DE1272961B

DE1272961B - Arrangement for picking up magnetically stored television signals or the like by means of an inductive magnetic head

Info

Publication number: DE1272961B
Application number: DE1965F0045593
Authority: DE
Inventors: Gerhard Krause
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1965-03-23
Filing date: 1965-03-23
Publication date: 1968-07-18

Description

Anordnung zur Abnahme magnetisch gespeicherter Fernsehsignale od. dgl. mittels eines induktiven Magnetkopfes Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Abnahme magnetisch gespeicherter Fernsehsignale od. dgl., bei der die Abnahme durch einen induktiven Magnetkopf vorgenommen wird.Arrangement for the acceptance of magnetically stored television signals od. By means of an inductive magnetic head The invention relates to an arrangement for the decrease of magnetically stored television signals or the like. In which the decrease is made by an inductive magnetic head.

Bekanntlich ist die von einem induktiven Magnetkopf abgegebene Spannung frequenzabhängig und verringert sich mit abnehmender Frequenz. Bei der Abnahme von Fernsehsignalen od. dgl., bei denen das Verhältnis der höchsten zur tiefsten Frequenz sehr groß ist, ist es daher bisher nicht möglich gewesen, alle Frequenzen, einschließlich der tiefsten Frequenzen, mit ausreichendem Störabstand abzunehmen. Für die tiefen Frequenzen wird die abgegebene Spannung so klein, daß der Störabstand für diese Frequenzen zu schlecht wird.As is well known, the voltage emitted by an inductive magnetic head frequency-dependent and decreases with decreasing frequency. When purchasing TV signals or the like, in which the ratio of the highest to the lowest frequency is very large, it has therefore not previously been possible to include all frequencies of the lowest frequencies, with a sufficient signal-to-noise ratio. For the deep Frequencies, the voltage output is so small that the signal-to-noise ratio for this Frequencies becomes too bad.

Um die mittleren und höheren Frequenzen eines Videosignals vom Magnetband abnehmen zu können, muß die Induktivität der Wicklung des Wiedergabekopfes derart bemessen werden, daß die Eigenresonanz der Wicklung unter Berücksichtigung der unvermeidlichen Parallelkapazitäten in der Nähe der höchsten Frequenz des Signals liegt. Diese Forderung führt bei Magnetköpfen für Fernsehsignale zu einer relativ niedrigen Windungszahl der Kopfwicklung.About the middle and higher frequencies of a video signal from magnetic tape To be able to decrease, the inductance of the winding of the playback head must be such be dimensioned that the natural resonance of the winding taking into account the inevitable Parallel capacitance is close to the highest frequency of the signal. This requirement leads to a relatively low number of turns in magnetic heads for television signals the head winding.

Es ist bereits bekannt, die Aufzeichnung von Signalen großer Bandbreite in mehreren parallelen Spuren vorzunehmen, wobei in jeder Spur nur ein Teilfrequenzbereich des Signals enthalten ist. Gegenüber der Aufzeichnung des vollständigen Signals in einer Spur ergibt sich dabei jedoch ein Mehraufwand für das Speichermittel. Ferner ist es schwierig, bei der Zusammensetzung der aus den Spuren abgenommenen Teilsignale zu dem vollständigen Signal die zu fordernde zeitliche Übereinstimmung der Teilsignale zu erreichen.It is already known to record large bandwidth signals to be carried out in several parallel tracks, with only a partial frequency range in each track of the signal is included. Compared to the recording of the complete signal In one track, however, there is an additional expense for the storage means. Further it is difficult to compose the partial signals taken from the tracks the required time correspondence of the partial signals for the complete signal to reach.

Bei einer Anordnung zur Abnahme magnetisch gespeicherter Fernsehsignale od. dgl. mittels eines induktiven Magnetkopfes sind erfindungsgemäß nach dem für die hohen Frequenzen des Signals bemessenen Magnetkopf ein Hochpaß und ein Tiefpaß angeordnet, welche das vom Magnetkopf gelieferte Signal in einen Bereich hoher Frequenzen und einen komplementären Bereich niedriger Frequenzen aufteilen, nach dem Tiefpaß ist ein Transformator angeordnet, welcher die tiefen Signalfrequenzen hochtransformiert, im Wege des hochtransformierten höherfrequenten und des niederfrequenten Teilsignals sind Verstärker angeordnet, wobei der Verstärker im Wege des niederfrequenten Teilsignals eine um das Übersetzungsverhältnis des Transformators kleinere Verstärkung hat als der Verstärker im Wege des höheren Teilfrequenzbereiches, und die bezüglich ihres Pegels aneinander angeglichenen Teilsignale werden zu einem Signal mit dem vollen Frequenzumfang zusammengesetzt.In an arrangement for picking up magnetically stored television signals od. The like. By means of an inductive magnetic head are according to the invention according to the for The magnetic head measuring the high frequencies of the signal is a high-pass filter and a low-pass filter arranged, which the signal supplied by the magnetic head in a range of high frequencies and divide a complementary range of low frequencies after the low-pass filter a transformer is arranged, which steps up the low signal frequencies, by way of the high-transformed high-frequency and the low-frequency partial signal amplifiers are arranged, the amplifier by way of the low-frequency partial signal has a gain less than the transformation ratio of the transformer the amplifier by way of the higher sub-frequency range, and those with regard to their The level of the matched partial signals become one signal with the full one Composite frequency range.

Im Gegensatz zu den bekannten und vorgeschlagenen Anordnungen zur Aufzeichnung von breitbandigen Signalen ist das gemäß der Erfindung von einem magnetischen Speicher abgenommene Fernsehsignal in einer Spur des Speichers aufgezeichnet. Gegenüber der bekannten Aufzeichnung in mehreren Spuren bleibt die zeitliche Zuordnung der Teilfrequenzbereiche unverändert, da das Signal erst bei der Wiedergabe frequenzmäßig aufgeteilt wird.In contrast to the known and proposed arrangements for According to the invention, the recording of broadband signals is magnetic Memory removed television signal recorded in a track of the memory. Opposite to the known recording in several tracks remains the temporal assignment of the Partial frequency ranges unchanged, since the signal is only in terms of frequency when it is reproduced is divided.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Störquellen, insbesondere das Bandrauschen und das Rauschen des Verlustwiderstandes des Kopfes unabhängig von der Windungszahl der Kopfwicklung sind. Für das Bandrauschen ist dies offensichtlich; für das Kopfrauschen trifft dies jedoch ebenfalls zu, da sich die Nutzspannung proportional zur Windungszahl, der Rauschwiderstand jedoch quadratisch mit der Windungszahl ändert. Es bedeutet daher keinen Unterschied, ob die Windungszahl und damit die von der Wicklung abgegebene Spannung für die tiefen Frequenzen entsprechend hoch gewählt wird oder bei der für die Abnahme der hohen Frequenzen geforderten geringen Windungszahl anschließend hochtransformiert wird.The invention is based on the knowledge that the sources of interference, in particular tape noise and head loss resistance noise independently on the number of turns of the head winding. For the tape noise, this is obvious; However, this also applies to the head noise, since the useful voltage is proportional to the number of turns, but the noise resistance changes quadratically with the number of turns. It therefore makes no difference whether the number of turns and thus that of the The voltage output from the winding is selected to be correspondingly high for the low frequencies or at the low number of turns required for the decrease in high frequencies is then stepped up.

Die Erfindung soll nunmehr mit Hilfe der Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher beschrieben werden. Von diesen zeigt F i g. 1 das Prinzipschema einer Anordnung, F i g. 2, 3, 4 und 5 Schaltungsbeispiele für die Ausführung der prinzipiellen Anordnung der F i g. 1, F i g. 6 das Prinzipschema einer Weiterbildung der Anordnung.The invention is now intended to be illustrative with the aid of the exemplary embodiments Figures are described in more detail. Of these, FIG. 1 the principle diagram of a Arrangement, F i g. 2, 3, 4 and 5 circuit examples for the execution of the basic Arrangement of the F i g. 1, Fig. 6 shows the basic diagram of a further development of the arrangement.

Gemäß F i g. 1 wird die von der Wicklung des Magnetkopfes 1 abgegebene Spannung, wobei die Windungszahl der Wicklung 1 zur Abnahme der hohen Frequenzen klein ist, in mehrere Frequenzbereiche aufgeteilt. Im einfachsten Fall erfolgt die Aufteilung wie in der Figur in zwei Frequenzbereiche mittels eines Hochpasses 2, der nur den oberen Teil des Frequenzbandes hindurchläßt, und durch einen Tiefpaß 3 für die tiefen Frequenzen. Nach dem Tiefpaß 3 ist ein Transformator 4 angeordnet, der die Spannung des unteren Frequenzbereiches des Signals hochtransformiert. Anschließend sind in jedem der beiden Kanäle Verstärker 5 und 6 angeordnet, deren Verstärkungsziffer derart gewählt ist, daß im Ausgang der Verstärker im Übergangsbereich der FrequQnzbereiche die gleiche Spannung auftritt. Hat also der Verstärker 5 die Verstärkungsziffer V, so ist die Verstärkungsziffer desVerstärkers6 wobei Ü das Übersetzungsverhältnis des Transformators 4 bedeutet.According to FIG. 1, the voltage emitted by the winding of the magnetic head 1, the number of turns of the winding 1 being small to reduce the high frequencies, is divided into several frequency ranges. In the simplest case, the division into two frequency ranges takes place, as in the figure, by means of a high-pass filter 2, which only lets through the upper part of the frequency band, and a low-pass filter 3 for the low frequencies. After the low-pass filter 3, a transformer 4 is arranged, which steps up the voltage of the lower frequency range of the signal. Subsequently, amplifiers 5 and 6 are arranged in each of the two channels, the amplification factor of which is selected such that the same voltage occurs at the output of the amplifier in the transition region of the frequency ranges. Thus, if the amplifier 5 has the gain factor V, then the gain factor of the amplifier 6 is where Ü is the transformation ratio of the transformer 4.

Nach den beiden Verstärkern 5 und 6 werden deren Ausgangssignale wieder zu dem Signal mit dem vollen Frequenzbereich zusammengesetzt; anschließend wird in üblicher Weise der Frequenzgang des Signals in der Einrichtung 7 korrigiert.After the two amplifiers 5 and 6, their output signals are again composite to the signal with the full frequency range; subsequently becomes the frequency response of the signal in the device 7 is corrected in the usual way.

F i g. 2 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel für die prinzipielle Anordnung nach F i g. 1. An die Wicklung des Magnetkopfes 1 ist einerseits ein Hochpaß angeschlossen, der aus dem Längskondensator 11 und der Querinduktivität 12 besteht. Andererseits liegt an der Wicklung 1 ein Tiefpaß mit der Längsinduktivität 13 und der Querkapazität 14. Die über den Tiefpaß übertragenen niedrigen Frequenzen der von der Wicklung 1 gelieferten Spannung werden in dem als Autotransformator ausgebildeten Transformator 15 hochtransformiert. Die hochtransformierte Spannung wird, z. B. mittels eines Transistors 16, verstärkt. Ein weiterer Verstärker mit dem Transistor 18 verstärkt die über den Hochpaß übertragenen hohen Frequenzen des Signals. Die verstärkte Spannung wird an dem Kollektorwiderstand 19 der Transistoren 16 und 18 abgenommen, zu dem Signal mit dem vollen Frequenzumfang zusammengesetzt und anschließend in der üblichen Weise weiterverarbeitet. Um beide Signale mit der richtigen Amplitude vereinigen zu können, ist die Verstärkung des Transistors 16 entsprechend dem übersetzungsverhältnis des Transformators 15 geringer als die Verstärkung des Transistors 18.F i g. FIG. 2 shows a practical embodiment for the basic arrangement according to FIG. 1. On the one hand, a high-pass filter, which consists of the series capacitor 11 and the shunt inductance 12, is connected to the winding of the magnetic head 1. On the other hand, there is a low-pass filter with the series inductance 13 and the transverse capacitance 14 at the winding 1. The low frequencies of the voltage supplied by the winding 1, which are transmitted via the low-pass filter, are stepped up in the transformer 15 designed as an autotransformer. The stepped-up voltage is e.g. B. by means of a transistor 16, amplified. Another amplifier with the transistor 18 amplifies the high frequencies of the signal transmitted via the high-pass filter. The amplified voltage is taken from the collector resistor 19 of the transistors 16 and 18, combined to form the signal with the full frequency range and then further processed in the usual way. In order to be able to combine both signals with the correct amplitude, the gain of the transistor 16 is lower than the gain of the transistor 18 in accordance with the transmission ratio of the transformer 15.

Die Anordnung nach F i g. 3 enthält lediglich ein Tiefpaßfilter mit der Längsinduktivität 33 und der Querkapazität 34, das an die Wicklung 1 des Magnetkopfes angeschlossen ist. Die Querkapazität kann auch durch die Schalt- und Wicklungskapazitäten gebildet werden. Der komplementäre Frequenzgang im Hochpaßkanal wird durch Subtraktion des vom Tiefpaß hindurchgelassenen Signalanteiles vom Gesamtsignal mittels der Transistoren 35, 36 in an sich bekannter Weise erhalten. Die beiden komplementären Transistoren haben einen gemeinsamen Emitterwiderstand 37. Die Abnahme des Signals erfolgt beispielsweise im Kollektorkreis des Transistors 35 am Kollektorwiderstand 38. Die tiefen Frequenzen des Signals nach dem Tiefpaß 33, 34 werden wieder in derselben Weise wie in der Anordnung nach F i g. 2 durch den Autotransformator 39 hochtransformiert und durch einen Transistor 40 verstärkt. Die Schaltung ist derart dimensioniert, daß die Ausgangsspannungen am Kollektorwiderstand 41 des Transistors 40 und am Kollektorwiderstand 38 des Transistors 35 bei der gleichen Frequenz im Übergangsbereich zwischen den Frequenzbändern dieselbe Größe haben.The arrangement according to FIG. 3 contains only a low-pass filter with the series inductance 33 and the transverse capacitance 34, which is connected to the winding 1 of the magnetic head. The transverse capacitance can also be formed by the switching and winding capacitances. The complementary frequency response in the high-pass channel is obtained in a manner known per se by subtracting the signal portion that is allowed through by the low-pass filter from the total signal by means of the transistors 35, 36. The two complementary transistors have a common emitter resistor 37. The signal is picked up, for example, in the collector circuit of the transistor 35 at the collector resistor 38. The low frequencies of the signal after the low-pass filter 33, 34 are again in the same way as in the arrangement according to FIG. 2 stepped up by the autotransformer 39 and amplified by a transistor 40. The circuit is dimensioned such that the output voltages at the collector resistor 41 of the transistor 40 and at the collector resistor 38 of the transistor 35 have the same magnitude at the same frequency in the transition region between the frequency bands.

Bei der Anordnung nach F i g. 4 ist nur ein Verstärker vorgesehen und das Hochpaßfilter hinter dem Verstärker angeordnet. Das Tiefpaßfilter ist wieder unmittelbar an die Wicklung des Magnetkopfes 1 angeschlossen, weil durch die Längsinduktivität 43 des Filters eine kapazitive Belastung des Magnetkopfes vermieden wird. Nach dem Tiefpaßfilter mit der Induktivität 43 und der Kapazität 44 wird die durch den Autotransformator 45 hochtransformierte Spannung der Basis des einzigen Verstärkertransistors 46 zugeführt. Auf die Basis werden auch die hohen Frequenzen unmittelbar von der Wicklung 1 des Magnetkopfes übertragen. Eine Induktivität 47 verhindert einen Nebenschluß über den Transformator 45. Nach dem Transistor 46 wird die gesamte am Kollektorwiderstand 48 auftretende verstärkte Spannung durch einen Hochpaß mit dem Kondensator 49 und der Induktivität 50 und einem Tiefpaß mit der Induktivität 51 und der Kapazität 52 wieder in einen hochfrequenten und einen tieffrequenten Bereich aufgeteilt und der durch den Transformator 45 hochtransformierte tieffrequente Bereich durch einen Abschwächer, z. B, einen angezapften Widerstand 53, im Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses des Transformators 45 herabgesetzt, bevor die beiden Signalanteile zu dem vollständigen Signal vereinigt werden. Man kann auch auf die Filter (49,50; 51, 52) verzichten und die Frequenzgangkorrektur durch entsprechende Bemessung des folgenden Entzerrernetzwerkes 7 (F i g. 1) vornehmen.In the arrangement according to FIG. 4 only one amplifier is provided and the high-pass filter is arranged after the amplifier. The low-pass filter is again connected directly to the winding of the magnetic head 1 because the longitudinal inductance 43 of the filter avoids a capacitive load on the magnetic head. After the low-pass filter with the inductance 43 and the capacitance 44 , the voltage stepped up by the autotransformer 45 is fed to the base of the single amplifier transistor 46. The high frequencies are also transmitted directly to the base from the winding 1 of the magnetic head. An inductance 47 prevents a shunt across the transformer 45. After the transistor 46, the entire amplified voltage occurring at the collector resistor 48 is converted back to a high frequency by a high-pass filter with the capacitor 49 and the inductance 50 and a low-pass filter with the inductance 51 and the capacitance 52 and divided a low-frequency range and the high-transformed by the transformer 45 low-frequency range by an attenuator, z. B, a tapped resistor 53, is reduced in the ratio of the transformation ratio of the transformer 45 before the two signal components are combined to form the complete signal. The filters (49, 50; 51, 52) can also be dispensed with and the frequency response correction can be carried out by appropriately dimensioning the following equalizer network 7 (FIG. 1).

In F i g. 5 erfolgt die Trennung und unterschiedliche Verarbeitung der beiden Frequenzbereiche mittels .zweier Transformatoren. Der erste Transformator 55 ist für die Übertragung des oberen Frequenzbereiches bemessen. Seine Primärwicklung 56 liegt in Reihe mit der Primärwicklung 58 eines zweiten Transformators 57, der für die Übertragung des unteren Frequenzbereiches dimensioniert ist. Die hohen Frequenzen fließen über die Parallelkapazität der Primärwicklung 58, die gegebenenfalls durch einen Kondensator ,59 vergrößert werden kann. Die übersetzungsverhältnisse der beiden Transformatoren sind verschieden, und zwar ist das übersetzungsr verhältnis des Transformators 57 größer als das des Transformators 55.In Fig. 5, the separation and different processing takes place of the two frequency ranges by means of two transformers. The first transformer 55 is dimensioned for the transmission of the upper frequency range. Its primary winding 56 is in series with the primary winding 58 of a second transformer 57, the is dimensioned for the transmission of the lower frequency range. The high frequencies flow through the parallel capacitance of the primary winding 58, if necessary through a capacitor, 59 can be enlarged. The gear ratios of the two Transformers are different, namely the transmission ratio of the Transformer 57 larger than that of transformer 55.

Es ist auch möglich, das vom Magnetkopf abgegebene breitbandige Signal in mehr als zwei Frequenzbereiche zu unterteilen, welche in verschiedenem Ausmaß hochtransformiert werden.It is also possible to use the broadband signal emitted by the magnetic head to divide into more than two frequency ranges, which to different extents be stepped up.

F i g. 6 zeigt dies schematisch am Beispiel einer Dreikanal-Anordnung. Von der Wicklung 1 des Magnetkopfes wird ein oberer Frequenzbereich unmittelbar dem Eingang eines Verstärkers" zugeführt. Nach einem ersten Tiefpaß mit der Längsinduktivität 64 und der Querkapazität 65 ist ein zweiter Verstärker 62 über einen Transformator 66 angeschlossen, der somit den mittleren Frequenzbereich des Signals überträgt. Nach einem zweiten Tiefpaß mit der Induktivität 67 und der Kapazität 68 folgt ein zweiter für die tiefen Frequenzen des Signals bemessener Transformator 69, dessen Sekundärwicklung mit dem Eingang des Verstärkers 63 verbunden ist. Das übersetzungsverhältnis der Transformatoren ist so gewählt, daß sich für den betreffenden Frequenzbereich die günstigste Kopfinduktivität ergibt. Daher wird das übersetzungsverhältnis des Transformators 69 für die tiefen Frequenzen größer sein als das für den Transformator 66 für die mittleren Frequenzen. Die Verstärkungsziffern der drei Verstärker 61, 62, 63 sind wieder so gewählt, daß sich an den übergangsstellen der Frequenzbereiche die gleichen Ausgangsspannungen ergeben. Demgemäß ist die Verstärkung des Verstärkers 62 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Transformators 66 kleiner als die des Verstärkers 61. Sinngemäß gilt dies für den Verstärker 63. Bei 70 werden die drei Ausgangssignale der Verstärker 61, 62, 63 zusammengefaßt und zu dem Ausgangssignal mit vollem Frequenzumfang vereinigt. In der Figur ist ferner gezeigt, wie durch eine Gegenkopplung die Amplituden in den drei Kanälen einander angeglichen werden können. Hierzu wird die Ausgangsspannung der Kopfwicklung 1 zugeführt. Die Verstärker in den drei Kanälen brauchen dann nicht mehr genau eingepaßt zu werden, da die Gegenkopplung Unterschiede in der Verstärkung automatisch ausgleicht.F i g. 6 shows this schematically using the example of a three-channel arrangement. From the winding 1 of the magnetic head, an upper frequency range is immediately to the input of an amplifier ". After a first low-pass with the series inductance 64 and the shunt capacitance 65 is a second amplifier 62 via a transformer 66 connected, which thus transmits the medium frequency range of the signal. A second low-pass filter with inductance 67 and capacitance 68 is followed by a second transformer 69 rated for the low frequencies of the signal, its Secondary winding is connected to the input of amplifier 63. The gear ratio The transformer is chosen so that it is suitable for the Frequency range gives the best head inductivity. Therefore, the gear ratio of the Transformer 69 for the low frequencies be larger than that for the transformer 66 for the middle frequencies. The gain numbers of the three amplifiers 61, 62, 63 are again chosen so that at the transition points of the frequency ranges result in the same output voltages. Accordingly, the gain of the amplifier is 62 corresponding to the transformation ratio of the transformer 66 is smaller than that of the amplifier 61. This applies analogously to the amplifier 63. At 70, the three output signals of the amplifiers 61, 62, 63 are combined and form the output signal united with full frequency range. In the figure it is also shown how by a negative feedback the amplitudes in the three channels are adjusted to each other can. For this purpose, the output voltage is fed to the head winding 1. The amplifiers in the three channels then no longer need to be fitted precisely because the negative feedback Automatically compensates for differences in gain.

Claims

Claims: 1. Arrangement for picking up magnetically stored television signals or the like. By means of an inductive magnetic head, characterized in that a high-pass filter (2) and a low-pass filter (3) are arranged after the measured for the high frequencies of the signal magnetic head, which the from Divide the signal supplied by the magnetic head into a range of high frequencies and a complementary range of low frequencies so that a transformer (4) is arranged after the low-pass filter (3), which transforms the low signal frequencies upwards, and amplifiers (5 , 6) are arranged, wherein the amplifier (6) by way of the low-frequency partial signal has a lower gain by the transformation ratio of the transformer (4) than the amplifier (5) by way of the higher partial frequency range, and that the level of the partial signals matched to one another to a signal with the full frequency range be placed in the nursing home.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the high signal frequencies by subtracting the low signal frequencies from Overall signal can be obtained by means of a differential amplifier (35, 36).

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that two transformers are attached to the magnetic head (1) (55, 57) are connected, the primary windings (56, 58) of which are in series, and the first transformer (55) for the high frequencies and the second transformer (57) is dimensioned for the low frequencies of the signal.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the signal picked up from the magnetic head (1) is divided into at least three contiguous frequency ranges, of which at least two are stepped up to different extents by means of transformers (66, 69), the higher the higher , the lower the frequencies of the range in question. Documents considered: German Auslegeschriften Nos. 1094 797, 1071754, 1126 443. Older patents considered: German Patent No. 1196 692.