DE1949167B2 - Einrichtung zur Zeitbasisfehlerkorrektur bei Magnetbandaufnahmegeräten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zeitbasisfehlerkorrektur bei Magnetbandaufnahmegeräten, bei denen eine Pilotsignalkomponente und eine Informationssignalkomponente auf ein Medium aufgezeichnet sind und bei der Wiedergabe das Pilotsignal abgetrennt und einer Abtast- und Halteschaltung zugeführt ist zum Vergleich mit einem Frequenzstandard und zum Erzeugen eines Fehlersignals, das für den Zeitbasisfehler zwischen dem Aufnahme- und dem Wiedergabesignal bezeichnend ist.

Es ist zwar aus der britischen Patentschrift 1 003 496 bereits eine Einrichtung zur Signaltrennung bei Magnetbandgeräten bekanntgeworden. Dabei handelt es sich jedoch um eine Einrichtung für ein Magnetbandgerät mit mindestens einer rotierenden 'liummel, auf der mehrere Magnetköpfe angeordnet sind. Die Trenneinrichtung dient dabei zur Trennung der bei Wiedergabe von den einzelnen Magnetköpfen kommenden Signalanteile und zur richtigen Zusammenfügung dieser Signalanteile zu einem wiedergegebenen Gesamtsignal.

Bei pilotstabilisierten Bandaufnahmesystemen wird ein Pilotton, den man von einem Frequenzstandard erhält, mit einem Informationssignal vor dem Aufzeichnen auf das Bandmedium kombiniert. Das kombinierte Signal wird danach aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe wird der Ton durch eine Filtereinrichtung extrahiert, dann verstärkt, begrenzt und mit dem Frequenzstandard phasenverglichen. Das resultierende Signal, genannt Fehlersignal, wird zum Steuern der Verzögerung einer Verzögerungsleitung verwendet, durch die das Informationssignal geschickt wird. Durch diese Einrichtungen wird eine Zeitbasiskcrrektur des Informationssignals erreicht.

Jedoch wird die Zeitbasisstabilität durch Bandausfälle behindert, die Verzerrungen hervorrufen, wenn Daten in FM-Form aufgezeichnet werden. Dieser Effekt ist insbesondere dann nachteilig, wenn die Daten digitaler Gestalt sind. Solche Ausfälle können durch Bandkratzer, Fremdteilchen, fehlerhaftes Aufzeichnen, Kopf-Band-Trennung usw. entstehen. Wenn ein Bandausfall im Pilotton auftritt, kann Rauschen durch den Begrenzer verstärkt und mit dem Frequenzstandard phasenverglichen werden, was zu einem willkürliehen Fehlersignal und Fehleinstellung der Verzögerungsleitungführt. Nach dem Ausfall verstreicht eine Zeit, die gleich der Einregelzeit der Verzögerungsleitungssteuerschaltungen plus der Verzog·.rung des Pilotsignalfilterkreises ist, bevor das Informationssignal (das auch dem Ausfall unterworfen ist) richtig zeitbasiskorrigiert wird. Dieser Effekt ist besonders schädlich, wenn ein Zweikanal-Redundanz-Aufzeichnen von frequenzmodulierten Signalen angewendet wird, wobei Signale auf separaten Teilen des Bandes redundant aufgezeichnet werden. Während der Erholungszeit, die einem Ausfall in einem Einkanal folgt, wird das modulierte Signal in diesem Kanal phasenfalsch relativ zum Signal im anderen Kanal und kann letzteres Signal sogar aufheben und dadurch das Prinzip der Redundanz vereiteln. Zumindest wird die Phasenfalschheit in einem unerwünscht großen Zeitfehler im wiedergegebenen Ausgangssignal widergespiegelt. Selbst wenn das Rauschen nicht ausreichend verstärkt wird, um den Phasenvergleichskreis zu betreiben, bleibt ein - wenn auch geringeres - Potentialproblem. Das abrupte Verschwinden oder Wiederauftauchen des Pilottones an den Rändern des Ausfalls neigt dazu, eine synchrone Phasenmodulation des extrahierten abnehmenden oder wachsenden Pilotfilterausgangssignals zu verursachen. Diese synchrone Modulation neigt dazu, an den Rändern des Ausfalls und für die oben erwähnte, dem Ausfall folgende Zeit eine Fehleinstellung der Verzögerungsleitung zu verursachen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Vorstehenden diskutierten Nachteile durch eine Einrichtung zum Verhindern der unerwünschten Zeitbasisfehler, die von Bandausfällen bei

Magnetbandaufnahmegeräten herrühren, zu vermeiden.

Bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgesehen, daß ein Hüllkurvengleichrichter zum Empfangen mindestens einer der aufgezeichneten Signalkomponenten vorgesehen ist, daß mit dem Hüllkurvengleichrichter eine Einrichtung in Reihe geschaltet ist zum Erzeugen eines Pegelhalteimpulssignals bei Änderung der Amplitude der Einhüllenden der empfangenen Signalkomponenten, daß zwischen der Abtast- und Halteschaltung und der Einrichtung zum Erzeugen eines Pegelhalteimpulssignals eine das abgetrennte Pilotsignal und das Pegelhalteimpulssignal empfangende Steuereinrichtung vorgesehen ist, die während des Vorhandenseins eines Pegelhalteimpulssigiiais das Phasenvergleichen unterbricht, und daß die Ablast- und Halteschaltung das dem Pegelhalteimpulssignal vorausgehende Fehlersignal hält.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Teils einer bekannten Wiedergabeelektronik für ein digitales Magnetbandaufzeichnungssystem, bei dem ein redundantes Aufzeichnen ausgenutzt wird,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Einrichtung g°- mäß der Erfindung,

Fig. 3 A bis 3 I verschiedene Signalformen an verschiedenen Punkten der Einrichtung nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer bekannten Wiedergabeelektronik für ein digitales Magnetbandaufzeichnungssystem, bei dem ein redundantes Aufzeichnen frequenzmodulierter Signale ausgenutzt wird. Das aufgezeichnete Signal umfaßt gewöhnlich ein frequenzmoduliertes (FM)-Informationssignal mit einer Informationskomponente und einem Pilotton ausgewählter Frequenz. Die Elektronik kann man als aus zwei Kanälen A und B zusammengesetzt betrachten, die Magnetköpfe 1 bzw. 3 haben. Außer während eines Signalausfall erscheint das gleiche FM-Signa! an jedem Kanal. Die Köpfe 1 und 3, die als Wandlereinrichtungen zum Erzeugen eines das aufgezeichnete Signal repräsentierenden elektrischen Signals dienen, sind jeweils mit einer Entzerrerschaltung 5 bzw. 7 verbunden, so daß der Wiedergabefrequenzgang entzerrt werden kann. Die Entzerrer 5 und 7 sind über Zeitbasiskorrekturschaltungen 9 und 11 mit einem Addierer 13 verbunden, in dem die Redundanzsignale kombiniert werden. Die addierten Signale werden dann in einem Frequenzdemodulator 15 demoduliert. Das demodulierte Informationssignal wird dann einer Aufbereitungselektronik zugeführt, um die ursprünglich aufgezeichneten Daten wiederzuerhalten.

In Fig. 2 isl in Form eines Biockdiagramms eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Empfangen eines frequenzmodulierten Informationssignals dargestellt. Man kann sich diese Vorrichtung an Stelle einer der Zeitbasiskorrekturschaltungen 9 und 11 der Fig. 1 gesetzt denxen, mit denen das Informationssignal von einem Entzn-rer 5 und 7 empfangen wird. Die erfindungsgemäßc Vorrichtung umfaßt einen Hüllkurvenglcichrichter 21, einen Schwellwertdetektor 23 und einen Impv.i«Strecker 25, die in Kaskade geschaltet und mit einem bistabilen Multivibrator in Gestalt einer Flip-Flop-Schaltung 27 verbunden sind. Die Flip-Flop-Schaltung 27 empfängt außerdem eine begrenzte Pilotsignalimpulsreihe, die durch die auf das Bandmedium aufgezeichnete Pilotsignalkomponente entsteht. Der Ausgang des Flip-Flop 27 ist mit einem Eingang eines UND-Gatters 33 verbunden, das außerdem das begrenzte Pilotsignal empfängt. Der Ausgang des UND-Gatters 33 ist mit einer Abtast- und Halteschaltung 35 verbunden, die durch einen Sägezahngenerator 31 gesteuert wird, der mit einem Frequenzstandard 37 synchronisiert ist.

Der Hüllkurvengleichrichter 21, mit dem die Informationssignale empfangen werden, dient als eine Einrichtung zum Überwachen der wiedergegebenen FM-Welle und erzeugt ein Signal, das proportional der Amplitude des FM-Trägers ist. Wenn ein Ausfall des Informationssignals eintritt, wie das in Fig. 3 A gezeigt ist, dann reagiert der Gleichrichter 21 mit einem Wechsel der Amplitude ' :r HüHkurve, wie das in Fig. 3 B dargestellt ist. Dei Schwellwertdetektor dient als eine Einrichtung zum Erzeugen eines Pegelhalteimpulssignals, das für einen Ausfall bezeichnend ist, und erzeugt einen Pegelhalteimpuls mit einer Bre^:te, die mit der Dauer des Ausfalls übereinstimmt, wie das in Fig. 3 C gezeigt ist. Die Impulsstreckerschaltung 25 dehnt den Pegelhalteimpuls aus, wie das mit dem Impuls in der Fig. 3D angedeutet ist, um ein vollständiges Umgeben des Endes des Ausfalls zu sichern. Die Spanne der Ausdehnung ist nicht kritisch, und sie liegt gewöhnlich in der Größenordnung von einigen Mikrosekunden. Der gestreckte Pegelhalteimpuls wird dem Eingang des Flip-Flop 27 zugeführt, das vom D-Typ sein kann. Das Flip-Flop 27 wird durch die Impulsreihe der Fig. 3E gesteuert, die das begrenzte Pilotsignal repräsentiert, das mit dem auf dem Magnetbandmedium aufgezeichneten Pilotton entsteht. Auf diese Weise ist der gestreckte Pegelhalteimpuls mit dem Pilotsignal synchronisiert. Das Ausgangssignal des Flip-Flop 27 hat die in Fig. 3F dargestellte Gestalt. Die Vorder- und Rückflanken des in Fig. 3F dargestellten Impulses sind in Phase mit einer ins Negative gehenden Flanke der Impulse der Taktreihe nach Fig. 3E. Das UND-Gatter 33 empfängt die den Ausfall bezeichnenden Signale des Flip-Flop und das Pilotsignal der Fig. 3 E, das mittels einer Filtereinrichtung vom Band entnommen, verstärkt und begrenzt wurde. Das in Fig. 3 E dargestellte, begrenzte Pilotsignal hat konsistente Maximalamplituden und Nulldurchgänge, die für die

so Zeitbasis des Wiedergabetransportes bezeichnend si-.d. Das UND-Gatter 33 spricht auf das Pilotsignal und das den Ausfall bezeichnende Signal an und erzeugt eine Impulsreihe, die beim Auftreten eines Ausfallimpulses unterbrochen ist, wie das in F i g. 3 G dargestellt ist. Die Unterbrechung entzerrt eine ganze Zahl von Filotimpulsen in Abhängigkeit von der Länge des Ausfalls. Die synchronisierlen Ausfallimpulse vom Flip-Flop 27 steuern das UND-Gatter und verhindern den Durchgang des begrenzten Pilotsignals durch das Gatter 33. Durch das Strecken des Pegelhalteimpulses und dessen Synchronisierung mit der PilotimpulsJgnalreihe ist gewährleistet, daß eine Verzögerung nach dem Ende des Ausfalls auftritt, bevor Pilotimpulse durch das Gatter 33 hindurchgelassen werden. Das Ausgangssignal vom UND-Gatter 33 wird von einer Abtast- und Halteschaltung 35 empfangen, die als Phasenkomparator dient und ein Fehlersignal zum Steuern spannungsvariabler Verzö-

gerungsleitungen (nicht dargestellt) erzeugt, die das Informationssignal passiert. Die Schaltung 35 empfängt außerdem ein Bezugssignal mit Sägezahnwellcnform vom Generator 31, der ein Frequenzstandardsignal nach Fig. 3H in eines der Form nach Fig. 31 umwandelt. Das Frequenzstandardsignal hat die gleiche Frequenz wie das Pilotsignal. Es sei hier bemerkt, daß das Synchronisieren des Flip-Flop 27 mit dem Pilotsignal hilft, ein Auftreten des Ausfallsignals vom Strecker 25 zeitlich so dicht hinter einem Abtastimpuls zu verhindern, daß die Abtastphasenkomparatorschaltung 35 versagen und ein unerwünschtes Ausgangssignal liefern würde. Das Phasenfehlersignal von der Schaltung 35 stellt die Amplitude des Sägezahnes zur Zeit des Abtastens dar. Bei der Abwesenheit eines Abtasteingangssignals vom UND-Gatter hält die Phasenkomparatoreinrichtung den Ausgangspegel, der durch das letzte, nicht verhinderte Abtasten festgelegt ist, bis das Wiedcrerschei-

nen des Abtasteingangssignals vom UND-Gatter 33 dem Ende des Ausfalls folgt. Es sei außerdem bemerkt, daß, wegen der Verzögerung des Pilotsignals um eine Anzahl Mikrosekunden durch das Pilotsignalfilter, es die Technik des Nachweises von Ausfällen im FM-Signal erlaubt, dem Auftreten eines Pilotausfalls um den Betrag dieser Verzögerung zuvorzukommen. Somit wird die scheinbare Zeitbasisverschiebung, die am Anfang und Ende des Pilotausfalls

ίο auftritt, daran gehindert, sich im Fehlersignal zu den Verzögerungsleitungen widerzuspiegeln.

Eine andere Ausführungsform kann eine der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ähnliche Struktur umfassen, außer daß der Hüllkurvendetektor das Pilotsignal empfangen kann. Angenommen jedoch, die Pilotfrequenz ist kleiner als die des FM-Trägers, dann kann man dem Ausfall nicht wie in dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel zuvorkommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Zeitbasisfehlerkorrektur bei Magnetbandaufnahmegeräten, bei denen eine Pilotsignalkomponente und eine Informationssignalkomponente auf ein Medium aufgezeichnet sind und bei der Wiedergabe das Pilotsignal abgetrennt und einer Abtast- und Halteschaltung zugeführt ist zum Vergleich mit einem Frequenzstandard und zum Erzeugen eines Fehlersignals, das für den Zeitbasisfehler zwischen dem Aufnahme- und dem Wiedergabesignal bezeichnend ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hüllkurvengleichrichter (21) zum Empfangen mindestens einer der aufgezeichneten Signalkomponenten vorgesehen ist, daß mit dem Hüllkurvengleichrichter (21) eine Einrichtung (23, 25) in Reihe geschalte st zum Erzeugen eines Pegelhalteimpulssignals bei Änderung der Amplitude der Einhüllenden der empfangenen Signalkom- *ponenten, daß zwischen der Abtast- und Halteschaltung (35) und der Einrichtung (23, 25) zum Erzeugen eines Pegelhalteimpulssignals eine das abgetrennte Pilotsignal und das Pege'halteimpulssignal empfangende Steuereinrichtung (27, 33) vorgesehen ist, die während des Vorhandenseins eines Pegelhalteimpulssignals das Phasenvergleichen unterbricht, und daß die Abtast- und Halteschaltung (35) das dem Pegelhalteimpulssignal vorausgehende Fehlersignal hält.

2. Einrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinricht· ng (27, 33) einen das Pegelhalteimpulssignal und das abgetrennte Pilotsignal empfangenden Multivibrator (27) umfaßt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (27, 33) ein das Multivibratorausganssignal und das abgetrennte Pilotsignal empfangendes UND-Gatter (33) umfaßt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abtast- und Halteschaltung (35) und dem Frequenzstandard (37) ein Sägezahngenerator (31) vorgesehen ist, der in Reaktion auf den Frequenzstandard (37) ein Sägezahnsignal an die Abtast- und Halteschaltung (35) liefert.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (23, 25) zum Erzeugen eines Pegelhalteimpulssignals einen Schwellwertdetektor (23) und einen Impulsstrecker (25) umfaßt.