DE3238399A1

DE3238399A1 - Videorecorder fuer stereo-tonaufnahme

Info

Publication number: DE3238399A1
Application number: DE19823238399
Authority: DE
Inventors: Waldemar Dr. 8224 Chieming Moortgat-Pick
Original assignee: GORENJE KOERTING
Current assignee: Interessengemeinschaft fuer Rundfunkschutzrechte GmbH Schutzrechtsverwertung and Co KG
Priority date: 1982-10-16
Filing date: 1982-10-16
Publication date: 1984-04-19
Also published as: DE3238399C2

Description

BESCHREIBUNG
Videorecorder für Stereo-Tonaufnahme Die z. Z. angewandten Bild/Ton-Aufzeichnungssysteme haben gemeinsam, daß die Tonaufzeichnung in der regulären NF-Lage in Längsspuraufzeichnung erfolgt, d. h. in gleicher Weise, wie bei den konventionellen Aufzeichnungssystemen für ausschließliche Tonaufzeichnung. Als Folge der relativ niedrigen Bandgeschwindigkeit der Bildaufzeichnungsgeräte liegt die obere Grenzfrequenz der Tonspur eher etwas niedriger, als z. B. bei HiFi-Cassettenrecordern. Bild/Ton-Aufzeichnungsgeräte der genannten Art gestatten es daher nicht, Signale aufzuzeichnen, deren Frequenz wesentlich über der durch Bandgeschwindigkeit und Spaltbreite des Tonkopfes gegebenen oberen Grenzfrequenz von 12 bis 15 kHz liegt.
Dieser Umstand wirkt sich besonders nachteilig für Videorecorder mit Stereoton-Aufnahme- und Wiedergabeteil insofern aus, weil die in den Tonübertragungsnormen des Fernsehrundfunks festgelegten Kennfrequenzen, die einem Hilfsträger im Bereich um 55 kHz aufmoduliert sind, nicht mit zur Aufzeichnung gelangen. Diese Kennfrequenzen für die verschiedenen Tonsignalarten Mono, Stereo und 2-Kanal-Ton (2-sprachige Sendungen) ermöglichen im Fernsehempfänger eine automatische Funktionsumschaltung der NF-Verstärker auf die verschiedenen Tonsignalarten, sowie eine eindeutige Funktionsanzeige, so daß dem Konsumenten schwierige Erkennungs- und Bedienungsvorgänge erspart werden.
Bei der hierzulande für das Fernsehen eingeführten Übertragungsnorm für den Stereo- und 2-Kanal-Ton werden einem Hilfsträger von 54,6875 kH die Kennfrequenzen 117,5 Hz für Stereo und 274,1 Hz für 2-Ton-Uhertragung aufmoduliert. Einsprachige Mono-Sendungen haben die Kennung O (null), d. h. keine Modulation. Mit der Auswertung dieser Kennfrequenzen im Empfänger zum Zweck der automatischen Umschaltung der NF-Verstärker-Kanäle zwischen den Betriebsarten Mono, Stereo und 2-Ton-Ubertragung reduziert sich der erforderliche Bedienungsaufwand seitens des Konsumenten damit auf den Fall, daß bei einer 2-sprachigen Sendung von der zuvor oder normalerweise ausgewählten Sprache auf die andere umgeschaltet werden soll. Dabei liefert die Funktionsanzeige mit z. B. nur 2 Leuchtdioden zugleich eine eindeutige Information über die gewählte Betriebsart. Beispielsweise sind bei tlStbrXt" beide Leuchtdioden, bei 'Mono" keine tnd bei 2-sprachigen Sendungen" entweder die eine oder die andere Leuchtdiode in Funktion.
Der Verlust dieser Kennfrequenzen beim Auf zeichnungsvorgang hat nun zur Folge, daß die zuvor erläuterte sinnfällige Funktionsweise des Fernsehempfängers bei der Wiedergabe von auf Band aufgezeichneten Sendungen versagt, d. h. die automatische Umschaltung der NF-Verstärker, sowie die zugeordnete Anzeige bleiben außer Funktion. Vom Konsumenten wird dieses als technisches Manko empfunden. Auch kann der Umstand nicht befriedigen, daß die Mehrzahl der heute angebotenen, für Stereo-Aufnahme ausgelegten Videorecorder über den Antenneneingang mit dem Fernsehempfänger verbunden wird, so daß in diesem Fall, wegen der nur 1-kanaligen Remodulation eines Tonsignals auf den Träger des benutzten HF-Kanals, stets nur Mono-Wiedergabe möglich ist.
Beschränkt sei die weitere Betrachtung des Standes der Technik zunächst auf-den Fnll, daß moderne Fernsehempfänger mit Stereo-Tonteil über einen Video/Audio-Anschluß verfügen, welcher mit dem entsprechenden Anschluß eines Videorecorders für Stereoton-Aufnahme verbunden werden kann. Damit ist zumindest gegeben, daß stereophone Sendungen nicht nur aufgezeichnet, sondern auch wiedergegeben werdekönnen, wenn die beiden getrennten NF-Verstärkereingänge des Empfängers an den entsprechenden Signalausgängen liegen. Auch bei-einer kompatiblen Mono-Aufzeichnung ergeben sich dabei keine wesentlichen Probleme, wenn man von gewissen Pegelabweichungen und korrellierten Störkomponenten absieht, die in Erscheinung treten können, wenn auf die an sich sinnvolle Parallelschaltung der NF-Verstärkereingänge bei Mono-Betrieb verzichtet wird. Diese müßte ja von Hand vorgenommen- werden, nachdem die zur automatischen Umschaltung erforderlichen Kennsignale nicht vorhanden sind.
Erhebliche Schwierigkeiten ergeben sich aber, wenn man 2-sprachige Sendungen auf die beiden sonst für Stereo genutzten Tonspuren aufzeichnet. Bei der Wiedergabe werden dann beide Stimmen zugleich wiedergegeben. Der Konsument ist somit gezwungen, stets eine Umschaltung von Hand zur Auswahl des gewünschten Tonsignals vorzunehmen, wenn der sendeseitige Übergang von einer Stereo- oder Mono-Sendung auf eine 2-sprachige erfolgt. Bei erneutem Wechsel auf der Sendeseite zum Stereoton bestehen sogar noch größere Probleme, weil dann nur das Signal eines Kanals über beide Lautsprecher zur Wiedergabe kommt, so daß der Konsument möglicherweise die Anderung der Sendeart nicht bemerkt und den Stereoton-Empfang versäumt.
Um dieser Problematik auszuweichen, sind die z. Z. erhältlichen Videorecorder für Stereoton-Aufnahme so konzipiert, daß bei 2-sprachigen Sendungen ganz auf die Möglichkeit verzichtet wird, beide Tonsignale auzuzeichnen, zumal weitere Schwierigkeiten in Bezug auf die erreichbare Kanaltrennung bestehen, die später zur Diskussion kommen. Wenn aber bei solchen Geräten für eine bestimmte Aufzeichnung die Wahl für eine der beiden verschiedenen Toninformationen getroffen wird, geht die andere Toninformation zwangsläufig verloren. Das ist ein bedeutender Nachteil derartiger Videorecorder, Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, einerseits diesen Nachteil zu vermeiden und zugleich sicherzustellen, daß der zur Bild/ Ton-Wiedergabe benutzte Fernsehempfänger bei der Wiedergabe aufgezeichneter Stereo/Mono- oder 2-Kanal-Tonsendungen die gleichen Umschalt- und Anzeigekriterien behält, wie beim direkten Fernsehempfang, sowie daß zugleich Fehlbedienungen ausgeschlossen bleiben.
Die Erfindung betrifft einen Videorecorder für Stereo-Tonaufnahme, bei dem die Tonaufzeichnung direkt in der NF-Tonsignal-Lage in Längsspur-Aufzeichnung erfolgt und bei dem sowohl ein monophones oder stereophones Tonsignal als auch zwei nicht korrellierte monophone Tonsignale, wie z. B. 2-sprachige Sendungen aufgezeichnet und wiedergegeben werden können und hat zum Gegenstand, daß wiedergabeseitig für die verschiedenen Tonsignalarten Mono, Stereo und 2-Kanal-Ton zusätzliche unterschiediiche Kennsignale, die in der Aufzeichnung als solche nicht enthalten sind, erzeugt werden, daß die zusätzlichen unterschiedlichen Kennsignale als digitale Gleichspannungspegel mit 2 Bit Auflösung definiert und den verschiedenen Tonsignalarten Mono, Stereo und 2-Kanal-Ton in der Weise zugeordnet sind, daß sie mit den Kennsignalen übereinstimmen, welche beim Fernsehrundfunk, der jeweiligen Übertragungsnorm für den Stereoton entsprechend, durch Decodierung aus den oberhalb des zur Aufzeichnung gelangenden Tonfrequenzspektrums übertragenen Kennfrequenzen gewonnen werden und daß die erzeugten Kennsignale über die Tonsignal -Leitungen oder über separate Datenleitungen dem nachgeschalteten Bild/Ton-Wiedergabe-Gerät zur Auswertung zugeführt werden.
Mit der Wiederbereitstellung der bei der Aufzeichnung einer Fenseh-Stereo- oder -2-Ton-Sendung verlorenen Kennsignale bleiben alle gewohnten Auswerteschaltkreise des Fernsehempfängers in Funktion, d. h. sowohl die Verbindung der Eingänge beider Ton-NF-Verstärker bei Monobetrieb, ihre getrennte, direkte Speisung von den Demodulatoren bei 2-Kanal-Ton, als auch ihre getrennte Speisung mit den über eine Matrix gewonnenen Signalen L (links) und R (rechts) bei Stereo-Betrieb, arbeiten in gewohnter Weise wie beim regulären Fernsehempfang, ebenso die Anzeige.
Die Weiterleitung der neu aufbereiteten Kennsignale über die Tonsignalleitungen vom Videorecorder zum Fernsehempfänger hat den Vorteil, daß die bisher verwendeten Anschlußbuchsen mit der eingeführten Kontaktbelegung unverändert benutzt werden können. Das betrifft vor allem die 6-polige DIN-Buchse für die sog. AV-Verbindung.
Um die Kennsignale von den Tonsignalen auf einfache Weise trennen zu können, ist allerdings eine Gleichstromtrennung mittels Kopplungskondensatoren im Videorecorder und im Fernsehempfänger notwendig.
Sofern am Videorecorder eine 21-polige Signal-Schnittstelle (sog.
SCART-Buchse) vorgesehen ist,werden vorteilhaf3rweise unbelegte Kontakte bzw. freie Reserve leitungen unmittelbar mit dem neu aufbereiteten Kennsignalen belegt. Ein Fernsehempfänger mit der gleichen Signalanschlußbuchse benötigt dann keinen zusätzlichen Siebaufwand für die Trennung von Ton- und Kennsignalen.
Eine Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß die zusätzlichen unterschiedlichen Kennsignale für die verschiedenen Tonsignalarten nach auditiver Signalerkennung durckhandbediente Umschaltung entsprechender Gleichspannungen aufbereitet werden. Diese einfachste Art der Kennsignalgewinnung im Videorecorder könnte insofern als trivial bewertet werden, weil letztlich Handumschaltung bei den verschiedenen Tonsignalarten Mono, Stereo und 2-Kanal-Ton erforderlich bleibt.
Gegenüber einer naheliegenden einfachen Spurwahl-Umschaltung hat der erfindungsgemäße Vorschlag jedoch den Vorteil, daß die Verhältnisse für den Fernsehempfänger so simuliert werden, daß sich das gleiche Funktions- und Anzeigeverhalten wie beim Direktempfang auch bei der Bandwiedergabe ergibt. Für den Konsumenten wird somit diesbezüglich ein Umdenken vermieden und die empfängerseitige Tonbetriebsartanzeige signalisiert dem Benutzer in Verbindung mit der auditiven Erkennung zugleich, welche Umschaltung im Videorecorder von Hand ausgeführt wurde und ob diese mit dem gehörten Signal konform ist.
Die folgende Erfindungsweiterbildung beinhaltet, daß die zusätzlichen unterschiedlichen Kennsignale für die verschiedenen Tonsignalarten mit Hilfe einer Körrellationsgrad-Auswerteschaltung elektronisch aus denNF-Tonsignalen erzeugt werden. Der Korrellationsgrad der beiden Tonsignale ist bei 2-sprachigen Aufzeichnungen gleich null. Bei monophonen Aufzeichnungen und 2-kanaliger Abtastung hat der Korrellationsgrad dagegen einen Wert von 1 entsprechend 100 %.
Bei stereophonen Aufzeichnungen liegt der Korrellationsgrad zwischen dem linken und rechten Signal im Mittel zwischen 30 und 70 % und verbleibt - von kurzzeitigen Ausnahmen abgesehen - normalerweise im Schwankungsbereich 10 bis 90 %.
Diese Gegebenheiten werden erfindungsgemäß für die Auswerteschaltung in der Weise verwendet, daß die bei der Aufzeichnung unterdrückten Kennsignale unmittelbar aus den Tonsignalen erzeugt werden und zwar z. B. in der folgendenzDefinition:

Korrellationsgrad Betriebsart Kennsignale

K S1 S2

K > 90 % Mono 0 0

K < 10 % 2-Ton 0 1

10 % < K < 90 % Stereo 1 0

Die vorgeschlagene Korrellationsgrad-Auswerteschaltung wird vorteilhafterweise so dimensioniert, daß zwei Ausgangssteuersignale S 1 und S 2 mit definiertem "High"- und "Low"-Pegel erzeugt werden.
In qu$alnz zu den in der Fernseh-Stereoton~ubertragungsnorm definierten Kennungen erfolgt die Zuordnung der neu erzeugten Signale, wie in der vorstehenden Tabelle angegeben.
Die Dimensionierung der Schaltung erfolgt in der Weise, daß oberhalb eines Schwellwertes entsprechend K = 90 z beide Kennsignale auf i'Low" (=0) liegen. Unterhalb eines Schwellwertes entsprechend K = 10 % wird S 2 aüf "High" (=1) gelegt. Für alle anderen Werte von K wird allein S 1 auf "High" (=1) gelgt. Der Einfluß kurzzeitiger Schwankungen wird durch entsprechende zeitliche Hysterese eliminiert, um ein unerwünschtes Hin- und Herschalten zu vermei den.
Ferner erfolgt die Dimensionierung der Korrellationsgrad-Auswerteschaltung in der Weise, daß die Kennsignale auf beiden Leitungen unverändert bleiben, wenn die beiden Tonsignale zugleich den Wert 0 annehmen.Dadurch wird verhindert, daß bei regulären 1-kanaligen Mono-Sendungen oder bei Stereo-Sendungen in den Modulationspausen eine unerwünschte Umschaltung an den NF-Verstärkereingängen ausgelöst wird.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung betrifft eine solche Ausführung eines Videorecorders für Stereo-Tonaufnahme, bei dem auch die nicht korrellierten monophonen Tonsignale bei der 2-Kanal-Tonübertragung auf den räumlich benachbarten Halbspuren der Stereoton-Spur zur Aufzeichnung kommen, und hat zum Inhalt, daß wiedergabeseitig voneinander unabhängige, pegelabhängige Stummschaltungen in beiden Kanälen in der Weise eingeschaltet sind, daß die Tonübertragung in den Sprechpausen eines jeden übertragenen Nutzsignals stumm geschaltet wird.
Bei der Magnetbandaufzeichnung von stereophonen Tonsignalen wird gewöhnlich die für monophone Aufzeichnungen verfügbare Bandspur halbiert, so daß für die Aufzeichnung der beiden stereophonen Signale links (L) und rechts (R) 2 getrennte, parallele Halbspuren verfügbar sind, die dann sowohl mit einem 2-Spur-Wiedergabe-Tonkopf stereophon, als auch mit einem 1-Spur-Tonkopf vollkompatibel monophon abgetastet werden können.
Diesem Vorteil der gewählten Spuraufbereitung steht allerdings der Nachteil gegenüber, daß die erreichbare Kanaltrennung bei stereophoner Abtastung infolge der eng benachbarten Halbspuren eingeschränkt ist. Die erreichbaren Werte für die Ubersprechdämpfung liegen um 30 dB.
Bei stereophonen Aufzeichnungen reichen solche Werte aus, weil der mittlere Korrellationsgrad zwischen den Stereosignalen L und R stets relativ hoch ist. Wahrnehmbar sind Übersprechsignale dieser Größenordnung daher bei Stereo nicht. Anders liegen die Verhältnisse dagegen, wenn auf den beiden eng benachbarten Halbspuren zwei nicht korrellierte Tonsignale, wie z. B. 2-sprachige Sendungen aufgenommen werden. Bei der Wiedergabe der unabhängigen Signale ist ein Dämpfungswert von 30 dB für das Übersprechen dann in keiner Weise ausreichend. Bei Vorhandensein eines Nutzsignals wird zwar das übersprechende fremde Signal hörphysiologisch durch den sog. "Verdeckungseffekt" des Ohres weitgehend unterdrückt. Dieses geschieht jedoch nicht in den Sprechpausen, so daß hier das übersprechende Signal, wenn auch um 30 dB leiser, so doch in vollem Umfang als störend wahrnehmbar ist.
Mit den vorgeschlagenen Stummschaltungen, die in an sich bekannter Weise ausgeführt sein können, wird erreicht, daß in jedem der beiden Kanäle - und zwar untereinander unabhängig -immer dann der Sitnalweg gesperrt wird, wenn das EingángStightl gegenüber der mittleren Nutzsignalaussteuerung um eine Größenordnung kleiner ist. Mit einer unterhalb eines Pegelwertes von z. B. -20 dB eingreifenden Stummschaltung wird das Fehlen eines Nutzsignals erkannt und unmittelbar die Sperrung des Signalweges herbeigeführt, so daß die etwa übersprechenden Anteile aus dem anderen Kanal zusammen mit allen übrigen Störungen unterdrückt werden.
Schließlich wird erfindungsgemäß noch vorgeschlagen, daß anstelle der pegel abhängigen Stummschaltungen in beiden Kanälen voneinander unabhängige Dynamik-Expander-Schaltungen in der Weise wirksam sind, daß der Störabstand in den Sprechpausen eines jeden übertragenen Nutzsignals um ein bis zwei Größenordnungen verbessert wird.
Pe.gelabhängige Stummschaltungen sind zwar äußerst wirkungsvoll in Bezug auf die Eliminierung von Störungen bei fehlendem Nutzsignal, haben aber den Nachteil einer möglicherweise störenden Funktionsweise im Übergangsbereich vom geöffneten zum gesperrten Signalweg.
Dieser Nachteil entfällt bei den heute bekannten, teilweise sehr hoch entwickelten Kompanderschaltungen, die-in der Einstellung auf Expanderbetrieb ohne weiteres Pegelabsenkungen um 20 dB und mehr bei kleinen Signalen erreichen lassen und zwar ohne wahrnehmbare Funktionsgeräusche.
Abb. 1 zeigt ein Beispiel der erfindungsgemäßen Schaltung in halbschematischer Darstellung. Die einzelnen Elemente haben folgende Bezeichnungen: 1 = Stereoton-Teil des Videorecorders 2/3 = Hör/Sprech-Tonköpfe 4/5 = NF-Aufnahme/Wiedergabe-Verstärker 6/7 = Trennkondensatoren 8 = Audio/Video-Buchse DIN 45 482 9/10 = Spannungsteiler für Stereo-Kennsignal S1 11/12= Spannungsteiler für 2-Ton-Kennsignal S2 13 = Handwahlschalter für Stereo 14 = Handwahlschalter für 2-Ton 15 = Wiedergabe-Umschalter 16 = Stereoton-Fernsehempfänger 17 = Audio/Video-Buchse DIN 45 482 18/19= RC-Siebglied für. Kennsignal S1 20/21= RC-Siebglied für Kennsignal S2 22/23= Trennkondensatoren 24/25= NF-Eingangswahlschalter (z.B. TDA 1029) 26/27= NF-Verstärker 28/29= Lautsprecher 30 = Fernseh-HF-Empfangsteil mit NF-Stereo-Demodulator und Decodier-Matrix für die Signale A 6 L+R , B A R, L 2 31 = Korrellationsgrad-Auswertung zur automatischen Erzeugung der Kennsignale S1 und 52 32/33= Stummschalter bzw. Dynamikexpander 34 = Schaltspannungserzeuger für Stummschalter bzw. Regelspannungserzeuger für Dynamikexpander.

Claims

PATENTANSPRÜCHE Videorecorder für Stereo-Tonaufnahme, bei dem die Tonaufzeichnung direkt in der NF-Tonsignal-Lage in Längsspur-Aufzeichnung erfolgt und bei dem sowohl ein monophones oder stereophones Tonsignal als auch zwei nicht korrellierte monophone Tonsignale, wie z. B. 2-sprachige Sendungen aufgezeichnet und wiedergegeben werden können, dad. gek., daß wiedergabeseitig für die verschiedenen Tonsignalarten Mono, Stereo und 2-Kanal-Ton zusätzliche unterschiedliche Kennsignale, die in der Aufzeichnung als solc-he nicht enthalten sind, erzeugt werden, daß die zusätzlichen unterschiedlichen Kennsignale als digitale Gleichspannungspegel mit 2 Bit Auflösung definiert und den verschiedenen Tonsignalarten Mono, Stereo und 2-Kanal-Ton in der Weise zugeordnet sind, daß sie mit den Kennsignalen übereinstimmen, welche beim Fernsehrundfunk der jeweiligen Ubertragungsnorm für den Stereoton entsprechend, durch Decodierung aus den oberhalb des zur Aufzeichnung gelangenden Tonfrequenzspektrums übertragenen Kennfrequenzen gewonnen werden und daß die erzeugten Kennsignale über die Tonsignal-Leitungen oder über separate Datenleitungen dem nachgeschalteten Bild/ Ton-Wiedergabe-Gerät zur Auswertung zugeführt werden.
2. Videorecorder für Stereo-Tonaufnahme nach Anspr. 1, dad. gek., daß die zusätzlichen unterschiedlichen Kennsignale für die verschiedenen Tonsignalarten nach auditiver Signalerkennung durch handbediente Umschaltung entsprechender Cleichspannungen aufbereitet werden.
3. Videorecorder für Stereo-Tonaufnahme nach Anspr. 1, dad. gek., daß die zusätzlichen unterschiedlichen Kennsignale für die verschiedenen Tonsignalarten mit Hilfe einer Korrellßtionsgrad-Auswerteschaltung elektronisch aus den NF-Tonsignalen erzeugt werden.
4. Videorecorder für Stereo-Tonaufnahme nach A. 1, 2 oder 3, bei dem auch die nicht korrellierten monophonen Tonsignale bei der 2-Kanal-Tondbertragung auf den räumlich benachbarten Halbspuren der Stereoton-Spur zur Aufzeichnung kommen, dad. gek., daß wiedergabeseitig voneinander unabhängige, pegelabhängige Stummschaltungen in beiden Kanälen in der Weise eingeschaltet sind, daß die Tonübertçagung in den Sprechpausen eines jeden übertragenen Nutzsignals stumm geschaltet wird.
5. Videorecorder für Stereo-Tonaufnahme nach Anspruch 4, dad. gek., daß anstelle der pegelabhängigen Stummschaltungen in beiden Kanälen voneinander unabhängige Dynamik-Expander-Schaltungen in der Weise wirksam sind, daß der Störabstand in den Sprechpausen eines jeden: übertragenen Nutzsignals um ein bis zwei Größenordnungen verbessert wird.