende-System eines hierarchischen Typs bzw. eines Drei- Struktur-Typs zum Hinzufügen weiterer Funktionen oder eines zusätzlichen Speichers dar. In dieser grafischen Darstellung weist das Anschlußgerät 100 einen ersten Takt, der beim Aufzeichnen eines externen Einagngssignals eine Abtastfrequenz für einen Analog/Digital-Wandler bildet, und einen schnellen zweiten Takt zum Übertragen eines digitalen Audiosignals vom Anschlußgerät 100 zum Wiedergabegerät 101 auf. Ferner weist das Wiedergabegerät 101 einen dritten Takt auf, der beim Wiedergeben eine Abtastfrequenz des Digital/Analog-Wandlers bildet.
Das Wiedergabegerät 101 weist ferner einen schnellen vierten Takt zum Übertragen eines Digitalsignals vom Wiedergabegerät 101 zum Speicher auf. Wird jedoch das Anschlußgerät 100 in Verbindung mit dem Wiedergabegerät 101 verwendet, so kann der vierte Takt durch den zweiten Takt ersetzt werden. Zumindest in diesem Fall kann auf den vierten Takt verzichtet werden. Von all diesen Takten kann der erste und der dritte Takt zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben veränderlich sein. Bei Musikanwendungen kann die Abtastfrequenz hinsichtlich der Geschwindigkeit erhöht werden, und auf diese Weise ist eine höhere Tongualität zu erwarten. Bei einer Konversation hingegen kann die Abtastfrequenz bezüglich der Geschwindigkeit verringert werden, um Speicherleistung zu sparen.
Bei der in Fig. 67 dargestellten Anwendung wird bei spielsweise eine gegebene Audiodatei von dem als Mutter wirkenden Anschlußgerät 100 ausgewählt, mit hoher Geschwindigkeit mit dem zweiten Takt zum Übertragen von Information an das ein Kind bildende Wiedergabegerät 101, das so groß ist wie ein elektronisches Notebook, geschrieben und ferner durch den schnellen vierten Takt übertragen und in einer ein Enkelkind bildenden kleinen Speicherkarte bzw. IC-Karte in einem Speicher aufgezeichnet. Der so aufgezeichnete Inhalt kann mit anderen Wiedergabegeräten 101, elektronischen Notebooks oder ähnlichem geteilt werden.
Ferner können die Software-Hersteller bzw. Software-Ent wickler Audio-Inormation, Verarbeitungsprogramme und ähnliches in Form einer Speicherkarte oder IC-Karte liefern. Ferner ist es möglich, dem Wiedergabegerät 101 eine optionale Funktion, zum Beispiel zum Umwandeln eines Audiosignals in einen Satz oder zum Speichern eines Satzes im Speicherabschnitt, hinzuzufügen. Die Enkelkind-Karte ist nicht auf die Verwendung eines Halbleiterspeichers beschränkt, sondern es können in der Zukunft verschiedene Medien, wie zum Beispiel extrem kleine optische Platten oder Magnetplatten, verfügbar werden.
Das Wiedergabegerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel, das eine in Fig. 10 dargestellte austauschbare Speicherschaltung aufweist, ist nicht auf einen derartigen Typ von Speicherschaltung begrenzt. Im Falle einer Übertragung von Information vom Anschlußgerät 100 zum Wiedergabegerät 101 wird das im Speicher eingebaute Wiedergabegerät in der Wiedergabegerät-Einfügeöffnung 6701 des Anschlußgeräts 100 untergebracht, so daß eine ausgewählte Information mit hoher Geschwindigkeit an das Wiedergabegerät übertragen wird. Bei diesem Verfahren werden die Betriebsschalter 6702 des Anschlußgeräts 100 betätigt, um aus der im Speicher 303 gespeicherten Information die zu übertragende Information auszuwählen. Zum Zeitpunkt der Wiedergabe wird das Wiedergabegerät aus dem Anschlußgerät 100 zur unabhängigen Wiedergabe herausgezogen. Dieses Ausführungsbeispiel ist in seinen Abmessungen verhältnismäßig groß und zur Installation in gewöhnlichen Warenhäusern und Bahnhofsständen gedacht.
Fig. 68 zeigt eine Außenansicht eines spezifischen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen digitalen Informationssystems. In Fig. 68 sind die gleichen Bauteile wie diejenigen in den Figuren 1, 3, 4, 7, 10, 59 und 67 jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
Das Bezugszeichen 406 bezeichnet einen Lautsprecher, das Bezugszeichen 6702 einen Bedienungsabschnitt für einen Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb. Das Anschlußgerät 100 selbst weist eine Aufzeichnungs- und Wiedergabefunktion auf. Das Anschlußgerät 100 beispielsweise ist aus einem Mehrzweck- Audio-Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem gebildet, das mindestens die Funktionen FM, AM, TV, Radio, optische Platte, Magnetplatte, digitales Audioband bzw. zeitgesteuerte Aufzeichnung aufweist. Die Multimediafunktionen des Anschlußgeräts 100 können durch Hinzufügen des erfindungsgemäßen digitalen Informationssystems unterstützt werden.
Das Anschlußgerät 100 kann selbstverständlich, abhängig von der jeweiligen Umgebung, entweder vom freistehenden oder vom tragbaren Typ sein. Ferner kann das erfindungsgemäße digitale Informationssystem in das Telefon oder ein ähnliches System eingeführt werden, um durch die Funktion des automatisch antwortenden Telefons eine große Informationsmenge zu erfassen.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt einen verhältnismäßig kleinen Typ des Systems für den Hausgebrauch dar.
Fig. 69 ist eine Außenansicht eines spezifischen Ausführungsbeispiels mit den auffallendsten Merkmalen eines erfindungsgemäßen digitalen Informationssystems. In Fig. 69 sind die gleichen Bauteile wie in den Figuren 1, 3, 4, 7 und 10 jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist die untenerwähnten Merkmale auf, um eine einfache Bedienbarkeit zu erzielen. Obwohl in Fig. 69 nicht spezifisch dargestellt, wird für die Flüssigkristallanzeige 303 zum Anzeigen des Bedienungsverfahrens und der Funktionen der Betriebsschalter am Bildschirm ein Tastenfeld verwendet, wobei sich auf diese Weise der Bedarf an Betriebsschaltern (begrenzt auf den später beschriebenen Bestätigungsschalter) durch einen schichtweise angeordneten Bedienungsbildschirm minimiert. Folglich ist die Benutzerfreundlichkeit erheblich verbessert. Ferner wird das umgekehrte Einfügen des Anschlußgeräts 100 in das Wiedergabegerät durch eine geeignete Verarbeitung verhindert. Ferner wird der Bestätigungsschalter 6901 verwendet, um eine irrtümliche Auswahl von Information durch den Benutzer zu verhindern. Nachdem der Benutzer die ausgewählte Information durch die obenerwähnte Testfunktion bestätigt, wird der Bestätigungsschalter 6901 gedrückt, um die Information sofort an das Wiedergabegerät 101 zu übertragen. Ferner zeigt das Anzeigefeld 303 neben dem normalen Bedienungsbildschirm das Ergebnis der Prüfung der Zustände der Zelle 710 im Wiedergabegerät 101 durch das Anschlußgerät 100 und eine das Einfügen des Wiedergabegeräts bestätigende Nachricht an.
Ferner ist das Anschlußgerät 100 durch einen dem JEIDA- Standard oder einem gleichwertigen Standard entsprechenden Verbinder mit dem Wiedergabegerät 101 verbunden.
Das Wiedergabegerät 101 gemäß dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel umfaßt einen Schalter zum Ein- bzw. Ausschalten einer Leistungsversorgung, einen Schalter zum Bestimmen der Betriebsart für langsame/schnelle Wiedergabe, einen Schalter zum Bestimmen der Lautstärke-Betriebsart und einen Drucktastenschalter zum Bestimmen des Wiedergabe-/Stop-/Pause-Zustands.
Die vorliegende Erfindung ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht auf die einfarbige Anzeige des grafischen Bildschirms bzw. der Zeichen an der Flüssigkristall- Anzeigeeinheit 303 des Anschlußgeräts 100 beschränkt, sondern es können mit gleicher Wirkung auch Bilder bzw. bewegte Bilder in Farbe angezeigt werden.
Die bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen erhaltenen Wirkungen sind folgende:
(1) Beim Empfangen/Senden eines Digitalsignals ist ein Wiedergabegerät direkt Eins-zu-Eins mit einer Digitalsignalquelle verbunden, so daß ein bestimmtes Digitalsignal direkt empfangen und in einem Speicher gespeichert wird und das unabhängig im Speicher gespeicherte Digitalsignal wiedergegeben wird. Bei dieser Anordnung empfängt das Wiedergabegerät das Digitalsignal und gibt es unabhängig wieder, so daß der Wert des gelieferten Digitalsignals in direkter Form erscheint.
(2) Als Folge der unter dem obigen Punkt (1) beschriebenen Wirkung läßt sich die digitale Information als Ware oder ähnliches leicht verarbeiten oder herstellen bzw. das Verkaufssystem der digitalen Information läßt sich leicht einrichten.
(3) Als Folge der unter dem obigen Punkt (1) beschriebenen Wirkung wird der Wert selbst des empfangenen/gesendeten Digitalsignals als Ware oder ähnliches erkannt, und das Wiedergabegerät weist eine einfache Funktion zur Wiedergabe des jeweiligen Werts auf. So weist das Wiedergabegerät eine einfache Anordnung auf und kann von jedem Benutzer leicht bedient werden.
(4) Ein Digitalsignal von einer Digitalsignalguelle wird durch ein Anschlußgerät über einen Kommunikationskanal oder ein geeignetes Speichermedium empfangen. Ein Wiedergabegerät und ein Verbinder werden zum Empfangen/Senden eines Digitalsignals mit dem Anschlußgerät verbunden, wodurch ein Digitalsignal-Verkaufssystem sowohl zum rationellen als auch zum schnellen Verkaufen eines Digitalsignals als Ware oder ähnliches geschaffen wird.
(5) Ein Magnetplattenspeicher mit einer verhältnismäßig hohen Speicherkapazität wird als Hintergrundspeicher für das Anschlungerät verwendet, und das hinsichtlich der Empfangs/Sende-Menge große bzw. hinsichtlich der Zeit aktuahsierte Digitalsignal wird in einem Pufferspeicher gespei chert, der aus einem Halbleiterspeicher mit hoher Zugriffsgeschwindigkeit aufgebaut ist, so daß ein effizientes Empfangen/Senden eines Digitalsignals erzielt wird.
(6) Das Anschlußgerät ist mit der Mikrocomputer-Funktion zum Verwalten des Magnetplattenspeichers bzw. des Pufferspeichers und zum Austauschen eines Digitalsignals mit der Quelle über einen Kommunikationskanal versehen. Ferner wird der Speicherbereich des Speichers im Wiedergabegerät derart verwaltet, daß sowohl eine effiziente Nutzung des Speichers als auch eine Vereinfachung des Wiedergabegeräts ermöglicht wird.
(7) Das Anschlußgerät ist mit der Funktion zum Überwachen eines Teils des Digitalsignals für eine vorbestimmte Zeitdauer versehen, wodurch ein Auswahlfehler verhindert bzw. die Auswahl eines beabsichtigten Signals erleichtert wird.
(8) Das empfangene/gesendete Digitalsignal ist auf Audioinformation als digitales Audiosignal begrenzt, so daß sich die Wiedergabegerät-Funktion auf Speichern und Wiedergeben vereinfacht.
(9) Dem empfangenen/gesendeten Digitalsignal ist ein ID-Code hinzugefügt, wodurch die Wiedergabebedingungen des Wiedergabegeräts automatisch bestimmt werden, um so eine Vielfalt einem gegebenen Informationsprogramm entsprechender Digitalsignale zu empfangen bzw. zu senden und gleichzeitig Bedienerfreundlichkeit zu erzielen.
(10) Durch Vorsehen eines vom Wiedergabegerätekörper austauschbaren kartenähnlichen Speicherabschnitts können verschiedene RAMs, EEPROMs oder ROMs als Speicher verwendet werden, wodurch sich die Vielfalt der Funktionen erhöht.
(11) Die Kontur des Wiedergabegeräts und der Verbinder sind mit der bestehenden Speicherkarte kompatibel, wodurch sich äquivalent zur bestehenden Speicherkarte ein interner Speicher verwenden läßt.
(12) Als Folge der unter den obigen Punkten (10) und (11) beschriebenen Wirkungen sind die Vielfachfunktionen und die ausgedehnten Anwendungen des Wiedergabegeräts gewährleistet.
(13) Das Wiedergabegerät ist mit einer Sicherheitsfunktion zum Schützen des Eingabe- und/oder des Ausgabe-Betriebs des Speichers in Übereinstimmung mit einem Paßwort bzw. einem Paßwortübereinstimmungs-Erfassungssignal versehen, wodurch eine einfache Vervielfältigung, eine Anzapfung oder ähnliches verhindert wird, so daß der kommerzielle Wert eines empfange nen/gesendeten Digitalsignals geschützt wird.
(14) Als Teil des Speicherabschnitts des Wiedergabegeräts ist ein dünner kartenähnlicher Speicher austauschbar befestigt. Dies ermöglicht eine Erweiterung der Speicherkapazität oder eine Wiedergabe eines aus verschiedenen ROMs bestehenden Programms entsprechend den Erfordernissen, wodurch eine Vielfalt von Funktionen realisiert wird.
(15) Das Sicherheitssystem kann derart konfiguriert werden, daß mindestens ein Bit eines Digitalsignals am Adresseneingangsabschnitt bzw. am Dateneingang und/oder Datenausgang der Digitalsignal-Speicherschaltung invertiert bzw. durch ein anderes Bit ersetzt wird, wodurch mit einer einfachen Anordnung Vertraulichkeit erzielt wird.
(16) Das Wiedergabegerät ist mit einem Speicherbereich oder einem Inhaltsspeicher zum Speichern einer Inhaltsinformation mit einer einer Vielzahl von Digitalsignalen entsprechenden Speicheradresse sowie mit einem durch die Speicherardesse zugreifbaren Datenbereich oder Datenspeicher versehen, so daß ein Digitalsignal als Vielzahl von Informationstypen in effizienter Weise im Speicher gespeichert wird.
(17) Der Betrieb des Wiedergabegeräts wird mittels der Bestimmung einer Vielzahl von Betriebsart-Typen durch eine Kombination der Ein-Zeit oder der Einschalthäufigkeit gesteuert, wodurch eine Miniaturisierung und eine verringerte Dicke des Wiedergabegeräts erzielt wird.
(18) Das Stimmintervall eines digitalisierten Audiosignals wird erfaßt, und das einem Digital/Analog-Wandler zugeführte Digitalsignal wird während des jeweiligen Stimmintervalls zwingend durch ein einem AC-ähnlichen 0-Pegel entsprechendes Signal ersetzt, wodurch ein unangenehmes Quantisierungsrauschen eliminiert wird.
(19) Ein Stimmintervall wird auf der Grundlage von Ausgangssignalen eines Vergleicher-Paars zum Vergleichen eines Digitalsignals, das einstellbaren positiven und negativen Pegeln entspricht und als stimmlos angesehen wird, mit einem wiedergegebenen Signal erfaßt, wodurch das genaue Erfassen eines Stimmintervalls in Übereinstimmung mit dem Inhalt eines Programms eines Digitalsignals ermöglicht wird.
(20) Das Stimmintervall eines digitalisierten Audiosignals wird erfaßt, und seine Länge wird erweitert bzw. vergrößert, wodurch eine langsame Wiedergabe mit hoher Tonqualität ermöglicht wird.
(21) Der Vorgang der Aktualisierung der Adresse eines Speichers mit einem darin gespeicherten Digitalsignal wird durch eine einfache Anordnung gegenüber einem Normalbetrieb wesentlich verzögert, wodurch eine langsame Wiedergabe mit hoher Tonqualität erzielt wird.
(22) Das Stimmintervall eines digitalisierten Audiosignals wird erfaßt, und durch Kürzen seiner Länge wird eine schnelle Wiedergabe ermöglicht, wobei eine hohe Tonqualität beibehalten wird.
(23) Die Geschwindigkeit des Vorgangs der Aktualisierung der Adresse eines Speichers mit einem darin gespeicherten Digitalsignal wird durch eine einfache Anordnung gegenüber einem Normalbetrieb erhöht, wodurch eine schnelle Wiedergabe bei gleichzeitigem Erhalt einer hohen Tonqualität erzielt wird.
(24) Durch Austauschen eines Stimmintervalls eines Digitalsignals gegen Stimmintervall-Codedaten und Stimmintervall-Zeitdaten wird eine Datenkomprimierung möglich, während gleichzeitig ein den Zeitdaten entsprechendes Stimmintervall erzeugt wird. Ferner werden die Zeitdaten durch Hinzufügen einer einfachen Schaltung mit einem längeren Stimmintervall erweitert oder für Wiedergabe unterdrückt, so daß eine schnelle bzw. langsame Wiedergabe ermöglicht wird.
(25) Mindestens zwei kontinuierliche Digitalsignale, die einem im wesentlichen positiven und einem im wesentlichen negativen Maximalwert entsprechen, werden als Stimmintervall-Code kombiniert, wodurch das digitale Audiosignal und der Stimmintervall-Code leicht unterschieden werden.
(26) Ein maximales Stimmintervall wird festgelegt, und das mit der langsamen Wiedergabe erweiterte Stimmintervall wird derart begrenzt, daß es das maximale Stimmintervall nicht überschreitet, wodurch eine Verschwendung der für die Wiedergabe bei der Betriebsart für langsame Wiedergabe erforderlichen Zeit vermieden wird.
(27) Die Differenz zwischen Eingangsdaten und unmittelbar vorhergehenden Abtastdaten wird bestimmt, und wenn die Differenz größer ist als der Maximalwert eines komprimierten Codes, wird der Maximalwert ausgegeben, während dann, wenn die Differenz kleiner ist als der Maximalwert, das Subtraktionsergebmis ausgegeben wird, um dadurch komprimierte Daten zum Erreichen einer Datenkomprimierung auszugeben. Bei diesem System lassen sich Daten, wie zum Beispiel ein akustisches Signal, dessen Amplitude oder Frequenzspektrum sich verhältnismäßig gerinfügig über die Zeit ändern, mit einer einfachen Subtraktions- und Additionsanordnung sehr wiedergabegetreu komprimieren.
(28) Als Folge der unter dem obigen Punkt (27) beschriebenen Wirkung läßt sich eine Datenkomprimierungs- bzw. eine Datendekomprimierungs-Schaltung mit einer einfachen Schaltung, die einen Sübtrahierer, einen Addierer, ein Register oder einen Vergleicher mit einer minimalen Leistungsaufnahme umfaßt, realisieren.
(29) Durch Verwendung eines Datenumwandlungssystems und einer Datenumwandlungsschaltung wie oben erwähnt wird ein kleines leichtgewichtiges Wiedergabegerät zum Wiedergeben eines in einem Speicher gespeicherten akustischen Signals realisiert.
(30) Ein digitales Eingangssignal wird in einem Speicher gespeichert, und das dem Maximalwert des digitalen Eingangssignals entsprechende Ausgangssignal eines Zählers zum Durchführen des Zählvorgangs in Reaktion auf einen Bezugszeitimpuls wird mit dem im Speicher gespeicherten Digitalsignal verglichen, um dadurch ein pulsbreitenmoduliertes Signal zu bilden. Dieser Vorgang wird mittels eines Wiederholungszählers mehrmals wiederholt, wodurch ein Analogsignal von hoher Tongualität erzeugt wird.
(31) Ein in einer dem Maximalwert des Digitalsignals entsprechenden, vorbestimmten Zeitspanne geliefertes Digitalsignal wird einem Abwärtszähler zugeführt, um durch eine einfache Schaltung einen Bezugszeitimpuls zu bilden, wodurch ein dem Digitalsignal entsprechendes pulsbreitenmoduliertes Signal erzeugt wird.
(32) Eine dem Maximalwert des Digitalsignals entsprechende, vorbestimmte Zeitspanne wird durch einen Aufwärtszähler zum Durchführen des Zählvorgangs entsprechend dem digitalen Eingangssignal in Reaktion auf den Bezugszeitimpuls gebildet, wodurch mit einer einfachen Anordnung ein der Adressenumwand lung entsprechendes Digitalsignal eingegeben werden kann.
(33) Von den Funktionen, die eine Speicherkarte mit einer Wiedergabevorrichtung bilden, werden ein Digital/Analog-Wandler, ein Tiefpaß-Filter, ein Verstärker und eine Steuereinrichtung, mit Ausnahme eines Speichers, in einer integrierten Ein-Chip-Schaltung integriert, wodurch eine sehr kleine Vorrichtung mit einer extrem niedrigen Leistungsaufnahme geschaffen wird. Ferner ist die Massenproduktion mit geringen Kosten möglich.
(34) Die obenerwähnte Speicherkarte mit Wiedergabefunktion ist mit der Funktion zum Überspringen eines fehlerhaften Bits versehen, wodurch fehlerhafte Speicher-Chips, die bis jetzt ausgesondert wurden, verwendet werden können, so daß eine Vorrichtung mit sehr geringen Kosten geschaffen ist.
(35) Durch Vorsehen eines dem JEIDA-Standards entsprechenden Wiedergabegeräts ist die Kompatibilität mit den bestehenden Speicherkarten gewährleistet.
Die oben unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele erläuterte vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Bei einem digitalen Informations system kann beispielsweise ein Digitalsignal nicht nur als Ware verkauft sondern einer durch das Wiedergabegerät spezifizierten Person auch kostenlos als einer der von Sicherheitsfirmen, Geldinstituten oder ähnlichem angebotenen Dienste angeboten werden. Alternativ kann das gesamte Digitalsignal zum Empfangen/Senden von Information, die periodisch oder von Zeit zu Zeit durch ein Kollektivabkommen angefordert wird, verwendet werden. Ferner kann das Digitalsignal in einer derartigen Form vorliegen, daß es, wie die zum Sprachstudium bzw. zur Sprachaufzeichnung für mehrere Testobjekte erforderlichen Daten, durch ein Audiosignal übertragen werden kann.
Ferner macht ein obenerwähntes digitales Informationssystem den Aufbau eines sehr effizienten und zeitlich futuristischen Mediums möglich, das verschiedene Informationen und moderne Dienste unter Verwendung eines digitalen Audiosignals anstatt unter Verwendung einer herkömmlichen Zeitung, herkömmlicher Wochenmagazine etc., die sich des Drucks bedienen, liefert.
Das Wiedergabegerät kann aus einem mit einer erweiternden ROM- bzw. RAM-Karte verbindbaren Verbinder aufgebaut sein. In einem solchen Fall kann die ROM- bzw. RAM-Karte aus einer dünnen Kunststoffkarte mit einem darin eingebauten Speicher-Chip bestehen, um zu verhindern, daß die Dicke des Wiedergabegeräts selbst zunimmt. Die ROM-Karte eignet sich für ein Musikprogramm oder zum Lernen einer Sprache. Die RAM- Karte stellt eine wirksame Einrichtung zum Erweitern der Speicherkapazität dar. Die RAM-Karte ist beispielsweise beim Empfangen eines Musikprogramms oder ähnlichem mit einer langen Durchführungszeit wirksam.
Die Konfiguration, Funktion etc. des Anschlußgeräts und des Wiedergabegeräts, die bei dem digitalen Informationssystem verwendet werden, können verschiedene Ausführungsbeispiel-Formen annehmen. Der im Wiedergabegerät eingebaute Speicher kann ein statischer RAM oder eine Kombination eines dynamischen RAM und einer akustischen Auffrischschaltung sein. Ebenso kann er ein obenerwähnter pseudostatischer RAM oder, als weitere Alternative, ein Blitzspeicher (EEPROM) oder einer von verschiedenen ROMS oder eine kleine, dünne, überschreibbare optische Platte sein.
Bei dem Digitalsignal kann es sich um Zeichen- oder Bildinformation, um eine Kombination eines Audiosignals und einer Zeichen- bzw. Bildinformation sowie um ein obenerwähntes Audiosignal handeln. Zur Wiedergabe einer derartigen Zeichen- bzw. Audiomformation ist eine Anzeigeeinheit erforderlich. Obwohl nicht spezifisch begrenzt, kann eine Anzeigeeinheit eine dünne und leichte Flüssigkristall-Anzeigeeinheit umfassen.

Claims

1. Digitales Informationssystem, umfassend eine Digitalsignalquelle (100) und ein von dieser getrenntes Gerät (101) mit einem Speicher (701), um bei Verbindung mit der Signalquelle (100) aus dieser ein bestimmtes Digitalsignal zu speichern und das gespeicherte Signal wiederzugeben, dadurch gekennzeichnet, daß das getrennte Gerät eine vom jeweiligen Benutzer mitführbare Speicherkarte (101) mit einer Wiedergabefunktion für das gespeicherte Signal ist.

2. System nach Anspruch 1, wobei das Digitalsignal zwischen der Signalquelle (100) und der Speicherkarte (101) mit höherer Rate übertragen wird, als es durch die Wiedergabefunktion verarbeitet wird.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Signalguelle ein Anschlußgerät (100) umfaßt, das ein von einer Versorgung über einen gewählten Übertragungskanal (R-In, L-In, B-ISDN) empfangenes Digitalsignal speichert und ein Speichermedium (301) zur Speicherung des empfangenen Signals sowie eine Ausgangsstufe (104) zum Anschluß an die Speicherkarte (101) und zur Übertragung des bestimmten Signals aufweist.

4. System nach Anspruch 3, wobei die Kapazität des Speichermediums (301) in dem Anschlußgerät (100) gleich oder größer ist als die des Speichers (701) in der Speicherkarte (101).

5. System nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Speichermedium in dem Anschlußgerät (100) einen Magnetplattenspeicher (301) mit verhältnismäßig großer Speicherkapazität als Reservespeicher sowie einen Halbleiter-Pufferspeicher (308) mit hoher Zugriffsgeschwindigkeit zur Aufnahme eines von dem Magnetplattenspeicher (301) auf die Speicherkarte (101) zu übertragenden Signals aufweist.

6. System nach Anspruch 5, wobei das Anschlußgerät (100) eine Mikrocomputer-Funktion zur Verwaltung des Magnetplattenspeichers (301) und des Pufferspeichers (403), zum Empfangen von Digitalsignalen über den jeweiligen Übertragungskanal (R- In, L-In, B-ISDN) und zur Verwaltung des Speicherbereichs des Speichers (701) in der Speicherkarte (101) bei Verbindung mit dem Anschlußgerät (100) aufweist.

7. System nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Anschlußgerät (100) die Wiedergabe- und Ausgabefunktion für einen Teil eines bezeichneten Signals über eine vorgegebene Zeitspanne aufweist.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Einrichtung zur Kompression oder Dekompression der Informationsmenge im Vergleich zu der ursprünglichen Informationsmenge des Digitalsignals sowie einer Einrichtung (1500) zur Rauschunterdrückung.

9. System nach Anspruch 8, wobei die Rauschunterdrückungs- Einrichtung (1500) eine Einrichtung (1507, 1508) zum Erfassen eines Stimmintervalls eines digitalisierten Audiosignals sowie eine Einrichtung (1508, 151n) aufweist, die das einem Digital/Analog-Wandler zugeführte Digitalsignal durch ein einem Wechselstrom-Nullpegel entsprechendes Signal ersetzt.

10. System nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Rauschunterdrückungs-Einrichtung (1500) eine Vergleicherstufe (1501, 1509) umfaßt, die ein Digitalsignal mit vorgegebenen positiven und negativen Signalen, die als stimmlos im Sinne eines Stimmintervalls gelten, vergleicht, wobei eine vorgegebene Periode mit vorgegebenem Pegel aufgrund des Vergleichsergebnisses als stimmlos bestimmt wird.

11. System nach Anspruch 8, wobei die Dekonpressionseinrichtung ein Stimmintervall (3303, 3304) eines digitalisierten Audiosignals erfaßt und das Stimmintervall durch langsame Wiedergabe verlängert.

12. System nach Anspruch 11, wobei das besagte Stimmintervall dadurch verlängert wird, daß der Adressen-Auffrischvorgang des das Digitalsignal aufnehmenden Speichers gegenüber der normalen Arbeitsweise verzögert wird.

13. System nach Anspruch 8, wobei die Kompressionseinrichtung ein Stimmsignal (3303, 3304) eines digitalisierten Audiosignals erfaßt und das Stimmintervall durch schnelle Wiedergabe verkürzt.

14. System nach Anspruch 13, wobei das Stimmintervall dadurch verkürzt wird, daß die Geschwindigkeit des Adressen- Auffrischvorgangs des das Digitalsignal aufnehmenden Speichers gegenüber der normalen Arbeitsweise erhöht wird.

15. System nach Anspruch 8, wobei die Kompressionseinrichtung umfaßt:

eine Einrichtung (4402) zum Ermitteln der Differenz zwischen den unmittelbar vorhergehenden Abtastdaten des Digitalsignals und Eingangsdaten,

eine Einrichtung (4404), die den Maximalwert der komprimierten Daten ausgibt, wenn die Differenz den Maximalwert eines komprimierten Codes überschreitet, und

eine Einrichtung (4404), die das Ergebnis einer Sübtraktion aufgrund der komprimierten Daten ausgibt, wenn die Differenz unter dem Maximalwert des komprimierten Codes liegt.

16. System nach Anspruch 8, wobei die Dekompressionseinrichtung die Daten des Digitalsignals durch Hinzufügen der unmittelbar vorhergehenden Abtastdaten auf die ursprünglichen Daten verlängert.