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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Signalverarbeitungsanordnung, welche die nachfolgenden
Elemente umfasst:
- – ein Signalquellenselektionsmittel
zum Selektieren einer Signalquelle aus einem Satz von wenigstens
zwei Signalquellen, wobei das Signal von jeder der Signalquellen
wenigstens einen steuerbaren Parameter hat, dessen Wert W durch einen
globalen Wert G und einen lokalen Wert L, der mit einer selektierten
Signalquelle assoziiert ist, bestimmt wird,
- – einen
Regler zum Einstellen des Wertes W,
- – ein
Speicherregister zum Speichern des globalen Wertes G,
- – für jede Signalquelle
ein Speicherregister zum Speichern des lokalen Wertes L,
- – Mittel
zum Erhalten des resultierenden Wertes W mit Hilfe einer vorbestimmten
Kombination von G und L.
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Eine derartige Signalverarbeitungsanordnung
ist aus US-A-5 046 107 bekannt. Bei der bekannten Anordnung ist
der regelbare Parameter, auf den jeweils bezogen wird, ist die Signalstärke des Audiosignals
und der lokale Wert ist ein Offset gegenüber der globalen Einstellung
der Signalstärke.
Bei einer bestimmten Ausführungsform
umfasst die bekannte Anordnung einen einzelnen Regler zum Einstellen
der lokalen Werte, die mit der selektierten Signalquelle assoziiert
sind. Dieser Regler ermöglicht es,
dass gegenseitige Differenzen in dem Signalvolumen der jeweiligen
Signalquellen ausgeglichen werden. Dies hat den Nachteil, dass ein
zusätzliches
Regelelement erforderlich ist und dass für jede Volumenkorrektur der
Benutzer entscheiden soll, wie die Korrektur zwischen der globalen
Lautstärke
und dem Offsetwert verteilt werden soll. Wenn der Benutzer entscheidet,
dass die beiden Werte korrigiert werden sollen, sind zwei Aktionen
erforderlich.
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Bei einer anderen Ausführungsform
hat die bekannte Anordnung nicht einen einzelnen Regler für den Offsetwert,
der mit der selektierten Signalquelle assoziiert ist, sondern der
Offsetwert wird durch den Haupt-Lautstärkeregler bestimmt. Es ist
aber nicht deutlich, wie und unter welchen Umständen eine Korrektur der Hauptlautstärke eine Änderung
in dem Offsetwert eine Änderung
in dem Offsetwert herbeiführt.
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Es ist nun u. a. eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Signalverarbeitungsanordnung sowie
in Verfahren der eingangs beschriebenen An zu schaffen, die automatisch
Differenzen in Signalparametern, wie beispielsweise Lautstärke und
Bildkontrast eines Fernsehsignals, zwischen den jeweiligen Signalquellen
kompensieren.
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Dazu weist die Anordnung nach der
vorliegenden Erfindung das Kennzeichen auf, dass diese Anordnung
weiterhin die nachfolgenden Elemente umfasst:
- – Detektionsmittel
um zu ermitteln, ob eine Änderung δW von W auftritt,
induziert durch eine Änderung
der Einstellung des Reglers, innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls ΔT nach Selektion einer
Signalquelle,
- – Mittel,
angepasst zum Ändern
von L um einen Betrag δL
und von G um einen Betrag δG,
wenn δW
innerhalb ΔT
auftritt.
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Durch diese Maßnahmen werden Parameteranpassungen
innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls nach der Änderung
von der einen Signalquelle zu der anderen als eine Absicht, nebst
dem globalen Parameterwert, auch den lokalen Wert für die gerade
selektierte Signalquelle in einem bestimmten Ausmaß anzupassen.
Je nach dem Wert der Änderung
in den globalen Werten werden Differenzen in Bezug auf andere Signalquellen
automatisch kompensiert, nachdem eine bestimmte Signalquelle wenigstens
einmal selektiert worden ist. Nach dem genannten Zeitintervall wird
der lokale Wert nicht länger angepasst
und Parameteranpassungen werden als Korrekturen der globalen Einstellung
betrachtet, beispielsweise um eine Änderung der Umgebungsbedingungen,
eine Stimmungsänderung
des Benutzers oder sich ändernde
Signaleigenschaften zu ermöglichen.
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Eine weiterer Vorteil der vorliegenden
Erfindung ist das Fehlen eines zusätzlichen Reglers zum Einstellen
lokaler Werte, wodurch die Anordnung preisgünstiger und gedrängter sein
kann.
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Die vorliegende Erfindung eignet
sich insbesondere für
Rundfunk- und Fernsehempfänger
zum automatischen Ausgleichen von Differenzen in der Lautstärke unter
Rundfunk- bzw. Fernsehsendern. Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls
bei Verstärkern
zur automatischen Regelung der Eingangsempfindlichkeiten angewandt
werden. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung benutzt werden
für andere
Parameter als Lautstärke,
beispielsweise für
Einstellungen von Leuchtdichte, Kontrast oder Equalizer.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden Fall
näher beschrieben.
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Die Figur zeigt ein Diagramm eines
Fernsehempfängers
als Beispiel einer Signalverarbeitungsanordnung nach der vorliegenden
Erfindung.
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Der in der Figur dargestellte Empfänger umfasst
als Selektionsmittel für
eine Signalquelle einen an sich bekannten Kanalwähler 1, der eine Anzahl Voselektionsstellen
(Presets) aufweist. Jedem Preset kann ein Fernsehkanal 11 eines
Satzes von Fernsehkanälen
zugeordnet werden, so dass dieser Kanal über einen Berührungsregler
oder über
einen numerischen Index entsprechend dem betreffenden Preset, schnell
zugreifbar ist. Der Kanalwähler 1 kann ein
selektiertes Fernsehsignal einem Eingang eines Audio/Videospalters 3 zuführen. Der
Audio/Videospalter 3 hat einen Video-Ausgang, der mit einem
Video-Eingang eines
Video-Verstärkers 8 verbunden ist
und hat einen Audio-Ausgang, der mit einem Audio-Eingang eines spannungsgeregelten
Audio-Verstärkers
(VCA) 7 verbunden ist. Die Anordnung umfasst weiterhin
eine CPU 2, vorgesehen zum Empfangen von Information von
dem Kanalwähler 1,
einen Regler 9, ein erstes Speicherregister 4,
eine Anzahl zweiter Speicherregister 5 und einen Zeitgeber 10.
Die CPU 2 kann dem ersten Speicherregister 4, den
zweiten Speicherregistern 5, dem Zeitgeber 10 und einem
Digital-Analogwandler (DAC) 6 Information liefern. Die
Anzahl zweiter Speicherregister 5 entspricht der Anzahl
Presets. Der DAC 6 hat einen Ausgang, der mit dem Regeleingang
des VCAs 7 verbunden ist.
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Der Kanalwähler 1 wird durch
den Benutzer gesteuert zum Selektieren eines Fernsehkanals. Nach
einer Selektion informiert der Kanalwähler 1 die CPU 2 darüber, welcher
Preset selektiert worden ist. Weiterhin überträgt der Kanalwähler 1 das
Fernsehsignal zu dem Audio/Videospalter 3. Das extrahierte Audio-Signal
wird dem VCA 7 zugeführt
und das extrahierte Video-Signal wird dem Vgideo-Verstärker 8 zugeführt. Einem
der zweites Speicherregister 5 wird je ein Preset zugeordnet
zum Speichern eines lokaqlen Wertes L der Lautstärke. Nach Selektion eines Presets
nimmt die CPU 2 einen globalen Wert G der Lautstärke aus
dem ersten Speicherregister 4 und den lokalen Wert L des
betreffenden Presets aus dem zweiten Speicherregister 5 an.
Die Domänen von
L und G können
verschieden sein. So können beispielsweise
4 Bits für
L und 6 Bits für
G reserviert werden, was zu Domänen
von 16 bzw. 64 Werten führt.
Die CPU 2 kombiniert diese zwei Werte, beispielsweise durch
Addition, zum Bilden eines resultierenden Wertes W, der dem DAC 6 zugeführt wird. Der
DAC verwandelt den digitalen Wert in ein analoges Steuersignal,
das benutzt wird zum Ermitteln des Verstärkungsfaktors des VCAs 7 zum
Erhalten eines resultierenden Wertes für die Lautstärke.
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Nach der Kanalselektion liefert die
CPU 2 ebenfalls ein Startsignal zu dem Zeitgeber 10,
der während
eines bestimmten Zeitintervalls ΔT
einen anderen Zustand annimmt, der von der CPU 2 identifizierbar
ist. Die Länge
des Zeitintervalls ΔT
kann einen vorbestimmten konstanten Wert haben, kann aber auf alternative
Weise auf eine vorbestimmte Weise von Bedingungen vor oder während ΔT abhängig sein.
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Wenn der Benutzer die Einstellung
des Reglers 9 vor oder nach diesem Zeitintervall korrigiert, ändert die
CPU 2 nur den globalen Wert der Lautstärke in dem ersten Speicherregister 4,
kombiniert den neuen Wert G mit dem lokalen Wert L aus dem zweiten
Speicherregister 5 und überträgt den resultierenden
Wert W zu dem DAC 6, wonach die Lautstärke wie beschrieben, geändert wird.
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Wenn der Benutzer die Korrektur innerhalb des
Zeitintervalls ΔT
durchführt, ändert die
CPU 2 den globalen Wert G der Lautstärke in dem ersten Speicherregister 4 um
einen vorbestimmten Betrag δG,
sie ändert
den lokalen Wert L des selektierten Presets in dem zweiten Speicherregister
5 um einen vorbestimmten Betrag δL,
und sie kombiniert die neuen Werte von G und L zur Anpassung der
Lautstärke, wie
beschrieben.
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Auf diese Weise beeinträchtigen
Korrekturen unmittelbar nach der Selektion eines Kanals den mit dem
selektierten Kanal assoziierten Wert. Diese Korrekturen werden als
Absichten zum Kompensieren einer Differenz in der Lautstärke mit
dem letzten selektierten Kanal betrachtet. Durch Aufteilung der
Korrektur zwischen dem globalen Wert und dem lokalen Wert wird erreicht,
dass das Volumen eine kleinere Korrektur erfordert bei einer nachfolgenden
Selektion des betreffenden Kanals. Der Benutzer braucht sich des
Prozesses nicht bewusst zu sein. Es ist kein Trennvorgang erforderlich
zum Einstellen der lokalen Werte und folglich ist kein spezielles
Regelelement erforderlich.
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Die Änderung δG in dem globalen Wert kann Null
sein, In dem Fall wird eine Lautstärkeorrektur gänzlich dem
lokalen Wert zugeordnet. Auf diese Weise werden jeweiligen Differenzen
in der Lautstärke
auf einmal aufgehoben, während
die globale Lautstärkeeinstellung
nicht beeinträchtigt
wird. Dieses letztere gewährleistet,
dass der Benutzer die Lautstärke
nicht neu einzustellen braucht, wenn ein nachfolgender Kanal selektiert
wird. Dieser Vorteil kann ebenfalls dadurch erreicht werden, dass
es gestattet wird, dass δG
nicht Null ist, dass aber diese Änderung
durch Selektion eines nachfolgenden Kanals rückgängig gemacht wird. Die Korrektur
der Lautstärke
ist nun nur teilweise in dem lokalen Wert eingeschlossen, so dass
dieser Wert mehr allmählich
angepasst wird.
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Bei diesen Ausführungsformen kann das Problem
entstehen, dass der Benutzer ebenfalls oder vornehmlich die globale
Lautstärke
regelt. Bei Selektion eines nachfolgenden Kanals kann es erscheinen,
dass diese Einstellung nicht gemacht worden ist. Dieses Problem
kann dadurch verringert werden, dass die Länge des Zeitintervalls ΔT nicht zu
groß ist. Tatsächlich nimmt
im Laufe der Zeit die Wahrscheinlichkeit zu, dass die Lautstärkekorrektur
gemeint ist, den globalen Pegel anzupassen, weil bestimmte Bedingungen,
wie die Umgebungsgeräusche,
der Gemütszustand
des Benutzers, oder die An der Audiosignaländerung. Um dem Benutzer die
Möglichkeit zu
bieten, dennoch eine optimale Einstellung durchzuführen, könnte die
Länge von Δθ von Bedingungen vor
oder während ΔT abhängig gemacht
werden. Die Ausgangslänge ΔT könnte beispielsweise
abhängig sein
von der Geschwindigkeit, mit der vorhergehende Vorgänge aufeinander
folgen oder von der detektierten Differenz zwischen dem lokalen
Werten des aktuellen Kanals und dem vorhergehenden Kanal. Weiterhin
könnte ΔT nach jeder
Korrektur um einen bestimmten Betrag erhöht werden, während die
Erhöhung
von der Frequenz und/oder von der Amplitude der angewandten Korrekturen
abhängig
sein könnte.
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Es gibt verschiedene Möglichkeiten
zum Kombinieren des globalen Wertes G und des lokalen Wertes L zu
dem resultierenden Wert W. Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist W die Summe von G und L, wobei resultierende Werte W, welche
die Domäne
von W übersteigen,
auf der überstiegene
Domänengrenze
abgebildet werden. Auf diese Überprüfung kann
verzichtet werden, wenn die Domänen
von W, G und L derart selektiert werden, dass Überschreitung nicht möglich ist.
Wenn innerhalb des Zeitintervalls ΔT eine Korrektur δW auftritt,
gibt es mehrere Möglichkeiten δG und δL zu bestimmen.
Einige Möglichkeiten
sind:
- – δL = δW/N, δG = δW*(N – 1)/N.
Hier wird die Korrektur zwischen δG
und δL in
einem konstanten Verhältnis
aufgeteilt, so dass der lokale Wert nur allmählich angepasst wird.
- – δL = (δW + 1)/3.
Hier ist das Verhältnis
zwischen δL
und δG nicht
länger
konstant. Für
geringfügige Korrekturen
von δW wird
der Wert δL
relativ groß, während für große Korrekturen δL relativ
klein ist.
- – δL ist eine
Funktion von δW
auf die nachfolgende An und Weise:
- – wenn δW ≥ 2 ist, dann
ist δL =
1
- – wenn δW ≤ –2 ist,
dann ist δL
= –1
- – wenn δW > –2 ist und δW < 2 ist, dann ist δL = 0.
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Dieser Algorithmus ermöglicht nur
kleine Schritte δL,
wodurch die lokalen Werte nur dann erreicht werden, wenn der betreffende
Kanal einige Male selektiert worden ist.
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Dagegen ist die Gefahr von Überschießen oder
Fehlinterpretation relativ klein.
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Bei einer anderen Ausführungsform
ist W das Produkt aus G und L. Ein Vorteil dabei ist, dass für jeden
beliebigen Wert von G ein lokaler Wert L gleich Null einen resultierenden
Wert W gleich Null ergibt. Dadurch kann die Lautstärke eines
Kanals in absolutem Sinn auf Null reduziert werden. Ein weiterer
Vorteil ist, dass Probleme mit Domänengrenzen auf einfache Weise
vermieden werden können,
beispielsweise dadurch, dass G und L einander gleich gemacht werden
und dass die Domäne
von G von 0 bis 1 reicht.
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Die An und Weise, wie δL als eine
Funktion von δW
bestimmt wird, kann ebenfalls abhängig sein von dem Zeitpunkt
t, an dem die Korrektur δW
angewandt wird, ausgehend von dem Anfang des Zeitintervalls ΔT. Beispiele
derartiger Funktionen sind: δL = δW – (δW/ΔT)*tund δL = δW*(cos(180*t/ΔT) + 1)/2
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Hier ist δL im Wesentlichen gleich δW, wenn δW unmittelbar
nach Selektion eines anderen Kanals startet. Der Effekt auf den
lokalen Wert nimmt ab und der Effekt auf den globalen Wert nimmt
zu, je nachdem es länger
dauert, bevor die Korrektur δW
angewandt wird. Dies entspricht der Erkenntnis, dass unmittelbar
nach der Änderung
ein Benutzer sich der Differenz in der Lautstärke gegenüber dem vorhergehenden Kanal
bewusst ist und eine Lautstärkekorrektur
wahrscheinlich erwünscht
ist, um eine ständige Kompensation
dieser Differenz zu erreichen. Danach wird es wahrscheinlicher,
dass andere Faktoren sich ändern,
wie die Umgebungsgeräusche,
der Gemütszustand
des Benutzers, oder die An des Audiosignals selber. Dadurch wird
es auch wahrscheinlicher, dass eine Lautstärkekorrektur den globalen Pegel
anpasst.
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Zusätzlich zu der Lautstärke ist
es ebenfalls möglich,
automatisch andere Parameter für
jede Qualle einzustellen, wie Einstellung von Helligkeit, Kontrast
oder Equalizer. Jeder Parameter erfordert die Hinzufügung von:
- 1. Einem Regler,
- 2. Einem Speicherregister für
den globalen Wert,
- 3. Speicherregistern für
den lokalen Wert für
jede Signalquelle,
- 4. Einer Anordnung zum Effektuieren der Parametereinstellung.
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Für
jede der oben beschriebenen Ausführungsformen
wurde auf Parameterkorrekturen verwiesen, ausgelöst durch den Benutzer mit Hilfe
eines Reglers, der betrieben werden kann. Der Regler kann aber auf
alternative Weise eine automatische Schaltungsanordnung enthalten,
welche die Parameterkorrekturen automatisch auslösen kann. Ein derartiger Regler
könnte
beispielsweise die Lautstärke
reduzieren, wenn diese einen bestimmten maximalen Wert übersteigt,
oder er könnte
die Differenz in der Lautstärke
zwischen zwei Kanälen
messen und eine Lautstärkekorrektur
durchführen,
und zwar auf Basis dieser Differenz.
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Zusammenfassend bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf eine Signalverarbeitungsanordnung, die
ein Signalquellenselektionsmittel (1) aufweist, wie einen
Kanalwähler
in einem Fernsehempfänger
oder eine Quellenselektionsschaltung in einem Verstärker, wobei
Differenzen in Signalparametern, wie beispielsweise Lautstärke oder
Bildhelligkeit, zwischen den Signalquellen (11) automatisch kompensiert
werden. Dazu benutzt die vorliegende Erfindung Korrekturen, die
innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls nach der Quellenselektion
auf den betreffenden Parameter angewandt werden. Diese Korrekturen
werden innerhalb des genannten Zeitintervalls zwischen dem globalen
Wert und dem lokalen Wert (beispielsweise einem Offset) für die betreffende
Signalquelle aufgeteilt.