DE2216077B2 - Automatische spurabtast-regelschaltung fuer video-magnetband-aufzeichnungs- und wiedergabegeraet - Google Patents
Automatische spurabtast-regelschaltung fuer video-magnetband-aufzeichnungs- und wiedergabegeraetInfo
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Spurabtast-Regelschaltung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1
angeführten Merkmalen.
Aus der DT-OS 21 16 206 ist eine automatisch arbeitende Spurabtast-Regelschaltung für ein Magnetbandgerät
mit Querspurabtastung bekannt, das durch eine ein periodisch sich änderndes elektrisches Signal
liefernde Quelle gekennzeichnet ist, die zur periodischen Änderung der Translauonsgeschwindigkeit des
Magnetbandes an den Bandantrieb angekoppelt ist, eine mit jeweils einem Eingang die Quelle und den
Magnetkopf koppelnde Vergleichsschaltung zur Bestimmung des Frequenz- und Phasenzusammenhangs
der ihren Eingängen eingespeisten Signale aufweist und mit einer zwischen die Vergleichsschaltung und den
ίο Bandantrieb gekoppelte, auf den Frequenz- und
Phasenzusammenhang der Signale und der Vergleichsschaltung ansprechende Rückkopplungsschaltung zur
Einspeisung eines Regelsignals in den Bandantrieb zwecks Justierung der Translationsbewegung des
Magnetbandes versehen ist.
Da zusätzlich zur Video-Information auch in den Querspuren auf dem Videoband eine Tonspur vorgesehen
ist, welche durch einen Tonwiedergabekopf abgetastet wird, und das Tonsignal in einem relativ
niederfrequenten Bereich liegt und in Längsrichtung auf dem Band aufgezeichnet ist, müssen die Amplitude und
die die Modulation der Bandantriebsgeschwindigkeit bestimmenden Parameter für den Bandantrieb so
gewählt werden, daß bei Wiedergabe ein unzulässig hohes Flattern des Tonsignals vermieden wird. Hinsichtlich
der Amplitude wird diese Forderung am besten durch eine derartige Einstellung der Parameter erfüllt,
daß die Spitzenänderung der Phasenbezeichnung zwischen den Spuren und den Köpfen der Kopftrommel
in der Größenordnung der Breite der Querspuren liegt. Die Frequenz des Störungssignals wird vorzugsweise so
gewählt, daß sie unmittelbar unterhalb der unteren Frequenzgrenze der Tonbandbreite liegt. Eine Frequenz
von 5 bis 20 Hz ist zweckmäßig. Die besten Regelergebnisse werden aber bei Anwendung von
Frequenzen um 10 bis 12 Hz erreicht. Frequenzen unterhalb dieser Werte führen zu einer zu großen
Periode der Einregelung der Spurabtastung, während höhere Frequenzen in der Tonbandbreite liegen und
damit die Tonwiedergabegüte nachteilig beeinflussen.
Bei Anwendung gleicher Schaltungsmerkmale in Schrägspurmaschinen müssen die Parameter aber völlig
anders gewählt werden, da die Abweichwerte der Spurlage durch die einen sehr schwachen Neigungswinkel
aufweisenden Spuren wesentlich geringer sind als die bei Querspuraufzeichnung. Bei Schrägspuraufzeichnung
ist der Spurabstand in Längsrichtung des Bandes gemessen (Bandtransportrichtung) ein Vielfaches des
entsprechenden Abstandes von Querspurmaschinen.
Aus diesem Grunde müssen die Parameter sowohl in Amplitude als auch Frequenz wesentlich geringer sein
als die bei Querspurmaschinen, damit die Tonhöhenschwankungen nicht hörbar werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Video-Magnetband-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegerät eine Spurabtastregelschaltung vorzusehen, die unter Anwendung der bekannten Schaltungen in Querspurmaschinen eine Spurregelung auch in Schrägspurmaschinen gestattet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Video-Magnetband-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegerät eine Spurabtastregelschaltung vorzusehen, die unter Anwendung der bekannten Schaltungen in Querspurmaschinen eine Spurregelung auch in Schrägspurmaschinen gestattet.
Ausgehend von einer Anordnung gemäb dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Anwendung
in Videomagnetband-Aufzeichnungs- und Wieder gabegeräten mit Schrägspurabtastung, bei denen dai
Magnetband die Trommel umschließt, so daß diagona verlaufende Spuren entstehen, eine die Modulation de
Bandantriebsgeschwindigkeit bestimmende Taktfre quenz in den Grenzen von 0,1 bis 1 Hz und eine derar
hohe Modulationsamplitude benutzt werden, daß die durch die Modulation der Bandgeschwindigkeit hervorgerufene
periodische Schwankung des Video-HF-Pegels vor den Begrenzerstufen des FM-Wiedergabeverstärkers
0,5 bis 1,5 dB beträgt, und daß durch die additive Überlagerung der jeweiligen Servo-Regelgleichspannung
für das Bandantriebs- bzw. Bremssystem mit einer der Kurvenform des ersten Differentialquotienten
der idealen mechanischen Bewegungsfunktion entsprechenden Steuerspannung die integrierende
Wirkung der mechanischen Trägheit des Bandantriebssystems bei Geschwindigkeitsmodulation durch Anwendung
einer solchen Steuerspannungsform kompensiert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Nach der Lehre der Erfindung wird die integrierende Wirkung der mechanischen Trägheit des Bandantriebssystems
bei Geschwindigkeitsmodulation durch Anwendung einer solchen Steuerspannungsform, die dem
ersten Differentialquotienten der angestrebten, idealen mechanischen Bewegungsfunktion entspricht, kompensiert.
Demgemäß ist z. B. für die anzuwendende mechanische dreieckförmig schwankende Geschwindigkeitsfunktion
eine Rechtecksteuerspannung, für die mechanische sinusförmig schwankende Geschwindigkeitsfunktion
eine Kosinus- bzw. vorlaufende, phasenverschobene Sinussteuerspannung der jeweiligen
Gleichspannung des Servosteuerkreises für das Bandantriebs- bzw. Bremssystem additiv zu überlagern.
Hierdurch wird eine weitgehende Ansprechverzögerung der mechanischen Bauelemente infolge ihrer
Trägheit vermieden. Als weitere Vorbedingung des Regeleffektes sieht die Erfindung ferner vor, daß die die
Modulation der Bandantriebsgeschwindigkeit bestimmende Taktfrequenz sich zwischen 0,1 und 1 Hz bewegt.
Durch die damit notwendige und erfindungsgemäß vorhandene extrem langsame Modulation wird zusätzlich
eint als »Tonjaulen« bekannte Verzerrung des wiedergegebenen Tones verhindert.
Durch die Wahl der Grenzen der Taktfrequenz und der Amplitudenänderung des Video-H F-Pegels ist ein
weiterer Vorteil gegeben, der darin besteht, daß auch bei Schwankungen innerhalb dieser Grenzen die
Spurabtast-Regelschaltung nach der Erfindung optimal arbeitet.
In einer bevorzugten Schaltungsausführung sieht die Erfindung vor, daß die von dem Magnetband durch die
rotierenden Magnetköpfe abwechselnd während je einer Halbumdrehung des Kopfrades abgetastete und
verstärkte, mit dem Video-Signal FM-modulierte. über
einen HF-Demodulator abgegriffene, der FM-HF-Hüll-Kurve entsprechende Ausgangsspannung nach Dämpfung der kurzzeitigen Bandübergangseinbrüche durch
einen Tiefpaß über einen vorzugsweise logarithmischen Gleichspannungsverstärker nachverstärkt, über je einen
Koppelkondensator und je ein vom Taktgenerator aufgesteuertes Diodenklemmnetzwerk an den beiden
abwechselnd auf festes Potential geklemmten Eingänge eines Differenzverstärkers anliegt und daß die entsprechend der Spurabvvelchung sich proportional sowohl in
der Amplitude als auch Polarität ändernden Ausgangssignale des Differenzverstärkers den Eingängen zweier
gesteuerter Konstantstromstufen zugeführt werden. Der gemeinsame Ausgang ist mit einer die Regelspannung integrierenden Analog-Speicherschaltung, vorzugsweise einem Speicherkondensator, verbunden. Die
hier integrierte Regelspannung wird in einem nachgeschalteten Additionsnetzwerk den vom Taktgenerator
anliegenden Impulsen überlagert und über einen Umschalter dem Steuereingang eines an sich in
bekannter Weise als Tracking-Phasenregler arbeitenden monostabilen Multivibrators zugeführt, der über
einen zweiten Eingang durch die vom Magnetband durch einen Synchronkopf abgetasteten Vergleichsbzw. Synchronimpulse oder durch andere Referenzimpulse
angesteuert wird. Der monostabile Multivibrator weist bei zweckmäßiger Auslegung ein Tastverhältnis
auf, das sich in linearer Abhängigkeit von der dem Additionsnetzwerk anliegenden Steuerspannung ändert.
Die vom Ausgang dieses monostabilen Multivibrators kommenden Rechteckimpulse werden als »Regel-
,j größe« im nachfolgenden einer Servosteuereinrichtung
des Bandantriebssystems zugeführt, die an einer Signalquelle mit konstanten Referenzimpulsen als
»Führungsgröße«, z. B. einem an das Netz geschlossene Frequenzteiler, angeschlossen ist, und werden hierin in
eine proportionale Regelspannung umgewandelt, die entweder direkt auf das Bandantriebssystem, z. B. einen
Motor, oder indirekt auf eine mit dem Motor gekoppelte Wirbelstrombremse einwirkt.
Damit ein Abfangen des Regelsystems in einer von
2J allgemein mindestens zwei möglichen optimalen Phasenlagen
des monostabilen Multivibrators jeweils dann verhindert wird, wenn hierbei das obere und untere
Ende des Aussteuerungsbereiches erreicht und ein vollsymmetrisches Pendeln über die Spurlagenmitte
hierdurch nicht möglich ist, sieht die Erfindung ferner
vor, daß bei Erreichen einerseits einer Höchstspannung, andererseits einer Mindestspannung der Speicherschaltung
jeweils ein elektronisches Endschaltersystem kurzzeitig einschaltet, das den Speicher augenblicklich
auf eine mittlere Spannung einstellt, von wo aus der Regelvorgang erneut beginnt und sich dann auf die
jeweils andere, zur Bereichsmitte näher gelegene Phasenlage einspielt. Vorzugsweise besteht das elektronische
Endschaltersystem aus zwei elektronischen Einzelschaltern, die zur Einstellung einer mittleren
Spannung des Speichers zwei Schaltungsanordnungen entsprechender Polarität, vorzugsweise mit je einem,
auf eine definierte Ein- und Abschaltspannung programmierbaren Unijunctiontransistor oder eine Anordnung
mit je zwei eine Schaltstufe bildenden komplementären Transistoren, aufweisen.
Damit die Spurabtast-Regelschaltung bereits unmittelbar nach dem Einschalten eines nach diesem
Verfahren arbeitenden Magnetbandgerät (Video-Re-
corder) arbeiten kann, sieht die Erfindung ferner vor, daß die zunächst entladene Speicherschaltung kurzzeitig eine vorzugsweise der Regelbereichsmitte entsprechende, definierte Startspannung erhält, wodurch die
Speicherschaltung auf den Spannungswert aufgeladen
wird, der für den Beginn des Regelvorgangs erforderlich ist. Vorzugsweise ist hierzu die Speicherschaltung beim
Einschalten des Magnetbandgerätes Über den eine positive Spannung führenden elektronischen Endschalter auf den mittleren Spannungswert aufladbar.
Damit die Korrektur der Spurlage eines Magnetbandes in einem derartigen Gerät auch von Hand
einstellbar ist, ist gemäß der Erfindung ein Schalter vorgesehen, der zwischen dem Ausgang der Regelschaltung und dem monostabilen Multivibrator angeordnet
Ist, über den vom automatischen Regelbetrieb auf
manuelle Ansteuerung umgeschaltet werden kann, wobei In an sich bekannter Weise die benötigte
Steuerspannung von einem einstellbaren Gleichspan·
nungsteiler abgegriffen wird. Eine manuelle Steuermöglichkeit ist z. B. dann wünschenswert, wenn die
automatisch arbeitende Spurabtast-Regelschaltung defekt ist und dennoch eine einigermaßen befriedigende
Bildwiedergabe sichergestellt sein soll, und sie ist nur dann vorzuziehen, wenn stark abgenutzte, im Pegel
dauernd schwankende oder auf einer anderen Maschine mit abweichendem Spurwinkel aufgenommene Videobänder
abgespielt werden sollen. Vorzugsweise wird als Stellwiderstand ein drehwinkel- bzw. weglinearer
Tracking-Handregler verwendet.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Spurabtast-Regelschaltung
weist darüber hinaus eine zusätzliche Störsteuerschaltung auf, die bei vorübergehend stärkerer
Spurabweichung eine stufenweise oder proportional zur jeweiligen Abweichung vergrößerte Modulationsamplitude der Bandantriebsgeschwindigkeit und/oder
eine entsprechend vergrößerte Regelspannungskomponente einschaltet und damit eine schnelle Einleitung der
Nachregelung der Phasenlage bewirkt. Diese Schaltungsanordnung spricht auf Unregelmäßigkeiten im
Ausgangssynchronsignal bei Wiedergabe, insbesondere auf den Ausfall eines oder mehrerer Zeilensynchronimpulse
als auslösendes Argument, an.
In einer bevorzugten Ausführungsanordnung ist hierbei vorgesehen, daß die Störschaltung vorzugsweise
aus der Kombination eines Amplitudensiebes zur Abtrennung der Synchronimpulsc, einem nachgeschalteten
impuls-Sägezahnwandler, einem weiteren Amplitudensieb zur Aussiebung der sägezahnförmigen Störspannungsspitzen
besteht, das eine monostabile Kippschaltung ansteuert, deren Rechteck-Ausgangsimpulse
durch einen Tiefpaß integriert werden und über eine Schwellwertstufc ein elektronisches, an den Taktgenerator
über einen Spannungsteiler angeschlossenes Umschalttor auslösen oder einen analogen Dämpfungsregler
aufsteuert, dessen Ausgang zur Änderung der Betriebsparameter mit dem Additionsnetzwerk verbunden
ist.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Störsteuerschaltungsanordnung, insbesondere der
elektronische Umschalter, mit einer Rückschaltungsvcrzögerung versehen ist, wodurch die Schaltungsanordnung
auch bei nur kurzzeitigen Störungen der Synchronsignale ausreichend lange eingeschaltet bleibt.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbcispiclcn anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 ein Blockschallbild der erfindungsgemüß
ausgebildeten Schaltung mit einem symbolisch dargestellten Bandontriebssystem mit den minimal notwendigen Grundeinheiten,
Fig.2 ein Blockschaltbild in detaillierter Form eines
weiteren erfindungsgemäß ausgebildeten Ausführungs· beispiels,
F i g. 3, α bis /jeweils eine graphische Darstellung des
Zusammenhangs zwischen Magnetspur und Abtastbahn sowie die schematisierten Oszillogrammc des Spannungsverlaufs an verschiedenen Punkten des Block-Schaltbildes nach F i g. 2, und
F i g. 4, a bis jeweils eine graphische Darstellung von
in der Störsteuerschaltung, wie sie In Fig.2 als
Zusatzschaltung eingezeichnet 1st, auftretenden, bezeichnenden Signalen, wobei diese Signale alle auf einer
gemeinsamen Zeltbasis aufgetragen sind.
Die In F i g. I dargestellte Schaltungsanordnung weist
zwei rotierende Magnciköpfc einer Maschine mit zwei
Magnetköpfen auf, an denen in relativer Schräglage ein nicht dargestelltes Magnetband mit schräg aufgezeichneten
Video-Signalen, in Längsrichtung aufgezeichneten Ton- und Synchronsignalen vorbeibewegt wird. Die
von den rotierenden Magnetköpfen 1 abwechselnd während je einer Halbumdrehung des Kopfrades vom
Magnetband abgetastete, mit dem Video-Signal FM-modulierte HF-Spannung gelangt über einen nichtbegrenzenden
Teil eines HF-Wiedergabeverstärkers 2 an
ίο einen HF-Demodulator 3. Dieser siebt die periodisch
sich ändernde HF-Hüllkurve aus. Diese langsam periodisch sich ändernde Ausgangsgleichspannung wird
nach Dämpfung der kurzen Bandübergangseinbrüche durch den Tiefpaß 4 einem im speziellen Ausführungsbeispiel
in Fig.2 detailliert dargestellten Phasen-Demodulator
38 zugeführt. Der Phasen-Demodulator vergleicht die Hüllkurvensignale mit den von einem
Taktgenerator 29 kommenden Rechtecksignalen, die zugleich die entsprechende Modulation de»· Bandantriebsgeschwindigkeit
synchron steuern, und bildet hieraus eine nach Größe und Vorzeichen entsprechende
Regelspannung, die einem nachgeschalteten, als Trakking-Phasenregler
arbeitenden monostabilen Multivibrator 20 zugeführt wird, der durch die vom Synchronkopf 19 abgegriffenen Vergleichs- bzw. Synchronimpulse
angesteuert wird und sein Tastverhältnis bei zweckmäßiger Auslegung in linearer Abhängigkeit
von der, vom Phasendemodulator 38 anliegenden Steuerspannung ändert. Das so erhaltene Ausgangssignal
stellt eine pulsdauermodulicrtc Rechteckschwingung dar, deren variable Flanke die Regelgröße χ zur
Beeinflussung des Bandantriebssystems liefert. Zusammen mit Referenzimpulsen, z. B. aus dem Netz durch
einen Frequenzteiler gewonnenen Impulsen, die als Führungsgröße w dienen, wird in einem Scrvosteucrteil
22 die Regeispannung des Bandantriebssystems gewonnen, die einem nachgcschalteten Summationsglied 39
zugeführt wird. In diesem Summationsglied 39 wird die Regclgleichspannung und eine sogenannte Phascnmodulationsspanriung,
z. B. der Rechteckspannung vom
Taktgenerator 29, aufaddiert und wirkt als gemeinsame
Bremsspannung auf die als Servobremse ausgebildete Wirbelstrombremse 23 des Bandantriebsmotors 24.
Die Wirkungsweise der Erfindung wird anhand des in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbcispiels in Anlehnung
an die graphischen Darstellung in F i g. 3, a ... h und 4 näher erläutert. Bei der Betruchung der Funktion der
Schaltungsanordnung nach F i g. 2 unter Hinweis auf die dazugehörigen Diagramme in Fig. 3 ist eine pendelnde
Lage der Abtastbahn, jedoch ohne zusätzliche Verschiebung durch Einwirkung der Regeispannung, d. h. ein
offener Regelkreis bei den verschiedenen Betriebszuständen, wie er in den Spalten A, B und Czum Ausdruck
gebracht ist, vorausgesetzt. In der Spalte A weicht die
mittlere Lage der Geschwindigkeitsmodulation von dei
Abtastbahn ab und liegt zu hoch. Der Idealfall ist in det Spalte B dargestellt, in der die mittlere Lage dei
Abtastbahn gegenüber der Magnetspur symmetrisch lsi und damit eine optimale Spurenlagc eingestellt 1st. Ir
dem Diagramm in der Spalte C wird davon ausgcgan·
gen, daß die mittlere Lage der Magnetspur von dei Abtastbahn in negativem Sinne abweicht und somit zi
tief ist. Die von den beiden rotierenden Magnetköpfen 1 abwechselnd während je einer Halbumdrehung de:
(« Kopfrades vom Magnetband abgetastete, mit derr
Video-Signal frequenzmodulierte HF-Spannung ge· langt über den nichtbegrenzenden Teil des HF·Wieder·
gabeverstärkers 2 wie In Fig. I zum HF-Dcmodulator
709 634/21
Die am Ausgang dieses HF-Demodulators 3 anliegende,
langsam periodisch sich ändernde Ausgangsgleichspannung (Fig.3, A, B, C Zeile b) entspricht der
dreieckförmigen HF-Hüll-Kurve und wird nach Dämpfung
der kurzen Bandübergangseinbrüche im Tiefpaß 4 über einen vorzugsweise logarithmischen Gleichspannungsverstärker
5, der den Absolutwert des mittleren Pegels verschiedener Bänder eliminiert und die
periodischen Relativschwankungen auf annähernd gleichen Differenzwert reduziert, nachverstärkt und über je
einen Koppelkondensator 6 und 7 je einem von einem Rechteck-Taktgenerator 29 angesteuerten Diodenklemmnetzwerk
8 bzw. 9 zugeführt. Die Polarität, Form und Größe der Ausgangsimpulse hängen von der
abweichenden Spurlage ab. Während im Idealfall (Fig. 3, B, c bzw. d) die Ausgangsspannung symmetrische
Form und an beiden Ausgängen gleiche Polarität aufweist, sind im Fall zu hoher Abweichung der
Abtastbahn von der mittleren Lage A, c, dund im Fall zu
tiefer Abweichung der Abtastbahn zur mittleren Lage C, c, d die anliegenden Impulse an den Ausgängen der
Diodenklemmnetzwerke 8 und 9 unterschiedlicher Polarität, Phasenlage und haben Sägezahnform. Die
Ausgangssignale werden an die beiden, abwechselnd auf festes Potential geklemmten Eingänge eines nachgeschalteten
Differenzverstärkers 10 weitergeleitet. Die am Ausgang anliegenden Ausgangssignale entsprechen,
unter Zugrundelegung der einzelnen Betriebsfälle, den in Fig.3, Zeile e, dargestellten Kurvenformen und
weisen als Spurabweichungen je nach deren Richtung die Form positiver oder negativer, bei größeren
Amplituden durch Übersteuerung oder durch einen besonderen nachgeschalteten, symmetrischen Amplitudenbegrenzer
11 amplitudenbeschnittene Sägezähne und bei genauem Spurlauf die Form positiver/negativer
symmetrischer Dreiecke auf Diese dosierenden Ausgangssignale
werden der Basis eines Ladetransistors 12 und der Basis eines komplementären Entladetransistors
13 zugeleitet. Die aus den gemeinsamen Kollektorausgängen des Lade- und Entladetransistors 12 und 13
abgegebenen, positiven oder negativen Ströme werden in einem Ladespenher 16 integriert und ergeben den in
der Zeile /"in Fig. 3 dargestellten Spannungsverlauf
unter Voraussetzung unterschiedlicher Betriebsfunktionen.
Die integrierte Regelspannung wird erfindungsgemüß
in einem nachgeschalteten Additionsnetzwerk 17 einer Rechteckspannungskomponente (Fig. 3, Zeile g)
vom Taktgenerator 29 überlagert. Die abgreifbare Summenspannung entspricht in ihrem Kurvenverlnuf
den in der graphischen Darstellung gemäß F i g. 3, Zeile Λ, dargestellten Formen unter Voraussetzung unterschiedlicher Betriebsvoraussetzungen. Die Summenspannung wird im folgenden über einen Umschalter 18,
der auch eine Handsteuerung vom Spannungsteiler 25 ermöglicht, zu dem in an sich bekannter Weise als
Tracking-Phasenregler arbeitenden monostabilen Multivibrator 20 weitergeleitet, der seine Vergleichsimpulse
vom Magnetband über den Synchronkopf 19 erhalt. Der so geschlossene Regelkreis hat zur Folge, daß sich die
Spurlage, wie in Fig.3, /dargestellt, innerhalb weniger
Arbeltstakte auf die Sollage (Spalte s;einspielt. In einer
zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, daß der Multivibrator 20 in linearer Abhängigkeit der über den
Umschalter 18 eingespeisten Steuerspannung sein Tastverhältnis ändert. Die nachgeschaltetc Band-Servo-Einrichtung 22, die in dem Ausführungsbeispiel Ihre
Referenzimpulse über einen Frequenzteller 21 aus dem
Netz erhält, wandelt die Pulsbreitenmodulation aus den Multivibrator 20 in eine entsprechende Regelspannunj
um. Diese Regelspannung wirkt in diesem Ausführungs beispiel auf eine mit dem Bandantriebsmotor 2<
gekoppelte Wirbelstrombremse 23 und beeinfluß dadurch das Drehmoment und damit die Drehzahl unc
genaue Phasenlage des Antriebsmotors 24.
Zusätzlich weist diese Schaltungsanordnung jeweil; ein elektronisches Endschaltersystem 14 bzw. 15 auf
von denen jeweils eines kurzzeitig wirksam wird, wenr einerseits eine Höchstspannung oder andererseits ein«
Mindestspannung an der Speicherschaltung 16 anliegt so daß die Speicherschaltung 16 schnell auf einer
mittleren Spannungswert eingestellt wird, von wo au; der Regelvorgang erneut beginnen und sich dann auf dif
jeweils andere, zur Bereichsmitte näher gelegeru Phasenlage einspielen kann. Dadurch wird ein Abfänger
des Regelsystems in einer von allgemein mindesten: zwei möglichen Optimal-Phasenlagen des Multivibra
tors 20 jeweils dann verhindert, wenn hierbei das oben oder untere Ende des Aussteuerbereiches erreicht um
ein vollsymmetrisches Pendeln über die SpurlagenmitU nicht mehr möglich ist. Die angegebenen Spannungs
werte u/2 sind ein Maß für die als Mittelwer vorgesehene Spannung am Ladespeicher 16.
In Erweiterung des Erfindungsgedankens kann be vorübergehend stärkerer Spurabweichung über ein«
Zusatz-Störsteuerschaltungsanordnung eine stufenwei se oder proportional zur jeweiligen Abweichunj
vergrößerte Modulationsamplitude der Bandantriebs geschwindigkeit und/oder eine vergrößerte Regelspan
nungskomponente eingeschalte^ werden.
Hierzu wird das am Ausgang des Wiedergabe-HF FM-Verstärkers 2 abgegriffene Video-Signal, das übei
eine FM-Begrenzerstufe 26 und einen nachgeschalteter
FM-Demodulator 27 dem Recorder-Ausgang unc normalerweise von hier einem Monitor 28 zugeführ
wird, als demoduliertes Signal am Ausgang dei FM-Demoduiators 27 abgegriffen (Fig.4, Zeile a) (ir
der Spalte A sind die Diagramme im störungsfreier Betrieb bei guter Spurlage dargestellt, in Spain- ß di<
einzelnen Oszillogramme bei gestörtem Betrieb unc verstärkter Spurverschiebung) und einem Amplituden
sieb 30 zur Abtrennung der Synclr-onimpulsc zugeführt
Das Ausgangssignal von 30 (Fig.4. Zeile b) wird ir
einem nachgeschütteten Impuls-Sägezahnwandlcr 31 ir Dreiecksignale umgewandelt (Fig.4, Zeile c - di<
gestrichelten Linien entsprechen dem oberen unc unteren Begrenzungspegel des nachgeschalteten Am
plitudensiebes 32 -). In einem weiteren Amplitudensiel 32 zur Aussiebung der sägeznhnförmigen Störungsspan
rmngsspiuun, die oberhalb des Begrenzungspegels de:
Amplitudensiebes 32 liegen, werden diese Impulse ii definierte Steuerimpulse (F i g. 4, Zeile d) umgewandelt
die eine nachgeschaltete monostabile Kippschaltung 3; ansteuern, deren Rechteckausgangsimpulse (Fig.4
Zeile e) durch einen Tiefpaß 34 integriert werder
(Fig.4. Zeile t)und über eine Schwellwertstufe 33 elr
elektronisches Umschalttor 36 auslösen oder einer analogen Dämpfungsregler aussteuern, wodurch rli<
Änderung dor Betriebsparameter am Additionsnetz
werk 17 bewirkt wird. Die Änderung der Betrlebspara meter wird im gezeichneten Beispiel direkt durcl
Überlagerung der vom Taktgenerator 29 in einen umschaltbaren Spannungsteiler 37 abgegriffenen Recht
eckspannung verändert. Der Spannungsteiler welsi Ir
diesem Fall zwei Spannungswerte zur Änderung diese! Betriebsparameters auf. Durch eine ähnliche Anord
Ib UV/
nung könnte zusätzlich oder alternativ die vom Speicher 16 kommende Regelspannungskomponente stufenweise
oder kontinuierlich geändert werden. Diese Schaltungsanordnung ergibt entweder den Vorteil einer schnelleren
Ausregelung bei starker Spurlagenabweichung — im Extremfall ausgehend von »Rasen-Mitte« — oder
ermöglicht, daß bei etwa gleicher Ausregelungsgeschwindigkeit wie ohne die erweiterte Schaltungsanordnung
mit kleinerer Modulationsamplitude der Bandtransportgeschwindigkeit, im vorliegenden Fall also mit
kleinerer Rechteckspannungskomponente, gearbeitet
werden kann. Dieser Vorteil macht sich besonders bc Bandaustauschbetrieb bemerkbar, wenn das auf eine
anderen Maschine aufgenommene Band nicht gan parallele Magnetspuren in bezug auf die Abtastbahn de
Wiedergabemaschine aufweist, wodurch der verfügbar Spielraum der Tracking-Phase, innerhalb dessen bc
periodischer Modulation noch keine sichtbare Bildstc rungen entstehen, eingeengt wird. In diesem Fall ist ein
möglichst geringe periodische Modulation der Trak king-Phase vorteilhaft.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Spurabtast-Regelschaltung zur automatischen Korrektur der Spurlage eines Magnetbandes in s
einem Video-Magnetband-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegerät, bei dem wenigstens ein mit dem
Kopfrad rotierender Magnetkopf Spuren abtastet, die einen Winkel mit der Bandlängsrichtung
einschließen, mit einem Servosteuerteil für die Kopfradregelung und einem zweiten Steuerteil für
das Bandantriebssystem, das von einer mit einem eine konstante Frequenz erzeugenden Taktgenerator
verbundenen Schaltungsanordnung angesteuert wird, die durch periodische Modulation der Bandantriebsgeschwindigkeit
über die Querkomponente des Spurvorschubs eine geringe Pendelbewegung der Spurlage gegenüber dem bzw. den rotierenden
Magnetköpfen bewirkt, wodurch proportional zur jeweiligen Abweichung von der Spurlage eine
Schwankung des HF-Pegels vor den Begrenzerstufen eines FM-Wiedergabeverstärkers entsteht, die
über einen HF-Demodulator einem nachgeschalteten, vom Taktgenerator synchron gesteuerten
Phasenmodulator zuführbar ist, der in Abhängigkeit von der jeweiligen Abweichungsrichtung und
-distanz der Abtastbahn von der abzutastenden Spur eine Regelspannung entsprechender Polarität und
Größe zur Korrektur der Spurlage bzw. der Feinregelung des Bildstandes, der sogenannten
Tracking-Phase, an einen als Tracking-Phasenregler arbeitenden monostabilen Multivibrator abgibt,
dessen metastabile Phasendauer hierdurch gesteuert wird, während sein Führungsimpuls vom Magnetband
über den Synchronkopf abgenommen wird, und dessen um die geregelte metastabile Phasendauer
verzögerte Impulsflanke als Regelgröße des Bandantriebs-Servosystems dieses so lange nachregelt,
bis eine optimale Spurlage erreicht und die Pendelamplitude symmetrisch zur Mittellage stabilisiert
ist, gekennzeichnet durch die Anwendung in Videomagnetband-Aufzeichnungs- und
-Wiedergabegeräten mit Schrägspurabtastung, bei denen das Magnetband die Trommel umschließt, so
daß diagonal verlaufende Spuren entstehen, und durch eine die Modulation der Bandantriebsgeschwindigkeit
bestimmende Taktfrequenz in den Grenzen von 0,1 bis 1 Hz und eine derart hohe Modulationsamplitude, daß die durch die Modulation
der Bandgeschwindigkeit hervorgerufene periodische Schwankung des Video-HF-Pegels vor den
Begrenzerstufen des FM-Wiedergabeverstärkers 0,5 bis 1,5 dB beträgt, und durch die additive Überlagerung
der jeweiligen Servo-Regelgleichspannung für das Bandantriebs- bzw. Bremssystem mit einer der
Kurvenform des ersten Differentialquotienten der idealen mechanischen Bewegungsfunktion entsprechenden
Steuerspannung, wobei die integrierende Wirkung der mechanischen Trägheit des Bandantriebssystem
bei Geschwindigkeitsmodulation durch Anwendung einer solchen Steuerspannungsform
kompensiert wird.
2. Spurabtast-Regelschaltung nach Anspruch I1
dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Magnetband durch den oder die rotierenden Magnetköpfe
(1) abgetastete und verstärkte, mit dem Video-Signal FM-modulierte, über einen HF-Demodulator (3)
abgegriffene, der HF-Hüllkurve entsprechende Ausgangsspannung nach Dämpfung der kurzzeitigen
Bandübergangseinbrüche durch einen Tiefpaß (4) über einen vorzugsweise logarithmischen Gleichspannungsverstärker
(5) nachverstärkt, über je einen Koppelkondensator (6,7) und je ein vom Taktgenerator
(29) aufgesteuertes Diodenklemrnnetzwerk (8, 9) an den beiden abwechselnd auf festes Potential
geklemmten Eingänge eines Differenzverstärkers (10) anliegt, und daß die entsprechend dir Spurabweichung
sich proportional sowohl in der Amplitude als auch Polarität ändernden Ausgangssignale des
Differenzverstärkers den Eingängen zweier gesteuerter Konstantstromstufen (8, 9) zugeführt
werden, deren gemeinsamer Ausgang mit einer die Regelspannung integrierenden Speicherschaltung
(16) verbunden ist, und caß die integrierte Regelspannung
in einem Additio.nsnetzwerk (17) den vom Taktgenerator (29) anliegenden Impulsen überlagert
und dem Steuereingang eines in an sich bekannter Weise als Tracking-Phasenregler arbeitenden monostabilen
Multivibrators (20) zuführbar ist, dessen metastabile Phasendauer hierdurch gesteuert wird,
während sein Führungsimpuls bzw. Synchron- oder Vergleichsimpuls vom Magnetband über einen
Synchronkopf (19) abgenommen wird und dessen um die geregelte, metastabile Phasendauer verzögerte
Impulsflanke als Regelgröße des Bandantriebs-Servosystems so lange nachregelt, bis eine
optimale Spurlage erreicht und die Pendelamplitude symmetrisch zur Mittellage stabilisiert ist, wobei die
in Abhängigkeit des Tastverhältnisses des monostabilen Multivibrators (20) bei zweckmäßigerweise
linearer Abhängigkeit von der am ersten Eingang anliegenden Steuerspannung am Ausgang vorhandenen
variablen Impulsflanken mit z. B. über einen Frequenzteiler (21) aus der Netzspannung gewonnenen
Referenzimpulsen in einer an sich bekannten Servo-Steuerschaltung (22) des Bandantriebs- bzw.
-bremssystems in eine Regelspannung zur direkten Beeinflussung des Bandantriebs (23, 24) umwandelbar
sind.
3. Spurabtast-Regelschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung
(16) mit zwei elektronischen Endschaltersystemen (14, 15) verbunden ist, die ein Abfangen des
Regelsystems in einer von mindestens zwei möglichen optimalen Phasenlagen des monostabilen
Multivibrators (20) dann verhindert, wenn die obere bzw. untere Grenze des Aussteuerungsbereiches und
damit einerseits eine Höchstspannung, andererseks eine Mindestspannung an der Speicherschaltung (16)
anliegt, und daß durch kurzzeitige Aufsteuerung eines der beiden Endschaltersysteme (14, 15) die
Speicherschaltung (16) auf eine mittlere Spannung zum erneuten Beginn des Regelvorgangs aufladbar
ist.
4. Spurabtast-Regelschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen
Endschaltersysteme (14,15) aus zwei elektronischen Einzelendschaltern bestehen, die zur Einstellung
einer mittleren Spannung an der Speicherschaltung (16) zwei Schaltungsanordnungen entsprechender
Polarität, vorzugsweise mit je einem auf eine definierte Ein- und Abschaltspannung programmierbaren
Unijunctionstransistors oder einer Anordnung mit je zwei, eine komplementäre Kippstufe bildende
Transistoren aufweisen.
5. Spurabtast-Regelschaltung nach einem der
Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (16) beim Einschalten des Magnetbandgerätes
sich auf einen mittleren Spanlungswert selbst auflädt
6. Spurabtast-Regelschaltung nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung beim Einschalten des Magnetbandgerätes über den eine
positive Spannung führenden elektronischen Einzelendschalter (14) auf den mittleren Spannungswert
aufladbar ist.
7. Spurabtast-Regelschaltung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der als Tracking-Phasenregler
arbeitende monostabile Multivibrator (20) über einen Schalter (18) vom automatischen
Regelbetrieb an einen Stellwiderstand (25) zur manuellen Ansteuerung umschaltbar ist.
8. Spurabtast-Regelschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zur Schaltungsanordnung zur automatischen Korrektur der Spurlage eine direkt
mit dem Additionsnetzwerk gekoppelte Störsteuerschaltung vorgesehen ist, die bei vorübergehend
stärkerer Spurabweichung eine stufenweise oder proportional zur jeweiligen Abweichung vergrößerte
Modulationsamplitude der Bandantriebsgeschwindigkeit und/oder eine entsprechend vergrößerte
Regelspannungskomponente einschaltet, indem sie auf Unregelmäßigkeiten im Ausgangssynchronsignal
bei Wiedergabe, vorzugsweise beim Ausfall einer oder mehrerer Zeilensynchronimpvilse,
anspricht und den monostabilen Multivibrator (20) über das Additionsnetzwerk so lange verstärkt
beeinflußt, bis die optimale Spurlage eingestellt ist.
9. Spurabtast-Regelschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Störschaltung
vorzugsweise aus der Kombination eines Amplitudensiebes (30) zur Abtrennung der Synchronimpulse,
einem nachgeschalteten Impuls-Sägezahnwandler (31), einem weiteren Amplitudensieb zur Aussiebung
der sägezahnförmigen Störspannungsspitzen (32), das eine monostabile Kippschaltung (33) ansteuert,
deren Rechteck-Ausgangsimpulse durch einen Tiefoaß (34) integriert werden und über eine Schwellwertstufe
(35) ein elektronisches, an der. Taktgenerator über einen Spannungsteiler angeschlossenes
Umschalttor (36) auslösen oder einen analogen Dämpfungsregler aufsteuert, dessen Ausgang zur
Änderung der Betriebsparameter mit dem Additionsnetzwerk verbunden ist.
10. Spurabtast-Regelschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Störsteuerschaltungsanordnung,
insbesondere das elektronische Umschalttor, mit einer Rückschaltungsverzögerung versehen ist, wodurch die Schaltungsanordnung
auch bei kurzzeitigen Störungen ausreichend lange wirksam bleibt.
Priority Applications (3)
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