DE69614313T2 - Speicherkartentablett für Audiowiedergabegerät - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladenvorrichtung zur Verwendung in einem Audiosystem und Musikchipspeichervorrichtung zur Verwendung in einem Audioabspielgerät.
• Es gibt heutzutage vielfältige Aufzeichnungsmedien zur Speicherung im voraus aufgezeichneter Musik und anderer Audioanwendungen für Verbraucher. Zu diesen Medien gehört CD-ROM (Compact-Disc-Nur-Lese-Speicher), DAT (Digital Audio Tape) und traditionelle Magnetbandkassetten, um nur einige wenige zu nennen. Von diesen Technologien hat die Beliebtheit des Compact-Disc- Formats ständig zugenommen und aufgrund der hohen Klangqualität des digital gespeicherten Audiomaterials und der leichten Verwendbarkeit die Gunst des Verbrauchers gewonnen.
• Compact Discs und andere Formate haben jedoch einige wesentliche Nachteile. Erstens kann in Compact Discs normalerweise der Inhalt der auf der Disc gespeicherten Informationen vor der Auswahl am Abspielgerät registriert werden. Um etwaige Informationen bezüglich des Inhalts einer bestimmten Musikauswahl zu erhalten, muß anders ausgedrückt diese Auswahl manuell am Abspielgerät gewählt werden. Alternativ dazu können bestimmte CD-Abspielgeräte manuell so programmiert werden, daß sie auf der Grundlage von Benutzereingaben bestimmte Auswahlen spielen. In anderen Fällen gibt es jedoch keine Möglichkeit, Musik in Kategorien, zum Beispiel nach Interpret, Musiktyp usw. automatisch zu durchsuchen, ohne daß ein Benutzer im voraus einiges über die Auswahl weiß. Dieses Wissen muß mindestens die genaue Position einer Auswahl auf dem Aufzeichnungsmedium, wie das Abspielgerät zu dieser Position gelenkt werden kann und einen suchbaren Index, der zu der Auswahl und den Positionen eingetastet wird, umfassen. Im wesentlichen aufgrund von Beschränkungen in dem Aufzeichnungsmedium können viele dieser Funktionen nicht kostengünstig oder effizient erzielt werden.
• Eine neue technologische Innovation für die Aufzeichnung von Audiomaterial für Verbraucher ist die Speicherung von im voraus aufgezeichnetem Audiomaterial auf einem Medium, das als Halbleiter-Musikchips bekannt ist. Der Zugriff auf digitale Daten, die auf den Musikchips gespeichert sind, erfolgt mittels eines transistorisierten Audioabspielgeräts mit einem digitalen Signalprozessor, der die gespeicherten digitalen Daten in Audiosignale umwandelt. Bis vor kurzem war die Speicherung digitaler Daten zur Wiedergabe von Popmusikalben auf einem einzigen Halbleiterchip aufgrund der erforderlichen Größe und Kosten des Speichers nicht machbar. Mit der weiteren Entwicklung von Datenkomprimierungsverfahren ist die Speicherung kompletter Alben auf mäßig großen Halbleiterchips jedoch zu einer Realität geworden. In einem solchen Fall, wenn Musik digital auf Halbleiterspeicherbauelementen codiert wird, muß man auf große Datenmengen zugreifen und diese zuverlässig zwischen dem Musikchip und dem Audioabspielgerät übermitteln. Wenn mehrere Chips zu einem System hinzugefügt werden, nimmt die Größe des Speichers, auf den zugegriffen werden muß, und der Daten, die übermittelt werden sollen, stark zu. Mit erweiterter Anzahl von Chips steigt außerdem das Ausmaß der Aktivität zum Suchen und anderen "Verwaltungsarbeiten", die von einem Prozessor durchgeführt werden müssen, um den Datenfluß zu ermöglichen. Im Hinblick auf ein transistorisiertes Audiosystem wird ein einzelner Prozessor umso weniger effizient bei der Umwandlung der gespeicherten digitalen Daten in Audiosignale, je mehr Verwaltungsaufgaben er unternimmt, wodurch wiederum die Klangqualität beeinflußt wird.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein System zur effizienten Wiedergabe von im voraus aufgezeichneter Musik bereitzustellen, wobei die Verarbeitungsfähigkeit der Audiogeräte effektiv ausgenützt wird. Ferner ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Audiosystem bereitzustellen, bei dem allgemeine Inhalts- und Auswahlinformationen aus dem Aufzeichnungsmedium "selbstregistrierend" sind, so daß die Informationen dem Benutzer ohne weiteres ohne zusätzliche Programmierung oder Einrichtung verfügbar sind.
• EP-A-0294202, die die Grundlage für den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 11 bildet, betrifft eine digitale Klangdatenspeichervorrichtung, bei der analoge Klangdaten aus digitalen Klangdaten synthetisiert werden. Die Vorrichtung enthält ein Gehäuse und eine IC-Karte als externe Speichereinheit, die lösbar an dem Gehäuse angebracht ist. Mehrere digitalisierte Klangdatengruppen werden in einem eingebauten Speicher der IC-Karte gespeichert. Die digitalisierten Klangdatengruppen werden durch Aufzeichnen von Sätzen zur Fremdsprachenkonversationspraxis durch ein Mikrofon gewonnen, um dadurch analoges Klangsignal zu erhalten, das in digitales Klangsignal umgewandelt wird. Wenn die IC- Karte an dem Gehäuse angebracht wird, wirkt eine Signalverarbeitungsschaltung, um die digitale Klangdatengruppe herauszulesen, die in das analoge Klangsignal umgewandelt wird.
• EP-A-0465246 betrifft ein Informationsspeichermedium wie zum Beispiel eine CD-ROM mit einem Speicherbereich, der digitale Audioinformationen wie zum Beispiel digitale Musik-Audioinformationen und mehrere Musikstückinformationen mit Markierungsinformationen zum Abrufen der Begleitinformationen und eine digitale Inhaltsinformationstabelle mit Titelinformationen speichert, die Titel der Musikstückinformationen mit Bildinformationen oder Sprachklanginformationen darstellen. Der Speicherbereich ist in mehrere Sektoren aufgeteilt. Ein Teil der Sektoren, die den anderen Sektoren zeitlich vorausgehen, speichern die digitale Inhaltsinformationstabelle. Die anderen Sektoren speichern die digitalen Audioinformationen. Eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Informationen aus dem Informationsspeichermedium liest selektiv die Musikstückinformationen auf der Grundlage der Markierungsinformationen.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ladenvorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Musikchipspeichervorrichtung nach Anspruch 11 bereitgestellt.
• Eine intelligente Lade wird für ein Haus- Audioabspielgerät bereitgestellt, das zum Abspielen im voraus aufgezeichneter Musik ausgelegt ist, die auf einem Halbleiter-Musikchipspeichermedium gespeichert ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Audioabspielgerät, das die intelligente Lade verwendet, ein Gerät in einem Rack, das ästhetisch zu einem derzeitigen Unterhaltungssystem eines Benutzers paßt. Musikchips werden in die intelligente Lade geladen, die eine vorbestimmte Anzahl von Chips hält und als Teil des Audioabspielgeräts eingeführt wird. Jede Lade weist einen kostengünstigen leistungsarmen on-board-Mikroprozessor auf, um die Lenkung und den Zugang auf die Musik aus einem einzelnen Chip auf der Lade abzuwickeln. Zum Beispiel wird der Laden-Mikroprozessor in der Lage sein, eine nächste Liedauswahl einzuspielen, während ein digitaler Signalprozessor (DSP) in einem Grundteil des Audioabspielgeräts die Decodierung der aktuellen Auswahl beendet. Die intelligente Lade hält die Musikauswahlsuchzeiten möglichst klein und ermöglicht dem DSP, sich auf die Verarbeitung der codierten Musik aus den Chips zu konzentrieren, wodurch Verwaltungsaktivitäten des DSP möglichst gering gehalten werden und die Effizienz vergrößert wird.
• Die intelligente Lade ermöglicht aktive Musikauswahlen durch den Benutzer, so daß der Benutzer einen bestimmten Interpreten, Titel, Musikstil usw. ohne Tastendruck auswählen kann. Dies wird möglich, da die Musikchips beim Einschalten selbst Inhalts- und Musikstilinformationen bei der intelligenten Lade registrieren. Die intelligente Lade verwendet ein latentes Leseverfahren zur Überwindung von Verzögerungen beim Empfang von Daten aus dem Musikchip über eine kontaktlose Schnittstelle. Bei diesem Verfahren entsprechen Daten, die aus dem Datenbus gelesen werden, einer Adresse, die im vorherigen Lesezyklus ausgegeben wurde. Auf diese Weise sind Daten immer zur Übermittlung von dem Ladenprozessor zu dem DSP verfügbar.
• In dem Audioabspielgerät besteht ein Befehlsprotokoll, um die Kommunikation zwischen dem Grundprozessor und den Ladenprozessoren zu erleichtern. Der Grundprozessor fordert den Abspielmodus (z. B. sequentiell, zufällig, Inhaltssuche usw.), die Abspielgeschwindigkeit (z. B. normal, Pause, schnellvorwärts/rückwärts) und die Titelauswahl. Als Reaktion richtet der Ladenprozessor codierte Daten aus dem Chip mit der zum Abspielen angeforderten Rate. Der Ladenprozessor ist für die gesamte Adressenerzeugung zuständig, darunter die Adressenerzeugung für schnelles/normales Abspielen und den Zugang zu den Kopfteilen, die auf jedem Chip gespeicherte Inhaltsinformationen enthalten. Der Ladenprozessor ist außerdem für das Durchsuchen der Kopfinformationen als Reaktion auf eine spezifische Anforderung zuständig, die durch den Grundprozessor erfolgt.
• Der Grundprozessor wirkt zur Überwachung der Benutzerschnittstelle, wie zum Beispiel der Tastenfeldanzeige und der Fernbedienung, auf Befehlseingaben unter Verwendung vektorisierter Interrupts und decodiert außerdem den aus den Ladenprozessoren empfangenen Bitstrom für das Abspielen. Unter Verwendung dieser Architektur muß dem Grundprozessor nicht bekannt sein, welche Chip/Bit-Adressierung auf der Ladenebene durchgeführt wird. Dadurch wird außerdem der Grundprozessor von den Einzelheiten der Chipschnittstelle entkoppelt, wodurch sich die Effizienz vergrößert und eine herkömmlichere Prozessorarchitektur möglich wird. Das Audioabspielgerät kann durch Hinzufügen zusätzlicher intelligenter Laden bis zu einer vorbestimmten Grenze erweitert werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
• Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung sollte auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen Bezug genommen werden, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden. Es zeigen:
• Fig. 1 ein Blockschaltbild für eine bevorzugte Ausführungsform eines transistorisierten Audioabspielgeräts, das in Verbindung mit der intelligenten Audioabspielgerätslade verwendet wird;
• Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform eines transistorisierten Heim-Audioabspielgeräts, in das die intelligenten Laden der vorliegenden Erfindung integriert sind;
• Fig. 2A eine Rückansicht einer bevorzugten Ausführungsform der intelligenten Lade;
• Fig. 2B eine Draufsicht der intelligenten Lade von oben;
• Fig. 3 eine Blockschaltbilddarstellung der Schaltungsarchitektur für die intelligente Lade der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 4 eine detailliertere Ansicht eines Schnittstellenteils eines Aufnahmebereichs in der intelligenten Lade;
• Fig. 5 das Kommunikationsverfahren zwischen Prozessoren auf den intelligenten Laden und dem digitalen Grund-Signalprozessor; und
• Fig. 6 eine beispielhafte Darstellung eines einzelnen Kopfteils, der in einem Musikchip gespeichert ist.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
• Die "intelligente" Lade für ein Audioabspielgerät wird in einem transistorisierten Audiosystem verwendet, um die Kommunikation zwischen einem Halbleiter-Musikchipaufzeichnungsmedium mit darauf gespeicherter, im voraus aufgezeichneter Musik und einem zur Verwendung mit den Chips ausgelegten Audioabspielgerät bereitzustellen. Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines transistorisierten Audiosystems 10 gezeigt, das die intelligente Lade 20 der vorliegenden Erfindung verwendet, um Musikchips zu halten und eine Schnittstelle mit einem Grundteil eines Abspielgeräts 12 herzustellen. Ein oder mehrere Musikchips 16 sind mittels der intelligenten Lade 20 an das Audioabspielgerät 12 angekoppelt. Das Audioabspielgerät 12 wird mittels eines digitalen Signalprozessors (DSP) 14 betrieben, der mit der intelligenten Lade 20 kommuniziert, um auf Informationen aus den Musikchips zuzugreifen. Ein geeigneter DSP zum Beispiel für den Musikdecodierungsvorgang des Audioabspielgeräts ist der von der AT&T Corporation hergestellte DSP Modell Nr. 1606.
• Die Musikchips 16 sind im wesentlichen Speicherbauelemente mit darauf gespeicherten digitalen Daten, die im voraus aufgezeichneter Musik entsprechen. Die im voraus aufgezeichneten Audiodaten werden mittels eines Audiocodierungsalgorithmus in komprimiertem Format auf dem Chip 16 gespeichert. Der Algorithmus vermindert die Menge digitaler Informationen, die von einer Master-Aufzeichnung gespeichert werden müssen, während immer noch im wesentlichen dieselbe Audioqualität reproduziert wird, wenn die Daten wieder gelesen werden. Die Codierung mittels des Algorithmus ist notwendig, um ausreichende Datenmengen zu speichern, so daß die Musik auf den Chips Spielzeiten aufweisen kann, die mit denen derzeitiger Alben vergleichbar sind. Andere Informationen bezüglich des musikalischen Inhalts des Chips, darunter eine Musikkategorie, Interpreten- und spezifische Adressierungsinformationen, werden in einer Reihe von Kopfteilen gespeichert, die in das Audioabspielgerät heruntergeladen werden, wenn der Chip geladen wird. Eine ausführlichere Erläuterung des den Musikchips zugeordneten Datenspeicherprotokolls findet man in der verwandten eigenen U.S.-Patentanmeldung, laufende Nr. 08/447,321 mit dem Titel "Data Protocol for a Music Chip".
• Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht die Haupt- Hardwarearchitektur des Audioabspielgeräts 12 neben dem DSP 14 und der intelligenten Lade 20 aus einem Stereo- Codierer/Decodierer (Codec) 18, einem Tastenfeld 22, einer Anzeige 24 und einer zugeordneten Schnittstellenlogik in Form einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) 26. Das Tastenfeld und die Anzeige bilden die Benutzerschnittstelle, die die Durchführung kundenspezifischer Musikauswahlen ermöglicht. Das Audioabspielgerät 12 ist für die Decodierung des aus dem Musikchip 16 gelesenen codierten Bitstroms und die Ausgabe der Musik durch ein Ausgabegerät, wie zum Beispiel Lautsprecher oder Kopfhörer 28, zuständig. Parameter des spezifischen Algorithmus werden in den externen RAM 30 heruntergeladen, wenn ein Chip 16 in das Abspielgerät 12 geladen wird, um den Decodierungsprozeß zu unterstützen.
• Nunmehr mit Bezug auf Fig. 2 und in Verbindung mit Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Audioabspielgeräts 12 gezeigt, das die intelligente Lade 20 der vorliegenden Erfindung verwendet. Das Abspielgerät 12 ist ein semistationäres Gerät für Heim-/kommerzielle Benutzung und soll sich in das derzeitige Unterhaltungssystem eines Benutzers einfügen und sich mit ihm verbinden. Das Abspielgerät 12 enthält einen Grundteil 32 und einen gestuften oberen Teil 34, der die intelligente Lade 20 enthält. Der Grundteil enthält den DSP 14, der auch als der Grundprozessor bezeichnet wird, den Codec 18 und zugeordnete Logik für die Schnittstelle mit dem Benutzer. Außerdem kann das System als Teil der Benutzerschnittstelle eine Fernbedienungseinheit 36 enthalten, um Benutzerfunktionen aus der Ferne durchzuführen. Der Grundteil 32 des Audioabspielgeräts enthält einen Dock-Port 38, der zur Aufnahme der Fernbedienungseinheit 36 ausgelegt ist, wobei Musikauswahlinformationen in die Fernbedienung heraufgeladen werden, damit der Benutzer intelligente Auswahlen durchführen kann.
• Der obere gestufte Bereich 34 des gezeigten Abspielgeräts enthält mehrere Musik-Ladenaufnahmevorrichtungen 40. Die Ladenaufnahmevorrichtungen 40 sind so ausgelegt, daß sie übereinander gestapelt und verbunden werden, und enthalten außerdem einen hohlen Bereich 41, der zur Aufnahme einer Musiklade 20 ausgelegt ist. Die Lade 20 kann zum Beispiel in die Aufnahmevorrichtung 40 geschoben werden und wird mittels eines Verbinders 43 (siehe Fig. 2A) elektrisch mit dem Abspielgerät 12 gekoppelt. Der Entwurf des Heim-Abspielgeräts soll flexibel sein, wobei zusätzliche Laden 20 und Ladenaufnahmevorrichtungen 40 bis zu einer endlichen Zahl leicht eingesteckt und hinzugefügt werden können, wenn die Sammlung von Musikchips des Benutzers wächst. Wie zusammen in Fig. 2, 2A und 2B gezeigt wird, ist die Musiklade 20 im wesentlichen ein flaches rechteckiges Glied mit mehreren Aufnahmebereichen 42, in die Musikchips eingeführt werden können. Ein Zuggriff 44 mit einer elliptischen Aussparung 46 erleichtert die Handhabung der Lade. Außerdem kann die Musiklade einen Abdeckklappenteil 45 enthalten, der schwenkbar mit der Lade verbunden ist und so ausgelegt ist, daß er die Musikchips einschließt. Es versteht sich jedoch, daß die Musiklade und die Ladeaufnahmevorrichtung auch zu einer einzigen stapelbaren Vorrichtung kombiniert werden können, die das eine mit dem anderen koppelt und das Speichern mehrerer Musikchips ermöglicht.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Aufnahmebereiche 42 der Lade 20 in einer Matrixform angeordnet, die drei Zeilen A, B, C und sechs Spalten D, E, F, H, I, J aufweist, um bis zu 18 Chips unterzubringen. Es versteht sich jedoch, daß die intelligente Lade auch so ausgelegt werden kann, daß eine andere Anzahl von Musikchips untergebracht wird, und daß die Erfindung der intelligenten Lade nicht auf 18 Schlitze beschränkt ist. Jeder Aufnahmebereich 42 der intelligenten Lade 20 enthält eine Schnittstelle zur separaten Kommunikation mit den Musikchips. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Systems 10 kommunizieren die Musikchips 16 mit dem Audioabspielgerät 12 mittels einer kapazitiven Kopplung, die erzeugt wird, wenn dielektrische Platten auf dem Chip und der Lade nahe aneinander ausgerichtet werden. Stromversorgungs- und Taktsignale werden aus der intelligenten Lade durch Kontakte auf den Seiten der Aufnahmebereiche, die entsprechende Kontakte auf dem Chip bei der Einfügung vorspannen und mit diesen in Eingriff treten, an den Chip 16 geliefert. Eine Kerbe 17 auf dem Musikchip 16 entspricht einem Sperrbereich 19 auf den Chipaufnahmevorrichtungen 40 der Lade und stellt sicher, daß der Chip nicht falsch eingefügt werden kann, so daß die Beschädigung durch eine mögliche falsche Einfügung möglichst gering gehalten wird. Eine ausführlichere Erläuterung der Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Audioabspielgerät und Musikchips findet man in dem U.S.-Patent Nr. 5,694,516 mit dem Titel "Capacitive Interface for Coupling Between a Music Chip and Audio Player".
• Mit Bezug auf Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltungsarchitektur der intelligenten Lade 20 der vorliegenden Erfindung für ein Audioabspielgerät gezeigt. Wie gezeigt ist die intelligente Lade 20 teilweise mit Musikchips gefüllt, wobei die Aufnahmebereiche 42 in den Spalten D, E und J besetzt sind. Wie bereits besprochen wurde, ist die intelligente Lade in einem matrixartigen Format konfiguriert, wobei jeder der Aufnahmebereiche einzeln durch den Grundprozessor (DSP) 14 zugänglich ist. Jede Lade 20 enthält einen Prozessor 50 auf Ladenebene, der in das Gehäuse der intelligenten Lade eingebettet ist, um Datenübermittlungsfunktionen zu dem Prozessor 14 der Grundebene zu verwalten. Zu den Zuständigkeiten des Ladenprozessors 50 gehört das Ausgeben von Datenadressen, die Bereitstellung von Zeilen- und Spalten- Zugriffs-Strobe-Signalen zum Zugriff auf einzelne Chips und das Ausführen etwaiger Kopfinhaltsuchbefehle für auf einem Chip gespeicherte Informationen, die vom Grundprozessor angefordert werden. Durch Verwendung des eigenen Prozessors 50 der intelligenten Lade 20, um im wesentlichen die Verwaltungsaktivitäten der zugeordneten Ladenebene abzuwickeln, werden die Suchzeiten effektiv minimiert, und der DSP 14 kann sich auf die Implementierung des Algorithmus zur Decodierung der Musikdaten konzentrieren. Dieses Verfahren ist im Hinblick auf die Betriebsmittelzuteilung vorteilhaft, da die Adressierungsaktivitäten auf niedriger Ebene effektiv von dem DSP abgeschirmt sind und nicht von diesem abgewickelt werden müssen.
• Wie bereits erwähnt ist der Prozessor 50 der Ladenebene für die Bereitstellung von Zugangs-Strobe- Signalen für die aktivierten Musikchips zuständig. Dementsprechend ist der Prozessor der Ladenebene als an jeweilige Decodierer 52, 53, 54, 55 angekoppelt gezeigt, um die Zugangsfunktionen der Matrix, d. h. Zeilenauswahl RS, Spaltenauswahl CS, Zeilenaktivierung RE und Spaltenaktivierung CE, durchzuführen. Ein Adreß- und Datenbus 56, 58 ist in der intelligenten Lade enthalten, um Daten zu und von dem Musikchip 16 zu übertragen.
• Die Schaltungsarchitektur eines Musikchips 16 gleicht der eines Flash-EEPROM, wobei die Speicherzelle einzeln über einen parallelen Adreßbus zugänglich sind und Daten über einen parallelen Datenbus gelesen/geschrieben werden. Der Zugriff auf die Inhalte des Chips 16 erfolgt durch Setzen einer Adresse auf den Adreßbus 56 der intelligenten Lade 20 und anschließendes Aktivieren der Zeilen- und Spalten-Auswahlleitungen für den Chip, aus dem Daten gelesen werden sollen. Die dieser Adresse entsprechenden Daten erscheinen auf dem Datenbus 58 der intelligenten Lade, nachdem sie sich über die Datenschnittstelle mit dem Chip 16 zu einem Datenregister, z. B. einem Schieberegister, ausgebreitet haben.
• Mit Bezug auf Fig. 4 und in Verbindung mit Fig. 3 ist eine beispielhafte Darstellung des Schnittstellenteils 60 eines Aufnahmebereichs 42 der intelligenten Lade 20 gezeigt. Der Zugang zu dem Adreßbus 56 und dem Datenbus 58 der intelligenten Lade wird durch Chipauswahl- und Ausgabeaktivierungssignale RS, CS bzw. RE, CE geregelt. Eine Adreßleitung 62 ist von dem Prozessor der Ladenebene zusammen mit Zeilen- und Spalten-Auswahlleitungen RS, CS an den Eingang eines AND-Gatters 64 angekoppelt. Der Ausgang des AND-Gatters 64 ist an einen Ausgangsanschluß 66 der intelligenten Lade angekoppelt, um die serielle Übertragung von Daten zu dem Musikchip 16 zu ermöglichen. Somit muß sowohl die Zeilen-Auswahlleitung RS als auch die Spalten- Auswahlleitung CS aktiviert werden, um eine Adresse durch das AND-Gatter 64 zu dem Musikchip 16 zu senden. Auf ähnliche Weise ist eine Datenleitung 72 von dem Musikchip zusammen mit der Zeilen- und Spalten- Aktivierungsleitung RE, CE aus dem Prozessor 50 der Ladenebene an den Eingang eines zweiten AND-Gatters 74 angekoppelt. Der Ausgang des zweiten AND-Gatters 74 ist durch den Datenbus 58 an den Ladenprozessor 50 angekoppelt. In diesem Fall müssen sowohl die Zeilenaktivierung RE als auch die Spaltenaktivierung CE für eine Übertragung von Daten durch das zweite AND- Gatter 74 aktiviert werden. Da der Datenfluß über die Schnittstelle 60 zwischen dem Musikchip 16 und der intelligenten Lade 20 seriell übermittelt wird, versteht sich, daß Datenregister wie zum Beispiel Schieberegister zwischen der Schnittstelle 60 auf der intelligenten Lade und dem Adreß- und Datenbus 56, 58 angeordnet sind, um den Übergang von parallelen zu seriellen Daten zu ermöglichen.
• Für den Zugang zu einem Musikchip sind sowohl Chipauswahl- als auch Chipaktivierungsleitungen vorgesehen, um Situationen zu berücksichtigen, in denen der Grundprozessor 14 aufeinanderfolgende Lesevorgänge aus separaten Speicherchips anfordert. In diesem Fall würde eine Adresse für die nächsten zu empfangenden Daten an einen Chip durch sein RS, CS ausgegeben, während Daten durch Ausgeben von RE, CE an den zuvor adressierten Chip empfangen werden. Obwohl die Logikgatter 64, 74 in Fig. 4 zur Steuerung des Datenflusses zu und von dem Musikchip gezeigt sind, besteht eine alternative Implementierung darin, daß die Steuersignale als lowaktive Aktivierungssignale an den Datenschieberegistern vorliegen, die an den Adreß- und Datenbus 56, 58 angekoppelt werden. Auf diese Weise wird ein Datentransfer von den Schieberegistern gesperrt, bis die Aktivierungssignale vorliegen.
• Gemäß der gerade besprochenen Ladenarchitektur, die Chipauswahl- und Chipaktivierungsleitungen verwendet, wird ein latentes Leseverfahren verwendet, um die Übertragungsverzögerung von Daten von dem Musikchip 16 über die kontaktlose Schnittstelle 60 zu überwinden. Bei dem latenten Leseverfahren entsprechen die aus dem Datenbus 58 gelesenen Daten der Adresse, die im vorherigen Lesezyklus ausgegeben wurde. Anders ausgedrückt gibt der Ladenprozessor 50 während jedes Lesezyklus eine Adresse aus, die mit den nächsten Daten zusammenfällt, die er zu dem Grundprozessor 14 senden möchte. In der Zwischenzeit liest der Ladenprozessor 50 die in dem vorherigen Lesezyklus angeforderten Daten und übermittelt sie zu dem Grundprozessor 14. Auf diese Weise sind Daten immer zur Übermittlung von dem Ladenprozessor verfügbar, da die Daten des vorherigen Zyklus darauf warten, gelesen zu werden.
• Mit Bezug auf Fig. 5 ist eine Darstellung des Kommunikationsverfahrens zwischen dem Grundprozessor 14 und mehreren Prozessoren 50 der Ladenebene gezeigt. Wie bereits besprochen ist das transistorisierte Audiosystem 10 ein erweiterbares System, das für das Hinzufügen mehrerer intelligenter Laden 20 bis zu einer vorbestimmten Zahl ausgelegt ist. Jeder Prozessor 50 einer intelligenten Lade kommuniziert über getrennte Kommunikations- und Datenports 76, 77 mit dem Grundprozessor 14. Ein Bit-Eingabe/Ausgabe(BIO)- Verfahren wird verwendet, um dem Grundprozessor 14 anzuzeigen, daß eine Lade 20 betriebsbereit, d. h. bestückt und mit Strom versorgt, ist. Beim Einschalten setzt jeder Ladenprozessor 50 eine Betriebsbereitschaftsleitung. Für jeden Ladenschlitz wird eine getrennte BIO-Leitung 78 zum Grundprozessor gelegt. Wenn eine Lade beim Einschalten fehlt oder später entfernt wird, wird die BIO-Leitung 78 abgeschaltet, und es wird keine weitere Kommunikation mit dieser Lade versucht.
• Ein Befehlsprotokoll besteht, um die Kommunikation zwischen dem Grundprozessor 14 und Ladeprozessoren 50 zu erleichtern. Der Grundprozessor 14 fordert den Abspielmodus (z. B. sequentiell, zufällig, Inhaltssuche usw.), die Abspielgeschwindigkeit (z. B. normal, Pause, schnellvorwärts/rückwärts) und die Titelauswahl an. Als Reaktion lenkt der Ladenprozessor 50 codierte Daten aus dem Chip 16 mit der angeforderten Abspielrate. Der Ladenprozessor ist für die gesamte Adreßerzeugung zuständig, darunter die Adreßerzeugung für schnelles/normales Abspielen und den Zugriff auf die auf jedem Chip gespeicherten Kopfteile. Der Ladenprozessor 50 ist außerdem für das Durchsuchen der Kopfinformationen als Reaktion auf eine spezifische Anforderung, die durch den Grundprozessor 14 erfolgt, zuständig.
• Der Grundprozessor 14 wirkt zur Überwachung der Benutzerschnittstelle, zum Beispiel des Tastenfelds 22, der Anzeige 24 und der Fernbedienung 36, auf Befehlseingaben unter Verwendung vektorisierter Interrupts und decodiert außerdem den Bitstrom, der aus den Ladenprozessoren 50 zum Abspielen empfangen wird. Durch diese Architektur muß dem Grundprozessor 14 nicht bekannt sein, welche Chip-/Bitadressierung auf der Ladenebene 50 durchgeführt wird. Dadurch wird außerdem der Grundprozessor von den Einzelheiten der Chipschnittstelle entkoppelt, wodurch sich die Effizienz erhöht und eine herkömmlichere Prozessorarchitektur möglich wird.
• Jeder in die intelligente Lade eingeführte Musikchip weist einen Speichersektor auf, der einem Inhaltsverzeichnis zugeteilt ist. Die Titelauswahl auf dem Chip wird als Teil dieses Inhaltsverzeichnisses durch einzelne Kopfteile aufgelistet. Das Inhaltsverzeichnis enthält Informationen bezüglich Abspielzeiten, Titeln, Musikkategorie und Interpret. Durch Bereitstellung dieser Informationen kann der Chip 16 eine Selbstregistrierung durchführen, wenn er in eine intelligente Lade 20 des Audioabspielgeräts 12 geladen wird. Mit Bezug auf Fig. 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines einzelnen Kopfteils 80 gezeigt, der einem einzigen Titel auf dem Musikchip 16 entspricht. Der einzelne Kopfteil enthält eine Musikkategorie 82, zu der der Titel gehört, wie zum Beispiel Klassik, Jazz, Country, Rock usw. Außerdem enthält der einzelne Kopfteil 80 ein Interpretenfeld 84 und Adressierungsinformationen 86 für jede Titelauswahl. Einzelkopfteilinformationen werden von selbst bei dem RAM auf der intelligenten Lade 20 registriert, wenn ein Chip 16 eingeführt und mit Strom versorgt wird.
• Das Konzept der einzelnen Kopfteile ermöglicht dem Benutzer, Musik nach Musikkategorie oder Interpret auszuwählen, so daß das System insgesamt flexibler wird. Zum Beispiel könnte ein Benutzer wählen, im Verlauf eines Abends in zufälliger Reihenfolge Country- Lieder zu hören, oder Lieder von einem spezifischen Interpreten, zum Beispiel Billy Joel, zu hören. Das Abspielen von Musik kann in zufälliger Reihenfolge, sequentiell oder nach spezifischem Inhalt je nach Anforderung durch den Benutzer durchgeführt werden. Indem die Musikchips 16 selbst ihre Inhaltsinformationen in dem Speicher der intelligenten Lade 20 registrieren, wird die Suchzeit minimiert, und der Grundprozessor DSP 14 kann sich auf das Decodieren des codierten Bitstroms konzentrieren, so daß seine Verwaltungsaktivitäten möglichst gering gehalten werden. Da ein Prozessor 50 auf Ladenebene mitverfolgt, was sich auf seiner eigenen Lade befindet, erfolgt außerdem die Portabilität der Laden, d. h. das Entfernen von Laden aus einem Abspielgerät und das Installieren dieser in einem anderen Abspielgerät, mit minimaler Boot-Zeit.
• Aus den obigen Ausführungen sollte verständlich sein, daß die in bezug auf die Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind und daß Fachleute Abwandlungen und Modifikationen an den gezeigten Ausführungsformen vornehmen können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel versteht sich, daß die intelligente Lade der vorliegenden Erfindung auch mit einem tragbaren Audiosystem verwendet werden kann, wobei die Laden zwischen einem Heimsystem und einem tragbaren System wechselbar sind. Alle solchen Abwandlungen und Modifikationen sollen in den Schutzumfang der Erfindung fallen, der in den angefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims (20)

1. Ladenvorrichtung (20) zur Verwendung in einem Audiosystem, bei dem im voraus aufgezeichnete Musik digital in adressierbarem Speicher von integrierten Musikchips (16) codiert und Musik aus den Chips auf einem zugeordneten transistorisierten Audioabspielgerät (12), das einen Prozessor enthält, abgespielt wird, wobei die Ladenvorrichtung zur Kopplung mit dem Audioabspielgerät bestimmt ist, wobei die Ladenvorrichtung folgendes umfaßt:

ein Aufnahmemittel, das so ausgelegt ist, daß es eine Kommunikation mit mindestens einem der Musikchips (16) herstellt; und

ein Verarbeitungsmittel, das an das Aufnahmemittel angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsmittel eine Schnittstelle mit dem Prozessor in dem Audioabspielgerät aufweist und ausgewählte Suchbefehle ausführt, die von dem Prozessor in bezug auf Informationen, die auf den Musikchips gespeichert sind, angefordert werden, wobei das Verarbeitungsmittel außerdem so ausgelegt ist, daß es einen Datenweg zwischen den Musikchips und dem digitalen Signalprozessor zur Decodierung der im voraus aufgezeichneten Musik bereitstellt.

2. Ladenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei Inhaltsinformationen in Form einer Musikkategorie, eines Musikkünstlers und von Adressierungsinformationen, die alle Auswahlen einzelner Titel auf den Musikchips betreffen, in einer Folge einzelner Kopfbereiche auf den Musikchips gespeichert werden, wobei das Verarbeitungsmittel der Ladenvorrichtung an einen zugeordneten Direktzugriffsspeicher angekoppelt ist und die in der Folge einzelner Kopfbereiche gespeicherten Inhaltsinformationen in dem zugeordneten Speicher von selbst registriert werden, wenn das Audioabspielgerät einen in das Aufnahmemittel eingeführten Musikchip erkennt.

3. Ladenvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Verarbeitungsmittel auf Anforderung die Inhaltsinformationen und spezifische Adressen in bezug auf die einzelnen Titelauswahlen an den Prozessor liefert, wodurch mit Suche zusammenhängende Aktivitäten, die von dem Prozessor ausgeführt werden, minimiert werden, um eine effizientere Decodierung der in den Musikchips gespeicherten, im voraus aufgezeichneten Musik zu ermöglichen.

4. Ladenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Aufnahmemittel eine Matrix von Chipaufnahmevorrichtungen (42) enthält, wobei das Aufnahmemittel weiterhin ein Decodierungsmittel enthält, um dem Prozessormittel einen Zugriff auf einzelne der in den Chipaufnahmevorrichtungen gespeicherten Musikchips zu ermöglichen.

5. Ladenvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Decodierungsmittel eine erste und eine zweite Menge von Aktivierungsleitungen enthält, um aufeinanderfolgende Leseanforderungen separater Musikchips von dem Prozessor zu ermöglichen, wobei eine erste Menge von Aktivierungsleitungen (56) zum Senden einer Adresse zu einem Musikchip und die zweite Menge von Aktivierungsleitungen (58) zum Empfangen von Daten aus den Musikchips verwendet wird.

6. Ladenvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Aufnahmemittel ein erstes und ein zweites Datenregister enthält, die an die Kommunikationsschnittstelle in jeder der Chipaufnahmevorrichtungen angekoppelt sind, wobei die Datenregister an die Aktivierungsleitungen angekoppelt sind, um dadurch den Datenfluß zwischen einzelnen der Musikchips und dem Prozessormittel zu steuern.

7. Ladenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verarbeitungsmittel zum Lesen von Daten aus den Musikchips ein latentes Leseverfahren verwendet, um dadurch eine etwaige Verzögerung der Übertragung von Daten über die Kommunikationsschnittstelle zu berücksichtigen, wodurch eine von dem Verarbeitungsmittel während eines aktuellen Lesezyklus ausgegebene Adresse Daten entspricht, die das Verarbeitungsmittel in einem nächsten Lesezyklus zu dem Prozessor senden möchte.

8. Ladenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Audioabspielgerät (12) erweiterbar ist, um mehrere Laden unterzubringen, und wobei in jeder der Laden eine getrennte Bit-Eingangs-/Ausgangsleitung (BIO) zwischen den Prozessor und das Verarbeitungsmittel gekoppelt ist, wodurch eine Lade dem Prozessor mittels der BIO- Leitung ihr Vorhandensein anzeigt.

9. Ladenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Audioabspielgerät (12) mindestens eine Ladenaufnahmevorrichtung (40) enthält, wobei die Ladenaufnahmevorrichtung so ausgelegt ist, daß sie sich stapelbar mit einer anderen Ladenaufnahmevorrichtung koppelt, und das Aufnahmemittel ein im wesentlichen planares rechteckiges Glied umfaßt, wobei das rechteckige Glied dafür ausgelegt ist, in die Ladenaufnahmevorrichtung eingeführt zu werden, um dadurch elektrisch mit dem Audioabspielgerät gekoppelt zu werden.

10. Ladenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Aufnahmemittel ein Mittel zum kapazitiven Ankoppeln an die Musikchips (16) enthält, wodurch eine kontaktlose Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Aufnahmemittel und den Musikchips (16) bereitgestellt wird.

11. Musikchipspeichervorrichtung zur Verwendung in einem Audioabspielgerät, das ein hierarchisches Verarbeitungsverfahren verwendet, wobei ein Grundprozessor (14) im voraus aufgezeichnete Musik, die auf Halbleitermusikchips gespeichert ist, decodiert und aus einer Schnittstelle mit einem Benutzer stammende Anforderungen inhaltsbezogener Informationen, die in einer Folge von Kopfbereichen auf den Musikchips (16) gespeichert sind, ausgibt, wobei die Musikchipspeichervorrichtung so ausgelegt ist, daß eine Kommunikation zwischen dem Grundprozessor (14) und den Musikchips (16) ermöglicht wird, wobei die Speichervorrichtung folgendes umfaßt:

ein Speicherladenmittel, das so ausgelegt ist, daß es eine Gruppe von Musikchips aufnimmt und eine Kommunikation mit den Musikchips herstellt; und

ein Zwischenverarbeitungsmittel, das in dem Speicherladenmittel enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenverarbeitungsmittel die von dem Grundprozessor ausgegebenen Anforderungen ausführt, um dadurch dem Grundprozessor zu ermöglichen, Verarbeitungszeit so zuzuteilen, daß die in den Musikchips (16) gespeicherte, im voraus aufgezeichnete Musik effizienter decodiert wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die auf den Musikchips gespeicherten Inhaltsinformationen eine Musikkategorie, einen Musikkünstler und Adressierungsinformationen, die einzelne auf den Musikchips gespeicherte Audiotitel betreffen, umfassen, wobei das Zwischenverarbeitungsmittel an zugeordneten Speicher angekoppelt ist, wodurch die Inhaltsinformationen automatisch in den Speicher heruntergeladen werden, wenn ein Musikchip in dem Speicherladenmittel in Eingriff genommen wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Speicherladenmittel mehrere Chipaufnahmevorrichtungen (42) enthält, wobei das Speicherladenmittel weiterhin ein Decodierungsmittel enthält, um dem Zwischenverarbeitungsmittel einen Zugriff auf einzelne in den mehreren Chipaufnahmevorrichtungen gespeicherte Musikchips zu ermöglichen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Decodierungsmittel eine Menge von Chipauswahl- und Chipaktivierungsleitungen enthält, die einzeln an jede der mehreren Chipaufnahmevorrichtungen angekoppelt sind, wobei das Zwischenverarbeitungsmittel selektiv die Chipauswahl- und Chipaktivierungsleitungen aktiviert, um von dem Grundprozessor ausgegebene aufeinanderfolgende Leseanforderungen auszuführen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Zwischenverarbeitungsmittel zum Lesen von Daten aus den Musikchips (16) ein latentes Leseverfahren verwendet, um dadurch eine etwaige Verzögerung der Übertragung von Daten über die Kommunikationsschnittstelle zu berücksichtigen, wodurch in dem latenten Leseverfahren eine von dem Verarbeitungsmittel während eines aktuellen Lesezyklus ausgegebene Adresse Daten entspricht, die das Zwischenverarbeitungsmittel in einem nächsten Lesezyklus zu dem Grundprozessor senden möchte.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Grundprozessor und das Zwischenverarbeitungsmittel über einen Kommunikationsbus kommunizieren, wobei das Speicherladenmittel ein Verbindungsmittel zur elektrischen Ankopplung an den Kommunikationsbus enthält.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Speicherlade ein im wesentlichen planares Glied umfaßt, wobei das planare Glied so ausgelegt ist, daß es stapelbar an ein anderes solches planares Glied angekoppelt wird, wodurch eine Erweiterung des Audiosystems ermöglicht wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Glied eine bewegliche obere Abdeckung (50) enthält, wobei die Abdeckung schwenkbar an dem planaren Glied angebracht ist und so ausgelegt ist, daß sie die Musikchips in der Speicherlade einschließt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei jede der Chipaufnahmevorrichtungen (42) jeweilige Datenregister enthält, die an die Kommunikationsschnittstelle angekoppelt sind, wobei die Datenregister an die Chipauswahl- und Chipaktivierungsleitungen angekoppelt sind, um dadurch den Datenfluß zwischen einzelnen der Musikchips (16) und dem Verarbeitungsmittel zu steuern.

20. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Musikchips (16) an einem Ende eine Einkerbung (17) aufweisen, um dadurch ein Einführungsende eines Chips anzuzeigen, und wobei die Chipaufnahmevorrichtungen (42) ein passendes Blockierungsmittel (19) enthalten, das der Einkerbung auf den Musikchips entspricht, wodurch das Blockierungsmittel ein falsches Einführen der Musikchips in die Chipaufnahmevorrichtungen verhindert.