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Videorecorder mit Aufzeichnung von Tonsignalen, insbesondere
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für Stereoton Bei Videorecordern ist es bekannt, das Videosignal durch
Frequenzmodulation eines Bildträgers auf sogenannten Schrägspuren aufzuzeichnen,
die unter einem Winkel von ca. 60 schräg zur Längsrichtung des Bandes verlaufen.
Dabei ist vorzugsweise entlang einer derartigen Schrägspur jeweils ein Halbbild
aufgezeichnet. Aufzeichnung und Abtastung erfolgen mit zwei Köpfen, die jeweils
abwechselnd die Schrägspuren abtasten.
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Bei derartigen Geräten wird das Tonsignal auf einer parallel zur Bandkante
verlaufenden Längs pur mit einer Breite von etwa 1 mm mit einem feststehenden Kopf
aufgezeichnet und abgetastet. Für die Aufzeichnung und Abtastung des Tonsignals
ist also die Längsgeschwindigkeit des Bandes und nicht die wesentlich höhere Relativgeschwindigkeit
zwischen Kopf und Band auf den Schrägspuren entscheidend. Die Längsgeschwindigkeit
des Bandes ist in der Praxis zur Vergrößerung der Gesamtspieldauer eines Bandes
auf--Werte in der Größenordnung von 2 cm/s verringert worden. Diese geringe Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Band und dem Tonkopf hat einen nachteiligen
Einfluß
auf die Qualität des aufgezeichneten Tonsignals. Eine Hifi-Qualität läßt sich bei
dieser geringen Relativgeschwindigkeit praktisch nicht mehr erreichen. Das aufgezeichnete
Tonsignal hat nur noch eine Bandbreite von etwa 70 Hz bis 7-10 KHz. Wegen der geringen
Breite der Längsspur ergibt sich auch ein relativ schlechter Störabstand. Dieser
wird bei der Aufzeichnung von zwei Tonsignalen für Stereo-Wiedergabe durch die dann
notwendige Halbierung der Breite der Längsspur noch schlechter.
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Es ist an sich denkbar, ähnlich wie bei der Bildplatte auch das Tonsignal
zusammen mit dem Bildträger auf den Schrägspuren aufzuzeichnen. Eine solche Lösung
konnte jedoch in der Praxis bisher nicht erfolgreich realisiert werden. Einerseits
ist der verfügbare Frequenzbereich bereits voll ausgenutzt.
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Der Bereich bis etwa 1-1,3 MHz wird von dem in der Frequenz herabgesetzten
quadraturmodulierten Farbträger und der Rest des Frequenzbereiches durch das Frequenzspektrum
des modulierten Bildträgers eingenommen. Eine Aufzeichnung eines Tonträgers in der
noch vorhandenen schmalen Frequenzlücke zwischen dem modulierten Farbträger und
dem Frequenzspektrums des Bildträgers ist durch die notwendigen steilen Filterflanken
für den Farbträger und den Bildträger wegen der auftretenden Phasen- und Gruppenlaufzeitfehler
nur mit aufwendigen Mitteln zu realisieren. Eine Aufzeichnung eines Tonträgers innerhalb
des Frequenzspektrums des Bildträgers hat den Nachteil, daß in dem Frequenzspektrum
des Bildträgers ein Frequenzbereich ausgespart werden muß. Dadurch wird aber die
Qualität des wiedergegebenen Bildes, insbesondere die Bildschärfe verringert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit für die
Aufzeichnung eines Stereo-Tonsignals auf der vom Bildträger eingenommenen Spur zu
schaffen, ohne daß eine
Frequenzbeschneidung des Frequenzspektrums
des Bildträgers oder Farbträgers notwendig ist.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also ein noch freier Parameter
bei der Modulation des Bildträgers, nämlich die AM, in vorteilhafter Weise für die
Aufzeichnung der Tonsignale ausgenutzt. Da ein Träger mit zwei Signalen unabhängig
voneinander in Frequenz und Amplitude moduliert werden kann, ist eine Frequenzbeschneidung
oder eine Frequenzaussparung im Frequenzspektrum des modulierten Bildträgers nicht
notwendig. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Tonsignale mit einer für
Hifi-Qualität ausreichenden Bandbreite aufgezeichnet werden können, da der modulierte
Bildträger eine Frequenz in der Größenordnung von 3-5 NHz hat. Bekanntlich hat ein
von einem Magnetband abgetastet es Signal im allgemeinen Amplitudenschwankungen.
Derartige Amplitudenschwankungen erscheinen bei der Wiedergabe zwar auch nach der
Amplituderdemodulation des Bildträgers. Dieses Demodulaiionsprodukt ist aber ein
frequenzmodulierter Träger. Daher können diese Amplitudenschwankungen durch--eine
Begrenzung ausgeglichen werden und wirken sich auf die durch weitere Demodulation
gewonnenen Tonsignale nicht aus.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der-Zeichnung erläutert.
Darin zeigen Figur 1 ein Schaltungsbeispiel für die Aufzeichnung und Figur 2 ein
Schaltungsbeispiel für die Wiedergabe.
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In Figur 1 steht an der Klemme 1 ein mit einem ersten Tonsignal N7F1
frequenzmodulierter Tonträger von 5,5 MHz. Dieser wird in dem FM-Demodulator 2 demoduliert
und liefert das
erste NF-Tonsignal NFl. Dieses gelangt über den
Tiefpaß 3 mit einer Grenzfrequenz von 20 KHz auf die Addierstufe 4.
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An der Klemme 5 steht ein zweiter Tonträger von 5,75 MHz, der mit
dem zweiten NF-Tonsignal NF2 frequenzmoduliert ist.
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Die beiden Tonträger mit den Frequenzen von 5,5 MHz und 5,75 MHz entstehen
beim Empfang eines genormten PAL-Farbfernsehsignals mit Zweitonübertragung in einem
PAL-Farbfernsehempfänger oder in dem Empfangsteil eines Videorecorders als sogenannte
Intercarrier-Tonträger am Ausgang des Videodemodulators. Der Tonträger von der Klemme
5 wird in dem FM-Demodulator 6 demoduliert und liefert das zweite Tonsignal NF2.
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Dieses Tonsignal wird in dem FM"Modulator 7 einem ersten Hilfsträger
mit dreifacher Zeilenfrequenz von 46,875 KHz aufmoduliert, der mit einem Quarz erzeugt
wird. Der dadurch gewonnene frequenzmodulierte Hilfsträger gelangt über den Begrenzer
8 und den Bandpaß 9 mit einem Durchlaßbereich von 20-70 KHz ebenfalls auf die Addierstufe
4. Am Ausgang der Addierstufe 4 stehen also das NF Tonsignal NFd mit einem Frequenzbereich
von 0-20 KHz und frequenzmäßig darüber der erste Hilfsträger mit einem Frequenzspektrum
von 20-70 KHz.
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Dieses-Summensignal wird in dem FM-Modulator 10 einem zweiten Hilfsträger
mit neunfacher Zeilenfrequenz von 140,625 KHz aufmoduliert. Dieser zweite Hilfsträger
gelangt über den Begrenzer 11 und den Bandpaß 12 mit einem Durchlaßbereich von 40-240
KHz auf den Amplitudenmodulator 13. Diesem wird von der Klemme 14 der mit dem Bildsignal
frequenzmodulierte Bildträger YFM zugeführt. In dem Modulator 13 wird somit die
bei bekannten Recordern konstante Amplitude des Signals YFM mit dem Ausgangs signal
des Bandpasses 12 moduliert. Dieser derart in Frequenz und Amplitude modulierte
Bildträger gelangt über weitere, nicht dargestellte Aufnahmeverstärker auf den Videokopf
15 und wird auf Schrägspuren des Magnetbandes 16 aufgezeichnet. In der Praxis sind
zwei derartige Videoköpfe 15 vorgesehen, die von Halbbild zu Halbbild abwechselnd
den modulierten Bildträger auf Schrägspuren des Magnetbandes 16 aufzeichnen.
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In Figur 2 gelangt der vom Band 16 mit dem Videokopf 15 abgetastete
Bildträger über den Verstärker 17 und den Begrenzer 18 auf den FM-Demodulator 19,
der an der Klemme 20 das Videosignal für die Bildwiedergabe liefert. Der Begrenzer
18 beseitigt im Bildträger die in diesem Weg unerwünschte Amplitudenmodulation durch
den zweiten Hilfsträger. Der Bildträger gelangt außerdem über den regelbaren Verstärker
21 auf den Amplitudendemodulator 22. Dieser liefert an seinem Ausgang wieder den
zweiten, frequenzmodulierten Hilfsträger,. wie er in Figur 1 am Ausgang des Modulators
10 steht. Dieser hat wieder die Frequenz von 140,625 KHz und die durch die Modulation
mit den Tonsignalen entstandenen Seitenbändern. Dieser zweite Hilfsträger gelangt
über den Begrenzer 23 und den Tiefpaß 24 mit einer Grenzfrequenz von 240 Kz auf
den FM-Demodulator 25. Dieser liefert das Summensignal, wie es in Figur 1 am Ausgang
der Addierstufe 4 steht. Aus diesen Summensignal wird mit dem Tief paß 26 mit einer
Grenzfrequenz von 20- KHz das erste Tonsignal NFI frequenzselektiv ausgewertet.
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Dieses Signal steht an der Klemme 27 für die Tonwiedergabe zur Verfügung.
Mit dem Bandpaß 28 mit einem Durchlaßbereich von 20-70 KHz wird der erste Hilfsträger,
wie er in Figur 1 am Ausgang des Modulators 7 steht, frequenzselektiv ausgewertet
und dem FM-Demodulator 29 zugeführt. Dieser ist auf die Frequnez des ersten Hilfsträgers
von 46,875 KHz abgestimmt und liefert an der Klemme 30 das zweite Tonsignal NF2
für die Tonwiedergabe.
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Der regelbare Verstärker 21 hat folgende Aufgabe. In der Praxis erfolgt
die Aufzeichnung des Bildträgers auf dem Magnetband 6 von Halbbild zu Halbbild abwechselnd
mit zwei Videoköpfen 15. Bei der Abtastung entsteht ein gewisser zeitlicher Überlappungsbereich,
in dem beide Videoköpfe ein Signal liefern. Diese Signale werden für den Wiedergabeweg
addiert. Je nach Phasenlage zwischen den beiden abgetasteten Trägern kann es während
dieses Überlappungsbereiches
zu einer Amplitudenerhöhung oder bei
Gegenphase zu einer Amplitudenabsenkung kommen. Dieses könnte eine Störung in den
Tonsignalen NF1 und NF2 mit einer Wiederholungsfrequenz von 50 Hz führen. Zur Ausregelung
dieser unerwünschten Amplitudenänderung gelangt der abgetastete Bildträger über
die Leitung 31 zu dem Amplitudendetektor 32. Dieser liefert an seinem Ausgang zu
jeder Zeit, also auch während der Überlappungszeit zum Zeitpunkt des Kopfwechsels
in der Abtastung durch die beiden Videoköpfe 15 eine Regelspannung UR, die auf das
UND-Gatter 33 gelangt. Diesem wird außerdem von der Klemme 34 ein Kopfwechselimpuls
35 zugeführt, der sich über die Zeit erstreckt, in der beide Videoköpfe 15 ein Signal
liefern. Am Ausgang der UND-Stufe 33 steht somit während des Kopfwechsels eine Regelspannung
an, die ein Maß für die Amplitude der Summe der beiden abgetasteten Bildträger ist.
Diese Regelspannung ändert die Verstärkung des Verstärkers 21 so, daß die genannten
unerwünschten Amplitudenänderungen während der Zeit des Kopfwechsels am Ausgang
des Verstärkers 21 weitestgehend ausgeregelt werden. Die Verstärkung der dargestellten
Regelschaltung ist so gehalten, daß die Nutz-Amplitudenmodulation des Bildträgers
entsprechend den Tonsignalen nicht ausgeregit wird.
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Die beiden Hilfsträger für die Modulatoren 7,10 werden in Quarz-Oszillatoren
erzeugt. Sie können auch durch Vervielfachung der Zeilenfrequenz gewonnen werden.
Diese Erzeugung der Hilfsträger aus der Zeilenfrequenz hat den Vorteil, daß wegen
der hohen Genauigkeit und Konstanz der Zeilenfrequenz des aufzuzeichnenden Signals
auch die Hilfsträger eine genaue und konstante Frequenz haben.
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