DE2322173C3

DE2322173C3 - Anordnung zur Aufzeichnung von Vierkanalsignalen

Info

Publication number: DE2322173C3
Application number: DE2322173A
Authority: DE
Inventors: Yukinobu Yamato Kanagawa Ishigaki; Masahiro Yokohama Ohba; Isao Tokio Ohwaki; Kohei Sagamihara Sasamura
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1972-05-02
Filing date: 1973-05-02
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2322173B2; JPS5143361B2; US3896271A; JPS495306A; DE2322173A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufzeichnung von Vierkanalsignalen auf einer Schallplatte, mit einer ersten und einer zweiten Matrix zur Bildung erster und zweiter Summen- und Differenzsignale jeweils aus dem ersten und dem zweiten bzw. dem dritten und dein vierten Kanalsignal, mit einem ersten und einem zweiten Modulator zur Winkelmodulation einer Trägerschwingung mit dem ersten bzw. dem zweiten Differenzsignal, mit einer ersten und einer zweiten Mischschaltung zum Multiplexieren jeweils des ersten Summensignals mit dem ersten winkelmodulierten Signal bzw. des zweiten Summensignals mit dem zweiten winkelmodulierten Signal, und mit einer Schneidvorrichtung, weiche die Ausgangssignale der ersten bzw. zweiten Mischschaltung auf der linken bzw. rechten Wand der Schallplattenrille aufzeichnet.

Zur Schallaufzeichnung werden bei einer kompatibeldiskreten Vierkanal-Anordnung der eingangs erwähnten Art, die aus der DE-OS 20 58 334 bekannt ist, jeweils ein Summensignal von zwei der vier Kanalsignale und ein auf einen Hilfsträger winkelmoduliertes Differenzsignal derselben beiden Kanäle multiplexiert, und das sich ergebende Signal wird jeweils in eine Wandoberfläche der Tonrille eingeschnitten.

Bei dieser Anordnung zur Aufzeichnung tritt ein Übersprechen der winkelmodulierten Signale zwischen dem linken und dem rechten Kanal während des Schneid- und Aufzeichenvorgangs auf, wobei das elektrische Signal, das dem Schneidkopf zugeführt wird, in eine mechanische Schwingung umgesetzt wird, die im folgenden noch in Einzelheiten beschrieben ist. Wenn ein derartiges Übersprechen vorliegt dann ergibt sich beim Abspielen oder bei Wiedergabe eine Verzerrung, welche die Wiedergabequalität vermindert.

Es ist bereits nach der DE-AS 10 34 381 eine Vorrichtung zur Verhinderung das Übersprechen zwischen benachbarten Magnetköpfen bei einer zweikanaligen magnetischen Aufzeichenanordnung bekannt Bei dieser Anordnung werden verstellbare Ker,ie dazu verwendet, die Amplitude und den Phasengang einzustellen. Außerdem können zusätzliche Phasendrehglieder dadurch vorgesehen sein, daß sich die Wicklungen gegeneinander verschieben lassen. Zur Einstellung und zum Abgleich werden entweder die Kerne oder aber auch die Wicklungen gegeneinander verschoben. Es ist jedoch in der DE-AS 10 34 381 nicht angegeben, wie sich das Übersprechen zwischen winkelmodulierten Signalen ausschalten läßt Bei der Vorrichtung nach der DE-AS 10 34 381 findet darüber hinaus eine Beeinflussung eines Kanals durch den anderen und umgekehrt statt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Aufzeichnung von Vierkanalsignalen auf einer Schallplatte zu schaffen, durch die das Auftreten von Übersprechen beim Aufzeichnen der vierkanaligen Signale auf der Schallplatte verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs gelöst.

Zum Abgleich der Übersprechkomponenten werden die Potentiometer und Phasenschieber für die beiden Kanäle so eingestellt, bis die Übersprechkomponenten auf beiden Kanälen null sind. Gemäß der Erfindung werden Übersprechkomponenten entgegengesetzter Phase und gleicher Größe wie die vorhandenen Übersprechkomponenten in das aufzuzeichnende Signal eingeführt, so daß schon bei der Aufzeichnung keine Übersprechkomponenten aufgezeichnet werden.

Der Abgleich bei der erfindungsgemäßen Anordnung läßt sich einfach und schnell durchführen. Die verbleibenden Übersprechkomponenten können ohne weiteres auf null oder einen sehr geringen Wert vermindert werden, der nahe bei null liegt. Es lassen sich damit Aufzeichnungen hoher Wiedergabegüte erreichen. Da das Übersprechen durch eine elektrische Schaltungsanordnung abgeglichen wird, ist es möglich, selbst Schneidköpfe mit abweichender Übersprechcharakteristik einfach, genau und rasch abzugleichen. Es ist folglich nicht notwendig, von vornherein einen bestimmten Schneidkopf, der verwendet werden soll, auszuwählen.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird es möglich, ein höher liegendes Frequenzband für die winkelmodulierten Signale zu verwenden. Entsprechend kann der Aufzeichenvorgang auf der Schallplatte mit größerer Geschwindigkeit als bei den bisher bekannten Anordnungen durchgeführt werden. Die Aufzeichnung kann damit gleichmäßiger erfolgen, und es läßt sich das Signal-Rausch-Verhältnis verbessern und auch die Produktivität bei der Herstellung von Platten erhöhen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des wesentlichen Aufbaus einer bekannten Anordnung zur Aufzeichnung von Vierkanalsignalen auf einer Schallplatte,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des wesentlichen Aufbaus einer Ausführungsform einer Anordnung zur Aufzeichnung von Vierkanalsignalen auf einer Schallplatte gemäß der Erfindung,

Fig.3 ein Schaltbild einer Ausführungsform der elektrischen Schaltung wesentlicher Teile, die in dem Blockschaltbild nach F i g. 2 dargestellt sind und

Fig.4 ein Kurvendiagramm für ein Beispiel einer Übersprech-Kennlinie eines Schneidkopfes.

Eine bekannte Anordnung zur Aufzeichnung und die bei dieser auftretenden Schwierigkeiten werden zunächst kurz anhand von F i g. 1 beschrieben.

Signale CWt und CH 2 auf einem ersten und einem zweiten Kanal und Signale CHZ und CHA auf einem dritten und einem vierten Kanal, die über Eingangsanschlüsse 10a und 10/> bzw. über Eingangsanschlüsse 10c und lOti wie es in Fig. 1 dargestellt ist, zugeführt werden, werden an Matrixschaitungen 11 bzw. 12 weitergeleitet und in Summensignale und Differenzsignale umgeformt Die Ausgangssummensignale (CHi + CH2) und (CH3 + C4) der Matrixschaltungen 11 und 12 werden durch Verzögerungsglieder 13 bzw. 16 geleitet, so daß sie in der Phase an winkelmodulierte Differenzsignale angepaßt werden, die im tilgenden beschrieben sind, und sie werden anschließend Mischschaltungen 15 und 18 zugeführt.

Andererseits werden die Ausgangsdifferenzsignale (CH1-CH2) und (CH3-CH4) der Matrixschaltungen 11 bzw. 12 Winkelmodulationsschaltungen 14 und 17 zugeführt, in denen ein Trägersignal eines Hauptoszillators 21 winkelmoduliert wird. Die Ausgangssignale der Winkelmodulationsschaltungen 14 und 17 werden den obenerwähnten Mischschaltungen 15 bzw. 18 zugeführt, und sie werden dort mit den obenerwähnten Mischschaltungen 15 bzw. 18 zugeführt, und sie werden dort mit dem obenerwähnten Summenausgangssignalen gemischt und multiplexiert.

Die Muitiplexausgangssignale der Mischschaltungen 15 und 18 werden durch Verstärker 19 bzw. 20 verstärkt und dann den Spulen des Kanals L und des Kanals R eines Schneidkopfes 22 zugeführt, wodurch die Aufzeichcnsignale auf einer Platte 23 mit Hilfe eines Schneidstichels des Schneidkopfes entsprechend in der linken und der rechten Wand der Tonrille in einer 45-45-Anordnung aufgezeichnet werden. Bei einer Aufzeichenanordnung dieser bekannten Ausführungsform tritt jedoch Übersprechen des winkelmodulierten

// = cos Ji-j f ί + /10! + K · cos ,-■!<·/ + g (0 + 7 Signals zwischen den Kanälen L und R beim Umsetzen des elektrischen Signals, das dem Schneidkopf 22 zugeführt wird, in eine mechanische Schwingung auf. Während das Übersprechen eines direkten Summensi-

gnals verhältnismäßig niedriger Frequenz nahezu vernachlässigbar ist, so ist andererseits bei einem auf einen Hilftsträger winkelmoduliertenDifferenzsignal verhältnismäßig hoher Frequenz das Übersprechen in dem Bereich der hohen Frequenzen verhältnismäßig

ίο groß, und zwar wegen der Genauigkeit des mechanischen Aufbaus des Schneidkopfes 22 und wegen der Signalwellenlänge, bei der das Schneiden ausgeführt wird. Wenn solch ein Übersprechen beim Schneidvorgang vorliegt dann ergibt sich beim Abspielen der Mehrkanalschallplatte, die auf diese Weise geschnitten worden ist im reproduzierten Schall eine Verzerrung.

Das obenerwähnte Übersprechen und die Verzerrungen werden nun im einzelnen bischrieben. Die winkelmodulierten Signale, die zu der? Differenzsignal

■*> (CH 1 — CH 2) gehören, sind mit L bezeicnnet während die winkelmodulierten Signale, die zu dem Differenzsignal (CH3-CH4) gehören, mit R bezeichnet sind. Die winkelmodulierten Signale L und R können dann durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden.

I + K¹ + 2K ■ cos !/(Ο - g (M - -/!

• COS ι

Ji

R = COS \<;C! + g il)\

wobei: ate die Kreisfrequenz des Trägersignals ist und f(t) und g(t) die entsprechenden Phasenwinkel sind, die als Funktionen der Differenzsignalkomponenten dargestellt sind.

Wenn man das Übersprechen durch den Ausdruck K zff beschreibt, dann läßt sich die Signalkomponente, die in den Kanal L eintritt, durch die folgende Gleichung (2) darstellen.

R ■ Kc''' ~ K ■ cos ',,·, el + χ U) +

Folglich ergibt sich für das Signal L', das das Übersprechen in dem Kanal, der das Signal L führt, darstellt, die folgende Beziehung

el + t;in sin !/(/)! + K ■ sin Ig (0 +
cos !/ (0! + Κ ■ cos lg (f) f

Das demodulierle Signal, welches mit 0(0 bezeichnet wird. <:r;:ibt sich aus der folgenden Gleichung.

DU) = -

ΓU) + K²x'u) + κ ',1"U) + «Ίο: ros :/(o - s(0 - 7:

I + K² f 2K cos !/(0 - gU) - 7!

Wenn der Wert K in dieser Gleichung (4) genügend klein ist. dann ist

D(O = - [./"(Μ 4 K !/'IM t g'IMi cos !/(/) - _Ä IM - y!]

Aus der obigen Gleichung (?) ergibt sich als Komponente für das tibersprechen bzw. die Verzerrung

K !/"(0 t g'U)\ cos !/(/) - (,'(0 ■/! (6)

Die Komponente für c'as Π besprechen und die Verzerrung in dem Kanal, der das Signal R führt. HiUl sich entsprechend folgendermaßen ausdrucken

K !/'(») 1- «'(0! cos ,

Folglich wird bei einer bekannten Anordnung zur Aufzeichnung, wie sie oben beschrieben ist, das durch die obigen Gleichungen ausdrückbare Übersprechen Verzerrungen hervorrufen, wodurch eine hohe Wiedergabegüte (high fidelity) unmöglich ist.

Die oben beschriebenen Nachteile, die bei den bekannten Aufzeichenanordnungen vorliegen, lassen sich durch die erfindungsgemäße Anordnung vermeiden, die in einer Ausführungsform in dem Blockschaltbild nach F i g. 2 dargestellt ist. In F i g. 2 sind die Blöcke, die den Blöcken nach F i g. I gleichen oder entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und es wird für diese Blöcke eine ins F.inzelne gehende Beschreibung nicht wiederholt.

Die auf einen Hilfsträger winkelmodulierten Differenzsignale, die als Ausgangssignale von den Winkelmodulationsschaltungen 14 und 17 abgegeben werden und

beträgt

K ■ cos Ick f -\ /IM (

(ID

LJm diese Übersprechkomponenten aufzuheben oder auf Null abzusenken, wird gemäß der Erfindung eine Unterdrückungsschaltung vorgesehen, die in der weiter unten beschriebenen Weise aufgebaut ist.

Die wesentlichen Teile der Unterdrückungsschaltung werden nun anhand von F i g. 2 beschrieben. Die winkelmodulierten Differenzausgangssignale H«v Winkelmodulationsschaltungen 14 und 17 werden den Emitterfolgern 30 bzw. 31, so wie es oben beschrieben ist, zugeführt, und sie werden gleichzeitig über Potentiometer VR 1 bzw. VR 2 Phasenschiebeschaltungen 32 bzw. 33 zugeführt. Die auf einen Hilfsträger winkelmodulierten Differenzsignale werden durch die Potentiometer VR 1 und VR 2 mit dem Faktor K

Atirnh Hio nKitrp i^ilpi^hiinCT /Π Aarai*Qtt*Ut cinH nuiltinll7iprt \*/r»Hnr^h cif σρπι^ΙΊ llpr 1]

werden über Emitterfolger 30 und 3t den Mischschaltungen 15 und 18 zugeführt, in denen sie mit Summensignalen gemischt werden, die von den Matrixschaltungen 11 und 12 über Verzögerungsglieder 13 bzw. 16 abgegeben werden. Die multiplexierten Ausgangssignale der Mischschaltungen 15 und 18 werden mit Hilfe von Verstärkern 19 bzw. 20 verstärkt und dann mit Hilfe eines Schneidkopfes 22 in eine Schallplatte 23 eingeschnitten.

Aus der obigen Gleichung (3) erkennt man, daß nur das winkelmodulierte Signal jedes der dem Schneidkopf 22 zugeführten Signale durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden kann.

Für den Kanal mit dem Signal L,

/. -= cos !<■■(■(+/(/)!-(■ K-cos li-u/ +.c(/l-f ν ! (Xl
Für den Kanal mit dem Signal R

R --■ COS',1-,Cl τ Jj(Mi i Λ ■ l.'OS jcicf -f /(M ' ■, ['·))

Die Übersprechkomponente von dem das Signal R führenden Kanal in den Kanal mit dem Signal L beträgt

rekturgröße verändert werden, und sie werden dann durch die Phasenschieber 32 und 33 in der Phase um den Winkel <y verschoben.

Die Ausgangssignale der Phasenschieber 32 und 33 werden mit Hilfe von Prusenumkehrschaltungen 34 bzw. 35 in der Phase umgekehrt und dann Emitterfolgern 36 bzw. 37 zugeführt. Folglich ergibt sich für das Ausgangssignal de ·, Pmitterfolgers 36

K ■ cos

■ι + I IM +

1121

während sich für das Ausgangssignal des Emitterfolger; "' 37 folgende Gleichursg ergibt

j;

K ■ cos je c ι + -j; (M I

Die Übersprechkomponente von dem das Signal L führenden Kanal in den das Signal R führenden Kanal Das Ausgangssignal des Emitterfolgers 36 wird der Mischschaltung 18 zusammen mit dem winkelmodulierten Signal, das am Ausgang der Winkelmodulationsschaltung 17 entsteht und das durch den erwähnter Erniiierfüigcr 31 geführt isi, /.ugfiuiiui. Das Ausgarigssignal des Emitterfolger 37 wird der Mischschaltung 15 zusammen mit dem winkelmodulierten Signal zugeleitet, das am Ausgang der Winkelmodulationsschaltung 14 gebildet wird und das durch den obenerwähnter Emitterfolger 30 geleitet wird. Deshalb können die winkelmodulierten Signale, die als Ausgangssignale L', und RO an den Mischschaltungen 15 und 18 auftreten durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden.

/.;, = cos |ι·ι(-ί i /(M! 4 K ■ cos Ic. t-r + g (M + ·/',- K ■ cos \,;cl

= COS ',in Cl + J U)',

t) +

R'„ = COS \i;Ct + g (()! + K

= cos \«,ct + g (M!

• cos

;... c· ί + / (f) + 7: - κ ■ cos!-, ff +fit) + ν ι

(15)

Wie man aus den obigen Gleichungen (14) und (15) erkennt, werden die Übersprechkomponenten vollständig zu Null.

Es läßt sich erkennen, daß die obigen Gleichungen erfüllt sind, wenn: die Größe des Übersprechens, die in dem Schneidkopf entsteht, gleich der Größe des Signals K ist, das die Potentiometer VR 1 und VT?2 passiert hat; wenn die Phasencharakteristik des Übersprechens der Phasencharsktsrisiik der Phasenschieber 33 und 32 entspricht; und wenn die Phasen der Trägersignale, die von dem Hauptoszillator 21 den Winkelmodulationsschaltungen 14 und 17 zugeführt werden, gleich sind.

Die wesentlichen Teile des Blockschaltbildes nach F i g. 2 lassen sich in einer praktischen Ausführungsform der elektrischen Schaltung nach Fig.3 darstellen. Eine Schaltung 38, die von einer gestrichelten Linie umgeber ist, enthält den Phasenschieber 32, die Phasenumkehrschaltung 34 und den Emitterfolger 36. Entsprechend enthält eine Schaltung 39 die Schaltungen 33,35 und 37 Transistoren TrI und Tr2 sind als Emitterfolger angeschlossen, und die Schaltungen, die diese Transistoren enthalten und von gestrichelten Linien eingeschlossen sind, entsprechen den obenerwähnten Emitterfolgern 30 und 31. In den Schaltungen 38 und 39

entsprechen die Schaltungsteile, die Transistoren Tr3 und 7r4 enthalten, den Phasenumkehrschaltungen 34 und 35 und die Schaltungsteile ZX und Z 2, die mit den Transistoren TrJ und Tr4 und mit Masse (Erde) in Reihe geschaltet sind, entsprechen den Phasenschiebern <l und 33. Die Schaltungsteiie, die Transistoren Tr5 und 7>6 in Emitterfolgern enthalten, entsprechen den Emitterfolgern 36 und 37.

Ein Beispiel für eine Übersprecheii-Frequenz-Kennlinie des Schneidkopfes ist in F i g. 4 graphisch dargestellt, wobei die Kurve I die Frequenzkennlinie eines Signals in dem Kanal L darstellt, während die Kurve Il die Frequenzkennlinie einer Übersprechl; mponente dar-

stellt, die von dem Kanal R in den Kanal L übertritt. Im allgemeinen ändert sich die Größe der Phasenverschiebung des Übersprechens des Schneidkopfes mit dem verwendeten Frequenzband. Wenn der Frequenybereich des winkelmodulierten Signals beispielsweise von 20 kHz bis 45 kHz reicht und wenn die Phase dieses Signals zu einer Zeit, in einem voreilenden Phasenzustand ist, dann sollen die Phasenschieber ZX und Z2 eine voreilende Phasenkennlinie aufweisen. Beispielsweise werden Fntzerrungsschaltungen mit Charakteristiken verwendet, die gleich den Frequenzcharaktcristiken der Übersprcchkomponenten für die Phasenschieber Zl und Z2 sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

ίΗ, Kj;

Patentanspruch:

Anordnung zur Aufzeichnung von Vierkanalsignalen auf einer Schallplatte, mit einer ersten und einer zweiten Matrix zur Bildung erster und zweiter Summen- und Differenzsignale jeweils aus dem ersten und dem zweiten bzw. dem dritten und dem vierten Kanalsignal, mit einem ersten und einem zweiten Modulator zur Winkelmodulation einer ι ο Trägerschwingung mit dem ersten bzw. mit dem zweiten Differenzsignal, mit einer ersten und einer zweiten Mischschaltung zum Multiplexieren jeweils des ersten Summensignals mit dem ersten winkelmodulierten Signal bzw. des zweiten Summensignals ι ί mit dem zweiten winkelmodulierten Signal, und mit einer Schneidvorrichtung, welche die Ausgangssignale der ersten bzw. zweiten Mischschaltung auf der linken bzw. rechten Wand der Schallplattenrille aufzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schaltungsanordnung mit einem ersten Potentiometer (VRt), einem ersten Phasenschieber

(32) und einer ersten Phasenumkehrschaltung (34) aus dem ersten winkelmodulierten Signal ein erstes Übersprech-Kompensationssignal ableitet, das der 2^r> zweiten Mischschaltung (18) zugeführt wird, und daß eine zweite Schaltungsanordnung mit einem zweiten Potentiometer (VRi), einem zweiten Phasenschieber

(33) und einer zweiten Phasenumkehrschaltung (35) aus dem zweiten winkelmodulierten Signal ein «1 zweites Übersprech-Kompen-ationssignal ableitet, das der ersten Mischscha!tung (15) zugeführt wird.