DEVICE FOR THE RECIPROCAL CONVERSION OF THE SAMPLING FREQUENCY BETWEEN N PAMPLED OR DIGITAL SIGNALS

Abstract: 1. Arrangement for the reciprocal conversion of the scanning frequency of n (n member N, N = quantity of the natural numbers) signals, which are discrete in time or digital, wherein all signals are supplied at different scanning frequency, wherein all see diagramm : EP0068150,P3,F2 (n-1) possible scanning frequency ratios are representable by quotients lv /mv , wherein lv , mv , member N and lv Not= mv applies for all v = 1, 2, 3, ... K and furthermore neither lv /mv nor mv /lv is a whole number for at least one value v member {1, 2, 3, ..., K}, characterised thereby, that n-1 individual equipments for the reciprocal conversion of the scanning frequency by the factor lv /mv in forward direction or by the factor mv /lv in reverse direction v = 1, 2, 3, ..., n-1 are so connected together into a network that the reciprocal conversion of the scanning frequency of the remaining K - (n-1) signals takes place each time through a cascade connection of at least two individual equipments for the reciprocal conversion of the scanning frequency.

Description: Anordnung zur wechselseitigen Umsetzung der Abtastfrequenz von n zeitdiskreten oder digitalen Signalen Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Anordnungen werden z.B. als Schnittstelleneinrichtungen zur Anpassung (Interpolation, Synchronisation) zeitdiskreter oder digitaler Signale mit unterschiedlicher Abtastfrequenz benutzt. Einzelumsetzungen von einer Abtastfrequenz fA1 in eine andere fA2 und umgekehrt sind bekannt aus [1] P 30 47 450.1 [2] R. E. Crochiere und L. R. Rabiner, "Interpolation and Decimation of Digital Signals A Tutorial Review", Proceedings of the IEEE, Vol. 69, No. 3, March 1981, S. 300-331 [3] R. Lagadec, H. O. Kunz "A New Approach to Digital Sampling Frequency Conversion, AES Audio Engineering Society Preprint, presented at the 68th Convention 17.-20. March 1981, Hamburg. Dabei kann in [1], [2] und [3] durch Parameterumschaltung die Abtastfrequenz fA1 und fA2 weitgehend frei gewählt werden. Es sind aber keine Mehrfachumsetzungen möglich. Um eine Mehrfachumsetzung zu erreichen, muss für jedes vorgegebene Verhältnis fA1/fA2 eine Einzelumsetzungseinrichtung realisiert werden. Bei [3] sind Interpolationsfehler nicht auszuschliessen, und ausserdem ist eine sehr hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur wechselseitigen Umsetzung der Abtastfrequenz anzugeben, mit der es möglich ist, eine Abtastfrequenz gleichzeitig in mehrere andere Abtastfrequenzen umzusetzen und Signale mit unterschiedlichen Abtastfrequenzen zu mischen. Dabei sollen Interpolationsfehler und sehr hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten vermieden werden, und eine Realisierung der Anordnung soll mit geringerem Aufwand als bisher möglich sein. Die Aufgabe wird gelöst wie im Anspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen an. Im folgenden sei die Erfindung beispielhaft anhand von Figuren näher erläutert. Figur 1 zeigt ein Maschennetz für n = 6 Abtastfrequenzen aus dem Bereich der digitalen Tonstudiotechnik. Dabei seien die häufigsten Abtastfrequenzen z. B. A = 50,4 kHz, B = 32 kHz, C = 44,1 kHz D = 47,25 kHz, E = 48 kHz, F = 50 kHz. Die Anzahl aller dabei möglichen Umsetzungsverhältnisse ergibt sich zu: EMI3.1 Im einzelnen sind dies: A:B = 63: 40 B:C = 441:320 C:E = 160:147 A:C = 8: 7 B:D = 189:128 C:F = 441:500 A:D = 16: 15 B:E = 3: 2 D:E = 63: 64 A:E = 21: 20 B:F = 25: 16 D:F = 250:189 A:F = 126:125 C:D = 15: 14 E:F = 25: 24 Erfindungsgemäss müssen aber nur 5 von diesen 15 Umsetzungs verhältnissen realisiert werden. Die restlichen 10 ergeben sich durch eine Kaskadenschaltung der Einzeleinrichtungen. So zeigt Figur 2 eine mögliche Realisierung eines solchen Netzwerkes. Dabei ist darauf zu achten, dass der Aufwand für die Einzeleinrichtungen um so grösser ist, je grösser die Faktoren 1 und mv sind; denn je grösser lv und m9 sind, de v sto mehr Filterkoeffizienten sind vorzusehen. Die Figur 3 zeigt das zu Figur 2 gehörende Maschennetz. Die durchgezogene Linie bedeutet dabei, dass diese Umsetzung durch eine Einzeleinrichtung zur Umsetzung der Abtastfrequenz realisiert ist. Die gestrichelte Linie bedeutet, dass diese Umsetzung durch Kaskadenschaltung der entsprechenden realisierten Einzeleinrichtungen erfolgt. Die Figur 4 zeigt eine der aufwandsgünstigeren Realisierungen gemass Anspruch 2. Anhand von Figur 4 sei erläutert, wie die erfindungsgemässe Einrichtung zur Abtastfrequenzänderung zur Mischung von Signalen verwendet werden kann, die mit unterschiedlicher Abtastfrequenz angeliefert werden. Wird in Figur 4 z. B. der Block A/C in Richtung C - A und der Block A/D in Richtung D ¯ A betrieben, so überlagern sich (mischen sich) das eine ursprünglich mit C abgetastete Signal und das andere ursprünglich mit D abgetastete Signal an dem auf die Abtast frequenz A bezogenen Summenpunkt. In Ausgestaltung dieser Möglichkeit können zusätzliche zeitdiskrete oder digitale Regler zur Amplitudenbewertung vorgesehen werden. Wie bei der Aufgabenstellung beschrieben, kann ein Signal gleichzeitig auf mehrere unterschiedliche Abtastfrequenzen umcodiert werden, wie aus Figur 4 z. B. unmittelbar ersichtlich ist. Vor allem in diesem Fall ist es sinnvoll, den Takt der gesamten Anordnung von einem der einlaufenden Signale abzuleiten. Dazu wird man das Eingangssignal auswählen, dessen Abtastfrequenz selbst nicht synchronisierbar ist. Die Figur 5 zeigt das zu Figur 4 gehörende Maschennetz.

Claims: Patentansprüche 1. Anordnung zur wechselseitigen Umsetzung der Abtastfre quenz von n (n#N, N = Menge der natürlichen Zahlen) zeitdiskreten oder digitalen Signalen, wobei alle Signa le mit unterschiedlicher Abtastfrequenz angeliefert wer n den, wobei alle K = z (n-1) möglichen Abtastfrequenz i=l verhältnisse durch Quotienten 1 /m darstellbar sind, wobei 1 , m #N und 1 fi m für alle v = 1, 2, 3, ... K v v v gilt und ferner mindestens für einen Wert vQ f1, 2, 3, ,.., K}-weder l9/mv noch mv /1v eine ganze Zahl ist, da durch gekennzeichnet, dass n-1 Einzeleinrichtungen zur wechselseitigen Abtastfrequenzumsetzung um den Faktor 1 /m in Vorwärtsrichtung bzw. um den Faktor mv /lv in v v Rückrichtung mit v = 1, 2, 3, ..., n-1 so zu einem Netz werk zusammengeschaltet sind, dass die wechselseitige Ab tastfrequenzumsetzung der verbleibenden K - (n-1) Signa le jeweils über eine Kaskadenschaltung von mindestens zwei Einzeleinrichtungen zur Abtastfrequenzumsetzung erfolgt. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Einzeleinrichtungen zur wechselseitigen Abtast frequenzumsetzung jeweils die Verhältnisse mit den kleinstmöglichen Werten für 1 und m gewählt werden. v 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass an den Knotenpunkten wahlweise jeweils eine re gelbare oder nichtregelbare Mischvorrichtung vorgesehen ist. 4. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einzelein richtungen zur wechselseitigen Umsetzung der Abtastfre quenz und alle Mischvorrichtungen mit digitalen Schal tungsmittels realisiert sind. 5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelein richtungen zur wechselseitigen Umsetzung der Abtast frequenz und die Mischvorrichtungen die einlaufenden Signale zeitdiskret verarbeiten. 6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Abtastfrequenzen von der Abtastfrequenz eines einlaufenden Signals ableitbar sind.

Inventors: GOCKLER, HEINZ, DIPL.-ING., Göckler, Heinz, Dipl.-Ing.
Applicants: ANT NACHRICHTENTECHNIK GMBH
Application year: 1982
Main classification: H04L25
IPC codes: H04J3