DE3943218A1 - Automatische spurfindungssteuerung fuer digitale tonbandgeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Spurfindungs-Steuerung (ATF) für digitale Tonbandgeräte (hiernach als DAT bezeichnet), die insbesondere in der Lage ist, die ATF-Arbeitsweise durch eine Verschiebungsnachstellung einer Pegeldifferenz zwischen zwei getrennten Kanälen nach der digitalen Konversion eines erfaßten Pilotsignals durchzuführen.

Im allgemeinen werden in einem digitalen Tonbandgerät digitale Tondaten und ein ATF-Spurmuster auf ein Band aufgezeichnet, wie in Fig. 1 gezeigt. Das DAT-System gibt die jeweiligen Tondaten, die auf einer ungeraden Rahmenadreßspur und einer geraden Rahmenadreßspur aufgezeichnet sind, mit zwei Köpfen wieder, A und B. In dem in Fig. 1 gezeigten DAT-Band ist (A) die positive Azimutspur und (B) die negative Azimutspur, die beide Bereiche zum Schreiben von PCM-Tondaten sind, und IBG ist ein Führungsbereich zum Trennen der PCM-Daten von einem ATF- Signal. In solch einer Konfiguration des ATF-Signals ist f 1 ein Aufzeichnungsbereich eines Pilotsignals von 130,67 kHz, f 2 ein Aufzeichnungsbereich eines ersten Synchronisationssignals SYNC 1 von 522,67 kHz, f 3 ein Aufzeichnungsbereich eines zweiten Synchronisationssignals SYNC 2 von 784,00 kHz und f 4 ein Aufzeichnungsbereich eines Bandlöschsignals von 1,568 kHz.

Unter bezug auf die oben erwähnte Bandkonfiguration sei darauf hingewiesen, daß das erste Synchronisationssignal f 1 auf der Spur (A) und das zweite Synchronisationssignal f 2 auf der Spur (B) aufgezeichnet ist. Weil die Breite eines Kopfes 1,5 mal so groß ist wie die einer Spur auf dem Band, überlappt dabei der Kopf mit dem Pilotsignal f 1 einer ersten angrenzenden Spur, wenn er ein bestimmtes Synchronisationssignal f 1 oder f 2 passiert, und nach dem Passieren zweier Blöcke überlappt er mit dem Pilotsignal f 1 einer zweiten angrenzenden Spur.

In einem digitalen Tonbandgerät, das Bänder benutzt, die wie oben beschrieben formatiert sind, werden der Lauf des Bandes und das Nachführen der Trommel durch Verwenden dieser Signale gesteuert. Weil die Köpfe eines herkömmlichen digitalen Ton­ bandgerätes aus zwei Köpfen (A und B) konstruiert sind, bedeutet dies, daß bei der Wiedergabe eine Pegeldifferenz auf die Pilotsignale zwischen zwei Kanälen gemäß den Kopf­ eigenschaften auftritt. Um diese Differenz zu kompensieren, ist ein bekannter Schaltkreis verwendet worden, wie in Fig. 2 gezeigt, worin unter den von den Köpfen wiedergegebenen Hochfrequenzsignalen ein Pilotsignal auf jedem Kanal von einem Tiefpaßfilter 21 erfaßt wird und das erfaßte Pilotsignal von einem Verstärker 22 verstärkt wird. Hier wird eine über Schalter SWA, SWB, die über Rückkopplungswiderstände R 2, R 1 verbunden sind, gesteuerte Rückkopplungsausgabe an den negativen Eingang des Verstärkers 22 geliefert, wobei SWA ein Auswahlschalter für einen Kanal A und SWB einer für einen Kanal B ist. R 1, C 1 und VR 1 sind zum Bestimmen einer Zeitkonstante zum Einstellen der Verstärkung des Kanals A vorgesehen, während R 2, C 2 und VR 2 für den Kanal B vorgesehen sind. So wird die Pegeldifferenz infolge der Eigenschaften der Köpfe A und B durch die Schalter SWA und SWB angepaßt. Die Ausgabe des Verstärkers 22, die in bezug auf die Verstärkung auf die oben beschriebene Weise eingestellt ist, wird durch eine Maximums­ haltesektion 24 in eine Abtast-Halte-Schaltung 25 eingegeben, nachdem sie in einem Gleichrichter 23 gleichgerichtet worden ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird in der Zeitperiode 3 a ein Pilotsignal für jede Spur durch die Köpfe erfaßt, der Kopier­ effekt (crosstalk) des Pilotsignals auf die erste angrenzende Spur (obere Spur) wird in der Zeitperiode 3 b erfaßt, und der Kopiereffekt des Pilotsignals auf die zweite angrenzende Spur (unter Spur) wird in der Zeitperiode 3 c erfaßt. Daher hält zur Zeitperiode 3 b die erste Abtast-Halte-Schaltung 25 den Kopiereffekt des Pilotsignals der oberen Spur, wie in der Maximumshaltesektion 24 erzeugt, während zur Zeitperiode 3 c die Maximumshaltesektion 24 den Kopiereffekt des Pilotsignals der unteren Spur hält. Somit berechnet ein Addierer 26 eine Ausgabedifferenz der ersten Abtast-Halte-Schaltung 25 von der Ausgabe der Maximumshaltesektion 24 und leitet sie zu einer zweiten Abtast-Halte-Schaltung 27. Hier ist das an der zweiten Abtast-Halte-Schaltung 27 gehaltene Signal 3 d eine sogenannte ATF-Fehlerspannung, durch die die Steuerung des digitalen Tonbandgerätes die ATF-Funktion durchführt. Beim Einstellen der verschiedenen Parameter und der Zeitkonstanten für die Kompensation der Pegeldifferenz im Aufbauvorgang treten jedoch einige Probleme auf, weil in dem herkömmlichen ATF-Steuer­ schaltkreis die Einstellung der Pegeldifferenz infolge der Kopfeigenschaften der beiden Kanäle A und B durch Anwenden zweier Einstellpunkte vorgenommen werden kann und die Kompen­ sation der Pegeldifferenz durch Erzeugen ihrer kompensierenden Zeitkonstanten durch einen Analogschaltkreis für jeden Kanal simultan durchgeführt werden kann.

Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein System zu schaffen, das in der Lage ist, ein Verschiebungssignal gemäß der Pegeldifferenz zwischen zwei Kanälen nach digitaler Konversion eines Pilotsignals in einer ATF-Steuerung eines digitalen Tonbandgerätes zu erzeugen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das in der Lage ist, die ATF-Funktion automatisch durch Addieren und Subtrahieren des Verschiebungssignals in der ATF-Steuerung des digitalen Tonbandgeräts durchzuführen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst und es werden weitere Vorteile erzielt durch eine automatische Spurfindungs- Steuerung für digitale Tonbandgeräte, die aufweist: ein Tief­ paßfilter zum Erfassen nur des Pilotsignals durch Filtern eines von einem digitalen Band wiedergegebenen Signals; ein Bandpaß­ filter zum Erfassen eines Synchronsignals der Spuren A und B aus dem wiedergegebenen Signal; einen Analog/Digital-Wandler zum Wandeln der Ausgabe des Tiefpaßfilters in digitale Daten; eine Steuerung, die eine Pegeldifferenz zwischen den Köpfen A und B erfaßt sowie erste bis dritte Steuersignale erzeugt, um das digitale Pilotsignal zu steuern, nachdem eine entsprechende Spur durch das Synchronsignal erkannt wird; ein erstes Register zum Speichern einer Pilot-Kopiereffekt-Komponente einer angrenzenden Spur durch das erste Steuersignal; ein zweites Register zum Speichern einer Pilot-Kopiereffekt-Komponente einer weiteren angrenzenden Spur durch das zweite Steuersignal; ein drittes Register zum Speichern eines Verschiebungswertes gemäß einer Pegeldifferenz zwischen den Köpfen A und B, welcher in der Steuerung erzeugt wird; durch das dritte Steuersignal Addiereinrichtungen zum Kompensieren des Verschiebungswertes infolge der Pegeldifferenz des Pilotsignals durch Bearbeiten von Ausgaben der ersten bis dritten Register; und einen Spurfehlersignal-Generator zum Steuern der Spurführung durch Erzeugen eines PWM-Signals gemäß der Ausgabe der Addiereinrich­ tungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein auf einem Band aufgezeichnetes ATF-Spurmuster­ format;

Fig. 2 eine herkömmliche ATF-Steuerung;

Fig. 3 eine Kurvenform zur Erfassung einer ATF-Fehlerspan­ nung gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen ATF-Steuerung; und

Fig. 5 ein Beispiel einer Ausgabenkurvenform eines Pilotsignals gemäß der Erfindung.

Wie in Fig. 4 gezeigt, weist das bevorzugte Ausführungsbei­ spiel der ATF-Steuerung gemäß der Erfindung auf: eine Trommel 1, die durch Lesen von in jedem Kanal auf dem Band aufgezeich­ neten Daten über zwei Köpfe A und B ein Hochfrequenzsignal erzeugt, einen Hochfrequenzverstärker 2 zum Verstärken des Hochfrequenzsignals, einen Zwischenspeicher 3 zum Puffern der Ausgabe des Hochfrequenzverstärkers 2, ein Tiefpaßfilter 4 zum Erfassen eines Pilotsignals für jeden Kanal aus der Ausgabe des Zwischenspeichers 3, einen Gleichrichter 5, der die Ausgabe des Tiefpaßfilters 4 vollweggleichrichtet, eine Maximumshaltesek­ tion 6, die den Spitzenwert der Ausgabe des Gleichrichters 5 hält, einen Analog/Digital-Wandler 7, der die Ausgabe der Maximumshaltesektion 6 in digitale Daten wandelt, ein Bandpaß­ filter 8 zum Erfassen eines Synchronsignals für jeden Kanal aus den Ausgaben des Zwischenspeichers 3, einen Begrenzer 9, der die Ausgabe des Bandpaßfilters 8 begrenzt und dann digitali­ siert, eine Steuerung 10, die erste bis dritte Steuersignale gemäß den Ausgaben des Analog/Digital-Wandlers 7 und des Begrenzers 9 erzeugt und dadurch das System steuert, ein erstes Register 11, das durch das erste Steuersignal den Kopiereffekt des Pilotsignals der ersten angrenzenden Spur des Analog/Digi­ tal-Wandlers 7 speichert, ein zweites Register 12, das durch das zweite Steuersignal den Kopiereffekt des Pilotsignals der zweiten angrenzenden Spur des Analog/Digital-Wandlers 7 speichert, ein drittes Register 13, das durch das dritte Steuersignal einen Verschiebungswert gemäß der von der Steuerung 10 ausgegebenen Pegeldifferenz der Pilotsignale zwischen den Kanälen A und B speichert, einen Addierer 14, der mit den Ausgaben der ersten bis dritten Register 11 bis 13 eine Addieroperation durchführt, einen PWM-Generator 15 zum Erzeugen eines PWM-Signals zum Steuern des Spurfehlers durch die Ausgabe des Addierers 14 und einen Integrator 16 mit einem Widerstand und einem Kondensator zum Tiefpaßfiltern der Ausgabe des PWM-Generators 15.

Fig. 5 stellt eine Ausgabekurvenform des Pilotsignals dar, und es wird gezeigt, daß der Kopf A ein Pilotsignal erfaßt und danach einen Kopiereffektbeitrag des Pilotsignals in der ersten und zweiten angrenzenden Spur, wenn er der Spur des Kanals A gemäß dem in Fig. 1 gezeigten ATF-Muster folgt, und der Kopf B erfaßt den Kopiereffekt des Pilotsignals der ersten und zweiten angrenzenden Spur und danach ein Pilotsignal der Spur in einem entsprechenden Kanal B, wenn er der Spur des Kanals B folgt.

Die Erfindung wird nun genauer unter bezug auf die Fig. 1, 4 und 5 beschrieben. Das Spurmuster zum Durchführen einer ATF- Arbeitsweise für ein digitales Tonbandgerät hat dieselbe Konfiguration wie in Fig. 1 gezeigt, und die Kurvenform aus Fig. 5 wird durch Tiefpaßfiltern nur des Pilotsignals erzeugt, während die Köpfe A und B der Trommel der Spur A bzw. B folgen. Das von dem Kopf der Trommel 1 wiedergegebene Hochfrequenz­ signal wird durch den Hochfrequenzverstärker 2 und den Zwischenspeicher 3 an das Tiefpaßfilter 4 und das Bandpaßfilter 8 angelegt. Das Tiefpaßfilter 4 erfaßt nur das Pilotsignal aus den Hochfrequenzsignalen, was in bezug auf beide Spannen der Köpfe A und B als Ganzes wie in Fig. 5 gezeigt aussieht. Das Bandpaßfilter 8 erfaßt das ATF-Synchronsignal, das f 2-Signal für die Spur A bzw. das f 3-Signal für die Spur B. Das von dem ersten Tiefpaßfilter 4 gefilterte Pilotsignal wird durch den Gleichrichter 5 und die Maximumshaltesektion 6 an den Ana­ log/Digital-Wandler 7 angelegt und dann durch das in der Steuerung 10 erzeugte vierte Steuersignal (Abtasttakt) in ein digitales Signal gewandelt. Durch Analysieren der Ausgabe des Analog/Digital-Wandlers 7 in bezug auf das nach digitaler Wandlung durch den Begrenzer 9 erhaltene ATF-Synchronsignal kann die Steuerung 10 dann erkennen, welches Pilotsignal unter den Pilotsignalen, wie in Fig. 5 gezeigt, erzeugt worden ist.

Wenn zum Beispiel der Kopf A der Spur des Kanals A folgt, gibt er in Folge in Pilotsignal des jeweiligen entsprechenden Kanals wie 6 a, ein Pilotsignal seiner oberen Spur wie 6 b und ein Pilotsignal seiner unteren Spur wie 6 c wieder. Wenn er jedoch den IBG-Bereich und den Aufzeichnungsbereich für PCM-Daten passiert, gibt er zuerst ein Pilotsignal der oberen Spur wie 6 b und dann das der unteren Spur wie 6 c wieder, und danach gibt er ein Pilotsignal jeder entsprechenden Spur wie 6 a wieder. Wenn der Kopf A der Spur A normal folgt, sind hier 6 b und 6 c die Komponenten des Kopiereffekts, der vom Pilotsignal der oberen und unteren Spur des benachbarten Kanals B erzeugt wird.

In der Wiedergabe-Betriebsart kann eine Pegeldifferenz der Signale entstehen, welche an den Köpfen A und B erzeugt wird. Um eine effiziente ATF-Arbeitsweise durchzuführen, muß der Pegel der in den Köpfen A und B wiedergegebenen Pilotsignale vollständig gleichmäßig sein. So erzeugt die Steuerung 10 das dritte Steuersignal und klinkt dabei einen passenden Verschie­ bungswert der Pegeldifferenz zwischen den beiden Köpfen an der Pilotsignalposition jeder entsprechenden Spur in das dritte Register 13, um die Pegeldifferenz zwischen den beiden Köpfen A und B zu kompensieren. Als nächstes vergleichen die beiden Köpfe abwechselnd die Pegeldifferenz jeder Kopiereffekt- Komponente an der Wiedergabeposition der Pilotkopiereffekt- Komponente zwischen den beiden Spuren, wie in Fig. 5 gezeigt.

Danach erfaßt die Steuerung durch Erzeugen des zweiten Steuersignals zur Zeit (b) die von dem Analog/Digital-Wandler 7 ausgegebene Pilotkopiereffekt-Komponente einer Spur und speichert dann den erfaßten Kopiereffekt in das zweite Register 12. Auf ähnliche Weise erfaßt sie durch Erzeugen des ersten Steuersignals zur Zeit (c) die Pilotkopiereffekt-Komponente einer weiteren Spur und speichert dann die erfaßte Komponente in das erste Register 11. Dann subtrahiert der Addierer 14 die Ausgabe des zweiten Registers 12 von der Ausgabe des ersten Registers 11 und addiert danach die Ausgabe des dritten Registers 13, das den Verschiebungswert gemäß der Pegeldif­ ferenz der Pilotsignale zwischen den Köpfen A und B speichert. Somit kann die ATF-Fehlerspannung exakt kompensiert werden. Dabei muß die Ausgabe des dritten Registers gesteuert werden, um selektiv nur zu dem Kopf mit niedrigem Pegel gemäß der Pegeldifferenz der wiedergegebenen Signale der Köpfe A und B addiert zu werden. Beim ersten Wiedergeben werden diese Arbeitsschritte simultan mit der Tätigkeit des Verschiebungs­ steuerschaltkreises ausgeführt. Sobald der Verschiebungswert festliegt, wird somit nur die Fehlerdifferenzberechnung gemäß den Kopiereffekt-Komponenten zwischen den beiden Köpfen ausgeführt. Diese Verschiebungsnachstellung führt die Fehler­ kompensationstätigkeit zweimal bei ATF 1 und ATF 2 durch, wie am Muster in Fig. 5 gezeigt.

Nach dem oben beschriebenen Kompensieren des ATF-Fehlers im Addierer 14 wird die Ausgabe an den PWM-Generator 15 gelegt, um das PWM-Signal zum Antreiben des Motors zu erzeugen. Dieses PWM-Signal wird durch den Integrator 16 mit einem Widerstand R und einem Kondensator C in ein Gleichstromsignal umgewandelt und als ATF-Steuersignal angewendet.

Wie oben beschrieben, treten Vorteile auf, wenn die ATF- Funktion automatisch durch digitale Wandlung des Pilotsignals, arithmetisches Berechnen der Pegeldifferenz zwischen den beiden Spuren, um die Differenz zu verschieben, und durch Addieren und Subtrahieren des Verschiebungssignals bei der aktuellen Ausführung des ATF in dem digitalen Tonbandgerät durchgeführt wird.

Claims (1)

1. Automatische Spurfindungs(ATF)-Steuerung für digitale Tonbandgeräte, worin die ATF-Funktion durch Verwenden von durch zwei Köpfe A und B wiedergegebenen Pilotsig­ nalen durchgeführt wird, gekennzeichnet durch:
   ein Tiefpaßfilter zum Erfassen nur des Pilotsignals durch Filtern eines von einem digitalen Band wieder­ gegebenen Signals;
   ein Bandpaßfilter zum Erfassen eines Synchron­ signals der Spuren A und B von dem wiedergegebenen Signal;
   einen Analog/Digital-Wandler zum Wandeln der Ausgabe des Tiefpaßfilters in digitale Daten;
   einer Steuerung, die eine Pegeldifferenz zwischen den Köpfen A und B erfaßt sowie erste bis dritte Steuer­ signale erzeugt, um das digitale Pilotsignal zu steuern, nachdem eine entsprechende Spur durch das Synchronsignal erkannt worden ist;
   ein erstes Register zum Speichern einer Pilot­ kopiereffekt-Komponente einer angrenzenden Spur durch das erste Steuersignal;
   ein zweites Register zum Speichern einer Pilot­ kopiereffekt-Komponente einer weiteren angrenzenden Spur durch das zweite Signal;
   ein drittes Register zum Speichern eines Verschie­ bungswertes gemäß einer Pegeldifferenz zwischen den Köpfen A und B, welcher in der Steuerung erzeugt wird, durch das dritte Steuersignal;
   Addiereinrichtungen zum Kompensieren des Verschie­ bungswertes infolge der Pegeldifferenz des Pilotsignals durch Bearbeiten von Ausgaben der ersten bis dritten Register; und
   einen Spurfehlersignal-Generator zum Steuern der Spurführung durch Erzeugen eines PWM-Signals gemäß der Ausgabe der Addiereinrichtungen.