DE1449318A1

DE1449318A1 - Schaltkreis fuer die Kombination und Demodulation frequenzmodulierter Signale

Info

Publication number: DE1449318A1
Application number: DE19631449318
Authority: DE
Inventors: Stratton Boyd Lehman
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1962-10-01
Filing date: 1963-09-27
Publication date: 1969-03-27
Also published as: DE1449318B2; US3333063A; GB1003496A

Description

Ampex Corporation, 834- Charter Street, Redwood Oity, Kalifornien

ltkreis für die Kombination und Demodulation frequenzmodulierter !Signale

Die Erfindung betrifft SignalWiedergabevorrichtungen, insbesondere Vorrichtungen zur Wiedergabe von Breitbandinformationen, die auf einem Magnetband aufgenommen sind.

Es sind bereits für die Aufzeichnung von Informationen mit hoher Dichte auf magnetischen Bändern verschiedene Systeme bekannt. Diese Systeme sind vor allem geeignet für die Aufzeichnung von Breitbandfernsehsignalen oder von Meßgrößen, die aus verschiedenen Quellen kommen. Bei einem sehr guten System, das derzeit benutzt wird, wird ein relativ langsam laufendes Magnetband verwendet, dessen Geschwindigkeit genau gesteuert werden kann. Die Signale werden hierbei über eine Vielzahl von Köpfen aufgezeichnet, die am Umfang einer sich mit sehr hoher Geschwindigkeit drehenden Trommel so angeordnet sind, daß die Köpfe quer über das Band laufen und dabei dicht aneinanderliegende querverlaufende Informationsspuren erzeugen. Bei einem solchen Queraufnahmesystem wird eine zylindrische rotierende Trommel mit 4 an ihrem Umfang gleichmäßig verteilt angebrachten Magnetköpfen verwendet. Mit den

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Köpfen ist eine Schaltanordnung verbunden, so daß die Signalinformationen der einzelnen Spuren während der Reproduktion in eine einzige kontinuierliche Folge zusammengefügt wird.

Breitbandsysteme müssen dazu geeignet sän, über einen sehr breiten Frequenzbereich, der sich im wesentlichen τθϊι der Frequenz Null bis zu einigen Megahertz und mehr erstreckt, verwendet zu werden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Signale vor ihrer Aufzeichnung in frequenzmodulierte (FM) Signale umzuwandeln, da dabei eine größere Linearität und bessere Amplitudenstabilität erhalten werden kann.

Die Rekombination der Signale während der Reproduktion aus den Querspuren führt jedoch dazu, daß Schaltvorgänge und Amplituden- und Phasenausgleichprobleme zwischen den einzelnen Kanälen auftreten. Bei frequenzmodulierten Aufzeichnungen ergeben sich vor allem Schaltübergänge aus den Phasäd&ntinuitäten, die während der Schaltzeiten auftreten.

Um diese durch den Schaltvorgang erzeugten Übergänge zwischen den einzelnen Signalen in den Querspurwiedergabesystemen zu beseitigen, wurden bereits einige Lösungen vorges chla gen. Bei e iner ·. cle.r bekannt en

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Vorrichtungen wird so langsam geschaltet, daß eine sieh überlappende Zeitspanne zwischen den Signalen auftritt und damit das eine Signal langsam abnimmt, während das andere langsam ansteigt. Dadurch wird ein großer Teil der Diskontinuitäten, die durch den Schaltvorgang hervorgerufen werden, eliminiert, jedoch kann das Schalten über eine beachtliche Zeitspanne andauern.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Erreichung eines Systems für die Wiedergabe von ^jn.i^;.n, aie mit hoher Geschwindigkeit auf einem Magnetband aufgezeichnet worden sind, bei dem die Schalteffekte, die während des Schaltvorgangs entstehen und in die Wiedergabesignale aus den aufgenommenen Querspuren gelangen, eliminiert werden. Ferner sollen durch die vorlj egend'e Erfindung Übergänge verursacht werden durch PhaseiilPontinuitäten, bei dem Schalten während der Wiedergabe von frequenzmodulierten Signalen vermindert werden.

Dies wird dadurch erreicht, daß eine Vorrichtung geschaffen wird, bei der die frequenEmodulierten Wiedergabesignale aus jeder Querspur demoduliert werden, bevor diese Signale zu einem einsigen Ausgangssignal kombiniert werden. Werden die frequenzmodulierten

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Signale vor dem Schalten demoduliert, dann geben Phasera^ontinuitäten keinen Anlaß zu hohen Schaltübergängen, da sie nicht in das Signal gelangen, bevor der Demodulationsprozess beendet ist. Me erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine Einrichtung zur Einstellung der Höhe und der Verstärkung der getrennt demodulierten Signale, damit derartige Unterschiede vor der Kombination der individuellen Signale in eine einzige kontinuierliche Ausgangssignalfolge eliminiert werden.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Figuren 1 bis

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte perspektivische Ansicht der Stellung einer Vielfachtrommelanordnung für ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem mit Querspuraufzeichnung in Bezug auf ein magnetisches Band.

Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm weitere Einzelheiten des Signalwiedergabesystems nach der Erfindung.

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Pig. 4 zeigt ein Zeitdiagramm mit verschiedenen Signalen und Wellenformen, die bei dem Betrieb der Vorrichtung nah Fig. 3 auftreten.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm des Demodulators und üer Signalsteuerschaltungen, die in der Vorrichtung nach der Erfindung vorteilhaft zu verwenden sind.

In dem Blockdiagramm nach der Fig. 1 ist in vereinfachter Darstellung ein Aufzeichnungswiedergabesystem der Erfindung gezeigt. Zur Klarheit und Vereinfachung sind die Aufzeichnungskreise 10 so dargestellt, als ob sie die Informationen aus Eingangsschaltungen erhalten würden, wie sie beispielsweise bei Meßgeräten vorliegen. Beispielsweise werden amplitudenmodulierte Signale aus der Quelle 11, puls-code-modulierte Signale aus einer anderen Quelle 12 und frequenzmodulierte Signale aus einer Quelle 13 geliefert. In den Eingangskreisen werden diese Signale auf spezielle Frequenzbänder durch Datenkonverter 20, 21 und 22 übertragen und über die Verstärker 25, 26, 27 an eine Summierschaltung 30 geliefert. Dies ist jedoch nur eine ffiögliche AUSPÜHRFORJÄ eines Systems mit hoher Datengeschwindigkeit, das dazu geeignet ist, Eingangssignale an Aufzeichnungs- und Wiedergabesysteme nach der Erfindung zu liefern.

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Die Ausgangssignale aus dem summierenden Schaltkreis 30 werden einem Frequenzmodulator 31 zugeführt, der einen Teil des Aufzeichnungsschaltkreises 10 bildet. Die frequenzmodulierten Signale werden dem Aufzeichnungs- und Wiedergabekopfsystem 32 zugeführt, in dem die Signale auf einzelnen querverlaufenden Spuren eines relativ langsam laufenden Magnetbandes 33 aufgezeichnet werden. Einzelheiten des Bandtransportes und der damit verbundenen Schaltung sind bekannt und brauchen im einzelnen nicht mehr beschrieben zu werden.

Während der Wiedergabe erhält man die aufgezeichnete Information von dem Magnetband 33 über das Kopfsystem 32 in vier getrennten Kanälen, die zu den Wiedergabesehaltungen 40 über getrennte erste und zweite Vorsclialter 41 und 42 führen und die dazu dienen, sowohl Seiialt- als auch Verstärkungsfunktionen auszuüben. Wie weiter unten näher ausgeführt wird, geben einander gegenüberliegend auf einer rotierenden .Kopftrommel angeordnete Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe Signale von dem Band wieder, und zwar zu aufeinanderfolgenden nicht zusammenfallenden Zeitintervallen. Signale nebeneinanderliegender Köpfe überlappen sich zeitlich, jedoch tun dies die Signale von gegenüberliegend angeordneten Köpfen nicht. So kommen die Signale, die

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dem ersten Vorschalter 41 zugeführt werden von den Köpfen, die um 180 auseinander auf der Kopftrommel angeordnet sind. Die Signale, die dem zweiten Vorschalter 42 zugeführt werden, kommen von den übrigen einander gegenüberliegenden Paaren von Wiedergabeköpfen. Die Vorschalter 41 und 42 können jeweils aus einem Paar der üblichen Gatterverstärker bestehen, die abwechselnd durch Zeitsignale, wie weiter unten beschrieben ist, in Tätigkeit gesetzt werden, und damit Auegangssignale an eine gemeinsame Ausgangsleitung liefern.

Die Signale von den Vorschaltern 41 und 42 werden an einen ersten und zweiten de-modulierten Schaltkreis 46 und 48 übertragen. Die einzeln en Demodulatoren 46 und 48 bestehen aus einem geeigenten Schaltkreis zur Herstellung eines Teiles der ursprünglich codierten oder modulierten Information aus den eingespeisten frequenzmodulierten Signalen. Die Signale von den Demodulatoren 46 und 48 werden an einen Schaltkreis 52 gegeben, aus dem eine einzige Signalfolge erhalten wird. Dieses Signal kann dann durch ausgangsdatenverarbeitende Schaltkreise 53 laufen, die die einzelnen Frequenzbänder voneinander trennen und die ursprünglichen amplitudenmodulierten, puls- -code-modulierten oder frequenzmodulierten Signale liefern.

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Ein Steuerschaltkreis 54 bestimmt die Signalhöhe an den Demodulatoren 46 und 48 und stellt die jeweilige Spannungshöhe so ein, daß sie übereinstimmen, wenn ein Schaltvorgang eintritt. Die Vorschalter 41 und 42, die Steuerschaltung 54 und der Schaltkreis 52 werden durch ein Zeitimpulsquelle 50 gesteuert, die auf die Kopftrommelsteilung anspricht. Die Zeitimpulsquelle 50 erzeugt Steuersignale, die das Schalten zu geeigneten Zeitpunkten zwischen wiedergegebenen Signalen der verschiedenen Kanäle bewirken. Die Zeitimpulsquelle kann fernerhin auch durch Zeitimpulse gesteuert werden, die auf das Band 33 aufgezeichnet wurden, und zwar durch Synchronsignale, die in den aufgezeichneten Signalen enthalten sind oder von einem äußeren Zeitgeber oder durch Kombination von beiden kommen. Derartige zusätzliche Steuermöglichkeiten geben ein verbessertes System für die Bearbeitung von Daten aus verschiedenen Quellen.

Da die Informationssignale an dem Schaltkreis 52 während der Schaltzeiten übereinetimmende Spaxumngshöhen haben, da diese ja durch den Steuerkreis 54 gesteuert sind, ist die Ausgangespannung des Schalt» kreises 52 stetig und kontinuierlich. Da die Signale dee Schaltkreises 52 nicht trägerfrequenzmoduliert sind (ausgenommen dann, wenn das Eingangssignal

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frequenzmoduliert istJ, so erscheinen während der Schaltzeiten keine Phasendiskontinuitäten, die zu großen Amplitudenübergängen nach der Demodulation AnIaB geben könnten.

In Fig. 2 sind in vereinfachter Darstellung zwei Mehrfachkopftrommeln mit den Köpfen zur Aufzeichnung und Wiedergabe von I format!onen auf einem Magnetband dargestellt. Die Anordnung der Pig. 1 enthält ein einziges Mehrfachkopftrommelsystem, aber die Erfindung kann auf alle derartigen Systeme angewendet werden. Der Mechanismus der Pig. 2 enthält zwei koaxiale aber in Achsrichtung getrennt voneinander angeordnete rotierende frömmeln 60 und 61. Die Verschiebung auf der Achse ist stark vergrößert dargestellt. Die erste Trommel 60 trägt vier Magnetköpfe 63 bis 66, die an ihren Umfang in Anständen von je 90° angeordnet sind, während die zweite Trommel 61 vier Köpfe 68 bis 71 aufweist, die entsprechend angeordnet sind. Die Trommeln 60 und 61 drehen sich in der bezeichneten Sichtung auf der gemeinsamen Welle 62. Das relativ breite Magnetband 33 wird durch eine übliche Kapstananordnung oder andere Vorrichtungen hinter den Köpfen 60 und 61 mit einer geeigneten relativ langsamen Geschwindigkeit, beispielsweise 29 cm/sec, bewegt, um eine genaue Steuerung der Bandgeschwindigkeit und

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damit eine exakte Aufzeichnung zu ermöglichen. Das Band 33 ist um einen Teil des Umfangs der Trommeln 60 und 61 herumgelegt. In dieser lage ist die Breite des Bandes 33 jedoch kleiner als notwendig v&re, um die Entfernung zwischen den beiden um 180 versetzt angeordneten Köpfe zu überbrücken, sie ist jedoch größer als notwendig wäre, um den Abstand zweier benachbarter Köpfe zu· überbrücken. Die Anwendung von zwei Kopftrommeln 60 und 61 ist insbesondere geeignet für Aufzeichnungen von Meßgrößen, weil hierbei mehrere Kanäle aufgezeichnet und wiedergegeben werden können. Die Zweikopf anordnung ist allein zur Verdeutlichung der Zweifachaufzeichnungs- und Wiedergabesysteme, die in Verbindung mit der Fig. 3 beschrieben werden, gewählt

Während des Betriebs drehen sich die Trommeln 60 und 61 mit gleicher Geschwindigkeit. Da das Band 33 hinter den Trommeln 60, 61 vorbeiläuft, kommt jeder Magnetaufzeichnungskopf in Kontakt mit dem Band und beschreibt quer über das Band 33 eine Aufzeichnungsspur. Für gewöhnlich wird hierfür nicht die gesamte Breite des Bandes ausgenützt, um so mehr als Längsspuren entlang der Ränder zur Aufnahme von Hör- und Zeitdaten verwendet werden. In Fig. 2 ist der Heigungewinkel der Spur relativ zur Längsachse des Bandes

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vfiv'x verzerrt dargestellt, damit der Verlauf der Querapuren besser erkennbar ist. Tatsächlich verlaufen die Spuren sehr viel näher aneinander, nahezu senkrecht zur Bandlänge. Wenn sich die Trommel dreht, kommt der Kopf 65 in Kontakt mit der anliegenden Oberfläche des Bandes 33 und beschreibt eine Querspur 65a über das Band, dabei wird das Signalmuster aufgezeichnet, mit dem der Kopf 65 erregt wurde. Entsprechend berührt der Kopf 71 der Trommel 61 das Band 33 und zeichnet eine Informationsspur 71a quer über das Band 33 auf. Kurz bevor der eine Kopf 65 das Band 33 verläßt, kommt der nächste Kopf 66 in Kontakt mit dem Band und beginnt seine Querspur 66a aufzuzeichnen. Die nebeneinanderliegenden Köpfe 65 und 66 sind somit während eines Teils ihrer Bandüberquerung beide gleichzeitig in Kontakt mit dem Band Dieses gleichlaufende Aufzeichnen an den Rändern des Bandes liefert ein Überlappungsintervall, daß keine Informationsverluste eintreten können. Bandstreckungen oder andere mechanische Einflüsse können geringe aber

doch bedeutende Unterschiede zwischen den Signalen hervorrufen, wenn sie von den getrennten Spuren wiedergegeben werden. Diese Differenzen erscheinen ale Phasendiskontinuitäten bei frequenzmodulierten Signalen und sind ■sehr schwerwiegend, da eie große Signalabweichungen in den demodulierten Signalen einführen.

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Die entgegengesetzt angeordneten Köpfe auf den Trommeln 60 oder 61 kommen niemals gleichzeitig mit dem Band in Kontakt. Deshalb kann die Information der Spuren, die um 180° voneinander getrennt sind, von einem der Vorschalter 41, 42 nach Fig. 1 verarbeitet werden. Ein Schalten zwischen gegenüberliegenden Köpfen tritt nur während der Zeit— · Intervalle ein, in denen von keinem der beiden Köpfe Signale wiedergegeben werden. Es steht somit ein relativ langes Zeitintervall für den Schaltvorgang zur Verfügung und ist dazu geeignet, Nebengeräusche zu eliminieren. Selbstverständlich werden übliche Vorrichtungen, die nicht dargestellt sind, verwendet, um die Signale, die an die Köpfe oder von den Köpfen 63 bis 66 und 68 bis 71 kommen, zu verbessern.

Die Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm ein weiteres Beispiel eines Breitbandsignalwiedergabesystems. Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung ist dazu geeignet, Eingangssignale von zwei sich drehenden Trommeln mit je vier Magnetköpfen zu empfangen, beispielsweise von solchen, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind· Die Signale von den einzelnen Magnetköpfen werden zwei verschiedenen Kanälen über getrennte Leitungen 81 bis 84 und 85 bis 88 einer Vielzahl von Vorschaltern 90 bis 93 zugeführt. Vorverstärker und ähnliche

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Schaltkreise sind nicht im einzelnen dargestellt.

Es soll betont werden, daß zu jedem der Vorschalter 90 bis 93 zwei Leitungen führen. Beispielsweise führen die Leiter 81 und 82 die Signale an den Vorschalter 90. Wie bereits zu Fig. 2 ausgeführt wurde, vermindert die Paarung der Eingangssignale einandergegenüberangeordneter Magnetköpfe die Zahl der Komponenten, ohne unerwünschte Übergänge einzuführen. Die Signaleingänge werden während signalfreier Intervalle abgeschaltet unter Steuerung eines Gattergeneratorkreiees 951 der auf Zeitimpulse A und B anspricht und geeignete Steuersignale an seinen Ausgängen abgibt. Der Gattergenerator 95 kann beispielsweise aus einer Anzahl bistabiler Multivibratoren bestehen, die beliebig eingeschaltet und ausgeschaltet werden können und dabei die Vorschalter veranlassen, das Ausgangssignal aus jedem Kopf, während er in Kontakt mit dem Band liegt, anzunehmen.

Die Signale von je zwei einander gegenüberliegend angeordneten Wiedergabeköpfen haben im wesentlichen frequenzmodulierte Komponenten. Diese Komponenten werden getrennt demoduliert, um das ursprüngliche Signal durch einen Diskriminator, Impulszähler oder andere Arten von Demodulatoren 100 bis 103 wieder

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herzustellen. In dem Demodulator des Impulszählertyps werden beispielsweise Hull-Durchgänge der frequenzmodulierten Welle dazu verwendet, um Impulse zu erzeugen, die durch ihre zeitliche Dichte den Informationsgehalt der Welle anzeigen. Eine besonders günstige Form eines Demodulatorkreises ist im einzelnen in Fig. 5 dargestellt. In der Schaltung nach Fig. 5 werden die frequenzmodulierten Eingangssignale zunächst in eine im wesentlichen rechteckige Wellenform umgewandelt. Dies geschieht in einer Rechteck— -Begrenzer-Schaltung (squaring limiter circuit) 104. Bas scharfe Ansteigen und Abfallen der Hanken dieser Welle erzeugt Spannungsspi&ien positiver oder negativer Polarität an dem Differentiatorkreis 105. Diese Spamiungsspitzen triggern einen Phaseninverter und Impulsgeneratorkreis 106 aus, der nach den Grundsätzen eines Transistorladungsspeiehers bei einer entsprechend hohen Geschwindigkeit, die für Breitbandsysteme geeignet ist, arbeitet. Die notwendigen extrem hohen Impulsgesehwindigkeiten werden dadurch erhalten, daß jäes Paar der PNP-Transistoren 107, 108 in entgegengesetzter Polarität von den verschiedenen Ausgängen der Sekundärwicklung eines Transformators 109 betrieben wird. Die Speicherladung erlaubt, daß im wesentlichen konstante Impulse erzeugt werden trotz der Wiederholungsgeschwindigkeit der Eingangsimpulse.

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Ein Wellenzug von monopolaren Impulsen der Standardbreite ergibt sich somit an dem gemeinsamen Ausgang der transistoren 107 und 108, wobei jeder in zeitlicher Übereinstimmung mit einem anderen HuIl- -Durchgang des frequenzmodulierten Signals getriggert wird. Wegen des PrequensspaJi^-uiai, für das ein Breit— bandaufnahmegerät geeignet sein muß, wird ein sehr schnell arbeitender Typ eines Impulsgenerators bevorzugt verwendet. Dieser liefert kurze Ausgangsimpulse, tß§ spielsweise wie ein Tunneldiodenschaltkreis oder ein Transistoreneicherschaltkreis.

Der zeitliche Mittelwert der Standardimpulse aus dem Impulageneratorkreis 106 entspricht dem Wert des" originalen Eingangssignals. Ein Tiefpaßfilter 110, der als Integratorkreis ausgebildet sein kann, sondert die originalen Signalkomponenten aus und liefert das Ausgangs signal aus jedem Demodulator 100. Der Demodulatorkreis kann ^/einen^N^ußerdeBL/veränderlichen Verstärker 111 enthalten, der über unten näher beschriebene Vorrichtungen gesteuert werden kann, um einen Verstärkungsausgleich der verschiedenen Signale innerhalb eines Kanals sicherzustellen. Ein Ausgleich zwischen den Teilen des Kanals kann außerdem erreicht werden, indem man die Impulsgeneratoren 106 auf "Ein" schaltet.

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Eine Aß-Anordnung wird bevorzugt angewendet, da hierdurch eine kontinuierliche Kompensation gewisser Abnutzungseffekte der Köpfe ermöglicht wird. An dieses Ende kann eineVerstärker-oder Spannungssteuerungsschaltung 114, 115 (siehe Pig. 3) angekoppelt werden, um die demodulierten Signale jedes Kanals zu bestimmen und um ein Eückkopplungs— steuersignal zur Einstellung der Signalamplituden jeder Kanalhälfte zu erreichen. Wie aus Pig. 5 ersehen werden kann, kann dieser Schaltkreis 114 aus Testschaltungen 116 bestehen, die die entsprechenden demodulierten Signale jedes Kreises aufnehmen. Am Anfang eines Zeitimpulses aus dem Gattergenerator 120 durchlaufen die Testschaltungen kurze Impulse, die den jeweiligen· Amplituden der demodulierten Signale zu dieser Zeit entsprechen. Diese Testimpulse werden in den Schaltungen 119 über eine Anzahl von Impulsen gemittelt, so daß der Pehler langsam anwächst. Die beiden gemittelten Signale werden dann einem Differenzverstärker 121 oder einem anderen Komparator zugeführt und dabei AGrC-Signale erzeugt, die zur Steuerung des veränderlichen Verstärkers geeignet sind. Während der überlappenden Intervalle und Schaltzeiten werden gleiche aufgezeichnete Signale mit gleicher Amplitude in jeder Kanalhälfte wiedergegeben.

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Die Kombination der Signale jedes Kanals wird durch die Schalter 117, 118 ausgeführt unter Steuerung eines zweiten Gattergenerators 120, der seinerseits zu speziellen Zeiten von einem Phasenumsehalter 96 gesteuert wird. Die Ausgangssignale für jeden Kanal werden dann von getrennten Ausgangsverstärkern 122, 123 erhalten.

Die Zeitschaltkreise, die mit dem Gattergeneratorkreis 95 gekoppelt sind, können so arbeiten, daß sie ein Schalten zu gewünschten Zeiten unter verschiedenen Bedingungen zulassen. Bei Fernsehsignalen beispielsweise kann eine feste Anzahl von Pernsehlinien in Querspuren aufgenommen werden und das Schalten tritt während der leeren Zeitspannen ein. Im vorliegenden System sind die Gattergeneratoren so gekoppelt, daß sie auf Zeitsignale ^WA^M UUd¹¹B" von einem Kopftrommelwechsel ansprechen und Signale entwickeln, die spezielle Rotationsstellungen der Kopftrommel bezeichnen. Diese Rotationsstellungen schließen diejenigen ein, bei denen nebeneinanderliegende Köpfe innerhalb der überlappenden Bereiche angeordnet sind und auch diejenigen, bei denen gegenüberliegende Köpfe keine Signale wiedergeben. Innerhalb dea Überlappungsintervalls, das z.B. 150 mikroeec. andauern kann, i»t es sehr häufig wünschens-

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wert, zu. speziellen. Zeiten, die in Beziehung zu anderen Vorgängen liegen, ζκ schalten. Biese weitere Steuerung wird durch den Gattergenerator-.kreis 95 in Kombination nit dem Phasenumsehalter 96 bewirkt. Bei Aufnahme von Meßgrößen bl|espielsweise wird gelegentlieh bevorzugt, die Zeiteinteilung durch Anwendung einer stabilen Bezugsfrequenz von außen zu steuern und synchron mit den Impulsen dieser Bezugsfrequenz zu schalten. Es sind in der vorliegenden Schaltung Einrichtungen geschaffen_r die für eine derartige Steuerung dienen. Bie Vorrichtung enthält außerdem Mittel zur Steuerung des Schaltvor— gangs durch Verwendung eines besonderen Batenformats auf dem Band, insbesondere vom Zeitbasismarkierim— pulsen, die in bestimmten Zeitintervallen durch die gesamten Daten aufgenommen sind (hier in der Leitung 83 für die zweite Spur des ersten Kanals). Zusätzlich kann insbesondere dann, irenm Aufnahmen in einem 7orausrichtungszustand gemacht werden, das Einschalten synchron mit dem Ende von Wortgruppen auf dem Band oder durch einen äußeren Zeitgeber gesteuert werden.

Das vorliegende System erlaubt in einfacher Weise, jedes dieser Signale für die Steuerung der Schaltzeit zu verwenden. Die Kopftrommelzeitsignale "A" und"B^w werden an den Phasenumschalter 96 geliefert, der die

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Zeitbeziehung des Schaltvorganges in Übereinstimmung alt Arbeitsbedingungen einstellt* Der Phase»- uasehalter 96 kann einen wieder rüekstellbaren monostabilen Multivibrator enthalten, der eine nominale "Ein^-Periode (etwa von 150 mikrosec.) aufweist, die der Schaltung durch die Zeitsignale folgt. Bei Abwesenheit eines solchen Rüekstellimpulses sieht der Schaltkreis 96 einen Au3gangsimpuls vor Ton der Flanke des Multivibratorimpulses zu einer auegewählten Zeit, die dem Beginn des Impulses folgt und der den Multivibrator einstellt. Ein Differentiator (nicht dargestellt) kann dazu dienen, Impulse der gewünschten Polarität zu erzeugen. Etickstellimpulse, die aktiv die Multivibratoriapulse beenden, können entweder aus einer ze it stabilen Synchronimpulsquelle 98 oder aus einer Zeitbasis-Impulsechaltung 99 erhalten werden aus Zeitdaten, die auf dem Band aufgezeichnet worden sind. Zeitbasisimpulse können duroh besondere Amplituden- oder Frequenzabweichungen aus den Instruaentationedaten durch einen Zähler 99 identifiziert wad en.

Der Betrieb der Vorrichtung nach Pig. 3 kann am besten aus den Wellenformen der Fig. Φ verstanden -werden. Frequenzmodulierte Eingangssignale werden an den getrennten Leitungen 81 bis 88 von den 4 getrennten

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Köpfen in jeden Kanal erhalten (Wellenform|L). Die Köpfe auf den beiden Kopftrommeln sind um 45° verschoben angeordnet, siehe Fig. 2. Die beiden Leiterpaare 81, 82 und 83, 84 im Kanal Nr. 1 sind mit einandergegenüberliegend angeordneten, jedoch nicht nebeneinanderliegenden Köpfen auf der Kopftrommel gekoppelt. Die sich nicht überlappenden wiedergegebenen Wellenzüge sind mit dem Gattervorsehalter 90 bis 93 gekuppelt, um getrennte Signale der Wellenform D, die zeitlich miteinander überlappen, herzustellen.

Die Zeitsignale ^WA" und "B^M dienen dazu, um eine Überlappung der Intervalle der beiden Kopftrommeln zu definieren, wie in· den Wellenformen D und C gezeigt ist. Zwei ^"-Signale und sieben "B^w-Signale werden während einer vollen KopfUmdrehung eaaugt, wobei die "A^-Signale 180° und die ^WB^W-Signale 45° markieren. Ein ⁿB"-Sigial an einem 180°-Punkt wird nicht verwendet, so daß die Kopftrommelumdrehung unzweideutig in 45 — Intervalle geteilt wird, die den Beginn der Überlappung zwischen jedem Paar der beiden Köpfe auf beiden Trommeln identifiziert. Die Impulsflanken des monostabilen Multivibrators in dem Phasenumschaltungskreis 96 treten ebenfalls während der Überlappungsintervalle auf. Der monostabile Multivibrator wird auf den Beginn

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eines solchen überlappenden Intervalls eingestellt, seine normale Abschaltzeit wird so gewählt, daß er sich von selbst während eines Überlappungsintervalls in den alten Zustand setzt. Die Impulsflanke des monostabilen Multivibrators wird dazu verwendet, den Gattergenerator 95 und 120 zu steuern. Für eine genaue Einstellung der Schaltzeiten relativ zu den Daten innerhalb der überlappenden Intervalle und zur größeren Verwendungsfähigkeit der Vorrichtung können die Impulse des monostabilen Multivibrators auch zu einer beliebigen Zeit während seiner natürlichen Periode durch Rückstellimpulse (Wellenform E) beendet werden. Diese Impulse können aus dem Zeitbas is impuls zähler 99, aus der Synchron-Impulsquelle 98 oder von den Zeitimpulsen innerhalb der Daten erhalten werden. Die Auslöseimpulse aus dem Phasenumschal tkreis 96 für die Gattergeneratoren korrespondieren zeitlich mit den normalen Rändern der Multivibratorimpulse oder einem von außen angelegten Impuls, wenn immer ein solcher auftritt. Es soll betont werden, daß die dargestellte Wellenform und die Zeitbeziehung als stark vereinfacht und nicht maßstabsgerecht anzusehen ist.

Der Gattergenerator 120 erzeugt zwei rechteckige Wellenzüge zur Steuerung des letzten Schaltvorgangs,

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In dem gezeigten Beispiel (ί¹) entstehen die Übergangspunkte in den Wellen normalerweise bei den gewöhnlichen Abstellzeiten des Multivibrators in dem Hiasenumsehaltungskreis 96. Bei zwei Punkten jedoch steuern die Bückstellimpulse (Wellenform E). Zu jedem Zeitpunkt werden die Datensignale beider Köpfe in einen einzigen Wellenzug durch den Endschalter 117 und 18 sauber miteinander kombiniert.

Eine Anzahl von Vorteilen werden durch die erfindungsgemäße Anordnung zur Demodulation der wieder— gegebenen Signale erreicht. Die Schaltungen sind einfach aber zuverlässig und sehen eine Diskriminierung gegen Lärm vor, wie es für frequenzmodulierte Systeme üblich ist. Wiedergegebene frequenzmodulierte Signale werden an die Modulatoren 100 bis 103 angelegt, wobei große Unregelmäßigkeiten durch Signalbegrenzer und Standardbreiten-Impuls— generatoren entfernt werden.

Da das Sehalten während der überlappenden Intervalle nur auf demodulierte Signale angewendet wird und da diese Spannungen ausgeglichen werden während der-Schaltzeiten durch den AGC-Ereis können keine großen Übergänge durch das Schalten eingeführt werden obwohl sie sehr schnell erfolgen können. Zu ,jedem

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Zeitpunkt können die Schaltübergänge stark vermindert werden in ihrer Amplitude und ihrer Dauer.

Diese Vorrichtung ist außerordentlich vielseitig auch im Hinblick darauf, daß einige verschiedene Steuerungen der Sohaltaeit erlaubt sind. Will rean keine Demodulation, beispielsweise wie es beim Abspielen eines Zustandes der Fall sein kann, so kann der Demodulator durch einen Begrenzer ersetzt werden. Das Schalten ist dann in zeitlicher Übereinstimmung mit dem Ende einer vorbestimmten Wortgruppe in den Daten. Bänder, die mit anderen Systemen bespielt worden sind, können entsprechend wiedergegeben werden mit dem Vorteil dieser Erfindung.

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Claims

1U9318 "Patentansprüche

1. Schaltkreis für die Kombination und Demodulation frequenzmodulierter Signale aus aufeinanderfolgenden auf Magnetbändern aufgezeichneten Spuren, gekennzeichnet durch eine Yielfachkopfvorrichtung (32) zur 'Wiedergabe der aufgezeichneten Signale, einer ersten und zweiten Schaltvorrichtung (41, 42), von denen jede mit mindestens zwei Köpfen der Vielfachkopf— vorrichtung (32) verbunden ist und jede einen serienmäßig auftretenden Signalzug entnimmt, ferner durch zwei Demodulatoren (46, 48), von denen jeder mit einergenannten Schaltvorrichtung^41, 42) verbunden ist und ein demoduliertes Signal aussendet, das dem frequenzmodulierten Informationssignal entspricht und durch Ausgleichsvorrichtungen (54), die die Spannungshöhe der demoduljerten Signale ausgleichen und Mittel (52), die die ausgeglichenen demodulierten Signale in eine einzige Signalfolge kombinieren.

2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel' (50) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Stellung der Vielfachkopfvorrichtung (32) die Schaltvorrichtungen (41, 42), die Ausgleichsvorrichtung (54) und die Mittel (52) zur Erzeugung einer kontinuierlichen Signalfolge zeitlich steuern.

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U49318

3. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzmodulierten Signale aus einem Schaltkreis (11, 20, 25, 30 bzw. 12, 21, 26, 30 bzw. 13, 22, 27, 30, 31) an die VielfachkopfVorrichtung (32) gelangen und auf eine Magnetbandvorrichtung (33) aufgezeichnet werden.

4. Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsvorrichtung (54). dazu geeignet ist, die Spannungshöhe der demodulierten Einzelsignale zu übereinstimmenden Zeitpunkten einander anzugleichen.

5. Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielfachkopfvorrichtung (32) so eingerichtet ist, daß sich Teile der von ihr, vorzugsweise als Querspur aufgezeichneten frequenzniodulierten Signalspuren, überlappen und daß die Schaltvorrichtungen (41, 42) in Abhängigkeit des Zeitgebers (50) die sich nicht überlappenden Teile der Signalfolgen in mindestens zwei von einander getrennten Kanälen an die Demodulatoren (46, 48) weiterleiten.

6. Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber (50) die

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Zeitsignale während der Wiedergabe der sich überlappenden Teile der Querspur aussendet.

7< Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (99) zur Aussendung von Zeitbasissignalen als Kennzeichnung der erforderlichen Schaltpunkte vorgesehen sind, die gemeinsam mit den genannten Zeitsignalen einen Phasenumschaltkreis (95) zur Aussendung von Schaltsteuerimpulsen während, der überlappenden Teile der Aufzeichnungsspuren veranlassen.

8. ScbaLtkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenumschaltkreis (96) einen monostabilen Multivibrator enthält, der durch die Zeitsignale auf "Ein" geschaltet und entweder innerhalb eines gewählten Zeitintervalls während der Überlappungszeit der Aufzeichnungsspuren oder durch einen Zeitbasisimpuls abgeschaltet wird und beim Abschalten Schaltmittel (120) zur Aussendung eines Schaltstauersignal3 veranlaßt, die ihrerseits mit Schaltmitteln (90, 91, 92, 93), die getrennte Signale aufnehmen, verbunden sind und nicht gleichlaufende Signale in verschiedenen Kanälen (1, 2) kombinieren.

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9. Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal (1, 2) Demodulätoren (100) vorgesehen sind, die zur Amplitudenänderung der frequenzmodulierten Signale geeignet sind und Verstärker (111) so steuern, daß mit ihnen verbundene Schaltmittel (52) die Signale aus den verschiedenen Kanälen (1, 2) vereinigen.

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