NL8102561A

NL8102561A - Werkwijze en inrichting voor registratie van een twee niveaus vertonend signaal.

Info

Publication number: NL8102561A
Application number: NL8102561A
Authority: NL
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1980-05-24
Filing date: 1981-05-25
Publication date: 1981-12-16
Also published as: FR2483110A1; GB2077077A; GB2077077B; JPH0250522B2; US4432024A; AU7068181A; AT389786B; DE3120448C2; FR2483110B1; AU543745B2; CA1169549A; JPS56165910A; DE3120448A1; ATA233381A

Description

C/Ca/eh/1266 '

Werkwijze en inrichting voor registratie van een twee niveaus vertonend signaal.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor registratie van een twee niveaus vertonend signaal met hoge bitdichtheid, en meer in het bijzonder op een dergelijke werkwijze en inrichting voor registratie 5 met zo min mogelijk niet-lineaire vervorming.

Bij de registratie of opname van twee niveaus vertonende signalen op eeh magnetisch registratiemedium, zoals een magneetband, treden bij plotselinge toename van de bitdichtheid niet-lineaire niveauvervorming en niet-lineaire 10 fasevervorming op bij de uitlezing van het signaal. Wanneer het twee niveaus vertonende signaal een impulsvormig draag-golfsignaal is, waarvan de impulsherhalingsfrequentie met de over te brengen informatie wordt gemoduleerd, worden dergelijke niet-lineaire amplitude- en fasevervorming wel aan-15 geduid als Ycarrier-drop" of "over-modulatie". Wanneer het twee niveaus vertonende signaal een digitaal signaal is, waar-, van de binaire bits informatie vertegenwoordigen, zoals een impulscodegemoduleerd signaal, een binair gecodeerd decimaal signaal of dergelijke, spreekt men van "pèak-shift", hetgeen 20 hier wordt vertaald als "piekwaardeverschuiving".

De hiervoor genoemde "carrier-drop" of "over-modulatie" treedt het sterkste op wanneer de impulsherhalingsfrequentie van het impulsvormige draaggolfsignaal plotseling van een betrekkelijk lage naar een betrekkelijk hoge waarde verandert. 25 De eveneens genoemde piekwaardeverschuiving komt het duidelijkst naar voren wanneer de bitinhoud van het digitale signaal bijvoorbeeld overgaat van een opeenvolging van enige bit-waarden "0” (of enige bitwaarden "1") in een wisselend patroon van bitwaarden "0" en bitwaarden "1". Gesteld kan worden, 30 dat het verschijnsel piekwaardeverschuiving het sterkst merkbaar is wanneer de bitdichtheid van het opgenomen digitale signaal toeneemt.

In de meeste gevallen, dat wil zeggen bij een plotselinge toename van de impulsherhalingsfrequentie van een impuls- 81 0 2 5 6 1 » . '« - 2 - - vormig draaggolfsignaal of ingeval van een plotselinge toename van de bitdichtheid bij een digitaal signaal, vertonen de niet-lineaire amplitude- en fasevervorming een maximale waarde bij het begin van de overgang of verandering, waarna de verschijn-5 selen geleidelijk wegebben. Indien de uit de overgang of verandering resulterende, betrekkelijk hoge impulsherhalingsfrequentie van het impulsvormige draaggolfsignaal of betrekkelijk hoge bitdichtheid van het digitale signaal zich voortzet, zal de niet-lineaire vervorming in het uitgelezen signaal geil 0 leidelijk geringer worden. Na een aantal cycli van het impulsvormige draaggolfsignaal of na een aantal bitwaardewisselingen van het digitale signaal zal het uitgelezen signaal derhalve vrij van dergelijke niet-lineaire vervorming zijn.

De niet-lineaire vervorming van het hier beschreven 15 type neemt toe wanneer het impulsvormige draaggolfsignaal of het digitale signaal met een betrekkelijk hoge opneemstroomt -sterkte worden geregistreerd of opgenomen. Bovendien geldt, dat indxen de golflengte van het opneemsignaal betrekkelijk kort is, of indien de effectieve afstand of spleetbreedte tussen / 20 de opneemmagneetkop en het magnetische registratiemedium be trekkelijk groot is, de kans op niet-lineaire vervorming bij de uitlezing van het signaal toeneemt.

Indien het impulsvormige draaggolfsignaal bijvoorbeeld betrekking heeft op video-informatie, zal de niet-lineaire 25 vervorming in het uitgelezen videosignaal optreden en in het uit het uitgelezen videosignaal zichtbaar gemaakte beeld waarneembaar zijn. Indien het opgenomen signaal een digitaal signaal is, waarbij de bitwaarden "1" en "0” worden gedetecr teerd als functie van de nuldoorgangspunten van het uitgelezen 30 signaal, zal de niet-lineaire vervorming, welke in her uitgelezen digitale signaal als piekwaardeverschuiving naar voren komt, een bevredigende detectie van deze nuldoorgangspunten bemoeilijken, waardoor de juiste detectie van het uitgelezen digitale signaal wordt bemoeilijkt.

35 Men heeft reeds verondersteld, dat de niet-lineaire vervorming in een uitgelezen, impulsvormig draaggolfsignaal kan worden gecompenseerd door tijdelijke vergroting van de 81 02 5 6 1 # Μ - 3 - opneemstroomsterkte op het ogenblik, waarop de impulsherhalings-frequentie van het impulsvormige draaggolfsignaal van een lage naar een hoge waarde verandert. Een dergelijke compensatie werkt echter met een detectieschakeling, welke dient voor 5 nauwkeurige detectie van de overgang van een lage naar een hoge impulsherhalingsfrequentie. Een dergelijke detectieschakeling vormt echter geen eenvoudige schakeling en leidt tot grotere gecompliceerdheid en hogere kosten van de apparatuur. Bovendien geldt, dat zelfs indien nauwkeurige detectie van een der-10 gelijke frequentieverandering mogelijk is, het in stand houden van optimale opneemstroomsterkteniveaus moeilijk blijft. Indien de opneemstroomsterkte boven het optimale niveau komt, hetgeen gemakkelijk kan gebeuren, zal de als gevolg daarvan betrekkelijk grote opneemstroomsterkte op zichzelf een nieuwe bron 15 van niet-lineaire vervorming vormen, zoals reeds is opgemerkt. Voor een juiste besturing van de opneemstroomsterkteniveaus dient de gebruikelijke opneemversterker bovendien van het analoge type te zijn, hetgeen een verder nadeel vormt ten opzichte van de toepassing van meer eenvoudige en minder kostbare ver-20 sterkers van het type met schakelwerking.

t

Gesteld kan derhalve worden, dat nog steeds behoefte bestaat aan zodanige signaalbewerking van impulsvormige draag-golfsignalen en digitale signalen tijdens de opname daarvan, dat uitlezing van dergelijke signalen met zo gering mogelijke 25 niet-lineaire vervorming wordt verkregen.

De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, hierin te voorzien en een verbeterde werkwijze en inrichting voor registratie van hier als "twee niveaus vertonende" aangeduide signalen van het hiervoor beschreven type te verschaffen, waar-30 mede uitlezing met zo min mogelijk niet-lineaire vervorming mogelijk is.

Voorts stelt de uitvinding zich ten doel, een dergelijke werkwijze en inrichting te verschaffen, waarbij zelfs indien de impulsherhalingsfrequentie of de bitdichtheid van de opge-35 nomen signalen een plotselinge toename vertoont, uitlezing van de desbetreffende signalen met een zo gering mogelijke niet-lineaire vervorming mogelijk is.

81 02 5 6 1

ΐ ' .V

- - 4 -

Een ander doel van de uitvinding is het teweeg brengen vooraf,, dat wil zeggen voorafgaande aan signaal-registratie, van een zodanige vervorming van twee niveaus vertonende signalen, dat compensatie of vereffening wordt 5 verkregen voor de niet-lineaire vervorming, welke kan optreden indien de impulsherhalingsfrequentie of de bit-dichtheid van de desbetreffende signalen een plotselinge toename vertoont.

Nog een ander doel van de uitvinding is het vergroten 10 van de arbeidsfactor (duty ratio) van een twee niveaus vertonend signaal, voorafgaande aan de opname daarvan, wanneer de impulsherhalingsfrequentie of de bitdichtheid van het signaal een plotselinge toename vertoont.

Weer een ander doel van de uitvinding is het teweeg 15 brengen van een voorafgaande vervorming, dat wil zeggen aan signaalopname voorafgaande vervorming, van een twee niveaus vertonend signaal als functie van de informatie, respectievelijk de impulsherhalingsfrequentie of de bitdichtheid, van het signaal.

/ 20 Volgens de uitvinding wordt uitgegaan van een twee niveaus vertonend signaal, dat een impulsvormig FM-draag-golfsignaal kan zijn, waarvan de impulsherhalingsfrequentie . de modulerende informatie vertegenwoordigt, of dat een digitaal, signaal kan zijn met de binaire bitwaarden "1" en "Ö".

25 Volgens de uitvinding wordt een dergelijk signaal aan voorafgaande vervorming onderworpen wanneer de genoemde impuls-„ herhalingsfrequentie of de bitdichtheid van het aangeboden signaal plotseling toeneemt. Deze voorafgaande vervorming omvat de vergroting van de arbeidsfactor van het signaal ten 30 opzichte van de normale waarde daarvan gedurende een aantal * cycli. Daarna wordt de arbeidsfactor van het twee niveaus vertonende signaal geleidelijk naar zijn normale waarde teruggebracht, zelfs indien de impulsherhalingsfrequentie of de bitdichtheid van het signaal op de uit de toename resulterende, 35 hogere.waarde blijft. Het aan een dergelijke voorafgaande vervorming onderworpen signaal wordt vervolgens op een registratiemedium opgenomen.

81 02 5 6 1 + « - 5 -

Volgens een bepaald aspect van de uitvinding worden, vóórdat tot het teweeg brengen van de voorafgaande vervorming wordt overgegaan, de hoogfrequente componenten van het twee niveaus vertonende signaal verwijderd. Volgens een ander 5 aspect wordt de voorafgaande signaalvervorming teweeg gebracht door middel van een fasewijzigingsschakeling, welke bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding een differentiërend RC-netwerk bevat, waarbij parallel aan de capaciteit van het netwerk een aanvullende weerstand is geschakeld.

10 Volgens nog een ander aspect van deuitvinding wordt het uitgangssignaal van de fasewijzigingsschakeling toegevoerd aan een vergelijkingsschakeling, waarin vergelijking van het aan fasewijziging onderworpen, twee niveaus vertonende signaal met een vooraf bepaald drempelniveau, zoals een niveau nul, 15 plaats vindt. Het uitgangssignaal van de vergelijkingsschakeling vormt een "positief-gaand" impulsvormig signaal wanneer het niveau van het aan fasewijziging onderworpen signaal in positieve richting het drempelniveau doorschrijdt, terwijl de vergelijkingsschakeling een "negatief-gaand" impuls-20 vormig signaal afgeeft wanneer het niveau van het aan fase- * wijziging onderworpen signaal het drempelniveau in negatieve richting doorschrijdt. Bij voorkeur wordt het uitgangssignaal van de vergelijkingsschakeling voorafgaande aan toevoer aan de opneemmagneetkop aan versterking door een versterker van 25 het type met schakelwerking onderworpen.

De uitvinding zal worden verduidelijkt' in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van een uitvoeringsvoorbeeld, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: 30 figuur 1 een schema, grotendeels uitgevoerd als blok- schema, van een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding, figuur 2A-2E enige golfvormen ter verduidelijking van de werking van de uitvinding, en figuur 3A en 3B enige golfvormen ter verduidelijking 35 van de door toepassing van de onderhavige uitvinding verkregen voordelen.

Het blokschema volgens figuur 1 is dat van een opneem-schakeling, waarbij de onderhavige uitvinding is toegepast.

81 02 5 61 ► * * - 6 -

Deze opneemschakeling omvat een bufferschakeling 3, een laag-doorlaatfilter 4, een fasewijzigingsschakeling 6, een ver-gelijkingsschakeling 7, een versterker 8 en een opneemmag-neetkop 9. De bufferschakeling 3, welke kan bestaan uit een 5 operationele versterker of andere schakeling van gebruikelijk type met een betrekkelijk hoge ingangsimpedantie en een be- · trekkelijk lage uitgangsimpedantie, is aangesloten aan twee ingangsaansluitingen 1 en 2 voor ontvangst van een twee niveaus vertonend ingangssignaal S.. Dit twee niveaus vertonende

X

10 ingangssignaal Si kan een impulsvormig FM-draaggolfsignaal zijn, waarvan de frequentie, dat wil zeggen de impulsher-halingsfrequentie, met over te brengen informatie is gemoduleerd. Ook kan het signaal een digitaal signaal met binaire bitwaarden "1" en "0" zijn. Het uitgangssignaal van de buffer-15 schakeling 3 wordt via een stroombegrenzingsweerstand R toegevoerd aan een laagdoorlaatfilter 4.

Het laagdoorlaatfilter 4 dient voor verwijdering van hoogfrequente componenten uit het twee niveaus vertonende signaal. 'Zoals nog nader zal worden verduidelijkt, zet het 20 laagdoorlaatfilter 4 de scherpe, betrekkelijk stijle voor-flanken en achterflanken van het twee niveaus vertonende signaal om in geleidelijk stijgende en dalende flanken. Indien het signaal S. reeds uit dergelijke gelèidelijk stij-

*L

gende en dalende flanken bestaat, dat wil zeggen indien het 25 signaal reeds geschikte niveaugradiëriten vertoont, kan het laagdoorlaatfilter 4 worden weggelaten. Het uitgangssignaal van het laagdoorlaatfilter wordt via een bufferschakeling 5 toegevoerd aan een fasewijzigingsschakeling 6. Bij het hier beschreven uitvoeringsvoorbeeld bestaat de bufferschakeling 30 5 uit een operationele versterker, waarvan bijvoorbeeld de niet-omkeeringangsaansluiting is gekoppeld met de uitgangs-aansluiting van het laagdoorlaatfilter 4 en de omkeerin-gangsaansluiting (welke in figuur 1 met een cirkel is aangeduid, voor terugkoppeling met de uitgangsaansluiting van 35 de operationele versterker is gekoppeld.

De fasewijzigingsschakeling 6 werkt op soortgelijke wijze als een differentiërend RC-netwerk en omvat een met de uitgangsaansluiting van de bufferschakeling 5 in serie ge- 81 02 5 6 1 β * - 7 - schakelde capaciteit benevens een afleidweerstand R2 naar aarde. Parallel aan de capaciteit is een aanvullende, regelbare weerstand geschakeld. De regelbare weerstand kan een spanningsgeregelde weerstand zijn, zoals de collector-5 emitterweerstand van een bipolaire transistor of de aanvoer-afvoer-weerstand van een veldeffecttransistor of dergelijke.

Het zal duidelijk zijn, dat de fasewijzigingsschakeling 6 dient om de fase van een daaraan toegevoerd signaal te wijzigen als functie van de frequentie van dat signaal.

10 De uitgang van de fasewijzigingsschakeling 6, dat wil zeggen het verbindingspunt van de capaciteit C, en de weer-stand R2, is gekoppeld met de ene ingangsaansluiting van een ver-gelijkingsschakeling 7, welke dient voor vergelijking van het aan fasewijziging onderworpen, twee niveaus vertonende signaal, 15 dat van de fasewijzigingsschakeling 6 afkomstig is, met een vooraf bepaald drempelniveau. Bij een voorkeursui tvoeringsvoor-beeld van de onderhavige uitvinding wordt dit vooraf bepaalde drempelniveau door het nulniveau gevormd. De vergelijkings-schakeling 7 dient dan voor detectie van de nuldoorgangs-/ 20 punten van het aan fasewijziging onderworpen signaal. Ook is het mogelijk, dat de vergelijkingsschakeling 7 het aan fasewijziging onderworpen, twee niveaus vertonende signaal aan vergelijking met een van nul verschillende, gemiddelde waarde of met een wisselspanningsreferentiepotentiaal onderwerpt.

25 De vergelijkingsschakeling heeft twee ingangsaansluitingen, waarvan de ene het uitgangssignaal van de fasewijzigingsschakeling 6 krijgt toegevoerd en de andere via een weerstand is geaard.

Het uitgangssignaal van de vergelijkingsschakeling 30 7 wordt via een versterker 8 toegevoerd aan de opneemmag-neetkop 9. Bij een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is de versterker 8 van het type met schakelwerking.

De opneemmagneetkop 9 dient voor opname of registratie van het versterkte en aan fasewijziging onderworpen, twee niveaus 35 vertonende signaal op een magnetisch registratiemedium 10, dat bijvoorbeeld uit een magneetband kan bestaan.

De werking van de opneemschakeling volgens figuur 1 81 02 56 1 ί ·» .

- 8 - zal nu worden beschreven aan de hand van de golf vormen volgens de figuren 2A-2E. Het twee niveaus vertonende ingangssignaal is weergegeven in figuur 2A. Indien dit signaal een digitaal signaal is, mag aangenomen worden, dat voorafgaande 5 aan het tijdstip T een opeenvolging binaire bitwaarden "0” voorkwam, terwijl het digitale signaal vervolgens tussen de bitwaarden "1" en "0" wisselt. Vanaf het tijdstip T zal het signaal Si derhalve de bitwaardensequentie £l0101010j vertonen. Ook kan.het twee niveaus vertonende signaal S. worden gevormd 10 door een impulsvormig FM-draaggolfsignaal, dat voorafgaande aan hét tijdstip T een betrekkelijk lage frequentie vertoont en vervolgens, te beginnen op het tijdstip T, een betrekkelijk hoge frequentie vertoont. In beide gevallen, dat wil zeggen onafhankelijk van het feit of het twee niveaus vertonende 15 ingangssignaal een digitaal signaal of een impulsvormig FM-draaggolfsignaal is, zal de niveauwisselsnelheid van het signaal op het tijdstip T plotseling toenemen.

Het ingangssignaal wordt door de bufferschakeling 3 toegevoerd aan het laagdoorlaatfilter 4. Zoals reeds is , 20 opgemerkt, dient het laagdoorlaatfilter 4 voor verwijding van de hoogfrequente componenten uit het signaal S^, waaruit het aan filtering onderworpen, twee niveaus vertonende signaal S volgens figuur 2B resteert. Zoals eveneens reeds . is opgemerkt, kan worden geteld, dat wanneer het twee niveaus 25 vertonende signaal S. betrékkelijk geleidelijk stijgende en

Jt dalende flanken in plaats van de betrekkelijk stijle flanken volgens figuur 2A vertoont, dat wil zeggen wanneer het ingangssignaal de golfvorm volgens figuur 2B heeft, het laagdoorlaatfilter 4 kan worden weggelaten.

30 Het aldus gefilterde, twee niveaus vertonende signaal

Sa wordt via de bufferschakeling 5 toegevoerd aan de fase-wijzigingsschakeling 6. De differentiërende werking van de schakeling 6 heeft tot gevolg, dat de golfvorm van het signaal Swordt gewijzigd tot dié van het signaal volgens 35 figuur 2C. Uit deze figuur komt naar voren, dat hoewel de golfvorm van het aan fasewijziging onderworpen signaal overeenkomst vertoont met de golfvorm van het gefilterde signaal Sa, het gemiddelde niveau van het aan fasewijziging 8102561 2 » ' - 9 - onderworpen signaal gedurende de eerste cyclus na het tijdstip T in bovenwaartse richting is verschoven ten opzichte van het gemiddelde niveau of nulniveau, waarna het gemiddelde niveau geleidelijk naar het normale of nulniveau 5 terugkeert. De gebroken lijn in figuur 2C toont de terugkeer van het gemiddelde niveau van het aan fasewijziging onderworpen signaal van zijn initiële, betrekkelijk hoge amplitudewaarde naar de normale amplitudewaarde.

Als gevolg van de in het signaal teweeg gebrachte 10 niveauverschuiving treedt een verplaatsing van de nuldoor-gangspunten op. Zo blijkt het eerste of positief-gaande nuldoorgangspunt van het signaal te verschijnen vöór het normale positief-gaande nuldoorgangspunt volgens figuur 2B, terwijl het negatief-gaande nuldoorgangspunt van deze cyclus 15 van het aan fasewijziging onderworpen signaal -S^ met enige vertraging ten opzichte van het normale negatief-gaande nuldoorgangspunt volgens figuur 2B vertoont. Bij de daarop volgende cyclus van het signaal verschijnt het positief-gaande nuldoorgangspunt van het signaal op een tijdstip, , 20 dat dichter ligt bij doch nog steeds komt vóór de plaats van het normale positief-gaande nuldoorgangspunt volgens figuur 2B, terwijl het negatief-gaande nuldoorgangspunt van deze tweede cyclus enigszins vertraagd ten opzichte van het normale negatief-gaande nuldoorgangspunt volgens figuur 2B komt.

25 Bij de daarop volgende signaalcyclus en de verdere cycli komen de nuldoorgangspunten van het signaal steeds dichter met diê volgens figuur 2B samen te vallen. De zojuist be-schfeven wijziging van de nuldoorgangspunten van het aan fasewijziging onderworpen signaal wordt wel aangeduid als 30 "f asevervorming''. De fasewijzigingsschakeling 6 brengt derhalve een dergelijke fasevervorming van het gefilterde, twee niveaus vertonende signaal S= teweeg. Deze fasevervorming α is maximaal bij de eerste cyclus, welke bij het tijdstip T begint, en verdwijnt daarna geleidelijk. Bij het hier be-35 schreven uitvoeringsvoorbeeld zal de desbetreffende fasever-vorming bijvoorbeeld bij ongeveer de derde cyclus van het gefilterde signaal niet langer voorkomen.

* Het aan de uitgangsaansluiting van de fasewijzigings- 81 02 5 6 1 *· + > · - 10 - schakeling 6 verschijnende, aan fasewijziging onderworpen en twee niveaus vertonende signaal wordt aan de verge-lijkingsschakeling 7 toegevoerd voor vergelijking met een drémpelniveaupotentiaal, een gemiddelde potentiaal of een 5 wisselspanningsreferentiepotentiaal. Zoals duidelijk zal zijn, werkt de vergelijkingsschakeling 7 als een amplitudebegrenzer, waarbij een zodanige golfvormcorrectie van het aan fase-· wijziging onderworpen signaal plaatsvindt, dat de geleidelijk stijgende en dalende flctnken van het signaal weer de ge-10 daante van stijle flanken krijgen, zoals figuur 2D laat zien. De vergelijkingsschakeling 7 onderwerpt het aan fasewijziging onderworpen signaal derhalve aan een zodanige golfvormcorrectie, dat het de gedaante van een meer scherp gedefinieerd, impulsvormig signaal S krijgt.

c 15 Figuur 2C laat zien, dat het aan fasewijziging onder worpen, twee niveaus vertonende signaal een hogere arbeidsfactor (duty ratio) heeft wanneer de impulsherhalingsfre-quentie van het twee niveaus vertonende ingangssignaal plotseling toeneemt. Gedurende de eerste paar cycli van het 20 twee niveaus vertonende signaal van hogere impulsherhalings-frequentie treden de positief-gaande nuldoorgangspunten van het aan fasewijziging onderworpen signaal op vöór respectievelijk diê van het ongewijzigde signaal S_, terwijl de· negatief-gaande nuldoorgangspunten van het signaal op de 25 overeenkomstige nuldoorgangspunten van het signaal S na-ijlen.

cl

Dit heeft tot gevolg, dat de arbeidsfactor van een aan golfvormcorrectie onderworpen, impulsvormig signaal S , dat aan

U

de uitgangsaansluiting van de vergelijkingsschakeling 7 verschijnt, overeenkomstig toeneemt, zoals figuur 2D laat zien.

30 Dit moet zodanig worden verkregen, dat in het punt, waar de impulsherhalingsfrequentie van het twee niveaus vertonende signaal begint toe te nemen, dat wil zeggen het punt ua" in figuur 2D, de arbeidsfactor (duty ratio) van het aan de golfvormcorrectie en fasewijziging onderworpen, twee niveaus ver-35 tonende signaal Sc boven de normale arbeidsfactorwaarde komt te liggen om.vervolgens, gedurende een klein aantal cycli, geleidelijk naar de normale arbeidsfactorwaarde terug te gaan. Zoals figuur 2D laat zien is de arbeidsfactor van het 81 02 561 * - 11 - signaal S bij de derde cyclus weer althans nagenoeg gelijk aan de normale arbeidsfactorwaarde. De breedte van de positief-gaande impulsen van het aan golfvormcorrectie en fasewijziging onderworpen signaal S neemt, te beginnen bij het punt "a", w 5 toe tot boven de normale impulsbreedte of impulsduur? daarna, gedurende de onmiddèllijk daarop volgende cycli, herneemt de impulsbreedte geleidelijk zijn normale waarde. Aangezien de impulsherhalingsfrequentie van het aan golfvormcorrectie en fasewijziging onderworpen signaal S dezelfde blijft als dié 10 van het twee niveaus vertonende ingangssignaal S^, zal het duidelijk zijn, dat de impulsbreedte van de negatief-gaande impuls gedurende dié cycli, waarin de impulsbreedte van de positief-gaande impuls toeneemt, afneemt.

Het aan golfvormcorrectie en fasewijziging onder-15 worpen, twee niveaus vertonende signaal S wordt door de v versterker 8 met schakelwerking versterkt en door middel van een geschikte transducent, zoals een opneemmagneetkop 9, op een registratiemedium opgenomen. Zoals reeds is opgemerkt, zou men verwachten dat als gevolg van een plotselinge toename „ 20 van de impulsherhalingsfrequentiè van het signaal S bij het punt "a" gedurende een daarop volgende weergave of uitlezing van het twee niveaus vertonende signaal uit het registratiemedium niet-lineaire vervorming zou optreden. Indien het signaal niet door middel van ,de fasewijzigingsschakeling 25 6 aan voorafgaande fasevervorming zou zijn onderworpen, dat wil zeggen indien het signaal vdgens figuur 2A of het signaal volgens figuur 2B zou zijn opgenomen,-dan zou de golfvorm van het desbetreffende signaal na uitlezing de met gebroken lijnen in figuur 2E weergegeven gedaante vertonen. Figuur 2E toont 30 de niet-lineaire vervorming van het twee niveaus vertonende signaal vanaf het punt "a", waar de impulsherhalingsfrequentie van het signaal een plotselinge toename ondergaat? zoals in figuur 2E met de gebroken lijn is weergegeven, ondergaat het signaal in dat geval een niveaudaling. Deze niet-lineaire 35 vervorming verdwijnt vervolgens geleidelijk, zodanig, dat het signaalniveau van het uitgelezen signaal met dét van het opgenomen signaal komt samen te vallen, zoals duidelijk uit figuur 2E naar voren komt.

81 02 5 6 1 - 12 -

Volgens de onderhavige “uitvinding is het twee niveaus vertonende signaal S volgens figuur 2D echter voorafgaande aan opname eerst aan vervorming onderworpen,- zodanig, dat de arbeidsfactor van het signaal in het punt, waar de plotse-5 linge toename van de impulsherhalingsfrequentie 'plaatsvindt, groter wordt? daarna keert de arbeidsfactor geleidelijk terug naar zijn normale waarde. Als gevolg hiervan wordt de niet-lineaire vervorming, waaraan het signaal S tijdens signaal- w weergave of -uitlezing wordt onderworpen, vereffent door de 10 vooraf bewust teweeg gebrachte signaalvervorming. In figuur 2E is met volle lijnen weergegeven, dat het uitgelezen signaal zelfs gedurende enige cycli na de plotselinge toename van de impulsherhalingsfrequentie van het opgenomen signaal zijn normale amplitude vertoont. Een verklaring voor deze signaal-15 kwaliteitsverbetering is, dat de niet-lineaire vervorming zelf resulteert in een effectieve daling van de arbeidsfactor van het uitgelezen signaal, zoals met een gebroken lijn in figuur 2E is weergegeven; deze daling van de arbeidsfactor wordt echter vereffend of gecompenseerd door de volgens de uitvinding 20 vooraf toegepaste signaalvervorming, welke in een toename van de arbeidsfactór· resulteert.

Figuur 3A toont de golfvorm van een uitgelezen, twee niveaus vertonend signaal, waarvan de impulsherhalingsfrequentie op een tijdstip T plotseling toeneemt, wanneer dit 25 signaal niet- aan voorafgaande vervorming wordt onderworpen.

Als voorbeeld moge bijvoorbeeld gelden, dat dé golflengte bij de toegenomen impulsherhalingsfrequentie in dé orde van ongeveer 0,9 micron Tcan liggen? het magnetische registratiemedium wordt bijvoorbeeld gevormd door een magneetband van het type 30 Co- y. De gebroken lijn in figuur 3A vertegenwoordigt het gedaalde signaalniveau van het uitgelezen signaal vanaf het tijdstip T; dit signaalniveau neemt geleidelijk toe tot zijn normale waarde. Figuur 3B toont de golfvorm van het zelfde, doch door fasewijziging aan voorafgaande vervorming onderworpen 35 signaal na uitlezing uit de magneetband. Duidelijk komt naar voren, dat het uitgelezen signaal volgens figuur 3B als gevolg van de voorafgaande signaalvervorming na uitlezing geen ongewenste niveaudaling vertoont, zelfs bij een plotselingetoename 8102561 - 13 - van de impulsherhalingsfrequentie. Vergelijking van de figuren 3A en 3B laat zien, dat de nuldoorgangspunten van de golfvorm volgens figuur 3B gemakkelijker kunnen worden gedetecteerd dan dié van de golfvorm volgens figuur 3A. Indien het twee niveaus 5 vertonende signaal een digitaal signaal is, zullen de binaire bitwaarden "1" en "0" welke de nuttige informatie vertegenwoordigen, gemakkelijk kunnen worden gedetecteerd op eenvoudige, gebruikelijke wijze voor detectie van dergelijke nuldoorgangspunten, zodat de nuttige informatie gemakkelijk wordt herwonnen. 10 Bij de situatie volgens figuur 3A zullen met name de eerste nuldoorgangspunten bij T, welke een betrekkelijk hoge herhalings-snelheid vertonen, niet gemakkelijk kunnen worden gedetecteerde De door dit deel van het uitgelezen signaal weergegeven, nuttige informatie kan dan niet gemakkelijk worden herwonnen.

15 Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 1 dient het laagdoorlaatfilter 4 voor verwijdering van de hoogfrequente componenten uit het twee niveaus vertonende ingangssignaal S^. Indien de apparatuur, waarvan het ingangssignaal afkomstig is, zelf een aantal bij hoge snelheid werkende, logische ' 20 schakelingen bevat, zoals emittergekoppelde logische schake lingen, zal de responsietijd van dergelijke apparatuur zodanig kort zijn, dat de stijgtijd en de afval- of daaltijd van de voor-en achterflanken van het twee niveaus vertonende signaal uiterst kort zijn, hetgeen tot gevolg heeft, dat scherpe voor-25 en achterflanken worden verkregen. Een geschikte fasewijzigings= schakeling, welke de arbeidsfactor van een dergelijk scherp gedefinieerd signaal bij een plotselinge toename van de impuls-herhalingsfrequentie vergroot, vormt een betrekkelijk gecompliceerde schakeling. Ter vereenvoudiging van de fasewijzigings-30 schakeling 6 d;elt de uitvinding de toepassing van het laagdoorlaatfilter 4 voor om de hogere frequentiecomponenten van het twee niveaus vertonende ingangssignaal daaruit te verwijderen, waardoor de stijgtijd en de daaltijd van de voor- en achterflanken van het signaal groter worden. Het laagdoorlaat-35 filter 4 dient derhalve om aan het ingangssignaal de in de tekening weergegeven niveaugradiënt te geven, zodat het signaal de golfvorm S_ volgens figuur 2B gaat vertonen. Wanneer het cl 81 02 5 61

P

- 14 - t twee niveaus vertonende ingangssignaal reeds een dergelijke golfvorm volgens figuur 2D vertoont, kan het laag-doorlaatfilter 4 uiteraard worden weggelaten.

Uit figuur 3A komt naar voren, dat de niet-lineaire 5 vervorming welke een twee niveaus vertonend signaal bij uit-lezing of weergave vertoont, afhankelijk van de golflengte van het signaal is. Meer in het bijzonder .geldt, dat indien de golflengte van het uitgelezen signaal betrekkelijk klein is, de optredende niet-lineaire vervorming ertoe leidt, dat 10 een laag signaalniveau wordt verkregen. Het zal duidelijk . zijn, dat de door de uitvinding voorgestelde, vooraf teweeg gebrachte vervorming van het twee niveaus vertonende signaal dient om de zojuist genoemde, ongewenste vervorming van het uitgelezen signaal te vereffenen of te compenseren.

15 Volgens de uitvinding wordt slechts de fase van het twee niveaus vertonende signaal gewijzigd. De opneemversterker, zoals de versterker 8, behoeft derhalve niet noodzakelijkerwijs een analoge versterker te zijn, doch kan zijn uitgevoerd als een versterker van het type met schakelwerking, hetgeen / 20 tot een eenvoudiger versterkerconstructie leidt, zoals alge meen bekend is.

Voorts wordt opgemerkt, dat de door de uitvinding voorgestelde, voorafgaande vervorming van het twee niveaus vertonende signaal, welke de gedaante heeft van een wijziging' 25 van de arbeidsfactor van het signaal, een functie van de in-formatie-inhoud van het oorspronkelijke signaal is. Indien het twee niveaus vertonende ingangssignaal bijvoorbeeld een impulsvormig FM-draaggolfsignaal is, waarvan de frequentie als informatiedrager dient, dan zal de arbeidsfactor van het 30 signaal bij een plotselinge toename van de draaggolfsignaal-frequentie worden vergroot. Indien het signaal daarentegen een digitaal signaal met de binaire bitwaarden "1" en ”0" als informatiedragers is, dan wordt de arbeidsfactor van de signalen bij een plotselinge toename van de bitdichtheid 35 van het signaal vergroot.

Bij toepassing van de uitvinding wordt de niet-lineaire vervorming, welke anders in een twee niveaus vertonend signaal onder de beschreven omstandigheden bij de uitlezing of weer- 81 02 5 6 1 - 15 - gave uit een registratiemedium zou optreden, vereffend of gecompenseerd door voorafgaande vervorming van het signaal.

Dit heeft tot gevolg, dat bij signaalopname de optimale opneemstroomsterkte kan worden gekozen, onafhankelijk van de 5 . karakteristiek van de fasewijzigingsschakeling 6. Daaruit volgt dat eventuele instellingen, welke misschien voor wijziging van de opneemstroomsterkte of van de karakteristiek van de fasewijzigingsschakeling gewenst zijn, onafhankelijk van elkaar kunnen worden uitgevoerd en elkaar niet beïnvloeden. 10 Als gevolg hiervan is signaalopname bij optimaal niveau en minimale niet-lineaire vervorming tijdens signaalweergave mogelijk.

De uitvinding beperkt zich niet tot het in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoerings-15 voorbeeld. Verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven componenten en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden. 2c kan bijvoorbeeld een met het RC-netwerk volgens figuur 1 gelijkwaardige, andere fasewijzigingsschakeling 20 worden toegepast voor het teweeg brengen van een verandering in de arbeidsfactor van een twee niveaus vertonend signaal bij een plotselinge toename van de herhalingssnelheid of -frequentie daarvan. Ook is het mogelijk, dat in plaats van de beschreven vergelijkingsschakeling 7 een andere schakeling 25 wordt toegepast voor zodanige golfvormcorrectie van het aan fasewij ziging onderworpen signaal S^, dat het impulsvormige signaal Sc met scherp gedefinieerde, snel stijgende en afvallende flanken wordt verkregen. Voorts zal het duidelijk zijn, dat de bufferschakelingen 3 en 5 kunnen worden uitge-30 voerd als schakelingen van gebruikelijk type voor scheiding van de respectievelijk met hun ingang en hun uitgang verbonden schakelingen. Zoals reeds is opgemerkt, dient het laag-doorlaatfilter 4 voor verwijdering van hoogfrequente componenten uit het twee niveaus vertonende ingangssignaal S^; in-35 dien het oorspronkelijke ingangssignaal reeds geleidelijk toenemende en afnemende impulsflanken vertoont, zoals bijvoorbeeld weergegeven in figuur 2B, kan het laagdoorlaatfilter . worden weggelaten.

81 02 5 6 1

Claims

1. Werkwijze voor opname van een twee niveaus vertonend signaal op een magnetisch registratiemedium, met het kenmerk, dat eerst de hoogfrequente componenten uit het signaal worden verwijderd, vervolgens voorafgaande vervorming 5 van het signaal door fasewijziging daarvan teweeg gebracht wordt, het aan hoogfrequent-uitfiltering en aan fasewijziging onderworpen signaal wordt versterkt en het aldus versterkte signaal op het registratiemedium wordt opgenomen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 10 dat de voorafgaande vervorming geschiedt door vergroting van de arbeidsfactor van het twee niveaus vertonende signaal bij een plotselinge toename van de snelheid, waarmede het signaal van niveau wisselt.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, 15 dat de vergroting van de arbeidsfactor van het twee niveaus vertonende signaal geschiedt door de arbeidsfactor bij een plotselinge toename van de niveauwisselsnelheid gedurende , enige cycli van het signaal tot boven zijn normale waarde te vergroten en vervolgens naar zijn normale waarde te laten 20 terugkeren.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de terugkeer van de arbeidsfactor naar zijn normale waarde geschiedt door geleidelijke verkleining van de vergrote arbeidsfactor tot zijn normale waarde gedurende een 25 aantal cycli.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, ' dat het twee niveaus vertonende signaal een digitaal signaal is, dat binaire informatie vertegenwoordigt.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 30 dat het twee niveaus vertonende signaal een draaggolfsignaal is, waarvan de frequentie met over te brengen informatie is gemoduleerd.

7. Werkwijze voor opname van een twee niveaus vertegenwoordigend signaal, met het kenmerk, dat wanneer de her- 35 halingssnelheid, waarmede het twee niveaus vertonende signaal 81 02 5 6 1 * - 17 - van niveau wisselt, plotseling toeneemt, voorafgaande vervorming van het signaal door vergroting van de arbeidsfactor van het signaal tot boven de normale waarde daarvan gedurende een aantal cycli van het signaal wordt teweeg gebracht en dat 5 het signaal na deze voorafgaande vervorming op het registratiemedium wordt opgenomen.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de vergroting van de arbeidsfactor geschiedt in zodanige mate, dat vereffening wordt verkregen van de niet-lineaire 10 vervorming, welke het signaal bij uitlezing uit het registratiemedium bij een plotselinge toename van de niveauwis-selsnelheid zou vertonen.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de vergrote arbeidsfactor van het twee niveaus vertonende 15 signaal geleidelijk naar zijn normale waarde wordt teruggebracht.

10. Inrichting voor opname van een twee niveaus vertonend signaal op een registratiemedium gekenmerkt door middelen voor voorafgaande vervorming van het signaal door ver- 20 groting van de arbeidsfactor van het signaal wanneer de niveau-wisselsnelheid plotseling toeneemt, en door middelen voor opname van het aan voorafgaande vervorming onderworpen, twee niveaus vertonende signaal.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, 25 dat de middelen voor voorafgaande vervorming zodanig zijn uitgevoerd, dat de arbeidsfactor van het signaal bij een plotselinge toename van de niveauwisselsnelheid gedurende enige cycli van het signaal tot boven zijn normale waarde wordt vergroot.

12. Inrichting vólgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de middelen voor voorafgaande vervorming fasewijzigings-middëlen voor fasewijziging van het twee niveaus vertonende signaal bij een plotselinge toename van de niveauwisselsnelheid omvatten.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de fasewijzigingsmiddelen een RC-netwerk met differentiërende werking omvatten, waarbij parallel aan het capaci- 81 02 5 S I *·* r," · · · * jf ·» , * « - 18 - tieve element van het RC-netwerk een aanvullend weerstands-element is geschakeld.

14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het aanvullende weerstandselement een regelbare weer- 5 stand is.

15. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de middelen voor voorafgaande vervorming een laagdoor-laatfilter voor uitfiltering van hoogfrequente componenten uit het signaal en voor levering van het gefilterde signaal 10 aan de fasewijzigingsmiddelen omvatten.

16. Inrichting, volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de middelen voor voorafgaande vervorming een met de fase-wijzigingsmiddelen gekoppelde vergelijkingsschakeling omvatten, welke dient voor vergelijking van het aan fasewijziging onderis worpen, twee niveaus vertonende signaal met een vooraf bepaald drempelniveau en voor afgifte van een positief-gaand impulsvormig signaal wanneer het niveau van het aan fasewijziging onderworpen signaal het drempelniveau in positieve richting doorschrijdt, doch van een negatief-gaand impulsvormig , 20 signaal wanneer het niveau van het aan fasewijziging onder worpen signaal het drempelniveau in negatieve richting doorschrijdt.

17. Inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het drempelniveau een nulniveau is.

18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de fasewijzigingsmiddelen zodanig zijn uitgevoerd, dat zij bij een plotselinge'toename van de niveauwisselsnelheid van het signaal een wijziging van de nulniveaudoorgangs-punten van het signaal teweeg brengen.

19. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de middelen voor opname van het signaal een versterker van het type met schakelwerking omvatten.

20. Inrichting volgens, conclusie 19, waarbij het registratiemedium een magnetisch medium is, met het kenmerk, 35 dat de middelen voor opname een met de versterker met schakelwerking gekoppelde opneemmagneetkop omvatten. 8102561