DE4002971C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnetbandrecorder mit rotie­ render Kopftrommel.

Ein Magnetbandrecorder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und dessen Funktionsweise wird anhand der Fig. 1-7 erläutert.

Das Blockdiagramm gemäß Fig. 1 gehört zu einem digitalen Audiorecorder mit rotierender Kopftrommel, der als Hilfs­ speicher für einen externen Computer 1 verwendet wird. Vom Computer 1 gelangen Daten, die auf ein Magnetband 14 auf­ zuzeichnen sind, über eine Leitung l 1 und ein Interface 2 in das Gerät. Die Daten stellen z. B. Bildinformation, Toninformation oder vom Computer 1 zu verarbeitende Infor­ mation dar. Sie werden in Informationseinheiten, im fol­ genden als Rahmen bezeichnet, übertragen, die jeweils zwei Spuren auf dem Magnetband 14 entsprechen. Ein Rahmen ent­ hält z. B. 5120 Bytes.

Jeder Rahmen wird in mehrere Bereiche aufgeteilt, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind. Beim dargestellten Beispiel enthält ein Rahmen 5 Datenbereiche a-e und Paritätsda­ tenbereiche Pa-Pe, von denen jeweils einer einem der Datenbereiche a-e entspricht. Jeder der Datenbereiche a-e enthält jeweils 1024 zu speichernde Bytes. Jeder Pa­ ritätsdatenbereich Pa-Pe enthält z. B. 128 Bytes. Die Daten dieser Paritätsdatenbereiche Pa-Pe werden im Interface 2 addiert, um als Fehlerkorrekturkodes zu die­ nen. Innerhalb des Recorders wird Paritätsaddition in einer Signalverarbeitungsschaltung 7 ausgeführt. Dabei dient die Rahmenzusammensetzung gemäß Fig. 5 zum Verbes­ sern der Zuverlässigkeit des Recorders als Hilfsspeicher.

Das Ausgeben von Daten an die Signalverarbeitungsschaltung 2 erfolgt über eine Leitung 13. Außerdem werden die Daten über eine Leitung 12 vom Interface 2 an einen RAM 3 ausge­ geben. Dieser ist in 8 Speicherbereiche M 0-M 7 unter­ teilt, die durch Fig. 3 veranschaulicht sind, wobei jeder Bereich die Daten für einen Rahmen speichert.

Im RAM 3 werden die Daten für einen Rahmen zunächst im Speicherbereich M 0 gespeichert. Dabei werden die Daten in den Speicherbereichen M 0-M 6 aufeinanderfolgend nach rechts in die Speicherbereiche M 1-M 7 verschoben. Die Daten im Speicherbereich M 7 werden normalerweise verwor­ fen. Der eben beschriebene Ablauf ist aus den Fig. 3(a)- 3(c) erkennbar. Zunächst befinden sich im Speicherbereich M 0 Daten für einen Rahmen mit der Nummer N + 7. Es werden dann in M 0 Daten für Rahmen mit den Nummern N + 8 und dann N + 9 eingespeichert. Die genannten Figuren zeigen, wie die übrigen Daten jeweils nach rechts verschoben werden.

Die Steuerung des Interface 2 erfolgt durch Steuersignale von einer Steuerschaltung 4, die z. B. durch einen Mikro­ computer gebildet ist.

Paritätsaddition in einem üblichen Recorder wird mit den Daten ausgeführt, die über das Interface 2 und die Leitung 13 in die Signalverarbeitungsschaltung 7 gelangt sind. Die Daten mit den addierten Paritätsdaten werden über eine Lei­ tung 14 an einen Verstärker 8 ausgegeben, der einen Schreibkopf W 1 über eine Leitung 15 ansteuert. Das Daten­ signal kann umgeschaltet werden, um es über eine Leitung 16 an einen Schreibkopf W 2 zum Aufzeichnen auf das Magnetband 14 zu geben. Das Umschalten zwischen den Ausgangsleitungen 15 und 16 des Verstärkers 8 wird durch eine Synchronisier­ schaltung gesteuert, die Signale synchron mit der Drehung der Kopftrommel 9 ausgibt.

Die Schreibköpfe W 1 und W 2, wie auch weiter unten zu be­ schreibende Leseköpfe R 1 und R 2, sind an der rotierenden zylindrischen Kopftrommel 9 befestigt.

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung der Kopftrommel 9 und zugeordneter Teile. Sie wird durch einen Motor 6 (Fig. 1) so angedreht, daß sie sich in Richtung des Pfeiles 20 (Fig. 2) dreht. Eine Servoschaltung 5 (Fig. 1) regelt die Drehzahl des Motors 6 abhängig von einem Steuersignal von der Steuerschaltung 4. Das Magnetband 14 wird durch einen (nicht dargestellten) Capstan-Motor oder dergleichen in Richtung eines Pfeiles 21 angetrieben. Das Magnetband 14 liegt mit einem Umschlingungswinkel A 1 an der Kopftrommel 9 an. Dieser Umschlingungswinkel A 1 beträgt z. B. 90°.

Die Schreibköpfe W 1 und W 2 liegen sich an einem Durchmesser der Kopftrommel 9 gegenüber, was auch für die Leseköpfe R 1 und R 2 gilt. Der Winkelversatz zwischen den beiden Durchmessern ist A 2, z. B. 90°. In Höhenrichtung der zylin­ drischen Wand der Kopftrommel sind die Schreib- und Lese­ köpfe gegeneinander versetzt. Eine derartige Vierkopf-Anordnung ist auch in Zusammenhang mit dem sogenannten R-DAT-Verfahren in der Zeitschrift "Funk­ schau" 7/1987, Seiten 28 bis 31, beschrieben.

Die Schreibköpfe W 1 und W 2 tasten das Magnetband 14 diago­ nal ab, wie durch die Spuren A und B von Fig. 4 veranschau­ licht. Die weiter oben genannten Rahmennummern sind in Tei­ len von Unterkodebereichen 16a und 16b in den Spuren aufge­ zeichnet. Die aufgezeichneten Daten werden durch die Lese­ köpfe R 1 und R 2 wieder ausgelesen. Die Signale von den Leseköpfen R 1 und R 2 gelangen über Leitungen 17 bzw. 18 an einen Leseverstärker 10. Die Leseköpfe R 1 und R 2 lesen Da­ ten von den Spuren A bzw. B.

Das Ausgangssignal vom Leseverstärker 10 wird über eine Leitung 19 an eine Synchronisierschaltung 11 gegeben, wo sie mit einem Taktsignal von einem Taktgenerator 15 syn­ chronisiert werden. Der Leseverstärker 10 schaltet, abhän­ gig vom Synchronisiersignal der Synchronisierschaltung 13, die Signale von den Leseköpfen R 1 und R 2 abwechselnd auf seine Ausgangsleitung 19 an die Synchronisierschaltung 11. Von dieser gelangen die Signale über eine Leitung l 10 an eine Lesesignalverarbeitungsschaltung 12, wo Fehlerkorrek­ tur ausgeführt wird. Diese Korrektur erfolgt mit Hilfe der Paritätsdaten, die in der Schreibsignalverarbeitungsschal­ tung 7 addiert wurden. Die Signalverarbeitung, wie z. B. die Fehlerkorrektur, erfolgt in dieser Stufe mit der Syn­ chronisierung der Schreibsignalverarbeitungsschaltung 7, auf Grundlage des Ausgangssignales von der Synchronisier­ schaltung 13.

Von der Lesesignalverarbeitungsschaltung 12 gelangen Daten über eine Leitung l 12 an das Interface 2. Dieses gibt die Daten üblicherweise über die Leitung 12 an den RAM 3 und liest sie anschließend vom RAM 3 wieder aus, um sie an den externen Computer 1 zu geben.

Beim herkömmlichen Magnetbandrecorder mit rotierender Kopf­ trommel ist der Umschlingungswinkel 90°, wie erläutert, und der Winkelversatz zwischen den Schreib- und Leseköpfen be­ trägt ebenfalls 90°. In diesem Fall kann, wie durch Fig. 6 veranschaulicht, Lesen nach dem Schreiben ausgeführt wer­ den. Wird der Durchmesser der Kopftrommel 9 klein, z. B. 30 mm oder weniger, erhöht sich der Umschlingungswinkel A 1 über 90° hinaus, was es erfordert, zum Teil gleichzeitig zu schreiben und zu lesen, was durch Fig. 7 veranschaulicht ist. Dabei tritt das Problem des Übersprechens geschriebener Signale zu den gelesenen Signalen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetband­ recorder mit verbessertem Übersprechverhalten anzugeben.

Der erfindungsgemäße Recorder ist durch die Merkmale von Anspruch 2 gegeben. Er zeichnet sich durch eine neue Anord­ nung von Schreib- und Leseköpfen aus. Die Schreib- und Leseköpfe sind nicht mehr abwechselnd um jeweils 90° gegen­ einander versetzt, sondern sowohl die beiden Leseköpfe wie auch die beiden Schreibköpfe sind jeweils paarweise aufein­ anderfolgend angeordnet. Dabei liegt kein Schreibkopf einem Lesekopf genau gegenüber.

Diese Anordnung ermöglicht es, ohne jedes Übersprechen zu lesen, wobei jedoch mindestens zwei Umdrehungen erforder­ lich sind, um das Schreiben und das Lesen für jeweils eine Spur auszuführen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines durch Fig. 8 und 9 veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert. Die Fig. 1-7 zum Stand der Technik wurden bereits beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Magnet­ bandrecorders mit rotierender Kopftrommel;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer rotieren­ den Kopftrommel mit bekannter Anbringungsart von Lese- und Schreibköpfen;

Fig. 3 ein Diagramm zum Veranschaulichen des Inhalts eines Speichers;

Fig. 4 ein Diagramm zum Veranschaulichen der Lage von Schreibspuren auf einem Magnetband;

Fig. 5 ein Diagramm zum Veranschaulichen der Auftei­ lung von Daten;

Fig. 6 ein Diagramm zum Veranschaulichen, wie Lese- und Schreibsignale bei einem Umschlingungswinkel von 90° des Magnetbands an der Kopftrommel zeitlich aufeinanderfol­ gen;

Fig. 7 ein Diagramm entsprechend dem von Fig. 6, je­ doch für einen Umschlingungswinkel von mehr als 90°, zum Veranschaulichen eines Übersprecheffektes bei einer her­ kömmlichen Anordnung von Schreib- und Leseköpfen an einer Kopftrommel;

Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf eine Kopf­ trommel, bei der Schreib- und Leseköpfe paarweise abwech­ selnd aufeinanderfolgen; und

Fig. 9 Darstellungen entsprechend denen der Fig. 6 und 7, jedoch für Schreib- und Lesesignale, wie sie mit Hilfe der Kopftrommel gemäß Fig. 8 verarbeitet werden.

Die Kopftrommel 90 gemäß Fig. 8 soll einen relativ kleinen Durchmesser aufweisen, z. B. einen Durchmesser von 20 mm, während die herkömmliche Kopftrommel gemäß Fig. 9 typi­ scherweise einen Durchmesser von 30 mm aufweist. Der ver­ kleinerte Durchmesser führt zu einem vergrößerten Umschlin­ gungswinkel α. Wenn der Umschlingungswinkel A 1 bei einer Kopftrommel von 30 mm Durchmesser 90° ist, berechnet sich der Umschlingungswinkel α bei einer Kopftrommel mit D mm Durchmesser zu α = 90° × (30/D). Bei einem Durchmesser von 20 mm berechnet sich hieraus ein Umschlingungswinkel α von 135°.

Wie bereits erwähnt, führt das Schreiben und Lesen mit einer Kopftrommel mit vier Köpfen zum Übersprechen der Schreibsignale auf die Lesesignale (Fig. 7). Bei dem anhand der Fig. 8 und 9 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Köpfe neu angeordnet, und das Schreiben und das Lesen erfolgt jeweils getrennt während einer von zwei aufeinan­ derfolgenden Umdrehungen der Kopftrommel 90.

Die in Fig. 8 angegebenen Winkel gelten in Projektion auf eine Ebene, die rechtwinklig zur Drehachse der Kopftrommel 90 liegt. Sie geben Öffnungswinkel in bezug auf die Dreh­ achse an. Zwischen dem ersten Lesekopf R 1 und dem ersten Schreibkopf W 1 besteht ein Öffnungswinkel R 1 und zwischen diesem ersten Lesekopf R 1 und dem zweiten Schreibkopf W 2 besteht ein Öffnungswinkel R 2. Der Öffnungswinkel zwischen dem zweiten Lesekopf R 2 und dem zweiten Schreibkopf W 2 ist R 3. Für diese Winkel gilt unter Bezugnahme auf den Um­ schlingungswinkel:

α ≦ R 1, α ≦ R 2, α ≦ R 3
R 1 + R 2 + R 3 ≦ 720° - α
R 2 ≠ 180°

Im übrigen stimmt der Aufbau eines Magnetbandrecorders ge­ mäß dem Ausführungsbeispiel mit dem anhand von Fig. 1 er­ läuterten bekannten Aufbau überein.

Wenn mit einer Kopftrommel 90 gemäß Fig. 8 geschrieben und gelesen wird, erfolgt dies mit einem zeitlichen Ablauf, wie er durch Fig. 9 veranschaulicht ist. Es wird zunächst über den Umschlingungswinkel α geschrieben, dann wird mit Ablauf des Winkels R 1, der größer ist als der Umschlingungswinkel über den Umschlingungswinkel gelesen, dann folgt nach Zu­ rücklegen des Winkels R 2 ab Beginn des Lesens das nächste Schreiben über den Umschlingungswinkel α, bis schließlich nach Zurücklegen des Winkels R 3 ab Beginn des zweiten Schreibens das zweite Lesen über den Umschlingungswinkel α startet. Da die Winkel, die zwischen aufeinanderfolgenden Schreib- und Lesevorgängen zurückgelegt werden, größer sind als der Umschlingungswinkel, tritt kein Übersprechen auf.

Beim eben beschriebenen Ausführungsbeispiel erfordert das Schreiben und Lesen mit allen vier Köpfen zwei Umdrehungen. Werden hierfür n Umdrehungen zur Verfügung gestellt, gilt allgemein:

α ≦ R 1, α ≦ R 2, α ≦ R
R 1 + R 2 + R 3 ≦ 360° × n - α
R 2 ≠ 180°,

wobei n eine ganze Zahl mindestens vom Wert 2 ist.

Da mit der Kopftrommel 90 gemäß Fig. 8 die bisher während einer Trommeldrehung ausgeführten Schreib- und Lesevor­ gänge nun während mindestens zwei Umdrehungen ausgeführt werden, führt ein unveränderter Lesewinkel des Magnetbandes in bezug auf die Kopftrommel zu einer geringen Änderung des Spurwinkels auf dem Band. Um bei unverändertem Spurwinkel eine Spurnachführung zu ermöglichen, sollte der Lesewinkel vorzugsweise für das Magnetband auf der Kopftrommel etwas geändert werden.

Die Anordnung der Schreib- und Leseköpfe unter den genann­ ten Winkelverhältnissen ermöglicht es also, auch bei Um­ schlingungswinkeln größer 90° mit dem Lesen erst zu begin­ nen, wenn das Schreiben beendet ist, wodurch Übersprechen vermieden ist.

Claims (3)

1. Magnetbandrecorder mit

• - einer rotierenden Kopftrommel (90) mit einem ersten Schreibkopf (W 1), einem zweiten Schreibkopf (W 2), einem ersten Lesekopf (R 1) und einem zweiten Lesekopf (R 2),
• - und einem Magnetband (14), das mit einem Umschlingungs­ winkel α an der Kopftrommel anliegt,

dadurch gekennzeichnet, daß für den Drehwinkel zwischen den Köpfen das Folgende gilt: α ≦ R 1, α ≦ R 2, α ≦ R 3
R 1 + R 2 + R 3 ≦ 360° × n - α
R 2 ≠ 180°,mit n: ganze Zahl größer 1
R 1: Drehwinkel zwischen dem ersten Schreibkopf (W 1) und dem ersten Lesekopf (R 1)
R 2: Drehwinkel zwischen dem ersten Lesekopf (R 1) und dem zweiten Schreibkopf (W 2),
R 3: Drehwinkel zwischen dem zweiten Schreibkopf (W 2) und dem zweiten Lesekopf (R 2).

2. Magnetbandrecorder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Umschlingungswinkel α mindestens 90° be­ trägt.