DE4014832A1 - Videorecorder mit verbesserter tonaufzeichnung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Videorecorder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Videorecorder ist als sogenannter VHS-Videorecorder oder S-VHS-Videore­ corder mit HiFi-Ton-Aufzeichnung durch frequenzmodulierte Tonträger bekannt.

In nordischen Ländern wie Schweden, Finnland, Norwegen ist es bekannt, zusätzlich zu den üblichen Bildsignalen und Ton­ signalen ein digitales Tonsignal für zwei Sprachen oder für Stereo in Form eines sogenannten NICAM-Trägers mit DQPSK-Mo­ dulation (differentially encoded quadrature phase shift keying method) zu übertragen. Dieser Tonträger hat eine Fre­ quenz von 5,85 MHz.

Übliche VHS-Videorecorder sind für die Aufzeichnung eines derartigen zusätzlichen Tonträgers nicht vorgesehen und auch nicht geeignet. Für die Aufzeichnung der Toninformation ei­ nes solchen NICAM-Signals ist es daher notwendig, das NICAM- Signal zu decodieren und die dadurch gewonnenen NF-Tonsigna­ le auf einer parallel zur Bandkante verlaufenden Längsspur als NF-Signale oder in Form frequenzmodulierter Tonträger entlang den Schrägspuren aufzuzeichnen. Dann wäre jedoch die Aufzeichnung des eigentlichen Tonsignals auf der Längsspur oder der Schrägspur nicht mehr möglich. Außerdem würde durch die Decodierung und Neucodierung die Qualität verringert. Die Qualitätsmerkmale von NICAM würden somit bei der Auf­ zeichnung teilweise verloren gehen, ebenso die im NICAM-Si­ gnal enthaltenen Sendungskennungssignale.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Videore­ corder so auszubilden, daß das NICAM-Signal zusätzlich mit voller Qualität kompatibel zu der bisherigen Tonaufzeichnung aufgezeichnet werden kann und die Qualitätsmerkmale von NICAM voll erhalten bleiben.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf folgender Überlegung. In der tiefe­ ren Magnetschicht ist neben zwei aufgezeichneten FM-Tonträ­ gern ausreichend Frequenzbandbreite verfügbar, in der ein in der Frequenz herabgesetzter NICAM-Tonträger aufgezeichnet werden kann. Die Möglichkeit, in einer tieferen Magnet­ schicht unabhängig von dem Signal in der oberen Magnet­ schicht ein zusätzliches Signal aufzuzeichnen, wird also vor­ teilhaft für die Aufzeichnung eines zusätzlichen Tonsignals ausgenutzt.

Durch die Aufzeichnung des NICAM-Tonträgers in der tieferen Magnetschicht ergeben sich mehrere Vorteile. Die bisherige übliche Aufzeichnung von NF-Tonsignalen auf der Längsspur des Magnetbandes und mit frequenzmodulierten Tonträgern ent­ lang den Schrägspuren in der tieferen Schicht kann vollstän­ dig erhalten bleiben. Es ergibt sich also ein Ton-Multinorm­ recorder, der die NF-Signale, die mit den Tonsignalen fre­ quenzmodulierten Tonträger und den NICAM-Tonträger unabhän­ gig voneinander aufzeichnen kann. Die besonderen Qualitäts­ merkmale des NICAM-Signales bleiben vollständig erhalten, weil eine Decodierung und Neucodierung des NICAM-Signals nicht notwendig ist. Durch die Mischung des NICAM-Tonträgers mit einem Mischträger, der mit der Zeilenfrequenz verkoppelt ist, werden automatisch Zeitfehler in dem Tonträger bei der Wiedergabe ausgeglichen. Ein Übersprechen zwischen benachbar­ ten Spuren in der tieferen Schicht wird weitestgehend ausge­ schaltet, weil zwischen diesen Spuren ein Zwischenraum, ein sogenannter Rasen, vorgesehen ist. Außerdem wird eine hohe Übersprechdämpfung zwischen dem in der Frequenz herabgesetz­ ten NICAM-Tonträger in der tieferen Magnetschicht und den Bildsignalen in der oberen Magnetschicht erreicht, weil die­ se Signale in zwei verschiedenen Magnetschichten aufgezeich­ net sind. Diese getrennte Aufzeichnung wirkt wie eine Auf­ zeichnung auf getrennten Spuren oder getrennten Aufzeich­ nungsträgern. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft an­ wendbar bei einem S-VHS-Videorecorder. Der Schaltungsaufwand ist gering, weil bei einem Videorecorder mit HiFi-Ton die Köpfe und zugehörigen Schaltungen für die Aufzeichnung in der tieferen Magnetschicht ohnehin vorhanden sind. Vorzugs­ weise ist bei der Aufnahme und/oder bei der Wiedergabe eine frequenzselektive Schaltung vorgesehen, die die Anwesenheit des Tonträgers der NICAM-Art erkennt. Diese Schaltung er­ zeugt bei Erkennung dieses Tonträgers eine Schaltspannung, die die Aufnahmeschaltung oder die Wiedergabeschaltung des Recorders selbsttätig auf den Betrieb mit dem Tonträger der NICAM-Art umschaltet. Die Erfindung ist nicht auf einen NICAM-Tonträger beschränkt, sondern ganz allgemein für Ton­ träger anwendbar, die nach der NICAM-Art mit digitalen Tonsi­ gnalen moduliert sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 das Frequenzspektrum der Signale in der oberen Magnetschicht,

Fig. 2 das Frequenzspektrum der Signale in der tieferen Magnetschicht sowie den Mischträger,

Fig. 3 ein Blockschaltbild für die Aufnahme und

Fig. 4 ein Blockschaltbild für die Wiedergabe.

In der folgenden Beschreibung haben die verwendeten Symbole folgende Bedeutung und Werte:

fH = 15,625 kHz, Zeilenfrequenz
f1 =  4,43 MHz, Frequenz von F
f2 =  0,627 MHz, Frequenz von Fm
f3 =  5,85 ±0,4 MHz, Frequenz von N
f4 =  2,9 ±0,4 MHz, Frequenz von Nm
f5 =  5,06 MHz, Frequenz von M1
f6 = 560·fH = 8,75 MHz, Frequenz von M2

F = modulierter PAL-Farbträger
Fm = in der Frequenz herabgesetzter Farbträger (color under)
M1 = Mischträger zum Umsetzen von F in Fm
M2 = Mischträger zum Umsetzen von N in Nm

N = NICAM-Tonträger
Nm = in der Frequenz herabgesetzter NICAM-Tonträger

T1 = frequenzmodulierter Tonträger mit 1,4 MHz ±0,2 MHz
T2 = frequenzmodulierter Tonträger mit 1,8 MHz ±0,2 MHz

dabei gilt

f5 - f1 = f2
f6 - f3 = f4

Gemäß Fig. 1 wird mit Magnetköpfen K1 mit einer Spaltbreite von 0,2 µm in der oberen Schicht S1 des Magnetbandes T im Frequenzbereich von etwa 1,2-10 MHz der mit dem Leuchtdich­ tesignal Y frequenzmodulierte Bildträger B aufgezeichnet.

Der schraffiert dargestellte statische Frequenzhub erstreckt sich von 5,4-7,0 MHz. Im Frequenzbereich unterhalb von B wird der in der Frequenz herabgesetzte Farbträger Fm, auch "color under" genannt, aufgezeichnet.

Gemäß Fig. 2 werden mit den Magnetköpfen K2 größerer Spalt­ breite von etwa 0,4-0,45 µm in der unteren Schicht S2 des Magnetbandes T zunächst zwei frequenzmodulierte Tonträger T1, T2 aufgezeichnet. Der empfangene NICAM-Tonträger N wird mit dem Mischträger M in den in der Frequenz herabgesetzten Tonträger Nm bei einer Frequenz von 2,9 MHz umgesetzt und in dieser Frequenzlage aufgezeichnet. Aufgezeichnet werden also T1, T2, Nm, während N und M nicht aufgezeichnet werden. Bei der Aufnahme erfolgt zunächst die Aufzeichnung gemäß Fig. 2 und danach die Aufzeichnung gemäß Fig. 1. Dabei wird die Auf­ zeichnung gemäß Fig. 2 in der oberen Schicht S1 wieder ge­ löscht.

In Fig. 3 wird das FBAS-PAL-Signal an der Klemme 1 in der Trennstufe 2 in das Leuchtdichtesignal Y und den modulierten Farbträger F aufgespalten. Y gelangt über die Sub-Preemp­ hasisstufe 3, die Haupt-Preemphasisstufe 4, und den Amplitu­ denbegrenzer 5 auf den FM-Modulator 6, der über den Verstär­ ker 7 den Bildträger B an die Addierstufe 8 liefert. Der Farbträger F wird über den Bandpaß 9 mit einem Durchlaßbe­ reich von 4,43 + 0,6-0,8 MHz dem Umsetzer 10 zugeführt. In der Abtrennstufe 11 werden die Zeilensynchronimpulse von Y abge­ trennt und in dem Umsetzer 12 auf die Frequenz f5 des Misch­ trägers M1 umgesetzt. Der Mischträger M1 gelangt über den Hochpaß 13 auf den anderen Eingang des Umsetzers 10. In dem Umsetzer 10 wird der Farbträger F auf den Farbträger Fm mit der Frequenz f2 umgesetzt, der über den Tiefpaß 14 auf den anderen Eingang der Addierstufe 8 gelangt. Die Addierstufe 8 liefert das Signal gemäß Fig. 1, das mit den Köpfen K1 auf dem Magnetband T aufgezeichnet wird.

Mit der Antenne 15 wird ein Sendersignal mit einem NICAM-Ton­ träger empfangen und in dem Tuner 16 verarbeitet. In der Trennstufe 17 wird der NICAM-Tonträger N abgetrennt und über den Bandpaß 18 mit einem Durchlaßbereich von 5,85 ± 0,4 MHz dem Umsetzer 19 zugeführt. Der Umsetzer 19 liefert den in der Frequenz herabgesetzten NICAM-Tonträger Nm mit der Fre­ quenz f4, der über den Bandpaß 20 mit dem Durchlaßbereich von 2,9 ± 0,4 MHz auf die Addierstufe 21 gelangt. Der Addier­ stufe 21 werden außerdem die Tonträger T1, T2 zugeführt. Das dadurch gewonnene Signal gemäß Fig. 2 gelangt über den Ver­ stärker 22 auf die Köpfe K2 und wird dort auf dem Magnetband T aufzeichnet.

Fig. 4 zeigt die Wiedergabeschaltung für die Aufnahmeschal­ tung gemäß Fig. 3. Vom Ausgang des Umschalters 23, der spur­ weise zwischen den Köpfen K1 umschaltet, gelangt der modu­ lierte Bildträger B über die Laufzeitstufe 24, und den Ampli­ tudenbegrenzer 25 auf den FM-Demodulator 26, der das Leucht­ dichtesignal Y liefert. Dieses gelangt über den Tiefpaß 27 mit einer Grenzfrequenz von etwa 5 MHz und die Deemphasisst­ ufe 28 auf die Klemme 29. Der Farbträger Fm gelangt über den Tiefpaß 30 mit einer Grenzfrequenz von 0,7 MHz auf den Umset­ zer 31. Y gelangt außerdem auf die Trennstufe 32, die zeilen­ frequente Impulse mit der Frequenz fH an den Umsetzer 33 lie­ fert. Der Umsetzer 33 liefert den Mischträger M1 mit der Fre­ quenz f5, der über den Tiefpaß 34 auf den anderen Eingang des Umsetzers 31 gelangt. Der Umsetzer 31 liefert den Farb­ träger F mit der Frequenz f1, der über den Bandpaß 35 und die Laufzeitstufe 36 mit einer Verzögerungszeit von zwei Zei­ len auf die Klemme 37 gelangt. In der Addierstufe 38 wird aus Y und F das FBAS-Signal gebildet, das an der Klemme 39 für die Bildwiedergabe zur Verfügung steht.

Mit den Köpfen K2 wird das Signal gemäß Fig. 2 abgetastet. Vom Ausgang des spurweise zwischen den Köpfen K2 umschalten­ den Umschalters 40 werden die beiden Tonträger T1, T2 mit dem Bandpaß 41 ausgewertet und dem FM-Demodulator 42 zugeführt. Die dadurch gewonnenen NF-Tonsignale NF1, NF2 gelangen auf Eingänge des Antennenmodulators 43, dem außerdem das FBAS- Signal über die Leitung 44 zugeführt wird. Mit dem Bandpaß 45 mit einem Durchlaßbereich von 2,9 ± 0,4 MHz wird der Tonträ­ ger Nm ausgewertet und dem Umsetzer 46 zugeführt. Die zeilen­ frequente Spannung mit der Frequenz fH wird in dem Umsetzer 47 auf den Mischträger M2 mit der Frequenz f6 umgesetzt und über den Bandpaß 50 dem anderen Eingang des Umsetzers 46 zu­ geführt. Der Umsetzer 46 liefert wieder den Original- NICAM- Tonträger N mit der Frequenz f3, der über den Bandpaß 48 auf den Antennenmodulator 43 gelangt. Der Antennenmodulator 43 erzeugt an der Klemme 4g einen HF-Träger, der mit dem FBAS- Signal, den beiden Tonsignalen NF1, NF2 und dem NICAM-Tonträ­ ger N moduliert ist.

Die Klemme 49 ist vorzugsweise an den Antenneneingang eines Fernsehempfängers angeschlossen, der auch einen NICAM-Deco­ der enthält. Mit einer frequenzselektiven Schaltung kann die Anwesenheit des NICAM-Tonträgers N mit der typischen Fre­ quenz von 5,85 MHz erkannt und eine Schaltspannung erzeugt werden, die bei Anwesenheit des NICAM-Tonträgers N selbsttä­ tig eine Umschaltung auf den Ausgang eines NICAM-Decoders bewirkt. Eine derartige Erkennungs- und Umschalteinrichtung kann auch im Recorder selbst enthalten sein, um z. B. die Schaltung zur Verarbeitung des NICAM-Tonträgers nur bei Vor­ handensein eines aufgezeichneten NICAM-Tonträgers einzuschal­ ten.

Die Magnetköpfe K1 haben einen Azimutwinkel von ± 6°, während die Magnetköpfe K2 einen Azimutwinkel von ± 30° haben. Die Aufzeichnung in der oberen Schicht S1 gemäß Fig. 1 erfolgt vorzugsweise ohne Zwischenraum, sogenannten Rasen. Die Auf­ zeichnung mit K2 in der tieferen Schicht S2 erfolgt mit ei­ nem sogenannten Rasen. Dieser Rasen ist vorteilhaft, weil wegen der niedrigeren Frequenzen eine Übersprechdämpfung durch die Azimutwinkel nicht mehr ausreichend wirksam ist. Das Übersprechen zwischen benachbarten Spuren wird also bei K1 im wesentlichen durch die Azimutwinkel und bei K2 durch den Rasen zwischen den Spuren vermieden.

Claims (6)

1. Videorecorder mit verbesserter Tonaufzeichnung, bei dem mit ersten Magnetköpfen (K1) geringer Spaltbreite in einer oberen Magnetschicht (S1) des Bandes (T) ein mit dem Leuchtdichtesignal (Y) modulierter Bildträger (B) und mit zweiten Magnetköpfen (K2) größerer Spaltbreite in einer tiefer liegenden Magnetschicht (S2) mit Tonsi­ gnalen frequenzmodulierte Tonträger (T1, T2) aufgezeich­ net werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der tieferen Schicht (S2) mit den Magnetköpfen (K2) im Frequenzmulti­ plex mit den Tonträgern (T1, T2) zusätzlich ein mit digi­ talen Tonsignalen modulierter, in der Frequenz herabge­ setzter Tonträger (Nm) der NICAM-Art aufgezeichnet wird.

2. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufnahme und/oder bei der Wiedergabe eine fre­ quenzselektive Schaltung vorgesehen ist, die den Tonträ­ ger (N, Nm) der NICAM-Art erkennt und selbsttätig den Tonkanal auf die Aufnahme oder Wiedergabe dieses Tonträ­ gers umschaltet.

3. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe der vom Band (T) abgetastete Tonträ­ ger (Nm) mit einem Mischträger (M2) wieder auf seine Originalfrequenz (f3) umgesetzt wird.

4. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des für die Frequenzumsetzung verwendeten Mischträgers mit der Zeilenfrequenz (fH) verkoppelt ist.

5. Recorder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Originalfrequenz (f3) umgesetzte Träger (N) an den Eingang eines Antennenmodulators (43) angelegt ist, der einen mit den Bild- und Tonsignalen modulier­ ten HF-Träger liefert.

6. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Magnetköpfe (K2) einen Azimutwinkel von ± 30° aufweisen.