Anordnung zum Verknüpfen von Tonsignalen

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Verknüpfen von Tonsignalen in digital gesteuerten Tonstudioanlagen mit analoger Tonsignalverarbeitung, die einen einheitlichen Audio-Bus für die drei Signalarten Hauptsummen-, Gruppensummen-und Abzweigsummentonsignale und mindestens zwei Kanalmodule zur Bearbeitung der Einzeltonsignale umfaßt, wobei jedes einzelne Kanalmodul über einen Tonsignaleingang und einen Ausgang verfügt. Die Kanalmodule enthalten eine Anzahl von steuerbaren Schaltern, wobei jeder der Schalter mit mindestens einer Busleitung des Audio-Busses verbunden werden kann, wobei den Schaltern steuerbare Pegelstellglieder vorgeschaltet sind. Die Kanalmodule enthalten einem Summierer, der über einen steuerbaren Schalter an den Audio-Bus angeschaltet wird und eine steuerbare Matrix, die eine gewünschte Verschaltung der Tonsignalwege ermöglicht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Verknüpfen von Tonsignalen in digital gesteuerten Tonstudioanlagen mit analoger Tonsignalverarbeitung.

[0002] Bei der üblichen Arbeitsweise einer bekannten Tonstudioanlage mit analoger Tonsignalverarbeitung werden die an den Eingängen anliegenden Tonsignale im allgemeinem als Einzeltonsignale in einer ersten Schaltungsgruppe in ihrem Pegel sowie in ihrem Frequenz- und Dynamikverhalten beeinflußt und verändert. Diese erste Schaltungsgruppe wird meist als Eingangsmodul oder Kanalmodul bezeichnet. Die so bearbeiteten bzw. aufbereiteten Einzeltonsignale mehrerer Kanalmodule werden in nachfolgenden Summierern zu sogenannten Summentonsignalen Zusammengefaßt und stehen nach einer sich eventuell anschließenden weiteren Bearbeitung an den Ausgängen der Tonstudioanlage zur Verfügung, um beispielsweise auf einem Speichermedium aufgezeichnet zu werden. Die genannte weitere Bearbeitung der Summentonsignale kann in einer neuerlichen Pegel-, Frequenz- und Dynamikbeeinflussung des Summentonsignals oder in einer Summierung mehrerer Summentonsignale bestehen.

[0003] Es werden dem Verwendungszweck nach im wesentlichen drei Gruppen von Summentonsignalen unterschieden, nämlich Hauptsummensignale, Gruppensummensignale und Abzweigsummensignale. Die Hauptsummensignale sind ein fertig gemischtes und bearbeitetes Tonsignalprodukt, das auf einem geeigneten Medium, beispielsweise einem Magnetband, gespeichert oder einem Sender zur Übertragung zugeführt wird. Die Gruppensummensignale sind die Tonsignale, die während der Aufzeichnungsphase beispielsweise einer Musikproduktion entstehen. Sie werden entsprechend der heute in der Musikproduktion üblichen Vielspurtechnologie auf den Spuren eines Vielspurmagnetbandes aufgezeichnet. Die dritte Gruppe Schließlich sind die Abzweigsummensignale, die - ohne aufgezeichnet zu werden - für vielfältige Tonsignalbearbeitungs- und Kontrollfunktionen benötigt werden.

[0004] Die Bildung der analogen Tonsummensignale erfolgt üblicherweise in einer bekannten Anordnung, bei der die zu summierenden Tonsignale der Tonquellen Über Summierwiderstände in einen gemeinsamen Knotenpunkt geführt werden. In diesem Knotenpunkt addieren sich die Teilströme der einzelnen Tonsignale zu einem Gesamtstrom, der in einer nachfolgenden Verstärkerstufe, die als Summierer bezeichnet wird, wieder in eine Tonsignalspannung, dem Tonsummensignal, gewandelt wird. Der Knotenpunkt, d.h. die Verbindung der Ausgänge der Summierwiderstände mit den Eingängen der sogenannten Summierer, ist im allgemeinen als eine Busleitung ausgeführt. Die Gesamtheit der Busleitungen wird als Audio-Bus bezeichnet. Dieser verbindet die Ausgänge aller Eingangskanäle einer Tonstudioanlage miteinander.

[0005] Entsprechend den drei wesentlichen Gruppen Von Summentonsignalen besteht ein Audio-Bus bei bekannten Tonstudioanlagen mit analoger Tonsignalverarbeitung aus drei hardwaremäßig getrennten Audio-Teilbussen, deren Anzahl an Busleitungen entsprechend ihrer Verwendung für Hauptsummen-, Gruppensummen- oder Abzweigsummensignale jeweils festgelegt ist.

[0006] Nachteilig bei der bekannten Audio-Busstruktur ist, daß die Breite der Teil-Bussysteme entsprechend den spezifizierten Forderungen an die Anlage auf eine vertretbare minimale Breite festzulegen ist, obwohl die Teil-Bussysteme in unterschiedlichen Anwendungsfällen der Musikproduktionsphasen sehr verschieden ausgelastet sind. So wird beispielsweise in der Aufzeichnungsphase einer Vielspurmusikproduktion eine große Anzahl von Gruppensummensignalen, aber nur eine vergleichsweise geringe Anzahl von Abzweigsummensignalen benötigt. Dagegen bleibt in der nachfolgenden Produktionsphase, dem sogenannten Abmischen, der Gruppensummenbus weitgehend ungenutzt, während eine größere Anzahl von Abzweigsummensignalen erforderlich ist.

[0007] Es ist ein weiterer Mangel bei bekannten Tonstudioanlagen mit analoger Tonsignalverarbeitung, daß die Audio- Teilbusse grundsätzlich alle Eingangskanäle mit den meist zentral angeordneten Summierern verbinden, obwohl häufig nur wenige und von räumlich benachbarten Kanälen Stammende Einzeltonsignale zu summieren sind. Daher bleiben bei der starren Verdrahtung größere Abschnitte der betroffenen Busleitungen ungenutzt. Darüber hinaus werden durch die an sich nicht erforderliche Länge der Busleitungen bestimmte Qualitätsparameter, wie beispielsweise das Übersprechen, verschlechtert.

[0008] Prinzipiell wird in allen bekannten Tonstudioanlagen die Möglichkeit geboten, die Summentonsignale in ihrem Frequenz- und Dynamikverhalten zu beeinflussen. Dies erfordert den Einsatz entsprechender Schaltmittel in den Tonsummenwegen. Ein Nachteil bei bekannten Anordnungen ist es, daß diese Schaltmittel, namentlich Equalizer und Dynamikeinheiten, sowohl den Toneingangswegen als auch den Tonsummenwegen fest zugeordnet sind, obwohl sie im Einzelfall in den Toneinzel- oder in den Tonsummenwegen nicht benötigt werden.

[0009] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Verknüpfung von Tonsignalen zu schaffen, die unter Berücksichtigung wechselnder Betriebsaufgaben einer Tonstudioanlage eine angepaßte optimale Ausnutzung der Audio-Hardware gewährleistet.

[0010] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß enthält die Anordnung zum Verknüpfen von Tonsignalen einen einheitlichen Audio-Bus für die drei Signalarten, nämlich die Hauptsummen, Gruppensummen- und Abzweigsummentonsignale. Die Anordnung umfaßt mindestens zwei Kanalmodule zur Bearbeitung der Einzeltonsignale, wobei jedes einzelne Kanalmodul über einen Toneingang und -ausgang verfügt und über eine Anzahl von steuerbaren Schaltern mit jeder Leitung des Audio-Busses verbunden werden kann. Die Schalter des Kanalmoduls zur Verbindung desselben mit den Busleitungen sind digital ansteuerbar, so daß über eine entsprechende Softwaresteuerung jedes Kanalmodul mit der oder den gewünschten Busleitungen verbunden werden kann, bzw. die Verbindung wieder bei einer Änderung der Anforderungen gelöst und verändert werden kann. Die dazu nötige Steuereinheit kann durch einen beliebigen Rechner, beispielsweise durch einen PC o.ä., gebildet sein.

[0011] Zwischen den Schaltern zur Busverbindung eines Kanalmoduls und dem eigentlichen Verbindungspunkt mit der Busleitung sind Summierwiderstände geschaltet, über welche die Tonsignalspannung einen entsprechenden Tonstrom auf der Busleitung erzeugt. Zur Manipulation der an das Kanalmodul angelegten Tonsignale enthält jeder Verbindungsweg des Kanalmoduls mit den Busleitungen ein steuerbares Pegelstellglied.

[0012] Weiterhin umfaßt ein Kanalmodul einen Summierer, der i.a. durch einen als Strom-SpannungsWandler geschalteten Verstärker gebildet wird. Der Eingang des Summierers ist über einen ebenfalls steuerbaren Schalter an genau eine Busleitung angeschlossen und der Ausgang des Summierers ist im Normalfall mit dem Ausgang des Kanalmoduls verbunden. Dies eröffnet die Möglichkeit, eine Busleitung als zuständig für die Bildung einer Summe zu bestimmen und die Tonsignale der Kanalmodule entsprechend über die steuerbaren Schalter auf diese Busleitung zu legen. Der Summierer kann auch mit mehreren Busleitungen verbunden werden. Die Busleitungen werden in den Kanalmodulen über steuerbare Schalter geführt, so daß die Busleitungen mittels der Schalter aufgetrennt werden können. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Busleitungen abschnittsweise zu unterbrechen und eine Segmentierung des Audio-Busses herbeizuführen. Damit können verschiedenen Abschnitten der erfindungsgemäßen Anordnung verschiedene Aufgaben zugewiesen werden, die von den Bus-Segmenten unabhängig und gleichzeitig durchgeführt werden.

[0013] In einem Kanalmodul der Anordnung können der Tonkanaleingang, die Eingänge der Pegelstellglieder, der Ausgang des Summierers und der Ausgang des Kanalmoduls über eine steuerbare Matrix miteinander verbunden werden, wobei die über Software wählbare Verbindung entsprechend dem gewünschten Anwendungsfall von der Matrix hergestellt wird. Zusätzlich sind durch die Matrix weitere Bearbeitungsgeräte zur Veränderung beispielsweise des Frequenzganges oder der Dynamik des Einzel- oder Summentons in den Tonweg schaltbar. Als Bearbeitungsgeräte kommen sämtliche Geräte in Betracht, welche die Parameter eines Tones verändern. Dies sind beispielsweise Equalizer oder Dynamikeinheiten.

[0014] Üblicherweise ist der analoge Audio-Bus als ein linearer Bus ausgestaltet. Es ist jedoch auch denkbar, den Audio-Bus als geschlossenen Ring auszubilden. Die Ansteurung sämtlicher steuerbarer Elemente der Kanalmodule erfolgt digital über eine entsprechende Steuereinheit.

[0015] Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0016] Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Die einzige Figur zeigt ein Prinzipschaltbild der Anordnung zum Verknüpfen von Tonsignalen.

[0017] Die einzige Figur zeigt das Schaltschema der bevorzugten Ausführungsform der Anordnung zum Verknüpfen von Tonsignalen in stark vereinfachter Form. Dargestellt ist nur der Teil der analogen Tonkanalstruktur. Alle schaltbaren oder in ihren Parametern veränderbaren Elemente werden durch eine digitale Bedienebene softwaregesteuert. Beispielhaft sind Zwei Kanalmodule 1 und 2 aufgeführt, die auf einen analogen Audio-Bus 19 geschaltet sind, der als Ring-Bus ausgebildet ist und vier Busleitungen 15, 16, 17 und 18 umfaßt. In realen Anlagen beträgt die Busbreite 40 oder mehr Leitungen und die Anzahl der Kanalmodule ist mit der vom Anwender geforderten Anlagengröße festgelegt. Jedes Kanalmodul 1, 2 enthält vier Pegelstellglieder 3,4,5,6 entsprechend der Breite des Audio-Busses 19. Die Pegelstellglieder 3,4,5,6 sind jeweils mit einer der vier Busleitungen 15, 16, 17, 18 über steuerbare Schalter 7,8,9,10 und Summierwiderstände 11,12,13,14 verbunden. Je nach softwaremäßiger Ansteuerung der Schalter 7,8,9,10 wird einer von ihnen geschlossen, so daß das Kanalmodul 1 dann auf eine Busleitung 15, 16, 17 oder 18 physikalisch aufgeschaltet ist. Dasselbe gilt für das zweite Kanalmodul 2. Die Anordnung nach der Figur enthält soviele hardwaremäßig gleichwertige Ausgänge 23 wie Kanalmodule 1,2 vorhanden sind. An diese Ausgänge 23 kann nun eine beliebige Tonsignalsenke, wie beispielsweise ein Magnettonträger oder ein Bearbeitungsgerät angeschlossen werden. Je nach Art der angeschlossenen Senke und des von ihr benötigten Summentonsignals ist festgelegt, ob der Ausgang 23 in der gewählten Konfiguration ein Haupt-, Gruppen- oder Abzweigsummenausgang ist. Ist beispielsweise ein Stereomagnetbandgerät zur Aufzeichnung eines fertig gemischten Tonproduktes angeschlossen, ist der Summentonsignalweg in dem Kanalmodul 1 als Hauptsummenweg definiert. Jedes Kanalmodul 1,2 enthält einen Summierer 20, dessen Eingang über einen steuerbaren Schalter 21 mit einer Busleitung, hier die Busleitung 15, verbunden ist. Andere Kanalmodul-Summierer sind auf andere Busleitungen geschaltete. Folglich ist in der dargestellten Struktur der Figur die Busleitung 15 durch den Verbraucher am Ausgang 23 als Hauptsummenbus bestimmt. Mit dieser Festlegung ist vorgegeben, daß die Pegelbeeinflussung der zum Hauptsummensignal zu addierenden Einzeltonsignale über die mit der Busleitung 15 verbundenen Pegelstellglieder 3 im Kanalmodul 1 und den entsprechenden weiteren Kanalmodulen zu erfolgen hat. Das bedeutet, daß bei dieser Belegung den Pegelstellgliedern 3 die Kanalfader der Bedienoberfläche im Regelfall zugeordnet werden. In gleicher Weise wird die Funktion der Busleitungen 16, 17 und 18 durch die Belegung der Ausgänge der Kanalmodule 2 bis n beim Vorhandensein von n Kanalmodulen festgelegt.

[0018] In der Figur ist in vereinfachter Weise nur je ein Pegelstellglied 3,4,5,6 mit einer Busleitung verbunden und der Summierer 20 nur an eine Busleitung schaltbar. In realen Anlagen mit einer Breite des Audio-Busses von 32 oder 48 Busleitungen sind die Pegelstellglieder und der Summierer einer Kanalmoduls mit einer zweckmäßigen Anzahl, beispielsweise 2 oder 4 Busleitungen, über Schalter verbunden.

[0019] Die Busleitung 15, welche in das Kanalmodul 1 an den Eingang des Summierers 20 geführt ist, kann mittels eines steuerbaren Schalters 24 aufgetrennt werden. Gleiches gilt für die Busleitung 18, die in das Kanalmodul 2 geführt ist und dort über einen steuerbaren Schalter 25 unterbrochen werden kann. bzw. für weitere, nicht dargestellte Kanalmodule. Wenn alle zu summierenden Einzeltonsignale und der entsprechende Summierer auf die betreffende Busleitung geschaltet sind, werden die nicht benötigten Busleitungsabschnitte durch die Schalter 24 in den den Abschnitt begrenzenden Kanalmodulen abgetrennt. Die bei geschlossenen Schaltern 24 alle Kanalmodule verbindendenden Busleitungen werden, vom Betriebsfall abhängig, in Teilabschnitte gegliedert, die lokal begrenzte, aber vollwertige Summierbusse darstellen. Die effektiv verfügbare Anzahl an Audio-Busleitungen wird durch die Segmentierung wesentlich erhöht. Bei zweckmäßiger Belegung der Ausgänge 23 ist die nutzbare Zahl der Bussegmente lediglich durch die Anzahl der mit den Kanalmodulen verfügbaren Summierern begrenzt. Die Segmentierung wird eingeschränkt, wenn Tonsignale von räumlich entfernten Kanalmodulen zu summieren sind. Eine sinnvolle Weiterführung des erfindungsgemäßen Gedankens ist es daher, den Audio-Bus als einen geschlossenen Ring auszubilden. Softwareunterstützt kann das günstigere Segment zur Signalsummierung im konkreten Betriebsfall geschaltet werden. Eine vorteilhafte Weiterentwicklung ist ferner, den Ausgang des Summierers 20 über einen weiteren steuerbaren Schalter 26 und einen Summierwiderstand 21 mit einer weiteren Busleitung 16 zu verbinden, die nicht mit der den Summierer speisenden Busleitung 15 identisch ist. Dadurch ist es möglich, Bus-Segmente unterschiedlicher Busleitungen miteinander zu verbinden.

[0020] Das erfindungsgemäße Kanalmodul 1 enthält weiterhin eine steuerbare Matrix 29, die den Tonkanaleingang 28, den Ausgang des Summierers 20, die Eingänge der Pegelstellglieder 3,4,5,6 und den Ausgang 23 miteinander verbinden bzw. koppeln kann. In dem Signalweg zwischen der Matrix 29 und dem Ausgang 23 ist ein weiteres Pegelstellglied 22 angeordnet. Durch Kombination sind vier grundsätzliche, für die Praxis bedeutsame Tonsignalwege schaltbar. Dies sind der Einzeltonsignalweg vom Tonkanaleingang 28 zu den Pegelstellgliedern 3,4,5,6, der Summentonsignalweg vom Summierer 20 zum Ausgang 23 des Kanalmoduls, ein direkter Tonsignalweg vom Tonkanaleingang 28 zum Ausgang 23 und ein Zwischengruppentonsignal vom Summierer 20 zu den Pegelstellgliedern 3,4,5,6. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung und seiner Tonkanalstruktur ist somit die Anzahl der Summierstufen vom Anlageneingang bis zum Anlagenausgang nicht prinzipiell vorgegeben wie in klassischen Mischpulten, sondern ist der gewünschten Tonsignalführung anpaßbar. Weiterhin ermöglicht die Matrix 29 das Einfügen von Bearbeitungsgeräten 30, 31 wie Equalizer und Dynamikeinheit in jeden der vier genannten Tonsignalwege. Es muß nicht - wie in klassischen Tonkanalstrukturen - nach jeder Summierstufe die aufwendige Bearbeitungstechnik vorhanden sein.

Bezugszeichenliste

[0021] 

1 Kanalmodul

2 Kanalmodul

3 Pegelstellglied

4 Pegelstellglied

5 Pegelstellglied

6 Pegelstellglied

7 Schalter

8 Schalter

9 Schalter

10 Schalter

11 Summierwiderstand

12 Summierwiderstand

13 Summierwiderstand

14 Summierwiderstand

15 Busleitung

16 Busleitung

17 Busleitung

18 Busleitung

19 Audio-Bussystem

20 Summierer

21 Schalter

22 Pegelstellglied

23 Ausgang

24 Schalter

25 Schalter

26 Schalter

27 Summierwiderstand

28 Tonkanaleingang

29 Koppel-Matrix

30 Bearbeitungsgerät

31 Bearbeitungsgerät

Ansprüche

1. Anordnung zum Verknüpfen von Tonsignalen, welche mehr als einen, einen Tonkanaleingang (28) und einen Ausgang (23) aufweisenden Kanalmodul (1,2) und einen Audio-Bus (19) umfaßt, wobei das einzelne Kanalmodul (1,2) steuerbare Schalter (7,8,9,10) aufweist, derart daß jeder steuerbare Schalter (7,8,9,10) des Kanalmoduls (1,2) mit mindestens einer der Busleitungen (15,16,17,18) des Audio-Busses (19) verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung jedes der steuerbaren Schalter (7,8,9,10) eines Kanalmoduls (1,2) und der entsprechenden Busleitung (15,16,17,18) ein Summierwiderstand (11,12,13,14) geschaltet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Verbindungen eines Kanalmoduls (1,2) mit dem Audio-Bus (19) vor dem jeweiligen Summierwiderstand (11,12,13,14) ein steuerbares Pegelstellglied (3,4,5,6) enthält.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanalmodul (1,2) einen Summierer (20) umfaßt, dessen Eingang über einen steuerbaren Schalter (21) mit mindestens einer Busleitung (15) verbunden ist und dessen Ausgang direkt oder über ein weiteres steuerbares Pegelstellglied (22) mit dem Ausgang des Kanalmoduls (23) verbunden ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Busleitungen (15,18) in den Kanalmodulen (1,2) durch steuerbare Schalter (24,25) auftrennbar sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Summierers (20) über einen steuerbaren Schalter (26) und einen Summierwiderstand (27) mit einer Busleitung (16) verbunden ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonkanaleingang (28), der Ausgang des Summierers (20), die Eingänge der Pegelstellglieder (3,4,5,6) und der Ausgang (23) des Kanalmoduls (1,2) über eine steuerbare Matrix (29) beliebig miteinander verknüpft werden können.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Matrix (29) weitere Bearbeitungsgeräte (30,31), die in dem Kanalmodul (1,2) enthalten sind, in die Tonsignalwege schaltbar sind.

9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsgeräte (30,31) durch Equalizer oder Dynamikeinheiten gebildet werden.

10. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (7,8,9,10, 21,24, 25,26), die Pegelstellglieder (3,4,5,6,22), die Bearbeitungsgeräte (30,31) und die Matrix (29) eines Kanalmoduls (1,2) digital ansteuerbar sind.

11. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der alle Kanalmodule (1,2) verbindende Audio-Bus (19) als Ring ausgeführt ist.

12. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine Steuerein heit aufweist.

Zeichnung