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Verfahren zur Steuerung des Abstandes benachbarter Spuren bei
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der Aufzeichnung von Signalen auf einen ebenen Signaltröger Es sind
bereits Verfahren zur Aufzeichnung von Signal spuren auf ebene Signalträger bekannt,
bei denen zur Verlängerung der Spieldauer der Abstand der Mitten zweier benachbarter
Spuren gleichzeitig durch die Amplitude der aufzuzeichnenden Spur und durch die
Amplitude der benachbarten, vorher aufgezeichneten Spur stetig derart gesteuert
wird, dass die Umhüllenden zweier benachbarter Spuren sich möglichst eng aneinanderschmiegen.
Diese Verfahren sind sowohl bei der Seitenschrift als auch sinngemäß bei der Tiefenschrift
angewendet worden.
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Zu diesem Zweck wird der Motor, der die das Aufzeichnungsorgan tragende
Spindel antreibt (Vorschu6motor), durch Steuerspannungen gesteuert, die sowohl von
der Amplitude des aufzuzeichnenden Signals als auch von der Signalamplitude der
vorher aufgezeichneten benachbarten Spur abhängig sind. Das Steuersignal wird aus
der Hüllkurve der Modulation der zu schneidenden Spur sowie der benachbarten bereits
geschnittenen Spur gewonnen. Hierbei stellt die Addition der Hülikurvenmaxima der
einander gegenuberstehenden Modulationsamplituden ein Mass für den durch die entsprechende
Steuerung des Vorschubs zu erzeugenden Mindestabstand der Spurenmitten dar. Das
Steuersignal muss, wie bekannt, zeitlich versetzt vor dem Aufzeichnen der jeweils
zugeharigen Modulationsamplituden erzeugt werden, um es über einen bestimmten Zeitraum
wirken lassen zu können, da sonst zu schnelle und damit wahrnehmbare Änderungen
des Abstandes der Spuren notwendig wären.
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Diese Verfahren erhöhen gegenüber den Aufzeichnungsverfahren mit konstantem
Vorschub des Schneidorgans bereits die Spieldauer bei gleicher Nutzflöche. Die
Erfindung
ermöglicht nun, die Spieldauer noch weiter zu erhöhen, ohne dass die Gefahr eintritt,
dass benachbarte Spuren angeschnitten werden. Sie beruht auf der Erkenntnis, dass
nach einem Steuervorgang und dem Aufzeichnen der zugehörigen Modulationsamplitude
der geschaffene Abstand der Spuren Platz für weitere Modulationsomplituden oder
Teile davon bietet, und dass dieser im folgenden als Restplatz bezeichnete Platz
innerhalb einer Umdrehung des Plattentellers nichtlinear abgebaut wird, je nach
Form der vorangegangenen Nachbarspur als Folge der dynamischen Steuervorgänge.
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Dementsprechend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung
des Mittenabstandes der benachbarten Signalaufzeichnungsspuren, bei dem der Abstand
der Spuren gleichzeitig durch die Amplitude des aufzuzeichnenden Signals und durch
die Signalamplitude der benachbarten, vorher aufgezeichneten Spur gesteuert wird,
insbesondere für die Zwecke der Aufzeichnung von Signalen auf einen ebenen Signaltröger
(Schallplatte), das dadurch gekennzeichnet ist, dass aus einem der Geschwindigkeit
des Vorschubmoton proportionalen Signal, vorzugsweise dem Steuersignal für den Vorschubmotor,durch
Integration über einen durch die Winkelgeschwindigkeit des Plattentellers definierten
Zeitabschnitt, z.B. uber die Zeit einer halben Plattentellerumdrehung,und gegebenenfalls
Verzögerung und Differenzsignalbildung ein Signal gebildet wird, welches eine Information
über den zu erwartenden - für die folgenden Steuerungsvorgönge ausnutzungsföhigen
- Abstand der Spuren (Restplatz) darstellt, der durch vorongegangene und laufende
Steuerungsvorgänge ständig geschaffen wird, und um dessen Betrag das Eingangssignal
ständig vermindert wird.
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An Hand der Figuren soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke
beispielsweise näher erläutert werden, und zwar zeigen die Figuren la und lb Zeitamplituden-Diagramme,
die Figur 2 ein Schaltbild, mit dem das Verfahren gemäss der Erfindung vorteilhaft
durchgeführt werden kann.
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Zur Veranschaulichung des Grundgedankens sollen die Figuren la und
ib dienen.
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Zwecks Vereinfachung der Darstellung wurde die spiralförmige Tonspur
auf
parallele Geraden von der Länge genau einer Plattentellerumdrehung
ohne Mindestabstand (Grundvorschub) projiziert. Ausserdem wurde der bereits erwähnte
Zeitversatz zwischen Steuerung und Aufzeichnung der Modulation auf 0,5 Plattentellerumdrehungen
festgesetzt (was am günstigsten für die praktische Durchführbarkeit ist). Zwischen
den Zeitpunkten tl und t4 wirkt das die Steuerung des Vorschubs bewirkende Steuersignal
52 (Fig. lb).
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Während dieser Zeit vergrössert sich mit einer Geschwindigkeit, die
der Größe von S2 proportional ist, der Rillenabstand, bis er zum Zeitpunkt t4 den
Wert der aufzuzeichnenden Modulationsamplitude annimmt. Die Fläche A stellt nun
den beschriebenen Restplatz dar (Fig. la).
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Gemöss der Erfindung wird nun der ständig verbleibende Restplatz bei
der Neubildung des Steuersignals S2' berücksichtigt. Zu diesem Zweck wird aus dem
Signal S2 durch Integration mittels eines gegebenenfalls taktmössig gesteuerten
Integriergliedes (7 in Fig. 2) das Signal S3 gebildet, um dessen Betrag das unter
anderem aus der Modulation gewonnene, modifiziert für die Vorschubsteuerung ausgenutzte
Signal S1 vermindert wird, wobei eine geschlossene Regelschleife entsteht (4, 5,
6, 52, 7, S3 in Fig. 2). Dieses Signal S3 stellt eine Information über den zu erwartenden
- für die folgenden Steuerungsvorgönge ausnutzungsföhigen - Abstand der Spuren dar,
der durch vorangegangene und laufende Steuerungsvorgänge ständig geschaffen wird.
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Das Eingangssignal S1 wird nun vorteilhaft durch einen Vergleich mit
S2 nur dann zur Bildung eines neuen Signals S2' freigegeben, wenn es grösser als
das momentan wirkende Signal S2 ist, wenn also nachfolgende Moduletionsanteile nicht
bereits durch den Restplatz voll aufgenommen werden können (Fläche A in Fig. la).
Diese Massnahme berücksichtigt weitgehend den im Signal 53 zwangslöufig nicht enthaltenen
Restplatzanteil, der im Falle des Weiterwirkens des schon bestehenden Signals S2
zusätzlich noch geschaffen wird. Sie entfällt, wenn das Signal 53 bereits eine vollstöndige
Information über den zu erwartenden Restplatz darstellt, was jedoch nur durch eine
wesentlich aufwendigere Signalaufbereitung möglich ist. An Hand eines Ausführungs
beispiels einer in der Fig. 2 dargestellten Schaltung soll die Wirkungsweise näher
erläutert werden. -
Im Summenverstärker 1 werden die Modulationsanteile
der zu schneidenden und der vorangegangenen Spur addiert (M1, M2). Bereits an dieser
Stelle kann im Gegensatz zu den bekannten Verfahren ein Signal S5 zur Erzielung
eines Rillenmindestabstandes (Grundvorschub) zugefügt werden, wobei es dann ebenfalls
wie die Modulationsanteile bei genügendem Restplatz vermindert bzw. unterdrückt
wird (Stillstand des Aufzeichnungsorgans in radialer Richtung). Am Ausgang des Verstärkers
1 entsteht das Signal S1, welches im Komparator 3 mit dem Signal S2 verglichen wird,
und nur im Falle, dass es grösser ist als 52, über die Torschaltung 2 auf den Differenzverstärker
4 geleitet wird, in dem das bereits erwähnte Signal 53 subtrahiert wird. Am Ausgang
entsteht ein Signal 56, welches sowohl grösser als auch kleiner als das momentan
wirkende Signal S2 sein kann (Fig. lb). Daher ist es notwendig, die in einem kun
zu wählende Zeitraum auftretenden Spitzenwerte des Signals S6 jeweils vom Zeitpunkt
der Entstehung an für die Zeit zu speichern, die als Differenz zwischen dem Zeitpunkt
der Entstehung des Signals S1 bzw. S6 und dem Aufzeichnungsmoment gewählt wurde,
in diesem Falle 0,5 Plattentellerumdrehungen. Dies geschieht im Beispiel mit Hilfe
einer Reihe über den Zähler 8 sequentiell angesteuerter Analogschalter (5) in den
Kondensatoren CO...Cn. Diese Kondensatoren werden von Fall zu Fall über die nicht
dargestellte Quelle tVerstärker) entladen bzw. auf einen neuen Wert umgeladen. Über
die Dioden D0.. .Dn gelangt der jeweils höchste Speicherwert an den Impedanzwandler
6, an dessen Ausgang das Signal S2 als proportionale Steuergrösse für die radiale
F ortbewegungsgeschw ind igkeit des Aufzeichnungsorgans (Schreiber) dient. Auf diese
Weise ist sichergestellt, dass eine Rillenabstandsvergrösserung praktisch nicht
über den Aufzeichnungszeitpunkt des jeweils auslösenden Modulationsanteils hinaus
geschehen kann, so dass ein unnötiger Platzverbrauch vermieden ist. Das Signal S3
entsteht durch Summenbildung von Signalproben des Signals S 2, die in gleicher Weise
und synchron zum Signal S6 gespeichert werden. Es sei noch bemerkt, dass das Integrierglied
(7) und der Zähler (8) synchron mit der Plattentellerdrehzahl getaktet werden.
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Das beschriebene System ist in der Lage, zu jedem Zeitpunkt die annähernd
minimale Steuergrasse zu liefern1 die notwendig Ist, um ein Berühren oder Ineinonderloufen
benachbarter Rillen zu vermeiden.
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Der theoretische Restfehler, der nur im Falle Si>S2>S6 entstehen
kann (s. Fig. ta), ist klein und wird zusätzlich durch die Wirkung der geschlossenen
Schleife (51, S2, S3, S 1) im Sinne einer Gegenkopplung vermindert.
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Da - von einem einzelnen Steuervorgang ausgehend - das Signal S3 grundsötzlich
für die Zeit einer Plattentellerumdrehung existiert, ist für die praktische Durchführung
die gewählte Zeitdifferenz zwischen dem Auftreten des Signals S1 und dem zugehörigen
Aufzeichnungsmoment von einer halben Plattentellerumdrehung am günstigsten, da nur
in diesem Fall die Abbauphase des Signals S3 der Aufbauphase unmittelbar folgt (Fig.
lb). Grundsötzlich ist die Gewinnung des Signals S3 dadurch möglich, dass die zeitlich
aufeinanderfolgenden Steuerungs-bzw. Geschwindigkeiftwerte des Vorschubmotors aufsummiert
(integriert) werden, dass das hierbei entstehende Signal um das Zeitmass einer Plattentellerumdrehung,
vermindert um die gewählte Zeitdifferenz zwischen dem Auftreten des Signals S1 und
dem zugehörigen Aufieichnungsmoment, verzogert wird, und dass ein Differenzsignal
aus dem verzögerten und nichtverzögerten Signal gebildet wird. Dieses Differenzsignal
stellt dann das Signal S3 dar.
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In dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 2 werden alle Signale analog
verarbeitet.
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Es ist auch möglich, die analogen Signale ganz oder teilweise in Digitalinformationen
umzuwandeln und entsprechend zu verarbeiten.