DE2938503C2

DE2938503C2 - Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer Folge von digitalen Datenwörtern

Info

Publication number: DE2938503C2
Application number: DE2938503A
Authority: DE
Inventors: Alastair M. Palo Alto Calif. Heaslett; Paul J. Oakland Calif. Rudnick
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1978-11-03
Filing date: 1979-09-24
Publication date: 1985-11-28
Also published as: GB2044586A; JPH0250547B2; IT7950699A0; JPS55150108A; NL7908065A; GB2044586B; CA1124852A; BE879778A; HK987A; US4211997A; FR2440593A1; IT1162480B; DE2938503A1

Description

Es wird bei jeder Art von Aufzeichnungsverfahren 20 angestrebt, die Information zu speichern und anschließend getreu wiederzugeben. Bei konventionellen Analog-Aufzeichnungsverfahren erbgeben sich eine Anzahl von Schwierigkeiten, die zu einer verschlechterten Wiedergabe führen, wobei diese Schwierigkeiten im Bereich 25 signals. Ein derartiges Verfahren enthält jedoch keine des Aufzeichnungsmediums und der mechanischen Vor- ausreichende Information, um damit eine zuverlässige richtung für den Transport des Aufzeichnungsträgers liegen. Obwohl die bekannten Probleme zum Teil durch die Entwicklung spezieller Aufzeichnungsträger und Antriebsmechanismen beseitigt werden konnten, herrscht doch weitgehende Übereinstimmung de.'in, daß die herkömmlichen Analogaufzeichnung- und -wiedergabeverfahren sehr schnell ihre technischen Funktionsgrenzen erreichen.

Die bei analogen Aufzeichnungs- und Wiedergabe- 35 verfahren auftretenden typischen Probleme sind insbesondere: ein unzureichend geringer Aussteuerbereich, d. h. ein niedriger Rauschabstand, die auftretende Phasenverzerrung, die Oberwellenverzerrung, eine nicht _w ___o_

ausreichende Übergangsfunktion, das Mudulationsrau- 40 nannten Interpolation erster Ordnung bestehen, bei sehen, das Gegensprechen, eine Signalübertragung zwi- welcher eine Interpolation zwischen dem letzten richtischen einzelnen Bandlagen, eine Signalverschlechterung bei Herstellung mehrerer Kopien, die durch Bandschwingungen erzeugten Störgeräusche, die technischen Grenzen bei der Verringerung des Rauschens, die 45 Signalverschlechterung bei Speicherung des Signals über längere Zeit und die relativ schlechte Frequenzcharakteristik an der unteren Frequenzgrenze.

Bei digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren ergibt sich entweder eine grundlegende Verbesserung oder es treten die vorgenannten Probleme erst gar nicht auf. So entfallen im wesentlichen die mit dem Modulationsrauschen, der Signalübertragung zwischen einzelnen Bandlagen, die mit dem geringen Aussteuerberuich, der Oberwellenverzerrung und der schlechten Frequenzcharakteristik an der unteren Frequenzgrenze verbundenen Probleme. Andere Schwierigkeiten, z. B. mit der Phasenverzerrung, der ungünstigen Übergangsfunktion, mit den durch Bandschwingungen und un-

eo Fehlerfeststellung durchführen zu können.

Bei digitalen Audiosystemen hoher Qualität werden zur Fehlerfeststellung zusätzliche Informationen zusammen mit den Audiosignal-Datenwörtern aufgezeichnet Diese Zusatzinformation kann in Form von Paritätsbit und/oder speziellen Fehlerüberwachungssymbolen bestehen, weiche die Feststellung eines Fehlers während der Wiedergabe erlauben.

Wenn Fehler festgestellt werden, können diese entweder verdeckt oder korrigiert werden. Verdeckungsverfahren können dabei in einer sogenannten Interpolation nullter Ordnung, bei welcher der letzte richtige Probenwert genau wiederholt wird, oder in einer soge-

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gleichmäßigen Bandtransport bedingten Störgeräuschen sowie mit der Verschlechterung der Signalqualiläi durch Speicherung und Herstellung mehrerer Kopien lassen sich entscheidend verringern, und zwar deshalb, weil das Analogsignal nach seiner Umwandlung in gen Probenwert und dem nächstfolgenden richtigen Probenwert erfolgt.

Um Fehler aber vollständig ausbessern zu können, ist es jedoch wünschenswert, sie zu korrigieren. Dies erfordert die Kenntnis des Datenwertes zu dem Zeitpunkt, in dem der Fehler aufgetreten ist. Fehlerkorrekturverfahren erfordern somit noch weitere Zusatzinformationen, die während des Aufzeichnungsvorgangs eingespeichert werden können. Da nun aber die Fehler in der Regel nicht willkürlich verteilt sind, sondern in gewissen Schüben, die sich über einige bis zu mehreren hundert Bit erstrecken, auftreten, muß die Fehlerkorrekturinformation auf dem Aufzeichnungsträger verteilt aufgezeichnet werden, um zu verhindern, daß die während eines Schubs auftretenden Fehler die Fehlerkorrektureinrichtung nachteilig beeinflussen können. Daraus folgt, daß Fehlerverdeckungs- und Korrekturverfahren um so wirksamer und zuverlässiger arbeiten können, je mehr Zusatzinformationen währsnd des Aufzeichnens eingefügt werden. Diese zusätzlichen Informationen erhöhen jedoch auch die Anforderungen an die Verarbeitungseinrichtung des Aufzeichnungsgeräts und bedingen entweder eine erhöhte Signaldichte auf dem Auf

ein digitales Datenwort sehr leicht verarbeitet werden 65 zeichnungsträger oder eine ungewünschte Erhöhung

kann. der Bandgeschwindigkeit.

Der Einsatz digitaler Vorrichtungen zur Aufzeich- Die Art und Weise, wie die Zusatzinformation zwi-

nung von Audiodaten weist aber auch spezifische Pro- sehen die Audiodaten eingefügt wird, ist somit wichtig,

um eine Fehlerverdeckung oder -korrektur zu erreichen, die allenfalls noch eine graduelle Verschlechterung der aufgezeichneten Datenwörter zuläßt, aber jedenfalls einen totalen Ausfall der Korrektur und demzufolge der digitalen Audio-Datenwörter vermeidet.

Der prinzipielle Aufbau bekannter Anordnungen der eingangs definierten Art ist in einem Aufsatz mit dem Titel: »A Review of Digital Audio Techniques«, veröffentlicht in der Zeitschrift »Journal of the Audio Engineering Society«, Jan/Februar 1978, Vol. 26, Seiten 56 bis 64, näher beschrieben. Weitere Ausführungen zum Stand der Technik finden sich in einem Aufsatz mit dem Titel: »PCM Recorder A New Type of Audio Magnetic Tape Recorder«, ebenfalls veröffentlicht in der Zeitschrift »Journal of the Audio Engineering Society«, Vol. 21, No. 7 vom September 1973.

Der prinzipielle Schaltungsauibau eines Fuls-Code-Modulations-Aufzeichnungsgerät ist in dem letztgenannten Aufsatz bechrieben. Demnach werden die auf zwei Kanälen ankommenden Analogsignale einem Analog/Digital-Wandler zugeführt, in dem sie in digitale kodierte PCM-Signale umgesetzt werden. Diese Signale werden danach mittels eines Frequenzmodulators moduliert und dann von dem Aufzeichnungsgerät auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet. Wenn das aufgezeichnete Signal vom Aufzeichnungsträger abgenommen wird, erfolgt die Signalwiedergewinnung und -rückbildung in entsprechend umgekehrter Reihenfolge. Bei diesem bekannten Prinzip soll eine hohe Wiedergabetreue des aufgezeichneten Signals, insbesondere Stereomusik dadurch erzielt werden, daß bei der Signalkodierung keinerlei Änderung bzw. Verarbeitung des Signals vorgenommen wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Realisierung digitaler Audioaufzeichnungsgeräte Signal- bzw. Datenfehler in einer Häufigkeit auftreten, bei der eine entsprechende Fehlerkorrektur erforderlich wird. Diese Problematik ist bereits in dem erstgenannten Aufsatz angesprochen und wird eingehender behandelt in einem Aufsatz mit dem Titel »AN ERROR CORRECTING SYSTEM FOR A MULTICHANNEL DIGITAL AUDIO RECORDER« (F. A. Bellis und M. R. Brookhart, veröffentlicht im November 1977). Weitere bekannte Verfahren und Einrichtungen sind in den US-PS 29 30 234 und 39 94 014 sowie in einem Aufsatz: »A stereo digital sound recorder« (Bellis und Smith, BBC Research Department Report, November 1974) beschrieben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer Folge von digitalen Datenwörtern auf bzw. von einem Aufzeichnungsträger zu schaffen, bei welcher die digitalen Datenwörter so aufbereitet und mit Fehlerkorrekturdaicii bowie Fehlererkennungs- und Svncnronisaüufisinformationen versehen werden, daß trotz des unvermeidlichen Auftretens von Datenwortfehlern eine weitgehende Fehlerkorrektur bei der Wiedergabe der Audio-Datenwörter mit relativ geringem technischen Aufwand möglich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale erreicht

Die Verarbeitungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gestattet die Aufzeichnung von digitalen Datenwörtern auf zwei getrennten Spuren eines Aufzeichnungsträgers in der Weise, daß auf jeder Spur, außer der vollständig dem Analogsignal entsprechenden Information auch die Fehlererkennungs- und Synchronisationsinformationen aufgezeichnet werden können, so daß aus diesen Datenwörtern bei einer Störung auf einer der beiden Spuren die dabei gestörte Information exakt wiederhergestellt werden kann. Sollte nun dieselbe Information auf beiden Spuren an den entsprechenden zusammengehörenden Datenwort-Spcicherstellen gestört werden, läßt sich aus den Fehlerkorrckturdaten immerhin noch ein interpolierter Wert bilden, der an die Stelle des gestörten Datenworts gesetzt wird. Es kann sich während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder auch bei der Lagerung des Aufzeichnungsträgers ergeben, daß sich aufgrund von mechanischen Toleranzen, von Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen die Längenabschnitte der auf dem Aufzeichnungsträger befindlichen Datenworlblökke geringfügig verändern. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die vierte Stufe für jeden Aufzeichnungskanal einen Verzögerungskreis mit zwei zugeordneten Steuerkreisen auf, urn die Länge von datenfreien Blockzwischenabständen, die den vorgegebenen Zeitabstand zwischen den zusammengefaßten Blöcken jeden Kanals darstellen, zu verändern. Mit diesen vorteilhaften Maßnahmen ist es möglich, die Aufzeichnung der Datenwörter sehr exakt an die theoretische Länge der Blockzwischenabstände anzunähern und auch gleichzeitig eine Erfassung und Korrektur von Längenabweichungen der Blockzwischenabstände vorzunehmen. Zur Erzielung einer gleichförmigen Verteilung der Fehlererkennungs- und Synchronisationsinformationen über den gesamten aufzuzeichnenden Datenfluß werden die Fehlererkennungs- und Synchronisationsinformationen von der zweiten und der dritten Stufe vorteilhafterweise an vorbestimmten Stellen der Blockzwischenabstände eingefügt. Die datenfreien Blockzwischenabstände können zur Speicherung von Ein- und Ausschaltvorgängen u. dgl. dienen.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 4 bis 11.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen näher erläutert Es zeigen
Fig. IA bis C schematische Darstellungen der Zusammenstellung von Datenwortblöcken, wie sie die Verarbeitungseinrichtung vornimmt,

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung zusammengefaßter Datenwortblöcke auf unterschiedlichen Aufzeichnungsträgerspuren,

Fig.3A bis C jeweils schematische Darstellungen eines Datenwortblocks, eines Paritätsunterblocks sowie eines Blockzwischenabstandes jeweils mit Zusatzinformationen,
F i g. 4 und 5 schematische Darstellungen von Signalstörungen auf einem bzw. beiden Spuren des Aufzeichnungsträgers zur Veranschaulichung von Fehlerkorrektur- bzw. Fehlerverdeckungsmaßnahmen bei den nach - ^; -- ? aufgezeichneten Datenwörtcrn,

ng.

F i g. 6 ein Blockschaltbild einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für Audiosignale,

F i g. 7 ein detailliertes Blockschaltbild von Teilen der in F i g. 6 dargestellten Vorrichtung,

Fig.8a bis d schematische Schaltbilder eines Kanalkodierers in F i g. 7,

Fig.9a und b schematische Schaltbilder einer Formatsteuereinheit der Anordnung in F i g. 7,

F i g. 10a bis g schematische Schaltbilder einer Kanaldekodiereinheit und einer Formatauflöseeinheit der An-Ordnung in F i g. 7,

F i g. 11 ein Schaltbild eines Adressiersteuerkreises in F i g. 7, sowie
Fig. 12 eine schematische Ansicht der in den Schalt-

kreisen der Fig.8 bis 11 verwendeten integrierten Schallkreise.

Es ist festgestellt worden, daß das Datenformat bei der digitalen Audiosignalaufzeichnung neben anderen Anforderungen die Fähigkeit haben muß, von Hand eingegebene Maschinensteuerbefehle — beispielsweise Einschaltungen — sowie durch das System selbst vorgegebene Steuerbefehle durchführen zu können. Dabei dürfen durch die Eingabe- und Ausgabepunkte dieser Steuerbefehle die vorhandenen Daten an den Datenbegrenzungspunkten nicht zerstört oder gestört werden. Im Rahmen der vorliegenden Vorrichtung werden die aufgezeichneten Daten zu Blöcken formiert, welche unabhängig von allen anderen Blöcken sind, wobei zusätzlich genau definierte Zwischenblockabstände vorgesehen sind, welche die Eingabe- und Ausgabepunkte für die Steuerbefehle darstellen. Die Blöcke selbst werden aus einer Mehrzahl von Unterblöcken gebildet, in weiche Synchronisations- sowie Fehlererkennungs- und Fehlerkorrekturinformationen eingesetzt sind. Die Anordnung von drei Unterblöcken soll im folgenden als Dreiergruppe bezeichnet werden.

Jeder Block ist auf dem Aufzeichnungsträger 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 so kurz, daß sich zwischen dem Aufnahme- und Wiedergabekopf wenigstens zwei Blöcke auf dem Aufzeichnungsträger 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 sich befindenden Daten, und zwar entweder innerhalb des Aufzeichnungsgerätes oder innerhalb eines peripheren elektronischen Rechners, um auf diese Weise an derselben Blockstelle erneut aufzeichnen zu können, wenn diese Blocksteile 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 aufrechterhalten.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wurde bei einer Bandgeschwindigkeit von 733 cm pro Sekunde •eine Blockrate von 250 Hz gewählt um auf diese Weise eine einfache Synchronisationsbeziehung mit den verschiedenen Fernseh- und Filmnormen zu erreichen. Eine tiprartiap Rlnrkratp prtriht pine Rlncklänpe von etwa 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 Fehlererkennungsinformation gleich wie die Synchronisationsinformation alle 0,25 ms wiederholt. Die Fehlererkennungsinformation besteht dabei aus einem zyklischen Prüfsymbol, welches ausgezeichnete Fehlererkennungseigenschaften besitzt, wobei für jeweils 172 Bit, die auf diese Weise geschützt werden müssen, nur 12 zu sätzliche Fehlererkennungsbits 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 von zwei Unterblöcken Fehler auftreten und der verbleibende gute Unterblock der Dreiergruppe Audiodaten enthält, werden die Fehler in sehr wirksamer Weise verdeckt, indem eine Interpolation zwischen Abtastwerten innerhalb des guten Unterblockes vorgenommen wird. Dies wird im allgemeinen als Interpolation erster Ordnung bezeichnet Falls jedoch beide Unterblöcke der Audiosignale innerhalb einer Dreiergruppe Fehler aufweisen, dann erfolgt eine Fehlerverdeckung, indem der letzte gute Abtastwert so lange aufrechterhalten wird, bis der nächste gute Abtastwert 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 Rate mit der das Audiosignal abgetastet wird 50 kHz. Das gewählte Format ergibt ein 16-Bit-Wort für jeden Abtastwert, so daß sich auf diese Weise eine serielle Audiodatenrate von 800 Kilobit pro Sekunde pro Kanal ergibt. Um eine Fehlerkorrektur durchführen zu können, beträgt die den ursprünglichen Daten zugeführte Zusatzinformation 50%, während die Fehlerfeststeliung und Synchronisation den Zusatz von weiteren 16% erforderlich macht Der Zwischenbiockabstand erfordert weitere 8,7% Zusatz, so daß sich zusammen eine gesamte Datenrate pro Kanal von 1,5 Megabit pro Sekunde ergibt

Um eine Aufzeichnung einer derartigen Datenmenge bei konventionellen Geschwindigkeiten des Aufzeichnungsmediums — beispielsweise bei 733 cm pro Sekunde — durchführen zu können, wird der Audiodatenstrom in zwei Teile geteilt-, welche auf zwei verschiede-

3 mm und einen Zwischenbiockabstand von etwa 0,24 mm. Bei dem gewählten Beispiel treten zwischen dem Aufnahmekopf und dem Wiedergabekopf fünf Blöcke auf, was einem Abstand von 14,7 mm entspricht
Da ein größerer Datenverlust bewirkt, daß die die datenwiedergewinnende 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-Bitnen Spuren des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet werden. Dies erlaubt die Verwendung einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 73,5 cm pro Sekunde, v/as eine Aufzeichnungsdichte von 10,2 Kilobit pro cm ergibt, wobei dieser Wert im Hinblick auf die derzeit verfügbaren Aufzeichnungsträger durchaus zulässig ist
In dem folgenden soll nunmehr auf Fig. la bis c Bezug genommen werden, welche die Art und Weise der Formatbildung bei dem verwendeten Audiosignal in Realzeit darstellt Eine Analog-Digitalwandler, welcher entweder Teil des in Fig.6 dargestellten Aufzeichnungsgeräts oder einer peripheren Einheit ist entnimmt Abtastwerte des einlaufenden Audiosignals in Abständen von 20 μβ entsprechend 50 kHz und erzeugt eine 16-Bit-Binärzahl, welche jedem Abtastwert entspricht Dabei zeigt F i g. 1 a die kontinuierliche Folge der

16-Bit-Binärzahlen, die aufeinanderfolgend entnommenen Abtastwerten des Audiosignals entsprechen. Diese Binärzahlen sind dabei mit 51 bis S 20 bezeichnet, wobei diese 20 Abtastwerte seriell aufeinanderfolgen. Der erste Abtastwert Sl wird in einen ungeraden Unterblock 0-1 eingesetzt, der in Fi g. Ib dargestellt ist. Der zweite Abtastwert· 52 wird dann in einen geraden Unterblock E-I eingesetzt, der Abtastwert 53 wird dann wiederum in den ungeraden Unterblock O-l und der Abtastwert 54 in den geraden Unterblock £-1 eingefügt. Dies wird so lange weitergeführt, bis alle 20 Abtastwerte in die beiden Unterblöcke Ol und £-1 eingesetzt worden sind. Jeder Abtastwert enthält dabei 16 Bits, während jeder Unterblock 10 Abtastwerte enthält. Demzufolge enthält jeder Unterblock 160 Bits des in digitale Form gebrachten Audiosignals.

Ein dritter Unterblock, der als Paritätsunterblock bezeichnet ist, wird gemäß F i g. Ic dadurch erzeugt, indem aufeinanderfolgend die Bits des Datenunterblocks 0-1 mit denen des Datenunterblocks £-1 verglichen werden. Das erste Bit in O-1 wird beispielsweise mit dem ersten Bit in £-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-I eingesetzt. Falls die beiden Bits verschiedenen Wert besitzen, dann wird der Wert 1 in die erste Bitposition des Wortes innerhalb des Paritätsunterblockes P-I eingefügt. Dieses Verfahren wird so lange jeweils Bit für Bit fortgeführt, bis alle 160 Bits der Audiodaten miteinander verglichen worden sind und alle 160 Positionen innerhalb des Paritätsunterblocks P-I gefüllt sind. Auf diese Weise ergibt sich eine Unterblock-Dreiergruppe, welche aus zwei Datenunterblöcken O-l und £-1 sowie aus einem Paritätsunterblock P-I besteht.

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

Abgesehen von der Paritätsbildung und der Verwendung einer Modu!o-2-Additiop. kann eine Parität auch durch eine Komplementaddition zweiter Ordnung gebildet werden. In diesem Falle werden die zwei Worte addiert und die Komplementensumme 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 subtrahiert, wobei das am wenigsten signifikante Bit nicht abgeleitet wird. Im Fall eines Fehlers können somit nur die ersten 15 Bits des fehlenden Datenwortes wiedergewonnen werden. Dieses Verfahren ergibt eine genauere Abdekkung, als wenn eine Modulo-2-Addition 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 Spuen A und B des Aufzeichnungsträgers verteilt Zwischen den Spuren befindet sich ein Spurenabstand in der Größenordnung der Spurenbreite, um auf diese Weise zu gewähr- !eisten, daß bei einem Signalverlust nur eine Spur des Spurpaares beeinflußt wird. Die Spur A enthält dabei die ungeraden Datenunterblöcke O-l, O-2, etc, während die Spur B die geraden Datenunterblöcke £-1, £-2 etc. enthält. Jeder zweite Abtastwert des Audiosignals wird also auf verschiedenen Spuren des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet Die Paritätsunterblöcke werden auf beide Spuren verteilt, und zwar werden die ungeraden Paritätsunterblöcke P-I, P-3, P-5, P-7 und P-9 aui der ungeraden Spur A und die geraden Paritätsunterblöcke P-2 P-4, P-6, P-8 und P-IO auf der geraden Spur B aufgezeichnet. Eine derartige Anordnung der Parilätsunterblöcke verbessert die Genauigkeit der Fehlerkorrektur, wie dies im folgenden noch beschrieben wird.

Der in F i g. 2 dargestellte Datenblock enthält fernerhin Synchronisations- und Fehlererkennungsinformationen an bestimmten Stellen innerhalb des Blockes, und zwar insbesondere ε.* gestimmten Stellen innerhalb jedes Unterblockes. Wie erwähnt, besteht die Möglichkeit, daß beim Auftreten eines größeren Signalverlustcs die Elektronik des Aufzeichnungsgerätes ihre Synchronisation mit dem Format auf dem Aufzeichnungsträger verlieren kann. Demzufolge muß die Synchronisation so schnell wie möglich wiedergewonnen werden, um zusätzliche Verluste an Daten klein zu halten. Um die schnelle Wiedergewinnung zu gewährleisten, wird ein 12-Bit-Muster am Beginn jedes Unterblockes eingefügt so wie dies im unteren Teil von Fi g. 2 dargestellt ist Dieses Muster ist in sich einmalig und kann nicht innerhalb des Audiosignals oder innerhalb der Faritä -s oder Fehlererkennungsdaten auftreten. Dabei kann beispielsweise ein Codierschema verwendet werden, bei welchem das Synchronisationsmuster ein gieichstromfreies 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 Codierschema des Typs Miller Quadrat (M²) 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-Fehlererkennungssymbol nachfolgend auch Prüfsymbol genannt am Ende jedes Unterblockes eingefügt demzufolge dieses Fehlererkennungssymbol genauso oft auftritt wie der Synchronisationscode. Dieses Symbol hat die 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 Modulo-2-Schemas geteilt Die Zahl wird dabei subtrahiert und nach rechts geschoben, subtrahiert und erneut nach rechts geschoben. Dabei wird ein Restwert gebildet, so wie er bei einer normalen Division auftritt, wobei dieser Restwert als Prüf-Code gespeichert wird. Da das zur Erzeugung des Restwertes verwendete Polynom bekannt ist, kann bei der Wiedergabe diese Division erneut durchgeführt werden, wobei dann die beiden Prüfsymbole miteinander verglichen werden, um auf diese Weise festzustellen, ob ein Fehler aufgetreten ist Falls der durch die Division gebildete Restwert dem übertragenen Prüf-Wert entspricht, besteht eine sehr große Wahrscheinlichkeit daß während der Wiedergabe kein Datenfehler aufgetreten ist Falls jedoch die beiden

' Restwerte nicht dieselben sind, dann ist bekannt, daß ein Fehler innerhalb des Blockes von Informationen vorhanden ist. 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 eröffnet, die Aufzeichnungsfehlerrate um 5Ö00 :1 zu verbessern, falls alle festgestellten Fehler korrigiert werden.

Der in F i g. 2 dargestellte Datenblock enthält vorgegebene Zwischenblockabstände IBG zu Beginn jedes Datenblockes, wobei diese Abstände nicht zur Aufzeichnung von informationen dienen. Bei der beschriebenen Ausführungsform enthalten diese Zwischenj blockabstände IBG nur Signalwerte für die Bildung des _t Zeittaktes. Durch diese Abstände werden die Daten in ί Blöcke aufgeteilt, um auf diese Weise während des Aufzeichnens, während der Durchführung von Korrektur-³* vorgängen usw., an den betreffenden Stellen sich auf den Aufzeichnungsträger einschalten oder sich von demselben abschalten zu können, ohne dabei aufgezeichnete Audiodaten zu zerstören. Diese Zwischenblockabstände können zur Übermittlung von Korrekturinformation oder Information bezüglich der Blöcke verwendet werden.

Die gewählte Konfiguration mit Blöcken und Unterdrücken 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 eingehalten, wobei zusätzlich ein Verzögerungskreis vorgesehen ist, 5 dessen zeitliche Verzögerung dem Abstand zwischen den beiden Köpfen entspricht Eine derartige Konfiguration erlaubt es, die Information an derselben Stelle des Magnetbandes erneut aufzuzeichnen, an welcher sie zu- i vor entnommen worden war, solange der genaue Abstand zwischen den beiden Köpfen bekannt ist. Fernerhin erlaubt eine derartige Konfiguration, daß der Einschaltvorgang für eine Aufzeichnung in der Mitte eines Zwischenblockabstandes vorgenommen wird, wobei 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 derselbe Position aufgezeichnet wird, an welcher zuvor die Signalabnahme erfolgt war. Die in den F i g. 7 bis 11 beschriebene Einrichtung erlaubt, daß der Verzögerungsabstand zwischen den Köpfen derart dy- ; namisch verändert wird, daß die von einem Kanal abge-■ nommenen Daten in einer bestimmten Weise verarbei- ^ tet werden, während die von dem anderen Datenkanal I abgenommenen Daten in verschiedener Weise behani delt werden.

Gemäß Fi g. 2 ergibt das gewählte Format einen minimalen Abstand zwischen den Datenunterblöcken und den Paritälsunterblöcken. 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 Paritätsunterblöcke müssen demzufolge mehr als 0,25 mm davon entfernt sein und in der Tat sind sie bei dem beschriebenen Signalformat wenigstens 0,75 mm von den entsprechenden Daten, die sie schützen sollen, entfernt. Diese Anordnung optimisiert die Wahrscheinlichkeit eines Überlebens außerordentlicher Signal Verluste, die beispielsweise auftreten können, wenn sie auf dem Magnetband Fingerabdrücke oder Schmutz befinden oder wenn Hersteiiungsfehler vorhanden sind. Die Häufigkeit des Auftretens von Zwischenblockabständen ist ebenfalls so gewählt, daß eine Synchronisation mit einer beliebigen Fernsehnorm — beispielsweise NTSC, PAL usw. möglich ist

F i g. 3a bis c zeigen die Konstruktion der Daten und Paritätsunterblöcke sowie des Zwischenblockabstandes IBG im einzelnen. Der in F i g. 3a gezeigte Datenunterblock umfaßt zehn Audio-Abtastwerte von jeweils 16 Bit, welche voran einen Synchronisationskode und anschließend ein zyklisches Prüfsymbol bzw. Fehlererkennungssymbol aufweisen. Der Paritätsunterblock gemäß Fig.3b ist ähnlich dem Datenunterblock und umfaßt eine Parität für zwanzig Audio-Abtastwerte von zwei Datenunterblöcken, wobei die Kombination von zwei Datenunterblöcken und der dazugehörige Paritätsunterblock wie erwähnt eine Dreiergruppe bilden.
Der in Fig.3c dargestellte Zwischenblockabstand IBG trennt die Datenblöcke und wird dazu verwendet, um das Ein- und Ausschalten auf bzw. von dem Aufzeichnungsträger durchführen zu können, ohne daß dabei Audiodaten zerstört werden. Der Zwischenblockabstand IBG enthält zusätzlich das Synchronisationsmuster am Anfang des Zwischenblockabstandes und das zyklische Prüfsymbol zur Fehlerfeststellung im Anschluß an den Zwischenblockabstand. Der Zwischenblockabstand kann zur Aufzeichnung nicht kritischer und im allgemeinen sich wiederholender Information, beispielsweise eines Zeitkodes, einer Datenblockidentifikationsinformation sowie einer Korrekturinformation, verwendet werden. Der Zwischenblockabstand kann beispielsweise dazu herangezogen werden, um jeden beliebigen Block von Daten für die Vornahme von Korso rekturen zu bezeichnen, wobei die Festlegung mit Hilfe von Stunden-, Minuten-, Sekunden-Rahmen und schließlich Blöcken vorgenommen wird. Auf diese Weise kann ein ganz bestimmter Block gefunden werden, worauf dann das System innerhalb des Blockes eine Zählung durchführt und beispielsweise eine Korrektur innerhalb eines Blockes auf einer Wort-für-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 Abtastwert zum nächsten kann das System somit den folgenden Abtastwert von einer Quel-Ie nehmen, welche sich von der normalerweise verwendeten Abtastquelle unterscheidet Die Auflösungsgrenze kann damit bis zur Abtastrate herunter reichen, die bei der beschriebenen Ausführunesform hei 20 ns

und sich sehr stark von den Verzögerungszeiten in der Größenordnung mehrerer Millisekunden unterscheide^ wie sie bei digitalen Ajdiosigaalaufzeichnungsgeräten bekannter Bauweise üblich sind. Bei einem beliebigen für professionelle Zw .icke 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 schädigt 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 F i g. 4 eine vereinfachte Formatkonfiguration mit Spuren A und B, wobei drei Unterblöcke einer Dreiergruppe in Form von zwei Datenunterblökken und einem gemeinsamen Paritätsunterblock auf dem Magnetband angeordnet sind. Falls ein Signalverlustfehler beispielsweise in den UnterHöcken 01 und O-2 der Dreiergruppe auftritt, dann werden die geraden Datenunterblöcke und der dazugehörige Paritätsunterblock der betreffenden Dreiergruppe dazu verwendet, um die Daten innerhalb der ungeraden Datenunterblökke O-1 und O-2 zu regenerieren. So wie dies durch die Pfeile angedeutet ist, wird ein Signalverlust innerhalb des ungeraden Datenunterblockes Ol korrigiert, indem die Information innerhalb des geraden Datenunterblocks F-I mit dem Paritätsunterblock P-I verwendet wird, um auf diese Weise den ungeraden Datenunterblock O-l zu rekonstruieren. In ähnlicher Weise wird ein Signalverlust innerhalb des Unterblockes O 2 korrigiert, indem die Daten von dem ungeraden Datenunterblock O 2 mit dem Paritätsunterblock P-2 verwendet werden, um auf diese Weise den ungeraden Datenunterblock O 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 sov·'■·. ..-..'erhalb eines Datenunterblockes wie auch innerhalb des Paritätsunterblocks einer Dreiergruppe bewirken — beispielsweise innerhalb des Datenunterblokkes E-5 und dem Paritätsunterblock P-5 — so wie dies in F i g. 5 dargestellt ist, dann werden die Abtastwerte innerhalb des verbleibenden Datenunterblockes O-5 verwendet, um eine Interpolation zwischen den besten Abtastwerten durchzuführen, um auf diese Weise die Daten £-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, wobei diese Fehlerverdeckung eine der ersten Ordnung ist, falls eine Interpolation zwischen nebeneinanderliegenden Abtastwerten gemacht wird, während eine Interpolation der nullten Ordnung zustandekommt, falls der letzte gute Abtastwert so lange gehalten wird, bis der nächste gute auftritt. Hörtests mit Fehlerverdeckung unter Verwendung des oben beschriebenen Signalformats haben gezeigt, daß es auch für Menschen mit empfindlichen Ohren sehr schwierig ist, 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 Abtastwerten, was eine zufriedenstellendere Lösung als e'm vcllkommoner Verlust eines ganzen Kanals des Audiosignals darstellt.

Fi g. 6 zeigt die Form eines Blockschaltbilds eine digitale Verarbeitungseinrichtung 12, welche die in F i g. 2 dargestellte verbesserte Formatkonfiguration erzeugt und wiedergewinnt, wobei die Verarbeitungseinrichtung 12 Teil eines digitalen Audioaufnahme- und -wicdergabegerätes ist Das analoge Audiosignal wird einer Klemme 14 zugeführt, über die ein Eingangsverstärker

ίο 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 Tiefpaßfilter 18 scharf definierter Filtercharakteristik zugeführt ist, welches oberhalb der höchsten noch aufzuzeichnenden Frequenz sperrt Das Tiefpaßfilter 18 verhindert die Erzeugung von Störsignalen, welche bei der Abtastung des Audiosignals auftreten können. Das gefilterte Audiosignal wird dann einer Abtast- und Halteeinheit 20 zugeführt, welche das von dem Tiefpaßfilter 18 abgegebene Analogsignals abtastet und die abgetasteten Werte des Audiosignals konstant hält während ein Analog-Digital-Wandler 22 den betreffenden Abtastwert in ein Digitalwort umwandelt Das Ausgangssignal des Wandlers 22 liegt in der Regel in Parallelform vor. in welcher die einzelnen ^r its des Binärwortes gleichzeitig vorhanden sind. Nach jedem Abtastintervall ändert sich das parallele Binärwort und gibt den Wert des nächsten Abtastwertes wieder.

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

Das Ausgangssignal der Formatiereinheil 24 wird einem Kanalkodierer 28 zugeführt, welcher die fehlende

Übertragbarkeit von Gleichstromkomponenten des Datenstroms kompensiert, indem er den Datenstrom in eine Form bringt, in der die Gleichstromempfindlichkeit minimisiert bzw. unterdrückt wird, wobei der Spektralinhalt dem Aufzeichnungskanal angepaßt wird. Das Kodierschema kann dabei beispielsweise ein Miller-Quadrat (M²)-Code oder ein ähnlicher Code sein, welcher einen Eigentakt besitzt und gleichstromfrei ist. Das Ausgangssignal des Kanalkodierers 28 wird einer Aufzeichnungseinheit 30 zugeführt, welche einen Aufzeichnungsverstärker und Treiber für den auf einen Aufzeichnungsträger 27 wirkenden Aufzeichnungskopf 31 enthält. Fernerhin ist eine Formatsteuereinheit 29 vorgesehen, welche verschiedene Impulse und Signalformen erzeugt, die zur Steuerung der Formiereinheiten 24 und des Kanalkodierers 28 notwendig sind.

Auf der Wiedergabeseite des digitalen Audiogerätes wird das von dem Aufzeichnungsträger 27 mit Hilfe eines Wiedergabekopfs 33 abgenommene Signal einer Wiedergabeeinheit 32 zugeführt, welche einen rauscharmen breitbandigen Vorverstärker und einen Wiedergabe-Entzerrer enthält. Der Wiedergabekopf 33 ist, wie erwähnt, vor dem Aufnahmekopf 311 in einem vorgegebenen Abstand angeordnet, der etwa 1,5 cm bzw. 5

15 16

Blöcken der Formatinformation entspricht Die Wieder- Innerhalb dieser digitalen Verarbeitungseinrichtung 12 gabeeinheit 32 stellt die Amplitude und Phasencharak- wird das in F i g. 2 gezeigte Signalformat erzeugt und teristik derart ein, daß Nulldurchgänge der Signalform rückgeformt Dabei sind die beiden Einheiten 24,28 aus des reproduzierten Binärsignals möglichst angenähert F i g. 6 in der oberen Hälfte von F i g. 7 dargestellt, wähden Nulldurchgängen der aufgezeichneten Signalform 5 rend die Einheiten36,38 aus Fig.6 in der unteren Hälfentsprechen. Das Ausgangs: ignal der Wiedergabeein- te gezeigt sind.

heit 32 wird einer Synehronisationseinheit 34 zugeführt, Die von dem Analog-Digital-Wandler 22 aus F i g. 6

weiche ein TTL-verträgliches digitales Signal erzeugt, abgegebenen parallelen Datenworte werden über eine

das dem auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten in beiden Richtungen wirksame Sammelleitung 50 ei-

Datenstrom entspricht, wobei gleichzeitig die Taktfre- io nem Parallel-Serien-Wandler 52 zugeführt welcher den

quenz von den erzeugten digitalen Daten abgetrennt Datenstrom aus einem Parallelformat in ein Serienfor-

wird. Dies ist dieselbe Taktfrequenz, die ursprünglich mat höherer Datenrate umwandelt Der Wandler 52 er-

zur Erzeugung des Kanalkodes verwendet worden war. zeugt ferner eine veränderliche Verzögerung in Abhän-

Die Synehronisationseinheit 34 begrenzt positive und gigkeit eines Verzögerungsspeichers 54, um auf diese

negative Spannungswerte der reproduzierten Daten. 15 Weise den Abstand zwischen dem Aufnahmekopf 31

Das Ausgangssignal der Synehronisationseinheit 34 und dem Wiedergabekopf 33 sowie Korrekturverzöge-

umfaßt die wiedergewonnenen digitalen Daten sowie rungen, welche in der digitalen Datenschleife eingefügt

ein Datentaktsignal. Diese werden gleichzeitig einer werden, zu kompensieren. Die digitale Datenschleife

Kanaldekodiereinheit 36 der digitalen Verarbeitungs- umfaßt den Aufzeichnungsträger 27, die beiden Köpfe

einrichtung 12 zugeführt, die den Datenstrom dekodiert 20 31, 33, die digitale Verarbeitungseinrichtung 12, sowie

Das dekodierte Signal wird einer Formatauflöseeinheit die Sammelleitung 50. Der Verzögerungsspeicher 54

38 zugeführt, welche ebenfalls Teil der digitalen Verar- wird über eine Leitung 56 mit Hilfe eines veränderlichen

beitungseinrichtungl2ist Verzögerungssteuersignals gesteuert Wenn beispiels-

Die Formatauflöseeinheit 38 trennt die binären Au- weise das digitale Datensignal wiedergegeben und dar-

diodaten von der Zusatzinformation, was im wesentli- 25 auffolgend nach Durchführung eines Korrekturvor-

chen einer Serien/Parallel-Umwandlung entspricht Die gangs erneut aufgezeichnet wird, ergeben sich während

Formatauflöseeinheit 38 eliminiert fernerhin Flatter- der Verarbeitung der Information Zeitverzögerungen,

und Laufstörsignale, indem jeder wiedergegebene Ab- welche mit Hilfe des über die Leitung 56 gesteuerten

lastwert den richtigen Zeittakt erhält. Dabei werden alle Verzögerungsspeichers 54 berücksichtigt werden. Die-

Kanäle miteinander verglichen, um eine Phasenüberein- 30 ses Steuersignal wird mit Hilfe der Fomiatsteuereinheit

Stimmung auf allen Kanälen zu gewährleisten. Auf diese 29 gebildet, die in Verbindung mit den F i g. 9a und 9b

Weise werden zwei Signale, nämlich das ursprüngliche noch näher beschrieben wird.

Binär-Audiosignal sowie ein zur Fehlerfeststellung bzw. Die seriellen Daten werden über zwei Leitungen 58,

-korrektur innerhalb der Formatauflöseeinheit 38 ver- 60 als ungerader und gerader Datenkanal einem For-

wendetes Zusatzinformationssignal, gebildet Zur Feh- 35 matgenerator 62 zugeführt, welcher in Abhängigkeit

lerkorrektur werden die Audiodaten sowie die Zusatz- des über die Leitung 64 von der Formatsteuereinheit 29

daten analysiert und es wird festgestellt, ob ein Fehler zugeführten For.natsteuersignals das in F i g. 2 darge-

vorhanden ist. Falls innerhalb der Audiodaten ein Fehler stellte Signalformat bildet Während die seriellen Daten

vorhanden ist, werden die Korrekturdaten verwendet dem Formatgenerator 62 zugeführt werden, werden

um den Fehler zu korrigieren. Das Ausgangssigral des 40 von den geraden und ungeraden Paaren von Datenwor-

Fehlcrerkennungs- und -korrekturkreises liegt dabei in ten die Paritätssymbole Bit für Bit erzeugt und zusam-

Form einer Serie von Parallelbinärworten von 16 Bit men mit den Audiodatensignalen von dem Formatgene- |

vor, wobei diese Worte fehlerfrei und demzufolge eine rator 62 abgegeben. Das über die Leitung 64 zugeführte I

Kopie der Daten sein sollten, die durch den Analog-Di- Formatsteuersignal steuert die Position der zugeführten |

gital-Wandler 22 erzeugt worden waren. Gemäß Fig. 5 45 Daten innerhalb des Formatgenerators 62 und beein- ί

erzeugt eine Leseadressiereinheit 39 Adressiersteuersi- flußt ebenfalls die Position, in welcher die Daten aus <

gnale, welche zum Auslesen der Daten aus dem Aus- dessen Speicher abgegeben werden. Die Daten- und

gangsspeicher der Formatauflöseeinheit 38 verwendet Paritätsinformation wird einem Prüfkodegenerator 66

werden. zugeführt, der den Prüfkode erzeugt und am Ende jedes

Das Ausgangssignal der Formatauflöseeinheit 38 50 Daten- und Paritätsunterblockes und jedes Zwischenwird einem Digital-Analog-Wandler 40 zugeführt der blockabstandes in Abhängigkeit von über eine Leitung die Binärworte in sequentielle Analogspannungswerte 67 zugeführten Steuersignalen in der in Fig. 3 dargeumwandelt Innerhalb dieses Wandlers 40 hält ein Hai- stellten Art einfügt. Der Datenstrom wird dann über die lekreis die Spannungswerte während jeder Abtastpe- beiden Kanäle einem Kanalkodierer 68 zugeführt in 1» riode konstant, um auf diese Weise Störungen innerhalb 55 welchem der Datenstrom unter Verwendung des bereits des Wandlers 40 zu vermeiden. Das Ausgangssignal des erwähnten gleichstromfreien Kodes mit Eigentakt ko-Digital-Analog-Wandlers 40 wird einem Tiefpaßfilter 42 diert wird. Dabei wird dann der Synchronisationskode zugeführt, welches die Abtastfrequenz und deren Sei- in Abhängigkeit von über eine Leitung 69 zugeführten lenbänder, die spiegelbildlich zum Audiosignal auftre- Steuersignalen in die Unterblöcke eingefügt Der Dalcn. unterdrückt. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 60 tenstrom wird dann über entsprechende Leitungen zwei 42 wird über einen Ausgangsverstärker 44, der ebenfalls Verzögerungskreisen 70, 72 zugeführt. Die durch diese j einen außergewöhnlichen dynamischen Bereich aufwei- beiden Verzögerungskreise 70,72 bewirkten Zeitverzösen muß, einer Ausgangsklemme 46 zugeführt, an wel- gerungen sind kurze veränderliche Verzögerungen, die eher das analoge Audiosignal abgenommen werden die aufgrund von mechanischen Toleranzen, Temperakann. 65 tür, Feuchtigkeit usw. verschiedenen Längen der Zwi-

In dem folgenden soll nunmehr auf Fig. 7 Bezug ge- schenblockabstände berücksichtigen. Einflüsse dieser

nommen werden, in welcher Einzelheiten der digitalen Art beeinflussen die Länge des Aufzeichnungsträgers

Verarbcilungseinrichtung 12 aus F i g. 6 dargestellt sind. während der Abstand zwischen den beiden Tonköpfen

im wesentlichen unverändert bleibt Die beiden Verzögerungskreise 70,72 ermöglichen, daß die Aufzeichnung untts Verwendung eines so nah wie möglich an dem theoretischen Wert liegenden Zwischer.blockabstandes · vorgenommen wird, wobei jedoch gleichzeitig Veränderungen des tatsächlichen Zwischenblockabstandes auf dem Aufzeichnungsträger, die von dem theoretischen Wert abweichen, berücksichtigt werden. Dies geschieht dadurch, daß ein Vergleich des tatsächlichen Zwischenblockabstandes mit dem theoretischen Zwischenblockabstand innerhalb der Formatsteuereinheit 29 vorgenommen wird, wobei Fehler der Länge bzw. Position des tatsächlichen Zwischenblockabstandes von zwei Steuerkreisen 74, 76 korrigiert werden, welche die beiden Verzögerungskreise 70,72 beeinflussen. Die beiden Steuerkreise 74,76 werden dabei in Abhängigkeit eines über eine Leitung 78 zugeführten Standardverzögerungsignals und einem Paar von über Leitungen 80,82 zugeführten veränderlichen Felilersignalen gesteuert Demzufolge wird der Zwischenblockabstand 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 Forrnatsteuereinheit 29 befindlichen festen Zähler sowie einen weiteren Zähler gesteuert der durch die Bandinformation und insbesondere mit Hilfe einer Steuerquelle der Formatauflöseeinheit des Gerätes gesteuert wird.

Der auf diese Weise gebildete Datenstrom wird über Leitungen 84 und 86 mit einer Rate von 750 kb/s und einer Kanalbandbreite von 375 kHz abgegeben. Der Datenstrom sowie die Zusatzinformation werden gemäß F i g. 6 über die ^ufzeichnungseinheit 30 und den Aufzeichnungskopf 31 auf dem Aufzeichnungsträger 27 aufgezeichnet

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

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

Im folgenden soll auf den geraden Kanal Bezug genommen werden. Die wiedergewonnenen Daten werden über die bereits erwähnte Leitung 90 einem Kanaldekodierer 100 zugeführt, dem ferner über die Leitung 94 das gerade Taktsignal zugeführt wird. Das gerade Taktsignal wird ebenfalls einem Steuerkreis 102 zugeführt, dem über die Leitung 98 ferner das zugeordnete Gültigkeitssignal zugeführt wird. Das Gültigkeitssignal wird darüber hinaus einem Abtrennkreis 104 zugeführt, welcher ebenfalls das Ausgangssignal des Kanaldekodierers 100 erhält Der Kanaldekodierer 100 dekodiert die wiedergewonnenen digitalen Daten in Abhängigkeit des über die Leitung 94 zugeführten Taktsignals, während gleichzeitig innerhalb des Kanaldekodierers 100 der Synchronisationskode am Anfang jedes Unterbäokkes festgestellt und abgetrennt wird. Die dekodierten Daten werden dem Abtrennkreis 104 zugeführt weicher den Prüfkodes bei gleichzeitiger Gültigkeitsfeststellung abtrennt

Der Steuerkreis 102 besteht aus einer Serie von Zählern, welche mit dem geraden Taktsignal gespeist werden und Steuerfunktionen erzeugen, die zu regelmäßigen Zeitpunkten bezogen auf das Taktsignal auftreten. Diese bezeichnen den Ort auf dem Aufzeichnungsträger, so daß im Falle eines Auftretens eines Fehlers das System mit regelmäßiger Rate weiter funktioniert und auf diese Weise die Rückkehr in den synchronen Betriebszustand ermöglicht Der Steuerkreis 102 erzeugt das bereits erwähnte Zwischenblockabstandfehlersignal, das über die Leitung 82 dem Steuerkreis 76 zugeführt wird. Fernerhin werden auf diese Weise Steuersignale gebildet die über Leitungen 106 und 116 abgegeben werden.

Der Abtrennkreis 104 trennt den Prüfkode von den dekodierten digitalen Daten, führt einen Vergleich mit dem von dem Aufzeichnungsträger abgenommenen aufgezeichneten Prüfkode durch und sammelt die gesamt? Gültigkeitsinformation, um auf diese Weise ein Haaptgültigkeitssignal unter Berücksichtigung von Prüfkodefehlern, Gültigkeitsfehlern, durch den Kanaldekodierer festgestellten Fehlern und des vollständigen Signalausfalls zu bilden.

Die Daten- und Paritätsinformation wird von dem Abtrennkreis 104 einem Speicherkreis 108 zugeführt der die Daten- und Paritätsinformation vorübergehend speichert, um eine Zeitbasiskorrektur zwischen den in den beiden Kanälen einlaufenden Daten durchführen zu können. Dies erlaubt die Korrektur von Verschiebungsfehlern zwischen den beiden Kanälen. Der Speicherkreis 108 wird in Abhängigkeit eines von dem Steuerkreis 102 über die Leitung 106 geführten Taktsignals gesteuert Die in Synchronisation gebrachten Daten werden dann zweckmäßigerweise über eine Leitung 111 einem einzigen großen Ausgangsspeicher 124 zugeführt wodurch vermieden wird, daß jeweils große getrennte Speicher für jeden Kanal notwendig sind.

Im Fall des ungeraden Kanals werden die wiedergewonnenen Daten über die Leitung 88, das ungerade Taktsignal über die Leitung 92 sowie das dazugehörige Gültigkeitssignal über die Leitung 96 zugeführt Der gestrichelte Block UO enthält dabei die Elemente 100', 102', 104', 106' und 108', weiche den entsprechenden Komponenten 100, 102, 104, 106 und 108 des geraden Kanals entsprechen. Demzufolge erzeugt der Block 110 ein ungerades Äquivalent des Zwischenblockabstandfehlersignals auf der Leitung 80, ein Ausgangssignal des Abtrennkreises 104' auf einer Leitung 112. ein Ausgangssignal des Speicherkreises 108' auf einer Leitung 114 sowie ein Ausgangssignal des Steuerkreises 102', mit welchem der Speicherkreis 108' gesteuert wird.

Das in den beiden Abtrennkreisen 104,104' gebildete Hauptgültigkeitssignal wird über Leitungen 113,114 einem Dekodierkreis 118 gleichzeitig mit dem über eine Leitung 116 abgegebenen Steuersignal des Steuerkreises 102 zugeführt. Der Dekodierkreis 118 erzeugt eine Information, welche die Position des Aufzeichnungsträ-

gers 27 in Abhängigkeit der von dem Aufzeichnungsträger 27 wiedergegebenen Synchronisationsinformation festlegt. Der Dekodierkreis 118 dekodiert die Information und gibt Impulse ab, wenn das System das nächste Synchronisalionssignal 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 Dekodierkreis 118 gebildeten Steuersignale werden einem Paritätssteuerkreis 12C zugeführt, der die Synchronisationsinformation der Steuerkreise 102,102' vergleicht und die Paritätsgruppe festlegt, welche zur Korrektur beliebiger Datenfehler notwendig ist Der Paritätssteuerkreis 120 ist mit einem großen Paritälsspeicher 122 verbunden, in welchem die Paritäten aus den Speicherkreisen 108, 108' der beiden Kanäle über Leitungen 111, 112 eingespeichert werden, falls festgestellt ist, daß innerhalb der entsprechenden Daten ein Fehler enthalten ist. Die Paritäten werden innerhalb des Paritätsspeichers 122 so lange 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 von zwei Blöcken der Daten — speichert Die Parität wird innerhalb eines getrennten Speichers, beispielsweise innerhalb des Paritätsspeichers 122, gespeichert, um auf diese Weise den Zügriff auf die Paritätsinformation zu erleichtern, weil die Parität nur zu Zeitpunkten verfügbar sein muß, wenn innerhalb der Daten Korrekturen durchgeführt werden müssen. Da die Daten am Anfang des Formats von F i g. 2 auftreten, kann das System feststellen, ob die Paritätsinformation aus dem Paritätsspeicher 122 gelesen werden muß 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 Paritätssleuerkreises 120 erfolgt der Adressiersteuerkreis 128 wiederum wird in Abhängigkeit eines Adressen-■" Schreibsignals des Steuerkreises 102 über eine Leitung ι 131 gesteuert Beim Lesen des Ausgangsspeichers 124 erfolgt die Steuerung fernerhin in Abhängigkeit der in den F i g. 6 und 11 dargestellten Leseadressiereinheit 39, wobei das betreffende Signal über eine Leitung 130 zugeführt ist Der Fehlerkorrekturkreis 126 erzeugt ein Ausgangssignal, welches den parallelen Datenworten entspricht, die ursprünglich von dem Parallel-Serien-Wandler 52 über die Sammelleitung 50 empfangen wurden. Bei Durchführung eines Korrekturvorgargs können beispielsweise Daten des Aufzeichnungsträgers wiedergegeben, verarbeitet, korrigiert oder in anderer Weise verändert werden und dann erneut exakt an der ursprünglichen Position auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden, während die Daten im digitalen Bereich unter Verwendung der digitalen Datenschleife gemäß F i g. 6 aufrecht erhalten werden.

Die in F i g. 7 dargestellte Anordnung soll nunmehr unter Bezugnahme auf F i g. 8 näher erläutert werden. Zuerst sei auf F i g. 8a Bezug genommen, welche einen Ringzähler 132 sowie einen Schalterkreis 134 zeigt, die ' zusammen eine bestimmte Zeitverzögerung ergeben, wobei diese Zeitverzögerung dem Abstand zwischen den beiden Tonköpfen id bezug auf den Aufzeichnungsträger entspricht Der Schalterkreis 134 liefert 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 55 mit einer äußeren Sammelleitung verbunden sein, um eine veränderliche Zeitsteuerung von von außen her durchgeführten Korrekturvorgängen mit Hilfe einis nicht darge- «teilten äußeren Korrekturgerätes durchführen zu können.

Der Verzögerungsspeicher 54 besteht aus einer Serie von Speicherkreisen 136, die mit der EÜngangsleitung 56 verbunden sind. Der Ringzähler 132 sowie die Speicherkreise 136 werden mit Hilfe eines Multivibrators 138 in Abhängigkeit von über eine Leitung 140 von der Formatsteuereinheit 29 zugeführten Taktsignalen gesteuert
Die Sammelleitung 50 ist an den Analog-Digital-Wandler 22 in F i g. 6 angeschlossen. Diese in beiden Richtungen wirksame Sammelleitung 50 ist fernerhin mit der in beiden Richtungen wirksamen Ausgangssammelleitung der Formatauflöseeinheit 29 verbunden, wodurch sich eine gemeinsame Sammelleitung ergibt die von anderen äußeren Kreisen, beispielsweise anderen Audiokanälen, gesteuert wird, wodurch Information von anderen Kreisen eingefügt oder übertragen werden kann. Die Sammelleitung 50 besitzt, demzufolge die Funktion eines Steuerverteilers, über den verschiedene Schaltvorgänge, wie z. B. Mischvorgänge, Korrekturvorgänge und andere Vorgänge bei der Behandlung von Audiosignalen durchführen zu können. Die aus jeweils 16 Bit bestehenden Audioabtastwerte werden Eingangsverriegelungskreisen 142 des Parallel-Serien-Wandlers 52 zugeführt, dessen Ausgangssignale wiederum den Eingängen D der Speicherkreise 136 sowie den Paralleleingangsklemmen von Parallel-Serien-Wandlern 144 zugeführt werden. Die Eingangsverriegelungskreise 142 ermöglichen das Einspeichern von digitalen Worten, die einem digitalen Abtastwert der Speicherkreise 136 entsprechen. Zu einem bestimmten späteren Zeitpunkt erfolgt dann das Auslesen der gespeicherten digitalen Worte aus den Speicherkreisen 136, die im Parallelformat einem der beiden Paare von Parallel-Serien-Wandlern 144 zugeführt werden, -wodurch gerade und ungerade Kanäle der Digitalworte gebildet werden. Der Parallel-Serien-Wandler 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 einem nicht dargestellten Haupttaktgenerator gesteuert, wobei zusätzlich ein Lesespeicherkreis 148 vorgesehen ist, der mit einer äußeren Einrichtung verbunden ist, um die verschiedenen Behandlungsschritte des Audiosignals duchführen zu können. Die Parallel-Serien-Wandler 144 werden fernerhin über NAND-Gatter und eine Leitung 150 von der Formatsteuereinheit 29 geladen.
Gemäß F i g. 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 EXK.LUSIV-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 wird. 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 und die Paritätsinformation zwischen den beiden Schieberegistern 156 entsprechend dem in Fig.2 dargestellten Format aufgeteilt werden. Die Daten- sowie Paritätsinformationen werden dann über einen Wahlschalter 162 und eine Eingangsleitung 163 einem Paar von Prüfkodegeneratoren 164 zugeführt. Die Prüfkodegeneratoren 164 sind mit einem Multiplexer 165 verbunden, so daß der Prüfkode am Ende der Daten- und Paritätsunterblöcke eingefügt wird. Dies erfolgt dabei in Abhängigkeit von Signalen auf der Leitung 67 von der Formatsteuereinheit 29.

Gemäß Fig.8c werden die multiplexierten Daten- und Paritätsunterblöcke einem Schalterkreis 166 zugeführt, der zwichen den Datenströmen und der Paritätsinformation auswählt. Der Datenstrom wird dabei durch die Ausdrücke Xk-\, Xk und Xt₊ 1 repräsentiert, wobei es sich dabei um zu kodierende Bits handelt, die entsprechend den Regeln eines gleichstromfreien Code mit Eigentakt aufgebaut sind. Diese Signale werden den Ausgängen der beiden Schalterkreise 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 werden zusammen mit dem Prüf- und Identifikationskode den entsprechenden Lesespeicherkreisen zugeführt, welche zusammen mit entsprechenden Verriegelungskreisen Kanalkodierkreise 170 des Kanalkodierers 68 bilden. Die Kanalkodierkreise 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 Lesespeieher 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 zu bilden, die zusammen mit den letzten fünf Bits dann am Beginn der Daten- und Paritätsunterblöcke eingefügt werden. Bei Empfang von digitalen Daten kodieren die Kanalkodierkreise 170 die Datenbits, so wie dies durch den jeweils verwendeten Kode festgelegt ist, wobei dieser Kode gleichstromfrei ist und einen Eigentakt besitzt Die beiden Datenströme Ak und Bk auf den beiden Kanälen befinden sich dabei in einem kodierten Bereich, wobei der Ausdruck Ak den Beginn eines Zellenübergangs und Bk den Mittzellenübergang bei der bestimmten verwendeten Kodeform darstellt

Die kodierten Daten werden, wie erwähnt, den Verzögerungskreisen 70, 72 zugeführt, welche den Aufzeichnungszugriffszeitpunkt genau in der Mitte des theoretischen Zwischenblockabstandes IBG halten. Gemaß F i g. 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 F i g. 8d nur gestrichelt angedeutet ist. Die Verzögerungskreise 70, 72 werden durch ein Paar von Verzögerungssignalen, das heißt ein gerades und ungerades Zwischenblockabstandfehlersignal gesteuert, wobei diese Signale gleichzeitig mit dem über die Leitung 78 zugeführten Standardverzögcrungssignal über die Leitungen 80 und 82 zugefügt werden. Das über die Leitung 78 zugeführte Signal wird von dem Formatsteuerkreis 29 abgegeben und ergibt cine Verzögerung, die zu einer weiteren Verzögerung addiert wird, die durch die Dekodierung, die Formatauflösung und die Fehlerkorrektur während der Wiedergabe hervorgerufen wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß die gesamte Verzögerung gleich dem vorgegebenen bekannten Abstand zwischen den beiden Tonkcpfen entlang des Aufzeichnungsträgers ist.

Die über die Leitungen 80 und 82 zugeführten Signale kommen von den Steuerkreisen 102, 102' und bilden gerade und ungerade Verzögerungskorrektursignalc entsprechend den geringen Veränderungen der Länge des Aufzeichnungsträgers 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 Aufzeichnungsträgers wird über Vorwärts-Rückwärtszähler 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 führt über einen Addierkreis 176 und einen Multiplexschalter 178 zu einer Änderung der Verzögerung innerhalb der Verzögerungskreise 70, 72, aufgrund welcher der Aufzeichnungskopf so gesteuert wird, daß der Zugriff zu dem Format auf dem Aufzeichnungsträger am theoretischen Mittelpunkt des Zwischenblockabstandes IBG vorgenommen wird. Falls der Zwischenblockabstand zu lange ist bewirken die Verzögerungskreise 70, 72, daß das System den Aufzeichnungsprozeß früher beginnt, indem eine Anzahl von Taktimpulsen entsprechend dem vorhandenen Fehler unterdrückt 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

Obwohl nur der Steuerkreis 76 für den geraden Kanal schematisch dargestellt ist so ist der Steuerkreis 74 für den ungeraden Kanal 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 Kanalkodierer 68 nicht länger zeitsynchron ist und da das System aufzuzeichnende Daten auf die zu einem früheren Zeitpunkt aufgezeichneten Daten bezieht Für den Fall, daß eine Aufzeichnung erstmalig vorgenommen wird, d. h. auf dem Aufzeichnungsträger noch keine Aufzeichnung vorhanden ist wird das von dem Aufzeichnungsträger abgenommene Fehlersignal unterdrückt, was dazu führt, daß ein Nullfehlersignal vorliegt Auf diese Weise werden die

Einsprungs- und Abgriffspunkte genau auf die Mitte der theoretischen Zwischenblockabstände fixiert.

Die Blöcke und Unterblöcke von Daten- und Paritätsinformation werden zusammen mit der Prüfkode- und Synchronisationsinformation über einen Kanalwahlschalter 180 einem Wandler 182 zugeführt, der seinen Zustand verändert, wenn auf dem Magnetband in Übereinstimmung mit den kodierten Daten ein Überzug 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.

Indem folgenden soll nunmehr auf die F ί g. 9a und 9b Bezug genommen werden, welche ein Schaltbild der Formatsteuereinheit 29 zeigt. Diese Formatsteuereinheit 29 erzeugt alle Impulse und Signale, welche zur Steuerung der Formatiereinheit 24 und des Handkodierers 28 notwendig sind. Die Formatsteuereinheit 29 erzeugt beispielsweise Steuersignale für das Einfügen der Synchronisations- und Prüfkode über die Leitungen 69, 67, für die Kanalkodierung mit 750 KHz entsprechend der Formatkonfiguration und des Zwischenblockabstandes über die Leitungen 64, ferner für 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 Signale in Abhängigkeit eines nicht dargestellten Haupttaktgenerators, der wiederum in bekannter Weise die verschiedenen Signale auf unterschiedlichen Frequenzen von einem auf 18 MHz schwingenden Quarzoszillator ableitet

Gemäß Fig.9a werden über 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 29 bestimmt die Rate, mit welcher Informationen in den Speicherkreis 152 eingelesen bzw. aus ihm gelesen werden. Da die Raten unterschiedlich sind, ist innerhalb der Formatsteuereinheit 29 ein Schreibadressierzähler 202 vorgesehen, der in Schritten von 16 Bit fortgezählt wird, sowie ein Leseadressierzähler 204, der in Schritten von 160 Bit fortgezählt wird. Die Zähler 202 und 204 sind mit Multiplexschaltern 206 verbunden, die wiederum die Schreib- und Leseadressiersteuerung auswählen und dieselbe über die Leitung 64 dem Speicherkreis 152 zuführen. Nach jedem fünften Block werden die Zähler 202 und 204 verglichen, um zu verhindern, daß Daten überschrieben werden, die noch nicht ausgelesen worden sind. Dies wird mit Hilfe von Lesespeichern 2Ö5 und 2Ö7 sowie einem Zähikreis 209 erreicht

Gemäß Fig.9b enthält die Formatsteuereinheit 29 fernerhin Zählkreise 28 und 210, die über die Eingangsleitungen 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 Zähikreis 210 die Unterblockidentifikationszahl zählt Der Zählkreis 208 ist mit einem Dekodierkreis 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 Prüfkodeinformation. Während des Zwischenblockabstandes zählt der Zählkreis 208 zweihundertvierzig Bits, welche dem Zwischenblockabstand plus dem Synchronisations- und Prüfkode entsprechen. Der Zählkreis 210 zählt hingegen die Nummer des betreffenden Unterblockes. Die Formatsteuereinheit 29 führt demzufolge die Funktion der Steuerung für die Erzeugung des in F i g. 2 dargestellten Formates durch, wobei zusätzlich die Einfügung des Synchronisations- und Prüfkodes erfolgt, während gleichzeitig die Konfiguration mit den Unterblöcken und Blöcken entlang zweier Spuren des Aufzeichnungsmediums bewirkt wird.

In dem folgenden soll auf die Fig. 10a bis 10g Bezug genommen werden, welche Ausführungsformen der Einheiten 36 und 38 zeigen, wobei entsprechende Bezeichnungen wie in den F i g. 6 und 7 verwendet werden. Entsprechend F i g. 7 ist der ungerade Teil der Formatauflöseeinheit 38, der durch den gestrichelten Block 110 angedeutet ist, entsprechend dem geraden Teil ausgebildet. Gemäß F i g. 8a und 8b werden die digitalen Audiodaten des von dem Aufzeichnungsträger abgenommenen geraden Kanals, das gerade Taktsignal sowie die geraden Gültigkeitssignale 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 Serien-Parallel-Wandler 230 zugeführt, der wiederum mit einem dem ungeraden Kanal zugeordneten Kanaldekodierer 232 und einem Gatterkreis 234 verbunden ist. Der Kanaldekodierer 232 besteht aus einem programmierbaren Lesespeicher, der die Information bezüglich des Kanalkodes enthält und eine Dekodierung der wiedergewonnenen Daten in bekannter Weise bewirkt. Der Gatterkreis 234 vergleicht die einlaufende Synchronisationsinformation, d.h. die ersten sieben Bits, welche das betreffende Synchronisationswort definieren, mit einem vorgegebenen Muster, wel- ches 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 die verbleibenden fünf Bit des 12-Bit-Wortes abtrennt. Dazu sei bemerkt daß nur vier von den fünf Bits in der Tat ausgenutzt werden. Das 5-Bit-Wort ist eine Identifikationsinformation, welche jeden der Unterblöcke der wiedergewonnenen Datenbiöcke identifiziert Der örtliche Steuerkreis 236 steuert ferner den in Fi g. 10b dargestellten Abtrennkreis 104, welcher festlegt, ob die einlaufenden Daten am Ende jedes Unterblockes einen Gültigkeitswert besitzen oder nicht Das über die Leitung 94 geführte gerade Taktsignal sowie das über die Leitung 98 geleitete gerade Gültigkeitssignal werden dem geraden Hauptsteuerkreis 102 zugeführt Die Gültigkeitssignale 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 Gültigkeitssignal 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 240 vorgesehen, um eine Zählung entsprechend den Unterblocksynchronisationsrate durchzurühren.

Der Steuerkreis 102' des ungeraden Kanals steuert lediglich einen bestimmten Punkt des in den Fig. 10a und 10b dargestellten Stromkreises, und zwar eine Stelle, an welcher die Information in den Speicherkreis 108' eingespeichert wird. Der Steuerkreis 102 für den geraden Kanal liefert die verschiedenen Steuersignale zur Gesamtsynchronisation zwischen der Paritätsinformation, der Datenspeicherung und die Steuersignale für den Ausgangsspeicher. Die Steuerkreise 102 und 102' sind dabei bezüglich ihres Aufbaus ähnlich den Stromkreisen der Formatsteuereinheit 29, so wie sie in Verbindung mit F i g. 9b beschrieben worden ist.

Der örtliche Steuerkreis 236 folgt sehr genau der Bewegung des Aufzeichnungsträgers, 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. Duch Verwendung der Ortsund Hauptsteuerkreise zusammen ergeben sich Zeitfenster, während welcher der Synchronisationsimpuls den Hauptsteuerkreis nicht zurücksetzt, falls ein Synchronisationsimpuls nicht erwartet wird. Der Empfang eines unerwarteten Synchronisationsimpulses zeigt an, daß während des betreffenden Zeitraumes die Gültigkeit in Frage gestellt ist und um die Gültigkeit der Daten über die der Abtrennkreise 104.104' überprüft wird. Die Abtrennkreise 104, 104' empfangen Fehlerfeststellungssignale von den entsprechenden Kanaldekodierern 232, 232', sowie ein Gültigkeitssignal von dem Wiedergabegerät, wodurch mehrere Möglichkeiten entstehen, um die Gültigkeit der wiedergegebenen Daten zu überprüfen.

Gemäß Fig. 10b erzeugen die Abtrennkreise 104, 104' der beiden Kanäle entsprechende Hauptgültigkeitssignale auf den Leitungen 113, 114, die dem in Fig. 1Oe dargestellten Dekodierkreis 118 zusammen mit den auf den Leitungen 116 des Steuerkreises 102 zugeführten Identifikationszahlen ID1 bis ID 4 zugeführt werden. Die Hauptgültigkeitssignale liefern Informationen bezüglich des Gesamtzustands der Daten, die von dem Aufzeichnungsträger wiedergegeben werden. Diese Informationen werden verwendet, um festzustellen, welche Spur untersucht werden soll. Ferner wird hierdurch angezeigt, welche Spur bzw. welche Spuren Probleme besitzrn, um die Art der Korrektur bzw. Fehlerverdeckung beim Auslesen aus dem Ausgangsspeicher 124 bestimmen zu können. Zusätzlich werden die Hauptgültigkeitssignale der beiden Kanäle über die Ausgangsleitungen 246 und 246' einer nicht dargestellten peripheren Steuereinheit zugeführt, um damit die Spur festzulegen, weiche von dem Aufnahme/Wiedergabegerät untersucht werden soll.

Die Steuerkreise 102,102' laden demzufolge selektiv Daten der entsprechenden Spuren des Aufzeichnungsträgers in Serienschieberegister 147 der Speicherkreise 108,108', wobei Taktsignale von UND/ODER-Gattern 243,248' verwendet werden. Die Daten werden demzufolge in das erste Schieberegister eingespeichert, während gleichzeitig Daten aus dem zweiten Schieberegister herausgeworfen werden, worauf dann ein drittes Schieberegister geladen wird, 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 Unterblokkes der Zeitbasiskorrektur zu erlauben.

Die geraden und ungeraden Ausgangssignale der Speicherkreise 108,108' bstehen aus den ursprünglichen Daten plus der Paritätsinformation, von welchen die gesamte Synchronisations- und Prüfkode-Information unter Verwendung der Gatterkreise 234 und 234' sowie der Abtrennkreise 104,104' abgetrennt worden ist. Die Daten werden stets in dei> Ausgangsspeicher 124 gespeichert, unabhängig oavon ob sie gültig sind oder nicht. Wenn demzufolge Daten aus dem Ausgangsspeicher 124 ausgelesen werden, so werden dieselben zunächst ausgegeben und dann auf ihre Gültigkeit überprüft. Da die Daten immer in dem Ausgangsspeicher 124 gespeichert werden und da die Gültigkeit kontinuierlich überprüft wird, weiß das System, ob und wann Datenfehler vorliegen, d. h. innerhalb welches Unterblockes und auf welcher Spur der Fehler aufgetreten ist. Die geraden und ungeraden Daten werden über die Leitungen 111,112 und über entsprechende Multiplexer 249, 249' dem Ausgangsspeicher 124 zugeführt, während die Paritätsinformation innerhalb von Schieb.. -; g· stern 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 Dekodierer/Demultiplexer das Einschreiben in ein Paritätsschieberegister 250, das über UND-Gatter mit den Schieberegistern 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 Binärzählern 235 gebildet, die eine Zählung bis zu dem Wert 160 durchführen. Das Einschreiben in die Paritätsschieberegister 250, 252 wird wiederum mit Hilfe eines Vergleichskreises 254 gesteuert

Der Dekodierkreis 118 erhält die Hauptgültigkeitsinformation über die Leitungen 113,114 von den entsprechenden Hauptsteuerkreisen 102,102' und den örtlichen Steuerkreisen 236, 236' sowie über Leitungen 116 zusätzlich eine 4-Bit-Information. Der Dekodierkreis 118 erzeugt ein dekodiertes 4-Bit-Wort das dem Paritätskreis 120 und insbesondere einem Paar von Registerreihen 256 mit dreistufigen Ausgängen zugeführt wird.
Der Paritätssteuerkreis 120 sowie der Vergleichskreis 254 liefern verschiedene Steuersignale, um wahlweise Paritätswerte in dem Paritätssteuerkreis 122 in Abhängigkeit der Hauptgültigkeitsinformation zu speichern, wobei zusätzlich Taktsignale von dem Hauptsteuerkreis 102 zugeführt werden. In Abhängigkeit von der Hauptgültigkeitsinformation speichert der Paritätskreis 120 einen Paritätswert in dem Fall, daß die Gültigkeitsinformation anzeigt, daß innerhalb der Daten ein Fehler aufgetreten ist
In Abhängigkeit von dem Hauptsteuerkreis 102 steuert ein in Fig. 1Oe dargestellter Ausgangsspeicherzähler 258 das Einspeichern der Dateninformation über die Leitungen 111 und 112 in den Ausgangsspeicher 124, wobei die Steuerung über Steuerleilungen 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 Hauptsteuerkreises 102 erzeugt. Der Adressierbefehl besteht dabei aus der Synchronisationsidentifikationsinformation, d. h. den letzten vier Bit des Synchronisationswortes. Das Register 261 bildet 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 in den Ausgangsspei-,cher 124 eingelesene Gültigkeitsinformation wird über einen in F i g. 1Od dargestellten Multiplexer 262 erzeugt, ,der gerade und ungerade C-ültigkeitssignale auf den zu dem Ausgangsspeicher 124 führenden Ausgangsleitungen 264 erzeugt. Die Leitungen 264 leiten in beiden Richtungen Signale und werden außerdem beim Auslesen von Daten aus dem Ausgangsspeicher 124 benutzt, um entsprechende Paritätsbits aus dem Paritätsspeicher 122 über den in Fig. 10c dargestellten Multiplexer 266' und die in F i g. 1Od dargestellten Paritätsgatter 268 auszulesen. Während des Auslesens aus dem Ausgangsspeicher 124 werden gerade und ungerade Dateninformationen über Leitungen 270 abgegeben, die mit dem Fehlerkorreklurkreis 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 F i g. 10g dargestellten Fehlerkorrekturkreises 126 steuert Sobald Datenaus dem Ausgangsspeicher 124 gelesen werden, erfolgt ein bitweiser Vergleich mit den Paritätswerten des Paritätsspeichers 122 über einen Paritätsgatterkreis 268, wobei dies in Abhängigkeit von der Gültigkeitsinformation erfolgt, die in den Daten enthalten ist. Falls die Gültigkeit der Daten und/oder die Gültigkeit der Paritätsinformation auf einer 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 Kanals 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 nullter Ordnung innerhalb des Fehlerkorrekturkreises 125 wie beschrieben durchgeführt wird.

^r Die Fehlerkorrektur wird durchgeführt, wenn die Da-■ ten und die dazugehörigen Gültigkeitswerte aus dem Ausgangsspeicher 124 ausgelesen werden. So wie bereits erwähnt, wird beim Einschreiben der Daten in den Ausgangsspeicher 124 die Gültigkeit festgelegt wonach innerhalb des Paritätsspeichers 122 Paritätswerte eingespeichert werden oder nicht d. h. falls die Gültigkeitswerte schlechte Daten anzeigen, wurden die dazugehörigen Varitätswerte bitweise ebenfalls gespeichert Beim Auslesen der Daten und Gültigkeitsinformationen aus dem Ausgangsspeicher 124 trennt das System die dazugehörigen Paritätswerte ab, 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 zugeführt werden.

G emäß F i g. 1 Of umfaßt der Adressi ersteuerkreis 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.

ίο Während des Einschreibens in den Ausgangsspeicher 124 werden die letzten vier Bits bezüglich der Identifikationsinformation des Synchronisationskode über die in den 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 zugeführt. Die Binärzähler des Adressierspeichers 284 sind demzufolge mit den Muitiplexschaltern 290 des Adressierkreises 128 gekoppelt.

Die von dem Ausgangsspeicher 124 von Fig. 1 Of abgegebenen Daten sowie die dazugehörige Gültigkeitsinformationen werden über die Leitungen 111,112 und 264 einem in Fig. 10g dargestellten Serien-Parallel-Wandler 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 innerhalb der Logikkreise 298 in Abhängigkeit der verschiedenen Fehlerkorrektur- bzw. Fehlerverdekkungsbefehle durchgeführt, die über die Leitungen 272 und die Lesespeicher 288 zugeführt werden. Die Gültigkeitsinformation wird innerhalb der Lesespeicher 288 überprüft und die Daten werden 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 288 abgegeben werden. Die auf diese Weise bereinigten digitalen Audiodaten werden dann über Ausgangspuffer 300 der in beiden Richtungen wirksamen Sammelleitung 50 zugeführt, wobei die Ausgangspuffer 300 dazu dienen, eine Trennung der Sammelleitung 50 von den Logikkreisen 298 vorzunehmen. Die digitalen Audiodaten gelangen auf die Sammelleitung 50, falls eine Adressierung von einem äußeren St°uerkreis 302 erfolgt, der in dem nicht dargestellten Steuerkreis des Gerätes angeordnet ist Die verschiedenen über Tasten gesteuerten Befehle — beispielsweise 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 eines 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 entfallen, wenn Hauptsteuerkreise verwendet -werden, die alle Steuersignale für die verschiedenen Daten und Paritäts-

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speicher abzugeben. Ein derartiges System würde dann etwas weniger empfindlich gegenüber Fluktuationen des Aufzeichnungsträgers sein.

Die digitalen Audioduen könnten anstelle in paralleler Form ebenfalls in serieller Form der in beiden ■Richtungen wirksamen Sammelleitung 50 zugeführt werden oder es könnte auch eine Serienianwandlung bei der Zuführung zu dieser Sammelleitung 50 erfolgen. Der Verzögerungsspeicher 54 und der Formatgenerator 62 könnten ferner kombiniert und durch einen gro-Ben 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 Fehlerkorrektur bzw. Verdeckung in Verbindung mit einem audiodigitalen System beschrieben worden ist, so sei betont, 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 Signalköpfe 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.

Hierzu 19 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer Folge von digitalen Datenwörtem auf bzw. von einem Aufzeichnungsträger, mit einer Verarbeitungseinrichtung, die aus den Datenwörtem Fehlerkorrekturdaten ableitet und zusammen mit Fehlererkennungs- und Synchronisationsinformationen auf mehreren Aufzeichnungskanälen aufzeichnet und von diesen wiedergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (12) folgende Stufen aufweist:

— eine erste Stufe (Formatiereinheit 24), die aus den Datenwörtem Datenwortblöcke bildet, von denen jeder aus mehreren in gleichbleibender Reihenfolge entnommenen Datenwörtem besteht, und die aus den Datenwörtem der Datenwortblöcke Blöcke mit Fehlerkorrekturdaten erzeugt;

— eine zweite Stufe (Prüfcode-Generator 66), die an vorbestimmten Stellen der Datenwortblöcke und der Blöcke mit Fehlerkorrekturdaten die Fehlererkennungsinformationen einfügt;

— eine dritte Stufe (Kanal-Kodierer 68), die an vorbestimmten Stellen der Datenwortblöcke und der Blöcke mit Fehlerkorrekturdaten die Synchronisationsinformationen einfügt;

— eine vierte Stufe (Formatsteuereinheit 29), welehe die mit den Fehlererkennungs- und Synchronisationsinformationen versehenen Datenwortblöcke und Blöcke mit Fehlerkorrekturdaten jeweils zusammengefaßt in vorgegebener Reihenfolge auf mehrere Aufzeichnungskanäle verteilt aufzeichnet, derart, daß zwischen aufeinanderfolgenden, zusammengefaßten Blökken jedes Kanals ein vorgegebener Zeitabstand eingehalten ist;

— eine fünfte Stufe (Kanaldekodiereinheit 36, Formatauflöseeinheit 38) für eine Datenwortblock-Auflösung und Fehlerkorrektur, welche in den vom Aufzeichnungsträger abgenommenen Datenwortblöcken enthaltene Datenwortfehler anhand der mitgelieferten Fehlerkorrekturdaten sowie der Fehlererkennungs- und Synchronisationsinformationen feststellt und diese korrigiert und/oder verdeckt und schließlich die Eingangs-Datenwörter wiederherstellt, und daß die fünfte Stufe mit der vierten Stufe (29) in Verbindung steht, derart, daß diese ein Haupttaktsignal sowie verschiedene Untertaktsignale zur Steuerung der Datenwort-Wiedergabe liefert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Stufe (Formatsteuereinheit 29) für jeden Aufzeichnungskanal einen Verzögerungskreis (70, 72) mit zwei zugeordneten Steuerungskreisen (74, 76) aufweist, um die Länge von datenfreien Blockzwischenabständen, die den vorgegebenen Zeitabstand zwischen den zusammengefaßten Blöcken jeden Kanals darstellen, zu verändern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und die dritte Stufe (66,68) an vorbestimmten Stellen der Blockzwischenabstände Fehlererkennungs- und Synchronisationsinformationen einfügen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe (24) einen Parallel/Serien-Wandler (52) aufweist, der parallele Datenwörter in zwei Datenwortserien (gerade und ungerade Datenwörter) aufteilt, und daß diesem Wandler ein Formatgenerator (62) nachgeschaltet ist, welcher aus den beiden Datenwortserien die Datenwortblöcke und die Blöcke mit Fehlerkorrekturdaten in Form von Paritätsdaten bildet

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formatgenerator (62) einen Speicher aufweist, in dem die aus den Datenwortserien und den zugehörigen Paritätsdaten gebildeten Blökke speicherbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stufe ein Prüfcode-Generator (66) ist, der einen die Fehlererkennungsinformation festlegenden Prüfcode erstellt und die kodierten Informationen jeweils am Ende (bezüglich des Datenwortflusses) jeden Blocks aus Datenwörtem, Paritätsdaten und Blockzwischenabständen anfügt

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Stufe ein Kanal-Kodierer (68) ist, der einen die Synchronisationsinformationen enthaltenden Synchronisationskode erzeugt und die kodierten Informationen jeweils am Anfang (bezüglich des Datenwortflusses) jeden Blocks aus Datenwörtem, Paritätsdaten und Blockzwischenabständen anfügt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Stufe ein Kanal-Dekodierer (36) ist, der die vom Aufzeichnungsträger abgenommenen Datenwortblöcke dekodiert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenwortblock-Auflösungs- und Fehlerkorrekturanordnung (Formatauflöseeinheit 38) sowie der Dekodierer (36) der fünften Stufe im einzelnen umfassen:

— einen Steuerkreis (102), der ein regelmäßiges Taktsignal und dementsprechende Steuersignale — beispielsweise zur Veränderung des Wortblock-Zwischenabstandes — abgibt,

— einen Extraktionskreis (104), der den Prüfkode entfernt und ein Gültigkeitssignal entsprechend dem Auftreten oder Nichtauftreten von Datenwortfehlern erzeugt,

— einen Paritätsspeicher (122), der beim Auftreten eines Datenwortfehlers die Paritätsdaten speichert,

— einen Ausgangsspeicher (124), der unabhängig von Datenwortfehlern die Datenwortblöcke in Abhängigkeit von Steuerbefehlen des Steuerkreises (102) speichert und

— einen Fehlerkorrekturkreis (126), der in Abhängigkeit vom Gültigkeitssignal eine Fehlerkorrektur oder Fehlerverdeckung durchführt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Speicherkreis (108) vorgesehen ist, der Paritäts- und Datenwortblöcke in Abhängigkeit vom Steuerkreis (102) kurzzeitig speichert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang der ersten Stufe (24) und am Ausgang der fünften Stufe (36,38) der Verarbeitungseinrichtung (12) ein in der Eingangs- und Ausgangsrichtung des Datenwortflusses wirksamer

Datenübertragungsweg (50) vorgesehen ist, über den der Verarbeitungseinrichtung zusätzliche externe Steuersignale zur Durchführung von Korrektur-, Misch- und weiteren Datenverarbeitungsvorgängen zuführbar sind.

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15 bleme und Nachteile aut: Beispielsweise können ungünstige Signalübertragungsbedingungen, die ein Analogsignal nur verschlechtern würden, bei einem äquivalenten Digitalsignal zu einem vollständigen Signalausfall führen. Selbst eine ganz kurze Unterbrechung, wie sie durch einen Fehler in einem einzigen Bit bedingt sein kann, kann zu einer erheblichen Audiosignalverschlechterung und zu unangenehm empfundenen Tönen führen, falls der betreffende Bitfehler an einer signifikanten Bitstelle auftritt Während bei Analogsystemen allenfalls eine graduelle Verschlechterung der Signalqualität Zustandekommen würde, kann eine digitale Verarbeitungseinrichtung vollständig versagen. Daher sind bei der digitalen Audio-Datenverarbeitung spezielle Fehlerkorrekturen und/oder Fehlerverdeckungen erforderlich, um die störenden Folgen der verschiedenen Arten von Signalverlusten und Datenfehlern 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 das Auftreten eines Fehlers festgestellt werden. Ein erstes Anzeichen für einen Fehler ergibt sich bei einer Überwachung der Hüllkurve des wiedergewonnenen Audio-

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Vorrichtungen dieser Art werden zunehmend eingesetzt, da digitale Datenwörter relativ einfach verarbeitet, übertragen und gespeichert werden können. Wie bei Rechnern, Meßvorgängen und bei der Aufzeichnung von Videosignalen haben digitale Verarbeitungsvorrichtungen auch für die Aufzeichnung und Wiedergabe von Audiosignalen erheblich an Bedeutung zugenommen.