DE2526680C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Unter Aufnahmezeit ist hierbei die Größe desjenigen Zeitraums verstanden, der für die Informationseinspeicherung erforderlich ist, während die Wiedergabezeit die Größe desjenigen Zeitraums bedeutet, innerhalb dessen die gleichen eingespeicherten Informationen dem Gerät entnommen werden können.

Als elektromechanisches Speichergerät kommt in Verbindung mit der Erfindung beispielsweise ein Tonbandgerät, ein Drahttongerät oder eine Schallplatte in Betracht, sofern die Informationen zumindest im wesentlichen im Hörfrequenzbereich liegen. Bei frequenzmäßig vom Niederfrequenzbereich abweichenden Informationen ist die Erfindung gleichermaßen auf diesem abweichenden Frequenzbereich angepaßte, an sich bekannte elektromechanische Speichergeräte anwendbar.

Insbesondere bei der Benutzung von Diktiergeräten besteht häufig das Bedürfnis, die auf einen Tonträger aufgenommene Information langsamer anzuhören als sie aufgenommen wurde. Bei den bisher weitverbreiteten Geräten führt das zu einer Verschiebung der Tonlage, die z. B. bei halber Wiedergabegeschwindigkeit kaum noch verständlich ist Bei elektromechanischen Speichergeräten sind daher bereits Lösungen bekanntgeworden, die dieses Problem zwar mehr oder weniger ausschalten, die jedoch sehr teuer und/oder unbefriedigend in der Wiedergabequalität sind. Erinnert sei in diesem Zusammenhang an Tonbandmaschinen mit rotierendem Tonkopf und an einen Vorschlag in der Zeitschrift ELECTRONICS vom 22.08.1974, Seiten 87-94.

Aus der Zeitschrift ELECTRONICS, Dez. 1951, S. 94—97, ist vorwiegend für Sprachstudienzwecke oder zur Erleichterung der Arbeit einer Phonotypistin ein Gerät dieser Art zur zeitlichen Sprachexpansion bekannt, welches ermöglicht, auf einem elektromechanischen Sprachspeicher mit einem bandförmigen oder scheibenförmigen Speicherträger aufgezeichnete Sprachsignale mit der gegenüber der Aufzeichnungsgeschwindigkeit halben Wiedergabegeschwindigkeit abzuhören. Diese Geschwindigkeitshalbierung senkt selbstverständlich die Sprachfrequenzen um eine Oktave gegenüber der Originalfrequenzlage ab, weshalb vor der akustischen Wiedergabe der verlangsam ten Sprachsignale in diesem Gerät eine Frequenzkompensation dprch' elektrische Frequerazverdoppelung erfolgt

Im Prinzip ist die Frequenzkompensation (Frequenz- Verdoppelung) auch bei der Aufzeichnung anstelle bei

der Wiedergabe durchführbar, sofern die obeiÄ

Grenzfrequenz des Sprachspeichers hierzu ausreichend

hoch liegt

Durch diese Frequenzkompensation müßte !im Ideal-

fall die expandierte, also verlangsamte Sprache klanglich mit der Originalsprache übereinstimmen, was in der Praxis aber nicht der Fall ist

Einer dieser Unterschiede äußert sich nach Angaben des Autors der referierten Literaturstelle in einer akustisch und spektrographisch nachweisbareji Absenkung der mittleren Tonlage der Sprachmelodie durch Halbierung der Grundfrequenz, die bei der menschlichen Bildung von Sprachlauten durch die Anspannung und Lockerung der Stimmbänder erzeugt wij-d. Diese Tonlagenverschiebung, die auf die Grundfrequenz beschränkt ist erschwert aber nur wenig die Surachverständlichkeit

Zur Frequenzkompensation sind bei diesem bekannten Gerät außerordentlich aufwendige Malmahmen getroffen.

Das Sprachfrequenzband wird nämlich in eine möglichst große Vielzahl, z. B. zehn Teilfreqtteinzbänder aufgespalten und über eine gleiche Vielzahl zueinander paralleler Signalkanäle mit den Teilfrequenxbändern entsprechenden Durchlaßbereichen geleitet Mit steigender Frequenzbandaufspaltung soll im Prinzip die Sprachverständlichkeit der verlangsamten Sprache steigen. Jeder Signalkanal besitzt eingangsseitig einen Band paß mit einem geringeren Durchlaßbereich als einer Oktave. Dem jeweiligen Eingangsbandpaß folgt in jedem Kanal ein Frequenzverdoppler und diesem wiederum je ein Ausgangsbandpaß. Die Mittenl'requenz und die Bandbreite der Ausgangsbandpässe sind jeweils gleich dem doppelten Wert des Eingangsbandpasses im gleichen Signalkanal gewählt

Die Ausgangsbandpässe unterdrücken die Differenzfrequenzen, die rieben den Summenfrequenzen durch die Wirkung des jeweiligen Frequenzverdopplers entstehen, sobald innerhalb des Durchlaßbereiches seines zugehörigen Eingangsbandpasses mehr als eine

Eingangsfrequenz auftritt womit bei Sprachlauten ja

immer zu rechnen ist

Zur Vermeidung des Nachteils der vorstehend

so beschriebenen Geräteausführung, der im Filter- und Frequenzverdoppleraufwand — bedingt durch die im Niederfrequenzbereich erforderlichen großen Induktivitäten — liegt, ist in der angegebenen Literaturstelle die zusätzliche Anwendung des Superhet Prinzips beschrieben.

Hierzu wird das niederfrequente Sprachfrequenzband in den langwelligen Hochfrequenzbereich transformiert Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das mit der verlangsamten Wiedergabegeschwindigkeit abgespielte Sprachfrequenzband zwischen 50 und 2500 Hz nach dem Amplitudenmodulationsverfahren mittels eines Brückenmodulators mit Trägerunterdrükkung einem Träger von 17,5OkHz aufmoduliert; von den sich dabei ergebenden Seitenbändern wird allein dasjenige zwischen 17,55 und 20,00 kHz zur Weiterverarbeitung benutzt und hierzu einer Vielzahl zueinander paralleler Kanäle zur frequenzbandselektiven Frequenzverdoppelung zugeführt, anschließend in einem

frequenaabgestimmten Kreis zusammengefaßt und daraufhin unter Verwendung der zweiten Harmoni- !!Shen (35kHz) des Möduktiönsoszillators (WJSOWz) demoduliert, um das. zeitexpandierte NiedenErequenzsignal akustisch wiedergeben zu können.

Der Autor dieser Vorveröffenttichung begründet nua sein durch die Erfindung überwundene* Vorurteil, ein praktisch nach den vorbeschriebenen Prinzipien aufgebautes Gerät müsse etwa zehn frequenitselektive Frequernzverdopplerkanäle zur Sprachfrequenz-Bandaufspaltung hgsitzen und damit einen erheblichen Aufwand in Kauf nehmen, um eine ausreichende Wiedergabequalitätzu gewährleisten. Erschlägt folgende Dimensionierung vor:

Kanal-Nr.	Mitten frequenz	Bandbreite-
1	17,6«» kHz	100 Hz
2	17,725 kHz	150 Hz
3	17,875 kHz	150Hz
4	18,05OkHz	2(X)Hz
5	18,275 kHz	250Hz
6	18,525 kHz	250Hz
7	18,80OkHz	300Hz
8	19,100 kHz	300Hz
9	19,45OkHz	400Hz
10	19300 kHz	500Hz

Die Erfindung löst sich von dieser vermeintlichen, Notwendigkeit eines erheblichen technischen und damit wirtschaftlichen Aufwands, in der DT-PS 9 68 264 ist diesbezüglich bereits das Streben nach Reduzierung der notwendigen Filteranzahl und damit nach Verringerung des Aufwandes angegeben, indem das Spradhband in höchstens sieben Teilbänder aufgeteilt wird, vorzugsweise in fünf Teilbänder; der durch die Erfindung erreichte Fortschritt ist hierdurch jedoch noch nicht erzielt

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Verwendung eines Frequenzverdopplers mit möglichst rein quadratischer Arbeitskennlinie, die beim vorbeschriebenen Stand der Technik nicht vorgesehen ist, diese Frequenzbandaufteilung überhaupt überflüssig ist und statt dessen ein einziger Frequenzverdopplerkanal zumindest im Sprächfrequenzbereich zur ausreichenden Qualitätssicherung genügt.

Demzufolge löst die Erfindung die ihr zugrunde liegende Aufgabe der Vereinfachung des vorbeschriebenen Gerätes durch die im Patentanspruch angegebene Maßnahme.

Frequenzverdoppler mit ausreichend quadratischer Arbeitskennlinie sind heute handelsüblich.

Weitere Einzelheiten der Erfindung und ihrer Weiterbildungen sind der nun folgenden Beschreibung und der Abbildung entnehmbar.

Die Abbildung zeigt das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Informationen, vorwiegend Sprache, in normaler Tonlage auf den Tonträger eines Tonbandgerätes bei normaler Aufnahmegeschwindigkeit vo des Tonträgers aufgenommen werden. Der Frequenzbereich liegt beispielsweise zwischen 0,1 und 7,0 kHz. Sofern erwünscht, können nach der Aufnahme die Informationen mit normaler Tonträgergeschwindigkeit vo in Originalzeit in üblicher Weise wiedergegeben werden. Hierzu werden gemäß dem gezeigten Blockschaltbild die Schalter am Ausgang des Tonbandgerätes bzw, am Eingang des rechts in der Abbildung dargestellten Lautsprechers in die nicht gezeigten Stellungen geschaltet, so daß der erwähnte Lautsprecher unmittelbar am Geräteausgang-des Tonbandgerätes angeschlossen ist.

Wird eine Verdoppelung der Wiedergabezeit gewünscht, so läßt man den Tonträger des Tonbandgerätes mit halber Wiedergabegesehwindigkeit laufen,

ίο wobei die Frequenzlage der eingespeicherten Informationen um den Faktor 2 reduziert wird Im vorerwähnten Beispielsfall gebt daher die Frequenzlage von ursprünglich 0,1 bis 7,0 kHz auf 0,05 bis 3,5 kHz zurück. Zur Erhaltung der Originalfrequenzlage der Informationen am Geräteausgang, d h. im gezeigten Beispielsfall am Lautsprecher, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung zwischen den bereits erwähnten Umschaltern eine Einrichtung vorgesehen, die ihre Eingangsinformationen nicht lediglich frequenzverdoppelt, sondern zwecks fast völliger Vermeidung ansonsten bei der unmittelbaren Frequenzverdoppelung auftretender Verzerrungsprodukte ihre Eingangsinformation zunächst einem Zwischenfrequenzträger f_Tr von z.B. 100kHz aufmoduliert Am Eingang dieser Einrichtung verwendet man als Modutationsstufe besonders vorteilhaft einen Gegentakt- bzw. Ring- oder Sternmodulator Af, dem man einerseits den Zwischenfrequenzträger aus einem Trägerfrequenz-Oszillator und andererseits die dem mit halber Tonträgergeschwindigkeit vq/2 laufenden Tonbandgerät entnehmbaren Signale über den einen der zwei vorerwähnten Schalter zuführt, die sich nunmehr in der gezeigten Stellung befinden. Hierbei wird eine Amplitudenmodulation mit nicht zu großem Modulationsgrad durchgeführt Die Trägerfrequenz am Modulatorausgang ist bei Anwendung eines Gegentakt- bzw. Ring- oder Sternmodulators unterdrückt Zweckmäßig wird durch ein nachfolgendes Einseitenbandfilter auch eines der Seitenbänder unterdrückt Das verbleibende Seitenband wird nach Verstärkung in einem Frequenzverdoppler 1 frequenzverdoppelt Dieser Frequenzverdoppler besitzt eine möglichst reine quadratische Arbeitskennlinie.

Gleichzeitig wird der Zwischenfrequenzträger mittels eines Frequenzverdopplers II frequenzverdoppelt, der prinzipiell mit dem Frequenzverdoppler I übereinstimmt In beiden Frequenzverdopplem sind Filter I bzw. Il vorgesehen, um Störfrequenzen zu unterdrükken.
Mittels eines Einseitenband-Demodulators, wie er aus

so der Einseitenbandtechnik an sich bekannt ist, erfolgt im gezeigten Beispielsfall die Demodulation auf das Sprachband, d. h. die Rückgewinnung der Original-Frequenzlage der wiederzugebenden Informationen, die nach Passieren eines NF-Verstärkers über den an seinem Ausgang in der gezeigten Stellung befindlichen Schalter zum dargestellten Lautsprecher gelangen.

Die Signalverzerrungen (Klirrfaktor) der wiedergegebenen Informationen sind bei fachgerechter Dimensionierung der gezeigten Anordnung in solchen Grenzen haltbar, daß sie nicht übermäßig störend wirken.

Wie besonders deutlich aus dem anhand der Abbildung beschriebenen Ausführungsbeispiel hervorgeht, «etzt die Erfindung lediglich ein handelsübliches elektromechanisches Speichergerät voraus, das beispielsweise ein Tonband-, Drahtton- oder Schallplattengerät ist und auf genau halbe Transportgeschwindigkeit seines Informationsträgers umschaltbar ist. Diese

Voraussetzung ist bei sehr vielen handelsüblichen Gerätetypen erfüllt. Am Speichergerät selbst brauchen prinzipiell keine technischen Änderungen durchgeführt werden, wenn es in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden soll. Die im Sinne der Erfindung arbeitende Einrichtung zur Erhaltung der Frequenzlage kann als getrenntes vollelektronisches Gerät ohne mechanisch bewegte Teile vom Laien zwischen den Speichergeräteausgang und dessen Wiedergabeorgan, beispielsweise dessen Lautsprecher, geschaltet werden; selbstverständlich ist die Erfindung auch durch Sonderentwicklungen realisierbar, die alle für die Erfindung notwendigen Bausteine zusammen mit den herkömmlichen in einem Gehäuse vereinen.

Anstelle der Amplitudenmodulation am Eingang der Einrichtung zur Erhaltung der Frequenzlage am Geräteausgang kann selbstverständlich auch in an sich bekannter Weise eine Frequenzmodulation mit einem derart kleinen Modulationsindex erfolgen, daß das Modulationsspektrum im wesentlichen nur je eine Seitenlinie rechts und links neben der Trägerlinie enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Einrichtung, die bei Anschluß an ein elektromechanisches Speichergerät, für Informationen, z. B. Sprache, deren Frequenzlage bei gegenüber der Aufnahmezeit der Informationen verdoppelter Wiedergabezeit (verlangsamte Entnahme) wiederherstellt, indem die Informationen in ein vorgewähltes Seitenband eines Modulationsspektrums mit unterdrücktem Träger transponiert werden und anschließend eine Frequenzverdoppelung mit nachfolgender Einseitenband-Demodulationerfolgt, dadurch gekennz eic ha e t, daß zur Frequenzverdoppelung des Seitenbandes ein einziger Frequenzverdoppler (I) vorgesehen ist und daß dessen Arbeitskennlinie möglichst genau quadratisch gewähltist