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Impulskodemodulation-Tonträgerplatte und Signal-
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verarbeitungsschaltung zur Herstellung derselben Beschreibung Die
Erfindung betrifft eine Impulskodemodulation- bzw. PCM-Tonträgerplatte, nämlich
-Schallplatte, zur Aufnahme und Wiedergabe von Tönen in hoher Dichte und mit hoher
Klangtreue, sowie eine Signalverarbeitungsschaltung zur Herstellung einer solchen
Tonträgerplatte.
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Die Aufzeichnung von Tonsignalen erfolgt üblicherweise auf Schallplatten
oder auf einem Magnetband. Die bisher benutzte Schallplatte ist insofern unvorteilhaft,
als ihr Dynamikbereich schmal ist, auf ihr nicht mehr als zwei Kanäle untergebracht
werden können, die Verzerrung (Klirrfaktor) groß ist, sie mit ~Jaulen" und Tonhöhenschwankungen
behaftet ist und der Frequenzgang mangelhaft ist. Zur Ausschaltung dieser Nachteile
der bisherigen Schallplatten ist in den letzten Jahren ein System entwickelt worden,
bei dem Tonsignale einer Impulskodemodulation (PCM) unterworfen und dann auf Magnetband
aufgezeichnet
werden. Obgleich die Nachteile der bisherigen Tonträger-
oder Schallplatten mit einem Magnetband unter Anwendung von Impulskodemodulation
bis zu einem gewissen Grad vermieden werden können, ist der Preis für dieses System
außerordentlich hoch, während die Möglichkeit für einen Magnetbandbruch mit zunehmender
Bandgeschwindigkeit zunimmt.
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Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer verbesserten Impulskodemodulation-Tonträgerplatte
als Tonaufzeichnungsmedium, welches unter Gewährleistung der Vorteile des bisher
verwendeten PCM-Magnetbands dessen verschiedenen Nachteile vermeidet, sowie einer
Signalverarbeitungsschaltung zur Herstellung einer solchen Tonträgerplatte.
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Diese Aufgabe wird bei einer Impulskodemodulation-Tonträgerplatte
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Signale, die durch Impulskodemodulation und
Multiplexverarbeitung von Tonsignalen mehrerer Kanäle erhalten wurden, in einer
Spiralrille der Tonträgerplatte in Form von kontinuierlichen bzw. einander abwechselnden
Erhebungen und Vertiefungen aufgezeichnet sind.
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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild
einer elektrischen Schaltung zur Lieferung von Impulskodemodulation-Tonsignalen
zu einer Schallplatten-Schneidemaschine für die Herstellung einer PCM-Tonträgerplatte
mit Merkmalen nach der Erfindung, Fig. 2 eine graphische Darstellung, die in vergrößertem
Maßstab einen Teil des PCM-Signals in der Schaltung nach Fig. 1 zeigt,
Fig.
3 eine graphische Darstellung einer Übertragungswellenform eines PCM-Multiplexsignals,
Fig. 4 einen in stark vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt zur Veranschaulichung
der Tonaufzeichnungsrille oder -spur der erfindungsgemäßen PCM-Tonträgerplatte,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Wiedergabe des mittels der Schaltung
nach Fig. 1 aufgezeichneten PCM-Tonsignals, Fig. 6 ein Blockschaltbild einer abgewandelten
Ausführungsform der Schaltung zur Aufzeichnung von PCM-Tonsignalen, Fig. 7 ein Blockschaltbild
einer Schaltung zur Wiedergabe der mittels der Schaltung nach Fig. 6 aufgezeichneten
PCM-Tonsignale, Fig. 8 eine graphische Darstellung eines NRZ- bzw. Richtungschreibsignals
("ohne Rückkehr auf Null") sowie seines Frequenzbands und eines modifizierten Frequenzmodulation-
bzw. MFM-Signals sowie seines Frequenzbands, Fig. 9 eine graphische Darstellung
eines für den Radiusunterschied kompensierten MFM-Signals, Fig.10 ein Blockschaltbild
der Aufzeichnungsschaltung gemäß Fig. 6 mit hinzugefügter Radiuskompensierschaltung,
Fig.11 ein Blockschaltbild der Wiedergabeschaltung nach Fig.7 mit hinzugefügter
Radiuskompensierschaltung und Fig.12 eine graphische Darstellung der Größe der Radiuskompensation.
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Für die Herstellung der erfindungsgemäßen PCM-Tonträgerplatten, im
folgenden auch einfach als Platten bezeichnet, kann eine Plattenschneidemaschine
und dgl. für die bei den üblichen Farbfernsehsystemen verwendeten Bild- bzw. Videoplatten
benutzt werden. Die Wiedergabesysteme für solche Video-oder Bildplatten umfassen
ein mechanisches, ein optisches und ein elektrostatisches System. Das mechanische
Wiedergabesystem wird üblicherweise als TED-System (TED Bildplatten Aktiengesellschaft)
bezeichnet, wobei die Bildinformation in Form von Vorsprüngen, die Erhebungen und
Vertiefungen in Spiralrillen einer Platte bilden, mit Hilfe eines Abtastelements
aufgezeichnet wird, das aus einer Nadel (stylus) auf einem piezoelektrischen Element
besteht. Beim Abtasten (tracking) läuft die Nadel die Plattenrille ab, wobei ihre
Schwingungen auf ein piezoelektrisches Element übertragen werden, um die Fernsehinformation
wiederzugeben. Das optische Wiedergabesystem ist in erster Linie von der Firma Philips
Co., Niederlande, entwickelt worden, weshalb es auch als Philips-System bezeichnet
wird. Bei diesem System wird die Information auf einer Platte in Form einer Erhebungen
und Vertiefungen aufweisenden, reflektierenden Fläche aufgezeichnet; die Wiedergabe
der aufgezeichneten Information erfolgt durch optische Abtastung der Plattenoberfläche
mittels eines Laserstrahls und durch Feststellung oder Messung des Phasenunterschieds
in dem von den Erhebungs- und Vertiefungsflächen reflektierten Laserstrahl . Bei
dem von der Firma Radio Corporation of America (USA) entwickelten, als RCA-System
bezeichneten elektrostatischen Wiedergabesystem werden die Informationen.
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auf der Platte als eine Erhebungen und Vertiefungen aufweisende, elektrisch
leitende Schicht längs einer Spiralrille aufgezeichnet; die Wiedergabe der aufgezeichneten
Informationen erfolgt auf mechanischem Wege durch Abtastung der Rille mittels einer
Nadel, wobei der Unterschied in der Kapazität gemessen wird, der durch den Unterschied
im Abstand zwischen
einer Elektrode für ein Abtastelement der Nadel
und der elektrisch leitenden Schicht auf der Plattenoberfläche eingeführt wird.
Bezüglich anderer, bereits entwickelter Systeme sei auf ein mit einem ologranun
arbeitendes Aufzeichnungs-und Wiedergabesystem hingewiesen. Während es erfindungsgemäß
möglich ist, impulskodemodulierte Tonsignale mittels der üblichen, für die bisherigen
Bildplatten verwendeten (fzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung aufzuzeichnen, ist
die Erfindung im folgenden in Verbindung mit dem bekannten mechanischen TED-System
beschrieben.
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Fig. 1 veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
Impulskodemodulation- bzw. PCM-Tonsignale in Form von Erhebungen und Vertiefungen
auf der Sohle einer Spiralrille einer Platte aufgezeichnet werden. Bei der Schaltung
nach Fig. 1 werden acht Musiktonsignale von acht Mikrophonen an acht Stellen eines
Orchesters, beispielsweise an erster und zweiter Geige, am Piano, am Cello, an einer
Flöte, einer Oboe, einer Trompete und an den Trommeln, über eine Mehrkanal-Stereovorrichtung
in Form von acht Kanalsignalen an Eingangsklemmen 1 bis 8 angelegt. Die an die Eingangsklemmen
1 bis 8 angelegten Tonsignale durchlaufen Tiefpaßfilter 9-1 bis 9-8 zur Unterdrückung
von unnötigen Hochfrequenz-und Störkomponenten, um dann Abtast/Halteschaltungen
10-1 bis 10-8 eingegeben zu werden. In letzteren werden die Eingangssignalpegel
unter Verwendung einer bestimmten Abtastfrequenz von z.B. 47,25 kHz in definierte
Quantengrößen umgewandelt, die dann in den nachgeschalteten Stufen durch Analog/
Digital- bzw. A/D-Wandler 11-1 bis 11-8 in NRZ-Digitalsignale umgesetzt werden.
Beim dargestellten Beispiel werden 13 Bits zur Darstellung einer Digitalgröße entsprechend
einer Eingangsanaloggröße benutzt. Die Ausgangsdigitalsignale von den A/D-Wandlern
11-1 bis 11-8 werden einem Multiplexer 12 mit einer Speichervorrichtung zugeführt,
durch den ein Achtkanalsignal in ein Ausgangssignal multiplext wird, das dann einer
PCM-Signalformschaltung
13 eingespeist und in dieser einer Impulskodemodulation unter der Steuerung eines
von einem Taktsignalgenerator 14 gelieferten Taktsignals mit einer Frequenz von
7,1949 MEIz unterworfen wird. Ein Paritätsprüfbit zur Feststellung eines Signalausfalls
bei der Wiedergabe, ein Prüfbit zur Feststellung einer Phasenverschiebung von einer
Signalerzeugerschaltung und ein Synchronisiersignal werden der PCM-Signalformschaltung
13 zugeführt, um ein 15 Bits umfassendes NRZ-PCM-Signal mit 13 Bits pro Kanal sowie
einem hinzugefügten Paritätsbit und einem Prüfbit zu bilden (vgl. Fig. 2). Das vom
Taktsignalgenerator 14 gelieferte Taktsignal wird auch an die A/D-Wandler 11-1 bis
11-8 sowie den Multiplexer 12 angelegt, damit die A/D-Wandler, der Multiplexer und
die PCM-Signalformschaltung 13 in Synchronismus mit dem eine Frequenz von 7,1942
MHz besitzenden Taktsignal arbeiten. Das gebündelte (multiplexed) Achtkanal-PCM-Tonsignal
der. PCM-Signalformschaltung 13 ist in Fig. 3 veranschaulicht.
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Das Ausgangssignal der PCM-Signalformschaltung 13 wird zu einem Tiefpaßfilter
16 und einem Hochpaßfilter 17 geleitet.
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Das Tiefpaßfilter Iäßt Frequenzen von unter 0,5 MHz durch, während
das Hochpaßfilter 17 Frequenzen von über 0,5 MHz durchläßt. Das Ausgangssignal des
Tiefpaßfilters 16 wird zusammen mit einer von einem Trägerwellengenerator 18 gelieferten
Trägerwelle mit einer Frequenz von 3,58 MHz an einen AM-Modulator 19 angelegt. Die
3,58 MHz-Trägerwellenamplitude, mit einem Signal einer Frequenz von unter 0,5 EIz
moduliert, wird zusammen mit dem Ausgangssignal des Hochpaßfilters 17 an einen Mischkreis
20 angelegt, wobei diese Signale in Frequenzverschachtelungsverhältnis gemischt
werden.
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Bei einem solchen Frequenzverschachtelungssystem ist es möglich, ein
herkömmliches mechanisches Wiedergabesystem anzuwenden, das einen Abnehmer für die
TED-Bildplatte aufweist.
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Da der bekannte Frequenzgang des Abnehmers zur Verwendung bei
TED-Bildplatten
einen mechanischen Resonanzpunkt nahe bei 0,2 MHz aufweist, ist die Wiedergabe von
niederfrequenten Signalen mit Frequenzen nahe 0,2 MHz nicht zufriedenstellend. Dieser
Nachteil kann dadurch vermieden werden daß eine Trägerwelle mit einer Frequenz von
3,58 MHz mit einem Signal einer Frequenz von unter 0,5 MHz moduliert wird, um mittels
des Frequenzverschachtelungssystemsdas modulierte Signal einem Signal mit einer
Frequenz zwischen 0,5 MHz und 3,59 MHz zu überlagern und ein Signal mit einem Frequenzband
von 0,5 bis 3,59 MHz zu liefern, so daß die Wiedergabe eines PCM-Signals mit einem
Abnehmer für TED-Bildplatten möglich wird.
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Die auf diese Weise gemischten Signale werden einer Plattenschneidemaschine
zur Herstellungen von PCM-Tonplatten zugeführt. Für die Massenvervielfältigung dieser
Platten wird eine Prägevorrichtung benutzt. Dabei wird zunächst eine zu vervielfältigende
Original- bzw. Mutterplatte auf der Plattenschneidemaschine 21 hergestellt. Die
Plattenschneidemaschine 21 kann ein mechanisches Graviersystem verwenden, bei dem
eine einer üblichen Schallplatte entsprechende Schellackplatte zur Herstellung einer
sogenannten Vaterplatte mit einem Gravierstichel graviert wird. Wahlweise kann dabei
ein Elektronenstrahlsystem vorgesehen sein, bei dem eine photoempfindliche Schicht
auf dem Plattensubstrat mit einem Elektronenstrahl belichtet wird, der entsprechend
dem Ausgangssignal des Mischkreises 20 moduliert ist, worauf die belichtete photoempfindliche
Schicht zur Bildung der Vaterplatte entwickelt wird. Andererseits kann dabei auch
ein Lasersystem verwendet werden, bei dem ein mit dem Ausgangssignal modulierter
Laserlichtstrahl auf einen Metallfilm, beispielsweise einen Gold- oder Chromfilm,
auf einem Plattensubstrat projiziert und dadurch ein Teil des Metallfilms verdampft
oder aber der modulierte Laser lichtstrahl auf eine photoempfindliche Schicht projiziert
wird, wobei diese Schicht zur Herstellung der Vaterplatte belichtet und entwickelt
wird.
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Mit Hilfe dieser Vaterplatte wird nach einem Elektroformverfahren,
ähnlich wie das für die Herstellung üblicher Schallplatten angewandte Verfahren,
ein Stempel bzw. eine sogenannte Mutterplatte hergestellt. Gewünschtenfalls können
eine Vaterplatte und eine Mutterplatte in Zwischenstufen des Verfahrens angefertigt
werden.
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Durch wiederholtes Auftragen von Hartmetall, wie Nickel oder Chrom,
nach einem chemischen Galvanisierverfahren und anschließendes Abschälen der aufgalvanisierten
Metallschicht kann eine Anzahl harter Stempel hergestellt werden, die eine Vielzahl
von Prägevorgängen an Kunststofflagen auszuhalten vermögen. In vielen Fällen werden
diese Stempel (vollständig) aus einem harten Werkstoff, wie Nickel und Chrom, hergestellt.
Der so hergestellte Stempel wird an einerPresse montiert und zum fortlaufenden Prägen
von Kunststofflagen benutzt, wobei die negative Erhebungs/Vertiefungsinformation
des Stempels unter Wärme- und Druckeinwirkung auf die Kunststofflage übertragen
wird und somit in den Kunststofflagen in deren einer Fläche entsprechende positive
Informationen geprägt werden.
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Da die Informationsdichte des Stempels wesentlich höher ist als diejenige
der bisherigen, geprägten Schallplatten, d.h.
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da die Dichte der Erhebungen und Vertiefungen außerordentlich groß
ist, muß in manchen Fällen eine spezielle Prägevorrichtung verwendet werden. Beispielsweise
ist bei den in den JA-OSen 73226 (1973) und 106602 (1975) beschriebenen TED-Systemen
die Pressenplatte als Kuppel mit konvexem Mittelteil ausgebildet, wobei eine Kunststofflage
bzw. -platte zunächst gegen den Mittelteil der Pressenplatte angedrückt wird, um
die zwischen Stempel und Kunststoffplatte eingeschlossene Luft auszutreiben und
auf diese Weise durch Luftbläschen hervorgerufene Informationsfehler zu vermeiden.
Wahlweise kann eine Pressengegenplatte aus einem weichen Material bestehen, wodurch
Unregelmäßigkeiten des übertragenen Drucks infolge unregelmäßiger
Dicke
der Kunststoffplatte praktisch vermieden werden Da das Mittelloch bei der erfindungsgemäßen
Tonträgerplatte genau zentriert sein soll, wird es auf die in der JA-OS 40930 (1971)
beschriebene Weise während der Abkühlzeitspanne der Kunststoffplatte ausgestanzt.
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Ein Teil einer Informationsaufzeichnungsrille einer erfindungsgemäßen
PCM-Tonplatte, die auf vorstehend beschriebene Weise hergestellt worden ist, ist
in Figur 4 dargestellt, welche einen lotrechten Schnitt längs der Mittellinie der
Rille zeigt. Gemäß Fig. 4 ist in der Oberfläche einer Kunststoffplatte 41 eine spiralige
Abtastrille 42 ausgebildet, an deren Sohle in Längsrichtung der Reihe nach Vertiefungen
43-1, 43-2, 43-3, 43-4 und 43-5 sowie Erhebungen 44-1, 44-2, 44-3 ausgebildet sind.
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Bei der Wiedergabe bewegt sich die Kunststoffplatte 41 in Richtung
des Pfeils gemäß Fig. 4 relativ zu einer Nadel, welche entsprechend den Erhebungen
und Vertiefungen an der Sohle der Rille 42 Signale erzeugt. Gemäß Fig. 5 wird das
von der Nadel abgenommene Signal durch einen Verstärker 46 verstärkt und dann an
einen Separator 47 angelegt, in welchem das impulskodemodulierte NRZ-Signal mit
einer Frequenz von über 500 kHz nach dem Durchlauf durch ein Hochpaßfilter 50 sowie
das amplitudenmodulierte Signal mit einer Frequenz von unter 500 kHz voneinander
getrennt werden. Die Niederfrequenzkomponente von unter 500 kHz wird durch einen
AM-Demodulator 48 demoduliert und dann über ein Tiefpaßfilter 49 einem Mischer 51
eingegeben, um darin wieder zum ursprünglichen NRZ-Signal zurückverwandelt zu werden.
Das rekonstruierte Signal enthält ein Synchronisiersignal sowie die acht Kanalsignale,
die in fortlaufender Reihe erscheinen, so daß diese Kanalsignale wieder parallel
gerichtet werden müssen,
indem sie durch eine Speicherschaltung
52 geleitet werden. Da diese Signale die Form von Impulsen besitzen, würden abnormale
Töne wiedergegeben werden, wenn diese Signale Fehler enthielten. Aus diesem Grund
wird ein Paritätsprüfbit zur Feststellung von Fehlern benutzt, so daß beim Auftreten
von Fehlern interpolierende Korrekturen zur Lieferung einer korrigierten Impulsreihe
durchgeführt werden.
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Die korrigierten acht Kanalsignale werden durch Digital/Analog-Wandler
53-1 bis 53-8 in Analogsignale umgesetzt und dann nach dem Durchlauf durch Tiefpaßfilter
54-1 bis 54-8 als Musiktonsignale 55 bis 62 reproduziert.
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Im Gegensatz zu den von einer herkömmlichen Schallplatte und einem
üblichen Magnettonband wiedergegebenen Signalen sind die auf diese Weise reproduzierten
Musiktonsignale klar bzw.
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rein und praktisch dieselben wie die ursprünglichen Tonsignale, weil
ihr Frequenzgang zwischen 20 Hz und 20 kHz flach verläuft und der Rauschabstand
(Dynamikbereich) 78 dB beträgt, so daß diese Signale frei sind von Jaulen, Tonhöhenschwankungen,
tibersprechen oder Rauschen.
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Im folgenden ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung erläutert.
In diesem Zusammenhang veranschaulicht Fig. 6 eine Aufzeichnungsvorrichtung, während
in Fig. 7 eine Wiedergabevorrichtung dargestellt ist.
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Bei der Aufzeichnungsvorrichtung gemäß Fig. 6 entspricht die Schaltungsanordnung
bis zur PCM-Signalformschaltung 13 praktisch der Schaltungsanordnung gemäß Fig.
1. Da es bei der Schaltung gemäß Fig. 1 unmöglich ist, ein Signal von 0-Frequenz
(Gleichstrom) sowie Signale mit Frequenzen von bis zu 3,59 MHz zu schneiden, werden
die Signale einer Frequenz von 0 bis 500 kHz mit einer Frequenz von 3,58 MHz moduliert,
worauf diese modulierten Signale mit Signalen von Frequenzen
im
Bereich von 500 kHz bis 3,59 MHz gemischt werden und dadurch eine Art Bandverdichtung
bzw. -kompression bewirkt wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 wird das von
der PCM-Signalformschaltung gelieferte NRZ-Signal durch eine MFM-Modulationsschaltung
63 in ein MFM-Signal umgewandelt, wobei das Ausgangssignal dieser Schaltung der
Plattenschneidemaschine 21 eingegeben wird. Bei Umsetzung des Signals in ein MFM-Signal
können Signale mit einer Frequenz von 0 bis 3,59 MHz in den NRZ-Signalen durch nur
3 Signale wiedergegeben werden, die Frequenzen entsprechend -fO, 2 2 -3fO bzw.
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fO besitzen, wobei fO = 3,59 MHz entspricht. Diese Signale können
zur Aufzeichnung der Erhebungen und Vertiefungen an der Sohle der Rille unmittelbar
in die Plattenschneidemaschine 21 eingegeben werden.
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Für die Wiedergabe werden die mittels der Nadel 45 abgetasteten MFM-Signale
durch einen Verstärker 46 verstärkt und dann gemäß Fig. 7 durch einen MFM-Demodulator
70 zum NRZ-Signal demoduliert. Wie in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben, werden
die demodulierten Kanalsignale durch die Speicherschaltung 52 parallel angeordnet.
Nach der Korrektur von Fehlern werden die Kanalsignale durch Digital/Analog-Wandler
53-1 bis 53-8 in Analogsignale umgesetzt und dann zur Wiedergabe der Musiktonsignale
durch Tiefpaßfilter 54-1 bis 54-8 geleitet.
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Obgleich nicht dargestellt, können auch andere Arten von Signalsystemen
angewandt werden, beispielsweise ein Phasenkodier- bzw. PE-System und ein Frequenzverdopplungs-
bzw.
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FD-System.
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Im folgenden sei angenommen, daß der Durchmesser eines Bereichs der
Tonträgerplatte, in welcher die Rillen ausgebildet sind, 75 mm beträgt, während
die Tonträgerplatte mit 900 U/-min (15 U/s) umläuft und die Frequenz des Signals
etwa 3,59 MHz beträgt, was etwa der Hälfte der Taktfrequenz von 7,1942 MHz entspricht,
die bei der Aufzeichnung der Informationen
mittels des NRZ-Systems
angewandt wird. In diesem Fall läßt sich der Teilungsabstand A zwischen einer Erhebung
und einer Vertiefung entsprechend einem Bit durch folgende Gleichung ausdrücken:
= 75 x # x 15 A = = 0,98 µm.
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3,95 x 106 Dieser Abstand reicht aus, um Signale mittels einer Nadel
abzutasten.
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Wenn die Information in Form von MFM-Signalen aufgezeichnet wird und
der Innendurchmesser des Auf zeichnungsbereichs 75 mm beträgt, beträgt der Abstand
eines Bits auf der Tonträgerplatte A = 0,98 µm für fO = 3,95 MHz, A = 1,40 tjm für
2fO = 2,40 MHz und A = 1,97 µm für 1fO = 1,80 MHz. Bei einem 3 = 2 Außendurchmesser
des Auf zeichnungsbereichs von 205 mm beträgt der Teilungsabstand eines Bits auf
der Tonträgerplatte A' = 2,7 Am für fO = 3,59 MHz, A' = 4,0 ijm für -23fO = 2,40
MHz und A' = 5,4 ßm für 1fO = 1,80 MHz.
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2 Bei Aufzeichnung ein und desselben Signals auf eine Tonträgerplatte
verkleinert sich der einem Bit entsprechende Teilungsabstand auf der Platte im Verlauf
der Aufzeichnung vom Außenumfang in Richtung auf den Innenumfang, weil die Umfangslänge
vom Außendurchmesser zum Innendurchmesser hin abnimmt. Infolgedessen ist der Pegel
des mittels der Nadel abgenommenen Signals am Außenumfang groß, während er zum Innenumfang
hin abnimmt. Außerdem ändert sich dieser Teilungsabstand auch in Abhängigkeit von
der Signalfrequenz, so daß der Ausgangspegel auch auf demselben Durchmesser z.B.
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bei 3,59 MHz und 1,80 MHz verschieden ist. Obgleich dieser Unterschied
am Außendurchmesser vernachlässigt werden kann, ist dies am Innenumfang nicht möglich.
Infolgedessen ist eine gewisse Kompensation erforderlich, um vom Außenumfang zum
Innenumfang
hin einen gleichbleibenden Ausgangspegel zu gewährleisten. Diese Kompensation wird
als Radiuskompensation bezeichnet.
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Gemäß Fig. 10 erfolgt diese Radiuskompensation durch Einfügung einer
Radiuskompensationsschaltung 71 an der Aufzeichnungsseite. Da jedoch die durch die#
Maßnahme erreichte Kompensation nicht genügt, wird gemäß Fig. 11 ein variabler bzw.
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Regelverstärker 72 zwischen den Tonabnehmerarm 73 und den MFM-Demodulat9r
70 eingefügt, wobei der Regelverstärker 72 mit einem seinen Verstärkungsfaktor variierenden
Radiuskompensationssignal 74 gespeist wird.
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Die Größe der Radiuskompensation ist am Außenumfang gleich Null, doch
nimmt sie allmählich bis zu einem Maximalwert am Innenumfang zu. Mit zunehmender
Frequenz muß auch die Größe der Radiuskompensation erhöht werden. Fig. 8 zeigt die
Wellenform eines keiner Radiuskompensation unterworfenen MFM-Signals, während die
radiuskompensierte Wellenform in Fig. 9 gezeigt ist. Fig. 12 veranschaulicht die
Größe der Radiuskompensation. Zu den Schaltungen gemäß Fig. 1 und 5 kann eine nicht
dargestellte Radiuskompensationsschaltung hinzugefügt werden.
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Bei Aufzeichnung von Signalen nach dem TED-System auf einer Platte
mit einem Durchmesser von 21 cm auf einer Fläche zwischen einem Außendurchmesser
von 205 mm und einem Innendurchmesser von 75 mm kann eine Abspielzeit von 20 min
erreicht werden.
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Mit der Erfindung wird also die Aufzeichnung eines PCM-Signals unmittelbar
in ursprünglich erzeugter Form oder in einer durch MFM-, FD- oder PE-System modulierten
Form auf eine Tonträgerplatte ermöglicht.
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Das genannte impulskodemodulierte Signal wurde bisher im allgemeinen
vor der Aufzeichnung auf einer Tonträgerplatte nach dem FM-System weiter moduliert.
Die Erfindung kennzeichnet sich dagegen dadurch, daß ein Tonsignal auf einer Tonträgerplatte
in Form eines Impulskodes ohne Anwendung der FM-Modulation aufgezeichnet wird. Die
vorstehend beschriebene Vorrichtung gemäß der Erfindung bietet den Vorteil, daß
eine FM-Modulation und -Demodulation bei Aufzeichnung und Wiedergabe unnötig ist,
wodurch die Signalverarbeitung vereinfacht und demzufolge eine einfachere Verbesserung
des Rauschabstands gewährleistet wird, während gleichzeitig die Nachteile bzw. Mängel
der bisherigen Aufzeichnungssysteme ausgeschaltet werden können, bei denen ein breites
Signalband für die FM-Modulation angewandt wird, was zu einer Einschränkung der
Bandbreite eines aufzuzeichnenden Originalsignals führt.
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Erfindungsgemäß kann somit ein Originalsignal mit großer Bandbreite
effektiv in einem begrenzten Bandbreitenbereich aufgezeichnet werden.
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Erfindungsgemäß können somit als Aufzeichnungsträger dienende PCM-Tonträgerplatten
hergestellt werden, welche die Vorteile des bisherigen PCM-Magnetbands bei Vermeidung
seiner Nachteile bieten. Insbesondere ist es erfindungsgemäß möglich, nicht nur
eine Mehrkanal-Stereoaufnahme aufzuzeichnen und wiederzugeben, bei welcher die Zahl
der Kanäle mittels eines Zeitteilsystems um 2 erhöht ist, sondern auch Tonträgerplatten
mit 8 Kanälen herzustellen. Beispielsweise kann ein gewünschter Musikfarbklang durch
Mischen verschiedener Musiktöne verschiedener Musikinstrumente erzeugt werden.