DE69133381T2

DE69133381T2 - Trommelservosystem

Info

Publication number: DE69133381T2
Application number: DE69133381T
Authority: DE
Inventors: Jin Ogasawara; Seiji Higurashi; Tomoyuki Midori-ku Shindo; Tetsuya Suwa
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2011-11-30
Also published as: DE69122051D1; EP0489375A2; EP0489375A3; EP0720165A3; EP0489375B1; DE69133381D1; US5751509A; DE69122051T2; EP0720165A2; EP0720165B1; KR950011518B1; KR920010565A

Description

Diese Erfindung betrifft generell einen Video-Bandrecorder (wird nachstehend abgekürzt als VTR bezeichnet) und insbesondere ein Trommelservosystem, das zur Verwendung in einem VTR geeignet ist.
1 und 3 sind schematische Blockschaltbilder, die jeweils ein Trommelservosystem 100 nach dem Stand der Technik veranschaulichen.
Wie in 1 gezeigt, wird beispielsweise ein Steuersignal, dessen Frequenz ein ganzzahliges Untervielfach einer Frequenz eines Vertikalsynchronsignals ist, aus einem Videosignalgemisch in einer synchronisierten Weise getrennt, wird an einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß eines Phasenvergleichers 1 angelegt, der ein Bestandteil einer Trommelservoschaltung (wird später beschrieben) ist, nämlich ein Phasensteuermittel A. Des weiteren wird ein Drehwinkel-Informationssignal, das später zu beschreiben ist, das eine gestaltete Wellenform hat, an einen invertierenden Eingang des Phasenvergleichers 1 angelegt. Außerdem vergleicht der Phasenvergleicher 1 die Phase des Drehwinkelsignals mit derjenigen des Steuersignals, und gibt dann ein Phasenvergleichssignal ab, das das Ergebnis des Vergleichs eines Schleifenfilters 2 repräsentiert. Danach gibt das Schleifenfilter 2 ein Ausgangssignal ab, das aus dem Phasenvergleichsignal gewonnen wird, das durch Beseitigung hochfrequenter Komponenten desselben an einen Verstärker 3 angelegt wird. Nachfolgend wird das von dem Verstärker 3 verstärkte Signal in einen Motor 4 gespeist. Dadurch wird eine Drehkopftrommel 5 mit einem bekannten Aufbau abhängig von Signal in Drehung versetzt, dessen Frequenz einem vorbestimmten Wert gleich ist, und dessen Phase gesteuert wird. Ein Drehwinkeldetektor 6 erzeugt ein Drehwinkel-Informationssignal gemäß einem Drehwinkel der Trommel 5 und gibt dann das Drehwinkelsignal an eine Wellenform-Gestaltungseinrichtung 7 ab. Nachfolgend gestaltet die Vorrichtung 7 die Wellenform des Drehwinkelsignals und gibt das Drehwinkelsignal, dessen Wellenform auf diese Weise gestaltet ist, an den invertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 1 ab. In identischer Weise ist die Trommelservoschaltung ein Abschnitt, der aus dem Phasenvergleicher 1, dem Schleifenfilter 2, dem Verstärker 3 und der Wellenform-Gestaltungseinrichtung 7 aufgebaut ist.
Somit wird die Drehung der Trommel 5 stets von dem Phasensteuermittel A gesteuert, an das das Steuersignal angelegt wird.
Des weiteren wird der Aufbau von 1 durch Verbindung eines Ausgangs eines Frequenzteilers 8 mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 1 erzielt. In identischer Weise bezeichnen gleiche Bezugszeichen die selben Teile von 1, die nicht erneut nachstehend beschrieben werden.
Wie in 2 dargestellt, wird ein Bezugstaktsignal mit einer Frequenz, die höher als die Frequenz des Steuersignals ist, an den Frequenzteiler 8 angelegt. Danach wird ein Frequenzteilsignal mit einer Frequenz, die der des Steuersignals gleich ist, vom Frequenzteiler 8 an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 1 der Trommelservoschaltung (nämlich das Phasensteuermittel) A angelegt, eine Operation, die zuvor beschrieben wurde. Im Moment des Anlegens wird in identischer Weise ein Frequenzteiler als eine Operation der Gewinnung eines Signals festgelegt, dessen Frequenz ein ganzes Untervielfaches einer Frequenz eines anderen Signals ist. Folglich wird die Operation des Phasensteuermittels A nicht erneut erläutert.
Auf diese Weise wird die Drehung der Trommel 5 von dem Phasensteuermittel A gesteuert, an das ein Frequenzteilsignal mit einer Frequenz angelegt wird, die der des gelieferten Steuersignals gleich ist.
Im Falle des Aufbaues der 3 wird des weiteren eines der Signale jeweils mit unterschiedlichen Frequenzen ausgewählt. Es wird nämlich eine Geschwindigkeitssteuersignal aus der Bezugsschleife 14 an eine Motorsteuerschleife 10 im Falle der Anwendung einer normalen Wiedergabegeschwindigkeit angelegt. Im Gegensatz dazu wird ein Geschwindigkeitssteuersignal von einem Geschwindigkeitssynthesizer 16 an die Motorsteuerschleife 10 angelegt, wenn eine Wiedergabegeschwindigkeit angewandt wird, die sich von der normalen Wiedergabegeschwindigkeit unterscheidet. Diese Auswahl wird durch Betätigung eines Schalters 18 ausgeführt.
Die Bezugsschleife 14 ist zusammengesetzt aus einem Frequenzvergleicher 36, an den ein Vertikalsynchronsignal 22 angelegt wird, einem Filter 38, einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 40 und einem Frequenzteiler 42. Andererseits ist der Geschwindigkeitssynthesizer 16 zusammengesetzt aus einem programmierten Frequenzteiler 43, einem Frequenzvergleicher 44, einem Filter 46, einem VCO 48 und einem weiteren, programmierten Frequenzteiler 50. Der Schalter 18 wird zur Auswahl eines aus einem Oszillatorsignal verwendet, das von dem VCO 40 der Bezugsschleife 14 abgegeben wird, und eines weiteren Schwingungssignals, das von dem VCO 48 des Geschwindigkeitssynthesizers 16 als Geschwindigkeitssteuersignal abgegeben wird. Des weiteren besteht die Motorsteuerschleife 10 aus einem Frequenzvergleicher 24, einer Schleifenkompensationsschaltung 28, einer Polwendeschaltung 30, einem Schalter 32, einem Antriebsmotorverstärker (MDA) 34, einem Motor 12 und einem Tachometer 26.
Die zuvor beschriebenen herkömmlichen Trommelservosysteme haben jedoch die folgenden Nachteile.
Wenn das Steuersignal, das an die Trommelservoschaltung angelegt wird, nämlich an das Phasensteuermittel A, spricht die Trommelservoschaltung zunächst von jedem der herkömmlichen Trommelservosysteme auf die Änderung an, als hätte sie eine abrupte Störung von außen empfangen. Die Trommelservoschaltung jeden herkömmlichen Servosystems geht nämlich in einen sogenannten "schwebenden Zustand" über. Wenn insbesondere das Steuersignal durch Änderung einer Frequenzteilrate erzeugt wird, die zur Ausführung einer Frequenzteilung eines Bezugstaktes mit einer Frequenz verwendet wird, die größer ist als die Frequenz des Steuersignals, um die Frequenz des Steuersignals zu ändern, und in die Trommelservoschaltung jeden herkömmlichen Trommelservosystems gespeist wird, gibt ein Phasenfehler, der in der Trommelservoschaltung eines jeden der herkömmlichen Trommelservosysteme auftritt, dieses unmittelbar wieder. Folglich spricht die Trommelservoschaltung jedes herkömmlichen Systems auf die Änderung des Frequenzteilverhältnisses in einer Weise an, die der Erwiderung des Falles gleicht, bei dem eine abrupte Störung von außen kommt. Außerdem wird im Falle, bei dem eine Niederfrequenz (das heißt, 30 Hz oder 25 Hz) in einem VTR als Frequenz des Steuersignals verwendet wird, wird ein Phasenfehler, der in der Trommelservoschaltung jeden herkömmlichen Servosystems als Ergebnis der Änderung der Bezugsphase des Bezugstaktsignals groß, und auf diese Weise wird die Stabilität der Trommelservoschaltung jeden Trommelservosystems verschlechtert.
Wenn zweitens im Falle des herkömmlichen Trommelservosystems von 3 ein Geschwindigkeitssteuersignal von einem Geschwindigkeitssynthesizer 16 erzeugt, ausgewählt und die normale Wiedergabe ausgeführt wird durch Freigabe des Schalters 18 von der linken Position von 3, und der Schalter 18 in die rechte Position von 3 plaziert wird, leidet dieses darunter, Störungen zu enthalten, wenn die Ansprechkennlinie der Steuerschleife 10 so eingestellt ist, daß die Steuerschleife 10 schnell reagiert. In der Folge wird die Genauigkeit der Frequenzsteuerung schlecht. Wenn im entgegengesetzten Falle die Genauigkeit der Frequenzsteuerung hoch eingestellt wird, wird die Ansprechempfindlichkeit der Steuerschleife 10 schlecht.
Als nächstes wird ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Trommelservosystems anhand der 4 und 5 nachstehend beschrieben. Bezugszeichen 100 bedeutet das herkömmliche Trommelservosystem; 200 einen Bezugstaktgenerator; 8 einen Frequenzteiler, dessen Teilverhältnis 1/M beträgt; 9 eine Trommelservoschaltung; 1 einen Phasenvergleicher; 2 ein Schleiferfilter; 3 einen Verstärker; 7 eine Wellenform-Gestaltungseinrichtung; 4 einen Motor; 5 eine Trommel; und 6 einen Drehwinkeldetektor.
Wie in 4 dargestellt, erzeugt das herkömmliche Trommelservosystem 100 zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit und der Drehphase eines Videokopfes (nicht dargestellt) ein Steuersignal ohne Frequenzabweichung auf der Grundlage eines Bezugstaktsignals, das von dem Bezugstaktgenerator 200 kommt. Somit wird eine Trommelservooperation von diesem Steuersignal ausgeführt.
Genauer gesagt wird, wie in 5 dargestellt, ein Bezugstaktsignal, dessen Frequenz höher als die Frequenz des Steuersignals ist, von dem Bezugstaktgenerator 200 abgegeben, an den Frequenzteiler 8 geliefert, der die Frequenz des Bezugstaktsignals auf das 1/M-fache herabsetzt und dann an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 1 der Trommelservoschaltung 9 abgibt, ein Teilungssignal mit der gleichen Frequenz, wie sie das Steuersignal hat. Ein Trommeldreh-Informationssignal, dessen Wellenform gestaltet ist, wird an den invertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 1 geliefert, der die Phase des Trommeldreh-Informationssignals mit derjenigen des Steuersignals vergleicht und dann ein Phasenvergleichssignal abgibt, das das Ergebnis des Vergleichs für das Schleifenfilter 2 liefert. Danach gibt das Schleifenfilter 2 ein Signal an den Verstärker 3 ab, das durch Beseitigung von hochfrequenten Komponenten des gelieferten Phasenvergleichssignals gewonnen wird. Danach wird das von dem Verstärker 3 verstärkte Signal in den Motor 5 gespeist. Die Drehkopftrommel 5 mit einem allgemein bekannten Aufbau dreht dadurch gesteuert von dem Steuersignal mit einer vorbestimmten Frequenz. Der Drehwinkeldetektor 8 gibt ein Trommeldreh-Informationssignal (nachstehend gelegentlich als Drehwinkel-Feststellsignal bezeichnet) an die Wellenformgestaltungseinrichtung 7 ab.
Somit wird die Drehung der Trommel 6 durch die Trommelservoschaltung 9 gesteuert, die das Frequenzteilsignal mit der gleichen Frequenz wie das Steuersignal hat.
Dieses herkömmliche Trommelservosystem hat den folgenden Nachteil.
Im Falle nämlich, bei dem ein Videosignal mit einer Frequenzabweichung von beispielsweise +0,1% und einem Tonsignal ohne Frequenzabweichung gleichzeitig mittels eines VTR aufgezeichnet wird, der ein allgemein bekanntes Servosystem besitzt, folgt das Trommelservosystem einem Bezugssignal, das aus dem Videosignal getrennt wird; und somit ist die Anzahl von Drehungen der Trommel um +0,1% größer als eine normale oder reguläre Anzahl von Umdrehungen derselben. Zur Zeit der Wiedergabe einer Aufzeichnung folgt das Trommelservosystem einem Steuersignal, das keine Frequenzabweichung besitzt, und dieses wird aus einem Bezugstaktsignal erzeugt, und somit wird die normale oder regelrechte Umdrehungszahl der Trommel aufrecht erhalten. Folglich entsteht eine Umdrehungszahlabweichung der Trommel von +0%.
Wenn eine Frequenzabweichung in einem aufzuzeichnenden Videosignal auftritt, tritt daher eine Zeitverzögerung auf, wenn das Magnetband in Berührung um die Trommel läuft im Falle der Wiedergabe des Videosignals (nachstehend gelegentlich einfach als Wiedergabezeit bezeichnet), die von einer anderen Zeitverzögerung abweicht, wenn das magnetische Band im Falle der Aufzeichnung des Videosignals (nachstehend gelegentlich einfach als Aufzeichnungszeit bezeichnet) in Berührung um die Trommel läuft, aufgrund der Tatsache, daß die Anzahl von Umdrehungen der Trommel zur Zeit der Aufzeichnung des Videosignal sich von derjenigen der Umdrehungen der Trommel zur Zeit der Wiedergabe des aufgezeichneten Videosignals unterscheidet. (In diesem Falle ist die Wiedergabezeit länger als die Aufzeichnungszeit um 0,1%).
Somit besitzt das herkömmliche Trommelservosystem einen Nachteil, der darin besteht, daß bei einem mit einer Frequenzabweichung aufgezeichneten Videosignal und einem ohne Frequenzabweichung gleichzeitig aufgezeichneten Tonsignal bei nachfolgend gleichzeitiger Wiedergabe des Videosignals und des Tonsignals, eine Tonlage der durch das Tonsignal bei der Wiedergabe angezeigten Klanges sich von dem der Tonlage des Klanges unterscheidet, der von dem Tonsignal zur Zeit der Aufzeichnung angezeigt wurde. In diesem Falle liegt die erste Tonlage tiefer als die letztere Tonlage.
Das Dokument US-A-4 617 599 offenbart ein Digitalsignal-Aufnahme/Wiedergabegerät, das in der Lage ist, digitale Signale mit Unterschieden in Hinsicht auf die Abtastfrequenz und die Anzahl von Quantisierungsbits pro Abtastung aufzunehmen und wiederzugeben. Die Drehgeschwindigkeit der Drehköpfe für die Aufnahme und Wiedergabe oder die Laufgeschwindigkeit eines Aufzeichnungsmediums wird als Funktion unterschiedlicher Abtastfrequenzen variiert. Eine Signalverarbeitungsschaltung zum Verarbeiten der digitalen Signale, die auf das Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen sind, wird gesteuert von einem Taktsignal, dessen Frequenz geändert wird in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Abtastfrequenzen. Die Digitalsignale, die sich in der Abtastfrequenz unterscheiden, und die Quantisierungsbitzahlen können vom selben Gerät aufgenommen und wiedergegeben werden mit derselben Wellenlänge und demselben Signalformat.
Das Dokument US-A-4 630 142 beschreibt ein Gerät zur Wiedergabe digitaler Signale, die auf einem Aufzeichnungsband aufgenommen sind, das längs einer Drehtrommel geführt wird. Das Band wird geführt über die Trommel mit einer Absolutbandgeschwindigkeit, die sich variieren läßt. Ein Servomechanismus, der auf die Variationen der Absolutbandgeschwindigkeit anspricht, justiert den Transportmechanismus so, daß der Kopf eine Drehgeschwindigkeit so annimmt, daß die relative Geschwindigkeit wieder hergestellt wird und im wesentlichen auf einem konstanten Wert beibehalten wird.
Das Dokument EP-A-327 289 offenbart ein magnetisches Aufnahme- und Wiedergabegerät, das einen Magnetkopf verwendet, der sich auf einer Drehtrommel befindet, um schräge Abtastspuren in Aufeinanderfolge auf ein Magnetband aufzuzeichnen. Ein Geschwindigkeitssteuermittel steuert die Drehgeschwindigkeit der Drehtrommel und/oder die Laufgeschwindigkeit des Magnetbandes gemäß der Bitübertragungsrate serieller aufzuzeichnender Daten. Ein Prozessormittel komprimiert mit der Zeitbasis die seriellen Daten so, daß die seriellen Daten aufgezeichnet werden, während das Magnetband die Magnetspur abtastet, während der Magnetkopf die Aufzeichnungsspur abtastet.
Das Dokument GB-A-2 217 509 beschreibt ein Digitalsignalaufzeichnungsgerät, das die Möglichkeit der Eingabe verschiedener Arten digitaler Informationssignale bietet, die unterschiedliche Bitraten haben. Das Aufzeichnen erfolgt für jeden Datenblock, der eine vorbestimmte Datenmenge enthält, zu denen Hauptdaten gemäß der Digitalinformation gehören. Das Verhältnis der Hauptdaten innerhalb des Datenblockes wird umgeschaltet gemäß jeder Art von digitalen Informationssignal.
Die vorliegende Erfindung entstand zum Beseitigen der oben beschriebenen Nachteile bei den herkömmlichen Trommelservosystemen.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trommelservosystem zu schaffen, das abrupten Änderungen im Steuersignal stabil folgen kann und das eine Wiedergabezeit hat, die im wesentlichen der Aufzeichnungszeit gleicht.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist ein Steuersystem, wie es in Patentanspruch 1 angegeben ist, oder in einem der abhängigen Patentansprüche. Des weiteren ist ein Gerät vorgesehen, das über ein derartiges Steuersystem verfügt.
Das Steuersystem kann in stabiler Weise einer abrupten Änderung folgen, die im Steuersignal auftritt.
Die Wiedergabezeit kann mit hoher Präzision der Aufnahmezeit angeglichen werden. Wenn des weiteren ein Videosignal mit einer Frequenzabweichung aufgezeichnet wird, und gemeinsam mit einem digitalen Tondatensignal ohne Frequenzabweichung wiedergegeben wird, kann die Drehphase (nämlich der Drehwinkel) der Trommel auf der Grundlage der digitalen Tonsignaldaten durch Anwendung der vorliegenden Erfindung auf einen allgemeinen bekannten VTR gesteuert werden. Dadurch kann ein Videosignal völlig synchron mit dem Tonsignal wiedergegeben werden. Folglich kann eine extrem hochqualitatives Wiedergabebild und ein extrem hochqualitativer Wiedergabeton erzielt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung deutlich, in der gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in allen Darstellungen zeigen.
1 bis 3 sind schematische Blockschaltbilder zur Veranschaulichung herkömmlicher Trommelservosysteme;
4 und 5 sind schematische Blockschaltbilder zur Veranschaulichung eines weiteren herkömmlichen Trommelservosystems;
6 bis 8 sind schematische Blockschaltbilder, die jeweils eine erste, zweite und dritte Struktur (nicht beansprucht) veranschaulichen;
9 ist ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung;
10 ist ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung; und
11 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der auf einen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Zeitinformation.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung detailliert anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
6 bis 8 sind schematische Blockschaltbilder, die jeweils eine erste, zweite und dritte Struktur veranschaulichen. In diesen Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile der herkömmlichen Trommelservosysteme der 1 bis 5. Des weiteren wird die Beschreibung derartiger Abschnitte der Einfachheit halber fortgelassen.
Die erste Struktur (nämlich ein erstes Trommelservosystem B von 6) ist eingerichtet zur Änderung eines von mehreren Bezugstakten, die jeweils unterschiedliche Frequenzen zueinander besitzen, falls dies zur Steuerung einer Drehfrequenz einer Trommel erforderlich ist. Wie in 6 gezeigt, besteht dieses Trommelservosystem B aus einem Phasensteuermittel (nämlich einem Drehsteuermittel) A zur Steuerung einer Drehphase (somit Steuerung einer Drehung einer Trommel 5 auf der Grundlage eines Phasenvergleichssignals, das durch Vergleich einer Phase eines Drehwinkel-Informationssignals, das gemäß einem Drehwinkel der Trommel 5 mit einer Phase eines Steuersignals und einem Phasenregelkreis (PLL) verglichen wird, nämlich ein Vergleichssteuermittel zur Abgabe des Steuersignals, das an das Phasensteuermittel A zu liefern ist, durch Ausführung einer Phasenvergleichssteuerung unter Verwendung eines Frequenzteilsignals, das durch Bewirkung einer Frequenzteilung eines von Bezugstakten erfolgt (nämlich Bezugssignale a und b, deren Frequenz höher als die Frequenz des Steuersignals ist). Des weiteren setzt sich der PLL zusammen aus einem Phasenvergleicher 52, einem Schleifenfilter 53, einem VCO 54 und einem Frequenzteiler 56. In identischer Weise bedeutet Bezugszeichen 55 einen Frequenzteiler.
Im Falle dieses Trommelservosystems B wird zur Änderung der Frequenz des Steuersignals zur Steuerung der Drehung der Trommel 5 ein stationärer Kontakt, der mit einem Bewegungskontakt 50c eines Auswahlschalters (nachstehend lediglich als Schalter bezeichnet) 50 geändert wird zwischen einem stationären 50a, an den ein Bezugstakt a angelegt wird, und einen anderen stationären 50b, an den ein anderer Bezugstakt 50d angelegt wird.
Im Falle, bei dem der Schalter 50 in einem Umschaltzustand wie in 6 dargestellt ist, wird ein durch Änderung der Frequenz des Bezugstaktes a in das 1/A-fache durch den Frequenzteiler 51 gewonnenes Frequenzteilsignal in den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 52 geliefert. Dann gibt der Phasenvergleicher 52 an das Schleifenfilter 53 ein Phasenvergleichsignal ab, das durch Vergleich der Phase dieses Frequenzteilsignals mit derjenigen eines anderen Frequenzteilsignals erfolgt, das an den invertierenden Eingangsanschluß desselben aus einem Frequenzteiler 56 geliefert wird, der später zu beschreiben ist. Danach gibt das Schleifenfilter 53 ein Signal an den VCO 54 ab, das durch Beseitigung hochfrequenter Anteile des Phasenvergleichssignals gewonnen wird.
Ein vom VCO 54 erzeugtes Schwingungsausgangssignal wird verzweigt, nämlich zu den Frequenzteilern 55 und 56 verzweigt. Die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 55 geliefert wird, ändert sich in das (1/M)-fache. Nachfolgend wird ein Signal, das als Ergebnis dieser Frequenzteilung gewonnen wird, an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 1 des Phasensteuermittels A angelegt. Andererseits wird die Frequenz des Schwingungsausgangssignals an den Frequenzteiler 56 des PLL angelegt und in das (1/a)-fache geändert. Nachfolgend wird ein Signal, das als Ergebnis dieser Frequenzteilung gewonnen wird, an den invertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 52 angelegt.
Durch Einstellen des Frequenzteilverhältnisses (1/a) des Frequenzteilers 56, größer als das von (1/M) des Frequenzteilers 55, kann die Frequenz des Phasenvergleichssignals, das von dem Phasenvergleicher 52 abgegeben wird, höher eingestellt werden, als dasjenige des Phasenvergleichssignals, das von dem Phasenvergleicher 1 abgegeben wird.
Somit können im Falle des Trommelservosystems B Wirkungen einer abrupten Änderung eines Zustands einer Trommelservoschaltung (nämlich eines Phasensteuermittels) A aufgrund einer Änderung eines Bezugstaktes zwischen dem Takt a und dem b, die äquivalent zu Wirkungen einer radikalen Störung von außen sind, in dem PLL absorbiert werden, der von dem VCO 54 gesteuert wird. Folglich kann verdeckt werden, daß eine Änderung des Bezugstakts direkt ein Phasenfehler der Trommelservoschaltung verursacht. Die Trommelservoschaltung kann in stabiler Weise Änderung der Drehphase der Trommel 5 folgen, die aufgrund der Änderung im Bezugstakt auftritt.
Des weiteren ist die zweite Struktur (nämlich ein zweites Trommelservosystem C von 7) eingerichtet, ein Frequenzteilsignal zu ändern, das durch eine Frequenzteilung eines einzigen Taktes ausgeführt wird, falls zur Änderung einer Drehfrequenz einer Trommel erforderlich. Wie in 7 veranschaulicht, setzt sich das zweite Trommelservosystem zusammen aus einem Phasensteuermittel (nämlich einem Drehsteuermittel) A zur Steuerung einer Drehphase (somit Steuerung einer Drehung) einer Trommel 5 auf der Grundlage eines Phasenvergleichssignals, das durch Vergleich einer Phase eines Drehwinkel-Informationssignals gewonnen wird, das gemäß einem Drehwinkel der Trommel 5 mit einer Phase eines Steuersignals verglichen wird, und einem Phasenregelkreis (PLL), nämlich ein Vergleichssteuermittel zur Abgabe des Steuersignals, das an die Phasensteuermittel A durch Ausführung einer Phasenvergleichssteuerung zu liefern ist, durch Auswahl und unter Verwendung eines von drei Frequenzteilsignalen, die durch Bewirkung einer Frequenzteilung eines Bezugstaktes (nämlich eines Bezugssignals) gewonnen werden, mit einer Frequenz, die höher ist als die Frequenz des Steuersignals. Des weiteren ist der PLL zusammengesetzt aus einem Phasenvergleicher 64, einem Phasenfilter 65, einem VCO 66, Frequenzteilern 68, 69 und 70 und einem Schalter 71. Auffallend ist, daß der Phasenvergleicher 64, das Schleifenfilter 65, der VCO 66 und der Frequenzteiler 67 die gleichen sind die der Phasenvergleicher 52, das Schleifenfilter 53, der VCO 54 beziehungsweise der Frequenzteiler 55 der ersten Struktur von 6.
Im Falle dieses Trommelservosystems C wird zur Änderung der Frequenz des Steuersignals zur Steuerung der Drehung der Trommel 5 ein stationärer Kontakt, der mit einem Bewegungskontakt 63d eines Auswahlschalters (nachstehend einfach als Schalter bezeichnet) 63 zwischen einem stationären 63a geändert, an den ein Frequenzteilsignal durch Änderung der Frequenz eines Bezugstaktes in das (1/A₁)-fache in einem Frequenzteiler 60 geliefert wird, und ein anderer stationärer 63b an den ein Frequenzteilsignal, das durch Änderung der Frequenz des Bezugstaktes in das (1/A₂)-fache im Frequenzteiler 61 geliefert wird, und einen weiteren stationären 63c, an den ein Frequenzteilsignal angelegt wird, das durch Frequenzänderung des Bezugstaktes in dessen (1/A₃)-faches in einem Frequenzteiler 62 gewonnen wird.
Im Falle, bei dem der Schalter 63 in einem Schaltzustand ist, wie er in 7 dargestellt ist, wird ein durch Änderung der Frequenz des Bezugstaktes in dessen (1/A₁)-faches vom Frequenzteiler 60 gewonnenes Frequenzteilsignal in den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 64 des PLL geliefert. Dann gibt der Phasenvergleicher 64 an das Schleifenfilter 65 ein Phasenvergleichssignal ab, das durch Vergleich der Phase dieses Frequenzteilsignals gewonnen wird, mit demjenigen eines anderen Frequenzteilsignals, das an den invertierenden Eingangsanschluß desselben geliefert wird und von einem Auswahlschalter (nachstehend einfach als Schalter bezeichnet) 71 ausgewählt wird, der später zu beschreiben ist. Danach gibt das Schleifenfilter 65 ein Signal an den VCO 66 ab, das durch Beseitigung einer hochfrequenten Komponente des Phasenvergleichssignals gewonnen wird.
Ein vom VCO 66 abgegebenes Schwingungsausgangssignal wird verzweigt. Die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an die Frequenzteilschaltung 67 angelegt wird, wird in das (1/M)-fache geändert. Nachfolgend wird als Ergebnis dieser Frequenzteilung ein Signal gewonnen und an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 1 des Phasensteuermittels A geliefert. Andererseits wird das andere Schwingungsausgangssignal, weiterverzweigt in drei Schwingungsausgangssignale (nachstehend als Verzweigungssignale bezeichnet), jeweils an die Frequenzteiler 68, 69 und 70 geliefert. Die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 68 gelegt wird, ändert sich in das (1/a₁)-fache. Nachfolgend wird ein Signal als Ergebnis dieser Frequenzteilung gewonnen, und an den stationären Anschluß oder Kontakt 71a des Schalters 71 angelegt. In gleicher Weise wird die Frequenz des Schwingungsausgangssignals an den Frequenzteiler 61 angelegt und in das (1/a₂)-fache geändert. Nachfolgend wird als Ergebnis dieser Frequenzteilung ein Signal erzeugt und an den stationären Anschluß oder Kontakt 71b des Schalters 71 geliefert. Des weiteren wird die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 71 angelegt wird, in das (1/A₃)-fache geändert. Nachfolgend wird ein Signal, das als Ergebnis dieser Frequenzteilung gewonnen wird, an den stationären Anschluß oder Kontakt 71c des Schalters 71 angelegt.
Im Falle des Schaltzustandes des Schalters 71 von 7 wird die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 68 angelegt wird, in das (1/a₁)-fache geändert. Nachfolgend wird ein Signal, das als Ergebnis der Frequenzteilung gewonnen wird, an den invertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 64 geliefert.
Durch jeweiliges Einstellen des Frequenzteilverhältnisses (1/a₁) des Frequenzteilers 68, (1/a₂) des Frequenzteilers 69 und (1/a₃) des Frequenzteilers 70, größer als das jenige (1/M) des Frequenzteilers 67, kann die Frequenz des vom Phasenvergleicher 64 abgegebenen Phasenvergleichssignals höher eingestellt werden als dasjenige des vom Phasenvergleicher 1 abgegebenen Phasenvergleichssignals.
Somit können im Falle dieses Trommelservosystems C Wirkungen einer abrupten Änderung des Zustands der Trommelservoschaltung (nämlich des Phasensteuermittels) A, die äquivalent den Wirkungen einer radikalen Störung von außen sind, im PLL absorbiert werden, gesteuert von dem VCO 66 durch Änderung der Kombination der Schaltzustände des Schalters 63 und 71. Die Trommelservoschaltung kann Änderungen der Drehphase der Trommel 5 in stabiler Weise folgen, die aufgrund von Änderungen des Bezugstaktes auftreten.
Darüber hinaus ist die dritte Struktur (nämlich ein drittes Servosystem D von 8) unter Verwendung eines Frequenzteilers 81 anstelle des Phasenvergleichers 52 des PLL von 6 aufgebaut. Wie in 3 veranschaulicht, setzt sich das dritte Trommelservosystem zusammen aus einem Phasensteuermittel (nämlich ein Drehsteuermittel) A zur Steuerung einer Drehphase (somit Steuerung einer Drehung) einer Trommel 5 auf der Grundlage eines Phasenvergleichssignals, das durch Vergleich einer Phase einer Winkeldrehinformationssignals, das gemäß einem Drehwinkel der Trommel 5 bestimmt wird, mit einer Phase des Steuersignals und einem PLL, nämlich einem Vergleichssteuermittel zur Abgabe des Steuersignals, das an das Phasensteuermittel A durch Ausführung einer Phasenvergleichssteuerung durch Auswahl und Verwendung eines Frequenzteilsignals erfolgt, das durch Bewirkung einer Frequenzteilung eines Bezugstaktes (nämliches eines Bezugssignals) mit einer Frequenz erzeugt wird, die höher als die Frequenz des Steuersignals ist. Des weiteren setzt sich der PLL zusammen aus einem Phasenvergleicher 81, einem Schleifenfilter 82, einem VCO 83 und einem Frequenzteiler 85. Auffällig ist, daß der Frequenzteiler 80 den gleichen Aufbau wie der Frequenzteiler 51 hat. Ebenso ist das Schleifenfilter 65 das gleiche wie das Schleifenfilter 53 oder 65. Des weiteren ist der VCO 83 der gleiche wie der VCO 54 oder 66. Außerdem ist der Frequenzteiler 84 der gleiche wie der Frequenzteiler 55 oder 67. Außerdem ist der Frequenzteiler 85 der gleiche wie der Frequenzteiler 56.
Im Falle des Trommelservosystems D wird zur Änderung der Frequenz des Steuersignals zur Steuerung der Drehung der Trommel 5 die Frequenz eines Frequenzvergleichssignals geändert, das von dem Frequenzvergleicher 81 abgegeben wird.
Wie in 8 gezeigt, wird ein Frequenzteilsignal, das durch Änderung der Frequenz des Bezugstaktes in das (1/A)-fache durch den Frequenzteiler 60 erzeugt wird, in den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Frequenzvergleichers 81 des PLL geliefert. Dann gibt der Frequenzvergleicher 81 an das Schleifenfilter 82 ein Frequenzvergleichsignal ab, das durch Vergleich der Frequenz dieses Frequenzteilsignals mit derjenigen einers anderen Frequenzteilsignals entsteht, das von dem Frequenzteiler 85 (dieser wird später beschrieben) geliefert wird, in dessen invertierenden Eingangsanschluß. Danach gibt das Schleifenfilter 82 an den VCO 83 ein Signal ab, das durch Beseitigung einer hochfrequenten Komponente des Frequenzvergleichssignals erzeugt wird. Ein Schwingungsausgangssignal, das von dem VCO 83 abgegeben wird, wird zuerst verzweigt. Die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 84 geliefert wird, wird auf das (1/M)-fache geändert. Nachfolgend wird ein Signal, das als Ergebnis dieser Frequenzteilung gewonnen wird, an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 1 des Phasensteuermittels A angelegt. Andererseits wird das andere Schwingungsausgangssignal an den Frequenzteiler 85 geliefert. Die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 85 angelegt wird, wird in das (1/A)-fache geändert.
Durch Einstellen des Frequenzteilverhältnisses 1/a des Frequenzteilers 85 größer als dasjenige (1/M) des Frequenzteilers 84 kann des weiteren die Frequenz des vom Frequenzvergleicher 81 abgegebenen Frequenzvergleichsignals höher eingestellt werden als dasjenige des Phasenvergleichssignals, das von dem Phasenvergleicher 1 abgegeben wird.
Somit können im Falle dieses Trommelservosystems D Wirkungen einer abrupten Änderung eines Zustands einer Trommelservoschaltung (nämlich des Phasensteuermittels) A, die den Wirkungen einer radikalen Störung von außen äquivalent sind, in dem PLL absorbiert werden, der vom VCO 83 gesteuert wird. Des weiteren kann damit ein in der Trommelservoschaltung auftretender Phasenfehler daran gehindert werden, unmittelbar die Änderung der Frequenz eines Frequenzvergleichssignals wiederzuspiegeln. Die Trommelservoschaltung kann den aufgrund von Änderungen des Bezugstaktes auftretenden Änderungen der Drehphase der Trommel 5 stabil folgen.
In den 6, 7 und 8 ist auffällig, daß die Schalter 50, 63 und 71 als mechanische Umschalteinrichtungen veranschaulicht sind. Jedoch kann eine elektronische Umschalteinrichtung für jeden der Umschalter 50, 63 und 71 verwendet werden.
Des weiteren können im Falle der Anwendung der oben beschriebenen Strukturen folgende Wirkungen erzielt werden.
Zunächst kann im Falle der Struktur, bei der die Änderung eines Steuersignals ähnlich wie im herkömmlichen System erfolgt, die Trommelservoschaltung (nämlich das Phasensteuermittel) A stabil einer Änderung des Steuersignals folgen, weil ein vorübergehender Phasenfehler nicht in der Trommelservoschaltung durch Änderung eines Bezugstaktes auftritt. Des weiteren kann im Falle der Struktur die Änderung der Frequenz eines Steuersignals, Wirkungen eines Ansprechschrittes zur Zeit der Änderung der Frequenz eines Steuersignals in dem PLL zur Erzeugung eines Steuersignals absorbiert werden. Somit tritt eine radikale Änderung im Eingangssteuersignal nicht auf. Folglich kann die Trommelservoschaltung (nämlich das Phasensteuermittel) A in stabiler Weise einer Änderung der Frequenz eines Steuersignals folgen. Im Falle der zuvor beschriebenen Strukturen wird außerdem ein Phasenvergleich zwischen niederfrequenten Signalen, die in einem VTR benutzt werden, unter Verwendung eines Frequenzteilsignals ausgeführt, das durch Bewirkung einer Frequenzteilung eines Bezugstaktsignals gewonnen wird, welches als Ergebnis einer Frequenzteilung eines hochfrequenten Signals erzeugt wird. Selbst wenn sich die Frequenz oder Phase des Bezugstaktsignals ändert, kann somit die Trommelservoschaltung in stabiler Weise der Änderung der Frequenz oder der Phase des Bezugstaktsignals folgen. Außerdem führt der PLL oder die Vergleichssteuerschaltung zur Erzeugung eines Steuersignals einen Phasenvergleich zwischen Signalen aus, die eine höhere Frequenz aufweisen als die Frequenz des Steuersignals. Im Falle der Änderung der Frequenz des Steuersignals spricht somit die Schaltung des Vergleichssteuermittels schnell auf die Änderung des Steuersignals an. Die Trommelservoschaltung (nämlich das Phasensteuermittel) A, an die das Steuersignal angelegt wird, kann somit der Änderung des Steuersignals folgen.
Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele (nämlich Trommelservosysteme) nach der vorliegenden Erfindung anhand der 9 und 10 beschrieben. Jedes dieser Trommelservosysteme ist eingerichtet, die Zeitinformation bezüglich der digitalen Tondaten zu lesen, die durch digitale Tondatensignale dargestellt werden, die darauf aufgezeichnet werden, beispielsweise die Videosignalspuren auf einem Magnetband in überlagerter Weise oder auf einer unabhängigen Signalspur, wie später zu beschreiben sein wird, und auf Änderungen der Frequenz eines Steuersignals zur Steuerung der Anzahl von Umdrehungen einer Trommel entsprechend einer Zeitinformation durch Ausführung eines Phasenvergleichs oder eines Frequenzvergleichs unter Verwendung eines Signals mit einer Frequenz, die höher als diese Frequenz ist. In jedem dieser Ausführungsbeispiele kann eine Taktschwingungsfrequenz des Steuersignals abweichend vom herkömmlichen Trommelservosystem von 4 unter Verwendung des Bezugstaktgenerators 200 verändert werden.
Nachstehend werden diese Ausführungsbeispiele im Falle gleichzeitiger Aufzeichnung eines Videosignals und eines digitalen Tondatensignals detailliert beschrieben.
Die 9 und 10 sind schematische Blockschaltbilder, die jeweils diese Ausführungsbeispiele veranschaulichen (nachstehend als erstes beziehungsweise zweites Ausführungsbeispiel bezeichnet). Des weiteren ist 11 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Zeitinformation, die auf einen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird.
In den 9 und 10 bedeuten gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente der zuvor beschriebenen Trommelservosysteme. Folglich werden Beschreibungen dieser Bauteile in dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel fortgelassen. In den 9 und 10 bedeuten Bezugszeichen 100 und 300 Trommelservosysteme; 110 einen Tonabtast-Frequenzgenerator; 120, 130, 180, 230, 240, 250 und 260 Frequenzteiler, die jeweils über ein Teilverhältnis (1/S), (1/L), (1/N), (1/K), (1/a), (1/b) beziehungsweise (1/c) verfügen; 140 und 270 Auswahlschalter (nachstehend einfach als Schalter bezeichnet); 140a, 140b, 270a, 270b und 270c stationäre Kontakte; 140c und 270d Bewegungskontakte; 150 einen Phasenvergleicher; 160 ein Schleifenfilter; 170 einen VCO; 2000 eine Zeitinformations-Leseschaltung; 210 ein Magnetband; 220 ein Bezugstaktgenerator; fs eine Tonabtastfrequenz und fv eine Videofrequenz.
Zunächst wird die Zeitinformation nachstehend detailliert beschrieben.
Es gibt generell keine Synchronbeziehung zwischen der Videofrequenz fv eines Videosignals und der Tonabtastfrequenz eines Tondatensignals. Von daher ist es üblich, daß diese Signale gleichzeitig unter Verwendung des nachstehenden Verfahrens ausgeführt werden.
Jede der Spuren, die seriell auf dem Magnetband 210 zur Aufzeichnung digitaler Tondatensignale vorgesehen ist, ist nämlich in Längsrichtung in fünf Datenblöcke geteilt, wie in 11 dargestellt. Diese Datenblöcke werden entsprechend der Anzahl von Tonabtastdaten klassifiziert, die in jedem dieser Datenblöcke in zwei Gruppen zu paketieren und aufzuzeichnen sind, wie nachstehend erläutert. Eine ist eine Kleindaten-Blockgruppe von Datenblöcken – jeder (nachstehend als Kleindaten bezeichnet) mit einer vorbestimmten Anzahl S von Tonabtastdaten. Die andere ist eine Großdaten-Blockgruppe von Datenblöcken – von denen jeder eine vorbestimmte Anzahl L umfaßt (nachstehend als Großdaten bezeichnet), die größer ist als die vorbestimmte Anzahl S von Tonabtastdaten. Nachdem die Datenblöcke vorläufig in diese Gruppen eingeteilt worden sind, werden Tonabtastdaten, dargestellt durch digitale Tondatensignale, in die Datenblöcke aufgezeichnet.
Angemerkt sei, daß X die Durchschnittszahl von Tonabtastdaten pro Datenblock angibt, falls die Videofrequenz fv einer Bezugsfrequenz gleich ist. Die Zahlen S und L sind so dargestellt, daß sie der nachstehenden Bedingungen genügen: S < X < L.
Die Anzahlen der Tonabtastdaten von Klein- und Großdaten, die durch Abtastung mit der Tonfrequenz-Abtastfrequenz mit der sogenannten Quartsgenauigkeit gewonnen werden, kann als präzise Information bezüglich der Zeit (nämlich der Zeitinformation) angesehen werden.
Somit kann die präzise Zeitinformation aufgezeichnet werden durch Aufzeichnen von Informationen auf das Magnetband 210, die darstellen, welche der Klein- und der Großdaten aufzuzeichnen sind.
Als nächstes wird nachstehend das erste Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
Wie in 9 dargestellt, ist das Trommelservosystem 100 zusammengesetzt aus einer Trommelservoschaltung (nämlich einem Vergleichssteuermittel) 9 zur Steuerung der Drehung einer Trommel 5 auf der Grundlage eines Phasenvergleichssignals, das als Ergebnis eines Vergleichs der Phase eines Drehwinkelsignals erzeugt wird, das entsprechend einem Winkel der Drehung der Trommel 5 erzeugt wird, mit demjenigen eines Steuersignals, das eine Drehfrequenz der Trommel anzeigt, der Zeitinformations-Leseschaltung (nämlich einem Zeitinformations-Lesemittel) 120 zur Abgabe eines Zeitinformations-Lesesignals, das durch Lesen der Zeitinformation gewonnen wird, die auf dem Magnetband aufgezeichnet ist (nämlich einem Aufzeichnungsträger) 121, um mittels der Trommel 5 und dem Phasenvergleicher (nämlich einem Phasenvergleichermittel) 150 abgetastet zu werden, um eine Vielzahl von Frequenzteilsignalen auszuwählen, die als ein Ergebnis einer Frequenzteilung eines Bezugssignals gewonnen werden, das eine Tonabtastfrequenz (fs) hat, welche unter Verwendung unterschiedliche Frequenzteilverhältnisse (1/S) und (1/L) auf der Grundlage wenigstens des Zeitinformations-Lesesignals erzeugt wird und zur Ausführung einer Steueroperation durch Bewirkung eines Phasenvergleichs oder eines Frequenzvergleichs unter Signalen mit Frequenzen, die höher als die Frequenz des Steuersignals sind, unter Verwendung der ausgewählten Frequenzteilsignale.
Eine Operation des Trommelservosystems 100, das in der zuvor beschriebenen Weise aufgebaut ist, wird nachstehend detailliert beschrieben.
Falls Großdaten eine Zeitinformation repräsentieren, die aus auf dem Magnetband 210 aufgezeichneten digitalen Tondatensignalen durch Wiedergabe und Abtasten einer Spur (oder Datenblöcke) gewonnen wird, auf der die digitalen Tondatensignale mittels des Magnetkopfes aufgezeichnet sind, der auf der Trommel 5 lastet, stellt zunächst die Zeitinformations-Leseschaltung 2000 die Großdaten fest und gibt an den Schalter 140 ein Zeitinformations-Lesesignal ab, das anzeigt, daß der Schalter 140 in die Stellung gebracht werden sollte, die dem Frequenzteiler 130 zugeordnet ist (nämlich sollte der Bewegungskontakt 140c mit dem stationären Kontakt 140b verbunden sein). Der Schalter 140 reagiert auf das Zeitinformations-Lesesignal und wird in die Position versetzt, die dem Frequenzteiler zugeordnet ist.
Dies führt dazu, daß ein Frequenzteilsignal, das durch Änderung der Tonabtastfrequenz fs eines Tonabtastsignals, das in dem Tonabtast-Frequenzgenerator 110 in das (1/L)-fache unter Verwendung des Frequenzteilers 130 gebracht wurde, an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 150 des PLL geliefert wird. Die Frequenz des Frequenzteilsignals aus dem Frequenzteiler 130 ist im wesentlichen gleich und geringfügig niedriger als das fünffache der Frequenz fv eines Videosignals. Des weiteren ist das Frequenzteilverhältnis (1/L) des Frequenzteilers 130 geringfügig geringer als (1/S) des Frequenzteilers 120.
Dann gibt der Phasenvergleicher 150 an das Schleifenfilter 160 ein Phasenvergleichssignal ab, das durch Vergleich der Frequenz dieses Frequenzteilsignals gewonnen wird, mit demjenigen eines anderen Frequenzteilsignals, das von dem Frequenzteiler 180 (wird später beschrieben) geliefert wird, an den invertierenden Eingangsanschluß desselben. Danach gibt das Schleifenfilter 160 an den VCO 170 ein Signal ab, das durch Beseitigung einer hochfrequenten Komponente des dorthin gelieferten Frequenzvergleichsignals gewonnen wird. Die Frequenz (3fs) eines Schwingungsausgangssignal, das von VCO 170 abgegeben wird, ist die dreifache Tonabtastfrequenz fs. Der PLL ist mit dem Phasenvergleicher 150 aufgebaut, dem Schleifenfilter 160, dem VCO 170 und dem Frequenzteiler 180.
Das von dem VCO 170 abgegebene Schwingungsausgangssignal wird zunächst verzweigt. Die Frequenz des an den Frequenzteiler 180 angelegten Schwingungsausgangssignals wird auf das (1/N)-fache geändert. Angemerkt sei, daß N eine vorbestimmte positive ganze Zahl ist. Nachfolgend wird ein als Ergebnis dieser Frequenzteilung erzeugtes Signal an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 150 angelegt. Andererseits wird das andere Schwingungsausgangssignal an den Frequenzteiler 8 geliefert. Die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 8 angelegt wird, wird auf das (1/M)-fache geändert, und in der Folge wird es der Videofrequenz fv angeglichen. Danach wird ein als Ergebnis dieser Frequenzteilung gewonnenes Signal in den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers (nicht dargestellt) der Trommelservoschaltung 9 als ein Steuersignal zur Steuerung der Trommelservoschaltung 9 eingespeist.
Des weiteren kann durch Einstellen des Frequenzteilverhältnisses (1/N) des Frequenzteilers 180 größer als dasjenige (1/M) des Frequenzteilers 190 die Frequenz (5fv) des von dem Frequenzvergleicher 150 abgegebenen Frequenzvergleichssignals höher eingestellt werden als dasjenige (fv) des vom Phasenvergleicher 1 abgegeben Phasenvergleichssignals.
Als nächstes sollte im Falle, bei dem die Zeitinformation darstellenden Kleindaten, die durch Wiedergabe und Abtastung der Spur (oder der Datenblöcke) mittels des Magnetkopfes erzeugt werden, der auf der Trommel 5 lastet, die Zeitinformations-Leseschaltung 2000 ein Zeitinformations-Lesesignal an den Schalter 140 abgeben, das anzeigt, daß der Schalter 140 in die Position gebracht werden sollte, die dem Frequenzteiler 120 zugeordnet ist (der Bewegungskontakt 140c sollte nämlich mit dem stationären Kontakt 140a verbunden sein). Der Schalter 140 reagiert auf das Zeitinformations-Lesesignal, und wird in die Position versetzt, die dem Frequenzteiler 120 zugeordnet ist.
Dies führt dazu, daß ein Frequenzteilsignal, das durch Änderung der Tonabtastfrequenz fs eines Tonabtastsignals erzeugt wird, das in dem Tonabtast-Frequenzgenerator 110 in das (1/S)-fache unter Verwendung des Frequenzteilers 120 gebracht wird, an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 150 geliefert wird. Die Frequenz des Frequenzteilsignals aus dem Frequenzteiler 120 ist im wesentlichen gleich und geringfügig höher als das fünffache der Frequenz fv eines Videosignals. Danach arbeitet das Trommelservosystem in gleicher Weise wie im Falle, bei dem Großdaten die Zeitinformation repräsentieren. Also wird die Beschreibung der darauffolgenden Operation hier fortgelassen.
Wenn danach die Zeitinformation durch die Großdaten dargestellt wird, wird die gleiche Operation wie im zuvor beschriebenen Falle mit die Zeitinformation darstellenden Großdaten ausgeführt.
Somit kann das Trommelservosystem 100 des ersten Ausführungsbeispiels die Frequenz des Steuersignals zur Steuerung der Anzahl von Umdrehungen der Trommel durch Lesen der Zeitinformation ändern, die auf dem Magnetband 210 aufgezeichnet ist, und einen Phasenvergleich oder einen Frequenzvergleich zwischen Signalen ausführen, deren Frequenz höher als die Frequenz des Steuersignals entsprechend der Zeitinformation ist.
Als nächstes wird nachstehend ein weiteres Trommelservosystem (nämlich das zweite Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung), das die vorliegende Erfindung verkörpert, detailliert beschrieben.
Wie in 10 veranschaulicht, ist das Trommelservosystem 300 zur Ausführung einer Frequenzteilung eines Bezugstaktes eingerichtet, der von einem Bezugstaktgenerator 220 durch Änderung der Frequenz des Bezugstaktes in das (1/K)-fache erzeugt wird und durch Auswahl der Frequenzteilsignale, die durch Änderung der Frequenz eines Ausgangssignals des VCO 170 in das (1/a)-fache erzeugt werden, das (1/b)-fache beziehungsweise das (1/c)-fache, gemäß einer Zeitinformation zum Zwecke der Änderung der Drehfrequenz der Trommel.
Wie in 10 dargestellt, ist das Trommelservosystem 300 zusammengesetzt aus einer Trommelservoschaltung (nämlich einem Drehsteuermittel) 9 zur Steuerung einer Drehung der Trommel auf der Grundlage eines als Ergebnis des Vergleichs der Phase eines Drehwinkel-Feststellsignals erzeugten Phasenvergleichssignals, das entsprechend einem Drehwinkel der Trommel 5 mit der Phase eines Steuersignals gewonnen wird, das eine Drehfrequenz der Trommel 5 beschreibt, der Zeitinformations-Leseschaltung (nämlich eines Zeitinformations-Lesemittels) 20 zum Lesen der Zeitinformation, die auf dem Magnetband (nämlich einem Aufzeichnungsträger) aufgezeichnet ist, um mittels der Trommel 5 und dem Phasenvergleicher (nämlich einem Vergleichssteuermittel) 150 abgetastet zu werden zur Auswahl einer von mehreren Frequenzteilsignalen, die jeweils gewonnen werden durch Ausführung von Frequenzteilungen eines Ausgangssignals (nämlich eines Bezugssignals) des VCO 170 unter Verwendung unterschiedlicher Frequenzteilverhältnisse (1/a), (1/b) und (1/c) entsprechend wenigstens der Zeitinformation, und durch Ausführen eines Phasenvergleichs oder eines Frequenzvergleichs eines Signal einer Frequenz, die höher als die Frequenz des Steuersignals ist, unter Verwendung des ausgewählten Frequenzteilssignals. Im Falle des Trommelservosystems 300 werden nämlich die Frequenzteiler 120 und 130 des Trommelservosystems 100 von 9 durch den Frequenzteiler 230 ersetzt, der ein Frequenzteilverhältnis (1/K) verwendet. Des weiteren wird ein Frequenzteilsignal, das vom Frequenzteiler 230 abgegeben wird, direkt in den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 150 geleitet. Darüber hinaus werden die Frequenzteiler 240, 250 und 260, die die Frequenzteilverhältnisse (1/a), (1/b) beziehungsweise (1/c) anstelle des Frequenzteilers 180 verwenden, unter Verwendung des Schalters 270 abhängig von dem Zeitinformations-Lesesignal ausgewählt. Außerdem wird das Ausgangssignal, das vom Schalter 270 ausgewählt wird, direkt an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 150 geleitet. Nebenbei bemerkt, bedeuten in 10 gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile des Trommelservosystem von 9. Folglich werden hier Beschreibungen dieser Bauelemente des zweiten Ausführungsbeispiels fortgelassen.
Zur Änderung der Frequenz eines Steuersignals zur Steuerung der Trommel 5 in dem Servosystem 300 wird der Bewegungskontakt 270d des Schalters 270, der mit den stationären Kontakten 270a, 270b und 270c ausgestattet ist, an dem durch Änderung der Ausgangssignale (nämlich der Bezugssignale) des VCO 170 in das (1/a)-, (1/b)- beziehungsweise das (1/c)-fache auf der Grundlage des Frequenzteilsignals gewonnene Frequenzteilsignale anliegen, das durch Änderung der Frequenz eines Bezugstaktes in das (1/K)-fache durch den Frequenzteiler 230, verbunden mit einem der stationären Kontakte 270a bis 270c gemäß dem von der Zeitinformations-Leseschaltung 2000 abgegebenen Zeitinformationssignal, gewonnen wird.
Im in 10 dargestellten Zustand des Schalters 270 wird ein Frequenzteilsignal, das von dem Frequenzteiler 250 abgegeben wird, an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 250 angelegt.
Es wird nämlich durch Änderung der Frequenz des Bezugstaktes in der (1/K)-fache desselben durch den Frequenzteiler 230 ein Frequenzteilsignal an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 150 geliefert. Dann gibt der Phasenvergleicher 150 an das Schleifenfilter 160 ein Phasenvergleichssignal ab, das durch Vergleich der Phase dieses Frequenzteilsignals, mit demjenigen eines anderen Frequenzteilsignal gewonnen wird, an den invertierenden Eingangsanschluß desselben geliefert und von einem Schalter 270 ausgewählt, der später beschrieben wird. Danach gibt das Schleifenfilter 160 an den VCO 170 ein Signal ab, das durch Beseitigung einer hochfrequenten Komponente des Phasenvergleichsignals gewonnen wird, das dahingeliefert wird.
Ein von dem VCO 170 abgegebenes Schwingungsausgangssignal wird zunächst verzweigt. Die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 8 geliefert wird, wird in dessen (1/M)-faches geändert. Nachfolgend wird ein Signal, das als Ergebnis der Frequenzteilung gewonnen wird, in den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers (nicht dargestellt) der Trommelservoschaltung 9 als Steuersignal zur Steuerung der Trommelservoschaltung 9 eingespeist. Andererseits wird das Schwingungsausgangssignal weiterhin in drei Schwingungsausgangssignale (nämlich Verzweigungssignale) verzweigt, die jeweils an die Frequenzteiler 240, 250 beziehungsweise 260 geliefert werden. Die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 240 angelegt wird, wird auf dessen (1/a)-faches geändert. Nachfolgend wird ein Signal, das als Ergebnis dieser Frequenzteilung gewonnen wird, an den stationären Anschluß oder Kontakt 270a des Schalters 270 angelegt. In gleicher Weise wird die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 250 angelegt wird, in dessen (1/b)-faches geändert. Nachfolgend wird ein Signal, das als Ergebnis dieser Frequenzteilung gewonnen wird, an den stationären Anschluß oder Kontakt 270b des Schalters 270 angelegt. Des weiteren wird die Frequenz des Schwingungsausgangssignals, das an den Frequenzteiler 260 angelegt wird, in dessen (1/c)-faches geändert. Nachfolgend wird ein Signal, das als Ergebnis dieser Frequenzteilung gewonnen wird, an den stationären Anschluß oder Kontakt 270c des Schalters 270 angelegt.
Durch Einstellen der jeweiligen Frequenzteilverhältnisse (1/a), (1/b) und (1/c) größer als dasjenige (1/M) kann die Frequenz des Phasenvergleichssignals, das von dem Phasenvergleicher 150 abgegeben wird, höher eingestellt werden, als diejenige des Phasenvergleichssignals, das von dem Phasenvergleicher 1 abgegeben wird.
Auf diese Weise können in Fällen der Trommelservosysteme 100 und 300 Wirkungen einer abrupten Änderung eines Zustands einer Trommelservoschaltung des Phasensteuermittels A, die äquivalent sind mit den Wirkungen einer radikalen Störung von außen, in dem PLL absorbiert werden, der aufgebaut ist aus dem Phasenvergleicher 100, an dem Schleifenfilter 160, die VCO 170 und den Frequenzteilern 180, 240, 250 und 260 durch Änderung der Kombinationen der Schaltzustände der Schalter 140 und 270. Diese Trommelservoschaltung kann in stabiler Weise einer Änderung in der Drehphase der Trommel 5 folgen, die aufgrund der Änderung des Bezugstaktes auftritt.
Wenn des weiteren ein Phasenvergleich im Phasenvergleicher 150 ausgeführt wird, wird ein niederfrequentes Signal, das durch Wirkung einer Frequenzteilung eines Signals mit einer Tonabtastfrequenz fs oder einen Bezugstakt erzeugt wird, an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 150 geliefert, und andererseits wird ein weiteres niederfrequentes Signal, das durch Bewirkung einer Frequenzteilung eines Schwingungsausgangssignals des VCO 170 mit einer Frequenz (3fs) bewirkt wird, die der dreifachen Tonabtastfrequenz fs entspricht, an den invertierenden Eingangsanschluß des VCO 170 geliefert. Als Ergebnis kann der Phasenvergleich in einem niederfrequenten Bereich bewirkt werden. Selbst wenn das Signal, das an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Phasenvergleichers zu liefern ist, ausgewählt wird unter derartigen niederfrequenten Signalen durch die Schalter 140 und 270, kann folglich der Phasenvergleich in stabiler Weise ausgeführt werden, ohne eine abrupte Phasenänderung oder Frequenzänderung.
Des weiteren verwendet der PLL zur Erzeugung eines Steuersignals die Frequenz (nämlich die Tonabtastfrequenz fs), die höher als die Frequenz des Steuersignals (nämlich die Videofrequenz fv) ist. Im Falle der Bewirkung einer Frequenzsteuerung durch Änderung des Wertes der Frequenz des Steuersignals kann folglich das Trommelservosystem schnell auf die Änderung der Frequenz des Steuersignals reagieren.
Bei der Aufzeichnung und der Wiedergabe wird des weiteren eine Trommelservooperation auf der Grundlage eines Bezugstaktes oder eines Signals bewirkt, das die Tonabtastfrequenz fs mit der Quarzgenauigkeit eines Quarzoszillators hat. Somit ist die Wiedergabezeit im wesentlichen der Aufnahmezeit gleich. Darüber hinaus kann ein Tonsignal, das gleichzeitig mit einem Videosignal aufgezeichnet wird, im wesentlichen gleichzeitig mit dem Videosignal wiedergegeben werden.

Claims

Steuersystem für eine Drehtrommel (5) mit einem Wiedergabekopf (6) zum Abtasten eines Aufzeichnungsmediums (210), das eine Sequenz von Abtastwerten eines digitalen Audiosignals und eines Videosignals asynchron mit dem digitalen Audiosignal speichert, wobei die Abtastwerte sich auf eine gemeinsame feste Abtastfrequenz beziehen und die Sequenz der Abtastwerte in Blöcke separiert sind, die wenigstens Blöcke erster Art und Blöcke zweiter Art enthalten, wobei die Blöcke erster Art jeweils eine erste vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten haben und die zweiten Blöcke jeweils eine zweite vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten haben, wobei die zweite vorbestimmte Anzahl sich von der ersten vorbestimmten Anzahl unterscheidet, mit: einem ersten Mittel (2000) zum Feststellen, ob ein vom Wiedergabekopf aktuell abgetasteter Block ein Block erster Art oder ein Block zweiter Art ist, und zum Erzeugen eines dies repräsentierenden Feststellsignals; einem zweiten Mittel (8) zum Erzeugen eines Steuersignals mit einer steuerbaren Frequenz; einem dritten Mittel (140, 270) zum Steuern der Frequenz des Steuersignals als Reaktion auf das Feststellsignal; und mit einem vierten Mittel (9) zum Steuern der Drehung der Trommel als Reaktion auf das Steuersignal.
Steuersystem nach Anspruch 1, dessen viertes Mittel ausgestattet ist mit einem Phasenmeßmittel (6, 7, 9) zum Messen der Phase der Drehung der Trommel und zum Erzeugen eines Trommelphasensignals; einen Vergleichsmittel (1) zum Vergleichen einer Phase des Steuersignals mit einer Phase des Trommelphasensignals zum Erzeugen eines Ansteuersignals als Reaktion auf das Steuersignal und auf das Trommelphasensignal; und mit einem Drehsteuermittel (4) zum Steuern der Drehung der Trommel als Reaktion auf das Ansteuersignal.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Aufzeichnungsmedium (210) auch Zeitinformationen speichert, die eine Anzahl von Abtastwerten identifizieren, die im aktuell abgetasteten Block gespeichert sind und anzeigen, ob der aktuell abgetastete Block der Block erster Art oder der Block zweiter Art ist, und wobei das erste Abtastmittel (2000) die Zeitinformation feststellt und das Feststellsignal gemäß dieser Zeitinformation erzeugt.
Gerät, mit: einer Drehtrommel (5); einem auf der Drehtrommel (5) befestigten Wiedergabekopf (6); einem vom Wiedergabekopf abtasteten Aufzeichnungsmedium (10); und mit einem Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3.