DE2228337B2 - Aufzeichnungsanordnung fuer eine vierkanal-schallplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufzeichnungsanordnung für eine Vierkanal-Schallplatte mit je einer Matrixeinrichtung zur Bildung jeweils eines Summensignals und eines Differenzsignals aus dem Paar der

2^r> ersten und zweiten Kanalsignale bzw. aus dem Paar der dritten und vierten Kanalsignale, mit je einem Modulator zur Winkelmodulation eines Trägersignals mit dem Differenzsignal, mit je einer Mischeinrichtung zur Bildung eines Multiplexsignals durch Mischen des

so Summensignals und des Ausgangssignals des Modulators und mit einer Schneid- und Aufzeichnungseinrichlung zum Einschneiden des Multiplexsignals in eine Tonrille der Schallplatte.

Eine solche Aufzeichnungsanordnung ist ihrer grund-

i^r> sätzlichen Art nach aus der DT-OS 20 58 334 bekannt. Bei dieser bekannten Aufzeichnungsanordnung werden aus den einzelnen Kanalsignalen Chi, Ch2, Ch3 und Ch 4 des ersten bis vierten Kanals die beiden Summensignale (Chi+ Ch2) und (CH3 + Ch4) sowie die beiden Differenzsignale (Chi+ CH2) und (Ch 3 —ChA) gebildet. Danach wird ein Trägersignal mit den Differenzsignalen winkelmoduliert. Die beiden, von jeweils einem der Differenzsignale winkelmodulierten Trägersignale werden im folgenden »modulierte Differenzsignale« genannt. Diese modulierten Differenzsignale F(CH i-Ch2) und F(Ch 3-Ch 4) liegen in einem höheren Frequenzband als die nichtmodulierten, direkten Summensignale. Aus den jeweils zusammengehörigen Paaren der Summensignale und winkelmodulierten Differenzsignale werden durch Mischen zwei Multiplexsignale

\(Ch i + Ch2) + F(Ch 1 - Ch 2)J

und

[(Ch 3+ Ch 4)+ F(Ch 3+ Ch 4)|

gebildet, von denen das eine in die linke und das andere in die rechte Wand einer Rille einer 45-45-Anordnung einer Schallplatte eingeschnitten werden.

In einer ebenfalls aus der DT-OS 20 58 334 bekannten

bo Wiedergabeanordnung werden die Multiplexsignale in die Summensignale und winkelmodulierten Differenzsignale getrennt. Nach der Trennung werden die winkelmodulierten Differenzsignale denioduliert, so daß man die ursprünglichen Differenzsignale wieder erhalt.

b^r> Das Summensignal (Ch 1 + Ch2), das Differenzsignal (Ch \-Ch2), das Summensignal (Ch 3+ Ch 4) und das Differenzsignal (Ch 3-Ch 4). werden anschließend matriziert, um die ursprünglichen Kanalsignale CVj I.

Ch2, Chi und Ch4 wieder zu gewinnen. Diese Signale werden über vier Lautsprecher wiedergegeben, die in bezug auf einen Zuhörer links vorne, links hinten, rechts vorne und rechts hinten angeordnet sind.

Die winkelmodulierten Differenzsignale, die in die Schallplatte eingeschnitten und dort aufgezeichnet sind, haben hohe Frequenzen, während die Frequenzen der nichtmodulierten Summensignale niedrig sind. Im allgemeinen hat die Spitze einer Wiedergabenadel zum Abtasten der Signale von einer Schallplatte einen endlichen Radius. Aus diesem Grunde erzeugen die Summensigiidle in den frequenzmodulierten Differenzsignalen Phasenschwankungen, wenn die Signale mit einer Wiedergabenadel von einer Vierkanal-Schallplatte abgetastet und wiedergegeben werden. Dies wird noch im einzelnen an Hand der Figurenbeschreibung erläutert.

Diese Phasenschwankungen rufen infolge Übermodulation Rauschsignale und Signalverzerrungen hervor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Trägersignal des winkelmodulierten Differenzsignals durch das Summerisignal während der Wiedergabe hervorgerufene Phasenabweichung zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Aufzeichnungsanordnung für eine Vierkanal-Schallplatte nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Teil des am Ausgang der Maxtrixeinrichtung auftretenden Summensignals einem Entzerrer mit einer RIAA-Frequenzcharakteristik zugeführt wird, daß eine Tonrillendurchmesser-Auswahlschaltung den Pegel des Ausgangssignals des Entzerrers derart einstellt, daß er in Abhängigkeit vom Durchmesser der jeweils gerade geschnittenen Rille der Funktion tan Θ entspricht, wobei die Funktion tan Θ dem Verhältnis der senkrecht zur Rillenlineargeschwindigkeit (x) gerichteten Geschwindigkeitsamplitude (y) zur Rillenlineargeschwindigkeit (x) gleich ist, daß eine tan Θ-sin Θ-Umwandlungsschaltung das Ausgangssignal der Tonrillendurchmesser-Auswahlcchaltung in ein Signal umwandelt, dessen Pegel der Funktion sin Θ entspricht, daß eine Wiedergabenadelradius-Auswahlschaltung den Pegel des Ausgangssignals der tan Θ-sin 0-Umwandlungsschaltung derart einstellt, daß er der Funktion r ■ sin Θ entspricht, wobei r der Radius der Nadelspitze ist, die das in der Rille der Schallplatte aufgezeichnete Multiplexsignal zur Wiedergabe abtastet, und daß der Modulator das Trägersignal gleichzeitig mit dem von der Matrixeinrichtung herrührenden Differenzsignal und mit dem Ausgangssignal der Wiedergabenadelradius-Auswahlschaltung winkelmoduliert.

Bei der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung wird somit das winkelmodulierte Differenzsignal durch das Summensignal derart phasengesteuert, daß das winkelmodulierte Differenzsignal mit überlagertem Summensignal aufgezeichnet wird. Die Phasensteuerung wird in einer solchen Weise vorgenommen, daß das winkelmodulierte Differenzsignal um einen solchen Winkel in der Phase verschoben ist, der eine Phasenschwankungskomponente ausgleicht, die bei der Wiedergabe in dem winkelmodulierten Differenzsignal durch das Summensignal hervorgerufen wird. Falls es auch erforderlich sein sollte, eine bei der Wiedergabe in dem Summensignal auftretende Phasenabweichung zu vermeiden, so kann dies durch ein Kompcnsationsverfahren vorgenommen werden, das bereits aus der US-PS 32 29 048 bekannt ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteranspriichen gekennzeichnet.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindunj werden im folgenden an Hand von Figuren erläutert.

Fig. 1 veranschaulicht in einer grafischen Darstel

lung die Erzeugung von Phasenschwankungen, die be

der Wiedergabe eines winkelmodulierten Differenzsi

gnals durch ein nichtmoduliertes, direktes Summensi gnal hervorgerufen werden;

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungs beispiels einer erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanto Ordnung für eine Vierkanal-Schallplatte;

F i g. 3 stellt die Beziehung zwischen dem sin Θ unc der Verschiebungslänge Δχ dar;

Fig.4 zeigt die Beziehung zwischen der Verschiebungslänge Δχ und dem Phasenabweichungswinkel ΔΘ; Fig. 5 zeigt als Beispiel das Schaltbild eines Entzerrers-,

Fig. 6 zeigt die Entzerrungskennlinie der in der F i g. 5 dargestellten Entzerrerschaltung;

F i g. 7 stellt die Beziehung zwischen der Summensignalfrequenz und der Geschwindigkeitsamplitude dar;

Fig.8 gibt die Beziehung zwischen dem Tonrillendurchmesser und der Lineargeschwindigkeit an;

F i g. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Geschwindigkeitsamplitude und tan θ;

F i g. 10 zeigt die Beziehung zwischen tan Θ und sin θ; F i g. 11 zeigt die Eingangs-Ausgangs-Kennlinie eines tan Θ-sin Θ-Umwandlers;

Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen dem Tonrillendurchmesser und der Wellenlänge;

jo Fig. 13A und 13B stellen Schwingungsformen dar, die zur Erläuterung der Phasenmodulation durch ein Summensignal dienen;

F i g. 14 ist das Schaltbild eines wichtigen Teils der in der F i g. 2 als Blockschaltbild dargestellten Aufzeich-J3 nungsanordnung;

Fig. 15 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Siliziumdiode.

Zuerst werden an Hand der F i g. 1 einige der Schwierigkeiten beschrieben, die bei der Wiedergabe von Signalen einer Schallplatte mit mehreren Kanälen auftreten können. Bei der aus der eingangs zitierten DT-OS 20 58 334 bekannten Aufzeichnungs- und Wiedergabeanordnung für Vierkanal-Schallplatten werden das Summensignal in einem Frequenzband von 30 Hz bis 15 kHz und das dem Summensignal überlagerte winkelmodulierte Differenzsignal in einem Frequenzband von 20 kHz bis 50 kHz in die beiden Seitenwände der Tonrille einer Schallplatte eingeschnitten und aufgezeichnet. Die in jeder Seitenwand einer Tonrille aufgezeichneten überlagerten Schwingungsformen des nichtmodulierten, direkten Summensignals und des winkelmodulierten Differenzsignals sind der besseren Übersicht halber in der Fig. 1 getrennt dargestellt und mit den Bezugszeichen 11 und 12 versehen. Wenn die Tonrille mit einer Wiedergabenadel 13 abgetastet wird, deren Spitze ein Radius r (μπι) hat, um die aufgezeichneten Signale wiederzugeben, treten gewisse Schwierigkeiten auf, die im folgenden erläutert werden. Unter der Annahme, daß der Mittelpunkt der bo Nadelspitze an einem Punkt O liegt, sollte im Idealfall die Stelle A des winkelmodulierten Differenzsignals 12 an einem Punkt Q genau unterhalb des Mittelpunkts O abgetastet werden. In Wirklichkeit berührt jedoch die Nade'spitze 13 infolge ihres endlichen Radius r einen Punkt P der Rille. Die Nadelspitze lastet daher in Wirklichkeit die Stelle B des winkelmodulierten Differenzsignals 12 ab. Der Winkel POQ, der gleich dem Neigungswinkel der Tangente an der Stelle P ist, und die

Verschiebungslänge zwischen A und B werden mit Θ und Δχ bezeichnet. Zwischen Θ und Δχ besteht die folgende Beziehung:

Δχ = r ■ sin Θ.

Wenn man also annimmt, daß dieser Neigungswinkel in dem Summensignal auftritt und die Spitze der Wiedergabenadel einen Radius von r hat, wird das winkelmodulierte Differenzsignal um einen Betrag r ■ sin Θ ( = Δχ) phasenverschoben, und es entsteht ein Phasenabweichungswinkel ΔΘ. Demzufolge wird das winkelmodulierte Differenzsignal durch den obengenannten Phasenabweichungswinkel ΔΘ von dem Summensignal zum Zeitpunkt der Wiedergabe phasenmoduliert.

Die Beziehung zwischen ΔΘ und der Verschiebungslänge Δχ ist in der Fig.3 für verschiedene Werte des Radius r dargestellt, und zwar für r = 5,7 und 10 Mikrometer. Die Beziehung zwischen der Verschiebungslänge Δχ und dem Phasenabweichungswinkel ΔΘ ist in der Fig.4 mit dem Schallplattendurchmesser als Parameter, und zwar für 300 mm und 150 mm, dargestellt, wobei im vorliegenden Fall die Drehzahl 33V3 Umdrehungen pro Minute beträgt.

Wenn bei der Wiedergabe der obenerwähnte Phasenabweichungswinkel ΔΘ auftritt, erfährt das winkelmodulierte Differenzsignal eine weitere Modulation durch das Summensignal und wird übermoduliert. Aus diesem Grunde treten bei der Demodulation des winkelmodulierten Differenzsignals in dem demodulierten Signal Rauschsignale, Signalverzerrungen usw. auf, die durch die Phasenabweichung hervorgerufen werden.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, das Aufzeichnungssignal vor der Aufzeichnung um einen entsprechenden Betrag in entgegengesetzter Richtung in der Phase zu verschieben, so daß bei der Wiedergabe die obenerwähnte Phasenabweichung kompensiert wird.

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Aufzeichnungsanordnung wird anhand der Fig. 2 beschrieben. Bezugszeichen mit dem nachgestellten Buchstaben a bezeichnen dabei Teile, die in der beschriebenen Anordnung den Signalen Ch 3 und Ch 4 des dritten und vierten Kanals zugeordnet sind. Diese Teile haben die gleiche Funktion und den gleichen Aufbau wie die Teile ohne den nachgestellten Buchstaben, die in der gezeigten Anordnung den Signalen Ch 1 und Ch 2 des ersten und zweiten Kanals zugeordnet sind. Aus diesem Grunde werden der Einfachheit halber lediglich die dem ersten und zweiten Kanal zugeordneten Teile der Anordnung beschrieben. Das Signal Ch 1 des ersten Kanals und das Signal Ch 2 des zweiten Kanals werden den Eingangsklemmen 21 bzw. 22 einer Matrixschaltung 23 zugeführt, die diese Signale matriziert. Das durch das Matrizieren entstehende Summensignal (Chi+ Ch2) wird vom Ausgang der Matrixschaltung 23 einer Verzögerungsschaltung 24 zugeführt, in der das Summensignal verzögert wird, bevor es zu einem Mischer 25 gelangt. Eine Funktion der Vcr/.ögerungsschaltung 24 besteht darin, das Summensignal um eine Zeitspanne zu verzögern, die der Vcrzögerungs/.cit entspricht, die das Diffcrenzsignal aufgrund einer Modulation oder Demodulation erfährt. Die Verzöge-Hilfsschaltung 24 hat die weitere Funktion eines Tiefpaßfilters, das Signalfrcqucn/cn über 15 kHz sperrt. Das .Summensignal wird also durch die Virzögerungsschaltting 24 verzögert, und gleich/eilig wird seine Handbreite iitif einen Bereich von 30 11z bis l^r)kll/ begrenzt.

Das durch Matrizieren entstandene Differenzsigna (Ch i — Ch2) wird vom Ausgang der Matrixschallung21 einem Entzerrer 26 zugeführt, der den in der Fig.! ι dargestellten Schaltungsaufbau haben kann. In diesen Fall wird die Kennlinie des Entzerrers von einen Netzwerk bestimmt, das aus Widerständen R 1 und /?; sowie Kondensatoren Ci und C2 besteht, die in dei gezeigten Weise im Gegenkopplungszweig des Verstär

ίο kers 40 liegen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbei spiel hat der Entzerrer 26 den in der F i g. 6 dargestellte! Frequenzgang. Gemäß dieser Darstellung zeigt di< Frequenzgangkurve einen Abfall von — 6dB/Okl. it den Frequenzbereichen unter 800 Hz und über 600 kH;

\^r> und einen flachen Abschnitt in einem Frequenzbereid von 800 Hz bis 6 kHz. Dies ist durch die gestrichelter Linien dargestellt. Der tatsächliche Frequenzgang is durch die ausgezogene Linie angedeutet, derer Asymptoten die gestrichelten Linien bilden.

Das Differcnzsignal, dessen Frequenzverlauf nacr Maßgabe der Darstellung nach der Fig.6 in den Entzerrer 26 entzerrt wird, gelangt danach zui Winkelmodulation zu einem Phasenmodulator 27 Durch Winkelmodulation eines Trägers mit den

2-5 Differenzsignal erhält man ein winkelmodulierte! Differenzsignal A (CH i — Ch2) in einem Frequenzbanc von 20 kHz bis 50 kHz. Dieses winkelmodulierte Differenzsignal ist für Frequenzen unter 800 Hj frequenzmoduliert (FM), für Frequenzen zwischer 800 Hz und 6 kHz phasenmoduliert (PM) und füi Frequenzen über 6 kHz frequenzmoduliert (FM). Ar dieser Stelle sei erwähnt, daß bei dem Bezugspegel ir dem Frequenzbereich unter 800 Hz die FM-Abwei chungsbreite ± 800 Hz, in dem Frequenzbereich vor 800 Hz bis 6 kHz der PM-Phasenabweichungswinkel ± ein Radiant und in dem Frequenzbereich über 6 kHz die FM-Abweichungsbreite ± 6 kHz beträgt.

Obwohl es nicht dargestellt ist, teilen sich in den· Blockschaltbild nach der Fig. 2 der Phasenmodulatoi 27 und der Phasenmodulator 27a für den dritten und vierten Kanal einen einzigen Trägcroszillator (nichl gezeigt).

Das winkelmodulierte Differenzsignal A (Chi — Ch 2) wird vom Ausgang des Phasenmodulators 27 dem

•Ti Mischer 25 zugeführt. Dort wird das winkelmodulierte Differcnzsignal mit dem Summensignal (Chi + Ch2) vom Ausgang der Verzögerungsschaltung 27 gemischt um ein Mulliplexsignal zu erzeugen. Vom Ausgang des Mischers 25 wird das Multiplexsignal

^r>° ICO) 1 + Ch 2) + A (Ch 1 - Ch 2))

einem Entzerrer 28 zugeführt, dessen Frequenzgang der RIAA-Norm entspricht. Danach wird das Signal in einem breiten Frequenzbereich von einem Verstärker T) 29 verstärkt, der die Schneidspule des linken Kanals einer Schneideinrichtung 30 ansteuert. In entsprechender Weise wird aus den Signalen Ch 3 und Ch 4 des dritten und vierten Signals ein Multiplexsignal

[(Ch 3 + Ch 4) + A (Ch 3- Ch 4))

erzeugt, das über den Verstärker 29a die rechte Schneidspule der Schneideinrichtung 30 ansteuert.

Im folgenden wird ein wichtiger Teil der Vicrkanal-Aufzcichntingsanordnting nach der Erfindung bcschrie· μ ben. Ein Teil des Summensignals (Chi + Ch2) wird vom Ausgang der Matrixschaltiing 23 einem Entzerrer 31 zugeführt, dessen Kennlinie der RIAA-Norm entspricht. Der Entzerrer 31 wcisi in Abhilnciekcit von

der Frequenz (entsprechend der RIAA-Norm) die in der F i g. 7 dargestellte Geschwindigkeitsamplitude auf, und zwar für eine Schallplatte mit einer Bezugsgeschwindigkeitsamplitude von 35,4 mm/sec bei 1 kHz.

Das Ausgangssignal des Entzerrers 31 wird durch eine Auswahlschaltung 32 für den Tonrillendurchmesser in Form eines veränderbaren Widerstands geschickt, der eine Dämpfung bewirkt. Die Beziehung zwischen dem Abstand einer Wiedergabetonrille von dem Schallplattenmittelpunkt, also der Radius der Tonrille und der Lineargeschwindigkeit der Tonrille ist in der Fig.8 dargestellt, und zwar für eine Drehzahl der Schallplatte von 33'/3 Umdrehungen pro Minute. In diesem Fall ist die Lineargeschwindigkeit χ durch den folgenden Ausdruck gegeben:

'-&■>'*■

dabei ist TVdie Anzahl der Drehungen pro Minute und R der Radius der Tonrille.

Bei einer richtigen Schallplatte werden die Signale so lange aufgezeichnet, bis der Durchmesser auf 120 mm abgenommen hat und die Lineargeschwindigkeit 200mm pro Sekunde beträgt. In der Fig.9 ist die Beziehung zwischen der Geschwindigkeitsamplitude und tan Θ für die Schallplatte mit verschiedenem Tonrillendurchmesser dargestellt. Der Pegel des Summensignals wird von der Auswahlschaltung 32 für den Tonrillendurchmesser gesteuert und die Geschwindig keitsamplitude in Abhängigkeit von dem Wert des tan θ, wie es in der Fig.9 dargestellt ist. Die Lineargeschwindigkeit und die Geschwindigkeitsamplitude (Geschwindigkeit in einer Richtung senkrecht zur Richtung, in der sich die Schallplatte [Nadel] bewegt) sind mit χ (F i g. 8) bzw. y bezeichnet. Damit kann man tan Θ wie folgt ausdrücken:

tan (V = — =

2 τι R

Dies geilt für eine Drehzahl von 33'/3 Umdrehungen pro Minute.

Das Summensignal, dessen Pegel durch die Schaltung 32 in Abhängigkeit von tan Θ gesteuert wird, der durch die Lineargeschwindigkeit χ und die Geschwindigkeitsamplitude in der zuvor beschriebenen Weise bestimmt ist, wird danach einer tan Θ-sin θ-Umwandlungsschaltung33 zugeführt. Eine zu kompensierende Funktion ist letztlich diejenige von sin θ. Die kompensierte Funktion tan θ wird daher durch die Umwandlungsschaltung 33 in eine Funktion von sin θ umgewandelt.

Zwischen tan θ und sin θ besteht die folgende Beziehung:

tan β =

sin θ

sin (-)

cos (-) I'''/ - sin² (·)

Diese Beziehung ist in der Fig. 10 dargestellt.

Die tan θ-sin θ-Umwandlungsschaltung 33 ist derart ausgelegt, daß sie eine Ausgangsspannung von 2 (l/j/2) = 1,414 Volt erzeugt, unter der Annahme, daß sich beispielsweise eine Spannung entsprechend einem tan 0 von 2 Volt für tan 45° ergibt. Eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung der Schaltung 33 darstellt, ist in der F i g. 11 gezeigt.

Das Summensignal, dessen Pegel von einer Funktion von tan θ durch die tan θ-sin Θ-Umwandlungsschaltung 33 in eine Funktion von sin Θ umgewandelt wurde, und zwar entsprechend der Eingangs-Ausgangs-Kennlinie nach der Fig. 11, wird einer Auswahlschaltung 34 für den Wiedergabenadelradius zugeführt. In dieser Auswahlschaltung wird der Pegel des Summensignals durch den Wert von sin θ gesteuert, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, in Abhängigkeit von dem Nadelspitzenradius λ der Wiedergabenadel 13. Wenn man beispielsweise annimmt, daß die Frequenz fc eines nichtmodulierten Trägers 30 kHz beträgt, ändert sich die Trägerwellenlänge λ in Abhängigkeit vom Tonrillendurchmesser bei einer Schallplattendrehzahl von 33V3 Umdrehungen pro Minute in einer in der Fig. 12 dargestellten Weise, während sich der Phasenabweichungswinkel ΔΘ entsprechend der Darstellung nach der F i g. 4 in Abhängigkeit von der Verschiebungslänge ändert. In diesem Fall ist die Wellenlänge λ gegeben durch λ = χ/30 000 mm = λ/30 Mikrometer, wobei λ die Lineargeschwindigkeit ist und die Trägerfrequenz 30 kHz beträgt.

Das Ausgangssignal der den Wiedergabenadelradius berücksichtigenden Auswahlschaltung 34 wird einer Phasenauswahlschaltung 35 zugeführt, die derart ausgelegt ist, daß sie die Signalphase entweder um 0° oder 180° ändert. Entsprechend der Norm ist es vorgeschrieben, daß beim Schneiden die Rillenwände sich nach oben (nach unten) bewegen sollen, wenn das - jo linke (rechte) Kanalsignal eine positive Polarität hat. Die Schaltung 35 bewirkt eine Signalpolarität, daß diese Norm erfüllt wird.

Das Summensignal vom Ausgang der Phasenauswahlschaltung 35 wird dem Phasenmodulator 27 zugeführt, in dem das Signal mit dem Phasenabweichungswinkel ΔΘ modeliert wird, wenn das Differenzsignal phasenmoduliert wird. Die hinzugefügte Phasenabweichungswinkelkomponente muß einen Wert haben, der ausreicht, um den bei der Tonwiedergabe auftretenden Phasenabweichungswinkel ΔΘ auszugleichen. Wenn beispielsweise in Abwesenheit eines Signals von der Schaltung 35 der Phasenmodulator 27 einen Träger mit einer konstanten Frequenz abgibt, so wird bei Gegenwart eines Summensignals am Ausgang der

4^r> Schaltung 35 entsprechend der Darstellung nach der Fig. 13A der Träger in einer Weise phasenmoduliert, wie es in der Fig. 13B dargestellt ist. Wie aus den beiden Figuren hervorgeht, sind die modulierten Schwingungsfrequenzen, die den Gipfel- und Talabschnitten des

ίο Summensignals entsprechen, hoch bzw. niedrig.

Eine Ausführungsform einer elektrischen Schaltung mit dem Entzerrer 31, der Auswahlschaltung 32 für den Tonrillcndurchmesser, der tan θ-sin θ-Umwandlungsschaltung 33, der Auswahlschaltung 34 für den

γ-, Wiedergabenadelradius und der Phasenauswahlschaltung 35 ist in der Fig. 14 dargestellt.

Der Entzerrer 31 enthält ein Netzwerk mit Widerständen R 11, R 12 und R 13 sowie mil Kondensatoren CH und C12 und einen Verstärker 50. Diese Teile sind

ω) in an sich bekannter Weise derart zusiimmcngeschaltet, daß der Entzerrer eine Kennlinie nach der RIAA-Norm aufweist. Die Auswahlschaltung 32 für den Tonrillendurclimcsser besteht aus einem Potentiometer VR 1, das derart eingestellt ist, daß die Spannung am Schaltungs-

h5 punkt B der nachgcschaltetcn tan θ-sin θ-Umwund-Itingsschultung 33 gleich ein Volt ist, wobei diese Einstellung als Bczugszustund genommen wird.
Die tan θ-sin Θ-Umwnndlungsschnltiing 33 enthalt

ein Netzwerk mit einem Verstärker 51, Widerständen R\4-R16 sowie Dioden D11 -D16. Bei dem vorliegenden Beispiel sind die Widerstandswerte wie folgt gewählt: R 14 = 10 kß, R 15 = 22 kß, R 16 = 4,7 kß. Bei den Dioden D11 -D16 handelt es sich um Siliziumdioden, deren Spannungsstromkennlinie in der Fig. 15 dargestellt ist. Die Dioden zeigen einen hohen Widerstand bei geringen Spannungen und einen niedrigen Widerstand und damit eine hohe Stromleitfähigkeit bei hohen Spannungen.

Bei der Schaltung 33 sind die Werte der den Dioden D11 — D16 zugeführten Spannungen gering, wenn der absolute Wert der Spannung am Schaltungspunkt @ gering ist. In diesem Fall haben diese Dioden einen hohen Widerstand, so daß am Schaltungspunkt ® keine merkbare Signaldämpfung auftritt. Wenn die Spannung am Schaltungspunkt (4) zunimmt, beispielsweise auf 0,65 Volt, leitet die Diode D 12 Strom durch den Widerstand R 15, so daß der Widerstandswert des Diodennetzwerks geringfügig absinkt. Da jedoch der Widerstandswert des Widerstands R 15 nicht geringer als derjenige des Widerstands R14 ist, tritt keine übermäßige Signaldämpfung auf. Wenn die Spannung am Punkt ® weiter zunimmt, beispielsweise auf 1,3 Volt, haben nicht nur die Dioden DIl und D12 einen geringen Widerstand, sondern auch die Dioden D 13 und D14. Es fließt jetzt auch ein Strom durch den Widerstand R16, so daß die Signaldämpfung am Schaltungspunkt © größer geworden ist. Wenn die Spannung am Schaltungspunkt @ beispielsweise ± 2 jo Volt erreicht, sind alle Dioden D 11 bis D 16 leitend, so daß die Signaldämpfung am Schaltungspunkt ® weiter zugenommen hat. Die Ausgangsspannung ist schließlich nicht mehr in der Lage, einen vorgegebenen konstanten Wert zu überschreiten. Auf diese Weise wird durch die tan ö-sine-Umwandlungsschaltung 33 aus der Eingangsspannung eine Ausgangsspannung erzeugt, die der in der Fig. 11 dargestellten Beziehung folgt. Eine Spannung, die dem tan Θ proportional ist, wird somit in eine Spannung, die dem sin Θ proportional ist, umgewandelt.

Die Auswahlschaltung 34 für den Wiedergabenadelradius besteht aus einem Potentiometer VT? 2. Man bestimmt Δχ, beispielsweise für sin θ = 0,5 und r = 7 Mikrometer, und erhält dann aus den F i g. 4 und 12 ΔΘ für den Tonrillendurchmesser. Da eine Schwingungsperiode 360° entspricht, ist ΔΘ durch den folgenden Ausdruck gegeben:

Ax

360°.

Das Potentiometer VR 2 wird dann derart eingestellt, daß der Phasenabweichungswinkel des Phasenmodulators 27 mit ΔΘ zusammenfällt. Auf diese Weise kann man den Tonrillenradius R und den Nadelspitzenradius r bestimmen. Danach kann man die Einstellungen der Abgriffe an den Potentiometern VR1 und VR 2 bestimmen.

Die Phasenauswahlschaltung 35 enthält einen invertierenden Verstärker 52, Widerstände R 17 und R 18 sowie einen Schalter 53. Der eine feststehende Kontakt des Schalters 53 ist an den Abgriff des Potentiometers VR 2 und der andere feststehende Kontakt des Schalters 53 an die Ausgangsseite des invertierender. Verstärkers 52 angeschlossen. Durch Umschalten des beweglichen Kontakts des Schalters 53 zwischen den beiden feststehenden Kontakten kann man am Ausgang des Schalters 53 ein Signal abgeben, das gegenüber dem Eingangssignal entweder um 0° oder 180° phasenverschoben ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Aufzeichnungsanordnung für eine Vierkanal-Schailplatte mit je einer Matrixeinrichtung zur Bildung jeweils eines Summensignals und eines Differenzsignals aus dem Paar der ersten und zweiten Kanalsignale bzw. aus dem Paar der dritten und vierten Kanalsignale, mit je einem Modulator zur Winkelmodulation eines Trägersignals mit dem Differenzsignal, mit je einer Mischeini ichtung zur Bildung eines Multiplexsignals durch Mischen des Summensignals und des Ausgangssignals des Modulators und mit einer Schneid- und Aufzeichnungseinrichtung zum Einschneiden des Multiplexsignals in eine Tonrille der Schallplatte, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des am Ausgang der Matrixeinrichtung (23, 23a,) auftretenden Summensignals einem Entzerrer (31, 3\a) mit einer RIAA-Frequenzcharakteristik (Fig. 7) zugeführt wird, daß eine Tonrillendurchmesser-Auswahlschaltung (32, 32a) den Pegel des Ausgangssignals des Entzerrers derart einstellt, daß er in Abhängigkeit vom Durchmesser der jeweils gerade geschnittenen Rille der Funktion tan Θ entspricht, wobei die Funktion tan Θ dem Verhältnis der senkrecht zur Rillenlineargeschwindigkeit (x) gerichteten Geschwindigkeitsamplitude (y) zur Rillenlineargeschwindigkeit ^gleich ist, daß eine tan θ-sin 0-Umwandlungsschaltung (33, 33a) das Ausgangssignal der Tonrillendurchmesser-Auswahlschaltung in ein Signal umwandelt, dessen Pegel der Funktion sin 0 entspricht, daß eine Wiedergabenadelradius-Auswahlschaltung (34, 34a) den Pegel des Ausgangssignals der tan 0-sin Θ-Umwandlungsschaltung derart einstellt, daß er der Funktion r · sin 0 entspricht, wobei rder Radius der Nadelspitze ist, die das in der Rille der Schallplatte aufgezeichnete Multiplexsignal zur Wiedergabe abtastet, und daß der Modulator (27, 27a) das Trägersignal gleichzeitig mit dem von der Matrixeinrichtung (23, 23a) herrührenden Differenzsignal und mit dem Ausgangssignal der Wiedergabenadelradius-Auswahlschaltung winkelmoduliert.

2. Aufzeichnungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonrillendurchmesser-Auswahlschaltung ein Potentiometer (VR 1) aufweist, daß das Ausgangssignal des Entzerrers dem Potentiometer zugeführt wird und daß das Ausgangssignal der Tonrillendurchmesser-Auswahlschaltung am Abgriff des Potentiometers abgenommen wird.

3. Aufzeichnungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tan 0-sin 0-Umwandlungsschaltung eine Reihenkombination aus einem Widerstand (R 14) und einem Diodennetzwerk (OIi bis D 16, R 15, /? 16) darstellt, dessen Widerstandswert in Abhängigkeit von der Zunahme einer am Diodennetzwerk anliegenden Spannung derart nichtlinear abnimmt, daß am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand und dem Diodennetzwerk ein Signal auftritt, das etwa der Funktion sin (-) entspricht, wenn das der Reihenkombination zugeführte Eingangssignal der Funktion tan 0 entspricht.

4. Aufzeichnungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB die Wiedergabenadclradius-Auswahlschaltung ein Potentiometer (VR 2) enthält, daß das Ausgangssignal der tan 0-sin 0-Umwandlungsschaltung an das Potentiometer gelegt wird und daß das Ausgangssignal der Wiedergabenadelradius-Auswahlschaltung am Abgriff des Potentiometers abgenommen wird.

5. Aufzeichnungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phasenauswahleinrichtung (35) mit einem Phasenumkehrer (52), der die Phase des Ausgangssignals der Wiedergabenadelradius-Auswahlschaltung umkehrt, und mit einem Schalter (53) vorgesehen ist, der wahlweise das Ausgangssignal der Wiedergabenadelradius-Auswahlschaltung oder das Ausgangssignal des Phasenumkehrers weiterleitet.