ITTO20110731A1

ITTO20110731A1 - Digitale umschaltsignalsequenz fuer umschaltzwecke, geraet zum unterbringen dieser digitalen umschaltsignalsequenz in einem digitalen audio-nutzsignal, und geraet zum empfangen des nutzsignals versehen mit der umschaltsignalsequenz.

Info

Publication number: ITTO20110731A1
Application number: IT000731A
Authority: IT
Inventors: Martin Link
Original assignee: Inst Rundfunktechnik Gmbh
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2013-02-06
Also published as: RU2014108311A; KR20140054195A; RU2633108C2; US20140169591A1; US9831968B2; BR112014002707A2; JP6072791B2; MX339586B; TWI549427B; EP2740257A1; MX2014001444A; WO2013020879A1; CN103959757B; TW201316684A; JP2014524681A; CN103959757A; EP2740257B1; KR101943535B1; BR112014002707A8

Description

Sequenza digitale di segnale di commutazione per scopi commutativi, apparecchio per l’inserzione di detta sequenza di segnale di commutazione in un segnale utile audio digitale, e apparecchio per la ricezione del segnale utile provvisto della sequenza di segnale di commutazione.

Parte introduttiva della descrizione

L’invenzione ha per oggetto una sequenza digitale di segnale di commutazione per scopi commutativi, un apparecchio per l’inserzione della predetta sequenza di segnale di commutazione in un segnale utile digitale, e un apparecchio per la ricezione di un segnale utile provvisto della detta sequenza di segnale di commutazione.

Un primo caso di applicazione è la comandabilità da remoto del cambio di emittente televisiva all’inizio o alla fine di un programma notturno condiviso. La dissolvenza deve rispettare il contenuto del programma, deve però essere determinata dalla stazione che sta ancora trasmettendo. Poiché i diversi ritardi di trasmissione dei segnali audio e di commutazione attualmente non sono rilevabili con esattezza, così facendo non è possibile alcuna dissolvenza o commutazione precisa.

L’invenzione intende proporre un segnale di commutazione che abbia prestazioni migliori rispetto ai segnali di commutazione sinora utilizzati e che stabilisca in modo più preciso l’istante della commutazione.

La sequenza di segnale di commutazione proposta dall’invenzione presenta le caratteristiche di cui alla rivendicazione 1. Nelle rivendicazioni 2 e 3 sono indicate varianti predilette di realizzazione di detta sequenza di segnale di commutazione.

L’apparecchio volto all’inserzione della sequenza di segnale di commutazione in un segnale utile digitale presenta le caratteristiche di cui alla rivendicazione 4. Nelle rivendicazioni dalla 5 alla 9 sono indicate varianti predilette di realizzazione di detto apparecchio.

L’apparecchio volto alla ricezione di un segnale utile provvisto della predetta sequenza digitale di segnale di commutazione presenta le caratteristiche di cui alla rivendicazione 10. Nelle rivendicazioni dalla 11 alla 13 sono indicate varianti predilette di realizzazione di detto apparecchio.

Come sequenza di segnale di commutazione, l’invenzione propone di utilizzare un rumore bianco digitalizzato, filtrato con passa-alto, avente una lunghezza definita. Poiché la frequenza di taglio passa-alto di detto rumore si trova al di sopra delle frequenze di massima sensibilità nella soglia udibile dell’orecchio umano, detta sequenza di segnale di commutazione è del tutto inudibile anche in assenza di un segnale utile. In caso di trasmissione contestuale a quella del segnale utile, il relativo effetto di mascheramento viene sfruttato alzando opportunamente il livello della sequenza di segnale di commutazione affinché il segnale utile – fungente ai fini della segnalazione da segnale di disturbo – non diventi, in termini relativi, troppo forte.

Esposizione sintetica delle figure

L’invenzione verrà ulteriormente illustrata con riferimento alla descrizione delle figure, in cui:

la fig. 1 illustra un esempio di realizzazione di apparecchio per l’inserzione della sequenza di segnale di commutazione in un segnale utile digitale,

la fig. 2 illustra un esempio di realizzazione di apparecchio per la ricezione di un segnale utile provvisto di una sequenza digitale di segnale di commutazione, generato secondo l’apparecchio di figura 1,

la fig.3 illustra un secondo esempio di realizzazione ove l’apparecchio ricettivo ha la possibilità di rimuovere la sequenza di segnale di commutazione dal segnale audio, la fig. 4 illustra, in modo schematico, un primo esempio di realizzazione di sequenza digitale di segnale di commutazione secondo l’invenzione,

la fig. 5 illustra il segnale di correlazione incrociata, quale risultato di una correlazione incrociata tra il segnale utile e una versione della sequenza digitale di segnale di commutazione memorizzata nel circuito rilevatore dell’apparecchio ricettivo,

la fig. 6 illustra, in modo schematico, un secondo esempio di realizzazione comprendente la sequenza digitale di segnale di commutazione secondo l’invenzione, la fig. 7 illustra, in modo schematico, un terzo esempio di realizzazione comprendente la sequenza digitale di segnale di commutazione secondo l’invenzione, la fig. 8 illustra un esempio di realizzazione comprendente un altro circuito rilevatore,

la fig.9 illustra l’apparecchio ricettivo secondo un altro esempio di realizzazione, e la fig.10 illustra un diagramma di frequenza con la soglia di udibilità e la soglia di mascheramento.

Descrizione delle figure

Come sequenza digitale di segnale di commutazione viene utilizzato un rumore bianco filtrato con passa-alto, avente lunghezza temporale T. Detto pattern di segnale digitale, così definito, viene “occultato” in un segnale utile. Come già reso noto dalla codifica della sorgente, da un punto di vista informatico il beneficio derivante dalle componenti frequenziali più basse è di gran lunga troppo esiguo rispetto all’onerosità dell’utilizzo degli effetti di mascheramento dell’udito umano. Si è constatato che un semplice allineamento dell’ampiezza della sequenza di segnale di commutazione all’andamento del livello del segnale utile basta per evitare componenti spurie percettibili e conservare comunque ancora un’intensità di segnale sufficiente ai fini del rilevamento della sequenza di segnale di commutazione.

La fig. 10 mostra un diagramma di frequenza comprendente la soglia udibile dell’orecchio umano; la linea è contrassegnata con il numero di riferimento 1001. Detta curva registra un minimo 1005 a circa 3.5 kHz. La frequenza di taglio (inferiore) del rumore bianco filtrato con passa-alto è al di sopra di detti 3.5 kHz.

In un esempio di realizzazione la frequenza di taglio si attesta in un range di frequenza compreso tra 4 e 10 kHz. Onde ottenere, inter alia, migliori risultati nel rilevamento, si propone di scegliere preferibilmente una frequenza di taglio compresa tra 6 e 8 kHz. La fig. 10 mostra inoltre il modo in cui la soglia udibile dell’orecchio umano varia sotto l’influsso della presenza di un segnale utile, in questo caso tre suoni sinusoidali 1002, 1003 e 1004. Nella gamma di frequenze comprese tra circa 100 Hz e 8 Hz la soglia udibile si alza, come descritto dalla curva 1008. Ciò influisce a sua volta sull’ampiezza della sequenza di segnale di commutazione, vale a dire che l’ampiezza della sequenza di segnale di commutazione può essere ampliata con l’aumentare delle ampiezze del segnale utile. Ciò è ulteriormente chiarito in fig. 10 dai numeri di riferimento 1006 e 1007. In questa sede si presuppone che la frequenza di taglio inferiore della sequenza di segnale di commutazione ammonti a circa 5 kHz. In assenza di segnale utile è possibile che la sequenza di segnale di commutazione abbia un’ampiezza uguale ad A1, contrassegnata con 1007, perché detta ampiezza non oltrepassa la soglia udibile di 5 kHz. In presenza di segnale utile l’ampiezza della sequenza di segnale di commutazione può essere alzata fino ad A2, vedi numero di riferimento 1006. E’ opportuno pertanto che la frequenza di taglio inferiore non sia minore di 4 kHz perché, diversamente, si sfrutterebbe male la proprietà della soglia udibile. Si dipende quindi dalla soglia di mascheramento oppure dalla riserva di dinamica (lo “spazio” al di sotto della soglia udibile) del canale trasmissivo.

Con l’ausilio di un pattern di segnale della sequenza di segnale di commutazione memorizzato all’interno del ricevitore si analizzerà la comparsa di detto pattern in un segnale utile in continua in ingresso. Non appena si rileverà detto pattern, verrà emesso un segnale di comando.

Ai fini del rilevamento di detto pattern viene creata la cosiddetta funzione di correlazione incrociata tra il segnale in ingresso e la funzione pattern della sequenza di segnale di commutazione memorizzata nel ricevitore. A tal scopo, di preferenza il livello del segnale in ingresso viene preventivamente livellato di modo che gli adeguamenti di livello della sequenza di segnale di commutazione, necessari all’atto del mix, vengano in larga misura annullati. Diversamente dominerebbero le componenti di segnale con i punti più rumorosi, cosa che renderebbe inefficace il rilevamento.

Di preferenza, il filtraggio passa-alto non deve avere una pendenza elevata, per non pregiudicare il picco della funzione di correlazione incrociata. Perché, in presenza di filtri dai fianchi con pendenza ripida, l’ondulazione (“filter ringing”) si ripercuote svantaggiosamente sull’individuazione univoca del massimo.

La fig. 1 illustra un primo esempio di realizzazione di apparecchio per l’inserzione della sequenza di segnale di commutazione in un segnale utile digitale. Il segnale utile viene inviato da una sorgente di segnale utile 101 all’ingresso 100 dell’apparecchio. L’ingresso 100 è collegato sia a un ingresso di un circuito combinatorio 105 sia a un ingresso di un rilevatore di curva di inviluppo 102. Un segnale in uscita dal rilevatore di curva di inviluppo 102 comanda un circuito di controllo del livello 103. L’apparecchio è provvisto di un generatore di sequenza di segnale di commutazione 104 che adduce una sequenza di segnale di commutazione a un ingresso del circuito di controllo del livello 105. Un segnale d’uscita, amplificato nel livello in funzione del segnale in uscita dal rilevatore di curva di inviluppo 102, viene fornito al circuito combinatorio 105, e più precisamente in un momento nel tempo che viene determinato da un momento scatenante 107. Il momento scatenante viene naturalmente selezionato di modo che, allorché una sequenza di segnale di commutazione viene inserita nel segnale utile, il momento scatenante inneschi, all’atto del rilevamento all’interno di un apparecchio ricettivo, una funzione di commutazione al momento giusto. Il segnale utile provvisto della sequenza di segnale di commutazione viene quindi inviato a un’uscita 110 per essere trasmesso a un apparecchio ricettivo.

E’ previsto un circuito di sorveglianza 106, provvisto di un dispositivo rilevatore 106 per il rilevamento della sequenza di segnale di commutazione contenuta all’interno del segnale utile.

Il circuito di controllo del livello 103 amplifica l’ampiezza della sequenza di segnale di commutazione in funzione del segnale di comando del circuito di controllo 102 di modo che, in presenza di una curva crescente di inviluppo del segnale utile, l’ampiezza della sequenza di segnale di commutazione viene conseguentemente aumentata. Il circuito combinatorio 105 può essere realizzato in modo da sommare tra loro i valori digitali sequenziali del segnale utile e la sequenza di segnale di commutazione.

La fig. 2 illustra un apparecchio ricettivo per la ricezione, tramite l’ingresso 201, del segnale utile 200 generato dall’apparecchio di fig. 1 e provvisto della sequenza di segnale di commutazione. L’ingresso 201 è collegato a un ingresso di un limitatore 202 e a un primo ingresso di un interruttore 206. Tramite un ingresso 207 viene fornito un secondo segnale utile in corrispondenza dell’interruttore 206. Un’uscita del limitatore 202 è collegata a un ingresso di un rilevatore di correlazione incrociata 204. In corrispondenza di un altro ingresso del rilevatore di correlazione incrociata 204 viene fornito un pattern fisso 203 della sequenza di segnale di commutazione, il quale è memorizzato all’interno dell’apparecchio. Un’uscita del rilevatore 204 è collegata a un ingresso di un circuito a soglia 205. Un’uscita del circuito a soglia 205 è collegata a un ingresso di controllo dell’interruttore 206. Un’uscita dell’interruttore 206 è collegata a un’uscita 208 dell’apparecchio ricettivo. In una prima situazione, l’interruttore 206 è inserito in modo tale che il segnale utile fornito all’ingresso 201 viene inoltrato all’uscita 208.

Il limitatore 202 provvede a che il segnale in ingresso 200 venga livellato in ampiezza affinché passaggi forti e lievi all’interno del segnale utile, e quindi all’interno della sequenza di segnale di commutazione, vengano inoltrati a livello costante al circuito di correlazione incrociata 204. In detto circuito si verifica una correlazione incrociata tra il segnale utile limitato, fornito al primo ingresso, e il pattern fisso della sequenza di segnale di commutazione fornito al secondo ingresso. La fig.5 illustra la sembianza che può avere il segnale d’uscita del circuito di correlazione incrociata 204 allorché detto pattern viene posto esattamente in crosscorrelazione con la sequenza di segnale di commutazione contenuta nel segnale utile. I 700 000 sample sull’asse x equivalgono all’incirca a 14 secondi di durata d’ascolto.

Balza agli occhi il fatto che viene generato un picco molto limitato 501, avente ampiezza sostanzialmente maggiore rispetto al rimanente segnale d’uscita del circuito di correlazione incrociata 204. Nel circuito a soglia 205 è presente un valore soglia 502 (vedi fig. 5). All’oltrepassare di detto valore soglia, un segnale rilevatore viene generato all’uscita del circuito a soglia 205 e fornito all’interruttore 206. In risposta a detto segnale rilevatore, l’interruttore 206 commuta, sicché il secondo segnale utile, che viene fornito all’ingresso 207, viene inoltrato all’uscita 208. Poiché il picco è sufficientemente ristretto, si dovrà raggiungere un momento di commutazione molto preciso.

In un altro esempio di realizzazione dell’apparecchio ricettivo di fig. 2 il blocco 206 è diverso, ossia è realizzato a guisa di circuito sincronizzatore per la sincronizzazione dei due segnali utili tra loro. Il primo segnale utile che viene fornito all’ingresso 200 è a sua volta un segnale audio digitale. Il secondo segnale utile è per es. un segnale video digitale. Il segnale audio fa parte del segnale video, tuttavia non è correttamente sincronizzato con il segnale video. La sequenza di segnale di commutazione è alloggiata all’interno del segnale utile in una posizione tale da fungere da punto di sincronizzazione con riferimento all’annesso secondo segnale utile. Al rilevamento della sequenza di segnale di commutazione nel primo segnale utile, il circuito a soglia 205 genera un segnale di comando con il quale all’interno del blocco 206 i due segnali utili vengono sincronizzati l’uno con l’altro.

La fig.3 illustra un secondo esempio di realizzazione di apparecchio ricettivo. Mediante un ingresso 301 il segnale utile 300, generato dall’apparecchio di fig. 1 e provvisto della sequenza di segnale di commutazione, viene nuovamente addotto all’apparecchio. L’ingresso 301 è collegato a un ingresso di un limitatore 302 e a un primo ingresso di un interruttore 306. Tramite un ingresso 307 viene fornito un secondo segnale utile in corrispondenza dell’interruttore 306. Un’uscita del limitatore 302 è collegata a un ingresso di un rilevatore di correlazione incrociata 304. In corrispondenza di un altro ingresso del rilevatore di correlazione incrociata 304 viene fornito un pattern fisso 303 della sequenza di segnale di commutazione, il quale è memorizzato all’interno dell’apparecchio. Un’uscita del rilevatore 304 è collegata a un ingresso di un interruttore a soglia 305. Un’uscita dell’interruttore a soglia 305 è collegata a un ingresso di controllo dell’interruttore 306. Un’uscita dell’interruttore 306 è collegata a un’uscita 308 dell’apparecchio ricevente. Il principio di funzionamento di detto apparecchio ricettivo, in termini di rilevamento della sequenza di segnale di commutazione, e la commutazione tra i due segnali utili sono uguali all’apparecchio di fig. 2. L’apparecchio di fig. 3 è inoltre provvisto anche di un’unità ritardatrice 309 che trasmette, con ritardo, il segnale utile ricevuto tramite l’ingresso 310 a un ingresso di un circuito addizionatore 301. Successivamente all’inversione del segnale all’interno di un inverter 311, il pattern del segnale di commutazione 303, memorizzato all’interno dell’apparecchio, viene parimenti addotto al circuito addizionatore 310. Va naturalmente da sé che la combinazione di circuito invertitore 311 e circuito addizionatore 310 avrebbe potuto essere realizzata anche a guisa di circuito sottrattore.

Il principio di funzionamento del circuito addizionatore 310 e del circuito invertitore 311 è tale per cui, al rilevamento di una sequenza di segnale di commutazione nel primo segnale utile, il circuito invertitore 311 viene controllato di modo che al giusto momento venga addotto in corrispondenza del circuito addizionatore 310 una sequenza di segnale di commutazione invertita e pertanto la sequenza di segnale di commutazione nel segnale utile viene cancellata, sicché è possibile fornire in corrispondenza dell’interruttore 306 un segnale utile epurato della sequenza di segnale di commutazione. Il tempo di ritardo del circuito ritardatore 309 è dunque uguale al tempo necessario per rilevare la sequenza di segnale di commutazione all’interno del segnale utile e per fornire un pattern di segnale in corrispondenza del secondo ingresso del circuito addizionatore 310.

La fig. 4 illustra, in modo assai schematico (e non conforme al vero), la modalità con cui nella memoria 104 di fig. 1 viene memorizzata una sequenza di segnale di commutazione di lunghezza T. In realtà la sequenza di segnale di commutazione è un rumore bianco. Ai fine dell’ulteriore descrizione, una corretta raffigurazione di un rumore bianco non sarebbe idonea perché nella descrizione che segue si propongono sequenze di segnale di commutazione variate. Così all’interno del segnale utile può essere inserita una serie di N sequenze di segnale di commutazione, ove N ≥ 2. La fig. 6 illustra come, in un altro esempio di realizzazione dell’apparecchio di fig. 1, (N =) due sequenze di segnale di commutazione 600 e 601 vengono generate in successione tra loro dal generatore 104 e piazzate all’interno del segnale utile ad opera del circuito combinatorio 105.

Aumenta così la garanzia del riconoscimento, e più precisamente per le seguenti ragioni: supponiamo che, alla ricezione di una sequenza di segnale di commutazione secondo la fig.

4, il segnale di comando commutazione venga generato nel momento indicato in fig. 6 dalla freccia 602. Nell’esempio di realizzazione di fig. 6, nel circuito di correlazione incrociata 204 e 304 viene innanzitutto generato un picco negativo perché deve essere dapprima ricevuta e rilevata la sequenza di segnale di commutazione invertita 601. Solo in seguito verrà ricevuta la sequenza di segnale di commutazione 600 e generato un picco positivo. Se così facendo si delinea un picco negativo, quest’ultimo dovrà essere ritardato di un tempo ∆t per attivare il segnale di commutazione; se si delinea un picco positivo, quest’ultimo attiverà immediatamente il segnale di commutazione. La correlazione incrociata, computazionalmente intensa, viene doppiamente sfruttata in questa sede. L’incremento dell’affidabilità consiste nel fatto che il processo di commutazione desiderato viene segnalato in modo ridondante (doppio).

Per esempio la sequenza di segnale di commutazione invertita arriva (∆t =) 5 secondi prima del punto di commutazione, così il ricevitore è in grado di attivare in modo univoco il processo di commutazione. Ritarda semplicemente di 5 secondi il picco di correlazione negativo. Il picco positivo provoca subito la commutazione. Con questo espediente, ossia ripetere la sequenza di segnale di commutazione invertita, la garanzia del riconoscimento diventa doppia – per effetto della doppia lunghezza della sequenza di segnale di commutazione (pari alla somma data da lunghezza della sequenza di segnale di commutazione più lunghezza della sequenza di segnale di commutazione invertita) – senza maggiore onerosità in termini di circuito di correlazione incrociata.

All’occorrenza, questo metodo potrà essere potenziato fornendo ancor più certezza del rilevamento. Si divide temporalmente il segnale pattern ad es. in due metà e si calcola anche la correlazione incrociata con le due porzioni; ai fini del riconoscimento del pattern, si sommano semplicemente le due componenti. Sussistendo a questo punto la possibilità di trasmettere le due porzioni singolarmente, anche invertite, ossia invertite di polarità di 180 gradi, si delineano quattro opzioni (le due componenti del segnale con le rispettive varianti 0 gradi e 180 gradi formano due bit di dati!).

Per mezzo della suddivisione in M sottosequenze (ove M ≥ 2) è possibile generare un pattern di bit all’interno della sequenza di segnale di commutazione. Il computo della correlazione incrociata partendo da segmenti temporali della sequenza di segnale di commutazione è poco più laborioso del calcolo in un unico step. Una sequenza di segnale di commutazione lunga ad es.5 secondi è formata da cinque sottosequenze separate, della durata di 1 secondo ciascuna, ove la prima sottosequenza è collocata naturalmente a 4 secondi di anticipo rispetto all’impulso di commutazione, la seconda a 3 secondi, e via dicendo. Si veda la fig. 7 che illustra due sequenze di commutazione 700 e 701, entrambe rispettivamente suddivise in (M =) cinque sottosequenze da 700.1 a 700.5 e da 701.1 a 701.5. All’interno della sequenza di commutazione 701 le sottosequenze 701.1 e 701.3 sono invertite.

Si ricordi a questo punto che, per es. anche nel caso della “convoluzione rapida” (fast convolution), viene eseguita una segmentazione simile allorché il segnale pattern è più lungo della lunghezza della finestra scelta per la trasformazione di frequenza. La “convoluzione rapida” o “fast convolution” è un algoritmo per il calcolo della convoluzione mediante la Fast Fourier Transfomation (FFT), per risparmiare in termini di potenza computazionale. Se, all’atto della sommatoria per il conseguimento del segnale di correlazione, si utilizzano non solo i sottosegnali positivi bensì anche le varianti invertite, si otterranno – senza oneri aggiuntivi degni di nota – 2x2x2x2x2 ossia 32 segnali di correlazione e si potranno trasmettere – in linea con la polarità del sottopattern inviato – 5 bit. Così per esempio i segnali di commutazione 31 potranno essere trasmessi preventivamente in quanto distinguibili l’uno dall’altro, e potranno pertanto essere associati all’interno del decoder a un unico punto di commutazione. Ne consegue che l’operatività è pienamente garantita perché la commutazione avrà luogo persino nel caso in cui venga identificato uno solo dei 32 pattern di segnale complessivi, senza che l’effort computazionale sia significativamente superiore alla correlazione con una sola delle funzioni pattern. Quanto detto verrà ulteriormente approfondito con riferimento alla fig.8. Se a partire da questo punto del percorso del segnale è possibile un tempo di ritardo, il pattern di segnale – invertito – potrà essere frammescolato al segnale di programma ritardato della sua durata, e in questo modo potrà persino essere nuovamente rimosso. Quindi si potrà utilizzare anche un segnale pattern più breve, che richieda meno inudibilità. La trasmissione con codifica di sorgente limita la possibilità di estinzione perché il codice sorgente produce rumori di quantizzazione anche a partire dal segnale pattern il quale, a seconda del tasso di dati impostato, fornisce una “copia” del segnale pattern più silenziosa ed è sconosciuto al ricevitore.

La fig. 8 illustra un altro esempio di realizzazione del circuito di correlazione incrociata 204 e 304 di cui alle figg.2 e 3. In questo caso viene effettuata una correlazione incrociata con cinque somme parziali. Il circuito di correlazione incrociata di fig. 8 comprende quattro linee ritardatrici da 801.1 a 801.4. All’ingresso 800 viene inviato il segnale utile provvisto della sequenza di segnale di commutazione. In presenza di cinque linee ritardatrici 801, il tempo di ritardo di ciascuna linea è pari a T/5, ove T sta per la lunghezza di una sequenza di segnale di commutazione. Sono presenti cinque circuiti di correlazione incrociata da 802.1 a 802.5. L’ingresso del circuito di correlazione incrociata 802.1 è collegato all’ingresso 800. Gli ingressi dei circuiti di correlazione incrociata da 802.2 a 802.5 sono collegati con rispettive uscite dei circuiti ritardatori da 801.1 a 801.4.

Il circuito di correlazione incrociata comprende gli addizionatori da 804.1 a 804.16. L’addizionatore 804.1 ha cinque ingressi collegati alle uscite dei circuiti di correlazione incrociata da 802.1 a 802.5 (vedi codice binario 00000 di fig. 8). L’addizionatore 804.2 (non illustrato) ha cinque ingressi, uno dei quali collegato a un’uscita invertita 803.5 del circuito di correlazione incrociata 802.5; gli altri quattro ingressi sono collegati alle uscite dei circuiti di correlazione incrociata da 802.1 a 802.4 (codice binario 00001, non illustrato in fig.8). L’addizionatore 804.3 (non indicato) ha cinque ingressi, uno dei quali collegato a un’uscita invertita 803.4 del circuito di correlazione incrociata 802.4; gli altri quattro ingressi sono collegati alle uscite dei circuiti di correlazione incrociata da 802.1 a 802.3 e 802.5 (codice binario 00010, non indicato). L’addizionatore 804.4 (non indicato) ha cinque ingressi, due dei quali collegati alle uscite invertite 803.4 e 803.5 dei circuiti di correlazione incrociata 802.4 e 802.5; gli altri tre ingressi sono collegati alle uscite dei circuiti di correlazione incrociata da 802.1 a 802.3 (codice binario 00011, non illustrato). L’addizionatore 804.5 (non indicato) ha cinque ingressi, uno dei quali collegato a un’uscita invertita 803.3 del circuito di correlazione incrociata 802.3; gli altri quattro ingressi sono collegati alle uscite dei circuiti di correlazione incrociata 802.1, 802.2, 802.4 e 802.5 (codice binario 00100, non indicato). L’addizionatore 804.6 ha cinque ingressi, due dei quali collegati alle uscite invertite 803.3 e 803.5 dei circuiti di correlazione incrociata 802.3 e 802.5; gli altri tre ingressi sono collegati alle uscite dei circuiti di correlazione incrociata 802.1, 802.2 e 802.4 (vedi codice binario 00101 di fig. 8).

Questa modalità di collegamento tra gli ingressi degli addizionatori e le uscite o le uscite invertite dei circuiti di correlazione incrociata da 802.1 a 802.5 viene effettuata anche sugli addizionatori da 804.7 (non indicato) a 804.16. Ciò significa che i cinque ingressi dell’addizionatore 804.7 (non indicato) sono collegati agli ingressi dei circuiti di correlazione incrociata 802.1, 802.2 e 802.5 e agli ingressi invertiti 803.3 e 803.4 dei circuiti di correlazione incrociata 802.3 e 802.4 (codice binario 00110, non indicato). Ciò significa inoltre che i cinque ingressi dell’addizionatore 804.16 sono collegati all’ingresso del circuito di correlazione incrociata 802.1 e agli ingressi invertiti da 803.2 a 803.5 dei circuiti di correlazione incrociata da 802.2 a 802.5 (vedi codice binario 01111 di fig.8). Le uscite degli addizionatori da 804.1 a 804.16 sono collegate agli ingressi di un circuito comparatore 805. Con 806 si indicano diversi segnali in uscita dai circuiti addizionatori da 804.1 a 804.16, ove si è supposto che all’ingresso 800 venga addotta una sequenza di segnale di commutazione corrispondente a 810.

In appresso si illustra più dettagliatamente il principio di funzionamento del circuito di fig.

8. Una sequenza di segnale di commutazione 810, uguale a quella di fig. 4, viene fornita all’ingresso 800 e trasferita nelle linee ritardatrici da 801.1 a 801.4. All’interno dei circuiti di correlazione incrociata da 802.1 a 802.5 le sottosequenze della sequenza 700 (vedi fig.

7) e 810 (di fig.8), indicate in fig.7 con i numeri da 700.1 a 700.5 e indicate in fig.8 con i numeri da 1 a 5, vengono mutuamente correlate con sottosequenze corrispondenti, memorizzate nei crosscorrelatori 802, e più precisamente la sottosequenza 1 nel crosscorrelatore 802.5, la sottosequenza 2 nel crosscorrelatore 802.4..... e la sottosequenza 5 nel crosscorrelatore 802.1. All’uscita dell’addizionatore 804.1 viene pertanto generato un picco positivo con ampiezza nominale (per esempio uguale a 1 o 100%). In corrispondenza delle uscite degli altri addizionatori vengono generati picchi di ampiezza minore ed eventualmente con valori negativi. A titolo esemplificativo, all’uscita dell’addizionatore 804.2 (non indicato) viene generato un picco con ampiezza pari a 0.6 (60%), e più precisamente perché l’uscita invertita del circuito di correlazione incrociata 802.5 è collegata a un ingresso dell’addizionatore 804.2. Anche all’uscita dell’addizionatore 804.3 (non indicato) viene generato un picco con ampiezza pari a 0.6 (60%), e più precisamente perché l’uscita invertita del circuito di correlazione incrociata 802.4 è collegata a un ingresso dell’addizionatore 804.3. All’uscita dell’addizionatore 804.4 (non indicato) viene generato un picco con ampiezza pari a 0.2 (20%), e più precisamente perché le uscite invertite dei circuiti di correlazione incrociata 802.5 e 802.4 sono collegate con rispettivi ingressi degli addizionatori 804.2 e 804.3. Questa modalità di calcolo delle ampiezze dei picchi in corrispondenza delle uscite degli addizionatori 804.i prosegue oltre. Fino all’ampiezza in corrispondenza dell’uscita dell’addizionatore 804.16 (i=16), che è uguale a -0.6 (-60%) perché le uscite invertite dei circuiti di correlazione incrociata da 802.2 a 802.5 sono collegate agli ingressi dell’addizionatore 802.16.

Le ampiezze dei picchi in corrispondenza delle uscite degli addizionatori da 804.1 a 804.16 sono indicate in fig.8 con il numero di riferimento 806.

Supponiamo ora che una sequenza di segnale di commutazione come quella indicata con 601 in fig. 6 venga fornita all’ingresso 800 e trasferita nelle linee ritardatrici da 801.1 a 801.4. Nei circuiti di correlazione incrociata da 802.1 a 802.5 le sottosequenze della sequenza 601 (non riportate in fig. 6) vengono mutuamente correlate con sottosequenze corrispondenti, memorizzate nei crosscorrelatori 802 (indicati in figura 9 con 801), e più precisamente la sottosequenza 1 nel crosscorrelatore 802.5, la sottosequenza 2 nel crosscorrelatore 802.4 ..... e la sottosequenza 5 nel crosscorrelatore 802.1. All’uscita dell’addizionatore 804.1 viene pertanto generato un picco negativo con ampiezza nominale (100%). Per tutte le altre uscite degli addizionatori da 804.2 a 804.16 vengono generati picchi aventi ampiezze più basse, come nel precedente esempio, tuttavia con ampiezza opposta.

Una sequenza di segnale di commutazione 701, uguale a quella di fig. 7, viene fornita all’ingresso 800 e trasferita nelle linee ritardatrici da 801.1 a 801.4. Nei circuiti di correlazione incrociata da 802.1 a 802.5 le sottosequenze della sequenza 701 (vedi fig. 7) da 701.1 a 701.5 vengono mutuamente correlate con sottosequenze corrispondenti della sequenza 700 (810 in fig. 9), memorizzate nei crosscorrelatori 802, e più precisamente la sottosequenza 701.1 nel crosscorrelatore 802.5, la sottosequenza 701.2 nel crosscorrelatore 802.4 ..... e la sottosequenza 701.5 nel crosscorrelatore 802.1. All’uscita dell’addizionatore 804.6 viene pertanto generato un picco positivo con ampiezza nominale (uguale a 1 o 100%). In corrispondenza delle uscite degli altri addizionatori vengono generati picchi di ampiezza minore ed eventualmente con valore invertito.

I segnali in uscita dagli addizionatori da 804.1 a 804.16 vengono analizzati all’interno del circuito comparatore 805. Il circuito comparatore 805 appura in corrispondenza di quale uscita dei circuiti addizionatori da 804.1 a 804.16 compare un picco avente ampiezza nominale. Se in corrispondenza dell’uscita dell’addizionatore 804.1 compare un picco con ampiezza nominale positiva, si constata che è stata rilevata una sequenza di segnale di commutazione conforme a 801 (700 in fig. 7). Come già descritto con riferimento alla fig.

6, in corrispondenza dell’uscita 811 viene “immediatamente” (vedi 602 in fig. 6) generato un segnale di commutazione. Se in corrispondenza dell’uscita dell’addizionatore 804.1 compare un picco con ampiezza nominale negativa, si constata che è stata rilevata una sequenza di segnale di commutazione conforme a 601 (vedi fig.6). Come già descritto con riferimento alla fig. 6, in corrispondenza dell’uscita 811 viene a questo punto, dopo un determinato lasso di tempo (vedi ∆t in fig.6), generato un segnale di commutazione.

Un ultimo esempio. Se in corrispondenza dell’uscita dell’addizionatore 804.6 compare un picco con ampiezza nominale positiva, si constata che è stata rilevata una sequenza di segnale di commutazione conforme a 701 (vedi fig.7). Come già descritto con riferimento alla fig. 6, in corrispondenza dell’uscita 811 viene a questo punto, dopo un (altro) determinato lasso di tempo (∆t2), generato nuovamente un segnale di commutazione. Detto lasso di tempo ∆t2 è uguale alla distanza temporale intercorrente tra la comparsa della sequenza di segnale di commutazione 701 e la comparsa della sequenza di commutazione 700 nella serie di svariate sequenze segnale di commutazione piazzate all’interno del segnale utile.

La fig. 9 illustra un altro esempio di apparecchio ricettivo secondo l’invenzione, ove il rilevamento della sequenza di segnale di commutazione viene utilizzato per modificare da remoto l’impostazione di un compressore o espansore di dinamica 910. Il rilevamento all’interno dell’apparecchio di fig.9 è uguale a quello descritto per l’apparecchio di fig. 2. Gli elementi di fig.9, indicati con i numeri di riferimento 90x, lavorano nello stesso modo con cui lavorano i corrispondenti elementi 20x di fig. 2. Il compressore/espansore di dinamica 910 è provvisto di un ingresso di comando per la ricezione del segnale di comando generato dal circuito a soglia 905. Ai fini della ricezione del segnale utile, un ingresso di segnale del compressore/espansore 910 è collegato all’ingresso 901.

Se nel segnale utile viene rilevata una sequenza di segnale di commutazione, il circuito 905 genererà un segnale di comando. Sotto l’azione del segnale di comando il compressore/espansore di dinamica 910 modificherà il grado di compressione o espansione e fornirà un segnale utile più o meno compresso o espanso all’uscita 908.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sequenza digitale di segnale di commutazione per scopi commutativi, strutturata a mo’ di rumore bianco predefinito, digitalizzato, filtrato con passa-alto, avente lunghezza definita T, con una frequenza di taglio passa-alto superiore alla frequenza (1005) di massima sensibilità della soglia udibile (1001) dell’orecchio umano. 2. Sequenza digitale di segnale di commutazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la frequenza di taglio si trova nell’intervallo di frequenza compreso tra 4 e 10 kHz. 3. Sequenza digitale di segnale di commutazione secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la frequenza di taglio si trova nell’intervallo di frequenza compreso tra 6 e 8 kHz. 4. Apparecchio per l’inserzione della sequenza di segnale di commutazione secondo la rivendicazione 1, 2 o 3 in un segnale utile digitale, comprendente un primo ingresso (100) per la ricezione del segnale utile e un secondo ingresso per la ricezione della sequenza di segnale di commutazione, detto apparecchio essendo inoltre provvisto di un circuito combinatorio (105) per l’associazione del segnale utile e della sequenza di segnale di commutazione. 5. Apparecchio secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il circuito combinatorio è inoltre atto all’inserzione all’interno del segnale utile digitale di una seconda sequenza di segnale di commutazione (601), ove la seconda sequenza di segnale di commutazione è inserita all’interno del segnale utile invertita rispetto alla prima sequenza di segnale di commutazione (600) ed entrambe le sequenze di segnale di commutazione sono inserite all’interno del segnale utile con un intervallo temporale predefinito (∆t) l’una dall’altra. 6. Apparecchio secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il circuito combinatorio è inoltre atto all’inserzione di una serie di N sequenze di segnale di commutazione aventi la medesima ampiezza di segnale della prima sequenza di segnale di commutazione all’interno del segnale utile, ove N è un numero intero per il quale dicasi N ≥ 2, che le sequenze di segnale di commutazione sono strutturate nel tempo in M sottosequenze preferibilmente di egual lunghezza temporale, ove M è un numero intero per il quale dicasi M ≥ 2, che la seconda sottosequenza e quelle successive (se presenti) sono tutte diverse dalla prima sequenza di segnale di commutazione, essendo l’ampiezza in una o più sottosequenze invertita rispetto all’ampiezza delle sottosequenze corrispondenti della prima sequenza di segnale di commutazione, e che le serie di sequenze di segnale di commutazione sono inserite all’interno del segnale utile con un intervallo temporale predefinito l’una dall’altra. 7. Apparecchio secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che N è maggiore di 2 e tutte le seconde sequenze di segnale di commutazione e quelle successive si differenziano le une dalle altre avendo tutte combinazioni differenti di sottosequenze invertite rispetto alle sottosequenze della prima sequenza di segnale di commutazione. 8. Apparecchio secondo una delle rivendicazioni dalla 4 alla 7, caratterizzato dal fatto che il circuito combinatorio (105) è atto a sommare i valori digitali del segnale utile e una sequenza di segnale di commutazione. 9. Apparecchio secondo una delle rivendicazioni dalla 4 alla 8, caratterizzato dal fatto che il circuito combinatorio è atto, in presenza di valori del segnale utile che variano, ad adeguare l’ampiezza di una sequenza di segnale di commutazione prima che la sequenza di segnale di commutazione venga associata al segnale utile. 10. Apparecchio per la ricezione di un segnale utile provvisto di una sequenza digitale di segnale di commutazione, generato con l’apparecchio secondo una delle rivendicazioni dalla 4 alla 9, provvisto di un ingresso (201) per la ricezione del segnale utile, di un circuito rilevatore (203-205) per il rilevamento della presenza di una sequenza di segnale di commutazione all’interno del segnale utile e per la creazione di un segnale di comando commutazione che può essere utilizzato per scopi commutativi. 11. Apparecchio secondo la rivendicazione 10, provvisto di un dispositivo commutatore (206) per la commutazione tra il segnale utile e un secondo segnale utile (207), caratterizzato dal fatto che il dispositivo commutatore (206) è atto alla trasmissione dell’altro dei due segnali utili (207) in risposta al segnale di comando commutazione. 12. Apparecchio secondo una delle rivendicazioni 10 o 11, caratterizzato dal fatto che il circuito rilevatore è provvisto di un dispositivo di correlazione incrociata (204) per la crosscorrelazione del segnale utile ricevuto con una versione della sequenza digitale di segnale di commutazione (203) memorizzata all’interno del circuito rilevatore, e per la creazione di un segnale di correlazione incrociata in funzione della correlazione incrociata eseguita nel dispositivo di correlazione incrociata, ove il circuito rilevatore è atto all’emissione del segnale di comando commutazione nel caso in cui un picco (501) superi all’interno del segnale di correlazione incrociata un determinato valore soglia (502). 13. Apparecchio secondo una delle rivendicazioni dalla 10 alla 12, caratterizzato dal fatto che l’apparecchio è provvisto di un circuito sottrattore (310, 311) per la rimozione di una sequenza di segnale di commutazione dal segnale utile in seguito al rilevamento di detta sequenza di segnale di commutazione, e comprendente un’uscita per l’emissione del segnale utile epurato della sequenza di segnale di commutazione. ANSPRÜCHE 1. Digitale Umschaltsignalsequenz für Umschaltzwecke, welche aufgebaut ist als ein vorher festgelegtes, digitalisiertes, hochpassgefiltertes weißes Rauschsignal mit festgelegter Länge T, mit einer Hochpass-Eckfrequenz, die oberhalb der Frequenz (1005) der größten Empfindlichkeit der Ruhehörschwelle (1001) des menschlichen Gehörs liegt.
2. Digitale Umschaltsignalsequenz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Eckfrequenz im Frequenzgebiet zwischen 4 und 10 kHz liegt.
3. Digitale Umschaltsignalsequenz gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass die Eckfrequenz im Frequenzgebiet zwischen 6 und 8 kHz liegt.
4. Gerät zum Unterbringen der Umschaltsignalsequenz gemäß Anspruch 1,2 oder 3, in einem digitalen Nutzsignal, mit einem ersten Eingang (100) zum Empfangen des Nutzsignals und einem zweiten Eingang zum Empfangen der Umschaltsignalsequenz, welches Gerät weiter versehen ist mit einer Kombinierschaltung (105) zum Kombinieren des Nutzsignals und der Umschaltsignalsequenz.
5. Gerät gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass die Kombinierschaltung weiter eingerichtet ist zum Unterbringen einer zweiten Umschaltsignalsequenz (601) im digitalen Nutzsignal, wobei die zweite Umschaltsignalsequenz invertiert zur ersten Umschaltsignalsequenz (600) im Nutzsignal untergebracht ist und beide Umschaltsignalsequenzen je mit einer vorher festgelegten Zeitspanne (∆t) von einander im Nutzsignal untergebracht sind.
6. Gerät gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass die Kombinierschaltung weiter eingerichtet ist zum Unterbringen einer Reihe von N Umschaltsignalsequenzen mit einer gleichen Signalamplitude wie die erste Umschaltsignalsequenz im digitalen Nutzsignal, wobei N eine ganze Zahl ist wofür gilt N ≥ 2, dass die Umschaltsignalsequenzen in der Zeit in M Teilsequenzen von bevorzugt gleicher Zeitlänge aufgebaut sind, wobei M eine ganze Zahl ist wofür gilt M ≥ 2, dass die zweite und höhere (wenn anwesend) Teilsequenzen alle von der ersten Umschaltsignalsequenz unterschieden sind dadurch dass die Amplitude in einer oder mehreren Teilsequenzen invertiert ist zur Amplitude der übereinstimmenden Teilsequenze der ersten Umschaltsignalsequenz, und dass die Reihe von Umschaltsignalsequenzen mit einer vorher festgelegten Zeitspanne von einander im Nutzsignal untergebracht sind.
7. Gerät gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass N grösser als 2 ist un alle der zweiten und höheren Umschaltsignalsequenzen von einander unterschieden sind dadurch dass sie alle unterschiedliche Kombinationen von invertierten Teilsequenzen besitzen verglichen mit den Teilsequenzen der ersten Umschaltsignalsequenz..
8. Gerät gemäß einem der Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombinierschaltung (105) eingerichtet ist zum Aufaddieren der digitalen Werte des Nutzsignals und einer Umschaltsignalsequenz.
9. Gerät gemäß einem der Ansprüchen 4 bis 8, dass die Kombinierschaltung eingerichtet ist zur Anpassung der Amplitude einer Umschaltsignalsequenz bei varierenden Signalwerten des Nutzsignals, bevor die Umschaltsignalsequenz mit dem Nutzsignal kombiniert werden.
10. Gerät zum Empfangen eines Nutzsignals versehen mit einer digitalen Umschaltsignalsequenz, erzeugt gemäß dem Gerät nach einem der Ansprüchen 4 bis 9, versehen mit einem Eingang (201) zum Empfangen des Nutzsignals, einer Detektorschaltung (203-205) zum Detektieren der Anwesenheit einer Umschaltsignalsequenz im Nutzsignal, und zum Erzeugen eines Umschaltsteuersignals das für Umschaltzwecke verwendet werden kann.
11. Gerät gemäß Anspruch 10, versehen mit einer Umschaltanordnung (206) zum Umschalten zwischen dem Nutzsignal und einem zweiten Nutzsignal (207), dadurch gekennzeichnet dass die Umschaltanordnung (206) eingerichtet ist zum Weiterleiten des anderen der beiden Nutzsignalen (207) in Antwort auf das Umschaltsteuersignal.
12. Gerät gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet dass die Detektorschaltung versehen ist mit einer Kreuzkorrelationseinrichtung (204) zum Kreuzkorrelieren des empfangenen Nutzsignals mit einer in der Detektorschaltung gespeicherten Version der digitalen Umschaltsignalsequenz (203), und zum Erzeugen eines Kreuzkorrelationssignal abhängig von der in der Kreuzkorrelationseinrichting durchgeführten Kreuzkorrelation, wobei die Detektoschaltung eingerichtet ist zum Abgeben des Umschaltsteuersignals in Falle einen Peak (501) im Kreuzkorrelationssignal einem bestimmten Schwellwert (502) überschreitet.
13. Gerät gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet dass das Gerät versehen ist mit einer Subtrahierschaltung (310,311) zum Entfernen einer Umschaltsignalsequenz vom Nutzsignal nach Detektion dieser Umschaltsignalsequenz, und mit einem Ausgang zum Abgeben des vom Umschaltsignalsequenz befreiten Nutzsignals.