DE3440613C1 - Method for digital transmission of a broadcast radio programme signal - Google Patents
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Abstract
Description
Anpassung an die Hörschwellen Diese Forderung führt bei den bekannten PCM-Systemen zu unnötig hohen Informationsflüssen, weil der »Breitband-PCM-Kanal« grundsätzlich nicht vollständig an den »frequenzgruppenbreit codierten Kanal« des Gehörs anpaßbar ist: Breitband-PCM-Systeme erzeugen ein breitbandiges Quantisierungsrauschen, dessen Spektrum sich zur stark frequenzabhängigen Empfindlichkeit des Gehörs ungunstig verhält. Dies wird anhand von Fig. 1 veranschaulicht, wo der Frequenzverlauf der Ruhehörschwelle sowie einer Mithörschwelle des Gehörs eingetragen sind. Adaptation to the hearing thresholds This requirement leads to the known PCM systems lead to unnecessarily high information flows because the »broadband PCM channel« basically not completely to the "frequency group-wide coded channel" of the Can be adjusted to the ear: Broadband PCM systems generate broadband quantization noise, whose Spectrum becomes highly frequency-dependent sensitivity of hearing is unfavorable. This is illustrated with reference to Fig. 1, where the Frequency curve of the quiet hearing threshold and a hearing threshold of hearing are entered are.
Der schraffierte Bereich in Fig. 1 unterhalb der Ruhehörschwelle entspricht dem gerade nicht wahrnehmbaren Schalldruckpegel. Das Spektrum des Leerkanalrauschens einer PCM-Strecke darf also den Frequenzverlauf der Ruhehörschwelle aufweisen, um unhörbar zu sein. Im Bereich hoher und tiefer Frequenzen darf die Energie des Leerkanalrauschens entsprechend höher sein als im Frequenzbereich 2... kHz. The hatched area in FIG. 1 below the quiet hearing threshold corresponds to the just imperceptible sound pressure level. The spectrum of the empty channel noise a PCM path may therefore have the frequency curve of the quiet hearing threshold to to be inaudible. The energy of the empty channel noise is allowed in the range of high and low frequencies correspondingly higher than in the frequency range 2 ... kHz.
Dagegen erzeugen Breitband-PCM-Strecken näherungsweise ein weißes Leerkanalrauschen. Die Rauschleistung der Breitband-PCM-Strecke muß daher im gesamten Frequenzbereich so klein gehalten werden, daß die Ruhehörschwelle auch im empfindlichen Frequenzbereich 2... 5 kHz nicht überschritten wird. In contrast, broadband PCM links produce approximately white Idle channel noise. The noise power of the broadband PCM link must therefore in the whole Frequency range can be kept so small that the quiet threshold even in the sensitive Frequency range 2 ... 5 kHz is not exceeded.
Eine PCM-Strecke, deren Leerkanalrauschen weiß ist, überträgt somit einen irrelevanten Informationsfluß. Er ergibt sich aus der schraffierten Fläche unterhalb der Ruhehörschwelle und beträgt etwa 64 kbit/s. Der Informationsfluß einer PCM-Strecke läßt sich also ohne Qualitätsverlust um 64 kbit/s reduzieren, wenn das Spektrum des Leerkanalrauschens durch geeignete Codierung dem Verlauf der Ruhehörschwelle angepaßt wird. A PCM link whose idle channel noise is white thus transmits an irrelevant flow of information. It results from the hatched area below the quiet hearing threshold and is around 64 kbit / s. The flow of information in a PCM link can therefore be reduced by 64 kbit / s without loss of quality if that Spectrum of the empty channel noise by suitable coding the course of the quiet hearing threshold is adjusted.
Weiterhin ist eine breitbandige digitale Kompandierung nicht optimal bezüglich der Verdeckungseigenschaften des menschlichen Gehörs. Beispiele digitaler Kompandierungsprinzipien sind: - Anwendung nichtlinearer Quantisierungsskalen, Momentanwertkompandierung; - Anwendung mehrerer linearer Quantisierungsskalen mit unterschiedlicher Stufenhöhe und Übertragung des Skalenfaktors. Blockkompandierung (ein Skalenfaktor je Abtastwerte-Block, z. B. 32 samples). Furthermore, broadband digital companding is not optimal regarding the masking properties of the human hearing. Examples of digital Companding principles are: - Use of non-linear quantization scales, instantaneous value companding; - Use of several linear quantization scales with different level heights and transfer of the scale factor. Block companding (one scale factor per sample block, z. B. 32 samples).
Gegenüber linearer Quantisierung erzielen bekannte Verfahren eine Reduktion des Informationsflusses von etwa 100...150 kbit/s, je nach Kompandierungsgrad. Dafür wird aber für hohe Signalpegel eine höhere Rauschleistung in Kaufgenommen (»Kompandierungsrauschen«), d. h., das Quantisierungsrauschen des leeren Kanals steigt bei höheren Signalpegeln. Die mit höheren Signalpegeln verbundenen Verdeckungseffekte durch das Gehör reichen jedoch für kritische Programmarten nicht aus. Alle bisher vorgeschlagenen digitalen Kompandierungsverfahren (z. B. 14 auf 11 oder 14 auf 10) erzeugen ein u. U. deutlich wahrnehmbares Kompandierungsrauschen (»Rauschfahne«), und zwar auch bei Einsatz weitgehender Pre-Deemphasis (z. B. entsprechend CCITT Rec. J 17). Compared to linear quantization, known methods achieve a Reduction of the information flow by about 100 ... 150 kbit / s, depending on the degree of companding. In return, however, a higher noise power is accepted for high signal levels ("Companding noise"), d. i.e., the quantization noise of the empty channel increases at higher signal levels. The masking effects associated with higher signal levels however, hearing is insufficient for critical program types. All so far Suggested digital companding methods (e.g. 14 on 11 or 14 on 10) produce a companding noise that can be clearly perceptible (»noise plume«), even when using extensive pre-deemphasis (e.g. according to CCITT Rec. J 17).
Breitbandige digitale Kompandierungen erzielen ohne Qualitätsverlust nur eine geringe Bitratenreduzierung, weil das breitbandige Kompandierungsrauschen die Mithörschwelle des Gehörs sehr leicht überschreiten kann. Broadband digital companding can be achieved without any loss of quality only a small bit rate reduction because of the broadband companding noise the hearing threshold of hearing can very easily exceed.
Fig. 1 zeigt die Mithörschwelle beispielsweise bei Übertragung eines Schmalbandrauschens (fm = 800 Hz), und Wiedergabe mit 50 dB Schalldruck: die Empfindlichkeit des Ohres ist im Frequenzbereich oberhalb 2 kHz kaum geringer als ohne Maskierer. Das gilt sogar für Tiefpaßrauschen, fgr = 800 Hz. Eine im Bereich 2... 5 kHz mangelhafte Verdeckung des Kompandierungsrauschens durch das Nutzsignal schränkt den möglichen Kompandierungsgrad stark ein. Damit ergeben sich aus den Mithörschwellenkurven des Gehörs weitere Möglichkeiten zur Reduktion des Informationsflusses: indem man das Spektrum des Kompandierungsrauschens durch geeignete Codierung dem Verlauf der Mithörschwellenkurven anpaßt, läßt sich der Kompandierungsgrad ohne Qualitätsverlust erheblich steigern. Dabei läßt sich in gleicher Weise wie bei der Ruhehörschwellenanpassung die erzielbare Einsparung an Kanalkapazität aus der Fläche unterhalb derjeweils wirksamen Mithörschwellenkurve ableiten.Fig. 1 shows the eavesdropping threshold, for example when transmitting a Narrow band noise (fm = 800 Hz), and reproduction with 50 dB sound pressure: the sensitivity of the ear is hardly lower in the frequency range above 2 kHz than without a masker. This even applies to low-pass noise, fgr = 800 Hz. One in the range of 2 ... 5 kHz is inadequate Concealment of the companding noise by the useful signal limits the possible Degree of companding strongly. This results from the monitoring threshold curves of the Hear other ways to reduce the flow of information: by doing the Spectrum of the companding noise by suitable coding the course of the listening threshold curves adapts, the degree of companding can be increased considerably without any loss of quality. The attainable level can be achieved in the same way as with the idle hearing threshold adaptation Saving in channel capacity from the area below the respective effective monitoring threshold curve derive.
Hörschwellenanpassung durch frequenzabhängige Quantisierung Die Hörschwellen lassen sich auffassen als die - frequenzabhängigen - Pegel eines gehörinternen Rauschens. Hearing threshold adjustment through frequency-dependent quantization The hearing thresholds can be understood as the - frequency-dependent - level of internal auditory noise.
Wie in einem PCM-Kanal kann dabei ein Ruherauschen (Leerkanalrauschen) unterschieden werden vom signalabhängigen Rauschen. Die optimale Anpassung eines Tonübertragungskanals an das Gehör wäre daher die Nachbildung der gehörinternen Codierung, was nicht realisierbar ist. Es müssen vielmehr »künstliche«, nachrichtentechnisch realisierbare Codierungen benutzt werden, die das Rauschverhalten des Gehörs im Sine einer minimalen Kanalkapazität nutzen können. Dies können Codierungen im Frequenz- oder Zeitbereich sein, feste oder adaptive Codierungen mit oder ohne »Gedächtnis«: sie können nur optimal sein, wenn das Rauschspektrum den Hörschwellen entspricht.As in a PCM channel, quiet noise (empty channel noise) can be distinguished from signal-dependent noise. The optimal adaptation of a Sound transmission channel to the hearing would therefore be the replica of the internal auditory Coding what cannot be done. Rather, it must be »artificial«, in terms of communications technology Realizable codings are used, which the noise behavior of the hearing in Sine can use a minimal channel capacity. This can be coded in the frequency or be a time domain, fixed or adaptive coding with or without "memory": they can only be optimal if the noise spectrum corresponds to the hearing thresholds.
Hinsichtlich der entsprechenden Nutzung der Mithörschwellen ist zu beachten, daß das Gehör die Mithörschwellen inerhalb begrenzter Frequenzbänder (Frequenzgruppen) bildet. Die Zerlegung des Frequenzspektrums in Frequenzbänder führt offenbar auf die Verläufe der Mithörschwellenkurven. Nimmt man an, daß im Gehör ein signalabhängiges »Codierungsrauschen« auftritt, so läßt sich der Verlauf der Mithörschwellenkurve im Prinzip durch die frequenzgruppenbreite Bandbegrenzung des Codierungsrauschens erklären. Dabei läßt sich der gegenüber den Frequenzgruppenfiltern flachere Verlauf der Flanken, besonders der oberen Flanken bei hohen Pegeln, durch »Ubersprechen« in die Nachbarfrequenzgruppen erklären. With regard to the corresponding use of the eavesdropping threshold is to Note that the hearing thresholds within limited frequency bands (frequency groups) forms. The decomposition of the frequency spectrum into frequency bands apparently leads to the courses of the monitoring threshold curves. If one assumes that there is a signal-dependent "Coding noise" occurs, the course of the monitoring threshold curve in principle by the frequency group-wide band limitation of the coding noise explain. The course, which is flatter compared to the frequency group filters, can be seen here the edges, especially the upper edges at high levels, by "crosstalk" explain in the neighboring frequency groups.
Hieraus läßt sich das Konzept einer optimalen Codierung ableiten: Das Codierungsrauschen eines Kanals kann optimal durch das Nutzsignal verdeckt werden, wenn die Codierung nicht breitbandig, sondern frequenzgruppenbreit erfolgt. Insbesondere kann innerhalb jedes (beliebig schmalen) Bandpasses die Codierung beliebig genau an das Rauschverhalten des Gehörs angepaßt werden. The concept of an optimal coding can be derived from this: The coding noise of a channel can be optimally masked by the useful signal, if the coding is not broadband, but frequency group-wide. In particular the coding can be as precisely as required within each (any narrow) bandpass be adapted to the noise behavior of the hearing.
Die vorgenannten Erfindungsprinzipien sollen nunmehr anhand von PCM-Strecken betrachtet werden. The aforementioned principles of the invention are now to be based on PCM routes to be viewed as.
Obwohl das Quantisierungsrauschen in einer PCM-Strecke ein sehr flaches Frequenzspektrum aufweist, kann durch Bandpaß-spezifische Quantisierung bzw. Kompandierung die Rauschanpassung erfolgen. Wie noch gezeigt werden soll, erweist sich diese sogenannte »Bandpaß-PCM« als wirkungsvoll für die Berücksichtigung sowohl der Ruhehörschwelle als auch der Mithörschwelle. Nimmt man an, daß die Ruhehörschwelle sich durch die Wirkung eines internen »Ruherauschens« ergibt, so kann durch entsprechend unterschiedliche Dimensionierung der Quantisierungen innerhalb der bandpaßbegrenzten PCM-Kanäle das Leerkanalrauschen der PCM-Strecke optimal an das Ruherauschen des Gehörs angepaßt werden, Nimmt man ebenso an, daß sich die Mithörschwelle durch die Wirkung eines internen »Codierungsrauschens« ergibt, so kann durch entsprechend unterschiedliche Dimensionierung der Kompandierung innerhalb der bandpaßbegrenzten PCM-Kanäle das Kompandierungsrauschen der PCM-Strecke optimal an das Codierungsrauschen des Gehörs angepaßt werden.Although the quantization noise in a PCM system is very flat Has frequency spectrum, can by bandpass-specific quantization or companding the noise adjustment take place. As will be shown, this so-called turns out to be "Bandpass PCM" as effective for taking into account both the quiet hearing threshold as well as the eavesdropping threshold. If one assumes that the quiet hearing threshold is through the The effect of an internal "quiet noise" can result from correspondingly different Dimensioning of the quantizations within the bandpass-limited PCM channels Empty channel noise of the PCM path optimally adapted to the quiet noise of the hearing It is also assumed that the eavesdropping threshold is increased by the action of a internal "coding noise" results, then by correspondingly different Dimensioning of the companding within the bandpass-limited PCM channels das Companding noise of the PCM path optimally matches the coding noise of the hearing be adjusted.
Da die Steilheiten der Ruhehörschwellenkurven wesentlich kleiner sind als die Steilheiten der Mithörschwellenkurven, ist die erforderliche Breite der Bandpässe bestimmt durch die Verdeckung des Kompandierungsrauschens. Die Verdeckung des Leerkanalrauschens ist weniger kritisch. Optimal sind offenbar frequenzgruppenbreite Bandpässe, die das Kompandierungsrauschen im hohen Maße verdecken, und die deshalb hohe Kompandierungsgrade ermöglichen. Dies ist eine Frage des technischen Aufwandes. Since the steepness of the resting hearing threshold curve is much smaller are than the steepnesses of the eavesdropping threshold curves, is the required width of the bandpasses determined by the masking of the companding noise. The concealment of the empty channel noise is less critical. Frequency group widths are obviously optimal Band passes that obscure the companding noise to a high degree, and that is why enable high degrees of companding. This is a question of the technical effort.
Anpassung an die Amplitudenstatistik Um den Aussteuerungsbereich einer PCM-Strecke auch bei hohen Frequenzen vollständig zu nutzen, benutzt man Pre/Deemphasen, die entsprechend der Amplitudenstatistik besonders im Bereich hoher Frequenzen wirksam sind. Die gebräuchlichen Pre-Deemphasen vermindern die Wahrnehmbarkeit des Quantisierungsrauschens, indem sie den Rauschpegel im Bereich hoher Frequenzen herabsetzen. Adaptation to the amplitude statistics around the modulation range to use a PCM route completely, even at high frequencies, use pre / de-emphasis, which, according to the amplitude statistics, are particularly effective in the range of high frequencies are. The common pre-deemphases reduce the perceptibility of the quantization noise, by reducing the noise level in the high frequency range.
Langzeit-Spektrum In Fig 2 sind die Verhältnisse an zwei Beispielen dargestellt.Eingetragen sind die Ruhehörschwelle, dazu das Spektrum von weißem Rauschen (W.R), das gerade noch unterschwellig ist, sowie die resultierenden Spektren nach Bewertung durch die »50 >«- bzw. J17-Pre/Deemphasis«. Die Pre-Deemphasen vermindern den Rauschpegel im Bereich der hohen Frequenzen und verschieben dadurch-den Rauschpegel, der gerade noch verdeckt ist, um die Differenz dL, wobei AL der Ruhehörschwellenabstand ist. Für die 50 Fs-Pre/Deemphasis ist ALso = -4 dB, für die J17-Pre/Deemphasis ist vlLJ7 = -12 dB, woraus sich Einsparungen von 21 kbit/s (50 taS) bzw. 64 kbit/s (J17) ergeben. Long-term spectrum In Fig. 2 the relationships are in two examples The quiet hearing threshold and the spectrum of white noise are entered (W.R), which is just subliminal, as well as the resulting spectra according to Evaluation by the "50>" or J17-Pre / Deemphasis ". Decrease the pre-de-emphasis the noise level in the range of high frequencies and thereby shift the noise level, which is just covered by the difference dL, where AL is the quiet threshold distance is. For the 50 Fs pre / deemphasis, ALso = -4 dB, for the J17 pre / deemphasis vlLJ7 = -12 dB, resulting in savings of 21 kbit / s (50 taS) or 64 kbit / s (J17) result.
Man erkennt anhand von Fig. 2, daß die Höhe der möglichen Einsparungen an Kanalkapazität in Breitband-PCM-Systemen allein durch das Maß der Vorverzerrung im 3 kHz-Bereich bestimmt ist. Allein der empfindliche Bereich des Gehörs in diesem Frequenzbereich ist entscheidend dafür, ob das Quantisierungsrauschen über- oder unterschwellig ist. It can be seen from Fig. 2 that the amount of possible savings of channel capacity in broadband PCM systems solely through the amount of pre-distortion is determined in the 3 kHz range. Only the sensitive area of hearing in this one Frequency range is decisive for whether the quantization noise is excessive or is subliminal.
Im Prinzip ergibt sich aber gerade im Bereich der hohen Frequenzen die größtmögliche Vorverzerrung. In principle, however, it is precisely in the area of high frequencies the greatest possible pre-distortion.
Besonders am Beispiel 50 !ls-Pre/Deemphasis wird deutlich, daß die Vorverzerrung bei Breitband-PCM nicht optimal zur Einsparung an Kanalkapazität genutzt wird. Im Vergleich zur frequenzunabhängigen Clippgrenze der PCM-Strecke ist rechnerisch eine Bitraten-Reduktion von 41 kbit/s möglich, wenn die Clippgrenze den Verlauf der 50 is-Deemphasis aufweist. Diese Reduktion ist durch Frequenzaufteilung technisch durch beispielsweise acht terzbreite Bandpässe im oberen Frequenzbereich erreichbar.The example of 50! Ls-Pre / Deemphasis clearly shows that the Predistortion in broadband PCM is not optimally used to save channel capacity will. Compared to the frequency-independent clip limit of the PCM route is arithmetic a bit rate reduction of 41 kbit / s is possible if the clipp limit changes that has 50 is deemphasis. This reduction is technical through frequency division can be achieved, for example, by bandpass filters having a width of eight thirds in the upper frequency range.
Offenbar kann die in Bandpaß-PCM-Systemen mögliche frequenzabhängige Quantisierung nicht nur zum Zwecke der Rauschanpassung vorteilhaft genutzt werden, sondern auch für die Anpassung des Kanals an die Amplitudenstatistik. Bandpaß-PCM-Systeme können die Amplitudenstatistik effektiver nutzen als Breitband-PCM-Systeme. Apparently the frequency-dependent one possible in bandpass PCM systems Quantization can not only be used advantageously for the purpose of noise adjustment, but also for adapting the channel to the amplitude statistics. Bandpass PCM systems can use the amplitude statistics more effectively than broadband PCM systems.
Für die Beantwortung der Frage, welcher Clippgrenzen-Frequenzverlauf tolerierbar ist, ist folgendes zu beachten: Wie neuere amplitudenstatistische Untersuchungen zeigen, können bei moderner Musik insbesondere bei elektronischer Musik und impulshaften Klängen, die 50 ps-Grenzkurve und sogar die 25 Fs-Grenzkurve zu kurzzeitigen Übersteuerungen führen, wenn ein Aussteuerungsmesser nach ARD-Pflichtenheft 3/6 benutzt wird. For answering the question of which cliff limit frequency curve is tolerable, the following has to be observed: Like more recent amplitude statistical investigations can show in modern music, especially in electronic music and impulsive Sounds, the 50 ps limit curve and even the 25 Fs limit curve for short-term overloads lead if a modulation meter according to ARD specification 3/6 is used.
Bei Breitband-PCM-Systemen entstehen durch das Clipping kurzzeitige starke, nichtlineare Verzerrungen, die mit ausreichender Aussteuerungsreserve, also auf Kosten einer Verringerung des Rauschabstandes, vermieden werden. Aus diesem Grunde erscheint eine Herabsetzung der Clippgrenze entsprechend der J 17-Kurve in Breitband-PCM-Systemen kaum sinnvoll. Indessen sind die Nachteile einer (weitgehenden) Pre/Deemphasis in Bandpaß-PCM-Systemen geringer: Infolge der Bandpaßbegrenzung werden die Klirrprodukte, die durch Clipping kurzzeitig auftreten, zum Teil unterdrückt und wesentlich besser verdeckt. Die Clipping-Geräusche werden - abhängig von der Dimensionierung der Bandpässe - mehr oder weniger stark gemildert. Besonders in schmalbandigen Bandpässen treten deutlich geringere Aussteuerungsprobleme auf so daß im Bereich hoher Frequenzen die Clippgrenze wirkungsvoll herabgesetzt werden darf. Bereits oktav-breite Bandpässe unterdrücken praktisch alle harmonischen Verzerrungsprodukte, die durch Clipping auftreten.In broadband PCM systems, clipping occurs for a short time strong, non-linear distortion with sufficient headroom, i.e. at the expense of reducing the signal-to-noise ratio. For this Basically, a lowering of the clipping limit appears in accordance with the J 17 curve in Broadband PCM systems hardly make sense. However, the disadvantages of (extensive) Pre / deemphasis in bandpass PCM systems lower: As a result of the bandpass limitation the distortion products that occur briefly due to clipping are partially suppressed and much better covered. The clipping noises - depending on the Dimensioning of the band passes - more or less moderated. Especially in With narrow band pass filters, there are significantly fewer levels of control problems that in the range of high frequencies the clipping limit can be effectively reduced allowed. Already octave-wide bandpasses suppress practically all harmonic distortion products, which occur due to clipping.
Kurzzeit-Spektrum Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das Prinzip »variable Preemphasis« anzuwenden, Eine adaptive Emphasis kann die Aussteuerungsprobleme weiter reduzieren, wenn Pre- und Deemphasis durch Übertragung der Steuergröße invers zueinander arbeiten. Der dafür erforderliche Informationsfluß ist gering. Short-term spectrum In addition, there is the possibility of the principle To use "variable pre-emphasis", an adaptive emphasis can alleviate the level problems Reduce further if pre- and de-emphasis by inversely transferring the control variable work towards each other. The flow of information required for this is low.
Im Gegensatz zu Breitband-PCM-Systemen kann in Bandpaß-PCM-Systemen diese frequenzabhängige, kurzzeitige Anpassung sehr einfach erfolgen. Der momentan wirksame Frequenzverlauf der Preemphasis muß nicht durch Kurzzeit-Spektralanalyse ermittelt und durch entsprechende variable Filter eingestellt werden, sondern es erfolgt eine einfache komplementäre Verstärkungsregelungin jedem Kanal der Bandpaß-PCM-Strecke. In contrast to broadband PCM systems, bandpass PCM systems this frequency-dependent, short-term adaptation can be carried out very easily. The moment effective frequency response of the pre-emphasis does not have to be through short-term spectral analysis determined and adjusted by appropriate variable filters, but it a simple complementary gain control is carried out in each channel of the bandpass PCM path.
Dabei ist von Vorteil, daß die für die Hörschwellenanpassung optimierte Bandpaß-Aufteilung auch eine günstige Bandpaß-Aufteilung in Hinblick auf Amplitudenstatistik-Anpassung darstellt.The advantage here is that the one optimized for the hearing threshold adjustment Bandpass division also a favorable bandpass division with regard to amplitude statistics adaptation represents.
Eine derartige adaptive komplementäre Kanalverstärkung, die abhängig vom Pegel des Nutzsignals arbeitet, kann beispielsweise in der Weise ausgelegt sein, daß nur im Fall sehr hoher Nutzsignalpegel im Coder eine relativ hohe Kanalverstärkung zurückgeregelt wird (Limiter-Kennlinie). In diesem Fall ergibt sich die Rauschunterdrückung aus der Pegelanhebung im Coder und der komplementären Pegelabsenkung im Decoder; sie reduziert sich im Fall der Ubersteuerung entsprechend der Limiter-Kennlinie. Such an adaptive complementary channel gain that depends works from the level of the useful signal can be designed, for example, in such a way that that only in the case of very high useful signal levels in the coder a relatively high channel gain is regulated back (limiter characteristic). In this case, the noise reduction results from the level increase in the coder and the complementary level decrease in the decoder; it is reduced in the case of overdrive according to the limiter characteristic.
Die adaptive komplementäre Kanalverstärkung kann aber auch in der Weise ausgelegt sein, daß im Fall niedriger und mittlerer Nutzsignalpegel im Coder die Kanalverstärkung hochgeregelt wird (Dynamikkompressor-Kennlinie). In diesem Fall ergibt sich durch die komplementäre Kanalverstärkung im Decoder für niedrige und mittlere Pegel ein Kompandergewinn entsprechend der Kompressor-Kennlinie. The adaptive complementary channel gain can also be used in the Be designed so that in the case of low and medium useful signal levels in the coder the channel gain is increased (dynamic compressor characteristic). In this Case arises from the complementary channel gain in the decoder for low and middle level a compander gain according to the compressor characteristic.
Bei Anwendung von adaptiven komplementären Verstärkungen in den Kanälen der Bandpaß-PCM-Strecke zeigt sich ein weiterer Vorteil der Bandpaß-PCM gegenüber Breitband-PCM, weil sich die bekannten Kennlinien (Limiter, Kompressor, Gleitkomma) günstig an das Kurzzeit-Spektrum anpassen lassen. Die statischen und dynamischen Kennwerte der Kanalverstärkungen lassen sich dadurch auf einfachem Wege so optimieren, daß gegenüber Breitbandsystemen eine wesentlich höhere Rauschverminderung möglich ist. When using adaptive complementary gains in the channels The bandpass PCM path shows another advantage over the bandpass PCM Broadband PCM, because the known characteristics (limiter, compressor, floating point) Can be adapted favorably to the short-term spectrum. The static and dynamic Characteristic values of the channel reinforcements can thus be optimized in a simple way, that compared to broadband systems a significantly higher noise reduction is possible is.
Prinzipieller Aufbau der Bandpaß-PCM In F i g. 3 ist ein prinzipieller Aufbau der Bandpaß-PCM dargestellt. Die Frequenzumsetzung und Bandpaßfilterung geschieht zur besseren Verständlichkeit analog. Schaltungstechnisch sind diverse digital arbeitende sogenannte »Transmultiplexer« realisiert, die Frequenzmultiplexsignale (FDM) umsetzen in Zeitmultiplexsignale (TDM) und umgekehrt. Man sieht leicht ein, daß ein breitbandiges Analogsignal der Breite B im Prinzip als Frequenzmultiplexsignal der Breite B = > zu Bj aufgefaßt werden kann. Einige Verfahren werden beispielsweise in der Zeitschrift »The Bell System Technical Journal« Oktober 1976, Seiten 1069 bis 1085 und Mai-Juni 1977, Seiten 747 bis 770 sowie in der Dissertation »Dimensionierung von digitalen TDM-FDM-Transmultiplexern nach der Polyphasenmethode«, ETH Zürich 1979 diskutiert und beschrieben. Basic structure of the bandpass PCM in FIG. 3 is a principled one Structure of the bandpass PCM shown. The frequency conversion and bandpass filtering take place analogue for better comprehensibility. In terms of circuitry, there are various digital ones so-called »transmultiplexers« implemented, which convert frequency division multiplex signals (FDM) into time division multiplexed signals (TDM) and vice versa. It is easy to see that a broadband Analog signal of width B in principle as a frequency multiplex signal of width B = > can be understood as Bj. For example, some procedures are described in the The Bell System Technical Journal, October 1976, pages 1069-1085 and May-June 1977, pages 747 to 770 and in the dissertation »Dimensioning of digital TDM-FDM transmultiplexers using the polyphase method «, ETH Zurich Discussed and described in 1979.
Anhand des prinzipiellen Aufbaus in Fig. 3 wird nachstehend erläutert, wie durch Wahl der Frequenzbandaufteilung (Anzahl Mittenfrequenz und Breite der Bandpässe) sowie durch Auslegung der Quantisierung die Verringerung der Übertragungs-Bitrate ohne Verschlechterung der Signalqualität erreicht werden kann. On the basis of the basic structure in Fig. 3, it will be explained below: as by choosing the frequency band division (number of center frequencies and width of the Bandpasses) as well as the reduction of the transmission bit rate through the design of the quantization can be achieved without deteriorating the signal quality.
Nach der Bandpaß-Aufteilung werden alle höher gelegenen Kanäle frequenzumgesetzt, so daß in der nachfolgenden PCM-Umsetzung die Abtastfrequenz1 > 2 Bi ausreicht. Der Netto-Informationsfluß 17DM des Zeitmultiplex-Signals ist im Prinzip nicht größer als der Netto-Informationsfluß IEDM des Frequenzmultiplex-Signals, er reduziert sich mit Verkleinerung der Rauschabstände in den einzelnen Kanälen, die nach Maßgabe der Hörschwellenkurven des Gehörs möglich sind. After the bandpass division, all higher-lying channels are frequency-converted, so that the sampling frequency 1> 2 Bi is sufficient in the subsequent PCM conversion. The net information flow 17DM of the time-division multiplex signal is in principle not greater as the net information flow IEDM of the frequency division multiplexed signal, it reduces with a reduction in the signal-to-noise ratio in the individual channels according to the requirements the hearing threshold curves of the hearing are possible.
Auf der Decoderseite wird das TDM-Signal invers zur Coderseite zurücktransponiert. Infolge der Bandpässe an den Kanalausgängen wird das Quantisierungsrauschen jedes Kanals bandpaßbegrenzt. Wenn die Quantisierung in allen Kanälen gleich ist, ergibt sich am Ausgang des Decoders das übliche (breitbandige) Rauschen einer Breitband-PCM-Strecke. Wird in einem der Kanäle die Auflösung beispielsweise verringert, so erhöht sich dementsprechend die Rauschleistung der Bandpaß-PCM-Strecke bei den Spektralanteilen, die im Durchlaßbereich dieses Kanals liegen. On the decoder side, the TDM signal is inversely transposed back to the encoder side. As a result of the bandpasses at the channel outputs, the quantization noise becomes each Channel bandpass limited. If the quantization is the same in all channels, the result is The usual (broadband) noise of a broadband PCM line appears at the output of the decoder. If, for example, the resolution is reduced in one of the channels, it increases accordingly the noise power of the bandpass PCM path for the spectral components, which are in the pass band of this channel.
Anpassung des Leerkanalrauschens an die Ruhehörschwelle Fig. 4 zeigt die Ruhehörschwelle im Terzdiagramm. Die schraffierte Fläche stellt das ausnutzbare Spektrum dar. Zur Übertragung dieses Spektrums ist eine Kanalkapazität von etwa 60 kbit/s erforderlich (Grenzfrequenz 15 kHz). Der wesentliche Teil dieser Kapazität resultiert aus dem hochfrequenten Anteil des Spektrums. Das wird deutlich in der Darstellung in Fig. 5. Aufgetragen ist die mögliche Einsparung an Kanalkapazitätje Terz, berechnet nach der Beziehung CiGewinn = 1 Biaai 3 Bi: Bandbreite des Bandpasses i mit Mittenfrequenzfj aq/: Verringerung des Rauschabstandes (dB) im Bandpaß i Der tieffrequente Anteil liefert keinen nennenswerten Beitrag (wegen der geringen Bandbreite Bi dieser Terzen). Allein mit den letzten drei Terzen 8, 10, 12,5 kHz einschließlich 1/4 der 16 kHz-Terz kann eine Einsparung von 48 kbit/s erzielt werden, das sind 80% der möglichen Gesamteinsparung. Dieser Betrag ergibt sich ebenso, wenn die letzte Oktave des gesamten Spektrums, nämlich 7,5... 15 kHz zugrundegelegt wird: es ist mit B1, = 7,5 kHz und aqi', = 19 dB (vgl. Ruhehörschwelle) Cc ii, = 48 kbit/s. Adaptation of the idle channel noise to the quiet hearing threshold, FIG. 4 shows the quiet hearing threshold in the third octave diagram. The hatched area represents the exploitable Spectrum. A channel capacity of approximately is required for the transmission of this spectrum 60 kbit / s required (limit frequency 15 kHz). The bulk of that capacity results from the high frequency part of the spectrum. That becomes clear in the Representation in Fig. 5. The possible savings in channel capacity are shown Third, calculated according to the relationship CiGewinn = 1 Biaai 3 Bi: bandwidth of the band pass i with center frequency fj aq /: reduction of the signal-to-noise ratio (dB) in the bandpass filter i Der The low-frequency component does not make a significant contribution (because of the low bandwidth Bi of these thirds). With the last three thirds 8, 10, 12.5 kHz including 1/4 of the 16 kHz third, a saving of 48 kbit / s can be achieved, that is 80% of the possible total savings. This amount also arises if the last Octave of the entire spectrum, namely 7.5 ... 15 kHz is taken as a basis: it is with B1, = 7.5 kHz and aqi ', = 19 dB (see quiet hearing threshold) Cc ii, = 48 kbit / s.
Als technisch sinnvolle Möglichkeit der Einsparung durch Anpassung des Leerkanalrauschens an die Ruhehörschwelle bietet sich also eine Halbierung des Frequenzbandes an. Diese Lösung nutzt 80% der möglichen Einsparung und erfordert für die Abtastung nur eine gemeinsame Abtastfrequenz vonf = 16 kHz. Auf diesem Wege können damit 48 kbit/s ohne Qualitätsverlust eingespart werden. As a technically sensible way of saving through adaptation of the empty channel noise at the quiet hearing threshold is offered to halve the Frequency band. This solution uses 80% of the possible savings and requires for the sampling only a common sampling frequency of f = 16 kHz. On this way 48 kbit / s can thus be saved without any loss of quality.
Eine gemeinsame Abtastfrequenz für alle Kanäle der Bandpaß-PCM bietet technische Vorteile besonders bei der Wort- und Blocksynchronisation. A common sampling frequency for all channels of the bandpass PCM offers technical advantages especially with word and block synchronization.
Anpassung des Kompandierungsrauschens an die Mithörschwelle Nachstehend wird erläutert, weshalb allein durch Wahl der Breite Bi des Bandpasses i der Rauschabstand a festgelegt wird, der erforderlich ist, um vollständige Verdeckung zu erreichen. Adjusting the Companding Noise to the Eavesdropping Threshold Below it is explained why the signal-to-noise ratio is determined solely by choosing the width Bi of the bandpass filter i a is determined, which is necessary to achieve complete concealment.
Die Verdeckungskurven sind, wenn sie statt über der Frequenz über der Barkskala aufgetragen werden, unabhängig von der Tonheit z. Oberhalb etwa 500 Hz ist z # lgf, d. h. auch bei hohen Frequenzen können wir etwa die gleichen Kurvenverläufe annehmen wie bei mittleren Frequenzen, vgl. Fig. 1. Die Verdeckungswirkung eines Maskierers verhält sich oberhalb 500 Hz in 1. Näherung unabhängig von der Frequenzlage des Maskierers. The occlusion curves are when they are over instead of over frequency the Bark scale can be applied, regardless of the pitch z. Above about 500 Hz is z # lgf, i.e. H. even at high frequencies we can see roughly the same curves assume as with medium frequencies, see Fig. 1. The concealment effect of a Maskierers behaves above 500 Hz in the 1st approximation independent of the frequency position of the masker.
Weiterhin ist festzustellen, daß die sehr steilen unteren Flanken der Mithörschwellen darüber hinaus unabhängig sind vom Schallpegel des Maskierers (oberhalb 500 Hz), die Steilheit beträgt konstant etwa 80... 90 dB/Okt. It should also be noted that the very steep lower flanks the listening thresholds are also independent of the sound level of the masker (above 500 Hz), the slope is constant at around 80 ... 90 dB / oct.
Um die Verdeckung eines bandpaßbegrenzten Kompandierungsrauschens abschätzen zu können, sei das worst-case-Beispiel entsprechend Bild 6 angenommen. Dargestellt ist die Mithörschwellenkurve für fM = 1 kHz, Schalldruckpegel L ,T, = 60 dB. Beträgt die obere Grenzfrequenz des Bandpaßfilters fo = 1 kHz, dann liegt die untere Grenzfrequenz des Kompandierungsrauschens bei fu = fo - Bi. In der Skizze ist B, terzbreit angenommen, hier muß der Pegel des Kompandierungsrauschens etwa 25 dB unter dem Maskiererpegel liegen (»kritischer Rauschabstand« für terzbreites Rauschen). To conceal a bandpass limited companding noise To be able to estimate, the worst-case example according to Figure 6 is assumed. The illustration shows the threshold curve for fM = 1 kHz, sound pressure level L, T, = 60 dB. If the upper limit frequency of the bandpass filter fo = 1 kHz, then lies the lower limit frequency of the companding noise at fu = fo - Bi. In the sketch if B, third octave is assumed, here the level of the companding noise must be about 25 dB below the masking level ("critical signal-to-noise ratio" for one third wide Rush).
Rechnerisch ergibt sich der kritische Rauschabstand aqi aus der Steilheit der unteren Flanke der Mithörschwellenkurve sowie aus der maximalen Höhe der Mithörschwellenkurve. Legt man die »Mithörschwellen eines Tones, verdeckt durch Schmalbandrauschen« zugrunde, so beträgt die Steilheit der unteren Flanke fürfrn = 1 kHz 85 dB/Okt. und das Maximum L - L Tlaxst 5 dB (vgl. Bild 6). Damit ergibt sich für den kritischen Rauschabstand fov fui: obere und untere Grenzfrequenz des Bandpasses i Die Beziehung ist in erster Näherung unabhängig von der Frequenz und vom Schalldruck. Das trifft nicht mehr zu, wenn die Mithörschwellenkurven für maskierende Sinustöne zugrunde gelegt werden: Die Steilheit der unteren Flanke beträgt ca. 30 dB/Okt. für LM = 30dB und ca. 110dB/Okt. für LM= 90 dB; außerdem ist L .u - L Tniax 11 dB. Jedoch ergeben sich aus der oben angegebenen Beziehung erst bei Sinuspegeln LM> 60 dB etwas zu kleinere Werte für den kritischen Rauschabstand aqi.Mathematically, the critical signal-to-noise ratio aqi results from the steepness of the lower edge of the monitoring threshold curve and from the maximum height of the monitoring threshold curve. If one takes the "hearing thresholds of a tone, hidden by narrowband noise" as a basis, the steepness of the lower edge for frn = 1 kHz is 85 dB / oct. and the maximum L - L Tlaxst 5 dB (see Fig. 6). This results in the critical signal-to-noise ratio fov fui: upper and lower cut-off frequency of the bandpass filter i As a first approximation, the relationship is independent of the frequency and the sound pressure. This no longer applies if the monitoring threshold curves for masking sine tones are used as a basis: The steepness of the lower edge is approx. 30 dB / oct. for LM = 30dB and approx. 110dB / Oct. for LM = 90 dB; in addition, L .u - L Tniax is 11 dB. However, from the relationship given above, the values for the critical signal-to-noise ratio aqi are only slightly too smaller for sine levels LM> 60 dB.
Diese Darstellung basiert auf dem theoretisch ungünstigsten Fall. In der Praxis liegen die Verhältnisse aus zwei Gründen günstiger. This representation is based on the theoretically worst case. In practice the ratios are more favorable for two reasons.
1. Die Übertragung einer einzelnen Linie genau an der oberen Grenzfrequenzfoj des Bandpasses kommt praktisch nicht vor. Würde sich die Linie etwa in der Mitte des Durchlaßbereichs befinden, so würde der kritische Rauschabstand bereits halbiert werden.1. The transmission of a single line exactly at the upper limit frequency foj of the band pass practically does not occur. The line would be roughly in the middle of the pass band, the critical signal-to-noise ratio would already be halved will.
2. Die vollkommen rauschfreie Übertragung einer einzelnen Linie und Wiedergabe mit Schalldruckpegeln >60 dB ist selbst für elektronische Musik kaum relevant.2. The completely noise-free transmission of a single line and Reproduction with sound pressure levels> 60 dB is hardly possible, even for electronic music relevant.
Für die worst-case-Abschätzung soll deshalb der kritische Rauschabstand
angenommen werden mit
Diesem Wert steht bei qj Quantisierungsstufen ein Rauschabstand
gegenüber. Mit Gleichung (3) und (4) läßt sich die für die Verdeckung des Kompandierungsrauschens
erforderliche Bitrate direkt bestimmen.
An dieser Stelle sei bereits auf einen günstig wirkenden Sachverhalt hingewiesen. Man kann in der Praxis davon ausgehen, daß die spektralen Anteile im Bereich hoher Frequenzen, beispielsweise ab etwa 7,5 kHz, nur als Oberton- oder Geräuschanteil eines Gesamtklanges auftreten. Selbst elektronische Musikinstrumente erzeugen kaum Klänge mit nur hochfrequenten Anteilen. Deshalb wird im Bereich hoher Frequenzen die Verdeckung des Kompandierungsrauschens im Bandpaß i vorwiegend durch Nutzsignalanteile im Bandpaß 1 - 1 erfolgen. Da die oberen Flanken der Mithörschwellen wesentlich flacher verlaufen, ist die für Verdeckung erforderliche Bitrate im Bereich hoher Frequenzen praktisch kleiner als nach Abschätzung entsprechend Gleichung (6). At this point I would like to point to a favorable situation pointed out. In practice it can be assumed that the spectral components in Range of high frequencies, for example from around 7.5 kHz, only as overtone or Noise component of an overall sound occur. Even electronic musical instruments hardly produce any sounds with only high-frequency components. Therefore, the area becomes higher Frequencies the concealment of the companding noise in the bandpass filter i mainly through Useful signal components take place in the bandpass filter 1 - 1. Because the upper edges of the eavesdropping threshold run much flatter, the bit rate required for masking is in the range high frequencies practically smaller than estimated according to equation (6).
Im Hinblick auf eine günstige Anpassung des Bandpaß-PCM-Kanals an den Ohrkanal soll festgehalten werden: - Die für Verdeckung erforderliche Bitrate ist praktisch nur von der Bandpaßbreite abhängig, dagegen praktisch nicht von der Bandpaß-Mittenfrequenz und der Abhörlautstärke. With a view to a favorable adaptation of the bandpass PCM channel to the ear canal should be recorded: - The bit rate required for masking is practically only dependent on the bandwidth, but practically not on the Bandpass center frequency and the monitoring volume.
- Ein Bandpaß-PCM-System, das den kritischen Rauschabstand einhält, erzeugt auch bei hohen Abhörpegeln kein hörbares Kompandierungsrauschen.- A bandpass PCM system that maintains the critical signal to noise ratio, does not produce any audible companding noise even at high monitoring levels.
- Ein Bandpaß-PCM-System, das den kritischen Rauschabstand unterschreitet, kann ein hörbares Kompandierungsrauschen erzeugen, wenn das Kompandierungsrauschen über der Ruhehörschwelle liegt.- A bandpass PCM system that falls below the critical signal-to-noise ratio, can generate audible companding noise if the companding noise is above the quiet hearing threshold.
Liegt der kritische Rauschpegel unterhalb der Ruhehörschwelle, so verdeckt die Ruhehörschwelle. In diesem Fall ist entweder der Kompandierungsgrad unnötig hoch oder der Bandpaß unnötig schmal. Für die Dimensionierung der Bandpaß-PCM ist also im Prinzip die maximale Abhörlautstärke von Bedeutung. If the critical noise level is below the quiet hearing threshold, so hides the quiet hearing threshold. In this case either the degree of companding unnecessarily high or the bandpass filter unnecessarily narrow. For dimensioning the bandpass PCM So in principle the maximum listening volume is important.
Anpassung des Bandpaß-PCM-Kanals an den Ohrkanal Für die Bestimmung einer günstigen Anpassung des Bandpaß-PCM-Kanals an den Ohrkanal wird das »Signal-Rauschverhältnis des Ohrkanals« in Abhängigkeit vom Frequenzbereich festgestellt und in den bekannten S/N-Diagrammen dargestellt. Dazu ist die Abhörlautstärke festzulegen. Es wird angenommen, daß bei Vollaussteuerung der PCM-Strecke der Schalldruckpegel 90 dB beträgt. DerNominalpegelS0 = o dB der PCM-Strecke ergibt also einen Nominalschalldruckpegel von L 50 = 90 dB. Weiter wird angenommen, daß derheadroom 10 dB groß ist. Adaptation of the bandpass PCM channel to the ear canal For determination a favorable adaptation of the bandpass PCM channel to the ear canal becomes the »signal-to-noise ratio of the ear canal «determined depending on the frequency range and in the known S / N diagrams shown. To do this, the monitoring volume must be set. It is believed, that with full modulation of the PCM path the sound pressure level is 90 dB. The nominal level S0 = 0 dB of the PCM path results in a nominal sound pressure level of L 50 = 90 dB. It is further assumed that the headroom is 10 dB.
Mit Blick auf den Frequenzverlauf der Ruhehörschwelle wird die Anpassung für drei »typische« Mittenfrequenzen ermittelt:f,,l = 0,8 kHz,f"2 = 3,2 kHz,f",3 = 10 kHz. Fig. 7 zeigt die angenommenen Verhältnisse in der Hörfläche. Eingetragen sind auch die Mithörschwellen für Vollaussteuerung sowie die kritischen Rauschabstände für eine, zwei und drei Terzen (1T, 2T, 3T), vgl. Tabelle 1. With a view to the frequency curve of the resting hearing threshold, the adjustment determined for three »typical« center frequencies: f ,, l = 0.8 kHz, f "2 = 3.2 kHz, f", 3 = 10 kHz. Fig. 7 shows the assumed relationships in the listening area. Registered are also the eavesdropping thresholds for full modulation and the critical signal-to-noise ratios for one, two and three thirds (1T, 2T, 3T), see Table 1.
Man sieht, daß der kritische Rauschabstand bei geringerem Schalldruckpegel, also bei geringerer Aussteuerung der PCM-Strecke, unterhalb derRuhehörschwelle liegen kann. Beispielsweise ist der erforderliche Rauschabstand eines 10-kHz-Tones nicht mehr gleich dem kritischen Rauschabstand (aqio kf(,)3T = 65 dB, wenn der Pegel des 10-kHz-Tones kleiner wird als 10 dB unter Vollaussteuerung: hier wirkt schon die Ruhehörschwelle »verdeckend«. Wird der Pegel weiter reduziert, so darf der Rauschabstand im 3-Terz-breiten Bandpaß proportional mit dem Signalpegel Fallen. It can be seen that the critical signal-to-noise ratio at a lower sound pressure level, So with lower modulation of the PCM path, lie below the quiet hearing threshold can. For example, the required signal to noise ratio of a 10 kHz tone is not more equal to the critical signal-to-noise ratio (aqio kf (,) 3T = 65 dB if the level of the 10 kHz tones becomes smaller than 10 dB under full modulation: this is already effective here "Hiding" the quiet hearing threshold. If the level is reduced further, the signal-to-noise ratio may be in the 3-third octave-wide band-pass, it falls proportionally with the signal level.
Dieser Verlauf des Rauschabstandes des Gehörs ist der Verlauf des erforderlichen Rauschabstandes des PCM-Kanals. Er kann, wie üblich, in einem S/N-Diagramm dargestellt werden, und aus der Beziehung Nominalschalldruckpegel/Nominalpegel ergeben sich direkt die Anforderungen an den bandpaßbegrenzten Kanal bezüglich Leerkanalrauschen und Kompandierungsrauschen. This course of the signal-to-noise ratio of the hearing is the course of the required signal-to-noise ratio of the PCM channel. As usual, it can be in an S / N diagram and are derived from the relationship between the nominal sound pressure level and the nominal level the requirements for the band-pass-limited channel with regard to idle channel noise directly and companding noise.
Im Diagramm Fig. 8 sind die 450-Geraden eingetragen, die sich aus Nominalschalldruckpegel und Ruhehörschwelle ergeben, sie sind frequenzabhängig. Weiterhin sind die kritischen Rauschabstände für die Bandpaßbreiten 1T, 2T und 3T (1, 2 und 3 Terzen) eingetragen, die sich aus der Mithörschwelle ergeben; sie sind frequenzunabhängig. Die Kurven beschreiben exakt den »Rauschabstand des Gehörs« (SS r (d. h., den Abstand eines Tones von der Hörschwelle im Bereich eines Bandpasses): Im Bereich kleiner Schalldruckpegel L s wächst der Abstand zur (Ruhe)-Hörschwelle des bandpaßbegrenzten Rauschens proportional mit Ls an. Im Bereich hoher Schalldruckpegel L s (abhängig von der Bandpaßbreite) bleibt der Abstand des bandpaßbegrenzten Rauschens von der (Mit)-Hörschwelle konstant. The 450 straight lines resulting from The nominal sound pressure level and the quiet hearing threshold result in that they are frequency-dependent. Furthermore, the critical signal-to-noise ratios for the bandwidths are 1T, 2T and 3T (1, 2 and 3 thirds) entered, which result from the listening threshold; they are frequency independent. The curves describe exactly the "signal-to-noise ratio of hearing" (SS r (i.e. the distance of a tone from the hearing threshold in the range of a band pass): In the range of lower sound pressure levels L s, the distance to the (quiet) hearing threshold increases of the band-pass limited noise proportionally with Ls. In the area of high sound pressure levels L s (depending on the bandpass width) remains the spacing of the bandpass-limited noise constant from the hearing threshold.
Ein derartiger (S/N)-Verlauf kennzeichnet bekanntlich auch PCM-Strecken mit nichtlinearer, insbesondere logarithmischer Quantisierung (z. B. 13-Segment-Kompanderkennlinie): Im Bereich kleiner Signalpegel S wächst der Abstand (S/N)PCM proportional mit S an; im Bereich hoher Signalpegel bleibt (S/N)P(M in erster Näherung konstant. As is known, such an (S / N) curve also characterizes PCM links with non-linear, especially logarithmic quantization (e.g. 13-segment compander characteristic): In the area of low signal levels S the distance (S / N) PCM increases proportionally with S on; in the range of high signal levels (S / N) P (M remains constant to a first approximation.
Die optimale Quantisierung für den Bandpaß i der Bandpaß-PCM-Strecke läßt sich demnach unmittelbar den (SAV),r-Verläufen entnehmen. Fig. 8 macht zunächst wichtige Zusammenhänge deutlich: 1. Die Lage der waagerechten Geraden kennzeichnet den maximal erforderlichen Rauschabstand (SSV)pc,ç. The optimal quantization for the bandpass filter i of the bandpass PCM path can therefore be taken directly from the (SAV), r curves. Fig. 8 makes first important correlations clearly: 1. The position of the horizontal straight line indicates the maximum required signal-to-noise ratio (SSV) pc, ç.
Er hängt allein von der Bandbreite des Bandpaß-Kanals ab: Es gilt entsprechend Gleichung (3): 2. Der maximal erforderliche Rauschabstand, und damit die erforderliche Anzahl der Bits je sample, ist unabhängig vom Nominalschalldruckpegel Also.It depends solely on the bandwidth of the bandpass channel: According to equation (3): 2. The maximum required signal-to-noise ratio, and thus the required number of bits per sample, is independent of the nominal sound pressure level.
3. Die Lage der 45Geraden kennzeichnet den Leerkanalrauschpegel, der an der Ruhehörschwelle liegt. Der Leerkanalrauschpegel verhält sich zur Höhe des Nominalschalldruckpegels Lso umgekehrt proportional.3. The position of the 45 lines indicates the idle channel noise level, the is at the quiet hearing threshold. The idle channel noise level is related to the level of the Nominal sound pressure level Lso inversely proportional.
4. Der Knickpunkt der Geraden kennzeichnet den Kompandergewinn bzw. den Kompandierungsgrad. Er hängt ab von der Bandbreite des Kanals i (1T, 2T oder 3T) und vom Nominalschalldruckpegel Lso.4. The inflection point of the straight line indicates the compander gain or the degree of companding. It depends on the bandwidth of channel i (1T, 2T or 3T) and the nominal sound pressure level Lso.
Der Informationsfluß eines Bandpaß-PCM-Signals ist demnach ausschließlich durch die Breite und Anzahl der Bandpaß-Kanäle bestimmt. Er ist für B; < 4T unabhängig vom Nominalschalldruckpegel. The information flow of a bandpass PCM signal is therefore exclusive determined by the width and number of bandpass channels. He is for B; <4T independent from the nominal sound pressure level.
Die Höhe des Nominalschalldruckpegels ist allein begrenzt durch die Wahrnehmbarkeit des Leerkanalrauschens im Kanal 1. Das Leerkanalrauschen vermindert sich proportional der Erhöhung des Kompandierungsgrades. Durch Dimensionierung der Kompanderkennlinie wird also die maximale Abhörlautstärke festgelegt, die gerade noch Rauschfreiheit gewährleistet. The height of the nominal sound pressure level is limited solely by the Perceptibility of the empty channel noise in channel 1. The empty channel noise is reduced proportional to the increase in the degree of companding. By dimensioning the Compander characteristic is the maximum listening volume that is currently set still guaranteed freedom from noise.
Beispiel 1 (vgl. Bild 8) Gewählt: Lso = 90 dB, B1=3T Dann ist: (5ffl)PcM max = 65 dB, entsprechend 10,6 bit sample Daraus resultieren Kompandergewinne Ki sowie Kompandierungsgrade Gj: fmx = 0,8 kHz: Kl = 31 dB G1=5,2bit fm2 = 3,2 kHz : K2 = 39 dB G2 = 6,5 bit fm3 = 10 kHz: K3 = 20 dB G3 = 3,3 bit Damit liegen die optimalen Quantisierungen für die 3 oktavbreiten Kanäle der Bandpaß-PCM-Strecke fest: fm, = 0,8 kHz: 15,7 auf 10,6 bit/sample fm2 = 3,2 kHz: 17,0 auf 10,6 bit/sample fm3 = 10 kHz:13,8 auf 10,6 bit/sample Diese Bandpaß-Kanäle sind bis zu Spitzenschalldruckpegeln von Ls = 100 dB rauschfrei. Example 1 (see Fig. 8) Selected: Lso = 90 dB, B1 = 3T Then: (5ffl) PcM max = 65 dB, corresponding to 10.6 bit sample This results in compander gains Ki and degrees of companding Gj: fmx = 0.8 kHz: Kl = 31 dB G1 = 5.2 bit fm2 = 3.2 kHz : K2 = 39 dB G2 = 6.5 bit fm3 = 10 kHz: K3 = 20 dB G3 = 3.3 bit This means that the optimal quantizations for the 3 octave-wide channels of the bandpass PCM path fixed: fm, = 0.8 kHz: 15.7 to 10.6 bit / sample fm2 = 3.2 kHz: 17.0 to 10.6 bit / sample fm3 = 10 kHz: 13.8 to 10.6 bit / sample These bandpass channels are up to peak sound pressure levels of Ls = 100 dB noise-free.
Würde man eine entsprechende Oktavband-PCM-Strecke aufbauen (8 Oktav-Bandpässe), so würde der resultierende Informationsfluß I = # fsi . 10,6 bit = 340 kbit/s betragen. Gegenüber einer 16-bit-linear-PCM-Strecke (deren Systemdynamik 6 dB kleiner ist) bedeutet das eine Einsparung von 172 kbit/s (35%). Wollte man den für 16-bit-linear erforderlichen Informationsfluß halbieren (ca. 250 kbit/s), so müßte die Oktavbreite der Bandpässe um den Faktor 0,74 reduziert werden. Für die Erhaltung der Systemdynamik wären dann die Kompandierungsgrade um den Faktor 1,34 zu erhöhen. If you were to build a corresponding octave band PCM route (8 octave band passes), so the resulting information flow would be I = # fsi. 10.6 bit = 340 kbit / s. Compared to a 16-bit linear PCM path (whose system dynamics are 6 dB smaller) this means a saving of 172 kbit / s (35%). Would you like that for 16-bit linear halve the required information flow (approx. 250 kbit / s), so the octave width would have to be the bandpass filters can be reduced by a factor of 0.74. For maintaining the system dynamics the degrees of companding would then have to be increased by a factor of 1.34.
Doch der spezifische Gewinn je bit Einsparung ist nur bei hohen Frequenzen groß. Deshalb ist es günstiger, im oberen Frequenzbereich wenige schmale Bandpässe vorzusehen, als im gesamten Frequenzbereich breitere Bandpässe. Bei gleichem Gewinn ist der technische Aufwand dann geringer. Erforderlich ist allerdings eine höhere Kompandierung. But the specific gain per bit saving is only at high frequencies great. It is therefore cheaper to use a few narrow bandpass filters in the upper frequency range to be provided than wider bandpass filters in the entire frequency range. With the same profit the technical effort is then lower. However, a higher one is required Companding.
Beispiel 2 Gewählt: Lso = 90 dB Bj = 1,5T (7,5 ... 10,7 und 10,7
... 15 kHz)
Dann ist: (S»z)PCM;I,1a,.= 35 dB, entsprechend 5,7 bit
sample Hieraus ergibt sich ein Informationsfluß von 348 kbit/s; die Einsparung gegenüber
16-bit-linear beträgt 164 kbit/s. Dies wird erreicht durch Einteilung des Frequenzbandes
in die drei Bänder 0,04... 7,5/7,5 . . . 10,7/ 10,7... 15 kHz. Das untere Band arbeitet
16-bit-linear. Gegenüber Beispiel 1 erreicht man also mit drei Bändern praktisch
den gleichen Informationsfluß. Diese und weitere Dimensionierungsbeispiele sind
in Tabelle 2 zusammengestellt: Tabelle 2 .lj Beispiel i f"; foj bit iErz ktiz sample
kblt/s kbit/s
Anpassung des Bandpaß-PCM-Kanals an die Amplitudenstatistik Deshalb ergibt sich im Hinblick auf die Anpassung an die Amplitudenstatistik ein Dimensionierungsspielraum. Die damit erreichbare zusätzliche Einsparung wird anhand der statischen J17-Pre/Deemphasiskurve erläutert; sie liegt entsprechend höher bei Einsatz einer adaptiven Anpassung an das Kurzzeit-Spektrum durch adaptive, komplementäre Verstärkung. Adaptation of the bandpass PCM channel to the amplitude statistics Therefore There is a dimensioning leeway with regard to the adaptation to the amplitude statistics. The additional savings that can be achieved are calculated using the static J17 pre / de-emphasis curve explained; it is correspondingly higher when using an adaptive adjustment the short-term spectrum through adaptive, complementary amplification.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel füi die statische Anpassung an das Langzeit-Spektrum. Dargestellt ist die J17-Kurve (gestrichelte Linie), im Vergleich dazu die Ruhehörschwelle. Im Frequenzbereich 0,5 ... 6 kHz (Bandpaß i = 1) ist der Frequenzverlauf der Pre/Deemphasis genau der Ruhehörschwelle angepaßt (»Ruhehörschwellen-Emphasis«). Im Bereich 6... 9 kHz (Bandpaß i = 2) erfolgt eine komplementäre Verstärkung von 12 dB, im Bereich 9... 15 kHz (Bandpaß i = 3) von 18 dB. Insgesamt wird der Aussteuerungsbereich dieser Bandpaß-PCM-Strecke im Frequenzbereich 1... 9 kHz um ca. 6 dB geringer eingeschränkt als im Fall der J17-Pre/Deemphasis bei Breitband-PCM-Strecken. Fig. 9 shows an embodiment for the static adaptation to the long-term spectrum. The J17 curve (dashed line) is shown in Compare this to the quiet hearing threshold. In the frequency range 0.5 ... 6 kHz (bandpass i = 1) the frequency curve of the pre / deemphasis is precisely matched to the resting hearing threshold (»Quiet hearing threshold emphasis«). In the range 6 ... 9 kHz (bandpass filter i = 2) a complementary gain of 12 dB, in the range 9 ... 15 kHz (bandpass filter i = 3) of 18 dB. Overall, the modulation range of this bandpass PCM path is in the frequency range 1 ... 9 kHz restricted by approx. 6 dB less than in the case of the J17 pre / deemphasis for broadband PCM links.
Dennoch ist die resultierende Informationsfluß-Einsparung noch um 12,8 kbit/s größer: Bandpaß 1: Der Ruhehörschwellen-Abstand beträgt 12 dB. Mit2 bit/sample und einer Abtastfrequenz (0,04... 6 kHz) fs = 12,8 kHz reduziert sich die Übertragungsrate um 25,6 kbit/s. Nevertheless, the resulting information flow savings are still over 12.8 kbit / s higher: Bandpass 1: The quiet threshold distance is 12 dB. With2 bit / sample and a sampling frequency (0.04 ... 6 kHz) fs = 12.8 kHz is reduced the transfer rate by 25.6 kbit / s.
Bandpaß 2: Die Dämpfung des Rauschpegels beträgt 12 dB. Mit 2 bit/sample undfs = 6,4 kHz redu-(6... 9 kHz) ziert sich die Übertragungsrate um 12,8 kbit/s.Bandpass 2: The attenuation of the noise level is 12 dB. With 2 bit / sample and fs = 6.4 kHz reduces (6 ... 9 kHz) the transmission rate is reduced by 12.8 kbit / s.
Bandpaß 3: Die Dämpfung des Rauschpegels beträgt 18 dB. Mit 3 bit/sampleundfs = 12,8 kHz redu-(9... 15 kHz) ziert sich die Übertragungsrate um 38,4 kbit/s.Bandpass filter 3: The attenuation of the noise level is 18 dB. With 3 bit / sampleundfs = 12.8 kHz reduces (9 ... 15 kHz) the transmission rate is reduced by 38.4 kbit / s.
Dies sind insgesamt 76,8 kbit/s. Damit beträgt bei dieser Bandpaß-PCM-Strecke (Beispiel 6 in Tabelle 2) der Netto-Informationsfluß 274 kbit/s. Im Vergleich zu einer entsprechenden Breitband-PCM-Strecke (Quantisierung 16 auf 14, J17-Pre/Deemphasis) die einen Netto-Informationsfluß von 447 kbit/s übertragen muß, lassen sich durch die Aufteilung in nur drei Bandpässe bereits 173 kbit/s einsparen. Dabei ist imVergleich zur J17-Pre/ Deemphasis die Einschränkung des Aussteuerungsbereiches im Frequenzbereich 1 9 kHz um ca. 6 dB geringer, und die Tonqualität der beiden PCM-Systeme ist gleichwertig. Darüber hinaus bewirken die Bandpaß-Begrenzungen, daß die Verzerrungsprodukte, die durch Clipping bei Ubersteuerung auftreten, im Frequenzbereich 6... 15 kHz praktisch vollkommen unterdrückt werden. Kurzzeitige Übersteuerungen, die durch die Einschränkung des Aussteuerungsbereiches entsprechend Fig. 9 auftreten können, stören aus diesem Grunde und infolge der Verdeckung praktisch nicht. Im Gegensatz zur Breitband-PCM-Strecke macht deshalb die Nutzung der Langzeit-Amplitudenstatistik keine erhöhte Aussteuerungsreserve erforderlich. This is a total of 76.8 kbit / s. With this band-pass PCM section (Example 6 in Table 2) the net information flow 274 kbit / s. Compared to a corresponding broadband PCM route (quantization 16 to 14, J17 pre / deemphasis) which have to transmit a net information flow of 447 kbit / s can pass through the division into just three bandpasses already save 173 kbit / s. This is in comparison for J17-Pre / Deemphasis the restriction of the modulation range in the frequency range 19 kHz lower by approx. 6 dB, and the sound quality of the two PCM systems is equivalent. In addition, the bandpass limitations cause the distortion products that occur due to clipping when overdriving, practical in the frequency range 6 ... 15 kHz be completely suppressed. Temporary overrides caused by the restriction of the modulation range according to FIG. 9, interfere with it Basically and as a result of the concealment practically not. In contrast to the broadband PCM route therefore, the use of the long-term amplitude statistics does not increase the headroom necessary.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine zusätzliche dynamische Anpassung an das Kurzzeit-Spektrum. Fig. 10 shows an embodiment for an additional dynamic Adaptation to the short-term spectrum.
Dargestellt ist eine oktavbreite Frequenzband-Aufteilung entsprechend
Beispiel 1 in Tabelle 2. Der zu übertragende Informationsfluß dieser Bandpaß-PCM-Strecke
beträgt ohne Nutzung der Amplituden-Statistik 340 kbit/s. Allein durch Einfügung
von statischen komplementären Vorverstärkungen in den Bandpässen i = 7 und i = 8
von 6 bzw. 18 dB (schraffierte Bereiche und Clippgrenzenverlauf in Fig. 10) würde
sich eine Einsparung von 8,0 kbiUs + 48,0 kbit/s = 56,0 kbit/s ergeben (Nutzung
derLangzeit-Amplitudenstatistik). Sieht man darüber hinaus eine adaptive komplementäre
Vorverstärkung mit 12 dB-Limiter-Kannlinie injedem der Bandpässe i = 5 bisi = 8
vor(punktierteBereiche inFig. 10), so reduziert sich derInformationsfluß auf223,4
kbit/s: Tabelle 3 #Ii Beispiel i f11 f0 bit l;i kHz Ez sample IcblUs kbit/s
2) Die Absenkung der Clippgrenze um 6 dB im Frequenzbereich 3,8 . . . 7,5 kHz und um 18 dB im Bereich 7,5... 15 kHz (vgl. F i g. 10) vermindert deshalb auch bei kritischem Programm nicht die Aussteuerbarkeit der Strecke. Die Aussteuerungsreserve läßt sich sogar problemlos reduzieren.2) Lowering the clipping limit by 6 dB in the 3.8 frequency range. . . 7.5 kHz and by 18 dB in the range 7.5 ... 15 kHz (see Fig. 10) are therefore reduced Even with a critical program, the controllability of the track is not possible. The headroom can even be reduced without any problems.
3) Kompandierungsrauschen ist auch bei größten Abhörpegeln nicht wahrnehmbar. Allein für reine Töne mit f> 1,9 kHz, deren Pegel größer sind als -12 dB (bezogen auf die Clippgrenze) ist theoretisch eine Überschreitung der Mithörschwelle durch das Kompandierungsrauschen möglich.3) Companding noise is imperceptible even at the highest monitoring levels. Only for pure tones with f> 1.9 kHz, the level of which is greater than -12 dB (referred to on the cliff limit) is theoretically that the eavesdropping threshold is exceeded the companding noise possible.
4) Wenn durch entsprechende digitale Kompandierungen in allen acht Bandpässen die in Tabelle 3 vorgesehenen Bitraten (bit/sample) für die Ubertragung eingehalten werden, so ist das Kompandierungsrauschen in der gesamten Bandbreite 0,04... 15 kHz - unabhängig vom Kompandierungsgrad - unterschwellig. Deshalb kann ohne hörbare Verluste eine beliebig hohe Dynamik übertragen werden. Die maximale Dynamik ist somit nur durch die Systemdynamik der A/D-D/A-Wandler begrenzt.4) If by appropriate digital companding in all eight Bandpasses the bit rates (bit / sample) provided in Table 3 for the transmission are met, the companding noise is in the entire bandwidth 0.04 ... 15 kHz - regardless of the degree of companding - subliminal. Therefore can Any high dynamic range can be transmitted without audible losses. The maximal Dynamics are therefore only limited by the system dynamics of the A / D-D / A converter.
5) Infolge der Bandpaß-Begrenzungen und der komplementären Verstärkungen treten Störungen durch Bitfehler bei der Übertragung wesentlich seltener und schwächer auf als entsprechende Knackstörungen oder Störgeräusche bei Breitband-PCM-Ub Breitband-PCM-Übertragung.5) Due to the bandpass limitations and the complementary gains Disturbances caused by bit errors in the transmission are much less frequent and weaker as corresponding crackling disturbances or background noises in broadband PCM-Ub broadband PCM transmission.
Insgesamt ergeben sich für dieses Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bandpaß-PCM-Strecke gegenüber einer entsprechenden Breitband-PCM-Strecke folgende Vorteile: - Die Übertragungs-Bitrate für das Bandpaß-PCM-codierte AF-Signal beträgt etwa 230 kbit/s. Overall, for this embodiment example the invention results Bandpass PCM route compared to a corresponding broadband PCM route as follows Advantages: - The transmission bit rate for the bandpass PCM-coded AF signal is about 230 kbit / s.
- Die maximale Dynamik ist nur durch die Auflösung der A/D-D/A-Wandler begrenzt.- The maximum dynamic is only due to the resolution of the A / D-D / A converter limited.
- Das Kompandierungsrauschen ist unabhängig vom Abhörpegel nicht wahrnehmbar.- The companding noise is imperceptible regardless of the monitoring level.
- Die Strecke ist unempfindlicher gegenüber Ubersteuerungen als analoge Strecken.- The route is less sensitive to overloading than analog ones Stretch.
- Die Strecke ist unempfindlich gegenüber Bitfehlern.- The route is insensitive to bit errors.
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---|---|
DE (1) | DE3440613C1 (en) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3633882A1 (en) * | 1986-10-04 | 1988-04-14 | Inst Rundfunktechnik Gmbh | DIGITAL RADIO TRANSMISSION SYSTEM |
DE3639753A1 (en) * | 1986-11-21 | 1988-06-01 | Inst Rundfunktechnik Gmbh | METHOD FOR TRANSMITTING DIGITALIZED SOUND SIGNALS |
WO1992017948A1 (en) * | 1991-04-06 | 1992-10-15 | Institut für Rundfunktechnik GmbH | Process for transmitting digitized audio signals |
EP0466190A3 (en) * | 1990-07-13 | 1993-04-28 | Sony Corporation | Quantizing error reducer for audio signal |
DE4135977A1 (en) * | 1991-10-31 | 1993-05-06 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De | METHOD FOR THE SIMULTANEOUS TRANSMISSION OF SIGNALS FROM N-SIGNAL SOURCES |
DE4209544A1 (en) * | 1992-03-24 | 1993-09-30 | Inst Rundfunktechnik Gmbh | Method for transmitting or storing digitized, multi-channel audio signals |
EP0599825A2 (en) * | 1989-06-02 | 1994-06-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Digital transmission system for transmitting an additional signal such as a surround signal |
DE3990151C1 (en) * | 1988-02-25 | 1995-10-05 | Fraunhofer Ges Forschung | Audio signal processor input-output characteristic parameter measurer |
DE4445983A1 (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Becker Gmbh | Noise suppression system using spectral subtraction method |
DE19638546A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Thomson Brandt Gmbh | Method and circuit arrangement for encoding or decoding audio signals |
US6006173A (en) * | 1991-04-06 | 1999-12-21 | Starguide Digital Networks, Inc. | Method of transmitting and storing digitized audio signals over interference affected channels |
US6169973B1 (en) | 1997-03-31 | 2001-01-02 | Sony Corporation | Encoding method and apparatus, decoding method and apparatus and recording medium |
US6778649B2 (en) | 1995-04-10 | 2004-08-17 | Starguide Digital Networks, Inc. | Method and apparatus for transmitting coded audio signals through a transmission channel with limited bandwidth |
US7650620B2 (en) | 1998-03-06 | 2010-01-19 | Laurence A Fish | Method and apparatus for push and pull distribution of multimedia |
US7792068B2 (en) | 1998-04-03 | 2010-09-07 | Robert Iii Roswell | Satellite receiver/router, system, and method of use |
US8284774B2 (en) | 1998-04-03 | 2012-10-09 | Megawave Audio Llc | Ethernet digital storage (EDS) card and satellite transmission system |
-
1984
- 1984-11-07 DE DE19843440613 patent/DE3440613C1/en not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US-Z.: The Bell System Journal, Okt.1976, S.1069-1085 * |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3633882A1 (en) * | 1986-10-04 | 1988-04-14 | Inst Rundfunktechnik Gmbh | DIGITAL RADIO TRANSMISSION SYSTEM |
DE3639753A1 (en) * | 1986-11-21 | 1988-06-01 | Inst Rundfunktechnik Gmbh | METHOD FOR TRANSMITTING DIGITALIZED SOUND SIGNALS |
WO1988004117A1 (en) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | Bayerische Rundfunkwerbung Gmbh | Process for transmitting digital audio-signals |
US4972484A (en) * | 1986-11-21 | 1990-11-20 | Bayerische Rundfunkwerbung Gmbh | Method of transmitting or storing masked sub-band coded audio signals |
DE3990151C1 (en) * | 1988-02-25 | 1995-10-05 | Fraunhofer Ges Forschung | Audio signal processor input-output characteristic parameter measurer |
EP0599825A2 (en) * | 1989-06-02 | 1994-06-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Digital transmission system for transmitting an additional signal such as a surround signal |
EP0599825A3 (en) * | 1989-06-02 | 1997-07-30 | Koninkl Philips Electronics Nv | Digital transmission system for transmitting an additional signal such as a surround signal. |
EP0466190A3 (en) * | 1990-07-13 | 1993-04-28 | Sony Corporation | Quantizing error reducer for audio signal |
US6351728B1 (en) * | 1991-04-05 | 2002-02-26 | Starguide Digital Networks, Inc. | Error concealment in digital transmissions |
US6006173A (en) * | 1991-04-06 | 1999-12-21 | Starguide Digital Networks, Inc. | Method of transmitting and storing digitized audio signals over interference affected channels |
WO1992017948A1 (en) * | 1991-04-06 | 1992-10-15 | Institut für Rundfunktechnik GmbH | Process for transmitting digitized audio signals |
US6490551B2 (en) * | 1991-04-06 | 2002-12-03 | Starguide Digital Networks, Inc. | Error concealment in digital transmissions |
DE4135977A1 (en) * | 1991-10-31 | 1993-05-06 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De | METHOD FOR THE SIMULTANEOUS TRANSMISSION OF SIGNALS FROM N-SIGNAL SOURCES |
DE4209544A1 (en) * | 1992-03-24 | 1993-09-30 | Inst Rundfunktechnik Gmbh | Method for transmitting or storing digitized, multi-channel audio signals |
DE4445983A1 (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Becker Gmbh | Noise suppression system using spectral subtraction method |
DE4445983C2 (en) * | 1994-12-22 | 1998-10-15 | Becker Gmbh | Noise reduction methods and apparatus for performing the methods |
US6778649B2 (en) | 1995-04-10 | 2004-08-17 | Starguide Digital Networks, Inc. | Method and apparatus for transmitting coded audio signals through a transmission channel with limited bandwidth |
DE19638546A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Thomson Brandt Gmbh | Method and circuit arrangement for encoding or decoding audio signals |
US6169973B1 (en) | 1997-03-31 | 2001-01-02 | Sony Corporation | Encoding method and apparatus, decoding method and apparatus and recording medium |
US7650620B2 (en) | 1998-03-06 | 2010-01-19 | Laurence A Fish | Method and apparatus for push and pull distribution of multimedia |
US7792068B2 (en) | 1998-04-03 | 2010-09-07 | Robert Iii Roswell | Satellite receiver/router, system, and method of use |
US8284774B2 (en) | 1998-04-03 | 2012-10-09 | Megawave Audio Llc | Ethernet digital storage (EDS) card and satellite transmission system |
US8774082B2 (en) | 1998-04-03 | 2014-07-08 | Megawave Audio Llc | Ethernet digital storage (EDS) card and satellite transmission system |
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