EP3494465A1 - Audio decoding and reading system - Google Patents

Audio decoding and reading system

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Publication number
EP3494465A1
EP3494465A1 EP17745427.9A EP17745427A EP3494465A1 EP 3494465 A1 EP3494465 A1 EP 3494465A1 EP 17745427 A EP17745427 A EP 17745427A EP 3494465 A1 EP3494465 A1 EP 3494465A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
digital
audio stream
module
digital audio
high fidelity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17745427.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Damien Plisson
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of EP3494465A1 publication Critical patent/EP3494465A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/236—Assembling of a multiplex stream, e.g. transport stream, by combining a video stream with other content or additional data, e.g. inserting a URL [Uniform Resource Locator] into a video stream, multiplexing software data into a video stream; Remultiplexing of multiplex streams; Insertion of stuffing bits into the multiplex stream, e.g. to obtain a constant bit-rate; Assembling of a packetised elementary stream
    • H04N21/2368—Multiplexing of audio and video streams
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/16—Sound input; Sound output
    • G06F3/162—Interface to dedicated audio devices, e.g. audio drivers, interface to CODECs
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/008—Multichannel audio signal coding or decoding using interchannel correlation to reduce redundancy, e.g. joint-stereo, intensity-coding or matrixing
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
    • G10L19/16—Vocoder architecture
    • G10L19/167—Audio streaming, i.e. formatting and decoding of an encoded audio signal representation into a data stream for transmission or storage purposes
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/16—Storage of analogue signals in digital stores using an arrangement comprising analogue/digital [A/D] converters, digital memories and digital/analogue [D/A] converters 
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/10527—Audio or video recording; Data buffering arrangements
    • G11B2020/10537—Audio or video recording
    • G11B2020/10546—Audio or video recording specifically adapted for audio data

Definitions

  • the present invention relates to a system for decoding and audio playback.
  • Such a system usually comprises:
  • a computer module which is adapted to: receive audio files from an external source or play audio files on a recording medium which is connected to this computer module, the audio files being coded in accordance with a file format, said computer processing format, which is adapted to apply computer processing thereto, and to perform operations on data contained in these audio files, producing at least one digital audio stream which conforms to a digital audio stream format, from at least one audio file that is received or read in the computer processing format, and receive usage commands that are inputted through a user interface, and that determine system settings or steps of a system operation sequence; and
  • a high fidelity module which comprises a digital-to-analog converter and which is adapted to produce an analog sound transmission signal from the digital audio stream, and this high fidelity module is furthermore adapted to execute some of the usage commands.
  • the computer module may actually be a microcomputer that controls the high fidelity module.
  • the digital audio stream is transmitted by the computer module to the high fidelity module either by a synchronous link, or by an asynchronous link to packet transmission of small data.
  • a synchronous link that is used in this way may be in accordance with one S / PDIF, I2S, AES / EBU standards, for example, but in general, a synchronous link presents flow fluctuations for the data stream that is transmitted.
  • These flow fluctuations, called “jitter” in English may result from fluctuations in the clock rate of the computer module, but also from fluctuations of a reference voltage that is used to detect changes in values in the data that are transmitted. Indeed, such a reference voltage is obtained from a supply voltage, which may itself fluctuate as a function of random power demand, especially when several consumer modules of electrical energy are supplied in parallel with one another. same power supply unit.
  • Another cause of degradation of the acoustic quality that is perceived by the user is the existence of electromagnetic interference that is sensed by the transmission link between the computer module and the high fidelity module. This phenomenon is commonly called antenna effect, and can also occur within the high fidelity module or downstream from it.
  • circuits that reduce the fluctuations of the transmission rate of a stream and the antenna effects just described. Such circuits are to be incorporated in the high fidelity module of a decoding and audio playback system, between the transmission link of the stream digital audio from the computer module and the digital to analog converter. But such additional circuits are complex and expensive. In addition, they cause additional consumption of electrical energy, and are therefore likely to cause in turn electromagnetic interference and fluctuations in the supply voltage within the high fidelity module.
  • an object of the invention is to propose a new architecture of decoding systems and audio playback, which does not have the aforementioned drawbacks.
  • the invention aims to improve the acoustic quality that can be provided by a decoding system and audio playback, without significantly increasing its complexity and price.
  • the invention provides a decoding and audio playback system which includes a computer module and a high fidelity module as described above, but which further comprises:
  • a buffer memory assembly which is arranged to store at least one segment of the digital audio stream that is produced by the computer module;
  • a write set which is arranged to receive the digital audio stream produced by the computer module, and to write this digital audio stream into the buffer set, and
  • a read set which is arranged to read the digital audio stream in the buffer memory assembly, and to transmit the read digital audio stream to the digital-to-analog converter.
  • the read set is further adapted to allow a variable delay between a write of a data of the digital audio stream by the write set in the buffer set, and a subsequent reading of the same data of the digital audio stream in the buffer set, so that an instantaneous bit rate of the reading is independent of an instantaneous bit rate of writing.
  • the set of buffer memory that is introduced by the invention thus makes it possible to decouple the playback speed of the digital audio stream to the high fidelity module, the speed at which this digital audio stream has been stored previously in the buffer set.
  • variations in the write speed due in particular to the transmission rate fluctuations between the computer module and a write set which is dedicated to the recording in the buffer memory, are absorbed by a length variable of the digital audio stream segment that is contained at each moment in the buffer set.
  • the playback speed, in which the digital audio stream is read into the buffer set can then be driven by the high fidelity module without being subject to the flow fluctuations and electromagnetic interference of the transmission from the computer module.
  • the playback speed and the feed rate of the digital-to-analog converter with the digital audio stream can thus have a regularity which is much greater.
  • the acoustic emission quality that such a decoding and audio playback system allows is improved accordingly.
  • a buffer assembly as used in the present invention is less expensive and less power consuming than circuits for reducing transmission rate fluctuations, and reducing antenna effects.
  • the buffer, write, and read sets generate less electromagnetic interference, and also fewer random power calls to a power supply unit.
  • the buffer set that is introduced by the invention may be included in the high fidelity module, but not necessarily.
  • it can constitute a separate additional module, which is intermediate between a transmission link of the digital audio stream from the computer module, and an input of the high fidelity module.
  • the user interface which is used to enter the commands for use of the decoding system and audio playback does not not necessarily part of the system itself. Indeed, it may be an external interface, including a multi-purpose interface, such as a universal remote control or input terminal that is connected by transmission network to the decoding system and audio playback. In particular, it can be a touch pad, connected by wifi or Bluetooth to the decoding system and audio playback.
  • the audio decoding and playback system of the invention can be further adapted so that the instantaneous bit rate of the playback of the digital audio stream in the buffer set is internally controlled by the high module. -fidelity, according to the power supply criteria of the digital-to-analog converter with this digital audio stream, or criteria relating to the sound emission.
  • the format of the digital audio stream, as written and then read in the buffer set may be that used by the digital-to-analog converter within the high fidelity module to effect the conversion of the digital format. in analog format, to produce the analog sound emission signal.
  • the buffer assembly may be of the circular memory type.
  • the buffer assembly may have sufficient capacity to store a digital audio stream segment that corresponds to a sound emission duration greater than 1 second, preferably greater than 5 seconds, or even greater than 10 seconds.
  • the format of computer processing of the audio files can be one of the following: WAV, AIFF, FLAC, WavPack, Apple Lossless, AAC, MP3, Ogg Vorbis, WMA, Monkey Audio APE, DTS including its successive versions, Dolby Digital or AC-3 including its successive versions such as Dolby TrueHD, Dolby Atmos, DTS: X, MQA, DSF, DSDIFF, SACD, and DVD Audio.
  • the buffer assembly and the digital-to-analog converter may be independent of a first circuit board.
  • an output of the computer module is connected to an input of the writing assembly by a transmission link of the digital audio stream.
  • the system then also comprises means for transmitting at least part of the usage commands to the high fidelity module.
  • the buffer assembly and the digital-to-analog converter may be formed at least in part on a second electronic circuit board which is separate from the first electronic circuit board, and which is common to the buffer set and digital-to-analog converter.
  • the buffer assembly and the digital-to-analog converter may be contained in an electromagnetic shielding housing. .
  • the computer module is then located outside of this housing.
  • the system may further comprise at least one power supply unit which is dedicated to the reading assembly and to the digital-to-analog converter, being isolated from the computer module and another power supply unit which is dedicated to this computer module.
  • the high fidelity module can be further adapted to transmit to the computer module at least one of information on a state of progress of a digital audio stream processing by this high-fidelity module, an acknowledgment message for an audio sampling frequency change, a message for acknowledgment of an audio sampling depth change, an acknowledgment-reception message of a modulation format change or a coding format change of the digital audio stream, a message indicative of a space that is available in the buffer set for writing a sequence of the digital stream audio, a message of acknowledgment-receipt of a command of use, and information on a state of execution of a command of use.
  • the audio decoding and playback system of the invention can be coupled to a decoding and video playback system.
  • the high fidelity module is then adapted to transmit in particular to the computer module the information on the state of progress of the processing of the digital audio stream by the high fidelity module. Then, at least one of the audio decoding and playback system and the video decoding and playback system can be adapted to adjust a synchronization between the sound emission that is produced from the analog sound emission signal, and images that are displayed from video display data produced by the decoding and video playback system.
  • FIG. 1 is a general diagram of a decoding system and audio playback according to the invention.
  • References 1 and 2 respectively denote the computer module and the high fidelity module.
  • the modules 1 and 2 are supplied with electrical energy from two separate power supply units, denoted ALIM. : the unit 1 1 for the computer module 1 and the unit 21 for the high fidelity module 2.
  • ALIM two separate power supply units
  • the modules 1 and 2 are each made on a circuit board (s) (s) ) electronic (s) which is (are) separated from that (s) of the other module, each of the modules 1 and 2 can be enclosed in an insulation box against parasitic electromagnetic radiation which is dedicated to this module.
  • the computer module 1 can be housed inside a housing 10
  • the high fidelity module 2 can be housed inside a separate housing 20.
  • the computer module 1 can receive audio files that are encoded in a computer processing format, from several sources such as a local recording medium or remote sources that are connected to the computer module by a transmission network.
  • the format of the audio files that are thus received or read by the computer unit 1 can be WAV, AIFF, FLAC, WavPack, Apple Lossless, AAC, MP3, Ogg Vorbis, WMA, Monkey Audio APE, DTS including its successive versions, Dolby Digital or AC-3 including its successive versions such as Dolby TrueHD, Dolby Atmos, DTS: X, MQA, DSF, DSDIFF, SACD, and DVD Audio in a non-limiting way, and was called format of computer processing of files audio in the general part of this description.
  • the computer module 1 applies to this (s) audio file (s) treatments that are known to those skilled in the art, in order to produce a digital audio stream that corresponds, in digital form, to the sound signal to be produced.
  • These processing operations that are performed by the computer module 1 can include in particular a conversion of the sampling frequency of the sound emission signal, called the audio sampling frequency, and / or a conversion of the depth of this sampling, or even of the format modulation of the digital audio stream.
  • the sampling depth is the number of bits that constitute the scale of digitization of the amplitude of the sound emission signal.
  • Other treatments that can also be executed by the computer module 1, on the audio file (s) in the computer processing format or on the digital audio stream are for example acoustic correction filters as applied. by equalizers, convolution filtering and the like for improving the sound emission signal as perceived by a listener, taking into account potentially the impact of the downstream reproduction system, including the amplifier and the loudspeakers, as well as the acoustics of the listening room.
  • the computer module 1 receives commands from a user, called user commands, which relate to the operation that is desired for the system: commands for starting, stopping, of standby, commands of selection of music tracks, change of playback position, sound power adjustment controls, etc.
  • user commands can be entered by the user via a user interface, which can be dedicated to the audio decoding and playback system, such as a keyboard or input board, or be a multi-purpose input terminal. , like a tablet computer.
  • Some of these usage commands may be for computer module 1, such as music selection or programming commands, while other usage commands may be for the high fidelity module 2, such as for example, controls for adjusting the sound power. Still other commands may relate to both computer modules 1 and high fidelity 2.
  • the high fidelity module 2 also known as the hifi module, comprises a digital-to-analog converter 22, denoted CNA, which converts the digital audio stream into an analogue sound transmission signal. This analog sound emission signal is then sent to an amplifier and then to one or more loudspeakers to produce the sound emission.
  • the high fidelity module 2 may comprise several audio channels in parallel (several distinct channels in the case of a stereophonic channel, bass channel ...), each channel having its own digital converter -analog.
  • an intermediate storage unit 3 is inserted on the transmission path of the digital audio stream between the computer module 1 and the digital-analog converter 22. Possibly but not necessarily, this intermediate storage unit 3 may be included in the high fidelity module 2. It has as input a writing assembly 3a, which is intended to register the digital audio stream in a buffer memory assembly 3b, as this stream is transmitted by the unit 1 simultaneously via the transmission link 4. Simultaneously, the intermediate storage unit 3 comprises a read set 3c, which is intended to read the digital audio stream in the buffer memory 3b, as it flux is processed by the digital-to-analog converter 22.
  • the high fidelity module 2 can control the conversion rate of the digital audio stream into an emitted analog signal.
  • This digital audio stream segment has an instantaneous length which is free, or with the minimum of constraints so that it varies essentially according to the instantaneous speed of reception of the stream coming from the computer unit 1, and the speed instant of processing of the same stream by the digital-to-analog converter 22.
  • the instantaneous speed of reception of the digital audio stream coming from the computer unit 1 has very little influence, or no influence on the speed
  • This latter speed can then be controlled by the high fidelity unit 2 according to a nominal bit rate of the digital-to-analog converter 22, or to reproduce a nominal speed of sound emission.
  • the capacity of the buffer assembly 3b is preferably sufficient to contain accumulations of gaps between the instantaneous speeds of writing and reading that could occur on whole pieces of music.
  • the capacity of the buffer assembly 3b can be sized to contain 1 second, or even 5 or 10 seconds of musical piece.
  • the intermediate storage unit 3 may comprise one or more modules each of circular memory type.
  • the buffer memory assembly 3b may comprise two independent memory blocks which are used alternately, one exclusively for writing, the other exclusively for reading, and then the two uses for writing and reading are exchanged between the two blocks of memory. memory, and this repeatedly or periodically during a whole sequence of decoding and reading the same piece of sound emission.
  • the write set 3a may comprise one or more write units
  • the read set 3c may include one or more read units.
  • the digital audio stream can be written and read in the buffer set 3b, by the write set 3a and by the read set 3c respectively, in the form of successive blocks which can have any lengths.
  • the reference 5 which is indicated in the figure denotes a bidirectional transmission of operating data between the computer module 1 and the high fidelity module 2.
  • these data of Operation includes, in particular, the usage commands already mentioned above, and information messages about changes in sampling frequency, changes in sampling depth and / or modulation format that are applied to the digital audio stream.
  • the operating data that is transmitted may include information on a state of progress of the processing of the digital audio stream by the high fidelity module 2, or more specifically by the converter 22, acknowledgment messages of changes in the sampling frequency, the sampling depth and / or the modulation format which have been previously indicated by the computer module 1 to the high fidelity module 2, messages indicative of the space which is available in the buffer memory assembly 3b, for controlling possibly adjusting the transmission speed of the rest of the digital audio stream by the transmission link 4, messages for acknowledgment of receipt of usage commands which have been previously transmitted by the computer module 1 to the high fidelity module 2, information on an execution state of a usage command, etc.
  • the decoding system and audio playback may be the audio part of a device for decoding and playback audio and video.
  • a mixed device therefore also comprises a video processing and display chain, commonly called a video channel.
  • a video channel itself comprises a decoding system and video playback to power a display system with a stream of images to be displayed successively.
  • Part of the computer module 1 can then be shared with the video channel, in particular for the reception functions of the audio / video files and reception of the usage commands. So the transmission 5 can also be used to transmit messages or synchronization beacons in both directions to control the progress of sound transmission and the video display relative to each other.
  • the invention can be reproduced by modifying secondary aspects of the embodiment which has just been described in detail.
  • the separations of the computer and high fidelity modules on separate electronic circuit boards, and / or in separate housings, and / or with separate power supply units are advantageous but optional improvements.
  • the reading assembly and the digital-to-analog converter can be powered by two separate power supply units.

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Abstract

An audio decoding and reading system comprises a computing module (1), a high-fidelity module (2) and a buffer-memory assembly (3b) which is intermediate between the computing module and the high-fidelity module. The buffer memory assembly is intended to store a sliding segment of a digital audio stream which is transmitted by the computing module to the high-fidelity module. In this manner, a speed of processing of said digital audio stream by a digital-analogue converter (22) of the high-fidelity module, can be independent of a speed of production of said digital audio stream by the computing module. A quality of acoustic emission which is improved results from this decoupling.

Description

SYSTEME DE DECODAGE ET DE LECTURE AUDIO  AUDIO DECODING AND READING SYSTEM
La présente invention concerne un système de décodage et de lecture audio. The present invention relates to a system for decoding and audio playback.
Un tel système comprend usuellement : Such a system usually comprises:
- un module informatique, qui est adapté pour : recevoir des fichiers audio d'une source externe ou lire des fichiers audio sur un support d'enregistrement qui est connecté à ce module informatique, les fichiers audio étant codés conformément à un format de fichier, dit format de traitement informatique, qui est adapté pour leur appliquer un traitement informatique, et pour effectuer des opérations sur des données qui sont contenues dans ces fichiers audio, produire au moins un flux numérique audio qui est conforme à un format de flux numérique audio, à partir d'au moins un fichier audio qui est reçu ou lu dans le format de traitement informatique, et recevoir des commandes d'utilisation qui sont saisies au moyen d'une interface d'utilisateur, et qui déterminent des réglages du système ou des étapes d'une séquence de fonctionnement du système ; et a computer module, which is adapted to: receive audio files from an external source or play audio files on a recording medium which is connected to this computer module, the audio files being coded in accordance with a file format, said computer processing format, which is adapted to apply computer processing thereto, and to perform operations on data contained in these audio files, producing at least one digital audio stream which conforms to a digital audio stream format, from at least one audio file that is received or read in the computer processing format, and receive usage commands that are inputted through a user interface, and that determine system settings or steps of a system operation sequence; and
- un module de haute-fidélité (hifi), qui comprend un convertisseur numérique-analogique et qui est adapté pour produire un signal analogique d'émission sonore à partir du flux numérique audio, et ce module de haute-fidélité est adapté en outre pour exécuter certaines des commandes d'utilisation. a high fidelity module (hifi), which comprises a digital-to-analog converter and which is adapted to produce an analog sound transmission signal from the digital audio stream, and this high fidelity module is furthermore adapted to execute some of the usage commands.
Dans des systèmes de ce type qui sont connus de l'art antérieur, le module informatique peut être en réalité un microordinateur qui contrôle le module de haute-fidélité. Le flux numérique audio est transmis par le module informatique au module de haute-fidélité soit par une liaison synchrone, soit par une liaison asynchrone à transmission par paquets de données de petites tailles. Une liaison synchrone qui est utilisée ainsi peut être conforme à l'une des normes S / PDIF, I2S, AES / EBU, par exemple, mais de façon générale, une liaison synchrone présente des fluctuations de débit pour le flux de données qui est transmis. Ces fluctuations de débit, appelées «jitter» en anglais, peuvent résulter de fluctuations de la cadence d'horloge du module informatique, mais aussi de fluctuations d'une tension de référence qui est utilisée pour détecter des changements de valeurs dans les données qui sont transmises. En effet, une telle tension de référence est obtenue à partir d'une tension d'alimentation, qui peut elle-même fluctuer en fonction d'appels de puissance aléatoires, surtout quand plusieurs modules consommateurs d'énergie électrique sont alimentés en parallèle par une même unité d'alimentation électrique. In systems of this type which are known from the prior art, the computer module may actually be a microcomputer that controls the high fidelity module. The digital audio stream is transmitted by the computer module to the high fidelity module either by a synchronous link, or by an asynchronous link to packet transmission of small data. A synchronous link that is used in this way may be in accordance with one S / PDIF, I2S, AES / EBU standards, for example, but in general, a synchronous link presents flow fluctuations for the data stream that is transmitted. These flow fluctuations, called "jitter" in English, may result from fluctuations in the clock rate of the computer module, but also from fluctuations of a reference voltage that is used to detect changes in values in the data that are transmitted. Indeed, such a reference voltage is obtained from a supply voltage, which may itself fluctuate as a function of random power demand, especially when several consumer modules of electrical energy are supplied in parallel with one another. same power supply unit.
Lorsqu'une liaison asynchrone, par exemple de type USB audio, est utilisée entre le module informatique et le module de haute-fidélité, une liaison supplémentaire qui est de nouveau du type synchrone est alors utilisée au sein du module de haute-fidélité entre l'interface USB de ce module et le convertisseur numérique-analogique. L'inconvénient de fluctuation du débit d'une liaison synchrone est donc encore présent. When an asynchronous link, for example of the USB audio type, is used between the computer module and the high fidelity module, an additional link which is again of the synchronous type is then used within the high fidelity module between USB interface of this module and the digital-to-analog converter. The disadvantage of fluctuating the speed of a synchronous link is still present.
Or des irrégularités dans le débit de transmission du flux numérique audio, entre le module informatique et le convertisseur numérique-analogique, dégradent le signal analogique d'émission sonore qui est envoyé à un amplificateur puis à des haut-parleurs. La qualité acoustique qui est perçue par l'utilisateur est dégradée de cette façon. However, irregularities in the transmission rate of the digital audio stream, between the computer module and the digital-to-analog converter, degrade the analog sound transmission signal which is sent to an amplifier and then to loudspeakers. The acoustic quality that is perceived by the user is degraded this way.
Une autre cause de dégradation de la qualité acoustique qui est perçue par l'utilisateur est l'existence d'interférences électromagnétiques qui sont captées par la liaison de transmission entre le module informatique et le module de haute-fidélité. Ce phénomène est couramment appelé effet d'antenne, et peut aussi intervenir au sein du module de haute-fidélité ou encore en aval de celui-ci. Another cause of degradation of the acoustic quality that is perceived by the user is the existence of electromagnetic interference that is sensed by the transmission link between the computer module and the high fidelity module. This phenomenon is commonly called antenna effect, and can also occur within the high fidelity module or downstream from it.
Il existe des circuits qui réduisent les fluctuations du débit de transmission d'un flux et les effets d'antenne qui viennent d'être décrits. De tels circuits sont à incorporer dans le module de haute-fidélité d'un système de décodage et de lecture audio, entre la liaison de transmission du flux numérique audio en provenance du module informatique et le convertisseur numérique-analogique. Mais de tels circuits additionnels sont complexes et coûteux. En outre, ils provoquent des consommations additionnelles d'énergie électrique, et sont donc susceptibles de provoquer à leur tour des interférences électromagnétiques et des fluctuations de la tension d'alimentation au sein du module de haute-fidélité. There are circuits that reduce the fluctuations of the transmission rate of a stream and the antenna effects just described. Such circuits are to be incorporated in the high fidelity module of a decoding and audio playback system, between the transmission link of the stream digital audio from the computer module and the digital to analog converter. But such additional circuits are complex and expensive. In addition, they cause additional consumption of electrical energy, and are therefore likely to cause in turn electromagnetic interference and fluctuations in the supply voltage within the high fidelity module.
A partir de cette situation, un but de l'invention est de proposer une nouvelle architecture de systèmes de décodage et de lecture audio, qui ne présente pas les inconvénients précités. En particulier, l'invention vise à améliorer la qualité acoustique qui peut être fournie par un système de décodage et de lecture audio, sans augmenter significativement sa complexité ni son prix. From this situation, an object of the invention is to propose a new architecture of decoding systems and audio playback, which does not have the aforementioned drawbacks. In particular, the invention aims to improve the acoustic quality that can be provided by a decoding system and audio playback, without significantly increasing its complexity and price.
Pour atteindre ce but ou d'autres, l'invention propose un système de décodage et de lecture audio qui comprend un module informatique et un module de haute-fidélité comme décrit précédemment, mais qui comprend en outre : To achieve this or other objects, the invention provides a decoding and audio playback system which includes a computer module and a high fidelity module as described above, but which further comprises:
- un ensemble de mémoire tampon, qui est agencé pour stocker un segment au moins du flux numérique audio qui est produit par le module informatique, - un ensemble d'écriture, qui est agencé pour recevoir le flux numérique audio produit par le module informatique, et pour écrire ce flux numérique audio dans l'ensemble de mémoire tampon, et a buffer memory assembly, which is arranged to store at least one segment of the digital audio stream that is produced by the computer module; a write set, which is arranged to receive the digital audio stream produced by the computer module, and to write this digital audio stream into the buffer set, and
- un ensemble de lecture, qui est agencé pour lire le flux numérique audio dans l'ensemble de mémoire tampon, et pour transmettre le flux numérique audio lu à destination du convertisseur numérique- analogique. a read set, which is arranged to read the digital audio stream in the buffer memory assembly, and to transmit the read digital audio stream to the digital-to-analog converter.
Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'ensemble de lecture est adapté en outre pour permettre un retard variable entre une écriture d'une donnée du flux numérique audio par l'ensemble d'écriture dans l'ensemble de mémoire tampon, et une lecture ultérieure de la même donnée du flux numérique audio dans l'ensemble de mémoire tampon, de sorte qu'un débit instantané de la lecture soit indépendant d'un débit instantané de l'écriture. According to a further feature of the invention, the read set is further adapted to allow a variable delay between a write of a data of the digital audio stream by the write set in the buffer set, and a subsequent reading of the same data of the digital audio stream in the buffer set, so that an instantaneous bit rate of the reading is independent of an instantaneous bit rate of writing.
L'ensemble de mémoire tampon qui est introduit par l'invention permet donc de découpler la vitesse de lecture du flux numérique audio à destination du module de haute-fidélité, de la vitesse selon laquelle ce flux numérique audio a été stocké antérieurement dans l'ensemble de mémoire tampon. Ainsi, des variations de la vitesse d'écriture, dues notamment aux fluctuations de débit de la transmission entre le module informatique et un ensemble d'écriture qui est dédié à l'enregistrement dans l'ensemble de mémoire tampon, sont absorbées par une longueur variable du segment de flux numérique audio qui est contenu à chaque instant dans l'ensemble de mémoire tampon. La vitesse de lecture, selon laquelle le flux numérique audio est lu dans l'ensemble de mémoire tampon, peut alors être pilotée par le module de haute-fidélité, sans être soumise aux fluctuations de débit et aux interférences électromagnétiques de la transmission à partir du module informatique. La vitesse de lecture et le débit d'alimentation du convertisseur numérique-analogique avec le flux numérique audio, peuvent ainsi présenter une régularité qui est très supérieure. La qualité d'émission acoustique que permet un tel système de décodage et de lecture audio est améliorée en conséquence. The set of buffer memory that is introduced by the invention thus makes it possible to decouple the playback speed of the digital audio stream to the high fidelity module, the speed at which this digital audio stream has been stored previously in the buffer set. Thus, variations in the write speed, due in particular to the transmission rate fluctuations between the computer module and a write set which is dedicated to the recording in the buffer memory, are absorbed by a length variable of the digital audio stream segment that is contained at each moment in the buffer set. The playback speed, in which the digital audio stream is read into the buffer set, can then be driven by the high fidelity module without being subject to the flow fluctuations and electromagnetic interference of the transmission from the computer module. The playback speed and the feed rate of the digital-to-analog converter with the digital audio stream can thus have a regularity which is much greater. The acoustic emission quality that such a decoding and audio playback system allows is improved accordingly.
Par ailleurs, un ensemble de mémoire tampon tel qu'utilisé dans la présente invention est moins onéreux et moins consommateur en énergie électrique que des circuits de réduction des fluctuations de débit de transmission, et de réduction des effets d'antenne. En outre, les ensembles de mémoire tampon, d'écriture et de lecture génèrent moins d'interférences électromagnétiques, et aussi moins d'appels de puissance aléatoires à une unité d'alimentation électrique. On the other hand, a buffer assembly as used in the present invention is less expensive and less power consuming than circuits for reducing transmission rate fluctuations, and reducing antenna effects. In addition, the buffer, write, and read sets generate less electromagnetic interference, and also fewer random power calls to a power supply unit.
L'ensemble de mémoire tampon qui est introduit par l'invention peut être inclus dans le module de haute-fidélité, mais pas nécessairement. En particulier, il peut constituer un module supplémentaire séparé, qui est intermédiaire entre une liaison de transmission du flux numérique audio en provenance du module informatique, et une entrée du module de haute-fidélité. The buffer set that is introduced by the invention may be included in the high fidelity module, but not necessarily. In particular, it can constitute a separate additional module, which is intermediate between a transmission link of the digital audio stream from the computer module, and an input of the high fidelity module.
Par ailleurs, l'interface d'utilisateur qui est utilisée pour saisir les commandes d'utilisation du système de décodage et de lecture audio, ne fait pas nécessairement partie du système lui-même. En effet, ce peut être une interface externe, notamment une interface à usages multiples, telles qu'une télécommande universelle ou un terminal de saisie qui est relié par réseau de transmission au système de décodage et de lecture audio. En particulier, ce peut être une tablette tactile, connectée par wifi ou Bluetooth au système de décodage et de lecture audio. Moreover, the user interface which is used to enter the commands for use of the decoding system and audio playback, does not not necessarily part of the system itself. Indeed, it may be an external interface, including a multi-purpose interface, such as a universal remote control or input terminal that is connected by transmission network to the decoding system and audio playback. In particular, it can be a touch pad, connected by wifi or Bluetooth to the decoding system and audio playback.
De préférence, le système de décodage et de lecture audio de l'invention peut être adapté en outre pour que le débit instantané de la lecture du flux numérique audio dans l'ensemble de mémoire tampon soit contrôlé d'une façon interne au module de haute-fidélité, en fonction de critères d'alimentation du convertisseur numérique-analogique avec ce flux numérique audio, ou de critères relatifs à l'émission sonore. Preferably, the audio decoding and playback system of the invention can be further adapted so that the instantaneous bit rate of the playback of the digital audio stream in the buffer set is internally controlled by the high module. -fidelity, according to the power supply criteria of the digital-to-analog converter with this digital audio stream, or criteria relating to the sound emission.
De préférence aussi, le format du flux numérique audio, tel qu'écrit puis lu dans l'ensemble de mémoire tampon, peut être celui utilisé par le convertisseur numérique-analogique au sein du module de haute-fidélité pour effectuer la conversion du format numérique en format analogique, afin de produire le signal analogique d'émission sonore. Also preferably, the format of the digital audio stream, as written and then read in the buffer set, may be that used by the digital-to-analog converter within the high fidelity module to effect the conversion of the digital format. in analog format, to produce the analog sound emission signal.
En particulier, il est avantageux qu'aucune opération de transformation du flux numérique audio qui serait susceptible de provoquer des retards variables dans le traitement de ce flux, et/ou qui serait conséquente à réaliser, et/ou qui provoquerait elle-même des interférences parasites et des fluctuations d'une tension de référence utilisée, ne soit effectuée après la lecture du flux numérique audio dans l'ensemble de mémoire tampon. De telles opérations de transformation du flux numérique audio, telles que des modifications de la fréquence d'échantillonnage du signal d'émission sonore, ou des modifications du type de la modulation audio, par exemple du type PCM, pour «puise code modulation» en anglais, vers le type DSD, pour «direct stream digital» en anglais, ou dans le sens inverse, sont donc avantageusement exécutées au sein du module informatique. Dans certaines réalisations de l'invention, l'ensemble de mémoire tampon peut être du type mémoire circulaire. Dans d'autres réalisations, il peut comprendre deux blocs de mémoire qui sont séparés et contrôlés de sorte que des opérations d'écriture soient effectuées dans l'un des blocs et des opérations de lecture soient effectuées dans l'autre bloc pendant une même période de temps, puis les blocs sont échangés vis-à-vis des opérations d'écriture et de lecture pendant une période de temps ultérieure. Préférablement, l'ensemble de mémoire tampon peut posséder une capacité suffisante pour stocker un segment de flux numérique audio qui correspond à une durée d'émission sonore supérieure à 1 seconde, de préférence supérieure à 5 secondes, voire supérieure à 10 secondes. In particular, it is advantageous that no operation of transformation of the digital audio stream which would be likely to cause variable delays in the processing of this stream, and / or which would be consequent to achieve, and / or which would itself cause interference interference and fluctuations of a reference voltage used, is performed after the reading of the digital audio stream in the buffer set. Such operations for transforming the digital audio stream, such as changes in the sampling frequency of the sound emission signal, or modifications of the type of the audio modulation, for example of the PCM type, for "pulses modulation code" in English, to the type DSD, for "direct stream digital" in English, or in the opposite direction, are therefore advantageously executed within the computer module. In some embodiments of the invention, the buffer assembly may be of the circular memory type. In other embodiments, it may include two memory blocks that are separated and controlled so that write operations are performed in one of the blocks and read operations are performed in the other block during the same period of time, then the blocks are exchanged for the write and read operations for a period of time later. Preferably, the buffer assembly may have sufficient capacity to store a digital audio stream segment that corresponds to a sound emission duration greater than 1 second, preferably greater than 5 seconds, or even greater than 10 seconds.
Le format de traitement informatique des fichiers audio peut être l'un des suivants : WAV, AIFF, FLAC, WavPack, Apple Lossless, AAC, MP3, Ogg Vorbis, WMA, Monkey Audio APE, DTS y compris ses versions successives, Dolby Digital ou AC-3 y compris ses versions successives telles que Dolby TrueHD, Dolby Atmos, DTS:X, MQA, DSF, DSDIFF, SACD, et DVD Audio. The format of computer processing of the audio files can be one of the following: WAV, AIFF, FLAC, WavPack, Apple Lossless, AAC, MP3, Ogg Vorbis, WMA, Monkey Audio APE, DTS including its successive versions, Dolby Digital or AC-3 including its successive versions such as Dolby TrueHD, Dolby Atmos, DTS: X, MQA, DSF, DSDIFF, SACD, and DVD Audio.
Dans des premiers perfectionnements de l'invention qui sont destinés à réduire les interférences parasites entre le module informatique et le module de haute-fidélité, l'ensemble de mémoire tampon et le convertisseur numérique- analogique peuvent être indépendants d'une première carte de circuit électronique sur laquelle le module informatique est constitué au moins partiellement. Dans ce cas, une sortie du module informatique est reliée à une entrée de l'ensemble d'écriture par une liaison de transmission du flux numérique audio. Le système comprend alors aussi des moyens pour transmettre une partie au moins des commandes d'utilisation au module de haute-fidélité. Préférablement pour de tels perfectionnements, l'ensemble de mémoire tampon et le convertisseur numérique-analogique peuvent être constitués au moins en partie sur une seconde carte de circuit électronique qui est séparée de la première carte de circuit électronique, et qui est commune à l'ensemble de mémoire tampon et au convertisseur numérique-analogique. In first improvements of the invention which are intended to reduce parasitic interference between the computer module and the high fidelity module, the buffer assembly and the digital-to-analog converter may be independent of a first circuit board. electronics on which the computer module is at least partially constituted. In this case, an output of the computer module is connected to an input of the writing assembly by a transmission link of the digital audio stream. The system then also comprises means for transmitting at least part of the usage commands to the high fidelity module. Preferably for such improvements, the buffer assembly and the digital-to-analog converter may be formed at least in part on a second electronic circuit board which is separate from the first electronic circuit board, and which is common to the buffer set and digital-to-analog converter.
Dans des deuxièmes perfectionnements de l'invention qui sont aussi destinés à réduire les interférences parasites entre le module informatique et le module de haute-fidélité, l'ensemble de mémoire tampon et le convertisseur numérique-analogique peuvent être contenus dans un boîtier de protection électromagnétique. Le module informatique est alors situé à l'extérieur de ce boîtier. In second improvements of the invention which are also intended to reduce parasitic interference between the computer module and the high fidelity module, the buffer assembly and the digital-to-analog converter may be contained in an electromagnetic shielding housing. . The computer module is then located outside of this housing.
Dans des troisièmes perfectionnements de l'invention destinés à réduire des couplages parasites qui se produiraient à travers l'alimentation électrique des modules, le système peut comprendre en outre au moins une unité d'alimentation électrique qui est dédiée à l'ensemble de lecture et au convertisseur numérique-analogique, en étant isolée du module informatique et d'une autre unité d'alimentation électrique qui est dédiée à ce module informatique. In third improvements of the invention intended to reduce parasitic couplings that would occur through the power supply of the modules, the system may further comprise at least one power supply unit which is dedicated to the reading assembly and to the digital-to-analog converter, being isolated from the computer module and another power supply unit which is dedicated to this computer module.
Par ailleurs, de façon générale pour l'invention, le module de haute- fidélité peut être adapté en outre pour transmettre au module informatique l'un au moins parmi une information sur un état d'avancement d'un traitement du flux numérique audio par ce module de haute-fidélité, un message d'accuser- réception d'un changement de fréquence d'échantillonnage audio, un message d'accuser-réception d'un changement de profondeur d'échantillonnage audio, un message d'accuser-réception d'un changement de format de modulation ou d'un changement de format de codage du flux numérique audio, un message indicatif d'un espace qui est disponible dans l'ensemble de mémoire tampon pour l'écriture d'une suite du flux numérique audio, un message d'accuser- réception d'une commande d'utilisation, et une information sur un état d'exécution d'une commande d'utilisation. Dans ce cas, le système de décodage et de lecture audio de l'invention peut être couplé à un système de décodage et de lecture vidéo. Le module de haute-fidélité est alors adapté pour transmettre en particulier au module informatique les informations sur l'état d'avancement du traitement du flux numérique audio par le module de haute- fidélité. Alors, l'un au moins parmi le système de décodage et de lecture audio et le système de décodage et de lecture vidéo peut être adapté pour ajuster une synchronisation entre l'émission sonore qui est produite à partir du signal analogique d'émission sonore, et des images qui sont affichées à partir de données d'affichage vidéo produites par le système de décodage et de lecture vidéo. Furthermore, in a general manner for the invention, the high fidelity module can be further adapted to transmit to the computer module at least one of information on a state of progress of a digital audio stream processing by this high-fidelity module, an acknowledgment message for an audio sampling frequency change, a message for acknowledgment of an audio sampling depth change, an acknowledgment-reception message of a modulation format change or a coding format change of the digital audio stream, a message indicative of a space that is available in the buffer set for writing a sequence of the digital stream audio, a message of acknowledgment-receipt of a command of use, and information on a state of execution of a command of use. In this case, the audio decoding and playback system of the invention can be coupled to a decoding and video playback system. The high fidelity module is then adapted to transmit in particular to the computer module the information on the state of progress of the processing of the digital audio stream by the high fidelity module. Then, at least one of the audio decoding and playback system and the video decoding and playback system can be adapted to adjust a synchronization between the sound emission that is produced from the analog sound emission signal, and images that are displayed from video display data produced by the decoding and video playback system.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'un exemple de réalisation non limitatif, en référence au dessin suivant qui est annexé : Other features and advantages of the present invention will become apparent in the following description of a non-exemplary embodiment. limiting, with reference to the following drawing which is appended:
- la figure 1 est un diagramme général d'un système de décodage et de lecture audio conforme à l'invention. - Figure 1 is a general diagram of a decoding system and audio playback according to the invention.
Des modules et composants du système de décodage et de lecture audio, qui sont connus de l'Homme du métier et ne sont pas directement concernés par l'invention, ne sont pas représentés ni décrits dans la suite. Mais il est entendu que de tels modules et composants sont repris dans la réalisation de l'invention qui est rapportée maintenant. Il en est de même pour des valeurs numériques et des paramètres du système qui sont utilisés sans être modifiés par l'invention. Modules and components of the decoding system and audio playback, which are known to those skilled in the art and are not directly concerned with the invention, are not shown or described in the following. But it is understood that such modules and components are included in the embodiment of the invention which is reported now. It is the same for numerical values and system parameters that are used without being modified by the invention.
Les références 1 et 2 désignent respectivement le module informatique et le module de haute-fidélité. Bien que ce soit optionnel pour l'invention, les modules 1 et 2 sont alimentés en énergie électrique à partir de deux unités d'alimentation séparées, notées ALIM. : l'unité 1 1 pour le module informatique 1 et l'unité 21 pour le module de haute-fidélité 2. En outre, lorsque les modules 1 et 2 sont réalisés chacun sur une (des) carte(s) de circuit(s) électronique(s) qui est (sont) séparée(s) de celle(s) de l'autre module, chacun des modules 1 et 2 peut être enfermé dans un boîtier d'isolation contre des rayonnements électromagnétiques parasites qui est dédié à ce module. Ainsi le module informatique 1 peut être logé à l'intérieur d'un boîtier 10, et le module de haute- fidélité 2 peut être logé à l'intérieur d'un boîtier séparé 20. References 1 and 2 respectively denote the computer module and the high fidelity module. Although it is optional for the invention, the modules 1 and 2 are supplied with electrical energy from two separate power supply units, denoted ALIM. : the unit 1 1 for the computer module 1 and the unit 21 for the high fidelity module 2. In addition, when the modules 1 and 2 are each made on a circuit board (s) (s) ) electronic (s) which is (are) separated from that (s) of the other module, each of the modules 1 and 2 can be enclosed in an insulation box against parasitic electromagnetic radiation which is dedicated to this module. Thus the computer module 1 can be housed inside a housing 10, and the high fidelity module 2 can be housed inside a separate housing 20.
Le module informatique 1 peut recevoir des fichiers audio qui sont codés dans un format de traitement informatique, à partir de plusieurs sources telles qu'un support d'enregistrement local ou des sources distantes qui sont reliées au module informatique par un réseau de transmission. Le format des fichiers audio qui sont ainsi reçus ou lus par l'unité informatique 1 peut être WAV, AIFF, FLAC, WavPack, Apple Lossless, AAC, MP3, Ogg Vorbis, WMA, Monkey Audio APE, DTS y compris ses versions successives, Dolby Digital ou AC-3 y compris ses versions successives telles que Dolby TrueHD, Dolby Atmos, DTS:X, MQA, DSF, DSDIFF, SACD, et DVD Audio de façon non- limitative, et a été appelé format de traitement informatique des fichiers audio dans la partie générale de la présente description. Le module informatique 1 applique à ce(s) fichier(s) audio des traitements qui sont connus de l'Homme du métier, afin de produire un flux numérique audio qui correspond, sous forme numérique, au signal sonore à produire. Ces traitements qui sont exécutés par le module informatique 1 peuvent comprendre notamment une conversion de la fréquence d'échantillonnage du signal d'émission sonore, appelée fréquence d'échantillonnage audio, et/ou une conversion de la profondeur de cet échantillonnage, voire du format de modulation du flux numérique audio. On entend par profondeur d'échantillonnage le nombre de bits qui constitue l'échelle de numérisation de l'amplitude du signal d'émission sonore. D'autres traitements qui peuvent aussi être exécutés par le module informatique 1 , sur le(s) fichier(s) audio dans le format de traitement informatique ou sur le flux numérique audio, sont par exemple des filtrages de correction acoustique tels qu'appliqués par des égaliseurs, des filtrages de convolution et autres d'amélioration du signal d'émission sonore tel que perçu par un auditeur en tenant compte potentiellement de l'impact du système de reproduction aval, y compris l'amplificateur et les enceintes, ainsi que l'acoustique de la salle d'écoute. The computer module 1 can receive audio files that are encoded in a computer processing format, from several sources such as a local recording medium or remote sources that are connected to the computer module by a transmission network. The format of the audio files that are thus received or read by the computer unit 1 can be WAV, AIFF, FLAC, WavPack, Apple Lossless, AAC, MP3, Ogg Vorbis, WMA, Monkey Audio APE, DTS including its successive versions, Dolby Digital or AC-3 including its successive versions such as Dolby TrueHD, Dolby Atmos, DTS: X, MQA, DSF, DSDIFF, SACD, and DVD Audio in a non-limiting way, and was called format of computer processing of files audio in the general part of this description. The computer module 1 applies to this (s) audio file (s) treatments that are known to those skilled in the art, in order to produce a digital audio stream that corresponds, in digital form, to the sound signal to be produced. These processing operations that are performed by the computer module 1 can include in particular a conversion of the sampling frequency of the sound emission signal, called the audio sampling frequency, and / or a conversion of the depth of this sampling, or even of the format modulation of the digital audio stream. The sampling depth is the number of bits that constitute the scale of digitization of the amplitude of the sound emission signal. Other treatments that can also be executed by the computer module 1, on the audio file (s) in the computer processing format or on the digital audio stream, are for example acoustic correction filters as applied. by equalizers, convolution filtering and the like for improving the sound emission signal as perceived by a listener, taking into account potentially the impact of the downstream reproduction system, including the amplifier and the loudspeakers, as well as the acoustics of the listening room.
Par ailleurs, le module informatique 1 reçoit des commandes de la part d'un utilisateur, appelées commandes d'utilisation, qui concernent le fonctionnement qui est désiré pour le système : commandes de démarrage, d'arrêt, de mise en veille, commandes de sélection de morceaux musicaux, de changement de la position de lecture, commandes d'ajustement de la puissance sonore, etc. Ces commandes peuvent être saisies par l'utilisateur au moyen d'une interface d'utilisateur, qui peut être dédiée au système de décodage et de lecture audio, comme un clavier ou tableau de saisie, ou bien être un terminal de saisie à usages multiples, comme une tablette informatique. Certaines de ces commandes d'utilisation peuvent être destinées au module informatique 1 , comme par exemple des commandes de sélection ou de programmation des morceaux musicaux, alors que d'autres commandes d'utilisation peuvent être destinées au module de haute-fidélité 2, comme par exemple des commandes d'ajustement de la puissance sonore. D'autres commandes encore peuvent concerner les deux modules informatique 1 et de haute-fidélité 2. De façon connue, le module de haute-fidélité 2, aussi appelé module hifi, comprend un convertisseur numérique-analogique 22, noté CNA, qui convertit le flux numérique audio en signal analogique d'émission sonore. Ce signal analogique d'émission sonore est ensuite envoyé à un amplificateur puis à une (des) enceinte(s) pour produire l'émission sonore. Bien que cela ne soit pas représenté, le module de haute-fidélité 2 peut comporter plusieurs canaux audio en parallèle (plusieurs canaux distincts dans le cas d'une chaîne stéréophonique, canal de basses...), chaque canal comportant son propre convertisseur numérique-analogique. Une liaison de transmission 4, qui peut être du type synchrone ou asynchrone, assure la transmission du flux numérique audio à partir d'une sortie du module informatique 1 au module de haute-fidélité 2. In addition, the computer module 1 receives commands from a user, called user commands, which relate to the operation that is desired for the system: commands for starting, stopping, of standby, commands of selection of music tracks, change of playback position, sound power adjustment controls, etc. These commands can be entered by the user via a user interface, which can be dedicated to the audio decoding and playback system, such as a keyboard or input board, or be a multi-purpose input terminal. , like a tablet computer. Some of these usage commands may be for computer module 1, such as music selection or programming commands, while other usage commands may be for the high fidelity module 2, such as for example, controls for adjusting the sound power. Still other commands may relate to both computer modules 1 and high fidelity 2. In a known manner, the high fidelity module 2, also known as the hifi module, comprises a digital-to-analog converter 22, denoted CNA, which converts the digital audio stream into an analogue sound transmission signal. This analog sound emission signal is then sent to an amplifier and then to one or more loudspeakers to produce the sound emission. Although this is not shown, the high fidelity module 2 may comprise several audio channels in parallel (several distinct channels in the case of a stereophonic channel, bass channel ...), each channel having its own digital converter -analog. A transmission link 4, which may be of the synchronous or asynchronous type, transmits the digital audio stream from an output of the computer module 1 to the high fidelity module 2.
Selon l'invention, une unité de stockage intermédiaire 3 est insérée sur le chemin de transmission du flux numérique audio entre le module informatique 1 et le convertisseur numérique-analogique 22. Possiblement mais pas obligatoirement, cette unité de stockage intermédiaire 3 peut être incluse dans le module de haute-fidélité 2. Elle possède en entrée un ensemble d'écriture 3a, qui est destiné à inscrire le flux numérique audio dans un ensemble de mémoire tampon 3b, au fur et à mesure que ce flux est transmis par l'unité informatique 1 via la liaison de transmission 4. Simultanément, l'unité de stockage intermédiaire 3 comprend un ensemble de lecture 3c, qui est destiné à lire le flux numérique audio dans l'ensemble de mémoire tampon 3b, au fur et à mesure que ce flux est traité par le convertisseur numérique- analogique 22. Ainsi, le module de haute-fidélité 2 peut contrôler le débit de conversion du flux numérique audio en signal analogique d'émission sonore, indépendamment du débit d'alimentation de l'ensemble d'écriture 3a par l'unité informatique 1 . Les fonctionnements de l'ensemble d'écriture 3a et de l'ensemble de lecture 3c sont indépendants, et un segment glissant du flux numérique audio est contenu à chaque instant dans l'ensemble de mémoire tampon 3b. Ce segment de flux numérique audio possède une longueur instantanée qui est libre, ou avec le minimum de contraintes de sorte qu'elle varie essentiellement en fonction de la vitesse instantanée de réception du flux en provenance de l'unité informatique 1 , et de la vitesse instantanée de traitement du même flux par le convertisseur numérique-analogique 22. Autrement dit, la vitesse instantanée de réception du flux numérique audio en provenance de l'unité informatique 1 n'a que très peu d'influence, ou pas d'influence sur la vitesse instantanée de traitement du convertisseur numérique-analogique 22. Cette dernière vitesse peut alors être contrôlée par l'unité de haute-fidélité 2 en fonction d'un débit nominal du convertisseur numérique-analogique 22, ou pour reproduire une vitesse nominale d'émission sonore. Pour cela, la capacité de l'ensemble de mémoire tampon 3b est préférablement suffisante pour contenir des accumulations d'écarts entre les vitesses instantanées d'écriture et de lecture qui pourraient se produire sur des morceaux de musique entiers. Par exemple, la capacité de l'ensemble de mémoire tampon 3b peut être dimensionnée pour contenir 1 seconde, voire 5 ou 10 secondes de morceau musical. According to the invention, an intermediate storage unit 3 is inserted on the transmission path of the digital audio stream between the computer module 1 and the digital-analog converter 22. Possibly but not necessarily, this intermediate storage unit 3 may be included in the high fidelity module 2. It has as input a writing assembly 3a, which is intended to register the digital audio stream in a buffer memory assembly 3b, as this stream is transmitted by the unit 1 simultaneously via the transmission link 4. Simultaneously, the intermediate storage unit 3 comprises a read set 3c, which is intended to read the digital audio stream in the buffer memory 3b, as it flux is processed by the digital-to-analog converter 22. Thus, the high fidelity module 2 can control the conversion rate of the digital audio stream into an emitted analog signal. sound, regardless of the feed rate of the write set 3a by the computer unit 1. The operations of the write set 3a and the read set 3c are independent, and a sliding segment of the digital audio stream is contained at all times in the buffer set 3b. This digital audio stream segment has an instantaneous length which is free, or with the minimum of constraints so that it varies essentially according to the instantaneous speed of reception of the stream coming from the computer unit 1, and the speed instant of processing of the same stream by the digital-to-analog converter 22. In other words, the instantaneous speed of reception of the digital audio stream coming from the computer unit 1 has very little influence, or no influence on the speed This latter speed can then be controlled by the high fidelity unit 2 according to a nominal bit rate of the digital-to-analog converter 22, or to reproduce a nominal speed of sound emission. . For this, the capacity of the buffer assembly 3b is preferably sufficient to contain accumulations of gaps between the instantaneous speeds of writing and reading that could occur on whole pieces of music. For example, the capacity of the buffer assembly 3b can be sized to contain 1 second, or even 5 or 10 seconds of musical piece.
Pour permettre une écriture et une lecture simultanées, l'unité de stockage intermédiaire 3 peut comporter un ou plusieurs modules chacun de type mémoire circulaire. Alternativement, l'ensemble de mémoire tampon 3b peut comprendre deux blocs de mémoire indépendants qui sont utilisés alternativement l'un exclusivement en écriture, l'autre exclusivement en lecture, puis les deux utilisations en écriture et en lecture sont échangées entre les deux blocs de mémoire, et ce à répétition ou périodiquement pendant toute une séquence de décodage et de lecture d'un même morceau d'émission sonore. Selon la structure qui est utilisée pour l'unité de stockage intermédiaire 3, l'ensemble d'écriture 3a peut comprendre une ou plusieurs unités d'écriture, et l'ensemble de lecture 3c peut comprendre une ou plusieurs unités de lecture. Possiblement aussi, le flux numérique audio peut être écrit et lu dans l'ensemble de mémoire tampon 3b, par l'ensemble d'écriture 3a et par l'ensemble de lecture 3c respectivement, sous forme de blocs successifs qui peuvent avoir des longueurs quelconques, égales ou différentes entre l'écriture et la lecture. Des longueurs possibles de blocs sont par exemple 2 ou 3 kilooctets pour l'écriture, et la lecture peut être effectuée avec des blocs de 1 , 16 ou 24 bits selon la profondeur de l'échantillonnage. L'utilisation de telles unités de stockage intermédiaire, y compris la coordination entre les adresses d'écriture et de lecture par rapport à la libération de l'espace de stockage une fois la lecture effectuée, est supposée connue de l'Homme du métier et n'est pas reprise ici. To allow simultaneous writing and reading, the intermediate storage unit 3 may comprise one or more modules each of circular memory type. Alternatively, the buffer memory assembly 3b may comprise two independent memory blocks which are used alternately, one exclusively for writing, the other exclusively for reading, and then the two uses for writing and reading are exchanged between the two blocks of memory. memory, and this repeatedly or periodically during a whole sequence of decoding and reading the same piece of sound emission. Depending on the structure that is used for the staging unit 3, the write set 3a may comprise one or more write units, and the read set 3c may include one or more read units. Possibly also, the digital audio stream can be written and read in the buffer set 3b, by the write set 3a and by the read set 3c respectively, in the form of successive blocks which can have any lengths. , equal or different between writing and reading. Possible lengths of blocks are for example 2 or 3 kilobytes for writing, and the reading can be performed with blocks of 1, 16 or 24 bits depending on the depth of the sampling. The use of such intermediate storage units, including coordination between write and read addresses with respect to the release of storage space a Once the reading is done, is assumed to be known to those skilled in the art and is not repeated here.
La référence 5 qui est indiquée dans la figure désigne une transmission bidirectionnelle de données de fonctionnement entre le module informatique 1 et le module de haute-fidélité 2. Dans le sens du module informatique 1 vers le module de haute-fidélité 2, ces données de fonctionnement comprennent notamment les commandes d'utilisation déjà évoquées plus haut, et des messages d'information sur des changements de fréquence d'échantillonnage, des changements de profondeur d'échantillonnage et/ou de format de modulation qui sont appliqués au flux numérique audio. Pour le sens opposé de transmission, du module de haute-fidélité 2 vers le module informatique 1 , les données de fonctionnement qui sont transmises peuvent comprendre des informations sur un état d'avancement du traitement du flux numérique audio par le module de haute-fidélité 2, ou plus spécifiquement par le convertisseur 22, des messages d'accuser-réception de changements de la fréquence d'échantillonnage, de la profondeur d'échantillonnage et/ou du format de modulation qui ont été préalablement indiqués par le module informatique 1 au module de haute-fidélité 2, des messages indicatifs de l'espace qui est disponible dans l'ensemble de mémoire tampon 3b, pour commander éventuellement d'ajuster la vitesse de transmission de la suite du flux numérique audio par la liaison de transmission 4, des messages d'accuser- réception de commandes d'utilisation qui ont été transmises préalablement par le module informatique 1 au module de haute-fidélité 2, des informations sur un état d'exécution d'une commande d'utilisation, etc. Possiblement, le système de décodage et de lecture audio qui vient d'être décrit peut constituer la partie audio d'un dispositif de décodage et de lecture audio et vidéo. Un tel dispositif mixte comprend donc en outre une chaîne de traitement et d'affichage vidéo, appelée couramment voie vidéo. Une telle voie vidéo comprend elle-même un système de décodage et de lecture vidéo pour alimenter un système d'affichage avec un flux d'images à afficher successivement. Une partie du module informatique 1 peut alors être partagée avec la voie vidéo, notamment pour les fonctions de réception des fichiers audio/vidéo et réception des commandes d'utilisation . Alors, la transmission 5 peut en outre être utilisée pour transmettre dans les deux sens des messages ou des balises de synchronisation pour contrôler les avancements de émission sonore et de l'affichage vidéo l'un par rapport à l'autre. The reference 5 which is indicated in the figure denotes a bidirectional transmission of operating data between the computer module 1 and the high fidelity module 2. In the direction of the computer module 1 to the high fidelity module 2, these data of Operation includes, in particular, the usage commands already mentioned above, and information messages about changes in sampling frequency, changes in sampling depth and / or modulation format that are applied to the digital audio stream. For the opposite direction of transmission, from the high fidelity module 2 to the computer module 1, the operating data that is transmitted may include information on a state of progress of the processing of the digital audio stream by the high fidelity module 2, or more specifically by the converter 22, acknowledgment messages of changes in the sampling frequency, the sampling depth and / or the modulation format which have been previously indicated by the computer module 1 to the high fidelity module 2, messages indicative of the space which is available in the buffer memory assembly 3b, for controlling possibly adjusting the transmission speed of the rest of the digital audio stream by the transmission link 4, messages for acknowledgment of receipt of usage commands which have been previously transmitted by the computer module 1 to the high fidelity module 2, information on an execution state of a usage command, etc. Possibly, the decoding system and audio playback that has just been described may be the audio part of a device for decoding and playback audio and video. Such a mixed device therefore also comprises a video processing and display chain, commonly called a video channel. Such a video channel itself comprises a decoding system and video playback to power a display system with a stream of images to be displayed successively. Part of the computer module 1 can then be shared with the video channel, in particular for the reception functions of the audio / video files and reception of the usage commands. So the transmission 5 can also be used to transmit messages or synchronization beacons in both directions to control the progress of sound transmission and the video display relative to each other.
Il est entendu que l'invention peut être reproduite en modifiant des aspects secondaires du mode de réalisation qui vient d'être décrit en détail. En particulier, les séparations des modules informatiques et de haute-fidélité sur des cartes de circuits électroniques séparées, et/ou dans des boîtiers séparés, et/ou avec des unités d'alimentation électrique qui sont séparées, sont des améliorations avantageuses mais optionnelles. Encore optionnellement, l'ensemble de lecture et le convertisseur numérique-analogique peuvent être alimentés par deux unités d'alimentation électrique qui sont séparées. It is understood that the invention can be reproduced by modifying secondary aspects of the embodiment which has just been described in detail. In particular, the separations of the computer and high fidelity modules on separate electronic circuit boards, and / or in separate housings, and / or with separate power supply units, are advantageous but optional improvements. Optionally, the reading assembly and the digital-to-analog converter can be powered by two separate power supply units.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 . Système de décodage et de lecture audio, comprenant : 1. Audio decoding and playback system, comprising:
- un module informatique (1 ), adapté pour : recevoir des fichiers audio d'une source externe ou lire des fichiers audio sur un support d'enregistrement qui est connecté audit module informatique, lesdits fichiers audio étant codés conformément à un format de fichier, dit format de traitement informatique, qui est adapté pour appliquer un traitement informatique auxdits fichiers audio, et pour effectuer des opérations sur des données contenues dans lesdits fichiers audio, produire au moins un flux numérique audio qui est conforme à un format de flux numérique audio, à partir d'au moins un fichier audio reçu ou lu dans le format de traitement informatique, et recevoir des commandes d'utilisation saisies au moyen d'une interface d'utilisateur, qui déterminent des réglages du système ou des étapes d'une séquence de fonctionnement dudit système ; et a computer module (1), adapted to: receive audio files from an external source or play audio files on a recording medium which is connected to said computer module, said audio files being coded in accordance with a file format, said computer processing format, which is adapted for applying computer processing to said audio files, and for performing operations on data contained in said audio files, producing at least one digital audio stream which conforms to a digital audio stream format, from at least one audio file received or read in the computer processing format, and receive usage commands entered through a user interface, which determine system settings or steps in a sequence operating said system; and
- un module de haute-fidélité (2), qui comprend un convertisseur numérique-analogique (22) et qui est adapté pour produire un signal analogique d'émission sonore à partir du flux numérique audio, et ledit module de haute-fidélité étant adapté en outre pour exécuter certaines des commandes d'utilisation, le système étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre : a high fidelity module (2), which comprises a digital-to-analog converter (22) and which is adapted to produce an analog sound transmission signal from the digital audio stream, and said high fidelity module being adapted in addition to performing some of the usage commands, the system characterized by further comprising:
- un ensemble de mémoire tampon (3b), qui est agencé pour stocker un segment au moins du flux numérique audio produit par le module informatique (1 ), a buffer memory assembly (3b), which is arranged to store at least one segment of the digital audio stream produced by the computer module (1),
- un ensemble d'écriture (3a), qui est agencé pour recevoir le flux numérique audio produit par le module informatique (1 ), et pour écrire ledit flux numérique audio dans l'ensemble de mémoire tampon (3b), et - un ensemble de lecture (3c), qui est agencé pour lire le flux numérique audio dans l'ensemble de mémoire tampon (3b), et pour transmettre le flux numérique audio lu à destination du convertisseur numérique- analogique (22), et en ce que l'ensemble de lecture (3c) est adapté en outre pour permettre un retard variable entre une écriture d'une donnée du flux numérique audio par l'ensemble d'écriture (3a) dans l'ensemble de mémoire tampon (3b), et une lecture ultérieure de ladite donnée du flux numérique audio dans ledit ensemble de mémoire tampon, de sorte qu'un débit instantané de la lecture soit indépendant d'un débit instantané de l'écriture. a write set (3a), which is arranged to receive the digital audio stream produced by the computer module (1), and to write said digital audio stream into the buffer memory (3b), and a read set (3c), which is arranged to read the digital audio stream in the buffer set (3b), and to transmit the read digital audio stream to the digital-to-analog converter (22), and the read set (3c) is further adapted to allow a variable delay between a write of a data of the digital audio stream by the write set (3a) in the buffer set (3b) , and a subsequent reading of said digital audio stream data in said buffer set, so that an instantaneous read rate is independent of an instantaneous write rate.
2. Système selon la revendication 1 , adapté pour que le débit instantané de la lecture du flux numérique audio dans l'ensemble de mémoire tampon (3b) soit contrôlé d'une façon interne au module de haute-fidélité (2), en fonction de critères d'alimentation du convertisseur numérique-analogique (22) avec ledit flux numérique audio, ou de critères relatifs à l'émission sonore. 2. System according to claim 1, adapted so that the instantaneous bit rate of the reading of the digital audio stream in the buffer memory assembly (3b) is controlled internally to the high fidelity module (2), according to of the digital-to-analog converter power supply criteria (22) with said digital audio stream, or criteria relating to the sound emission.
3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le format du flux numérique audio, tel qu'écrit puis lu dans l'ensemble de mémoire tampon (3b), est utilisé par le convertisseur numérique-analogique (22) au sein du module de haute-fidélité (2) pour effectuer une conversion de format numérique en format analogique, afin de produire le signal analogique d'émission sonore. The system of claim 1 or 2, wherein the format of the digital audio stream, as written and read in the buffer set (3b), is used by the digital-to-analog converter (22) within the high fidelity module (2) for performing a digital format conversion in analog format, to produce the analog sound emission signal.
4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de mémoire tampon (3b) est de type mémoire circulaire, ou l'ensemble de mémoire tampon comprend deux blocs de mémoire séparés et contrôlés de sorte que des opérations d'écriture soient effectuées dans l'un des blocs et des opérations de lecture soient effectuées dans l'autre bloc pendant une même période de temps, puis les blocs sont échangés vis-à-vis des opérations d'écriture et de lecture pendant une période de temps ultérieure. A system according to any one of the preceding claims, wherein the buffer set (3b) is of circular memory type, or the buffer set comprises two separate memory blocks and controlled so that in one of the blocks and read operations are performed in the other block for the same period of time, then the blocks are exchanged for write and read operations for a period of time. of time later.
5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de mémoire tampon (3b) possède une capacité suffisante pour stocker un segment de flux numérique audio qui correspond à une durée d'émission sonore supérieure à 1 seconde, de préférence supérieure à 5 secondes, voire supérieure à 10 secondes. The system of any preceding claim, wherein the buffer set (3b) has sufficient capacity to store a digital audio stream segment that corresponds to a duration of sound emission greater than 1 second, preferably greater than 5 seconds, or even greater than 10 seconds.
6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le format de traitement informatique des fichiers audio est l'un parmi les formats WAV, AIFF, FLAC, WavPack, Apple Lossless, AAC, MP3, Ogg Vorbis, WMA, Monkey Audio APE, DTS, Dolby Digital ou AC-3 y compris ses versions Dolby TrueHD, Dolby Atmos, DTS:X, MQA, DSF, DSDIFF, SACD, et DVD Audio. The system according to any one of the preceding claims, wherein the computer audio file processing format is one of WAV, AIFF, FLAC, WavPack, Apple Lossless, AAC, MP3, Ogg Vorbis, WMA, Monkey formats. Audio APE, DTS, Dolby Digital or AC-3 including Dolby TrueHD, Dolby Atmos, DTS: X, MQA, DSF, DSDIFF, SACD, and DVD Audio versions.
7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de mémoire tampon (3b) et le convertisseur numérique- analogique (22) sont indépendants d'une première carte de circuit électronique sur laquelle le module informatique (1 ) est au moins partiellement constitué, une sortie du module informatique (1 ) est reliée à une entrée de l'ensemble d'écriture (3a) par une liaison de transmission du flux numérique audio (4), et le système comprend en outre des moyens pour transmettre une partie au moins des commandes d'utilisation au module de haute-fidélité (2). A system as claimed in any one of the preceding claims, wherein the buffer assembly (3b) and the digital-to-analog converter (22) are independent of a first electronic circuit board on which the computer module (1) is at least partially constituted, an output of the computer module (1) is connected to an input of the writing assembly (3a) by a transmission link of the digital audio stream (4), and the system further comprises means to transmit at least a portion of the usage commands to the high fidelity module (2).
8. Système selon la revendication 7, dans lequel l'ensemble de mémoire tampon (3b) et le convertisseur numérique-analogique (22) sont constitués au moins en partie sur une seconde carte de circuit électronique qui est séparée de ladite première carte de circuit électronique, et qui est commune à l'ensemble de mémoire tampon et au convertisseur numérique- analogique. The system of claim 7, wherein the buffer assembly (3b) and the digital-to-analog converter (22) are formed at least in part on a second electronic circuit board which is separate from said first circuit board. electronics, and which is common to the buffer assembly and the digital to analog converter.
9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de mémoire tampon (3b) et le convertisseur numérique- analogique (22) sont contenus dans un boîtier de protection électromagnétique (20), et le module informatique (1 ) est situé à l'extérieur dudit boîtier. The system of any preceding claim, wherein the buffer assembly (3b) and the digital-to-analog converter (22) are contained in an electromagnetic shielding housing (20), and the computer module (1) ) is located outside said housing.
10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une unité d'alimentation électrique (21 ) qui est dédiée à l'ensemble de lecture (3c) et au convertisseur numérique-analogique (22), en étant isolée du module informatique (1 ) et d'une autre unité d'alimentation électrique (1 1 ) qui est dédiée audit module informatique. 10. System according to any one of the preceding claims, further comprising at least one power supply unit (21) which is dedicated to the reading assembly (3c) and the digital-to-analog converter. (22), being isolated from the computer module (1) and another power supply unit (1 1) which is dedicated to said computer module.
1 1 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de haute-fidélité (2) est adapté en outre pour transmettre au module informatique (1 ) l'un au moins parmi une information sur un état d'avancement d'un traitement du flux numérique audio par ledit module de haute-fidélité, un message d'accuser-réception d'un changement de fréquence d'échantillonnage audio, un message d'accuser-réception d'un changement de profondeur d'échantillonnage audio, un message d'accuser-réception d'un changement de format de modulation ou codage du flux numérique audio, un message indicatif d'un espace disponible dans l'ensemble de mémoire tampon (3b) pour l'écriture d'une suite du flux numérique audio, un message d'accuser- réception d'une commande d'utilisation, et une information sur un état d'exécution d'une commande d'utilisation. 1 1. System according to any one of the preceding claims, in which the high fidelity module (2) is furthermore adapted to transmit to the computer module (1) at least one of information on a state of progress of a processing of the digital audio stream by said high fidelity module, a message of acknowledgment of an audio sampling frequency change, a message of acknowledgment of an audio sampling depth change, a acknowledgment message of a modulation format change or coding of the digital audio stream, a message indicative of an available space in the buffer set (3b) for writing a sequence of the digital stream audio, a message of acknowledgment-receipt of a command of use, and information on a state of execution of a command of use.
12. Système de décodage et de lecture audio selon la revendication 1 1 , couplé à un système de décodage et de lecture vidéo, dans lequel le module de haute-fidélité (2) est adapté en outre pour transmettre au module informatique (1 ) des informations sur l'état d'avancement du traitement du flux numérique audio par ledit module de haute-fidélité, et dans lequel l'un au moins parmi le système de décodage et de lecture audio et le système de décodage et de lecture vidéo est adapté pour ajuster une synchronisation entre l'émission sonore qui est produite à partir du signal analogique d'émission sonore, et des images qui sont affichées à partir de données d'affichage vidéo produites par le système de décodage et de lecture vidéo. 12. decoding and audio playback system according to claim 1 1, coupled to a decoding and video playback system, wherein the high fidelity module (2) is further adapted to transmit to the computer module (1) information on the state of progress of the processing of the digital audio stream by said high fidelity module, and in which at least one of the decoding and audio playback system and the decoding and video playback system is adapted to adjust a synchronization between the sound emission that is produced from the analog sound transmission signal, and images that are displayed from video display data produced by the video decoding and playback system.
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