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Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät Die Erfindung betrifft
allgemein magnetische Aufzeichnungs-und Wiedergabegeräte und ist insbesondere auf
Magnetband-Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte von der Art gerichtet, die zur Aufzeichnung
und Wiedergabe eines Farbfernsehsignals geeignet ist.
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Es wurde bereits ein Magnetband-Aufzeichnungs und Wiedergabegerät
vorgeschlagen, das besonders zur Aufzeichnung von Farbfernsehsignalen geeignet ist
und bei welchem ein Heiligkeits- oder Luminanzsignal, das nachfolgend als das Y-Signal
bezeichnet wird, und ein Chrominanzsignal, das nachfolgend als das C-Signal bezeichnet
wird, z.B. die I- und Q-modulierten Signalkomponenten des Farbfernsehsignals, voneinander
getrennt und dann magnetisch mit Hilfe von gesonderten Auf zeichnungskanälen aufgezeichnet
werden, welche zu gesonderten Aufzeichnungsk8pfen führen1 die voneinander in Abstand
befindlichen
Aufzeichnungsspuren auf dem Magnetband folgen. Die
vorangehend beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß mehrere Komponenten der
einzelnen Aufzeichnungs- und Wiedergabekanäle so gestaltet werden können, daß sie
für die Frequenzbänder der jeweiligen Luminanz- und Chrominanzsignale besonders
geeignet sind zum Unterschied von der Situation, bei welcher die Luminanz- und Chrominanzsignale
durch gemeinsame Kanäle aufgezeichnet und wiedergegeben werden, so daß der Kopf
und andere Komponenten des gemeinsamen Kanals dann für ein sehr breites Frequenzband
gestaltet werden müssen, Wenn jedoch die Luminanz- und Chrominanzsignale gesondert
in entsprechenden Spuren aufgezeichnet werden, die sich voneinander in ABstand befinden,
wie erwähnt, ist natürlich die Ausnutzung des Magnetbandes entsprechend verringert,
d.h.
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die Dauer des Farbfernsehsignals, das auf einer besonderen Bandlänge
aufgezeichnet werden kann, ist verringert.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Geräts zur magnetischen
Aufzeichnung und Wiedergabe einer Anzahl verschiedener Signale in gesonderten Spuren,
eo daß sie besonders geeignet zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe der Luminanz- und
Chrominanzsignale eines Farbfernsehsignals sind, wobei die Ausnutzung des Magnetbandes
erhöht ist, ohne daß dies eine Störung zwischen den in den jeweiligen Spuren aufgezeichneten
bzw. aus diesen wiedergegebenen Signalen zur Folge hat.
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Bei einem erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät,
bei welchen erste und zweite Signale, beispielsweise die Chrominanz- und Luminanz-Signale
eines Farbfernsehsignals, durch erste und zweite Magnetköpfe in ersten und zweiten
Spuren, denen sie auf einem magnetischen Aufzeichnungsband folgen, aufgezeichnet
werden, werden diese ersten und zweiten Spuren einander zumindest teilweise dberlappend
vorgesehen,
wodurch die Ausnutzung des Bandes erhöht wird, und den aufzuzeichnenden Signalen
werden wesentlich verschiedene Frequenzen gegeben, um ihre Wiedergabe ohne gegenseitige
Störung zu ermöglichen.
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Zur weiteren Vermeidung einer Störung zwisch¢BL den in den sich überlappenden
Spuren auf dem Magnetband aufgezeichneten Signalen wird gemäß einem Merkmal der
Erfindung der Kopf zur Aufzeichnung und Wiedergabe des Signals von verhAltnismässig
niedriger Frequenz mit einem Kernspalt versehen1 der wesentlich breiter als der
Kernspalt des anderen Kopfes ist.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Kopf, der das
Signal von verhältnismässig hoher Frequenz aufzeichnet und wiedergibt, mit seinem
Kernspal-t sich quer und rechtwinkelig zur L§ngsrichtung der jeweiligen Spur vorgesehen,
während der Kernspalt des Kopfes zur Aufzeichnung und Wiedergabe des Signals von
verhältnismässig niedriger Frequenz sich schräg mit bezug auf seine Spur erstreckt.
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Die vorstehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung beispielsweiser Ausführungsformen
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen: Fig. 1 in schematischer
Darstellung eine Ansicht im Aufriß eines Teils eines erfindungsgemässen magnetischen
Aufzeichnungs- und Wiedergabegerätes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 in vergrössertem Maßstab eine schematische Ansicht, welche einen Satz von
Spuren zeigt, dem auf dem Magnetband zwei Köpfe der in Fig. 1 dargestellten Anordnung
folgen;
Fig. 3 und 4 der Fig. 2 ähnliche schematische Ansichten,
welche jedoch die Aufeinanderfolge der Spuren zeigt, denen der Magnetkopf folgt;
Fig,SA und 5B graphische Darstellungen der Signale, die durch die beiden Köpfe des
erfindungsgemässen Geräts aufgezeichnet werden; Fig. 6 und 7 Blockschaltbilder,
welche die Aufzeichnungs-und Wiedergabekreise zeigen, die in Verbindung mit den
Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen des erfindungsgemässen Gerätes verwendet werden
können und Fig. 8 und 9 den Fig. lund 2 ähnliche Ansichten, welche jedoch eine Anordnung
gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigen.
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In Fig. 1 in welcher eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt
ist, ist ein Magnetband 1 schraubenförmig um 360° um eine Führungstrommel 2, d.h.
mit einer sogenannten OL -Wicklung> gewickelt und das Band 1 wird in geeigneter
Weise in der Längsrichtung in der Richtung des Pfeils a vorbewegt. Auf der Trommel
2 sind zwei unabhängige Magnetköpfe 3 und 4 mit einem bestimmten Abstand zwischen
sich angeordnet, welche Köpfe dazu dienen, Signale auf dem Band 1 aufzuzeichnen
und diese Signale aus dem Band abzulesen.
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Die Führungstrommel 2 und die Magnetköpfe 3 und 4 die in Eintiefungen
in der Oberfläche der Trommel so angeordnet sein können, daß sie etwas ueber diese
Oberfläche überstehen, werden um die Mittelachse der Trommel 2, z.B. durch einen
Motor 5, gedreht, um die Köpfe 3 und 4 in der Richtung des Pfeils b in kreisförmigen
Bahnen zu bewegen, die sich schrag mit bezug auf die Längachse des auf die Trom,-mel
aufgewickelten Bandes 1 erstrecken.
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Hieraus ergibt sich, daß, wenn das Band 1 in der Längsrichtung in
der Richtung a vorbewegt und die Trommel 2 gleichzeitig gedreht wird, um die Köpfe
3 und 4 in der Umfangsrichtung in Richtung b herumzubewegen, die Köpfe 3 und 4 wiederholt
Spuren folgen, die sich schräg zum Band 1 mit einem Winkel zur Längsachse des Bandes
erstrecken, der durch die Vorschubgeschwindigkeit des Bandes und durch die Drehgeschwindigkeit
der Trommel bestimmt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Kopf 3 auf der Trommel
2 vor dem Kopf 4, gesehen in der Richtung ihrer durch den Pfeil b angezeigten Bewegung,
angeordnet, so daß der Kopf 3 seiner Spur Tt (Fig.2) auf dem Band 1 voreilend dem
Kopf 4 folgt, welcher der Spur T'1 folgt.
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Erfindungsgemäß ist die Anordnung der Köpfe 3 und 4 mit bezug aufeinander
in der Richtung der Drehachse der Trommel 2 so gewählt, daß die Spur T'l, welcher
der Kopf 4 auf dem Band folgt, zumindestens teilweise die Spur T1 überlappt, welcher
der Kopf 3 folgt, wie sich aus Fig. 2 ergibt. W&hrend der Umdrehung der Trommel
2, die derjenigen folgt, während welcher der Kopf 3 der Spur T1 folgt, folgt der
Kopf 3 einer Spur T2 (Fig. 3), die zur Spur T1 parallel ist und sich von der letzteren
um einen Abstand P entfernt bei in det, und gleichzeitig folgt der-' Kopf 4 einer
Spur T'2, die zwischen den Spuren T1 und T2 angeordnet ist und sich mit der letzteren
teilweise in tberlappung befindet. Wie sich aus Fig. 4 ergibt, folgt während aufeinanderfolgender
Umdrehungen der Trommel 2 der Kopf 3 den Spuren Tt, T2, T3, T4 ...., die voneinander
den Abstand P haben, wArend der Kopf 4 den Spuren T'1, T'2, T'3, T'4 .... zwischen
den Spuren des Kopfes 3 und im OberlappungsverhAltnis zu diesen Spuren folgt.
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In Fig. 2 sind die Breiten der Spuren, denen die Köpfe 3 und 4 gen,
d.h. die Längen der Xernspalte der Kopf 3 und 4 gemessen im rechten Winkel zur LAngsrichtung
der teweiligen
Spuren, mit W und W' bezeichnet und das Verhältnis
des Abstandes P zwischen den aufeinanderfolgenden Spuren, denen jeder Kopf folgt,
und der Breite W dieser Spuren, d.h. das Verhältnis P/W wird vorzugsweise so gewählt,
daß es innerhalb des Bereiches von 1/4 bis 1/2 liegt, Der Abstand P zwischen benachbarten
Spuren, denen die Köpfe 3 und 4 folgen, wird natürlich durch die Vorbewegungsgeschwindigkeit
des Bandes 1 bestimmt.
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Wenn die vorangehend in Verbindung mit Fig. 1 - 4 beschriebene Anordnung
zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Farbfernsehsignals verwendet werden soll,
können die Chrominanzsignale, welche den einzelnen Teilbildern oder Halbbildern
des Vollbildes entsprechen, aufeinanderfolgend durch den Kopf 3 in den Spuren Tl,
T2, T3 .... aufgezeichnet werden, während die Luminanzsignale, die den einzelnen
Teilbildern oder Halbbildern entsprechen, aufeinanderfolgend durch den Kopf 4 in
den Spuren T1, T2, T'3 .... aufgezeichnet werden. Da sich die Spuren, in welchen
die Chrominanzsignale und die Luminanzsignale auf dem Band 1 aufgezeichnet werden,
in oberlappung zueinander befinden, ist natürlich die Ausnutzung des Bandes erhöht,4.h.,
ein Farbfernsehsignal von verhdltnismassig langer Dauer kann in einer besonderen
Bandlänge aufgezeichnet werden im Ycrgleich zur bisher vorgeschlagenen Anordnung,
bei welcher die Spuren, in denen die Chrominanz- und Luminanzsignale aufgezeichnet
sind, sich voneinander in Abstand befinden.
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Wenn jedoch die in den Spuren T1, T2, T3 .... und in den Spuren T'i,
Tut2, T'3 .... aufgezeichneten Signale durch die Köpfe 3 und 4 wiedergegeben werden,
ergibt sich, daß der Kopf 3 nicht nur den Spuren T1, T2, T3 .... in Aufeinanderfolge
folgt, sondern auch den Oberlappungsteilen der benachbarten Spuren T'1, T'2, T'3
.... . Es werden daher erfindungsgemäß Maßnahmen getroffen, um die Wiedergabe durch
den
Kopf 3der Signale zu vermeiden, die in den Spuren T'1, T12, T'3 .... aufgezeichnet
sind, zusätzlich zu der gewünschten Wiedergabe der Signale, die in den Spuren T1,
T2, T3 aufgezeichnet sind.
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Eine der Maßnahmen, die erfindungsgemäß getroffen werden können, um
die vorerwähnte unerwünschte Signalwiedergabe zu vermeiden, besteht darin, die durch
die Köpfe 3 und 4 aufgezeichneten Signale mit wesentlich verschiedenen Frequenzbändern
zu versehen so daß bei der Wiedergabe dieser Signale die den Köpfen 3 und 4 zugeordneten
Wiedergabekanäle mit geeigneten Begrenzern oder Filtern, wie nachfolgend beschrieben
wird, versehen werden können, um nur diejenigen Signale hindurchzulassen, welche.durch
die jeweiligen Köpfe wiedergegeben werden sollen. Daher wird z.B.,wenn das erfindungsgemässe
Gerät zum Aufzeichnentnd zur Wiedergabe eines Farbfernsehsignals verwendet wird,
der Hilfsträger des Chrominanzsignals mit einer Frequenz von 3,58 MHz nach den NTSC-Standards
zu einem Chrominanzsignal mit einer Hilfsträgerfrequenz von 1,062 MHz durch Überlagerung
(beatdown) mit einem 4,5 MHz-Signal moduliert, zu dem ein Hilfssignal von 354 KHz
addiert wird, worauf dieses modulierte oder einer Frequenzwandlung unterzogene Chrominanzsignal
mit dem addierten Hilfssignalaifeinanderfolgend durch den Kopf 3 in den Spuren T1,
T2, T3 .... aufgezeichnet wird.
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Andererseits wird das Luminanzsignal des Farbfernsehsignals frequenzmoduliert,
so daß es eine mittlere Frequenz von 3,3 MHz und ein Frequenzband von etwa 2,5 -
4,0 MHz hat, welches frequenzmodulierte Luminanzsignal durch den Kopf 4 in den Spuren
T'1, T'2, T'3 .... aufgezeichnet wird. Wie in Fig. 5A und 5B gezeigt, befindet sich
das durch den Kopf 4 aufzuzeichnende und wiederzugebende Luminanzsignal in einem
verhältnismässig hohen Frequenzbereich, während das durch den Kopf 3 aufzuzeichnende
und wiederzugebende Chrominanzsignal in einem verhältnismässig niedrigen Frequenzbereich
liegt,
und die jeweiligen Köpfe sowie die zugeordneten Aufzeichnungs- und Wiedergabekreise
können dann zweckmässig zur optimalen Leistung in Verbindung mit den jeweiligen
Frequenzbändern der durch sie aufzuzeichnenden und wiederzugebenden Signale gestaltet
werden. Vorzugsweise sind gemäß der Erfindung die Kerne der Köpfe 3 und 4 mit einem
relativ breiten bzw. schmalen Spalt versehen, so daß sie zur Aufzeichnung und Wiedergabe
des Niederfrequenz-Chrominanzsignals und des Hochfrequenz-Luminanzaignals besonders
geeignet sind.
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Da das Frequenzband des durch den Kopf 4 aufgezeichneten Luminanzsignals
wesentlich höher als die Frequenz des durch den Kopf 3 aufgezeichneten Chrominanzsignals
ist, wird das Luminanzsignal in Teilen des Bandes 1 aufgezeichnet, die der Oberseite
desselben näher als die Teile des Bandes sind, in welchen das Chrominanzsignal aufgezeichnet
wird, und die Aufzeichnung des Luminanzsignals in den Oberflchenteilen des Bandes
ist von einem Löschen der sich überlappenden Teile der Aufzeichnungsspuren begleitet,
die das Chrominanzsignal enthalten, besonders in den Oberflächenteilen des Bandes.
Daher werden während der Wiedergabe der aufgezeichneten Signale durch den Kopf 4
nur die Luminanzsignale wiedergegeben, die in den Flächenteilen des Bandes durch
den schmalen Spalt auf gezeichnet werden, der im Kern des Kopfes 4 vorgesehen ist.
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Andererseits werden, da der Kopf 3 einen verhältnismässig breiten
Spalt in seinem Kern hat, durch diesen Kopf nur die Chrominanzsignale wiedergegeben0
die in den relativ tieferen Teilen des Magnetbandes aufgezeichnet sind. Die Köpfe
3 und 4 geben daher die Chrominanz- und Luminanzsignale selektiv wieder und vermeiden
eine gegenseitige Störung dieser Signale, obwohl sie in sich überlappenden Spuren
aufgezeichnet sind.
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Ferner ist der Signalstärkepegel, mit dem das Chrominanzsignal aufgezeichnet
wird, vorzugsweise wesentlich.niedriger als
beispielsweise 1/5
des Signalstärkepegels, mit dem das Luminanzsignal aufgezeichnet wird, um jede,
Einsträuung in das durch den Kopf 4 wiedergegebene Luminanzsignal im wesentlichen
zu vermeiden. Beispielsweise hat bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung
das frequenzmodulierte Luminanzsignal einen Aufzeichnungsstrom von 50 - 70 mA, der
1,06 MHz-Hilfsträger, d.h. das aufgezeichnete amplitudenmodulierte Chrominanzsignal
einen Aufzeichnungsstrom von 3,5 - 10 EA und das Hilfs- bzw. Steuersignal, das mit
dem Chrominanzsignal aufgezeichnet wird, hat einen Aufzeichnungsstrom von 3 mA.
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Als weiteres Hilfsmittelsum eine Störung zwischen den in den sich
überlappenden Spuren aufgezeichneten Signalen zu vermeiden, können die Spalte der
Köpfe 3 und 4 so ausgebildet werden, daß sie sich in Richtungen erstrecken, welche
mit bezug aufeinander winkelig'verlagert sind. So kann z.B., wie in Fig. 3 gezeigt,
der Spalt des Kopfes 4 so vorgesehen werden, daß er sich in einer Richtung erstreckt,
die mit A-A angegeben ists d,, rechtwinkelig zur L§ngsrichtung jeder der Spuren,
der Kopf 4 folgt, während der Spalt des Kopfes 3 sich in einer Richtung erstreckt,
die mit B-B gekennzeichnet ist und einen spitzen Winkel Q mit der Richtung A-A einschließt.
Es wurde experimentell festgestellt, daß, wenn der Winkel Q mindestens 300 beträgt,
eine Einstreuung oder Störung zwischen den aufgezeichneten Luminanz- und Chrominanzsignalen
vermieden wird, selbst wenn diese Signale sich überlappende Frequenzbereiche haben
und in sich ührlappenden Spuren aufgezeichnet werden.
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Obwohl die Erfindung vorangehend in Verbindung mit einer Anor'Nnwng
beschrieben wurde, bei welcher die Spuren, denen die Köpie 3 und 4 folgen und in
denen die teweil igen Signale aufgezeichnet werden, nur teilweise überlappt sind,
ergibt sich au8 Fig 8 und 9, daß die Erfindung auch in Form eines
Gerätes
gestaltet werden kann, bei welchem die Köpfe 3a und 4a auf der drehbaren Trommel
2 so angeordnet sind, daß die aufeinanderfolgenden Spuren, denen der Kopf 3a folgt,
beispielsweise die Spuren Tal und Ta2 in Fig. 9, vollständig durch die Spuren T'a1
und Tta2 überlappt sind, denen der Kopf 4a folgt. Wenn den durch die Köpfe 3a und
4a in den jeweiligen Spuren aufgezeichneten Signalen verschiedene Frequenzen gegeben
werden, wie vorangehend beschrieben, können diese Signale durch die Köpfe 3a und
4a ohne wesentliche gegenseitige Störung wiedergegeben werden und diese Störung
kann noch weiter dadurch vermieden werden, daß die jeweiligen Köpfe mit verschiedenen
Spaltbreiten und verschiedenen Spaltrichtungen versehen werden, wie vorangehend
in Verbindung mit.der in Fig. 1 - 4 gezeigten Ausführungsform beschrieben.
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Wie in Fig. 6 gezeigt, kann eine geeignete Aufzeichnungsschaltung
zur Verwendung in einem erfi jngsgemAssen Gerät eine Eingangsklemme 7 zur Aufnahme
des Farbfernsehsignals einschließlich des Luminanzsignals Sy und des Chrominanzsignals
Sc haben, wobei sich gesonderte Kanäle von dieser Eingangsklemme 7 zu den Köpfen
3 und 4 erstrecken. Der sich zum Kopf 4 erstreckende Kanal für das Luminanzsignal
kann enthalten in Aufeinanderfolge ein Tiefpaßfilter 8 zum Trennen des Luminanzsignals
vom Eingangssignal, ein Verzögerungsglied 9 zum Ausgleich der Nacheilstellung des
Kopfes 4 mit bezug auf den Kopf 3, einen Frequenzmodulator 10 zur Frequenzmodulation
des Luminanzsignals mit einer Ruhefrequenz von 3,3 MHz, ein Hochpaßfilter 11, das
nur das frequenzmodulierte Luminanzsignal Sy hindurchläßt, und einen Verstärker,der
das Signal dem Kopf 4 zur Aufzeichnung in den jeweiligen Spuren zuführt. Wie gezeigt,
umfaßt der Aufzeichnungskanal für das Chrominanzsignal ein Bandpaßfilter 13 zum
Trennen des Chrominanzsignals Sc vom Eigangssignal mit einer .Hildstrtgerfrequenz
von 3,58 MHz, Frequenz @ 14, in welchem die erwähnte Hilfsträgerfrequenz von ein
4,5
MHz-Signal von einem Oszillator 15 überlagert wird, um das einer Frequenzumwandlung
unterzogene Chrominanzsignal Sc' mit einer Hilfsträgerfrequenz von 1,0 MHz zu versehen,
eine Mischstufe 16, in welcher zu dem in seiner Frequenz umgewandelten Signal Sc'
das Steuersignal Sp von einem Oszillator 17 addiert wird, und einen Verstärker 18,
durch welchen das kombinierte Signal (Sc' + Sp) dem Kopf 3 zur Aufzeichnung in den
jeweiligen Spuren zugeführt wird.
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Während der Wiedergabe der in den jeweiligen Spuren aufgezeichneten
Signale werden die Köpfe 3 und4 zweckmässig von der Aufzeichnungsschaltung der Fig.
6 abgeschaltet und an die jeweiligen Kanäle der in Fig. 7 dargestellten Wiedergabaschaltung
angeschaltet. Wie gezeigt, kann der Wiedergabekanal fürden Kopf 4 in AufeinanderfolCe
enthalten einen Verstärker 19, einen.Hochpaßfilter und e sen Begrenzer 20 und 21
und einen Frequenzdemodulator 22, von dem das wiedergegebene Luminanzsignal Sy ausgeht.
Ferner kann, wie gezeigt, der Wiodergabekanal für- den Kopf 3 in Aufeinanderfolge
enthalten einet Verstärker 23, ein Bandfilter 24 mit einer durch die Kurve 6 in
Fig. 5B darge'stellten Charakteristik, so daß das modulierte Chrominanzsignal Sc'
zu einem Frequenzwandler 25 hindurchtreten kann, in welchem die Hilfsträgerfrequenz
auf 3,58 tEz mit Hilfe eines 4,5 MHz-Signals aus einem Oszillator 26 zurückgeführt
wird, der sich unter der Steuerung des Steuersignals Sp befindet, das durch ein
Bandfilter 27 zugeführt wird. Das Chrominanzsignal Sc am Ausgang des Frequenzwandlers
25 wird dann mit dem Luminanzsignal Sy aus dem Frequenzdemodulator 22, beispielsweise
in einer Mischstufe 28, kombiniert, um das gewünscht wiedergegebene Farbfernsehsignal
(Sy + Sc) an der Ausgangsklemme 29 zu erhalten.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorangehend beschriebenen
und
die dargestellten beispielsweisen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb
ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.
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Ansprüche: