DE69412340T2

DE69412340T2 - Einrichtung zur Wiedergabe von n digitalen Signalen aus n angrenzenden Spuren auf einem Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69412340T2
Application number: DE69412340T
Authority: DE
Inventors: Johannes Jozef Wilhelmus Nl-5656 Aa Eindhoven Kalfs; Franciscus Antonius Nl-5656 Aa Eindhoven Kneepkens
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1994-05-03
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2014-05-04
Also published as: US5488516A; SG55176A1; JPH06333347A; DE69412340D1; TW241361B

Description

Einrichtung zur Wiedergabe von n digitalen Signalen aus n angrenzenden Spuren auf einem Aufzeichnungsträger.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Wiedergeben von n Digitalsignalen aus n benachbarten Spuren auf einem Aufzeichnungsträger, welche Anordnung umfaßt
- Lesemittel mit n Leseköpfen, von denen jeder einen Ausgang hat, zum Auslesen von n Informationssignalen aus den n Spuren und Abgeben der genannten Informationssignale an die Ausgänge,
- n Detektionsmittel mit mit den Ausgängen der n Leseköpfe gekoppelten Eingängen, zum Ableiten von n Digitalsignalen aus den n aus Spuren ausgelesenen Informationssignalen und Abgeben der genannten Digitalsignale an Ausgänge,
- n Phasenregelschleifen mit mit den n Ausgängen der Leseköpfe gekoppelten Eingängen,
wobei jede Phasenregelschleife einen Phasenkomparator umfaßt, der einen ersten mit dem Eingang der Phasenregelschleife gekoppelten Eingang hat, der einen zweiten Eingang und einen Ausgang hat, wobei ein spannungsgesteuerter Oszillator einen mit dem Ausgang des Phasenkomparators gekoppelten Eingang hat und einen Ausgang zum Abgeben eines Taktsignals einer bestimmten Frequenz, welcher Ausgang mit dem zweiten Eingang des Phasenkomparators gekoppelt ist. Solche Anordnungen sind beispielsweise in Form von Magnebandrecordern vom SDAT-Typ oder DCC-Typ bekannt,
Diese Recorder können Magnetbänder auslesen, auf denen in einer Vielzahl longitudinaler Spuren digitale Audiodaten aufgezeichnet sind. Dies ermöglicht es, Musikwiedergabe von nahezu CD-Qualität zu erreichen. Der Magnetbandrecorder vom DCC-Typ ist kürzlich auf den Markt gebracht worden und ist als neuer digitaler Kassettenrecorderstandard gedacht, der den derzeitigen CompactCassettenstandard ersetzen soll.
Für den Verbrauchermarkt wird auch daran gedacht, ein solches Gerät für tragbare Anwendung und zum Gebrauch in Autoradios vorzusehen. Dies stellt zusätzli che Anforderungen an die Unempfindlichkeit eines solchen Geräts gegenüber mechanischen Schwingungen und Stößen, um eine Tonwiedergabe nahezu von CD-Qualität zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit verbesserter Unempfindlichkeit gegenüber Schwingungen und Stößen zu verschaffen.
Eine Anordnung der eingangs erwähnten Art, die weiterhin einen Steuersignalgenerator umfaßt, um aus den n Ausgangssignalen der Phasenkomparatoren ein Steuersignal abzuleiten, das ein Maß für die Abweichung der relativen Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers bezüglich der Lesemittel von der relativen Nenntransportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers bezüglich der Lesemittel ist, und zum Abgeben des genannten Steuersignals an einen Ausgang, und wobei die Anordnung weiterhin Mittel zum Zuführen des Steuersignals an die Eingänge der n spannungsgesteuerten Oszillatoren umfaßt, wobei der Steuersignalgenerator eine Signalkombinationseinheit mit n Eingängen zum Empfangen der n Ausgangssignale der n Phasenkomparatoren umfaßt, und mit einem über ein integrierendes Element an den Ausgang des Steuersignalgenerators gekoppelten Ausgang, wird in US-A 5.206.769 beschrieben.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgenerator weiterhin Detektionsmittel mit einem mit dem Ausgang des integrierenden Elementes gekoppelten Eingang und mit einem mit einem Steuersignaleingang einer steuerbaren Verstärkeranordnung gekoppelten Ausgang umfaßt, welche steuerbare Verstärkeranordnung zwischen den Ausgang der Signalkombinationseinheit und den Eingang des integrierenden Elementes geschaltet ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis der folgenden Tatsache. Für die Taktextraktion beim Auslesen eines Informationssignals aus einer Spur auf dem Aufzeichnungsträger wird eine Phasenregelschleife verwendet. Mechanische Schwingungen und Stöße ergeben Veränderungen der relativen Geschwindigkeit eines Lesekopfes in bezug auf die Spur. Die Phasenregelschleife sollte eine Bandbreite haben, die schmal genug ist, um unempfindlich gegenüber dem Rauschen zu sein, das in dem der Schleife zugeführten Eingangssignal vorhanden ist und umgekehrt sollte die Bandbreite so groß sein, daß die Schleife noch den Geschwindigkeitsänderungen des Bandes folgen kann. In der Praxis wird eine optimale Bandbreite für die Schleife bestimmt, bei der die Schleife gut arbeitet. Dennoch hat sich gezeigt, daß die Schleife bei Stößen häufig aus der Verriegelung gerät. Eine begrenztere Bandbreite der Phasenregelschleife bedeutet jedoch wieder, daß es schwieriger ist, den normalen Geschwindigkeitsänderungen des Bandes zu folgen. Um den Einfangbereich einer Phasenregelschleife zu erweitern, ist an sich dann bekannt, eine Frequenzsteuerschleife hinzuzufügen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Ausgangssignal des Phasenkomparators, für jede der n Spuren, jetzt einer gemeinsamen Frequenzsteuerschleife zugeführt. Weiterhin wird angenommen, daß die Geschwindigkeitsänderungen für alle Spuren die gleichen sind. Mittelung der summierten n Phasenfehler ergibt ein Steuersignal, das ein Maß für die Änderung der relativen Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers in bezug auf die Lesemittel ist. Das Steuersignal, das als Frequenzsteuersignal betrachtet werden kann, wird anschließend den spannungsgesteuerten Oszillatoren aller Phasenregelschleifen zugeführt. Da die Informationen aus allen n Spuren verwendet werden, ist es möglich, ein solches Steuersignal abzuleiten, daß die Schleife schneller auf Geschwindigkeitsänderungen reagiert.
Indem in dem Detektor das Ausgangssignal des Detektors mit einem Schwellenwert verglichen wird und bei Überschreiten dieses Schwellenwertes der steuerbaren Verstärkeranordnung ein Steuersignal zugeführt wird, um die Verstärkung zu erhöhen, wird die Bandbreite der Frequenzsteuerschleife vergrößert und eine schnellere Steuerung erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnung näher beschrieben werden.
Die Figur zeigt eine Anordnung zum Auslesen eines Digitalsignals aus n Spuren Ta.1 bis Ta.n, die nebeneinander in Längsrichtung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers 20 in Form eines Bandes verlaufen. Nur eine Hälfte des Aufzeichnungsträgers ist abgebildet. Die Anordnung weist Lesemittel mit n Leseköpfen 14.1 bis 14.n auf, die aus den n Spuren ein Analogsignal ableiten. Die n Analogsignale werden einem n-Kanal-Bitdetektor 11 zugeführt. Unter Einfluß eines dem Bitdetektor 11 von einem festen Oszillator 12 zugeführten Taktsignals mit einer Taktfrequenz m·fb werden die Analogsignale abgetastet und in ein binäres Signal umgesetzt.
Aus jedem der n Digitalsignale wird eine zur Bitdetektion zu verwendende Taktfrequenz abgeleitet. Hierzu werden die resultierenden Digitalsignale einer Phasenregelschleife zugeführt, wobei n solche Schleifen 13.1 bis 13.n vorgesehen sind. Für jeden Kanal ch i der Kanäle ch 1 bis ch n wird das entsprechende Digitalsignal einem ersten Eingang des Phasenkomparators zugeführt. Der Ausgang des Phasenkomparators 17.i ist mit dem Steuersignaleingang eines spannungsgesteuerten Oszillators 21.i gekoppelt, falls erforderlich über ein Schleifenfilter 18.i. Der Oszillator 21.i kann als diskreter Zeitoszillator ausgeführt sein.
Der Ausgang des Oszillators 21.i ist mit einem zweiten Eingang des Phasenkomparators 17.i gekoppelt.
Gemäß der Erfindung ist auch ein Steuersignalgenerator 22 vorgesehen. Der Steuersignalgenerator 22 ist eingerichtet, aus den n Ausgangssignalen der Phasenkomparatoren 17.1 bis 17.n ein Steuersignal abzuleiten und einem Ausgang 24 zuzuführen, das ein Maß ist für die Abweichung der relativen Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 20 in bezug auf die Lesemittel 14.1 bis 14.n von der relativen Nenntransportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 20 in bezug auf die Lesemittel. Die Anordnung umfaßt weiterhin Mittel, um das Steuersignal dem Eingang der n spannungsgesteuerten Oszillatoren 21.1 bis 21.n zuzuführen. Hierzu umfassen diese Mittel Signalkombinationseinheiten 19.1 bis 19.n. Die Signalkombinationseinheiten können als Addierer ausgeführt sein und sind mit einem ersten Eingang mit dem Ausgang 24 des Steuersignalgenerators 22 gekoppelt, mit einem zweiten Eingang mit dem Ausgang eines Schleifenfilters 18.i gekoppelt und mit einem Ausgang mit dem Steuersignaleingang des Oszillators 21.i gekoppelt.
Der Steuersignalgenerator 22 umfaßt eine Signalkombinationseinheit 25, ein integrierendes Element 26, einen Detektor 30 und einen steuerbaren Verstärker 31. Die Signalkombinationseinheit 25 ist mit n Eingängen mit den Ausgängen der Phasenkomparatoren 17.1 bis 17.n gekoppelt. Der Ausgang der Signalkombinationseinheit 25 ist über den steuerbaren Verstärker 31 mit dem Eingang des integrierenden Elements 26 gekoppelt. Der Ausgang des integrierenden Elements 26 ist mit dem Ausgang 24 des Steuersignalgenerators 22 sowie mit dem Eingang des Detektors 30 gekoppelt. Der Ausgang des Detektors 30 ist mit einem Steuersignaleingang des steuerbaren Verstärkers 31 gekoppelt, um den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 31 unter Einfluß des Steuersi gnals zu steuern. Der Detektor 30 ist eingerichtet, zu detektieren, ob das Ausgangssignal des integrierenden Elements 26 einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Wenn dieser Wert überschritten worden ist, bedeutet dies, daß es eine gewisse Frequenzabweichung gibt, die schneller beseitigt werden muß. Dies wird durch zusätzliches Verstärken des Ausgangssignals der Signalkombinationseinheit 25 erreicht, so daß den spannungsgesteuerten Oszillatoren ein Frequenzsteuersignal mit größerer Amplitude zugeführt werden kann.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Bandbreite der Phasenregelschleifen 13.i verhältnismäßig klein sein kann, weil Geschwindigkeitsänderungen des Auf zeichnungsträgers von dem zusätzlichen Steuerungssystem abgehandelt werden, das als Frequenzsteuerungssystem betrachtet werden kann.
Da außerdem der Generator 22 n-mal so viel Signalübergänge verwendet, um das Steuersignal zu bestimmen, ist der Rauschabstand des Steuersignals höher.
Der Detektor 30 weist vorzugsweise eine solche Hysterese in dem Schwellenwert auf, daß der Schwellenwert nach Überschreiten des Schwellenwertes und Erhöhen des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 31 auf einen niedrigeren Pegel gesetzt wird. Dies verhindert, daß das Ausgangssignal des integrierenden Elements 26 schwingt, was zu einer Oszillation des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 31 führen würde, wobei sich der Verstärkungsfaktor jedesmal von einem hohen auf einen niedrigen Wert ändert.
Der Detektor 30 hat vorzugsweise auch eine Verzögerung, so daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 31 verzögert verkleinert wird, wenn das Ausgangssignal des integrierenden Elements 26 unter den Schwellenwert abnimmt. Das Umschalten auf den höheren Wert bei der Detektion, daß das Ausgangssignal des integrierenden Elements 26 den Schwellenwert überschreitet, erfolgt mehr oder weniger sofort.
Es ist deutlich, daß verschiedene Ausführungen der hier beschriebenen Anordnung möglich sind. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß nicht alle Elemente, so wie in der in der Figur gezeigten Schaltung angegeben, n-mal vorgesehen zu sein brauchen (oder 2n-mal). Die Funktionen, die für die n Kanäle zeitmultiplext sein können, erfordern dann im Prinzip ein einziges Element, das dann im Zeitmultiplex arbeitet.
Es sei auch bemerkt, daß das dem Ausgang 24 des Frequenzdetektors 22 zugeführte Steuersignal als Steuersignal für die direkte Steuerung des Bandtransportgeschwindigkeitssteuerungssystems verwendet werden kann. Dies ermöglicht es, eine schnell arbeitende Transportgeschwindigkeitssteurung zu realisieren.

Claims

Anordnung zum Wiedergeben von n Digitalsignalen aus n benachbarten Spuren auf einem Aufzeichnungsträger, welche Anordnung umfaßt

- Lesemittel mit n Leseköpfen (14.1-14.n), von denen jeder einen Ausgang hat, zum Auslesen von n Informationssignalen aus den n Spuren und Abgeben der genannten Informationssignale an die Ausgänge,

- n Detektionsmittel (11) mit mit den Ausgängen der n Leseköpfe gekoppelten Eingängen, zum Ableiten von n Digitalsignalen aus den n aus Spuren ausgelesenen Informationssignalen und Abgeben der genannten Digitalsignale an Ausgänge,

- n Phasenregelschleifen (13.1-13.n) mit mit den n Ausgängen der Leseköpfe gekoppelten Eingängen,

wobei jede Phasenregelschleife (13.i) einen Phasenkomparator (17.i) umfaßt, der einen ersten mit dem Eingang der Phasenregelschleife gekoppelten Eingang hat, der einen zweiten Eingang und einen Ausgang hat, wobei ein spannungsgesteuerter Oszillator (21.i) einen mit dem Ausgang des Phasenkomparators gekoppelten Eingang hat und einen Ausgang zum Abgeben eines Taktsignals einer bestimmten Frequenz, welcher Ausgang mit dem zweiten Eingang des Phasenkomparators gekoppelt ist, wobei die Anordnung weiterhin einen Steuersignalgenerator (22) umfaßt, um aus den n Ausgangssignalen der Phasenkomparatoren ein Steuersignal abzuleiten, das ein Maß für die Abweichung der relativen Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers bezüglich der Lesemittel von der relativen Nenntransportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers bezüglich der Lesemittel ist, und zum Abgeben des genannten Steuersignals an einen Ausgang, und wobei die Anordnung weiterhin Mittel (19.1-19.n) zum Zuführen des Steuersignals an die Eingänge der n spannungsgesteuerten Oszillatoren umfaßt, wobei der Steuersignalgenerator eine Signalkombinationseinheit (25) mit n Eingängen zum Empfangen der n Ausgangssignale der n Phasenkomparatoren umfaßt, und mit einem über ein integrierendes Element (26) an den Ausgang des Steuersignalgenerators gekoppelten Ausgang, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgenerator weiterhin De tektionsmittel (30) mit einem mit dem Ausgang des integrierenden Elementes (26) gekoppelten Eingang und mit einem mit einem Steuersignaleingang einer steuerbaren Verstärkeranordnung (31) gekoppelten Ausgang umfaßt, welche steuerbare Verstärkeranordnung zwischen den Ausgang der Signalkombinationseinheit (25) und den Eingang des integrierenden Elementes (26) geschaltet ist.