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Verfahren zur trägerfrequenten Aufzeichnung mehrerer unabhängiger
elektrischer Signale Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung mehrerer
elektrischer Signale mittel,.. eineu punktförnig wirkenden Aufzeichnungoorganeo,
z.B. eineu Elektronenstrahles, auf einen band-, platten-, trommel- oder blattförmigen
Aufzeichnungsträger,bei dem durch eine Relativbewegung deo Aufzeichnungsorganeo
gegenüber dem AufzeichnungNträger die Signale in Zeilen aufgezeichnet werden, die
quer zur Richtung der Relativbewegung verlaufen
Gemäß bekannten
Verfahren können durch die Verwendung punktförmiger Aufzeichnunguorgane und durch
eine Aufzeichnung in Zeilen quer zur Bewegung"-richtung de"- Aufzeichnungaträ.gera
noch elektrioche Signale wehr hoher elektri"-cher Bandbreite aufgenommen werden.
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Bei den biolang gebräuchlichen Verfahren bevregt oich der Aufzeichnungoträger
relativ langoam an einen oder mehreren unter einen beotimmten Winkel zu ihm otehenden
Auf zeichnungs- oder Vtiedergabeorganen entlang, vrobei eine oder mehrere Spuren
gleichzeitig unter einem ent"-prechenden Winkel zur Trägerlaufrichtung auf der Aufzeichnungoträger
festgehalten bzvr. getastet werden. Zur Aufzeichnung elektrischer Signale in Zeilen
quer zur Laufrichtung de"- Trägers sind, "-ofern e:; oich um Aufzeichnungen auf
Magnetbänder handelt, rotierende Aufnahme- bzcr. Wiedergabeköpfe gebräuchlich. Auch
wurden ochon für Aufzeichnungen auf z.B. thermoplastioche Materialien, ElektronenOtrahlen
alo Aufzeichnungsorgane vorgeschlagen, bei denen der Elektronenatrahl quer zur Laufrichtung
des Träger"- hin und her besiegt wird.
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j Eu iot auch ochon vorgeuchlagen worden, ein Frequenzband größerer
Breite aufzuteilen und einzelne Trägerfrequenzen mit Frequenzintervallen geringerer
Bandbreite zu beaufochlagen.
Ein nach dienen Prinzip arbeitendes:
Verfahren sieht die Aufteilung deu Frequenzbande, und Zuordnung der Teilbänder beutimnten
Spuren vor, die parallel zur Trägerlaufrichtung liegen. Ein Nachteil dieses Verfahrens
beuteht vor allem darin, daß bei der Wiedergabe keine phauentreue Signalrückgewinnung
über dä:s ganze Frequenzband erfolgt. Ein weiterer Nachteil bei den genannten Verfahren
iut die hohe Trägerlaufgeuch%7indigkeit, die durch die erforderliche Abtaatung der
Trägerfrequenz, die in der Regel größer iut als die höchste zu übertragende Signalfrequenz,
bedingt int.
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fas neue Verfahren hat die Vorteile, daß bei Unterteilung eines: Dehr
breiten Prequenebandeu in vergleichsweisse uchmalbandige Frequenintervalle eine
Vielzahl von Inforsaationakantilen gemäß der Anzahl der Trägerfrequenzen auf einer
band-# platten-, trommel- oder blattförmigen Aufzeichnungsträger.in Zeilen, die
quer zur Richtung der Relativbewegung verlaufen, aufgebracht und wieder abgenommen
vrerden können. Die Geschwindigkeit der Relativbewegung hat sich dabei nur nach
der höchsten noch aufzuzeichnenden oder abzutastenden Signalfrequenz zu richten.
Auch kann durch entsprechend enge Beschriftung des Aufzeichnungoträgers die durch
die geordnete Querzeilenschrift an sich schon verringerte Geschwindigkeit der Relativbeiregung
noch weiter herabgesetzt werden. .
Gemäß der Erfindung wird dien
dadurch erreicht, daß . die Aufzeichnungen durch Intenuitö.tumodulation*äeu Aufzeichnunguorganeu
mittelo solcher Frequenzen geuchrieben werden,-die alu phauenutarre, ganzzahlige
Vielfache der Zeilenfrequenz gewählt wind und ihrerseitu nach Art von TRägerfrequensen
mit den Signalen in Amplitude und/oder Frequenz moduliert sind.
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Dabei iat eine beträchtliphe Geuchrtindigkeitti-Verringerung der Relativbewegung
dadurch zu erzielen, daß der Abotand der Zeilen geringer alo der Durchmeaner deu
Aufzeichnunguorganeu, z.8. des Elektronenstrahlen, gewählt wird, wobei der mirideutmögliche
Zeilenabotand lediglich durch die höchute Modulationufrequenz beutimmt iut.
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Stereoaufzeichnung wird dadurch ermöglicht, daß zwei Trägerfrequenzkanäle
zu belegen sind und für eine Wiedergabe Doppelempfänger vorgeuehen werden,
evtl: in-Anlehnung an dau rundfunkübliche Verfahren..
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Hei einer Schaltunguanordnung zur Durchführung den Verfahreno wird.zweckmäßig
ein Muttergenerator verwendet, deuuen Frequenz einem Prequenzteiler oder Vervielfacher
zugeführt wird, deuuen Auugangafrequenzen alu Trägerfrequenzen in je einem I.Iodulator
mit einer Signalfrequenz
besufachlagt und über je einen nachgeschalteten
Entkoppler einem Summenverstärker zugeführt oind und zur Intenaitütouteuerung eine,
Elektronenstrahles o.dgl. dienern. Bei Verwendung von Frequenzteilern wird dabei
die von dem Muttergenerator gelieferte Frequenz als höchste aufzuzeichnende Trägerfrequenz
verwendet und diese in einen Untersetzer in ganzzahlige, phasenstarre Vielfache
einer Grundfrequenz unterteilt, die ihrerseits der Zeilenablenkung dient. Wird dagegen
ein Frequenzvereielfacher verwendet, so wird zur Zeilenablenkung die vom iiiuttergenerator
gelieferte Grundfrequenz verwendet, aus der in einem Vervielfacher die einzelnen
Trägerfrequenzen als phasenstarre ganzzahlige Vielfache gebildet werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in einem Ausführungobeiupiel
anhand von 4 Figuren näher erläutert.
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Eu zeigt: Figur 1 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahreno
gemäß der Erfindung, Figur 2 die Verformung eines Aufzeichnungsträgers, trenn die
Trägerfrequenz das Zweifache der Zeilenfrequenz beträgt, Figur 3 Verformung eine,
Aufzeichnungaträgero, wenn die Trägerfrequenz das Fünffache der Zeilenfrequenz beträgt,
Figur
4 Verformung einen Aufzeichnung:,träger:;, wenn die Trägerfrequenz dass 3,5-fache
der Zeilenfrequenz beträgt. Die Aufzeichnung auf einen Aufzeichnungsträger soll
mit einer. punktförmig arbeitenden Aufzeichnungsorgan, z.B. einem Elektronenotrahl,
erfolgen, der an der Auftreffstelle eine bleibende Veränderung eine:; gecigneten
Trägermaterials hervorruft.
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In Fig.1 isst ein Muttergenerator 1 vorgeuehen; der die höchste roch
vom Elektronenstrahl aufzuzeichnende TrCI-gerfrequenz f0 liefert. Diene Frequenz
isst als; ganzzahliges Vielfaches einer Zeilenfrequenz f0 zu wählen. Die Frequenz
fo wiederum :soll erheblich über der höchsten aufzuzeichnenden Signalfrequenz liegen.
Eine Unter:;etzerkette 2 reit zusätzlichen Miochstufen leitet au:; den Muttergenerator
1 die einzelnen Trägerfrequenzen als. ganzzahlige Vielfache der Zeilenfrequenz und
die Zeilenfrequenz fo selbst ab. Auf diese Weise :sind bei ausreichender Frequenzkon:tanz
des Muttergeneratoru 1 die einzelnen Trägerfrequenzen 2 . f0 bis n . fo, die eine
arithmetische Reibe dar stellen, phasenstarr miteinander verkoppelt. Den Au:;-gängen
den Untersetzers 2 werden die einzelnen Frequenzen 2fo....nfo entnommen und einzelnen
Modulatoren 3 zugeführt,
von denen jeden au£er der jeweiligen Trägerfrequenz
ein Signal beigegeben wird. Dietseu kann in Axilitudenmodulation oder, unter einschränkenden
Bedingungen für den Frequenzhub, auch in Frequenzmodulation der jeweiligen Trägerfrequens
aufmoduliert werden. Die Ausgänge der hiodulatoren 3 wind über Entkoppelglieder
4 parallel auf einen Breitband-Summenverutürker 5 geschaltet, deuuen Bandbreite
zweckmäßig 1,5 £O--(n + 0, 5 )f0 beträgt.. Vom Ausgang des Summenveratürkeru
5 wird die Intenuitäteinea einer Elektronenkanone 10 entatartmenden, aufzuzeichnenden
Elel:tronentitrahleu 9 gesteuert. Von der Frequenz f0 wird ein Sägezahngenerator
6 gesteuert, der uelbot wieder über die Ablenkplatten 7 die Ablenkung des aufzeichnenden
Elektronenatrahle:. 9 -steuert. Der Elektronenastrahl trifft auf ein Aufzeichnungsmaterial
8, das sich senkrecht zu der durch die Platten 7 gegebenen Ablenkrichtung ;stetig
fortbewegt. Elektronenkanone 10 und Aufzeichnungsmaterial 8 befinden wich in Vakuum.
Auf den Trägermaterial ergeben :sich unter diesen Bedingungen Verformungen, wie
sie in Fig.2 und 3 für Trägerfrequenzen, die das Zwei- bzcr. Fünffache der Zeilenfrequenz
betragen, gezeigt sind. Erfolgt die Aufzeichnung gemäß dem Verfahren geordnet. oo
liegt da,.. Amplitudenvaximun einer Trägerfrequenz-in der einzelnen Zeile genau
neben einem Anplitudenmaximum in der benachbarten Zeile.
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Eu ergeben sich also auf einem Aufzeichnungsträger 8 tiefenochriftähnliche
Aufteichnungen
und zwar erscheinen bei -einer Trägerfrequenz von zwei- bzw. fünffacher Zeilenfrequenz
zwei bzw. fünf parallele Furchen 11 längo.über die Oberfläche des bandförmigen Trägernaterial:s
8 gezogen. Aufgrund einer Amplitudennodulation einer Trägerfrequenz
r
wird
sich auf deri Aufzeichnungsmaterial ß die Tiefe der Furchen 11 in Takt der trlodulationofrequenz
ändern. Setzt man voraus, daß die Zeilenfrequenz erheblich über der hcchoten Liodulationofrequenz
liegt, oo wird :sich die Furchentiefe von Zeile zu Zeile nicht tfeczentlich ändern.
1@:an kann also die Zeilen 12 aneinanderotoßen oder :sogar überlappen lassen, :so
daß die Zeilenatruktur nicht mehr erkennbar isst. Auf diese Wei e kann bei Aufzeichnung
und Abtaotung die Zeilen:;truktur auf dera Träger fast vollutändig auf?er Acht gelauoen
werden, da ja die Trägerfre-. quenzen in Laufrichtung deu.Aufzeichnung:trägera kein
Signal ergeben. Man ist also nicht exakt an Bandgeachwindigkeiten gebunden und kann
ferner zulasnen, daß Aufzeichnungs- und Abtaotorgan in ihrer Auflösung in Trägerlauf-
| rithiwrrg lediglich auf die höchste Tonfrequenz,
nicht je- |
| doch Trägerfrequenz abgestimmt sein müssen. Die ;e Maßnahme |
| Umiglicht eine sreuentliche Verringerung der Trägerlauf- |
| . |
| geschwindigkeit. |
Im Gegensatz dazu sind in Fig.4 auch die Verformungen aufgezeichnet,
die sich bei einer Trägerfrequenz ergeben, die nicht ein ganzzahligeü@ Vielfacher
der Zeilenfrequenz ist. En wurde eine Trägerfrequenz von 3,5-faeher Zeilenfrequenz
gezählt. Wie man erkennt, würde bei einer Uberlappung der Zeilen 12 zunehmende Auulöechung
eintreten, da sich in benachbarten Zeilen gegensinnige Verformungen ergeben. Es
ergibt sich al:jo als besonderes Merkmal der Erfindung, daß die geometrischen Verhältnisse
in Zeilenrichtung ausschließlich von der Trägerfrequenz bestimmt sind, dagegen die
in Trägerlaufrichtung ausschließlich von der Modulationsfrequenz.
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Die erreichbare elektrische Bandbreite hängt allein von der Breite
dej Aufzeiehnunguträgers ab; dieser Ba dbreite sind lediglich durch die maximale
mögliche Ablenkung des aufzeichnenden Elektronenstrahles Grenzen gesetzt.
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Die elektrische Abtaetung trägerfrequenter Aufzeichnungen kann z.B.
mit einer Abtaetröhre unter Ausnutzung des Gleichrichtereffekteo oder mit ähnlichen
Einrichtungen erfolgen. Man erhält dann am Ausgang das Gemisch der einzelnen modulierten
Trägerfrequenzen. Im Falle, daß diese Trägerfrequenzen amplitudenmoduliert sind,
kann dau Auagangouignal direkt den Antenneneingang eine;.: normalen Rundfunkempfängern
zugeführt
werden. Die einzelnen trägerfrequenten Aufzeichnungen können so durch einfache Abstimmung
des Empfängers "empfangen" vrerden. Das Abtaotorgan sollte dabei genau den YJeg
des aufzeichnenden Elelitronen"trahles folgen.
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Bei der beschriebenen ?Methode der Aufzeichnung kann aber ohne Schwierigkeit
zugelassen werden, daß ;der Abtaoter durch irgend eine Inkonotanz von einer in die
nächste aufgezeichnete Zeile geht, sofern bei überlappter Aufzeichnung noch von
Zeilen gesprochen vrerden kann. In einer vors Erfindungsgedanken abweichenden Aufzeichnung
gemäß Fig.4 ergeben sich beim Übergang von einer zur anderen Zeile Phaocnsprünge
der Trägerfrequenz und darbt Verfülochungen der Signale.
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Es ist auch möglich, daß zwar der Abtaoter sich mit einer der Zeilenfrequenz
entsprechenden Frequenz über das Trägermaterial bevregt, daß das Trägermaterial
oelb:;t aber stillsteht. Am Ausgang des Abtaoters erscheint dann die Trägerfrequenz
mit einer Amplitude, die durch die Anplltudenmodulation be:;timnt ist. Wenn man
die Möglichkeit; vorsieht, das Trägermaterial um meßbare#Beträge weiter zu bevregen,
so kann auf diese Weise die Kurvenfora dea aufgezeichneten Signals durch Bestimmung
der jeweiligen Amplitude dcrrrägerfrequenz Punkt für Punkt festgestellt werden.