DE2853013A1

DE2853013A1 - Aufzeichnungs/wiedergabe-system

Info

Publication number: DE2853013A1
Application number: DE19782853013
Authority: DE
Inventors: Shunsaku Nakauchi; Fumio Watase
Original assignee: Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Current assignee: Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Priority date: 1977-12-07
Filing date: 1978-12-07
Publication date: 1979-06-13
Also published as: GB2012527A

Description

AÜFZEICHNUNGS/WIEDERGABE-SYSTEM-

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft sin Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem, und insbesondere ein Analogsignal-Aufnahme/Wiedergabe-System, mit dem sich der Einfluß von "Jaulen" (wow) und "Wimmern" (flutter), die (aufgrund von Antriebsschwankungen) 'im mechanischen Antriebsteil des Systems während des AufZeichnens und Wiedergebens eines Analogsignals erzeugt werden, ausschalten läßt, um eine Wiedergabe des Ursprungssignals mit hoher Wiedergabetreue zu erreichen.

Eines der Hauptprobleme eines herkömmlichen Aufzeichnungssystems für die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe verschiedener Analogsignale, einschließlich eines Magnetbandaufzeichnungs/ Wiedergabe-Systems^, beruht auf der Tatsache, daß es schwierig ist, die relative Geschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Aufzeichnungs/Wiedergabekopf auf einem vorgeschriebenen Wert zu halten. Wenn der vorgeschriebene Wert nicht eingehalten wird, entsteht sog. Jaulen und Wimmern. Insbesondere bei einem Aufzeichnungs/Wiedergabe-System, bei dem ■diese Relativgeschwindigkeit niedrig- ist, ist es sehr schwierig,

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das Jaulen und Wimmern (langsamere und schnellere Geschwindigkeitsschwankungen) auf einem Wert von 0/1 % oder darunter zu halten. Es sind bisher verschiedene Verbesserungen im oder am mechanischen Teil solcher Aufzeichnungs/Wiedergabe-Systeme vorgeschlagen worden, um zu versuchen, das bei diesen auftretende Jaulen und Wimmern auszuschalten. Keine dieser Verbesserungen konnte jedoch das Jaulen und Wimmern vollständig beseitigen oder konnte einen stabilen Betrieb des mechanischen Antriebsteils des Systems während einer langen Betriebsdauer erreichen. Jene Aufzeichnungs/Wiedergabe-Systerne, bei denen das Jaul- und Wimmerverhalten als wichtig angesehen wird, wie Bandgeräte zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Musik, weisen das Problem auf, daß selbst dann, wenn ein Medium hoher Aufzeichnungsdichte verwendet wird, eine niedrige Bandgeschwindigkeit nicht benutzt werden kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Aufzeichnungs/Wiedergabe-System zu schaffen, bei dem die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht auftreten.

Diese Aufgabe ist in den Patentansprüchen gelöst und in Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet.

Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Aufzeichnungs/Wiedergabe-System geschaffen worden, das den Einfluß von in dem

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System auftretendem Jaulen und Wimmern elektrisch ausschalten kann, so daß man reproduzierte Signale erhält, die mit den ursprünglichen Signalen identisch sind, selbst wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Fühler nicht auf einem vorgeschriebenen Wert gehalten wird, wenn Analogsignale auf das Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet oder auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiedergegeben wird, und zwar durch die relative Bewegung zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Fühler.

Mit einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Aufzeichnungs/Wiedergabe-System verfügbar gemacht worden, das in diskontinuierlicher Weise eine Reihe von Analogsignalen auf einem Aufzeichnungsmedium in Form eines Blattes aufzeichnen kann und das auch solchermaßen diskontinuierlich aufgezeichnete Information in ein kontinuierliches Analogsignal reproduzieren kann, das dem ursprünglichen Signal vollständig gleich ist.

Die Signale, die tatsächlich aufgezeichnet und wiedergegeben werden können, umfassen Sprach-, Musik- und Videosignale, die alle begrenzte Frequenzbänder aufweisen. Beispielsweise sind Sprachsignale auf einen Bereich von 200 bis 3.500 Hz begrenzt, und Musiksignale sind auf einen Bereich von 20 bis

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15.000 Hz begrenz.

Nach einer bekannten Abtasttheorie kann eine genaue Definition der Amplitude eines kontinuierlichen Analogsignals, das auf ein bestimmtes Frequenzband begrenzt ist, adäquat dargestellt werden durch eine Reihe von Amplitudenwerten, die in bestimmten diskreten Zeitabständen abgetastet worden sind. Diese Abtasttheorie besägt: wenn ein Signal, das eine Funktion von Amplitude und Zeit ist, in gleichen Zeitabständen abgetastet wird, wozu ein Abtastsignal mit einer Geschwindigkeit verwendet wird, die wenigstens zweimal so groß ist wie die maximale Frequenz des Signals, enthalten die resultierenden Abtastwerte die gesamte im UrSprungssignal enthaltene Information. Beispielsweise kann ein Signal,, dessen Frequenzband auf ft Hz begrenzt ist_r vollständig durch einen Amplitudenwert nach jeweils einem. Zeitintervall von T Sekunden definiert werden, wobei T gleich 1/2-ft ist. Ein solches Zeitintervall T wird gewöhnlich ein "Nyquist-Intervall" gerrannt.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die oben erläuterte Abtasttiiearie benutzet.

Erfindungsgemäß ist ein Aufzeichnungs/Wiedergabe-System zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Analogsignalen unter Verwendung eines Auf zeichnung;smediums: und eines Fühlers _r zwi-

sehen denen eine Relativbewegung besteht, vorgesehen, bei dem: ein Abtastsignal erzeugt wird, dessen Periode in Abhängigkeit vom Betrag des Jaulens und Wimmerns, das durch Schwankungen der Geschwindigkeit dieser Relativbewegung verursacht wird, geändert wird; ein reproduziertes Signal mittels des Abtastsignals abgetastet wird; eine Reihe solchermaßen erhaltender diskreter Abtastwerte in einem Speicher gespeichert wird; danach die solchermaßen im Speicher gespeicherte Information mit Hilfe eines Lesesignals mit einer vorbestimmten Periode gelesen wird; und die solchermaßen ausgelesenen diskreten Abtastwerte in ein Analogsignal umgewandelt werden, wodurch aus dem reproduzierten Signal sich ändernde Frequenzkomponenten, die durch das Jaulen und Wimmern verursacht sind, entfernt werden» Das Abtastsignal, dessen Periode sich in Abhängigkeit vom Betrag des Jaulens und Wimmerns, das durch Schwankungen der Geschwindigkeit der Relativbewegung verursacht wird, ändert, kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß bei einem Aufzeichnungsvorgang ein Bezugssignal mit einer vorbestimmten Frequenz zusammen mit einem aufzuzeichnenden Analogsignal, gleichzeitig aufgezeichnet wird und daß dann das Bezugssignal und das Analogsignal gleichzeitig reproduziert werden. Infolgedessen kann ein Abtastsignal erhalten werden, dessen Periode sich in Abhängigkeit von der Abweichung der Frequenz eines Bezugssignals ändert. Alternativ dazu wird der Betrag des Jaulens und Wimmerns auf der Grundlage des Betrages der Schwankung der

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relativen Bewegungsgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Fühler während der Wiedergabe ermittelt, so daß die Periode des Abtastsignals entsprechend dem ermittelten Betrag geändert werden kann. Die ersten Maßnahmen können den Einfluß"sowohl von bei der Aufzeichnung als auch von bei der Wiedergabe erzeugtem Jaulen und Wimmern beseitigen. Die letzteren Maßnahmen dagegen sind besonders wirksam, wenn das auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Analogsignal nicht unter dem Einfluß von Jaulen und Wimmern steht, die beim Aufzeichnen erzeugt worden sind.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines Aufzeichnungs/Wiedergabe-Systems zum Aufzeichnen und/oder Reproduzieren von AnalogSignalen unter Verwendung eines Aufzeichnungsmediums in Form eines Blattes oder einer Folie und eines Fühlers, zwischen denen eine Relativbewegung durchführbar ist, bei dem: ein vorbestimmtes Bezugssignal einem aufzuzeichnenden Analogsignal während der Aufzeichnung des Analogsignals überlagert wird; das Analogsignal, dem das Bezugssignal überlagert ist, mit Hilfe von Bezugstaktimpulsen abgetastet wird, die eine Periode von 1/n (n = eine postive reelle Zahl) des Bezugssignals aufweisen; die solchermaßen erhaltenen abgetasteten Werte vorübergehend in einem Speicher gespeichert werden; die gespeicherte Information intermittierend aus dem Speicher gelesen wird, und zwar mit Hilfe

von Taktimpulsen, die eine kürzere Periode als die Bezugstaktimpulse haben; die solchermaßen ausgelesenen abgetasteten Werte in ein Analogsignal umgewandelt werden; das solchermaßen umgewandelte Analogsignal auf dem blattartigen Aufzeichnungsmedium in Form von analogen Blocksignalen , die je einer der intermittierenden Lesung entsprechen, aufgezeichnet werden; beim Wiedergabevorgang jedes der analogen Blocksignale mit Taktimpulsen abgetastet wird, die eine Periode aufweisen, die 1/n mal so klein wie die des reproduzierten Bezugssignals ist; die solchermaßen erhaltenen abgetasteten Werte vorübergehend in einem Speicher gespeichert werden; die gespeicherte Information mit Taktimpulsen gelesen wird, deren Periode gleich der der Bezugstaktimpulse ist; die solchermaßen ausgelesenen abgetasteten Werte in ein Analogsignal umgewandelt werden,- um ein gefordertes kontinuierliches reproduziertes Analogsignal zu erhalten. Dieses System erlaubt es, eine parallele Abtastung längs Teilen auf einem Aufzeichnungsmedium mit rechteckiger Blattform mit im wesentlichen gleichförmiger Geschwindigkeit auszuführen, um ein kontinuierliches Analogsignal in Form separater Blockanalogsignale längs der Abtastteile des Mediums aufzuzeichnen. Jedes der Blockanalogsignale wird längs eines der Abtastteile gespeichert, und. diese aufgezeichneten Blocksignale werden als kontinuierliches Analogsignal wiedergegeben. Gleichzeitig ist es möglich, diejenige Signalkomponente vollständig auszuschalten, die auf Jaulen und Wimmern beruht, das erzeugt

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wird, während der Fühler das reproduzierte Signal abtastet.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungs/Wiedergabe-Systern ist weitläufig anwendbar, nicht nur bei einem magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-System und einem Hatten-Aufzeichnungs/ Wiedergabe-System, sondern auch bei einem optischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-System, einschließlich eines Tonspuraufzeichnungs/Wiedergabe-Systems für Tonfilme.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungs

gemäßen Ausführungsform;

Fig. 2A Signalformen, die an verschiedenen Tei-

bis 2E und

Eig. 3a' len in Fig. 1 auftreten;

bis 3G

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines wesentlichen

Teils einer bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendeten Steuerung für den Antriebsmotor;

Fig. 5 eine schematische Bloekdarstellung eines

wesentlichen Teils einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

θ 0 9 8 2 4/08<2

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Beispiels

einer Aufzeichnungsschaltung, die bei der Ausführungsform nach Fig. 5 verwendbar ist;

Fig. 7a Signalformen, die an verschiedenen Teilen

bis 7F

der Schaltung nach Fig. 6 erhältlich sind;

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Wiedergabe

schaltung, die bei der Ausführungsform nach Fig. 5 verwendbar ist;

Fig. 9 eine Abtastweise, die bei einer weiteren

Ausführungsform der Erfindung benutzt wird;

Fig. 10 eine schematische Perspektivansicht eines

Beispiels eines Antriebsmechanismus, mit dem die in Fig. 9 gezeigte Abtastweise in die Praxis umsetzbar ist;

Fig. 11 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungs-

systems des in Fig. 10 gezeigten Mechanismus;

Fig. 12 ein Blockschaltbild des Wiedergabesystems

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- nt*

des in Fig. 10 gezeigten Mechanismus; und

Fig. 13A Signalformen, die in verschiedenen Teilen bis 131

der Fig. 11 und 12 erhältlich sind.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Signalsystems eines Magnetbandgerätes für Aufnahme und Wiedergabe eines Sprachsignals, dessen obere Frequenz auf 3.500 Hz begrenzt ist, entsprechend dem erfindungsgemäßen System. Gemäß Fig. 1 wird die aufzuzeichnende Sprache oder Stimme mit Hilfe eines Mikrophons 1 in ein elektrisches Signal S.. umgewandelt. Das Signal S₁ gelangt in ein Tiefpaßfilter 2, das von den im Signal S₁ enthaltenen Frequenzkomponenten lediglich jene von 3.500 Hz und darunter durchläßt. Das vom Tiefpaßfilter 2 kommende Signal S„ mit einem derartig begrenzten Frequenzband gelangt dann in einen Verstärker 4. Das Aufzeichnungssystem ist mit einem Oszillator 3 versehen, der ein Einzelfr equ en ζ signal erzeugt. Ein vom Oszillator 3 erzeugtes Bezugssignal S-. wird auf einen Aufzeichnungskopf 5 gegeben, und zwar zusammen mit einem Aufzeichnungssignal S., das vom Verstärker 4 als verstärktes Ausgangssignal geliefert wird. Wie nachfolgend ausführlich beschrieben ist, wird das Bezugssignal S-. verwendet, um schwankende Frequenzkomponenten zu entfernen, die unter dem Einfluß von Jaulen und Wimmern er-

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zeugt werden, das beim Wiedergabevorgang im reproduzierten Signal enthalten ist. Die Frequenz des Bezugssignals S-, wird so gewählt, daß sie etwas höher liegt als das vom Tiefpaßfilter 2 begrenzte Frequenzband. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Bezugssignals S₃ mit einer Frequenz von 4 kHz gewählt. Die Freguenzstabilität des Oszillators 3 bildet einen der wichtigsten Faktoren für die Beseitigung oder Begrenzung des Jaulens und Wimmerns des gesamten Systems, und dem entsprechend sollte für den Oszillator 3 ein kristallgesteuerter Oszillator oder dergleichen verwendet werden. Das Aufzeichnungssignal S. und das Bezugssignal S₃ werden beide gleichzeitig in den Aufzeichnungskopf 5 gegeben und als Analogsignale auf einem nicht gezeigten Magnetband aufgezeichnet. Das Magnetband wird mit Hilfe eines nicht gezeigten, herkömmlichen Magnetbandantriebsmechanismus mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit relativ zum Aufzeichnungskopf 5 bewegt. Somit handelt es sich bei dem auf das Magnetband aufgezeichneten Signal um ein überlagertes Signal, das aus dem Aufzeichnungssignal· S. und dem Bezugssignal· S₃ besteht. Es kann eine herkömmiiche Aufzeichnungsmethode benutzt werden, um diese Signale S. ^und S₃ mittels des Aufzeichnungskopfes 5 magnetisch auf dem nicht gezeigten Magnetband aufzuzeichnen. Was das Wiedergabesystem betrifft, fördert der Magnetbandantriebsmechanismus das Magnetband, auf dem die Signale aufgezeichnet sind, mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit. Ein Wiedergabekopf 6 drückt gegen das laufende Magnetband, um

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die auf dem Magnetband magnetisch aufgezeichnete Informa-' tion in ein elektrisches Signal umzuwandeln, und zwar auf die gleiche Weise.wie bei der herkömmlichen Wiedergabemethode, wie sie bei einem herkömmlichen Magnetbandgerät verwendet wird. Das vom Wiedergabekopf 6 reproduzierte Signal Sr wird von einem Verstärker 7 verstärkt, wobei ein Ausgangssignal S> erzeugt wird. Das Signal S_fi wird sowohl auf ein Tiefpaßfilter 8, das die gleichen Filtereigenschaften wie das Tiefpaßfilter 2 aufweist, als auch auf ein Bandpaßfilter 9 gegeben, das lediglich Signalkomponenten der Frequenz 4 kHz mit einer Abweichung innerhalb eines Bereichs von einigen zehn Hz-bis einigen hundert Hz durchläßt. Somit greift das Tiefpaßfilter 8 lediglich ein Ausgangssignal S₇ heraus, das dem gewünschten aufgezeichneten Signal S. entspricht, das im Ausgangssignal S_fi enthalten ist, während das Bandpaßfilter 9 lediglich ein Ausgangssignal "Sq- herausgreift, das dem Bezugssignal S^ entspricht, das gleichzeitig mit dem Sprachsignal aufgezeichnet worden ist.

Das Ausgangssignal S₇ weist näherungsweise die gleichen Amplitudeneigenschaften wie das aufgezeichnete Signal S₄ auf, enthält jedoch Jaulen und Wimmern entsprechend dem Jaulen und Wimmern, das durch den Bandantriebsmechanismus während des Aufzeichnungs- oder des Wiedergabevorgangs verursacht wird. Dieses Jaulen und Wimmern hat bei einem gewöhnlichen Kassettenrekorder mit einer Bandlaufgeschwindigkeit von 4,75 cm/s einen

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Wert im Bereich von 0,1 % bis O₁-15 %. Das vom Bandpaßfilter gelieferte reproduzierte Bezugssignal S_Q ist aufgrund des Jaulens und Wimmerns einer Amplituden- und Frequenzmodulation unterzogen worden, so daß es ein definiertes Frequenzband besitzt. Das im Signal S„ enthaltene Jaulen und Wimmern ist synchron mit dem im Sprachsignal enthaltenen Jaulen und Wimmern und besitzt die gleiche Amplitude wie dieses, da das Ausgangssignal vom Oszillator 3 beim Aufzeichnen des Sprachsignals zusammen mit diesem in einem einzigen Kanal aufgezeichnet worden ist. Das reproduzierte Bezugssignal S_R vom Bandpaßfilter 9 wird dann auf einen Taktimpulsgenerator 10 gegeben, wo ein Abtasttaktsignal S_q und ein Schreibtaktsignal S₁₀ erzeugt werden. Der Taktimpulsgenerator umfaßt eine Signalformungsschaltung 10a zum umwandeln des reproduzierten Bezugssignals S₀ von einem Sinussignal in ein Rechteck-

signal S₁- (Fig. 2A und 2B). Dieses Rechtecksignal S₁₁ gelangt dann in eine erste Differenzierschaltung 10b und in eine zweite Differenzierschaltung 10c. Ein differenziertes Signal S₁- (Fig. 2C), das beim Anstiegspunkt des Rechtecksignals S₁₁ ansteigt, erhält man durch die Schaltung 10b, während man durch die Schaltung 10c ein differenziertes Signal S₁-. (Fig. 2D) erhält, das an einem Abfallpunkt der Rechteckwelle S₁₁ nachkommt. Das differenzierte Signal S^₃ wird durch einen Inverter 1Od in seiner Polarität umgekehrt und dann von einer UND-Schaltung 1Oe mit dem differenzierten Sig-

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nal S₁₂ zum Abtasttaktsignal S₉ und Schreibtaktsignal S^_n zusammengesetzt. Demgemäß besitzen die beiden Signal S_q und S_1n Frequenzen, die zweimal so hoch wie die Frequenz des reproduzierten Bezugssignals S_ß sind. Da diese Signale S_q S_1n unter Bezugnahme auf das reproduzierte Bezugssignal Sg erzeugt worden sind, das aufgrund des Jaulens und Wimmerns einer Frequenzmodulation unterzogen worden ist, sind die Frequenzen dieser Signale S_q, S_1n entsprechend dem Jaulen und Wimmern moduliert.

Das Abtasttaktsignal S_q wird der Abtastschaltung 11 zugeführt, so daß das dann in der Abtastschaltung 11 vorhandene Ausgangssignal S₇ mit Hilfe des Abtasttaktsignals S„ in analoge Abtastwerte a.., a„ ♦... abgetastet wird, die dann auf einen A/D-Wandler 12 gegeben werden, der seinerseits Digitaldaten d₁, d_ erzeugt, die auf einen Digitalspeicher 14 gegeben werden. Der Digitalspeicher 14 wird mit Schreibimpulsen S_1n vom Taktimpulsgenerator 10 versorgt, so daß er der Reihe nach die nacheinander vom A/D-Wandler 12 gelieferten Digitaldaten. cU, d„ .... speichern kann.

Die im Digitalspeicher 14 gespeicherten Daten werden mit Lesetaktimpulsen S₁C ausgelesen, die vom Lesetaktimpulsgenerator 13 stammen. Die Periode dieser Lesetaktimpulse S.^ ist exakt so vorbestimmt, daß sie halb so groß wie die Periode des vom Generator 13 erzeugten Bezugssignals S^ ist, d. h., daß

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die Lesetaktimpulse S₁₅ eine Periode von 1/8.000 s aufweisen. Demgemäß enthält eine Folge reproduzierter Signale, die in Digitalform aus dem Speicher 14 ausgelesen werden, nicht langer Schwankungsfrequenzkomponenten aufgrund des Jaulens und Wimmerns. Da die Periode der Lesetaktimpulse S₁J. exakt halb so groß wie die Periode, des Bezugssignals S₃ sein muß, sollte der Lesetaktimpulsgenerator 13 vorzugsweise ein kristallgesteuerter Oszillator sein.

Die Ausgangsdaten vom Digitalspeicher 14 werden mit Hilfe eines D/A-Wandlers 15 in analoge Abtastwerte umgewandelt und dann wieder in die Form des ursprünglichen Signals gebracht, und zwar mit Hilfe eines .Tiefpaßfilters 16, das Frequenzen von 3,5 kHz und darunter durchläßt. Dieses wiederhergestellte ursprüngliche Signal wird auf eine Ausgangseinheit 17 gegeben. Die Ausgangseinheit 17, die einen Verstärker und einen Lautsprecher umfaßt, verstärkt vom Tiefpaßfilter 16 kommende Signale und erzeugt über einen Lautsprecher oder dergleichen ein Sprachausgangssignal.

Anhand von Fig. 3 wird nun die Arbeitsweise des in Fig. 1 gezeigten Systems beschrieben, wobei angenommen wird, daß das elektrische Signal S₁ ein Signal mit einer einzigen Frequenz von 2.000 Hz ist.

Fig. 3A zeigt ein Signal S₁ mit einer Frequenz von 2.000 Hz.

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Wie zuvor erwähnt, wird dieses Signal S₁ zusammen mit einem Signal, das eine Frequenz von 4 kHz aufweist und dem Signal S₁ überlagert 1st, auf einem Magnetband aufgezeichnet und mit dem Wiedergabekopf 6 reproduziert, woraufhin durch das Tiefpaßfilter 8 ein Ausgangssignal S_ erzeugt wird, wie es in Fig. 3B gezeigt ist. Ein Vergleich der Wellenform in Fig. 3A mit der Wellenform in Fig. 3B zeigt, daß die in Fig. 3B gezeigte Wellenform verzerrt ist, und zwar aufgrund der Frequenz- und der Amplitudenmodulation, die durch das beim Aufzeichnungs- und beim Wiedergabevorgang erzeugte Jaulen und Wimmern bewirkt worden ist, denn die in Fig. 3B gezeigte Wellenform wurde durch Wiedergabe eines auf einem Magnetbandaufgezeichneten Signals erhalten. Fig. 3C zeigt ein Abtasttaktsignal S„, das von einem reproduzierten Bezugssignal S₈. abgeleitet worden ist, das man durch Reproduzieren des Bezugssignals S-, erhalten hat, das dem Signal S₁ bei dessen Aufzeichnung überlagert worden war. Da das reproduzierte Bezugssignal S_R durch dasselbe Jaulen und Wimmern wie das Signal S₇ beeinflußt worden ist, ändert sich die Periode des Signals S₈ synchron mit dem Signal S₇. Wenn die Abtastschaltung 11 dieses Ausgangssignal S₇ unter Bezugnahme auf das reproduzierte Bezugssignal S_g abtastet, erhält man ein abgetastetes Signal S₁-, das aus einer Folge analoger abgetasteter Werte a₁, a„ ..... a besteht. Wenn diese analogen Abtastwerte a₁ , a,. ..... a digitalisiert und im Speicher

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14 gespeichert worden sind und wenn diese gespeicherten Digitaldaten mit den in Fig. 3E gezeigten Lesetaktimpulsen S₁J. ausgelesen und vom D/A-Wandler 15 übernommen worden sind, erhält man ein analoges Abtastdatensignal S₁₆, wie es in Fig. 3F gezeigt ist. Ein Vergleich zwischen den in den Fig. 3D und 3F dargestellten Signalen zeigt, daß das Signal S₁₄ unregelmäßige Zeitabstände zwischen den einzelnen benachbarten Abtastwerten aufweist, während das Signal S₁₆ gleichmäßige Zeitabschnitte zwischen den einzelnen benachbarten Abtastwerten besitzt, da es mit dem Signal S₁₁- ausgelesen worden ist, dessen Impulswiederholungsperiode genau auf 1/8.000 s eingestellt ist.

Wie zuvor erwähnt, beruht die Unregelmäßigkeit der Zeitintervalle zwischen den einzelnen benachbarten Abtastwerten auf dem Jaulen und Wimmern. Diese unregelmäßigen Zeitintervalle sind somit in regelmäßig gegebene Zeitintervalle korrigiert worden, wie Fig. 3F zeigt. D. h., die durch das Jaulen und Wimmern erzeugten Schwankungsfrequenzkomponenten sind durch die beschriebenen Vorgänge entfernt worden, so daß das resultierende Signal S_1ß einem Signal äquivalent ist, das man durch Abtasten der Wellenform des Ursprungssignals (in Fig. 3A) mit Abtastimpulsen, deren Periode 1/8.000 s beträgt, erhält. Wenn dieses Signal S_{1 fi} auf das Tiefpaßfilter 16 gegeben wird, kann man ein reproduziertes Signal S₁- erhalten, dessen Wellenform zu derjenigen des Ursprungs signals iden-

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tisch ist, wie Fig. 3G zeigt. Während die Frequenzmodulationsverzerrung, die dem Signal S₁ durch das Jaulen und Wimmern beim Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgang auferlegt worden ist, aus dem reproduzierten Signal S₁₇ verschwunden ist, ist die Amplitudenmodulationsverzerrung, die aufgrund des Jaulens und Wimmerns erzeugt wird, die auf den Schwankungen der relativen Geschwindigkeit zwischen Band und Kopf beruhen, im Signal S₁₇ noch vorhanden. Da das menschliche Ohr gegenüber Amplitudenschwankungen jedoch etwas unempfindlich ist, obwohl es gegenüber FrequenzSchwankungen recht empfindlich ist, sind AmplitudenSchwankungen im Bereich von 1 bis 2 % praktisch annehmbar.

Da die Amplitude eines reproduzierten Signals proportional zur relativen Geschwindigkeit zwischen dem Wiedergabekopf und dem Band ist, besteht die Möglichkeit, die Amplitudenmodulationsverzerrung aufgrund von Jaulen und Wimmern zu beseitigen, indem man die Intervalle zwischen den einzelnen Abtastwerten des Abtasttaktsignals Sq mißt, um die Amplitude der analogen Abtastwerte entsprechend den gemessenen Werten zu korrigieren.

Amplitudenschwankungen eines reproduzierten Signals sind bei Audio-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Systemen nicht sehr wichtig, wie bereits erwähnt. Bei Aufzeichnungssystemen zum Aufzeichnen der Geschwindigkeit, Vibration usw. eines Gegenstandes_/

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welche die Amplitude des Gegenstandes genau wiedergeben müssen, ist es jedoch sehr wichtig, die Amplitude durch Messen der Impulsintervalle des Signals S„ (Fig. 3C) zu korrigieren.

In der Anordnung nach Fig. 1 hängt die Anzahl der pro Zeiteinheit an den Digitalspeicher 14 gelieferten Daten von der mittleren Magnetbandgeschwindigkeit ab; während die Anzahl der pro Zeiteinheit als Ausgangssignal vom Speicher 15 gelieferten Daten von dar Erzeugungsfolgefrequenz der Impulse vom Taktimpulsgenerator 13 abhängt; und somit sind beide in einem bestimmten Sinn voneinander unabhängig. Dies bereitet Schwierigkeiten, beispielsweise in dem Fall, daß die Bandgeschwindigkeit bei der Aufzeichnung und bei der Wiedergabe verschieden ist. Wenn eine unterschiedliche Bandgeschwindigkeit beim Aufzeichnungsvorgang und beim Wiedergabevorgang auftritt, kann die Menge der im Digitalspeicher 14 gespeicherten Daten die maximale Speicherkapazität dieses Speichers überschreiten oder der Speicher kann leerlaufen. Eine solche Erscheinung kann man verhindern, wenn man eine Anordnung vorsieht, bei der die Wiederholungsperiode des Lesetaktimpulses des Generators 13 auf der Grundlage der mittleren Taktimpulswiederholungsperiode des Taktimpulsgenerators 10 festgelegt wird. Durch eine solche Anordnung kann der Einfluß des Jaulens und Wimmerns vermieden werden, so daß weder ein Überschuß noch ein Mangel an im Digitalspeicher

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gespeicherten Daten auftritt. Wenn jedoch ein Unterschied in der mittleren Bandgeschwindigkeit beim Aufzeichnen und beim Wiedergeben auftritt, weicht die Frequenz der reproduzierten Wellenform (Fig. 3E) generell gleichermaßen von der der ursprünglichen Wellenform ab. Um einen solchen Überfluß oder Mangel des Inhaltes des Digitalspeichers 14 zu verhindern und auch sicherzustellen, daß eine Wellenform reproduziert wird, deren Frequenz exakt die gleiche ist wie die der ursprünglichen Wellenform, können die Impulswiederholungsperioden des Oszillators 3 und des Lesetaktimpulsgenerators 13 mittels Kristallsteuerung oder irgendwelcher anderer geeigneter Maßnahmen genau auf vorbestimmte Werte gesteuert werden; und gleichzeitig können die Anzahl der dem Digitalspeicher 14 gelieferten Abtastwerte und die Anzahl der von diesem Speicher kommenden Ausgangsabtastwerte, mit anderen Worten, die Anzahl der Taktimpulse vom Taktimpulsgenerator 10 und der vom Lesetaktimpulsgeneratör 1 3 , immer gemessen werden, während gleichzeitig der Bandantriebsmotor mit der erforderlichen Rückkopplung versehen ist, um die Bandgeschwindigkeit so zu steuern, daß die Anzahl beider Taktimpulse pro Zeiteinheit im Mittel gleich ist. Genauer gesagt wird die Motorgeschwindigkeit erhöht, wenn die mittlere Erzeugungsfrequenz der Taktimpulse vom Taktiihpulsgenerator 10 kleiner ist als die der Taktimpulse vom Lesetaktimpulsgeneratör 13, und sie wird verringert, wenn

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erstere größer ist als letztere. In diesem Fall reicht es aus, wenn die Mittelwerte beider Folgefrequenzen miteinander verglichen werden. D. h., es ist von geringer Bedeutung, ob irgendwelche Augenblickswerte dieser Folgefrequenzen sich aufgrund von Jaulen und Wimmern usw. voneinander unterscheiden.

Sieht man die beschriebene Anordnung vor, kann die reproduzierte Wellenform frei vom Einfluß von Jaulen und Wimmern sein und kann exakt die gleiche Frequenz wie die ursprüngliche Wellenform aufweisen.

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden das aufzuzeichnende Signal und das Bezugssignal auf die gleiche Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsträger aufgezeichnet. Das Bezugssignal kann jedoch auf eine andere Aufzeichnungsspur als die für das aufzuzeichnende Signal aufgezeichnet werden. In diesem Fall ist es erforderlich, einen weiteren Aufzeichnungskopf zum Aufzeichnen des Signals S-. und einen weiteren Wiedergabekopf zum Erhalt des reproduzierten Bezugssignals während des Wiedergabevorgangs vorzusehen, und das Signal S, sollte direkt auf den anderen Aufzeichnungskopf gegeben werden. überdies kann das vom anderen Wiedergabekopf erhaltene reproduzierte Bezugssignal nach seiner Verstärkung direkt auf den Taktimpulsgenerator 10 gegeben werden, ohne durch das Bandpaßfilter 9 geschickt zu werden.

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Derzeit im Handel erhältliche Magnetbandgeräte haben gewöhnlich eine Schwankung von - 1 % gegenüber der mitt-_i leren Bandgeschwindigkeit. Mit der vorliegenden Erfindung kann diese Schwankung gleichzeitig mit der Ausschaltung des Jaulens und Wimmerns beseitigt werden.

Eine Ausführungsform einer Motorsteuerung für den genannten Zweck ist als Blockschaltbild in Fig. 4 dargestellt. In dieser Zeichnung kennzeichnet die Bezugsziffer 18 einen Addierer-Subtrahierer, 19 einen Auswerter und 20 eine Motorsteuervorrichtung. Die mit den Bezugszeichen 10 bis 14 bezeichneten Blöcke entsprechen identisch gekennzeichneten Blöcken in Fig. 1.

Der Addierer-Subtrahierer 18 ist ein Binärzähler, der von den Schreibimpulsen S_1fi vom Taktimpulsgenerator 10 zu einem Addiervorgang und durch Taktimpulse vom Taktimpulsgenerator 10 zu einem Subtrahiervorgang gebracht wird, Wenn das Magnetbandgerät mit dem Wiedergabevorgang beginnt, werden zunächst Daten an den Digitalspeicher 14 geliefert und dort gespeichert, während gleichzeitig der Zähler 18 die Anzahl dieser Daten aufsummiert. Wenn die im Digitalspeicher 14 gespeicherten Daten eine vorbestimmte Menge erreichen, liefert der Auswerter 19 ein Signal an den Lesetaktimpulsgenerator 13, der seinerseits damit beginnt, Taktimpulse mit einem vorbestimmten genauen Zeitintervall zu erzeugen, um die gespeicherten Daten aus dem

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Digitalspeicher 14 auszulesen und an den D/A-Wandler 15 zu liefern. Die Menge der im Digitalspeicher 14 gespeicherten Daten kann bestätigt werden, indem auf die vom Addierer-Subtrahierer 18 gezählte Zahl zurückgegriffen wird. Der Auswerter 19 überwacht diese Menge gespeicherter Daten unentwegt und ist dazu in der Lage, die Motorsteuerungsvorrichtung 20 derart zu beeinflussen, daß sie zum Verringern der Bandlaufgeschwindigkeit die Motorgeschwindigkeit herabsetzt, wenn die gespeicherten Daten eine vorbestimmte Menge überschreiten _/und dazu, die Motorsteuerungsvorrichtung 20 derart zu beeinflussen, daß sie die Bandlaufgeschwindigkeit verringert, wenn die gespeicherte Datenmenge zu stark abnimmt. Auf diese Weise kann die mittlere Bandlaufgeschwindigkeit mit der gleichen Genauigkeit gesteuert werden, wie sie der Lesetaktimpulsgenerator 13 aufweist, der Impulse in genauen vorbestimmten Zeitintervallen aussendet.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird als Speicher ein Digitalspeicher verwendet. Aber man kann im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erwarten, wenn man einen Analogspeicher verwendet. Als einer der zu bevorzugenden Analogspeicher kann ein analoger Schiebespeicher verwendet werden, bei dem eine CCD (Charge Coupled Device, d. h., ladungsgekoppelte Vorrichtung) benutzt wird. Die Verwendung des analogen Schiebespeichers macht es unnötig, den A"/D-Wandler 12 und den D/A-Wandler 15 zu verwenden, wie sie in den Fig. 1

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und 4 gezeigt sind. Wenn das Analogschieberegister verwendet wird, sind drei solcher Register erforderlich, da. die Eingangstaktimpulse und die Ausgangstaktimpulse für ein analoges Schieberegister einander identisch sein müssen. Wenn ein erstes Register mit analogen Abtastwerten gefüllt ist, wird der Eingang auf ein zweites Register umgeschaltet, so daß vom ersten .Register gespeicherte Daten abgenommen werden können, während das zweite Register vom Eingang gespeist wird. Wenn das zweite Register mit analogen Abtastwerten gefüllt ist, wird der Eingang auf ein drittes Register umgeschaltet. Wenn das dritte Register Abtastwerte bis zur Grenze seiner Kapazität gespeichert hat, wird wieder das erste Register mit dem Eingangssignal gespeist. Der gleiche Zyklus wird dann wiederholt. Bei dieser Anordnung braucht das dem Einschreiben des Eingangssignals dienende Ausgangssignal des Taktimpulsgenerators 10 nicht die gleiche Impulswiederholungsperiode wie das Ausgangssignal vom Lesetaktimpulsgenerator 13 zu haben.

Man kann also eine magnetische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung erhalten, die stabil arbeitet und sehr gute Eigenschaften hinsichtlich Jaulen und Wimmern aufweist, und zwar mit dem erfindungsgemäßen System, das folgende Schritte umfaßt: Aufzeichnung eines aufzuzeichnenden Signals zusammen mit einem Bezugssignal, das eine genaue vorbestimmte Periode einer Frequenz aufweist, die höher ist als die maximale

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Frequenz des aufzuzeichnenden Signals, auf demselben Magnetband; beim Wiedergabevorgang Abtasten des erzeugten Analogsignals unter Verwendung von Abtasttaktimpulsen, die auf der Grundlage der reproduzierten Bezugsfrequenz erzeugt werden; Speichern der resultierenden Abtastwerte in einem Digitalspeicher oder einem Analogspeicher; Lesen des Speicherinhalts unter Verwendung von Lesetaktimpulsen mit einer genauen Periode; und Reproduzieren des aufgezeichneten Signals in dessen Ursprungszustand, nachdem es ein Tiefpaßfilter durchlaufen hat.

Man kann auch mit dem erfindungsgemäßen System eine sehr genaue Bandförderungsgeschwindigkeit erhalten, da das System auch dazu in der Lage ist, die Bandförderungsgeschwindigkeit so zu steuern, daß sie sich nachstellbar entsprechend dem im Speicher gespeicherten Inhalt ändert. Ferner ist es sehr leicht., das im reproduzierten Signal enthaltene Jaulen und Wimmern auf 10 [%] oder weniger von demjenigen Jaulen und Wimmern herabzusetzen, das im ursprünglichen Signal enthalten ist und außerdem die Frequenzdifferenz zwischen dem reproduzierten Signal und dem ursprünglichen Signal auf 10 L%J oder darunter zu reduzieren, wenn der Oszillator 3 und der Lesetaktimpulsgenerator 3. mittels eines Kristallschwingungselementes gesteuert werden. Eine solche Genauigkeit kann man niemals durch Verbesserungen am herkömmlichen Bandantriebsmechanismus erhalten, und in die-

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sem Sinn ist die vorliegende Erfindung sehr wirksam. Die Erfindung ist beispielsweise besonders wirksam.im Fall der Aufzeichnung/Wiedergabe der menschlichen Stimme für eine lange Zeit bei einer sehr niedrigen Bandlaufgeschwindigkeit von weniger als 1 cm pro Sekunde, oder des Reproduzierens von Musiksignalen guter Qualität mit hoher Wiedergabetreue oder des Aufzeichnens/Wiedergebens physikalischer Erscheinungen mit hoher Genauigkeit.

Die vorausgehende Beschreibung befaßt sich zwar mit einer Ausführungsform, bei der die Erfindung auf ein Magnetbandauf zeichnungs/Wiedergabe-System angewendet wird. Selbstverständlich kann die Erfindung jedoch gleichermaßen bei einem Magnetscheibensystem oder bei der magnetischen oder optischen Tonwiedergabe für Tonfilme usw. mit den gleichen Wirkungen angewendet werden.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird eine Methode verwendet, bei der ein Bezugssignal einem aufzuzeichnenden Signal überlagert und beide auf demselben Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden und bei dem die Periode der Abtasttaktimpulse mit Bezugnahme auf die reproduzierte Wellen-r form des Bezugssignals bestimmt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf ein solches System begrenzt.

9 0 9 8 2 4 / 0 B :., 2

Anhand der Fig. 5, 6 und 7 wird nun eine weitere Ausführungsform beschrieben, bei der die Perioden der Abtasttaktimpulse für das Schreiben und Lesen durch ein Ausgangssignal von einem Geschwindigkeitsfühler bestimmt werden, der die relative Geschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsmedium und einem Aufnehmer (einem Aufzeichnungs- oder einem Wiedergabekopf) bei einem Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgang ermittelt. Bei dieser Ausführungsform wird auf ein Magnetband ein Sprachsignal aufgezeichnet, dessen Frequenzband auf 3.500 Hz begrenzt ist.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Mechanismus zur Ermittlung der relativen Geschwindigkeit zwischen einem Magnetband 21 und einem Magnetkopf 22. Das Magnetband 21 wird mit einer Treibwelle 24 und einer Andruckrolle 23 in Druckberührung gehalten. Die Treibwelle 24 wird von einem Antriebsmotor 25 gedreht. Eine Scheibe 26 ist konzentrisch auf der Treibwelle befestigt und ist an ihrer Umfangsoberfläche mit einer Schicht aus einem dünnen magnetischen Film für eine magnetische Aufzeichnung versehen. In dichter Nähe der Umfangsoberflache der Scheibe 26 befindet sich ein Magnetkopf 27 zum Lesen von Signalen, die magnetisch auf die dünne Magnetschicht 26a aufgezeichnet worden sind. Auf die dünne Magnetschicht 26a ist magnetisch ein Sinuswellensignal mit einer vorbestimmten Wellenlänge aufgezeichnet worden, um die Drehgeschwindigkeit der Scheibe 26 oder diejenige der Treib-

^21/22 909824/08'.U

welle 24 ermitteln zu können.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild einer magnetischen Aufzeichnungsschaltung, die in Kombination mit dem in Fig. 5 gezeigten Mechanismus angeordnet ist. Eine aufzuzeichnende Sprache wird zunächst mit Hilfe eines Mikrophons 28 in ein elektrisches Signal S„_o verwandelt. Das Signal S₃₀ wird dann von einem Verstärker 29 verstärkt. Das verstärkte Signal gelangt durch ein Tiefpaßfilter 30 und verläßt dieses als ein aufzuzeichnendes Sprachsignal S₃₁, dessen obere Frequenz auf 3.500 Hz begrenzt ist. Das aufzuzeichnende Sprachsignal Sp₁ wird dann an eine Abtastschaltung 31 gegeben, der ein von einem Taktimpulsgenerator 32 erzeugtes Taktsignal S₃₃ mit einer genauen Periode von 1/8.000 s als Abtastsignal zugeführt wird, so daß das Signal S_?1 in ein analoges abgetastetes Signal S₂-. in diskreter Form umgewandelt wird. Das analoge abgetastete Signal S₃₃ wird mit Hilfe eines A/D-Wandlers 33 in ein Digitalsignal S_. umgewandelt und in einem Digitalspeicher 34 gespeichert, dem das Taktsignal S₃₂ als Lesesignal zugeführt wird. Das im Digitalspeicher 34 gespeicherte Digitalsignal S-* wird ausgelesen durch Lesetaktimpulse S „ t-, die von einem Lesetaktimpul sgenerä tor 35 geliefert werden. Die Lesetaktimpulse Sp₁- werden gesteuert mit Hilfe der momentanen Werte der Geschwindigkeit der Treibwelle 24, die durch das Signal von dem in Fig. 5 gezeigten Magnetkopf 27 ermittelt werden. Die mittlere .Periode de.r Lesetakt-·.

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impulse wird durch nachfolgend beschriebene Maßnahmen derart gesteuert, daß sie mit derjenigen der Schreibtaktimpulse vom Taktimpulsgenerator 32 übereinstimmt.

Jegliche Schwankung in der Geschwindigkeit der Treibwelle 24 verursacht eine entsprechende Schwankung in der Geschwindigkeit des Magnetbandes 21, die eine Änderung der Periode des Sinuswellensignals S„_g bewirkt, das vom Magnetkopf 27 synchron mit der Geschwindigkeit des Magnetbandes 21 ausgelesen wird. D. H., das Sinuswellensignal S~_c besitzt eine Frequenz, die sich in Abhängigkeit von der Schwankung der Treibwellengeschwindigkeit {d. h., dem Jaulen und Wimmern) ändert. Das Digitalsignal, das aus dem Digitalspeicher 24 mit einem zeitlichen Leseabstand ausgelesen wird, der sich entsprechend dem Jaulen und Wimmern ändert, wird mit Hilfe eines D/A-Wandlers 37 in ein analoges abgetastetes Signal in diskreter Form umgewandelt. Der Zeitabstand zwischen benachbarten Abtastwerten (nachfolgend lediglich als "Zeitintervall" bezeichnet) vom D/A-Wandler 37 wird synchron mit dem Jaulen und Wimmern geändert. Das Zeitintervall des vom D/A-Wandler 37 gelieferten analogen abgetasteten Signals S₃₇ wird proportional zur Verringerung der Geschwindigkeit des Magnetbandes 21 gedehnt und proportional zur Erhöhung der Geschwindigkeit verkürzt.

Das diskrete analoge abgetastete Signal S₃₇ wird mit Hilfe

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eines Tiefpaßfilters 38 in ein kontinuierliches Analogsignal S₂Q umgewandelt. Das kontinuierliche Analogsignal S₂Q wird dann von einem Verstärker 39 verstärkt und auf einen Magnetkopf 22 gegeben, um es magnetisch auf ein Magnetband aufzuzeichnen. Das Analogsignal S₂g enthält Jaulen und Wimmern synchron mit den Geschwindigkeitsschwankungen der Treibwelle 24 oder denen des Magnetbandes 21. Spezieller ausgedrückt: wenn sich die Geschwindigkeit des Bandes 21 aufgrund einer Änderung der Treibwellengeschwindigkeit auf einen Wert unterhalb eines vorbeschriebenen Wertes verringert, wird die Wellenlänge des Analogsignals S_?g, das ein dem Magnetkopf S₂₂ momentan zugeführtes aufzuzeichnendes Signal ist, länger als die Wellenlänge des aufzuzeichnenden Sprachsignals, welches das ursprüngliche Eingangssignal ist; wird dagegen die Bandgeschwindigkeit auf mehr als einen vorgeschriebenen Wert beschleunigt, wird die Wellenlänge des Analogsignals Sp_R entsprechend kürzer als die des aufzuzeichnen-

sich
den Sprachsignals Sp₁. Da/die Wellenlänge des aufzuzeichnenden Signals gegenüber der Wellenlänge des ursprünglichen Signals synchron mit den Schwankungen der Geschwindigkeit des Magnetbandes 21 oder mit dem Jaulen und Wimmern verlängert oder verkürzt, wird das Jaulen und Wimmern ausgeschaltet, so daß das magnetisch auf dem Band 21 aufgezeichnete Signal frei von den Wirkungen des Jaulens und Wimmerns ist.

Die Arbeitsweise des in den Fig. 5 und 6 dargestellten Systems

_24/25 309824/O8.i 2

309824

wird nun ausführlich anhand der Fig. 7 beschrieben, unter der Annahme, daß das elektrische Signal S_2Q ein Signal mit einer einzigen Frequenz von 2.000 Hz ist.

Fig. 7A zeigt ein aufzuzeichnendes Sprachsignal Sp₁. Das Signal S₃₁ wird mit Hilfe eines in Fig. 7B gezeigten Taktsignals S₂₂, dessen Periode auf 1/8.000 s eingestellt ist, in ein analoges abgetastetes Signal S„^ abgetastet, das in Fig. 7C gezeigt ist. Alle Abtastwerte des analogen abgetasteten Signals S--, werden in Digitaldaten umgewandelt und vorübergehend im Speicher 34 gespeichert. Der Inhalt des Speichers 34 wird ausgelesen mit Hilfe der Lesetaktimpulse S₃₅ (Fig. 7D), deren Periode sich entsprechend dem Betrag des Wimmerns und Jaulens ändert, und die solchermaßen ausgelesenen Digitaldaten werden durch eine D/A-Umwandlung in ein analoges abgetastetes Signal S₃₇ umgesetzt, das in Fig. 7E gezeigt ist. Das analoge abgetastete Signal S₂₇ wird vom Tiefpaßfilter 38 in ein kontinuierliches Analogsignal S-o umgewandelt.

In Fig. 7 sind zum leichteren Verständnis die Signale unter der Annahme dargestellt, daß die Jaulen und Wimmern verusachenden Schwankungen etwa 10 % betragen. Tatsächlich ist jedoch in einem üblichen Bandgerät das Jaulen und Wimmern nicht so groß und liegt bei höchstens 1 %. Auch ist in dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel angenommen, daß das Wimmern

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bei etwa 1.000 Hz liegt, das Jaulen und Wimmern, das in Wirklichkeit Unannehmlichkeiten verursacht, liegt jedoch bei 100 Hz oder weniger.

Wie zuvor erwähnt, wird bei dieser Ausführungsform die Wellenform des aufzuzeichnenden Signals gegenüber der Wellenform des ursprünglichen Signals gedehnt oder verkürzt, und zwar entsprechend dem Betrag und der Phase des Jaulens und Wimmerns, das zur Zeit des Vorschubs des Bandes 21 auftritt, so daß das auf das Band 21 aufgezeichnete Signal eine Wellenform aufweist, die mit derjenigen des ursprünglichen Signals, das von Jaulen und Wimmern frei ist, identisch ist. übrigens ändert sich die Anzahl der im. Speicher gespeicherten Äbtastwerte entsprechend, da die Lesegeschwindigkeit sich in Abhängigkeit vom Jaulen und Wimmern ändert, während die Schreibgeschwindigkeit konstant ist. Um ein Leerlaufen des Digitalspeichers 34 zu verhindern, wird daher der Lesevörgang derart gesteuert, daß er nicht stattfindet, bis der Schreibvorgang für eine bestimmte Zeit ausgeführt worden ist, um eine vorbestimmte Datenmenge im Speicher zu speichern. Das kann erreicht werden durch Verwendung des Systems, in dem die Anzahl der in. den Speicher geschriebenen Taktimpulse gezählt und die Leseaktion nur begonnen wird, nachdem die gezählte Zahl einen vorbestimmten Wert übersteigt, oder dadurch, daß der Lesevorgang begonnen wird, nach-

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dem der Schreibvorgang eine bestimmte Zeit lang ausgeführt worden ist. Auch muß die mittlere Schreibgeschwindigkeit exakt gleich der mittleren Lesegeschwindigkeit sein, denn wenn sie nicht gleich sind, kann die Menge des im Digitalspeicher 34 befindlichen Inhalts während eines langen Betriebes nicht auf einem bestimmten konstanten Wert gehalten werden. Dies kann leicht erreicht werden, indem beispielsweise eine Wechselstromquelle verwendet wird, deren Frequenz von Bezugsimpulsen des Taktimpulsgenerators 32 erzeugt wird,. und indem ein Synchronmotor mit dem Ausgangssignal dieser Stromquelle angetrieben wird,, um das Band über eine Treibwelle anzutreiben, die direkt mit diesem Synchronmotor gekoppelt ist.

Alternativ ist es auch möglich, das System solcherart aufzubauen, daß der Motor 25 beschleunigt wird, wenn der Digitalspeicher 34 überladen wird, und daß er im umgekehrten Fall gebremst wird. Durch diese Anordnung können das Jaulen und Wimmern eliminiert werden, und gleichzeitig kann auch die mittlere Bandgeschwindigkeit genau reguliert werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Bandgeschwindigkeit durch Ermitteln der Geschwindigkeit der Treibwelle 24 festgestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die zuvor beschriebene Anordnung begrenzt. D. h., es ist auch möglich, das System derart aufzubauen, daß

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die Geschwindigkeit der Andruckrolle 23 ermittelt wird. Als andere Maßnahme ■

zur Ermittlung der Bandgeschwindigkeit kann eine Rolle vorgesehen werden, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Band 21 dreht.

In jedem Fall ist es wichtig, daß der Taktimpulsgenerator mit Hilfe eines Signals gesteuert werden kann, das die Geschwindigkeit des Bandes 21 in irgendeiner Weise darstellt. Mit anderen Worten ist es nur erforderlich, daß die Geschwindigkeit, mit welcher die Daten im Digitalspeicher 34 ausgelesen werden, synchron mit der Geschwindigkeit des Bandes 21 ist. Es wird nun ein System beschrieben, mit dem sich der Inhalt eines Bandes wiedergeben läßt, das entsprechend dem erfindungsgemäßen System bespielt worden ist.

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Aufzeichnungs/Wiedergabesystems zur Wiedergabe des Inhalts eines Bandes, das entsprechend dem erfindungsgemäßen System bespielt worden ist. In Fig. 8 sind Blöcke, die solchen in Fig. 6 entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 6 gekennzeichnet.

Ein Signal, das auf dem Magnetband 21 mit dem Magnetkopf 22 aufgezeichnet worden ist, der nun zur Wiedergabe verwendet wird, wird als elektrisches Signal S₃₉ auf den Verstärker

β 0 98.2 A/0 83 2

gegeben. Das Signal wird im Verstärker 29 verstärkt und auf das Tiefpaßfilter 30 gegeben, durch das Frequenzkomponenten 3.500 Hz oder mehr, die im reproduzierten Signal S„q enthalten sind, entfernt werden. Das vom Tiefpaßfilter 30 ausgegebene Signal S-.» wird dann auf eine Abtastschaltung 31 gegeben, der Abtasttaktimpulse S₃₁ vom Taktimpulsgenerator 35 zugeführt werden, und es wird mit den Abtasttaktimpulsen S^₁ abgetastet. Die Ab ta sttakt impulse S-... sind mit Hilfe des Signals erzeugt worden, das vom Magnetkopf 27 in der gleichen Weise wie beim Aufzeichnen gebildet worden ist. Das Signal 30 wird von der Abtastschaltung 31 in ein analoges abgetastetes Signal S^₂ abgetastet, und zwar mittels der Abtasttaktimpulse S^₁, deren Periode entsprechend dem Jaulen und Wimmern schwankt, das bei der Wiedergabe des Inhaltes des Magnetbandes 21 erzeugt wird. Die einzelnen Abtastwerte, die das analoge abgetastete Signal S-, ₂ bilden, werden mit Hilfe des A/D-Wandlers 33 in Digitalwerte umgewandelt und mit einem Schreibsignal S₃₃ in den Digitalspeicher S₃₄ geschrieben. Das Signal S^ ist das gleiche Signal wie die Abtasttaktimpulse S^₁. Die solchermaßen in den Digitalspeicher 34 geschriebenen Daten werden mittels Lesetaktimpulsen S-.. ausgelesen, die vom Lesetaktimpulsgenerator 32 geliefert werden und deren Periode genau auf 1/8.000 s eingestellt ist. Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht, die sich unter Bezugnahme auf Fig. 6 auf den Aufzeichnungsvorgang bezieht, sind

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die Schwankungsfrequenzkomponenten im reproduzierten Signal, die vom Jaulen und Wimmern verursacht werden, bereits aus den Äusgangsdaten vom Digitalspeicher 34 entfernt. Die Ausgangsdaten vom Digitalspeicher 34 werden über einen D/A-Wandler 37 und ein Tiefpaßfilter 38 in ein kontinuierliches Analogsignal umgewandelt, und dieses elektrische reproduzierte Signal wird von einer Ausgangseinheit 40 wieder in Sprache zurückversetzt. Da die Methode zur Entfernung des Jaulens und Wimmerns aus dem reproduzierten Signal beim Wiedergabevorgang im wesentlichen die gleiche wie die für das Entfernen des Jaulens und Wimmerns aus dem aufgezeichneten Signal beim zuvor erwähnten Aufzeichnungsvorgang ist, braucht hier keine weitere Beschreibung gegeben zu werden.

Das erfindungsgemäße System verwendet ein System, das das aufzuzeichnende Signal in Form eines Analogsignals aufzeichnet. Deshalb kann man mit dem erfindungsgemäßen System eine viel höhere Aufzeichnungsdichte als bei einem Digitalsignal-Auf zeichnungs/Wiedergabe-Systern, wie einem PCM-(PuIs Code Modulation)-Aufzeichnungs/Wiedergabe-System/ erhalten.

Die mittlere Wiedergabegeschwindigkeit kann in der gleichen Weise wie die mittlere Aufzeichnungsgeschwindigkeit, wie zuvor beschrieben, auf einen genauen vorbestimmten Wert reguliert werden, und zwar unter Bezugnahme auf Taktimpulse

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vom Taktimpulsgenerator 32. Wenn außerdem ein kristallgesteuerter Oszillator im Taktimpulsgenerator 32 verwendet wird, können das Jaulen und Wimmern sowie die Abweichung _; der mittleren Bandgeschwindigkeit auf einen Wert von 1O~ reduziert werden.

Bei der vorausgehenden Ausführungsform ist zwar ein Digitalspeicher als Speichervorrichtung verwendet worden, die gleichen Wirkungen kann man jedoch auch dann erwarten, wenn ein Analogspeicher benutzt wird. Da die Art ver Verwendung eines Analogspeichers die gleiche ist, wie sie bei der zuvor beschriebenen anderen Ausführungsform benutzt wird, kann hier auf eine ausführliche Beschreibung dieser Art verzichtet werden.

Gemäß der in den Fig. 5, 6 und 8 gezeigten Ausführungsform kann selbst dann, wenn ein Magnetbandgerät mit einem Bandfördermechanismus verwendet wird, der hohes Jaulen und Wimmern erzeugt,auf dem Magnetband beim Aufzeichnungsvorgang ein S ig τ nal mit sehr geringem Jaulen und Wimmern aufgezeichnet werden, und beim Wiedergabevorgang kann vom Magnetband ein reproduziertes Signal mit sehr geringem Jaulen und Wimmern erzeugt werden. Das erfindungsgemäße System ist besonders in solchen Fällen wirksam, bei denen eine Sprachaufzeichnung/Wiedergabe während einer langen Zeit bei einer sehr niedrigen Bandlaufgeschwindigkeit von 1 cm pro Sekunde oder weniger verwendet

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wird, oder bei der Reproduktion von Musiksignalen guter Qualität mit hoher Wiedergabetreue oder beim Aufzeichnen/ Wiedergeben von physikalischen Erscheinungen mit hoher Genauigkeit.

Obwohl sich die vorstehende Beschreibung mit einer Ausführungsform befaßt, in der die Erfindung auf ein Magnetbandauf zeichnungs/Wiedergabe-Sys tem angewendet wird, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung gleichermaßen auf ein Videobandsystem, ein Magnetscheibenaufzeichnungs/Wiedergabe-Sys tem, ein Magnetfolien/Aufzeichnungs/Wiedergabe-System oder auf eine magnetische oder optische Tonwiedergabe bei Tonfilmen angewendet werden kann.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems. Diese Ausführungsform befaßt sich mit einem Aufzeichnungs/Wiedergabe-System, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden: man läßt einen Magnetkopf ein Aufzeichnungsmedium in rechteckiger Blattform parallel zu einer der Seiten dieses Aufzeichnungsmediums abtasten; auf jeder der Aufzeichnungsspuren, die durch den Abtastvorgang in einer diskontinuierlichen Weise gebildet werden, wird ein kontinuierliches Analogsignal, dessen Aufzeichnung gewünscht wird, analog aufgezeichnet; und der auf solche Weise dinkontinuierlich aufgezeichnete Inhalt wird als kontinuierliches Analogsignal reproduziert.

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In Fig. 9 repräsentiert die Bezugsziffer 41 ein Magnetblatt oder eine Magnetfolie, bei der es sich um ein Aufzeichnungsmedium in rechteckiger Blattform handelt. 41-1, 42-2, 42-n sind Spuren, die auf dem Aufzeichnungsmedium 41 linear und mit im wesentlichen gleichförmiger Geschwindigkeit analog aufgezeichnet worden sind, und 43 ist ein Weg, längs welchem der Magnetkopf beim Aufzeichnungs- und beim Wiedergabevorgang von der rechten Seite zur linken Seite zurückgeführt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 bewegt sich der nicht dargestellte Magnetkopf von links nach rechts auf der Magnetfolie 41, und zwar linear und mit einer im wesentlichen gleichförmigen oder konstanten Geschwindigkeit, um eine magnetische Aufzeichnung auf der Aufzeichnungsspur 42-1 durchzuführen. Nachdem das rechte Ende der Spur erreicht ist, wird der Aufzeichnungskopf längs des gestrichelt dargestellten Weges 43 nach links zurückgeführt, um eine magnetische Aufzeichnung auf einem Teil durchzuführen, der unter der Aufzeichnungsspur 42-1 liegt und parallel zu dieser verläuft. Auf diese Weise wird auf der Magnetfolie 41 eine Aufzeichnung längs einer Vielzahl paralleler Aufzeichnungsspuren ausgeführt, wie bei den Rastern eines Fernsehbildes.

Fig. 10 ist eine schematische Perspektivansicht einer Vor-

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richtung zur Ausführung einer magnetischen Aufzeichnung auf der Magnetfolie 41 in der in Fig. 9 angedeuteten Weise. In Fig. 10 bedeuten: Bezugsziffer 44 einen magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopf, 45 eine Führung, längs welcher der Magnetkopf in den Querrichtungen bewegt werden kann, 46 einen Draht zur Bewegung des Magnetkopfes 44 längs der Führung 45 in den Querrichtungen und 47 eine Rillenscheibe zur Bewegung des Drahtes 46? 48 einen Motor zum Drehen der Rillenscheibe 47, 49 einen den Motor tragenden Schlitten,

50 eine Führung zum vertikalen Führen des Schlittens und

51 einen anderen Schlitten, der mit dem Schlitten 49 ein Paar bildet und die Führung 45 trägt; 52 eine Führung zum vertikalen Führen des Schlittens 51, 53 einen Draht zur vertikalen Bewegung des Schlittens 51, 54 eine Rillenscheibe zum Bewegen des Drahtes 53, 55 einen Motor zum Drehen der Rillenscheibe 54 und 56 eine Bettplatte zum Tragen der Führungen 50, 52 und des Motors 55.

Die Vorrichtung nach Fig, IO arbeiter folgendermaßen. Wenn der Magnetkopf 44 vom Draht 46 längs der Führung 45 von links nach rechts quer über die Bettplatte mit einer im wesentlichen gleichförmigen Geschwindigkeit gezogen wird, wird eine Aufzeichnungsspur 42 auf der nicht dargestellten Magnetfolie 41 gebildet, die über der in Fig. 10 gezeigten Vorrichtung angeordnet ist. Während der Bewegung des Magnetkopfes bleibt der Schlitten 49 unbewegt. Wenn der Magnetkopf

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32 ■ ■ - '

44 eine vorbestimmte Position auf der rechten Seite der Magnetfolie 41 erreicht, wird ein am Magnetkopfschlitten befestigter Endschalter 101 betätigt, um die Drehrichtung des Motors 48 umzukehren, so daß der Magnetkopf 44 vom Draht 46 nach links bewegt wird. Zur selben Zeit wird der Motor 55 eingeschaltet, um den Schlitten 49 um eine Strecke vorzuschieben, die dem erforderlichen Abstand zwischen benachbartenAufzeichnungsspuren entspricht. Folglich wird der Magnetkopf 44 zu einer vorbestimmten Position auf der linken Seite der Magnetfolie 41 zurückgezogen, und zwar längs des in Fig. 3 mit der gestrichelten Linie 43 gezeigten Verschiebungsweges. Wenn der Magnetkopf 44 die vorbestimmte Position auf der linken Seite erreicht hat, wird ein anderer

Endschalter 102 betätigt, um den Anschluß an die Energiequelle in eine Polarität umzuschalten, bei der die Drehrichtung des Motors 48 wieder umgekehrt wird. Wie nachfolgend beschrieben ist, wird kein Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgang ausgeführt, solange der Magnetkopf 44 längs des Weges bewegt wird, der in Fig. 9 durch die gestrichelte Linie 43 angedeutet ist. Wenn der Magnetkopf 44 zur linken Seite der Magnetfolie 41 zurückgebracht worden ist, ist er auf der nächsten Spur positioniert, da er vom Schlitten 4 9 hierhin gebracht worden ist, und dann wird er von dieser Position aus vom Draht 46 wieder nach rechts gezogen, um eine weitere Aufzeichnungsspur zu erzeugen.

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Auf diese Weise wird das Aufzeichnen auf der Magnetfolie 41 in dichter, paralleler und linearer Weise ausgeführt. Da die Aufzeichnungsgeschwindigkeit während des Aufzeichnungsvorgangs über der gesamten Oberfläche der Magnetfolie 41 konstant auf einem gleichförmigen Wert gehalten wird, kann die Aufzeichnung über der gesamten Oberfläche der Magnetfolie 41 mit maximaler Aufzeichnungsdichte ausgeführt werden, die durch die Qualität oder das Verhalten der Magnetfolie 41 und des Magnetkopfes 44 begrenzt ist. Folglich kann dieses System den Aufzeichnungs/Wiedergabevorgang wirtschaftlich ausführen.

Es ist an sichbekannt, eine magnetische Aufzeichnung auf einem Magnetblatt oder einer Magnetfolie in der in Fig. 9 gezeigten Weise durch Verwendung einer Vorrichtung durchzuführen, deren Aufbau dem in Fig„ 10 gezeigten entspricht. Die Verwendung der beschriebenen Vorrichtung ermöglicht eine Aufzeichnung über der Magnetfolie 41 mit einer gleichförmigen Aufzeichnungsdichte und beseitigt den Nachteil des Auftretens einer Differenz zwischen der Aufzeichnungsdichte am Mittelteil und der Aufzeichnungsdichte am Randteil eines Aufzeichnungsmediums, wie man sie bei einer Aufzeichnungsscheibe sieht. Die in Fig. 10 gezeigte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß der AufnähmeVorgang während derjenigen Zeit unterbrochen wird, während welcher der Magnetkopf 44

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von der rechten Seite zur linken Seite der Magnetfolie 41 zurückgeführt wird. Für den Fall, daß ein aufzuzeichnendes Eingangssignal während der Unterbrechung weiterhin auftritt, tritt das Problem auf, was man mit diesem tut.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Vorrichtung existiert noch ein anderes Problem, nämlich im. Hinblick auf Schwankungen der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Magnetkopf 44 und der Magnetfolie 41 (langsame und schnelle BandgeschwindigkeitsSchwankungen; Jaulen und Wimmern), und Schwankungen der mittleren Vorschubgeschwindigkeit des Kopfes 44. üblicherweise können diese Schwankungen einen derart großen Wert haben, daß sie bei der Wiedergabe von menschlicher Sprache und Musik nicht ignoriert werden können, selbst wenn irgendeine Verbesserung des Mechanismus vorgenommen worden ist. Die genannten Probleme werden durch Anwendung der Abtasttheorie und des Speichers, wie sie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsform erwähnt worden sind, gelöst. Eine konkrete Ausführungsform, bei der die Erfindung auf ein System zum Aufzeichnen der menschlichen Sprache auf eine Magnetfolie, wobei das Frequenzband der Sprache auf 3,5 kHz und darunter begrenzt ist, und für die Wiedergabe der solchermaßen aufgezeichneten Sprachsignale angewendet wird, wird nun beschrieben .

Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild des Aufzeichnungssystems, das zusammen mit dem in Fig. 10 gezeigten Mechanismus verwen-

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det "Wird.

In Fig. 11 bedeuten: die Bezugsziffer 57 ein Mikrophon, 58 ein Tiefpaßfilter, 59 einen Oszillator zur Erzeugung einer Bezugsfrequenz mit einer genauen Periode und 60 einen Verstärker; die Bezugsziffer 61 eine Abtastschaltung, 62 einen A/D-Wandler, 63 einen Digitalspeicher und 64 einen Taktimpulsgenerator; die Bezugszahl 65 einen Lesetaktimpulsgenerator, 66 einen D/A-Wandler, 67 ein Tiefpaßfilter, 68 einen Verstärker und 44 einen Aufnahmemagnetkopf.

Für die Erläuterung sei angenommen, daß die Zeit, in welcher der Magnetkopf 44 für die Aufnahme mit einer konstanten Geschwindigkeit von der linken Seite zur rechten Seite der Magnetfolie 41 in der in Fig. 10 gezeigten Vorrichtung wandert, t.. Sekunden beträgt und daß die Zeit, in welcher der Kopf _t ohne aufzuzeichnen, von der linken Seite zur rechten Seite zurückkehrt, um zur nächsten Spurposition zu kommen, t~ Sekunden ist. Um ein Sprachsignal aufzuzeichnen, das mit einer Dauer von t + t„ Sekunden erzeugt wird, muß das Sprachsignal demnach auf eine Länge von t_r Sekunden komprimiert werden, bevor es auf der Magnetfolie aufgezeichnet wird. Eine solche Signalkompression kann man erhalten, indem man die Anordnung verwendet, in welcher ein Signal, das auf einem Magnetband in einem Zeitraum von t^ + t~

Sekunden aufgezeichnet worden ist, innerhalb t-j Sekunden reproduziert wird. Diese Methode erfordert jedoch nicht nur eine Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung mit einem teuren Bandtransport, sondern besitzt auch daiverhängnisvollen Nachteil schlimmeren Jaulens und Wimmerns und schlimmerer Schwankungen der mittleren Bandfördergeschwindigkeit.

Erfindungsgemäß wird die Signalkompression durch elektrische Maßnahmen durchgeführt, ohne auf mechanische Maßnahmen zurückzugreifen. Gemäß Fig. 11 wird ein Signal S₄₀, das mit einem Mikrophon 57 aufgenommen wird, auf ein Tiefpaßfilter 58 gegeben, in dem das Frequenzband des Signals in einen Bereich von 3,5 kHz und darunter eingeschränkt wird. Das vom Filter 58 gelieferte Signal 40 wird mit einem Signal S₄₁ gemischt, das von einem Oszillator 59 geliefert wird und ein Bezugssignal mit einer einzigen Frequenz ist, die höher ist als 3,5 kHz, beispielsweise 4 kHz, und wird dann auf einen Verstärker 60 gegeben. Das Analogsignal besitzt somit ein Frequenzband, das bis 4 kHz reicht. Das gemischte Signal wird dann auf eine Abtastschaltung 61 gegeben, in der es einer Abtastung unterzogen wird, und zwar mit einer Abtastgeschwindigkeit, die zweimal so groß oder größer als 4 kHz ist, oder in Zeitintervallen von 1/10.000 s beispielsweise, und die resultierenden Abtastwerte werden einer A/D-Wandlung unterzogen und in einem Digitalspeicher 63 gespeichert. Bei die-

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sen Vorgängen werden ein Schreibtaktimpuls und ein Abtasttaktimpuls von einem Taktimpulsgenerator 64 geliefert. Der Inhalt des Digitalspeichers 63 wird unter Verwendung eines Lesetaktimpulses S^₀ von einem Lesetaktimpulsgenerator 65 ausgelesen. Damit der Lesevorgang mit dem Lesetaktimpuls S_₀ nur ausgeführt werden kann, wenn der Aufzeichnungskopf 44 längs Aufzeichnungsspuren läuft, ist eine Gatterschaltung 60 vorgesehen, durch welche die Lesetaktimpulse S-« dem Digitalspeicher 63 zugeführt werden. Die Gatterschaltung 80 besteht aus monostabilen Multivibratoren 81, 82, aus einer Flipflopschaltung 83 und einer UND-Schaltung 84. Dem monostabilen Multivibrator 81 wird ein Ausgangssignal S₁₀₂ von einem Endschalter 102 zugeführt, während dem monostabilen

e -

Multivibrator 82 ein Ausgangssignal S₁₀₁ von einem Endschalter 101 zugeführt wird. Somit wird der monostabile Multivibrator 81 vom Ausgangssingal 102 getriggert, das erzeugt wird,, wenn der Magnetkopf 44 zur linken Seite der Magnetfolie zurückgekehrt ist und den Endschalter 102 betätigt. Wenn der Multivibrator 81 getriggert wird, erzeugt er ein Impulssignal P₁ mit einer kurzen Impulsbreite, das bewirkt, daß das Flipflop 83 ein Ausgangssignal Q mit dem Wert eins erzeugt. Da einem Eingangsanschluß der UND-Schaltung 84 der Lesetaktimpuls S₁-O und deren anderem Eingangsanschluß das Ausgangssignal Q vom Flipflop 83 zugeführt werden, gelangt der Lesetaktimpuls Sc_n über die UND-Schaltung 84 zum Digitalspeicher 63, wenn das Flipflop 83 das Äusgangssignal Q mit dem Wert eins erzeugt.

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Wenn der Magnetkopf 44 die rechte Seite der Magnetfolie 41 erreicht hat und den Endschalter 101 betätigt, wird der monostabile Multivibrator 82 vom Signal S_1ni getriggert und erzeugt daraufhin ein Impulssignal P„ mit einer kurzen Impulsbreite. Dieses Impulssignal· P„ wird auf einen Rücksetzeingangsanschluß R des Flipflop 83 gegeben, um dieses auf null zurückzusetzen, d. h. es wird ein Ausgangssignal Q mit dem Wert null geliefert, so daß die Zuführung des Lesetaktimpulses S₅₀ zum Speicher 63 unterbrochen ist. Wenn der Magnetkopf 44 wieder auf die linke Seite zurückgekehrt ist und den Endschalter 102 betätigt/ wird der Lesetaktimpuls Sc₀ wieder an den Speicher 63 geliefert. Die Endschalter 101, 102 und die Gatterschaltung 80 wirken also zusammen, um sicherzustellen, daß der Vorgang des Lesens des Inhaltes des Speichers 63 nur stattfindet, während sich der Magnetkopf 44 längs der vorbestimmten Aufzeichnungsspuren 42-1, 42-2 42-n von der linken zur rechten Seite bewegt.

Auf die erwähnte Weise wird der Inhalt des Digitalspeichers 63 mit dem Taktimpuls vom Taktimpulsgenerator 65 synchron mit der Bewegung des Aufzeichnungskopfes 44 ausgelesen und dann auf den D/A-Wandler 66 gegeben. Die Periode, mit welcher der Lesetaktimpuls an den Speicher 63 geliefert wird, sollte auf einen Wert begrenzt sein, der t^/t₁ + t₂ mal so groß oder kleiner wie bzw. als die Periode ist,mit welcher der Taktimpuls vom anderen Taktimpulsgenerator 64 geliefert wird.

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Nimmt man spezieller ausgedrückt an, daß t„/t₁ = 1/10 ist, sollte die Periode des Taktimpulses vom Taktimpulsgenerator 65 auf 1/11.000 s eingestellt werden. Es ist lediglich erforderlich, daß der Schreibtaktimpuls ein Zeitintervall von 1/11.000 s oder weniger aufweist.

Das Signal vom D/Ä-Wandler 66, das innerhalb einer Zeit von t₁ s oder weniger reproduziert wird, wird durch ein Tiefpaßfilter 67 geschickt,in dem es in ein kontinuierliches Analogsignal umgewandelt wird, und dann durch einen Verstärker 68, um vom Magnetkopf 44 in analoger Weise auf die Magnetfolie 41 aufgezeichnet zu werden.

Durch Ändern der Geschwindigkeit des Einschreibens in den Digitalspeicher 63 und der Geschwindigkeit des Auslesens aus dem Digitalspeicher 63 kann man ein Analogsignal mit komprimierter Zeitbasis erhalten.

Erfindungsgemäß wird das Eingangssignal nicht in Digitalform aufgezeichnet, sondern es wird aufgezeichnet, nachdem es in Änalogform umgewandelt worden ist. Dies deswegen, weil man mit der Analogform eine viel höhere Aufzeichnungsdichte pro Einheitsfläche des Aufzeichnungsmediums erhalten kann und diese Form daher wirtschaftlicher ist.

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Da das Signal S₄₁ vom Oszillator 59, der mit 4 kHz schwingt, in seiner Frequenz durch die Kompression der Zeitbasis angehoben worden ist, ist das Tiefpaßfilter 67 bezüglich seines Durchlaßbandes entsprechend dem Betrag der Frequenzanhebung erweitert. Beim oben beschriebenen Beispiel sollte das Tiefpaßfilter 67 eine Grenzfrequenz von mehr als 4,4 kHz = 4 kHz χ 1,1 haben, um Frequenzen von 4,5 kHz und darunter durchzulassen.

Das auf obige Weise aufgezeichnete Signal wird unter Verwendung der in Fig. 10 gezeigten Vorrichtung wiedergegeben. Im Wiedergabebetrieb kann der Magnetkopf 44, der zur Aufzeichnung verwendet worden war, direkt als Wiedergabekopf benutzt werden. Alternativ kann natürlich in Nachbarschaft.zum Aufzeichnungskopf ein gesonderter Wiedergabekopf vorgesehen sein.

Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Wiedergabesystems. Das Signal, das während einer Dauer von t₁ + t_? aufgetreten ist, ist in einer Zeitspanne t₁ aufgezeichnet worden. Das aufgezeichnete Signal wird dann unter Verwendung des Magnetkopfes 44 in einer Zeitspanne t reproduziert. Das solchermaßen vom Magnetkopf 44 reproduzierte Signal wird dann von einem Verstärker 69 verstärkt. Das resultierende verstärkte Ausgangssignal wird von einem Tiefpaßfilter 70 und einem Bandpaßfilter 71 in Sprach-

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Signalkomponenten und Bezugsfrequenzsignalkomponenten aufgeteilt. Das Tiefpaßfilter 70 verarbeitet ein Signal mit einer komprimierten Zeitbasis und ist demgemäß so ausgelegt, daß es eine höhere Grenzfrequenz als das Tiefpaßfilter 58 aufweist.

Ein vom Tiefpaßfilter 70 geliefertes Signal S₄₂ wird von einer Abtastschaltung 73 abgetastet, und zwar hinsichtlich Abtastimpulsen S₄₄, die von einem Impulsgenerator 72 aus einem vom Bandpaßfilter 71 gelieferten signal S₄₃ erzeugt werden. Ein dabei erhaltenes abgetastetes Signal S₄₅ wird von einem A/D-Wandler 74 in ein Digitalsignal umgewandelt und in einen Digitalspeicher 76 geschrieben. Der Taktimpuls vom Taktimpulsgenerator 72 wird für dieses Einschreiben benutzt. Der im Digitalspeicher 76 in einer Zeitspanne t.. gespeicherte Inhalt wird durch einen Taktimpuls S₄, von einem Lesetaktimpulsgenerator 75 in einer genauen Zeitspanne von t₁ + t_ ausgelesen. Das auf diese Weise ausgelesene Digitalsignal wird dann von einem D/A-Wandler 77 in ein Analogsignal S₄₇ in diskreter Form umgewandelt, das seinerseits von einem Tiefpaßfilter 78 in ein kontinuierliches Analogsignal oder das Originalsignal zurückversetzt wird, so daß es als ein Ausgangssignal verfügbar ist, das über eine Ausgangseinheit 79 gegeben wird, die durch einen Verstärker, einen Lautsprecher usw. gebildet ist.

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Auf die beschriebene Weise wird ein Analogsignal, das kontinuierlich mit einer Dauer von t₁ + t_ auftritt, in einer komprimierten Zeitdauer t₁ aufgezeichnet und dadurch wiedergegeben, daß es in die gleiche Zeitdauer t₁ + t„ zurückversetzt wird.

Da die Anordnung so getroffen ist, daß die Geschwindigkeit, mit welcher Daten in den Digitalspeicher 63 geschrieben werden, kürzer ist als die Geschwindigkeit, mit welcher Daten aus dem Speicher 63 ausgelesen werden, muß der Lesevorgang ausgesetzt werden, bis die im Speicher gespeicherte Menge einen bestimmten Wert erreicht hat. Bei dem oben beschriebenen Beispiel sollte der Lesevorgang begonnen werden, nachdem der Digitalspeicher mindestens den t_/t.. -ten Teil jenes Inhalts gespeichert hat, der dem Inhalt zweier Aufzeichnungsspuren auf der Magnetfolie 1 äquivalent ist. Demgemäß muß die Aufzeichnungsbewegung des Magnetkopfes 44 entsprechend der im Digitalspeicher 63 gespeicherten Datenmenge gesteuert werden.

Da der wirkliche Betrag der im Digitalspeicher 63 gespeicherten Daten bestimmt werden kann, indem die Anzahl der Schreibtaktimpulse und die der Lesetaktimpulse, die dem Speicher 63 zugeführt werden, mit Hilfe eines Addierers-Subtrahierers gezählt wird, kann auf der Grundlage des gezählten Wertes bestimmt werden, wann der Motor 48 zum Antreiben des Magnet-

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kopfes 44 eingeschaltet werden sollte. Andererseits kann der Digitalspeicher 63 so ausgelegt werden, daß er eine Kapazität aufweist, die ausreichend größer als die tatsächlich benötigte Kapazität ist, so daß der Motor 48 nicht gestartet wird, bevor eine vorbestimmte Zeit seit dem Beginn der Eingabeoperation verstrichen ist, innerhalb welcher vorbestimmten Zeit eine ausreichende Datenmenge in den Digitalspeicher geschrieben sein wird.

Da für den Digitalspeicher 76 die Schreibgeschwindigkeit größer ist als die Lesegeschwindigkeit, kann der Lesebetrieb gleichzeitig mit dem Beginn des Schreibbetriebes ausgelöst werden.

Ein Signal kann in kontinuierlicher Weise reproduziert werdenj wenn sich der Magnetkopf 44 von einer Aufzeichnungsspur zur nächsten Aufzeichnungsspur in Fig. 9 bewegt, indem das Signal in der gleichen Zeitdauer t₁ + t₂ wie die Aufzeichnungszeitdauer t₁ + t,, mit welcher das Signal aufgezeichnet worden ist, reproduziert wird. Wenn beispielsweise die Taktimpulsgeschwindigkeit des Taktimpulsgenerators η mal so groß wie die der reproduzierten Bezugsfrequenz gemacht wird, braucht die Lesetaktimpulsgeschwindigkeit des Taktimpulsgenerators 75 für die Reproduktion nur η mal so groß wie die des Bezugssignals, das zur Aufzeichnung vom Oszilla-

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tor 59 geliefert wird, gemacht zu werden. Da bei der beschriebenen Ausführungsform η gleich 2 ist, braucht der Taktimpulsgenerator 75 nur Taktimpulse mit einer Geschwindigkeit zu liefern, die zweimal so groß wie die Frequenz von 4 kHz ist, oder mit einer Periode von 1/8.000 s. Indem man den Oszillator 59 unter Verwendung eines Kristallschwingungselementes oder dergleichen auf eine genaue vor-., bestimmte Frequenz steuert, um die Taktimpulsperiode des Taktimpulsgenerator 75 auf der Grundlage der vorbestimmten Schwingungsfrequenz festzulegen, kann man ein kontinuierliches reproduziertes Signal mit praktisch ausreichender Stabilität erhalten. Es reicht aus, wenn der Taktimpulsgenerator 64 dazu in der Lage ist, immer Taktimpulse mit einer Geschwindigkeit, die zweimal so groß oder größer wie bzw. als die Bezugsfrequenz ist, zu erzeugen, solange die Geschwindigkeit oder Periode stabil ist. Auch reicht es aus, wenn die Periode der vom Taktimpulsgenerator 65 erzeugten Taktimpulse eine stabile Periode ist, die t../t.j + t₂ mal so groß oder kleiner als die Taktimpulsperiode des Taktimpulsgenerators 64 ist oder in deren Nähe liegt, um das Schreiben eines mit einer Dauer von t.. + t, auftretenen Signals innerhalb einer Zeitdauer t₁ zu vollenden.

Der Mittelwert der Periode für die Hin- und Herbewegung des Magnetkopfes 44 muß jedoch exakt t.. + t₂ sein, so daß die Digitalspeicher 63 und 76 weder einen Leerlauf noch einen

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überlauf an gespeicherten Daten erfahren. Zu diesem Zweck kann der Motor 48 oder der Motor 55 in Abhängigkeit von dem im Digitalspeicher 63 oder 76 gespeicherten Inhalt gesteuert werden. Oder es kann eine Taktvorrichtung mit hoher Genauigkeit verwendet werden, um das Zeitintervall, bei dem die Aufzeichnungsbewegung für jede Aufzeichnungsspur begonnen wird, derart zu steuern, daß es exakt die Zeit t.. + t₂ ist.

Bei einem Aufzeichnungs/Wiedergabe-System, für das ein herkömmlicher Motor verwendet wird, istes unmöglich, die Geschwindigkeit genau zu steuern, mit welcher der Magnetkopf 44 auf der Magnetfolie 41 bewegt wird. Folglich ändert sich die relative mittlere Geschwindigkeit zwischen dem Kopf und der Folie 41, und überdies werden Jaulen und Wimmern erzeugt. Erfindungsgemäß kann die Signalkomponente, die auf dem Jaulen und Wimmern und auf der durch die Instabilität des Antriebsmechanismus verursachten Schwankung beruht, vollständig auf elektrischem Wege vom reproduzierten Signal eliminiert werden. Deshalb ist es annehmbar, zum Antreiben des Kopfes einen unstabilen Treibmechanismus zu verwenden. Folglich können die Gesamtkosten des Systems stark reduziert werden.

Die vorliegende Ausführungsform kann also das Jaulen und Wimmern auf einem sehr niedrigen Wert halten, der im wesent-

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lichen ebenso klein ist wie derjenige Wert, den man durch die beiden zuvor beschriebenen Ausführungsformen erhält. Da der Grund für eine solche starke Verringerung des Jaulens und Wimmerns bei der vorliegenden Ausführungsform im wesentlichen der gleiche wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist, wird die Beschreibung des Grundes nun anhand von Fig. 13 nur kurz vorgenommen.

Fig. 13 zeigt Wellenformen von Signalen, die an verschiedenen Teilen in den Fig. 1T und 12 auftreten, im Fall des Wiedergebens und AufZeichnens eines Signals mit einer Frequenz von 2.000 Hz bei Verwendung des erfindungsgemäßen Systems. In Fig. 13 kennzeichnen: die Bezugsziffer S₄₀ das Signal mit 2.000 Hz, S₄₁ ein Bezugssignal mit einer Frequenz von 4.000 Hz, S.„ ein Signal mit Jaulen und Wimmern und mit einer komprimierten Zeitbasis und S₄-, ein Bezugssignal, das Jaulen und Wimmern enthält und eine komprimierte Zeitbasis aufweist; Bezugsζiffer S₄₄ Abtasttaktimpulse, die man vom reproduzierten Bezugsfrequenzsignal S₄₁ erhält, S₄₅ das mit den Abtasttaktimpulsen abgetastete Signal S₄^, S .^ vorbestimmte genaue Lesetaktimpulse, S₄₇ ein abgetastetes Signal, das durch die genauen Lesetaktimpulse S₄₆ mit Taktimpulsen der gleichen Intervallzeit wie beim Signal S₄₀ gelesen wird, und S₄g ein Signal, das man erhält, indem man das abgetastete Signal S₄₇ durch ein Tiefpaßfilter 78 in ein kontinuierliches Signal

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umwandelt, das die gleiche Wellenform wie das ursprüngliche Signal aufweist. Als Ergebnis kann man ein Signal erhalten, das frei vom Einfluß von Jaulen und Wimmern ist.

Als nächstes werden die Gründe dafür diskutiert, daß Schwankungen der mittleren relativen Geschwindigkeit zwischen der Magnetfolie und dem Magnetkopf erfindungsgemäß beseitigt worden sind. Wie zuvor erwähnt, ist das aufgezeichnete Signal zusammen mit einem Signal aufgezeichnet worden, das eine vorbestimmte genaue Frequenz aufweist, in der erläuterten Ausführungsform beispielsweise 4 kHz. Tatsächlich weist das Bezugssignal bei dieser Ausführungsform eine Frequenz von 4,4 kHz auf, wenn es auf die Magnetfolie oder Magnetplatte 41 aufgezeichnet ist, und zwar aufgrund der Kompression von dessen Zeitbasis. Die Signallänge des aufgezeichneten signals, die in einer einzigen Aufzeichnungsspur enthalten sein kann, ist genau proportional zur Länge des Bezugssignals.

Nimmt man nun an, daß die Geschwindigkeit, mit welcher die Taktimpulse vom Taktimpulsgenerator 72 geliefert werden, η .mal so groß wie die Frequenz des reproduzierten Bezugssignals ist, ist die Geschwindigkeit, mit welcher die Taktimpulse vom Taktimpulsgenerator 75 geliefert werden, demgemäß η mal so groß wie die Schwingfrequenz des Oszillators 59. Folglich ist die Anzahl der Abtastwerte, die beim Wieder-

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gabevorgang in einer Zeit in den Digitalspeicher 76 geschrieben werden, die größer als die Zeit t₁ + t_ ist, übereinstimmend mit der Anzahl der Abtastwerte, die in der gleichen Zeit wie oben aus dem Digitalspeicher 76 ausgelesen werden. Auch ist dessen Lesegeschwindigkeit beim Aufzeichnungsbetrieb der vom Oszillator 59 erzeugten Bezugsfrequenz zugeordnet. Demgemäß ist die mittlere Lesegeschwindigkeit beim Aufzeichnungsbetrieb und beim Wiedergabebetrieb gleich. Da jegliche Abweichung von der vorgeschriebenen mittleren Geschwindigkeit nur von der Genauigkeit des Oszillators 59 abhängt, kann man die Abweichung der mittleren Geschwindigkeit von einem vorgeschriebenen Wert

—5 leicht innerhalb eines Wertes von 10 halten, wie zuvor

definiert, wenn der Oszillator ein kristallgesteuerter Oszillator ist.

Die Abweichung der Fördergeschwindigkeit des Magnetkopfes 44 von einem vorgeschriebenen Wert hängt nicht von der Differenz zwischen der Fördergeschwindigkeit des Magnetkopfes beim Aufzeichnungsbetrieb und der beim Wiedergabebetrieb ab, d. h. der Differenz zwischen der Frequenz des aufgezeichneten Signals und der Frequenz des reproduzierten Signals. Um die Abweichung der mittleren Vorschubgeschwindigkeit des Magnetkopfes zu reduzieren, braucht deshalb nicht ein hochqualitativer Antriebsmotor benutzt zu werden. Es ist jedoch erwünscht, im Hinblick auf die derzeit verfügbaren Eigenschaften

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des Tiefpaßfilters 70 und des Bandpaßfilters 71, zwischen dem Aufzeichnungsbetrieb und dem Wiedergabebetrieb eine große Differenz der Vorschubgeschwindigkeit des Magnetkopfes, beispielsweise 10 % oder mehr, zu vermeiden. In dieser Hinsicht kann diese Differenz der Magnetkopfgeschwindigkeit mit herkömmlichen Mitteln im Mittel leicht innerhalb plus oder minus 3 bis 5 % gehalten werden.

Im Hinblick auf die Tatsache, daß es extrem schwierig ist, die Abweichung der mittleren Vorschubgeschwindigkeit des Magnetkopfes mit herkömmlichen Mitteln innerhalb eines Wertes von 10 zu halten, selbst bei einem sehr guten Bandgerät, leuchtet es ein, wie wertvoll und bedeutend die vorliegende Erfindung ist.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist der verwendete Speicher ein Digitalspeicher. Das Prinzip der Erfindung ist jedoch nicht auf Beispiele beschränkt, bei denen ein Digitalspeicher verwendet wird, sondern man kann die gleichen Ergebnisse auch dann erhalten, wenn man statt dessen einen Analogspeicher verwendet, wie im Fall der zwei zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Wie beschrieben ist es erfindungsgemäß möglich, ein Analogsignal mit kontinuierlicher Eingabe in das System in einer Gruppe diskreter Blöcke aufzuzeichnen, die man durch ünter-

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teilen des Analogsignals in solche Blöcke erhält. Und wenn das aufgezeichnete Signal reproduziert wird, ist es auch möglich, das Signal als ein Analogsignal wiederzugeben, das mit dem ursprünglichen Signal identisch ist. Überdies können das Jaulen und Wimmern und die Schwankungen der mittleren relativen Geschwindigkeit zwischen dem Magnetkopf und der Magnetfolie innerhalb sehr kleiner Werte gehalten werden.

Obwohl sich die zuvor beschriebene Ausführungsform mit einem Beispiel befaßt, bei dem mit Hilfe eines Magnetkopfes Sprache auf eine Magnetfolie aufgezeichnet oder die aufgezeichnete Sprache wiedergegeben wird, kann die vorliegende Erfindung auch für eine optische Aufzeichnung auf einer optischen Folie oder einem optischen Blatt angewendet werden. Bei einer solchen Anwendung kann anstelle der Magnetfolie eine lichtempfindliche Schicht, wie ein fotografischer Film, verwendet werden. Anstelle des Magnetkopfes kann beim AufzeichnungsVorgang ein Kopf eines elektrische' Energie in Licht umwandelnden Wandlers, wie eine lichtemittierende Diode (LED) verwendet werden. Und anstelle des Magnetkopfes kann beim Wiedergabevorgang ein Licht in elektrische Energie umwandelnder Wandler verwendet werden. Auch bei dieser Anwendung kann man ausgezeichnete Ergebnisse mit hoher Wiedergabegüte erhalten, wobei die hohe Wiedergabe-

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gute in vollem Ausmaß der Auflösung, .die ein lichtempfindlicher Film besitzt, benutzt wird.

Ferner befaßt sich die vorausgehende Beschreibung mit der Wiedergabe eines Sprächsignals. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Sprachsignale begrenzt. Das erfindungsgemäße System kann auf die Aufzeichnung von Musik oder einer physikalischen Größe, wie die Amplitude einer Schwingung oder Vibration eines Gegenstandes, angewendet werden oder für eine analoge Aufzeichnung optischer Bilder, wie Literatur oder Schrift, sowie für die Aufzeichnung von Fernsehbildern.

Wie zuvor ausgeführt worden ist, ist erfindungsgemäß eine im wesentlichen gleichförmige Aufzeichnungsdichte an jedem Punkt auf der Oberfläche der Magnetfolie erhältlich, und demgemäß kann eine viel größere Aufzeichnungsmenge erreicht werden, als im Fall der Aufzeichnung auf einer Magnetscheibe. Auf einer Magnetfolie oder einem Magnetblatt mit einer Größe von 21 cm χ 30 cm kann mit dem erfindungsgemäßen System drei bis fünf Stunden lang Sprache aufgezeichnet werden, selbst mit dem gegenwärtigen technischen Niveau der Magnetfolie und des Magnetkopfes. Da die relative Geschwindigkeit zwischen dem Magnetkopf und der Magnetfolie bei jedem Punkt auf der Oberfläche der Magnetfolie auf einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit gehalten werden kann, kann auch eine

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Frequenzkompensationsvorrichtung, wenn sie beim Wiedergabebetrieb des erfindungsgemäßen" Systems verwendet wird/

• einfachen Aufbaus sein. Darüberhinaus hat das erfindungsgemäße Aufzeichnungs/Wiedergabe-System im Unterschied zum herkömmlichen Bandgerät nicht nur einen kleineren Wert an Jaulen und Wimmern, sondern es kagn auch Operationen, wie den Zugriff zu einem oder das Aufsuchen eines Teils des Aufzeichnungsmediums, dessen Wiedergabe gewünscht wird, oder ein wiederholtes Playback desselben Teils des Aufzeichnungsmediums, in viel kürzeren Zeiten als beim herkömmlichen Bandgerät und in einer einfachen Weise durchführen, genau wie bei einer herkömmlichen Platte (Plattenspieler). D. h., es ist ein sog. beliebiger Zugriff möglich.

Was die Magnetfolie oder das Magnetblatt betrifft, bietet vorliegende Erfindung einen weiteren Vorteil gegenüber der herkömmlichen Platte, der darin besteht, daß sowohl Löschen als auch Aufzeichnen möglich sind. Mit anderen. Worten, die vorliegende Erfindung besitzt gleichzeitig zwei Vorteile, d. h. die Möglichkeit des Löschens eines aufgezeichneten Signals wie bei einem herkömmlichen Bandgerät, und eine kurze Zugriffszeit, wie sie die herkömmliche Platte aufweist. Ferner kann die Magnetfolie bei gleicher Kapazität mit noch

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kleineren Abmessungen hergestellt werden als die herkömmliche Langspielplatte.

Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen bietet die vorliegende Erfindung ausgezeichnete Werte hinsichtlich Jaulen und Wimmern und hinsichtlich der Schwankungen der mittleren relativen Geschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Magnetkopf, die viel besser sind als jene, die man beim herkömmlichen Bandgerät oder beim herkömmlichen Plattenspieler erhält.

Wie die vorausgehende Beschreibung zeigt, ermöglicht die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf dem Gebiet der Aufzeichnungswiedergabe über eine Magnetfolie (Magnetblatt) oder eine optische Folie (Blatt) die Herstellung sehr viel besserer Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtungen bei sehr niedrigen Kosten, so daß unter wirtschaftlichen und qualitativen Gesichtspunkten ausgezeichnete Wirkungen geschaffen werden.

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Claims

BLUMBACH · WESiER · BERGEN · KRAMER ZWiRNER . HIRSCH . BREHM

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Tokyo, Japan

PATENTANSPRÜCHE

/i.) Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben eines Analogsignals auf einem Aufzeichnungsmedium, das relativ zu einem Fühler bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet,

daß Abtasttaktimpulse erzeugt werden, die eine Periode aufweisen, die in Abhängigkeit von Jaulen und Wimmern, das durch Änderungen der Geschwindigkeit der relativen Bewegung verursacht wird, änderbar ist;

ein analoges reproduziertes Signal, das vom Fühler erhalten wird, mit den Abtasttaktimpulsen abgetastet

München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · P. Hirsch Dipl.-Ing. · H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat. Wiesbaden: P. G. 3lurnbach Dipl.-Ing. . P. 3ergen Dipl.-Ing. Dr.jur. · G. Zv/irner Dipl.-Ing. Dip!.-W.-Ing.

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ORIGINAL

eine Reihe diskreter Werte, die man durch das Abtasten erhalten hat, in einer Speichervorrichtung gespeichert wird;

die in der Speichervorrichtung gespeicherten Daten der Reihe nach mit Lesetaktimpulsen, die eine vorbestimmte konstante Periode aufweisen, ausgelesen werden ; und

die Reihe der solchermaßen ausgelesenen diskreten Werte in ein kontinuierliches Analogsignal umgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

ein Bezugssignal mit einer vorbestimmten Periode auf dem Aufzeichnungsmedium gleichzeitig mit dem Aufzeichnen eines gewünschten Analogsignals auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird; und

das Bezugssignal gleichzeitig mit der Reproduktion des gewünschten Signals reproduziert wird, so daß man die Abtasttaktimpulse gemäß dem solchermaßen reproduzierten Signal erhält.
3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal· auf dem

9 0 S δ 2 U 10 & :i 2

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Aufzeichnungsmedium in solcher Weise aufgezeichnet wird, daß das Bezugssignal dem gewünschten Analogsignal überlagert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal auf einer anderen Spur auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird, die von einer vorgeschriebenen Spur, auf der das gewünschte Analogsignal aufgezeichnet wird, getrennt ist.
5- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugten Abtasttaktimpulse und die erzeugten Lesetaktimpulse gezählt werden , um die Differenz zwischen diesen zu ermitteln, Und daß die Geschwindigkeit der relativen Bewegung so gesteuert wird, daß die durch das Zählen ermittelte Differenz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasttaktimpulse gegemäß einem Geschwindigkeitssignal erzeugt werden, das eine Frequenz aufweist, die sich proportional zur Ge-

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schwindigkeit der Relativbewegung ändert.
7. Verfahren zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe eines Analogsignals auf einem Aufzeichnungsmedium, das relativ zu einem Fühler bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

erste Abtasttaktimpulse erzeugt werden, deren Periode gemäß einem Jaulen und Wimmern, das durch Änderungen der Geschwindigkeit der relativen Bewegung beim Aufzeichnungsvorgang erzeugt wird, änderbar ist; ein Analogsignal, dessen Aufzeichnung erwünscht ist, mit den ersten Abtasttaktimpulsen abgetastet wird; eine Reihe diskreter Werte, die man durch das Abtasten erhalten hat, in einer Speichervorrichtung gespeichert wird;

die solchermaßen in der Speichervorrichtung gespeicherten Daten der Reihe nach mit ersten Taktimpulsen, die eine vorgeschriebene konstante Periode aufweisen, ausgelesen werden;

die Reihe diskreter Werte in ein kontinuierliches Analogsignal umgewandelt wird; und

das kontinuierliche Analogsignal mittels des Fühlers auf das Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird.

809824/Q8.U
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß zweite Abtasttaktimpulse erzeugt werden, deren Periode sich gemäß einem Jaulen und Wimmern ändert, das durch Änderungen der Geschwindigkeit der Relativbewegung beim Wiedergabevorgang erzeugt wird; daß ein analoges reproduziertes Signal, das man vom Fühler erhalten hat, mit den zweiten Abtasttaktimpulsen abgetastet wird;

daß eine Reihe diskreter Werte, die man durch das Abtasten erhalten hat, in einer Speichervorrichtung gespeichert wird;

daß die in der Speichervorrichtung gespeicherten Daten mit zweiten Lesetaktimpulsen, die eine vorbestimmte Periode aufweisen, der Reihe nach gelesen werden; und daß die R^ihe der solchermaßen ausgelesenen diskreten Werte in ein kontinuierliches Analogsignal umgewandelt wird.
9. Verfahren zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe eines Analogsignals mit Hilfe eines Aufzeichnungsmediums, das blattartigen Aufbau aufweist und relativ zu einem Fühler bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß

θ 0 9 8 2 Λ / 0 8 ^s. 2

in einem ersten Abtastschritt ein Analogsignal, das aufgezeichnet werden soll und dem ein Bezugssignal mit einer vorbestimmten Periode überlagert ist, mit Bezugstaktimpulsen abgetastet wird, deren Periode 1/n mal so groß wie die Periode des Bezugssignals ist; eine Reihe abgetasteter Daten, die man durch den ersten Abtastschritt erhalten hat, in einem ersten Speicher gespeichert wird;

die solchermaßen im ersten Speicher gespeicherten Daten mit Taktimpulsen, die eine kürzere Periode als die Bezugstaktimpulse aufweisen, nur während einer jeden vorgeschriebenen Abtastung durch den Fühler gelesen werden, um eine Reihe von Daten zu erhalten, die kontinuierlich ausgelesen werden;

die solchermaßen aus dem ersten Speicher ausgelesenen Daten in kontinuierliche Analogsignale umgewandelt werden, die je einer Reihe der kontinuierlich ausgelesenen Daten entsprechen;

jedes der kontinuierlichen Analogsignale auf einer Aufzeichnungsspur des blattartigen Aufzeichnungsmediums in Analogform aufgezeichnet wird;

in einem zweiten Abtastschritt im Wiedergabebetrieb ein reproduziertes Signal mit Taktimpulsen abgetastet wird, deren Periode 1/n mal so groß wie die Periode eines reproduzierten Bezugssignals ist, das man gemäß einem vom Fühler kommenden reproduzierten Signal erhalten hat;

eine Reihe abgetasteter Daten_f, die man durch den zwei-. ten Abtastschritt erhalten hat, in einem zweiten Speicher gespeichert wird;

die solchermaßen im zweiten Speicher gespeicherten Daten kontinuierlich mit den Bezugstaktimpulsen ausgelesen werden; und

die solchermaßen aus dem zweiten Speicher ausgelesenen Daten in ein kontinuierliches Analogsignal umgewandelt werden.

1O. Verfahren nach Anspruch 9, '

dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Speicher als erster Speicher beim Aufzeichnungsbetrieb und als zweiter Speicher beim Wiedergabebetrieb verwendet wird.

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