KR930006749B1 - Coding system for transmitted of digital audio - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 디지탈 오디오 전송 부호기의 시스템 구성도.1 is a system configuration diagram of a conventional digital audio transmission encoder.
제2도는 제1도 가변 프리엠퍼시스수단의 특성 곡선도.2 is a characteristic curve diagram of the first degree variable pre-emphasis means.
제3도는 본 발명 디지탈 오디오 전송 부호기의 시스템 구성도.3 is a system configuration diagram of a digital audio transmission encoder of the present invention.
제4도는 제3도 전대역진폭 압축수단에 대한 상세 구성도.4 is a detailed configuration of the third full-band amplitude compression means.
제5도는 제3도 선형델타 변조수단에 대한 상세 구성도.5 is a detailed block diagram of the linear delta modulation means of FIG.
제6도는 제3도 전대역 진폭압축수단의 특성 곡선도.6 is a characteristic curve diagram of the full width amplitude compression means of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 저역필터수단 2 : 제1신호지연수단1: low pass filter means 2: first signal delay means
3 : 가변 프리엠퍼시스수단 4 : 스펙트럼 분석수단3: variable pre-emphasis means 4: spectrum analysis means
5 : 대역폭 제한수단 6 : 아날로그/디지탈 변환수단5: bandwidth limiting means 6: analogue / digital conversion means
7 : 전대역진폭 압축수단 8 : 제2신호지연수단7: full-band amplitude compression means 8: second signal delay means
9 : 선형 델타변조수단9: linear delta modulation means
본 발명은 디지탈 오디오신호의 부호화에 관한 것으로, 특히 티브이(TV)의 오디오신호 전송시 스텝사이즈 정보전송을 위한 데이타가 필요없이 정보비트율을 최대로 감소시켜 부호화된 디지탈 오디오 신호를 전송하도록 하는 디지탈 오디오 전송 부호기 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the encoding of digital audio signals. In particular, the present invention relates to digital audio for transmitting an encoded digital audio signal by maximally reducing the information bit rate without the need for data for step size information transmission. A transmission encoder system.
종래 디지탈 오디오 전송 부호기의 시스템은 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와같이, 외부에서 입력되는 아날로그 오디오신호를 저역 필터링하여 불필요한 신호성분을 제거하는 저역필터수단(100)과, 상기 저역필터수단(100)으로 부터 필터링되어 출력되는 아날로그 오디오신호를 설정시간 동안 지연시켜 출력하는 제1신호지연수단(101)과, 상기 저역필터수단(100)을 통한 아날로그 오디오신호로 부터 음원정보를 분석하여 추출하는 스펙트럽분석수단(103)과, 상기 스펙트럼분석수단(103)에서 분석 추출된 음원정보중 일정레벨 이하의 음원정보를 제거하는 제1대역폭 제한수단(107)과, 상기 스펙트럼 분석수단(103)에서 분석 추출된 음원 정보에 따라 제1신호지연수단(101)으로 부터 출력된 아날로그 오디오신호를 엠퍼시스과정을 통해 잡음성분을 제거하여 출력하는 가변 프리엠퍼시스수단(102)과, 상기 가변 프리엠퍼시스수단(102)에서 출력된 아날로그 오디오신호를 소정시간동안 지연시켜 출력하는 제2신호지연수단(104)과, 상기 가변 프리엠퍼시스수단(104)에서 출력된 아날로그 오디오신호의 스텝사이즈(Step Size)를 결정하는 스텝사이즈 결정수단(105)과, 상기 스텝사이즈 결정수단(105)에서 결정된 아날로그의 스텝사이즈신호를 다지탈 정보로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환수단(106)과, 상기 스텝사이즈 결정수단(105)에서 결정된 스텝사이즈 신호중 일정레벨이하의 신호를 제거하는 제2대역폭 제한수단(108)과, 상기 제2대역폭 제한수단(108)으로 부터 출력된 스텝사이즈신호에 따라 제2신호지연수단(104)에서 출력된 아날로그의 오디오신호를 델타 변조하여 디지탈 오디오신호로 송출하는 적응(Adaptive) 델타변조수단(109)과, 상기 스텍트럼분석수단(103)에서 추출된 아날로그의 음원신호를 외부로 부터 입력된 클럭신호(CLK)에 동기시켜 디지탈 오디오신호로 변환하는 제2아날로그/디지탈 변환수단(110)과, 상기 제2아날로그/디지탈 변환수단(110)으로 부터 출력된 디지탈신호를 소정시간 지연시켜 스펙트럼 정보를 출력하는 디지탈지연수단(111)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the conventional digital audio transmission encoder system includes a low pass filter means 100 for low-pass filtering an analog audio signal input from the outside to remove unnecessary signal components, and the low pass filter means ( And analyzing and extracting sound source information from the first signal delay means 101 for delaying and outputting the analog audio signal filtered and outputted from 100) for a predetermined time and the analog audio signal through the low pass filter means 100. In the spectrum analysis means 103, the first bandwidth limiting means 107 for removing sound source information below a predetermined level from the sound source information analyzed by the spectrum analysis means 103, and in the spectrum analysis means 103 Analyze the analog audio signal output from the first signal delay means 101 according to the extracted sound source information and remove the noise component through the emphasizing process Is a variable pre-emphasis means 102, second signal delay means 104 for delaying and outputting an analog audio signal output from the variable pre-emphasis means 102 for a predetermined time, and the variable pre-emphasis means. A step size determining means 105 for determining a step size of the analog audio signal outputted at 104 and an analog step size signal determined at the step size determining means 105 are converted into digital information. An analog / digital converting means 106 for outputting, second bandwidth limiting means 108 for removing a signal below a predetermined level among the step size signals determined by the step size determining means 105, and the second bandwidth limiting means ( Adaptive delta for delta-modulating the analog audio signal output from the second signal delaying means 104 and outputting it as a digital audio signal according to the step size signal output from 108). Second analog / digital converting means 110 for converting the analog sound source signal extracted by the tuning means 109 and the spectrum analysis means 103 into a digital audio signal in synchronization with a clock signal CLK input from the outside; And digital delay means 111 for delaying the digital signal output from the second analog / digital conversion means 110 for a predetermined time and outputting spectrum information.
도면중 미 설명 부호 200은 제1신호지연수단(101), 스펙트럼분석수단(103), 제1대역폭 제한수단(107), 가변 프리엠퍼시스수단(102)을 포함하는 전처리수단이다.In the drawing,
이와같이, 구성된 종래 디지탈 오디오 전송 부호기의 시스템을 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.As described above, a system of the conventional digital audio transmission coder constructed as follows will be described with reference to FIG.
먼저 외부로 부터의 아날로그의 오디오신호가 입력되면 저역필터수단(100)는 그 입력된 아날로그의 오디오신호를 가청주파수 레벨로 저역필터링하여 불필요한 신호성분을 제거시킨후 제1신호지연수단(101)와 스펙트럼 분석수단(103)에 입력하게 된다.First, when an analog audio signal is input from the outside, the low pass filtering means 100 low-pass filters the input analog audio signal to an audible frequency level to remove unnecessary signal components, and then the first signal delay means 101 and Input to the spectrum analysis means 103.
상기 제1신호지연수단(101)는 입력된 아날로그의 오디오신호를 소정시간 지연시켜 가변 프레엠퍼시스수단(102)에 입력하게 되고, 상기 스펙트럼 분석수단(103)는 저역필터수단(100)로 부터 입력된 아날로그 오디오신호로 부터 실제의 음원정보신호를 추출하여 제1대역폭 제한수단(107)에 입력함과 아울러 제2아날로그/디지탈 변환수단(110)에 입력하게 된다.The first signal delay means (101) delays the input analog audio signal by a predetermined time and inputs it to the variable pre-emphasis means (102), and the spectrum analysis means (103) from the low pass filter means (100). The actual sound source information signal is extracted from the input analog audio signal and input to the first bandwidth limiting means 107 and input to the second analog / digital converting means 110.
상기 제1대역폭 제한수단(107)는 스펙트럼분석수단(103)에서 추출된 음원정보로 부터의 일정레벨 이하의 음원정보신호는 제거하고 일정레벨 이상의 음원정보신호만을 가변 프리엠퍼시스수단(102)에 입력하게 된다.The first bandwidth limiting means 107 removes a sound source information signal having a predetermined level or less from the sound source information extracted by the spectrum analysis means 103 and only the sound source information signal having a predetermined level or more to the variable pre-emphasis means 102. Will be entered.
이에따라 상기한 가변 프리엠퍼시스수단(102)는 제1대역폭 제한수단(107)로 부터 입력된 음원정보에 따라 특성이 변화되어 제1신호지연수단(101)로 부터 입력된 아날로그 오디오신호의 신호대 잡음비를 개선하게 된다.Accordingly, the variable pre-emphasis means 102 has a characteristic change according to the sound source information input from the first bandwidth limiting means 107 and thus the signal-to-noise ratio of the analog audio signal input from the first signal delay means 101. Will improve.
즉, 제1신호지연수단(101)로 부터 입력된 아날로그 오디오신호에 고주파성분이 많을수록 신호대 잡음비가 나빠지게 되므로 가변 프리엠퍼시스수단(102)는 제1대역폭 제한수단(107)로 부터 입력된 일정레벨 이상의 음원정보신호에 따라 제2도에서와 같이, "0" 데시벨을 중심으로 마이너스의 데이시벨쪽으로 특성이 가변되어 신호대 잡음비를 개선하게 되고, 고주파성분이 적으면 적을수록 "0" 데이시벨을 중심으로 플러스의 데이시벨쪽으로 특성이 가변되어 잡음 마스킹(Masking) 효과에 의한 신호대 잡음비가 즉, 가청잡음이 감소되어 제2신호지연수단(104) 및 스텝사이즈 결정수단(105)에 입력된다.That is, the signal-to-noise ratio of the analog audio signal input from the first
상기 스텝사이즈 결정수단(105)은 가변 프리엠퍼시스수단(102)에서 들어오는 오디오 입력신호의 시간 미분치 또는 경사도를 검출하는 경사도 검출기를 포함한다.The step size determining means 105 comprises an inclination detector for detecting the time derivative or inclination of the audio input signal from the variable pre-emphasis means 102.
상기 경사도 검출기는 이 후단의 적응 델타변조수단(109)에서 사용될 스텝 사이즈를 가르키는 제어신호를 발생하게 된다.The gradient detector generates a control signal indicating the step size to be used in the
상기 스텝사이즈 결정수단(105)에서 출력된 제어신호는 제2대역폭 제한수단(108)에 의해서 제한되어 적응 델타변조수단(109)에 입력된다.The control signal output from the step size determining means 105 is limited by the second bandwidth limiting means 108 and input to the adaptive delta modulating
제1아날로그/디지탈 변환수단(106)은 스텝사이즈 결정수단(105)에서 들어오는 스텝사이즈 제어신호를 스텝사이즈 정보를 전달하기 위하여 비트 스트림(bit streem)의 디지탈신호로 변환시켜 청취자 시스템내의 해독기로 전송하게 된다.The first analog / digital converting means 106 converts the step size control signal coming from the step size determining means 105 into a digital signal of a bit stream to transmit the step size information to a decoder in the listener system. Done.
한편 상기 제2신호지연수단(104)을 통해 시간이 지연된 오디오 입력신호는 제2대역폭 제한수단(108)에 의해 결정된 스텝사이즈에 따라 적응델타 변조수단(109)에서 비트 스트림의 디지탈 오디오신호로 변환되어 청취자 시스템내의 해독기로 전송된다.Meanwhile, the audio input signal delayed by the second signal delay means 104 is converted into a digital audio signal of the bit stream by the adaptive delta modulation means 109 according to the step size determined by the second bandwidth limiting means 108. And transmitted to a decoder in the listener system.
상기에서 적응 델타변조수단(109)을 사용하는 이유는 제2신호지연수단(104)에서 들어오는 아날로그 오디오 입력신호의 경사도(Slope)가 클 경우에 오버 슬로프현상(경사도 기준치 이상)이 생기는 것을 막기 위함인데, 이를 위해 스텝사이즈의 조정이 필요한 것이다.The reason for using the
또한 상기 제2아날로그/디지탈 변환수단(110)은 상기 스펙트럼 분석수단(103)에서 추출 분석된 음원정보의 스펙트럼을 외부의 클럭신호(CLK)에 따라 디지탈신호로 변환하여 디지탈지연수단(111)에 입력하게 된다.In addition, the second analog / digital converting means 110 converts the spectrum of the sound source information extracted by the spectrum analyzing means 103 into a digital signal according to an external clock signal CLK and converts it into a digital delay means 111. Will be entered.
상기 디지탈지연수단(111)은 입력된 외부의 클럭신호(CLK)에 따라 제2아날로그/디지탈 변환수단(110)의 스펙트럼 정보를 시간 지연시켜 전송하게 된다.The digital delay means 111 transmits the spectral information of the second analog / digital conversion means 110 in time delay according to the input external clock signal CLK.
그러나 이와같은 종래 디지탈 오디오 전송 부호기의 시스템은 적응 델타변조수단을 이용하여 오디오 비트 스트림을 정송하게 되므로써, 그 스텝사이즈 제어를 위한 하드웨어의 복잡성을 가져오며, 또한 이 정보를 전송하게 되므로 인하여 정보 비트율의 증가를 초래하게될뿐 아니라 NTSC방송 방식의 신호와 같은 주파수 스펙트럼에 디지탈 오디오 전송을 위한 채널을 더 추가할 경우 비트에러가 상당히 크게 발생하는 문제점이 있었다.However, such a conventional digital audio transmission coder system transmits an audio bit stream using an adaptive delta modulation means, thereby bringing the complexity of hardware for controlling the step size and transmitting this information. Not only will this cause an increase, but if more channels for digital audio transmission are added to the same frequency spectrum as NTSC broadcast signals, bit errors will occur significantly.
따라서 본 발명의 목적은 티브이의 오디오신호 전송시 스텝사이즈 정보전송을 위한 데이타가 필요없이 정보비트율을 최대로 감소시켜 부호화될 디지탈 오디오신호를 시청자 시스템내의 해독기로 전송하도록 디지탈 오디오 전송 부호기 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital audio transmission encoder system for transmitting a digital audio signal to be encoded to a decoder in a viewer system by reducing the information bit rate to the maximum without requiring data for transmitting step size information during transmission of an audio signal of a TV. have.
이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은 전처리수단으로 부터의 신호처리에 의해서 가청잡음이 제거된 아날로그 오디오신호를 입력받아 그 신호의 레벨에 따라 진폭을 압축시키는 전대역 진폭 압축수단과, 상기 전대역진폭 압축수단에서 출력된 오디오신호를 일정시간 지연출력하는 신호지연수단과, 상기 시간지연된 오디오신호를 선형 변조처리하여 디지탈 오디오 비트 스트림으로 송출하는 선형 델타변조수단으로 이루어짐으로써 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Means for achieving the object of the present invention is a full-band amplitude compression means for receiving an analog audio signal from which the audible noise has been removed by the signal processing from the pre-processing means and compressing the amplitude according to the level of the signal, the full-band A signal delay means for delaying output of an audio signal output from an amplitude compression means for a predetermined time and a linear delta modulation means for linearly modulating the time-delayed audio signal and outputting the digital audio bit stream are provided. When described in detail based on the accompanying drawings as follows.
제3도는 본 발명 디지탈 오디오 전송 부호기의 시스템 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 입력 아날로그 오디오신호를 저역 필터링하여 불필요한 신호성분을 제거하는 저역필터수단(1)과, 상기 저역필터수단(1)으로부터 필터링되어 출력되는 아날로그 오디오신호로 부터의 가청잡음을 감소시켜 출력함과 음원정보를 추출하는 전처리수단(20)과, 상기 전처리수단(20)으로 부터 가청잡음이 감소된 오디오신호의 레벨에 따라 진폭을 압축시켜 경사각을 감소 출력하는 전대역진폭 압축수단(7)과, 상기 전대역진폭 압축수단(7)에서 출력된 오디오신호를 일정시간 지연출력하는 제2신호지연수단(8)과, 상기 제1신호지연수단(8)에서 시간 지연된 오디오신호를 선형 변조처리하여 디지탈 오디오 비트 스트림으로 청취자 시스템내의 해독기로 송출하는 선형 델타변조수단(9)과, 상기 전처리수단(20)에서 추출된 아날로그의 음원신호를 외부로 부터 입력된 클럭신호(CLK)에 동기시켜 디지탈 오디오신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단(6)과 상기 아날로그/디지탈 변환수단(6)으로 부터 출력된 디지탈신호를 소정시간 지연시켜 스펙트럼 정보로 청취자 시스템내의 해독기로 송출하는 디지탈지연수단(10)으로 구성한다.3 is a system configuration diagram of a digital audio transmission encoder according to the present invention. As shown therein, a low pass filter means 1 for low pass filtering an input analog audio signal to remove unnecessary signal components, and the low pass filter means 1 Preprocessing means 20 for outputting by reducing the audible noise from the analog audio signal is filtered from the output and extracting the sound source information, and according to the level of the audio signal is reduced audible noise from the preprocessing means 20 A full bandwidth amplitude compression means (7) for compressing the amplitude and reducing the tilt angle; a second signal delay means (8) for delaying and outputting the audio signal output from the full bandwidth amplitude compression means (7) for a predetermined time; A linear delta edge for linearly modulating the time-delayed audio signal in the signal delay means 8 and outputting it as a digital audio bit stream to a decoder in the listener system. Means 9 and the analog / digital converting means 6 and the analog for converting the analog sound source signal extracted by the preprocessing means 20 into a digital audio signal in synchronization with a clock signal CLK input from the outside. And digital delay means (10) for delaying the digital signal output from the digital conversion means (6) for a predetermined time and outputting the spectrum information to the decoder in the listener system.
상기에서 전처리수단(20)은 상기 저역필터수단(1)으로 부터 필터링되어 출력되는 아날로그 오디오신호를 설정시간 동안 지연시켜 출력하는 제1신호지연수단(2)과, 상기 저역필터수단(1)을 통한 아날로그 오디오신호로 부터 음원정보를 분석하여 추출하는 스펙트럼분석수단(4)과, 상기 스펙트럼분석수단(4)에서 분석 추출된 음원정보중 일정 레벨 이하의 음원정보를 제거하는 대역폭 제한수단(5)과, 상기 대역폭 제한수단(5)에서 제한된 음원정보에 따라 제1신호지연수단(2)으로 부터 출력된 아날로그 오디오신호를 엠퍼시스과정을 통해 잡음성분을 제거하여 출력하는 가변 프리엠퍼시스수단(3)으로 구성한다.The preprocessing means 20 is a first signal delay means (2) for delaying and outputting the analog audio signal filtered out from the low-pass filter means (1) for a set time, and the low-pass filter means (1) Spectrum analysis means (4) for analyzing and extracting sound source information from the analog audio signal through, and bandwidth limiting means (5) for removing sound source information below a predetermined level from the sound source information analyzed and extracted by the spectrum analysis means (4) And variable pre-emphasis means (3) for outputting the analog audio signal output from the first signal delay means (2) by removing the noise component through an emphasis process according to the sound source information limited by the bandwidth limiting means (3). ).
그리고 상기에서 전대역진폭 압축수단(7)은 제4도에서와 같이, 상기 가변 프리엠퍼시스수단(3)에서 가청잡음이 감소되어 입력되는 오디오신호를 그 오디오신호에 대해 피드백되어 입력되는 피크치에 따라 이득을 조절하여 제2신호지연수단(8)에 증폭 출력하는 전압제어 증폭기(7a)와, 상기 전압제어 증폭기(7a)의 출력신호를 대역필터링하여 일정레벨의 이하의 신호를 제거하는 대역필터기(7b)와, 상기 대역필터기(7b)의 출력신호를 직류레벨로 변환하는 정류기(7c)와, 상기 변환된 직류레벨의 피크치를 검출하여 전압제어 증폭기(7a)에 입력하는 피크검출기(7d)로 구성한다.In the above-described full-band amplitude compression means 7, the audible noise is reduced by the variable pre-emphasis means 3, as shown in FIG. 4, according to the peak value fed back to the audio signal. A voltage filter amplifier 7a for controlling gain and amplifying and outputting the second signal delay means 8; and a band filter for band-filtering the output signal of the voltage control amplifier 7a to remove a signal below a predetermined level. 7b, a
상기에서 선형 델타변조수단(9)은 제5도에 도시된 바와같이, 상기 제2신호지연수단(8)에서 시간 지연된 오디오신호를 저역필텅하는 저역필터기(9a)와, 상기 저역필터기(9a)의 출력 오디오신호를 그 오디오신호에 대한 재생 적분치와의 차를 증폭하여 출력하는 차동증폭기(9b)와, 상기 차동증폭기(9b)의 차신호와 입력 오디오신호와를 비교하여 그 결과신호를 출력하는 비교기(9c)와, 상기 비교기(9c)로 부터 출력된 아날로그 오디오신호를 디지탈오디오로 변환하여 송출하는 플립플롭(9d)과, 상기 플립플롭(9d)의 디지탈 오디오신호와 외부의 스텝사이즈 제어신호와를 승산하는 승산기(9e)와, 상기 승산기(9e)의 출력신호를 적분하여 차동증폭기(9b)에 입력하는 적분기(9f)로 구성한다.The linear delta modulating means (9) comprises a low pass filter (9a) for low-passing the audio signal delayed in the second signal delay means (8), as shown in FIG. A differential amplifier 9b for amplifying and outputting the output audio signal of 9a) from the reproduction integral value with respect to the audio signal, and comparing the difference signal of the differential amplifier 9b with the input audio signal and the resulting signal. A comparator 9c for outputting a digital signal, a flip-flop 9d for converting an analog audio signal output from the comparator 9c into digital audio, and outputting A multiplier 9e for multiplying the size control signal and an integrator 9f for integrating the output signal of the multiplier 9e and inputting them to the differential amplifier 9b.
이와같이, 구성된 본 발명의 작용, 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Thus, the operation and effect of the present invention configured in detail as follows.
먼저 외부로 부터의 아날로그의 오디오신호가 입력되면 저역필터수단(1)은 그 입력된 아날로그의 오디오신호를 가청주파수 레벨로 저역필터링하여 불필요한 신호성분을 제거시킨 후 전처리수단(20)의 제1신호지연수단(2)과 스펙트럼분석수단(4)에 입력하게 된다.First, when an analog audio signal is input from the outside, the low pass filtering means 1 low-pass filters the input analog audio signal to an audible frequency level to remove unnecessary signal components, and then the first signal of the preprocessing means 20. It is input to the delay means 2 and the spectrum analysis means 4.
상기 제1신호지연수단(2)은 입력된 아날로그의 오디오신호를 소정시간 지연시켜 가변 프리엠퍼시스수단(3)에 입력하게 되고, 상기 스펙트럼분석수단(4)은 저역필터수단(1)으로 부터 입력된 아날로그 오디오신호로 부터 실제의 음원정보신호를 추출하여 대역폭 제한수단(5)에 입력함과 아울러 아날로그/디지탈 변환수단(6)에 입력하게 된다.The first signal delay means (2) delays the input analog audio signal by a predetermined time and inputs it to the variable pre-emphasis means (3), and the spectrum analysis means (4) from the low pass filter means (1). The actual sound source information signal is extracted from the input analog audio signal and input to the bandwidth limiting means 5, and input to the analog / digital converting means 6 as well.
상기 대역폭 제한수단(5)은 스펙트럼분석수단(4)에서 추출된 음원정보로 부터의 일정레벨 이하의 음원정보신호는 제거하고 일정레벨 이상의 음원정보신호만을 가변 프리엠퍼시스수단(3)에 입력하게 된다.The bandwidth limiting means 5 removes a sound source information signal of a predetermined level or less from the sound source information extracted by the spectrum analysis means 4 and inputs only the sound source information signal of a predetermined level or more to the variable pre-emphasis means 3. do.
이에따라 상기한 가변 프리엠퍼시스수단(3)은 대역폭 제한수단(5)으로 부터 입력된 음원정보에 따라 특성이 변화되어 제1신호지연수단(2)으로 부터 입력된 아날로그 오디오신호의 신호대 잡음비를 개선하게 된다.Accordingly, the variable pre-emphasis means (3) is changed in accordance with the sound source information input from the bandwidth limiting means (5) to improve the signal-to-noise ratio of the analog audio signal input from the first signal delay means (2) Done.
이를 구체적으로 설명하면 상기 제1신호지연수단(2)로 부터 입력된 아날로그 오디오 신호에 고주파성분이 많을수록 신호대 잡음비가 나빠지게 되므로 가변 프리엠퍼시스수단(3)은 대역폭 제한수단(5)으로 부터 입력된 일정레벨 이상의 음원정보신호에 따라 제2도에서와 같이, "0" 데시벨을 중심으로 마이너스의 88 내지 96쪽으로 특성이 가변되어 신호대 잡음비를 개선하게 되고, 고주파성분이 적으면 적을수록 "0" 데이시벨을 중심으로 플러스의 84나 86쪽으로 특성이 가변되어 잡음 마스킹효과에 의한 신호대 잡음비가 즉, 가청잡음이 감소되어 제4도의 전대역진폭 압축수단(7)의 전압제어 증폭기(7a)에 입력된다.In detail, the variable pre-emphasis means (3) is inputted from the bandwidth limiting means (5) because the signal-to-noise ratio worsens as the high frequency component of the analog audio signal input from the first signal delay means (2) increases. As shown in FIG. 2, the characteristic is changed to 88 to 96 minus centering on the "0" decibels according to the sound source information signal of a predetermined level or more, and the signal-to-noise ratio is improved. The characteristic is changed to 84 or 86 of positive about the decibels so that the signal-to-noise ratio due to the noise masking effect is reduced, i.e., the audible noise is reduced and input to the voltage control amplifier 7a of the full-band amplitude compression means 7 of FIG. .
상기에서 전대역진폭 압축수단(7)의 특성은 제6도에 도시한 바와같이, 입력 오디오신호의 주파수에는 관계없이 신호레벨에 따라서만이 신호의 레벨을 조정하는 것으로, 레벨이 큰 신호는 레벨을 작게 만들고, 레벨이 작은 신호는 레벨을 크게 만들어 주게된다.As shown in FIG. 6, the characteristic of the full-band amplitude compression means 7 is to adjust the level of the signal only according to the signal level regardless of the frequency of the input audio signal. The smaller the signal, the smaller the level, the larger the level.
상기 과정을 제4도를 참조하여 구체적으로 설명하면 상기 가변 프리엠퍼시스수단(3)으로 부터의 입력 오디오신호가 전대역진폭 압축수단(7)의 전압제어 증폭기(7a)에 입력되면 전압제어 증폭기(7a)는 그 입력 오디오신호에 대한 피크치의 피드백 입력에 따라 이득을 조절하여 출력하게 된다.Referring to FIG. 4, the input audio signal from the variable pre-emphasis means (3) is input to the voltage control amplifier (7a) of the full-band amplitude compression means (7). 7a) adjusts and outputs the gain according to the feedback input of the peak value with respect to the input audio signal.
즉, 상기 전압제어 증폭기(7a)로 부터의 이득조절되어 출력된 압축 오디오신호는 대역필터기(7b)를 통해 필터링되어 일정레벨 이상의 신호만이 정류기(7c)를 통해 직류레벨로 변환되어 피크검출기(7d)에 입력된다.That is, the compressed audio signal output by controlling the gain from the voltage control amplifier 7a is filtered through the
상기 피크검출기(7d)는 상기 정류기(7c)로 부터 입력된 직류레벨의 피크치를 검출하여 전압제어 증폭기(7a)에 입력하게 된다.The
상기 전압제어 증폭기(7a)는 피크검출기(7d)로 부터 입력된 피크치에 따라 입력 오디오신호를 제6도와 같이, 압축을 하게 된다.The voltage control amplifier 7a compresses the input audio signal as shown in FIG. 6 according to the peak value input from the
즉, 피크검출기(7d)로 부터의 제어전압이 하이(H)로 입력되면 이득을 작게하여 출력하고, 제어전압이 로우(L)이면 이득을 크게하여 입력 오디오신호의 진폭을 압축하여 출력하게 된다.That is, if the control voltage from the
상기와 같은 전대역진폭 압축수단(7)의 전달특성은 하기와 같다.The transfer characteristic of the full-band amplitude compression means 7 as described above is as follows.
전달특성은 A(a)=1/a(a=100/20):c는 신호진폭의 데시벨-알엠에스(rms)값이다.)이 되므로 신호의 경사도를 줄임으로써, 선형 델타변조수단(9)으로도 고정 스텝사이즈만 적절하게 선택하여 오버슬로프(Over Slop)를 일으키지 않도록 한다.Since the transmission characteristic is A (a) = 1 / a (a = 10 0/20 ): c is the decibel-ms value of the signal amplitude, the linear delta modulation means ( 9), only the fixed step size is properly selected so as not to cause overslop.
상기 전대역진폭 압축수단(7)에서 적절하게 압축된 입력 오디오신호는 제2신호지연수단(8)을 통해 시간지연되어 제5도와 같은 선형 델타변조수단(9)의 저역필터기(9a)에서 필터링되어 가청주파수신호만이 차동증폭기(9b)에 입력된다.The appropriately compressed input audio signal in the full-band amplitude compression means 7 is time-delayed through the second signal delay means 8 and filtered in the low pass filter 9a of the linear delta modulation means 9 as shown in FIG. Only the audible frequency signal is input to the differential amplifier 9b.
상기 차동증폭기(9b)는 저역필터기(9a)로 부터 입력된 오디오신호를 그 오디오신호에 대한 재생 적분치와의 차를 증폭하여 비교기(9c)에 입력하게 된다.The differential amplifier 9b amplifies the difference between the audio signal input from the low pass filter 9a and the reproduction integral value for the audio signal and inputs it to the comparator 9c.
상기 비교기(9c)는 차동증폭기(9b)의 차신호와 입력 오디오신호와를 비교하여 입력 오디오신호가 재생신호 즉, 차신호보다 크면 "0"을, 작으면 "1"을 출력하여 후단의 플립플롭(9d)에 입력하게 된다.The comparator 9c compares the difference signal of the differential amplifier 9b with the input audio signal and outputs "0" if the input audio signal is larger than the reproduction signal, i.e., the difference signal, and outputs "0" if it is smaller. Input to flop 9d.
상기 플립플롭(9d)은 입력된 아날로그 오디오신호를 디지탈 오디오 비트 스트림으로 하여 청취자 시스템 내부의 해독기로 송출하게 됨과 아울러 승산기(9e)에 입력하게 된다.The flip-flop 9d transmits the input analog audio signal as a digital audio bit stream to a decoder inside the listener system and inputs it to the multiplier 9e.
상기 승산기(9e)는 입력된 디지탈 오디오신호와 외부로 부터 적절하게 고정되어 입력되는 스텝사이즈 제어신호와를 승산하여 적분기(9f)에 입력하게 된다.The multiplier 9e multiplies the input digital audio signal with an appropriately fixed step size control signal from the outside and inputs it to the integrator 9f.
상기 적분기(9f)는 승산기(9e)로 부터 입력된 신호를 원래의 오디오신호로 재생하여 차동증폭기(9b)에 입력하게 되므로써, 상기와 같은 작용이 반복되어 디지탈 오디오 비트 스트림이 송출된다.The integrator 9f reproduces the signal input from the multiplier 9e as an original audio signal and inputs it to the differential amplifier 9b, so that the above operation is repeated and the digital audio bit stream is transmitted.
따라서 청추지 시스템내의 해독기에서는 압축수단과 반대작용을 하는 신장기를 구성함으로써, 원래의 신호를 재생해 낼 수 있다.Therefore, in the decoder in the chord extraction system, by constructing an expander that works opposite the compression means, the original signal can be reproduced.
여기서 본 발명의 부호기는 청취자 시스템의 해독기에 오디오 비트 및 스펙트럼정보 비트를 전송해 주는 방송국의 일부이다.The encoder of the present invention is a part of a broadcasting station for transmitting audio bits and spectral information bits to a decoder of a listener system.
이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명은 스텝사이즈의 정보전송을 위한 데이타가 필요없으므로 정보비트율을 감소시키고 스텝사이즈 제어를 위한 별도의 하드웨어가 필요가 없어 방송기기의 자체가 소형화될뿐 아니라 오디오 전송을 위한 채널의 증가를 억제할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention does not require data for step size information transmission, thereby reducing information bit rate and eliminating the need for a separate hardware for step size control. There is an effect that can suppress the increase of the channel for.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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KR1019900009834A KR930006749B1 (en) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | Coding system for transmitted of digital audio |
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Family
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Family Applications (1)
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KR1019900009834A KR930006749B1 (en) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | Coding system for transmitted of digital audio |
Country Status (1)
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-
1990
- 1990-06-30 KR KR1019900009834A patent/KR930006749B1/en not_active IP Right Cessation
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KR920001864A (en) | 1992-01-30 |
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