DE3018602C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.

Sie befaßt sich mehr ins einzelne gehend mit einer Vorrichtung zur Auf­ zeichnung und/oder Wiedergabe eines puls-code-modulierten Tonsignals auf bzw. von einem bewegten Aufzeichnungsmedium.

Ein analoges Signal, wie z. B. ein Tonfrequenzsignal, kann mit einer Abtastfrequenz digitalisiert werden. Bei einer jeden Abtastung des Analogsignals wird ein Digitalsignal mit einer Anzahl von Bits erzeugt, das ein Maß für die jeweilige momentane Amplitude des Analogsignals ist. Zum Beispiel kann das Digitalwort für einen Analogwert 8 Bits haben, die in Reihe hintereinander auf einem Auf­ zeichnungsmedium aufgezeichnet werden, und zwar z. B. in einer Längsspur oder wie für Videosignale bekannt in parallelen, schräg gerichteten Spuren.

Eine bekannte Vorrichtung zur Bandaufzeichnung digitaler Information ist in IBM Techn. Disc. Bull., Vol. 12 (1969), S. 1005/1006 beschrieben. Es handelt sich dort darum, konstante Aufzeichnungsdichte bei einem Gerät zu erreichen das - aus welchen Gründen auch immer - irgendwann weniger schnell läuft, als es der geforderten Bandgeschwin­ digkeit entspricht. Erreicht werden soll dies trotz weniger anspruchsvoller Motorsteuerung.

Die Lösung gemäß dieser Druckschrift ist, eine phase- locked-loop-Schaltung einzusetzen, die anhand unbeeinflußt eingehender Tachometerimpulse die Bandaufzeichnung und -wiedergabe steuert.

Aus der DE-OS 21 25 320 geht eine Vorrichtung zur Wieder­ gabe von Mehrspur-Aufzeichnungsträgern hervor. Es sind dort Maßnahmen angegeben, mit denen die Information von einer jeweiligen dieser Aufzeichnungsspuren mittels eines jeweils ersten Lesekopfes getreu wiedergegeben werden kann, und zwar obwohl die jeweilige Information in den einzelnen Spuren mit voneinander unterschiedlicher Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet worden ist. Zu einer jeden Spur mit Information gehört eine Spur mit einem kontinuierlichen Frequenz-Zeit(-mar­ ken)-Signal, das von jeweils einem weiteren Lesekopf ausgelesen wird und das zur Einstellung derjenigen Bandgeschwindigkeit dient, mit der der Aufzeichnungsträger für das frequenzgetreue Auslesen der jeweiligen Analog-In­ formationsspur laufen muß.

Noch weiterer Stand der Technik ist die US-PS 41 43 407. Sie beschreibt ein System zur Aufzeichnung und zur Wiedergewinnung von Daten. Es umfaßt einen Datenspeicher, dem ein periodisches Taktsignal überlagert ist, Einrich­ tungen zur Aufzeichnung und zur Wiedergabe und einen Steuerkreis. Dieser ist mit den Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtungen gekoppelt. Er erhält das periodi­ sche Taktsignal und steuert die Folge der Datenaufzeich­ nung und der Datenwiedergabe in den bzw. aus dem Daten­ speicher, und zwar dies abhängig vom Taktsignal.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für digitale Aufzeichnung und/oder Wiedergabe mit konstanter Aufzeich­ nungsdichte trotz wählbarer wechselnder Abtastfrequenz der Digitalisierung anzugeben, so daß (bezogen auf den Magnetkopf) optimale Bitlänge einzuhalten ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche geben weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung an.

Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:

Ein mit einem Magnetkopf auf einem bewegten magnetischen Medium aufgezeichnetes Signal einer gegebenen Frequenz kann so betrachtet werden, als wäre eine Wellenlänge auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium erzeugt worden, die von der Transportgeschwindigkeit des magnetischen Mediums abhängt.

Magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe haben einen der Aufzeichnung dienenden Magnetspalt, um das jeweilige Aufzeichnungsmagnetfeld zu erzeugen oder das vom Magnetband oder einem anderen Aufzeichnungsmedium abzutastende Magnet­ feld aufzunehmen. Wenn die Wellenlänge des Signals mit höchster Frequenz groß ist, vergleichsweise zur Spaltbreite, so ist das wiedergegebene Ausgangssignal verschlechtert. Wenn andererseits die Wellenlänge der maximalen Frequenz auf weni­ ger als das Doppelte der Spaltbreite verringert ist, muß man erheblichen Verlust an wiedergegebenem Signal hinnehmen. Es ist daher wünschenswert, für das Aufzeichnungsmedium eine Transportgeschwindigkeit vorzusehen, die hoch genug ist, um ein befriedigendes Ausgangssignal zu erhalten, die aber wieder­ um nicht so hoch ist, daß zu kurze Wellenlängen erzeugt werden.

Wenn digitalisierte, mit niedriger Abtastfrequenz abgetastete Signale aufzuzeichen sind, empfiehlt sich einerseits eine niedrige Transportgeschwindigkeit, um eine maximale Daten­ dichte auf dem Aufzeichnungsmittel zu erhalten. Wenn anderer­ seits eine hohe Abtastfrequenz verwendet ist, ist eine hohe Transportgeschwindigkeit vorzusehen, um dieselbe Daten­ dichte zu erzeugen.

Die voranstehend beschriebene Änderung der Transportgeschwin­ digkeit des Aufzeichnungsmediums bekommt dann Bedeutung, wenn unterschiedliche Abtastfrequenzen und/oder verschiedene Quellen für die aufzuzeichnenden Daten vorliegen und die Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung einen Magnetkopf mit ausgewählter, damit aber vorgegebener konstanter Spaltbreite besitzt.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mittels der Steuerung der Transportgeschwindigkeit des Aufzeich­ nungsmediums eine Anpassung des Magnetkopfes und der jeweils gewählten Abtastfrequenz der aufzuzeichnenden und/oder wiederzugebenden digitalisierten Signale zueinan­ der bewirkt.

Die Vorrichtung hat zur digitalen Aufzeichnung eines Analog­ signals eine Takteinrichtung, deren Grundtaktimpulse eine ausgewählte Taktfrequenz haben. Des weiteren hat diese Vor­ richtung einen Momentanspeicher zur Abtastung des Analogsignals mit einer Abtastfrequenz, die in bezug zu der gewählten Takt­ frequenz ist. Die Vorrichtung hat auch einen Analog-Digital-Wandler zur Digitalisierung der abgetasteten Analogwerte, ein Aufzeich­ nungsmedium und einen Aufzeichnungskopf zur Aufzeichnung der digitalisierten Werte auf das Aufzeichnungsmedium und sie hat außerdem einen Motor zur Fortbewegung des Aufzeichnungsmediums mit einer solchen Geschwindigkeit, die so in Beziehung zur gewählten Taktfrequenz ist, daß die digitalisierten Abtastwerte mit konstanter Dichte aufgezeichnet werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung hat einen Wiedergabekopf zur Wiedergabe von auf dem zu bewegen­ den Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten digitalisierten Signalen und einen weiteren Aufzeich­ nungskopf, um ein Steuersignal wiederzugeben, wobei dieses Steuersignal ein Synchronisierungssignal und ein Frequenzerkennungssignal umfaßt, und zwar in Beziehung zu der Abtastfrequenz, die während der Aufzeichnung benutzt wurde. Diese Ausführungsform hat einen Steuerkreis, der wenigstens auf das Frequenzerkennungssignal im wiedergegebenen Steuersignal anspricht, um die Taktfrequenz wiederzugeben. Sie hat eine Einrichtung zur Wiedergabe der Digitalsignale, einen Digital-Analog-Wandler zur Umwandlung der Digitalsignale in analoge Signale bei einer Abtastfrequenz, die in Beziehung zur ausgewählten Taktfrequenz steht. Sie hat einen Antriebsmotor, der mit einer Geschwindigkeit anzutreiben ist, die in Beziehung zur erhaltenen Frequenz steht.

Mit zusammenfassenden Worten gesagt, dient die vorliegende Erfindung dazu, aufzuzeichnende digitalisierte Signale mit einer konstanten Datendichte auf z. B. einem Magnetband aufzuzeichnen. Dazu wird in der Vorrichtung mit Grund- Taktimpulsen gearbeitet, die eine ausgewählte Taktfrequenz haben. Diese Taktimpulse liefert eine Takteinrichtung. Dieses Taktsignal wird in einem Zeitgebergenerator her­ untergeteilt, um die Abtastrate eines Momentanwertspeichers zu steuern. Dasselbe Taktsignal wird dazu verwendet, die Geschwindigkeit eines Antriebsmotors zu steuern. Auf diese Weise hat ein jedes der aufgezeichneten digitalen Bits eine vorgegebene Länge in der Aufzeichnungsspur. Ein getrennter Aufzeichnungskopf wird dazu verwendet, ein Synchronisierungssignal und ein Frequenzerkennungssignal aufzuzeichnen, das die Frequenz der Taktimpulse auf dem Magnetband erkennbar macht bzw. erkennbar festhält. Während der Wiedergabe wird das codierte Frequenzerkennungssignal decodiert und dazu verwendet, die Taktfrequenz auf einen solchen Wert zu steuern, die im wesentlichen gleich groß derjenigen ist, die während der Aufzeichnung verwendet wurde. Gemäß einer Weiterbildung erfolgt ein Phasenvergleich zwischen dem von dem getrennten Kopf wiedergegebenen Synchronisierungs­ signal und einem Ausgangssignal, das in Beziehung zu dem Ausgangssignal der Takteinrichtung ist. Dieser Vergleich erfolgt in einem Phasenkomparator und steuert den Antriebsmotor. Die Abtastfrequenz des Digital-Analog-Wandlers wird während der Wiedergabe durch das Zeitgebersignal gesteuert, das abhängig von den Taktimpulsen der Takteinrichtung ist. Dadurch werden wiedergegebene digitalisierte Signale wieder in Analog-Signale umgewandelt, und zwar mit im wesentlichen derselben Abtastfolge, wie sie während der Digitalisierung für die Aufzeichnung angewendet worden ist.

Als Entzerrer für die Wellenform kann ein Transversalfilter vorgesehen sein, mit dem Mängel der Flankenschärfe des wiedergegebenen Digitalsignals kompensiert werden können. Weiter kann eine Verzögerungseinrichtung bzw. -leitung mit Abgriffen bzw. Anzapfungen vorgesehen sein, wobei das Ausgangssignal eines bestimmten Abgriffs entsprechend dem decodierten Frequenz­ erkennungssignal ausgewählt wird. Auf diese Weise läßt sich der Entzerrer bei jeder Antriebsgeschwindigkeit des Auf­ zeichnungsmediums optimal einstellen.

Weitere Erläuterungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren gegeben.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorrichtung mit digitalem Signal.

Fig. 2A und 2B zeigen Wellenformen.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Haupt-Taktgebers für eine Vorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm eines Entzerrers für eine Vorrichtung nach Fig. 1.

Als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, das nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, zeigt die Fig. 1 eine erfindungs­ gemäße Vorrichtung. Es ist dort ein Analogsignal, wie z. B. ein Tonfrequenzsignal, vorgesehen, das an dem Eingangsanschluß 1 eines Tiefpaßfilters 2 anliegt. Das Tiefpaßfilter 2 schneidet die Hochfrequenzanteile des Analogsignals ab und läßt den Rest an einen Momentanwertspeicher 3, auch als Sample and Hold-Schaltung bekannt, durch. Der Momentanwertspeicher 3 tastet bzw. greift Momentanwerte des Ausgangssignals des Tiefpaßfilters 2 mit ausgewählter bzw. gegebener Abtastfrequenz ab. Die Abtastausgangssignale gehen in einen Analog-Digital-Wandler 4. Jeder der Momentan­ werte ist gleich der im Augenblick der Abtastung vorliegenden Amplitude des Eingangssignals. Der Analog-Digital-Wandler 4 erzeugt ein digitales Signal, bestehend aus mehreren Bits eines jeden Momentanwertes und liefert dieses Signal an einen Codierer 5.

Der Codierer 5 kann einen oder mehrere Speicher enthalten, um eines oder mehrere der aus mehreren Bits bestehenden digitalen Worte zu speichern, die von dem Analog-Digital- Wandler 4 abgegeben werden. Bei der hier erörterten bevor­ zugten Ausführungsform speichert der Codierer 5 eine Vielzahl digitaler Worte des Analog-Digital-Wandlers 4, führt eine Zeitachsenkompression der digitalen Worte durch, um von Daten freie Intervalle zu erzeugen, fügt ein oder mehrere der Erkennung und/oder der Korrektur von Fehlern dienende Worte und ein Synchronisiersignal in die datenfreien Intervalle ein und liefert das sich ergebende Signal mit seriell einem Bit zu einer Zeit über einen Aufzeichnungsverstärker 6 an einen Aufzeichnungskopf 7 R. Dieses serielle digitale Daten­ signal wird mit Hilfe des Aufzeichnungskopfes 7 R auf ein (nicht dargestelltes) Magnetband aufgezeichnet, das mit vorgegebener Geschwindigkeit an dem Kopf entlangläuft.

Die Arbeitsweise des Momentanwertspeichers 3, des Analog- Digital-Wandlers 4 und des Codierers 5 wird mit Hilfe der Taktsignale des Generators 15 für Zeittaktgabe synchronisiert.

Die Wellenlänge der Datenaufzeichnung auf dem Magnetband hängt sowohl von der Abtastfrequenz als auch von der Bandge­ schwindigkeit ab. Die Zeittaktsignale des Generators 15 werden in Übereinstimmung bzw. abhängig von Grundtaktimpulsen eines Haupttaktgebers 16 geliefert. Der Taktgeber 16 arbeitet in der Weise, daß er irgendein Vielfaches von Grundtaktimpuls­ frequenzen erzeugt, und zwar in Übereinstimmung mit einem Frequenzsteuersignal, das auf der Steuerleitung 17′ liegt, die vom Steuerkreis 17 abgeht. Die Grundtaktimpulse gehen auch an einen Frequenzteiler 18, der eine Frequenzteilung mit einem Teiler durchführt, der eine ganze Zahl größer als 1 ist. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 18 geht sowohl während der Aufzeichnung als auch während der Wiedergabe an den Antriebsmotor 28 der Bandantriebsrolle, um dessen Geschwindigkeit zu steuern. Dieses Ausgangssignal vom Teiler 18 wird während der Aufzeichnung außerdem dazu verwendet, ein Signal zu erzeugen, das der Synchronisation und Identi­ fikation bzw. Erkennung einer codierten Frequenz dient, und das auf dem Aufzeichnungsmedium mit Hilfe eines separaten Magnetkopfes 22 aufgezeichnet wird. Während der Wiedergabe wird das Wiedergabesignal des Magnetkopfes 22 für die Steuerung der Geschwindigkeit der Bandantriebsrolle und für die Erzeu­ gung der Grundtaktfrequenz des Taktgebers 16 verwendet.

Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 18, wie in Fig. 1 gezeigt, wird in einem Codierer 19 codiert, um ein Synchroni­ siersignal zu erzeugen. Ein Steuersignal entsprechend der ver­ wendeten Frequenz wird an den Codierer 19 über die Steuer­ leitung 17″ vom Steuerkreis 17 zugeführt. Der Codierer 19 erzeugt ein entsprechendes codiertes Frequenzerkennungs­ signal. Obgleich andere Codierprinzipien im Rahmen der vor­ liegenden Erfindung liegen, ist eine bevorzugte Ausführung die Anwendung der Frequenzumtastung mit drei Frequenzen. Die codierenden Frequenzen werden als "0", "1" und "2" identifiziert. Die Frequenzen "0" und "1" werden als Zeichen- und Pausefrequenzen verwendet, um das codierte Frequenz­ erkennungssignal zu erzeugen. Die dritte Frequenz "2" ist für die Erzeugung eines Synchronisiersignals reserviert.

Es wird nun auf die Fig. 2A und 2B Bezug genommen. Die ins Positive gehenden Vorderflanken des Ausgangssignals des Frequenzteilers 18, in der Fig. 2A durch nach oben ge­ richtete Pfeile kenntlich gemacht, erzeugen Impulse der Fre­ quenz "2". Ihnen folgt eine Periode, in der Kombinationen der Frequenzen für "0" und "1" vom Codierer 19 erzeugt werden, zur Festlegung bzw. Erkennung der (Haupt-)Taktfrequenz. Das codierte Ausgangssignal des Codierers 19 läuft durch einen Aufzeichnungsverstärker 20 hindurch an einen Kontakt 21 r für Aufzeichnung und weiter an den Magnetkopf 22. Der Kontakt 21 r gehört zum Schalter 21 für "Aufzeichnung/ Wiedergabe". Auf diese Weise erfolgt während der Betriebs­ weise "Aufzeichnung" eine Aufzeichnung der codierten Frequenz­ erkennungssignale der Fig. 2B in einer Steuerspur des (nicht dargestellten) vorbeilaufenden Aufzeichnungsmediums. Diese Aufzeichnung in der Steuerspur ist getrennt von demjenigen Anteil, dem die aufzuzeichnenden Informationssignale zuge­ führt werden.

Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 18 geht außerdem an den Eingang eines Phasenkomparators 26. Ein Frequenzgenerator 30 ist mechanisch so gekoppelt, daß eine Rotation mit dem Antriebsmotor 28 für die Bandantriebsrolle erfolgt. Er erzeugt Ausgangsimpulse, die der Rotationsphase und/oder Rotations­ geschwindigkeit des Antriebsmotors 28 entsprechen. Die Impulse des Frequenzgenerators 30 laufen durch einen Verstärker 31 hindurch an einen Aufzeichnungskontakt 25 r eines Schalters 25 für "Aufzeichnung/Wiedergabe" und weiter an einen zweiten Eingang des Phasenkomparators 26. Das Ausgangssignal des Phasenkomparators 26 geht über einen Treiberverstärker 29 an den Antriebsmotor 28. Wie dies gut bekannt ist, erzeugt der Phasenkomparator 26 ein Ausgangssignal, dessen Amplitude der Phasendifferenz zwischen den beiden Eingangssignalen entspricht. Das Ausgangssignal des Phasenkomparators 26 dient somit dazu, die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 28 zu er­ höhen oder zu verlangsamen, um vorgegebene Phasenbeziehung zwischen den Impulsen des Frequenzgenerators 30 und den Referenzimpulsen des Frequenzteilers 18 einzuhalten. Auf diese Weise justiert und kontrolliert der Antriebsmotor 28 die Antriebsgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums abhängig von der Ausgangsfrequenz des Taktgebers 16.

Entsprechend der voranstehend beschriebenen Arbeitsweise sind die vom Aufzeichnungskopf 7 R aufgezeichnete Abtast­ frequenz und die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungs­ mediums beide von der Frequenz der Grundtaktimpulse des Taktgebers 16 gesteuert. Auf diese Weise werden die Wellen­ längen der aufgezeichneten Signale auf optimalem Wert gehal­ ten.

Während der Wiedergabe gibt der Wiedergabekopf 7 P die digitalisierten Signale oder Informationssignale wieder, während der Magnetkopf 22 die synchronisierenden und codierten Frequenzerkennungssignale wiedergibt. Das digitale Datensignal des Wiedergabekopfes 7 P dient dazu, das analoge Eingangssignal wieder zurückzugewinnen. Das Synchronisier­ signal und das codierte Frequenzerkennungssignal des Magnet­ kopfes 22 dienen dazu, die Frequenz der Grundtaktimpulse des Taktgebers 16 auszuwählen und die Umdrehungen des An­ triebsmotors 28 zu steuern.

Das vom Wiedergabekopf 7 P wiedergegebene Datensignal geht durch einen Wiedergabeverstärker 8 an einen Eingang eines Entzerrers 9. So wie sich die Geschwindigkeit des Aufzeich­ nungsmediums ändert, so ändert sich auch die Schärfe der ins Positive gehenden Vorderflanken des vom Wiedergabekopf 17 P wiedergegebenen Signals. Der Entzerrer 9 (für die Wellenform), und zwar gesteuert durch ein Steuersignal der Leitung 17‴ vom Steuerkreis 17, kompensiert bzw. macht die ins Positive gehenden Vorderflanken des wiedergegebenen digitalen Daten­ signals oder Informationssignals des Wiedergabeverstärkers 8 schärfer, nämlich entsprechend der Frequenz der Grundtakt­ impulse, ehe die digitalen Signale an die Zeitbasiskorrektur 10 gehen. Auf diese Weise wird optimale Kompensation des wiedergegebenen Signals mit Hilfe des Entzerrers 9 entspre­ chend der Transportgeschwindigkeit erreicht, die durch den Steuerkreis 17 gewählt ist. Zum Beispiel kann dies entspre­ chend einer passenden Handeinstellung des Steuerkreises 17 erfolgen.

Der Schaltkreis 10 zur Zeitbasiskorrektur, der in seinem Aufbau allgemein bekannt ist, speichert die digitalen Signale und taktet diese bzw. gibt diese mit einer ausgewählten Fre­ quenz aus, die durch die Taktsignale des Taktsignal­ generators 15 gegeben sind. Durch die Zeitbasiskorrektur 10 werden dadurch aus dem vom Entzerrer 9 erhaltenen Signal jegliche Zeitbasisfehler beseitigt, die infolge Änderungen der Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums während Auf­ zeichnung und/oder Wiedergabe oder aufgrund anderer Faktoren entstanden sind. Solche anderen Faktoren können sein Temperatur, Feuchtigkeit oder Dehnung des Aufzeichnungsmediums. Das Ausgangssignal des Schaltkreises 10 für Zeitbasiskorrektur, das vorzugsweise die Synchronisiersignale nicht enthält, aber noch von Fehler korrigierenden und/oder Fehler erkennenden Worten begleitet wird, die während der Aufzeichnung eingefügt worden sind, wird an den Eingang eines Codierers 11 gegeben. Der Codierer 11 erkennt und korrigiert die Fehler, die in dem digitalen Signal enthalten sind, und zwar infolge Takt­ signalsteuerung vom Taktsignalgenerator 15. Das sich ergeben­ de korrigierte Digitalsignal geht an einen Digital-Analog- Wandler 12. Dieser Wandler 12 rekonstruiert unter Steuerung durch die Taktsignale des Taktsignalgenerators 15 die analogen Signalwerte, die den Digitalwerten des Ausgangs­ signals des Codierers 11 entsprechen. Das Ausgangssignal des Digital-Analog-Wandlers 12 geht durch ein Tiefpaß­ filter 13 und gelangt an einen Ausgangsanschluß 14. Das Analogsignal des Ausgangs 14 ist die Wiedergabe des ur­ sprünglich an den Eingangsanschluß 11 angelegten Eingangs­ signals, das auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet worden war.

Während der Wiedergabe wird das aus den Synchronisier­ signalen und codierten Frequenzerkennungssignalen zusammen­ gesetzte Steuersignal vom Magnetkopf 22 wiedergegeben. Es geht über den Wiedergabeanschluß 21 p des "Aufzeichnungs/ Wiedergabe"-Schalters 21 und durch einen Wiedergabever­ stärker 23 hindurch an einen Eingang eines Codierers 24. Der Codierer 24 liefert aus dem zusammengesetzten Steuer­ signal ein Synchronisiersignal, das an den Wiedergabeanschluß 25 p des Schalters 25 geht und liefert weiter ein Frequenz­ erkennungssignal, das an einen Wiedergabeanschluß p eines Schalters 27 geht, der nur während Wiedergabe geschlossen ist.

Das Synchronisiersignal des Codierers 24 tritt nur entsprechend der Frequenz "2" (Fig. 2B) im Ausgangssignal des Wiedergabe­ verstärkers 23 auf. Es ist somit ein Pulssignal, das dem in Fig. 2A gezeigten entspricht. Ein solches Synchronisier­ signal des Codierers 24 geht über den Schalter 25 an den zweiten Eingang des Phasenkomparators 26. Während des Wieder­ gabebetriebes vergleicht somit der Phasenkomparator 26 das Synchronisiersignal des Codierers 24 mit dem Ausgangssignal des Frequenzteilers 18 und liefert ein resultierendes Ausgangs­ signal, das über den Treiberverstärker 29 an den Antriebsmotor 28 geht. Das Aufzeichnungsmedium wird somit mit einer Ge­ schwindigkeit angetrieben, die das Synchronisiersignal des Codierers 24 in vorgegebener Phasenbeziehung zu dem Ausgangs­ signal des Frequenzteilers 18 hält. Das codierte Frequenz­ erkennungssignal des Schalters 27 geht während der Wiedergabe an einen Eingang des Steuerkreises 17. Der Steuerkreis 17 spricht darauf an, indem er ein entsprechendes Frequenzwahl­ signal auf die Steuerleitung 17′ gibt. Das Frequenzwahlsignal der Leitung 17′ geht an den Taktgenerator 16 zur Auswahl einer Basis-Grundtaktfrequenz. Außerdem kann ein zusätzlich von Hand zu steuerndes Tonhöhensteuersignal (pitch control signal) vom Steuerkreis 17 über die Steuerleitung 17″ an den Takt­ generator 16 gegeben werden, um die Frequenz der Grundtakt­ impulse des Taktgenerators 16 ein wenig zu vergrößern oder zu verkleinern. Damit läßt sich eine Tonhöhensteuerung durchführen. Wie vorangehend beschrieben, liefert während der Wiedergabe der Steuerkreis 17 ein Steuersignal an die Steuerleitung 17‴ zu dem Wellenformentzerrer 9, der die Über­ tragungsfunktion des Entzerrers 9 entsprechend der Grund­ taktimpulsfrequenz ändert, die jeweils gewählt ist.

Es wird nunmehr auf Fig. 3 Bezug genommen. Wie daraus er­ sichtlich, kann der Haupt-Taktgenerator 16 eine Anzahl, passenderweise fünf, konstante Taktoszillatoren 32 a, 32 b, 32 c, 32 d und 32 e haben, die vorzugsweise kristallgesteuert sind. Sie erzeugen vorgegebene, voneinander verschiedene Frequenzen. Die Ausgangssignale der Taktoszillatoren 32 a bis 32 e gehen an die Eingänge eines Multiplexers 33. Das Steuer­ signal der Steuerleitung 17′ des Steuerkreises 17 geht an den Multiplexer 33 zur Auswahl des Ausgangssignals eines passenden dieser Taktoszillatoren 32 a-32 e. Dieses geht dann an den Eingang eines Phasenkomparators 34.

Von einem spannungsgesteuerten Oszillator 36 wird eine Ausgangsfrequenz erzeugt, die über den Ausgangsanschluß 38 an Eingänge des Frequenzteilers 18 und des Taktgenerators 15 (Fig. 1) und an einen Eingang eines programmierbaren Frequenzteilers 37 gegeben wird. Das Ausgangssignal des programmierbaren Frequenzteilers 37 geht an einen zweiten Eingang des Phasenkomparators 34. Das Teilerverhältnis des programmierbaren Frequenzteilers 37 wird von einem Tonhöhen- Steuersignal auf der Steuerleitung 17″ des Steuerkreises 17 gesteuert. Das Ausgangssignal des Phasenkomparators 34 ist ein analoges Steuersignal, dessen Amplitude von der Beziehung zwischen den Phasen seiner beiden Eingänge abhängig ist. Das Ausgangssignal des Phasenkomparators 34 wird über ein Tiefpaßfilter 35 an den Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators 36 gegeben, womit eine Analyseschaltung (phase- locked loop) gebildet ist. Auf diese Weise wird das Ausgangs­ signal des spannungsgesteuerten Oszillators 36 auf eine Frequenz eingestellt, die das n-fache der Ausgangsfrequenz des Multiplexers 33 ist, wobei n das Frequenzteilerverhältnis des programmierbaren Frequenzteilers 37 ist. Entsprechend wird die an den Ausgangsanschluß 38 gehende Ausgangs­ frequenz allgemein bestimmt durch eine ausgewählte Frequenz der Taktoszillatoren 32 a bis 32 e. Sie wird durch das Teiler­ verhältnis n des Teilers 37 modifiziert, der für die Ton­ höhensteuerung veränderbar ist.

In alternativer Weise kann der (Haupt-)Taktgeber 16 als ein einziger Taktoszillator (nicht dargestellt) verwendet werden, wobei die Ausgangsfrequenz am Ausgangsanschluß 38 unter Steuerung des programmierbaren Frequenzteilers 37 verändert wird. Das Ausgangssignal eines ausgewählten Takt­ oszillators 32 a bis 32 e kann in alternativer Weise direkt ohne Benutzung der phasenstarren Analyseschaltung verwendet werden. In diesem Falle jedoch ist eine Tonhöhensteuerung durch den programmierbaren Frequenzteiler 37 nicht ver­ fügbar.

Es wird nunmehr auf die Fig. 4 Bezug genommen. Es ist zu er­ kennen, daß der (Wellenform-)Entzerrer 9 ein Transversalfilter sein kann, das eine Verzögerungseinrichtung 40 mit Anzapfungen, einen Multiplexer 41, einen Multiplexer 42 und einen Sub­ trahierer 43 hat. Die Verzögerungseinrichtung 40 mit Abgriffen erhält die wiedergegebenen Digital-Daten oder -Informations­ signale am Eingangsanschluß 39, und sie hat eine Anzahl von Anzapfungen, an denen die jeweiligen Ausgangssignale zu erhalten sind, und zwar mit aufeinanderfolgend unter­ schiedlichen Verzögerungen, um diese Signale an jeweilige Eingänge des Multiplexers 42 zu geben. Ein weiteres Ausgangs­ signal am Ende der Verzögerungseinrichtung 40 geht an den Plus-Eingang des Subtraktors 43. Das Ausgangssignal eines jeden Abgriffs der Verzögerungs­ leitung 40 hat eine Verzögerungskomponente und eine reflek­ tierte Komponente, die eine Gesamtverzögerung hat, die das volle Maß der Verzögerung der Verzögerungseinrichtung 40 übersteigt.

Das auf der Leitung 17‴ vorhandene Steuersignal geht an den Multiplexer 41 und wählt das Signal der passenden Anzapfung entsprechend der Grundtaktimpulsfrequenz aus, die vom Steuer­ kreis 17 gewählt ist. Die verzögerten und reflektierten Signale der ausgewählten Anzapfung werden von der Multiplizier­ schaltung 42 mit einem Faktor kleiner als 1 multipliziert und gehen an einen Minus-Eingang des Substraktors 43. Das Ausgangssignal des Subtraktors 43 geht über einen Ausgangs­ anschluß 44 an den Zeitbasis-Korrektor 10 (Fig. 1).

Claims (5)

1. Vorrichtung zur digitalen Aufzeichnung und/oder Wiedergabe eines Analogsignals,
mit einer Takteinrichtung zur Erzeugung von Grund-Taktim­ pulsen, die eine Taktfrequenz haben, die aus einer Vielzahl verfügbarer Frequenzen ausgewählt ist,
mit einem Momentanspeicher zum Abtasten des Analogsignals mit einer Abtastfrequenz, die in Beziehung zu der ausge­ wählten Taktfrequenz steht,
mit einem Analog-Digital-Wandler zur Digitalisierung der abgetasteten Analogsignalwerte des Momentanwert­ speichers,
mit einem zu bewegenden Aufzeichnungsmedium,
mit einem Aufzeichnungskopf zur Aufzeichnung von Informa­ tion auf das Aufzeichnungsmedium und einem Antriebsmotor zum Antrieb des Aufzeichnungsmediums,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein oder mehrere solcher Aufzeichnungsköpfe (7 R, 22) vorgesehen sind, die als Signalwerte die digitalisierten Abtastwerte des Analogsignals und ein Erkennungssignal aufzeichnen, das die ausgewählte Taktfrequenz wiedergibt, und
daß dieser Antriebsmotor (28) mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die in derartiger Beziehung zu der ausgewählten Taktfrequenz des Taktgenerators (16) ist, daß die digitalisierten Abtastwerte mit konstanter Dichte auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein Codierer (19) zur Codierung eines Steuersignals vorgesehen ist, das das Frequenzerkennungssignal und ein Synchronisierungssignal enthält,
• - daß ein erster Aufzeichnungskopf (7 R) die digitalisierten Abtastwerte und
• - daß ein zweiter Aufzeichnungskopf (22) das Frequenzer­ kennungssignal und Synchronisiersignal auf dem Aufzeich­ nungsmedium aufzeichnen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch,

• - daß ein Wiedergabekopf zur Wiedergabe der digitalisierten Abtastwerte vom Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist,
• - daß ein Digital-Analog-Wandler (12) zur Umwandlung der wiedergegebenen digitalisierten Abtastwerte in ein Analogsignal bei einer solchen Abtastfrequenz vorge­ sehen ist, die in Beziehung zur ausgewählten Taktfrequenz ist,
• - wobei der zweite Aufzeichnungskopf (22) dahingehend wirksam ist, das Steuersignal wiederzugeben, und an einen Codierer (24) zu geben und
• - wobei ein Steuerkreis (17) vorgesehen ist, der wenigstens auf das im wiedergegebenen Steuersignal enthaltene Frequenzerkennungssignal anspricht, und die ausgewählte Taktfrequenz wiedergibt, und
• - der Antriebsmotor (28) mit einer Geschwindigkeit anzutreiben ist, die in Beziehung zur erhaltenen Frequenz ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch,

• - daß die Einrichtung (16) zur Erzeugung der Grund-Takt­ impulse wenigstens einen ersten Oszillator (32 a) mit einer ersten Frequenz und einen zweiten Oszillator (32 b) mit einer zweiten Frequenz hat, wobei dies im wesentlichen konstante, aber voneinander verschiedene Frequenz sind,
• - daß das Steuersignal dahingehend wirksam ist, eine jeweilige dieser ersten und zweiten Frequenzen auszuwählen,
• - daß eine Tonhöhensteuerung in dem Steuerkreis (17) wirksam ist, um ein Steuersignal für die Tonhöhe zu erzeugen, und
• - daß ein Frequenzteiler (37) vorgesehen ist, der auf das Steuersignal für die Tonhöhe anspricht, um die ausgewählte erste oder zweite Frequenz zu verändern, wodurch die Abtastfrequenz und die Geschwindigkeit entsprechend verändert werden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch,

• - daß ein Frequenzgenerator (30) vorgesehen ist, der mit dem Antriebsmotor (28) gekoppelt ist und ein Phasen­ signal erzeugt, das abhängig ist von wenigstens einer Phase des Antriebsmotors (28),
• - daß ein Phasenkomparator (26) vorgesehen ist, der zum Vergleich einer Phase des Phasensignals mit einer Phase eines Referenzsignals, das in Beziehung mit der ausgewählten Taktfrequenz ist, dient, und der zur Erzeugung eines Phasenfehlersignals in Abhängigkeit vom vorgenommenen Vergleich dient, und
• - daß der Antriebsmotor (28) auf dieses Phasenfehlersignal derart anspricht, daß der Antrieb des Aufzeichnungsmediums in der Weise erfolgt, daß die Phasen des Phasensignals und des Referenzsignals in im wesentlichen vorgegebenem Verhältnis zueinander bleiben.