专利名称：数字式多路记录方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于一种能实时记录、重放多路话音的设备。
目前国内外生产和使用的多路录音录时记录设备，多采用记录模拟信号的方式，每个磁道记录一路信息，用普通录音机的录放原理，加上某些控制设施构成整机。因此，这些设备的机械结构比较复杂，体积庞大，生产工艺要求高，价格昂贵。以全国最大的电业管理部门东北电业管理局为例，他们使用的美国定达通(DiCtap-hone)公司生产的二十路通信记录信，现价为23万人民币，并且由于技术、备件等种种原因，对出现的故障束手无策。
本发明的目的是提供一种制造二十五路(二十四路话音、一路时间)数字式录音录时设备的方法。
实现本发明的目的的总思路是应用数字通信和计算机技术，采用普通录像机作为记录设备。
本设备以Z-80微处理器为核心组成控制系统，产生A/D、D/A变换控制信号。A/D变换采用PCM或△M编码方式。
话音的频带宽度为300～3400HZ。根据萘奎斯特抽样定理，只要用二倍于话音最高频率的开关信号对话音信号抽样，得出的离散信号可唯一地表示原话音信号。抽样后的信号为PAM波，再对其量化，即根据PAM波的幅度大小变为不同的二进制数字，就生成了PCM或△M信号。为克服小信号量化失真，该机采用μ律8bit非线性量化。
我们知道，抽样后的离散信号是有时间间隔的，利用间隔的时间，传送其它路信号，这就是TDM(时间分隔多路复用)。本机是二十四路复用。A/D转换完后向计算机发出中断申请，计算机将二十四路话音PCM或△M信号读入计算机RAM内，一是缓冲，二是进行TDM排队。
计算机产生录像机记录所必须的行、场同步信号，与时分复用数字信号编成全电视信号，送录像机VIDEO IN插孔记录。至此录音过程完毕。
录像机VIOEO OUT口输出的视频信号，先经滤波、放大，一路送同步分离电路，分离出行、场同步信号，另一路去掉同步脉冲，经高频补偿，脉冲放大，整形复原出原来的时分复用数字信号。
行、场同步脉冲去激发一个固定在时钟频率的同步振荡器，恢复出与信息同相的时钟信号，并用它产生控制接收移位寄存器移位的分路脉冲，从时分复用数字信号中分离出各路话音PCM或△M信号，并发出中断申请，将各路话音PCM或△M信号读入计算机内，计算机根据用户需要，将各路话音PCM或△M信号送D/A变换器，经低通滤波器还原出话音来。
时间信息的记录与重放，本机采用计算机软件编程的方法，编出年、月、日、时、分、秒信息，一路送显示，另一路经计算机的SIO口发出，用它作移频键控信号，逻辑O产生1200HZ信号，逻辑1产生2400HZ信号，经滤波后送录像机AVDIO IN口记录。
自录像机AUDIO OUT口输出的时间信号，经放大、整形后，通过频率检测器，鉴别出1200HZ和2400HZ两种频率，进入计算机SIO口。计算机将这时间信息送显示器显示。
本发明与现有技术相比，具有以下优点1、除了普通录像机外，本设备没有其它机械传动设备，因此生产工艺要求和故障率都很低，体积较同类产品缩小一倍以上，使用方便。
2、价格约比进口产品低一半，为国内用户使用类似设备提供了理想的选择，节省大量外汇。
3、本发明的实现，不但填补了国内多路录音录时设备的空白，也是对国外传统模拟话音记录方式同类设备的一次成功性挑战。
下面结合附图中给出的实施例，来进一步描述本发明。
图1是本发明的原理框图。
图2是图1录音部分的电原理图。
图3是图1放音部分的电原理图。
参见图2，二十四路话音分别经运放IC1做隔离放大，放大到A/D转换器2913所需的电平，同时，防止过强的输入信号造成2913片子的损坏。
Intel2913在一块芯片上实现了μ律13折线压扩8比特PCM或△M编码、译码及滤波功能。
A/D转换器2913将模拟语言信号经300～3400HZ带通滤波后，转换成8位μ律数字语言信号，通过串入/并出移位寄存器74LS323读入计算机内，完成了语言信号的A/D变换。
计算机采用Z-80CPU做中央处理器，它是系统的控制核心。
2913芯片的语音抽样频率我们设定为7KHZ，即每隔140μS计算机就将二十四路话音PCM或△M信号送入RAM内，一是缓冲，二是按次序排队准备送录像机记录。当然，这个信号还不能直接记录，它还须迭加上录像机记录所必须的行、场同步信号。
录像机记录的是全电视信号，它包括图象信号与同步信号。在这里的图像信号即二十四路复用的话音PCM或△M信号。同步信号是由三片Intel8253合成的(SYNC)。行同步宽5.33μS，周期74.67μS。场同步宽154μS，周期20μS。
存于计算机RAM内的语音PCM或△M信号通过PIO口，经并入/串出移位寄存器74LS165，使用DMA(直接存贮器传送)方式，变成串行多路时分复用PCM或△M信号(DATA)在运放IC2上，与同步信号(SYNC)迭加后，送录像机视频输入(VIDEO IN)记录。
参见图3，从录像机VIDEO OUT口输出的全电视信号，首先经运放IC3运放做预放，一路送放大整形电路，这个电路由三只晶体管构成。第一只晶体管是3DG12B，其发射极反馈电阻并了一个电容，具有高频补偿性能。其后，是两只3DK3构成的双向限幅放大器，恢复出的二进制数字信号，即话音多路复用PCM或△M数字信号(DATA)，此信号送串入/并出移位寄存器74LS323，准备送计算机。
预放出来后的另一路送同步分离电路，这部分电路同电视机的同步分离电路相同，即利用同步信号电平比图像电平高的特点，做幅度分离，分离出的信号即包含行、场脉冲的同步信号-SYNC。用此信号去触发一单稳态触发器(此触发器的频率调整在多路复用PCM信号的时钟频率上)，这样，便得到了与恢复出的二进制数字信号(DATA)同相的接收时钟。
由于不需要二十四路信号都读入计算机内，所以由74LS90构成8计数器，再经3片74LS164构成的环形移位寄存器产生二十四路分路脉冲，送一个24选1的数据选择器，选哪一路可由人为控制。这个选出的信号送到74LS323，控制移位。74LS323变成的并行信号经74LS374锁存，送入计算机。这信号就是我们希望选择的一路话音PCM或△M信号。
同理，多设几个24选1数据选择器及串入/并出移位寄存器74LS323，即达到了同时多路输出。
本机可以同时八路输出，当然，每一路都可以是二十四路中的任意一路。
计算机内的话音PCM或△M信号，经74LS165并/出变换送Intel2913做D/A变换，再经3400HZ的低通滤波后复原出原话音信号。
至此，完成放音过程。
权利要求
1.一种数字式多路记录方法，其中一路为时间的记录与重放，其特征是①、语音录音的步骤为先将话音信号进行A/D转换后，送计算机，经并入/串出变换，产生多路时分复用数字信号，与计算机发出的行、场同步信号合成为全电视信号，送录像机VIDEO IN插孔记录；②、语音放音的步骤为由录像机VIDEO OUT口输出的视频信号，一路经同步分离、放大、整形、复原出原来的时分复用数字信号，另一路行、场同步信号恢复出与信息同相的时钟信号，用它产生控制接收移位寄存器移位的分路脉冲，从时分复用数字信号中分离出各路话音数字信号，计算机将各路话音数字信号读入内存，再经D/A变换器还原出话音。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征是所述的A/D变换采用PCM编码方式。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征是所述的A/D变换采用△M编码方式。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征是所述的多路为二十四路。
5.一种使用权利要求1所述方法制造的数字式多路磁记录仪，其特征是①、录音部分的电路连接关系为话音先经运放741，运放IC1的输出端经电容C耦合，与A/D变换器2913、串入/并出移位寄存器74LS323依次连接，上述线路共有二十四路相互并联，通过各自的数据总线DB，与中央处理器CPU的输入端连接，CPU通过数据总线DB与三片定时器Intel8253连接，三片定时器8253的输出端，经一门电路，送入运放IC2输入端，CPU通过数据总线DB依次与PIO、并入/串出移位寄存器74LS165，送入运放IC2的输入端，运放IC2的输出端插入录像机VIDEO IN孔。②、放音部分的电路连接关系为从录像机VIDEO OUT口，通过运放IC3后分两路，一路送整形放大电路，再通过串入/并出移位寄存器74LS323、锁存器74LS374和数据总线DB送入CPU，另一路通过同步分离电路，再与单稳态触发器连接，送串入/并出移位寄存器74LS323，CPU通过数据总线DB，依次通过8路并入/串出移位寄存器74LS165、D/A变换器2913和低通滤波器。
全文摘要
本发明提供了一种数字式多路录音录时方法和用该方法制成的设备，能同时记录或重放二十四路话音、一路时间。该方法的总思路是应用现代数字通信和计算机技术，使用普通录像机做记录设备，采用PCM(脉冲编码调制)和TDM(时间分隔多路复用)等技术，用该技术制成的设备可靠性高、容量大、使用方便、价格便宜，在同功能设备中具有很高的性能价格比。
文档编号G11B20/10GK1050941SQ8910518
公开日1991年4月24日 申请日期1989年10月11日 优先权日1989年10月11日
发明者许辉, 何鸿宾, 朱文占 申请人:沈阳军区空军司令部通信处