DE2938503A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufnahme und wiedergabe von audio-signalen mit digitaler aufzeichnung - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.¥EicKMANH_;:DiR.-jrHys: Drt." K. Γινχκε

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dtpl.^Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LisKA 2938503

BRBA 8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

AMPEX CORPORATION

Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Audio-Signalen mit digitaler Aufzeichnung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufnahme und Wiedergabe von Audio-Signalen mit digitaler Aufzeichnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bekanntermaßen setzen sich digitale Verfahren immer mehr durch, weil digitale Daten sehr einfach manipuliert, transferiert, übermittelt und gespeichert werden können. So wie dies im Bereich der Rechner, der Messung und von der Aufzeichnung von Videosignalen der Fall war, haben

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digitale Verfahren in letzter Zeit eine erhebliche Bedeutung auch im Bereich der Aufzeichnung und Wiedergabe von Audiosignalen gefunden.

Das Ziel beliebiger Aufzeichnungsverfahren besteht im Grunde darin, die Information zu speichern und anschließend daran getreu wiederzugeben. Bei konventionellen Analog-Aufzeichnungsverfahren ergeben sich eine Anzahl von Schwierigkeiten, aufgrund welcher die Wiedergabe verschlechtert wird, wobei dies Schwierigkeiten im Bereich des Aufzeichnungsmediums und der mechanischen Vorrichtung für den Transport des Aufzeichnungsmediums liegen. Obwohl die vorhandenen Schwierigkeiten zum Teil durch die Entwicklung spezieller Aufzeichnungsmedien und Antriebsmechanismen beseitigt werden konnten, so wird doch weitgehend anerkannt, daß konventionelle Analogauf zeichnungs und -wiedergabeverfahren sehr schnell ihre technischen Funktionsgrenzen erreichen.

Typische Schwierigkeiten bei analogen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren liegen in dem nicht ausreichenden dynamischen Bereich, d.h. dem niederen Signalrauschverhältnis/der vorhandenen Phasenverzerrung, der vorhandenen Oberwellenverzerrung, der nicht ausreichenden Ansprechcharakteristik auf Spitzensignale, dem Modulationsrauschen, dem Gegensprechen, der Signalübertragung zwischen einzelnen Bandlagen,der Signalverschlechterung bei Herstellung mehrerer Kopien, den durch Bandschwingungen erzeugten Störgeräuschen, den technischen Möglichkeiten bei der Verringerung von Rauschen,der Signalverschlechterung im Rahmen der Speicherung über lange Zeiträume und der relativ schlechten Frquenzcharakteristik am unteren Frequenzende.

Digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren ergeben hingegen entweder eine Verbesserung oder sogar eine korn-

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plette Elimination der oben genannte Schwierigkeiten. Einige dieser Schwierigkeiten, beispielsweise das Modulationsrauschen, die Signalübertragung zwischen einzelnen Bandlagen, der nicht ausreichende dynamische Bereich, die Oberwellenverzerrung, das Modulationsrauschen und die Schwierigkeiten am unteren Frequenzende werden eliminiert bzw. erheblich verbessert, weil im digitalen Bereich diese Schwierigkeiten nicht auftreten. Andere Schwierigkeiten, wie die Phasenverzerrung, die Ansprechcharakteristik auf Signalspitzen, die durch Bandschwingungen und ungleichmäßigen Bandtransport bedingten Störgeräusche sowie die Verschlechterung der Signalqualität durch Speicherung und Herstellung mehrerer Kopien werden eliminiert bzw. erheblich verbessert, und zwar aufgrund der Tatsache, daß das Signal nach seiner Umwandlung in ein Digitalsignal sehr leicht gehandhabt werden kann.

Die Verwendung von digitalen Audioverfahren führt jedoch zu verschiedenen Problemen und Nachteilen: Beispielsweise führen schlechte Signalübertragungsbedingungen, die ein Analogsignal nur verschlechtern würde, bei einem äquivalenten Digitalsignal zu einer vollkommenen Zerstörung desselben. Selbst eine ganz kurze Diskontinuität, wie dies durch einen Fehler eines einzigen Bits bedingt sein kenn, kann zu einer erheblichen Audiosignalverschlechterung und zu unangenehm empfundenen Tönen führen, falls der betreffende Bitfehler an einer signifikanten Bitposition auftritt. Im Gegensatz zu Analogsystemen, bei welchen eine graduelle Verschlechterung der Signalqualität zustandekommt, haben somit digitale Systeme die Eigenschaft, daß sie abrupt vollkommen versagen. Man hat somit festgestellt, daß digitale Audioverfahren die Verwendung einer speziellen Fehlerkorrektur und/oder Fehlerverdeckung erforderlich machen, um die Wirkungen der verschiedenen

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Arten von Signalverlust und Datenfehler während der Wiedergabe des aufgezeichneten digitalen Audiosignals möglichst klein zu halten.

Um eine wirksame Korrektur und/oder Verdeckung von Fehlern durchführen zu können, muß zuerst festgestellt werden, daß ein Fehler aufgetreten ist. Eine erste Anzeige eines Fehlers ergibt sich durch überwachung der Hüllungskurve des wiedergewonnenen Audiosignals. Ein derartiges Verfahren enthält jedoch keine ausreichende Information, um damit eine zuverlässige Fehlerfeststellung durchführen zu können.

Bei digitalen Audiosystemen hoher Qualität erfolgt somit eine Fehlerfeststellung, durch zusätzliche Aufzeichnung weiterer Information zusammen mit den normalen Audiosignaldaten. Diese Zusatzinformation kann in Form von Paritätsbit und/oder speziellen Fehlerüberwachungssymbolen bestehen, welche die Feststellung eines Fehlers während der Wiedergabe erlauben.

Bei der Feststellung von Fehlern können dieselben entweder verdeckt oder korrigiert werden. Verdeckungsverfahren können dabei in einer Interpolation nullter Ordnung bei welcher der letzte genau richtige Probenwert wiederholt wird,oder in einer Interpolation erster Ordnung bestehen, bei welcher eine Interpolation zwischen dem letzten richtigen Probenwert und dem folgenden nächsten richtigen Probenwert erfolgt.

Bei der Elimination von Fehlern erweist es sich jedoch als noch wünschenswerter, dieselben zu korrigieren. Dies erfordert die Kenntnis des Datenwertes zu dem Zeitpunkt, bei welchem der Fehler aufgetreten ist. Fehlerkorrektur-

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verfahren erfordern somit weitere Zusatzinformation, die während des Aufzeichnungsverfahrens eingespeichert worden ist. Da derartige Fehler in der Regel nicht willkürlich verteilt sind, sondern in gewissen Stoßen auftreten, die sich über ein Paar bis zu mehreren hundert Bit erstrecken, muß die Fehlerkorrekturinformation auf dem Aufzeichnungsmedium verteilt aufgezeichnet werden, um zu verhindern, daß die während eines Stoßes auftretenden Fehler die Fehlerkorrektureinrichtung nachteilig beeinflussen können. Es ergibt sich dabei, daß Fehlerverdeckungs- und Korrekturverfahren umso wirksamer und zuverlässiger arbeiten können, je mehr Zusatzinformation während des Aufzeichnens zugefügt wird. Diese zusätzliche Information erhöht jedoch die Anforderung für die Datenspeicherung des Aufzeichnungsgeräts und bedingt entweder eine erhöhte Signaldichte auf dem Aufzeichnungsmedium oder eine ungewünschte Zunahme der Bandgeschwindigkeit.

Die Art und Weise, die Zusatzinformation zwischen die Audiodaten zu setzen, ist somit wichtig, um eine Fehlerverdeckung oder Korrektur mit gradueller Verschlechterung des aufgezeichneten Datenbitstromes zu erreichen, während gleichzeitig ein totaler Zusammenbruch der Korrektur und demzufolge des digitalen Audio-Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems vermieden wird.

Bezüglich des bestehenden Standes der Technik sei in diesem Zusammenhang auf einen Artikel in dem Journal of the AES, Januar-Februar 1978, Volume 26, Seiten 56-64 bzw. die in diesem Artikel genannten Referenzen hingewiesen. Der typische Stand der Technik ergibt sich dabei beispielsweise aufgrund des Vordruckes Nr. 1298 (M-2) vom 4.-7.Nov.77 von Bellis & Brookhart AES, fernerhin des BBC Research Department Report, Bellis and Smith BBC RD 1974/39 vom

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November 1974, fernerhin einem Artikel im Journal AES, Vol. 21, Nr. 7 vom Sept. 1973, betitelt "PCM Recorder, A New Type of Audio Magnetic Tape Recorder", sowie durch die beiden US-PSen 3 930 234 und 3 994 014.

Im Hinblick auf den oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Aufnahme und Wiedergabe von Audiosignalen mit digitaler Aufzeichnung zu schaffen, bei welchem die Zusatzinformation zur Fehlerfeststellung, Korrektur und zur Synchronisation in verbesserter Weise in den digitalen Datenstrom eingesetzt verden,demzufolge bei relativ geringem technischen Aufwand, selbst bei dem unvermeidlichen Auftreten von Fehlern, eine zufriedenstellende Wiedergabe des Audiosignal's möglich ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Anspruch 1 aufgeführten Verfahrensschritte erreicht.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird Audiosignalsynchronisations- sowie Fehlerfeststellungsund Korrekturinformation so in bezug aufeinander angeordnet, daß die bei den bisher bekannten digitalen Audio-Aufzeichnungs- und Wiedergabesystemen auftretenden Schwierigkeiten vermieden werden. Die aufgezeichneten Daten werden dabei in Blöcken formiert, zwischen welchen bestimmte Abstände gehalten werden, um das Ein- und Austreten aus dem Aufzeichnungsmodus zu gewährleisten, ohne dabei Daten für immer zu zerstören. Jeder Datenblock ist dabei unabhängig von den anderen und in einer vorgegebenen Anordnung in Datenunterblöcke und Paritätsinformationsunterblöcke geteilt, wobei jeder Unterblock seine eigene Fehlerfeststellungs- und Synchronisationsinformation ent^- hält. Die dem Datenstrom entsprechenden Datenblöcke sowie die Zusatzinformation, d.h. die Fehler- und Synchronisa-

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tionsinformation, werden fernerhin gleichzeitig auf verschiedenen Spuren des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet, um auf diese Weise die Wirksamkeit und Genauigkeit der Fehlerfeststellung und der Fehlerfindung im Vergleich zum Stand der Technik zu verbessern.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die digitalen Audiodaten innerhalb jedes folgenden Datenblockes in dreißig Unterblöcke geteilt, welche jeweils ihre eigene Fehlerfeststellungs-, Korrektur- und Synchronisationsinformation enthalten. Dabei werden jeweils sechzehn Bitprobenwerte des Audiowellensignals in zwei dieser Unterblöcke angeordnet, welche dann verwendet werden, um einen dritten Paritätsunterblock zu bilden, der die Bit-zu-Bit-Parität der ersten zwei Datenunterblöcke sein kann. Die Parität kann beispielsweise erzeugt werden, indem zwei Datenwörter in der Modul-2-Form addiert werden oder indem zwei Datenwörter als Komplemente zweiter Art addiert werden. In beiden Fällen ergibt sich eine Datendreiergruppe, bei welchen die geraden Probenwerte sich in einem Unterblock, die ungeraden Probenwerte sich in einem zweiten und die Paritätsinformation in einem dritten Unterblock befinden. Die drei Unterblöcke der Dreiergruppe werden dann zusammen mit den anderen siebenundzwanzig Unterblöcken aufgegliedert, um auf diese Weise einen Hauptblock zu bilden. Die beiden Datenunterblöcke einer Dreiergruppe werden dann gleichzeitig auf zwei verschiedenen Spuren des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet, während der dritte Unterblock der Dreiergruppe mit der Zusatzinformation nochmals geteilt und im Anschluß an das Aufzeichnen der Datenunterblöcke auf den beiden Spuren des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet wird. Eine derartige Anordnung von Blöcken und Unterblöcken verhindert, daß ein einziges Fehlerereignis - beispielsweise ein Signalausfall bzw. ein Fehlerstoß - in mehr als zwei der Unterblöcke einer be-

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liebigen Datendreiergruppe Fehler hervorrufen kann. Falls während der Wiedergabe in einem der drei Unterblöcke der Dreiergruppe ein Fehler auftritt, dann werden die ursprünglichen Daten innerhalb des Unterblockes richtig von den verbleibenden Daten und den Paritätsunterblöcken in Übereinstimmung mit dem verwendeten Fehlerkorrekturverfahren rekonstruiert. Falls ein Fehler in zwei Unterblöcken auftritt, wird ein Fehlerverdeckungsverfahren verwendet, um diesen Fehler zu verdecken.

Vorteilhafte Weiterbildungen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich anhand der Unteransprüche.

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:

Fig. 1a bis c schematische Darstellungen der Formatbildung im Rahmen der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der im Rahmen

der vorliegenden Erfindung verwendeten Blöcke und Unterblöcke,

Fig. 3a bis c schematische Darstellungen der Daten und

Paritätsunterblöcke sowie des Zwischenblockabstandes,

Fig. 4 und 5 schematische Darstellungen der Art und Weise, wie bei Auftreten von fehlern eine Fehlerkorrektur bzw. eine Fehlerverdeckung unter Verwendung eines Datenformates gemäß Fig. 2 vorgenommen wird,

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Fig. 6 ein Blockdiagramm einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für Audiosignale,

Fig. 7 ein detailliertes Blockdiagramm von Teilen der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 8a bis d schematische Schaltdiagramme der Formatcodiereinheit von Fig. 6,

Fig. 9a und b schematische Schaltdiagramme der Formatsteuereinheit zur Steuerung der Anordnung von Fig. 7,

Fig. 10a bis g schematische Schaltdiagramme der Format-

entcodierereinheit und der Formatauflöseeinheit der Anordnung von Fig. 6,

Fig. 11 ein Schaltdiagramm des Adressiersteuerkreises von Fig. 7, sowie

Fig. 12 eine schematische Ansicht der in den Schaltkreisen der Fig. 8 bis 11 verwendeten integrierten Schaltkreise.

Es ist festgestellt worden, daß das Format zur digitalen Audiosignalaufzeichnung neben anderen Anforderungen die Fähigkeit haben muß, von Hand eingegebene Maschinensteuervorgänge - beispielsweise Einschaltungen - sowie durch das System selbst vorgegebene Steuervorgänge durchführen zu können. Dabei dürfen durch die Eingabe- und Ausgabepunkte dieser Steuervorgänge die vorhandenen Daten an den Datenbegrenzungspunkten nicht zerstört oder gestört werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden somit die aufgezeichne-

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ten Daten in Blöcke formiert, welche unabhängig von allen anderen Blöcken sind, wobei zusätzlich genau definierte Zwischenblockabstände vorgesehen sind, welche die Eingabe- und Ausgabepunkte für die vorzunehmenden Steuervorgänge darstellen. Die Blöcke selbst werden aus einer Mehrzahl von Unterblöcken gebildet, in

welche Synchronisations- sowie Fehlerfeststellungs- und Korrekturinformation eingesetzt ist. Die Anordnung von drei Unterblöcken soll in dem folgenden als Dreiergruppe bezeichnet werden.

Gemäß der Erfindung ist jeder Block auf dem Aufzeichnungsmedium physisch lang genug, um die gewünschte Verteilung der Daten innerhalb des Blockes zu erlauben, so daß ein Signalausfall nicht den Fehlerkorrekturmechanismus des Systems zerstören kann. Fernerhin sind die Blöcke kurz genug, demzufolge sich zwischen dem Aufnahme- und Wiedergabekopf wenigstens zwei Blöcke auf dem Aufzeichnungsmedium befinden. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit, die wirklichen und anscheinenden Veränderungen des Abstandes zwischen den beiden Köpfen aufgrund von mechanischen Toleranzen bei einem Maschinenwechsel sowie dynamische Charakteristiken des Bandes elektronisch zu kompensieren. Fernerhin ergibt sich dadurch Zeit für die Verarbeitung der innerhalb eines Blockes befindlichen Daten, und zwar entweder innerhalb des Aufzeichnungsgerätes oder innerhalb eines peripheren elektronischen Rechners, um auf diese Weise an dieselbe Blockstelle eine erneute Aufzeichnung vornehmen zu können, wenn dieselbe im Anschluß daran an dem Aufzeichnungskopf vorbeigeführt wird. Auf diese Weise wird bei der Durchführung von Korrekturvorgängen die richtige Zeitsteuerung zwischen den Kanälen eines mit mehreren Kanälen versehenen Aufzeichnungsgerätes aufrecht erhalten.

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Bei der beschriebenen Ausführungsform wurde bei einer Bandgeschwindigkeit von 30 Zoll pro Sekunde eine Blockgeschwindigkeit von 250 Hz gewählt, um auf diese Weise eine einfache Synchronisationsbeziehung mit den verschieder en Fernseh- und Filmnormen zu erreichen. Eine derartige Blockgeschwindigkeit ergibt eine Blocklänge von etwa 3 mm (120 mils) und einen Zwischenblockabstand von etw,a 0,25 mm (9,6 mils). Bei dem gewählten Beispiel treten zwischen dem Aufnahme- und Wiedergabekopf fünf Blöcke auf, was einem Abstand von 1,5 cm (600 mils) entspricht.

Da ein größerer Datenverlust bewirkt, daß die die Datenwiedergewinnung bewirkende Elektronik ihre Synchronisation verliert, ist es notwendig, daß die Synchronisation so bald wie möglich wiederhergestellt wird, um einen zusätzlichen Datenverlust so klein wie möglich zu halten. Demzufolge wird die Minimalfrequenz des Synchronisationsereignisses in bezug zu der Fehlerlängenwahrscheinlichkeit gebracht. Die Maximalfrequenz des Synchronisationsereignisses muß jedoch verringert werden, damit die Größe der den Daten zugesetzten Zusatzinformation klein gehalten werden kann. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die 12-Bit-Synchronisationsinformation somit ungefähr alle 0,25 Millisekunden wiederholt.

Es ist ebenfalls notwendig, die durch Signalausfälle bedingten Datenfehler möglichst schnell und eindeutig festzustellen. Demzufolge wird bei dem gewählten Signalformat die Fehlerfeststellungsinformation gleich wie die Synchronisationsinformation alle 0,25 ms wiederholt. Die Fehlerfeststellungsinformation besteht dabei aus einem zyklischen Prüfsymbol, welches ausgezeichnete Fehlerfeststellungseigenschaften besitzt, wobei für jede 172 Bit, die auf diese Weise geschützt werden müssen, nur 12 zu-

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sätzliche Fehlerfeststellungsbits vorgesehen sind.

Das gewählte Signalformat ist so ausgelegt, daß sowohl eine Fehlerverdeckung wie auch eine Fehlerkorrektur möglich sind. Eine Fehlerkorrektur wird dabei innerhalb einer Datendreiergruppe vorgenommen, wenn die Fehler innerhalb eines Unterblockes der Dreiergruppe auftreten. Falls jedoch innerhalb zweier Unterblöcke Fehler auftreten und der verbleibende gute Unterblock der Dreiergruppe Audiodaten enthält, werden die Fehler in sehr wirksamer Weise verdeckt, indem eine Interpolation zwischen Probenwerten innerhalb des guten Unterblockes vorgenommen wird. Dies wird im allgemeinen als Interpolation erster Ordnang bezeichnet. Falls jedoch beide Unterblöcke mit Audiosignalen innerhalb einer Dreiergruppe Fehler aufweisen, dann erfolgt eine Fehlerverdeckung, indem der letzte gute Probenwert solange aufrechterhalten wird, bis der nächste gute Probenwert folgt. Dies wird im allgemeinen als Interpolation nullter Ordnung bezeichnet. Eine andere Möglichkeit einer Interpolation nullter Ordnung ist eine Signalunterdrückung beim Auftreten unkorrigierbarer Fehler.

Bei der beschriebenen Ausführungsform beträgt die Geschwindigkeit der Probenwertentnahme an dem Audiosignal 50 kHz. Das gewählte Format ergibt ein 16-Bit-Wort, um jeden Probenwert wiederzugeben, so daß sich auf diese Weise eine serielle Audiodatengeschwindigkeit von 800 Kilobit pro Sekunde pro Kanal ergibt. Um eine Fehlerkorrektur durchführen zu können, beträgt die den ursprünglichen Daten zugeführte Zusatzinformation 50%, während die Fehlerfeststellung und Synchronisation den Zusatz von weiteren 16% erforderlich macht. Der Zwischenblockabstand erfordert weitere 8,7% Zusatz, so daß sich zusammen eine gesamte Datengeschwindigkeit pro Kanal von 1,5 Megabit pro Sekunde ergibt.

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Um eine Aufzeichnung einer derartigen Datenmenge bei konventionellen Geschwindigkeiten des Aufzeichnungsmediums - beispielsweise bei 30 Zoll pro Sekunde - durchführen zu können, wird der Audiodatenstrom in zwei Teile geteilt, welche auf zwei verschiedenen Spuren des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet werden. Dies erlaubt die Verwendung einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 30 Zoll pro Sekunde, was eine Aufzeichnungsdichte von 25 Kilobit pro Zoll ergibt, wobei dieser Wert im Hinblick auf die derzeit verfügbaren Aufzeichnungsmedien durchaus zulässig ist.

In dem folgenden soll nunmehr auf Fig. 1a bis c Bezug genommen werden, welche die Art und Weise der Formatbildung bei dem verwendeten Audiosignal in Realzeit darstellt. Ein Analog-Digitalwandler, welcher entweder Teil des in Fig. 6 dargestellten Aufzeichnungsgerätes oder eine periphere Einheit ist,entnimmt Probewerte des einlaufenden Audiosignals in Abständen von 20 με entsprechend 50 kHz und erzeugt eine 16-Bit-Binärzahl, welche jedem Probenwert entspricht. Dabei zeigt Fig. 1a die kontinuierliche Erzeugung der 16-Bit-Binärzahlen, die aufeinanderfolgend entnommenen Probenwerten des Audiosignals entsprechen. Diese Binärzahlen sind dabei mit S1 bis S20 bezeichnet,wobei diese 20 Probenwerten einer Serie entsprechen. Der erste Probenwert S1 wird in einen ungeraden Unterblock 0-1 eingesetzt,der in Fig. 1b dargestellt ist. Der zweite Probenwert S2 wird dann in einen geraden Unterblock E-1 eingesetzt, der Probenwert S3 wird dann wiederum in den ungeraden Unterblock 0-1 und der Probenwert S4 in den geraden Unterblock E-1 eingefügt. Dies wird solange weitergeführt, bis alle 20 Probenwerte in den beiden Unterblöcken 0-1 und E-1 eingesetzt worden sind. Jeder Probenwert enthält dabei 16 Bits, während jeder Unter-

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block 10 Probenwerte enthält. Demzufolge enthält jeder Unterblock 160 Bit des in digitale Form gebrachten Audiosignals.

Ein dritter Unterblock, der als Paritätsunterblock bezeichnet ist, wird gemäß Fig. 1c dadurch erzeugt, indem aufeinanderfolgend die Bits des Datenunterblocks 0-1 :nit denen des Datenunterblocks E-1 verglichen werden. Das erste Bit in 0-1 wird beispielsweise mit dem ersten Bit in E-1 verglichen. Binärbits können bekanntlich nur zwei Werte besitzen, nämlich 0 und 1. Falls nun die miteinander verglichenen Bits denselben Wert besitzen, dann wird ein Wert 0 in die erste Bitposition des Wortes innerhalb des Paritätsunterblockes P-1 eingesetzt. Falls die beiden Bits verschiedenen Wert besitzen, dann wird der Wert 1 in die erste Bitposition des Wortes innerhalb des Paritätsunterblockes P-1 eingefügt. Dieses Verfahren wird solange jeweils Bit bei Bit fortgeführt, bis alle 160 Bits der Audiodaten miteinander verglichen worden sind und alle 160 Positionen innerhalb des Paritätsunterblocks P-1 gefüllt sind. Auf diese Weise ergibt sich eine Unterblock-Dreiergruppe, welche aus zwei Datenunterblöcken 0-1 und E-1 sowie aus einem Paritäts-Unterblock P-1 besteht.

Die folgenden 20 Probenwerte werden ebenfalls in eine Dreiergruppenkonfiguration,ähnlich wie in Fig. 1a bis c dargestellt, gebracht, wobei jeweils zehn der Probenwerte kombiniert werden, um auf diese Weise einen einzigen Datenblock zu bilden.

Abgesehen von der Paritätsbildung und der Verwendung einer Modul-2-Addition kann eine Parität auch durch eine Komplementaddition zweiter Ordnung gebildet werden. In diesem Falle werden die zwei Worte addiert und die Komplementen-

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summe zweiter Ordnung gebildet. Dabei ergibt sich ein 17-Bit-Wort, welches die Komplementsumme zweiter Ordnung aus den zwei 16-Bit-Worten darstellt. Daraufhin werden die 16 am meisten signifikanten Bits als Parität aufgezeichnet. Bei der Wiedergewinnung der Daten werden die oberen 16 Bits wiedergewonnen und von der Parität substrahiert, wobei das am wenigsten signifikante Bit nicht abgeleitet wird. In einem Fall eines Fehlers können somit nur die ersten 15 Bits des fehlenden Datenwortes wiedergewonnen werden. Dieses Verfahren ergibt eine genauere Abdeckung, als wenn eine Addition mit dem Modul 2 verwendet wird, um die Parität zu erzeugen, da die Parität durch 2 dividiert werden kann, um eine 15-Bit-Näherung anstelle einer linearen Interpolation zu ergeben.

Gemäß Fig. 2 werden dann die Dreiergruppen, welche einen Datenblock bilden, auf zwei Spuren A und B des Aufzeichnungsmediums verteilt, zwischen den Spuren befindet sich ein Spurenabstand in der Größenordnung der Spurenbreite, um auf diese Weise zu gewährleisten, daß bei einem Signalverlust nur eine Spur des Spurpaares beeinflußt wird. Die Spur A enthält dabei die ungeraden Datenunterblöcke 0-1, 0-2, etc., während die Spur B die geraden Datenunterblöcke E-1, E-2 etc. enthält. Es ergibt sich somit, daß jeder zweite Probenwert des Audiosignals auf verschiedenen Spuren des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet wird. Die Paritätsunterblöcke werden auf beide Spuren verteilt, und zwar werden die ungeraden Paritätsunterblöcke P-1, P-3, P-5, P-7 und P-9 auf der ungeraden Spur A und die geraden Paritätsunterblöcke P-2, P-4, P-6, P-8 und P-10 auf der geraden Spur B aufgezeichnet. Eine derartige Anordnung der Paritätsunterblöcke verbessert die Genauigkeit der Fehlerkorrektur, so wie dies in dem folgenden noch beschrieben wird.

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Der in Fig. 2 dargestellte Datenblock enthält fernerhin Synchronisations- und Fehlerfeststellungsinformation an bestimmten Stellen innerhalb des Blockes, und zwar insbesondere an bestimmten Stellen innerhalb jedes Unterblockes. So wie erwähnt, besteht die Möglichkeit, daß beim Auftreten eines größeren Signalverlustes die Elektronik des Aufzeichnungsgerätes ihre Synchronisation mit dem Format auf dem Aufzeichnungsmedium verlieren kann. Demzufolge muß die Synchronisation so schnell wie möglich wiedergewonnen werden, um einen zusätzlichen Verlust von Daten klein zu halten. Um eine derartige schnelle Wiedergewinnung zu gewährleisten, wird ein 12-Bit-Muster am Beginn jedes Unterblockes eingefügt, so wie dies im unteren Teil von Fig. 2 dargestellt ist. Dieses Muster ist in sich einmalig und kann nicht innerhalb des Audiosignales oder innerhalb der Paritäts- oder Fehlerfeststellungsdaten auftreten. Dabei kann beispielsweise ein Codierschema verwendet werden, bei welchem das Synchronisationsmuster ein gleichstromfreies Muster von 7 Bit ist, was bei normalen Daten nicht auftreten kann, wobei dann zusätzliche 5 Bits dazu dienen, um anzugeben, um welchen Unterblock es sich dabei handelt. In diesem Fall kann beispielsweise ein

2 Codierschema des Typs Miller Quadrat (M ) verwendet werden.

Es ergibt sich somit ein Synchronisationscode, der ungefähr alle 0,25 ms wiederholt wird.

Genauso wie es notwendig ist, nach einer Signalstörung die Synchronisation so schnell wie möglich wiederzugewinnen, so müssen ebenfalls möglichst schnell und eindeutig Datenfehler aufgrund derartiger Signalausfälle festgestellt werden. Denn nur nach der Feststellung eines Signalfehlers kann ein derartiger Fehler korrigiert bzw. verdeckt werden. Demzufolge wird ein 12-Bit-Fehlerfeststellungssymbol am Ende jedes Unterblockes eingefügt, demzufolge dieses Fehlerfeststellungssymbol genauso oft auf-

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tritt wie der Synchronisationscode Dieses Symbol ist in der Form eines zyklischen überbeStimmungssymbols, welches durch arithmetische Teilung der Daten innerhalb des Unterblockes durch ein Binärpolynom gebildet wird. Dabei wird der Datenstrom aufeinanderfolgend geteilt, d.h. die 160 Bit des Unterblockes werden durch ein gewähltes Polynom unter Verwendung eines Modul-2-Schemas geteilt. Die Zahl wird dabei subtrahiert und nach rechts geschoben, substrahiert und erneut nach rechts geschoben. Dabei wird ein Restwert gebildet, so wie er bei einer normalen von Hand aus durchgeführten Division auftritt, wobei dann dieser Restwert als Prüf-Code gespeichert wird. Da das zur Erzeugung des Restwertes verwendete Polynom bekannt ist, kann bei der Wiedergabe diese Division dann erneut durchgeführt werden, wobei dann die beiden Prüfsymbole miteinander verglichen werden, um auf diese Weise festzustellen, ob ein Fehler stattgefunden hat. Falls der durch die Division gebildete Restwert dem übertragenen Prüf-Wert entspricht, dann besteht eine sehr große Wahrscheinlichkeit, daß während der Wiedergabe kein Datenfehler stattgefunden hat. Falls jedoch die beiden Restwerte nicht dieselben sind, dann ist bekannt, daß ein Fehler innerhalb des Blockes von Informationen stattgefunden hat. Falls ein Fehlerstoß aufgetreten ist und dieser Fehlerstoß weniger als 12 Bits lang war, dann wird der Fehler auf alle Fälle festgestellt. Falls der Fehlerstoß genau 12 Bit lang war, dann liegt die Wahrscheinlichkeit, daß der Fehler nicht bemerkt wird, bei 1:2048. Bei Fehlerstößen länger als 12 Bits liegt die Wahrscheinlichkeit eines nicht festgestellten Fehlers bei 1:4096. Es ergibt sich somit, daß das verwendete Schema die Möglichkeit ergibt, die Aufzeichnungsfehlerrate um 5000:1 zu verbessern, falls alle festgestellten Fehler korrigiert werden.

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Der in Fig. 2 dargestellte Datenblock enthält fernerhin vorgegebene Zwischenblockabstände zu Beginn jedes Blockes von Daten, wobei diese Abstände nicht zur Aufzeichnung von Informationen dienen. Bei der beschriebenen Ausführungsform enthalten diese Zwischenblockabstände nur Signalwerte für die Bildung des Zeittaktes. Durch diese Abstände werden die Daten in Blöcke aufgeteilt, um auf diese Weise während des AufZeichnens, während der Durchführung von Korrekturvorgängen, usw., an den betreffenden Stellen sich auf das Aufzeichnungsmedium einschalten oder von demselben sich ausschalten zu können, ohne dabei aufgezeichnete Audiosignale zu zerstören. Diese Zwischenblockabstände können verwendet werden, um Korrekturinformation oder Information bezüglich der Blöcke zu übermitteln.

Die gewählte Konfiguration mit Blöcken und Unterblöcken sowie Zwischenblockabständen ermöglicht eine besondere Art der Wiedergabe-und Aufnahme, wobei sich besondere Vorteile im Vergleich zu den bisher bekannten Audio-Aufnahme- und -Wiedergabegeräten ergeben. Bei dem beschriebenen digitalen Audiosystem ist der Aufnahmekopf in bezug auf den Wiedergabekopf in einem gewissen Abstand entlang des Bandes nachgeschaltet. Zwischen den beiden Köpfen wird-dabei ein Abstand von fünf Blöcken, d.h. etwa 1,5 cm (600 mils) eingehalten, wobei zusätzlich ein Verzögerungskreis vorgesehen ist, dessen zeitliche Verzögerung dem Abstand zwischen den beiden Köpfen entspricht. Eine derartige Konfiguration erlaubt es, daß die Information an derselben Stelle des Magnetbandes erneut aufgezeichnet wird, an welcher sie zuvor entnommen worden war, solange der genaue Abstand zwischen den beiden Köpfen bekannt ist. Fernerhin erlaubt eine deratige Konfiguration, daß der Einschaltvorgang für eine Aufzeichnung in der Mitte eines Zwischenblockabstandes vorgenommen wird, wobei

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fernerhin die Länge des Zwischenblockabstandes dynamisch verändert werden kann, um sicherzustellen, daß alle Zwischenblockabstände dieselbe Länge besitzen. Bei Durchführung von Korrekturvorgängen kann das auf dem Magnetband Aufgezeichnete abgenommen, verarbeitet und korrigiert werden, worauf dann die korrigierte Information mit Hilfe des Aufzeichnungskopfes an genau dieselbe Position aufgespeichert wird, an welcher zuvor die Signalabnahme erfolgt war. Die in den Fig. 7 bis 11 beschriebene Einrichtung erlaubt, daß der Verzögerungsabstand zwischen den Köpfen derart dynamisch verändert wird, daß die von einem Kanal abgenommenen Daten in einer bestimmten Weise verarbeitet werden, während die von dem anderen Datenkanal abgenommenen Daten in verschiedener Weise einer Behandlung ausgesetzt werden.

Gemäß Fig. 2 ergibt das gewählte Format einen minimalen Abstand zwischen den Datenunterblöcken und den Paritätsunterblöcken, wodurch die Fehlerkorrektureigenschaften des Systems verbessert werden. Da die meisten Bandfehler eine Länge von 0,25 mm oder weniger besitzen, liegt der am Ende jedes Unterblockes befindliche Korrekturcode ungefähr im Abstand von 0,2 mm. Dies erlaubt dem System nach einem Signalverlust sehr schnell eine erneute Betriebsbereitschaft zu erlangen,was wiederum eine Wiedergewinnung der Daten und der Synchronisation erlaubt. Die Paritätsblöcke müssen demzufolge mehr als 0,25 mm davon entfernt sein und in der Tat befinden sich bei dem beschriebenen Signalformat wenigstens 0,75 mm von den entsprechenden Daten, die sie schützen sollen. Diese Anordnung optimisiert die Wahrscheinlichkeit eines Überlebens katastrophischer Signalverluste, die beispielsweise auftreten können, wenn sich aus dem Magnetband Fingerabdrücke oder Schmutz befinden oder wenn Herstellungsfehler vorhanden sind. Die Häufig-

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keit des Auftretens von Zwischenblockabständen ist ebenfalls so gewählt, daß eine Synchronisation mit einer beliebigen Fernsehnorm - beispielsweise NTSC, PAL usw. möglich ist.

Fig. 3a bis c zeigen die Konstruktion der Daten und Faritätsunterblöcke sowie des Zwischenblockabstandes mit :nehr Einzelheiten. Der in Fig. 3a gezeigte Datenunterblock umfaßt zehn Audioprobenwerte von jeweils 16 Bit, welche voran einen Synchronisationscode und anschließend ein zyklisches Kontrollsymbol aufweisen. Der Paritätsunterblock gemäß Fig. 3b ist ähnlich dem Datenunterblock und umfaßt eine Parität für zwanzig Audioprobenwerte von zwei Datenunterblöcken, wobei die Kombination von zwei Datenunterblöcken und der dazugehörige Paritätsunterblock wie erwähnt eine Dreiergruppe bilden.

Der in Fig. 3c dargestellte Zwischenblockabstand trennt die Datenblöcke und wird dazu verwendet, um ein Ein- und Ausschalten auf bzw. von dem Aufzeichnungsmedium durchzuführen, ohne daß dabei Audiosignaldaten zerstört werden. Der Zwischenblockabstand enthält zusätzlich das Synchronisationsmuster am Anfang des Zwischenblockabstandes und das zyklische Kontrollsymbol zur Fehlerfeststellung im Anschluß an den Zwischenblockabstand· Der Zwischenblockabstand kann zur Aufzeichnung nicht kritischer und im allgemeinen sich wiederholender Information, beispielsweise eines Zeitcodes, einer Datenblockidentifikation sowie Korrekturinformation, verwendet werden. Der Zwischenblockabstand kann beispielsweise dazu herangezogen werden, um jeden beliebigen Block von Daten für die Vornahme von Korrekturen zu bezeichnen, wobei die Festlegung mit Hilfe von Stunden-, Minuten-, Sekunden-Rahmen und schließlich Blöcken vorgenommen wird. Auf diese Weise kann ein ganz

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bestimmter Block gefunden werden, worauf dann das System innerhalb des Blockes eine Zählung durchführt und beispielsweise eine Korrektur innerhalb eines Blockes auf einer Wort-pro-Wort-Basis durchführt.

Ein derartiges Signalformat ermöglicht in vorteilhafter Weise eine nichtdestruktive Aufzeichnung, was eine Unterdrückung des Signals zu Zeiten, bei welchen eine Art Korrektur vollendet ist, ausschließt. Es ermöglicht fernerhin einen augenblicklichen Datentransfer. Bei Bewegung von einem Probenwert zu dem nächsten kann das System somit den folgenden Probenwert von einer Quelle nehmen, welche sich von der Probenquelle unterscheidet, die normalerweise verwendet wird. Es ergibt sich somit auch, daß die Auflösungsgrenze bis herunter zur Probenentnahmegeschwindigkeit reicht, die bei der beschriebenen Ausführungsform bei 20 \is liegt, was sehr stark im Gegensatz zu den Verzögerungszeiten in der Größenordnung von mehreren Millisekunden ist, so wie dies, bei den digitalen Audiosignalauf Zeichnungsgeräten bekannter Bauweise bisher der Fall ist. Bei einem beliebigen für professionelle Zwecke verwendeten Aufzeichnungsformat muß der Fehlerkorrekturmechanismus aus praktischen Gründen heraus die in der Regel auftretenden Signalverluste, welche während der Wiedergabe auftreten, überleben können. Das beschriebene Signalformat ist so ausgelegt, daß der größte Teil der auftretenden Signalverluste nicht mehr als einen Unterblock innerhalb einer Unterblock-Dreiergruppe schädigen. Fernerhin führt die gewählte Formatkonfiguration dazu, daß die Wahrscheinlichkeit sehr gering ist, daß Mehrfach-Signalverluste mehr als zwei Unterblöcke innerhalb einer Dreiergruppe stören.

Zur Erläuterung der Fehlerkorrektur und Fehlerverdeckung zeigt Fig. 4 eine vereinfachte Formatkonfiguration mit

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Spuren A und B, wobei drei Unterblöcke einer Dreiergruppe in Form von zwei Datenunterblöcken und einem gemeinsamen Paritätsunterblock auf dem Magnetband angeordnet sind. Falls ein Signalverlustfehler beispielsweise in den Unterblöcken 0-1 und 0-2 der Dreiergruppe auftritt, dann werden die geraden Datenunterblöcke und der dazugehörige Paritätsunterblock der betreffenden Dreiergruppe dazu verwendet, um die Daten innerhalb der ungeraden Dacenunterblöcke 0-1 und 0-2 zu regenerieren. So wie dies durch die Pfeile angedeutet ist, wird ein Signalverlust innerhalb des ungeraden Datenunterblockes 0-1 korrigiert, indem die Information innerhalb des geraden Datenunterblocks E-1 mit dem Paritätsunterblock P-1 verwendet wird, um auf diese Weise den ungeraden Datenunterblock 0-1 zu rekonstruieren. In ähnlicher Weise wird ein Signalverlust innerhalb des Unterblockes 0-2 korrigiert, indem die Daten von dem ungeraden Datenunterblock E-2 mit dem Paritätsunterblock P-2 verwendet werden, um auf diese Weise den ungeraden Datenunterblock 0-2 zu rekonstruieren. Diese Art, eine Korrektur durchzuführen, stellt den größten Teil der Fehlerereignisse dar und ergibt eine vollkommene Fehlerkorrektur.

Falls jedoch zwei getrennte Signalverluste Fehler sowohl innerhalb eines Datenunterblockes wie auch innerhalb des Paritätsunterblockes einer Dreiergruppe bewirken - beispielsweise innerhalb des Datenunterblockes E-5 und dem Paritätsunterblock P-5 -so wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, dann werden die Probenwerte innerhalb des verbleibenden Datenunterblockes 0-5 verwendet, um eine Interpolation zwischen den besten Probenwerten durchzuführen, um auf diese Weise die Daten E-5 festzulegen. Dies ist notwendig, weil nicht genügend Daten vorhanden sind, um den zerstörten Datenunterblock zu rekonstruieren. Das Resultat ist eine sehr gute Näherung, d.h. eine Fehlerverdeckung,

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wobei diese Fehlerverdeckung eine der ersten Ordnung ist, falls eine Interpolation zwischen nebeneinanderliegenden Probenwerten gemacht wird, während eine Interpolation der nullten Ordnung zustandekommt, falls der letzte gute Probenwert solange gehalten wird, bis der nächste gute auftritt. Hörtests mit Fehlerverdeckung unter Verwendung des oben beschriebenen Signalformats haben gezeigt, daß auch Menschen mit empfindlichen Ohren es sehr schwierig finden, absichtlich sich wiederholende Fehlerverdeckungen festzustellen, selbst wenn der Zeitpunkt des Auftretens dieser Fehlerverdeckung genau bekannt ist. Da die Daten auf zwei Spuren verteilt sind, erlaubt dies fernerhin kontinuierlich eine lineare Interpolation mit den verbleibenden Probenwerten, was eine zufriedenstellendere Lösung als ein vollkommener Verlust eines ganzen Kanals des Audiosignals darstellt.

Fig. 6 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine digitale Verarbeitungseinrichtung 12, welche die in Fig. 2 dargestellte verbesserte Formatkonfiguration erzeugt und wiedergewinnt, wobei diese Verarbeitungseinrichtung 12 Teil eines digitalen Audioaufnahme- und -wiedergabegerätes ist. Das analoge Audiosignal wird einer Klemme 14 zugeführt, von wo aus ein Eingangsverstärker 16 gespeist wird, der konventioneller Bauweise ist mit der Ausnahme allerdings daß er einen außerordentlichen dynamischen Bereich besitzt. Das Ausgangssignal des Eingangsverstärkers 16 wird einem Eingangsfilter 18 zugeführt, welches ein Tiefpaßfilter mit scharf definierter Filtercharakteristik ist, um auf diese Weise oberhalb der höchsten noch aufzuzeichnenden Frequenz eine Blockierung durchzuführen. Das Eingangsfilter 18 verhindert die Erzeugung von Störsignalen, welche bei der Probenwertentnahme des Audiosignals auftreten können. Das gefilterte Audiosignal wird

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dann einer Probenwerteinheit 20 zugeführt, welche die Wellenform des von dem Eingangsfilter 18 abgegebenen Analogsignals abtastet und fernerhin die abgetasteten Werte des Audiowellensignals konstant hält, während ein Digital-Analog-Wandler 22 den betreffenden Wert in ein Digitalwort umwandelt. Das Ausgangssignal des Wandlers 22 liegt in der Regel in Parallelform vor, in welcher die einzelnen Bits des Binärwortes gleichzeitig vorhanden sind. Nach jedem Probenintervall ändert sich das parallele Binärwort, um den Wert des nächsten Probenwertes wiederzugeben.

Die abgetasteten Digitalworte werden dann einer Formatbildeinheit 24 innerhalb der digitalen Verarbeitungsrichtung 12 zugeführt, welche das parallele Binärwort in einen Seriendatenstrom umwandelt, der dann auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden kann. Ein weiterer Zweck der Formatbildeinheit 24 besteht darin, andere Arten von Daten dem seriellen Bitstrom zuzufügen, so wie dies mit der Eingangsleitung 26 angedeutet ist.Diese zusätzlichen Daten bestehen aus dem Bitmuster zur Synchronisation und der Unterblockidentifikation des zyklischen Kontrollcode und dem Fehlerkorrektur- - bzw. Paritätssymbolen, so wie dies bereits erwähnt worden ist.

Das Ausgangssignal der Formatbildeinheit 24 wird einer Kanalcödiereinheit 28 zugeführt, welche die fehlende Ubertragbarkeit von Gleichstromkomponenten des Datenstroms kompensiert, indem der Datenstrom in eine Form gebracht wird, bei welcher die Gleichstromempfindlichkeit minimisiert bzw. unterdrückt wird, wobei der Spektralinhalt dem Aufzeichnungskanal angepaßt wird. Das Codierschema kann dabei beispielsweise ein Miller-Quadrat (M )-Code

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oder ein ähnlicher Code sein, welcher einen Eigentakt besitzt und gleichstromfrei ist. Das Ausgangssignal der Kanalcodiereinheit 28 wird einer Aufzeichnungseinheit 30 zugeführt, welche einen Aufzeichnungsverstärker und Treiber für den auf ein Aufzeichnungsmedium 27 wirkenden Aufzeichnungskopf 31 enthält. Fernerhin ist eine Formatsteuereinheit 29 vorgesehen, welche verschiedene Impulse und Wellenformen erzeugt, die zur Steuerung der Einheiten 24 und 28 notwendig sind.

Auf der Wiedergabeseite des digitalen Audiogerätes wird das von dem Aufzeichnungsmedium 27 mit Hilfe des Wiedergabekopfs 33 abgenommene Signal einer Wiedergabeeinheit 3 2 zugeführt, welche einen rauscharmen breitbandigen Vorverstärker und einen Wiedergabe-Ausgleicher enthält. Der Wiedergabekopf 33 ist, wie erwähnt, vor dem Aufnahmekopf 31 in einem vorgegebenen Abstand angeordnet, der etwa 1,5 cm bzw. 5 Blöcken der Formatinformation entspricht. Die Wiedergabeeinheit 32 stellt die Amplitude und Phasencharakteristik derart ein, daß .Nulldurchgänge der Wellenform des reproduzierten Binärsignals möglichst angenähert den Nulldurchgängen der aufgezeichneten Wellenform entsprechen. Das Ausgangssignal der Wiedergabeeinheit 32 wird einer Synchronisationseinheit 34 zugeführt, welche eine TTL-verträgliche digitale Wellenform erzeugt, die dem auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Datenstrom entspricht, wobei gleichzeitig die Taktfrequenz von den erzeugten digitalen Daten extrahiert werden. Dies ist dieselbe Taktfrequenz, die ursprünglich zur Erzeugung des Kanalcodes verwendet worden war. Die Synchronisationseinheit 34 begrenzt posi
reproduzierten Daten.

heit 34 begrenzt positive und negative Spannungswerte der

Das Ausgangssignal der Synchronisationseinheit 34 umfaßt die wiedergewonnenen digitalen Daten sowie das Datentakt-

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signal.Diese werden gleichzeitig einer Entcodiereinheit 36 der digitalen Verarbeitungseinrichtung 12 zugeführ., die den Datenstrom entcodiert. Das sogenannte Signal :ird dann einer Formatauflöseeinheit 38 zugeführt, welche ebenfalls Teil der digitalen Verarbeitungseinrichtung 12 ist.

Die Formatauflöseeinheit 38 trennt die binären Audiodaten von der Zusatzinformation, was im wesentlichen einer serienparallelen Umwandlung entspricht. Die Formatauflöseeinheit 38 eliminiert fernerhin Flatter- und Laufstörsignale, indem jeder abgenommene Probenwert den richtigen Zeittakt erhält. Dabei werden alle Kanäle miteinander verglichen, um eine Phasenübereinstimmung auf allen Kanälen zu gewährleisten. Auf diese Weise werden zwei Signale, nämlich das ursprüngliche Binär-Audiosignal sowie ein Zusatzinformationssignal, gebildet, welches zur Fehlerfeststellung bzw. -korrektur innerhalb der Formatauflc.seeinheit 38 verwendet wird. Zur Fehlerkorrektur werden die Audiodaten sowie die Zusatzdaten analysiert und festgestellt, ob ein Fehler vorhanden ist. Falls innerhalb der Audiodaten ein Fehler vorhanden ist, werden die Korrekturdaten verwendet, um den Fehler zu korrigieren. Das Ausgangssignal des Fehlerfeststellungs- und -korrckturkreises liegt dabei in Form einer Serie von Parallelbinärworten von 16 Bit vor, wobei diese Worte fehlerfrei und demzufolge eine Kopie der Daten sein sollten, die durch den Analog-Digital-Wandler 22 erzeugt worden waren. Gemäß Fig. 6 erzeugt eine Leseadressiereinheit 39 Adressiersteuersignale, welche zum Auslesen der Daten aus dem Ausgangsspeicher der Formatauflöseeinheit 38 verwendet werden.

Das Ausgangssignal der Formatauflöseeinheit 38 wird einem Digital-Analog-Wandler 4 0 zugeführt, der die Binärworte in sequentielle Analogspannungswerte umwandelt. Innerhalb

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dieses Wandlers 40 hält ein Haltekreis die Spannungswerte während jeder Probenperiode konstant, um auf diese Weise Störungen innerhalb des Wandlers 4 0 zu vermeiden. Das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers 4 0 wird dann einem Tiefpaßfilter 42 zugeführt, welches die Probenentnahmefrequenz und ihre Seitenbänder eliminiert, die als Spiegelbilder des Audiosignals auftreten. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 4 2 wird über einen Ausgangsverstärker 44, der ebenfalls einen außergewöhnlichen dynamischen Bereich aufweisen muß, einer Ausgangsklemme 46 zugeführt, an welcher das analoge Audiosignal abgenommen werden kann.

In dem folgenden soll nunmehr auf Fig. 7 Bezug genommen werden, in welcher die digitale Verarbeitungseinrichtung 12 von Fig. 6 mit mehr Einzelheiten dargestellt ist. Innerhalb dieser digitalen Verarbeitungseinrichtung 12 wird dabei das in Fig. 2 gezeigte Signalformat erzeugt und rückgeformt. Dabei sind die beiden Einheiten 24, 28 von Fig. 6 in der oberen Hälfte von Fig. 7 dargestellt, während die Einheiten 36, 38 von Fig. 6 in der unteren Hälfte gezeigt sind.

Die von dem Analog-Digital-Wandler 22 von Fig. 6 abgegebenen parallelen Datenworte werden über eine in beiden Richtungen wirksame Sammelleitung 50 einem parallelen Serienwandler 52 zugeführt, welcher den Datenstrom aus einem Parallelformat in ein Serienformat höherer Datengeschwindigkeit umwandelt. Der Wandler 52 ergibt fernerhin eine veränderliche Verzögerung in Abhängigkeit eines Verzogerungsspeichers 54, um auf diese Weise den Abstand zwischen dem Aufnahme- und Wiedergabekopf sowie Korrekturverzögerungen, welche in der digitalen Datenschleife eingefügt werden, zu kompensieren. Die digitale Daten-

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schleife umfaßt das Aufzeichnungsmedium 27, die beiden Tonköpfe 31, 33, die digitale Verarbeitungseinrichtung 12, sowie die Sammelleitung 50. Der Verzögerungsspeicher 54 wird über eine Leitung 56 mit Hilfe eines veränderlichen Verzögerungssteuersignals gesteuert. Wenn beispielsweise das digitale Datensignal wiedergegeben und in der Folge nach Durchführung eines Korrekturvorgangs erneut aufgezeichnet wird, ergeben sich während der Verarbeitung der Information Zeitverzögerungen, welche mit Hilfe des über die Leitung 56 angesteuerten Verzögerungsspeichers 54 berücksichtigt werden. Dieses Steuersignal wird mit Hilfe der Formatsteuereinheit 29 gebildet, die in Verbindung mit den Fig. 9a und 9b noch näher beschrieben wird.

Der serielle Datenstrom wird über die beiden Leitungen 58, 60 als ungerader und gerader Datenkanal einem Formatgcnerator 6 2 zugeführt, welcher in Abhängigkeit des über die Leitung 64 von der Formatsteuereinheit 29 zugeführten Formatsteuersignals das in Fig. 2 dargestellte Signalformat bildet. Während der serielle Datenstrom dem Formatgenerator 62 zugeführt wird, werden von den geraden und ungeraden Paaren von Datenworten die Paritätssymbole Bit bei Bit erzeugt und zusammen mit den Audiodatensignalen von dem Formatgenerator 62 abgegeben. Das über die 'Leitung 64 zugeführte Formatsteuersignal steuert den Ort der zugeführten Daten innerhalb des Formatgenerators 62 und beeinflußt ebenfalls die Position, aus welcher die Daten aus dem Speicher abgegeben werden. Die Daten- und Paritätsinformation wird dann einem Prüfcodegenerator 66 zugeführt, der den Prüfcode erzeugt und am Ende jedes Daten- und Paritätsunterblockes und jedes Zwischenblockabstandes in Abhängigkeit von über eine Leitung 67 zugeführten Steuersignalen in der

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in Fig. 3 dargestellen Art einfügt. Der Datenstrom wird dann über die beiden Kanäle einem Kanalcodierer 68 zugeführt, in welchem der Datenstrom unter Verwendung des bereits erwähnten gleichstromfreien Code mit Eigentakt codiert wird. Dabei wird dann der Synchronisationscode in Abhängigkeit von über eine Leitung 69 zugeführten Steuersignalen in die Unterblöcke eingefügt. Der Datenstrom wird dann über entsprechende Leitungen zwei Verzögerungskreisen 70, 72 zugeführt. Die durch diese beiden Verzögerungskreise 70, 72 bewirkten Zeitverzögerungen sind kurze veränderliche Verzögerungen, um die verschiedenen Längen der Zwischenblockabstände aufgrund von mechanischen Toleranzen, Temperatur, Feuchtigkeit usw. zu berücksichtigen, weil diese Einflüsse die Länge des Aufzeichnungsmediums beeinflussen, während der Abstand zwischen den beiden Tonköpfen im wesentlichen unverändert bleibt. Die beiden Verzögerungskreise 70, 72 ermöglichen, daß die Aufzeichnung unter Verwendung eines so nah wie möglich an dem theoretischen Wert liegenden Zwischenblockabstandes vorgenommen wird, wobei jedoch gleichzeitig Veränderungen des tatsächlichen Zwischenblockabstandes auf dem Aufzeichnungsmedium berücksichtigt werden, die von dem theoretischen Wert abweichen. Dies geschieht dadurch, daß ein Vergleich des tatsächlichen Zwischenblockabstandes mit dem theoretischen Zwischenblockabstand innerhalb der Formatsteuereinheit 29 vorgenommen wird, wobei dann Fehler der Länge bzw. Position des tatsächlichen Zwischenblockabstandes korrigiert werden, indem zwei Steuerkreise 74, 76 vorgesehen sind, welche die beiden Verzögerungskreise 70, 72 beeinflussen. Die beiden Steuerkreise 74, werden dabei in Abhängigkeit eines über eine Leitung 78 zugeführten Standardverzögerungssignals und einem Paar von über Leitungen 80, 82 zugeführten veränderlichen Fehlersignalen angesteuert. Demzufolge wird der Zwischenblock-

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abstand jeweils mit einer vorgegebenen Länge und einem vorgegebenen Abstand genau aufgezeichnet. Das über die Leitung 78 zugeführte Standardverzögerungssignal wird mit Hilfe der Formatsteuereinheit 29 erzeugt, wobei diese Standardverzögerung dem bekannten vorgegebenen Abstand zwischen den beiden Tonköpfen, d.h. beispielsweise 1,5 cm, entspricht. Die beiden Verzögerungskreise 70 und 72 werden somit sowohl durch einen innerhalb der Formatsteuereinheit 29 befindlichen festen Zähler sowie eines weiterem Zählers gesteuert, der durch die Bandinformation und insbesondere mit Hilfe einer Steuerquelle des Entformierteiles des Gerätes gesteuert wird.

Der auf diese Weise gebildete Datenstrom wird über Leiter 84 und 86 mit einer Geschwindigkeit von 750 kb/s und einer Kanalbandbreite von 375 kHz abgegeben. Der Datenstrom sowie die Zusatzinformation werden gemäß Fig. 6 über die Aufzeichnungseinheit 30 und den Aufzeichnungskopf 31 auf dem Aufzeichnungsmedium 27 aufgezeichnet.

Während der Wiedergabe werden die digitalen Audiodaten mit Hilfe des Wiedergabekopfes 33 und der Wiedergabeeinheit 32 von dem Aufzeichnungsmedium 27 abgenommen. Die Synchronisationseinheit 34 extrahiert den Datentakt von den reproduzierten digitalen Daten und gibt dieselben "auf einem geraden und einem ungeraden Kanal über Leitungen 88 und 90 ab. Das extrahierte Taktsignal wird den beiden Kanälen über Leitungen 92 und 94 zugeführt. Zusätzlich wird ein Validitätssignal über Leitungen 96, 98 von einer äußeren Quelle - beispielsweise einer nicht dargestellten Zwischeneinheit -den beiden Kanälen zugeführt. Bei dem Validitätssignal handelt es sich um einer erste Art von Fehlerfeststellung, indem bei der Wiedergabe die Signnlhüllkurve überwacht wird.

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Zur Erleichterung der Beschreibung ist der Teil des Stromkreises für den geraden Kanal genau dargestellt, während der ungerade Kanal nur in Form eines gestrichelten Blockes 110 dargestellt ist, weil derselbe entsprechend dem geraden Kanal ausgebildet ist.

In dem folgenden soll nunmehr auf den geraden Kanal Bezug genommen werden. Die wiedergewonnenen Daten werden über die bereits erwähnte Leitung 90 einem Kanalentcodierer 100 zugeführt, dem ebenfalls über die Leitung 94 das gerade Taktsignal zugeführt wird. Das gerade Taktsignal wird ebenfalls einem Steuerkreis 102 zugeführt, dem ebenfalls über die Leitung 98 das entsprechende Validitätssignal zugeführt ist. Das Validitätssignal wird ebenfalls einem Extraktionskreis 104 zugeführt, welcher ebenfalls das Ausgangssignal des Kanal-Entcodierers 100 erhält. Der Kanalentcodierer 100 entcodiert die wiedergewonnenen digitalen Daten in Abhängigkeit des über die Leitung 94 zugeführten Taktsignals, während gleichzeitig innerhalb des Kanalentcodierers 100 der Synchronisationscode am Anfang jedes Unterblockes festgestellt und entfernt wird. Die entcodierten Daten werden dem Extraktionskreis 104 zugeführt, in welchem eine Extraktion des Prüfcodes bei gleichzeitiger Validitätsfeststellung vorgenommen wird.

Der Steuerkreis 102 besteht aus einer Serie von Zählern, welche mit dem geraden Taktsignal gespeist werden und Steuerfunktionen erzeugen, die zu regelmäßigen Zeitpunkten im Hinblick auf das Taktsignal auftreten. Dies ergibt eine Anzeige bezüglich des Ortes auf dem Aufzeichnungsmedium, so daß im Falle eines Auftretens eines Fehlers das System fortfährt, in einer regelmäßigen Weise zu funktionieren, um auf diese Weise eine Rückkehr

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in den synchronen Betriebszustand zu ermöglichen. Der Steuerkreis 102 bildet das bereits erwähnte Zwischenblockabstandfehlersignal, das über die Leitung 82 dein Steuerkreis 76 zugeführt wird. Fernerhin werden auf diese Weise Steuersignale gebildet, die über Leitungen 106 und 116 abgegeben werden.

Der Extraktionskreis 104 extrahiert den Prüfcode von den entcodierten digitalen Daten, führt einen Vergleich mit dem von dem Aufzeichnungsmedium abgenommenen aufgezeichneten Prüfcoöe durch und sammelt die gesamte Validitätsinformation, um auf diese Weise ein Hauptvaliditätssignalunter Berücksichtigung von Prüfccdefehlern, Validitätsfehlern, durch den Kanalentcodierer festgestellte Fehler und des vollkommenen Fehlens des Signals zu bilden.

Die Daten- und Paritätsinformation wird von dem Extraktionskreis 104 einem SpeicherkreisΊ08 zugeführt, der eine geringe Menge von Daten- und Paritätsspeicherung durchführt, um auf diese Weise eine Zeitbasiskorrektur zwischen den beiden Spuren der einlaufenden Daten durchführen zu können. Dies erlaubt, daß Verschiebungen zwischen den beiden Spuren eliminiert werden können. Der Speicherkreis 108 wird in Abhängigkeit eines von dem Steuerkreis 102 über die Leitung 106 geführten Steuersignals taktgesteuert. "Die in Synchronisation gebrachten Daten werden dann zweckmäßigerweise über eine Leitung 111 einem einzigen großen Ausgangsspeicher 124 zugeführt, wodurch vermieden wird, daß zwei große getrennte Speicher für jeden Kanal notwendig sind.

Im Bereich des ungeraden Kanals werden die wiedergewonnenen Daten über die Leitung 88, das ungerade Taktsignal über die Leitung 92 sowie das dazugehörige VaIi-

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ditätssignal über die Leitung 96 zugeführt. Der gestrichelbe Block 110 enthält dabei die Elemente 100', 102', 104', 106' und 108', welche den entsprechenden Komponenten 100, 102, 104, 106 und 108 des geraden Kanals entsprechen. Demzufolge bildet der Block 110 ein Äquivalent des Zwischenblockabstandfehlersignals auf der Leitung 80, ein Ausgangssignal des Extraktionskreises 104¹ auf einer Leitung 112, ein Ausgangssignal des Speicherkreises 108¹ auf einer Leitung 114 sowie ein Ausgangssignal des Steuerkreises 102, mit welchem der Speicherkreis 108' gesteuert wird.

Das in den beiden Extraktionskreisen 104, 104* gebildete Hauptvaliditätssignal wird über Leitungen 113, 114 einem Entcodierkreis 118 gleichzeitig mit den über eine Leitung 116 abgegebenen Steuersignal des Steuerkreises 102 zugeführt. Der Entcodierkreis 118 erzeugt Information, welche die Position des Aufzeichnungsmediums 27 in Abhängigkeit der von dem Aufzeichnungsmedium 27 abgegebenen Synchronisationsinformation festlegt. Der Entcodierkreis 118 entcodiert die Information und gibt Impulse ab, wenn das System das nächste Synchronisationssignal entsprechend der gespeicherten Parität empfängt, wobei die Parität bis zu jenem Zeitpunkt gespeichert wird, bei welcher dieselbe zur Fehlerkorrektur innerhalb der Daten erforderlich ist.

Die von dem Entcodierkreis 118 gebildeten Steuersignale werden einem Paritätssteuerkreis 120 zugeführt, der die Synchronisationsinformation der Steuerkreise 102, 102¹ vergleicht und die Paritätsgruppe festlegt, welche zur korrektur beliebiger Datenfehler notwendig ist. Der Paritätssteuerkreis 120 ist mit einem großen Paritätsspeicher 122 verbunden, in welchem die Parität der Speicherkreise

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108, 108' der beiden Kanäle über Leitungen 111, 112 eingespeichert ist, falls festgestellt worden ist, daß innerhalb der entsprechenden Daten ein Fehler stattgefunden hat. Die Paritäten werden innerhalb des Paritätsspeichers solange gespeichert, bis sie für eine folgende Fehlerkorrektur benötigt werden.

In der Zwischenzeit werden die Daten der Speicherkreise 108, 108' über die Leitungen 111, 112 einem Ausgangsspeicher 124 zugeführt, der alle Daten - beispielsweise zwei Blöcke von Daten - speichert. Die Parität wird innerhalb eines getrennten Speichers, beispielsweise innerhalb des Paritätsspeichers 122, eingespeichert, um auf diese Weise die Leichtigkeit eines Zugriffs der Paritätsinformation zu verbessern, weil Parität nur zu Zeitpunkten erforderlich ist, wenn innerhalb der Daten Korrekturen durchgeführt werden müssen. Da die Daten zuerst in dem Format von Fig. 2 auftreten, kann das System feststellen, ob eine Notwendigkeit besteht, die Paritätsinformation von dem Paritätsspeicher 122 wiederzugewinnen oder nicht, bevor die entsprechenden Daten empfangen werden.

Die Daten der beiden Kanäle werden innerhalb des Ausgangsspeichers 124 rekombiniert. Die von dem Ausgangsspeicher 124 abgegebenen Daten und - falls notwendig - ebenfalls von dem Paritätsspeicher abgegebene Daten, werden einem Fehlerkorrekturkreis 126 zugeführt, wobei dies in Abhängigkeit der Ausgangssignale eines Adressiersteuerkreises 128 und des Paritätssteuerkreises 120 erfolgt. Der Adressiersteuerkreis 128 wiederum wird in Abhängigkeit eines adressierten Signals des Steuerkreises 102 über eine Leitung 131 gesteuert. Bei der Entleerung des Ausgangsspeichers 124 erfolgt die Steuerung fernerhin in

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Abhängigkeit der in den Fig. 6 und 11 dargestellten Leseadressiereinheit 39, wobei das betreffende Signal über eine Leitung 130 zugeführt ist. Der Fehlerkorrekturkreis 126 bildet ein Ausgangssignal, welches den parallelen Datenworten entspricht, die ursprünglich von dem Parallelserienwandler 52 über die Sammelleitung 50 empfangen wurden. Bei Durchführung eines Korrekturvorgangs können beispielsweise Daten des Aufzeichnungsmediums reproduziert, verarbeitet, korrigiert oder in anderer Weise verändert werden und dann erneut exakt an die ursprüngliche Position auf dem Aufzeichnungsmedium eingeschrieben werden, während die Daten im digitalen Bereich unter Verwendung der digitalen Datenschleife gemäß Fig. 6 aufrecht erhalten werden.

Die in Fig. 7 beschriebene Anordnung soll nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 8 näher erläutert werden. Zuerst sei auf Fig. 8a Bezug genommen, welche einen Ringzähler 132 sowie einen Schaltkreis 134 zeigt, die zusammen eine bestimmte Zeitverzögerung ergeben, wobei diese Zeitverzögerung dem Abstand zwischen den beiden Tonköpfen in bezug auf das Aufzeichnungsmedium entspricht. Der Schaltkreis 134 bildet ein Eingangssignal für den Ringzähler 132, der durch seine verschiedenen Zustände zählt und bei Erreichung seines Füllungszustandes den eingegebenen Wert abgibt. Es kann jedoch ebenfalls die Steuerleitung 56 mit einer äußeren Sammelleitung verbunden sein, um eine veränderliche Zeitsteuerung von von außen her durchgeführten Korrekturvorgangen mit Hilfe eines nicht dargestellten äußeren Korrekturgerätes durchführen zu können.

Der Verzögerungsspeicher 54 besteht aus einer Serie von Speicherkreisen 136, die mit der Eingangsleitung 56 verbunden sind. Der Ringzähler 132 sowie die Speicherkreise 136 werden mit Hilfe eines Multivibrators 138 in Abhän-

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gigkeit von über eine Leitung 140 von der Formatsteuereinheit 29 zugeführten Taktsignalen gesteuert.

Die Sammelleitung 50 erstreckt sich zu dem Analog-Digital-Wandler 22 von Fig. 6. Diese in beiden Richtigen wirksame Sammelleitung 50 ist fernerhin mit der in beiden Richtungen wirksamen Ausgangssammelleitung der Formatauilöseeinheit verbunden, wodurch sich eine gemeinsame Sammelleitung ergibt/ die; von anderen äußeren Kreisen, beispielsweise anderen Audiokanälen, gesteuert wird, wodurch Information von anderen Kreisen eingefügt oder transferiert werden kann. Die Sammelleitung 50 besitzt, demzufolge die Funktion einer Transportleitung, um verschiedene Schaltvorgänge durchführen zu können, um auf diese Weise Mischvorgänge, Korrekturvorgänge und andere Vorgänge bei der Behandlung von Audiosignalen durchführen zu können. Die aus jeweils 16 Bit bestehenden Audioprobenwerte werden Eingangsverriegelungskreisen 142 des Parallelserienwandlers 52 zugeführt, dessen Ausgangssignale wiederum den Eingängen D der Speicherkreise 136 sowie den Parallel« ingangsklemmen eines Parallelserienwandlers 144 zugefihrt werden. Die Eingangsverriegelungskreise 144 ermöglichen demzufolge das Einspeichern von digitalen Worten, die einem digitalen Probenwert der Speicherkreise 136 entsprechen. Zu einem bestimmten späteren Zeitpunkt erfolgt dann das Auslesen der gespeicherten digitalen Worte aus den Speicherkreisen 136 und das Einfügen im Parallelformat in einem der beiden Paare von Serienparallelwandlern 144, wodurch gerade und ungerade Kanäle der Digitalworte gebildet werden. Der Parallelserienwandler 52 ergibt somit aufeinanderfolgende digitale Worte auf den beiden Datenleitungen 58, 60. Die Eingangsverriegelungskreise 142 werden mit Hilfe eines über eine Leitung 146 zugeführten 6-MHz-Signals von

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einem nicht dargestellten Haupttaktgenerator angesteuert, wobei zusätzlich ein Lesespeicherkreis 148 so vorgesehen ist, der mit einer äußeren Einrichtung verbunden ist, um die verschiedenen Behandlungsschritte des Audiosignals durchführen zu können. Die Serienparallelwandler 144 werden fernerhin über NAND-Gatter und eine Leitung 150 von der Formatsteuereinheit 29 gespeist.

Gemäß Fig. 8b werden die geraden und ungeraden Datenworte in serieller Form in einem Paar von Speicherkreisen 152 gespeichert, die den formatbildenden Teil des Formatgenerators 62 darstellen. Zusätzlich wird eine bitweise Parität über ein exklusives ODER-Gatter 154 für jedes Datenwort erzeugt und gleichzeitig mit einem entsprechenden Paar von geraden und ungeraden Datenworten entsprechend dem Paritätswort gespeichert. Die Speicherkreise 152 werden über die Leitung 64 von der Formatsteuereinheit 29 gesteuert.

Die geraden und ungeraden Daten sowie die dazugehörige Parität innerhalb der Speicherkreise 152 wird über einen Kanalwahlschalter 158 Ausgangsschieberegistern 156 zugeführt, wobei dieser Kanalwahlschalter 158 über Leitungen 159 von der Formatsteuereinheit 29 gesteuert sind. In Abhängigkeit von über Leitungen 160 abgegebenen Kanalwahlbefehlen werden die geraden Signaldaten in ein gerades Schieberegister eingespeist, während die ungeraden Daten einem ungeraden Schieberegister zugeführt werden, während die Paritätsinformation zwischen den beiden Schieberegistern 156 entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten Format aufgeteilt wird. Die Daten- sowie Paritätsinformationen werden dann über einen Wahlschalter 162 und eine Eingangsleitung 163 einem Paar von Prüfcodegeneratoren 164 zugeführt. Die Prüfcodegeneratoren 164 sind mit einem

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Multiplexer 165 verbunden, so daß der Prüfcode am Ende der Daten- und Parit"tsuntcrblöcke eingefügt wird. Dies erfoJnt dabei in Abhängigkeit von Signalen auf der Leitung 67 von der Formatsteuereinheit 29.

Gemäß Fig. 8c werden die multiplexierten Daten- und Paritätsunterblöcke einem Schaltkreis 166 zugeführt, der eine Wahl zwischen den Datenströmen und der Paritätsinformation durchführt. Der Datenstrom wird dabei durch die Ausdrücke X_k_-, / X_k und X^ _{+ 1} repräsentiert, wobei es sich dabei um zu codierende Bits handelt, die entsprechend den Regeln eines gleichstromfreien Code mit Eigentakt aufgebaut sind. Diese Signale werden den Ausgängen der beiden Schaltkreise 166 zugeführt, die in dem geraden und ungeraden Kanal angeordnet sind. Die auf diese Weise codierten Datenbits werden einem Multiplexer 168 zugeführt, der in Abhängigkeit eines Signals auf der Leitung 69 die letzten vier von den letzten fünf Bits der 12-Bit-Synchronisationsinformation am Beginn jedes Unterblockes einfügt und der auf diese Weise jeden Unterblock identifiziert. Die geraden und ungeraden Daten, zusammen mit dem Prüf- und Identifikationscode den entsprechenden Lesespeicherkreisen zugeführt, welche zusammen mit entsprechenden Verriegelungskreisen Kanalcodierkreise 170 des Kanalcodierers 68 bilden. Die Kanalcodierkreise 170 erhalten über Leitungen 69 Steuersignale, welche die Lesespeicher in die Lage versetzen, den Eingangsdatenstrom entweder als Information bezüglich Synchronisation oder als digitale Daten zu erkennen. Die Lesespeicher bilden Taktsignale, falls es sich bei der Information um Synchronisation handelt, wodurch ein Durchschalten durch eine Serie von Zuständen zustandekommt, um auf diese Weise eine Serie von Ausgangsimpulsen entsprechend den ersten sieben Bits der Synchronisation

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zu bilden, die zusammen mit den letzten fünf Bits dann am Beginn der Daten- und Paritätsunterblöcke eingefügt werden. Bei Empfang von digitalen Daten codieren die Kanalcodierkreise 170 die Datenbits, so wie dies durch den jeweils verwendeten Code festgelegt ist, wobei dieser Code gleichstromfrei ist und einen Eigentakt besitzt. Die beiden Datenströme A, und B, auf den beiden Kanälen befinden sich dabei in einem codierten Bereich, wobei der Ausdruck A_k den Beginn eines Zellenübergangs und B, den Mittzellenübergang bei der bestimmten verwendeten Codeform darstellt.

Die codierten Daten werden, wie erwähnt, den Verzögerungskreisen 70, 72 zugeführt, welche den Aufzeichnungszugriffszeitpunkt genau in der Mitte des theoretischen Zwischenblockabstandes halten. Gemäß Fig. 8d sind die beiden Verzögerungskreise 70, 72 mit den beiden Steuerkreisen 74, 76 verbunden. Der Steuerkreis 74 ist dabei ähnlich wie der Steuerkreis 76 ausgebildet, so daß der erstere in Fig. 8d nur gestrichelt angedeutet ist. Die Steuerung der Verzögerungskreise 70, 72 ergibt ein Paar von Verzögerungssignalen, das heißt ein gerades und ungerades Zwischenblockabstandfehlersignal, wobei diese Signale gleichzeitig mit dem über die Leitung 78 zugeführten Standardverzögerungssignal über die Leitungen 80 und 8 2 zugefügt werden. Das über die Leitung 78 zugeführte Signal wird von dem Formatsteuerkreis 29 abgegeben und ergibt eine Verzögerung, die zu einer weiteren Verzögerung addiert wird, die durch die Entcodierung, die Entformatbildung und die Fehlerkorrektur während der Wiedergabe erzeugt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß die gesamte Verzögerung gleich dem vorgegebenen bekannten Abstand zwischen den beiden Tonköpfen entlang des Aufzeichnungsmediums ist.

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Die über die Leitungen 80 und 82 zugeführten Signale kommen von den Steuerkreisen 102, 102' und bilden gerade und ungerade Verzögerungskorrektursignale entsprechend den geringen Veränderungen der Länge des Aufzeichnungsmediums 27 aufgrund von Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen sowie mechanischer Einflüsse. Von den beiden Steuerkreisen 102, 102'werden dann ebenfalls gerade und ungerade Taktsignale abgegeben. Das Synchronisationssignal des Aufzeichnungsmediums wird über Auf- und Abzähler 172 mit einem Vergleichssignal verglichen, wobei dieser Vergleich innerhalb eines Vergleichskreises 174 vorgenommen wird. Das Referenzsignal wird dabei von der Formatsteuereinheit 29 über die Leitung 78 abgegeben. Das auf diese Weise gebildete Fehlersignal liegt in Form eines digitalen Wortes vor, welches der Anzahl von Fehlerbits entspricht, die zwischen dem Synchronisiersignal des Aufzeichnungsmediums und dem Referenzsignal vorhanden sind. Das digitale Fehlerwort ergibt eine Verschiebung innerhalb eines Addierkreises 176 und eines Multiplexschalters 178, wodurch wiederum eine entsprechende Verzögerung innerhalb der Verzögerungskreise 70, 72 hervorgerufen wird, aufgrund welcher der Aufzeichnungskopf so gesteuert wird, daß der Zugriff zu dem Format auf dem Aufzeichnungsmedium am theoretischen Mittelpunkt des Zwischenblockabstandes vorgenommen wird. Falls der Zwischenblockabstand zu lange ist, bewirken die Verzögerungskreise 70, 72, daß das System verfrüht den Aufzeichnungsprozeß beginnt, indem eine Anzahl von Taktimpulsen entsprechend dem vorhandenen Fehler unterdrück werden. Falls jedoch der Zwischenblockabstand zu kurz ist, dann wird der Aufzeichnungsprozeß verzögert, indem einige Taktimpulse hinzugefügt werden, um auf diese Weise zu erreichen, daß der Zwischenblockabstand eine vorgegebene Länge, beispielsweise bei dem vorliegenden Beispiel 216 Bit, besitzt.

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Obwohl nur der Steuerkreis 76 für den geraden Kanal schematisch dargestellt ist, so ist der Steuerkreis 74 für den ungeraden Kanal dem identisch ausgebildet und in der beschriebenen Weise mit dem Verzögerungskreis 70 verbunden.

Die Verzögerungskreise sind in den entsprechenden Kanälen eingefügt, wodurch berücksichtigt wird, daß die Information von dem Kanalcodierer nicht länger ze it synchron ist und daß das System sich mit Daten befaßt, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, somit zu einem früheren Zeitpunkt darauf eingezeichnet worden waren. Im Fall, in welchem eine Aufzeichnung erstmalig vorgenommen wird, d.h. in welchem auf dem Aufzeichnungsmedium bisher noch keine Aufzeichnung vorhanden ist, wird das von dem Aufzeichnungsmedium abgenommene Fehlersignal unterdrückt, was dazu führt, daß ein Nullfehlersignal vorliegt. Auf diese Weise werden die Eingriff- und Abgriffpunkte genau auf der Mitte der theoretischen Zwischenblockabstande fixiert.

Die Blöcke und Unterblöcke von Daten- und Paritätsinformation werden zusammen mit der Prüfcode- und Synchronisationsinformation über einen Kanalwahlschalter 180 einem Wandler 182 zugeführt, der seinen Zustand verändert, wenn auf dem Magnetband in Übereinstimmung mit den codierten Daten ein übergang stattfindet. Die sich ergebenden Daten werden über Ausgangspuffer 184 über die beiden Kanäle 84 und 86 der Aufzeichnungseinheit 30 und damit dem Aufzeichnungskopf 31 zugeführt.

In dem folgenden soll nunmehr auf die Fig. 9a und 9b Bezug genommen werden, welche ein Schaltbild der Formatsteuereinheit 29 zeigt. Diese Formatsteuereinheit 29 erzeugt alle Impulse und Wellenformen, welche zur Steuerung

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der Einheiten 24 und 28 notwendig sind. Die Formatsteuereinheit 29 erzeugt beispielsweise Steuersignale für das Einfügen der Synchronisations- und Prüfcode über die Leitungen 69, 67, fernerhin die Kanalcodierung mit 750 KHz entsprechend der Formatkonfiguration und des Zwischenblockabstandes über die Leitungen 64, fernerhin die Standardverzögerung für einen Zwischenpulsabstand über die Leitungen 78 sowie die verschiedenen Signale zur Einstellung und Löschung der Zähler, Verriegelungskreise usw. Die Formatsteuereinheit 29 erzeugt die benötigten Impulse und Wellenformen in Abhängigkeit eines nicht dargestellten Haupttaktgenerators, der wiederum in bekannter Weise die verschiedenen Signale auf unterschiedlichen Frequenzen von einem auf 18 MHz schwingenden Kristalloszillator ableitet.

Gemäß Fig. 9a werden über die Eingangsleitungen 200 Signale verschiedener Frequenzen zugeführt, während die Ausgänge der Formatsteuereinheit 29 mit den verschiedenen Steuereingängen der in den Fig. 8a bis e dargestellten Einheiten 24 und 28 verbunden sind, wobei entsprechende Bezeichnungen verwendet werden. Die FormatSteuereinheit bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher Information in und aus dem Speicherkreis 152 eingespeichert bzw. entnommen wird. Da die Geschwindigkeiten unterschiedlich sind, ist innerhalb der Formatsteuereinheit 29 ein Schreibadressierzähler 102 vorgesehen, der in Schritten von 16 Bit bewegt ist, sowie ein Leseadressierzähler 104, der in Schritten von 160 Bit bewegt wird. Die Zähler und 104 sind mit Multiplexschaltern 206 verbunden, die wiederum die Schreib- und Leseadressiersteuerung wählen und dieselbe über die Leitung 64 dem Speicherkreis 154 zuführen. Nach jedem fünften Block werden die Zähler

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und 204 verglichen, um zu verhindern, daß Daten überschrie-, ben werden, die noch nicht ausgelesen worden sind. Dies wird mit Hilfe von Lesespeichern 205 und 207 sowie einem Zählkreis 209 erreicht.

Gemäß Fig. 9b enthält die Formatsteuereinheit 29 fernerhin Zählkreise 208 und 210, die über den Eingang 200 mit Hilfe eines 250-Hz-Steuersignals gesteuert werden, das wiederum mit Hilfe des 18-MHz-Signals des Haupttaktgenerators gebildet wird. Der Zählkreis 208 zählt beispielsweise 184 oder 240 Schritte, während der Zählkreis 210 die Unterblockidentifikationszahl zählt. Der Zählkreis 208 ist mit einem Entcodierkreis 212 verbunden. Dadurch wird der Zählkreis 208 in die Lage versetzt, während eines Datenblockes eine Durchzählung durchführen zu können, und zwar mit den 12 Bits der Synchronisationsinformation, den 160 Bits der Daten- und Paritätsinformation und den 12 Bits der PrüfCodeinformation. Während des Zwischenblockabstandes zählt der Zählkreis 208 zweihundertvierzig Bits, welche dem Zwischenblockabstand plus dem Synchronisations- und Prüfcode entspricht. Der Zählkreis 210 zählt hingegen die Nummer des betreffenden Unterblockes. Die Formatsteuereinheit 29 führt demzufolge die Funktion der Steuerung für die Erzeugung des in Fig. dargestellten Formates durch, wobei zusätzlich die Einfügung des Synchronisations- und Prüfcodes erfolgt, während gleichzeitig die Konfiguration mit den Unterblöcken und Blöcken entlang zweier Spuren des Aufzeichnungsmediums bewirkt wird.

In dem folgenden soll nunmehr auf die Fig. 10a bis 10g Bezug genommen werden, welche Ausführungsformen der Einheiten 36 und 38 zeigen, wobei entsprechende Bezeichnungen wie in den Fig. 6 und 7 verwendet werden. Entspre-

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chend Fig. 7 ist der ungerade Teil der Formatauflöseeinheit 38,der durch den gestrichelten Block 110 angedeutet ist, entsprechend dem geraden Teil ausgebildet. Gemäß Fig. 8a und 8b werden die digitalen Audiodaten des von dem Aufzeichnungsmedium abgenommenen geraden Kanals,das gerade Taktsignal sowie die geraden Validitätssignale über die Eingangsleitungen 90, 94 und 98 zugeführt. Das gerade Korrektursignal für den Zwischenblockabstand wird über die Ausgangsleitungen 82 zugeführt, welche ein Paar von Korrektursignalen sowie das Zwischenblockabstandtaktsignal leiten. Der ungerade Kanal umfaßt die Eingangsleitungen 88, 92, 96, während das über die Leitung 80 geführte Ausgangssignal dem Korrektursignal des Zwischenblockabstandes entspricht und aus einem Paar von ungeraden Korrektursignalen und einem ungeraden Korrekturtaktsignal besteht.

Die über die Eingangsleitung 90 geleiteten Daten werden einem Serienparallelwandler 30 zugeführt, der wiederum mit einem dem ungeraden Kanal zugeordneten Entcodierer 232 und einem Gatterkreis 234 Verbunden ist. Der Kanalentcodierer 232 besteht aus einem programmierbaren Lesespeicher, der die Information bezüglich des Kanalcodes enthält und eine Entcodierung der wiedergewonnenen Daten in bekannter Weise ergibt. Der Gatterkreis 234 vergleicht die einlaufende Synchronisationsinformation, d.h. die ersten sieben Bits, welche das betreffende Synchronisationswort definieren, mit einem vorgegebenen Muster, welches das Synchronisationsmuster darstellt. Mit Hilfe des festgestellten Synchronisationssignals wird ein Impuls erzeugt, der einem örtlichen Steuerkreis 236 zugeführt wird, der wiederum eine Zählung durchführt und das Abstreifen der verbleibenden fünf Bit des 12-Bit-Wortes durchführt. Dabei sei bemerkt, daß nur vier von den fünf Bits in der Tat ausgenützt werden. Das 5-Bit-Wort ist eine Identifikationsinformation, welche jedes der Unter-

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blöcke der wiedergewonnenen Datenblöcke identifiziert. Der örtliche Steuerkreis 236 steuert fernerhin den in Fig. 10b dargestellten Extraktionskreis 104, welcher festlegt, ob die einlaufenden Daten am Ende jedes Unterblockes einen Validitätswert besitzen oder nicht. Das über die Leitung 94 geführte ungerade Taktsignal sowie das über die Leitung geleitete Validitätssignal werden dem Hauptsteuerkreis 102 zugeführt. Die Validitätssignale der beiden Kanäle werden über einen nicht dargestellten äußeren Kreis beispielsweise eines Wiedergabegerätes - abgeleitet, indem die Größe der Umhüllungskurve in bezug auf einen vorgegebenen Wert untersucht wird. Entsprechend dem Validitätssignal ergibt diese eine erste Größe, um festzulegen, ob Information von dem Magnetband abgenommen worden ist oder nicht.

Der Steuerkreis 102 sowie sein Gegenstück 102' bestehen aus einem Kreis, mit welchem übergänge innerhalb des Taktstromes in kontinuierlicher Weise in Abhängigkeit der doppelten Taktfrequenz auf der Leitung 94 gezählt werden. Dabei sind zwei Zähler 238 vorgesehen, um eine Zählung von 184 bzw. 240 durchzuführen. Fernerhin ist ein getrennter Zähler 24 0 vorgesehen, um eine Zählung entsprechend der Unterblocksynchronisationsgeschwindigkeit durchzuführen.

Der Steuerkreis 102' des ungeraden Kanals leitet Steuerwerte an einen bestimmten Punkt des in den Fig. 10a und 10b dargestellten Stromkreises, und zwar an eine Stelle, an welcher die Information in den Speicherkreis 108* eingespeichert wird. Der Steuerkreis 102 für den geraden Kanal ergibt die verschiedenen Steuerwerte zur Gesamtsynchronisation zwischen der Paritätsinformation, der Datenspeicherung und der Steuersignale für den Ausgangsspeicher.

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Die Steuerkreise 102 und 102' sind dabei bezüglich ihres Aufbaus ähnlich den Stromkreisen der Formatsteuereinheit 29, so wie sie in Verbindung mit Fig. 9b beschrieben worden ist.

Der örtliche Steuerkreis 236 folgt sehr genau der Bewegung des Aufzeichnungsmediums, während die Hauptsteuerkreise 102 und 102' eine größere Trägheit besitzen, d.h. nicht jedesmal zurückgesetzt werden, wenn ein Synchronisationsimpuls mit Hilfe der Gatterkreise 234 und 234' festgestellt wird. Durch Verwendung der Orts- und Hauptsteuerkreise zusammen ergeben sich Zeitfenster, während welcher der Synchronisationsimpuls den Hauptsteuerkreis nicht zurücksetzt, falls ein Synchronisationsimpuls nicht erwartet wird. Der Empfang eines unerwarteten Synchronisationsimpulses bewirkt eine Anzeige, daß während des betreffenden Zeitraumes eine schlechte Validität aufgetreten ist, wobei die Validitätsleitung überprüft wird, um die Validität der Daten innerhalb der Extraktionskreise 104, 104' festzustellen. Diese Extraktionskreise 104, 104" empfangen ebenfalls Fehlerfeststellungssignale von den entsprechenden Kanalentcodierern 232, 232', sowie ein Validitätssignal von dem Wiedergabegerät, wodurch mehrere Möglichkeiten entstehen, um die Validität der wiedergegebenen Daten zu überprüfen.

Gemäß Fig. 10b erzeugen die Extraktionskreise 104, 104' der beiden Kanäle entsprechende Hauptvaliditätssignale auf den Leitungen 113, 114, die dem in Fig. 10e dargestellten Entcodierkreis 118 zusammen mit den auf den Leitungen 116 des Steuerkreises 102 zugeführten Identifikationszahlen ID1 bis ID4 zugeführt werden. Die Hauptvaliditätssignale ergeben Information bezüglich dem Gesamtzustand der Daten, die von dem Aufzeichnungsmedium entnommen werden. Diese Information wird verwendet,

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um festzustellen, welche Spur untersucht werden soll. Fernerhin ergibt sich dabei eine Anzeige, welche Spur bzw. welche Spuren Probleme besitzen, um die Art der Korrektur bzw. Fehlerverdeckung beim Auslesen aus dem Ausgangsspeicher 124 durchgeführt werden sollen. Zusätzlich werden die Hauptvaliditätssignale der beiden Kanäle über die Ausgangsleitungen 246 und 246' einer nicht dargestellten peripheren Steuereinheit zugeführt, um damit die Spur festzulegen, welche von dem Aufnahme/Wiedergabegerät untersucht werden soll.

Die Steuerkreise 102, 102' laden demzufolge selektiv Daten der entsprechenden Spuren des Aufzeichnungsmediums in Serienschieberegister 147 der Speicherkreise 108, 108¹, wobei Taktsignale von UND/ODER-Gattern 248, 248' verwendet werden. Die Daten werden demzufolge in das erste Schieberegister eingespeichert, während gleichzeitig Daten aus dem zweiten Schieberegister herausgeworfen werden, worauf dann eine Einspeicherung innerhalb eines dritten Schieberegisters erfolgt, während das zweite Schieberegister geleert wird. Dabei wird jeweils zuerst geschrieben und anschließend gelesen, um eine Flexibilität bei der Korrektur der Zeitbasis zwischen den beiden Spuren, beispielsweise im Hinblick eines Unterblockes der Zeitbasiskorrektur zu erlauben.

Die geraden und ungeraden Ausgangssignale der Speicherkreise 108, 108' bestehen aus den ursprünglichen Daten plus der Paritätsinformation, die von aller Synchronisations- und Prüfcode-Information unter Verwendung der Gatterkreise 234 und 234' sowie der Extraktionskreise 104, 104' bereinigt worden ist. Die Daten werden immer in dem Ausgangsspeicher 124 gespeichert, unabhängig davon ob sie einen Wert besitzen oder nicht. Wenn demzufolge ein Auswurf von Daten aus dem Ausgangsspeicher 124 er-

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folgt, werden dieselben ausgeworfen und dann bezüglich ihrer Validität überprüft. Da die Daten immer in dem Ausgangsspeicher 124 gespeichert werden und da die Validität kontinuierlich überprüft wird, weiß das System, ob und wann Datenfehler voliegen, d.h. innerhalb welches Unterblockes und auf welcher Spur der Fehler aufgetreten ist. Die geraden und ungeraden Datensignale werden über die Leitungen 111, 112 und über entsprechende Multiplexer 249, 249' dem Ausgangsspeicher 124 zugeführt, während die Paritätsinformation innerhalb von Schieberegistern 151 gewählt und gespeichert wird, wobei diese Schieberegister 251 Teil des Paritätsspeichers 122 sind. Die Parität wird durch getrennte Lese- und Schreibfunktionen an entsprechenden Stellen kontrolliert. Demzufolge bestimmen ein Paar von synchronen Binärzählern in Kombination mit einem Entcodierer/Entmultiplexer das Einschreiben in ein Paritätsschieberegister 250, der über UND-Gatter mit den Schieberegister 251 des Paritätsspeichers 122 verbunden ist. Das Einschreiben in das Paritätsschieberegister 250, welches den Takt des Paritätsschieberegisters steuert, wird selbst mit Hilfe "eines Dividierkreises 252 gesteuert, der eine Teilung durch 160 durchführt. Dieser Dividierkreis 252 wird durch ein Paar von synchron arbeitenden Binärzellen 253 gebildet, die eine Zählung bis zu dem Wert 160 durchführen. Das Einschreiben in die Pari-"tätsschieberegister 250, 252 wird wiederum mit Hilfe eines Vergleichskreises 254 gesteuert.

Der Entcodierkreis 118 erhält die Hauptvaliditätsinformation über die Leitungen 113, 114 von den entsprechenden Hauptsteuerkreisen 102, 102¹ und den örtlichen Steuerkreisen 236, 236' sowie über Leitungen 116 zusätzlich eine 4-Bit-Information. Der Entcodierkreis 118 bildet ein entcodiertes 4-Bit-Wort, das dem Paritätskreis 120

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und insbesondere einem Paar von Registerreihen 256 mit dreistufigen Ausgängen zugeführt wird.

Der Paritätssteuerkreis 120 sowie der Vergleichskreis 254 ergeben verschiedene Steuersignale, um wahlweise Paritätswerte in den Paritätssteuerkreis 122 in Abhängigkeit der Hauptvaliditätsinformation zu speichern, wobei zusätzlich Taktsignale von dem Hauptsteuerkreis 102 zugeleitet werden. In Abhängigkeit der Hauptvaliditätsinformation speichert der Validitätssteuerkreis 120 einen Paritätswert in dem Fall, daß die VaIiditatsinformation anzeigt, daß innerhalb der Daten ein Fehler aufgetreten ist.

In Abhängigkeit des Hauptsteuerkreises 102 gibt ein in Fig. 10e dargestellter Ausgangsspeicher 258 ein Einspeichern der Dateninformation über die Leitungen 111 und 112 in den Ausgangsspeicher 124, wobei die Steuerung über Steuerleitungen 260 erfolgt. Ein Adressierbefehl zum Einschreiben wird über die Leitung 131 von einem in Fig. 10c dargestellten Register 261 erzeugt, das die Schreibadresse in Abhängigkeit des Haptsteuerkreises 102 erzeugt. Der entsprechende Adressierbefehl besteht dabei aus der Synchronisationsidentifikationsinformation, d.h. den letzten vier Bit des Synchronisationswortes. Das Register 261 bildet dabei eine Verzögerungseinrichtung, welche die Information entsprechend dem Ort der Identifikationsinformation abgibt, wodurch die zu handhabenden Datenunterblöcke identifiziert werden. Die Ausgangsleitungen 131 sind mit dem Adressiersteuerkreis 128 verbunden, so wie dies in dem folgenden noch erläutert wird.

Die zusammen mit den Daten an den Ausgangsspeicher 124 eingefügte Validitationsinformation wird über einen in Fig. 10b dargestellten Multiplexer 262 erzeugt, der

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gerade und ungerade Validitätssignale auf dem zu dem Ausgangsspeicher 124 führenden Ausgangsleitungen 264 erzeugt. Die Leitungen 264 leiten in beiden Richtungen Signale und werden verwendet, wenn Daten aus dem Ausgangsspeicher herausgeworfen werden, um ein Auslesen der entsprechenden Paritätsbits von dem Paritätsspeicher 122 über den in Fig. 10c dargestellten Multiplexer 266 und die in Fig. 10d dargestellten Paritätsgatter 268 durchzufühen. Während des Auslesens aus dem Ausgangsspeicher 124 wird gerade und ungerade Dateninformation über Leitungen 270 abgegeben, die mit dem Fehlerkorrekturkreis 126 verbunden sind. Zusätzlich wird Steuerinformation bezüglich Fehlerkorrektur oder Verdeckung über Leitungen 272 einem Multiplexer 284 und einem Gatterkreis 286 zugeführt, wobei letzterer ein Paar von Lesespeichern 288 des in Fig. 10g dargestellten Fehlerkorrekturkreises 126 steuert. Sobald Daten aus dem Ausgangsspeicher 124 entnommen werden, erfolgt ein bitweiser Vergleich mit den Paritätswerten des Paritätsspeichers 122 über einen Paritätsgatterkreis 268, wobei dies in Abhängigkeit der Validitätsinformation erfolgt, die in den Daten enthalten ist. Falls die VaIidität der Daten und/oder die Validität der Paritätsinformation auf einem oder auf beiden Spuren schlecht ist, werden über Leitungen 272 Fehlersignale zur Festlegung des betreffenden Kanals Lesespeichern 288 zugeführt. Falls ein Signalfesthalten bezüglich der geraden Spur vorgenommen wird, wird die Korrektur durchgeführt, indem der ungerade Kanal der Information sowie die Paritätsinformation verwendet wird. Falls jedoch ein Signal bezüglich des ungeraden Kanal vorliegt, dann wird das Verfahren durchgeführt, indem der gerade Kanal der Daten mit der Parität Verwendung findet. Falls Signale bezüglich beider Kanäle vorliegen, treten auf den Leitungen 272 Steuersignale auf, worauf dann eine Fehlerverdeckung

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nullter Ordnung innerhalb des Fehlerkorrekturkreises wie beschrieben durchgeführt wird.

Die Fehlerkorrektur wird durchgeführt, wenn die Daten und die dazugehörigen Validitätswerte aus dem Ausgangsspeicher 124 ausgeworfen werden. So wie bereits erwähnt, wird beim Einspeichern der Daten in den Ausgangsspeicher 124 die Validität festgelegt, ob innerhalb des Paritätsspeichers 122 Paritätswerte eingespeichert waren oder nicht, d.h. falls die Validitätswerte schlechte Daten anzeigen, wurden die dazugehörigen Varitätswerte bitweise ebenfalls gespeichert. Beim Auswerten der Daten und Validitätsinformation aus dem Ausgangsspeicher 124 extrahiert das System die dazugehörigen Paritätswerte, falls eine Fehlerkorrektur oder Fehlerverdeckung durchgeführt werden muß. Die Abgabe der Daten und der Validitätsinformation aus dem Ausgangsspeicher 124 wird unter der Steuerung der in Fig. 11 gezeigten Leseadressiereinheit 39 durchgeführt, wobei die entsprechenden Steuersignale über die Steuerleitung 130 geführt werden.

Gemäß Fig. 10f umfaßt der Adressiersteuerkreis 128 eine Serie von Multiplexschaltern 190, welche über die Leitung 130 von der Leseadressiereinheit 39 gesteuert werden, um auf diese Weise die Datenausgabe aus dem Ausgangsspeicher 124 zu beeinflussen.

Während des Einspeicherns in den Ausgangsspeicher 124 werden die letzten vier Bits bezüglich der Identifikationsinformation des Synchronisationscode über die in die Fig. 10c und 10g gezeigte Leitung 131 einem Paar von Lesespeichern 292 und von dort einem aus einer Serie von synchronen Binärzählern bestehenden Adressierspeicher 294. Die Binärzähler des Adressierspeichers 294 sind

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demzufolge mit den Multiplexschaltern 290 des Adressierkreises 128 gekoppelt.

Die von dem Ausgangsspeicher 124 von Fig. 10f abgegebenen Daten sowie die dazugehörige Validitätsinformation werden über die Leitungen 111, 112 und 264 einem in Fig. 10g dargestellten Serienparallelwandler 296 des Fehlerkorrekturkreises 126 zugeführt. Die in paralleler Form vorliegenden Datenworte werden dann dem Fehlerkorrekturteil innerhalb des Kreises 126 zugeleitet und zwar insbesondere einer Serie von arithmetischen Logikkreisen 298, die mit dem Paar von Lesespeichern 288 verbunden sind. Die Fehlerkorrektur wird dann innerhalb der Logikkreise 298 in Abhängigkeit der verschiedenen Fehlerkorrekturbzw. Fehlerverdeckungsbefehle durchgeführt, die von den Lesespeichern 288 über die Leitung 272 zugeführt werden. Die Validitätsinformation wird innerhalb der Lesespeicher 288 überprüft und die Daten entsprechend korrigiert, falls ausreichend Paritätsinformation vorhanden ist. Falls keine ausreichende Paritätsinformation vorliegt, erfolgt eine Fehlerverdeckung, so wie dies bereits beschrieben worden ist.

Die Fehlerkorrektur und Fehlerverdeckung erfolgt mit Hilfe einfacher Befehle, die von den Lesespeichern 286 abgegeben werden. Die auf diese Weise bereinigten digitalen Audiodaten werden dann über Ausgangspuffer 300 der in beiden Richtungen wirksamen Sammelleitung 50 zugeführt, wobei diese Ausgangspuffer 300 dazu dienen, eine Abtrennung der Sammelleitung 50 von den Logikkreisen 298 vorzunehmen. Die digitalen Audiodaten gelangen auf die Sammelleitung 50, falls eine Adressierung von einem äußeren Steuerkreis 302 erfolgt, der in dem nicht dargestellten Steuerkreis des Gerätes angeordnet ist. Die verschiedenen mit Tasten erwirkten Befehle - beispiels-

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weise zur Aufzeichnung eines Kanals von Information auf verschiedene andere Kanäle die Abgabe der Audiodaten in digitaler Form an andere Geräte sowie das Durchführen verschiedener Korrekturverfahren an den Daten - wird mit Hilfe des äußeren Steuerkreises 302 durchgeführt.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Abänderungen möglich. So können beispielsweise die Schieberegister innerhalb des Paritätsspeichers 122 und des Ausgangsspeichers 124 kombiniert werden, um auf diese Weise einen einzigen großen Speicher zu schaffen. Die Steuerung für das Einschreiben und Auslesen aus diesem Speicher könnte dann in ähnlicher Weise durchgeführt werden, wobei ein Hauptsteuerkreis eingesetzt wird.

Die örtlichen Steuerkreise 236, 236' können zum Wegfallen gebracht werden, in welchem Fall die Hauptsteuerkreise verwendet werden, um alle Steuersignale für die verschiedenen Daten und Paritätsspeicher abzugeben. Ein derartiges System würde dann etwas weniger empfindlich gegenüber Fluktuationen des Aufzeichnungsmediums sein.

Die digitalen Audiodaten könnten anstelle paralleler Form ebenfalls in serieller Form auf die in beiden Richtungen wirksame Sammelleitung 50 gegeben werden oder es könnte auch eine Serienumwandlung bei der Zuführung zu dieser Sammelleitung 50 erfolgen. Der Verzögerungsspeicher 54 und der Formatgenerator 62 könnten fernerhin kombiniert und durch einen großen Speicher ersetzt werden. Die Steuerung würde in diesem Fall in ähnlicher Weise durchgeführt werden.

Obwohl im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels ein verbessertes Signalformat sowie eine verbesserte

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Fehlerkorrektur bzw. Verdeckung in Verbindung mit einem audiodigitalen System beschrieben worden ist, so sei doch verstanden, daß das beschriebene Grundkonzept ebenfalls für andere Datenverarbeitungssysteme verwendbar ist, beispielsweise bei einen hohen Datenfluß aufweisenden Meßgeräten hoher Zuverlässigkeit. Beispielsweise können auf dem Gebiet von Satelliten und Flugkörpern mehrere Signalkanäle des digitalen Audio-Aufzeichnungs- und Wiedergabegerätes in Kombination mit einem Datenmultiplexer verwendet werden, um über Funk einen einzigen Kanal von Daten mit hoher Bitgeschwindigkeit aufzuzeichnen.

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e e r s e 11 e

Claims (23)

1. Patentansprüche

   1J Verfahren zum Aufzeichnen eines in digitale Form umgesetzten Signals auf einem Aufzeichnungsmedium, dadurch gekennzeichnet , daß zuerst aufeinanderfolgende Serien digitaler Worte entsprechend den digitalen Daten erzeugt werden, daß anschließend die Serien von digitalen Worten in entsprechende Unterblöcke von Daten aufgeteilt werden, daß dann Fehlerkorrekturinformation in Form von Unterblöcken erzeugt wird, daß anschließend Fehlerfeststellungs- und Synchronisationsinformation erzeugt und an gewisse Stellen innerhalb der Daten und Fehlerkorrekturunterblöcke eingesetzt, wird, und daß schließlich eine ausgewählte Folge von Unterblöcken von Daten und Fehlerkorrekturinformation auf wenigstens zwei getrennten Spuren eines Aufzeichnungsmediums unter Bildung von Datenblöcken mit dazwischen angeordneten Zwischenblockabständen aufgezeichnet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß aus einer Serie von digitalen

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   ORIGINAL INSPECTED

   Worten gerade und ungerade Datenunterblöcke gebildet werden und daß in bezug auf ein vorgegebenes Paar von geraden und ungeraden Datenunterblöcken ein Paritätsunterblock gebildet wird, der die Fehlerkorrekturinformation enthält.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die geraden und ungeraden Datenunterblöcke auf einer geraden und einer ungeraden Spur des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet werden und daß nach der Aufzeichnung aller geraden und ungeraden Datenunterblöcke eines Datenblockes die Paritätsunterblöcke an die Aufzeichnung der Paritätsunterblöcke abwechselnd auf der geraden und ungeraden Spur erfolgt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Datenblöcken Zwischenblockabstände aufgezeichnet werden, welche eine vorgegebene Länge besitzen, innerhalb welcher ohne Verlust von Daten ein Ein- und Ausschalten der Aufzeichnung möglich ist,und daß Synchronisations- und Fehlerfeststellungsinformation an bestimmte Stellen der Zwischenblockabstände eingefügt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich ein die Fehlerfeststellungsinformation festlegender Prüfcode erzeugt wird, der innerhalb jedes Daten- und Paritätsunterblockes eingefügt wird,und daß fernerhin ein die Synchronisationsinformation enthaltender Synchronisationscode erzeugt wird, dessen Einfügung ebenfalls innerhalb jedes Daten- und Paritätsunterblockes erfolgt.

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6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Synchronisationscode und der Prüfcode am Anfang und Ende jedes Daten- und Paritätsunterblockes aufgezeichnet wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisationsinformation aus einer Mehrzahl von Synchronisationsbit eines vorgegebenen Wortes besteht, dem sich eine Mehrzahl von die den jeweiligen Unterblock festlegenden Identifikationsbits anschließen.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß beim Lesen der aufgezeichneten digitalen Daten aufgrund eines Vergleichs des abgelesenen Prüfcodes mit dem ursprünglich verwendeten Prüfcode eine Feststellung von eventuell aufgetretenen Fehlern der von den zwei Spuren abgelesenen Daten vorgenommen wird und daß im Falle des Auftretens eines Fehlers die ursprünglichen digitalen Daten verbessert werden, indem bestimmte gute Daten und die dazugehörigen Paritätsunterblöcke verwendet werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall des Auftretens eines Fehlers in einem der geraden und ungeraden Datenunterblöcke der betreffende Datenunterblock mit dem Fehler wiederhergestellt wird, indem der entsprechende Paritätsunterblock zusammen mit den Daten des anderen fehlerfreien Datenunterblockes verwendet wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß im Fall eines Fehlers in einem der geraden oder ungeraden Datenunterblöcke und dem

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    dazugehörigen Paritätsunterblock eine Fehlerverdeckung vorgenommen wird, indem die Daten des anderen fehlerfreien Datenunterblockes verwendet werden.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß im Fall eines Verlustes eines Teils oder der ganzen geraden oder ungeraden Datenspur die Daten der anderen Spur als Ersatz herangezogen werden, um auf diese Weise eine Annäherung der Daten auf der verlorenen Spur zu bilden.
12. 12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das in digitaler Form aufgezeichnete Signal ein Audiosignal ist.
13. 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß eine Digitaleinrichtung (20, 22) vorgesehen ist, welche aufeinanderfolgende Serien von Digitalworten entsprechend dem Eingangssignal bildet, ferner daß eine mit der Digitaleinrichtung (20, 22) verbundene Verarbeitungseinrichtung (12) vorgesehen ist, welche das gewünschte digitale Datenformat mit einer Folge von genau im Abstand angeordneten Datenblöcken bildet, welche aus einer vorgegebenen Anordnung von Unterblöcken bestehen, die aus digitalen Worten und Paritätsinformation zusammengesetzt sind, wobei zusätzlich Fehlerfeststellungs- und Sychronisationsinformation in jeden Daten- und Paritätsunterblock eingefügt ist,und daß eine mit der Verarbeitungseinrichtung (12) verbundene Aufzeichnungseinheit (30) vorgesehen ist, welche die einzelnen Datenblöcke unter

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    Aufrechterhaltung genauer Zwischenblockabstände auf getrennten Spuren des Aufzeichnungsmediums (27) gleichzeitig aufzeichnet.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Verarbeitungseinheit (12) eine Formatbildeinheit (24) aufweist, welche die digitalen Worte in gerade und ungerade Unterblöcke aufteilt und daß die Verarbeitungseinheit (12) zusätzlich eine Kanalcodiereinheit (28) besitzt, welche unter Verwendung der Datenunterblöcke entsprechende Paritätsunterblöcke bildet, sowie Fehlerfeststellungsund Synchronisationsinformation ableitet, und die Fehlerfeststellungs- und Synchronisationsinformation in jeden der geraden und ungeraden Daten und Paritätsunterblöcke einfügt.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Formatbildeinheit (24) einen Paritätsunterblock in Verbindung mit jeweils einem geraden und ungeraden Datenunterblock der digitalen Datenworte bildet und daß die Kanalcodiereinheit (28) die Paritätsunterblöcke abwechselnd der geraden und ungeraden Spur nach der durchgeführten Aufteilung der Datenunterblöcke zuführt, demzufolge die Aufzeichnung der kombinierten Daten und Paritätsünterblöcke unter Bildung von im Abstand zueinander angeordneten Datenblöcke erfolgt.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanalcodiereinheit (28) einen Kanalcodierer (68) enthält, der die Fehlerfeststellungs- und Synchronisationsinformation einsetzt und daß mit Steuerkreisen (74, 76) verbundene

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    Verzögerungskreise (70, 72) vorgesehen sind, welche die Länge der Zwischenblockabstände gesteuert verändern, um auf diese Weise genau im Abstand zueinander angeordnete Datenblöcke auf den beiden Spuren des Aufzeichnungsraediums (27) zu bilden.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Formatbildeinheit (24) einen Parallelserienwandler (52) sowie einen Formatgenerator (62) aufweist, welcher eine Mehrzahl von Paritätsworten in Abhängigkeit von aufeinanderfolgenden Paaren von geraden und ungeraden digitalen Worten bildet und welcher die geraden und ungeraden Daten zusammen mit den dazugehörigen Paritätswerten speichert,und daß die Kanalcodiereinheit (28) einen Prüfcodegenerator (66) und einen Kanalcodierer (68) besitzt, welche Einheiten einen Prüfcode sowie ein eindeutig festgelegtes digitales Synchronisationswort zusammen mit Identifikationsinformation für die Festlegung entsprechender Daten und Paritätsunterblöcke bilden und am Ende bzw. am Anfang der Daten und Paritäts einfügen.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich eine Wiedergabeeinheit (32) zum Abtasten der geraden und ungeraden Spur des Aufzeichnungsmediums (27) vorgesehen ist und daß die Verarbeitungseinrichtung (12) eine Formatauflöseeinheit (38) besitzt, welche die abgenommenen digitalen Daten empfängt, welche fernerhin unter Verwendung der in den einzelnen Daten und Paritätsunterblöcken befindlichen Fehlerfeststellungsinformation vorhandene Datenfehler feststellt, sowie korrigiert und/oder verdeckt und schließlich das ursprüngliche

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    Eingangssignal wieder herstellt,und daß fernerhin eine mit der Formatbildeinheit (24) und der Formatauflöseeinheit (38) verbundene Formatsteuereinheit (29) vorgesehen ist, welche ein Haupttaktsignal sowie verschiedene Untertaktsignale zur Steuerung der Aufzeichnung und Wiedergabe der digitalen Daten bildet.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Verarbeitungseinrichtung (12) eine Kanalentcodiereinheit (36) besitzt, welche die wiedergegebenen geraden und ungeraden digitalen Daten entcodiert, in den entcodierten Daten befindliche Datenfehler unter Verwendung der Fehlerfeststellungsinformation innerhalb der einzelnen Unterblöcke feststellt und festgestellte Fehler in einem der geraden und ungeraden Datenunterblöcke unter Verwendung der Paritätsinformation des dazugehörigen Paritätsunterblockes und des fehlerfreien Datenunterblockes korrigiert, um auf diese Weise das ursprüngliche Eingangssignal wiederherzustellen. .
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (12) derart ausgebildet ist, daß festgestellte Fehler in beiden zueinander gehörigen Paaren von Datenunterblöcken durch Interpolation bzw. Fixierung des zuletzt gültigen Datenwertes innerhalb des Datenunterblockes verdeckbar sind.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Eingang der Formatbildeinheit (24) und dem Ausgang der Formatauflöseeinheit (38) verbundene in zwei Richtungen leitende Sammelleitung (50) vorgesehen ist, die über Einrich-

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    tungen (54, 56) von außen her zur Durchführung von Korrektur-, Misch- und anderen Signalverarbeitungsvorgängen auftrennbar ist.
22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Formatauflöseeinheit (38) und die Kanalentcodiereinheit (36) die folgenden Unterkreise besitzen:

    a) einen Steuerkreis (102), der ein kontinuierliches Taktsignal sowie in regelmäßigen Abständen dazu auftretende Steuersignale - beispielsweise ein Fehlersignal zur Steuerung des Zwischenblockabstandes abgibt,

    b) einen Extraktionskreis (104), der den Prüfcode extrahiert und ein Validitätssignal entsprechend dem Vorhandensein oder der Abwesenheit von Datenfehlern erzeugt,

    c) einen Paritätsspeicher (122), der beim Auftreten eines Datenfehlers die Paritätsinformation speichert,

    d) einen Ausgangsspeicher (124), der unabhängig von

    dem Vorhandensein oder Fehlen von Fehlern kontinuierlich die Dateninformation in Abhängigkeit von Steuerbefehlen des Steuerkreises (102) speichert, und

    e) einen Fehlerkorrekturkreis (126), der in Abhängigkeit des Validitätssignals eine vorgegebene Fehlerkorrektur oder Fehlerverdeckung durchführt.

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23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich ein Speicherkreis (108) vorgesehen ist, der Paritäts- und Dateninformation in Abhängigkeit des Steuerkreises (102) kurzzeitig speichert.

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