PROCESS AND APPARATUS FOR CONTROLLING ACOUSTICAL OR OPTICAL APPARATUSES

Abstract: 1. A process to initiate a control signal to control acoustic or optical equipment, particularly a slide projector or lighting system, by set parameters of a sound recording, characterized in that as parameters sets of data are used which are so produced in a plotting operation that particular points on the sound signal envelope curve of the sound recording are detected and prepared for digital storage, and that these sets of data are stored in a storage unit, typically operating as a ring-type storage unit, of a microprocessor (Fig. 4), that in the plotting operation when setting an item of control information for the optical or acoustic equipment the actual set of data contained in the ring-type storage unit is transferred with the control information as controlling mark into a main storage unit, and that in a functioning operation similarly prepared sets of data are compared with the stored sets of data from the plotting operation, and that when two sets of data agree the control signal is initiated.

Description: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung und Verarbeitung von bestimmten Stellen einer Tonaufzeichnung zur geordneten Steuerungsinformation zur Steuerung akustischer oder optischer Einrichtungen, insbesondere eines Diaprojektors oder einer Beleuchtung, durch Erfassung und Abspeicherung von die bestimmten Stellen identifizierenden Parametern der Tonaufzeichnung in einem Erstellungslauf und durch Vergleich der abgespeicherten Parameter mit den beim Anwendungslauf ermittelten Parametern zur Freigabe bzw. Auslösung der zugeordneten Steuerungsinformationen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Ein gattungsgemässes Verfahren ist aus der DE-OS 29 49 190 bekannt, wobei eine strukturierte Erfassung, Speicherung und Wiedergabe des Inhalts eines Anamnesegespräches erfolgt. Dabei werden fortlaufend die räumliche Lage beliebiger Gesprächsteile auf dem Tonträger kennzeichnenden Positionssignale erzeugt und zu Beginn und am Ende eines jeden Gesprächsabschnitts die zugehörigen, die räumliche Lage des Anfangs und des Endes dieses Gesprächs abs chnittes auf dem Tonträger kennzeichnenden Anfangspunkt- bzw. Endpunktpositionssignale erfasst. Bei der Wiedergabe wird die entsprechend durch den Rechner ermittelte Reihenfolge der Datenblöcke anhand der in den Datenblöcken enthaltenen Positionssignale angesteuert. Bei anderen bekannten Steuerverfahren, die insbesondere zur Steuerung von Diaprojektoren verwendet werden, werden Steuersignale unter Verwendung einer Normtonspur, bei Zweispurspulentonbandgeräten auch durch eine zwischen den Normspuren liegende, zusätzliche Spur aufgezeichnet. Nachteilig ist hierbei, dass entweder auf eine stereophone Tonwiedergabe verzichtet oder ein spezielles Tonspeichergerät verwendet werden muss. Tonspeichergeräte, wie Schallplattenspieler oder Videorekorder scheiden hier als Tonquellen aus Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung akustischer oder optischer Einrichtungen zu schaffen, bei welcher kein Eingriff an dem Tonträger erforderlich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass als Parameter eine Charakteristik des Tonsignalverlaufes erfasst und zur digitalen Abspeicherung aufbereitet wird. Damit ist es möglich, die Tonfolge selbst zur Steuerung der akustischen oder optischen Einheit heranzuziehen, da durch Erfassung deren Charakteristik die Steuerbefehle zur Steuerung der akustischen oder optischen Einrichtung erkannt wird. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird als Charakteristik des Tonsignalverlaufes die Tonsignalhüllkurve verwendet. Dadurch ist eine Reproduzierbarkeit in weitem Bereich möglich, da Veränderungen infolge von Maschinen spezieller Parameter oder Stromschwankungen ohne Einfluss bleiben. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird das obere und das untere Frequenzspektrum des Tonsignals beschnitten, aus dem beschnittenen Frequenzband wird durch Gleichrichtung und Tiefpasscilterung die Hüllkurve erzeugt, das durch einen Allpass phasenverschobene Hüllkurvensignal und das invertierte, nicht phasenverschobene Hüllkurvensignal wird durch Summation in eine Wechselspannung transformiert, in einem Vergleicher werden die Nulldurchgänge der Wechselspannung erfasst, in einem Mikroprozessor werden die Zeiten zwischen den Nulldurchgängen ermittelt, die Zeiten werden in einem Ringspeicher abgespeichert und bei Setzen einer Steuerinformation für die optische oder akustische Einrichtung wird der Ringspeicherinhalt mit der Steuerinformation als Steuermarke in einen Hauptspeicher übertragen. Das Wechselspannungssignal kann dabei vor dem Vergleicher in einem Begrenzer verstärkt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Zeiten zwischen zwei Steuermarken als Zeitmarken erfasst und mit den Steuermarken im Hauptspeicher abgespeichert und aus den Zeitmarken wird ein Zeitfenster gebildet, in dem die gemessenen Zeiten im Ringspeicher mit den im Hauptspeicher gespeicherten Steuermarken mit den Zeitmarken verglichen werden und bei Übereinstimmung die zugehörige Steuerinformation für die optische oder akustische Einrichtung synchron zum Tonsignal ausgelöst wird. Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung der Parameter aus einer Charakteristik des Tonsignalverlaufes durch einen Speicher zum Abspeichern der Parameter und durch einen Vergleicher zum Vergleichen der abgespeicherten Parameter mit erzeugten Parametern. Weitere bevorzugte Merkmale einer erfindungsgemässen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die besonderen Vorteile der erfindungsgemässen Signalaufbereitung liegt in dem geringen Bauteilaufwand, in einer grossen Störsicherheit und einer Kompatibilität der Tonspeichergeräte. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung nachstehend erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Anwendungsbeispiel; Fig. 2 ein Analogteil; Fig. 3 typische Signale; und Fig. 4 ein Gesamtblockschaltbild. F i g . 1 : Anwendungsbeispiel: Ein Tonbardgerät 1, ein Verstärker 4 und Lautsprecherboxen 5 sind die Komponenten einer elektroakustischen Anlage. In einet Tonleitung 2 ist ein Steuergerät 3 eingeschleift. Diaprojektoren 6 sind durch Fernbedienungskabel 7 mit dem Steuergerät 3 verbunden und projizieren auf eine Leinwand 8. Der Bildwechsel erfolgt tonsynchron durch das Steuergerät. F i g . 2 : Analogteil: Ein Trennverst.rkerl1 besitzt mehrere Signaleingänge zur rückwirkungsfreien Summierung mehrkanaliger Tonquellen; eine in Stufen schaltbare Verstärkung erlaubt eine Anpassung an unterschliedliche Tonquellenpegel. Mit einem nachfolgenden Bandpass 12 wird durch Beschneidung des oberen und unteren Frequenzspdktrums Kompatiblität hinsichtlich verschiedener Tonspeichergeräte erzielt. Der Einfluss abweichender Frequenzgänge und Grenzfrequenzen auf das auszuwertende Tonsignal wird vermieden, z. B. bei Austausch des Tonspeichergeräts. Daneben werden Brumm- und höher-frequente Störspannungen unterdrückt. Ein Gleichrichter 13 ist als Vollweg-Gleichrichter ausgeführt und dient mit eirusn'Ticfpass 14 zur Mittelwertbildung der Hüllkurve des Tonsignals. Eine Nullpunkt-Schaltung 15 transformiert das gemittelte Hüllkurvensignal in eine reine Wechselspannung dadurch, dass das durch einen AllpaB phasenverschobene Signal und das invertierte, aber nicht phasenverschobene Signal summiert werden. Am Summationspunkt steht eine "reine" Wechselspannung zur Verfügung. Diese gegenüber einer einfachen C-Kopplung zwar aufwendigere Schaltung bietet aber hinsichtlich der Reproduzierbarkeit des Wechselspannungssignals eine grössere Sicherheit, besonders dann, wenn zwischen Tonspeichergeräten mit unterschiedlicher Dynamik gewechselt wird (Geräte-Kompatibilität), z. B. Billigund Hochpreistonband. Das so gewonnene Wechselspannungssignal wird in einem nachfolgenden Begrenzer 16 verstärkt. Da mit einem nachfolgenden Vergleicher 17 nur die Nulldurchgänge der Wechselspannung detektiert werden, wird durch eine zulässige Ubersteuerung das dynamische Verhalten der gesamten Schaltung entscheidend verbessert. Auf eine Regelung kann deshalb verzichtet werden. Der Vergleicherzustand wird dem peripheren Schnittstellenbaustein (P10) des Mikroprozessorsystems zugeführt. Weil eine Übersteuerung der Signalspannung erst nach der Nullpunkttransformation zulässig ist, ist eine Einrichtung "Zu- lässiger Pegel" 18 vorgesehen. Die Verstärkung des Trennverstärkers 11 ist so eingestellt, dass es zu keiner nennenswerten Ubersteuerung der gleichgerichteten Signalspannung kommt. Die im Mikroprozessorsystem gespeicherten Marken können als bitserielle Daten über einen Treiber 20 mit TiefpaBeigen- schaft auf ein analoges Tonband- oder Kassettengerät überspielt werden (Speicherung der Steuermarken). So auf Band gespeicherte Daten können über den Trennverstärker 11, den Treiber 19 und PIO in den Speicher des Mikroprozessorsystems geholt werden. Bandgerät zur Datenspeicherung und Tonsteuerung können also identisch sein. F i g . 3 : Typische Signale: Die Signale A - E finden sich als Signalpunkte auch in Fig. z A: typischer Verlauf eines niederfrequenten Tonsignals bei grosser Zeitbasis; B: dasselbe Signal nach der Vollweggleichrichtung; C oben: tiefpassgefilterter und um f phasenverschobener Hüllkurve verlauf, C unten: derselbe ohne Phasenverschiebung, jedoch invertiert; D: nullpunkttransformierte Wechselspannung durch Summation der beiden Spannungen aus C; E: Ausgangsspannung des Vergleichers. Die Schaltzeiten T 1 - T 4 werden vom Mikroprozessorsystem ermittelt. Mehrere aufeinanderfolgende Schaltzeiten bilden eine Marke. F i g . 4 : Gesamtblockschaltbild: Im Blockschaltbild sind funktionswesentliche Bestandteile des Steuergeräts gezeigt. Es soll das Zusammenwirken der verschiedenen Funktionsgruppen veranschaulichen. CPU, ROM, RAM und PIO bilden das Mikroprozessorsystem, wobei die Speichergrössen im wesentlichen abhängen von der Grösse des Betriebssystems (ROM) und der vorgesehenen Datenspeicherkapazität (RAM). Die CPU steuert über die PIO (periphere Schnittstelle) sämtliche Gerätefunktionen: Über das Eedienteil erfolgt die Eingabe der Steuerinddrmationen; eine ausreichend dimensionierte Anzeigeeinheit zeigt den aktuellen Betriebszustand an (Daten laden, Daten speichern, Anzahl der gespeicherten Befehle usw.). In der an der PIO angeschlossenen Steuerelektronik erfolgt eine Verstärkung und Poterrtialtrennung der Steuersignale. Hier erfolgt der Anschluss der zu steuernden Einrichtungen.

Claims: Pate ntansp rüche 1. Verfahren zur Erzeugung und Verarbeitung von be stimmten Stellen einer Tonaufzeichnung zugeordneten Steuerungsinformation zur Steuerung akustischer oder optischer Einrichtungen, insbesondere eines Diaprojektors oder einer Beleuchtung, durch Erfassung und Abspeicherung von die bestimmten Stellen identi fizierenden Parametern der Tonaufzeichnung in einem Erstellungslauf und durch Vergleich der abgespeicher ten Parameter mit dem beim Anwendungslauf ermittel ten Parametern zur Freigabe bzw. Auslösung der zu geordneten Steuerungsinformation, dadurch q e k e n n z e i c h n e t , dass EMI8.1 Parameter eine Charakteristik des Tonsignalverlaufes erfasst und zur digitalen Abspeicherung aufbereitet wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass als Charakteristik des Ton signalverlaufs die Tonsignalhüllkurve verwendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das obere und das untere Frequenzspektrum des Tonsignals beschnitten wird, dass aus dem beschnittenen Frequenzband durch Gleich richtung und Tiefpassfilterung die Hüllkurve erzeugt wird, dass das durch einen Allpass phasenverschobene Hüllkurvensignal und das invertierte, nicht phasen verschobene Hüllkurvensignal durch Summation in eine Wechselspannung transformiert wird, dass in einem Vergleicher die Nulldurchgänge der Wechselspannung erfasst werden, dass in einem Mikroprozessor die Zeiten zwischen den Nulldurchgängen ermittelt werden, dass die Zeiten in einem Ringspeicher abgespeichert werden, und dass bei Setzen einer Steuerinformation für die optische oder akustische Einrichtung der Ringspeicher inhalt mit der Steuerinformation als Steuermarke in einen Hauptspeicher übertragen wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , ddss das Wechselspannungssignal vor dem Vergleicher in einem Begrenzer verstärkt wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Zeiten zwischen zwei Steuermarken als Zeitmarken erfasst und mit den Steuermarken im Hauptspeicher abgespeichert werden, und dass aus den Zeitmarken ein Zeitfenster gebildet wird, in dem die gemessenen Zeiten im Ringspeicher mit den im Hauptspeicher gespeicherten Steuermarken plus Zeitmarken verglichen werden und bei Uberein- stimmung die zugehörige Steuerinformation für die optische oder akustische Einrichtung synchron zum Tonsignal ausgelöst wird. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrichtung zur Ermitt lung der Parameter aus einer Charakteristik des Ton signalverlaufes, durch einen Speicher zum Abspeichern der Parameter und durch einen Vergleicher zum Ver gleichen der abgespeicherten Parameter mit erzeugten Parametern. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Gleichrichter (13), durch einen Tiefpass (14) zur Mittelwertbildung der Hüllkurve, durch eine Parallelschaltung von Allpass und invertierendem Verstärker zur Nullpunkttrans formaticn (15) des Hüllkurvensignals und durch einen Vergleicher (17) zur Ermittlung der Nulldurchgänge des Signals. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Trennverstärker (11) zur elektrischen Entkopplung des Tonspeichergerätes, ein Bandpass (12) zur Selektion des Grundtonbereichs der Tonsignale und ein Begrenzerverstärker (16) vorgesehen sind. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrichtung zum Messen der Vergleicherschaltzeiten, deren Ein speichern in einen Ringspeicher und Übertragen des Speicherinhalts des Ringspeichers mit den Steuer informationen von einem Bedienteil in einen Haupt speicher als Steuermarke vorgesehen ist. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrichtung, die die Zeit zwischen zwei Steuermarken als Zeit marken misst und diese zusammen mit den Steuermarken im Hauptspeicher speichert. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrichtung, die aus den Zeitmarken ein Zeitfenster bildet, in dem die Messzeiten im Ringspeicher mit den im Hauptspeicher gespeicherten Steuermarken verglichen werden und bei Übereinstimmung die zugehörige Steuerinforma tion synchron zum Tonsignal ausgelöst wird. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrichtung, die bei Nichterkennung einer Steuermarke am Ende des Zeit fensters die codierten Befehle unbedingt ausgibt und erst bei mehrmaliger aufeinanderfolgender Nichter kennung eine Fehlermeldung auslöst. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrich tung, die die Steuermarken mit den Zeitmarken über ein analog arbeitendes Speichergerät resistent als Steuerprogramm speichert bzw. in das Steuer gerät holt. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrich tung,mit der Steuermarken aus dem Steuerprogramm gelöscht, in dieses eingefügt, Steuerinformationen verändert oder zeitlich anders gesetzt werden können. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, g e k e n n z e i c h n e t durch eine alphanumeri sche Anzeige für den laufenden Zustand des Steuer geräts.

Inventors: TREUTLIN, ROLF
Applicants: TREUTLIN, ROLF
Application year: 1985
Main classification: G03B31
IPC codes: G03B31