DE2823928B2

DE2823928B2 - Verfahren zum Wiedergeben magnetisch aufgezeichneter Zeichen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2823928B2
Application number: DE2823928A
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Kadoma Osaka Kihara; Hiroshi Kadoma Osaka Matsushima; Soichiro Kadoma Osaka Mima; Yasuharu Kadoma Osaka Shimeki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1977-06-01
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1981-03-26
Also published as: JPS6152547B2; GB1602571A; DE2823928A1; DE2823928C3; JPS53149308A; US4302783A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wiedergeben von auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Zeichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der GB-PS 7 62 699 ist ein derartiges Verfahren

bekannt. Die aufgezeichneten Signale bestehen aus mindestens einem phasenmodulierten TrSgersJgnal und dem Trägersignal konstanter Frequenz Dabei wird eines der Trägersignale auf zwei zur Spur des anderen Trftgersignals symmetrischen Spuren aufgezeichnet und bei der Wiedergabe jeweils aus dem einfach aufgezeichneten und einem der zweifach aufgezeichneten Trägersignale ein Phasendifferenz-Signa! gebildet. Diese Phasendifferenzsignale werden dann additiv zum

Ίο Phasenausgangssignal kombiniert um dadurch Phasenverschiebungen zu kompensieren oder zu verringern, die durch Schräglauf des Aufzeichnungsmaterials bzw. Magnetbands entstehen. Falls bei diesem Verfahren das Signal einer Spur völlig ausfällt was beispielsweise durch Staubteilchen oder kleine Fehler am Magnetband hervorgerufen wird, führt das auch bei Außerachtlassung eines Schräglaufs zu einem fehlerhaften Phasenausgangssignal, weil dann eines der Phasendifferenz-Signale ausfällt ,.-ν

Digitale Signale sind hinsichtlich einer Verringerung von Störungen und Rauschen und damit des Erzielens eines hohen Störabstands vorteilhaft Aus diesem Grund wird bei der Aufzeichnung eines analogen Signals wie eines Tonfrequenzsignals auf einem Magnetband dieses in ein digitales Signal wie zum Beispiel ein Fulscodemodulations-Signal mit mehreren Bitstellen umgesetzt, das dann nach der Wiedergabe wieder in ein analoges Signal rückgewandek wird. Hierbei wird gleichzeitig ein Bezugssignal aufgezeichnet das zur Erzielung eines

μ Synchronisiersignals verwendet wird, mit welchem bei der Wiedergabe die Bitstellen unter Synchronisierung rückgewonnen werden. Dabei führt eine durch den Schräglauf verursachte zeitliche Verschiebung der Bitstellen-Signalwiedergabe in bezug auf das Bezugssi gnal zu einer Phasenverschiebung bei der Bitstellen-Er fassung, die zum Ausfall oder einer Fehlablesung der Bitstelle führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses

Verfahrens anzugeben, bei welchen Ausfälle oder Verfälschungen von Bitstellen aufgezeichneter Zeichen

weitgehend vermieden sind.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen

Verfahren dadurch gelöst daß die Abtastsignale der beiden zusammengehörenden Spuren, deren Abstand zur Vermeidung eines gleichzeitigen Signalausfalls auf beiden Spuren einen vorbestimmten Abstand übersteigt vektoriell addiert werden.

Durch die vektoiaelle Addition wird die durch den Schräglauf bewirkte Phasenverschiebung verringert so daß die Wahrscheinlichkeit einer Bitstellen-Wertverfälschung durch Lesen einer Bitstelle des vorangehenden oder nachfolgenden Zeichens verringert ist Durch den zwischen den beiden Aufzeichnungsspuren vorgesehenen vorbestimmten Abstand wird erreicht, daß die Wahrscheinlichkeit für den Ausfall beider Signale durch beispielsweise Staubteilchen auf dem Magnetband oder sogenannte »dropouts« sehr gering wird. Falls eines der Signale völlig ausfällt wird zwar die durch den Schräglauf bewirkte Phasenverschiebung nicht kompensiert, jedoch müßte dann ein gleichzeitig auftretender, zu der Phasenverschiebung führender Schräglauf-Fehler groß sein, um eine Wiedergabe-Verfälschung herbeizuführen. Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wahrscheinlichkeit von Ausfällen und Verfälschungen wesentlich herabgesetzt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in

den Umeiwisprflcnen 2 bis 6 angegeben, während in dem Unteransprueh 7 eine Vorrichtung sur Durchfuhr rung eines dieser Verfahren angefahrt ist.

Die Erfindung wird nachstehendan Hand von Ausföhrungsbeispielen näher erläutert.

Fig, I zeigt schematisch Spuren auf einem Magnetband bei Verwendung einer herkömmlichen Vorrichtung,

F ί g, 2 zeigt den Zusammenhang zwischen auf Spuren aufgezeichneten Bits und der SpaltsteUung von Köpfen bei einer herkömmlichen Vorrichtung,

Fig,3 zeigt zur Erläuterung des Ausmaßes einer Verringerung von Phasenverschiebungen den Zusammenhang zwischen auf einem Magnetband aufgezeichneten Spuren und Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen,

F i g. 4 bis 8 zeigen jeweils Zusammenhänge zwischen Aufzeichnungsspuren auf einem Magnetband und Aufzeichöungs- und Wiedergabeköpfen bei einem ersten, zweiten, dritten, vierten bzw. fünften Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Vorrichtung,

Fig.a ist eine schematische Darstellung eines Magnetbandgeräts, bei dem das Verfahren Anwendung findet

Vor der Erläuterung der Ausführungsbeispiele wird an Hand der Fig. 1 und 2 der Stand der Technik erläutert Gemäß Fig. 1 wird eine Mehrzahl von Bitsteilen eines Zeichens eines digitalen Signals über eine Mehrzahl von Aufzeichnungsköpfen gleichzeitig auf einem Magnetband c aufgezeichnet Da eine Gruppe der Bitstellen eines Zeichens gleichzeitig aufgezeichnet und dann gleichzeitig wiedergegeben wird, ist ein Mehrspurkopf mit einer Mehrzahl von Köpfen vorgesehen. Obgleich es möglich ist den gleichen Mehrspurkopf sowohl zur Aufzeichnung als auch für die Wiedergabe zu verwenden, ist es vorteilhaft zwei voneinander unabhängige Mehrspurköpfe zu verwenden. b\,bi...bn bezeichnen Stellen, an denen die Bitstellen gleichzeitig aufgezeichnet werden. Während sich das Band c in die durch den Pfeil / angezeigte Richtung weiter bewegt wird die nicht gezeigte nächste Bitgruppe eines weiteren Worts an einer benachbarten Stelle aufgezeichnet so daß eine Mehrzahl von Spuren 7*1, T2...Tn auf dem Magnetband c gebildet werden. Diese Spuren Ti bis Tn sind unter gleichem Abstand und parallel zueinander angeordnet

Fig.2 zeigt schematisch den Zusammenhang zwischen den Lagen der aufgezeichneten Bitstellen bi... bn und den Mittellagen der Wiedergabekopfspalte. Eine Linie e in F i g. 2 bezeichnet die Mittellagen der Wiedergabekopfspalte des für die Wiedergabe der Bitstellen b\...bn verwendeten Mehrspurkopfs. Aufgrund von statischem und dynamischem Schräglauf stimmen die Lagen der Bitstellen nicht mit den Mittellagen des Mehrfachkopfs überein. Der maximale Schräglauf ist mit ά bezeichnet Dies bedeutet daß bei diesem in F i g. 2 gezeigten besonderen Beispiel die an den oberen Lagen des Magnetbands c liegenden Bitstellen sich vor den an den unteren Lagen des Magnetbands c liegenden Bitstellen an den entsprechenden Kopfspalten vorbeibewegen.

Nimmt man an, daß die Frequenz des aufzuzeichnenden digitalen Signals 40 kHz und die Bandgeschwindigkeit 38 cm/s ist, so ist die Wellenlänge des Signals auf dem Magnetband c ungefähr ΙΟμιπ. Daher müßte zur Unterscheidung des digitalen Signals unabhängig von Geräuschstörungen d'ir maximale Schräglauf d kleiner als ±2 bis 3 μιη sein. Im allgemeinen ist die Welligkeit des Bands, d, h- die Veränderung der Geschwindigkeit des Magnetbands größer als einige zehn μην

In der F i g, 3 ist eine Anordnung von AufMsichpungsköpfen, Wwdergabeköpfen und einem Magnetband

gezeigt. Die gezeigte Anordnung dient zur Erörterung des Ausmaßes der Verringerung von Phasenverschiebungen bei der Summierung einander entsprechender Abtastsignale,
Ein Aufzeichnungs-Mehrspurkopf H\ enthält einen

ίο ersten bis neunten Aufzeichnungskopf Ai bis hg, welche in gleichen Abständen stehen und in Querrichtung zum Magnetband ausgerichtet sind, während ein Wiedergabe-Mehrspurkopf Hi einen ersten bis neunten Wiedergabekopf ΛΊ bis Ha enthält, die auf die gleiche Weise angeordnet sind. An die Aufzeichnungsköpfe h\ bis hs sind Eingangsanschlüsse Al bis Λ 5 angeschlossen, während an die Aufzeichnungsköpfe hj bis hg Eingangsanschlüsse Λ 7 bis A 9 angeschlossen sind. Ein Aufzeichnungskopf As ist mit dem Eingangsanschluß A 2 verbunden. Ausgangsanschlüsse Bi bis 55 sowie Bl bis B 9 sind jeweils an die Wiedergabeköpfe ΛΊ bis Hg auf die gleiche Weise wie die E^gangsanschlüsse angeschlossen, d. h. die beiden Wiedergaboköpfe Hi und Jf β sind an den Ausgangsanschlüssen B 2 angeschlossen.

Wenn den Eingangsanschlüssen Al bis Λ9 Signale zugeführt werden, während das Magnetband c an den Kopfspaiien der Aufzeictmungsköpfe Ai bis ha in der durch den Pfeil /gezeigten Richtung vorbeibewegt wird, werden auf dem Magnetband c eine erste bis neunte Spur Tl bis T9 erzeugt Die Bezugszeichen b\ bis bg bezeichnen jeweils Stellen der aufgezeichneten Bitstellen auf der jeweiligen Spur Tl bis T9. Da der zweite und der sechste Aufzeichnungskopf hi bzw. Λβ miteinander verbunden sind, werden auf der zweiten und der sechsten Spur Tl bzw. T6 die gleichen Signale aufgezeichnet die der gleichen Bitstelle entsprechen.

Das heißt die an den Stellen b, und ab aufgezeichneten Signale sind die gleichen.

Bei der Wiedergabe werden die an den Stellen b\ bis bi aufgezeichneten Signale jeweils mittels der Wiedergabeköpfe h\ bis Hg abgefragt so daß die jeweiligen Wiedergabeköpfe H\ bis Hg jeweils ein erstes bisneuntes Abtastsignal 51 bid 59 erzeugen. Da der Ausgangsanschluß B 2 sowohl mit dem zweiten als auch mit dem sechsten Wiedergabekopf H₂ bzw. He verbunden ist wird an dem Ausgangsanschluß B 2 durch Addieren des zweiten und des sechsten Abtastsignals 52 und 56 ein Summensignal 510 erhalten.

Nachstehend wird der Einfluß des Schräglaufs

so untersucht Nimmt man an, daß das digitale Signal ein frequenzmoduliertes Signal ist, so nehmen die von den Wiedergabeköpfen abgegebenen Ausgangssignale eine von zwei Frequenzen von Sinuswellen an. Wenn alle Bits den gleichen Datenwert darstellen, sollten daher die Au"»gai gisignale die gleichen Sinuswellen mit der gleichen Frequenz sein. Ein Bezugssignal, das zur Erzielung eines Synchronisiersignals verwendet wird, mit welchem die Wiedergabe der Bitstellen unter Synchronisierung durchgeführt wird, wird an der Stelle bs der Spur TS aufgezeichnet, die in Querrichtung des Magnetbands c in Mittellage liegt Das Bezugssignal entspricht dem Ausdruck sin ωί. Obgleich das dem Ausdruck sin oi entsprechende gleiche Signal ün den Stellen b\ bis bg aller Spuren Π bis Γ9 aufgezeichnet ist, entspricht ein von der Stelle B\ der ersten Spur Tl abgeleitetes Abtastsignal 51 dem Ausdruck sin (ωί+θ). Selbst wenn durch Justieren der Azimute der Wiedergabeköpfe der statische Schräglauf korrigiert wird, ändert

sich der Wert von θ auf Grund des dynamischen Schräglaufs innerhalb eines Bereiches von — θι bis 4-θι. Nachstehend wird der durch θ bezeichnete dynamische Schräglauffehler als Phasenverschiebung bezeichnet, nämlich als Phasendifferenz zwischen einem Wiedergabesignal und einem Bezugs-Wiedergabesignal.

Nimmt man an, daß das an dem Anschluß 39 erhaltene Abtastsignal 59. das dem an der Stelle fe> der neunten Spur T9 aufgezeichnetem Signal entspricht, dem Ausdruck sin(wi+e') entspricht, so hat das Abtastsignal 59 eine Phasenverschiebung, deren Ausmaß das gleiche wie dasjenige bei dem an dem

— β,

— (-)■

Ausgangsanschluß B1 erhaltenen Abtastsignal 51 ist, wobei die Richtungen def beiden Phasenverschiebungen einander entgegengesetzt sind. Das heißt, der Wert von Θ' ändert sich in einem Bereich von +θιΚ-θι. Auf die gleiche Weise haben andere Abtastsignale mil Ausnahme des fünften Abtastsignals 55 entsprechende Phasenverschiebungen. Das Ausmaß der Phasenverschiebung ist proportional zum Abstand von der Mittelspur 7"5. Die Phasenverschiebung eines jeden Abtastsignals 52, 53, 54, 56, 57 bzw. 58, die von den Stellen th, b\, bi, b*» bj bzw. fts abgeleitet sind, betragen jeweils

Τ— (■)
4

Da der zweite Aufzeichnungskopf h> mit dem sechsten Aufzeichnungskopf h_h verbunden ist. wird den beiden Köpfen des gleiche Signal zugeführt. Da bei der WipHprgahp Hpr 7weite Wiedergabekopf Λ'> mil clem sechsten Wiedergabekopf Λ'* verbunden ist, werden die Abtastsignale 52 und 56 der Köpfe /rS und ΛΊ, addiert. Daher wird an dem Ausgangsanschluß S 2 ein Summensignal 510 erzielt, das folgender Gleichung entspricht:

(/sin Im / -*- θ") - SiIiIo/1 + (·)) ^ sin (,,// -- ι-)')

2 sin

I I )
(■) - (■)■

wobei sin ωί dem an der Steile bs der Spur Γ5 aufgezeichneten Bezugssignal entspricht. sin(o)/ + 6) dem mittels des zweiten Wiedergabekopfes h'· erzielten zweiten Abtastsignal entspricht und sin (ω(-θ') dem mittels des sechsten Wiedergabekopfes h\ erzielten sechsten Abtastsignal entspricht.

Aus der Gleichung (1) werden folgende Gleichungen abgeleitet:

u = 1 cos

(■) - β'

β f θ'

(2)

13)

Da die Phasenverschiebung des Signals 52 gleich ± — θ und die Phasenverschiebung des Signals 56 gleich ± — θ- ist. entspricht der Wert von Θ" in der Gleichung (3) der folgenden Gleichung:

^ 3	Θ	2	1	_^ 1	/9
" 4		T '	4

Der Wert Θ" gemäß der Gleichung (4) ist in seinem absoluten Wert gleich dem des Abtastsignals 56. Dementsprechend ist die Phasenverschiebung des Signals 56 überhaupt nicht verringert Zur Verringerung der Phasenverschiebung eines jeden Abtastsignals durch Addieren zweier unabhängiger Abtastsignale muß der Abstand zwischen der fünften Spur Γ5 und der sechsten Spur T% größer als ein Drittel des Abstands zwischen der fünften Spur Γ5 und der zweiten Spur 72 sein. Das heißt, die beiden Abstände müssen dermaßen zusammenhängen, daß der größere Abstand kleiner als das 3-fache des anderen Abstands ist. Da die jeweiligen Spuren TX bis 7"9 in gleichem Abstand stehen, ist das Verhältnis der vorstehend genannten Abstände genau 1 : 3. Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß das Verhältnis der beiden Abstände größer als ein Drittel und kleiner als 3 sein muß.

In Fig. 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Anordnung des Aufzeichnungs-Mehrspurkopfs Ht. des Wiedergabe-Mehrspurkopfs H2 und des Magnetbands c ist die gleiche wie in F i g. 3 mit der Ausnahme, daß der zweiten und der siebte Aufzeichnungskopf h? und lh miteinander verbunden sind, während der zweite und de^r siebte Wiedergabekopf H2 und h': miteinander verbunden sind.

An dem Anschluß B 2. der mit den Wiedergabeköpfen K2 und h'j verbunden ist, wird ein Ausgangs-Summensignal 5 11 erzielt. Da die Phasenverschiebungen θ bzw. Θ' der jeweiligen Signale 5 2 und 57 gleich

sind, ist der Wert von θ" gemäß Gleichung (3) folgender:

Η^τ^Η"- ⁽⁵⁾

Aus der Gleichung (5) ist ersichtlich, daß der Wert von Θ" als Absolutwert kleiner als derjenige von θ und Θ' ist. Das heißt, die Phasenverschiebung der beiden mittels der Köpfe ff2 und /rV erzielten Abtastsign=>le S₇ und 5 7 ist verringert.

Die F i g. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Die in F i g. 5 gezeigte Anordnung entspricht der in F i g. 4 gezeigten mit der Ausnahme, daß der sechste bis neunte Aufzeichnungskopf As bis Λ9 jeweils mit dem vierten bis ersten Aufzeichnungskopf fu bis /j| verbunden ist, während der sechste bis neunte Wiedergabekopf Hb bis Ifq jeweils mit dem vierten bis ersten Wiedergabekopf ff* bis ΛΊ verbunden ist.

Bei diesem Aufbau wird die erste Spur Ti und die neunte Spur 7"9 mit dem gleichen Eingabesignal gespeist, während auch die anderen Spurpaare T2 und TS, TZ und Tl sowie T4 und Γ6 jeweils mit dem gleichen Eingangssignal gespeist werden. Die in der Mitte des Magnetbands c liegende Spur TS wird mit einem Bezugssignal gespeist Das heißt die Stellen bs, bj.

b» und b> sind symmetrisch zu den Stellen b*. />i, b? bzw. b] in bezug auf die Stelle b-_ der fünften Spur 7*5. Daher wird folgende Gleichung erzielt:

β + Θ¹ = 0

(6)

bei der θ die Phasenverschiebung des ersten Abtastsignals 5 1 ist und 0' die Phasenverschiebung des neunten Abtasj€ignals59ist.

Im Hinblick auf die Gleichung (6) ist die Gleichung (1) folgendermaßen umzuschreiben:

((MIl(M/ K-Vp-- 2 C(M-) MM '■) I . t? I

Aus der Gleichung (7) werden folgende Ergebnisse abgeleitet:

a = 2cos0.0" = O.
Das heißt, das .Summensignal 512 enthält keine Signalen abgeleiteten Signal mit einer Steigerung des Abstands zwischen den Spuren.

Die Fig.6 zeigt ein drittes Ausfuhrungsbeispiel. Die in Fig.6 gezeigte Anordnung entspricht der in den F i g. 3.4 und 5 gezeigten Anordnung mit Ausnahme der Anschlüsse der Aufzeichnungsköpfe und der Wiedergabeköpfe. Die Aufzeichnungsköpfe hf,, hj, hg und hq sind jeweils mit den weiteren Aufzeichnungsköpfen h*. h\, hi bzw. hi verbunden, während die Wiedergabeköpfe h't, h"i, tig und Hq jeweils mit den weiteren Wiedergabeköpfen Ht, ΛΊ, Hi bzw. /j's verbunden sind. Für die Betrachtung sei angenommen, daß alle Eingangsanschlüsse A 1 bis A 5 des Aufzeichnungs-Mehrspurkopfs H\ mit den gleichen Eingangssignalen gespeist sind, die dem Ausdruck sin ωί entsprechen. Die Wiedergabeköpfe H] bis /)'q sind so angeordnet, daß sie Signale 5 1 bis 59 für die entsprechende Spuren 7"! bis 7"9 wiedergeben.

Nimmt man an, daß die Phasenverschiebungen der

ii₆ir

Schiebung, d. h. der dynamische Schräglauffehler, sondern au"h gegebenenfalls der statische Schräglauf + 0: und — θ> kompensiert werden, da der Schräglauf bzw. Schräglauffehler 0 unter Einfluß beider Schräglauffehler des Signals 51 sich zwischen +0i und +02 verändert, während sich der Schräglauffehler 0' des Signals 59 zwischen -θι und -0; verändert. Auf die gleiche Weise enthalten die anderen Summensignale 513.5 14 und 5 15 keine Phasenverschiebung.

Wie leicht ersichtlich ist, gibt die Gleichung (2). d. h.

= 2 cos

θ- θ¹

Spur Γ5 aufgezeichnete Bezugssignal 55 (sin ω/^gleich ±60", ±45\ ±30" und ±15° sind, so sind die Phasenverschiebungen der unteren Signale 55 bis 59 gleich + 15°, +30'. +45" und +60°. An dem Anschluß 51 wird ein durch Addition der Signale 51 und 57 gebildetes Summensignal 517 erzielt. Durch die Gleichungen (2) und (3) werden die Werte für 3 und 0" des Signals 517 wie folgt erhalten:

a = ,/Z0"=±l5^c.

Daher entspricht das Summensignal 517 dem Ausdruck:

den Spitzenwert des Summensignals an. Wenn für a in Gleichung (2) 1 eingesetzt wird, ist θ — Θ'= -^- π.

während beim Einsetzen von Null für die a in die Gleichung (2) θ-θ' = π ist. Das heißt, wenn die Phasenverschiebungen 0 und 0' den vorstehend genannten Bedingungen entsprechen, ist der Spitzenwert des Summensignals gleich demjenigen des ursprünglichen Wiedergabesignals oder gleich Null. Daher sollte die Phasenverschiebung (θ —Θ') zwischen

den zu addierenden Signalen kleiner als-"j-;r sein.

Nimmt man die Phasenverschiebung der Abtastsignale 51 bis 54 zu ±60°, ±45°, ±30° und ±15° an, so ist die Phasenverschiebung der Abtastsignale 56 bis 59 jeweils +15°, +· 30°, +45° bzw. +60° C. Daher entspricht das an dem Anschluß 5 1 erzielte Summensignal dem Ausdruck sin ωί und ist damit gleich dem an dem Anschluß 55 erzielten fünften Signal 55, da gemäß den Gleichungen (2) und (3) a=2cos60° = l ist und θ'=0 ist Auf gleiche Weise entsprechen die an den Anschlüssen 52, 53 und 54 erzielten weiteren Summensignale den Ausdrucken ψί sin ω t, j/3" sin ωί und 1,93 sin ω L Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die Phasenverschiebung aller Summensignale gleich Null ist, während der Spitzenwert der Summensignale unterhalb eines jeweiligen Abtastsignals liegt wenn der Phasenunterschied zwischen den zu addierenden beiden Signalen über ±60° liegt

Da gemäß der Darstellung durch die Gleichung (2) der Spitzenwert a des Summensignals ansteigt wenn sich die Phasenverschiebung (θ—Θ') dem Wert Null nähert, vermindert sich die Größe eines durch Addition von von irgendwelchen zwei Spuren erhaltenen zwei

.S" 17 - v2 sin U<n ±15°).

(8)

Auf gleiche Weise entsprechen die an den Ausgangsanschlüssen 5 2 bis 54 erhaltenen weiteren Summensignale 518,519 und 520 den Ausdrucken:

.918= /2 sin mi.

S19 = /2 sin (w/+I5°).
520= 1.93 sin tat.

(9)
(10)
(11)

Wie durch die vorstehenden Gleichungen (8) bis (11) gezeigt ist, ist zwar die maximale Phasenverschiebung der Summensignale gleich ±15°, jedoch liegen die Spitzenwerte der Summensignale über j/Z Bei diesem Verfahren der Addition der Abtastsignale liegt der Spitzenwert eines Summensignals unter dem eines unabhängigen Abtastsignals nur dann, wenn die Pha: endifferenz zwischen zwei Abtastsignalen über ±80° liegt

Aus dem Vorstehenden ist deutlich ersichtlich, daß durch die Aufzeichnung des gleichen Signals auf irgendwelchen zwei Spuren eines Magnetbands und Addieren von zwei mittels zweier Köpfe wiedergegebenen Signale die Phasenverschiebung des Summensignals gleich dem Mittelwert der Phasenverschiebungen der einzelnen Abtastsignale ist während der Spitzsnwert des Summensignals gleich der Summe der Vektoren der beiden Einzelsignale ist Wenn daher zwei Signale von zwei Spuren miteinander addiert werden, die an einander gegenüberliegenden Seiten in bezug auf eine Bezugsspur liegen, werden die Phasenverschiebungen der beiden Signale zu einem bestimmten Ausmaß kompensiert da die Phasenverschiebungen der beiden

Signale einander entgegengesetzt gerichtet sind. Wenn der Abstand zwischen einer Spur und der Bezugsspur (der größer oder gleich dem anderen Abstand ist) kleiner als das 3fache des anderen Abstands zwischen der anderen Spur und der Bezugsspur ist, ist die Phasenverschiebung des Summensignals als absoluter Wert kleiner als die kleinere der Phasenverschiebungen der beiden Einzelsignale. Wenn jedoch der erstgenannte Abstand größe* als das 3fache des letztgenannten Abstands ist, is¹·, die Phasenverschiebung des Summensignals als Absolutwert kleiner als die größere der Phasenverschiebungen der beiden Einzelsignale, jedoch größer als die kleinere der Phasenverschiebungen.

Wenn ferner die beiden Spuren symmetrisch in bezug auf die Bezugsspur gemäß der Darstellung in F i g. 5 sind, ist die Phasenverschiebung des Bezugssignals gleich Null. Daher ist die in F i g. 5 gezeigte Anordnung am besten geeignet, wenn es erwünscht ist, die Phasenverschiebung eines Summensignals zu verringern.

Wenn es andererseits erwünscht ist, nahezu gleiche Spitzenwerte der Summensignale zu erzielen, ist es vorzuziehen, die beiden Spuren gemäß der Darstellung in Fig.6 in gleichem Abstand anzuordnen. Bei der Anordnung nach F i g. 6 kann jedoch die Phasenverschiebung des Summensignals nicht gleich Null sein. Wenn es gewünscht ist, einen großen Spitzenwert des Summensignais zu erzielen, werden vorzugsweise zwei Signale von zwei Spuren addiert, die so nahe wie möglich aneinanderliegen. Dazu können außer den in den Fig.5 und 6 gezeigten Anordnungen weitere Anordnungen vorgesehen werden. Eine geeignete Anordnung von Verbindungen der Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe in Übereinstimmung mit der Bedeutung zu wählen ist, die entweder der Verringerung der Phasenverschiebung oder der Steigerung des Spitzenwerts zugemessen wird.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das gleiche Signal auf zwei Spuren aufgezeichnet. Das gleiche Signal kann jedoch auf mehr als zwei Spuren aufgezeichnet werden, während auf gleichartige Weise einzelne Abtastsignale addiert werden.

Das Verfahren des Aufzeichnens des gleichen Signals auf eine Mehrzahl von Spuren und der Wiedergabe eines einzigen Signals durch Addieren der Abtastsignale ist hinsichtlich einer Verringerung des Einflusses eines Signalausfalls bzw. Signalschwunds auf ein Signal von beträchtlichem Vorteil. Nimmt man einen auf die Signalausfall-Erscheinung zurückzuführende Fehleranteil eines Signals einer Spur mit E an, so ist der Fehleranteil eines durch Addieren zweier Signale auf zwei Spuren erzielten Summensignals gleich E². Das heißt, der Fehleranteil ist außerordentlich verringert Wenn jedoch die beiden Spuren einander benachbart sind, können wegen eines Staubfleckens beide auf den beiden Spuren aufgezeichnete Signale gleichzeitig ausfallen. Wenn der Staubfleck an der Oberfläche des Magnetbandes haftet, können Signale auf einem Teilbereich nicht aufgezeichnet werden, dessen maximaler Durchmesser gewöhnlich ungefähr 500 μπι beträgt Wenn die beiden Spuren einen gegenseitigen Abstand von mehr als 500 μπι haben, ist folglich ein gleichzeitiger Signalabfall bzw. Signalschwund vermieden, so daß daher gemäß der vorstehenden Erfindung der Fehleranteil bei dem Summensignal sehr gering ist

Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden die Aufzeichnungssignale gleichzeitig mittels der Wiedergabeköpfe unter Synchronisierung mittels eines Synchronisiersignals wiedergegeben, das auf dem Bezugssignal beruhend e) :eugt wird. Daher werden bei Ausfall des Bezugssignals die anderen Signale fehlerhaft erfaßt. Aus diesem Grund sollte das Bezugssignal auf eine möglichst sichere Weise gegen einen Signalausfall geschützt werden.

Diesbezüglich wird auf F i g. 7 Bezug genommen, die ein viertes Ausführungsbeispiel zeigt. Die Anordnung

in bei dem vierten Ausführungsbeispiel entspricht derjenigen bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen mit der Ausnahme, daß der vierte und der sechste Aufzeichnungskopf Λ4 und fo miteinander verbunden sind, während der vierte und der sechste Wiedergabe-

Ii kopf Ht und h'e miteinnder verbunden sind. Über einen Eingangsanschluß A 4 und den vierten und sechsten Aufzeichnungskopf Λ4 und hf, wird ein Bezugssignal auf der vierten und der sechsten Spur 74 und 76 aufgezeichnet. Das an den Stellen 64 und bt, der Spuren 74 und 76 aufgezeichnete gleiche Bezugssignal wird mittels der Wiedergabeköpfe /Λ und h% wiedergegeben, so daß daher an einem Ausgangsanschluß B4 ein Summensignal 522 erzielt wird. Gemäß dem Vorstehenden ist der Fehleranteil beachtlich gering, da das

2ί gleiche Signal auf zwei Spuren aufgezeichnet ist. Die Phasenverschiebung des Summensignals 522 ist gleich dem Mittelwert der Phasenverschiebungen der beiden einzelnen Abtastsignale. Da die vierte und die sechste Spur 74 und 76 in bezug auf die fünfte Spur 75

jn symmetrisch sind, ist der Mittelwert der Phasenverschiebungen gleich dem Wert des an dem Ausgangsanschluß B 5 erzielten Abtastsignals 55. Obgleich bei dieser Maßnahme die Bezugsspuren die vierte und die sechste Spur 74 und 76 sind, kann dies so gesehen

j > werden als ob die Bezugsspur die fünfte Spur 75 wäre. Wenn daher zwei von den Signalen 54 und 56 verschiedene Signale addiert werden, wird die Phasenverschiebung des Summensignals auf die gleiche Weise wie bei den F i g. 4, 5 und 6 verringert. Wenn das Bezugssignal auf drei Spuren aufgezeichnet wird, ist die Phasenverschiebung des Summensignais gleich der Phasenverschiebung einer Spur, die an der Mitte der drei Spuren liegt. In diesem Fall kann die Mucilage als eine Spur betrachtet werden, auf welcher das Bezugssignal aufgezeichnet ist.

Wenn jedoch die Spurbreite und der Spurabstand gering sind, ist es manchmal unmöglich, die vorstehend angeführten drei Erfordernisse zu erfüllen, nämlich die Erfordernisse nach dem Verhältnis der Abstände der beiden Spuren von der Bezugsspur, der symmetrischen Anordnung und dem Abstand zwischen den beiden Spuren. In diesem Fall ist es vorzuziehen, das Bezugssignal nur auf Spuren aufzuzeichnen, die nahe der Breitenmitte des Bands liegen.

Das Bezugssignal kann bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen ein Signal sein, das einer Bitstelle eines Zeichensignals entspricht Wenn das Bezugssignal wirkungsvoll gegen einen Signalausfall geschützt ist wird vorzugsweise die Bitstelle mit dem höchsten Stellenwert in einem Zeichensignal verwendet

In der Fig.8 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel gezeigt Die F i g. 8 zeigt nur ein Spurmuster, das mittels (nicht gezeigter) Aufzeichnungsköpfe aufgezeichnet ist Das Spurmuster hat 30 Spuren 71 bis 730. Dementsprechend sind 30 nicht gezeigte Aufzeichnungsköpfe und 30 Wiedergabeköpfe ΑΊ bis U30 vorgesehen, von welchen jeweils zwei Aufzeichnungsköpfe und zwei Wiedergabeköpfe miteinander verbunden sind. Die

Verbindungen Cer Köpfe sind in Fig.8 schematisch durch ί·5 Linien gezeigt, welche die Spuren Tl bis TlO mit den Spuren T2i bis T30 und die Spuren TIl bis T15 mit den Spuren Γ16 bis T20 verbinden.

Das Bezugssignal entspricht der Bitstelle mit dem höchsten Stellenwert eines Zeichensignals und ist auf zwei Spuren aufgezeichnet, die voneinander einen Abstand von mehr als 500 μηι haben und symmetrisch in bezug auf die Breitenmitte des Bands liegen. Gemäß der Darstellung durch die gestrichelte Linie wird das Bezugssignal auf der 13. und der 18. Spur Γ13 bzw. Γ18 aufgezeichnet. Durch diese Maßnahme wird die Phasenverschiebung eines Bezugssignals kompensiert. Da die Schräglauffehler von Abtastsignalen aus Spuren, welche nahe den beiden Rändern des Magnetbands c liegen, verhältnismäßig groß sind, wird das gleiche Signal auf zwei Spuren wie den Spuren Tl und T21 aufgezeichnet, bei welchen der Abstand zwischen einer Spur und der Mitte zwischen den Spuren T13 und T18 weniger als das 3fache des Abstands zwischen der anderen Spur und der Mitte ist. Da das gleiche Signal auf diesen beiden Spuren aufgezeichnet wird, die diese vorbestimmte Bedingung erfüllen, und die beiden Signale bei der Wiedergabe addiert werden, ist der Schräglauffehler des Summensignals geringer als derjenige der einzelnen Abtastsignale. Spuren, die um die Mitte des Magnetbands c herum liegen, können jedoch nicht auf die gleiche Weise unter Erfüllung der vorstehend genannten Bedingung kombiniert werden. Da jedoch die Schräglauffehler der Signale, die von der Mitte des Magnetbands c benachbarten Spuren abgeleitet sind, keine verhältnismäßig große Phasenverschiebung in bezug auf das Bezugssignal zeigen, ist es nur erforderlich, diese Signale gegenüber dem Signalausfall zu schützen. Demgemäß werden zwei Spuren wie die Spuren T14 und T19 kombiniert und mit dem gleichen Signal gespeist, die voneinander einen Abstand von mehr als 500 μιτι haben.

15 Bits eines Zeichensignals werden jeweils auf zwe: Spuren aufgezeichnet und daher zwei entsprechende Abtastsignale addiert, so daß 15 Bits reproduziert werden.

Das in F i g. 8 gezeigte Ausführungsbeispiel ergibt daher gleichzeitig eine Verringerung der Phasenverschiebung und einen Schutz gegenüber einem ^ignalausfal!.

Die Fig.9 zeigt schematisch ein Magnetbandgerät

ίο zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Zum Zuführen und Aufwickeln eines Magnetbands c sind zwei Spulen 10 und 12_% vorgesehen, die mittels eines nicht gezeigten Elektromotors gedreht werden. Das Magnetband c wird mittels einer Antriebsrolle 18 und

ι ■-, einer Rolle 20 mit einer vorgeschriebenen Geschwindigkzit transportiert. Führungsrollen 14 und 16 sind so bewegbar und drehbar, daß an dem Magnetband c ein geeigneter Bandzug entsteht. Ein Aufzeichnungs-Mehr spurkopf Wi, der eine Mehrzahl von Aufzeichnungsköp-

»n fen enthält, die in Querrichtung zum Magnetband auügeiiL'iitci Sii'iO, üüu ein TricucFgäuc-mciirSpürfiüpi H7 mit dem gleichen Aufbau sind so angeordnet, daß das Magnetband c an ihren Kopfspalten schleift. An den Aufzeichnungs-Mehrspurkopf H\ ist ein Analog-Digital-Umsetzer 22 angeschlossen, während an den Wiedergabe-Mehrspurkopf H2 ein Digital-Analog-Umsetzer 24 angeschlossen ist. Bei diesem Aufbau wird ein an den Eingang des Umsetzers 22 angelegtes Analogsignal in eine Mehrzahl von Bitstellen umgesetzt, die jeweils auf

jn eine Mehrzahl von Spuren auf dem Magnetband c aufgezeichnet werden. Die aufgezeichneten Bitstellen werden mittels der Wiedergabeköpfe abgetastet, so daß daher durch diese eine Mehrzahl von Signalen für Bitstellen wiedergegeben wird, die den Eingängen des

3-, Umsetzers 24 zugeführt werden. Der Umsetzer 24 erzeugt entsprechend den Eingabebitstellen ein Analogsignal.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

l_r Verfahren zum Wiedergeben von auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Zeichen mit mehreren Bitstelten,· wobei die modulierten Signale ajjer Bitstellen und ein Bezugssignal von einem Mehrspurkopf in parallelen Spuren aufgezeichnet und abgetastet werden, wobei das Signal mindestens einer Bitstelle in zwei Spuren, die in bezug auf die Aufzeichnung für das Bezugssignal auf gegenüberliegenden Seiten liegen, gleichzeitig aufgezeichnet wird und dabei die beiden Abtastsignale der Spuren derselben Bitstelle zur Kompensation einer bei Schräglauf zueinander gegenläufigen Phasenverschiebung kombiniert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastsignale der beiden zusammengehörenden Spuren, deren Abstand zur Vermeidung eines gleichzeitigen Signalausfalls auf beiden Spuren einen vorbestimmten Abstand übersteigt, vektoriell addiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch \_t dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal auf mehr als einer Spur aufgezeichnet wird und daß die Spuren, auf dieselbe Bitsteüe aufgezeichnet wird, an einander gegenüberliegenden Seiten in bezug auf die Schräglauf-Mitte gelegt werden, die als geometrische Mitte der Spuren definiert wird, auf die das Bezugssignal aufgezeichnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Abstand A zwischen einer ersten Sour und einer Schräglauf-Mitte und ein zweiter Abstand B zwischen einer zweiten Spur und der Schräglauf-Mitte der Bedingung B/3<A<3B genügen, wobei die ersie und die zweite Spur die Spuren sind, auf denen dieselbe ,Jtstelle aufgezeichnet wird, und die Schräglauf-Mitte als geometrische Mitte der Spur oder der Spuren definiert ist, auf welcher bzw. welchen das Bezugssignal aufgezeichnet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dsr vorbestimmte Abstand 500 μπι beträgt
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal das modulierte digitale Signal einer Bitstelle ist
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bezugssignal aufgezeichnete Bitstelle die Bitstelle mit dem höchsten Stellenwert des Zeichens ist
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem dfcr Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsanschlüsse von mindestens zwei Wiedergabeköpfen (M' und Λ 21'), die an einander gegenüberliegenden Seiten in bezug auf die Schräglauf-Miue angeordnet sind, miteinander elektrisch verbunden sind.