DE2916973C2 - Vorrichtung zur Aufbereitung von auf Magnetband aufgezeichneten PCM-Signalen - Google Patents

Description

ίο Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von auf Magnetband aufgezeichneten PCM-Signalen, die eine durch eine Schneidestelle des Magnetbandes unterbrochene PCM-Signalfolge derart wiedergibt daß die konvertierten Analogsignale einen glatten Übergang aufweisen, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art

Zur Aufbereitung von aufgezeichneten PCM-Signalen verwendet man zwei Aufbereitungsverfahren, nämlich das manuelle Schneidverfahren und das elekuonisehe Aufbereitungsverfahren.

Im folgenden wird zur Vereinfachung der Beschreibung nur das manuelle Sehneidverfahren in Verbindung mit einem PCM-Aufzeichnungsgerät beschrieben. F i g. 1 zeigt ein Magnetband mit aufgezeichneten PAM-Signalen. Zur Aufbereitung dieses Bandes wird ein Analogaufzeichnungs- und -wiedergabegerät verwendet Dabei wird das manuelle Schneidv?;rfahren angewandt. Das Band umfaßt ein vorderes Signal 1. ein hinteres Signal 2 und einen Verbinduiigsbereich 3. Das Band wird schräg geschnitten und in der in F i g. 1 dargestellten Weise zusammengesetzt Im Aufbereitungsbereich nimmt das vordere Signal 1 allmählich ab und das hintere Signal 22 allmählich zu. so daß bei der Wiedergabe ein glatter Übergang des akustischen Signales

j5 zustande kommt, obgleich die Phase der Welle des vorderen Signals 1 nicht mit der Phase der Welle des hinteren Signales 2 im Aufbereitungsbereich übereinstimmt. Im Falle eines PCM-Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräies mit feststehendem Kopf verläuft die Schnittrichtung des Bandes im Verbimiungsbj. eich senkrecht oder im wesentlichen senkrecht zur Longitudinalrichtung des Bandes (Fig.2). Das ist aufgrund des Signalaufzeichnungsmusters erforderlich. Daher hat hierbei das Wiedergabesignal die in F i g. 3 dargestellte Wellenform, und es kommt nachteiligerweise zu einem Klickgeräusch, wenn die Phase des vorderen Signales 1 an der Verbindungsstelle nicht mit der Phase des hinteren Signales 2 übereinstimmt oder wenn die Amplituden der beiden Signale an der Verbindungssielle nicht übereinstimmen.

Ein derartiges Klickgeräusch, d. h. eine plötzliche Änderung des Pegels des wiedergegebenen akustischen Signales an der Verbindungsstelle des Bandes wird bei der Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch vermieden, daß der Pegel des Signales 2 hinter der Verbindungsstelle 3 gleich dem Pegel des Signales 1 vor der Verbindungsstelle 3 gemacht wird. Das wird über eine Verschiebung der zeitlichen Lage des hinteren Signalcs 2 in Richtung des Pfeiles 5 in

W) Fig.4 erreicht, so daß sich das Ende des vorderen Signales 1 dem Anfang des hinleren Signales 2 anschließt. Die zeitliche Verschiebung ist in diesem Falle gering und vernachlässigbar.

Ks hat sich jedoch herausgestellt, daß trotz gleicher b5 Pegel an der Verbindungsstelle ein Klickgeräusch aufirclen kann, w:nn die Steigungen der Signalwcllcnformcn an dieser Stelle verschieden sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besieht

daher darin, die Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 so weiterzubilden, daß das Auftreten von Klickgeräuschen auch bei verschiedenen Steigungen in den Signalwellenformen an der Verbindungsstelle vermieden wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 gelöst

Besonders bevorzugte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentan-Sprüche 2 bis 7.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert Es zeigen

Fig. 1 und 2 Magnetbänder zur Veranschaulichung des manuellen Schneidverfahrens,

F ig. 3 ein Wellenformdiagramm zur Veranschaulichung des wiedergegebenen Ausgangssignales bei einem Magnetband, das nach dem herkömmlichen Aufbereitungsverfahren hergestellt wurde,

Fig.4 und 5 Wellenformendiagramme zur Veranschaulichung der Bildung eines gialien Überganges an einer Schneidestelle,

Fig.6 ein Blockschaltbild einer Signalaufbereitungsvorrichtung zur Bildung eines glatten Überganges an einer Schneidestelle,

F i g. 7, 8 und 9 Wellenformendiagramme zur Veranschaulichung des Grundprinzips der Erfindung,

F i g. 10 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 11 eine Detaildarstellung der Wellenform gemaß F i g. 3,

F i g. 12 ein Blockschaltbild der in der Schaltung gemaß F i g. 10 enthaltenen Logikschaltung und

F i g. 13 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Klickgeräusche können dadurch vermieden werden, daß man an der Verbindungsstelle 3 einen Pegel des hinteren Signals 2 herbeiführt, welcher gleich dem Pegel des vorderen Signals 1 ist. Das geschieht durch Verschieben der zeitlichen Position des hinteren Signales 2 in Richtung des Pfeiles 5 gemäß F i g. 4, so daß das Ende des vorderen Signals sich an den Anfang des hinteren Signals anschließt. Die zeitliche Verschiebung ist in diesem Falle gering und vernachlässigbar.

F i g. 5 zeigt die der Wellenform gemäß F i g. 3 entsprechende Wellenform im Detail. In der Praxis ist der Kontakt des Magnetkopfes mit dem Band im Verbindungsbereich des Bandes verschlechtert, und as findet sich eine Unterbrechung 6, welche zu vielen Signalfehlern Anlaß gibt. Gewöhnlich umfaßt ein PCM-Gerät eine Schaltung zur Korrektur eines Signalfehlers. Hierdurch werden Signalfehler korrigiert, welche durch das Anhaften von Staub am Magnetband verursacht werden. Die Unterbrechung 6 verursacht jedoch eine Vielzahl von Fehlern, und diese Signalfehler übersteigen die Korrekturfunktion der Fehlerkorrigierschaltung beträchtlich. Aus diesem Grund wird ein solcher Stufenbereich durch das Verfahren gemäß F i g. 4 eliminiert.

F i g. 6 zeigt den Signalverarbeitungsteil für diese EIiminierung. Das Wiedergabesignal gelangt zum Eingangsanschluß 7 und wird in einen Speicher 8 eingeschrieben, und zwar anhand eines Einschreibetaktes 9. Andererseits wird das Signal anhand eines Lesetaktes 10 wieder ausgelesen. Hierbei wird es um eine spczifisehe Zeitdauer verzögert. Es erscheint am Ausgangsan-Schluß 11. Wenn im Wiedergabesignal viele Fehler auftreten, so wird ein Stoppsignal (bei 18) durch eine Fehler-Detcktorschaitung 12 gebildet, und ein Einschreibe-Takttor 13 wird geschlossen. Hierdurch wird das Einschreiben des Wiedergabesignals in den Speicher 8 unterbrochen. Wenn die Fehler nach der eine Vielzahl von Fehlern verursachenden Unterbrechung 6 abnehmen, so wird das Einschreiben des Wiedergabesignals in den Speicher wiederum durch umgekehrte Betriebsvorgänge gestartet. Nunmehr liegt das Ausgangssignal am Ausgangsanschluß in einer Form vor, in der die eine Vielzahl von Fehlern verursachende Unterbrechung 6 eliminiert ist (wie in F i g. 3 gezeigt).

Wenn das Einschreiben des Wiedergabesignals in den Speicher 8 wiederum gestartet wird, so ist die im Speieher 8 gespeicherte Signalmenge verringert, und zwar iä um diejenige Signalmenge, welche der Zeitdauer des Stoppens des Einschreibens des Signals in den Speicher 8 entspricht. Falls eine Vielzahl von Aufbereitungsbereichen vorliegt, kann es vorkommen, daß der Speicher 8 geleert wird. Daher erhöht man unmittelbar nach dem Stoppen des Einschreibetaktes oder unmittelbar nach dem Stoppen der Unterbrechung des Einschreibetaktes die Bandgeschwindigkeit geringfügig, so daß sie größer als die Normalgeschwindigkeit ist- Diese Bandgeschwindigkeitserhöhung erfolgt während einer spezifisehen Zeitdauer. Hierdurch wird die Geschwindigkeit des Einschreibens des Eingangssignals in den Speicher 8 geringtügig über die Geschwindigkeit des Auslesens des Ausgangssignals erhöht, so daß der Speicher 8 wieder mit Daten angefüllt wird.

Nach Durchführung der beschriabenen Maßnahmen kommt es häufig vor, daß an der Verbindungsstelle 3 gemäß F i g. 3 der Pegel am Ende des vorderen Signals 1 nicht gleich dem Pegel am Anfang des hinteren Signals 2 ist. In diesem Falle wird das Tor 13 während einer zusätzlichen Zeitdauer geschlossen gehalten, und zwar bis der Pegel des hinteren Signals 2 den Pegel am Ende des vorderen Signals 1 erreicht (F i g. 4), so daß das hintere Signal 4 gebildet wird. Im Idealfall ist der Pegel am Ende des vorderen Signals gleich dem Pegel ?m Anfang des hinteren Signals (F ig. 4). Inder Praxis ist es am günstigsten, das Tor 13 zu schließen und das Einschreiben des Lignals in den Speicher zu unterbrechen, bis der Anfangswert des hinteren Signals in dem spezifischen Pegelbereich liegt, in dem der letzte Pegelwert des vorderen Signals liegt.

Versuche haben nun gezeigt, daß trotz gleicher Pegel an der Verbindungsstelle ein Klickgeräusch auftreten kann, wenn die Steigungen an dieser Stelle verschieden sind, wie in F i g. 7 gezeigt. Es ist daher wichtig, nicht nur für gleiche Signalpegel zu sorgen, sondern auch für gleiehe Steigungen der Signale.

Wenn der Ditfcrentialkoeffizient des vorderen Signals 1 positiv (oder negativ) an der Verbindungsstelle 3 ist 'wie in F i g. 8 und 9 gezeigt) und wenn auch der erste Tastwert des hinteren Signals 14 einen positiven (oder negativen) Difff rentialkoeffizienten aufweist und wenn auch der Pegelwert desselben nahe bei dem Pegelwert der letzten Abtastung des vorderen Signals 1 ist oder größer ist (oder kleiner), so ist das Klickgeräusch recht gering. Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, daß derartige Tastwerte bei geringer Ausdehnung des eliminierten Signalbereichs erzielt werden können.

Fi g. 10 zeigt eine Ausführungsforrt· der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der die Vorrichtung gemäß F i g. 6 in der beschriebenen Weise verbessert wird. Die Schallung gemäb F i g. 10 umfaßt Schieberegister 15,16, 17 zur Speicherung jeweils eines Tastwertes sowie Verglcichsschaltungen 19, 20 und eine Logikschaltung 21,

welche an ihrem Ausgang 22 ein START Signal ausgibt.

Das am Eingangsanschluß 7 empfangene Wiedergabesignal gelangt durch das Schieberegister 15 und wird in den Speicher 8 eingeschrieben. Ferner wird dieses Signal nach dem Durchgang durch das Schieberegister 15 aufeinanderfolgend in die Schieberegister 16 und 17 eingeschrieben, welche durch einen Einschreibetakt 9 gesteuert werden. Wenn die Fehlerdctektorschaltung 12 an ihrem Ausgang 18 ein STOPP-Signal ausgibt, so wird das Tor 13 geschlossen, so daß das Einschreiben in den Speicher 8 und in die Schieberegister 16, 17 unterbrochen wird. Zu dieser Zeit ist der Abtastwert unmittelbar vor Erzeugung des STOPP-Signals im Schieberegister 16 gespeichert, und der Abtastwert unmittelbar vor dem im Schieberegister 16 gespeicherten Abtastwert ist im Schieberegister 17 gespeichert. F i g. 11 dient der Veranschaulichung dieser Verhältnisse. An der Verbindungsstelle 3 wird das STOPP-Signal erzeugt, und der Abtastwert 23 ist nun im Schiebcrcgiücr SS gespeichert, während der Abtastwert 24 im Schieberegister 17 gespeichert ist. Andererseits wird der Takt kontinuierlich dem Schieberegister 15 zugeführt, so daß die Abtastwerte des hinteren Signals 2 aufeinanderfolgend dieses Schieberegister 15 durchlaufen. Wenn das Ausgangssignal auf der rechten Seite größer ist (oder kleiner) als das Eingangssignal auf der linken Seite, so wird am Ausgangsanschluß C (oder L) des !Comparators 19 eine »1« ausgegeben. Wenn die beiden Signale gleich sind, so wird am Ausgangsanschluß Eeine »1« ausgegeben. In den Komparaior 20 werden die Abtastwerte 23, 24 eingegeben. Wenn der Differentialkoeffizient unmittelbar vor der Verbindungsstelle 3 positiv (oder negativ) ist, so wird eine »1« am Ausgangsanschluß L (oder C) ausgegeben. Der Abtastwert 23 und die Abtastwerte des hinteren Signals 2 werden der Reihe nach in den Komparator 19 eingegeben. Wenn der Differentialkoeffizient des hinteren Signals 2 positiv (oder negativ) ist. so wird das Eingangssignal auf der linken Seite des !Comparators 19 mit fortschreitender Zahl erhöht (oder vermindert). Wenn der Differentialkoeffizient des vorderen Signals positiv (oder negativ) ist, so handelt es sich bei dem Zeitpunkt der Verbindungsstelle der F i g. 8 (oder F i g. 9) um den Zeitpunkt, zu dem eine »1« am Ausgang L (oder C) des Komparators 19 anstatt am Ausgang C (oder L)des Komparators 19 erscheint. Nun wird daher das START-Signal von der Logikschaltung 21 ausgegeben, welche das Tor 13 öffnet, so daß das Taktsignal 9 wieder allen Schaltungen zugeführt wird.

Fig. 12 zeigt die Logikschaltung 21 gemäß Fig. 10 zur Erzeugung des START-Signals im Detail. Der Eingangsanschluß 25 ist mit dem ί-Ausgang und dem E-Ausgang des Komparators 19 verbunden. Die Logikschaltung 21 umfaßt Ein-Bit-Speicher 26, 27. welche durch ein am Anschluß 28 eingespeistes Taktsignal getriggert werden. Dieses Taktsignal ist mit dem Abtastvorgang synchronisiert so daß die gespeicherten Daten bei jeder einzelnen Abtastung nach rechts verschoben werden. Die Ausgangssignale der Ein-Bit-Speicher werden in einer Gatterschaltung verarbeitet. Dis Ausgangssignale von UND-Verknüpfungsgliedern 29,30 ergeben sich aus den folgenden beiden Gleichungen:

X=V-U

y = G · ν

Dabei bedeutet u das Ausgangssignal des Ein-Bit-Speichers 26, während ν das Ausgangssignal des Ein-Bit-Speichers 27 bedeutet. Daher hat das Ausgangssignal .v den Wert »1«. wenn der Pegel des hinteren Signals 2 sich ändert, und zwar von einem Wert, welcher kleiner ist als der Pegel des Abtastwertes 23, zu einem Wert, welcher größer ist als der Pegel des Abtastwertes

■5 23. y hat den Wert»1« unter umgekehrten Bedingungen.

Andererseits ist ein Eingangsanschluß 31 mit den

Ausgängen L und E des !Comparators 20 verbunden, während ein weiterer Eingangsanschluß 32 mit dem Ausgangsanschluß C verbunden ist. Daher hat das Ausgangssignal des UND-Vcrknüpfungsglieds 33 den Wert »I«. wenn der Differcntialkoeffizient des vorderen Signals 1 positiv ist und wenn der Pegel des hinteren Signals 2 über dem Pegel des Abtastwertes 23 liegt (Fig.8). Andererseits hat das Ausgangssignal des UND-Verknüpfungsgliedes 34 den Wert »1« unter den in Fig.9 gezeigten umgekehrten Bedingungen. Daher wird in beiden Fällen am Ausgang 22 eines ODER-Verknüpfungsglicdes35 ein START-Signal gebildet.

Vorstehend wjrd* eine Ausführunesform der erfindungsgemilßen Vorrichtung anhand eines manuellen Schneidverfahrens erläutert. Es ist möglich, dieses auch bei elektronischen Aufbereitungsverfahren anzuwenden. Fig. 13 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer elektronischen Aufbereitungseinrich-

2") tung, wobei ein Wiedergabegerät 37 das vordere Signal 1 ausgibt und wobei ein Wiedergabegerät 36 das hintere Signal 2 ausgibt.

Das Wut Virgabegerät 37 hat Adressensignale, welche den Tonsignalen entsprechen und gibt am Ausgangsan-Schluß 38 ein Aufbereitungssignal aus, welches durch das Adressensignal gebildet wird, und zwar zur Zeit der Wiedergabe des Aufbereitungsbereiches 3. Ein Aufzeichnungsgerät 40 dient der Aufzeichnung des der Aufbereitung unterworfenen Signals. Ferner ist ein Adapter 39 für die elektronische Aufbereitung vorgesehen. Dieser enthält einen Schalter SW (41), welcher durch das Aufbereitungsbereichssignal am Ausgang 38 betätigt wird.
Bei der elektronischen Aufbereitung werden die Wiedergabegeräte 37 und 38 gleichzeitig parallel zueinander betrieben, so daß die Tastperioden des Musiksignals zeitlich übereinstimmen. Zu Beginn gelangt das vordere Signal 1 zum Eingangsanschluß 7 der Signal-Verbindungsschaltung im Adapter 39. Falls der von der Aufberettung beeinflußte Bereich 3 vorliegt, wird das Aufbereitungsbcreichssignal am Ausgang 38 gebildet, so daß der Schalter 41 umgeschaltet wird und zur gleichen Zeit wird das Aufbcreitungsbereichssignal am Ausgang 38 anstelle des STOPP-Signals 18 dazu verwendet, das Einschreiben des Signals in den Speicher 8 zu stoppen. Danach erfolgen die Verbindungen des Signals der Aufbereitungsbereiche in gleicher Weise.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufbereitung von auf Magnetband aufgezeichneten PCM-Signalen. die eine durch eine Schneidestelle des Magnetbandes unterbrochene PCM-Signalfolge derart wiedergibt, daß die leonvertierten Analogsignale einen glatten Übergang aufweisen, mit einem Signalspeicher zum Einschreiben und zeitverzögerten Auslesen der Wiedergabesignale und mit einer auf abrupte Signalpegeländerung ansprechenden Fehlerdetektorschaltung, auf deren Ausgangssignal eine Stop-Einrichtung zur Unterbrechung des Einschreibens anspricht, gekennzeichnet durch eine Rückstelleinrichtung (15—22), welche ein Startsignal zur Beendigung des Unterbrechens des Einschreibens erzeugt, sobald die Differenz zwischen der Steigung der Signale vor und hinter der Unterbrechungsstelle in einem vorbestimmte;: Bereich liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (15—22) eine Steigungsdetektoreinrichtung (16, 17, 20) zur Ermittlung des Steigungsvorzeichens des Wiedergabesignales unmittelbar vor der Unterbrechung umfaßt, sowie eine Vergleichseinrichtung (19) zur Ermittlung eines Differenzvorzeichens durch Subtraktion des Signalendwertes vor der Unterbrechung von den aktuellen Signalwerten nach der Unterbrechung und eine Logikschaltung (21), welche ein Startsignal liefert, wenn ein positives Steigungsvorzeichen und ein positives Differenzvorzeichen vorliegen bzw. wenn ein negatives Steigungsvfcrzeichtw und ein negatives Differenzvorzeichen vorlie^ep.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, jadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (21) ein Startsignal liefert, wenn bei positivem Steigungsvorzeichen das Differenzvorzeichen von minus nach plus wechselt oder wenn bei negativem Steigungsvorzeichen das Differenzvorzeichen von plus nach minus wechselt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungsdetektoreinrichtung (16,17,20) zwei in Reihe geschaltete Schieberegister (16, 17) zur Speicherung der Wicdergabesignalwerte bis zur Unterbrechung und einen ersten Komparator (20) zum Vergleich der Inhalte der Schieberegister (16,17) umfaßt und daß die Vergleichseinrichtung (19) einen zweiten Komparator zum Vergleich des Signalendwertes in einem der Schieberegister (16) mit dem jeweiligen aktuellen Signalwert umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (21) zwei in Reihe geschaltete Schieberegister (26, 27) für die Speicherung der Ausgangssignale des zweiten Komparator umfaßt und das logische Produkt (X bzw. Y) des Inhalts des ersten (26) und des negierten Inhalts des zweiten (27) bzw. des Inhalts des zweiten (27) und des negierten Inhalts des ersten Schieberegisters (26) bildet und mit dem positive bzw. negative Steigung anzeigenden Ausgangssignal des ersten KLöniparators (20) logisch multipliziert.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabcsignale vor und hinler der Übergangsstelle durch gesonderte Wiedergabecinrichtung (36, 37) gebildet werden und daß eine Schalteinrichtung (39) zur Umschaltung vom vorderen auf das hinierc Signal vorgese

hen ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Stop-Einrichtung (13) auf das Signal zur Umschaltung der Schalteinrichtung (39) anspricht