DE2823928C3

DE2823928C3 - Verfahren zum Wiedergeben magnetisch aufgezeichneter Zeichen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2823928C3
Application number: DE2823928A
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Kadoma Osaka Kihara; Hiroshi Matsushima
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1977-06-01
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1981-12-10
Also published as: JPS6152547B2; GB1602571A; DE2823928A1; JPS53149308A; US4302783A; DE2823928B2

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 Trägersignal und dem Trägersignal konstanter Frequenz, Dabei wird eines der Trägersignale auf zwei zur Spur des anderen Trägersignals symmetrischen Spuren aufgezeichnet und bei der Wiedergabe jeweils aus dem einfach aufgezeichneten und einem der zweifach aufgezeichneten Trägersignale ein Phasendifferenz-Signal 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

is -.lurch 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

Digitale Signale sind hinsichtlich einer Verringerung von Störungen und Rauschen und damit des Erzieiens 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 Pulscodemodulations-Signal mit mehreren Bitstellen umgesetzt, das dann nach der Wiedergabe wieder in ein analoges Signal rückgewandelt wird. Hierbei wird gleichzeitig ein Bezugssignal aufgezeichnet, das zur Erzielung eines Synchronisiersignal?, 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-Erfassung, die zum Ausfall oder einer Fehlablesung der Bitstelle führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff do·: 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, vektorieil addiert werden.

Durch die vektorielle Addition wird die durch den Schräglauf bewirkte Phasenverschiebung verringert, so d?6 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 Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben, während in dem Unteranspruch 7 eine Vorrichtung zur Durchführung eines dieser Verfahren angeführt ist

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert

F i g. 1 zeigt schematisch Spuren auf einem Magnetband bei Verwendung einer herkömmlichen Vorrichtung,

F i g. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen auf Spuren aufgezeichneten Bits und der Spaltstellung von Köpfen ι ο 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 Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen bei einem ersten, zweiten, dritten, vierten bzw. fünften Ausführungsbeispiei des Verfahrens und der Vorrichtung,

Fig.9 ist eine schematische Darstellung eines Magnetbandgeräts, bei dem das Verfahren Anwendung findet

Vor der Erläuterung der Ausführungsbeispiele wird an Hand der F i g. 1 und 2 der Stand der Technik erläutert Gemäß F i g. 1 wird eine Mehrzahl von Bitstellen 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 71, 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 bi ...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 (/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 ΙΟμηι. Daher müßte zur Unterscheidung des digitalen Signals unabhängig von Geräuschstörungen der .ftaximale Schräglauf d kleiner als ±2 bis 3 μπι sein. Im allgemeinen ist die Welligkeit des Bands, d. h. die Veränderung der Geschwindigkeit des Magnetbands größer als einige zehn μπι.

In der F i g. 3 ist eine Anordnung von Aufzeichnungsköpfen, Wiedergabeköpfen 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 ersten bis neunten Aufzeichnungskopf Ai bis A₉, weiche in gleichen Abständen stehen und in Querrichtung zum Magnetband ausgerichtet sind, während ein Wiedergabe-Mehrspurkopf Hi einen ersten bis neunten Wiedergabekopf ti\ bis Jf₉ enthält die auf die gleiche Weise angeordnet sind. An die Aufzeichnungsköpfe Ai bis A₅ sind Eingangsanschlüsse Ai bis AS angeschlossen, während an die Aufzeichnungsköpfe Ai bis A₉ Eingangsanschlüsse Al bis Λ9 angeschlossen sind. Ein Aufzeichnungskopf A₆ ist mit dem Eingangsanschluß A 2 verbunden. Ausgangsanschlüsse Bi >,s B5 sowie Bl bis S9 sind jeweils an die Wiedergabekf pie h\ bis Zr₉ auf die gleiche Weise wie die Eingangsanschlüsse angeschlossen, d. h. die beiden Wiedergabeköpfe ηΊ und A^/6 sind an den Ausgangsanschlüssen B 2 angeschlossen. Wenn fen Eingangsanschlüssen A 1 bis A 9 Signale zugeführt werden, während das Magnetband c an den Kopfspalten der Aufzeichnungsköpfe Ai bis A₉ in der durch den Pfeil /gezeigten Richtung vorbeibewegt wird, werden auf dem Magnetband c eine efste bis neunte Spur Ti bis T9 erzeugt Die Bezugszeichen b\ bis A₉ bezeichnen jeweils Stellen der aufgezeichneten Bitstellen auf der jeweiligen Spur Ti bis Γ9. Da der zweite und der sechste Aufzeichnungskopf A2 bzw. A₆ miteinander verbunden sind, werden auf der zweiten und der sechsten Spur 72 bzw. 76 die gleichen Signale aufgezeichnet, die der gleichen Bitstelle entsprechen. Das heißt die an den Stellen b, und be aufgezeichneten Signale sind die gleichen.

Bei der Wiedergabe werden die an den Stellen b\ bis b) aufgezeichneten Signale jeweils mittels der Wiedergabwköpfe h\ bis /K₉ abgefragt so daß die jeweiligen Wiedergabeköpfe ΑΊ bis A'₉ jeweils ein erstes bis neuntes Abtastsignal 51 bid 59 erzeugen. Da der Ausgangsanschluß B 2 sowohl mit dem zweiten als auch mit dem sechsten Wiedergabekopf U₁ bzw. A'₆ 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 untersucht. Nimmt man an, daß das digitale Signal ein frequenzmoduliertes Signal ist, so nehmen die von den Wiedergabeköpfen abgegebenen Ausgangssignale eine von z«'e: Frequenzen von Sinuswellen an. Wenn alle Bits den gleichen Datenwert darstellen, sollten daher die Ausgangssignale 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 £5 der Spur 75 aufgezeichnet, die in Querrichtung des Magnetbands c in Mittellage liegt. Das Bezugssignal entspricht dem Ausdruck sincoi. Obgleich das dem Ausdruck sin ωί entsprechende gleiche Signal an den Stellen b\ bis b? aller Spuren 71 bis 79 aufgezeichnet ist, entspricht ein von der Stelle fi, der ersten Spur 71 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 +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 09 erhaltene Abtastsignal 59, das dem an der Stelle b> der neunten Spur T9 aufgezeichnetem Signal entspricht, dem Ausdruck sin(o)f+6') entspricht, so hat das Abtastsignal 59 eine Phasenverschiebung, deren Ausmaß das gleiche wie dasjenige bei dem an dem

4 4 ·) 4 ■

in Ausgangsanschluß B\ erhaltenen Abtastsignal 51 ist. wobei die Richtungen der beiden Phasenverschiebungen einander entgegengesetzt sind. Das heißt, der Wert von Θ'ändert sich in einem Bereich von +Θ|Β.-Θ|. Auf die gleiche Weise haben andere Abtastsignale mit Ausnahme des fünften Abtastsignals 55 entsprechende Phasenverschiebungen. Das Ausmaß der Phasenverschiebung ist proportional zum Abstand von der Mittelspur TS. Die Phasenverschiebung eines jeden Abtastsignals 52, 53, 54, 56, 57 bzw. 58, die von den Stellen t>₂, fa], fat, fas. b\ bzw. fas abgeleitet sind, betragen jeweils

Da der zweite Aufzeichnungskopf h₂ mit dem sechsten Aufzeichnungskopf Z)₆ verbunden ist, wird den beiden Köpfen des gleiche Signal zugeführt. Da bei der Wiedergabe der zweite Wiedergabekopf h'₂ mit dem sechsten Wiedergabekopf h't, verbunden ist, werden die Abtastsignale 52 und 56 der Köpfe H₂ und h\ addiert. Daher wird an dem Ausgangsanschluß B 2 ein Summensignal 510 erzielt, das folgender Gleichung entspricht:

«sin(ω/+ θ") = sin(«/ + C-))+ sin (μ/ + θ')

, . / β + C-) \ θ -2 Sin ΙωΙ Jens

(I)

-er

wobei sin ojf dem an der Stelle fa der Spur TS aufgezeichneten Bezugssignal entspricht, sin (cuf + θ) dem mittels des zweiten Wiedergabekopfes If₂ erzielten zweiten Abtastsignal entspricht und sin (ωΐ-θ') dem mittels des sechsten Wiedergabekopfes Ht, erzielten sechsten Abtastsignal entspricht.

Aus der Gleichung (1) werden folgende Gleichungen abgeleitet:

a= 2 cos

0-0'

0+0'

(2)

(3)

Der Wert θ" gemäß der Gleichung (4) ist in seinem absoluten Wert gleich dem des Abtastsignals 56. Dementsprechend ist die Phasenverschiebung des Signals S 6 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 Γ6 größer als ein Drittel des Abstands zwischen der fünften Spur TS und der zweiten Spur T2 sein. Das heißt, die beiden Abstände müssen dermaßen zusammenhängea daß der größere Abstand kleiner als das 3-fache des anderen Abstands ist. Da die jeweiligen Spuren Ti bis 79 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 Wi, des Wiedergabe-Mehrspurkopfs H₂ und des Magnetbands c ist die gleiche wie in F i g. 3 mit der Ausnahme, daß dir zweiten und der siebte Aufzeichnungskopf h₂ und hj miteinander verbunden sind, während der zweite und der siebte Wiedergabekopf H₂ und Hi miteinander verbunden sind.

An dem Anschluß B 2, der mit den Wiedergabeköpfen h'₂ und hf 7 verbunden ist, wird ein Ausgangs-Summensignal 511 erzielt. Da die Phasenverschiebungen θ bzw. Θ' der jeweiligen Signale 5 2 und 5 7 gleich

Da die Phasenverschiebung des Signals 52 gleich ±γθι und die Phasenverschiebung des Signals 56 gleich ± — θι ist, entspricht der Wert von Θ" in der Gleichung (3) der folgenden Gleichung:
3 — !

^± T ^Θί+Τ^θ] _^ 1

2 ^±Τ^β'- "

60 ^±Τ^θΐ

sind, ist der Wert von 0" gemäß Gleichung (3) folgender:

*"■ τ H^t

Aus der Gleichung (5) ist ersichtlich, daß der Wert von Θ" als Absolutwert kleiner als derjenige von f* und Θ' ist. Das heißt, die Phasenverschiebung der beiden mittels der Köpfe h'2 und ZrV erzielten Abtastsignale 5b 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 Ae bis Λ9 jeweils mit dem vierten bis ersten Aufzeichnungskopf Iu bis Ai verbunden ist, während der sechste bis neunte Wiedergabekopf hff, bis hf·} jeweils mit dem vierten bis ersten Wiedergabekopf h't bis ΛΊ verbunden ist.

Bei diesem Aufbau wird die erste Spur Π und die neunte Spur Γ9 mit dem gleichen Eingabesigna] gespeist, während auch die anderen Spurpaare T2 und TS. T3 und Tl sowie Γ4 und Γ6 jeweils mit dem gleichen Eingangssignal gespeist werden. Die in der Mitte des Magnetbands c liegende Spur T5 wird mit einem Bezugssignal gespeist Das heißt die Stellen b^ bj,

bg und b> sind symmetrisch zu den Stellen bt, b*,, bi bzw. b\ in bezug auf die Stelle b--, der fünften Spur 7"5. Daher wird folgende Gleichung erzielt:

θ + θ' -- 0

bei der θ die Phasenverschiebung des ersten Abtastsigna.'S 5 1 ist und Θ' die Phasenverschiebung des neunten Abtastsignals 59 ist.

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

l/stlKwf ' (■)") j COS (■) MIl :.i I . l"i

Aus der Gleichung (7) werden folgende hrgebnisse abgeleitet:

a = 2 cos «. Θ" = 0

Das heiUt, das Summensignal .V12 enthält keine Phasenverschiebung. Es kann nicht nur die Phascnver-Schiebung, d. h. der dynamische Schräglauffehler, sondern auch gegebenenfalls der statische Schräglauf + Θ2 und -Θ2 kompensiert werden, da der Schraglauf bzw. Schräglauffehler β unter Einfluß beider Schräglauffehler des Signals 51 sich zwischen + θι und + Θ: verändert, während sich der Schräglauffehler B des Signals 59 zwischen -θι und -B₂ verändert. Auf die gleiche Weise enthalten die anderen Summensignalc 5 13,5 14 und 5 15 keine Phasenverschiebung.

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

β - θ'

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

während beim Einsetzen von Null für die a in die Gleichung (2) θ-θ' = .τ ist. Das heißt, wenn die Phasenverschiebungen θ und Θ' den vorstehend genannten Bedingungen entsprechen, ist der Spitzen-

A Qil

Signalen abgeleiteten Signal mit einer Steigerung des Abstands zwischen den Spuren.

Die F ig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. 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 fa» h₇, Zj₈ und Λ» sind jeweils mit den weiteren Aufzeichnungsköpfen h», h\, hi bzw. /ij verbunden, während die Wiedergabeköpfe h'e.

in h'i. ff* und ff) jeweils mit den weiteren Wiedergabeköpfen h'i. Λ':, h'i b/w. fri 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

ι ·. dem Ausdruck sin ωί entsprechen. Die Wiedergabeköpfc h'\ bis h\ sind so angeordnet, daß sie Signale 5 I bis 59 für die entsprechende Spuren Γ1 bis 7"9 wiedergeben.

Nimmt man an, daß die Phasenverschiebungen der

> Abtastsignale 5 1 bis 54 in bezug auf das auf der fünften Spur 7'5 aufgezeichnete Bezugssignal 55 (sin MfJgleich ±60", ±45°, ±30" und ±15' sind, so sind die Phasenverschiebungen der unteren Signale 55 bis 59 gleich +15', +30". +"45³ und +"60°. An dem Anschluß

;, B\ wird ein durch Addition der Signale 51 und 57 gebildetes Summensignal 517 erzielt. Durch die Gleichungen (2) und (3) werden die Werte für a und Θ" des Signals 5 17 wie folgt erhalten:

a = i/I.e"=±15°.

Daher entspricht das Summensignal 517 dem Ausdruck:

ursprünglichen Wiedergabesignals oder gleich Null. Daher sollte die Phasenverschiebung (Θ-Θ') zwischen

den zu addierenden Signalen kleiner als -.τ sein.

Nimmt man die Phasenverschiebung der Abtastsignale 51 bis 54 zu ±60°. ±45^C, ±30^c und ± 15° an. so ist die Phasenverschiebung der Abtastsignale 56 bis 59 jeweils +15°. +30°, +45° bzw. +6O⁰C. Daher entspricht das an dem Anschluß B 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^c = l ist und θ' = 0 ist Auf gleiche Weise entsprechen die an den Anschlüssen BX S3 und BA erzielten weiteren Summensignale den Ausdrücken |/2~ sin ω t, y'I sin ω f und 133 sin O)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 517 - /2 sin (Mi ±15°).

Auf gleiche Weise entsprechen die an den Ausgangsanschlüssen B 2 bis 54 erhaltenen weiteren Summensignale 5 18, 519 und 520 den Ausdrucken:

518 = /2 sin on.

VlQ = Jl sin (...,

520=1.93 sin mi.

(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 ψί. Bei diesem

in Verfahren der Addition der Abtastsignale liegt der Spitzenwert eines Summensignals unter dem eines unabhängigen Abtastsignals nur dann, wenn die Phasendifferenz zwischen zwei Abtastsignalen über ±80° liegt

5i 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

to gleich dem Mittelwert der Phasenverschiebungen der einzelnen Abtastsignale ist während der Spitzenwert 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 Ein/.elsignale. Wenn jedoch der erstgenannte Abstand größer als das 3fache des letztgenannten Abstands ist, ist die Phasenverschiebung des Summen- κι signals als Absolutwert kleiner als die größere der Phasenverschiebungen der beiden I in/elsignale, 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

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 Fig. 6 kann jedoch die Phasenver- ;, Schiebung des Sumniensignals nicht gleich Null sein Wenn es gewünscht ist, einen großen Spitzenwert des Summensignals zu erzielen, werden vorzugsweise zwei Signale von zwei Spuren addiert, die so nahe wie möglich aneinanderliegen. Dazu können außer den in m den Fig. 5 und 6 gezeigten Anordnungen weitere Anordnungen vorgesehen werden. F.ine geeignete Anordnung von Verbindungen der Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe in Übereinstimmung mit der Bedeutung zu wählen ist, die entweder der Verringerung der π Phasenverschiebung oder der Steigerung des Spitzenwerts zugemessen wird.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausfühmngsbeispielen wird das gleiche Signal auf zwei Spuren aufgezeichnet. Das gleiche Signal kann jedoch auf mehr jn 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 j-, 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 maxi- &, maler 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 hehieranteii 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 erzeugt wird. Daher werden bei Ausfall des Bezugssignals die anderen Signale fehlerhaft erfaßt. Aus diesem Grund sollte das ßezugssignal auf eine möglichst sichere Weise gegen einen Signalausfall geschützt werden.

Diesbezüglich wird auf Fig. 7 Bezug genommen, die ein viertes Ausführungsbeispiel zeigt. Die Anordnung bei dem vierten Ausführungsbeispiel entspricht derjenigen bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen mit der Ausnahme, daß der vierte und der sechste Aufzeichnungskopf Λι und ht, miteinander verbunden sind, während der vierte und der sechste Wiedergabekopf h\ und h't miteinnder verbunden sind. Über einen Eingangsanschluß A4 und den vierten und sechste·. Aufzeichnungskopf h₄ und h_h wird ein Bezugssigr.al au^f der vierten und der sechsten Spur 74 und 76 rtüig£"A0iüiiMCi. ua* äff uCfi JtCnCPt 1/4 UHu L^, uOT ..jp'tii'cM 74 und 76 aufgezeichnete gleiche Bezugssignal wird mittels der Wiedergabeköpfe h\ und ΛΌ wiedergegeben, so daß daher an einem Ausgangsanschluß B4 ein .Summensignal 522 erzielt wird. Gemäß dem Vorstehenden ist der Fehleranteil beachtlich gering, da das 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 symmetrisch sind, ist der Mittelwert der Phasenverschiebungen gleich dem Wert des an dem Ausgangsanschluß 55 erzielten Abtastsignals 55. Obgleich bei dieser Maßnahme die Bezugsspuren die vierte und dip sechste Spur Γ4 und 76 sind, kann dies so gesehen 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 Summensignals "leich der Phasenverschiebung einer Spur, die an der Mitte der drei Spuren liegt. In diesem Fall kann die Mittellage 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 ΛΊ bis If_x vorgesehen, von welchen jeweils zwei Aufzeichnungsköpfe und zwei Wiedergabeköpfe miteinander verbunden sind. Die

Verbindungen der Köpfe sind in P i g. 8 schematisch durch 15 Linien gezeigt, welche die Spuren Ti bis T10 mit den Spuren Γ21 bis Γ30 und die Spuren T Π bis Γ15 mit den Spuren 716 bis Γ20 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 μιτι haben und symmetrisch in bezug auf die Breiteiimitte des Bands liegen. Gemäß der Darstellung durch die gestrichelte Linie wird das Bezugssigna! auf der 13. und der 18. Spur T13 bzw. T18 aufgezeichnet. Durch diese Maßnahme wird die Phasenverschiebung eines Bezugssignals kompensiert. Da die Schifglauffehler 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 T\ und Γ21 aufgezeichnet, bei welchen der Abstand zwischen einer Spür und der fviüie /wischen ucii Spuren ΤΊ3 und TiS weniger als das 3fache des Abstands zwischen der anderen Spur tind 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 Bedingurj kombiniert werden. Dr 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 7"14 und 7"I9 kombiniert und mit dem gleichen Signal gespeist, die voneinander einen Abstand von mehr als 500 μπι haben.

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

-, Das in F i g. 8 gezeigte Ausführungsbeis,;iel ergibt dsher gleichzeitig eine Verringerung der Phasenverschiebung und einen Schutz gegenüber einem Signalausfall.

Die Fig.9 zeigt schematisch ein Magnetbandgerät

to 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 Geschwindigkeit transportiert. Führungsrollen 14 und 16 sind so bewegbar und drehbar, daß an dem Magnetband c ein geeigneter Bandzug entsteht. Ein Aufzeichnungs-Mehrspurkopf rr'i. tier eine Menr/aiii von Aufzeichnungsköp-

.'N fen enthält, die in Querrichtung zum Magnetband ausgerichtet sind, und ein Wiedergabe-Mehrspurkopf H; mit dem gleichen Aufbau sind so angeordnet, daß das Magnetband c an ihren Kopfspalten schleift. An den Aufzeichnungs-Mehrspurkopf H] ist ein Analog-Digital-

y, Umsetzer 22 angeschlossen, während an den Wicderga be-Mehrspurkopf H: 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

in 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

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

Hier/u 5 13hm Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Wiedergeben von auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Zeichen mit mehreren Bitstellen, wobei die modulierten Signale aller 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 am beiden Spuren einen vorbestimmten Abstand übersteigt, vektorieil addiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal auf mehr als einer Spur aufgezeichnet wird und daß die Spuren, auf dieselbe Bitstelle 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 Spur 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 erste und uie zweite Spur die Spuren sind, auf denen dieselbe Bitstelle 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 der vorbestimmt? Abstand 500 μηι 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 der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsanschlüsse von mindestens zwei Wiedergabeköpfen (hV und Λ 21'), die an einander gegenüberliegenden Seiten in bezug auf die Schräglauf-Mitte angeordnet sind, miteinander elektrisch verbunden sind.