KR870000672B1 - 디지탈-오디오테이프레코더의 뮤팅용 곱셈회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디지탈-오디오테이프레코더의 뮤팅용 곱셈회로

제1도는 본발명에 따른 계통도.

제2도는 본 발명의 회로도.

제3도는 본 발명에 따른 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,13 : 쉬프트레지스터 2 : 선택회로

3,4,5,10 : 2×1멀티플렉서 6 : n×n곱셈기

7 : 코사인 ROM 8 : 3스테이트버퍼

9 : 지연 RAM 11 : 뮤팅용 곱셈회로

12 : 제어회로 DI,DO : 입출력단

AD1,AD2 : 앤드게이트 IV1-IV3 : 인버터

OR1 : 오아게이트 MS,ME : 뮤팅스타트 및 엔드신호

CL : 제어회로의 제어신호 MSB : 디지탈데이터의 최고 자리

본 발명은 디지탈-오디오 테이프 레코더의 뮤팅용 곱셈회로에 관한 것으로, 특히 디코더와 인터폴레이션회로에서 정정해 줄 수 없었던 에러데이터를 보상해 주되 2가지 타입의 디지탈데이터(오프셋바이너리, 고위보수 등)에 따라 선택해서 연산하여 보상해 줄 수 있도록 된 디지탈-오디오테이프레코더의 뮤팅용 곱셈회로에 관한 것이다.

일반적으로 디지탈-오디오 테이프레코더에서 사용되고 있는 테이프에다 기록시켜 놓은 신호나 그 테이프로부터 재생되는 신호는 음성파형의 각 점의 값을 부호화시켜 놓은 PCM(Pulse code Modulation) 신호이다. 그런데 아날로그 음성신호는 시간에 따라 그 값이 연속적으로 변화하지만 여기에 상응되는 디지탈화된 PCM신호에서는 이것을 일정시간 간격에서 그 레벨에 따라 부호화시켜 놓은 것이므로 이때 샘플링(SAMPLING; 일정시간 간격에서 값을 취하는 것)에 의한 음성신호를 이산된 값으로 변하게 할 수 있다.

그러나, 디지탈-오디오테이프레코더에서는 테이프로부터 읽어지는 데이터(오프셋바이너리 또는 2의 보수의 디지탈데이터 등)를 검출하다가 잡음에 의한 에러와 기타사항에 따른 에러 등이 검출되어지게 되면 디코더에서는 그 자체에서 정정할 수 있는 에러를 보상해 주게 되는데 이때 디코더에서는 테이프의 행과 열에서 발생되는 에러를 보상해 주지만 디코더에서 보상할 수 없는 정도의 에러데이터에 대해서는 인터폴레이션회로와 뮤팅용곱셈회로에서 보상해 주도록 하므로써 테이프에서 발생되는 에러를 최대한으로 보상해 준 다음 디지탈/아날로그 변환기를 통해 송출시키므로써 테이프에 기록된 디지탈 신호를 깨끗한 아날로그의 음성신호를 재생할 수 있도록 되어 있다.

그 중에서 본 발명은 디지탈-오디오테이프레코더의 디코더와 인터폴레이션회로에서 정상적으로 보상할 수 없었던 에러데이터를 그 데이터의 종류, 즉 오프셋바이너리 및 2의 보수 등의 디지탈데이터에 따라 선택해서 연산할 수 있는 제1, 제2쉬프트레지스터, 코사인용 ROM, 인버터와 2×1멀티플렉서, 하나의 병렬곱셈기 및 제어회로 등으로 뮤팅용 곱셈회로를 구성하고, 데이터타입이 변경된 경우 제어회로의 제어신호에 따라 하나의 병렬 곱셈기를 새롭게 구성할 수 있도록 하므로써 테이프에서 발생된 에러데이터(디코더와 인터폴레이션회로에서 보상할 수 없는 데이터)를 보상할 수 있도록 된 디지탈-오디오테이프 레코더의 뮤팅용 곱셈회로를 제공함에 발명의 목적이 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용, 효과를 예시도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 디지탈-오디오 테이프레코더의 디코더와 인터폴레이션회로에서 보상할 수 없었던 에러데이터(오프셋바이너리나 2의 보수데이터)가 입력되는 쉬프트레지스터(1)에 인버터(Ⅳ1)와 앤드게이트(AD1)(AD2) 및 오아게이트(OR1)로 구성되어 데이터타입 선택신호(a)(b)가 입력되는 선택회로(2)와 인버터(Ⅳ2)를 매개한 2×1멀티플렉서(3)를 각각 연결하고, 선택회로(2)에는 3가지 타입의 디지탈데이터중 최고자리를 뺀 나머지 데이터를 선택하는 2×1멀티플레서(3)(4)와 디지탈데이터중 최고자리와 보상된 나머지 데이터 그리고 정상데이터가 입력되는 2×1멀티플렉서(5)를 각각 연결하고, 2×1멀티플렉서(3)(4) 사이에 n×n곱셈기(6)를 매개하여 30등분(10-180)의 코사인값이 저장되어 있는 코사인 ROM(7)을 연결시킨 구조로 되어있다.

미설명부호 8은 3스테이트버퍼, 9는 지연 RAM, 10은 2×1멀티플렉서, 11은 뮤팅용곱셈회로, 12는 제어회로, DI와 DO는 데이터입력출력단 CL, SEL은 제어회로(12)의 제어신호와 선택신호, MS와 ME는 뮤팅스타트 및 엔드 신호. d는 3스테이트버퍼(8)의 출력단에 연결되는 신호단 등을 나타낸다.

제1도는 본 발명에 따른 계통도로서 디지탈-오디오테이프 레코더에서 출력되는 n비트의 신호는 1차적으로 디코더/인터폴레이션(도시되지 않음)에서 에러가 정정된 다음 이러한 데이터들은 병렬로 입력단(DI)을 통해 n개의 병렬 3스테이트버퍼(8)로 입력되면 제어회로(12)의 제어신호(CL)에 의해 예를 들어, 30등분 샘플링된 다음 일시적으로 지연 RAM(9)에 저장되었다가 2×1멀티플렉서(5)로 공급되어지며, 그 후 2×1멀티플렉서(5)를 통과한 데이터는 쉬프트레지스터(13)를 통해 디지탈/아날로그변환기(도시되지 않음)로 송출된다.

이와는 달리 디코더/인터폴레이션회로에서 보상할 수 없었던 n비트의 에러데이터가 디코더/인터폴레이션회로에서 입력단(DI)에 입력되는 경우(제3도의 D 지점부터의 아날로그 값에 해당하는 디지탈데이터)상기 디코더/인터폴레이션회로에서는 제어회로(12)로 뮤팅스타트신호(MS)를 입력시켜 주게 된다. 이에따라 제어회로(12)에서는 3스테이트버퍼(8)로 제어신호(CL)를 출력시켜 그 동작을 중지시킴과 더불어 2×1 멀티플렉서(5)로 선택신호(SEL)를 출력시켜 상기 2×1멀티플렉서(5)가 뮤팅용곱셈회로(5)의 출력신호를 출력시킬 수 있도록 동작시킨다. 또한 제어회로(12)는 2×1멀티플렉서(10)로 선택신호(SEL)를 출력시켜 상기 2×1멀티플렉서(10)가 지연 RAM(9)의 출력신호(에러데이터가 입력되기 바로 직전에 저장되었던 D지점의 정상데이터)를 출력시킬 수 있도록 동작시킨다.

이와 더불어 제어회로(12)는 뮤팅용곱셈회로(11)를 동작시켜 2×1멀티플렉서(10)의 출력데이터값과 코사인 ROM(7)의 출력데이터값을 곱한 다음 2×1멀티플렉서(5)로 출력시켜 주게 된다.여기서 사용된 코사인 ROM(7)에는 제3도의 (3-2)파형에서와 같이 0

~180

까지의 코사인커브를 30등분으로 샘플링한 데이터값이 저장되어 있기 때문에 뮤팅용 곱셈회로(11)에서 출력되는 데이터값의 크기는 제3도의 (3-2)와 같은 코사인파형처럼 점차 감소하게 된다. 다시 말해서, 뮤팅용곱셈회로(11)의 출력크기에 에러데이터가 입력되기 바로 직전에 지연 RAM(9)에 저장되었던 그 데이터값(D지점의 정상데이터값)으로부터 제로레벨(뮤팅레벨)까지 코사인파형(실질적으로는 단계적인 레벨변동파형임)으로 점차 감소하게 된다.

이러한 작용에 의해 뮤팅이 걸린 경우 최종신호처리단(예를 들어 스피커)의 출력파형은 에러가 발생하기 바로 직전부터 뮤팅이 이루어질 때까지 코사인커브에 의거 완만하게 감소되기 때문에 에러에 의한 잡음신호나 순간적인 뮤팅에 의한 잡음신호가 출력되지 않게 된다.

그후 제3도의 C지점부터 B지점까지 멀티플렉서(5)에서는 제로레벨로 뮤팅된 신호가 출력된다.

그러다가 다시 디코더/인터폴레이션회로에서 입력단(DI)으로 정상적인 신호가 입력될 때(제3도(3-1)의 A지점)에는 이와 동시에 상기 디코더/인터폴레이션 회로에서 출력되는 뮤팅엔드신호(ME)가 제어회로(12)에 입력된다. 이에 따라 상기 제어회로(12)는 입력단(DI)으로 입력되는 데이터(에러데이터의 발생이 끝난 직후의 정상적인 A지점의 데이터)가 직접 2×1멀티플렉서(10)를 통해 뮤팅용곱셈회로(11)에 입력되도록 상기 2×1멀티플렉서(10)를 동작시킴과 더불어, 3스테이트버퍼(8)를 매개로 그 정상데이터를 지연 RAM(9)에 일시 저장시킨다. 따라서 에러가 종료된 최초에 입력되는 A지점의 정상 데이터는 지연 RAM(9)에 일시 저장되고, 아울러 2×1멀티플렉서(10)를 통해 뮤팅용곱셈회로(11)에 입력됨과 더불어 코사인 ROM(7)에서 출력되는 데이터(이때의 데이터는 뮤팅이 걸릴 때와는 반대로 0에서 부터 1까지 증가되는 방향의 코사인 값을 갖는 데이터)가 상기 뮤팅용곱셈회로(11)에 입력되어 곱셈된다.

이때, 뮤팅용곱셈회로(11)의 출력크기는 제3도의 B지점부터 A지점까지 코사인파형(0부터 1까지 30단계적으로 증가하는 파형)을 따라 완만하게 증가된다.

그후 A지점부터는 지연 RAM(9)에 저장되어 있던 정상데이터가 출력된다.

이러한 작용에 의해, 뮤팅진행중(B지점)에서부터 정상데이터가 입력될 때(A지점)까지 최종신호처리단(예를 들어 스피커)의 출력파형은 제3도의 (3-1)에서와 같이 뮤팅이 걸릴 때와는 반대로 코사인 커브에 의거 완만하게 증가되기 때문에 본 발명에서는 에러에 의한 잡음신호나 순간적인 뮤팅에 의한 잡음신호가 출력되지 않게 된다.

이상과 같이 동작하는 본 발명을 뮤팅용곱셈회로(11)의 구체적인 회로동작에 입각하여 데이터타입에 따라 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 회로도 가운데 뮤팅용곱셈회로(11)의 상세한 회로도를 나타내는 것으로 디지탈-오디오테이프레코더에서 사용되는 테이프로부터 읽어지는 PCM신호는 음성파형의 각 점의 값을 부호화한 오프셋바이너리(OFFSET BINARY)나 2의 보수(2's COMPLEMENT)데이터 중 어느 한 종류의 데이터에 속하게 되는데, 이러한 종류의 데이터들은 표 1과 같이 표시된다.

표 1과 같은 2가지 타입의 디지탈데이터 중 오프셋바이너리데이터가 선택되면 제어회로(12)에서 뮤팅용곱셈회로(11)로 입력되는 타입선택신호(a)(b)가 "10"로 된다.

[표 1]

3가지 타입의 디지탈 데이터

이때 쉬프트레지스터(1)에서 출력되는 데이터가 OV 이상인 경우, 즉 그 데이터의 최고 자리비트(MSB)가 1인 경우 각 앤드게이트(AD1)(AD2)에서 로우레벨의 신호가 출력되고, 이에 따라 오아게이트(OR1)에서도 로우레벨의 신호가 출력되므로 각 2×1멀티플렉서(3)(4)는 전단의 출력을 반전시키지 않은채 출력시키게 된다. 이와는 달리 쉬프트레지스터(1)에서 출력되는 데이터가 OV 이하인 경우, 즉 그 데이터의 최고 자리비트(MSB)가 0인 경우 앤드게이트(AD1)에서 하이레벨의 신호가 출력됨에 따라 오아게이트(OR1)에서도 하이레벨의 신호가 출력된다. 이에 따라 2×1멀티플렉서 (3)(4)는 각각 인버터(IV1)(IV2)를 통해 입력되는 데이터를 선택하게 된다. 따라서 쉬프트레지스터(1)에서 출력되는 최고 자리비트(MSB)이외의 데이터는 인버터(IV2)에 의해 반전된 다음 2×1멀티플렉서(3)를 통해 n×n곱셈기(6)로 입력되므로써 이러한 데이터는 코사인 ROM(7)에 저장되어 있던 데이터와 곱셈이 이루어지게 된다.

이러한 곱셈결과의 신호가 뮤팅용곱셈회로(11)에서 출력되어 인버터(IV3)에서 원래의 신호로 다시 반전된 다음 2×1멀티플랙서(5)와 쉬프트레지스터(13)를 통해 출력되게 되므로, 쉬프트레지스터(1)에서 출력되는 값이 양수나 음수인 경우에도 그 출력결과는 제3도의(3-1)파형중 D지점부터 C지점까지 단계별 본 실시예에서는 0

∼180

까지의 코사인 값을 30등분한 단계, 단 0

의 값을 1로 보고, 180

의 값을 0으로 봄으로 도시한 파형과 같이 완만한 코사인 곡선을 그리며 감소되어지게 되어 스피커에서 잡음이 출력되지 않게 된다.

그리고 C지점부터 B지점까지는 로우레벨로 뮤팅된 출력이 뮤팅용곱셈회로(11)에서 출력되어 2×1멀티플랙서(5)와 쉬프트레지스터(13)를 통해 다음단인 디지탈아날로그변환기로 송출된다.

그러다가 A지점에서의 정상적인 데이터가 디코더/인터폴레이션회로에서 출력되어 입력단(DI)으로 입력되었을때 이 정상데이터는 버퍼(8)를 통해 지연 RAM(9)에 일시 저장됨과 더불어 버퍼(8)를 통하지 않고 직접 멀티플랙서(10)를 통해 뮤팅용곱셉회로(11)로도 입력된다.

이와 동시에 전술한 바와 같이 상기 디코더/인터폴레이션 회로에서 출력되는 뮤팅엔드신호(ME)가 제어회로(12)로 입력되게 된다. 이때 뮤팅요곱셈회로(11)에서는 B지점의 제로레벨의 신호가 출력되어 멀티플랙서(5)와 쉬프트레지스터(13)를 통해 다음단으로 출력되고 있는 상태이다. 이와 같이 A지점에서의 정상적인 데이터가 지연 RAM(9)에 저장되고 있는 동안, 제어회로(12)에서는 뮤팅엔드신호(ME)의 입력에 따라 코사인 ROM(7)를 동작시키게 되고, 이에 따라 상기 코사인 ROM(7)에서는 180

에서 0

까지 단계별로 30등분된 역코사인레벨값을 뮤팅용곱셈회로(11)로 입력시킨다. 이에 따라 상기 뮤팅용곱셈회로(11)에서는 A지점의 정상데이터값과 코사인 ROM(7)에서 출력되는 데이터값이 곱셈되어 출력된다. 따라서 A지점부터의 정상데이터가 지연 RAM(9)에서 일시 지연되고 있는 동안(30샘플링기간) B지점부터 A지점까지는 뮤팅용곱셈회로(11)에서 출력되는 데이터(30단계별 코사인파형값을 갖는 데이터)가 멀티플랙서(5)와 쉬프트레지스터(13)를 통해 다음단으로 출력된다.

그 후부터는 멀티플랙서(5)가 지연 RAM(9)으로부터의 출력데이터를 선택할 수 있도록 제어회로(12)는 멀티플랙서(5)로 선택신호(SEL)를 출력시킨다. 그리하여 A지점부터는 지연 RAM(9)에 저장되어 있던 정상적인 데이터가 멀티플랙서(5)와 쉬프트레지스터(13)를 통해 다음단으로 출력된다.

따라서 본 발명에서는 제3도의 D 지점부터 A지점까지의 정정불가능한 에러가 재생되고 있는 동안에는 뮤팅용 곱셈회로(11)의 동작에 의해 완만한 감소코사인곡선으로 뮤팅시켰다가 다시 완만한 증가 코사인곡선으로 뮤팅을 해제시켜 주게되기 때문에 종래에서와 같이 급작스런 뮤팅에 따른 잡음도 출력되지 않게 된다.

한편, 데이터입력단(DI)으로 입력되는 데이터가 2의 보수데이터인 경우 제어회로(12)에서 뮤팅용곱셈회로(11)에 있는 선택회로(2)로 출력되는 타입선택신호(a)(b)는 "1"이 된다.

2×1멀티플랙서(5)에서 보상된 오프셋트 데이터가 송출되어 출력단(DO)을 통해 디지탈/아날로그 변환기로 공급되므로써 테이프의 행과 열에서 발생되었던 디코더와 인터폴레이션 회로에서 보상할 수 없는 에러데이터를 보상하여 깨끗한 아날로그의 음성신호를 재생할 수 있게 된다.

한편 2의 보수데이터가 입력되는 경우에는 전술한 오프셋바이너리데이터를 선택할 경우의 동작과 동일한 때, 단 제어회로(12)에서 출력되는 타입선택신호(a)(b)가 "1"로서 선택회로(2)의 앤드게이트(AD1)(AD2)에 입력되므로 2의 보수데이터가 OV 이상일 때(MSB가 "0"상태) 오아게이트(OR1)의 출력신호가 로우상태로 또 2의 보수데이터가 OV 이하일 때(MSB "1"상태) 오아게이트(OR1)의 출력신호가 하이상태로서 동작되므로 2×1멀티플랙서(3)(4)를 선택하는 회로동작이 상반되어 있다.

그리고, 정상데이터가 제1도에서처럼 입력단(DI)에 입력되면 전술한 바와 같이 지연 RAM(9)에 저장되었다가 제2도의 d단자를 통해 2×1멀티플랙서(5)로 공급되므로 테이프의 행과 열에서 발생된 정상데이터가 출력단(DO)를 통해 디지탈/아날로그변환기로 공급되어 깨끗한 아날로그의 음성신호를 재생하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 디지탈-오디오테이프레코더에서 테이프의 행과 열에서 발생되는 에러데이터를 디코더와 인터폴레이션 회로에서 보상하고, 그후 보상할 수 없었던 에러데이터를 오프셋바이너리 및 2의 보수의 데이터에 따라 새롭게 뮤팅용곱셈회로를 구성하여 보상하므로써 디지탈/아날로그변환기를 통해 깨끗한 아날로그의 음성신호로 재생할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 디지탈-오디오테이프레코더의 디코더와 인터폴레이션회로에서 보상할 수 없었던 에러데이터(오프셋 바이너리 및 2의 보수데이터 중)가 입력되는 쉬프트에지스터(1)에 인버터(IV1)와 앤드게이트(AD1)(AD2) 및 오아게이트(OR1)로 구성되어, 타입선택신호 (a)(b)가 입력되는 선택회로(2)와 인버터(IV2)를 매개한 2×1멀티플렉서(3)를 각각 연결하고, 선택회로(2)에는 3가지 타입의 디지탈데이터 중 최고자리를 뺀 나머지 데이터를 선택하는 2×1멀티플렉서(3)(4)와 디지털데이터중 최고자리와 보상된 나머지 데이터 그리고 정상데이터가 입력되는 2×1멀티플렉서(5)를 각각 연결하고, 2×1멀티플렉서(3)(4)사이에 n×n곱셈기(6)를 매개하여 30등분(0

   

   ∼180

   

   )의 코사인 값이 저장되어 있는 코사인 ROM(7)을 연결하여서 된 디지탈오디오-테이프레코더의 뮤팅용곱셈회로.

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