DE2641078C2 - Dropouterkennungsschaltung für einen frequenzmodulierten Träger, insbesondere für ein Videoaufzeichnungsgerät - Google Patents

Description

anteile im FM-Träger, die den Hubbereich über- oder unterschreiten, erzeugen also vollkommen unabhängig von der jeweiligen Amplitude des Videosignals direkt einen den Dropout darstellenden Impuls. Ein Tiefpaß zur Beseitigung des Trägers aus dem demodulierten Signal und eine Vergleichsschaltung zur Abtrennung des Dropoutimpulses aus dem demodulierten Signal sind nicht erforderlich. Die Dauer zwischen dem Beginn eines Dropout und dem Erkennen desselben ist nicht mehr durch die Anstiegszeit des bei der bekannten Schaltung verwendeten Tiefpasses und der endlichen Steilheit der Demodulationskennlinie davon abhängig, in welchem Amplitudenbereich des Videosignals das Dropout liegt und welche Frequenz das Dropout selbst besitzt Die für eine Frequenzmessung theoretisch kürzeste Zeit, nämlich die Dauer einer Halbwelle, reicht aus, um ein Dropout zu erkennen. Dadurch werden in vorteilhafter Weise auch kürzeste Dropouts erfaßt

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert Darin zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild einer Dropoutkompensationsschaltung für einen Bildplattenspieler,

F i g. 2 den grundsätzlichen Aufbau des erfindungsgemäß angewendeten FM-Deniodulators,

F i g. 3, 4 die Kennlinien der in F i g. 2 dargestellten Schaltung,

F i g. 5 die Zusammenschaltung zweier Schaltungen nach F i g. 2,

F i g. 6 eine Abwandlung der Schaltung nach F i g. 5 und '

F i g. 7 eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.

In F i g. 1 gelangt der von dem Bildplattenspieler 1 kommende, mit dem Videosignal frequenzmodulierte FM-Träger über den Amplitudenbegrenzer 2 auf den FM-Demodulator 3, der über den Tiefpaß 4 das Nutzsignal 6 liefert Dieses gelangt auf den ersten Eingang des Umschalters 5, der an seinem Ausgang 7 das vom Dropout befreite Videosignal 8 liefert Am oberen Eingang des Schalters 5 liegt das Ersatzsignal. Das Ersatzsignal wird mit einer Verzögerungseinrichtung 9 mit der Verzögerung von einer oder mehreren Zeilen aus dem Signal an der Klemme 7 gewonnen. Bei einem Dropout wird der Schalter 5 durch den Schaltimpub 10 in die obere Stellung umgeschaltet, so daß während der Dauer des Dropout das entsprechende Signal einer zeitlich vorangehenden Zeile an der Klemme 7 anstelle des Dropout erscheint Der FM-Träger vom Ausgang des Amplitudenbegrenzers 2 gelangt außerdem über die Leitung 11 auf den Eingang des FM-Demodulators 12, der bei einem Dropout an der Leitung 13 eine Spannung U erzeugt, die in der Stute 15 den Schaltimpuls 10 erzeugt

Gemäß der Kennlinie in Fig. 1 links ist in dem dem Nutzvideosignal 6 entsprechenden Hubbereich 14 die Spannung U an der Leitung 13 gleich »1«. Bei diesem Wert wird am Ausgang der Stufe 15 kein Schaltimpuls erzeugt Der Schalter 5 befindet sich dann in seiner unteren Stellung und leitet das Videosignal unverändert zur Klemme 7. Außerhalb des Hubberei-jhes 14 hat die Spannung U den Wert »0«. Dann wird am Ausgang der Stufe 15 der Schaltimpuls 10 erzeugt und legt den Schalter 5 in die obere Stellung um, so daß das Dropout durch das Ersatzsignal einer zeitlich vorangehenden Zeile ersetzt wird. Der Demodulator 12 arbeitet also digital. Innerhalb des Hubbereiches liefert er immer dieselbe Spannung. Er wäre also als Demodulator zur Gewinnung des Videosignals 6 nicht geeignet, sondern ist speziell für die Erzeugung jer Schaltimpulse 10 aus den Dropouts bemessen.

Liegt die Frequenz des FM-Trägers außerhalb des Hubbereiches, so ist dieses ein Kriterium für das Vorliegen eines Dropout Dann wird unabhängig von der Frequenzlage außerhalb des Hubbereiches 14 durch das digitale Verhalten des Demodulators 12 der Schaltimpuls 10 erzeugt

F i g. 2 zeigt eine Schaltung, mit der die Kennlinie 16 erzeugt werden kann. Die Schaltung besteht aus einem nachtriggerbaren Monoflop 17 und einem flankengetriggerten D-Flip-Flop 18 und wird im folgenden als Frequenzindikator bezeichnet Die Schaltung liefert eine digitale Ausgangaspannung, die davon abhängt, ob die Frequenz /oberhalb oder unterhalb einer bestimmten Frequenzgrenze /„ liegt Das Monoflop 17 liefert im Bereich /< l/r an den D-Eingang des Flip-Flop 18 positive Impulse 19, deren Dauer τ von /unabhängig ist Für / > l/r bleibt die Ausgangsspannung des Monoflop 17 wegen der Nachtriggerbarkeit »1«. Die Impulse des Monoflop 17 beginnen mit der abfallenden Flanke der Eingangsspannung an der Leitung Y, Die ansteigende Flanke der Eingangsspannung schaltet den Q-Ausgang des Flip-Flop 18 auf den gerade am D-Eingang vorhandenen Zustand. Damit ergibt sich für den (^-Ausgang der in F i g. 3 dargestellte Verlauf für die Frequenzkennlinie. Dk- Schaltung 12 liefert also unterhalb der Frequenz /1 am Ausgang Q den Wert »0« und oberhalb der Frequenz f, stets den Wert »1«. Für den Ausgang Q gelten die entgegengesetzten gepohen Spannungen. Durch Änderung der Impulsdauer ist die Frequenzgrenze, also der Wert der Frequenz f_u einstellbar. Der Frequenzindikator gemäß F i g. 2 ist für sich bekannt und z. B. näher beschrieben in »Elektronikpraxis« Nr. 7/8 August 1972 Seite 65.

Fig.4 zeigt die Spannung am (^-Ausgang des Frequenzindikators, wobei r auf einen kleineren Wert eingestellt ist, so daß der Sprung der Ausgangsspannung bei einer höheren Frequenz /j erfolgt.

Es ist erkennbar, daß durch Kombination von zwei derartigen Schaltungen 12 die Kennlinie 16 erreicht werden kann. Eine solche Schaltung ist in F i g. 5 dargestellt. Der Träger wird von der Leitung 11 zwei Frequenzindikatoren 12 und 12' zugeführt, die auf die Frequenzen f\ und /j eingestellt sind. Der Ausgang Q des Indikators 12 und der Ausgang Q sind mit den Eingängen einer UND-Stufe 20 verbunden. Aus F i g. 3,4 ergibt sich, daß dann die Kennlinie 16 gemäß Fig. 1 für die Spannung an der Ausgangsklemme 21 der Stufe 20 entsteht. Die dort stehende Spannung kann also direkt oder nach weiterer Umformung und Verstärkung als Schaltimpuls 10 verwendet werden. Die Stufe 15 in Fig. 1 kann dann entfallen. Die Frequenzgrenzen f\ und h können unabhängig voneinander durch Änderung der Impulsd-uer der in den beiden Indikatoren 12,12' enthaltenen Monoflops eingestellt werden.

F i g. 6 zeigt eine .^haltung, die für die Dropouterkennung bei der Bildplatte besonders geeignet ist. Die Schaltung besteht wieder aus zwei Frequenzindikatoren 12,12' gemäß F i g. 2, deren Ausgänge über eine UND-Stufe 20 zusammeiigeschaltet sind und zwischen deron Eingängen der Inverter 22 liegt. In der Schaltung nach F i g. 2 wird zwecks Frequenzüberwachung nur der Abstand zwischen abfallender und ansteigender Flanke des FM-Trägers kontrolliert. In der Schaltung nach Fig. 6 wird zusätzlich der Abstand zwischen ansteigender und abfallender Flanke kontrolliert. Dies ist vor allem für die rechtzeitige Erfassung aller Dropouts und für die Erfassung der kurzen Dropouts sehr wichtig.

Die beiden Frequenzindikatoren in F i g. 6 sind auf die gleiche Frequenz f\ eingestellt. Die Spannung U am Ausgang der UND-Stufe 20 entspricht der in F i g. 3.

Durch Kombination zweier Schaltungen gemäß F i g. 6 kann wieder eine Schaltung gemäß F i g. 5 aufgebaut werden, deren Ausgangsspannung die Kennlinie 16 hat. Die Stabilität der eingestellten Frequenzgrenzen hängt ab von der Stabilität der Dauer des vom Monoflop 17 gelieferten Impulses.

Wenn die Frequenzgrenze auf eine Frequenz gelegt werden soll, die im Signal periodisch wiederkehrt, z. B. die Frequenz für die Synchronimpulse im FM-Träger, dann kann diese Frequenz für die automatische Einstellung der Frequenzgrenze ausgewertet werden. Eine solche Schaltung ist in Fig. 7 dargestellt. Die Ausgangsspannung des Flip-Flop 18 wird in der Stufe 23 integriert und über den Verstärker 24 dem Monoflop 17 zugeführt. Diese Spannung steuert die Impulsbreite des Monoflop 17. Die Verstärkung ist nach Betrag und Vorzeichen so gewählt, daß sich ein stabiler Betriebszustand einstellt, bei dem ein Teil der Synchronimpulse als Dropout gewertet wird. Damit ist die Frequenzgrenzc für die Dropouterkennung auf die tiefste Nutzsignalfrequenz des FM-Signals automatisch eingestellt.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

1 2 Bei der Aufzeichnung eines Videosignals, z. B. auf ei- Patentansprüche: nem Magnetband oder einer Bildplatte, wird bekanntlich das Signal in Form eines frequenzmodulierten Trä-

1. Dropouterkennungsschaltung für einen fre- gers aufgezeichnet, da dann durch eine Amplitudenbequenzmodulierten Träger, insbesondere für ein Vi- 5 grenzung Amplitudenschwankungen weitestgehend bedeoaufzeichnungsgerät, bei dem der frequenzmodu- seitigt werden können. Bei solchen Aafzeichnungsgerälierte Träger (11) über einen bestimmten Frequenz- ten entstehen durch Fehlstellen in der Aufzeichnungshubbereich (14) moduliert ist und in einem FM-De- schicht, durch Fremdkörper und eine Vielzahl anderer modulator (12) demoduliert wird, aus dessen Aus- Einflüsse Lücken im abgetasteten modulierten Träger, gangsspannung in einer Auswertschaltung (15) ein 10 die im wiedergegebenen Bild zu Signalausfällen in Form das Dropout darstellender Schaltimpuls (10) erzeugt mehr oder weniger langer waagerechter Streifen fühwird, wobei das Ausgangssignal des FM-Demodula- ren. Diese Fehler werden als Dropout bezeichnet.

tors (12) innerhalb des Hubbereiches (14) einen er- Zur Verringerung solcher Fehler ist es bekannt (DE-

stenWert(»l«)undunterhalbdesHubbereiches(14) AS 12 02315), in einem Amplitudengleichrichter aus

einen zweiten Wert (»0«) hat und die Auswertschal- 15 dem modulierten Träger beim Auftreten eines Dropout

tung (15) auf den zweiten Signalwert (»0«) anspricht, einen Schaltimpuls zu gewinnen und damit während des

dadurch gekennzeichnet, daß der fre- Dropout den Signalweg auf ein Ersatzsignal umzuschal-

quenzmodulierte Träger (11) in einem zweiten FM- ten. Der Ersatzsignalweg liefert dabei z. B. das Signal

Demodulator (12') demcduliert wird, dessen Aus- einer vorangehenden Zeile mittels einer Verzögerungs-

gangssigna! 'nnerhalb des Hubbereiches (14) den er- 20 einrichtung für eine oder mehrere Zeilendauern. Das

sten Wert {&/«) und oberhalb des Hubbereiches (14) Ersatzsignal kann auch eine einem Grauwert entspre-

den zweiten Wert (»0«) hat, und daß durch logische chende feste Gleichspannung oder eine durch Integra-

Verknüpfung der beiden Ausgangssignale der FM- tion des Videosignals gewonnene Spannung sein.

Demodulatoren (12, 12") eine als Schaltimpuls (10) Derartige Schaltungen erfordern also einen Detektor

dienende Ausgangsspannung (U) erzeugt wird, so- 25 zur Feststellung eines Dropout und zur Erzeugung des

lange und nur solange mindestens eines der beiden Schaltimpulses.

Demodulator-Ausgangssignale den zweiten Wert Bei einer bekann?:n Schaltung (DE-OS 25 25 074)

hau wird das Ausgangssignal des FM-Demodulators außer

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- einem Tiefpaß zur Gewinnung des Nutz-Videosignals zeichnet, daß jeder der beiden FM-Demodulatoren 30 einem zweiten Tiefpaß mit einer wesentlich größeren durch eine Schaltung gebildet wird, bei der der FM- Bandbreite als der des ersten Tiefpasses zugeführt Das Träger an einen Steuereingang eines nachtriggerba- Ausgangssignal dieses zweiten Tiefpasses wird einem ren Monoflop (17) uno an eit.jn ersten Steuerein- Maximalvergleicher und einem Minimalvergleicher zugang eines flankengetrig.jerten D-FIip-Flop (18) an- geführt Diese beiden Vergleicher liefern je einen Imgelegt ist und ein Ausgang des /lonoflops (17) mit 35 puls, wenn das Videosignal am Ausgang des zweiten einem zweiten Steuereingang des D-Flip-Flop (18) Tiefpasses einen Minimalwert unterschreitet oder einen verbunden und das Ausgangssignal von einem Aus- Maximalwert überschreitet Die Ausgangsspannungen gang des D-Flip-Flop (18) abgenommen ist (F i g. 2), der beiden Vergleicher werden addiert, und die Summe und daß die beiden Schaltungen (12,12') eine unter- dient als Schaltimpuls zur Umschaltung des Signalwcschiediiche Dauer des Impulses am Ausgang des 40 ges auf den Ersatzsignalweg beim Auftreten eines Monoflop (17) aufweisen und mit ihren Ausgängen Dropout. Bei dieser Schaltung muß das demodulierte an die Eingänge einer UN D-Stufe (20) angeschlos- Signal mit großer Bandbreite auf die Vergleicher gegesen sind, deren Ausgangssnannung als Schaltirnpuls ben werden. Dabei sind zwei Vergleicher notwendig, um (10) dient die Dropoutsjn beiden Richtungen zu erfassen. Außer-

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 45 dem muß der erzeugte Schaltimpuls durch zusätzliche zeichnet, daß zueinander inverse Ausgänge der Flip- Dehnungsschaltungen verlängert werden, damit er den Flops (18) an die Eingänge der UN D-Stufe (20) ange- Signalweg genügend lange auf den Ersatzsignalweg umlegt sind (F i g. 5). schaltet

4. Schaltung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch In der US Patentschrift 39 47 873 wird ein Frequenzgekennzeichnet daß mindestens einer der beiden so demodulator vorgeschlagen, der ein Digitalsignal liefert, Demodulatoren (12,12') so geschaltet ist, daß er so- wenn ein Dropout vorliegt Allerdings arbeitet dieser wohl den Abstand zwischen abfallender und anstei- Demodulator mit nur einer Grenzfrequenz und spricht gender als auch den Abstand zwischen ansteigender nur dann an, wenn Frequenzen unterhalb eines vorgege- und abfallender Flanke kontrolliert. benen Frequenzspektrums auftreten.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 55 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zeichnet, daß gleichartige Ausgänge der D-Flip- Dropout-Erkennungsschaltung zu schaffen, die sowohl Flops (18) mit den Eingängen der UND-Stufe (20) Frequenzen unterhalb als auch oberhalb eines vorgegeverbunden sind und daß im Weg des FM-Trägers benen Frequenzspektrums eines Signals erkennt

zum Eingang eines der beiden Monoflops (17) ein Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angege-

Inverter (22) liegt (F i g. 6). 60 bene Erfindung gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, zeichnet, daß die Impulsdauer der beiden Monoflops Der erfindungsgemäß verwendete FM-Demodulator auf denselben Wert (f\) eingestellt ist (F i g. 6). erzeugt also innerhalb des Hubbereiches, der dem Nutz-

7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Videosignal entspricht, einen konstanten ersten Signalzeichnet, daß die Ausgangsspannung des D-Flip- 65 wert und außerhalb dieses Hubbereiches, in dem in der Flop (18) integriert (Stufe 23) und zur Steuerung der Regel bei einem Dropout die Trägerfrequenz liegt ei-Impulsbreite des Monoflop (17) ausgenutzt ist nen zweiten Signalwert. Dieser ist dann ein eindeutiges (F i e. 7). Kriterium für das Auftreten eines Dropout. Alle Signal-