NO753151L - - Google Patents

Info

Publication number
NO753151L
NO753151L NO753151A NO753151A NO753151L NO 753151 L NO753151 L NO 753151L NO 753151 A NO753151 A NO 753151A NO 753151 A NO753151 A NO 753151A NO 753151 L NO753151 L NO 753151L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
signal
codec
current
voltage
reconstruction
Prior art date
Application number
NO753151A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
P L Smith
Original Assignee
Ericsson L M Pty Ltd
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.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/506,777 external-priority patent/US4042921A/en
Application filed by Ericsson L M Pty Ltd filed Critical Ericsson L M Pty Ltd
Publication of NO753151L publication Critical patent/NO753151L/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/02Delta modulation, i.e. one-bit differential modulation
    • H03M3/022Delta modulation, i.e. one-bit differential modulation with adaptable step size, e.g. adaptive delta modulation [ADM]
    • H03M3/024Delta modulation, i.e. one-bit differential modulation with adaptable step size, e.g. adaptive delta modulation [ADM] using syllabic companding, e.g. continuously variable slope delta modulation [CVSD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

DIGITAL KODER/DEKODERDIGITAL CODES / DECODERS

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrorer digitale pulskommunika-sjonssystemer og nærmere bestemt en anordning for signal-omforming mellom det ene og det andre i en digital bitstrom og et amplitudevariant-analog-signal, slik som tale. En slik anordning kan betegnes som en analog/digital (A/D) eller digital/analog (D/A) omformer. Et mer generelt uttrykk som omfatter A/D- og D/A-omformere, er uttrykket kodek. The present invention relates to digital pulse communication systems and more specifically to a device for signal conversion between one and the other in a digital bit stream and an amplitude variant analog signal, such as speech. Such a device can be referred to as an analog/digital (A/D) or digital/analog (D/A) converter. A more general term that includes A/D and D/A converters is the term codec.

. Helt generelt faller analog til digital omforming inn under. In general, analogue to digital conversion falls under this

to viktige klasser, nemlig:two important classes, namely:

(i) pulskodemodulasjon (PCM) hvor det analoge signalet ampli-tudesamples ved en frekvens fs, hvor samplet kodes i et n-bit binært ord, og hvor data med hastighet n.fs genereres, og (ii) deltamodulasjon (DM) hvor det analoge signalet blir tilnærmet ved hjelp av en serie positive eller negative steilheter som kombineres til å danne et rekonstrueringssignal, og hvor hver databit som sendes, er polariteten av rekonstruksjons-steilheten ved ethvert oyeblikk. (i) pulse code modulation (PCM) where the analog signal is amplitude sampled at a frequency fs, where the sample is coded into an n-bit binary word, and where data at rate n.fs is generated, and (ii) delta modulation (DM) where the analog signal is approximated by means of a series of positive or negative slopes which are combined to form a reconstruction signal, and where each bit of data transmitted is the polarity of the reconstruction slope at any instant.

I telefon-nettverk er standarden for PCM CCITT-systemet, hvor inngangssignalet samples ved frekvensen 8 kHz, og hvor et 8-bit-ord genereres ifolge A-lov-kompanderingen. En slik standard sikrer god taletransmisjonsytelse, ' men PCM-kodeksere er generelt mer kompliserte og derfor mer kostbare enn delta-kodeksere. In telephone networks, the standard for PCM is the CCITT system, where the input signal is sampled at a frequency of 8 kHz, and where an 8-bit word is generated according to the A-law companding. Such a standard ensures good voice transmission performance, but PCM codecs are generally more complicated and therefore more expensive than delta codecs.

Publisert litteratur viser flere deltamodulasjonssystemerPublished literature shows several delta modulation systems

som anvender kompandering, og slike systemer er i stand til god taletransmisjonsytelse, men ytelsen for objektive trans-J Imisjonsparametre, f.eks. forsterkningslinearitet ved forskjell1i<g>ewhich use companding, and such systems are capable of good speech transmission performance, but the performance for objective trans-J Immission parameters, e.g. gain linearity by difference1i<g>e

inngangsnivåer, og nivået for intermodulasjonsdistorsjons-Iprodukter er under standarden som forventes av hoykvalitets-analog til digital omforming for telefonibruk slik det er angitt i f.eks. ovennevnte CCITT-standard. input levels, and the level of intermodulation distortion products is below the standard expected of high quality analog to digital conversion for telephony use as specified in e.g. above CCITT standard.

Litteraturen indikerer også at for optimal taleytelse bor The literature also indicates that for optimal speech performance bor

kompanderingshastigheten være stavelsesmessig. Stavelses-- messig kompandering har tendens til å justere rekonstruerings-trinnstorrelsen til gjennomsnittlig steilhet av inngangssignalet tatt som gjennomsnitt over den stavelsesmessige falltidskonstanten. Et typisk system av dette slag er gitt i fig. the speed of companding be syllabic. Syllable companding tends to adjust the reconstruction step size to the average steepness of the input signal averaged over the syllabic decay time constant. A typical system of this kind is given in fig.

5 og er tilsvarende et system som er utviklet av Phillips og 5 and is equivalent to a system developed by Phillips and

beskrevet i en artikkel av K. T. Hanser og S. J. Zarda,described in an article by K. T. Hanser and S. J. Zarda,

"The design of digitally delta modulation codecs" Proe. IREE,-July, 1971, sidene 286 - 295. I fig. 5 detekterer kompand-logikken 27 steilhetsoverlasten, dvs. opptredenden av fire "enere" eller fire "nuller" i skiftregisteret 24, og ved opptreden leverer strompulsenheten 28 en strom av storrelse +Ia til kompandkontrollkondensatoren Cc, og således okes rekonstruksjonstrinnstorrelsen. Hvis fire "enere" eller fire "nuller" ikke inntreffer, vil Vc (spenningen på Cc) falle via motstanden Rc. Stignings- og fallehastigheten i dette system er slik at kompanderingen er tilnærmet stavelsesmessig. "The design of digitally delta modulation codecs" Proe. IREE,-July, 1971, pages 286 - 295. In fig. 5, the compand logic 27 detects the steepness overload, i.e. the occurrence of four "ones" or four "zeros" in the shift register 24, and upon occurrence, the current pulse unit 28 supplies a current of magnitude +Ia to the compand control capacitor Cc, and thus the reconstruction step size is increased. If four "ones" or four "zeros" do not occur, Vc (the voltage across Cc) will drop across the resistor Rc. The rate of rise and fall in this system is such that the companding is approximately syllabic.

Det tidligere kjente system som er vist i fig. 5, vil kun gi et akseptabelt nivå av intermodulasjonsdistorsjon over et be-grenset område av inngangsnivåer og kun ved de nedre inngangs-frekvenser, slik det vil fremgå nedenfor under henvisning til fig. 6 (a) og 6 (b). Forsterkningslineariteten med inngangsnivå er kun akseptabel ved hoye inngangsnivåer, som nevnt nedenfor og vist i fig. 7. Taletransmisjonskvaliteten ved dette typiske, tidligere kjente system som er vist i fig. 5, er rimelig med viss distorsjon av transiente talelyder, dvs. lyder som "ta". The previously known system shown in fig. 5, will only give an acceptable level of intermodulation distortion over a limited range of input levels and only at the lower input frequencies, as will appear below with reference to fig. 6 (a) and 6 (b). The gain linearity with input level is only acceptable at high input levels, as mentioned below and shown in fig. 7. The speech transmission quality of this typical, previously known system which is shown in fig. 5, is reasonable with some distortion of transient speech sounds, i.e. sounds like "ta".

Som nevnt ovenfor, har stavelsesmessig kompandering tendens til å justere rekonstruksjons-trinnstorrelsen til den gjennom-snittlige steilhet i inngangssignalet tatt som gjennomsnittet l'o... ver den stavelsesmessige falltidskonstanten. Således kan ii kompandkontrollen (rekonstruksjonstrinnstorrelse) ganske enkelt ikke folge oyeblikkeligeregioner av inngangssignalet med stor steilhet. Operasjonen av denne type av kompandering er vist med henvisningstallet 65 i fig. 8. f^+ f2~sinustypen av inngangssignalet 64 har oyeblikkelige regioner (a) med stor steilhet og oyeblikkelige regioner (b) med liten steilhet. As mentioned above, syllabic companding tends to adjust the reconstruction step size to the average steepness of the input signal averaged l'o... over the syllabic decay time constant. Thus, the compand control (reconstruction step size) simply cannot follow non-instantaneous regions of the input signal with large steepness. The operation of this type of companding is shown with the reference number 65 in fig. 8. The f^+ f2~sine type of the input signal 64 has non-instantaneous regions (a) with a large steepness and non-instantaneous regions (b) with a small steepness.

Signalet har faktisk regioner med null steilhet ved (C), slik at anvendelsen av "oyeblikkelig" stor eller liten steilhet ikke er helt riktig. Oyeblikkelig henviser til steilheten ved null-krysning. The signal actually has regions of zero steepness at (C), so the application of "instantaneous" large or small steepness is not entirely correct. Instantaneously refers to the steepness at zero crossing.

Stavelsesmessig kompandering vil justere seg til gjennomsnitts-trinnstdrrelsen over flere sykluser, dvs. en integreringstid som er meget storre enn ^—^ + , og derfor vil rekonstruksjons-'•12 trinnstorrelsen som settes, være mindre enn optimal for å folge regionen i signalet som har hoy steilhet, og alvorlig steilhets-overlast inntreffer ettersom kompanderingen utjevner regionene av signalet som har stor og liten steilhet. For at et delta-modulasjonssystem således skal ha et lavt nivå av intermodulasjonsdistorsjon må kompanderingen innstille rekonstruksjons-steilheten ifolge gjennomsnittet av toppsteilhetene eller de store steilhetene, i det etterfølgende angitt som "gjennom-snitts-toppsteilhet". Således vil rekonstruksjonstrinnstorrelsen stige i regionen (a) og avta i region (b) for signalet, dvs. tilpasse seg til å folge toppsteilheten. Man har fastslått fra forsøksresultater at det viktige krav for lav intermodulasjonsdistorsjon er at rekonstruksjonen folger i region (a), fordi steilhets-overlast frembringes av intermodula-sjonsproduktene. En liten grad av overfoling i region (b), fig. 8, (bevirket av et rekonstruksjonssignal over optimalt) vil hå tendens til å frembringe kornstoy (omtrentlig hvit i talefrekvensområdet), men slik stoy er akseptabel fordi den ikke på ugunstig måte påvirker taletransmisjonsytelsen eller de objektive transmisjonsparametre som angitt ovenfor. Således er det ikke så viktig å la trinnstorrelsen i region (b) avta som det er å oke trinnstorrelsen i region (a). Syllable companding will adjust to the average step size over several cycles, i.e. an integration time much larger than ^—^ + , and therefore the reconstruction '•12 step size set will be less than optimal to follow the region of the signal that has high steepness, and severe steepness overload occurs as the companding equalizes the regions of the signal that have high and low steepness. In order for a delta modulation system to thus have a low level of intermodulation distortion, the compander must set the reconstruction steepness according to the average of the peak steepnesses or the large steepnesses, hereinafter referred to as "average peak steepness". Thus, the reconstruction step size will increase in region (a) and decrease in region (b) for the signal, i.e. adapt to follow the peak steepness. It has been established from experimental results that the important requirement for low intermodulation distortion is that the reconstruction follows in region (a), because steepness overload is produced by the intermodulation products. A small degree of overfolding in region (b), fig. 8, (caused by a reconstruction signal above optimum) will tend to produce grain noise (approximately white in the speech frequency range), but such noise is acceptable because it does not adversely affect the speech transmission performance or the objective transmission parameters as stated above. Thus, it is not as important to let the step size in region (b) decrease as it is to increase the step size in region (a).

Det finnes tidligere deltasystemer som har sann, oyeblikkeligThere are earlier delta systems that have true, non-instantaneous

! i ! in

i in

kompandering, dvs. kompanderingen innstilles av oyeblikkelig companding, i.e. the companding is set off immediately

jsteilhet og ikke gjennomsnittlig toppsteilhet som i den foreliggende oppfinnelse. Således vil trinnstorrelsen i et slikt system avta i region (c) i fig. 8, hvilket muliggjor mer noyaktig folging i regionen for hoynivåsignaler, men slike systemer lider av ulempen med dårlig folge-evne hver gang et ice steepness and not average peak steepness as in the present invention. Thus, the step size in such a system will decrease in region (c) in fig. 8, which enables more accurate tracking in the region of high-level signals, but such systems suffer from the disadvantage of poor tracking every time a

inngangssignal som har en oyeblikkelig, stor steilhet, inntreffer etter et inngangssignal som har en oyeblikkelig, liten steilhet, dvs. når et signal,slik som i region (a) i fig. 8, inntreffer direkte etter et signal slik som i region (b). Denne dårlige folging frembringer uakseptable intermodulasjons-distorsjonskarakteristikker. Et annet problem ved et slikt system er det brede dynamiske området som kreves for trinnstorrelsen til å folge den oyeblikkelige kompanderingslov ved input signal that has an instantaneous, large steepness occurs after an input signal that has an instantaneous, small steepness, i.e. when a signal, such as in region (a) in fig. 8, occurs directly after a signal such as in region (b). This poor tracking produces unacceptable intermodulation distortion characteristics. Another problem with such a system is the wide dynamic range required for the step size to follow the instantaneous companding law of

ethvert tidspunkt, dvs. krever typisk 20 dB storre område enn en stavelsesmessig type ifolge den foreliggende oppfinnelse. any time, i.e. typically requires a 20 dB larger area than a syllabic type according to the present invention.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret deltamodulasjonskodek som er i stand til å gi en god taletransmisjonsytelse, og som tilveiebringer forbedrede, objektive transmisjonsparametre overfor tidligere kjente stavelsesmessige og oyeblikkelige, kompanderte deltamodulasjonssystemer som omtalt ovenfor. The purpose of the present invention is to provide an improved delta modulation codec which is able to provide a good voice transmission performance, and which provides improved, objective transmission parameters compared to previously known syllabic and non-instantaneous, companded delta modulation systems as discussed above.

For å realisere ovenfor nevnte formål tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse kompandering som har tendens til å justere trinnstorrelsen til gjennomsnittstoppsteilhet over en kort tid (f.eks. - z—f hvor f, og f9er de to forskjellige frekvensene In order to realize the above-mentioned purpose, the present invention provides companding which tends to adjust the step size to average steepness over a short time (eg - z—f where f, and f9 are the two different frequencies

rl ~ r21 zrl ~ r21 z

som er vist i fig. 8), og ikke til den oyeblikkelige steilhet ved noen som helst definisjon. For inngangssignaler slik som tale med toppnivå i forhold til gjennomsnittsnivåforhold på 12 - 15 dB, vil denne type av gjennomsnittstoppsteilhetskompandering tillate mer noyaktig koding av talelyd med en hoy overgangsfaktor, dvs. lyder som ta, pa osv. som angitt nedenfor under henvisning til fig. 9, og som vist med henvisningstallet 66 i fig. 8. which is shown in fig. 8), and not to the immediate steepness of any definition. For input signals such as speech with a peak level to average level ratio of 12 - 15 dB, this type of average peak slope companding will allow more accurate coding of speech sounds with a high transition factor, i.e. sounds like ta, pa, etc. as indicated below with reference to fig. 9, and as shown with the reference number 66 in fig. 8.

Overalt i denne beskrivelse er uttrykket "gjennomsnittstoppsteilhetskompandering" anvendt til å bety at kompanderingen jjusterer seg til gjennomsnittet av regionene for inngangssignalet i . i Throughout this description, the term "average peak slope companding" is used to mean that the companding adjusts to the average of the regions of the input signal i . in

med stor steilhet i motsetning til stavelsesmessig eller oye-jblikkelig kompandering. with great steepness as opposed to syllabic or obvious companding.

"Gjennomsnittstoppsteilhetskompandering" ifolge den foreliggende oppfinnelse kan ikke oppnås ved ganske enkelt å oke stige- og fallehastighetene for typiske stavelsesmessige, kompanderte "Average peak steepness companding" according to the present invention cannot be achieved by simply increasing the rise and fall rates of typical syllabic companded

deltamodulasjonssystemer eller ved å redusere stigehastighetene for typiske oyeblikkelige,kompanderte deltamodulasjonssystemer. delta modulation systems or by reducing the rise rates of typical non-instantaneous companded delta modulation systems.

For det forste må en definert ulinearitet eksistere innenfor kode/dekode-kompandsloyfen for å sikre at"gjennomsnittstopp-steilhetskompanderingen"inntreffer og etableres over et stort område av analoge utgangsnivåer. Den definerte ulinearitet etablerer et forhold mellom stige- og falletid og inngangssignalnivået og sikrer således en"gjennomsnittstoppsteilhetskompandering"over et bredt dynamisk område. For spesielle ty-per av inngangssignaler (ikke nødvendigvis talefrekvens) kan en hensiktsmessig ulinearitet velges til å gi optimal kompand-kontroll. First, a defined nonlinearity must exist within the encode/decode compand loop to ensure that the "average peak steepness compand" occurs and is established over a large range of analog output levels. The defined non-linearity establishes a relationship between the rise and fall time and the input signal level and thus ensures an "average peak steepness companding" over a wide dynamic range. For special types of input signals (not necessarily speech frequency), an appropriate non-linearity can be chosen to provide optimal compand control.

Et kjent system som anvender en ulinearitet i kompandsloyfen, er omtalt i US-patent 3,699,566 av Schindler og overdratt til IBM Corporation. Ytterligere henvisning til Schindler-systemet kan finnes i en artikkel med tittelen "Delta Modulation" av H. R. Schindler, publisert i IEEE Spectrum October 1970, side 76. Imidlertid indikerer kompandtrinnstorrelsen i Schindlers system at kompandering nærmer seg oyeblikkelig kompandering på grunn av de store stige- og fallehastighetene, 2 dB og 0,2 dB respektivt pr. samplings-intervall. Derfor vil. dette system forventes å lide under det naturlige problem med uakseptabel intermodulasjonsdistorsjon som angitt ovenfor. A known system using a non-linearity in the compound loop is disclosed in US Patent 3,699,566 by Schindler and assigned to IBM Corporation. Further reference to the Schindler system can be found in an article entitled "Delta Modulation" by H. R. Schindler, published in IEEE Spectrum October 1970, page 76. However, the companding step size in Schindler's system indicates that companding approaches instantaneous companding due to the large rise- and the fall rates, 2 dB and 0.2 dB respectively per sampling interval. Therefore will. this system is expected to suffer from the inherent problem of unacceptable intermodulation distortion as noted above.

Uten ulirieariteten i kompandkontrollsloyfen vil så stige- og falletidene oke proporsjonalt med inngangssignalnivået. Således vil kbmpanderingen være optimal ved kun ett inngangsnivå. Det stavelsesmessige systemet som omtalt tidligere, har denne karakteristikk. For signalnivåer over dette optimale nivå ville stige- og falletidene være for lange, slik at alvorlige steilhetsoverlaster ville inntreffe. For signaler under dette optimum er stige/falletidene for korte, og ustabil koding jvil inntreffe. Således er ulineariteten som velges i den Without the nonlinearity in the compound control loop, the rise and fall times will increase proportionally to the input signal level. Thus, the control will be optimal with only one input level. The syllabic system discussed earlier has this characteristic. For signal levels above this optimum level, the rise and fall times would be too long, so that serious steepness overloads would occur. For signals below this optimum, the rise/fall times are too short, and unstable coding will occur. Thus is the nonlinearity that is chosen in it

I IN

foreliggende oppfinnelse,fortrinnsvis logaritmisk slik at j stige- og fallehastighetene er uavhengige av signalnivået. present invention, preferably logarithmic so that j the rise and fall rates are independent of the signal level.

. For at oppfinnelsen lettere skal kunne forstås, vil en spesiell utforelse nå bli beskrevet i detalj under henvisning til ved-lagte tegninger. • ■ Fig. 1 er et blokkdiagram av en deltakoder ifolge utforelsen for omforming av et analogt signal til en digital bitstrom. Fig. 2 er et blokkdiagram av en deltakoder ifolge utforelsen for omforming av den digitale bitstrom til et analogt signal. Fig. 3 er et kretsdiagram av en anti-logaritmisk omformer og en strompulsamplitudemodulator ifolge utforelsen i fig. 1 og 2. Fig. 4 er et kretsdiagram av en kompandstrompulsenhet i utforelsen i fig. 1 og 2._ . In order for the invention to be easier to understand, a particular embodiment will now be described in detail with reference to the attached drawings. • ■ Fig. 1 is a block diagram of a delta coder according to the embodiment for converting an analogue signal into a digital bit stream. Fig. 2 is a block diagram of a delta coder according to the embodiment for converting the digital bitstream into an analog signal. Fig. 3 is a circuit diagram of an anti-logarithmic converter and a current pulse amplitude modulator according to the embodiment in fig. 1 and 2. Fig. 4 is a circuit diagram of a compand drum pulse unit in the embodiment in fig. 1 and 2._

Fig. 5 er en typisk tidligere kjent deltakoder.Fig. 5 is a typical previously known delta coder.

Fig. 6 (a) og 6 (b) viser diagrammer av intermodulasjonsdistorsjon mot inngangssignalnivået for den tidligere kjente koderen ifolge fig. 5, og fig. 6 (b) innbefatter en kurve som representerer et nivå på 500 Hz og 1000 Hz-komponenter av deltamodulasjon med gjennomsnittstoppsteilhetkompandering ifolge Fig. 6 (a) and 6 (b) show diagrams of intermodulation distortion against the input signal level for the previously known encoder according to fig. 5, and fig. 6 (b) includes a curve representing a level of 500 Hz and 1000 Hz components of delta modulation with average steepness companding according to

den foreliggende oppfinnelse.the present invention.

Fig. 7 viser et diagram av forsterkningslinearitet mot inngangsnivået i en typisk tidligere kjent koder som vist i fig. 5. Fig. 8 viser et diagram som sammenlikner stavelsesmessig kompandering med gjennomsnittstoppsteilhetskompandering ifolge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 9 er et ytterligere diagram som viser rekonstruksjons-trinnstorrelsen for stavelsesmessig kompandering og gjennomsnittstoppsteilhetskompandering ifolge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 7 shows a diagram of gain linearity against the input level in a typical previously known encoder as shown in fig. 5. Fig. 8 shows a diagram comparing syllabic companding with average steepness companding according to the present invention. Fig. 9 is a further diagram showing the reconstruction step size for syllabic companding and average steepness companding according to the present invention.

I ! I!

j j

I IN

Overalt i tegningene angir like henvisningstall like eller Throughout the drawings, like reference numerals indicate like or

I tilsvarende deler.In corresponding parts.

Fra fig. 1 vil man se at koderen i denne utforelse innbefatter en komparator 20 som har to innganger 21 og 22 respektive.. Et analogt inngangssignal på inngangen 21 sammenliknes med en From fig. 1, it will be seen that the encoder in this embodiment includes a comparator 20 which has two inputs 21 and 22 respectively.. An analogue input signal at the input 21 is compared with a

tilbakekobling på inngangen 22, og komparatoren tilveiebringer en utmatning i form av en hoy eller en digital "en" når det analoge signalet overskrider tilbakekoblingssignalet og en lav eller digital "null" når tilbakekoblingssignalet overskrider det analoge signalet. Komparatoren klokkes ved en frekvens 64 kHz, og dens utgang 23 forer en digital bitstrom av "enere" og"nuller" avhengig av verdiene av den analoge innmatningen og tilbakekoblingssignalet relativt til hverandre. feedback on input 22, and the comparator provides an output in the form of a high or a digital "one" when the analog signal exceeds the feedback signal and a low or digital "zero" when the feedback signal exceeds the analog signal. The comparator is clocked at a frequency of 64 kHz and its output 23 feeds a digital bit stream of "ones" and "zeros" depending on the values of the analog input and the feedback signal relative to each other.

; Utgangen 23 for komparatoren 20 er koblet til inngangen på et firebit-skiftregister 24. Utgangen 25 i skiftregisteret forer en digital bitstrom som sendes til linje. Ettersom dataene på utgangen 25 er de samme som dataene på inngangen 23 bort-sett fra at de er forsinket med fire klokkeperioder, er det tenkelig at linjeforbindelsen kan foretas ved inngangen 23 ; The output 23 of the comparator 20 is connected to the input of a four-bit shift register 24. The output 25 of the shift register feeds a digital bit stream which is sent to line. As the data on output 25 is the same as the data on input 23 except that it is delayed by four clock periods, it is conceivable that the line connection can be made at input 23

for skiftregisteret 24. Klokkesignålet med frekvensen 64 kHz for anordningen er tilveiebrakt på forbindelsen 26 til skiftregisteret 24. for the shift register 24. The clock signal with the frequency 64 kHz for the device is provided on connection 26 to the shift register 24.

Skiftregisteret 24 har hvert trinn koblet til en kompandlogisk enhet 27. Den kompandlogiske enheten 27 omfatter et antall porter og detekterer opptreden av fire "enere" eller fire "nuller" i skiftregisteret 24. Utgangen fra kompandlogikkenheten 27 er koblet til en strompulsenhet 28. Under perioden når kompandlogikkenheten 27 detekterer fire "enere" eller "nuller" i skiftregisteret, pulser den strompulsenheten 28 til å aktivere strompulsenheten til å gi, ved sin utgang 29, en konstant strom med positiv polaritet under den tid den er aktivert. Under perioden når kompandlogikkenheten 27 ikke detekterer fire "enere" eller fire "nuller" i skiftregisteret 24, tilveiebringer strompulsenheten, ved sin utgang 29, en konstant strom med negativ polaritet. The shift register 24 has each stage connected to a compand logic unit 27. The compand logic unit 27 comprises a number of gates and detects the appearance of four "ones" or four "zeros" in the shift register 24. The output of the compand logic unit 27 is connected to a current pulse unit 28. During the period when the compand logic unit 27 detects four "ones" or "zeros" in the shift register, it pulses the current pulse unit 28 to activate the current pulse unit to provide, at its output 29, a constant current of positive polarity during the time it is activated. During the period when the compand logic unit 27 does not detect four "ones" or four "zeros" in the shift register 24, the current pulse unit provides, at its output 29, a constant current with negative polarity.

j Valg av stige- og fallehastigheter bestemmer typen av kompande-j j Choice of rise and fall rates determines the type of compande-j

ring. Ved å velge både stige- og falletidene lange, sies ring. By choosing both the rise and fall times long, it is said

! kompanderingen å være stavelsesmessig, dvs. kompanderingen utjevner steilheten og innstiller trinnstorrelsen ifolge gjen-nomsnittssteilhet for en talestavelse. Hvis både stige- og falletidene er korte, sies kompanderingen å være oyeblikkelig, dys. kompanderingen varierer kompanderingstrinnstorrelsen pro-' ! the companding to be syllabic, i.e. the companding equalizes the steepness and sets the step size according to the average steepness for a spoken syllable. If both the rise and fall times are short, the companding is said to be non-instantaneous, dys. the companding varies the companding step size pro-'

porsjonalt med den aktuelle oyeblikkelige steilhet i inngangs-" signalet. Man har funnet at, hvis stigetidene er korte og falltidene lange, vil kompanderingene opptre slik at trinnstorrelsen innstilles til gjennomsnittstoppsteilhet. proportional to the relevant instantaneous steepness in the input signal. It has been found that, if the rise times are short and the fall times long, the companding will occur so that the step size is set to the average steepness.

Et omfattende eksperiment er blitt gjennomfort under utvikling av oppfinnelsen for å finne de optimale stige- og fallehastigheter. Eksperimentet tok i betraktning den subjektive taleytelse og objektive ytelse (slik som intermodulasjonsdistorsjon). "Den optimale stigehastighet ble funnet å være 0,7 dB pr. klokkepuls, og stigning i forhold til fall-forholdet var 100:1. Det optimale er ganske bredt, og rimelig ytelse oppnås godt utenfor dette valg av kompanderingsparametre. Stigehastigheten kan reduseres til f.eks. 0,25 dB pr. klokkepuls og okes til 3 dB pr. klokkepuls, og stige/falle-forholdet kan varieres fra 30:1 til ca. 500:1 med en viss forringelse i ytelse. Det er interessant å bemerke at, ettersom stigehastigheten må reduseres, dvs. kompanderingen får tendens mot stavelsesmessig, forringes ytelsen., og ettersom stige/f alle-f orholdet reduseres, dvs. når kompanderingen tenderer mot oyeblikkelig, vil ytelsen igjen forringes og indikerer således forbedringen i ytelse med gjennomsnittstoppsteilhetskompandering i motsetning til tidligere kjent teknikk. An extensive experiment has been carried out during the development of the invention to find the optimal rise and fall speeds. The experiment took into account the subjective speech performance and objective performance (such as intermodulation distortion). "The optimum rate of rise was found to be 0.7 dB per clock pulse, and the rise to fall ratio was 100:1. The optimum is quite broad, and reasonable performance is achieved well beyond this choice of companding parameters. The rate of rise can be reduced to eg 0.25 dB per clock pulse and okes to 3 dB per clock pulse and the rise/fall ratio can be varied from 30:1 to about 500:1 with some degradation in performance It is interesting to note that, as the rate of rise has to be reduced, i.e. the companding tends towards syllabic, the performance deteriorates., and as the rise/f all ratio decreases, i.e. when the companding tends towards instantaneous, the performance will again deteriorate and thus indicates the improvement in performance with average steepness companding in contrast to prior art.

Som nevnt ovenfor, er området av stigehastighet og stige i forhold til falle-forholdet, hvor gjennomsnittstoppsteilhetskompandering er definert,som folger: stigehastigheten i området 0,25 dB pr. klokkepuls til 3 dB pr. klokkepuls og stige/ falleforholdet i området 30:1 til ca. 500:1. Systemet vil gi god ytelse over dette område, og endog noe utenfor området, As mentioned above, the range of rise rate and rise in relation to the fall ratio, where the average steepness companding is defined, is as follows: the rise rate in the range 0.25 dB per clock pulse to 3 dB per clock pulse and rise/fall ratio in the range of 30:1 to approx. 500:1. The system will give good performance over this range, and even somewhat outside the range,

men det optimale ligger innenfor området. Det aktuelle valg av det optimale avhenger av signalene for hvilket systemet er beregnet. Hvis systemet er kun for tale, vil det optimale være j annerledes enn hvis systemet er for transmisjon av et sinusforme^, but the optimum lies within the range. The actual selection of the optimum depends on the signals for which the system is designed. If the system is for speech only, the optimum will be j different than if the system is for transmission of a sinusoid^,

I IN

men vil fremdeles ligge innenfor ovennevnte område. Det but will still be within the above-mentioned area. The

joptimale (stigehastighet 0,7 dB pr. klokkepuls og 100:1) er det optimale for et system som er konstruert til å slippe igjennom tale så vel som sinusformede signaler når klokke-hastigheten er 64 kHz og den detekterte sekvens er fire bit lang. Hvis andre klokkehastigheter og sekvenslengder i samme jooptimal (rise rate 0.7 dB per clock pulse and 100:1) is the optimum for a system designed to pass speech as well as sinusoidal signals when the clock rate is 64 kHz and the detected sequence is four bits long. If other clock speeds and sequence lengths in the same

størrelsesorden anvendes, vil det optimale fremdeles ligge i området, men for disse andre systemer kan det være visse små-partier av området hvor systemet ikke gir akseptable resultater. order of magnitude is used, the optimum will still lie in the range, but for these other systems there may be certain small parts of the range where the system does not give acceptable results.

I denne utforelse får positiv strom fra strompulsenheten 28 stigestrommen til å bevirke rekonstruksjons- eller tilbakekoblingssignalet til å oke i verdi mot det analoge signalet, og den negative strommen fra enheten 28 tilveiebringer falle-strommen som reduserer storrelsen av endringen i tilbakekoblingssignalet når dette har overskredet det analoge signalet, slik det vil bli forklart i det etterfølgende. Den positive strommen fra strompulsenheten 28 er i størrelsesorden av 100 ganger den negative strommen i denne utforelse, men kan trimmes til å endre forholdet. Under perioden når den kon-stante stromanordningen aktiveres, lader den positive utgangsstrommen derfra en kompandintegratorkondensator 30 for å bevirke en lineær dannelse av spenning over kondensatoren. Verdien av kondensatoren 30 og den positive polaritetsstrommen velges slik at under en klokke-periode (15,6 y,s) er spenningsdannelsen over kondensatoren ca. 100 mV hver gang fire "enere" eller fire "nuller" inntreffer. Som forklart ovenfor, kan verdien av strommen trimmes, og således kan hastigheten av spenningsdannelsen endres. Under en klokkeperiode når konstant-strom-anordningen 28 tilforer negativ polaritetsstrom til kondensatoren 30, utlades kondensatoren,og spennings-minskningen over kondensatoren 30 er ca. 1 mV. In this embodiment, positive current from the current pulse unit 28 causes the rise current to cause the reconstruction or feedback signal to increase in value towards the analog signal, and the negative current from the unit 28 provides the fall current which reduces the magnitude of the change in the feedback signal when this has exceeded it analog signal, as will be explained in what follows. The positive current from the current pulse unit 28 is on the order of 100 times the negative current in this embodiment, but can be trimmed to change the ratio. During the period when the constant current device is activated, the positive output current therefrom charges a compand integrator capacitor 30 to effect a linear build-up of voltage across the capacitor. The value of the capacitor 30 and the positive polarity current is chosen so that during one clock period (15.6 y,s) the voltage build-up across the capacitor is approx. 100 mV each time four "ones" or four "zeros" occur. As explained above, the value of the current can be trimmed, and thus the rate of voltage generation can be changed. During a clock period when the constant current device 28 supplies negative polarity current to the capacitor 30, the capacitor is discharged, and the voltage drop across the capacitor 30 is approx. 1 mV.

Spenningen over kondensatoren 30 tilfores en antilogaritmisk omformer 31. Den antilogaritmiske omformeren 31 er anordnet slik at dens utgang 32 er en antilogaritmisk stromfunksjon av inngangsspenningen som vist i likning (3) nedenfor. Derfor vil, for lave spenninger over kondensatoren 30, en endring i spenning bevirke utgangsstrommen fra antilogaritmeomformeren 31 til å endre seg i en mindre grad, mens for hoyere spenninge^over kondensatoren vil den samme spenningsendring frembringe jen langt storre stromendring. Det vil være klart at, når hyppigheten av fire "enere" eller "nuller" i skiftregisteret 24 er stor, er spenningen på kondensatoren 30 hoy, dvs. kom-pandspenningen er hoy. The voltage across the capacitor 30 is fed to an antilogarithmic converter 31. The antilogarithmic converter 31 is arranged so that its output 32 is an antilogarithmic current function of the input voltage as shown in equation (3) below. Therefore, for low voltages across the capacitor 30, a change in voltage will cause the output current from the anti-log converter 31 to change to a lesser extent, while for higher voltages across the capacitor, the same voltage change will produce a much larger current change. It will be clear that, when the frequency of four "ones" or "zeros" in the shift register 24 is high, the voltage on the capacitor 30 is high, i.e. the compand voltage is high.

Virkningen av den antilogaritmiske omformeren i kompanderings-tilbakekoblingssloyfen gjor stigehastigheten uavhengig av signalinngangsnivået. Stigetiden for et signal til å stige fra -40 dB til -30 dB er den såmne som for å stige fra -10 dB til 0 dB, hvor 0 dB-punktet er en viss tilfeldig referanse. Således uttrykkes stigehastigheten som dB pr. tidsintervall. Et system som har en stigehastighet (uttrykt i dB/tidsinter-vall) konstant med inngangsnivå, må ha et visst antilogaritmisk element i kompandtilbakekoblingskretsen. Stige/falle-" forholdet varierer noe med inngangsnivået på grunn av tidskonstanten som er dannet av kondensatoren 30 og motstanden 38 pluss motstanden 40. For et forhold mellom stige- og fallestrom på 100:1 vil stige/falle-forholdet av rekonstruksjonssignalet være f.eks. 70:1 for hoye inngangsnivåer og 130:1 for lave inngangsnivåer. The action of the antilogarithmic converter in the companding feedback loop makes the rate of rise independent of the signal input level. The rise time for a signal to rise from -40 dB to -30 dB is the same as for rising from -10 dB to 0 dB, where the 0 dB point is some random reference. Thus, the rate of rise is expressed as dB per time interval. A system that has a rate of rise (expressed in dB/time interval) constant with input level must have some anti-logarithmic element in the compound feedback circuit. The rise/fall" ratio varies somewhat with the input level due to the time constant formed by the capacitor 30 and the resistor 38 plus the resistor 40. For a ratio between rise and fall current of 100:1, the rise/fall ratio of the reconstruction signal will be e.g. eg 70:1 for high input levels and 130:1 for low input levels.

Utgangen 32 fra den antilogaritmiske omformeren er kobletThe output 32 from the antilogarithmic converter is connected

til en strompulsamplitudemodulator 33.Modulatoren 33 leverer en utgangsstrom som er proporsjonal med spenningssignalet fra den antilogaritmiske omformeren 31. Strommen fra modulatoren 33 tilfores et integreringsnettverk 34 som omformer stromsignalet til et spenningssignal til å bli matet tilbake til komparatoren 20 på forbindelsen 22. Spenningen på forbindelsen 22 er rekonstruksjons- eller tilbakekoblingsspenningen som folger det analoge inngangssignalet. Som tidligere forklart, avhenger utmatningen fra komparatoren 20 av hvorvidt det analoge signalet er storre eller mindre enn tilbakekoblingssignalet. I tillegg til signalet fra den antilogaritmiske omformeren 31 mottar modulatoren 33 et digitalt signal via forbindelsen 35 fra det forste trinnet i skif tregisteret 24. Det digitale signalet til modulatoren 33 er en polaritets-forbindelse som etablerer polariteten av trinnendringen i tilbakekoblingssignalet til komparatoren. Hvis f.eks. en "null" fremkommer på forbindelsen 35 direkte etter at en "en" har to a current pulse amplitude modulator 33. The modulator 33 supplies an output current which is proportional to the voltage signal from the antilogarithmic converter 31. The current from the modulator 33 is fed to an integration network 34 which converts the current signal into a voltage signal to be fed back to the comparator 20 on the connection 22. The voltage on the connection 22 is the reconstruction or feedback voltage that follows the analog input signal. As previously explained, the output from the comparator 20 depends on whether the analog signal is greater or less than the feedback signal. In addition to the signal from the antilogarithmic converter 31, the modulator 33 receives a digital signal via connection 35 from the first stage of the shift register 24. The digital signal to the modulator 33 is a polarity connection which establishes the polarity of the step change in the feedback signal to the comparator. If e.g. a "zero" appears on compound 35 directly after a "one" has

1 1

fremkommet, snus polariteten av trinnendringen i tilbake-Ikoblingssignalet, ettersom tilbakekoblingssignalet har overskredet det analoge inngangssignalet. For en "flat" analog innmatning til komparatoren vil bitstrommen til skiftregisteret 24 omfatte alternative "enere" og "nuller", og polariteten for trinnendringen vil bli snudd for hver suksessive klokkeperiode. occurred, the polarity of the step change in the feedback signal is reversed, as the feedback signal has exceeded the analog input signal. For a "flat" analog input to the comparator, the bit stream of the shift register 24 will comprise alternate "ones" and "zeros" and the polarity of the step change will be reversed for each successive clock period.

Dekoderen ifolge denne utforelse er vist i fig. 2, og er essensielt den samme som dekoderen som er beskrevet ovenfor med unntak av at komparatoren 20 er eliminert og at et filter 36 er innbefattet. Den sendte digitale bitstrom går inn i skiftregisteret 24 på inngangen 25, og hver bit blir suksessivt klokket inn i skiftregisteret. Den gjenværende del av anordningen er identisk med koderen ned til integreringsnett-' verket 34. Spenningssignalet ut av integreringsnettverket The decoder according to this embodiment is shown in fig. 2, and is essentially the same as the decoder described above except that the comparator 20 is eliminated and a filter 36 is included. The transmitted digital bit stream enters the shift register 24 at the input 25, and each bit is successively clocked into the shift register. The remaining part of the device is identical with the encoder down to the integration network 34. The voltage signal out of the integration network

34 i dekoderen er det samme som tilbakekoblingssignalet på 34 in the decoder is the same as the feedback signal on

forbindelsen 22 i koderen og er derfor et signal som er tilnærmet det opprinnelige, analoge inngangssignalet. Filteret 36 tjener til å utjevne signalet fra integreringsnettverket 34 for å gi et signal ved sin utgang 37 som nokså nær tilnærmer seg det opprinnelige, analoge signalet. Det skal nå vises til fig. 3, som er et kombinert kretsdiagram av den antilogaritmiske omformeren 31 og strompulsamplitudemodulatoren 33. Spenningen over kondensatoren 30, i det etterfolgende benevnt med V , påtrykkes den antilogaritmiske omformeren 31 på forbindelsen 29, og påtrykkes via motstanden 38 til basisen på transistoren 39. Basisen på transistoren 39 er koblet via en motstand 40 til basisen på en ytterligere transistor 41. connection 22 in the encoder and is therefore a signal that approximates the original analog input signal. The filter 36 serves to equalize the signal from the integration network 34 to give a signal at its output 37 which fairly closely approximates the original, analogue signal. Reference should now be made to fig. 3, which is a combined circuit diagram of the antilogarithmic converter 31 and the current pulse amplitude modulator 33. The voltage across the capacitor 30, hereinafter referred to as V , is applied to the antilogarithmic converter 31 at the connection 29, and is applied via the resistor 38 to the base of the transistor 39. The base of the transistor 39 is connected via a resistor 40 to the base of a further transistor 41.

De to motstandene 38 og 40 danner et spenningsdelernettverk. Transistoren 39 tilfores en konstant kollektorstrom Ia ved hjelp av et tilbakekoblingsnettverk innbefattende en operasjons-forsterker 42 og en motstand 43. Strommen Ia fås fra en positiv krafttilforselsspenning 44,som i dette tilfellet er +5V, og er avhengig av verdien av en seriemotstand 45 (Ia lik -—5).Basisen på transistoren 41 er koblet til en negativ krafttilforselsspenning 46, som i dette tilfellet er -5V. The two resistors 38 and 40 form a voltage divider network. The transistor 39 is supplied with a constant collector current Ia by means of a feedback network including an operational amplifier 42 and a resistor 43. The current Ia is obtained from a positive power supply voltage 44, which in this case is +5V, and is dependent on the value of a series resistance 45 ( Ia equal to -—5).The base of the transistor 41 is connected to a negative power supply voltage 46, which in this case is -5V.

Operasjonen av den antilogaritmiske omformeren baserer seg på jkollektorstrom (Ic) -basisemitterspenning (VgE) -karakteristikken The operation of the antilogarithmic converter is based on the collector current (Ic) -base emitter voltage (VgE) characteristic

I IN

i den fremadforspente modus for en transistor som vist ved in the forward-biased mode for a transistor as shown at

I den folgende likning (1):In the following equation (1):

hvor where

q = elektronladningen (Coulombs)q = the electron charge (Coulombs)

K = Boltzmans konstantK = Boltzman's constant

T = absolutt temperatur (<*>K)T = absolute temperature (<*>K)

I = konstant for transistoren,I = constant for the transistor,

o o

Likningen illustrerer det logaritmiske overforingsforholdet. Emitterspenningen på transistoren 41 styres av emitteren på transistoren 39, hvilken emitter har lav impedans og er tempe-raturkompensert, dvs. emitterspenningene for de to transistorene styres av V"c i forholdet The equation illustrates the logarithmic gear ratio. The emitter voltage on transistor 41 is controlled by the emitter on transistor 39, which emitter has low impedance and is temperature compensated, i.e. the emitter voltages for the two transistors are controlled by V"c in the ratio

hvor where

R^q er den ohmske verdi av motstanden 40,.R^q is the ohmic value of the resistor 40,.

R^g er den ohmske verdi av motstanden 38, ogR^g is the ohmic value of the resistor 38, and

VBBer basis-til-basis-spenningsforskjellen mellom de to transistorene. VBBs the base-to-base voltage difference between the two transistors.

Ettersom I for transistoren 41 er vist som IR fra strompulsamplitudemodulatoren 33, så vil As I for the transistor 41 is shown as IR from the current pulse amplitude modulator 33, so will

Strommen I_ omkobles i polaritet av strompulsamplitudemodulatoren 33. Hvis spenningen på polaritetsforbindelsen 35 til modulatoren 33 er storre enn en referansespenning 47 på basisen av en transistor 48, vil en ytterligere transistor 49 kobles inn, og en strom IJ.a, . flyter fra integreringsnettverket 34 (fig. 1 og 2) inn i kollektoren på transistoren 49. Hvis spenningen på polaritetsforbindelsen 35 er mindre enn referansespenningen 47, vil transistoren 49 være AV og transistoren 48 være PÅ. Således flyter IR fra de tilpassede transistorene 50 og 51 koblet som et stromspeil, og en strom IR flyter fra kollektoren I i transistoren 51 inn i integreringsnettverket 32 på for- The current I_ is switched in polarity by the current pulse amplitude modulator 33. If the voltage on the polarity connection 35 of the modulator 33 is greater than a reference voltage 47 at the base of a transistor 48, a further transistor 49 will be switched on, and a current IJ.a, . flows from the integration network 34 (Figs. 1 and 2) into the collector of the transistor 49. If the voltage on the polarity connection 35 is less than the reference voltage 47, the transistor 49 will be OFF and the transistor 48 will be ON. Thus, IR flows from the adapted transistors 50 and 51 connected as a current mirror, and a current IR flows from the collector I of the transistor 51 into the integration network 32 on the

I IN

bindelsen 52.bond 52.

Det skal nå vises til fig. 4, som viser kretsdiagrammet for kompandstrompulsenheten 28. Denne enhet er tilsvarende modulatoren 33 og består hovedsakelig av fire transistorer 53, 54, 55 og 56 koblet sammen som vist. Henvisningstallet 62 Reference should now be made to fig. 4, which shows the circuit diagram of the compound drum pulse unit 28. This unit is equivalent to the modulator 33 and consists essentially of four transistors 53, 54, 55 and 56 connected together as shown. Reference number 62

representerer 'en konstant stromkilde Ia. Forbindelsen 57 går til den antilogaritmiske omformeren 31 og kondensatoren 30, represents 'a constant current source Ia. The connection 57 goes to the antilogarithmic converter 31 and the capacitor 30,

mens forbindelsen 58 er forbindelsen fra kompandlogikkenheten 27 og påtrykkes basisen av en transistor 54 via en motstand while the connection 58 is the connection from the compand logic unit 27 and is applied to the base of a transistor 54 via a resistor

59. Hvis spenningen på forbindelsen 58 (i det etterfolgende 59. If the voltage on connection 58 (in the following

kalt kompandstyring) er storre enn referansespenningen 47, vil transistoren 54 være PÅ, og en strom Ia flyter fra kondensatoren 30 inn i kollektoren på transistoren 54. Hvis called compand control) is greater than the reference voltage 47, the transistor 54 will be ON, and a current Ia flows from the capacitor 30 into the collector of the transistor 54. If

spenningen på kompandstyringen er mindre enn referansespenningen 47, er transistoren 53 PÅ og transistoren 54 AV. the voltage on the compand controller is less than the reference voltage 47, the transistor 53 is ON and the transistor 54 is OFF.

Spenningen over motstanden 60, benevnt VR, er lik produktet I R, hvor R er den ohmske verdien av motstanden 60. En ytterligere motstand 61, som er koblet til emitteren på transistoren 56, har en verdi dR, hvor d velges i dette tilfellet å være lik 100. Spenningen over dR er omtrent lik IaR, og derfor flyter en strom på ca. — ' fra kollektoren i transistoren 56 inn i kondensatoren 30. Ved å justere verdien av motstanden 61, dvs. ved å endre d, kan forholdet mellom stige-trinnstorrelsen og falletrinnstorrelsen varieres, og ethvert forhold innenfor grensene som er angitt ovenfor, vil gi akseptable resultater selv om et forhold på 100:1 med en stigehastighet på 0,7 dB pr. klokkepuls gir optimal ytelse. The voltage across the resistor 60, designated VR, is equal to the product I R, where R is the ohmic value of the resistor 60. A further resistor 61, which is connected to the emitter of the transistor 56, has a value dR, where d is chosen in this case to be equal to 100. The voltage across dR is approximately equal to IaR, and therefore a current of approx. — ' from the collector of transistor 56 into capacitor 30. By adjusting the value of resistor 61, i.e. by changing d, the ratio between the rise step size and the fall step size can be varied, and any ratio within the limits indicated above will give acceptable results even if a ratio of 100:1 with a rate of rise of 0.7 dB per clock pulse provides optimal performance.

Operasjonen av A/D-omformeren i fig. 1 kan forstås ved å be-trakte en sinusformet innmatning til komparatoren 20. Forst , ettersom'sinusbolgen stiger, er det intet tilbakekoblingssignal, og den forste bit fra komparatoren er en digital"en". "Eneren" sendes til skiftregisteret 24 og styres inn i den forste spalten. Den digitale "ener" i den forste spalten sendes til modulatoren 33 ved hjelp av polaritetsforbindelsen 35. Modulatoren 33 bevirker et signal til å bli matet tilbake The operation of the A/D converter in FIG. 1 can be understood by considering a sinusoidal input to the comparator 20. First, as the sine wave rises, there is no feedback signal, and the first bit from the comparator is a digital "one". The "one" is sent to the shift register 24 and is controlled into the first slot. The digital "ones" in the first slot are sent to the modulator 33 by means of the polarity connection 35. The modulator 33 causes a signal to be fed back

til komparatoren 20, og trinnstorrelsen for dette tilbakekoblingssignal er meget liten og avhenger av verdien på bakgrunns-i i. s• tbyen som går inn i systemet forut for den sinusformede inn- to the comparator 20, and the step size for this feedback signal is very small and depends on the value of the background signal entering the system prior to the sinusoidal input

I IN

matning. Under den neste klokkepulsperiode er tilbakekoblings-I spenningen fremdeles langt under det analoge signalet, og således sendes en ytterligere "ener" til skiftregisteret, og den opprinnelige "ener" skiftes inn i den neste spalten. feeding. During the next clock pulse period, the feedback I voltage is still far below the analog signal, and thus an additional "one" is sent to the shift register, and the original "one" is shifted into the next slot.

Polaritetsforbindelsen 35 utmater modulatoren 33 på samme måte som tidligere, og et ytterligere tilbakekoblingssignal med samme trinnstorrelse som tidligere, adderes til det tidligere signal og mates tilbake til komparatoren. Operasjonen fortsetter på denne måte, og tilbakekoblingssignalet oker omtrent lineært inntil fire "enere" fremkommer i skiftregisteret 24. Ved deteksjon av fire "enere" pulser den logiske enheten 27 strompulsenheten til å bevirke en konstant strom til å bli matet inn i kondensatoren 30 for således å oke trinnstorrelsen The polarity connection 35 outputs the modulator 33 in the same way as before, and a further feedback signal with the same step size as before is added to the previous signal and fed back to the comparator. The operation continues in this manner and the feedback signal increases approximately linearly until four "ones" appear in the shift register 24. Upon detection of four "ones" the logic unit 27 pulses the current pulse unit to cause a constant current to be fed into the capacitor 30 so that to increase the step size

av signalet som adderes til tilbakekoblingssignalet. Tilbakekoblingssignalet bevirkes således til å "angripe" det analoge med en storre hastighet enn tidligere. Imidlertid er signalet gjennom den antilogaritmiske omformeren 31 fremdeles på et lavt nivå, og derfor er utgangen fra den antilogaritmiske omformeren lavere enn dens inngang. Tilbakekoblingssignalet er fremdeles mindre enn det analoge signalet, og under den neste klokkeperioden sendes en ytterligere "en" fra komparatoren 20 of the signal that is added to the feedback signal. The feedback signal is thus caused to "attack" the analogue with a greater speed than before. However, the signal through the antilogarithmic converter 31 is still at a low level, and therefore the output of the antilogarithmic converter is lower than its input. The feedback signal is still less than the analog signal, and during the next clock period a further "one" is sent from the comparator 20

til skiftregisteret 24. Den logiske kretsen detekterer igjen fire "enere" i skif tregisteret og pulser konstant st rom - anordningen til ytterligere å oke trinnstorrelsen for signalet som adderes til tilbakekoblingssignalet. Prosessen fortsetter etter som hver ytterligere "en" går inn i skiftregisteret 24. Imidlertid når inngangssignalet til den antilogaritmiske omformeren 31 hurtig en verdi slik at utmatingen fra denne overskrider innmatningen. Hastigheten med hvilken tilbakekoblingssignalet "angriper" det analoge signalet, oker hurtig, og tilbakekoblingssignalet overskrider snart det analoge signalet. Ved den forste klokkepuls etter at tilbakekoblingssignalet har overskredet det analoge signalet, utmater komparatoren 20 en "null" inn i skiftregisteret 24. Den logiske enheten 27 detekterer ikke fire på hverandre folgende, like bits, og det er derfor ingen utmatning til strompulsenheten 28. Strompulsenheten 28 tilforer derfor en negativ polaritetsstrom som begynner utladning av kondensatoren 30 og reduserer i spenningen V til den antilogaritmiske omformeren 31. Dessuten to the shift register 24. The logic circuit again detects four "ones" in the shift register and pulses constant current to the device to further increase the step size of the signal that is added to the feedback signal. The process continues as each additional "one" enters the shift register 24. However, the input signal to the antilogarithmic converter 31 quickly reaches a value such that the output from it exceeds the input. The rate at which the feedback signal "attacks" the analog signal increases rapidly, and the feedback signal soon exceeds the analog signal. At the first clock pulse after the feedback signal has exceeded the analog signal, the comparator 20 outputs a "zero" into the shift register 24. The logic unit 27 does not detect four consecutive, equal bits, and therefore there is no output to the current pulse unit 28. The current pulse unit 28 therefore supplies a negative polarity current which begins the discharge of the capacitor 30 and reduces the voltage V of the antilogarithmic converter 31. Also

I IN

er polaritetsforbindelsen 35 nå en "null" slik at trinnendringen is the polarity connection 35 now a "zero" so that the step change

ji tilbakekoblingssignalet subtraheres fra den tidligere verdien. Verdien av trinnet er mindre enn for den tidligere klokkeperioden på grunn av den mindre ladningen på kondensatoren 30. ji the feedback signal is subtracted from the previous value. The value of the step is less than for the previous clock period due to the smaller charge on the capacitor 30.

Tilbakekoblingssignalet vil fortsette å overskyte det analoge — signalet i motsatte retninger, men hver gang i redusert grad inntil den minimale trinnstorrelsen nås og overskyting er ved et minimum. The feedback signal will continue to overshoot the analog signal in opposite directions, but each time to a reduced degree until the minimum step size is reached and overshoot is at a minimum.

Som angitt ovenfor,, viser fig. 5 en typisk tidligere kjent deltakoder. I figuren er utmatningen fra pulsamplitudemodula-toren 33 en strom i , og strommen i r (= signalet PX konstant Vc) As indicated above, Fig. 5 a typical previously known delta encoder. In the figure, the output from the pulse amplitude modulator 33 is a current i , and the current i r (= signal PX constant Vc)

mates til integratornettverket 34. Utmatningen fra integrerings-- - nettverket 34 tilveiebringer et signal på forbindelsen 22 for sammenlikning med det analoge inngangssignalet ved hjelp av komparatoren 20. Utmatningen fra komparatoren 20 er en digital bitstrom for forbindelsen 23. De gjenværende deler av koderen i fig. 5 er blitt omtalt i innledningen ovenfor. De fleste deler av koderne i fig. 5 er tilsvarende delene i koderen ifolge den foreliggende oppfinnelse, og således er korresponderende henvisningstall blitt anvendt. is fed to the integrator network 34. The output from the integrator network 34 provides a signal on the connection 22 for comparison with the analog input signal by means of the comparator 20. The output from the comparator 20 is a digital bit stream for the connection 23. The remaining parts of the encoder in fig. . 5 has been discussed in the introduction above. Most parts of the encoders in fig. 5 correspond to the parts in the encoder according to the present invention, and thus corresponding reference numbers have been used.

I diagrammene i fig. 6 (a) og 6 (b) representerer aksen 16 inngangsnivået (dB), og aksen 15 representerer nivået for intermodulasjonsdistorsjon (IMD) målt i (dB). Fig. 6 (a) viser typiske nivåer av 800 Hz-produkter 17 og 1600 Hz-produkter 18 for en koder slik som vist i fig. 5 for et inngangssignal som kombinerer frekvensene 400 Hz og 1200 Hz. På tilsvarende måte viser fig. 6 (b) typisTce nivåer for 500 Hz-produkter 67 og 1000 Hz-produkter 68 for en koder som vist i fig. 5 for et inngangssignal som kombinerer frekvenser på 1500 Hz og 2000 Hz. Også vist i fig. 6 (b) er en kurve 69 for det typiske nivået for 500 Hz- og 1000Hz-komponentene ved deltamodulasjon ved anvendelse av gjennomsnittstoppsteilhetskompandering ifolge den foreliggende oppfinnelse. In the diagrams in fig. 6 (a) and 6 (b), axis 16 represents the input level (dB), and axis 15 represents the level of intermodulation distortion (IMD) measured in (dB). Fig. 6 (a) shows typical levels of 800 Hz products 17 and 1600 Hz products 18 for a coder as shown in fig. 5 for an input signal combining the frequencies 400 Hz and 1200 Hz. In a similar way, fig. 6 (b) typical levels for 500 Hz products 67 and 1000 Hz products 68 for an encoder as shown in FIG. 5 for an input signal combining frequencies of 1500 Hz and 2000 Hz. Also shown in fig. 6 (b) is a curve 69 of the typical level of the 500 Hz and 1000 Hz components of delta modulation using average steepness companding in accordance with the present invention.

Fig. 7 viser typisk avtagning i linearitet for forsterkningenjVed lave inngangsnivåer med tidligere kjente anordninger slik som den vist i fig. 5. Aksen 13 angir utgangsnivået i dB, og Fig. 7 shows a typical decrease in linearity for the gain at low input levels with previously known devices such as that shown in fig. 5. Axis 13 indicates the output level in dB, and

jaksen 14 representerer inngangsnivået i (dB).jack 14 represents the input level in (dB).

Fig. 8 viser operasjonen av både gjennomsnittstoppsteilhet-stavelsesmessig kompandering anvendt ifolge den foreliggende oppfinnelse og stavelsesmessig kompandering i den tidligere Fig. 8 shows the operation of both average steepness-syllabic companding used according to the present invention and syllable-wise companding in the previous

kjente teknikk for et analogt inngangssignal hvis kvadratiske known technique for an analog input signal if quadratic

•—middelverdispenning (RMS) er konstant, men som har storre vari-asjoner i steilhet over en enkelt syklus. Den stavelsesmessige kompandering som vist med henvisningstallet 65, justerer trinnstorrelsen tilnærmet proporsjonalt med gjennomsnittssteilheten over den stavelsesmessige tidskonstanten, og således er trinnstorrelsen ikke av tilstrekkelig verdi til å folge hoy-steilhets-regionene av signalet med lav distorsjon. Et sys- •—mean value voltage (RMS) is constant, but has larger variations in steepness over a single cycle. The syllabic companding, as shown by reference numeral 65, adjusts the step size approximately proportional to the average steepness over the syllabic time constant, and thus the step size is not of sufficient value to follow the high-steepness regions of the low-distortion signal. A sys-

tem med gjennomsnittstoppsteilhetskompandering som i den~ovenfor nevnte utforelse, kan endre trinnstorrelsen innenfor signalperioden og kan derfor justere trinnstorrelsen til å folge de oyeblikkelige hoye regioner med minimal distorsjon. tem with average peak steepness companding as in the above-mentioned embodiment, can change the step size within the signal period and can therefore adjust the step size to follow the instantaneous high regions with minimal distortion.

Fig. 9 viser rekonstruksjonstrinnstorrelsen for gjennomsnittstoppsteilhetskompandering ifolge den foreliggende oppfinnelse sammenliknet med tidligere kjent stavelsesmessig kompandering. I diagrammet i fig. 9 angir linjen 10 omhyllingskurven for inngangssignalet, linjen 11 angir rekonstruksjonstrinnstorrelsen for gjennomsnittstoppsteilhetskompandering, og linjen 12 angir rekonstruksjonstrinnstorrelsen for stavelsesmessig kompandering. Fig. 9 shows the reconstruction step size for average steepness companding according to the present invention compared to previously known syllable-wise companding. In the diagram in fig. 9, line 10 indicates the envelope of the input signal, line 11 indicates the reconstruction step size for average steepness companding, and line 12 indicates the reconstruction step size for syllabic companding.

Man vil forstå fra det ovenfor angitte at den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en betydelig forbedring over tidligere kjente anordninger. Ved å innstille kompandparametrene slik at kompanderingen styrer rekonstruksjonstrinnstorrelsen til gjennomsnittstoppsteilhet, overstiger den totale ytelse ytelsen for deltamodulasjonssystemer med stavelsesmessig eller oyeblikkelig kompandering. It will be understood from the above that the present invention provides a significant improvement over previously known devices. By setting the compand parameters so that the companding controls the reconstruction step size to mean peak steepness, the overall performance exceeds that of delta modulation systems with syllabic or instantaneous companding.

Ifolge en modifikasjon av den ovenfor angitte utforelse kan kompanderingen anordnes til å detektere flere eller færre enn fire databits ved å endre antallet bits i skiftregisteret 24 jog folgelig kompandlogikkenheten 27. Den anti-logaritmiske j omformeren bor også omfatte en resistiv anordning som er i According to a modification of the above-mentioned embodiment, the companding can be arranged to detect more or fewer than four data bits by changing the number of bits in the shift register 24 and thus the companding logic unit 27. The anti-logarithmic converter must also comprise a resistive device which is in

Jstand til å frembringe et antall binære funksjoner med forskjellige steilheter, som tilnærmer den kontinuerlige anti-logaritmiske funksjon i ovenfor nevnte utforelse, men en slik modifikasjon ville komplisere anordningen unodvendig. Naturligvis kan spenningsnivåer og frekvenser også varieres for å passe til spesielle anvendelser av anordningen. Utforelsen som er beskrevet ovenfor, finner spesiell anvendelse i et digitalt PABX-telefonsystem. It is possible to produce a number of binary functions with different steepnesses, which approximate the continuous anti-logarithmic function in the above-mentioned embodiment, but such a modification would unnecessarily complicate the device. Naturally, voltage levels and frequencies can also be varied to suit particular applications of the device. The embodiment described above finds particular application in a digital PABX telephone system.

Claims (11)

1. Kompandert deltakodek for A/D- eller D/A-omforming, karakterisert ved at det analoge signalet tilnærmes ved hjelp av et rekonstruksjonssignal som omfatter en serie av forskjellige positive og negative steilheter, hvor nevnte kodek har detekteringsmidler til å detektere nærværet av spesielle sekvenser av bits i den digitale bitstrommen ved nevnte kodek, og midler som er folsomme for nevnte detekteringsmidler for tilveiebringelse av et kompandsignal som er avhengig av nærværet eller fraværet av nevnte spesielle sekvenser av bits, hvor nevnte kompandsignal modulerer nevnte rekonstruksjonssignal på den måte som tilveiebringer gjennomsnittstoppsteilhetskompandering som angitt ovenfor.1. Companded delta codec for A/D or D/A conversion, characterized in that the analogue signal is approximated by means of a reconstruction signal comprising a series of different positive and negative steepnesses, wherein said codec has detection means for detecting the presence of special sequences of bits in the digital bit stream by said codec, and means which are sensitive to said detection means for providing a companion signal which is dependent on the presence or absence of said special sequences of bits, where said compand signal modulates said reconstruction signal in the manner that provides average steepness companding as indicated above. 2. Kompandert deltakodek for A/D- eller D/A-omforming, karakterisert ved at det analoge.signalet tilnærmes ved hjelp av et rekonstruksjonssignal som omfatter en serie av forskjellige positive og negative steilheter, hvor nevnte kodek har en kompandsloyfe innbefattende detekteringsmidler til å detektere nærværet av spesielle sekvenser av bits i den digitale bitstrommen ved nevnte kodek, og midler, folsomme for nevnte detekteringsmidler, for å gi et kompandsignal, hvilke midler innbefatter signalgenereringsmidler for generering av et signal som oker ved nærvær av nevnte spesielle sekvenser, og minsker ved fravær av nevnte spesielle sekvenser, og en omformer for mottakelse av nevnte signal og tilveiebringelse av et utgangssignal som er stort i sett en antilogaritmisk funksjon av det mottatte signalet, hvor, forholdet mellom stigningen i nevnte signal og fallet i nevnte {signal er i området 30:1 til 500:1, hvor nevnte utgangssignal er nevnte kompandsignal som modulerer nevnte rekonstruksjonssignal, som bevirker rekonstruksjonssignalet til å endre verdi mot verdien av det analoge signalet under hver bitperiode, hvor stigningshastigheten for nevnte kompandsignal er i området 0,25 dB pr. bitperiode til 3,0 dB pr. bitperiode.2. Companded delta codec for A/D or D/A conversion, characterized in that the analogue signal is approximated by means of a reconstruction signal comprising a series of different positive and negative slopes, wherein said codec has a compand loyfe including detection means for detecting the presence of particular sequences of bits in the digital bit stream by said codec, and means, sensitive to said detection means, for providing a compand signal, which means includes signal generating means for generating a signal that increases in the presence of said special sequences, and decreases in the absence of said special sequences, and a converter for receiving said signal and providing an output signal which is largely an anti-logarithmic function of the received signal, where, the ratio between the rise in said signal and the drop in said {signal is in the range of 30:1 to 500:1, wherein said output signal is said compand signal that modulates said reconstruction signal, which causes the reconstruction signal to change value against the value of the analog signal during each bit period, where the rate of rise of said compand signal is in the range of 0.25 dB per bit period to 3.0 dB per bit period. 3. Kodek som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte signalgenereringsmidler omfatter en strompulsenhet som gir en strom til å oke spenningen på en kondensator ved deteksjon av nevnte spesielle sekvenser og en strom til å minske spenningen på nevnte kondensator ved fravær av nevnte deteksjon, hvor forholdet mellom strommen for å oke spenningen og strommen for å minske spenningen er i nevnte~ område på 30:1 til 500:1.3. Codec as stated in claim 2, characterized in that said signal generating means comprise a current pulse unit which provides a current to increase the voltage on a capacitor upon detection of said special sequences and a current to decrease the voltage on said capacitor in the absence of said detection, where the ratio between the current to increase the voltage and the current to decrease the voltage is in the aforementioned range of 30:1 to 500:1. 4. Kodek som angitt i krav 2, karakterisert ved at de spesielle sekvensene av bits er fire "enere" eller fire "nuller", og at nevnte kodek opereres fra et klokke-signal med frekvens i stbrrelsesorden 64 kHz.4. Codec as stated in claim 2, characterized in that the special sequences of bits are four "ones" or four "zeros", and that said codec is operated from a clock signal with a frequency of the order of 64 kHz. 5. Kompandert deltakodek for A/D- eller D/A-omforming, karakterisert ved at det analoge signalet tilnærmes ved hjelp av et rekonstruksjonssignal som omfatter en serie av forskjellige positive og negative steilheter, hvor nevnte kodek har en kompandsloyfe som innbefatter detekteringsmidler til å detektere nærværet av spesielle sekvenser av bits i den digitale bitstrommen ved nevnte kodek, og midler som er folsomme for nevnte detekteringsmidler for å gi et kompandsignal, hvilke midler innbefatter signalgenereringsmidler for generering av et signal som oker ved nærværet av nevnte spesielle sekvenser og minsker ved fraværet av nevnte spesielle sekvenser, og en omformer for å motta nevnte signal og tilveiebringe et utgangssignal som er stort sett en antilogaritmisk funksjon av det mottatte signal, hvor forholdet mellom stigningen i nevnte signal og fallet i nevnte signal er i området 50:1 til 200:1, hvor nevnte utgangssignal er nevnte kompandsignal som modulerer nevnte rekonstruksjonssignal,som jbevirker rekonstruksjonssignalet til å endre i verdi mot verdien av nevnte analoge signal under hver bitperiode, hvor hastigheten av stigningen i nevnte kompandsignal er i området 0,5 dB pr. bitperiode til 1,5 dB pr. bitperiode.5. Companded delta codec for A/D or D/A conversion, characterized in that the analogue signal is approximated by means of a reconstruction signal comprising a series of different positive and negative steepnesses, wherein said codec has a compand loyfe which includes detection means for detecting the presence of particular sequences of bits in the digital bit stream of said codec, and means which are sensitive to said detection means for providing a compand signal, which means includes signal generating means for generating a signal which increases by the presence of said special sequences and decreases by the absence of said special sequences, and a converter to receive said signal and provide an output signal which is generally an anti-logarithmic function of the received signal, where the ratio between the rise in said signal and the fall in said signal is in the range 50:1 to 200:1, where said output signal is said compand signal which modulates said reconstruction signal, which causes the reconstruction signal to change in value against the value of said analogue signal during each bit period, where the rate of rise in said compand signal is in the range of 0.5 dB per bit period to 1.5 dB per bit period. 6. Kodek som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte signalgenereringsmidler omfatter en strompulsenhet som gir en strom til å oke spenningen på en kondensator ved deteksjon av nevnte spesielle sekvenser og en strom til å minske spenningen på nevnte kondensator ved fravær av nevnte deteksjon, hvor forholdet mellom strommen for å oke spenningen og strommen for å minske spenningen er i området 50:1 til 200:1.6. Codec as stated in claim 5, characterized in that said signal generating means comprise a current pulse unit which provides a current to increase the voltage on a capacitor upon detection of said special sequences and a current to reduce the voltage on said capacitor in the absence of said detection, where the ratio between the current to increase the voltage and the current to decrease the voltage is in the range 50:1 to 200:1. 7. Kodek som angitt i krav 5, karakterisert ved at de spesielle sekvensene av bits er fire "enere" eller fire "nuller", og at nevnte kodek opereres fra et klokke- signal med frekvens i storrelsesorden 64 kHz.7. Codec as stated in claim 5, characterized in that the special sequences of bits are four "ones" or four "zeros", and that said codec is operated from a clock signal with a frequency in the order of 64 kHz. 8. Kompandert deltakodek for A/D- eller D/A-omforming, karakterisert ved at det analoge signalet tilnærmes ved hjelp av et rekonstruksjonssignal som omfatter en serie av forskjellige positive og negative steilheter, hvor nevnte kodek har en kompandslbyfe som innbefatter detekteringsmidler til å detektere nærværet av spesielle sekvenser av bits i den digitale bitstrommen ved nevnte kodek, og midler som er folsomme for nevnte detekteringsmidler for å tilveiebringe et kompandsignal, hvilke midler innbefatter signalgenereringsmidler for generering av et signal som oker ved nærvær av nevnte spesielle sekvenser og minsker ved fraværet av nevnte spesielle sekvenser, og en omformer for mottakelse av nevnte signal og tilveiebringelse av et utgangssignal som er stort sett en antilogaritmisk funksjon av det mottatte signal, hvor forholdet mellom stigningen i nevnte signal og fallet i nevnte signal er i størrelsesorden 100:1, hvor nevnte utgangssignal er nevnte kompandsignal som modulerer nevnte rekonstruksjonssignal, og som bevirker rekonstruksjonssignalet tL1 å endre i verdi mot verdien av nevnte analoge signal under hver bitperiode, hvor-stigningshastigheten i nevnte kompandsignal er av størrelsesorden 0,7 dB pr.- bitperiode. i8. Companded delta codec for A/D or D/A conversion, characterized in that the analogue signal is approximated by means of a reconstruction signal comprising a series of different positive and negative slopes, wherein said codec has a compandslbyfe which includes detection means for detecting the presence of particular sequences of bits in the digital bit stream by said codec, and means which are sensitive to said detection means for providing a compand signal, which means includes signal generating means for generating a signal which increases in the presence of said special sequences and decreases in the absence of said special sequences, and a converter for receiving said signal and providing an output signal which is largely an anti-logarithmic function of the received signal, where the ratio between the rise in said signal and the fall in said signal is of the order of magnitude 100:1, where said output signal is said compand signal which modulates said reconstruction signal, and which causes the reconstruction signal tL1 to change in value against the value of said analog signal during each bit period, where the rate of rise in said compand signal is of the order of 0 ,7 dB per bit period. in 9. Kodek som angitt i krav 8, karakterisert J v e d at de spesielle sekvensene av bits er fire" enere" eller fire "nuller", og at nevnte kodek opereres fra et klokke-signal med frekvens i størrelsesorden 64 kHz.9. Codec as set forth in claim 8, characterized in that the special sequences of bits are four "ones" or four "zeros", and that said codec is operated from a clock signal with a frequency of the order of 64 kHz. 10. Kodek som angitt i krav 9, karakterisert ved at nevnte signalgenereringsmidler omfatter en strompulsenhet som tilveiebringer en strom til å oke spenningen på en kondensator ved deteksjon av nevnte spesielle sekvenser, og en strom til å minske spenningen på nevnte kondensator ved fravær av nevnte deteksjon, hvor forholdet mellom strommen for å oke spenningen og strommen for å minske spenningen er i størrelses-orden 100:1.10. Codec as stated in claim 9, characterized in that said signal generating means comprise a current pulse unit which provides a current to increase the voltage on a capacitor upon detection of said special sequences, and a current to reduce the voltage on said capacitor in the absence of said detection, where the ratio between the current to increase the voltage and the current to decrease the voltage is of the order of 100:1. 11. Kompandert deltakodek for A/D- eller D/A-omforming,"karakterisert ved at det analoge signalet tilnærmes ved hjelp av et rekonstruksjonssignal som omfatter en serie av forskjellige positive og negative steilheter, hvor nevnte kodek innbefatter i kombinasjon: (a) et firebits skiftregister for sekvensmessig å motta hver databit i den digitale bitstrommen ved nevnte kodek og klokke bitene sekvensmessig gjennom denne med en klokkefrekvens på ca. 64 kHz, og (b) en logisk enhet for å bestemme når fire "enere" eller fire "nuller" fremkommer i nevnte skiftregister under enhver klokkeperiode, og (c) en strompulsenhet for å tilfore en strom til å lade en kondensator under hver klokkeperiode når fire "enere" eller fire "nuller" detekteres og tilfore en strom til å utlade nevnte kondensator under hver klokkeperiode når det ikke er noen detektering, hvor forholdet mellom nevnte ladéstrom og nevnte utladningsstrom er ca. 100:1, og (d) en antilogaritmisk omformer for mottakelse av spenningssignalet som er utviklet over kondensatoren, og tilveiebringe et utgangssignal som er en antilogaritmisk funksjon av det mottatte signalet, hvor stigningshastigheten i nevnte utgangssignal er ca. 0,7 dB pr. klokkeperiode, og (e) en pulsamplitudemodulator for mottakelse av utgangssignalet fra nevnte antilogaritmiske omformer, og et signal fra | . nevnte logiske enhet for å skille mellom hvorvidt fire I I "enere" eller fire "nuller" fremkommer i nevnte skiftregister, og (f) et integreringsnettverk for mottakelse av utmatning fra nevnte pulsamplitudemodulator og tilveiebringelse av nevnte rekonstruksjonssignal og enten (g) en komparator for å sammenlikne nevnte rekonstruksjonssignal med det analoge signalet i tilfellet hvor nevnte - kodek anvendes for A/D-omforming, hvor nevnte komparator klokkes med nevnte klokkefrekvens og tilveiebringer en digital bitutmatning under hver klokkeperiode avhengig av hvilket av nevnte rekonstruksjonssignal eller analoge signal som er det storste, eller (h) et filternettverk for å utjevne plutselige endringer i nevnte rekonstruksjonssignal i det tilfellet hvor nevnte kodek anvendes som en D/A-omformer.11. Companded delta codec for A/D or D/A conversion," characterized in that the analog signal is approximated by means of a reconstruction signal comprising a series of different positive and negative steepnesses, wherein said codec includes in combination: (a) a four-bit shift register for sequentially receiving each data bit in the digital bit stream by said codec and clocking the bits sequentially through this with a clock frequency of approx. 64 kHz, and (b) a logic unit for determining when four "ones" or four "zeros" appear in said shift register during any clock period, and (c) a current pulse unit for supplying a current to charge a capacitor during each clock period when four "ones" or four "zeros" are detected and supplying a current to discharge said capacitor during each clock period when there is no detection, wherein the ratio between said charging current and said discharge current is approx. 100:1, and (d) an anti-logarithmic converter for receiving the voltage signal developed across the capacitor, and providing an output signal which is an anti-logarithmic function of the received signal, the rate of rise in said output signal being approx. 0.7 dB per clock period, and (e) a pulse amplitude modulator for receiving the output signal from said antilogarithmic converter, and a signal from | . said logic unit to distinguish between whether four I I "ones" or four "zeros" appear in the aforementioned shift register, and (f) an integration network for receiving output from said pulse amplitude modulator and providing said reconstruction signal and either (g) a comparator for comparing said reconstruction signal with the analog signal in the case where said - codec is used for A/D conversion, where said comparator is clocked with said clock frequency and provides a digital bit output during each clock period depending on which of said reconstruction signal or analogue signal is the largest, or (h) a filter network to smooth out sudden changes in said reconstruction signal in the case where said codec is used as a D/A converter.
NO753151A 1974-09-17 1975-09-16 NO753151L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/506,777 US4042921A (en) 1973-12-11 1974-09-17 Digital encoder/decoder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO753151L true NO753151L (en) 1976-03-18

Family

ID=24015973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO753151A NO753151L (en) 1974-09-17 1975-09-16

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5156167A (en)
BE (1) BE833490A (en)
CA (1) CA1072684A (en)
DE (1) DE2541476A1 (en)
DK (1) DK414275A (en)
FI (1) FI752580A (en)
FR (1) FR2285755A1 (en)
IT (1) IT1042619B (en)
NL (1) NL7510928A (en)
NO (1) NO753151L (en)
SE (1) SE7510188L (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01157028U (en) * 1988-04-21 1989-10-30

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2098466A5 (en) * 1969-10-16 1972-03-10 Ibm France
US3806806A (en) * 1972-11-20 1974-04-23 Bell Telephone Labor Inc Adaptive data modulator

Also Published As

Publication number Publication date
NL7510928A (en) 1976-03-19
JPS5156167A (en) 1976-05-17
FR2285755B3 (en) 1979-06-29
DK414275A (en) 1976-03-18
DE2541476A1 (en) 1976-03-25
SE7510188L (en) 1976-03-18
FR2285755A1 (en) 1976-04-16
CA1072684A (en) 1980-02-26
FI752580A (en) 1976-03-18
BE833490A (en) 1976-01-16
JPS5732527B2 (en) 1982-07-12
IT1042619B (en) 1980-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4042921A (en) Digital encoder/decoder
RU2159505C2 (en) Method and device for converting analog signal into digital representation, method and device for converting multiple binary-coded signal samples into analog signal
NL8301572A (en) ANALOGUE AND DIGITAL SIGNALING DEVICE.
US3626408A (en) Linear charge redistribution pcm coder and decoder
US4208740A (en) Adaptive delta modulation system
US4990914A (en) Method and apparatus for interpolative A/D conversion
JP3012905B2 (en) Integrated circuit for telephone with envelope detector
US3878465A (en) Instantaneous adaptative delta modulation system
JP2992554B2 (en) Analog signal logarithmic envelope detector
US3703688A (en) Digital adaptive-to-linear delta modulated signal converter
US3908181A (en) Predictive conversion between self-correlated analog signal and corresponding digital signal according to digital companded delta modulation
FR2507413A1 (en) ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER HAVING A SELF-POLARIZATION CIRCUIT
NO753151L (en)
GB1371170A (en) Delta modulation decoders
CA1052006A (en) Adaptive delta modulation system
US3877026A (en) Direct digital logarithmic decoder
US3716803A (en) Stabilized delta modulator
KR850001651A (en) Digital-to-analog converter device
US3638219A (en) Pcm coder
US4254502A (en) Digital encoding circuitry
US3638218A (en) Drift compensation system for a cascade-type encoder
JPH07226683A (en) A/d converter
JP3407851B2 (en) Delta-sigma D / A converter with PWM circuit / weighting circuit combination
US5483295A (en) Adaptive clamping circuit for video signal receiving device
RU1785078C (en) Byte-companding adaptive delta-modulator