DE3133923C2 - Zitterkompensationseinrichtung für ein Gerät zum Abspielen eines sich drehenden Aufzeichnungsträgers - Google Patents

Zitterkompensationseinrichtung für ein Gerät zum Abspielen eines sich drehenden Aufzeichnungsträgers

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Abstract

Der Zweck der Zitterkompensationseinrichtung ist es, das Abtastelement des den Aufzeichnungsträger abtastenden Signalabnehmers fortlaufend so zu steuern, daß in dem abgenommenen und wiedergegebenen Signal möglichst geringe Zitterstörungen auftreten. Solche Störungen beruhen beispielsweise darauf, daß das Mittenloch des plattenförmigen Aufzeichnungsträgers exzentrisch ist oder daß im Aufzeichnungsträger Verwerfungen vorhanden sind. Ist auf dem Aufzeichnungsträger beispielsweise ein Farbvideosignal aufgezeichnet, kann das zur Zitterkompensation erforderliche Fehlersignal aus dem Horizontalsynchronisiersignal des abgenommenen Farbvideosignals abgeleitet werden. Dazu macht die Zitterkompensationseinrichtung von einer phasenverriegelten Schleife mit einem spannungsgesteuerten Oszillator und einem Phasenvergleicher Gebrauch, dem das aus dem abgenommenen und demodulierten Farbvideosignal abgetrennte Horizontalsynchronisiersignal zugeführt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zitterkompensationseinrichtung für ein Gerät zum Abspielen eines sich drehenden Aufzeichnungsträgers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Zitterkompensationseinrichtung ist ihrem grundsätzlichen Aufbau nach aus der DE-OS 46 573 bekannt. Diese bekannte Zitterkompensationseinrichtung ist für ein magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät gedacht, bei dem allerdings das Farbvideosignal in aneinandergrenzenden Schrägspuren auf einem Magnetband aufgezeichnet ist. Zweck der Zitterkompensationseinrichtung ist es, bei der Rückumsetzung der Frequenz des abgetrennten Farbträgersignals in seine ursprüngliche Frequenz auftretende Zeitachsenschwankungen auszugleichen.
Andererseits sind Wiedergabegeräte für sich drehende Aufzeichnungsträger in Benutzung, auf denen ein Informationssignal, beispielsweise ein Videosignal und bzw. oder Audiosignal, in Form von Veränderungen in der geometrischen Konfiguration aufgezeichnet ist. Das so aufgezeichnete Informationssignal wird als Veränderung in der elektrostatischen Kapazität zwischen der Elektrode eines Abnahmestiftes des Abnahmewandlers
b5 und der Aufzeichnungsfläche des sich drehenden Aufzeichnungsträgers abgetastet, der im folgenden einfach Platte genannt wird. Wenn jedoch bei der Drehung des Plattentellers, auf dem sich die abzuspielende Platte be-
findet. Unregelmäßigkeiten auftreten (Jaulen und Flattern), das Mittenloch der Platte exzentrisch ist, herstellungsbedingte Verwerfungen in der Platte existieren und dergleichen, wird in das abgetastete Signal eine Zitterstörung (Fehler in der Zeitachse) eingsführL Diese Zittervorgänge überdecken einen Frequenzbereich, der von einer relativ niedrigen Frequenzkomponente, die der Umlaufzeit der Platte entspricht und beispielsweise auf der oben erwähnten unregelmäßigen Drehbewegung sowie einer Exzentrizität des Mittenloches der Platte basiert, bis zu einer relativ hohen Frequenzkomponente reicht, die beispielsweise auf Verwerfungen in der Platte zurückgeht und bei einigen 100 Hz bis zu 1,5 kHz liegen kann. Das Zittern führt zu Farbschattierungen, Verschiebungen des Bildes im Empfänger und Qualitätseinbußen des dargebotenen Bildes.
Zur Korrektur periodischer Geschwindigkeitsschwankungen, die in Verbindung mit einem sich drehenden Aufzeichnungsträgers auftreten, ist es aus der DE-AS 24 22 063 bereits bekannt, bei eintm Bildplattengerät die Position des Abtasters längs der Piattenrille in einer der Geschwindigkeitsänderung entgegenwirkenden Weise zu verstellen. Zu diesem Zweck wird der Abtaster in Abhängigkeit vom Horizontalsynchronisiersignal verstellt, welches von einer Abtrennschaltung aus dem abgetasteten, frequenzdemodulierten Farbvideosignal abgetrennt wird. Darüber hinaus dient das abgetrennte Horizontalsynchronisiersignal zur Ableitung eines weiteren Signals, das zur Verarbeitung des frequenzdemodulierten Farbvideosignals zwecks Darstellung in einem Farbfernsehempfänger herangezogen wird.
Schließlich ist es noch aus der US-PS 37 87 616 bekannt, bei einem magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät das aus einem aufgezeichneten Farbvideosignal abgetrennte Horizontalsynchronisiersignal einer phasenverriegelten Schleife zuzuführen und mit Hilfe des resultierenden Phasenfehlersignals den abtastenden Magnetkopf längs der Bandvorschubrichtung zu verstellen, um Zeitachsenfehler zu korrigieren. Die in dieser bekannten Zitterkompensationseinrichtung benutzte phasenverriegelte Schleife enthält zwischen dem Phasenvergleicher und dem spannungsgesteuerten Oszillator ein Tiefpaßfilter, das ein schnelles Ansprechen des spannungsgesteuerten Oszillators auf Phasenfehler verhindert, so daß nur Langzeitänderungen zu einer Änderung der Ausgangsphase des Oszillators führen. Das Ausgangssignal des Oszillators ist daher zur Ableitung des Frequenzrückumsetzungssignais nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zitterkompensationseinrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß sie im Hinblick auf die Verwendung eines sich drehenden Aufzeichnungsträgers in dem Abspielgerät eine wirksamere Zeitbasiskorrektur vornehmen kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Diese Lösung besteht im Prinzip darin, daß das Frequenzrückumsetzungssignal als auch das Signal zum Verschieben des Abnahmeelements von ein und derselben phasenverriegelten Schleifenschaltung stammt, bei der zwischen dem Phasenvergleicher und dem spannungsgesteuerten Oszillator kein Tiefpaßfilter vorgesehen ist, so daß bei der Zitterkompensation auch hohe Frequenzkomponenten berücksichtigt werden. Damit ist ein schnelles Ansprechen der Antriebseinrichtung zinn Verschieben des Abnahmeelements als auch der MiUeI zum Erzeugen des Frequenzrückumsetzungssigna K gewährleistet.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen beispielshalber erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein systematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer nach der Erfindung ausgebildeten Zitterkompensationseinrichtung für ein Gerät zur Wiedergabe eines sich drehenden Aufzeichnungsträgers und
F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Abnahmewandlers, der mit einem Zitterkompensationsmechanismus ausgerüstet ist.
In der Fig. 1 ist ein drehbarer Aufzeichnungsträger oder eine Platte 10 zu sehen, die sich auf einem Drehoder Plattenteller 11 befindet und zusammen mit dem Plattenteller mit einer vorbestimmten Drehzahl angetrieben wird. Ein Wiedergabe- oder Abnahmestift 13 eines Signalabnehmers 12 steht mit der Aufzeichnungsfläche der Platte 10 in Berührung, um das dort aufgezeichnete Signal abzunehmen und wiederzugeben. Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel ist ein Farbvideosignal auf der Platte 10 in Form von Veränderungen in der geometrischen Konfiguration auf der Platte aufgezeichnet. Das aufgezeichnete Farbvideosignal wird unter Abtastung der Veränderungen in der elektrostatischen Kapazität zwischen der Platte 10 und einer Elektrode des Abnahmestifts 13 von der Platte 10 abgetastet. Zum Ausführen einer Spurnachlaufsteuerung sind neben dem Videosignal noch Referenzsignale auf der Platte 10 aufgezeichnet. Diese Referenzsignale werden zusammen mit dem Farbvideosignal abgenommen und wiedergegeben.
Das von der Platte abgenommene und wiedergegebene Signal gelangt über einen Kopf- oder Vorverstärker 14 zu einem Demodulator 15 sowie zu einer Spurnachlaufsteuerschaltung 16. In der Spurnachlaufsteuerschaltung 16 werden die Referenzsignale für die Spurnachlaufsteuerung abgetrennt, und aus den abgetrennten Referenzsignalen wird ein Spurnachlaufsteuersignal gewonnen. Das auf diese Weise in der Spurnachlaufsteuerschaltung 16 abgeleitete Spurnachlaufsteuersignal wird an Wicklungen 40a und 406 (Fig.2) gelegt, die zur Spurnachlaufsteuerung dienen und im Abnehmer 12 untergebracht sind. Die Spurnachla jfsteuerung wird in siner solchen Weise vorgenommen, daß der Abnahmestift 13 die Videosignalspuren auf der Platte 10 genau abtastet.
Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Signalabnehmer 12 ist der Abnahmestift 13 am vorderen Ende eines Tragarms oder Auslegers 41 fest angebracht. Der Ausleger 41 ist an seinem hinteren Endabschnitt mit einem Dauermagneten 42 ausgerüstet. Der hirnere Endabschnitt des Auslegers 41 wird im unteren Teil eines Abnehmereinsatzrahmens 43 mit Hilfe einer elastischen oder federnden Halterungsvorrichtung (nicht gezeigt) getragen. Hinter dem Ausleger 41 ist längs der Achsenrichtung des Auslegers eine Spule 44 zur Zitterkompensation angeordnet. Der Signalabnehmer 12 befindet sich auf einem Schlitten 45. Beim Vorschub des Schlittens 45 wird der Abnahmestift 13 in der Radialrichtung der Platte 10 bewegt.
Bei der Anordnung nach der F i g. 1 wird das Farbvideosignal einschließlich einer Zitterkomponente im Demodulator 15 demoduliert und dann einer Synchronisiersignaltrennschaltung 17, einer Farbträgersignaltrennschaltung 18 und einer Leuchtdiodensignaltrennschaltung 19 zugeführt. In der Synchronisiersignaltrenn-
schaltung 17 wird ein Horizontalsynchronisiersignal abgetrennt, das dann zu einem Phasenvergleich^ 20 gelangt. Das Horizontalsynchronisiersignal hat eine Frequenz fn (15,734 kHz im Falle des NTSC-Systems). Ein spannungsgesteuerter Oszillator 21, der im folgenden kurz VCO genannt wird, liefert an seinem Ausgang ein Signal mit einer Frequenz von 325 /)/ (etwa 5,11 MHz). Dieses Signal wird an eine '/jis-Frequenzleilerschaltung 22 gelegt und dort einer entsprechenden Frequenzteilung Vj25 unterzogen. Das am Ausgang der Frequenzteilerschaltung 22 auftretende frequenzgeteilte Signal hat eine Frequenz von fn und wird an den Phasenvergleicher 20 gelegt. Dort wird das frequenzgeteilte Signal mit dem Horizontalsynchronisiersignal verglichen. Ein entsprechendes Ausgangsfehlersignal gelangt vom Ausgang des Phasenvergleich.ers 20 zu einer Zitterservoschaltung 23, in der die Phase des Felllersignals so kompensiert wird, daß sie der Betriebscharakteristik des Signalabnehmers 12 angepaßt ist.
Das Ausgangssignal der Zitterservoschahung 23 wird an die Zitterkompensationsspule 44 des Signalabnehmers 12 gelegt. Die Zitterkompensation wird dadurch vorgenommen, daß der Ausleger 41 in seiner Längsrichtung verschoben wird, d. h. in der relativen Abtastrichtung des Abnahmestifts 13 auf der Platte 10. Diese Verschiebung erfolgt derart, daß Zittervorgänge nicht eingeleitet oder eingeführt werden. Die oben erwähnte Richtung längs der relativen Abtastrichtung des Abnahmestifts 13 ist in der F i g. 2 durch einen Pfeil -Yangedeutet.
Weiterhin wird das Ausgangssignal des Phasenvergleichers 20 auch dem VCO 21 zugeführt, um die ausgangsseitige Schwingungsfrequenz des VCO 21 zu steuern. Der Phasenvergleicher 20, der VCO 21 und die '/325-Frequenzteilerschaltung 22 bilden zusammen eine phasenverriegelte Schleife 24, die im folgenden der Einfachheit halber PLL genannt wird. Eine Zitterkompensationsschaltung für einen im Signalabnehmer 12 untergebrachten Zitterkompensationsmechanismus einschließlich der Zitterkompensationsspule 44 wird von der PLL 24 und der Zitterservoschaltung 23 gebildet. Der VCO 21 wird durch das Fehlersignal des Phasenvergleichers 20 gesteuert. Das aufgrund des Phasenvergleichers zwischen lern Horizontalsynchronisiersignal einschließlich einer Zitterkomponente und dem Ausgangssignal der Frequenzteilerschaltung 22 gewonnen wird. Die Schwingungsfrequenz des VCO 21 ändert sich dementsprechend in Abhängigkeit von der Zitterkomponente. Die Zitterkomponente erfolgt daher wirksam dadurch, daß das Fehlersignal des Phasenvergleichers 20 an den Zitterkompensationsmechanismus gelegt wird.
Das Ausgangssigna! des VCO 21 gelangt auch zu einer '^-Frequenzteilerschaltung 25. Das der Frequenzteilerschaltung 25 zugeführte Signal wird in ein Signal mit einer Frequenz von etwa 2,56 MHz umgesetzt Dieses frequenzgeteilte Signal von etwa 2,56 MHz gelangt dann zu einem Frequenzumsetzer 26. Das Ausgangssignal der Frequenzteilerschaltung 25 wird im Frequenzumsetzer 26 durch das ausgangsseitige Schwingungssignal eines spannungsgesteuerten Quarzoszillators 27 mit einer Frequenz von etwa 3,58 MHz umgesetzt, der im folgenden einfach VXO genannt wird Folglich erhält man ein Signal mit einer Frequenz, die gleich der Summe der beiden zugeführten Signalfrequenzen ist, nämlich 2,56 MHz plus 3,58 MHz. Am Ausgang des Frequenzumsetzers 28 tritt demzufolge ein Signal mit einer Frequenz von 6,14 MHz auf.
Die Farbträgersignaltrennschaltung 18 trennt von dem Farbvideosignal. das am Ausgang des Demodulators 15 erscheint, das Furbträgersignal ab. Das auf der Platte 10 aufgezeichnete Farbvideosignal besteht aus einem Leuchtdichtesignal und einem Farbträgersignal, das in ein niedriges Frequenzband umgesetzt worden ist, so daß die Farbträgerfrequenz von 3,58 MHz zu 2,56MHz geworden ist. Die Farbträgerfrequenz des Farbträgersignals am Ausgang der Farbträgersignaltrennschaltung 18 beträgt daher 2.56 MHz. ίο Das so gewonnene Farbträgersignal wird an den Frequenzumsetzer 28 gelegt und durch das Signal vom Frequenzumsetzer 26 frequenzgeteilt. Folglich tritt am Ausgang des Frequenzumsetzers 28 ein Signal mit einer Frequenz auf, die der Differenz der Frequenzen der beiden zugeführten Signale entspricht. Folglich wird das Farbtra^ersi^na! dns in dns niedrige Frecuenzband mit einer Farbträgerfrequenz von 2,56MHz umgesetzt worden ist, wieder in das Farbträgersignal umgesetzt, das die ursprüngliche Farbträgerfrequenz von 3,58 MHz hat. Wenn die Frequenzumsetzung in dem obigen Frequenzumsetzer 28 vorgenommen wird, erfolgt eine Kompensation der Zitterkomponente im Farbträgersignal.
Das am Ausgang des Frequenzumsetzers 28 auftre-(ende Farbträgersignal gelangt zu einem Filter 29, in dem die unerwünschte Frequenzkomponente eliminiert wird. Das Ausgangssignal des Filters wird an einen Phasenvergleicher 30 und an einen Mischer 32 gelegt. Die Phase des Farbträgersignals, das am Phasenvergleicher 30 anliegt, wird mit der Phase eines Schwingungssignals verglichen, das am Ausgang eines Oszillators 31 auftritt, der mit einer Frequenz von 3,58 MHz schwingt. Das am Ausgang des Phasenvergleichers 30 auftretende Fehlersigna! wird dem VXO 27 zugeführt, um die Schwingungsfrequenz des VXO 27 zu steuern.
Die Leuchtdiclitesignaitrennschaltung 19 trennt von dem Farbvideosignal am Ausgang des Demodulators 15 das Leuchidichtesignal ab. Das abgetrennte Leuchtdichtesignal wird dem Mischer 32 zugeführt, worin das abgetrennte Leuchtdichtesigna] mit dem Farbträgersignal gemischt wird, das am Ausgang des Filters 29 erscheint und in seine ursprüngliche Frequenz von 3,58 MHz zurückgebraucht worden ist. Folglich erhält man an einem Ausgangsanschluß 33 des Mischers 32 ein Wiedergabefarbsignal, das einem Empfänger (nicht gezeigt) zugeführt wird.
Ein Motor 34 zum Drehantrieb des Plattentellers 11 wird vom Ausgangssignal einer Motorservoschaltung 36 angesteuert, der das Ausgangssginal eines Drehzahlfühlers 35 so zugeführt wird, daß sich der Motor 34 mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht.
Die Drehzahl des Motors 34 wird durch die Mctorservoschaltung 36 in Abhängigkeit davon umgeschaltet, ob auf der abzuspielenden Platte 10 ein Farbvideosignal des NTSC-Systems oder ein Farbvideosignal des PAL- oder SECAM-Systems aufgezeichnet ist Da die Drehzahl des Motors 34 in Übereinstimmung mit der Art der abzuspielenden Platte umgeschaltet wird, kann man, selbst wenn sich die Horizontalabtastfrequenzen bei der Platte des NTSC-Systems und der Platte des PAL- oder SECAM-Systems unterscheiden, in beiden Fällen mit derselben Horizontalabtastfrequenz wiedergeben. Folglich ist eine Austauschbarkeit gegeben, da derselbe VDO 21 oder dieselbe PLL 24 in beiden Fällen verwendet werden kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Zitterlcompensationseinrichtung für ein Gerät zum Abspielen eines sich drehenden Aufzeichnungsträgers mit Hilfe eines ein Abnahmeelement enthaltenden Abnahmewandlers zur Abnahme und Wiedergabe eines auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Farbvideosignals einschließlich eines darin enthaltenen, in ein niedrigeres Frequenzband umgesetzten Farbträgersignals, mit einer Trennschaltung zum Abtrennen eines Horizontalsynchronisiersignals aus dem vom Abnahmewandier abgetasteten Videosignal, einer Trennschaltung zum Abtrennen eines Farbträgersignals aus dem vom Abnahmewandler abgetasteten Farbvideosignal, einem ersten Frequenzumsetzer zur Rückumöetzung der Frequenz des abgetrennten Fart trägersignals in seine ursprüngliche Frequenz, Mitteln zum Erzeugen eines zur Frequenzumsetzung geeigneten Rückumsetzungssignals, das dem ersten Frequenzumsetzer zugeführt und aus dem Ausgangssignal des ersten Frequenzumsetzers abgeleitet wird, und einer einzigen phasenverriegelten Schleifenschaltung mit einem ersten Phasenvergleicher und einem ersten spannungsgesteuerten Oszillator, wobei dem ersten Phasenvergleicher der einzigen phasenverriegelten Schleifenschaltung das abgetrennte Horizontalsynchronisiersignal und ein Ausgangssignal des ersten spannungsgesteuerten Oszillators zugeführt werden und der Phasenvergleicher aufgrund des Vergleichs zwischen den Phasen der ihm zugeführten Signale ein Ausgangsfehlersignal unmittelbar an den ersten spannungsgesteuerten Oszillator zur Steuerung von dessen Schwingungsfrequenz Üefert und wobei das Ausgangssignal des ersten spannungsgesteuerten Oszillators der einzigen phasenverriegelten Schleifenschaltung den Mitteln zum Erzeugen des zur Frequenzumsetzung geeigneten Signals zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zitterkompensationseinrichtung eine Antriebsvorrichtung (44, 23) aufweist, die ansprechend auf das Ausgangsfehlersignal des ersten Phasenvergleichers (20) das Abnahmeelement (13) in tangentialer Richtung bezüglich det sich drehenden Aufzeichnungsträgers verschiebt, so daß die einzige phasenverriegelte Schleifenschaltung sowohl das Signal für die Mittel (25 bis 27, 29 bis 31) zum Erzeugen des Frequenzrückumsetzungssignals als auch das Signal für die Antriebsvorrichtung zum Verschieben des Abnahmeelements erzeugt.
2. Zitterkompensationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die phasenverriegelte Schleife (24) ferner einen ersten Frequenzteiler (22) aufweist, der die Frequenz der Ausgangsschwingung des ersten spannungsgesteuerten Oszillators teilt und ein dementsprechend frequenzgeteiltes Signal dem ersten Phasenvergleicher zuführt, und daß die Mittel zum Erzeugen des Frequenzrückumsetzungssifcnals enthalten: einen zweiten Frequenzumsetzer (26), dem die Ausgangsschwingung des ersten spannungsgesteuerten Oszillators (21) über einen zweiten Frequenzteiler (25) zugeführt wird, einen Referenzsignaloszillator (31), einen zweiten Phasenvergleicher (30), der die Phasen des Ausgangssignals des ersten Frequenzumsetzers (28) und des Ausgangssignals des Referenzsignaloszillators (31) miteinander vergleicht, und ei-
nen zweiten spannungsgesteuerten Oszillator (27), dem ein Ausgangsfehlersignal des zweiten Phasenvergleichers (30) zugeführt wird und dessen dementsprechend gesteuerte Schwingungsfrequenz als Schwingungssignal dem zweiten Frequenzumsetzer als ein zur Frequenzumsetzung geeignetes Signal zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal des zweiten Frequenzumsetzers (26) dem ersten -Frequenzumsetzer (28) als das Frequenzrückumsetzungssignal zugeführt wird.
3. Zitterkompensationseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste spannungsgesteuerte Oszillator (21) eine Schwingungsfrequenz von 325 fH erzeugt (fH ist die Horizontalsynchronisiersignalfrequenz), daß der erste Frequenzteiler (22) die Frequenz des vom ersten spannungsgesteuerten Oszillator gelieferten Signals um V325 teilt, daß der zweite Frequenzteiler (25) die Frequenz des vom ersten spannungsgesteuerten Oszillator gelieferten Signals um V2 teilt, daß der Referenzsignaloszillator (31) ein Signal mit einer Frequenz von 3,58MHz liefert, daß der zweite spannungsgesteuerte Oszillator (27) ein Signal mit einer Frequenz von 3,58 MHz liefert, daß der zweite Frequenzumsetzer (26) das Frequenzrückumsetzungssignal mit einer Frequenz liefert, die gleich der Summe der Frequenzen der Ausgangssignale des zweiten Frequenzteilers und des zweiten spannungsgesteuerter. Oszillators ist, daß der erste Frequenzumsetzer (28) ein Signal mit einer Frequenz liefert, die gleich der Differenz zwischen den Frequenzen des Frequenzrückumsetzungssignals des zweiten Frequenzumsetzers (26) und des abgetrennten Farbträgersignals ist, und daß die Frequenz des frequenzgeteilten Ausgangssignals des zweiten Frequenzteilers (25) im wesentlichen gleich der Frequenz des abgetrennten Farbträgersignals ist.
DE3133923A 1980-08-28 1981-08-27 Zitterkompensationseinrichtung für ein Gerät zum Abspielen eines sich drehenden Aufzeichnungsträgers Expired DE3133923C2 (de)

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