DE2239113A1 - Geraet zur zeitlichen expansion eines zeitkomprimiert uebertragenen signals - Google Patents

Description

• Gerät zur zeitlichen Expansion eines zeitkomprimiert übertragenen Signals Es ist bekannt, oin kontinuierliches Signal durch eine Zeitkompression auf einen Bruchteil der von dem Signal an sich eingenommenen Zeit zu komprimieren und jeweils nur während kurzer Übertragungsperioden mit entsprechend vergrößerter Bandbreite zu übertragen. Bei der Wiedergabe erfolgt dann eine zeitliche Expansion des Signals auf ein kontinuierliches Signal.
• Ein solches Verfahren ist z.B. dann vorteilhaft, wenn für die Übertragung eines schmalbandigen Signals, z.B. eines Tonsignals von 8 kHz,ein wesentlich breitbandigerer Ü'bertragungskanal, z.B. ein Eernsehkanal von 5 MHz, jeweils nur für kurze Zeiten verfügbar ist. Unter Ausnutzung dieses Prinzips ist es bokannt, beim Fernsehen das Tonsignal jeweils in zeitkomprimierter Form nur während der Bildaustastlücke zu übertragen und bei der Wiedergabe durch eine zeitliche Expansion wieder in ein kontinuiorliches Tonsignal umzuwandeln. Für die zeitliche Expansion ist es bekannt, sogenannte getaktete elektronische Speicher vorzusehen. Diese enthalton eine Vielzahl von als Speicher dienenden Kondensatoren, in dio das komprimierte Signal jeweils während der kurzen Übertragungsperiode schnell eingelesen und dann als kontinuierliches Signal wieder langsam ausgelesen wird. Solche Speicher bewirken leicht nichtlineare Verzerrungen durch eine zu geringe Anzahl von Speicherelementen bei der erhöhten Frequenz des komprimierten Signals.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Gerät zur zeitlichen Expansion des zeitkomprimiert übertragenen Signals auf ein kontlnuierliches Signal zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausfübrungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Die Erfindung gestattot die Verwendung eines einfachen herkömmlichen Spoichermediums, z.B. eines Magnetspeichers. Nichtlineare Verzerrungen, wie sie bei getakteten Speichern auftreten, werden dabei weitestgehend vermieden. Auch die Synchronisierprobleme sind einfach, weil die Geschwindigkeit von Aufnahme und Wiedergahe beide konstant sind und durch mechanische Kupplungsmittel fest miteinander verkoppelt soin können.
• Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen Fig. t das Prinzip der Übertragung des Signals in zeitkomprimiete@ Form, Fig. 2 die Wirkungswoise der Erfindung und Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung Fig. la zeigt eine kontinuierliche Folge von Impulsen, die mit einem Tonsignal in dor Amplitude moduliert sind. Jeweils sochs Impulse werden zeitlich komprimiert und während einer Übertragung periode Ü gemäß Fig. 1b übertragen. Die Grenzfrequenz der Impuls folge gemäß Fig. ib ist dabei das sechsfache der Grenzfrequenz der Impulsfolge von Fig. la. Jeweils die Zeit T wird also für die Übertragung der Impulsfolge gemäß Fig. 1a nicht benötigt, so da zu dieser Zeit ein anderes Signal übertragen werden kann. Bei der Wiedergabe wird die Impulsfolge gemäß Fig. ib durch eine zeitliche Expansion wieder in eine kontinuierliche Impulsfolge geri;:i Fig. 1@ umgewandelt, indem jeweils die in der Übertragungsperiode Ü übertragenen sechs Impulse durch eine zeitliche Expansion wieder auseinandergeschoben werden. Die zeitliche Verschiebung zwischen den Impulsfolgen a und c stört dabei im allgemeinen nicht.
• In Fig. 2 wird das Signal gemäß Fig. ib einem Schreibkopf 1 zuge führt. An dem Schreibkopf 1 worden in Hichtung 2 einzelne, vonein ander räumlich getrennte zylinderförmige magnetisierbare Teilchen 3 mit hoher Geschwindigkeit V1 derart vorbeigeführt, daß sich jeweil während einer Übertragungsperiode Ü ein Teilchen 3 vor dem Scliroibkopf 1 befindet und mit der Impulsfolge gemäß Fig. lb beschriftet wird. Die Impulspakete gemäß Fig. 1b worden also nachei nnnder während der Übertragungsperioden Ü in die Teilchen 3 eingelesen. Dazwischen während der Zeiten T befindet sich kein Teilchen 3 vor dem Schrcibkopf 1,und der Schreibkopf 1 erhält auch kein Signal. In ihrem weiteren Verlauf werden nun die Teilchen 3 abgebremst, und zwar auf 1/6 ihrcr Geschwindigkeit. Dadurch wird erreicht, daß die Teilchen 3 vor dem Lesekopf 4 lückenlos aneinander anschließen und außerdem jetzt die für die Erzeugung der gewünschten zeitexpandierten Impulsfolge gemäß Fig. 1c notwendige verringerte Geschwindigkeit V2 haben. Der Lesekopf 4 gibt somit in erwünschter Weise die expandierte, kontinuierliche Impulsfolge gemäß Fig. 1c ab.
• In Fig. 3 befinden sich die aus einem magnetisierten Kunststoff bestehenden Teilchen 3 in einer geschlossenen schlauchförmigen Bahn 5. Die Bahn 5 bildet zum Teil den äußeren Umfang einer in' Richtung 12 rotierenden Trommel 6, an der sich ortsfest der Schreibkopf 1 befindet. Die Achsen der Trommeln 6, 7 liegen parallel, d.h. senkrecht zur Zeichenebene, und sind über ein Getriebe 13 miteinander gekuppelt. Ein Teil der Bahn 5 ist Teil oinor zweiten Trommel 7, dor ein ortsfester lesekopf 4 zugeordnet ist. Die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 6 und 7 steht im Verhältnis der hohen Transportgeschwindigkeit V1 vor dem Schreibkopf 1 und der kleinen Geschwindigkeit V2 vor dem Schreibkopf 4 gemäß Fig. 2, d.h. im Verhältnis der zeitlichen Kompression und Expansimon.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Ein Teilchen 3 wird an einer Stelle 8 durch eine durch ein Vakuum gebildete Düse von dem schlauchförmigen Kanal der Trommel 6 aufgenommen und beschleunigt. Ein symbolisch angedeuteter Zapfen 9 erfaßt schließlich das Teilchen 3 und bewegt es mit der hohen konstanten Geschwindigkeit V1 an dem Schrei bkopf 1 vorbei. Während dieser Zeit gelangt auch ein Impulspalcet der Impulsfolge gemäß Fig. 1b an den Schreibkopf 1, so daß. gerade ein Impulspaket alif dem vorbeigeführten Teilchen 3 aufgezeichnet wird. An einer Stollo 10 verläßt das Teilchen 3 die Trommel 6. Wogon des nun fehlenden Antriebs und des größeren radius dos Teilos 11 des Kanals 5 verringert sich die Geschwindigkeit des Teilchens 3 auf die kleinere Geschwindigkeit V2, Auf dem Umfang dor Trommel 7, der durch eine Gummiauflage etwas nachgiebig ist, trifft das Teilchen 3 auf das vor ihm angekommene Teilchen 3, derart, daß die nacheinander Uber die Trommel 6 transportierton und vom Schreibkopf 1 beschriebenen Teilchen 3 vor dem Lesekopf 4 lückenlos aneinander anschließen. Die Teilchen 3 werden nun in einer ununterbrochenen Reihe und mit der geringeren konstanten Goschwindigkeit V2 an dem Lesekopf 4 vorbeigeführt und ergeben somit das zeitlich expandierte Signal gemäß Fig. 1c. Der Spalt des Schreibkopfes 1 umfaßt das zylinderförmige Teilchen 3 halbkreisförmig, so daß der halbe Umfang des Teilchens 3 magnetisiert wird. Bei einem Fernsehsystem, bei dom das Tonsignal eines ganzen mildes während einer Zeilendauer des Bildes zoitkomprimierter Form übertragen wird, betrügt die Aufzeichnungsperiode tt und damit auch die jeweilige Aufzeichnungsdauer am Schreibkopf 64µ@, Bei einer solchen Übertragung liegen bei einem Fernsehsignel nach der CCIR-Norm folgende Werte vor Zeitkompression für das Tonsignal 625 t 1 Dauer der Übertragungsperiode Ü und der jeweiligen Aufzeichnung im Schreibkopf 64 µs Obere Grenzfrequenz für die Aufzeichnung 5 MHz Spaltbreite für Schroib- und Lesekopf 0,003 mm Durchmesser der Trommel 6 382 mm Umdrehungszahl der Trommel 6 1500 U/min.
• Durchmesser dor Trommel 7 16 mm Umdrehungszahl dor Trommel 7 60 U/min.
• Länge der Teilchen 3 1,92 mm Durchmesser der Teilchen 3 0,9 mm.
• Dio llelativbewegung zwischen den Teilchen 3 und den Köpfen 1, 4 kann auch auf andere Weise erfolgen, indem z.B. die Köpfe 1, 4 auf don rotierenden Trommein 6, 7 angeordnet sind und die Toilchen 3 mit entsprechenden Geschwindigkeiten an den Köpfen vorbeigeführt worden oder während dor Aufzeichrnng ortsfest bleiben.
• FUr die Aufzeichnung auf den Teilchen 3 ist nn sich jede Art der Aufzeichnung möglich, z.B. magnetisch, obtisch, thormoplastisch.

Claims (10)

1. P a t Q n t~a n s p r u c h e

   Gerät zur zeitlichen Expansion eines nur in periodisch wiederkehrenden Übertragungsperioden zeitkomprimiert- übertragenen Signals auf oin kontinuierliches Signal, insbesondere für ein zeitkomprimiert übertragenes Tonsignal beim Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Signalabschnitte (Fig. 1b) der Übertragungsperioden (Ü) in schnell an einem -Schreibkopf (1) vorbeigeführte, voneinander getrennte kleine Speicherkörpor (3) eingelesen und die Speicherkörper (3) anschließend abgebremst und in einer lückenlosen Reihe langsam an einem Lesekopf (4) vorbeigeführt werden.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine schnoll rotierende Trommel (6) vorgesehen ist, die in dem Abstand der Übertragungsperioden (Ü) entsprechenden'Zeitabständen einen Speicherkörper (3) aufnimmt, heschleunigt, mit konstanter Geschwindigkeit an dem Schreibkopf (1) vorbeiführt und anschliessend über eine Bremseinrichtung an den Lesekopf (4) abgibt.
3. 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (6) längs ihres Umfangs mit einer die Spoicherkörper (3) aufnehmenden schlauchförmigen Öffnung (5) versehen ist.
4. 4. Gerat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Austritts.

   punkt (10) der Speichorkörper (3) aus der Trommel (6) ein schlauchförmiger, gekrümmter, die Speicherkörper (3) aufn¢hmender Kanal (11) vorgesehen ist, dessen Krümmungsradius größer ist als dor der schlauchförmigen Öffnung (5) der Trommel (6).
5. 5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dom Signal beschriebenen Speicherkörper (3) sortiert und verschiedenen Leseköpfen zugeführt worden.
6. 6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekehnzeichnet, daß mehrere Schreibköpfe (1) parallel arbeiten und die von ihnen beschriebenen Speicherkörper (3) einem gemeinsamen Lesekopf (4) zugeführt werden.
7. 7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkörper (3) aus magnetisierbnren Teilchen solcher Länge bestehen, daß entlang ihrer Länge das komprimierte Signal einer Übertragungsperiode (Ü) speicherbar ist.
8. 8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen zylinderförmig ausgebildet sind.
9. 9. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Teilchen (3) ca. 2 mm beträgt.
10. 10. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus mit Magnetschicht versehenen Kunststoffkörpern bostehen.