DE3608020A1

DE3608020A1 - Stoerunterdrueckungsschaltung fuer videobandaufzeichnungs- und wiedergabegeraete

Info

Publication number: DE3608020A1
Application number: DE19863608020
Authority: DE
Inventors: Yasutoshi Yokohama Matsuo
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1985-03-13
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1986-10-23
Also published as: DE3608020C2; KR900006569B1; JPH0476191B2; KR860007660A; JPS61208670A; US4698696A

Description

Störunterdrückungsschaltung für Videobandaufzeichnungsund Wiedergabegeräte

Die Erfindung bezieht sich auf die Unterdrückung von Störungen und insbesondere auf eine Störunterdrückungsschaltung zur Verringerung von Störungen bzw. Rauschen und Fahnen, die im Leuchtdichtesignal von Videobandaufzeichnungs- und Wiedergabegeräten aufzutreten pflegen.

In der Aufzeichnungsbetriebsart eines Farbfernsehsignal-VideobandaufZeichnungsgeräts wird die Leuchtdichtekomponente eines Videosignals über eine Störunterdrückungsschaltung eines Aufnahmeteils des Aufzeichnungsgeräts einer Vorverzerrungs- bzw. Preemphaseachaltung zugeführt, um seine hohen Frequenzanteile gegenüber hochfrequenten Störungen anzuheben, die während der Aufzeichnung entstehen könnten, und wird einer Frequenzmodulation unterzogen, bevor es Videoköpfen zugeführt wird. Demgegenüber wird die Farbsignalkomponente einer derartigen Frequenzumsetzung unterzogen, daß sie einen tieferen Frequenzbereich des Videospektrums belegt. Bei der Wiedergabe wird das Leuchtdichtesignal einer Frequenzdemodulation und einer Nachent-

3608020 -δι Zerrung bzw. Deemphase unterzogen und einer Störunterdrückungsschaltung eines Wiedergabeteils des Aufzeichnungsgeräts zugeführt, bevor es mit der Farbsignalkomponente gemischt wird, die zuvor wieder in ihre ursprüngliehe Frequenz umgesetzt wurde.

, Gemäß Fig.16 weist die Störunterdrückungsschaltung des

Aufzeichnungsteils ein Tiefpaßfilter 110 auf, dem ein in Fig.17 gezeigtes Leuchtdichtesignal R1 zugeführt wird. Ein Ausgangssignal R2 des Tiefpaßfilters 110 und das Leuchtdichtesignal R1 werden in einem Subtrahierer 111 zusammengefaßt , dessen Ausgangssignal einem Multiplizierer 112 zugeführt wird, der es mit einem vorbestimmten Faktor multipliziert und ein Signal R3 erzeugt. Ein Begrenzer 113 begrenzt die Amplitude des Signals R3 des Multiplizierers 112 und bildet ein amplitudenbegrenztes Signal R4, dessen Amplitude einen vorgegebenen Wert L1 nicht überschreitet. Das Signal R4 des Begrenzers 113 und das Leuchtdichtesignal R1 werden in einem Addierer 114 addiert und als Ausgangssignal R5 der Vorverzerrungsschaltung zugeführt.

Die in Fig.18 gezeigte Störunterdrückungsschaltung des Wiedergabeteils weist ein Störunterdrückungs- bzw. Tiefpaßfilter 120 auf, das die in einem nachentzerrten Leuchtdichtesignal P1 enthaltenen hochfrequenten Störungen entfernt bzw. ausfiltert und ein in Fig.19 gezeigtes störungsfreies Signal P2 erzeugt. Das Signal P2 wird dem Negativ-Eingang eines Subtrahierers 121 zugeführt, an dessen Positiv-Eingang das Leuchtdichtesignal P1 anliegt und der von diesem das Signal P2 subtrahiert und ein so erhaltenes Ausgangssignal P3 einem Dividierer 122 zuführt, welcher es durch einen Faktor dividiert, der in Abhängigkeit von dem Multiplikationsfaktor der Störunterdrückungsschaltung des Aufzeichnungsteils festgelegt ist. Ein Ausgangssignal P3 des Dividierers 122 wir^ einem Begrenzer 123 zugeführt.

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Das Tiefpaßfilter 120 und der Subtrahierer 121 bilden zusammen ein Hochpaßfilter, das die in dem wiedergegebenen Leuchtdichtesignal P1 enthaltenen Rausch- bzw. Störanteile herausgreift. Der Begrenzer 123 begrenzt die Amplitude der ausgefilterten Störanteile auf einen Maximalwert L1 und erzeugt ein Ausgangssignal P4, in dem hochpeglige Spannungsspitzen entfernt sind, die eine sogenannte "Fahne" auf dem Bildschirm zur Folge hätten. Dieses amplitudenbegrenzte Störanteile-Signal P4 wird dem Negativ-Eingang eines zweiten Subtrahierers 114 zugeführt, der es von dem gestörten bzw. verrauschten Leuchtdichtesignal P1 abzieht und ein störunterdrücktes Signal P5 erzeugt, das einer Mischstufe zugeführt wird.

Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 120 wird gewöhnlich auf einen Wert eingestellt, der im Bereich zwischen 300 kHz und 1 MHz liegt, während die maximale Amplitude des Begrenzers 123 auf einen Wert im Bereich zwischen 2% und 5% des höchsten Pegels des Leuchtdichtesignals eingestellt wird. Als Folge davon haben die ausgefilterten Störanteile P4 eine Dauer von mehreren hundert ns, wobei während dieses Zeitraums die Störanteile nicht entfernt werden können. Darüber hinaus erscheint am Bildschirm eine Fahne, deren Ausmaß von dem Maximalpegel des Begrenzers festgelegt ist.

Während es möglich ist, die Fahne zu verkleinern, indem die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 120 auf einen höheren Wert eingestellt wird, und die Störungen zu vermindern, indem der Maximalpegel des Begrenzers so hoch wie möglich eingestellt wird, würde ein Tiefpaßfilter mit höherer Grenzfrequenz wiederum die Störungen vergrößern, während ein auf einen höheren Maximalpegel eingestellter Begrenzer wiederum die Fahne vergrößern würde. In der Praxis versucht man daher gewöhnlich, einen Kompromiss zwischen

-ΙΟΙ diesen geyeneinanderwirkenden Faktoren zu finden.

ι Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Störunterdrückungsschaltung zu schaffen, bei der Fahnen und Störungen sowohl in den Randbereichen von Leuchtdichtesignalen mit hohen Amplituden, als auch bei solchen mit niedrigen Amplituden stark verringert sind.

Eine Störunterdrückungsschaltung zur Lösung dieser Aufgabe hat erfindungsgemäß einen ersten Subtrahierer, der einen ersten Anschluß, dem ein Leuchtdichtesignal zugeführt wird, und einen zweiten Anschluß aufweist, und ein Tiefpaßfilter, durch das eine Tieffrequenzkomponente eines Ausgangssignals des ersten Subtrahierers geleitet wird. Ein zweiter Subtrahierer weist einen ersten Anschluß, dem das Leuchtdichtesignal zugeführt wird, und einen zweiten Anschluß auf, dem das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters zugeführt wird. Die Amplitude des Ausgangssignals des zweiten Subtrahierers, das im Leuchtdichtesignal enthaltene hochfrequente Störungen darstellt, wird von einem Begrenzer begrenzt und über eine Rückkopplungsschaltung dem zweiten Anschluß des ersten Subtrahierers zugeführt.

Die Störunterdrückungsschaltung arbeitet so, als wäre sie ein Tiefpaßfilter mit einer Grenzfrequenz, die als Funktion des Pegels des Leuchtdichtesignals zunimmt. Aufgrund dieser Erhöhung der Grenzfrequenz wird die Zeitspanne, während der Fahnen und Störungen aufgrund eines Leuchtdichtesignals mit hoher Amplitude auftreten würden, deutlieh verkürzt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

ORIGINAL INSPECTED

Fig.1 ein allgemeines Blockschaltbild eines Videobandauf zeichnungs- und Wiedergabegeräts mit erfindungsgemäßen Störunterdrückungsschaltungen,

Fig.2 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Störunterdrückungsschaltung eines Wiedergabeteils des Videobandgeräts,

Fig.3 das Schaltbild eines in Fig.2 gezeigten Tiefpaßfilters 31,

Fig.4 Spannungsverläufe bei der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform,

Fig.5 eine grafische Darstellung der Arbeitscharakteristika der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform,

Fig.6 ein Blockschaltbild einer modifizierten Ausführungsform der in Fig.2 gezeigten Störunterdruckungsschaltung,

Fig.7 eine Ausführungsform einer Störunterdrückungsschaltung, die gewöhnlich zur Aufzeichnung und zur Wiedergabe verwendet wird,

Fig.8 Spannungsverläufe bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform,

Fig.9 bis 11 Blockschaltbilder modifizierter Ausführungsformen der in Fig.7 gezeigten Störunterdrückungsschaltung ,

Fig.12 Spannungsverläufe bei den in den Fig.10 und 11 gezeigten Ausführungsformen,

35Ό8Ό2Ό

-IZ-

Fig. 1 3 ein Blockschaltbild einer weiteren abgeivandelten Ausführungsform der in Fig.7 gezeigten Störunterdrückungsschaltung,

Fig.14 und 15 Blockschaltbilder modifizierter Ausführungsformen der in Fig.7 gezeigten StÖrunterdrückungsschaltung, bei denen die in Fig.6 gezeigte Ausführungsform als übertragungsschaltung herangezogen ist,

Fig.16 ein Blockschaltbild einer im Aufnahmeteil eines Videobandaufzeichnungs- und Wiedergabegeräts verwendeten Störunterdrückungsschaltung gemäß dem Stand der Technik,

Fig.17 Spannungsverläufe bei der herkömmlichen Schaltung gemäß Fig.16,

Fig.18 ein Blockschaltbild einer im Wiedergabeteil 2Q des Videobandgeräts verwendeten Störunterdrückungsschaltung gemäß dem Stand der Technik, und

Fig.19 Spannungsverläufe bei der herkömmlichen Schaltung gemäß Fig.18.

Zunächst wird anhand des in Fig.1 gezeigten Blockschaltbilds ein Videobandaufzeichnungsgerät, beschrieben, bei dem die Störunterdrückungsschaltung verwendbar ist, wobei als erstes ein Aufnahmeteil erläutert werden soll. Ein anlie-

OQ gendes Farbfernseh-Kompositsignal bzw. Videosignal wird über einen Eingangsanschluß 1 und einen AGC-Verstärker 2 mit automatisch gesteuertem Verstärkungsfaktor einem Tiefpaßfilter 3 zugeführt, der die Leuchtdichtekomponente des Videosignals als Leuchtdichtesignal an eine Störunter-

„,- drückungsschaltung 4 weiterleitet. Nach Durchlaufen der

Störunterdrückungsschaltung 4 wird das Leuchdichtesignal von einer Vorverzerrungs- bzw. Preemphaseschaltung 5 angehoben bzw. höhenbetont, über einen Amplitudenbegrenzer 6 einem Frequenzmodulator 7 zugeführt uns von diesem an einen ersten Eingang einer Mischstufe 8 angelegt. Das anliegende Videosignal wird weiterhin einem Bandpaßfilter 9 zugeführt, das die Farbsignalkomponente des Videosignals herausgreift und sie einem Farbsignalumsetzer 10 zuführt, in welchem das Farbsignal einer derartigen Frequenzumsetzung unterzogen wird, daß es das tiefere Frequenzband des Videospektrums belegt. Das in seiner Frequenz umgesetzte Farbsignal wird einem zweiten Eingang der Mischstufe 8 zugeführt und in der Frequenz mit dem frequenzmodulierten Leuchtdichtesignal gemultiplext. Das Ausgangssignal der Mischstufe 8 wird einem Aufzeichnungsverstärker 11 zugeführt, der während der Aufzeichnungsbetriebsart über einen Betriebsart-Wählschalter 12 mit einem Videokopf 13 verbunden ist.

Nachstehend wird ein Wiedergabeteil des Geräts erläutert. Während der Wiedergabebetriebsart wird das Ausgangssignal des Videokopfs 13 über den Betriebsart-Wählschalter 12 einem Wiedergabeverstärker 14 und von diesem einem Tiefpaßfilter 15 zugeführt. Dessen frequenzmoduliertes Leuchtdichtesignal wird zur Wiedergewinnung des ursprünglichen Leuchtdichtesignals einem Frequenzdemodulator 16 zugeführt, von einer Nachentzerrungs- bzw. Deemphaseschaltung 17 entzerrt und schließlich einer erfindungsgemäß aufgebauten Störunterdrückungsschaltung 18 zugeführt. Das Ausgangssignal der Störunterdrückungsschaltung 18 wird in einer Mischstufe 19 mit einem Farbsignal vermischt, das über ein Tiefpaßfilter 20 und einen Farbsignalumsetzer 21 erhalten wird, der das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 20 in das ursprüngliche Frequenzband zurücktransformiert.

Die Mischstufe 19 führt einem Ausgangsanschluß 22 ein

Farbfernseh-Kompositsignal zu.

Die Einzelheiten der Storunterdrückungsschaltung 18 des Wiedergabeteils werden nachfolgend anhand der Fig.2 näher erläutert. Gemäß Fig.2 hat die Schaltung einen ersten Subtrahierer 30, ein Tiefpaßfilter 31 mit einer Übertragungsfunktion G(S), einen zweiten Subtrahierer 32, einen Begrenzer 33 und einen Multiplizierer 34 mit einer Übertragungsfunktion K(S), die die Rückkopplungskonstante der Storunterdrückungsschaltung darstellt. Das von der Nachentzerrungsschaltung 17 einem Anschluß 35 zugeführte Eingangssignal Sa hat den in Fig.4 gezeigten Verlauf und wird einem Positiv-Eingang des ersten Subtrahierers 30 zugeführt, der von dem Eingangssignal Sa ein an einem Negativ-Eingang anliegendes Signal des Multiplizierers 34 subtrahiert und sein Ausgangssignal Sd dem Tiefpaßfilter 31 zuführt, der im Eingangssignal Sa enthaltene hochfrequente Störungen bzw. Rauschen ausblendet. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 31 wird einem Negativ-Eingang des zweiten Subtrahierers 32 zugeführt, der es von dem an einem Positiv-Eingang anliegenden Eingangssignal Sa abzieht. Das Tiefpaßfilter 31 und der zweite Subtrahierer 3 2 bilden zusammen ein Hochpaßfilter, das die im Eingangssignal Sa enthaltenen hochfrequenten Störungen in Form des in Fig.4 gezeigten Signals Sb extrahiert. Die Amplitude der extrahierten Störungen Sb wird von dem Begrenzer 33 auf einen Maximalpegel L2 begrenzt, wodurch ein Ausgangssignal Sc gebildet wird, bei dem das Auftreten einer Fahne auf dem Bildschirm verhindert ist. Das Ausgangssignal des Begrenzers 33 wird dem Multiplizierer 34 als Störungssignal Sc zugeführt. Durch Subtraktion des amplitudenbegrenzten, multiplizierten Störungssignals Sc von dem gestörten bzw. verrauschten Eingangssignal Sa erhält man ein störungsfreies Ausgangssignal Sd, das von dem Ausgang des Subtrahierers 30 einem Ausgangsanschluß 36 und von diesem der

Mischstufe 19 zugeführt wird.

Wenn das Tiefpaßfilter ein in Fig.3 gezeigtes RC-Netzwerk mit einem Widerstand R und einer Kapazität C ist, ist die Übertragungsfunktion G(S) des Tiefpaßfilters 31 durch folgende Gleichnung gegeben:

1 /Cs 1 1

R + (1/Cs) 1 + RCs 1 + Ts

wobei mit T die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters 31 bezeichnet ist. Die in Fig.2 gezeigte Störunterdrückungsschaltung kann mathematisch wie folgt analysiert werden:

Y(s) = X(s) - A(s) K(s) (2)

A(s) = X(s) - Y(s) G(S) (3)

wobei: X(s) = Eingangssignal am Anschluß 35,

Y(s) = Ausgangssignal am Anschluß 36,

A(s) = Ausgangssignal des Subtrahierers 32,

G(s) = übertragungsfunktion des Tiefpaßfilters 31

und K(s) = Multiplikationsfaktor des Multiplizierers 34

Aus den Gleichnungen (2) und (3) ergibt sich folgende Gleichung :

Y(s) = X(s) - ( X(s) - Y(s) G(S) ) K(s)

= X(s) ( 1 - K(s) ) + K(s) Y(s) G(s).

woraus folgt:

Y(s) 1 - K(s)

X(s) 1 - K(s) G(s)

so daß aus Gleichungen (1) und (4) folgt :

Y(s) 1 - k (1-k)(1+Ts)
_ _ (5)

X(s) k 1 - k + Ts
1 _

1+T

wobei mit k K(s) bezeichnet ist und typisch den Wert 0,8 hat. Durch Division von Zähler und Nenner durch den Faktor (1-k) kann Gleichung (5) wie folgt geschrieben werden :

Y(s) 1 + Ts 1 + Ts

— —.—— = -______ ——_-__ = — ___ —.——___.- .... Io j

X(s) 1 - k + Ts 1

1 ₊ Ts

1-k 1-k

Gleichung (6) ist gültig, wenn das Eingangssignal des Begrenzers kleiner als der Schwellenwert L2 ist. Wenn es hingegen größer als der Schwellenwert L2 ist, sollte Gleichung (6) wie folgt umgeformt werden :

Y(s) 1 +Ts

X(s) 1

1 + Ts

1 - L2 k

Wenn der Schwellenwert L2 beispielsweise auf 5% der maximalen Amplitude eingestellt wird, ist der Faktor Ts/(1-L2k) ungefähr gleich Ts, wodurch das Verhältnis Y(s)/X(s) im wesentlichen gleich Eins ist. Bei Signalen mit geringer Amplitude nimmt das Verhältnis Y(s)/X(s)

mit der Frequenz ab, und zwar beginnend bei einer Grenzfrequenz f1 und aufhörend bei einer Frequenz f2 , wobei f1 und f2 durch folgende Gleichungen gegeben sind:

1

f1 = (8a)

1
T

1 - k
10

f2 = (8b)

Bei Signalen mit großer Amplitude hat die Störunterdrückungsschaltung hingegen eine Grenzfrequenz f1' wie folgt:

f1' = (8c)

1
T

1 - kL2

Da f1' größer als f1 ist und da der Schwellenfaktor der Gleichung (8c) mit wachsendem SignaLpegel mehr und mehr dominiert, nähert sich f1■ der Frequenz f2, wodurch sich die Abklingkurve gemäß Fig.5 von b über c und d zu e nach links verlagert.

Die Störunterdrückungsschaltung kann daher als ein Tiefpaßfilter betrachtet werden, dessen Grenzfrequenz bei Signalen mit kleiner Amplitude um den Faktor 1/1-k größer als im Stand der Technik und dessen Grenzfrequenz bei Signalen

mit großer Amplitude um den Faktor 1/1-kL2 größer als im Stand der Technik ist. Wenn die Störunterdrückungsschaltung ein Eingangssignal mit großer Amplitude empfängt, wird die Grenzfrequenz daher automatisch erhöht und die Zeitspanne, während der die Amplitude vom Begrenzer 33 beschnitten wird, verkürzt. Aus diesem Grund kann die Menge der auf ein Signal mit großer Amplitude hin auftretenden Fahnen und Störungen selbst dann reduziert werden, wenn die gleiche Zeitkonstante und der gleiche Schwellenwert für den Begrenzer gewählt werden, wie bei herkömmlichen Störunterdrückungsschaltungen.

Wenn ein k-Wert verwendet wird, der etwas kleiner als Eins ist, kann das Ausgangssignal Y(s) vom Ausgang des Tiefpaßfilters 31 abgegriffen werden, wie in Fig.2 mit einer gestrichelten Linie 36' angedeutet ist. In diesem Fall können außerhalb des Video-Frequenzspektrums liegende Störanteile deutlich verringert werden.

Bei der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform bestimmt alleine der k-Wert sowohl die Grenzfrequenz f1 als auch den Störunterdrückungspegel, während es bei der in Fig.6 gezeigten Ausführungsform möglich ist, die Grenzfrequenz und den Störunterdrückungspegel unabhängig voneinander festzulegen.

Eine in Fig.6 gezeigte Störunterdrückungsschaltung 18A unterscheidet sich von der in Fig.2 gezeigten Schaltung dadurch, daß sie zusätzlich einen Multiplizierer 40 mit einem Multiplikationsfaktor k2 und einen dritten Subtrahierer 41 aufweist. Der Eingang des Multiplizierers 40 ist mit dem Ausgang des Begrenzers 33 verbunden, während sein Ausgang mit einem Negativ-Eingang des Subtrahierers 41 verbunden ist, dessen Positiv-Eingang mit dem Anschluß 35

gg verbunden ist. Das Ausgangssignal der Störunterdrückungs-

schaltung 18A wird am Ausgang des Subtrahierers 4 1 abgegriffen. Diese Ausführungsform hat die folgende Übertragungsfunktion Y(s)/X(s):

1 - k2

ι ι m_c

Y(s) 1 + k1

X(s) 1

1 + Ts

1 - k1

wobei mit k1 der Multiplikationsfaktor des Multiplizierers 34 bezeichnet ist. Bei Signalen mit kleiner Amplitude verläuft eine Abklingkurve a entlang der in Fig.5 gestrichelt gezeichneten Linie a¹. Bei dieser Ausführungsform wird die Grenzfrequenz ausschließlich vom Multiplikationsfaktor k1 festgelegt, während der Störunterdrückungspegel ausschließlich vom Wert k2 bestimmt wird.

Fig.7 zeigt das Blockschaltbild eines Videobandaufzeichnungs- und Wiedergabegeräts mit einer gemeinsamen Störunterdrückungsschaltung 18B, wobei Blöcke, die den in den Fig.1, 2 und 6 gezeigten entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Störunterdrückungsschaltung 18B wird mit dem Aufnahmeteil des Geräts verbunden, indem ihr Eingangsanschluß 35 über einen Betriebsart-Wählschalter 51 mit dem Ausgang des Tiefpaßfilters 3 verbunden wird, während sie mit dem Wiedergabeteil verbunden wird, indem der Eingangsanschluß 35 mit dem Ausgang der Nachentzerrungsschaltung 17 verbunden wird.

Die Störunterdrückungsschaltung 18B weist darüber hinaus einen Multiplizierer 52 mit einem Multiplikationsfaktor k3

3g und einen Addierer 53 auf. Die Eingänge der Multiplizierer

_ ₂₀ _ 360802Ö

34 und 52 sind gemeinsam mit dem Ausgang des Begrenzers 33 verbunden, während ihre Ausgänge über einen Betriebsart-Wählschalter 54 selektiv mit dem Negativ-Eingang des Subtrahierers 30 verbunden sind. Der Addierer 53 ist derart beschaltet, daß er das Ausgangssignal des Multiplizierers 40 mit dem Signal am Eingangsanschluß 35 addiert und einem Ausgangsanschluß 3 7, der mit dem Eingang der Vorverzerrungsschaltung 5 verbunden ist, ein entsprechendes Summensignal zuführt. Der Ausgangsanschluß 3 6 ist wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen mit dem Mischer 19 verbunden.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Störunterdrückungsschaltung 18B während der Aufzeichnungsbetriebsart unter Bezugnahme auf Fig.8 näher erläutert, wobei die Betriebsart-Wählschalter 12, 51 und 54 jeweils in ihren Aufzeichnungsstellungen R sind. Der Subtrahierer 30 ermittelt die Differenz zwischen einem Eingangssignal Se vom Tiefpaßfilter 3 und dem Ausgangssignal des Multiplizierers 52 und führt über den Tiefpaßfilter 31 dem Negativ-Eingang des Subtrahierers 32 ein entsprechendes Signal zu, so daß ein Differenzsignal Sf gebildet wird. Der Begrenzer 33 führt den Multiplizierern 40 und 52 ein Differenzsignal Sg zu, dessen Amplitude kleiner als der Schwellenwert L.2 ist. Am Ausgang des Addierers 53 erhält man ein Signal Sh, dessen Amplitude an fallenden und steigenden Flanken angehoben ist. Der Spannungsverlauf des Signals Sh ist daher komplementär zu dem des Signals, das man erhält, wenn die Störunterdrückungsschaltung 18B in der Wiedergabebetriebsart arbeitet.

Wie bei der in Verbindung mit Fig.6 beschriebenen Wiedergabebetriebsart wird dann, wenn der Störunterdrückungsschaltung 18B vom Tiefpaßfilter 3 ein Eingangssignal mit großer Amplitude zugeführt wird, die Grenzfrequenz f1 au-

tomatisch angehoben und die Zeitspanne, während der die Amplitude vom Begrenzer 33 beschnitten wird, verkürzt. Auf diese Weise können Fahnen und Störungen, die auf ein Signal mit großer Amplitude hin auftreten würden, weiter verringert werden.

Fig 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel 18C, das eine abgewandelte Ausführungsform der Störunterdrückungsschaltung 18B ist und zusätzlich einen Begrenzer 60 und einen Multiplizierer 61 mit einem Multiplikationsfaktor k4 aufweist, die in einer Reihenschaltung zwischen den Ausgang des Subtrahierers 32 und einen Eingang des Addierers 53 geschaltet sind. Dem Multiplizierer 52 wird das Ausgangssignal des Begrenzers 60 zugeführt. Während der Aufzeichnungsbetriebsart wird das Ausgangssignal des Subtrahierers 32 über den Begrenzer 60, den Multiplizierer 61 und den Addierer 53 dem (Aufzeichnungs-) Ausgangsanschluß 3 7 zugeführt, wobei das Ausgangssignal des Begrenzers 60 über den Multiplizierer 52 und den Betriebsart-Wählschalter 54 zum Negativ-Eingang des Subtrahierers 30 rückgekoppelt wird. Während der Wiedergabebetriebsart wird das Ausgangssignal des Subtrahierers 32 über den Begrenzer 33, den Multiplizierer 40 und den Subtrahierer 41 dem (Wiedergabe-) Ausgangsanschluß 36 zugeführt, wobei das Ausgangssignal des Begrenzers 33 über den Multiplizierer 34 und den Betriebsart-Wählschalter 54 zum Negativ-Eingang des Subtrahierers 30 rückgekoppelt wird. Bei dieser Ausführungsform können die Aufzeichnungsparameter des Begrenzers 60 und des Multiplizierers 61 derart unterschiedlich gegenüber den Wiedergabeparametern des Begrenzers 33 und des Multiplizierers 40 eingestellt werden, daß die Aufzeichnungs- und Wiedergabecharakteristika der Störunterdrückungsschaltung genau komplementär zueinander sind.

Fig.10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel 18D, das

BAD

eine andere abgewandelte Ausführungsform der Störunterdrückungsschaltung 18B ist, im wesentlichen der in Fig.6 gezeigten Schaltung 18A entspricht und sich von dieser durch einen zusätzlichen Addierer 70 und einen Aufnahmeschalter 71 unterscheidet. Ein Eingang des Addierers 70 ist mit dem Eingangsanschluß 35 verbunden, während sein Ausgang mit dem Positiv-Eingang des Subtrahierers 30 verbunden ist. Ein zweiter Eingang des Addierers 70 ist über den Aufnahmeschalter 71 mit dem Ausgang des Multiplizierers 40 verbunden. Nachstehend wird die Arbeitsweise der Störunterdrückungsschaltung 18D unter Bezugnahme auf Fig.12 näher erläutert. Während der Aufzeichnungsbetriebsart wird dem Addierer 70 vom Tiefpaßfilter 3 ein Signal Sa zugeführt, der es zu einem vom Multiplizierer 40 erhaltenen Ausgangssignal Se addiert und dem Positiv-Eingang des Subtrahierers 30 ein entsprechendes Summensignal Sb zuführt. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 30 stellt die Differenz zwischen dem Summensignal Sb und dem Ausgangssignal des Multiplizierers 34 dar, der ein Signal Sd des Begrenzers 33 mit dem Faktor k1 multipliziert. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 30 wird über das Tiefpaßfilter 31 dem Subtrahierer 32 zugeführt, der ein Signal Sc bildet, das die Differenz zwischen dem Summensignal Sb und dem Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 31 darstellt. Das Signal Sd des Begrenzers 33 wird vom Multiplizierer 40 mit dem Faktor k2 multipliziert und zum Addierer 70 rückgekoppelt, um es als Signal Se zum Signal Sa am Eingangsanschluß 35 zu addieren. Während der Aufzeichnungsbetriebsart wird das Ausgangssignal der Störunterdrückungsschaltung 18D am Ausgang des Addierers 70 abgegriffen. Demgegenüber ist der Aufnahmeschalter 71 während der Wiedergabebetriebsart geöffnet und das Ausgangssignal der Störunterdrückungsschaltung 18D wird am Ausgang des Subtrahierers 41 abgegriffen. Während der Wiedergabebetriebsart entspricht die Arbeitsweise der Störunterdrückungsschal-

_BAD

tung 18D genau derjenigen der in Fig.6 gezeigten Schaltung 18A.

Gemäß Fig.11 kann das Eingangssignal für einen Multiplizierer 40' auch am Ausgang des Multiplizierers 34 abgegriffen werden. In diesem Fall hat der Multiplizierer 40' einen Multiplikationsfaktor k4, der die Division durch den Faktor k2 des Multiplizierers 40 der Fig.10 durch den Faktor k1 ausgleicht.

Wenn die Multiplikationsfaktoren k1 und k2 gleich groß sind, können der Multiplizierer 40 und der Subtrahierer 41 weggelassen werden, wie es anhand der Schaltung 18F gemäß Fig.13 gezeigt ist. Die Schaltung 18F entspricht dabei weitgehend der Schaltung 18 der Fig.2, mit der Ausnahme, daß der Schalter 71 und der Addierer 70 vorgesehen sind.

Fig.14 und 15 zeigen weitere Ausführungsformen der Störunterdrückungsschaltung 18B, bei denen die Störunterdrückungsschaltung 18A der Fig.6 als Rückkopplungsschaltung verwendet ist. Gemäß Fig.14 ist während der Aufzeichnungsbetriebsart das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 3 mit dem nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 90 verbunden, dessen Verstärkungsfaktor nahezu unendlieh bzw. sehr hoch ist und dessen Ausgangssignal dem (Aufzeichnungs-) Ausgangsanschluß 3 7 und dem Eingang der Rückkopplungsschaltung 18A zugeführt-wird. Der Ausgang der Rückkopplungsschaltung 18A ist über den Betriebsart-Wählschalter 54 mit dem invertierenden Eingang des Operations-Verstärkers 90 verbunden. Während der Wiedergabebetriebsart ist der Ausgang der Rückkopplungsschaltung 18 A vom invertierenden Eingang getrennt und es wird stattdessen der Ausgang des Operationsverstärkers 90 direkt auf seinen invertierenden Eingang rückgekoppelt. Das Ausgangssignal der Rückkopplungsschaltung 18A wird dem (Wiedergabe-) Aus-

gangsanschluß 36 zugeführt. Die Rückkopplungsschaltung 18A ist daher während der Aufzeichnungsbetriebsart in den negativen Rückkopplungszweig des Operationsverstärkers 90 eingeschleift, wohingegen sie während der Wiedergabebetriebsart direkt zwischen den Eingangsanschluß 35 und den Ausgangsanschluß 36 geschaltet ist. Die Schaltungsanordnungen sind daher während der Aufzeichnungs- und der Wiedergabebetriebsart genau komplementär zueinander.

Gemäß Fig.15 ist der Ausgang des Operationsverstärkers 90 während der Aufzeichnungsbetriebsart über den Schalter 54 mit dem Eingang der Rückkopplungsschaltung 18A verbunden, wobei der Ausgang der Rückkopplungsschaltung 18A mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 90 verbunden ist Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 90 ist mit einem Aufzeichnungs-Eingangsanschluß 3 5R verbunden, der seinerseits direkt mit dem Ausgang des Tiefpaßfilters 3 gemäß Fig.7 verbunden ist. Während der Wiedergabebetriebsart wird der Rückkopplungsschaltung 18A das an einem Wiedergabe-Eingangsanschluß 3 5P anliegende Signal zugeführt, der direkt mit der Nachentzerrungsschaltung 17 gemäß Fig.7 verbunden ist. Die Rückkopplungsschaltung 18A ist daher während der Aufzeichnungsbetriebsart in den negativen Rückkopplungszweig des Operationsverstärkers 90 eingeschleift, wohingegen sie während der Wiedergabebetriebsart direkt zwischen den Eingangsanschluß 35P und den Ausgangsaixschluß 36 geschaltet ist.

Vorstehend wurde eine Störunterdrückungsschaltung zur Verringerung von in einem Leuchtdichtesignal enthaltenen Störungen beschrieben, bei der an einem ersten Eingangsanschluß eines ersten Subtrahierers das Leuchtdichtesignal anliegt. Ein Tiefpaßfilter führt die niederfrequenten Anteile des Ausgangssignals des ersten Subtrahierers einem

zweiten Subtrahierer zu, der es mit dem Leuchtdichtesignal derart kombiniert, daß in diesem enthaltene, hochfrequente Störungen herausgezogen werden. Die von einem Begrenzer in ihrer Amplitude begrenzten herausgezogenen Störungen werden über eine Rückkopplungsschaltung einem zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers zugeführt. Die Störunterdrückungsschaltung arbeitet so, als wäre sie ein Tiefpaßfilter mit einer Grenzfrequenz, die als Funktion des Pegels des Leuchtdichtesignals zunimmt, so daß die Zeitspanne, während der Fahnen und Störungen auf ein Leuchtdichtesignal mit hoher Amplitude hin aufzutreten pflegen, deutlich verkürzt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1J Störunterdrückungsschaltung zur Verringerung von Störungen, die in einem aus einem Aufzeichnungsmedium ausgelesenen Leuchtdichtesignal enthalten sind, gekennzeichnet durch einen ersten Subtrahierer (30) mit einem ersten Eingangsanschluß (-), an dem das Leuchtdichtesignal (Sa) anliegt, und mit einem zweiten Eingangsanschluß (+), ein Tiefpaßfilter (31) zur Ausfilterung der Niederfrequenzanteile eines Ausgangssignals (Sd) des ersten Subtrahierers, ein zweiter Subtrahierer (32) mit einem ersten Eingangsanschluß (+), an dem das Leuchtdichtesignal anliegt, und mit einem zweiten Eingangsanschluß (-),.an dem ein Ausgangssignal des Tiefpaßfilters anliegt, einen mit einem Ausgangsanschluß des zweiten Subtrahierers verbundenen Begrenzer (33) sowie durch eine Rückkopplungsschaltung (34), die ein Ausgangssignal (Sc) des Begrenzers auf den zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers rückkoppelt.
2. Störunterdrückungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung eine Ska-

lierungseinrichtung (34) aufweist, die das Ausgangssignal des Begrenzers (33) mit einem vorgegebenen Gewichtungsfaktor skaliert und dem zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers (30) ein skaliertes Ausgangssignal zuführt. 5
3. Störunterdrückungsschaltung für ein Videobandaufzeich nungs- und Wiedergabegerät, das ein Aufnahmeteil zur Erzeugung eines Leuchtdichtesignals während einer Aufzeichnungsbetriebsart und ein Wiedergabeteil zur Wiedergabe des Leuchtdichtesignals während einer Wiedergabebetriebsart aufweist, gekennzeichnet durch einen ersten Subtrahierer (30) mit einem ersten Eingangsanschluß (+), an dem das erzeugte oder das wiedergegebene Leuchtdichtesignal (Se) anliegt, und mit einem zweiten Eingangsanschluß (-), ein Tiefpaßfilter (31) zur Ausfilterung der Niederfrequenzanteile eines Ausgangssignals des ersten Subtrahierers, ein zweiter Subtrahierer (32) mit einem ersten Eingangsanschluß (+), an dem das erzeugte bzw. das wiedergegebene Leuchtdichtesignal anliegt, und mit einem zweiten Eingangsanschluß (-), an dem ein Ausgangssignal des Tiefpaßfilters anliegt, einen mit einem Ausgangsanschluß des zweiten Subtrahierers verbundenen Begrenzer (33), eine Rückkopplungsschaltung (34, 52), die ein Ausgangssignal des Begrenzers auf den zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers rückkoppelt, sowie durch eine während der Aufzeichnungsbetriebsart ansteuerbare Mischeinrichtung (53), die das Ausgangssignal des Begrenzers mit dem erzeugten Leuchtdichtesignal verknüpft und dem Aufnahmeteil (2 bis 11) ein verknüpftes Ausgangssignal zuführt.
4. Störunterdrückungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung eine Skalierungseinrichtung (34) aufweist, die das Ausgangssignal des Begrenzers (33) mit einem vorgegebenen Gewichtungsfaktor (k1) skaliert und dem zweiten Eingangsanschluß des

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ersten Subtrahierers (30) ein skaliertes Ausgangssignal zuführt, und daß die Mischeinrichtung einen Addierer (70, 71) aufweist, der während der Aufzeichnungsbetriebsart das erzeugte Leuchtdichtesignal zu dem Ausgangssignal der Skalierungseinrichtung (34) addiert, wobei der erste Subtrahierer (30) auf ein A ssignal des Addierers (70) anspricht und dem Wiedergabeteil ein Differenz-Ausgangssignal liefert und wobei der Ausgang des ersten Subtrahierers (30) mit dem Wiedergabeteil verbunden ist (Fig. 13). 10
5. Störunterdrückungsschaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen dritten Subtrahierer (41), dessen erster Eingangsansc " auf das wiedergegebene Leuchtdichtesignal anspricht, dessen zweiter Eingangsanschluß auf das Ausgangssignal des Begrenzers anspricht und der dem Wiedergabeteil ein Ausgangssignal zuführt.
6. Störunterdrückungsschaltung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine erste Skalierungseinrichtung (34, 52,

54) zur Skalierung des Ausgangssignals des Begrenzers (3 3) mit einem ersten Gewichtungsfaktor (k3) während der Aufzeichnungsbetriebsart und zum Skalieren des Ausgangssignals des Begrenzers mit einem zweiten Gewichtungsfaktor (k1) während der Wiedergabebetriebsart und durch eine zweite Skalierungseinrichtung (40) zur Skalierung des Ausgangssignals des Begrenzers mit einem dritten Gewichtungsfaktor (k2), wobei der dritte Subtrahierer (41) an seinem zweiten Eingangsanschluß ein Ausgangssignal der zweiten Skalierungseinrichtung (40) empfängt und wobei die Mischeinrichtung (53) einen Addierer aufweist, der das erzeugte Leuchtdichtesignal mit dem Ausgangssignal der zweiten Skalierungseinrichtung (40) addiert (Fig.7).
7. Störunterdrückungsschaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine erste Skalierungseinrichtung (34, 54)

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zur Skalierung des Ausgangssignals des ersten Begrenzers (33) mit einem ersten Gewichtungsfaktor (k1) und zur Zufuhr eines skalierten Ausgangssignals zu dem zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers (30) während der Wiedergabebetriebsart, eine zweite Skalierungseinrichtung (40) zur Skalierung des Ausgangssignals des ersten Begrenzers mit einem zweiten Gewichtungsfaktor (k2), einen dritten Subtrahierer (41) mit einem mit einem Ausgang der zweiten Skalierungseinrichtung (40) verbundenen ersten Eingangsanschluß, einem das wiedergegebene Leuchtdichtesignal empfangenden zweiten Eingangsanschluß sowie mit einem mit dem Aufnahmeteil verbundenen Ausgang, einen mit dem Ausgang des zweiten Subtrahierers (32) verbundenen zweiten Begrenzer (60), eine dritte Skalierungseinrichtung (53, 54) zur Skalierung eines Ausgangssignals des zweiten Begrenzers (60) mit einem dritten Gewichtungsfaktor (k3) und zur Zufuhr eines skalierten Ausgangssignals zu dem zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers (30) während der Aufzeichnungsbetriebsart sowie durch eine vierte Skalierungseinrichtung (61) zur Skalierung des Ausgangssignals des zweiten Begrenzers (60) mit einem vierten Gewichtungsfaktor (k4), wobei die Mischeinrichtung (53) einen Addierer aufweist, der ein Ausgangssignal der vierten Skalierungseinrichtung (61) mit dem erzeugten Leuchtdichtesignal addiert (Fig.9).
8. Störunterdrückungsschaltung nach. Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine erste Skalierungseinrichtung (34) zur Skalierung des Ausgangssignals des Begrenzers (33) mit einem ersten Gewichtungsfaktor (k1) und durch eine zweite Skalierungseinrichtung (40) zur Skalierung des Ausgangssignals des Begrenzers mit einem zweiten Gewichtungsfaktor (k2), wobei der dritte Subtrahierer (41) an seinem zweiten Eingangsanschluß ein Ausgangssignal der zweiten Skalierungseinrichtung (40) empfängt und wobei die Mischeinrich-

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tung (53) einen Addierer aufweist, der das erzeugte Leuchtdichtesicnal mit dem Ausgangssignal der zweiten Skalierungseinrichtung (40) addiert (Fig.10).
9. Störunterdrückungsschaltung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine erste Skalierungseinrichtung (34) zur Skalierung des Ausgangssignals des Begrenzers (33) mit einem ersten Gewichtungsfaktor (k1) und durch eine zweite Skalierungseinrichtung (40') zur Skalierung des Ausgangssignals des Begrenzers mit einem zweiten Gewichtungsfaktor (k4), wobei der dritte Subtrahierer (41) an seinem zweiten Eingangsanschluß ein Ausgangssignal der zweiten Skalierungseinrichtung (40*) empfängt und wobei die Mischeinrichtung (70, 71) das erzeugte Leuchtdichtes gnal mit dem Ausgangssignal der zweiten Skalierungseinrichtung (40') addiert (Fig.11).
10. Störunterdrückungsschaltung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine erste Skalierungseinrichtung (34) zur Skalierung des Ausgangssignals des Begrenzers (33) mit einem ersten Gewichtungsfaktor (k1) und durch eine zweite Skalierungseinrichtung (40) zur Skalierung des Ausgangssignals des Begrenzers mit einem zweiten Gewichtungsfaktor (k2), wobei der dritte Subtrahierer (41) an seinem zweiten Eingangsanschluß ein Ausgangssignal der zweiten Skalierungseinrichtung (40) empfängt und wobei die -Mischeinrichtung (90, 54) einen Operationverstärker, der sowohl das erzeugte als auch das wiedergegebene Leuchtdichtesignal während der Aufzeichnungsbetriebsart mit dem Ausgangssignal des dritten Subtrahierers (41) verknüpft, und eine Einrichtung (54) aufweist, die durch Abkopplung des Ausgangs des dritten Subtrahierers von dem Operationsverstärker (90) den Ausgang des dritten Subtrahierers (41) während der Wiedergabebetriebsart mit dem Wiedergabeteil verbindet (Fig.6, 15 und 16).
11. Störunterdrückungsschaltung zur Verarbeitung eines in einem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnenden Leuchtdichtesignals, gekennzeichnet durch einen ersten Subtrahierer (30) mit einem ersten Eingangsanschluß, an dem das Leuchtdichtesignal anliegt, und mit einem zweiten Eingangsanschluß, ein Tiefpaßfilter (31) zur Ausfilterung der Niederfreguenzanteile eines Ausgangssignals des ersten Subtrahierers, ein zweiter Subtrahierer (32) mit einem ersten Eingangsanschluß, an dem das Leuchtdichtesignal anliegt, und mit einem zweiten Eingangsanschluß, an dem ein Ausgangssignal des Tiefpaßfilters anliegt, einen mit einem Ausgangsanschluß des zweiten Subtrahierers verbundenen Begrenzer (33), eine Rückkopplungsschaltung (34), die ein Ausgangssignal des Begrenzers auf den zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers rückkoppelt, sowie durch einen Addierer (53), der zur Erzeugung eines Ausgangssignals der Störunterdrückungsschaltung das Ausgangssignal des Begrenzers zu dem Leuchtdichtesignal addiert.