DE9421236U1 - Device for reproducing sound signals as well as control unit and sound reproduction unit - Google Patents
Device for reproducing sound signals as well as control unit and sound reproduction unitInfo
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Description
Vorrichtung zur Wiedergabe von Schallsignalen sowie Steuergerät und SchallwiedergabeeinheitDevice for reproducing sound signals as well as control unit and sound reproduction unit
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Schallsignalen sowie ein Steuergerät zum Steuern der Wiedergabe von Schallwiedergabeeinheiten, mit einem Eingang, einer Steuereinrichtung und einem Ausgang, und eine Schallwiedergabeeinheit, mit einem Verstärker.The invention relates to a device for reproducing sound signals and a control device for controlling the reproduction of sound reproduction units, with an input, a control device and an output, and a sound reproduction unit with an amplifier.
Ein generelles Ziel der Tontechnik ist es, einen möglichst naturgetreuen Klangeindruck zu vermitteln. Ein erster Schritt hierzu war die Stereophonie. Um einen verbesserten Klangeindruck zu erhalten, wurde die Quadrophonie vorgeschlagen, konnte sich aber nicht durchsetzen.A general aim of sound engineering is to convey a sound impression that is as true to nature as possible. A first step towards this was stereophony. In order to achieve an improved sound impression, quadraphony was proposed, but did not prevail.
Insbesondere im Film- und Wiedergabebereich wird eine verbesserte Tonwiedergabe angestrebt. Im professionellen Bereich können Aufnahme und Wiedergabe der Tonsignale in Mehrkanaltechnik erfolgen, wobei die Wiedergabe über eine Vielzahl von Lautsprechern geschieht, die alle separatIn the film and playback sector in particular, improved sound reproduction is sought. In the professional sector, recording and playback of sound signals can be carried out using multi-channel technology, with playback taking place via a large number of loudspeakers, all of which are separately
verkabelt sind, was im professionellen Wiedergabebereich, beispielsweise in einem Filmtheater, problemlos ist.are wired, which is no problem in the professional playback area, for example in a movie theater.
Auch im Heimbereich wird grundsätzlich ein verbesserter Klangeindruck angestrebt, und zwar insbesondere im Zusammenhang mit der Bildwiedergabe durch Fernsehgeräte, insbesondere hochauflösende Fernsehgeräte mit Breitbildschirmen· Auch werden für die Wiedergabe von Musik auch ohne Fernsehbild spezielle Klangfeldsimulationen, wie die Simulation des Klangcharakters einer Kirche oder dergleichen, angestrebt.In the home, too, an improved sound impression is generally sought, especially in connection with image reproduction by television sets, especially high-resolution television sets with wide screens. Special sound field simulations, such as simulating the sound character of a church or the like, are also sought for the reproduction of music even without a television picture.
Hierzu wurden sogenannte Surround- oder Raumklang-Techniken entwickelt. Diese verwenden einen Prozessor, der die Klangfeldsimulation in einstellbarer Weise bestimmt.So-called surround or spatial sound techniques have been developed for this purpose. These use a processor that determines the sound field simulation in an adjustable manner.
Bei derartigen Raumklangsystemen werden mehrere Lautsprecher, in der Regel fünf Lautsprecher, nämlich zwei Stereo-Hauptlautsprecher (ein rechter und ein linker Stereo-0 lautsprecher), zwei Hintergrund- oder Effektlautsprecher sowie ein mittlerer Zentrallautsprecher, mit unterschiedlichen Tonsignalen versorgt, die allerdings aufgrund einer Zweikanalaufnahme von entsprechenden Stereophoniesignalen abgeleitet werden. Hierdurch ist diese Raum-5 klangtechnik abwärts kompatibel zur normalen Stereophonie. In such surround sound systems, several loudspeakers, usually five loudspeakers, namely two stereo main loudspeakers (one right and one left stereo 0 loudspeaker), two background or effect loudspeakers and one central loudspeaker, are supplied with different sound signals, which are, however, derived from corresponding stereophonic signals due to a two-channel recording. This makes this surround sound technology downwards compatible with normal stereophony.
Das den Hintergrund- oder Effektlautsprechern zugeführte Signal ist gegenphasig im Stereosignal verschlüsselt, 0 wird aber gleichphasig übertragen, um einen diffusen Klangeindruck zu vermitteln. Die Hintergrund- oder Effektlautsprecher geben damit eine Geräuschkulisse wieder, die sich hinter der Kamera bei Bildwiedergabe abspielt. Ein zusätzlicher Mittenkanal fokussiert Dialoge akustischThe signal fed to the background or effect speakers is encoded in antiphase in the stereo signal, but is transmitted in phase to convey a diffuse sound impression. The background or effect speakers thus reproduce a background noise that takes place behind the camera when the image is played back. An additional center channel focuses dialogues acoustically
auf die Leinwand, wobei dieses Signal aus einem gleichphasigen Signalanteil besteht, der allerdings in der Lautstärke gegenüber den beiden normalen Stereosignalen, die den beiden Stereo-Hauptlautsprechern zugeleitet werden, in den Lautsprechern um wenige dB verringert ist.onto the screen, whereby this signal consists of an in-phase signal component, which is, however, reduced in volume by a few dB in the loudspeakers compared to the two normal stereo signals that are fed to the two main stereo loudspeakers.
An ein zentrales Steuergerät für die genannten Lautsprecher können diverse Audiosignalquellen, wie Fernseher, Videorecorder, Compact Disc-Spieler, DAT-Kassettenrecorder etc., angeschlossen werden. Die Signale für die einzelnen Lautsprecher werden im zentralen Steuergerät decodiert. Jeder Lautsprecher muß daher über einen separaten Ausgang und ein separates Kabel mit dem Steuergerät verbunden sein. Hiermit entsteht ein hoher Verkabelungsaufwand. Aus diesem Grunde konnte sich die Raumklangtechnik im Gegensatz zu den Vereinigten Staaten insbesondere in Europa noch nicht durchsetzen.Various audio signal sources, such as televisions, video recorders, compact disc players, DAT cassette recorders, etc., can be connected to a central control unit for the loudspeakers mentioned. The signals for the individual loudspeakers are decoded in the central control unit. Each loudspeaker must therefore be connected to the control unit via a separate output and a separate cable. This results in a high level of cabling. For this reason, surround sound technology has not yet been able to establish itself in Europe, in particular, unlike in the United States.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Steuergerät und eine Schallwiedergabeeinheit zu schaffen, bei denen trotz voller Steuermöglichkeit der Schallwiedergabe verschiedener Lautsprecher insbesondere zur Erzielung eines Raumklanges (Surroundeffekt) der Aufwand, insbesondere schaltungstechnischer und verkabelungsmäßiger Aufwand, wesentlich reduziert ist.The invention is therefore based on the object of creating a device as well as a control device and a sound reproduction unit in which, despite the full control option of the sound reproduction of various loudspeakers, in particular for achieving a spatial sound (surround effect), the effort, in particular the effort in terms of circuitry and cabling, is significantly reduced.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die ein 0 Steuergerät zum Steuern der Wiedergabe von Schallwiedergabeeinheiten, mit einem Eingang, einer Steuereinrichtung und einem Ausgang, und eine Schallwiedergabeeinheit mit einem Verstärker aufweist, wobei bei dem Steuergerät die Steuereinrichtung zum Versehen eines digitalen Audio-According to the invention, the above object is achieved by a device of the type mentioned at the outset, which has a 0 control device for controlling the reproduction of sound reproduction units, with an input, a control device and an output, and a sound reproduction unit with an amplifier, wherein in the control device the control device for providing a digital audio
Signals mit Steuerinformationen zum Ansteuern der Schallwiedergabeeinheit ausgebildet ist und die Schallwiedergabeeinheit ausgebildet ist durch einen digitalen Eingang für ein codiertes digitales Audio-Signal, durch eine Einrichtung zur Gewinnung von Steuerinformationen, durch eine Decodiereinrichtung für das durch die jeweilige Schallwiedergabeeinheit wiederzugebende Schallsignal und durch einen Digital-Analog-Wandler.Signal with control information for controlling the sound reproduction unit and the sound reproduction unit is designed by a digital input for a coded digital audio signal, by a device for obtaining control information, by a decoding device for the sound signal to be reproduced by the respective sound reproduction unit and by a digital-analog converter.
{weiter auf S. 4 der ursprünglichen Unterlagen){continued on page 4 of the original documents)
Eine Schallwiedergabeeinheit sieht zur Lösung der Aufgabe einen digitalen Eingang für ein codiertes digitales Audio-Signal vor, eine Einrichtung zur Gewinnung von Steuerinformationen, eine Decodiereinrichtung für das durch die jeweilige Schallwiedergabeeinheit wiederzugebende Schallsignal und einen Digital-Analog-Wandler. Ein erfindungsgemäßes Steuergerät ist zur Lösung der Aufgabe dahingehend ausgestaltet, daß die Steuereinrichtung zum Versehen eines digitalen Audio-Signals mit Steuerinformationen zum Ansteuern der Schallwiedergabeeinheit ausgebildet ist. Eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Schallsignalen ist zur Lösung der Aufgabe mit einem vorgenannten Steuergerät sowie einer oder mehreren der vorgenannten Schallwiedergabeeinheiten ausgerüstet.To solve the problem, a sound reproduction unit provides a digital input for a coded digital audio signal, a device for obtaining control information, a decoding device for the sound signal to be reproduced by the respective sound reproduction unit and a digital-analog converter. To solve the problem, a control device according to the invention is designed in such a way that the control device is designed to provide a digital audio signal with control information for controlling the sound reproduction unit. To solve the problem, a device for reproducing sound signals is equipped with an aforementioned control device and one or more of the aforementioned sound reproduction units.
Während beim Stande der Technik die Aufbereitung der digitalen Signale in einem zentralen Verstärker mit einem Raumklang-Prozessor (Surround-Prozessor) erfolgt und nach Digital-Analog-Wandlung in der zentralen Einheit über 0 einzelne Kabel die Lautsprecher oder Schallwiedergabeeinheiten (LautSprecherboxen) versorgt werden, sieht die Erfindung vor, daß die Aufbereitung der digitalen Signale nicht zentral, sondern lokal in der jeweiligen Schallwiedergabeeinheit erfolgt und diese daher einen entsprechenden digitalen Signalprozessor (DSP) aufweist. Zur Ansteuerung des digitalen Signalprozessors und/oder zur Lautstärkeregelung muß das digitale Audiosignal (Stereosignal, Surroundsignal) mit weiteren Steuerinformationen versehen sein. Diese werden aufgrund einer Adressenvorgabe der jeweiligen Schallwiedergabeeinheit aus einem entsprechend codierten digitalen Audio-Signal decodiert und zur Steuerung der Decodiereinrichtung für das für die entsprechende Schallwiedergabeeinheit gewünschte Audiosignal sowie die Lautstärkenregelung verwendet. MittelsWhile in the prior art the processing of the digital signals takes place in a central amplifier with a surround sound processor (surround processor) and after digital-analog conversion in the central unit the loudspeakers or sound reproduction units (loudspeaker boxes) are supplied via 0 individual cables, the invention provides that the processing of the digital signals does not take place centrally, but locally in the respective sound reproduction unit and this therefore has a corresponding digital signal processor (DSP). To control the digital signal processor and/or to control the volume, the digital audio signal (stereo signal, surround signal) must be provided with further control information. This is decoded from a correspondingly coded digital audio signal based on an address specification of the respective sound reproduction unit and used to control the decoding device for the audio signal desired for the corresponding sound reproduction unit as well as the volume control. By means of
der dezentral beim Wandler wiedergewonnenen Steuerinformationen werden ebenfalls lokal und damit dezentral die für diesen Wandler vorgesehenen speziellen Audiosignalinformationen aus dem Gesamt-Audiosignal dekodiert. 5The control information recovered decentrally from the converter is also decoded locally and thus decentrally, the special audio signal information intended for this converter from the overall audio signal. 5
Von einer Zentraleinheit, dem Steuergerät, wird also das dort mit Steuerinformationen für die einzelnen Wandler versehene Gesamt-Audiosignal, das die gesamten Raumklangoder Surround-Audio-Informationen enthält, zu allen angeschlossenen Wandlern übertragen, und erst dort wird das für den jeweiligen Wandler vorgesehene Audiosignal dekodiert. Das Gesamt-Audiosignal wird also nicht, wie derzeit, schon in der Zentraleinheit oder dem Steuergerät für die einzelnen Wandler dekodiert und dann zu diesen als spezifisches Audiosignal weitergeleitet.The overall audio signal, which contains control information for the individual converters and contains all the surround sound or surround audio information, is transmitted from a central unit, the control unit, to all connected converters, and only there is the audio signal intended for the respective converter decoded. The overall audio signal is therefore not, as is currently the case, decoded for the individual converters in the central unit or control unit and then forwarded to them as a specific audio signal.
Aus dem vorgenannten Grunde ist es auch nicht lediglich möglich, vom Steuergerät über Kabel oder einen Sender das bloße Stereo- bzw. Raumklang- oder Surround-Stereosignal 0 zu übertragen; dieses muß vielmehr im Zentralgerät mitFor the above reason, it is not only possible to transmit the pure stereo or surround sound or surround stereo signal from the control unit via cable or a transmitter; this must instead be processed in the central unit with
den entsprechenden Steuerinformationen versehen werden,
wozu insbesondere auch Informationen für den Klangfeldeindruck gehören, die über eine Eingabeeinheit vorgegeben
oder ausgewählt werden können.
25be provided with the corresponding control information, which in particular also includes information for the sound field impression, which can be specified or selected via an input unit.
25
Dadurch, daß die Wiedergewinnung der Steuerinformationen und Decodierung des für die jeweilige Schallwiedergabeeinheit gewünschten Schall- bzw. Audiosignals in dieser erfolgt, vereinfacht sich die Decodierung jeweils auf die 0 Erzeugung eines Ausgangssignals; die Decodiereinrichtung oder der entsprechende digitale Signalprozessor kann dabei auch als digitale Frequenzweiche für die in der Schallwiedergabeeinheit angeordneten Hoch-, Mittel-Because the recovery of the control information and decoding of the sound or audio signal desired for the respective sound reproduction unit takes place in this, the decoding is simplified to the generation of an output signal; the decoder device or the corresponding digital signal processor can also be used as a digital crossover for the high, mid and high frequencies arranged in the sound reproduction unit.
und/oder Tieftöner dienen. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nur ein einziges Stereosignal von einer Zentraleinheit zu den einzelnen Schallwiedergabegeräten (Lautsprecherboxen) im Raum verteilt werden muß und dies daher über eine einzige Leitung, wie eine Ringleitung, die ein Lichtleiter oder eine elektrische Leitung sein kann, erfolgen kann.and/or woofers. A significant advantage of the invention is that only a single stereo signal has to be distributed from a central unit to the individual sound reproduction devices (loudspeaker boxes) in the room and this can therefore be done via a single line, such as a ring line, which can be a fiber optic or an electrical line.
Alternativ besteht die Möglichkeit der drahtlosen Übertragung mittels Infrarotsender und -empfänger oder Funksender und -empfänger. Durch das erfindungsgemäße Vorgehen wird eine drahtlose Übertragung von Raumklang- oder Surround-Signalen erst möglich, weil die Übertragung von mehreren digitalen Kanälen (entsprechend der Zahl der Wandler) - z.B. den Ausgängen eines konventionellen, zentralen Surround-Prozessors - aufgrund der nicht verfügbaren Bandbreite unmöglich ist.Alternatively, there is the possibility of wireless transmission using infrared transmitters and receivers or radio transmitters and receivers. The procedure according to the invention makes wireless transmission of surround sound or surround signals possible because the transmission of several digital channels (corresponding to the number of converters) - e.g. the outputs of a conventional, central surround processor - is impossible due to the unavailable bandwidth.
Darüber hinaus ist für den Anwender von Vorteil, daß ein 0 schrittweiser Aufbau des Systems möglich ist, da im Gegensatz zum Stande der Technik nicht alle Verstärkerkanäle und nicht die komplette Decodierlogik sofort benötigt wird. Darüber hinaus bietet die Erfindung einen wesentlichen Klangvorteil, da die Dialog-Analog-Wandlung erst unmittelbar vor den eigentlichen elektroakustischen Wandlereinheiten (Lautsprechern) erfolgen muß, wodurch die volle Digitalqualität bis dahin erhalten bleibt.In addition, it is an advantage for the user that the system can be built up step by step, since, in contrast to the state of the art, not all amplifier channels and not the complete decoding logic are required immediately. In addition, the invention offers a significant sound advantage, since the dialog-analog conversion only has to take place immediately before the actual electroacoustic converter units (loudspeakers), whereby the full digital quality is retained until then.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit 0 einer Zentraleinheit die Schallwiedergabeeinheiten in mehreren Räumen versorgt und gesteuert werden können. Das digitale Stereosignal kann über Funk in weitere Räume übertragen werden. Die Bedienung der Anlage kann ausA further advantage of the invention is that the sound reproduction units in several rooms can be supplied and controlled with one central unit. The digital stereo signal can be transmitted wirelessly to other rooms. The system can be operated from
einem solchen Raum durch Funkübertragung mittels eines Fernbedienungssignals erfolgen.such a room by radio transmission using a remote control signal.
Jede Schallwiedergabeeinheit (aktive Lautsprecherbox) weist prinzipiell den gleichen Aufbau auf. Die Einheiten können daher untereinander ausgetauscht werden; insbesondere ist es möglich, einen kleiner ausgelegten Hintergrund-Lautsprecher in einem preiswerten System auch als Haupt-Stereo-Lautsprecher einzusetzen. Damit der entsprechende Lautsprecher die richtige Funktion je nach Einsatz erfüllt, wird an ihm eine Adresse funktionsabhängig eingestellt. Abhängig von dieser Adresse selektiert die aktive Lautsprecherbox bzw. die Schallwiedergabeeinheit aus den mit dem codierten digitalen Audiosignal übertragenen Steuerinformationen die für ihn relevanten Daten und führt die Verarbeitung der digitalen Audiosignale in entsprechender Weise aus.Every sound reproduction unit (active loudspeaker box) has the same basic structure. The units can therefore be interchanged; in particular, it is possible to use a smaller background loudspeaker as the main stereo loudspeaker in an inexpensive system. To ensure that the corresponding loudspeaker fulfills the correct function depending on the application, an address is set on it depending on the function. Depending on this address, the active loudspeaker box or the sound reproduction unit selects the data relevant to it from the control information transmitted with the coded digital audio signal and processes the digital audio signals accordingly.
Mittels der Steuereinrichtung im Steuergerät werden dem digitalen Audiosignal beispielsweise die weiteren Steuerinformationen zugeführt, wie die Klangregelung, die Auswahl eines Klangfeldprogramms, (z.B. Kino, Disco, Halle, Stadion, Kirche), die Einstellung der Klangfeldpa-5 rameter (wie Ver&zgr;ögerungszeiten etc.), die Lautstärkeregelung der Kanäle bzw. einzelnen Schallwiedergabeeinheiten (wozu neben Lautsprechern auch Kopfhörer gehören können), die Steuerung der Einpegelung der gesamten Anlage unter Generierung eines Rauschsignals und dessen 0 zyklischer Zuschaltung auf die einzelnen Kanäle, gegebenenfalls ein schnelles Stummschalten aller oder bestimmter Kanäle (Mute-Funktion) sowie schließlich Prüfdaten zur Fehlerkennung. Weiterhin können Einrichtungen zurThe control device in the control unit is used to add further control information to the digital audio signal, such as sound control, the selection of a sound field program (e.g. cinema, disco, hall, stadium, church), the setting of the sound field parameters (such as delay times, etc.), the volume control of the channels or individual sound reproduction units (which can include headphones as well as loudspeakers), the control of the leveling of the entire system by generating a noise signal and cyclically switching it on to the individual channels, if necessary a quick muting of all or certain channels (mute function) and finally test data for error detection. Furthermore, devices for
Auswahl des Einganges oder zur Auswahl eines gegebenenfalls angeschlossenen Recorders vorgesehen sein.Input selection or selection of a recorder, if connected.
Das Steuergerät weist hierzu eine Vielzahl von Registern, wie Equalizer-Register je Kanal, Register für die Klangfeldanwahl, Register für Klangfeldparameter sowie Register für Lautstärkeeinstellungen etc., auf.The control unit has a large number of registers for this purpose, such as equalizer registers for each channel, registers for sound field selection, registers for sound field parameters and registers for volume settings, etc.
Die Einrichtung zum Wiedergewinnen der Steuerinformationen in der Schallwiedergabeeinheit trennt aus dem ankommenden codierten digitalen Audio-Signal die Steuer- und Schallinformationen; es erfolgt eine Selektion der für den jeweiligen Kanal relevanten Steuerinformationen und entsprechende Aktualisierung der Steuerregister; die Musikdaten werden gemäß den Einstellungen der Register (Surround-Codierung, Klangfeldeinstellung, Klangfeld-Parameterauswertung, Equalizer) gesteuert. Gegebenenfalls erfolgt eine digitale Filterung der Wege zu Hoch-, Mittel- und Tieftönern (digitale Frequenzweiche). Schließlich erfolgt die Einstellung der Verstärkung des analogen Ausgangsverstärkers der Schallwiedergabeeinheit gemäß der im Register abgelegten aktuellen Lautstärkeeinstellung. Hierzu weist die Schallwiedergabeeinheit mehrere entspre-5 chende Empfangsprozessor-Register auf.The device for recovering the control information in the sound reproduction unit separates the control and sound information from the incoming coded digital audio signal; the control information relevant to the respective channel is selected and the control registers are updated accordingly; the music data is controlled according to the settings of the registers (surround coding, sound field setting, sound field parameter evaluation, equalizer). If necessary, the paths to the tweeters, midrange and woofers are digitally filtered (digital crossover). Finally, the gain of the analog output amplifier of the sound reproduction unit is set according to the current volume setting stored in the register. For this purpose, the sound reproduction unit has several corresponding reception processor registers.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt die einzige Figur:Further advantages and features of the invention emerge from the claims and from the following description, in which a preferred embodiment of the invention is explained in detail with reference to the drawing. The single figure shows:
• t
• * · * •t
• * · *
ta* ··t* ··
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wiedergabe von Schallsignalen.
5a schematic representation of the device according to the invention for reproducing sound signals.
5
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht grundsätzlich aus einem Steuergerät 1 zum Steuern von Schallwiedergabegeräten 2, wie insbesondere Lautsprechern, wobei in der Zeichnung nur ein solches Schallwiedergabegerät 2 dargestellt ist, das Steuergerät aber mehrere solcher Schallwiedergabegeräte 2 (Lautsprecher) ansteuern kann und in der Regel vorgesehen ist, daß ein Steuergerät 1 für die Wiedergabe von Schall, insbesondere Musik mit Raumklangeffekt (Dolby-Surround), in einem Raum bis zu fünf Schallwiedergabegeräte 2 ansteuert; es können weitere Lautsprecher in anderen Räumen angeschlossen sein.The device according to the invention basically consists of a control device 1 for controlling sound reproduction devices 2, such as loudspeakers in particular, whereby only one such sound reproduction device 2 is shown in the drawing, but the control device can control several such sound reproduction devices 2 (loudspeakers) and it is generally provided that a control device 1 for the reproduction of sound, in particular music with surround sound effect (Dolby Surround), controls up to five sound reproduction devices 2 in one room; further loudspeakers can be connected in other rooms.
Das Steuergerät 1 weist mindestens einen Audiosignal-Eingang 3 für ein Audiosignal 4 auf. Bevorzugt handelt es sich hier um einen Digitaleingang für ein digitales Audiosignal, das am Ausgang einer digitalen Quelle, wie beispielsweise einem Compact Disc-Spieler, einem DAT-Kassettengerät, einem Digital-Empfanger, geliefert wird.The control device 1 has at least one audio signal input 3 for an audio signal 4. This is preferably a digital input for a digital audio signal that is supplied at the output of a digital source, such as a compact disc player, a DAT cassette player, a digital receiver.
Grundsätzlich kann der Audiosignal-Eingang 3 auch ein Analogeingang sein, wobei dann das Steuergerät 1 noch einen Analog-Digital-Wandler aufweisen müßte. Bei mehreren Eingängen, wie dargestellt, ist eine Eingangsumschaltung 3a vorgesehen.In principle, the audio signal input 3 can also be an analog input, in which case the control unit 1 would have to have an analog-digital converter. If there are several inputs, as shown, an input switch 3a is provided.
Wesentliches Element des Steuergeräts 1 ist eine Steuereinrichtung 6. Diese weist einen Steuerprozessor 6.1 auf, der über eine Schnittstelle 6.2 mittels eines Computers programmiert werden kann. Dem Steuerprozessor 6.1 sindThe essential element of the control device 1 is a control device 6. This has a control processor 6.1, which can be programmed via an interface 6.2 using a computer. The control processor 6.1 is assigned
Programm- und Registerspeicher 6.3, 6.4 zugeordnet.Program and register memory 6.3, 6.4 assigned.
Aufgrund eines auswählbaren Programms steuert der Prozessor 6.1 einen Adressgenerator 6.5 an, der so die im folgenden näher erläuterten digitalen Audiosignale 4 mit Steuerinformationen aus dem Registerspeicher 6.4 zum Ansteuern der Schallwiedergabegeräte 2 versieht.Based on a selectable program, the processor 6.1 controls an address generator 6.5, which provides the digital audio signals 4, explained in more detail below, with control information from the register memory 6.4 for controlling the sound reproduction devices 2.
Das Steuergerät kann einen seriellen Anschluß (RS 232) aufweisen, an welchen ein Computer angeschlossen werden kann, mit dem unter Verwendung geeigneter Software die Grundeinstellung (Programmierung) des Steuergerätes sowie der angeschlossenen Lautsprecher verändert bzw. erneuert werden kann. Die Programmierung der jeweiligen Lautsprecher erfolgt hierbei wiederum über entsprechend codierte Adressen, ausgehend vom Steuergerät.The control unit can have a serial connection (RS 232) to which a computer can be connected, with which the basic settings (programming) of the control unit and the connected loudspeakers can be changed or updated using suitable software. The programming of the respective loudspeakers is carried out using appropriately coded addresses, starting from the control unit.
In üblicher Weise - beispielsweise gemäß der Formate S/P-DIF oder AES/EBU (Norm: IEC 958) - normierte und codierte digitale Audiosignale bestehen aus 32-Bit-Worten (Subframes). Davon stellen die ersten 4 Bits die sogenannte Preambel dar. Die nächsten 4 Bits sind die sogenannten Auxiliary Audio-Bits, die aber in der Praxis nicht genutzt sind. Danach kommen 20 Audio-Sample-Bits für die Musikinformation, wovon wiederum nur die ersten 16 tatsächlich genutzt werden. Die letzten 4 Bits stellen Steuer-Bits dar (Validity, User, Channel Status, Parity). Ein Subframe beinhaltet somit neben Steuerdaten im wesentlichen die Daten eines Abtastwertes für einen Kanal. Zwei Subframes, in der Praxis also linker und rechter 0 Steuerkanal, bilden zusammen einen sogenannten Frame. Die Unterscheidung zwischen linkem und rechtem Kanal erfolgt über die Preambel. 192 Frames werden dnan wiederum zu einem Block zusammengefaßt. Der Blockanfang wird über eine entsprechende Preambel gekennzeichnet. Ein BlockDigital audio signals that are standardized and coded in the usual way - for example according to the S/P-DIF or AES/EBU formats (standard: IEC 958) - consist of 32-bit words (subframes). The first 4 bits of these represent the so-called preamble. The next 4 bits are the so-called auxiliary audio bits, which are not used in practice. Then there are 20 audio sample bits for the music information, of which only the first 16 are actually used. The last 4 bits represent control bits (validity, user, channel status, parity). A subframe therefore contains control data and essentially the data of a sample value for a channel. Two subframes, in practice the left and right control channels, together form a frame. The distinction between the left and right channels is made via the preamble. 192 frames are then combined into a block. The beginning of the block is marked by a corresponding preamble. A block
enthält also 384 Subframes und somit auch 384 User-Bits. Freie Bits, insbesondere der User-Data-Bits und auch der nicht für die Musikinformation genutzten Audio-Sample-Bits, können daher mit Steuerinformationen belegt werden, was in der Steuereinrichtung 6 geschieht. Daten und Adressen zur Steuerung der Musikwiedergabe können also grundsätzlich in die bekannten Datenformate eingebunden werden.therefore contains 384 subframes and thus also 384 user bits. Free bits, in particular the user data bits and also the audio sample bits not used for the music information, can therefore be filled with control information, which happens in the control device 6. Data and addresses for controlling music playback can therefore basically be integrated into the known data formats.
Die derart mit Steuerinformationen versehenen Audio-Signale 4a werden über einen Digital-Signalausgang 7 des Steuergerätes zu den Schallwiedergabegeräten 2 ausgegeben. The audio signals 4a provided with control information in this way are output to the sound reproduction devices 2 via a digital signal output 7 of the control unit.
Die Weiterleitung der Audiosignale 4a kann zunächst über körperliche Leitungen erfolgen, und zwar über elektrische und/oder optische Ringleitungen mit Cinch-, BNC- oder XLR-Anschlüssen bzw. -Steckkontakten. Das Steuergerät 1 kann mit einem Sender 8 verbunden werden, über den das codierte Audio-Signal 4a drahtlos zu den Schallwiedergabegeräten 2 übertragen werden kann. Als drahtloser Signalträger kommt neben herkömmlicher Funkübertragung in geeigneten Frequenzbereichen auch die Übertragung mittels Infrarotlicht in Frage.The audio signals 4a can initially be transmitted via physical lines, namely via electrical and/or optical ring lines with cinch, BNC or XLR connections or plug contacts. The control unit 1 can be connected to a transmitter 8, via which the coded audio signal 4a can be transmitted wirelessly to the sound reproduction devices 2. In addition to conventional radio transmission in suitable frequency ranges, transmission using infrared light can also be used as a wireless signal carrier.
Das Schallwiedergabegerät weist zunächst einen Signaleingang 11 für das codierte Audio-Signal 4a auf. Bei der drahtlosen Übertragung ist dieser mit einem an den Sender 8 angepaßten Empfänger 12 verbindbar.The sound reproduction device initially has a signal input 11 for the coded audio signal 4a. In the case of wireless transmission, this can be connected to a receiver 12 adapted to the transmitter 8.
An den Signaleingang 11 schließt sich eine Einrichtung zur Rückgewinnung der Steuerinformationen in Form eines Dekodierers an. Mit dieser Einrichtung werden die imA device for recovering the control information in the form of a decoder is connected to the signal input 11. This device converts the
codierten Audio-Signal 4a enthaltenen Steuerinformationen ausgelesen und in ein Register 14 eingelesen.The control information contained in the coded audio signal 4a is read out and entered into a register 14.
Der Einrichtung 13 zur Rückgewinnung der Steuerinformationen folgt ein digitaler Signalprozessor 16 (DSP), mit dem aus dem übermittelten Audio-Signal 4a in an sich bekannter Weise die für die jeweiligen Wandler vorgesehene Schallinformation gewonnen wird. Der digitale Signalprozessor 16 kann beispielsweise ein sogenannter Dolby-Surround-Prozessor sein, wie er aus der DE-OS 36 07 610 bekannt ist. Der Einrichtung 13 und dem digitalen Signalprozessor 16 sind wiederum ein Steuerprozessor 2.1 mit Programm- und Registerspeicher 2.2, 2.3 zugeordnet. Die Auswahl der von dem Schallwiedergabegerät 2 wiederzugebenden Schallinformationen wird anhand der dekodierten, dem Steuerprozessor 6.1 durch die durch die Einrichtung 13 zugeführten Steuerinformationen von diesem aufgrund der in den Speichern 6.1 enthaltenen Programme und Daten 0 gesteuert. Bei dem Schallwiedergabegerät 2 kann es sich u den rechten oder linken Stereolautsprecher, einen Zentrallautsprecher oder einen der beiden Hintergrundlautsprecher handeln. Es schließen sich Digital-Analog-Wandler 17 an, mit denen das digitale Audio-Signal in analoge Audio-Signale gewandelt wird, die über Frequenzweichen 17a herkömmlichen Analogverstärkern 18 zugeführt werden. Deren Verstärkungsfaktoren und damit die Lautstärke des vom Schallwiedergabegerät 2 abgegebenen Schalles werden ebenfalls aufgrund der Informationen im Register 14 0 gesteuert. An die Verstärker 18 schließen sich dann die eigentlichen elektroakustischen Wandler 19, 19a oder Lautsprecher an, wobei die gesamte Einrichtung zur Schallwiedergäbe 2 in an sich bekannter Weise Hoch-, Mittel- und Tieftöner enthalten kann, für die schematischThe device 13 for recovering the control information is followed by a digital signal processor 16 (DSP), with which the sound information intended for the respective converters is obtained from the transmitted audio signal 4a in a manner known per se. The digital signal processor 16 can, for example, be a so-called Dolby surround processor, as is known from DE-OS 36 07 610. The device 13 and the digital signal processor 16 are in turn assigned a control processor 2.1 with program and register memories 2.2, 2.3. The selection of the sound information to be reproduced by the sound reproduction device 2 is controlled by the decoded control information supplied to the control processor 6.1 by the device 13 on the basis of the programs and data 0 contained in the memories 6.1. The sound reproduction device 2 can be the right or left stereo loudspeaker, a central loudspeaker or one of the two background loudspeakers. This is followed by digital-analog converters 17, with which the digital audio signal is converted into analog audio signals, which are fed to conventional analog amplifiers 18 via crossovers 17a. Their amplification factors and thus the volume of the sound emitted by the sound reproduction device 2 are also controlled based on the information in register 14 0. The actual electroacoustic converters 19, 19a or loudspeakers are then connected to the amplifiers 18, whereby the entire device for sound reproduction 2 can contain tweeters, midrange speakers and woofers in a manner known per se, for which
und stellvertretend lediglich zwei Wandler - z.B. ein Hoch- und ein Tieftöner 19, 19a - dargestellt sind.and only two transducers - e.g. a tweeter and a woofer 19, 19a - are shown as representatives.
Alternativ kann die Zuweisung der entsprechenden Signale unterschiedlicher Frequenzbereiche zu den Wandlern auch in digitaler Weise erfolgen.Alternatively, the assignment of the corresponding signals of different frequency ranges to the converters can also be done digitally.
Claims (13)
gekennzeichnet durch einen digitalen Eingang (11)
für ein codiertes digitales Audio-Signal (4a), durch eine Einrichtung (13) zur Gewinnung von Steuerinformationen, durch eine Decodiereinrichtung (16) für
das durch die jeweilige Schallwiedergabeeinheit
wiederzugebende Schallsignal und durch einen Digital-Analog-Wandler (17).Sound reproduction unit, with an amplifier,
characterized by a digital input (11)
for a coded digital audio signal (4a), by a device (13) for obtaining control information, by a decoding device (16) for
which is produced by the respective sound reproduction unit
sound signal to be reproduced and through a digital-analog converter (17).
gekennzeichnet durch eine einstellbare Adressiereinheit (15) zur Einstellung der spezifischen, für die
jeweilige Schallwiedergabeeinheit (2) wiederzugewinnenden Steuerinformationen.Sound reproduction unit according to claim 1 or 2,
characterized by an adjustable addressing unit (15) for setting the specific address for the
control information to be retrieved by the respective sound reproduction unit (2).
Applications Claiming Priority (1)
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