DE3107591C2 - Bandaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung zur Verminderung des Übersprechens von auf benachbarten Spuren aufgezeichneten digitalen Informationssignalen - Google Patents

Bandaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung zur Verminderung des Übersprechens von auf benachbarten Spuren aufgezeichneten digitalen Informationssignalen

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Abstract

Es wird ein einziger Mehrfachkopf (10) mit einer Vielzahl von Kopfspalten (12-1 bis 12-4) verwendet, welche längs der Mittelachse (c) des Mehrfachkopfes angeordnet sind; der Mehrfachkopf kann jeweils eine erste und eine zweite, gegenüber der Querachse (m) eines Magnetbandes in gleichem Winkel im Uhrzeiger- bzw. Gegenuhrzeigersinn geneigte Stellung gebracht werden. Die Anzahl der Kopfspalte ist gleich der Hälfte der Gesamtanzahl der an dem Band auszubildenden Spuren, die Kopfspalten haben jeweils so gleichen Abstand voneinander, daß nur die ungeraden Spuren (13-1, 13-3, 13-5 und 13-7) bei der ersten Stellung des Mehrfachkopfes aufgezeichnet werden, während das Band in einer Richtung läuft. Wenn das Bandende erreicht ist, wird das Band (die Kassette) gewendet, um fortlaufend das Digitalsignal nun für die geraden Spuren (13-2, 13-4, 13-6, 13-8) aufzuzeichnen. Bevor die Aufzeichnung auf den geraden Spuren beginnt, wird der Mehrfachkopf (10) von Hand oder automatisch so betätigt, daß er die andere geneigte Stellung einnimmt. Dadurch haben die geraden Spuren gegenüber den ungeraden Spuren unterschiedliche Azimutwinkel, so daß ein Übersprechen zwischen benachbarten Spuren verhindert ist. Eine elektrische Schaltung (20, 22, 24) erfaßt die Wendelage des Magnetbandes, und es ist ein elektromagnetischer Mechanismus (26, 28, 30, 32, 34, 36) vorgesehen, um den Mehrfachkopf (10) entweder im Uhrzeiger- oder im Gegenuhrzeigersinn automatisch so zu stellen, daß er die für die jeweilige ......

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bandaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung für digitale Informationssignale nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine bekannte derartige Vorrichtung (GB-OS 20 05 458) weist einen Mehrspurkopf auf, bei dem die Kopfspalte (Fig. 8) gegeneinander um einen Winkel von ca. 15° geneigt sind, um auch ein durch die Bandsignale erzeugtes Übersprechen möglichst gering zu halten. Beim Durchlauf des gesamten, als Endlos-Schleife verlegten Bandes wird der Mehrspurkopf in Richtung der Magnetbandbreite so verschoben, daß die nächste Gesamtheit der Spuren neben der ersten Gesamtheit der Spuren liegt. Es wird dadurch zwar eine weitgehende Ausnutzung der Magnetbandbreite erreicht, es sind jedoch zwischen den Einzelspuren noch ungenützte Bandbereiche vorhanden.
  • Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (DE-OS 27 59 139) sind bei der gezeigten Ausführungsform zwei mit einem Winkel von 45° gegen die Bandlaufrichtung schräg gestellte Magnetspalte mit geringem Abstand voneinander vorhanden, und es wird jeweils einer der beiden Spalte angesteuert, um eine Spur aufzuzeichnen. Beim nächsten Durchlauf wird der zweite Spalt angesteuert und zeichnet so eine unmittelbar benachbarte Spur auf, die um insgesamt 90° verstellte Azimutrichtung gegen die erste Spur aufweist. Daraufhin wird wieder der erste Spalt angesteuert, jedoch vorher der Kopf um ein derartiges Stück in Richtung der Bandbreite verschoben, daß der erste Spalt neben die zweite Spur eine wiederum um 90° Azimutrichtung verstellte dritte Spur aufzeichnet usf. Es können auch jeweils gegeneinander versetzte Spuren mit dem ersten Spalt aufgezeichnet werden, und nach vollständiger Verschiebung des Kopfes werden dann nacheinander dazwischenliegende Spuren mit dem zweiten Spalt aufgezeichnet, um das häufige Umschalten zu vermeiden. Ein gleichzeitiges Aufzeichnen von mehreren Spuren ist bei dieser Vorrichtung nicht vorgesehen.
  • Ferner ist es aus M. A. Heinrichs, Tonband-Service-Handbuch, München 1971, Seiten 16 und 17 bekannt, feststehende Zwei- (oder Mehrfach-)Tonköpfe zu verwenden, bei denen die einzelnen Magnetspalte Abstände von mehr als der Spaltlänge besitzen, so daß bei gewendetem Band die bei der ersten Aufzeichnung leer gelassenen Lücken im Rücklauf beschrieben werden. Diese Einrichtung, die bei Viertelspurgeräten allgemein im Gebrauch ist, muß so ausgelegt werden, daß (in diesem Falle analoge) Signale auf benachbarten Spuren noch ausreichend Abstand voneinander besitzen, damit der eine Spur abtastende Magnetkopf nicht durch Übersprech- Signale von der Nachbarspur gestört wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer möglichst einfach aufbaubaren Vorrichtung der eingangs genannten Gattung eine vollständige Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Breite des verwendeten Tonbandes zu erreichen, wobei sowohl das Übersprechen benachbarter Magnetspalte als auch die Beeinflussung durch aufgezeichnete Signale von benachbarten Spuren vermindert wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Vorrichtung der genannten Art die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.
  • Ein solcher Mehrspurkopf ist mit einfachen Mitteln aufzubauen. Die benachbarten Kopfspalte sind in ihrer Längsrichtung mit der Kopfachse ausgerichtet, und das Schwenken des gesamten Kopfes ist durch eine entsprechende Schwenkvorrichtung in seiner Gesamtheit leicht zu erreichen. Beim ersten Durchlauf des Tonbandes, das entweder ein Kassettenband oder ein auf zwei Spulen aufgewickeltes Band sein kann, wird der Kopf mit einem ersten Winkel schräggestellt und beim Durchlauf des gewendeten Bandes, nach Wenden der Kassette oder Umlegen der beiden Spulen, in die zweite Richtung geschwenkt. Da es sich um Digitalsignale handelt, ist eine saubere Abtrennung der von der benachbarten Spur stammenden Signale einfach zu erreichen. Die unterschiedliche Schräglage der Signale führt zu einer Verbreiterung des "falschen Signales" bei gleichzeitigem Absinken des Spitzenpegels, so daß von der Nachbarspur stammende Signale einfach durch eine Schwellwertschaltung abgetrennt werden können.
  • Durch diese einfache Abtrennung ist ein Schwenken um einen kleinen Schwenkwinkel, wie im Anspruch 2 angegeben, ausreichend.
  • Dadurch ist, im Unterschied zu den bekannten Einrichtungen, erfindungsgemäß die lückenlose Beschreibung der gesamten Bandbreite möglich, so daß eine höchstmögliche Ausnutzung des Magnetbandes gewährleistet ist.
  • Die vorteilhafte Weiterbildung nach Anspruch 3 erleichtert die Bedienung einer solchen Vorrichtung insbesondere bei Verwendung von entsprechend ausgebildeten Kompaktkassetten; stehen entsprechend vorbereitete Einzelspulen zur Verfügung, so können auch auf solche Einzelspulen aufgewickelte Tonbänder mit dieser Weiterbildung verwendet werden.
  • Eine besonders einfache Verstellvorrichtung kennzeichnet sich durch Anspruch 4.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt
  • Fig. 1 den Aufzeichnungsvorgang beim ersten Durchlauf eines Magnetbandes,
  • Fig. 2 den Aufzeichnungsvorgang beim gewendeten Magnetband, bei dem die Lücken zwischen den nach Fig. 1 aufgezeichneten Spuren beschrieben werden,
  • Fig. 3 eine Darstellung eines vollbeschriebenen Magnetbandes, und
  • Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit Mehrspurkopf, Schwenkeinrichtung und Erfassungs- und Ansteuervorrichtung.
  • In Fig. 1 ist der Mehrfachkopf 10 gezeigt, der hier um einen positiven Winkel α zur Querachse m eines Magnetbandes geneigt ist, welches in Richtung des Pfeiles X 1 angetrieben wird. Es sind mehrere Kopfspalte 12-1 bis 12-4 vorgesehen, die längs einer Kopfachse c des Mehrfachkopfes 10 ausgerichtet sind. Dabei erfolgt die Drehung des Mehrfachkopfes um einen etwa in Kopfmitte angeordneten Schwenkpunkt 10 a, auf den im Zusammenhang mit Fig. 4 später näher eingegangen wird. Wie gezeigt, bilden die Querachse m des Bandes und die Mittelachse c des Kopfes den genannten Winkel α, der hier im Uhrzeigersinn von der Querachse m aus gerechnet ist.
  • Die Anzahl der vorhandenen Kopfspalte beträgt die Hälfte der Anzahl der auf dem Magnetband 11 aufzuzeichnenden Spuren. Bei der gezeigten Ausführung werden insgesamt acht Spuren geschrieben, und der Mehrfachkopf 10 enthält vier Kopfspalte 12-1 bis 12-4, die an dem in Richtung X 1 laufenden Magnetband 4 zueinander parallele Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 ausbilden. Die jeweiligen Bit-Signale des aufgezeichneten Gesamtsignals sind als mit dem Winkel α schräggestellte Parallelogramme in den vier Spuren vorhanden. Das mit diesen vier Spuren versehene Magnetband wird als "ungerades" Aufzeichnungsband 11 A bezeichnet. Wie aus der Figur zu sehen, sind die Kopfspalte 12-1 bis 12-4 so angeordnet, daß ihre Abstände voneinander gleich ihrer Breite sind.
  • Falls das Band 11 in einer Kompaktkassette enthalten ist, wird, wenn das "Ungeradband" 11 A fertiggestellt, d.h. die "ungeraden" Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 bis zum Bandende ausgebildet sind, die (nicht dargestellte) Kassette gewendet, so daß die in Fig. 1 untere Kante nach dem Wenden in Fig. 2 oben liegt. Gleichzeitig wird beim Wendevorgang der Mehrfachkopf 10 im Gegenuhrzeigersinn so geschwenkt, daß die Kopfachse c nun den Winkel -α gegenüber der Querachse m des Bandes einnimmt.
  • Fig. 2 zeigt nun die Ausbildung der "geradzahligen" Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 auf dem Magnetband 11. Wiederum wird das Band in der durch den Pfeil X 1 gezeigten Richtung bewegt, d. h. nun in der zur ursprünglichen Transportrichtung umgekehrten Richtung. Es ist darauf hinzuweisen, daß die absolute Größe des Winkels α nach Fig. 1 und Fig. 2 gleich ist. Durch das Wenden liegen die Kopfspalte 12-1 bis 12-4 in den Zwischenräumen zwischen den vorher aufgezeichneten ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7. Das aufzuzeichnende Digitalsignal entsteht nun genau in diesen Zwischenräumen so, daß diese Zwischenräume durch die entstehenden Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 vollständig ausgefüllt werden. Die Bit-Signale in diesen Spuren sind nun als Parallelogramme enthalten, deren Längsseite mit einem Winkel 2α gegen die Längsseiten der Bit-Signale-Parallelogramme in den "ungeraden" Spuren geneigt sind. Nach Fertigstellung der "geradzahligen" Spuren ist aus dem vorher "Ungerad-Aufzeichnungsband" 11 A genannten Band nun ein "Gerad/Ungerad-Aufzeichnungsband" 11 B geworden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Dieses Band ist nun nach nochmaligem Wenden bereit zur Wiedergabe, und diese wird natürlich wiederum mit den "ungeradzahligen" Spuren begonnen.
  • Handelt es sich nicht um ein Kassettenband, sondern ein Band mit zwei getrennten Spulen, so werden jeweils Aufnahme- und Zuführspule in bekannter Weise vertauscht.
  • Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind zwischen den benachbarten Spuren keine Zwischenabstände vorgesehen. Dies ist deswegen möglich, da das Aufzeichnungssignal keine niederfrequenten Bestandteile enthält, sondern nur Impulssignale, so daß Übersprechen zwischen benachbarten Spuren selbst dann nicht auftritt, wenn das Band mit kleinem Spurfehler an dem Mehrfachkopf 10 vorbeigeführt wird.
  • In Fig. 4 ist schematisch die Schwenkeinrichtung für den Mehrfachkopf 10 und eine elektrische Schaltung dargestellt, die zur Erfassung der Bandlage und zur entsprechenden Ansteuerung der Schwenkeinrichtung dient. Es ist ein Sensor 20 vorgesehen, der die Bandlage erfaßt, d. h. der feststellt, welche Seite der Kassette oder einer der beiden Bandspulen (in Fig. 4 beides nicht dargestellt) oben liegt. Der Sensor 20 kann dabei ein Photosensor, ein elektromagnetischer Sensor o. ä. sein. Bei Verwendung einer Kassette kann ein Metallstückchen an einer Seite der Kassette angebracht werden, um die beiden Seiten zu unterscheiden. Es kann jedoch auch eine Erhöhung oder ein Einschnitt an einer Seite der Kassette vorgesehen werden, um die Bandlage zu bestimmen. Bei Tonbändern mit Einzelspulen kann gleichfalls ein Metallstückchen, eine Erhöhung oder ein Einschnitt an einer Seite einer der beiden oder beider Spulen vorgesehen werden.
  • Das Ausgangssignal des Sensors 20 gelangt zu einem Detektor 22, beispielsweise einem Komparator zum Erfassen des Pegels des Ausgangssignales des Sensors. Ist beispielsweise zur Erfassung ein Metallstückchen an der der ersten Spur 13-1 zugewendeten Seite einer Kassette angebracht, und ein elektromagnetischer Aufnehmer als Sensor 20 an dem Chassis des Tonbandgerätes, so wird ein Ausgangssignal mit hohem Pegel durch den Sensor 20 erzeugt, wenn das Metallstückchen anliegt. Damit erzeugt auch der Detektor 22 ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, so daß die Ansteuerschaltung 24 eine Magnetspule 26 erregt. Der zugehörige Anker 28 wird damit in die Magnetspule eingezogen, d. h. in der Darstellung Fig. 4 nach links. Der Anker 28 ist über einen Hebel 30 gelenkig mit einer an der linken Seite des Mehrfachkopfes 10 befindlichen Lasche 38 verbunden und ein die Schwenkachse 10 a bildender Schwenkstift ist an einem stationären Chassisteil befestigt. Der Mehrfachkopf 10 wird durch die Bewegung des Ankers 28 damit im Uhrzeigersinn in seine erste Lage mit Winkel α geschwenkt. Eine Rastkugel 46 ist zwischen der Unterseite des Mehrfachkopfes 10 und einer nahegelegenen Oberfläche des Chassis eingesetzt und durch eine Feder 44 vorgespannt, die in einer Bohrung 42 des Mehrfachkopfes 10 aufgenommen ist. Zwei Rastnuten 48 und 50 sind an der genannten oberen Fläche des Chassis 52 eingeschnitten, in die die Rastkugel 46 einrasten kann.
  • Erfaßt der Sensor 20 kein Metallstückchen, so besitzt sein Ausgangssignal einen niedrigen Pegel, und der Detektor 22 steuert jetzt die Ansteuerschaltung 24 so an, daß ein an der entgegengesetzt liegenden Seite, in Fig. 4 rechts, gelegener Magnet 32 erregt wird. Dieser zieht seinen Anker 34 ein, d. h. in Fig. 4 nach rechts, so daß über einen Hebel 36 eine an der rechten Seite des Mehrspurkopfes 10 angebrachte Lasche 40 angezogen wird. Damit wird der Mehrfachkopf 10 im Gegenuhrzeigersinn so gedreht, daß die Rastkugel 46 die vorher von ihr eingenommende Nut 48 verläßt und in die andere Nut 50 gelangt. Damit nimmt der Mehrfachkopf 10 die um den Winkel -α geneigte Stellung ein, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die beiden Magnete 26 und 32 werden durch Ansteuerimpulse von der Ansteuerschaltung 24 erregt, und wegen der Rasteinrichtung 46, 48, 50 braucht die Ansteuerschaltung während des Betriebes nicht dauernd Leistung abzugeben. Dabei sind die beiden Magnetspulen 26 und 32 so angeordnet und ausgelegt, daß keine schädliche Beeinflussung des Mehrfachkopfes 10 und des an diesem vorbeilaufenden Bandes auftritt.
  • Versuche haben ergeben, daß eine Größe des Winkels α von 3° bis 5° ausreicht, um eine gute Trennbarkeit der Signale benachbarter Spuren zu erzielen. In den Fig. 1 bis 4 ist die Schräglage des Mehrfachkopfes bzw. der Bit-Parallelogramme in den Einzelspuren zur Verdeutlichung übertrieben gezeichnet.
  • Falls die Spaltbreite jedes Spaltes 12-1 bis 12-4 des Mehrfachkopfes 10 die Größe h&sub1; besitzt, so wird die tatsächliche Spurbreite h 2 bestimmt durch
    h 2 = h 1 × cos α.
  • Bei einer Größe des Winkels α zwischen 3° und 5° ist der Unterschied zwischen Spaltlänge und Spurbreite jedoch kleiner als 1%, und die Spurbreite h 2 kann im wesentlichen gleich der Spaltlänge angesehen werden.
  • Die Kopfspalte 12-1 bis 12-4 sind jeweils mit gleichen Abständen angeordnet, und zwar so, daß der Abstand benachbarter Kopfspalte jeweils gleich der Spaltlänge h 1 jedes Kopfspaltes ist. Damit tritt zwischen den "ungeraden" Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 jeweils ein Abstand der Breite h 2 auf, der gleich der jeweiligen Spurbreite ist. Nach dem Wenden des Bandes werden die "geraden" Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 wieder durch die gleichen Kopfspalte geschrieben, nachdem diese um den Winkel α (Fig. 2) gedreht sind, und so werden die Zwischenräume zwischen den bereits beschriebenen "ungeraden" Spuren vollständig durch die " geraden" Spuren ausgenutzt. Es bestehen bei dem Band 11 B (Fig. 3) keine Abstände mehr zwischen den Einzelspuren und die gesamte Breite des Bandes 11 nach Fig. 1 ist ausgenutzt.
  • Es wird in der Praxis jedoch eine Längentoleranz der einzelnen Kopfspalte 12-1 bis 12-4 vorhanden sein, und dadurch der Abstand der benachbarten Kopfspalte zueinander nicht immer gleich der Spaltlänge sein. Damit kann zwischen den ungeraden und geraden Spuren jeweils ein Abstand auftreten, oder die beiden Spurenarten können einander teilweise an den oberen bzw. unteren Kanten überlappen. Ein derartiger geringer Fehler spielt jedoch keine Rolle, falls er weniger als 1/5 der Spurbreite beträgt, da dadurch die Signalgüte nicht beeinflußt wird. Nach dem Vollschreiben des Bandes steht, wenn ein eventueller Rest noch mit schnellem Vorlauf beseitigt wird, sofort wieder der Anfang der Aufzeichnung nach dem Wenden zur Verfügung.

Claims (4)

1. Bandaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung zur Verminderung des Übersprechens von auf benachbarten Spuren aufgezeichneten digitalen Informationssignalen, mit einem Mehrspurkopf, dessen Kopfspalte mit etwa der Spaltlänge entsprechendem gegenseitigen Abstand längs der Kopfachse angeordnet sind, wobei der Mehrspurkopf die Digitalsignale auf benachbarte Spuren jeweils mit gegeneinander versetzten Winkeln aufzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfspalte (12-1, 12-2, 12-3, 12-4) des Magnetkopfes (10) in an sich bekannter Weise mit ihrer Längsrichtung längs der Kopfachse (c) des Kopfes (10) ausgerichtet sind und daß eine Kipp-Schwenkvorrichtung (26, 28, 30; 32, 34, 36; 10 a) vorgesehen ist, welche die Kopfachse (c) beim ersten Banddurchlauf um einen positiven Schwenkwinkel (α) gegen die Querrichtung (m) des Bandes und beim Durchlauf des gewendeten Bandes um einen negativen, gleich großen Schwenkwinkel (-α) verstellt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Schwenkwinkels (α) zwischen 3° und 5° liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erfassungs- und Ansteuervorrichtung (20, 22, 24) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Lage des aufgelegten Magnetbandes die Schwenkeinrichtung (26, 28, 30; 32, 34, 36; 10 a) für den Mehrspurkopf (10) ansteuert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrspurkopf (10) mittels eines in seiner Achsenmitte angeordneten Schwenkstiftes (10 a) schwenkbar gehalten ist.
DE3107591A 1980-02-29 1981-02-27 Bandaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung zur Verminderung des Übersprechens von auf benachbarten Spuren aufgezeichneten digitalen Informationssignalen Expired DE3107591C2 (de)

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