DE1801222B2 - Magnetbandgeraet zur aufzeichnung und wiedergabe von video signalen - Google Patents

Description

1 8 Ö1 222

Die Erfindung betrifft ein Magnetbandgerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Video-Signalen und bezweckt insbesondere eine Störabstandsverbesserung im Synchronkäiiäl solcher Aufzeichnungs-:, bzw. Wiedergabegeräte, die nach dem sogenannten Schrägspurverfahren arbeiten.

Bei der magnetischen Aufzeichnung von Video-Informationen ist es der großen erforderlichen Relativgeschwindigkeit zwischen Aufzeichnungskopf und Aufzeichnungsträger wegen üblich, mit Hilfe von rotierenden Köpfen intermittierende Spuren auf ein mit gleichförmiger Geschwindigkeit transport) tiertes Magnetband aufzuzeichnen, die sich schräg über die Bandbreite erstrecken. Da hierbei zur Vermeidung von Bildstörungen das Verhältnis der Bandgeschwindigkeit zur Rotationsgeschwindigkeit der Video-Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabeköpfe mit sehr großer Genauigkeit konstant gehalten werden muß, ist es üblich, mit Hilfe eines feststehenden Magnetkopfes eine besondere, sich längs einer Bandkante erstreckende Steuerspur aufzuzeichnen, deren Signale während der Aufzeichnung aus den vertikalen Austastlücken des Videosignals gewonnen und während der Wiedergabe zur Nachsteuerung, sei es der Kopirotationsgeschwindigkeit, sei es der Bandgeschwindigkeit, benutzt werden.

Diese Steuersignale enthalten daher als Grundwelle die Bildwechselfrequenz; sehr häufig wird jedoch bei der Herstellung der Steuersignale ein Halbbild übersprungen, so daß die Frequenz der Grundwelle des Steuersignals nur noch 25 Hz in Europa, bzw. 30 Hz in USA beträgt und damit an der unteren Grenze des von einem derartigen Magnetbandgerät übertragbaren Frequenzbereichs liegt. Zum besseren Verständnis dieses Umstandes sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß sich bei der Abtastung einer mit einem konstanten Schreibstrom hergestellten magnetischen Aufzeichnung ein Frequenzgang nach F i g. 1 ergibt, bei dem die EMK des abtastenden Magnetkopfes zunächst wegen des Induktionsgesetzes mit 6 dB/Oktave ansteigt und nach Erreichen eines Maximums aus Gründen, die mit dem Aufzeichnungs- und Wiedergabemechanismus zusammenhängen, wieder abfällt. Bei in der Video-Aufzeichnungstechnik üblichen Bandgeschwindigkeiten liegt dies Maximum in der Größenordnung einiger kHz oder darüber, so daß die Grundwelle der Steuerfrequenz nur noch mit einer Amplitude wiedergegeben wird, die 46 oder mehr dB unter der Maximalamplitude liegt. Derartige niedrigpegelige Signale können jedoch durch Ungleichmäßigkeiten in der Magnetschicht des Aufzeichnungsträgers oder durch andere Störeinflüsse sehr leicht gestört werden.

Zur Vermeidung derartiger Störungen werden daher erfindungsgemäß die Steuerimpulse als »Burst«; d. h. als kurzzeitig abklingender Wellenzug aufgezeichnet, wobei die Frequenz dieses Wellenzuges um ein Vielfaches höher liegt als die Grundfrequenz der Steuerimpulse und vorzugsweise gleich derjenigen Frequenz ist, bei der die Wiedergabe-EMK des die Steuerspur abtastenden Magnetkopfes ihr Maximum erreicht.

Da die aufzuzeichnenden Steuersignale zunächst in Form von Rechteckwellen vorliegen, wird nach einem weiteren Erfindungsgedanken der »Burst« ohne jeden zusätzlichen Aufwand dadurch erzeugt, daß die Induktivität des Aufzeichnungskopfes zusammen mit dem Ankoppelkondensator einen Serienresonanzkreis bildet; der auf die Frequenz maximaler

■^! Wiedergab&-E]ytK abgestimmt ist, und^f von den Flanken der Rechteckwellen des Steuersignals unmittelbar angestoßen wird. Die hierbei entstehende Impulsverdoppelung wird nach einem weiteren Erfindungsgedanken dadurch vermieden, daß die Änderungsgeschwindigkeit entweder der ansteigenden oder der abfallenden Flanken der Reckeckwellen durch an sich bekannte Mittel bis unter :die Anschwinggrenze des aus Aufzeichnungskopf und AnkoppelkondensatOyr gebildeten Schwingkreises herab-■ [■■. gesetzt'wird. , \ j._ \.._

Bei der Wiedergabe derartiger als Burst aufgezeichneter Steuerimpulse wird nach einer ( vorteilhaften Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens der Störabstand dadurch weiter verbessert, daß bereits der Abtastkopf mit Hilfe eines Parallelkondensators auf die Frequenz maximaler Wiedergabe-EMK abgestimmt und der nachfolgende Wiedergabeverstärker selbst selektiv ausgeführt und auf dieselbe Frequenz abgestimmt wird.

Das durch die elektrischen Eigenschaften der Schaltelemente-bedingte Auftreten von Resonanzstellen in magnetische Aufzeichnungs- oder Wiedergabeköpfe enthaltenden Schaltungen ist an sich bekannt und läßt sich bei der magnetischen Tonaufzeichnung durch geeignete Dimensionieruhg leicht vermeiden. Da aber weder die Kopfinduktivität noch die Streu- und Leitungskapazitäten beliebig klein gemacht werden können, lassen sich Resonahzstellen bei sehr hohen Frequenzen praktisch nicht vermeiden und fallen daher leicht in den Übertragungsbereich von breitbandigen Hochfrequenz-, beispielsweise Fernsehaufzeichnungen. Es ist daher bekannt, die Kopfresonanz entweder durch besonders dimensionierte Übertrager an das äußerste Ende des Übertragungsbereichs zu verlagern (deutsche Auslegeschrift 1162 868) oder durch spezielle Gegenkopplungsschaltungen zu kompensieren (deutsche Auslegeschrift 1 229 580). In jedem Fall wurden bisher Kopfresonanzen als Störquellen für breitbandige Magnetaufzeichnungen angesehen.

Im. Gegensatz hierzu geht die Erfindung von zwei Gesichtspunkten aus: Einmal von der Erkenntnis, daß die an sich eine breitbandige Aufzeichnung verlangenden Rechteckimpulse der Steuerspur bei den in Frage stehenden Video-Aufzeichnungsgeräten nicht notwendig als Rechteckimpulse und damit nicht . notwendig breitbandig aufgezeichnet werden müssen, sondern als' abklingende Wellenzüge aufgezeichnet werden können, und dann von der Tatsache, daß die Wiedergabe-EMK eines induktiven Magnetkopfs ein

Maximum und damit einen maximalen Rauscb-

abstand bei einer Frequenz aufweist, die nicht durch elektrische Eigenschaften der Schaltelemente/sondern ausschließlich durch die auf dem Magnetband aufgezeichnete Wejjenl^nge bestimmt wird. Wenn nun bereits bei der Aufnahme diese wellenlängenabhängige Frequenz maximaler Wiedergabe-EMK zu einer durch elektrische Schaltelemente bestimmten Kopfresonanz ausgebaut wird und wenn durch dieselben Schaltelemente die an sich weitab von dieser Kopfresonanz liegende Nutzinformation in dies Resonanzgebiet transportiert wird, werden mit einfachsten Mitteln optimale Rauschabstände für diese Nutzinformation erzielt.

Um die Erfindung zu veranschaulichen, ist in F i g. 2 schematisch ein aus einem Transistor 1 und

einem Widerstand! bestehender Emitterfolger dargestellt, der als Generator für die rechteckförmigen Steuersignale entsprechend Fig. 3a dienen möge. Durch geeignete Dimensionierung des Ankoppelkondensators 3 wird der aus Kondensator 3 und Induktivität des Schreibkopfes 4 bestehende Reihenschwingkreis auf die Frequenz maximaler Wiedergabe-EMK/_m entsprechend Fig. 1 abgestimmt, so daß der Schreibstrom durch 4 aus abklingenden Wellenzügen entsprechend F i g. 3 b besteht.

Zur Unterdrückung jedes zweiten Wellenzuges kann jede hierzu bekannte Anordnung, beispielsweise eine Schaltung nach F i g. 4 verwendet werden, bei der an der Klemme 5 wieder die Steuerspannung nach Fig. 3a steht. Bei gesperrtem Transistor 6 lädt sich der Kondensator 7 über den Widerstand 8 auf Betriebsspannung auf. Wird im Augenblick f₀ (Fig. 3) der Transistor 6 leitend, so entlädt sich der Kondensator 7 sehr schnell, und die Spannung an ihm beginnt erst wieder zu steigen, nachdem im Augenblick ij der Transistor 6 wieder gesperrt wird. Der zeitliche Verlauf der Spannung am Kondensator? hat also die Form von F i g. 3 c, und wenn der Kehrwert der aus Kondensator 7 und Widerstand 8 resultierenden Zeitkonstante klein gegen die Kreisfrequenz des aus Kondensator 3 und Aufzeichnungskopf 4 bestehenden Reihenschwingkreises ist, löst nur die steile Flanke 9, nicht aber die exponentiell verschliffene Flanke 10 in F i g. 3 c einen Wellenzug des Schreibstromes durch 4 aus. Der Schreibstrom hat also einen Verlauf nach F i g. 3 d.

Der Widerstand 8 kann natürlich auch durch eine Konstantstromanordnung ersetzt werden, beispielsweise durch einen zu 6 komplimentären Transistor, dessen Emitter mittel- oder unmittelbar mit idem positiven Pol der Betriebsspannung verbunden und dessen Basispotential an eine entsprechende, zeitlich konstante Spannung gelegt wird.

Da in F i g. 2 der Widerstand 2 klein gegenüber dem Realteil des Scheinwiderstandes von 4 und in F i g. 4 die Kapazität von 7 groß gegen die von 3 ist, braucht nach Abschaltung der Steuerspannungen an 1 oder 6 der ebenfalls auf die Frequenz maximaler Wiedergabe-EMK j_m abgestimmte Wiedergabeverstärker nur an den Verbindungspunkt zwischen Koppelkondensator 3 und Magnetkopf 4 angeschlossen zu werden: 3 und 4 bilden dann einen auf die richtige und gewünschte Frequenz abgestimmten Parallelschwingkreis.

Der Erfindungsgedanke ist ersichtlich unabhängig davon, ob während der Aufnahme eine aus der Tonfrequenztechnik her bekannte HF-Vormagnetisierung benutzt wird oder nicht. Soll eine Vormagnetisierung benutzt werden, so ist sie in den Verbindungspunkt zwischen Koppelkondensator 3 und Schreibkopf 4 einzuspeisen, wobei selbstverständlich auch alle übrigen Maßnahmen, die bei Anwendung einer Vormagnetisierung zweckmäßig sind, benutzt werden können. Hierzu zählt beispielsweise ein auf die Vormagnetisierungsfrequenz abgestimmter Sperrkreis in Reihe mit dem Ankoppelkondensator 3, der ein Abfließen der Hochfrequenz über den Signalstromkreis verhindert.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Magnetbandgerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Video-Signalen, bei dem außer den die eigentliche Video-Information tragenden Spuren eine Steuerspur zum Synchronisieren der Video-Spuren vorhanden ist und bei dem die aufzuzeichnenden Steuersignale rechteckförmig mit einer Grundwellenfrequenz an der unteren Grenze des vom Magnetbandgerät übertragbaren Frequenzbereichs sind, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Steuerspur vorgesehene Aufzeichnungskopf an die Steuersignalquelle über einen Kondensator angekoppelt ist, der zusammen mit der Induktivität des Aufzeichnungskopfes einen auf die Frequenz maximaler Wiedergabe-EMK abgestimmten Reihenresonanzkreis bildet, so daß die Flanken der rechteckförmigen Steuersignale im Aufzeichnungskopf einen Schreibstrom erzeugen, der die Form eines abklingenden Wellenzuges aufweist.

2. Magnetbandgerät nach Anspruch 1, dadurch dadurch gekennzeichnet, daß entweder in der ansteigenden oder in der abfallenden Flanke der rechteckförmigen Steuersignale der Schreibsitrom in Form eines abklingenden Wellenzuges unterdrückt wird.

3. Magnetbandgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Flanken der rechteckförmigen Steuersignale, bei denen der Schreibstrom unterdrückt werden soll, so verschliffen sind, daß die maximale Änderungsgeschwindigkeit innerhalb dieser Flanken kleiner ist als die maximale Änderungsgeschwindigkeit innerhalb der nicht unterdrückten Wellenzüge.

4. Magnetbandgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe der die Steuerspur abtastende Magnetkopf mit Hilfe eines Kondensators zu einem Parallelschwingkreis ergänzt wird, der ebenso wie der nachfolgende Wiedergabeverstärker auf die Frequenz maximaler Wiedergabe-EMK abgestimmt ist.

5. Magnetbandgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines für Aufnahme und Wiedergabe kombinierten Steuerspur-Magnetkopfes der abgestimmte Wiedergabeverstärker nach Abschaltung der Steuerspannungen an den Verbindungspunkt zwischen Ankoppelkondensator und Magnetkopf angeschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen