DE1412299B2 - Magnetbandsystem mit mehreren Magnet-Drehköpfen zur aufeinanderfolgenden Querabtastung eines Magnetbands auf dem in Querrichtung Abschnitte kontinuierlicher breitbandiger Informationssignale aufgezeichnet sind - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetband- führt daher eine Diskontinuität in den Träger ein, system mit mehreren Magnet-Drehköpfen zur auf- die eine vorübergehende Demodulation des Signals einanderfolgenden Querabtastung eines Magnet- zur Folge hat. Die Übergänge in der Signalbandes, auf dem in Querrichtung Abschnitte kon- information können ihrerseits die Information stören, tinuierlicher breitbandiger Informationssignale auf- 5 die aufgezeichnet wurde.

gezeichnet sind, und mit Schaltmitteln, die die ge- Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus nannten Informationssignal-Abschnitte zu einem »Journal of the SMPTE«, Juni 1960, S. 401 bis 403, kontinuierlichen Informationssignal zusammensetzen bekannt, wobei der Signalweg für die Dauer der und dieses einer Demodulationsstufe und einem Aus- Schaltvorgänge zum Zusammensetzen der Signalgangskreis zuführen (»Informationssignale« werden io abschnitte mittels über einen Hilfskreis gewonnener hier Signale genannt, die einer zu übertragenden In- Tastimpulse gesperrt wird. Die dabei auftretenden formation entsprechen, nicht aber nur der richtigen großen Sprünge im zusammengesetzten Signal führen Verarbeitung der Information auf dem Übertragungs- zu den obengenannten Diskontinuitäten und Verweg dienen, wie etwa Synchronisierungssignale). Zerrungen.

Bei Magnetbandsystemen dieser Art können 15 Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufaußerordentlich hohe relative Band-Kopf-Geschwin- gäbe gestellt, ein im wesentlichen verzerrungsfrei und digkeiten erreicht werden. Es ist daher möglich, ein ohne die Gefahr eines Datenverlustes arbeitendes breites Frequenzband höchst naturgetreu aufzuzeich- Magnetbandsystem zu schaffen,
nen und wiederzugeben. In diesen Systemen gewinnt Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein erfindungsman überdies außerordentlich hohe Informations- 20 gemäßes Magnetbandsystem eingangs genannter Art packungsdichten, selbst dann, wenn die Band- gekennzeichnet durch eine impulsgesteuerte Tor- und geschwindigkeit relativ niedrig ist. Eine hinreichende Klemmschaltung, die während der Dauer der der Genauigkeit und Betriebssicherheit wird durch eine Zusammensetzung der Informationssignal-Abschnitte Anzahl von Steuermöglichkeiten erzielt, die sich auf dienenden Schaltvorgänge, diese Schaltvorgänge zeitdie Relativgeschwindigkeit und Lagen der Köpfe und 25 lieh überbrückend, das Signal im Ausgangskreis auf des Magnetbandes beziehen. Diese Steuerungen sind dem Pegel des von der Demodulationsstufe zuletzt verhältnismäßig einfach. Die Vielseitigkeit und An- abgegebenen Signals hält.

passungsfähigkeit des Systems wird dadurch erhöht, Ein Bandwiedergabesystem nach der Erfindung

daß man Längsspuren für zusätzliche Ton- oder verwendet Zeitinformationen vom Magnetband, um

Zeitsteuerungsinformationen vorsehen kann. 30 den Signalpegel des demodulierten Signals während

Systeme dieser Art sind weitgehend zur Auf- eines Intervalls, in dem Übergangserscheinungen zeichnung von Fernsehsignalen verwendet worden. auftreten können, im wesentlichen konstant zu Sie gewinnen aber eine zunehmende Bedeutung auch halten. In einer besonderen Ausführungsform eines für andere Anwendungen. Die moderne Technik be- Systems nach der Erfindung werden frequenzfaßt sich in zunehmendem Maße mit schnell ab- 35 modulierte Datensignale, die Zeitmarkierimpulse entlaufenden Phänomenen und mit der Verarbeitung halten, von Querspuren eines Magnetbandes durch großer Mengen von Aufzeichnungsdaten. Breitband- eine Drehkopfanordnung aufgenommen und wiederaufzeichnungsgeräte sind besonders für diese Zwecke gegeben. Die Ausgangssignale der einzelnen Köpfe geeignet, da mit ihnen Daten gespeichert und später werden nacheinander durch Schalterkreise ausgeauf außerordentlich bequeme Weise analysiert wer- 40 sondert, die zeitlich in ihrer Arbeitsfolge durch die den können. Markierimpulse gesteuert werden. Nach dem Zu-

Eine besondere Art von Breitbandaufzeichnungs- sammensetzen des Signals durch die Schalter wird Systemen für diese Zwecke weist zwei Drehkopf- das Signal demoduliert und als breitbandiges Videoanordnungen auf, von denen jede vier Köpfe hat. signal abgegeben. Nach der Lehre der Erfindung Diese Köpfe drehen sich um eine parallel zur Be- 45 werden jedoch die Markierimpulse, die zur Bewegungsrichtung des Bandes liegende Achse. Bei tätigung der Schalter benutzt werden, den Schaltern ihrer Drehung erzeugen die Köpfe parallele, in dich- erst dann zugeführt, wenn eine gewisse Verzögerungstem Abstand voneinander liegende Queraufzeich- zeit verstrichen ist, und sie werden überdies — unnungsspuren, deren Informationsgehalt später wieder- verzögert — einer impulsgesteuerten Tor- und gegeben wird. Bei mobilen Apparaturen wird Platz 50 Klemmschaltung zugeführt, die an den Ausgangsund Gewicht dadurch gewonnen, daß man die Funk- kreis des Demodulators gekoppelt ist. Die Datentionen des Systems auf die Aufzeichnung allein signale, die von dem Demodulator während der beschränkt. Ein allgemeines Kennzeichen dieser Schaltintervalle abgegeben werden, sind demoduliert. Systeme ist, daß gleichartige Vorrichtungen in dem Wegen der Wirkung der impulsgesteuerten Tor- und Sinn gegeneinander austauschbar sind, daß irgend- 55 Klemmschaltung bleibt jedoch das Ausgangssignal eine Vorrichtung Daten von einem Band abnehmen des Systems während der kurzen Schaltzeiten auf und wiedergeben kann, die von irgendeiner anderen dem Pegel des zuletzt demodulierten Signals. Dem-Vorrichtung dieses Typs aufgezeichnet wurden. entsprechend ist das wiedergegebene Signal frei von

Bei Verwendung solcher Systeme zur Gewinnung Übergangserscheinungen, die bisher zwangläufig von Daten zur weiteren Verarbeitung oder Analyse 60 durch die Wirkung der Schaltkreise eintraten,
treten jedoch gewisse Probleme auf, wenn diese Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Daten wiederzugeben sind. Um die Informations- Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinsignale in einer kontinuierlichen, sich jedoch nicht weis auf die Figuren.

überlappenden Folge wiederzugeben, ist ein Schalter- F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer vereinfachkreis an die Magnetköpfe gekoppelt, der nach- 65 ten Form eines Breitband-Magnetwiedergabesystems einander die Ausgangssignale von den einzelnen nach der Erfindung;

Köpfen sondert. Die wiedergegebene Information ist F i g. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild einer

häufig frequenzmoduliert. Die Tätigkeit der Schalter Schaltstufe nach Fig. 1.

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Das Magnetband 10, von dem Daten wieder- Die Schalterkreise 23 sind vorzugsweise elektrozugeben sind, ist in F i g. 1 nur schematisch dar- nische Kreise, die von noch zu beschreibenden gestellt. Zur Vereinfachung sind die Zufuhrhaspel, Steuersignalen in Betrieb gesetzt werden. Die einzeldie Aufnahmehaspel, Federungsmittel und Band- nen aus den Vorverstärkern 22 austretenden Signale führungsmittel fortgelassen. Zur breitbandigen Auf- 5 werden ferner einer Impulsabtrennstufe 26 zugeführt, zeichnung wird ein relativ breites Band 10, etwa von in der die Markierimpulse aus dem Gesamtsignal ab-5 cm Breite, verwendet. Die Daten werden in Quer- getrennt und in Schaltersignale sehr kurzer Dauer spuren 11, die sich quer über das Band erstrecken, umgewandelt werden. Diese Schaltersignale werden aufgezeichnet. Wegen der Relativgeschwindigkeit über eine Verzögerungsstufe 28 und eine nicht näher zwischen den Aufzeichnungsköpfen und dem Band io beschriebene Schaltstufe 30 den Schalterkreisen 23 10, während dieses sich bewegt, liegen die Quer- zugeführt. Die Verzögerungsstufe 28 ist beispielsspuren 11 etwas schräg. In dem hier beschriebenen weise derart eingestellt, daß sie die eintreffenden Anwendungsfall sind die Spuren 11 etwa 0,025 cm Signale 0,5 MikroSekunden verzögert,
breit und haben einen mittleren Abstand von etwa Die Datensignale von den Schalterkreisen 23 wer-0,037 cm. Auf diese Weise ergibt sich eine außer- 15 den zu einem sich zeitlich ändernden frequenzordentlich hohe Signaldichte wie auch eine breit- modulierten Signal vereinigt, das im Träger innerbandige Frequenzaufzeichnung. Um eine lineare halb der Zeiträume, in denen Umschaltungen vor-Frequenzempfindlichkeit über einen weiten Bereich kommen, Diskontinuitäten enthalten kann. Das zu erhalten und um eine Gleichmäßigkeit in bezug wieder zusammengesetzte Signal läuft durch eine Bezur Aufzeichnung und Wiedergabe der Signale zu 20 grenzerstufe 32 und durch eine Demodulationsstufe erzielen, selbst wenn verschiedene Köpfe ver- 34. Die Ausgangssignale der Demodulatorstufe 34 wendet werden, ist das Informationssignal, das in sind die Videodatensignale. Die scharfen Auslöseden Querspuren 11 aufgezeichnet ist, frequenz- impulse, die der Verzögerungsstufe 28 zugeführt wermoduliert. den, werden ferner ohne Verzögerung einem Impuls-

Längs der Ränder des Bandes 10 sind ferner 25 generator 36 zugeführt, der an den Steuereingang Längsspuren 12 vorgesehen, die der Aufzeichnung einer zu tastenden Tor- und Klemmschaltung 40 gevon Ton- und Zeitinformationen dienen. Von den koppelt ist. Die Eingangssignale erhält die impuls-Querspuren 11 werden Signale mittels einer Doppel- gesteuerte Tor- und Klemmschaltung 40 von der drehkopfanordnung 15 abgenommen und wieder- Demodulatorstufe 34. Die Ausgangssignale der imgegeben, die sich um eine Achse parallel zur Rieh- 30 pulsgesteuerten Tor- und Klemmschaltung 40 laufen tung der Längsbewegung des Bandes 10 dreht. Eine durch einen Ausgangsverstärker 42 aus dem System. Gruppe von vier Köpfen 16 ist symmetrisch am Um- Wie oben beschrieben, können diese Signale aufgefang jeder Drehscheibe in der Doppelkopfanordnung zeichnet oder analysiert werden oder zur Betätigung 15 angeordnet. Das Band 10 ist in Querrichtung einer Bildwiedergabe oder zur Steuerung eines durch eine konkave Führung 19 gebogen, die einen 35 Simulationssystems verwendet werden.
Kontakt zwischen dem Band und den Köpfen 16, Der Impulsgenerator 36 liefert in dem vorliegenwenn diese sich drehen, sicherstellt. Ein Synchroni- den Ausführungsbeispiel Impulse von etwa 1 Mikrosierungs- und Servosystem 20, das nur schematisch Sekunde Dauer an den Steuereingang der impulsdargestellt ist, arbeitet mit der Doppelkopfanordnung gesteuerten Tor- und Klemmschaltung 40. Zur Aus-15 und der konkaven Führung 19 derart zusammen, 40 führung der Funktion des Impulsgenerators 36 stehen daß die Köpfe 16 in genau vorgegebener Weise zu eine Mehrzahl von Schaltungen zur Verfügung. Im den Querspuren 11 während der Signalwiedergabe vorliegenden Fall wird ein monostabiler Multistehen. Um die folgende Beschreibung zu kürzen, vibrator bevorzugt. Die impulsgesteuerte Tor- und sind solche Elemente, wie die Köpfe, die den Längs- Klemmschaltung 40, von der ein ausgewähltes Beispuren 12 zugeordnet sind, und Einheiten, die nur 45 spiel später in Zusammenhang mit F i g. 2 bebeim Aufzeichnen arbeiten, fortgelassen. schrieben wird, läßt das Signal von der Demodulator-

Zur Steuerung des Zeitablaufs des Wiedergabe- stufe 34 zu den Ausgangsverstärkern 42 mit Ausprozesses sind Markierimpulse in die auf dem Band nähme der Zeiten durch, in denen sie ein Steuer-10 aufgezeichneten Daten eingesetzt. Diese Markier- eingangssignal erhält. Während dieser letztgenannten impulse haben etwa eine Dauer von 2 Mikro- 50 Zeiten hält sie den Signalpegel im Ausgang auf der Sekunden. Diese Markierimpulse können auf einer Höhe des letzten Pegelstandes, der von der Deder Längsspuren 12 aufgezeichnet sein, sie können modulatorstufe 34 bestimmt wurde,
aber auch Teile der Daten der Querspuren 11 bilden, Das Magnetband-Wiedergabesystem nach F i g. 1 je nach der Art und Weise, in der gewünscht wird, setzt demnach die Ausgangssignale von den einzeldie Markierimpulse von den anderen aufgezeichneten 55 nen Köpfen 16 der Kopfanordnung 15 zusammen. Signalen zu trennen. Frequenzmodulierte Signale, die von den Köpfen 16

Jeder der Köpfe 16 in einer Scheibe der Drehkopf- aufgenommen werden, werden in den Schaltkreisen anordnung 15 ist, wie schematisch in F i g. 1 dar- 23 wieder vereinigt, so daß sie fortlaufend Datengestellt, zweckmäßigerweise über einen gesonderten signale bilden. Die Zusammensetzung erfolgt zu Verstärker 22 an einen Schalterkreis 23 gekoppelt. 60 genau vorgegebenen Zeiten, die durch die Schalter-Die folgende Beschreibung des Systems behandelt auslösungssignale bestimmt sind und die den nur einen Datenkanal, der einer Drehkopfanordnung Schalterkreisen über die logischen Schaltstufen 30 einer Doppeldrehkopfanordnung zugeordnet ist, ob- zugeführt werden. Jede Schalterbetätigung wird jewohl in F i g. 1 zwei Drehkopfanordnungen gezeigt doch etwas verzögert, beispielsweise um 0,5 Mikrosind. Dementsprechend sind in F i g. 1 nur vier mit 65 Sekunden, da die Schalterauslösesignale durch die den vier Magnetwandlerköpfen einer Drehkopf- Verzögerungsstufe 28 laufen. Die unverzögerten anordnung zusammenwirkende Schleifringe auf der Schalterauslösesignale bewirken, daß, wenn sie dem Trommelwelle gezeichnet. Impulsgenerator 36 zugeführt werden, ein relativ

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kurzer, jedoch genau definierter Impuls erzeugt wird, der die impulsgesteuerte Tor- und Klemmschaltung 40 steuert. Das Steuersignal für die Tor- und Klemmschaltung 40 schließt zeitlich den Zeitraum, während dem die Schaltvorgänge in den Schalterkreisen 23 erfolgen, in den Datensignalen ein. Unmittelbar vor den Schaltvorgängen werden daher die Ausgangssignale des Systems auf ihrem jeweiligen Potential durch die impulsgesteuerte Tor- und Klemmschaltung 40 stabilisiert. Nach Ablauf des Zeitraums, in dem ein Schaltvorgang erfolgt ist, oder nach Ablauf eines Zeitraums, der einem Schaltvorgang zugeordnet ist, wird die Klemmwirkung beendet. Das Ausgangssignal der Demodulatorstufe 34 ist dann wieder das Ausgangssignal des Systems. Wegen der extrem kurzen Dauer der Klemmwirkung (etwa 1 Mikrosekunde) und in Anbetracht der Tatsache, daß Videosignale verarbeitet werden, erfolgt durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen praktisch kein Daten- bzw. Informationsverlust.

Ein Ausführungsbeispiel einer impulsgesteuerten Tor- und Klemmschaltung 40, die insbesondere vorteilhaft in einer Anordnung nach F i g. 1 ist, ist in F i g. 2 dargestellt. Bei der Schaltung nach F i g. 2 liegen vier Dioden 50, Sl, 52 und 53 in einer Brückenschaltung zwischen dem negativen Pol 55 und dem positiven Pol 56 einer Spannungsquelle von beispielsweise — 24 Volt bis · + 24 Volt. Die Dioden 50 bis 53 der Brücke sind an die Spannungsquellenpole 55 und 56 über je einen Widerstand 58 bzw. 59 gekoppelt. Im Normalfall liegt die Spannung in Durchlaßrichtung, so daß also die Dioden leitend sind. Eingangssignale (von der Demodulatorstufe 34 nach Fig. 1) werden einem Mittelabgriff zwischen zwei benachbarten Dioden 50 und 52 der Brücke über einen Kopplungskondensator 51 zugeführt. Die Ausgangssignale werden über einen anderen Kopplungskondensator 62 von einem Mittelabgriff zwischen den anderen Dioden 51 und 53 der Brücke abgenommen.

Steuersignale werden der impulsgesteuerten Tor- und Klemmschaltung (von dem Impulsgenerator 36 der Fig. 1) über die Primärwicklung 66 eines Transformators 65 zugeführt, der eine Diode 68 parallel geschaltet ist. Die Sekundärwicklung 67 des Transformators 65 ist mit den Enden der Brücke über ein symmetrisches Paar von Widerständen 70 und 71 verbunden. Die Enden der Sekundärwicklung 67 des Transformators 65 sind durch zwei gleichartige Widerstände 73 und 74 verbunden, die in Serie liegen und deren Verbindungsstelle geerdet ist.

Im Betrieb wird der impulsgesteuerten Tor- und Klemmschaltung nach Fig. 2 ein Signal, das Schaltungsübergänge enthält, welche während der Schaltzeiträume auftreten, der Brücke vom Eingangsanschluß über den Kondensator 61 zugeführt. Da die Dioden 50 und 51, 52, 53 in Durchlaßrichtung vorgespannt sind durch die negativen und positiven Spannungsquellenpole 55 und 56, werden die Signalschwankungen am Eingangsanschluß auf den Ausgangsanschluß übertragen. Ein positiver Steuersignalimpuls ausgewählter Dauer, der der Primärwicklung 66 des Transformators 65 zugeführt wird, bewirkt einen Spannungsanstieg ins Positive auf der Seite der Brücke, die an dem negativen Spannungsquellenpol 55 liegt, und einen Spannungsabfall ins Negative auf der Seite der Brücke, die an dem positiven Spannungsquellenpol 56 liegt. In dem »Klemmintervall«, das durch die Länge dieser Steuersignalimpulse bestimmt ist, liegt an den Dioden 50 bis 53 eine Vorspannung in Sperr-Richtung. Sie sind also dann nicht leitend. Dementsprechend kann das Eingangssignal nicht zu dem Ausgangsanschluß gelangen, und Signalschwankungen im Eingangssignal erscheinen während des »Klemmintervalls« nicht am Ausgang. Die in Sperr-Richtung vorgespannten Dioden 51 und 53 auf der Ausgangsseite der Brücke stellen nun weiterhin eine extrem hohe Impedanz zwischen ihrer gemeinsamen Verbindung und Erde dar. Vom Ausgangsanschluß betrachtet, bilden die Dioden 51 und 53 und der Kopplungskondensator 62 die Hauptelemente eines Serien-ÄC-Kreises gegenüber Erde. Da die Dioden in Sperr-Richtung vorgespannt sind, hat dieser i?C-Kreis eine große Zeitkonstante. Dementsprechend liegt während des »Klemmintervalls« im Ausgangsanschluß ein im wesentlichen konstantes Potential, dessen Höhe durch die Potentialhöhe am Ende des letzten Eingangssignals vorgegeben ist. Auf diese Weise werden die störenden Übergangserscheinungen beim Schalten wirksam eliminiert.

Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet außerordentlich schnell und stabil. Die Diode 68, die quer zur Primärwicklung 66 des Transformators 65 liegt, bildet eine niedrige Impedanz einer Polarität, die ein Uberschwingen der hinteren Kante des Steuersignalimpulses verhütet und damit eine schnelle Rückkehr des Signals in den Normalzustand nach Beendigung des »Klemmintervalls« sicherstellt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Magnetbandsystem mit mehreren Magnet-Drehköpfen zur aufeinanderfolgenden Querabtastung eines Magnetbands, auf dem in Querrichtung Abschnitte kontinuierlicher breitbandiger Informationssignale aufgezeichnet sind, und mit Schaltmitteln, die die genannten Informationssignal-Abschnitte zu einem kontinuierlichen breitbandigen Informationssignal zusammensetzen und dieses einer Demodulationsstufe und einem Ausgangskreis zuführen, gekennzeichnet durch eine impulsgesteuerte Tor- und Klemmschaltung (40), die während der Dauer der der Zusammensetzung der Informationssignal-Abschnitte dienenden Schaltvorgänge, diese Schaltvorgänge zeitlich überbrückend, das Signal im Ausgangskreis (42) auf dem Pegel des von der Demodulationsstufe (34) zuletzt abgegebenen Signals hält.

2. Magnetbandsystem nach Anspruch 1, bei dem auf dem Magnetband Markierimpulse aufgezeichnet sind, die der Steuerung der Zusammensetzung der Informationssignal-Abschnitte dienen, und bei dem diese Markierimpulse über eine Markierimpuls-Abnehmerstufe (26) den die Informationssignal - Abschnitte zusammensetzenden Schaltmitteln zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierimpulse überdies einem die Tor- und Klemmschaltung (40) steuernden Impulsgenerator (36) zugeführt werden.

3. Magnetbandsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierimpulse von der Markierimpuls-Abnehmerstufe (26) zu den die Informationssignal-Abschnitte zusammensetzenden Schaltmitteln (23) über eine Verzögerungsstufe (28) gelangen.

4. Magnetbandsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierimpuls-Abnehmerstufe (26) einen Auslöseimpulsgenerator aufweist, der auf Grund eines Markierimpulses jeweils einen Auslöseimpuls vorgegebener Zeitdauer erzeugt, der einem zweiten Impulsgenerator (36) zugeführt wird, welcher auf Grund eines Auslöseimpulses einen Impuls einer größeren Zeitdauer als die des Auslöseimpulses erzeugt, daß die Verzögerungsstufe (28) zwischen dem Auslöseimpuls-Generator und den die Informa-

tionssignal - Abschnitte zusammensetzenden Schaltmitteln (23) liegt und den Auslöseimpulsen eine solche vorgegebene Zeitverzögerung erteilt, daß das Zusammensetzen der von den Magnetköpfen (16) gelieferten Ausgangssignale während der Impulse des zweiten Impulsgenerators erfolgt.

5. Magnetbandsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß logische Steuerkreise (30) zwischen die die Informationssignal-Abschnitte zusammensetzenden Schaltmittel (23) und die Verzögerungsstufe (28) geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen