DE3242159C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Videorekorder für Stereoton-Aufnahme, bei dem die Tonaufzeichnung direkt in der NF-Tonsignallage in Längsspuraufzeichnung erfolgt, wobei durch Dekodierung aus den oberhalb des zur Aufzeichnung gelangenden Tonfrequenzspektrums übertragenen Kennfrequenzen gewonnene erste Kennsignal ent­ sprechend der Stereoton-Übertragungsnorm vorhanden sind, und der monophone, stereophone oder zwei nicht korrelierte monophone Tonsignale, wie zum Beispiel zweisprachige Sendungen, auf­ zeichnet, mit Mitteln für die Erzeugung zusätzlicher, zweiter, in der Aufzeichnung nicht enthaltener Kennsignale für die Tonsignal-Arten Mono, Stereo und Zweikanalton, nach Patent 32 38 399.

Das Patent hat die technische Lehre zum Inhalt, daß Mittel für die Erzeugung zusätzlicher, zweiter, in der Aufzeichnung nicht enthaltener Kennsignale für die Tonsignalarten Mono, Stereo und Zweikanalton bereitgestellt werden, daß ferner diese zweiten Kennsignale als digitale Gleichspannungspegel mit 2-Bit-Auflösung definiert und den Tonsignalarten Mono, Stereo und Zweikanalton in der Weise zugeordnet sind, daß sie mit den ersten Kennsignalen übereinstimmen und daß schließlich die zweiten Kennsignale über Tonsignal- oder separate Datenleitungen dem nachgeschalteten Bild/Ton- Wiedergabegerät zugeführt sind. Diese Mittel sind im Hauptpatent nicht näher beschrieben.

Im übrigen ist aus der DE-OS 32 11 798 ein Bildplattenspieler für monophone, stereophone und zweisprachige Aufzeichnungen bekannt, bei dem die Umschaltung zwischen den Betriebsarten mit Hilfe von Logikpegeln erfolgt.

Des weiteren ist es aus Funkschau, 1982, Heft 2, Seiten 76 bis 79, an sich bekannt, zur automatischen Umschaltung eines Fernsehempfängers zwischen den Betriebsarten Mono-, Stereo- und Zweitonübertragung die einem Pilotträger mit über dem Tonfrequenzbereich liegender Frequenz aufmodulierten Kenn­ signale auszuwerten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wirtschaftlich zu verwirklichende Ausführungsform der Er­ zeugungsschaltung für die zusätzlichen, zweiten Kennsignale zu finden, die von einer Auswertung des Korrelationsgrades der Mono-, Stereo- oder Zweikanal-Tonsignale ausgeht.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung gelöst, die folgende Elemente aufweist:

• (a) Einen Differenzverstärker, dem die korrelierten Teilsignale einer stereophonen, monophonen oder zweisprachigen Toninformation zugeleitet werden,
• (b) Gleichrichter und Siebglieder, durch die das am Ausgang des Differenzverstärkers verfügbare ver­ stärkte Differenzsignal gleichgerichtet und von Tonfrequenzresten befreit wird,
• (c) einen ersten, mit hohem Schwellwert versehenen Schaltverstärker, mit dem die gewonnene Gleich­ spannung zur Bildung eines Kennsignals S 1 für die Unterscheidung von stereophonen und zweisprachigen Tonsignalen ausgewertet wird, und
• (d) einen zweiten, mit niedrigem Schwellwert versehenen Schaltverstärker, mit dem die gewonnene Gleichspannung zur Bildung eines Kennsignals S 2 für die Unterscheidung von stereophonen und monophonen Tonsignalen ausgewertet wird.

Dieser Lehre liegt die Überlegung zugrunde, daß es nicht erforderlich ist, den Wert des Korrelationsgrades zweier beliebiger Signale über den ganzen Variationsbereich von 0 bis 100% quantitativ zu erfassen, wie er beispielsweise bei stereophonen Signalen statistisch weitgehend ausgefüllt wird. Die Beschränkung der Auswertung auf die Grenzbereiche unter etwa 10% sowie über etwa 90% ist voll ausreichend, um bei genügend langer Auswertezeit sicherzustellen, daß sowohl nicht korrelierte Zweikanal-Tonsignale als auch voll korrelierte Mono-Tonsignale korrekt erkannt werden können. Sind beide Alternativen nicht existent, kann es sich nur um Stereo-Signale handeln, so daß auch diese zugleich logisch erkannt werden.

Eine erste Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß die dem Differenzverstärker zugeführten Tonfrequenz-Eingangssignale mittels zweier Trimmregler in ihrer Amplitude einstellbar und mit Hilfe eines zweikanaligen Dynamikkompressors so regelbar sind, daß die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers im wesentlichen nur durch den Korrelationsgrad beider Eingangs­ signale bestimmt ist.

Die Einstellung der Trimmregler erfolgt einerseits in der Weise, daß bei maximalem Pegel zweier unkorrelierter Eingangssignale Vollaussteuerung des Differenzverstärkers gegeben ist. Der weitere Feinabgleich ist sodann so vorzunehmen, daß bei voll korrelierten, gleich großen Eingangssignalen die Ausgangswechsel­ spannung des Differenzverstärkers minimal ist.

Mit der Einschaltung eines zweikanaligen Dynamikkompressors wird bei geeigneter, vom Summenpegel beider Kanäle abgelei­ teter Regelspannung und einer in beiden Kanälen streng gleich­ laufenden Dynamikregelung erreicht, daß der Differenzverstärker stets mit annähernd konstantem Signalpegel ausgesteuert wird, die Korrelationsverhältnisse der beiden Signale durch die Regelung jedoch nicht beeinflußt werden.

Schaltungen zur Signalkompression mit entsprechenden Eigen­ schaften sind aus der Tonband-Aufzeichnungstechnik in zahl­ reichen Ausführungsformen bekannt und sogar als vollständige integrierte Schaltung erhältlich, wie z. B. für die Dolby-B- oder die HighCom-Kompanderschaltung. Sie erfüllen exakt die zuvor angegebenen Forderungen - Ableitung der Regelspannung vom Summenpegel beider Signale und streng gleichlaufende Regelung in beiden Kanälen - so daß es sich erübrigt, auf Einzelheiten einzugehen.

Wie bereits in der Beschreibung des Hauptpatents ausgeführt, ist der Korrelationsgrad der beiden Tonsignale bei zweispra­ chigen Signalen gleich null. Bei monophonen Signalen und zwei­ kanaliger Abtastung hat der Korrelationsgrad dagegen einen Wert von 1 entsprechend 100%. Bei stereophonen Signalen liegt der Korrelationsgrad zwischen dem linken und rechten Signal im Mittel zwischen 30% und 70% und verbleibt - von kurz­ zeitigen Ausnahmen abgesehen - normalerweise im Schwankungs­ bereich 10% bis 90%.

Die Definition der beiden digitalen Kennsignale S 1 für die Unterscheidung von stereophonen und zweisprachigen Tonsignalen sowie S 2 für die Unterscheidung von stereophonen und mono­ phonen Tonsignalen kann in beliebiger Weise erfolgen, jedoch erscheint es vorteilhaft, eine solche Festlegung zu treffen, daß im Sinne des Hauptpatents 32 38 399 volle Äquivalenz zu den Schaltsignalen besteht, welche für die automatische Umschaltung der Tonsignale beim Fernseh-Tonübertragungsverfahren für Stereo- und Zweikanal-Ton benutzt werden.

In diesem Sinne liegt die zweite Erfindungsweiterbildung darin, daß der erste Schaltverstärker einen ersten Transistor enthält, dessen Emittervorspannung auf einen so hohen Wert eingestellt ist, daß dieser Transistor nur bei sehr niedrigem Korrelations­ grad - von z. B. <10% - der beiden Tonfrequenzsignale durch­ schaltet und am Ausgang eines zweiten Transistors ein positives Kennsignal S 1 erzeugt. In entsprechender Weise beinhaltet die dritte Weiterbildung der Erfindung, daß der zweite Schaltverstärker einen Transistor ent­ hält, dessen Emittervorspannung auf einen so niedrigen Wert ein­ gestellt ist, daß dieser Transistor nur bei sehr hohem Korrela­ tionsgrad - von z. B. <90% - der beiden Tonfrequenzsignale sperrt und dabei an seinem Ausgang ein positives Kennsignal S 2 abgibt. Die Ausführung der Schaltverstärker als vorgespannte Transistor­ schaltungen mit hohem und niedrigem Schwellwert gestattet einen einfachen konventionellen Schaltungsaufbau entsprechend Fig. 2 sowie unmittelbar eine integrierte Halbleiterkonfiguration mit p-n-Übergängen für die Vorspannung der Emitter. Als besonders wirtschaftlich erweist sich die Möglichkeit der Aussteuerung aus einem einzigen Differenzverstärker. Mit der Wahl der Schwellwertspannungen entsprechend den im statistischen Mittel bei stereophonen Signalen vorliegenden Grenz-Korrelationswerten ergibt sich für die kodierten Kenn­ signale zusammenfassend die folgende Definition: Die so festgelegten beiden Ausgangssignale der Schaltverstärker lassen sich mit bekannten schaltungstechnischen Maßnahmen, wie z. B. unter Zwischenschaltung von Dioden bzw. bedarfsweise einem weiteren Inverter zur Polaritätsumkehr mit den Schaltspannungen additiv kombinieren, welche aus den Kennfrequenzen bei der Fern­ seh-Stereoton-Übertragung am Ausgang der Empfängerdekoder übli­ cherweise gebildet werden. In einer vierten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schwellwertspannungen des ersten und des zweiten Schaltverstärkers mittels Trimmregler einstellbar sind. Kri­ tische Signalverhältnisse, insbesondere im Hinblick auf ihre unterschiedliche Dynamik und die daraus resultierenden Pegel­ schwankungen erfordern u. U. eine entsprechend genaue Ein­ stellung der Schwellwerte beider Schaltverstärker auf definierte Werte des Korrelationsgrades im Bereich unter 20% bzw. über 80%, um eine gute Funktion auch bei Eingangssignalpegeln sicherzu­ stellen, die erheblich unter dem Vollaussteuerungswert liegen. Die ferneren Weiterbildungen der Erfindung betreffen die Kombi­ nation der vorgeschlagenen Vorrichtung mit verschiedenen Geräten der Bild/Ton-Wiedergabe und -Aufnahmetechnik. So wird fünftens vorgeschlagen, daß die Kennsignal-Auswert­ schaltung als Baugruppe in die Schaltung zur Tonsignalaufbe­ reitung eines Videorekorders für Stereo-Tonaufzeichnung eingefügt ist und daß die gebildeten Kennsignale über die Tonsignal- Leitungen oder über separate Datenleitungen dem nachgeschalteten Bild/Ton-Wiedergabegerät zur Auswertung zugeführt werden. Ein sechster Vorschlag geht dahin, daß die Kennsignal-Auswert­ schaltung Teil eines Zusatzgerätes ist, welches als NF-Signal bzw. Programmwähler und/oder als Misch- und Überblendeinrichtung für Audio- oder Video/Audio-Anlagen konzipiert ist. Mit wachsender Bedeutung der verschiedenen Bildspeicher, wie Videorekorder und Videoplatte, sowie des zunehmenden Inter­ esses an eigenen Video-Aufnahmen und -Überspielungen werden Zusatzgeräte zum Einsatz kommen, welche dem Benutzer die Zusammen­ schaltung und die gewünschten Signal-Anwahl und -Umschaltungen sämtlicher angeschlossener Geräte in bedienungstechnisch überschaubarer Weise ermöglichen sowie evtl. Misch- und Über­ blendvorgänge erlauben. Die Einfügung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in derartige Geräte bietet sich aus dem Grunde als besonders vorteilhaft an, weil damit zumindest ein Teil der zahlreichen Bedien- und Kontrollvorgänge automatisiert bzw. so weit erleichtert wird, daß sich der Benutzer auf die relevanten und in jedem Fall selbst zu treffenden Entschei­ dungen bei der Bedienung der Anlage konzentrieren kann. Schließlich wird gemäß einer siebten Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Vorrichtung als Baugruppe in den Ton­ signal-Verstärker eines Fernsehempfängers oder einer Video/ Audio-Anlage eingefügt ist. Mit der Integration der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung in den Tonsignalteil eines Fernseh­ empfängers ergibt sich eine sehr rationelle Gesamtlösung, da weder ein eigenes Gehäuse und eine eigene Stromversorgung noch besondere Maßnahmen zur Weiterleitung der regenerierten Kennsignale von einem Gerät zum anderen erforderlich werden. Auch ergeben sich keine Kompatibilitätsprobleme hinsichtlich des Anschlusses beliebiger Bild/Tonsignal-Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte über den AV-Anschluß des Fernsehempfängers. Für den Fall einer aus mehreren Komponenten bestehenden Video/ Audio-Anlage mit getrenntem Tonsignal-Verstärker, welcher auch für die HiFi-Wiedergabe benutzt wird, bringt die Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung in diesem Verstärker den Vor­ teil, daß die Signalart-Erkennung auch bei beliebigen HiFi- Signal-Quellen funktionsfähig ist.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 1-3 beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen An­ ordnung in der Ausführung mit vorgeschaltetem Dynamikkompressor. Der aus den geregelten Signalverstärkern 2, geregelten Signal­ spannungsverstärkern 3 und dem Regelspannungsgleichrichter 4 bestehende Dynamikkompressor 1 besitzt zwei Eingänge, denen einerseits das nichtkorrelierte Signal A bzw. das Links-Ton­ signal L und andererseits das ebenfalls nichtkorrelierte Signal B bzw. das Rechts-Tonsignal R zugeführt werden. Die komprimierten Rechts- und Links-Tonsignale werden dem Differenzverstärker 6 der Korrelations-Auswertschaltung 5 zugeführt, die einen Differenzspannungsgleichrichter 7 und die beiden Schaltverstärker 8 und 9 aufweist. Der Schalt­ verstärker 8 besitzt einen hohen Schwellwert; mit der ge­ wonnenen Gleichspannung wird das Kennsignal S 1 gebildet, das der Unterscheidung zwischen stereophonen und zweisprachigen Tonsignalen dient. Der Schaltverstärker 9 besitzt einen niedrigen Schwellwert; mit der von ihm gewonnenen Gleichspannung wird das Kennsignal 2 erzeugt, das der Unterscheidung zwischen stereo­ phonen und monophonen Kennsignalen dient. Fig. 2 zeigt ein Detailschaltbild der Korrelations-Auswert­ schaltung 5. Die Eingänge des Differenzverstärkers 15 sind wieder mit A/L und B/R bezeichnet, wobei A/B die nichtkor­ relierten Zweikanal-Signale und L/R die Links- bzw. Rechts­ signale des Stereotons darstellen. Über die Trimmregler 12 werden die Signale dem Differenzverstärker 15 zugeführt. Dabei sind 13 und 14 Signal-Koppelglieder, die Widerstände 16 und 17 sind Spannungsteilerwiderstände für den Differenz­ verstärker 15, und 18 ist ein Entkopplungskondensator. Über den Lade- und Koppelkondensator 19 wird das Verstärker-Aus­ gangssignal einerseits dem Transistor 28 mit hoher Emitter­ vorspannung und andererseits dem Transistor 37 mit niedriger Emittervorspannung zugeführt. 20 und 21 sind Verdoppler- Gleichrichter, 22 und 23 die dazugehörigen Arbeitswider­ stände, 24 ein Ladekondensator, 25 und 26 dienen der Gleich­ spannungssiebung und wirken als Zeitglied; 27 ist ein Be­ grenzungswiderstand. Die Widerstände 29, 30, 31 bilden einen einstellbaren Spannungsteiler für die Emittervorspannung des Transistors 28, der über seinen Kollektor mit der Basis des Inverter-Transistors 33 des ersten Schaltverstärkers verbunden ist. 32 und 34 sind entsprechende Arbeitswider­ stände. Die Widerstände 35 und 36 dienen als Begrenzungswider­ stände. Mit dem aus 38 und 39 gebildeten einstellbaren Spannungsteiler wird die Emittervorspannung des Verstärker­ transistors 37 eingestellt; 40 ist der Arbeitswiderstand des Transistors 37. An den Klemmen S 1 und 2 werden die ent­ sprechenden Kennsignale abgenommen. Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild eines Zusatzgerätes mit An­ wahlmöglichkeiten für verschiedene Tonsignalquellen I, II, III unf IV und können sowohl stereophone Signale L/R als auch nicht korrelierte, z. B. zweisprachige Signale A/B, liefern sowie auf beiden Kanälen identische Signale (Monosignale). Der Ausgang des zweikanaligen Vierfach-Signalquellen-Wählers 41 ist über den elektronischen Umschalter Stereo/Mono 42 und den elektronischen Umschalter Stereo/Zweiton 43 mit den Ausgängen für das Links-(Zweiton/A)-Signal und für das Rechts-(Zweiton/B)- Signal verbunden. Die elektronischen Umschalter 42 und 43 werden über den Korrelationsdekoder 44 und die beiden Schalt­ verstärker 45 und 46 gesteuert.

Claims (3)

1. Videorekorder für Stereoton-Aufnahme, bei dem die Ton­ aufzeichnung direkt in der NF-Tonsignallage in Längsspur­ aufzeichnung erfolgt, wobei durch Dekodierung aus den oberhalb des zur Aufzeichnung gelangenden Tonfrequenz­ spektrums übertragenen Kennfrequenzen gewonnene erste Kennsignale entsprechend der Stereoton-Übertragungsnorm vorhanden sind, und der monophone, stereophone oder zwei nicht korrelierte monophone Tonsignale, wie zum Beispiel zweisprachige Sendungen, aufzeichnet, mit Mitteln für die Erzeugung zusätzlicher, zweiter, in der Aufzeichnung nicht enthaltener Kennsignale für die Tonsignal-Arten Mono, Stereo und Zweikanalton, nach Patent 32 38 399, gekennzeichnet durch,

• (a) einen Differenzverstärker (6, 15), dem die korrelierten Teilsignale einer stereophonen, monophonen oder zweisprachigen Toninformation zugeleitet werden,
• (b) Gleichrichter (20) und Siebglieder (25, 26), durch die das am Ausgang des Differenzver­ stärkers (6, 15) verfügbare verstärkte Differenzsignal gleichgerichtet und von Tonfrequenzresten befreit wird,
• (c) einen ersten, mit hohem Schwellwert versehenen Schaltverstärker (8, 28/33, 45), mit dem die gewonnene Gleichspannung zur Bildung eines Kennsignals S 1 für die Unterscheidung von stereophonen und zweisprachigen Tonsignalen ausgewertet wird, und
• (d) einen zweiten, mit niedrigem Schwellwert ver­ sehenen Schaltverstärker (9, 37,46), mit dem die gewonnene Gleichspannung zur Bildung eines Kennsignals S 2 für die Unterscheidung von stereo­ phonen und monophonen Tonsignalen ausgewertet wird.

2. Videorekorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Differenzverstärker (6, 15) zugeführten Tonfrequenz-Eingangssignale mittels zweier Trimmregler (12) in ihrer Amplitude einstellbar und mit Hilfe eines zwei­ kanaligen Dynamikkompressors so regelbar sind, daß die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers (6, 15) im wesentlichen nur durch den Korrelationsgrad beider Ein­ gangssignale bestimmt ist.

3. Videorekorder nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltverstärker (8, 28/33, 45) einen ersten Transistor (28) enthält, dessen Emittervorspannung auf einen so hohen Wert eingestellt ist, daß dieser Tran­ sistor (28) nur bei sehr niedrigem Korrelationsgrad, (z. B. <10%) der beiden Tonfrequenzsignale durchschaltet und am Ausgang eines zweiten Transistors (33) ein posi­ tives Kennsignal S 1 erzeugt. 4. Videorekorder nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltverstärker (9, 37, 46) einen Tran­ sistor (37) enthält, dessen Emittervorspannung auf einen so niedrigen Wert eingestellt ist, daß dieser Transistor nur bei sehr hohem Korrelationsgrad (z. B. <90%), der beiden Tonfrequenzeingangssignale sperrt und dabei an seinem Ausgang ein positives Kennsignal S 2 abgibt. 5. Videorekorder nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertspannungen des ersten und des zweiten Schaltverstärkers mittels Trimmreglern (12) einstellbar sind.6. Videorekorder nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennsignal-Auswertschaltung als Baugruppe in die Schaltung zur Tonsignalaufbereitung des Videorekorders eingefügt ist und die gebildeten Kennsignale über die Tonsignal-Leitungen oder über separate Datenleitungen dem nachgeschalteten Bild/Ton-Wiedergabegerät zur Aus­ wertung zugeführt werden.7. Videorekorder nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennsignal-Auswertschaltung Teil eines Zusatz­ gerätes (Fig. 3) ist, welches als NF-Signal- bzw. Programmwähler und/oder als Misch- und Überblend­ einrichtung für Audio- oder Video/Audio-Anlagen konzipiert ist. 8. Videorekorder nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennsignal-Auswertschaltung als Baugruppe in den Tonsignal-Verstärker eines Fernsehempfängers oder einer Video/Audio-Anlage eingefügt ist.