DE3631369C2

DE3631369C2 -

Info

Publication number: DE3631369C2
Application number: DE3631369A
Authority: DE
Inventors: Toshifumi Shibuya; Takao Yokohama Jp Arai; Hiroshi Toyokawa Jp Endoh
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-13
Filing date: 1986-09-15
Publication date: 1989-12-07
Also published as: US4780772A; DE3631369A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Taktsignals nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE-OS 28 26 312 bekannt ist.

Ein Kompaktdiskspieler (im folgenden als CD-Plattenspieler bezeichnet), der eine Compact-Disk (eine CD) verwendet, ist bekannt als eine Digitalsignalwiedergabevorrichtung, die für den Hausgebrauch ein Musiksignal hoher Qualität wiedergeben kann. Pits sind auf der Disk eingraviert, um ein digitales Signal aufzuzeichnen und, wenn die Disk in der Wiedergabebetriebsart rotiert, erfaßt eine optische Aufnahme die Pits, um das auf der Disk aufgezeichnete Digitalsignal wiederzugeben. Nach Verarbeiten des wiedergegebenen Digitalsignals zur Fehlerkorrektur usw. wird das Digitalsignal an einen Digital-Analogwandler (DAC) angelegt, um das originale Musiksignal wiederzugeben.

Damit der CD-Plattenspieler das Musiksignal fehlerfrei wiedergeben kann, ist eine Signalverarbeitungsschaltung notwendig, die den CD-Plattenspieler so steuert, daß die Disk mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit rotiert, die auf einer festen Frequenz basiert. Die Verarbeitungsschaltung ist ebenfalls erforderlich, um ein Taktsignal synchron mit dem Digitalsignal zu erzeugen, das von der Disk wiedergegeben wird. Nach dem Verarbeiten einschließlich der Fehlerkorrektur werden die Daten mit einer Abtastfrequenz abgetastet, die auf der festen Frequenz basiert.

Eine Signalverarbeitungsschaltung dieser Art nach dem Stand der Technik ist z. B. in JP-A-58-219852 und JP-A-59-124012 offenbart. Gemäß der offenbarten Schaltung wird die Rotationssteuerung einer Disk und die Signalverarbeitung für den Datenausgang auf der Basis einer Oszillationsfrequenz eines Quarzoszillators durchgeführt und ein Taktsingal zum Zweck der Datenwiedergewinnung wird durch eine PLL- Schaltung erzeugt, um mit den Daten synchronisiert zu werden. Solch eine Signalverarbeitungsschaltung führt ihren Verarbeitungsbetrieb normalerweise in einer einzigen Wiedergabe- Betriebsart aus. Es wurde jedoch keine Betrachtung durchgeführt für die Wiedergabe eines Musiksignals bei einer höheren Geschwindigkeit, z. B. bei doppelter Geschwindigkeit, also wenn die Disk bei doppelter Geschwindigkeit, rotiert (eine Geschwindigkeit zweimal so hoch wie die in der gewöhnlichen Wiedergabebetriebsweise) für den Zweck des Überspielens des wiedergegebenen Musiksignals auf ein Kassettenband, das ebenfalls bei doppelter Geschwindigkeit läuft.

In einer digitalen Bandaufzeichnungsvorrichtung (einer DAT- Aufzeichnungsvorrichtung), die ein Magnetband verwendet, wird das Magnetband 80 über einen Winkel von ungefähr 90° um einen Teil eines rotierenden Zylinders 81 gewunden, der einen Durchmesser a hat, wie in (A) in Fig. 6 gezeigt, und ein Digitalsignal wird von dem Magnetband 80 durch rotierende Magnetköpfe 82 A und 82 B wiedergegeben, die auf dem rotierenden Zylinder 81 vorgesehen sind. Da in diesem Fall die rotierenden Magnetköpfe 82 A und 82 B mit einem Winkelintervall von 180° auf dem Zylinder 81 angeordnet sind, wird das Digitalsignal intermittierend wiedergegeben, wie in (A) von Fig. 7 gezeigt. In solch einem Fall ist die Periode der Signalanwesenheit gleich der Periode der Signalabwesenheit.

Auf der anderen Seite wird im Fall beispielsweise des Hochgeschwindigkeitsüberspielens das Magnetband 80 bei einer hohen Geschwindigkeit laufen gelassen und die Abtastgeschwindigkeit mit den rotierenden Magnetköpfen wird ebenfalls vergrößert. Es sei nun angenommen, daß das Magnetband 80 über einen Winkel von ungefähr 45° um einen Teil eines rotierenden Zylinders 83 gewunden ist, der einen Durchmesser 2a hat, wie in (B) von Fig. 6 gezeigt, und zur Wiedergabe durch rotierende Magnetköpfe 84 A und 84 B abgetastet wird, die bei einem winkelmäßigen Intervall von 180° innen auf dem Zylinder 83 vorgesehen sind. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Zylinders 83 so ausgewählt wird, daß sie gleich der des Zylinders 81 ist, der in (A) von Fig. 6 gezeigt ist, wird das Digitalsignal intermittierend wiedergegeben, wie in (B) von Fig. 7 gezeigt. In diesem Fall ist die Periode der Signalanwesenheit 1/3 der Periode der Signalabwesenheit und diese Periode der Signalanwesenheit ist 1/2 von der, die in (A) von Fig. 7 gezeigt ist.

D. h., wenn angenommen wird, daß die Wiedergabebetriebsart, die in (A) von Fig. 6 gezeigt ist, eine gewöhnliche Wiedergabebetriebsart ist, so ist die Wiedergabebetriebsart, die in (B) von Fig. 6 gezeigt ist, eine Doppelgeschwindigkeit- Wiedergabebetriebsart, und zwar deshalb weil die rotierenden Köpfe 84 A und 84 B in der Wiedergabebetriebsart, die in (B) von Fig. 6 gezeigt ist, bei einer Geschwindigkeit rotieren, die zweimal so hoch ist, wie die der rotierenden Köpfe 82 A und 82 B in der Wiedergabebetriebsart, die in (A) von Fig. 6 gezeigt ist (die Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetbandes 80 ist in diesem Fall zweimal so hoch wie die in der normalen Wiedergabebetriebsart). Es ist ersichtlich aus (A) und (B) von Fig. 7, daß die Zeitbasis des wiedergegebenen Digitalsignals in dem Fall der Doppelgeschwindigkeits-Wiedergabebetriebsart auf 1/2 der gewöhnlichen Wiedergabebetriebsart komprimiert wird, und deswegen wird die Übertragungsgeschwindigkeit im erstgenannten Fall verdoppelt.

Die Signalverarbeitungsschaltung des Standes der Technik kann in der Lage sein, ein Taktsignal synchron mit dem Digitalsignal zu erzeugen, das intermittierend in der gewöhnlichen Wiedergabebetriebsart erzeugt wird. In der Signalverarbeitungsschaltung nach dem Stand der Technik wird jedoch die Oszillationsfrequenz des Quarzoszillators als Basisfrequenz verwendet, und das Taktsignal wird durch die PLL-Schaltung erzeugt. Deswegen kann, wenn die Wiedergabebetriebsart umgeschaltet wird auf die Doppelgeschwindigkeits- Wiedergabebetriebsart in der die Übertragungsgeschwindigkeit des wiedergegebenen Digitalsignals sich stark von der in der gewöhnlichen Wiedergabebetriebsart unterscheidet, die PLL-Schaltung dem wiedergegebenen Digitalsignal nicht folgen. Daher kann eine Synchronisation des Taktsignals mit dem wiedergegebenen Digitalsignal nicht erhalten werden, und eine Verarbeitung, welche die Fehlerkorrektur des wiedergegebenen Digitalsignals einschließt, kann nicht erreicht werden.

Aus der DE-OS 28 26 312 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Taktsignals bekannt, das mit einem Digitalsignal von einem Aufzeichnungsmedium synchronisiert ist. Bei dem Aufzeichnungsmedium handelt es sich um einen magnetischen Massenspeicher. Die digitale Takterzeugungsvorrichtung enthält einen Haupttaktgenerator zur Erzeugung eines Basistaktsignals mit einer bestimmten Frequenz. Ferner enthält sie eine Taktwiedergabeeinrichtung, die in Abhängigkeit von der Übertragungsgeschwindigkeit der Digitalsignale mittels zugeführter Steuerspannungen Taktsignale unterschiedlicher Frequenz erzeugt, die von dem Basistaktsignal abgeleitet und mit dem ausgelesenen Digitalsignal synchronisiert sind.

Beim Auslesen der Digitaldaten mit derartigen Takterzeugungsvorrichtungen ergibt sich die Notwendigkeit, die Datenbits in der günstigsten zeitlichen Lage zu erfassen. Der genaue zeitliche Ablauf ist sehr wichtig, da die Fehlerhäufigkeit mit sinkendem Signalstörabstand zunimmt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine sichere Datenauswertung bei hoher Datendichte auf dem Aufzeichnungsmedium zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 7 hervor. Die Ansprüche 8 und 9 sind auf zwei besonders bevorzugte Anwendungsgebiete der Erfindung gerichtet.

Bezüglich der Weiterbildung, die Digitalsignal-Übertragungseinrichtung an die verschiedenen Geschwindigkeiten eines Aufzeichnungsträgers anzupassen, ist es aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 30 091 A1 bekannt, die Laufgeschwindigkeit eines Magnetbandes und die Betriebsgeschwindigkeit eines Aufzeichnungsschaltkreises zu variieren, und zwar in Abhängigkeit von der Abtastfrequenz des aufzuzeichnenden Audio- PCM-Signals. Mit dem Umschalten der Abtastfrequenz müssen auch andere Teile des Systems umgeschaltet werden. Hierzu gehören ein Entzerrerfilter für die Wiedergabe und eine Phasenregelschleife (PLL) für die Taktwiedergabe. Auch die Antriebsachse für das Magnetband wird auf die andere Geschwindigkeit umgeschaltet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigt

Fig. 1 Ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Ausführungsform einer Digitalsignalwiedergabevorrichtung mit der Takterzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das die praktische Struktur einer Form der Taktwiedergabeeinrichtung zeigt, die in Fig. 1 gezeigt ist,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das die Betriebsweise der Textwiedergabeeinrichtung, die in Fig. 2 gezeigt ist, erläutert,

Fig. 4 ein Blockdiagramm, das die praktische Struktur einer Form des Zählers gemäß Fig. 2 zeigt,

Fig. 5 ein Blockdiagramm, das die Anwendung der Ausführungsform der Takterzeugungseinrichtung der vorliegenden Erfindung auf einen CD-Plattenspieler zeigt,

Fig. 6 ein Beispiel eines Systems, in dem ein Digitalsignal bei verschiedenen Geschwindigkeiten in einer DAT-Aufzeichnungsvorrichtung übertragen wird,

Fig. 7 die Wellenformen der Digitalsignale in den Systemen, die in Fig. 6 gezeigt sind,

Fig. 8 ein Blockdiagramm, das die Struktur einer weiteren Ausführungsform einer Digitalsignalwiedergabevorrichtung mit der Takterzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 9 und 10 die Beziehung zwischen einem rotierenden Zylinder und einem Bandwindungswinkel in einer DAT- Aufzeichnungsvorrichtung, auf die die Ausführungsform, die in Fig. 8 gezeigt ist, anwendbar ist, und

Fig. 11 ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Vorrichtung zeigt, die geeignet ist zum Aufzeichnen auf und Wiedergeben desselben Aufzeichnungsformates von den unterschiedlichen Bandaufzeichnungen die in Fig. 9 und 10 gezeigt sind.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Ausführungsform einer Digitalsignalwiedergabevorrichtung mit der Takterzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Digitalsignalwiedergabevorrichtung weist einen Eingangsanschluß 1, einen Vorverstärker 2, einen Ausgleicher (Equalizer) 3, einen Komparator 4, eine Taktwiedergabeeinrichtung 5, einen Auswahlschalter 6, einen Taktgenerator 7, eine Signalverarbeitungsschaltung 8, einen Ausgangsanschluß 9 und eine Bedienungstaste 90 auf.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird ein Digitalsignal, das von einem Aufzeichnungsmedium (nicht gezeigt) wiedergegeben wird, von dem Eingangsanschluß 1 an den Vorverstärker 2 angelegt, um verstärkt zu werden. Nach der Verstärkung wird das Digitalsignal an den Ausgleicher 3 angelegt, wo ein Nebensprechen o. ä., das der Abweichung der Frequenzcharakteristik des Übertragungspfades einschließlich des Aufzeichnungsmediums zuzuschreiben ist, von dem Digitalsignal entfernt wird. Das Digitalsignal, das am Ausgang des Ausgleichers 3 erscheint, wird an dem Komparator 4 angelegt, wo die Wellenform des Digitalsignals geformt wird, um als ein Ausgangssignal A von Pegeln "1" und "0" zu erscheinen. Das Digitalausgangssignal A wird an die Taktwiedergabeeinrichtung 5 zusammen mit einem Basistaktsignal Φ₀, das von dem Taktgenerator 7 angelegt wird, angelegt. Die Taktwiedergabeeinrichtung 5 teilt die Frequenz des Basistaktsignals Φ₀, um ein Taktsignal Φ zu erzeugen, das mit dem Datensignal E synchronisiert ist, und legt dieses Taktsignal Φ an die Signalverabeitungsschaltung 8 zusammen mit dem Datensignal E an. Diese Signalverarbeitungsschaltung 8 wird betätigt durch das Basistaktsignal Φ₀, das von dem Taktgenerator 7 angelegt wird, und benutzt das Taktsignal Φ zum Verarbeiten einschließlich Fehlerkorrektur des Datensignals E. Das Digitalsignal, das in der Signalverarbeitungsschaltung 8 verarbeitet wird, wird an den Ausgangsanschluß 9 angelegt.

Das Digitalsignal, das an den Eingangsanschluß 1 angelegt wird, ist dasjenige, das z. B. in einer normalen Wiedergabebetriebsart oder in einer Doppelgeschwindigkeitswiedergabebetriebsart wiedergegeben wird, und das Digitalsignal, das in der letzteren Betriebsweise wiedergegeben wird, hat eine Übertragungsgeschwindigkeit, die unterschiedlich von der in der ersteren Betriebsart ist. Deswegen ist die Umschalteinrichtung bzw. der Auswahlschalter 6 vorgesehen, der durch Niederdrücken der Bedienungstaste 90 umgeschaltet wird, so daß das Frequenzteilerverhältnis in der Taktsignalwiedergabeeinrichtung 5 ausgewählt werden kann, um zur Übertragungsgeschwindigkeit des Digitalsignals zu passen. Somit ist das Taktsignal Φ, das von der Taktwiedergabeeinrichtung 5 erscheint, immer mit dem Digitalausgangssignal E synchronisiert unabhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit. Deswegen ändert sich die Geschwindigkeit der Verarbeitung einschließlich Fehlerkorrektur in der Signalverarbeitungsschaltung 8 im Verhältnis zu einer Veränderung in der Übertragungsgeschwindigkeit des Digitalsignals E, so daß das Digitalsignal E fehlerfrei zu allen Zeiten verarbeitet werden kann.

Ebenfalls verändert sich die Frequenzcharakteristik des Ausgleichers 3 für das auszugleichende Digitaleingangssignal abhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit des Digitaleingangssignals. Deswegen wird unter Steuerung einer Spannung V, die von dem Auswahlschalter 6 angelegt wird, die Frequenzcharakteristik des Ausgleichers 3 umgeschaltet, um zu der Übertragungsgeschwindigkeit des Digitaleingangssignals zu passen, so daß die Frequenzcharakteristik zu allen Zeiten optimiert werden kann.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die praktische Struktur einer Form der Taktwiedergabeeinrichtung 5 zeigt, die in Fig. 1 gezeigt ist. In der Form, die in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Taktwiedergabeeinrichtung 5 Eingangsanschlüsse 10 und 11, eine Flankenerfassungsschaltung 12, Teile-durch- n oder m-Zähler 13, 14, eine UND-Schaltung 15, ein D-Flip-Flop 16 und Ausgangsanschlüsse 17 und 18 auf.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird das Digitalsignal A von dem Komparator 4 (Fig. 1) an den Eingangsanschluß 10 angelegt. Wenn die Übertragungsgeschwindigkeit des Digitalsignals A in z. B. der gewöhnlichen Wiedergabebetriebsart als f _Tr ausgedrückt wird, ist die Frequenz des Basistaktsignals Φ₀, das an den Eingangsanschluß 11 angelegt wird, n-mal so hoch wie die Signalübertragungsgeschwindigkeit f _Tr (d. h. die Frequenz des Basistaktsignals Φ₀ ist n + f _Tr). Jeder der Zähler 13 und 14 kann umgeschaltet werden zwischen einem Teile-durch-n-Zähler und einem Teile-durch-m- Zähler abhängig von dem Niveau der Spannung V, die von dem Auswahlschalter 6 angelegt wird. Der Zähler 13 zählt die Basistaktimpulse Φ₀, die von dem Eingangsanschluß 11 angelegt werden, und wird zurückgestellt durch ein Flankenerfassungssignal B, das von der Flankenerfassungsschaltung 12 angelegt wird, die die Flanken des Digitalsignals A erfaßt. Der Zähler 14 zählt die Basistaktimpulse Φ₀, die von dem Eingangsanschluß 11 angelegt werden, und wird zurückgestellt durch einen Ausgangsimpuls D der UND-Schaltung 15, die das Flankenerfassungssignal B und ein Ausgangssignal C des Zählers 13 als ihre Eingänge empfängt. Es wird hier angenommen, daß die Zähler 13 und 14 als Teile-durch-n- Zähler arbeiten, wenn die Spannung V, die von dem Auswahlschalter 6 angelegt wird, auf ihrem hohen Pegel ist, und als Teile-durch-m-Zähler, wenn die Spannung V auf ihrem niedrigen Pegel ist.

Die Werte von n und m werden nun gesetzt zu n = 8 und m = 4, und die Betriebsweise der Taktwiedergabeeinrichtung 5, die in Fig. 2 gezeigt ist, wird beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 3. Einzelne Signale, die in Fig. 3 gezeigt sind, sind mit denselben Symbolen bezeichnet, wie die entsprechenden Signale, die in Fig. 1 gezeigt sind.

Die Betriebsweise der Taktwiedergabeeinrichtung 5 in Abhängigkeit von der Verwendung des Digitalsignals A, das bei der gewöhnlichen Übertragungsgeschwindigkeit f _Tr übertragen wird, wird unter Bezugnahme auf (A) von Fig. 3 beschrieben.

Das Basistaktsignal Φ₀, dessen Frequenz 8 × f _Tr ist, wird an den Eingangsanschluß 11 angelegt, und, da die Spannung V mit hohem Pegel von dem Auswahlschalter 6 angelegt ist, arbeiten die Zähler 13 und 14 als oktale Zähler. Deswegen, wie in (A) von Fig. 3 gezeigt, wird der Zähler 13 zurückgestellt durch das Flankenerfassungssignal B des Digitalsignals A und arbeitet in der Oktalzählbetriebsweise. Deswegen erzeugt der Zähler 13 das Ausgangssignal bzw. Pulssignal C mit der Periode der Übertragungsgeschwindigkeit f _Tr des Digitalsignals A. Dieses Pulssignal C und das Ausgangssignal B der Flankenerfassungsschaltung 12 werden an die UND-Schaltung 15 angelegt und der Ausgang der UND-Schaltung 15 liefert ein Taktsignal D, das auf die Übereinstimmung der Flanke-zu-Flanke-Zeit des Digitalsignals A mit der Datenübertragungsgeschwindigkeit f _Tr hinweist. Somit wird eine unerwünschte Flanke, also eine Flanke, die unerwünschterweise in dem Digitalsignal A auftaucht, entfernt, und die fehlerfreie Phaseninformation des Digitalsignals A kann zur Verfügung gestellt werden. Der Zähler 14 wird durch das Taktsignal D der UND-Schaltung 15 zurückgestellt und macht nun die oktale Zählbetriebsweise. Der Zähler 14 erzeugt ein Taktsignal Φ, das die Frequenz f _Tr hat, und legt dieses Taktsignal Φ an das D-Flip-Flop 16 an, so daß das Digitalsignal A fehlerfrei geholt werden kann in Synchronismus mit der ansteigenden Flanke des Taktsignals Φ. Deswegen ist das Digitalausgangssignal E und das Taktsignal Φ synchronisiert.

Als nächstes wird die Betriebsweise der Taktwiedergabeeinrichtung 5 in Abhängigkeit von der Verwendung des Digitalsignals A, das bei einer Übertragungsgeschwindigkeit zweimal so hoch wie die gewöhnliche oder 2 × f _Tr übertragen wird, beschrieben unter Bezugnahme auf (B) von Fig. 3.

Die Frequenz des Basistaktsignals Φ₀, das an den Eingangsanschluß 11 angelegt wird, ist 8 × f _Tr, wie in dem Fall, wo das Digitalsignal A bei der gewöhnlichen Übertragungsgeschwindigkeit angelegt wird. Auf der anderen Seite arbeiten die Zähler 13 und 14 als quaternäre Zähler, da nur die Spannung V mit niedrigem Pegel von dem Auswahlschalter 6 angelegt wird. Deswegen wird der Zähler 13 zurückgestellt durch das Flankenerfassungssignal B des Digitalsignals A und macht nun die quaternäre Zählbetriebsweise. Der Zähler 13 erzeugt das Impulssignal C mit der Periode der Übertragungsgeschwindigkeit 2 f _Tr des Digitalsignals A. Somit kann die fehlerfreie Phaseninformation des Digitalsignals A von der UND-Schaltung 15 erhalten werden, wie in dem Fall, wo das Digitalsignal A bei der gewöhnlichen Übertragungsgeschwindigkeit f _Tr übertragen wird. Der Zähler 14 wird durch das Impulssignal C zurückgestellt und macht nun die quaternäre Zählbetriebsweise. Der Zähler 14 erzeugt ein Taktsignal Φ mit der Frequenz 2 f _Tr und legt dieses Taktsignal Φ an das D-Flip-Flop 16 an, so daß das Digitalsignal A fehlerfrei in Synchronismus mit der ansteigenden Flanke des Taktsignals Φ geholt werden kann.

In der oben beschriebenen Art können datenholende Taktsignale Φ, die den jeweiligen Übertragungsgeschwindigkeiten eines Digitalsignals entsprechen, erzeugt werden, ohne die Frequenz des Basistaktsignals Φ₀, das an den Eingangsanschluß 11 angelegt wird, zu verändern.

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das die praktische Struktur einer Form des Zählers 13, der in Fig. 2 gezeigt ist, zeigt. In der Form, die in Fig. 4 gezeigt ist, weist der Zähler 13 Eingangsanschlüsse 19 und 20, eine NOR-Schaltung 21, einen Zähler 22, UND-Schaltungen 23 bis 26, eine ODER- Schaltung 27, einen Inverter 28, einen Eingangsanschluß 29 und einen Ausgangsanschluß 30 auf.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird das Flankenerfassungsausgangssignal B von der Flankenerfassungsschaltung 12, die in Fig. 2 gezeigt ist, an den Eingangsanschluß 19 angelegt, während das Basistaktsignal Φ₀ von dem Taktgenerator 7 an den Eingangsanschluß 20 angelegt wird, und die Spannung V von dem Auswahlschalter 6, der in Fig. 2 gezeigt ist, wird an den Eingangsanschluß 29 angelegt. Die Betriebsweise des Zählers 22 ist ähnlich der eines Universal- Zählers TTL, der unter dem Handelsnamen TTL 74LS163 verkauft wird. Der Zähler 22 wird jedesmal dann zurückgestellt, wenn das Flankenausgangssignal B an den Eingangsanschluß 19 angelegt wird, und zählt die Basistaktimpulse Φ₀, die an den Eingangsanschluß 20 angelegt werden. Der Ausgang des Zählers 22 sind 4-Bit-Daten, wobei die Ausgänge der einzelnen Ausgangsanschlüsse Q _A und Q _D jeweils das niederwertige und das höchstwertige Bit darstellen. Die Ausgänge von den Ausgangsanschlüssen Q _A und Q _B werden als Eingänge an die UND-Schalter 23 angelegt und die Ausgänge von den Ausgangsanschlüssen Q _A, Q _B und Q _C werden als Eingänge an die UND-Schaltung 24 angelegt. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 23 und 24 werden verbunden mit jeweils einem der Eingänge der UND-Schaltungen 25 und 26. Der andere Eingang der UND-Schaltung 26 ist mit dem Eingangsanschluß 29 verbunden und dieser Eingangsanschluß 29 ist ebenfalls mit dem anderen Eingang der UND-Schaltung 25 durch die Inverter 28 verbunden. Deswegen wird eine der UND-Schaltungen 25 und 26 angeschaltet während die andere abgeschaltet wird, abhängig von dem Pegel der Spannung V, die an den Eingangsanschluß 29 angelegt ist. Einer der Ausgänge der UND-Schaltungen 23 und 24 wird durch diese UND-Schaltungen 25 und 26 ausgewählt und der ausgewählte Ausgang läuft durch die ODER-Schaltung 27, um als Ausgangsimpulssignal C an die UND-Schaltung 15, die in Fig. 2 gezeigt ist, von dem Ausgangsanschluß 30 angelegt zu werden. Dieses Ausgangsimpulssignal C läuft ebenfalls durch die NOR-Schaltung 21, um an den Zähler 22 als ein Rückstellimpuls angelegt zu werden.

Wenn nun die Spannung V mit hohem Pegel an den Eingangsanschluß 29 angelegt wird, wird die UND-Schaltung 26 angeschaltet und der Ausgang der UND-Schaltung 24 wird ausgewählt, um das Ausgangsimpulssignal C zu liefern. Somit startet der Zähler 22, nachdem er durch das Flankenerfassungssignal B zurückgestellt worden ist, die Basistaktimpulse Φ₀ zu zählen, und wird jedesmal zurückgestellt, wenn er acht Basistaktimpulse Φ₀ zählt. Deswegen arbeitet der Zähler 22 als Oktalzähler und erzeugt das Impulssignal C, das die Frequenz f _Tr hat, die 1/8 der Frequenz 8 × f _Tr des Basistaktsignals Φ₀ ist. Auf der anderen Seite wird, wenn die Spannung V mit niedrigem Pegel an den Eingangsanschluß 29 angelegt wird, die UND-Schaltung 25 nun angeschaltet und der Ausgang der UND-Schaltung 23 wird ausgewählt, um das Ausgangsimpulssignal C zu liefern. Somit arbeitet der Zähler 22 nun als Quaternärzähler und erzeugt das Impulssignal C, dessen Frequenz 2 f _Tr ist.

In der oben beschriebenen Art kann der Zähler 22 umgeschaltet werden zwischen einem Oktalzähler und einem Quarternärzähler durch Umschalten des Auswahlschalters 6, der in Fig. 2 gezeigt ist.

Dasselbe trifft für den Zähler 14 zu, der in Fig. 2 gezeigt ist. Weiterhin können durch geeignetes Auswählen der Anzahl von Bit-Ausgängen des Zählers 22 und der Kombination der UND-Schaltungen-Verarbeitung der Bit-Ausgänge des Zählers 22 die Zähler 13 und 14 umgeschaltet werden zwischen Teile- durch-n-Zählern und Teile-durch-m-Zähler, anders als oktale und quarternäre Zähler.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das die Anwendung einer Ausführungsform der Takterzeugungseinrichtung der vorliegenden Erfindung auf einen CD-Plattenspieler zeigt. In Fig. 5 bezeichnen Bezugszeichen 54, 55, 56 und 57 jeweils eine Disk, einen Motor, eine optische Aufnahme und eine Rotationsgeschwindigkeitssteuerungsschaltung und die selben Bezugszeichen werden verwendet, um dieselben oder äquivalente Teile, die in Fig. 1 erscheinen, zu bezeichnen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 treibt der Motor 55 die Disk 54 bei einer Rotationsgeschwindigkeit an, die bestimmt wird durch die Rotationsgeschwindigkeitssteuerschaltung 57. Das Basistaktsignal Φ₀ von dem Taktgenerator 7 wird an die Rotationsgeschwindigkeitssteuerungsschaltung 57 angelegt und ein Rahmensynchronisationssignal, das der Rotationsgeschwindigkeit der Disk 54 entspricht, wird ebenfalls an die Rotationsgeschwindigkeitssteuerungsschaltung 57 von der Signalverarbeitungsschaltung 8 angelegt. Die Rotationsge schwindigkeitssteuerungsschaltung 57 wird entsprechend dem Pegel der Spannung V gesteuert, die von dem Auswahlschalter 6 angelegt wird, um die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 55 umzuschalten, so daß die Disk 54 bei einer Rotationsgeschwindigkeit angetrieben werden kann, die zu einer vorbestimmten Übertragungsgeschwindigkeit eines Digitalsignals paßt, das von der Disk 54 durch die optische Aufnahme 56 wiedergegeben wird.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer weiteren Ausführungsform einer Digitalsignalwiedergabevorrichtung mit der Takterzeugungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 8 bezeichnen Bezugszeichen 7 A und 7 B Taktgeneratoren, die verschiedene Taktfrequenzen erzeugen, und 53 bezeichnet einen Auswahlschalter. Dieselben Bezugszeichen werden in Fig. 8 verwendet, um dieselben oder äquivalente Teile zu bezeichnen, die in Fig. 1 erscheinen.

Die Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist, weist lediglich einen Taktgenerator 7 auf, und wird deswegen verwendet für die Wiedergabe eines Digitalsignals, dessen Übertragungsgeschwindigkeit in einer Vielfach-Geschwindigkeits- Wiedergabebetriebsart einen diskreten Wert hat, so wie n- oder m-mal so hoch wie die in der normalen Wiedergabebetriebsweise. Im Gegensatz dazu werden in dem Fall der Ausführungsform, die in Fig. 8 gezeigt ist, zwei Taktgeneratoren 7 A und 7 B verwendet, die Taktsignale erzeugen, die unterschiedliche Frequenzen haben, und diese Taktsignale werden wahlweise umgeschaltet durch den Auswahlschalter 53. Somit kann die Ausführungsform, die in Fig. 8 gezeigt ist, ein Digitalsignal handhaben, das mehrere Über tragungsgeschwindigkeiten hat.

Es ist klar, daß drei oder mehrere Taktgeneratoren vorgesehen werden können, um ein Digitalsignal zu handhaben, das bei irgendeiner Übertragungsgeschwindigkeit übertragen wird.

Eine praktische Anwendung dieser Ausführungsform wird nun beschrieben.

Fig. 9 zeigt, daß ein Magnetband 101 in Kontakt mit einem Zylinder 100 einer DAT-Aufzeichnungsvorrichtung gebracht wird. Dieser Zylinder 100 ist ähnlich zu dem, der in einer Videobandaufzeichnungsvorrichtung verwendet wird. Der Durchmesser des Zylinders 100 ist 62 mm, die Breite des Magnetbandes 101 ist 12,7 mm und der Bandwindungswinkel A ist 180°. Fig. 10 zeigt, daß ein weiteres Magnetband 102, das eine Breite von 3,8 mm hat, in Kontakt mit dem Zylinder 100 gebracht ist, der in Fig. 9 gezeigt ist, bei einem Bandwindungswinkel B von 43,55°.

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Vorrichtung zeigt, die zum Aufzeichnen auf und zur Wiedergabe desselben Aufzeichnungsformats von den unterschiedlichen Magnetbändern, die in Fig. 9 und 10 gezeigt sind, angepaßt sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird ein aufzuzeichnendes Digitalsignal an einen Eingangsanschluß 104 angelegt, und eine Signalverarbeitungsschaltung 103 in einem Aufzeichnungssystem fügt einen Fehlerkorrekturcode und ein Synchronisierungssignal zu dem Digitalsignal hinzu und legt das Digitalsignal nach Modulation an einen Aufzeichnungsverstärker 105 an. Quarzoszillatoren 106 und 107 erzeugen Basistaktsignale, die unterschiedliche Frequenzen haben. Die Basistaktsignale, die von den Quarzoszillatoren 106 und 107 erzeugt werden, werden wahlweise umgeschaltet durch einen Auswahlschalter 108 und das ausgewählte Taktsignal wird an die Signalverarbeitungsschaltung 103 in dem Auf zeichnungssystem angelegt. Das Digitalausgangssignal des Aufzeichnungsverstärkers 105 wird an die rotierenden Magnetköpfe 109 A und 109 B angelegt, um auf einem Magnetband 110 aufgezeichnet zu werden.

In der Wiedergabebetriebsart wird das Digitalsignal wiedergegeben durch die rotierenden Köpfe 109 A und 109 B und wird an den Vorverstärker 2 in der Schaltung, die in Fig. 8 gezeigt ist, angelegt.

Die Betriebsweise der Vorrichtung, die in Fig. 11 gezeigt ist, wird detaillierter beschrieben. Es werde nun der Fall des Aufzeichnens eines Digitalsignals auf dem Magnetband 101, das in Fig. 9 gezeigt ist, betrachtet. Um eine Über tragungsgeschwindigkeit f _Tr in der Aufzeichnungsbetriebsweise vorzusehen, wird der Auswahlschalter 108 umgeschaltet zu seiner Seite A, um den Quarzoszillator 106 mit der Signalverarbeitungsschaltung 103 in dem Aufzeichnungssystem zu verbinden, um das Basistaktsignal von dem Kristalloszillator 106 an die Signalverarbeitungsschaltung 103 anzulegen. Der Kristalloszillator 106 hat eine Oszillationsfrequenz, die die Übertragungsgeschwindigkeit f _Tr liefert.

In der Wiedergabebetriebsweise wird der Auswahlschalter 6 umgeschaltet, so daß die Zähler 13 und 14 in der Taktwiedergabeeinrichtung 5 als hexadezimale Zahlen arbeiten. Der Auswahlschalter 53 wird ebenfalls umgeschaltet, um den Taktgenerator 7 A auszuwählen, der eine Oszillationsfrequenz von 16 × f _Tr hat. Somit tastet die Taktwiedergabeeinrichtung 5 das Digitalsignal ab, um Daten bei der Frequenz 16mal so hoch wie die Übertragungsgeschwindigkeit f _Tr zu holen.

Auf der anderen Seite ist es notwendig, um ein Digitalsignal des selben Aufzeichnungsformates wie das von Fig. 9 auf dem Magnetband 102, das in Fig. 10 gezeigt ist, aufzuzeichnen, daß die Übertragungsgeschwindigkeit 180°/43,55° = 4,13mal so hoch ist wie die frühere Übertragungsgeschwindigkeit, weil der Bandwindungswinkel in Fig. 10 sich von dem in Fig. 9 unterscheidet. Deswegen wird die Oszillationsfrequenz des Quarzoszillators 107 so ausgewählt, daß sie 4,13mal so hoch ist wie die des Quarzoszillators 106 und der Auswahlschalter 108 wird auf Seite B umgeschaltet, um das Basistaktsignal, das solch eine Frequenz hat, von dem Quarzoszillator 107 an die Signalverarbeitungsschaltung 103 in dem Aufzeichnungssystem anzulegen. Somit wird ein Digitalsignal, das eine Übertragungsgeschwindigkeit von 4,13 × f _Tr hat, an den Aufzeichnungsverstärker 105 angelegt, um auf dem Magnetband 102 aufgezeichnet zu werden.

In der Wiedergabebetriebsart wird das wiedergegebene Digitalsignal, das die Übertragungsgeschwindigkeit von 4,13 f _Tr hat, an den Vorverstärker 2 angelegt. Der Auswahlschalter 6 wird umgeschaltet, so daß die Zähler 13 und 14 in der Taktwiedergabeeinrichtung 5 nun als quaternäre Zähler arbeiten. Der Auswahlschalter 53 wird ebenfalls umgeschaltet, um den Taktgenerator 7 B auszuwählen, der eine Oszillationsfrequenz von 16,52 f _Tr hat. Somit tastet die Taktwiedergabeeinrichtung 5 das Digitalsignal ab, um Daten bei der Frequenz 4mal so hoch wie die Übertragungsgeschwindigkeit zu holen.

Somit ist in der Vorrichtung, die in Fig. 11 gezeigt ist, die erforderliche Taktfrequenz in dem Fall der Signalwiedergabe von dem Magnetband 102 von Fig. 10 lediglich 16,52 f _Tr/16 f _Tr = 1,03mal so hoch wie die in dem Fall der Signalwiedergabe von dem Magnetband 101 von Fig. 9, trotz der Tatsache, daß die Übertragungsgeschwindigkeit in dem ersten Fall 4,13mal so hoch ist wie in dem letzteren Fall, und das Digitalsignal kann wiedergegeben werden, ohne fühlbar die Betriebsgeschwindigkeit der Signalverarbeitungsschaltung 8 in dem Wiedergabesystem zu vergrößern.

Es ist zu erkennen, daß gemäß der Digitalsignalwiedergabevorrichtung, die in Fig. 11 gezeigt ist, Daten fehlerfrei durch die Einzelsignalverarbeitungsschaltung geholt werden können, unabhängig davon, ob ein Digitalsignal von einem Magnetband durch Magnetköpfe wiedergegeben wird, die auf Zylinder montiert sind, die unterschiedliche Durchmesser oder den gleichen Durchmesser haben, d. h. unabhängig von unterschiedlichen Bandwindungswinkeln. Deswegen ist es unnötig, unabhängige Digitalsignalverarbeitungsschaltungen vorzusehen, um unterschiedliche Bandwindungswinkel zu behandeln, und die Kosten einer magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung der Art mit einem rotierenden Kopf (eine DAT-Aufzeichnungsvorrichtung) können vermindert werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines Taktsignals, das mit einem Digitalsignal von einem Aufzeichnungsmedium synchronisiert ist,

- mit einem Haupttaktgenerator (7) zur Erzeugung eines Basistaktsignals (Φ₀) bestimmter Frequenz;
- mit einer Taktwiedergabeeinrichtung (5), die in Abhängigkeit von der Übertragungsgeschwindigkeit der Digitalsignale mittels zugeführter Steuerspannung (V) Taktsignale (D) unterschiedlicher Frequenz erzeugt, die von dem Basistaktsignal (Φ₀) abgeleitet und mit dem ausgelesenen Digitalsignal (A) synchronisiert sind;

gekennzeichnet durch,

- eine Erfassungsschaltung (12, 13, 15), die innerhalb der Taktwiedergabeeinrichtung (5) die Flanken des Digitalsignals (A), unabhängig von seiner Übertragungsgeschwindigkeit, mit dem Basistaktsignal (Φ₀) des Haupttaktgenerators (7) zeitlich erfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung (6) zur Erzeugung der Steuerspannungen (V) mit mindestens zwei Zuständen, die den mindestens zwei Übertragungsgeschwindigkeiten entsprechen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsschaltung (12, 13, 15) in der Taktwiedergabeeinrichtung (5) aufweist:

- eine Flankenerfassungsschaltung (12), die die Flanken des Digitalsignals erfaßt,
- einen ersten Zähler (13), der durch das Ausgangssignal (B) der Flankenerfassungsschaltung (12) zurückgestellt und mit der Frequenz des Basistaktsignals (Φ₀) getaktet wird, um ein Ausgangssignal (C) gemäß einem der Übertragungsgeschwindigkeit entsprechenden Frequenzteilerverhältnis (n oder m) zu erzeugen,
- einer Verknüpfungseinrichtung (15), der das Ausgangssignal (C) des ersten Zählers (13) und das Ausgangssignal (B) der Flankenerfassungsschaltung (12) zur Erzeugung des Taktsignals (D) zugeführt wird.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktwiedergabeeinrichtung (5) weiterhin aufweist:

- einen zweiten Zähler (14), der durch das Taktsignal (D) zurückgestellt und mit der Frequenz des Basistaktsignals (Φ₀) getaktet wird, um ein heruntergeteiltes Taktsignal (Φ) gemäß dem ausgewählten Frequenzteilerverhältnis (n oder m) zu erzeugen und
- eine Aufbereitungseinrichtung (16), der das Digitalsignal (A) und das heruntergeteilte Taktsignal (Φ) zur Erzeugung eines synchronisierten Datensignals (E) zugeführt wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupttaktgenerator (7) aus mindestens zwei Taktgeneratoren (7 A, 7 B) besteht, die entsprechend der Übertragungsgeschwindigkeit ausgewählt werden.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium eine Compact-Disk (54) ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium ein Magnetband (110) ist, das bei einem vorbestimmten Windungswinkel mit rotierenden Magnetköpfen (109 A, 109 B) in Verbindung gebracht wird, die auf einem Zylinder (100) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Verwertung in einem CD-Aufzeichnungsgerät.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 7 zur Verwendung in einem DAT- Aufzeichnungsgerät.