记录媒体、重放设备、记录子数据信号的设备和发送设备制造技术

用于处理根据１比特ΣΔ转换而得到的１比特数字信号的信号处理设备。该设备把具有第一范围的模拟信号与具有包含在与第一频带完全分离的第二频带内预置频率的子数据信号相加，然后采用ΣΔ调制来调制上述合成信号，随后把合成相加信号转换为在记录媒体上记录的１比特数字信号。用这种方法能够重放子数据信息，如字母信息、视频信息或与主信息相关的子音频信息，而且所述的子数据信息与主信息隔离并且同时记录在磁带上。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于处理限根据比特∑-Δ转换得到1比特数字信号的信号处理设备，一种记录信号的设备和一种重放信号的设备。用于记录、重放或发送预先从模拟信号转换的数字信号的方法目前已经由具有光盘或磁带的记录和/或重放设备实现，或者已经用于数字广播如卫星广播中。上述的光盘以光盘(CD)为代表，上述的磁带以数字音频磁带(DAT)为代表，以作为记录媒体。在上述传统的数字音频发送装置中，48KHz或44.1KHz的取样频率或16或20量化比特数已经规定作为传统数字信号的规格。在传统数字音频信号规格中，模拟音频信号根据仙农(Shannons)取样定理用等于发送所需频带两倍的取样频率来取样式量化。这样，为了记录子数据信息，如记录子音频信号、视频信号或字母信息，提供分离记录区域或使用主音频数据的记录区域的一部分是必需的。如果子数据信息被记录在与主音频数据区域不同的区域，则不但使同时记录变得很困难，而且还使可记录数据的容量降低。因此，本专利技术的目的是提供一种信号处理设备，一种信号记录设备或一种信号重放设备，以使除主音频信号外的子音频信号、视频信号或字母信息的子数据信息可以处理、记录或重放而不需要增加记录或发送容量。一方面，本专利技术提供了一种用于重放记录媒体的重放设备，该记录媒体具有记录在其上的∑Δ调制的1比特数字信号、具有第一范围的主信号和具有包含在足以分离所述第一频带的第二频带中的预置频率的子数据信号。重放设备包括用于从所述的记录媒体中重放1比特数字信号的重放装置；用于输出由重放装置重现的1比特数字信号的输出装置；第一提取装置，用于从由重放装置重现的1比特数字信号中提取具有第一范围的主信号；第二提取装置，用于从由重放装置重现的1比特数字信号中提取包含在第二范围内的子数据信号；和输出装置，用于输出由第一提取装置提取的主信号和由第二提取装置提取的子数据信号。另一方面，本专利技术提供了一种记录设备，用于在记录媒体上记录如∑Δ调制的1比特数字信号，具有第一范围的主信号，和具有包含在完全与第一频带分离的第二频带内的预置频率的子数据信号。该记录设备包括加法装置，用于把主信号与子数据信号相加；∑Δ调制装置，用于把由加法装置相加的结果转换为1比特数字信号；和记录装置，用于在记录媒体上记录由∑Δ调制装置转换的1比特数字信号。另一方面，本专利技术提供了一种发送设备，它包括加法装置，用于把具有第一范围的主信号与具有包含在完全与第一频带分离的第二频带内的预置频率的子数据信号相加；∑Δ调制装置，用于把由加法装置相加的结果转换为1比特数字信号；和发送装置，用于发送由∑Δ调制装置转换的1比特数字信号。再一方面，本专利技术提供了一种具有在其上记录1比特数字信号的记录媒体，该1比特数字信号是通过把具有第一频带的主信号叠加在具有包含在第二频带(它完全与第一频带分离)内的预置频率的子数据信号上并通过使用∑Δ调制来调制上述合成信号而得到的。在本专利技术的信号处理设备中，具有第一范围的主信号和具有第二范围(它与第一范围完全分开)的子信号的总取和输出由∑Δ调制装置转换，作为转换输出的1比特数字信号由用于在记录媒体上记录的记录装置进行记录—处理；除主音频信号外，子数据信息如音频或视频信号或字母信息可以被记录且不需要增加记录容量。此外，在本专利技术的重放设备中，主信号和子信号分别由第一提取装置和第二提取装置从重放装置重现的1比特数字信号中提取，第二提取装置提取的子信号由解码装置解码，记录媒体上记录的音频或视频信号或字母信息可以取出而且不需要增加记录容量。附图说明图1示出了本专利技术第一实施例的记录设备，用于在记录媒体上以在主信号上叠加方式记录子数据信号；图2是显示∑Δ调制器的方框图3示出了由∑△调制器调制的1比特音频数字信号以及噪音分量的频率特性曲线；图4示出了本专利技术的子数据信号的频谱；图5示出了由∑△调制器调制的1比特音频信号、子数据信号和噪音分量的频率特性曲线；图6示出了重放设备，用于重放由本专利技术第一实施例的记录设备在记录媒体上记录的主信号和子数据信号；图7是适用于图6所示的重放设备的模拟FIR(有限脉冲响应)滤波器的方框图；图8示出了本专利技术第二实施例的记录设备，用于在记录媒体上以在主信号上叠加的方式记录子数据信号。下面，结合附图详细说明本专利技术的优选实施例。图1示出了本专利技术的第一实施例，音频数据记录装置1利用∑△转换把模拟音频信号转换为1比特数字音频信号，用于在磁带上记录合成的1比特数字音频信号。音频数据记录装置1具有加法器3，用于把声源2输出的音频范围的模拟信号和具有中心载波频率(例如，是以分离音频范围的1644.1KHz频率)的模拟FM(调频)调制信号相加；一个1比特∑△转换器7，用于把加法器3的取和输出转换为1比特数字数据；和一个记录处理电路8，用于执行对1比特∑△转换7输出的1比特数字数据的记录处理。一般来说，1比特∑△转换器7使用比模拟音频信号(音频频率范围)足够高的取样频率来取样模拟音频信号并量化该合成的取样结果。模拟音频信号的取样是通过使用目前用于CD的取样频率fs(＝44.1KHz)64倍或64fs的取样频率进行的。该1比特∑△转换器7的构成如图2所示，其中，进入输入端11的模拟输入信号经加法器12送到积分器13。积分器13的积分输出送给比较器14，比较器14对输入信号的中(性)点电压进行比较并采用每取样周期1比特量化进行处理以便输出1比特数字音频数据。作为量化数据的1比特数字音频数据被关入延时1个取样周期的1-取样延时单元15。延时的数据由1比特D/A转换器16转换为馈入加法器12的模拟信号，以便与来自输入端11的输入信号相加。图3示出了1比特∑Δ转换7输出的数字音频数据的特频特性曲线。这些数字音频数据作为音频信号被示出。通过1比特转换器7的∑Δ处理，作为噪音层(noise floor)显示的噪音分量能够在高于音频范围的频带上产生。如图3所示，对于1比特∑Δ调制器7输出的1比特数字音频数据来说，这里留下了从16fs频率附近直到奈奎斯特频率32fs的宽的未用频带，使给予音频信号动态范围不是那么宽，尽管在这里，多达100KHz的通频带是有保证的并使用具有多达32fs的奈奎斯特频率的适度衰减特性的滤波器来阻止假频率。当数据由记录重放设备提供的D/A转换器转换成模拟信号重放时，该未用范围通常被模拟低通滤波器滤除。第一实施例的数字音频数据记录装置1叠加或加FM调制信号，该FM调制信号是根据如音频信号、视频信号或字母信息这样的子信号的模拟调制得到的，该FM调制信号被叠加在不影响1比特数字数据的从16fs附近到32fs奈奎斯特频率的频带中。然后，数字音频数据记录装置1∑Δ转换1比特∑Δ调制器7输出的和。来自1比特∑Δ调制器7的1比特数字数据由记录处理电路8进行记录处理，记录处理后的信号经记录头9送到磁带10上以便在其上记录1比特数字数据。FM调制信号的子信号，如音频信号、视频或字母信息，由子数据产生器4产生，由编码器5编码，接着由模拟FM调制器6进行FM调制。FM调制器6用等于目前光盘(CD)取样频率(fs＝44.1KHz)的16倍(即16×44.1KHz)的频率(该频率作为中心频率或载频)来FM调制编码器5的编码输出。FM调制信号的频谱如图4所示，这里它被描绘成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重放记录媒体的重放设备，媒体具有记录在其上的；∑Δ调制的１比特数字信号，具有第一范围的主信号和包含在与所述第一频带完全分离的第二频带内的具有预置频率的子数据信号，该设备包括：重放装置，用于重放来自所述记录媒体的１比特数字信号； 输出装置，用于输出由所述重放装置重现的１比特数字信号；第一提取装置，用于从所述重放装置重现的１比特数字信号中提取具有第一范围的主信号；第二提取装置，用于从所述重放装置重放的１比特数字信号中提取包含在第二范围内的子数据信号；输出 装置，用于输出由所述第一提取装置提取的主信号和由所述第二提取装置提取的子数据信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西尾文孝，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]