DE2929273C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Mischvorrichtung für Audio- oder Tonsignale und insbesondere auf eine Vorrichtung zum direkten Mischen digitalisierter Tonsignale.

Eine Digitalsignal-Mischvorrichtung herkömmlichen Aufbaus ist in Fig. 1 dargestellt, wobei digitalisierte S-Kanal- Tonsignale, wobei S ganzzahlig ist, in einem gewünschten Mischverhältnis gemischt werden, um neue digitalisierte mehrkanalige Tonsignale zu erzeugen.

In Fig. 1 werden S-Kanal-Digitaleingangssignale jeweils über Eingangsanschlüsse 1 Digital/Analog-Umsetzern 2 (D/A-Umsetzer) zugeführt, um mehrkanalige Analogeingangssignale zu erzeugen. Andere mehrkanalige Analogsignale wie Mikrophonsignale werden von entsprechenden Eingangsanschlüssen 3 Verstärkern 4 zugeführt. Ausgangssignale der jeweiligen D/A-Umsetzer 2 und der Verstärker 4 werden selektiv umgeschaltet durch entsprechende Umschalter 5 und entsprechenden analogen Tonsteuerschaltungen 6 zugeführt. Ausgangssignale von diesen Tonsteuerschaltungen 6 werden dann einer Analogsignalmischschaltung 7 zugeführt. Gemischte Ausgangssignale der Analogsignalmischschaltung 7 werden zum Teil einer analogen Echoaddiereinrichtung 11 zugeführt, wobei deren Ausgangssignale über Schalter 5′ und weiter über andere Tonsteuerschaltungen 6 der Analogsignalmischschaltung 7 zugeführt werden. T-Kanal-Analogausgangssignale, wobei T ganzzahlig ist, von der Mischschaltung 7 werden jeweils Analog/Digital-Umsetzern 8 (A/D-Umsetzer) zugeführt, um mehrere Digitalausgangssignale an entsprechenden Ausgangsanschlüssen 9 zu erhalten. An Ausgangsanschlüssen 10 können direkt Analogausgangssignale erhalten werden.

Diese Digitalsignal-Mischvorrichtung hat jedoch folgende Nachteile. Da nämlich D/A-Umsetzer und A/D-Umsetzer bei dieser Vorrichtung verwendet werden, wird Quantisierungsrauschen in die Ausgangssignale der A/D-Umsetzer eingemischt. Da weiter das Mischen in analoger Form durchgeführt wird, tritt eine Verzerrung auf aufgrund der Nicht­ linearität der Eingangs/Ausgangs-Charakteristik der Analogsignal-Mischschaltung. Weiter kann die Analogsignal- Mischschaltung leicht durch externes Rauschen beeinflußt werden, weshalb Rauschen, das aufgrund dieses obigen externen Rauschens auftritt, auch in deren Ausgangssignale eingemischt wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung unter Vermeidung dieser Nachteile eine Digitalsignal-Mischvorrichtung anzugeben, durch die Signale in digitaler Form direkt mischbar sind.

Gemäß dem wesentlichen Merkmal der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Mischen von S-Kanal-Digitaleingangssignalen zum Erhalten von T-Kanal-Digitalausgangssignalen vorgesehen, die aufweist,
einen Speicher zum Speichern von Matrixelementen [S × T ] in digitaler Form,
eine Schaltung zum Bestimmen der Matrixelemente abhängig von einem gewünschten Mischverhältnis zwischen den S-Kanal- Digitaleingangssignalen,
eine Schaltung zur Zufuhr der Matrixelemente von der obigen Bestimmungsschaltung zum Speicher und
eine Schaltung zum Arbeiten der S-Kanal-Digitaleingangssignale mit den von dem Speicher ausgelesenen Matrixelementen, um so T-Kanal-Digitalausgangssignale zu erzeugen.

Durch die Erfindung wird also eine Digitalsignal- Mischvorrichtung angegeben, durch die rauschfreie Digitalsignale erhalten werden können. Weiter wird eine Digitalsignal-Mischvorrichtung angegeben, bei der der Mischzustand bei einfachem Aufbau leicht geändert werden kann.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bereits erläuterten herkömmlichen Digitalsignal-Mischvorrichtung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer praktischen Ausführungsform eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4A-4M Signalverläufe zur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 5A-5E Signalverläufe zur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 6 eine Darstellung einer charakteristischen Kurve zur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 7A-7K Signalverläufe zur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer praktischen Ausführungsform eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 2.

Die Beschreibung erfolgt nun anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in Fig. 2 dargestellt ist, wobei Bauelemente, die denen gemäß Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

In Fig. 2 sind Eingangsanschlüsse für mehrere Analogeingangssignale vorgesehen und zwar Mikrophonsignal-Eingangsanschlüsse 3 a und Hilfssignal-Eingangsanschlüsse 3 b. Ein Verstärker 4 verstärkt die Mikrophonsignale. Ein verstärktes Analogsignal von jedem Verstärker 4 und ein Eingangs-Analogsignal von jedem Eingangsanschluß 3 b wird durch jeweils einen Umschalter 15 umgeschaltet und jeweils einer Abtastspeicher- und A/D-Umsetzerschaltung 16 zugeführt. Ein Digitaleingangssignal von jedem Eingangsanschluß 1 und ein Digitalsignal von jeder A/D-Umsetzerschaltung 16 wird mittels jeweils eines Umschalters 17 umgeschaltet und jeweils einer digitalen Tonsteuerschaltung 18 zugeführt. Das am Ausgang jeder Tonsteuerschaltung 18 auftretende Digitaleingangssignal wird einer digitalen Signalmisch- und Arbeitsschaltung 19 zugeführt, um ein Digitalausgangssignal zu erzeugen, das dann an jedem Ausgangsanschluß 9 erhalten wird. Es ist auch möglich, daß D/A-Umsetzer 21 an einem Teil der Ausgangsanschlüsse 9 angeschlossen sind, wie das in Strichlinien dargestellt ist, um an Ausgangsanschlüssen 10 Analogausgangssignale zu erhalten.

Weiter werden die Digitalausgangssignale der digitalen Signalmisch- und Arbeitsschaltung 19 zum Teil einer digitalen Echoaddiereinrichtung 22 zugeführt, wobei Ausgangssignale davon über entsprechende Schalter 17′ und Tonsteuerschaltungen 18 der digitalen Signalmisch- und Arbeitsschaltung 19 zugeführt werden.

Die digitale Signalmisch- und Arbeitsschaltung 19 ist so ausgebildet, daß sie S-Kanal-Digitaleingangssignale mischt, um T-Kanal-Digitalausgangssignale zu erhalten. Diese Signalmisch- und Arbeitsschaltung 19 ist mit einem Digitalspeicher 27 zum Speichern von Matrixelementen [S × T ] in digitaler Form versehen, wie das mit Bezug auf Fig. 3 weiter unten ausführlich erläutert werden wird.

Eine Matrixelement-Bestimmungsschaltung 20 bestimmt die Matrixelemente [S × T ] abhängig von einem gewünschten Mischverhältnis der S-Kanal-Digitaleingangssignale zur Einspeicherung in den Speicher 27. Die digitale Signalmisch- und -arbeitsschaltung 19 weist weiter eine Matrix­ betriebsschaltung 67 auf zum Arbeiten der S-Kanal- Digitaleingangssignale mit aufeinanderfolgend ausgelesenen Matrixelementen von dem Digitalspeicher 27.

Die digitale Tonsteuerschaltung 18 ist an sich üblich, und wenn Grenzfrequenzen, wie niedrige Grenzfrequenz, hohe Grenzfrequenz, Baßfrequenz, Sopranfrequenz und Gesprächsfrequenz, bestimmt sind, können verschiedene Frequenz-Ausgangspegel-Charakteristiken erhalten werden.

Im Folgenden werden die Digitalsignalmisch- und -arbeitsschaltung 19 und die Matrixelement-Bestimmungsschaltung 20 mit Bezug auf Fig. 3 erläutert. Die Matrixelement-Bestimmungsschaltung 20 ist mit einer Analogsignal-Mischschaltung 49 versehen, wobei S-Kanal-Analogeingangssignale deren Eingangsanschlüsse 49-I 1 bis 49-IS zugeführt werden, um T-Kanal-Analogausgangssignale gewünschten Mischverhältnisses an deren Ausgangsanschlüsse 49-O 1 bis 49-OT zu erhalten. Ein Beispiel der Analogsignal- Mischschaltung 49 ist in Fig. 8 dargestellt, die weiter unten erläutert werden wird. Gemäß der Erfindung kann die Analogsignal-Mischschaltung 49 als Blackbox angesehen werden, wobei die Beziehung zwischen den Analog­ eingangssignalen VI₁ bis VI _S und den Analogausgangssignalen VO₁ bis VO _T sich durch die folgende Determinante ergibt:

wobei [A] eine Matrix ist, die die Kenndaten der Mischschaltung 49 angibt und wie folgt ausgedrückt werden kann:

Für den Fall einer Eingangssignalverschiebung oder eines -Offset und einer Temperaturdrift nehmen die Analogausgangsspannungen Werte von VO₁′-VO _T ′ an, wenn die Analogeingangssignale VI₁-VI _S alle zu 0 V werden, wodurch sich die obige Gleichung (1) ergibt zu:

Jedoch wird zur Kürze der Erläuterungen im Folgenden auf die Gleichung (1) zurückgegriffen.

Selbstverständlich genügt es, um die Elemente [S × T ] der Matrix [A] zu kennen, die Analogausgangsspannungen VO₁-VO _T zu messen, wobei eines der Analogeingangssignale VI₁-VI _S nacheinander 1 V gemacht wird, wobei die anderen 0 V sind. Eine Spannung, eine Analogspannung, jedes Elements dieser Matrix [A] wird in ein Digitalsignal umgesetzt, das dann dem Digitalspeicher 27 zur Speicherung darin zugeführt wird.

Die Matrixelement-Bestimmungsschaltung 20 gemäß Fig. 3 enthält weiter eine Ansteuerschaltung 48 zum Ansteuern der Analogsignal-Mischschaltung 49. In dieser Ansteuerschaltung 48 sind jeweilige Ansteuerkreise, die wie dargestellt ausgebildet sind, zwischen Eingangsanschlüssen 48-I 1 bis 48-IS und Ausgangsanschlüssen 48- O 1 bis 48-OS vorgesehen. Diese Ansteuerkreise bestehen jeweils aus beispielsweise MOS-Feldeffekttransistoren Q₁ und Q₂ und einem Inverter 66, derart, daß die Ausgangsanschlüsse 48-O 1 bis 48-OS entweder eine Spannung von 1 V von einer Versorgung +B oder eine Spannung auf Erd- bzw. Massepotential, d. h. 0 V, abgeben, abhängig von einer "1" oder "0" der Eingangssignale, die den Eingangsanschlüssen 48-I 1 bis 48-IS zugeführt werden. Das heißt, wenn das Eingangssignal "1" ist, werden der Transistor Q₁ durchgeschaltet und der Transistor Q₂ gesperrt zur Abgabe der Spannung von 1 V, während dann, wenn das Eingangssignal "0" ist, der Transistor Q₁ gesperrt und der Transistor Q₂ durchgeschaltet ist zur Abgabe der Spannung von 0 V.

Weiter ist ein Abtastimpulsgenerator 47 oder Decoder vorgesehen, der durch den Codeinhalt eines Zählers 43 angesteuert ist zur zyklischen Erzeugung eines Ausgangssignals "1" an einem seiner Ausgangsanschlüsse 47-O 1 bis 47-OS der Reihe nach. Ein am Ausgangs­ anschluß 47-OS erhaltenes Ausgangssignal des Abtast­ impulsgenerators 47 und ein anderes Ausgangssignal, das an irgendeinem anderen Ausgangsanschluß 47-OC davon erhalten wird, werden jeweils an den Eingangsanschluß 48-I 1 bzw. den Eingangsanschluß 48-I (C + 1) der Ansteuerschaltung 48 angelegt.

Weiter ist eine A/D-Umsetzerschaltung 50 mit beispielsweise 12 Bit vorgesehen. Diese Umsetzerschaltung 50 besteht aus einer dem Wert von T entsprechenden Anzahl von A/D-Umsetzern 50-1 bis 50-T, die jeweils mit den Ausgangsanschlüssen 49-O 1 bis 49-OE der Analogsignal- Mischschaltung 49 verbunden sind. Mit dem Ausgang der A/D-Umsetzerschaltung 50 ist eine Verriegelungsschaltungs­ anordnung 51 verbunden. Die Verriegelungsschaltungsanordnung 51 besteht aus einer der Zahl T entsprechenden Anzahl von Verriegelungsschaltungen 51-1 bis 51-T jeweils entsprechend den A/D-Umsetzern 50-1 bis 50-T. Die Ausgangsanschlüsse 52-1 bis 52-T der Verriegelungs­ schaltungsanordnung 51 bilden auch die Ausgangsanschlüsse der Matrixelement-Bestimmungsschaltung 20.

Im Folgenden wird ein Taktimpulsgenerator 68 erläutert. Ein Taktimpuls von diesem Taktimpulsgenerator 68 wird nicht nur in der Matrixelement-Bestimmungsschaltung 20, sondern auch in der Digitalsignalmisch- und -arbeits­ schaltung 19 verwendet. Dieser Taktimpulsgenerator 68 enthält einen Hauptoszillator 40, der ein Rechteckwellen- Taktimpulssignal (1. Taktimpulssignal) von beispielsweise 2 MHz mit einem Tastverhältnis von 50% erzeugt, wie das in Fig. 4A dargestellt ist. Die ersten Taktimpulse werden einem S-stufigen Zähler 41, mit beispielsweise S = 40, zugeführt in dem sie gemäß 1, 2, . . . S gezählt werden, wie das in Fig. 4B dargestellt ist, und ein zweiter Taktimpuls wird mit einer Frequenz von 50 kHz wie gemäß Fig. 4C jedesmal erzeugt, wenn der Zählerstand S gezählt worden ist. Dieses zweite Taktimpulssignal ist in Fig. 4D mit verringerter Zeitbasis dargestellt. Das zweite Taktimpulssignal wird einem U-stufigen Zähler 42, mit beispielsweise U = 50, zugeführt, wo es gemäß 1, 2 . . . U gezählt wird, wie das in Fig. 4E dargestellt ist, wobei ein dritter Taktimpuls davon mit einer Frequenz von 1 kHz jedesmal abgeleitet wird, wenn der Zählerstand U gezählt worden ist. Dieser dritte Taktimpuls wird einem S-stufigen Zähler 43, mit beispielsweise S = 40, zugeführt, in dem er gemäß . . . C-1, C, C +1, . . . gezählt wird, wie das in Fig. 4H dargestellt ist.

Die Fig. 4I und 4J zeigen Signalverläufe der Eingangsspannungen an den Eingangsanschlüssen 49-I (C + 1) und 49-I (C + 2) der Analogsignal-Mischschaltung 49 und Fig. 4K zeigt den Signalverlauf einer Ausgangsspannung der Analogsignal-Mischschaltung 49 an deren Ausgangsanschluß 49-O (C + 1). Diese Spannung erreicht einen konstanten Wert nach einer vorgegebenen Übergangszeit t₁, nachdem die Eingangsspannung, die dem Eingangsanschluß 49-I (C + 1) zugeführt ist, angestiegen ist, wie das in Fig. 4I dargestellt ist. Fig. 4L zeigt das Ausgangssignal des A/D-Umsetzers 50-(C + 1). In diesem Fall wird ein Ausgangssignal des Zählers 42 einem Decoder 44 zugeführt, und wenn während des Zählens von 1-U durch den Zähler 42 der Zählerstand V, mit 1<V<U, gezählt ist, gibt der Decoder 44 einen Startimpuls wie gemäß Fig. 4F ab. Dieser Startimpuls wird der A/D-Umsetzerschaltung 50 zur Durchführung der A/D-Umsetzung zugeführt. Weiter wird der dritte Taktimpuls (Fig. 4G) von dem Zähler 42 der Verriegelungsschaltungsanordnung 51 so zugeführt, daß die Inhalte der A/D-Umsetzerschaltung 50 durch die Verriegelungsschaltungsanordnung 51 mit der Zeitsteuerung durch den dritten Taktimpuls verriegelt wird, wie das in Fig. 4M dargestellt ist.

Daher werden, wenn die Eingangsanschlüsse 49-I 1 bis 49-IS der Analogsignal-Mischschaltung 49 der Reihe nach mit einer Spannung von 1 V versorgt sind, die Elemente der Matrix [A] in Digitalsignale durch die A/D-Umsetzerschaltung 50 umgesetzt und durch die Verriegelungsschaltungsanordnung 51 verriegelt. Die Verarbeitungszeit dieses einen Zyklus ist 40 ms kurz nach der Handeinstellung der Analogsignal- Mischschaltung 49.

Die Inhalte der Verriegelungsschaltungsanordnung 51 werden dem Digitalspeicher 27 der Digitalsignalmisch- und -arbeitsschaltung 49 zugeführt. Der Digitalspeicher 27 besteht aus T S-stufigen Schieberegistern 27-1 bis 27-T mit Eingangsanschlüssen 27-I 1 bis 27-IT bzw. Ausgangsanschlüssen 27-O 1 bis 27-OT. Dieser Digitalspeicher 27 wird durch den ersten Taktimpuls von dem Hauptoszillator 40 gesteuert.

Die Ausgangssignale der Verriegelungsschaltungsanordnung 51 der Matrixelement-Bestimmungsschaltung 20 werden über eine Schreiblogik-Steuerschaltungsanordnung 53 aus Schreiblogik-Steuerschaltungen 53-1 bis 53-T den jeweiligen Eingangsanschlüssen 27-I 1 bis 27-IT des Digitalspeichers 27 zugeführt. Die Schreiblogik-Steuer­ schaltungen 53-1 bis 53-T sind gleich aufgebaut, so daß nur die Schreiblogik-Steuerschaltung 53-1 als Beispiel dafür erläutert wird.

In einem Subtrahierer 54 der Schreiblogik-Steuerschaltung 53-1 wird ein Ausgangssignal des Schieberegisters 27-1 des Digitalspeichers 27 von dem Ausgangssignal der Ver­ riegelungsschaltung 51-1 subtrahiert und ein Differenz­ ausgangssignal des Subtrahierers 54 wird Decodern 55 und 56 zugeführt. Die Decoder 55 und 56 sind so ausgebildet, daß sie Ausgangssignale erzeugen, wenn das Ausgangssignal des Subtrahierers 54 + 1 bzw. -1 beträgt. Die jeweiligen Ausgangssignale der Decoder 55 und 56 werden einem ODER- Glied 57 zugeführt, wobei dessen Ausgangssignal über einen Inverter 58 einem UND-Glied 59 zugeführt wird. Während­ dessen werden in der Matrixelement-Bestimmungsschaltung 20 jeweilige Codeinhalte von den Zählern 41 und 43 einem Exclusiv-ODER-Glied 45 zugeführt, wobei dessen Ausgangssignal über einen Inverter 46 dem UND-Glied 59 zugeführt wird. Dann wird das Ausgangssignal der Verriegelungs­ schaltung 51-1 und ein Ausgangssignal des UND-Glieds 59 einem UND-Glied 60 zugeführt. Das Ausgangssignal des Digitalspeichers 27 an dessen Ausgangsanschluß 27-O 1 wird einem UND-Glied 62 zugeführt, während das Ausgangssignal des UND-Glieds 59 über einen Inverter 61 dem UND- Glied 62 zugeführt wird. Dann werden Ausgangssignale der UND-Glieder 60, 62 über ein ODER-Glied 63 dem Eingangs­ anschluß 27-I 1 des Schieberegisters 27-1 des Digital­ speichers 27 zugeführt. Im Folgenden wird die Arbeitsweise bzw. der Betrieb der Schreiblogik-Steuerschaltungen 53-1, 53-2 . . . 53-T mit Bezug auf die Fig. 5A-5E näher erläutert. Die Schreiblogik-Steuerschaltungsanordnung 53 wird durch ein Impulssignal vom Inverter 46 gesteuert, dessen Eingang mit dem Exclusiv-ODER-Glied 45 verbunden ist. Die Exclusiv-ODER-Schaltung 45 empfängt die Codeinhalte der Zähler 41 und 43 so, daß das Impulssignal bei jedem Zyklus der Matrixelemente in den Schieberegistern 27-1, 27-2, . . . 27-T erzeugt wird. Da die Frequenz des Hauptoszillators 40 zu 2 MHz gewählt ist und die Zähler 41 und 43 durch (1/40)-Frequenzteiler gebildet sind, erzeugen die Zähler 41 und 43 Ausgangssignale mit 50 kHz bzw. 25 Hz. Folglich beträgt ein Zyklus des Zählers 41 20 µs, während ein Zyklus des Zählers 43 40 ms beträgt.

Folglich ändern sich die Codeinhalte des Zählers 41 alle 500 ns (entsprechend 20 µs/40) und die Codeinhalte des Zählers 43 alle 1 ms (entsprechend 40 ms/40), wie das in den Fig. 5B und 5C dargestellt ist. Das bedeutet, daß, wenn die Codeinhalte des Zählers 41 mit den Codeinhalten des Zählers 43 übereinstimmen, das Impulssignal, das den Übereinstimmungs- bzw. Koinzidenzzustand zwischen den Zählern 41 und 43 wiedergibt, von dem Inverter 46 alle 20 µs erhalten wird. Der Code des Zählers 43 ändert sich alle 1 ms derart, daß das Impulssignal zeitgesteuert erzeugt wird, wenn der gleiche Code wie der des Zählers 43 in dem Zähler 41 auftritt. Folglich sollte festgehalten werden, daß die Zeitsteuerung, wenn die Impulssignale erzeugt werden, um 500 ns alle 1 ms verschoben wird, wie das in den Fig. 5D und 5E dargestellt ist.

Andererseits muß unter der Annahme, daß 40 Kanäle (S = 40) der Digitaleingangssignale in 30 Kanäle (T = 30) der Digitalausgangssignale umgesetzt werden sollen, der Speicher 27 eine Matrixkapazität von [40 × 30] besitzen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede Zeile [A _{i 1}, A _{i 2}, . . . A _iS ], mit i = 1 bis T, des Speichers 27 durch ein Schieberegister gebildet, das durch das Taktsignal von dem Hauptoszillator 40 angesteuert ist. Folglich können die Matrixelemente [A _{i 1}, A _{i 2}, . . . A _iS ], die in den Schieberegistern [27-1, 27-2 . . . 27-T ] gespeichert sind, in 20 µs umgewälzt werden. Die Spaltenelemente [A _1j , A _2j , . . . A _Tj ], mit j = 1 bis S, des Speichers 27, die von den Schieberegistern simultan ausgelesen werden, werden der Matrix-Betriebsschaltung 67 und gleichzeitig der Schreiblogik-Steuerschaltung 53 zugeführt, um die gleichen Spaltenelemente in die Schieberegister [27-1, 27-2, . . . 27-T ] während des Intervalls einzuschreiben, in dem die gleichen Matrixelemente in der Verriegelungsschaltung 51 verriegelt sind.

Wie später erläutert werden wird, ist das Ausgangssignal des Inverters 58 im allgemeinen "1" gehalten, derart, daß das Impulssignal, das von dem Inverter 46 dem UND- Glied 59 zugeführt ist, dem UND-Glied 60 so wie es ist und über den Inverter 61 dem UND-Glied 62 in dessen invertierter Form zugeführt wird. Folglich werden die Ausgangssignale der Verriegelungsschaltung 51 den Eingangsanschlüssen [27-I₁, 27-I₂, . . . 27-I _T ] des Speichers 27 zugeführt bei jedem daran angelegten Impulssignal und werden die Ausgangssignale des Speichers 27 deren Eingangsanschlüssen in dem verbleibenden Intervall zugeführt, in dem kein Impulssignal daran angelegt ist. Es ist festzustellen, daß, da sowohl der Speicher 27 als auch der Zähler 41 von dem Taktsignal vom Haupt­ oszillator 40 angesteuert sind, die Zeitsteuerung, gemäß der das Impulssignal von dem Inverter 46 erzeugt ist, mit der Zeitsteuerung, bei der die gleiche Spalte des Speichers 27 daraus ausgelesen wird, in Koinzidenz ist. Weiter werden die Inhalte der Verriegelungsschaltung 51 alle 1 ms erneuert, derart, daß die Inhalte der Ver­ riegelungsschaltung 51 mit den Inhalten der Spaltenelemente des Speichers 27 übereinstimmen, die von dem Speicher 27 gemäß einer Zeitsteuerung des Impulssignals ausgelesen werden, das dem UND-Glied 60 zugeführt ist. Folglich werden, wenn das Impulssignal an die Schreiblogik-Steuerschaltung 53 angelegt ist, die Inhalte der Verriegelungsschaltung 51 jeweils an die Eingangsanschlüsse des Speichers 27 angelegt, anstelle die aus dem Speicher 27 ausgelesenen Spaltenelemente an dessen Eingangsanschlüsse anzulegen. In dem Intervall, in dem das Impulssignal nicht an die Schreiblogik- Steuerschaltung 53 angelegt ist, ist das Ausgangssignal des Inverters 61 "1" derart, daß die aus dem Speicher 27 ausgelesenen Spaltenelemente direkt über das UND-Glied 62 und das ODER-Glied 63 an die Eingangsanschlüsse des Speichers 27 angelegt werden. Das heißt, daß, wenn sich die Inhalte der Verriegelungsschaltung 51 ändern, entsprechende Spaltenelemente des Speichers 27 sequentiell alle 1 ms neu geschrieben werden. Folglich werden die gesamten Matrixelemente des Speichers 27 in 40 ms neu geschrieben. Weiter ist die Schreiblogik-Steuerschaltung 53 mit einer das Rauschen beseitigenden Schaltung versehen, die verhindert, daß die Matrixelemente des Speichers 27 durch geringe Änderungen in den Inhalten der Verriegelungsschaltung 51 neu geschrieben werden. Wie erläutert, wird das Ausgangssignal des Subtrahierers 54 dem Paar aus Decodern 55, 56 zugeführt, die das Ausgangssignal "1" abgeben bei einem Zustand der Differenz von "+1" bzw. "-1" im niedrigstwertigen Bit (LSB) zwischen dem Verriegelungsausgang und dem Speicherausgang. Wenn die Ausgangssignale der Decoder 55 und 56 "1" sind, wird das Ausgangssignal des Inverters 58 "0", weshalb das Impulssignal dem UND- Glied 60 nicht zugeführt wird. Das heißt, daß die Ausgangssignale des Speichers 27 stets dessen Eingangsanschlüssen zugeführt werden. Folglich werden selbst dann, wenn die Ausgangssignale der Verriegelungsschaltung 51 aufgrund von Rauschen fluktuieren oder schwanken, die Matrixelemente des Speichers 27 nicht entsprechend der Schwankung neu geschrieben.

Da die Schreiblogik-Steuerschaltung 53 in der obigen Weise vorgesehen ist, wird in der A/D-Umsetzerschaltung 50 der Matrixelement-Bestimmungsschaltung 20 verhindert, daß dann, wenn eine analoge Eingangsspannung nahe einem quantisierten Grenzspannungswert ist, wie in Fig. 6 dargestellt, das digitale Ausgangssignal zwischen beispielsweise einem Code m und einem Code m + 1 schwankt gemäß einem kleinen Eingangsrauschen, derart, daß Rauschen in das digitale Ausgangssignal eingemischt ist.

Zu mischende S-Kanal-Digitaleingangssignale CH₁-CH _S , Signale, die mit den zweiten Taktsignalen synchron sind, werden jeweils den Eingangsanschlüssen 25-1 bis 25-S zugeführt und einer Parallel-Serien-Umsetzung mittels eines 16-Bit-Last-Schieberegisters 26 unterworfen, das aus S-Zeilenregistern 26-1 bis 26-S besteht. Dieses Register 26 ist mit einem ersten Taktimpuls (Fig. 7A) von dem Hauptoszillator 45 versorgt. Währenddessen werden die Codeinhalte (Fig. 7B) des Zählers 41 einem Decoder 36 zugeführt, und wenn ein Code S an dem Zähler 41 erhalten wird, gibt der Decoder 36 ein Erfassungssignal (Fig. 7D) ab, das dem Register 26 als Ladeimpuls (Fig. 7F) zugeführt wird. Dieses Erfassungssignal vom Decoder 36 wird auch einem Inverter 37 zugeführt und ein phasen­ invertiertes Signal von diesem wird dem Register 26 als Schiebeimpuls (Fig. 7G) zugeführt. Fig. 7C zeigt den zweiten Taktimpuls von dem Zähler 41.

Weiter ist eine Multipliziererschaltung aus einer der Zahl T entsprechenden Anzahl von 16-Bit-Multiplizierern 28-1 bis 28-T vorgesehen, denen die Ausgangssignale (Fig. 7I) des Digitalspeichers 27 der Reihe nach zur Multiplikation mit den Ausgangs­ signalen CH₁ bis CH _S (Fig. 7H) des Registers 26 zugeführt werden. Entsprechende 32-Bit-Ausgangssignale der Multiplizierer 28-1 bis 28-T werden jeweils einer 32-Bit-Addierschaltung 29 aus Addierern 29-1 bis 29-T zugeführt. Ausgangssignale von diesen Addierern 29-1 bis 29-T werden dann einer 32-Bit- Akkumulatorschaltung 33 aus Akkumulatoren 33-1 bis 33-T zugeführt. Diese Akkumulatoren 33-1 bis 33-T werden durch den ersten Taktimpuls vom Hauptoszillator 40 gesteuert. Ausgangssignale dieser Akkumulatoren 33-1 bis 33-T werden einer UND- Verknüpfungsschaltung 32 aus UND-Gliedern 32-1 bis 32-T zugeführt. Währenddessen wird der Code des Zählers 41 einem Decoder 30 zugeführt, um ein Erfassungssignal (Fig. 7E) davon abzuleiten, wenn der Code "1" am Zähler 41 erhalten wird. Dieses Erfassungssignal vom Decoder 30 wird über einen Inverter 31 den UND-Gliedern 32-1 bis 32-T gemeinsam zugeführt. Dann werden Ausgangssignale dieser UND-Glieder 32-1 bis 32-T jeweils den Addierern 29-1 bis 29-T zugeführt.

Entsprechende obere 16-Bits der Ausgangssignale (Fig. 7J) der Akkumulatoren 33-1 bis 33-T werden jeweils einer 16-Bit-Verriegelungsschaltungsanordnung 34 aus Verriegelungsschaltungen 34-1 bis 34-T zugeführt, um Digitalausgangssignale (Fig. 7K) an Ausgangsanschlüssen 35-1 bis 35-T zu erhalten. Die Verriegelungsschaltungen 34-1 bis 34-T werden durch die ersten Taktimpulse von dem Hauptoszillator 40 und den Ausgangssignalen des Decoders 30 gesteuert.

Die Multiplizierschaltung 28, die Addierschaltung 29, die UND-Verknüpfungsschaltungsanordnung 30 und die Akkumulatorschaltung 33 sind zur Bildung der Matrix- Betriebsschaltung 67 einander zugeordnet.

Im Folgenden wird ein praktisches Ausführungsbeispiel der Analogsignal-Mischschaltung 49 gemäß Fig. 3 anhand der Fig. 8 erläutert. Da die Analogsignal-Mischschaltung gemäß Fig. 8 einen an sich bekannten Aufbau besitzt, erfolgt lediglich eine vereinfachte Erläuterung in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3

In Fig. 8 sind ein Dämpfungs- und ein Pegeleinstellglied 70, 71, ein Panoramapotentiometer 72, ein Inverter 73 und ein Zusammensetzglied 74 vorgesehen, die jeweils einen Schaltungsaufbau besitzen, wie er in Fig. 8 am linken Rand dargestellt ist. Weiter sind Eingangsanschlüsse 75, 76 vorgesehen für Analogeingangssignale, die aus einer der Zahl K (= 32) entsprechenden Anzahl von Zeilensignal- Eingangsanschlüssen 75 bzw. der Zahl L (= 8) entsprechenden Anzahl von Echorückkehrsignal-Eingangsanschlüssen 76 bestehen. Die Echorückkehrsignale sind Ausgangssignale von einer (nicht dargestellten) analogen Echoaddiereinrichtung, die entsprechend der digitalen Echoaddiereinrichtung 22 gemäß Fig. 2 vorgesehen ist. Weiter sind Ausgangsanschlüsse 77-81 für die Analogausgangssignale vorgesehen, die bestehen aus einer der Zahl M (= 24) entsprechenden Anzahl von Mehrkanalsignal-Ausgangsanschlüssen 77, der Zahl N (= 4) entsprechenden Anzahl von 4-Kanal-Ausgangsanschlüssen 78, der Zahl Q (= 4) entsprechenden Anzahl von Echosendesignal- Ausgangsanschlüssen 79, wobei das Echosendesignal der obigen analogen Echoaddiereinrichtung zugeführt ist, der Zahl R (= 4) entsprechenden Anzahl von Zeichensendesignal- Ausgangsanschlüssen 80 bzw. der Zahl P (= 2) entsprechenden Anzahl von Solosignal-Ausgangsanschlüssen 81. Das Zeichensendesignal wird beispielsweise zum Senden eines Signals zu einem Spieler-Kopfmikrophon oder dergl. und das Solosignal zum Prüfen entsprechender Eingangs- Ausgangssignale verwendet. Weiter sind eine der Zahl K entsprechende Anzahl von Eingangsschaltungen 62 vorgesehen, die jeweils mit einer der Zahl K entsprechenden Anzahl von Eingangsanschlüssen 75 verbunden sind, sowie eine der Zahl L entsprechende Anzahl von Eingangs­ schaltungen 83, die jeweils mit einer der Zahl L entsprechenden Anzahl von Eingangsanschlüssen 76 verbunden sind, sowie eine der Zahl M entsprechende Anzahl von Ausgangsschaltungen 84. Weiter sind Umschalter SW₁-SW₁₃ vorgesehen, und zwar ein Phaseninvertier-Umschalter SW₁, Vorher/Nachher - bzw. Pre/Post-Umschalter SW₂, SW₃, ein Gerade/Ungerade-Kanal bzw. Odd/Even-Kanal- und Kanalgeräuschsperre-Umschalter SW₄, ein Bass-Wählschalter SW₅, ein Solo-Wählschalter SW₆, ein 4-Kanal-Wählschalter SW₇, ein Solo-Wählschalter SW₈, ein Vorher/Nachher- bzw. Pre/Post-Umschalter SW₉, ein Phaseninvertier-Umschalter SW₁₀, ein Kanal-Geräuschsperreschalter SW₁₁, ein Kanal- Wählschalter SW₁₂, bzw. ein Solo-Wählschalter SW₁₃.

Selbstverständlich sind noch zahlreiche weitere Ausbildungen möglich.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Mischen von S-Kanal-Digitaleingangssignalen, um T-Kanal-Ausgangssignale zu erhalten, gekennzeichnet durch
einen Speicher (27) zum Speichern von Matrixelementen [S × T ] mit digitaler Form,
eine Bestimmungseinrichtung (20) der Matrixelemente abhängig vom gewünschten oder Soll- Mischverhältnis zwischen den S-Kanal-Digitaleingangssignalen,
eine Einrichtung zur Zufuhr der Matrixelemente von der Bestimmungseinrichtung (20) zum Speicher (27) und
eine Arbeitseinrichtung (67) zum Arbeiten der S-Kanal-Digitaleingangssignale mit den Matrixelementen, die von dem Speicher (27) ausgelesen sind, um daraus die T-Kanal-Digitalausgangssignale zu erzeugen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixelement-Bestimmungseinrichtung (20) aufweist:
eine Analogsignal-Mischschaltung (49) mit S-Kanal- Eingangsanschlüssen, an die ein Eingangssignal mit voreingestelltem Pegel sequentiell bei vorgegebener Geschwindigkeit zuführbar ist,
eine der Zahl T entsprechende Anzahl von Analog/ Digital-Umsetzern (50), an die T-Kanal-Ausgangssignale von der Analogsignal-Mischaltung (49) jeweils angelegt sind, und
eine der Zahl T entsprechende Anzahl von Verriegelungsschaltungen (51), die jeweils digitale Ausgangssignale von den Analog/Digital-Umsetzern (50) empfangen, zur Verriegelung der digitalen Ausgangssignale während eines vorgegebenen Intervalls.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixelement-Bestimmungseinrichtung (20) weiter aufweist:
eine der Zahl S entsprechende Anzahl von Ansteuerschaltungen (48), die mit den S-Kanal-Eingangsanschlüssen der Analogsignal-Mischschaltung (49) verbunden sind, um die Eingangssignale daran anzulegen, wobei die Ansteuerschaltung (48) aus Verknüpfungsschaltungen (Q₁, Q₂, 66) zusammengesetzt ist, die mit der Spannungsquelle mit dem voreingestellten Pegel verbinden, und
einen Abtastimpulsgenerator (47) zur Erzeugung eines Abtastimpulses, der sequentiell der der Zahl S entsprechenden Anzahl der Ansteuerschaltungen (48) zuführbar ist, wobei der Abtastimpuls die Verknüpfungsschaltung (Q₁, Q₂, 66) steuert, um die Spannungsquelle an die S-Kanal-Eingangsanschlüsse bei Auftreten des Abtastimpulses anzulegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Taktimpulsgenerator(68) mit einem Hauptoszillator (40) und mindestens einem ersten und einem zweiten Zähler (42, 43, 44), wobei der erste Zähler (43, 44) das Schwingungssignal vom Hauptoszillator (44) frequenzteilt zur Steuerung der Analog/Digital-Umsetzer (50) und der Verriegelungsschaltungen (51) und wobei der zweite Zähler (43) das Ausgangssignal vom ersten Zähler (43, 44) um 1/S frequenzteilt, zur Steuerung des Abtastimpulsgenerators (47).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixelemente zuführende Einrichtung (53) aufweist:
eine erste Verknüpfungseinrichtung, die Ausgangssignale von der Verriegelungsschaltung (51) empfängt,
eine zweite Verknüpfungseinrichtung, die Ausgangssignale von dem Speicher (27) empfängt, und
eine Einrichtung zum Steuern der ersten und der zweiten Verknüpfungseinrichtung derart, daß die Ausgangssignale der Verriegelungsschaltungen (51) an Eingänge des Speichers (27) angelegt sind, wenn die Inhalte der Verriegelungsschaltungen (51) den Spaltenelementen des Speichers (27) entsprechen, die aus diesem ausgelesen sind, und daß die Ausgangssignale des Speichers (27) an die Eingänge des Speichers (27) im verbleibenden Intervall zurückgeführt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit einem Steuerimpulsgenerator versehen ist, der einen dritten Zähler (41) aufweist, der das Schwingungssignal vom Hauptoszillator (47) um 1/S frequenzteilt, sowie mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Koinzidenz zwischen den Codeinhalten des zweiten Zählers (43) und des dritten Zählers (41) zur Erzeugung eines Steuerimpulses, durch den die erste Verknüpfungseinrichtung durchgeschaltet oder geöffnet und die zweite Verknüpfungseinrichtung gesperrt oder geschlossen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Matrixelemente zuführende Einrichtung (53) weiter eine Einrichtung aufweist, um zu verhindern, daß der Steuerimpuls dem ersten und dem zweiten Verknüpfungsglied zuführbar ist, wenn die Differenz zwischen den Codeinhalten der Verriegelungsschaltungen (51) und dem Speicher (27) kleiner ist als ein vorgegebenener Wert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhinderungseinrichtung einen Subtrahierer (54) zum Subtrahieren der Ausgangssignale der Verriegelungsschaltungen (51) von den Ausgangssignalen des Speichers (27) und eine dritte Verknüpfungseinrichtung zwischen dem Steuerimpulsgenerator (51, 45, 46) und der ersten und der zweiten Verriegelungseinrichtung aufweist zur Zufuhr des Steuerimpulses zur ersten und zur zweiten Verknüpfungseinrichtung, wenn das Ausgangssignal des Subtrahierers (54) unter dem vorgegebenen Wert liegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (27) eine der Zahl T entsprechende Anzahl von Schieberegistern (27-1, 27-2 . . . 27-T) besitzt, die durch das Schwingungssignal vom Hauptoszillator (40) angesteuert sind, wobei jedes der Schieberegister (27-1, . . . 27-T) eine Kapazität der Zeilenelemente der Matrixelemente des Speichers (27) besitzt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebs- bzw. Arbeitseinrichtung eine der Zahl T entsprechende Anzahl von Multiplizierern (28) aufweist, deren jeder Spaltenelemente des Speichers (27) empfängt, zur Multiplikation eines vorgegebenen Kanals der Digitaleingangssignale mit den entsprechenden Spaltenelementen des Speichers (27) und
eine Einrichtung zum akkumulativen Addieren der multiplizierten Ausgangssignale vom ersten Kanal bis S-Kanal des digitalen Eingangssignals.