DE1412455B1 - Einrichtung zur regelung des bandandruckes bei einem magnet bandgeraet - Google Patents
Einrichtung zur regelung des bandandruckes bei einem magnet bandgeraetInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Re- geschlagen worden (deutsche Patentschrift 1 220 469),
gelung des Bandandruckes bei einem Magnetband- bei der der Kopfschuh mit Hilfe einer Steuervorrichgerät
zur Wiedergabe von auf einem Magnetband in tung mehr oder weniger stark gegen das Kopfrad
Querspuren aufgezeichneten, Synchronisierimpulse gedrückt werden kann. Der Anpreßdruck wird dabei
enthaltenden Signalen, mit mehreren, quer zur Band- 5 mittels eines Stellsignals eingeregelt, welches aus der
richtung rotierenden Abtastköpfen zur Abtastung der Phasenabweichung der vom Band abgetasteten Zei-Querspuren
mit einer bestimmten Abtastfrequenz, lensynchronisierimpulse von einem aus der Kopfradferner mit einem Bezugssignalgenerator, der ein mit drehung abgeleiteten Bezugssignal gewonnen wird,
der Rotation der Abtastköpfe synchrones Bezugs- Eine Regelschaltung sorgt dafür, daß der Anpreßsignal
der Abiastfrequenz an einen Phasendetektor io druck jeweils so groß gehalten wird, daß der Abstand
liefert, welchem außerdem ein Informationen über der Zeilensynchronisierimpulse in einem konstanten
die vom Band abgetasteten Synchronisierimpulse ent- Verhältnis zum Abstand der Impulse des Bezugshaltendes
zweites Signal zugeführt wird und welcher signals gehalten wird. Ein solcher Regelkreis, bei
aus dem Phasenvergleich dieser Signale ein Stell- welchem der Anpreßdruck automatisch richtig einsignal
für eine steuerbare Bandandruckvorrichtung 15 gestellt wird, macht den früher erforderlichen Justierliefert,
aufwand überflüssig.
Magnetisch aufgezeichnete Fernsehsignale müssen Es ist ferner vorgeschlagen worden (deutsche Pazeitlich
ebenso abgespielt werden, wie sie auf gezeich- tentschrift 1071754), ein Fernsehsignal in verschienet
worden sind, damit bei der Wiedergabe keine dene Frequenzbänder aufzuteilen und diese in ge-Fehler
auftreten. Fehler beim Abspielen der Auf- 20 trennten Spuren aufzuzeichnen. Sollen die von ihren
Zeichnungen können zu schwankenden Abständen Spuren wieder abgespielten einzelnen Frequenzbänzwischen
den Synchronisierimpulsen führen, so daß der wieder zum ursprünglichen Signal zusammendie
Ablenkschaltungen von üblichen Fernsehempfän- gesetzt werden, so läßt man sie jeweils durch eine
gern nicht mehr einwandfrei arbeiten und die Bild- eigene, regelbare Laufzeitkette hindurchlaufen, die
wiedergabe gestört wird. 25 Phasenfehler ausgleicht, welche bei der Aufzeichnung
Bei Fernsehaufzeichnungen auf magnetischen Bän- und Wiedergabe zwischen den einzelnen Frequenzdern,
bei denen die Aufzeichnungsspur quer zur bändern aufgetreten sein können. Zur Steuerung der
Bandrichtung verläuft, benutzt man ein drehbares Laufzeitketten dienen Signale, die aus einem Phasen-Kopfrad,
welches eine Anzahl von Magnetköpfen vergleich der abgetasteten Zeilenfrequenz mit dem
trägt, zur Abtastung des Bandes. Das Magnetband 30 zeitlichen Mittelwert der Zeilenfrequenz gewonnen
wird bogenförmig an das Kopfrad angedrückt, so daß werden. Die zeitlich gemittelte Zeilenfrequenz wird
die auf dem Band befindlichen Aufzeichnungsspuren dabei von einem Oszillator erzeugt, welcher über
nacheinander von den einzelnen Köpfen des Kopf- einen die zeitliche Mittelungsperiode bestimmenden
rades abgetastet werden. Das Band wird dabei mit Tiefpaß von der Ausgangsspannung der Phasenver-Hilfe
eines Kopfschuhs an das Kopfrad angedrückt. 35 gleichsschaltung nachgesteuert wird. Hierdurch lassen
Es ist nicht immer gewährleistet, daß der auf das sich kurzzeitige Fehler ausgleichen, während die
Band wirkende Anpreßdruck zwischen Kopfschuh nicht störenden Langzeitabweichungen nicht berück-
und Kopfrad bei Aufnahme und Wiedergabe gleich sichtigt werden.
groß ist. Infolge unterschiedlicher Anpreßdrucke Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbes-
kann sich die Breite des Magnetbandes vergrößern 40 serung der bereits vorgeschlagenen Einrichtungen
oder verkleinern. Solche Breitenänderungen treten zum Abspielen von Femsehsignalen von einem Ma-
auch bei Schwankungen der Umgebungstemperatur gnetband mit geregeltem Bandandruck, so daß die
oder unterschiedlichen Bandzugkräften auf. bei diesen Einrichtungen immer noch auftretenden
Bei Änderungen der Breite des Magnetbandes ver- Fehler noch weiter verringert werden. Der Erfindung
ändern sich die Zeilenlängen und damit auch die 45 liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Fehlerrate
Abstände der Synchronisierimpulse, so daß die ab- herabsetzen und ein gleichmäßigeres, weniger sprunggespielten
Fernsehsignale gegenüber den Ursprung- haftes Arbeiten der Regelschaltung erreichen läßt,
lieh aufgezeichneten Fernsehsignalen zeitlich gesehen wenn man für die Regelung nicht unmittelbar das
eine sich ändernde Phasenverschiebung aufweisen. aus dem Phasenvergleich der abgetasteten Impulse
Da bei der Abtastung eines Magnetbandes mit einem 50 mit dem Bezugssignal sich ergebende Regelsignal ver-Kopfrad
die Köpfe nacheinander umgeschaltet wer- wendet, sondern wenn man zunächst aus dem Regeiden,
wobei zur Vermeidung von Bildfehlern sich das signal eine in ihm auftretende Komponente, welche
Ende einer Querspur mit dem Anfang der nächsten die Frequenz hat, mit der die Querspuren abgetastet
Querspur etwas überlappt, stört insbesondere der werden, herauszieht und dann erst aus dieser Kom-Zeitunterschied
zwischen dem Auftreten des letzten 55 ponente das Stellsignal für die Bandandruckvorrich-Synchronisierimpulses
einer Querspur und dem Auf- tung erzeugt.
treten des ersten Synchronisierimpulses der nächsten Eine Einrichtung zur Regelung des Bandandrucks
Querspur, da hierbei die sich überlappenden Zeilen bei einem Magnetbandgerät zur Wiedergabe von auf
nicht genau zusammenfallen, sondern gegeneinander einem Magnetband in Querspuren aufgezeichneten,
verschoben sind, so daß außer einer Störung des 60 Synchronisierimpulse enthaltenden Signalen, mit meh-
Bildinhalts der betreffenden Zeilen die Zeilensyn- reren, quer zur Bandrichtung rotierenden Abtast-
chronisation durch doppeltes Auftreten der Synchro- köpfen zur Abtastung der Querspuren mit einer
nisierimpulse gestört wird. Außerdem wird die Kopf- bestimmten Abtastfrequenz, ferner mit einem Bezugs-
umschaltung hierbei gestört. signalgenerator, der ein mit der Rotation der Abtast-
Durch eine sorgfältige Einjustierung des Anpreß- 65 köpfe synchrones Bezugssignal der Abtastfrequenz an
druckes zwischen Kopfschuh und Kopfrad lassen einen Phasendetektor liefert, welchem außerdem ein
sich zwar derartige Fehler verringern, jedoch nicht Informationen über die vom Band abgetasteten Syn-
ausschalten. Es ist daher bereits eine Einrichtung vor- chronisierirnpulse enthaltendes zweites Signal züge-
3 4
führt wird und welcher aus dem Phasenvergleich des Kopfrades befinden sich vier den vier Köpfen
dieser Signale ein Stellsignal für eine steuerbare zugeordnete Schleifringe 28, auf denen Bürsten
Bandandruckvorrichtung liefert, ist erfindungsgemäß schleifen.
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Signal die Auf der Motorwelle 21 ist außerdem das Rad 32
mit der Abtastfrequenz periodische Komponente 5 eines Tachosignalgebers angebracht, welches in einem
eines Überlagerungssignals ist, welches aus den vom Impulsabnehmer 34 bei jeder Umdrehung des Kopf-Band
abgetasteten Synchronisierimpulsen und einem rades 20 einen Impuls erzeugt. Das Rad 32 besteht
von einem auf den Mittelwert der Synchronisier- aus einem magnetisch leitfähigen Material und besitzt
impulsfrequenz geregelten örtlichen Oszillator erzeug- eine Öffnung. Der Impulsabnehmer 34 ist ein magneten
zweiten Bezugssignal gebildet ist. io iischer Transduktor mit einem mittleren Polschuh
Während die vergleichbaren Einrichtungen einen und einem dazu konzentrischen äußeren Polschuh.
Zeitvergleich der einzelnen Impulsabstände mit vor- Der mittlere Polschuh kann etwa dieselbe Breite wie
gegebenen Zeitabständen eines Bezugssignals durch- die Öffnung im Rad besitzen. Wenn die Öffnung des
führen, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Einrich- Rades 32 über den Impulsabnehmer 34 hinwegtung
ein Frequenzvergleich, bei dem die Frequenz 15 streicht, wird ein im Transduktor vorhandener mader
abgetasteten Zeilenimpulse mit der über längere gnetischer Fluß vermindert und ein scharfer Span-Zeiträume
gemittelten Zeilenfrequenz verglichen nungsimpuls erzeugt.
wird. Hierdurch wird ein gleichmäßigeres Regelver- Das Band wird mittels eines Kopfschuhes 36 gehalten
der erfindungsgemäßen Einrichtung erreicht, wölbt, so daß es sich dem Kopfrad 20 anpaßt. Das
bei welchem sprunghafte Änderungen der Stellgröße 20 Kopfrad 20 kann einen Durchmesser von etwa 5 cm
vermieden werden, welche ihrerseits Anlaß zum Auf- haben. Das Band 14 hat eine Breite von ebenfalls
treten weiterer Fehler sind. Außerdem sind keine 5 cm und kann aus einem Polyester-Kunststoff von
so kritischen Zeitjustierungen notwendig, wie sie bei 0,025 mm Dicke mit einer magnetischen Schicht von
den vorgeschlagenen Einrichtungen immer noch er- 0,075 X IO-4 mm Dicke bestehen. Der Kopfschuh 36
forderlich sind, um die gewünschte Genauigkeit beim 25 hält das Band in einer um das Kopfrad 20 herum-Vergleich
der kurzen Zeitabschnitte des abgetasteten gewölbten Form, wobei der Umschlingungswinkel
Signals und des Bezugssignals zu gewährleisten. etwa 113° beträgt. Das Band wird durch die Rolle
Die erfindungsgemäße Schaltung arbeitet daher 16 mit 38 cm je Sekunde angetrieben. Die magneti-
trotz weniger kritischem Justieraufwand fehlerfreier sehen Köpfe haben in der Längsrichtung des Bandes
als die bekannten Einrichtungen. 39 eine Breite von 0,25 mm. Auf dem Band 14 werden
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung kann also transversale Spuren mit einer Steigung von
der örtliche Oszillator durch einen Phasenvergleich 0,4 mm und einem Zwischenraum von etwa 0,14 mm
seines sägezahnförmigen Ausgangssignals mit den abgetastet.
vom Band abgetasteten Synchronisierimpulsen auf Der Kopfschuh 36 ist mittels einer Leitung 38 an
den zeitlichen Mittelwert der Synchronisierimpuls- 35 eine nicht mit dargestellte Vakuumquelle angeschlos-
frequenz geregelt v/erden, und die diesen Phasen- sen. Er ist auf einem L-förmigen Glied 40 unterhalb
vergleich durchführende Schaltung liefert dann das des Kopfrades 20 angebracht. Dieses Glied 40 kann
Überlagerungssignal in Form von Ausgangsimpulsen sich um einen Stift 42 drehen, so daß der Kopfschuh
mit von der Phasenabweichung abhängiger und sich 36 in genau dosierbarer Weise mehr oder weniger
periodisch mit der Abtastfrequenz verändernder 4° stark dem Kopfrad 20 genähert und der Andruck des
Breite. Bei einer derartigen Ausbildung werden durch Bandes 14 an des Kopfrad dadurch beeinflußt werden
die Nachsteuerung des örtlichen Oszillators auf die kann.
mittlere Synchronisierimpulsfrequenz die bei anderen Die auf dem Band 14 aufgezeichneten und von
Anordnungen auftretenden »Nullfehler« vermieden. diesem Band abgenommenen Signale sind in Fig. 2a
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Dar- 45 dargestellt. Diese Figur zeigt den gewöhnlichen Verstellungen
eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. lauf eines Bildsignalgemisches. Dieses Signal enthält
Es zeigt zunächst Zeilenimpulse 50 und einen Bildsynchroni-
F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen sierimpuls 52. Die Unterbrechungen des Bildsynchro-
Einrichtung, nisierimpulses und die Vor- und Nachtrabanten sind
F i g. 2 a ein Fernsehsignal, 50 nicht mit dargestellt. Die Bildsignale 54 liegen zwi-
Fig. 2b die Anordnung der Querspuren auf dem sehen den Zeilenimpulsen. Die in Fig. 2a dargestell-
Magnetband, und ten Fernsehsignale werden durch die Magnetköpfe
F i g. 3 verschiedene Impulsformen zur Erläuterung mittels Frequenzmodulation eines hochfrequenten
der Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Ein- Trägers in Form von Querspuren aufgezeichnet,
richtung. 55 Außerdem wird noch eine Tonspur und eine weitere
Gemäß F i g. 1 läuft das Magnetband 14 von einer Spur zur Steuerung des Servosystems auf dem Band
Vorratsspule 10 mit einer durch die Antriebsrolle 16 aufgezeichnet.
bestimmten konstanten Geschwindigkeit zur Auf- Fig. 2b zeigt einen Ausschnitt aus dem magneti-
wickelspule 12. Mit Hilfe einer Andruckrolle 18 wird sehen Band 14. Die Bandlaufrichtung ist durch den
das Band an die Antriebsrolle 16 angedrückt. 60 Pfeil 56 angedeutet. Die Querspuren auf dem Band
Das Band wird in der Querrichtung durch ein um- sind mit 58, 60, 62, 63 und 65 bezeichnet. Eine Spur
laufendes Kopf rad 20 abgetastet, an dessen Umfang 66, die parallel zur einen Bandkante verläuft, enthält
vier jeweils um 90° gegeneinander versetzte magne- das Tonsignal und eine zweite Spur 64 an der ande-
tische Köpfe angeordnet sind, von denen in der ren Bandkante das Steuersignal für die Bandge-
Zeichnung drei Köpfe 22, 24 und 26 angedeutet sind. .65 schwindigkeit. Die Zeilenimpulse sind durch die
Das Kopfrad 20 wird durch den Motor 30 mit kon- Linien 68 angedeutet. Sie sind jedoch nur an der
stanter Geschwindigkeit, beispielsweise mit 240 Um- Spur 62 eingetragen,
drehungen je Sekunde, angetrieben. Auf der Welle 21 Während des Abspielens tasten die Abtastköpfe
5 6
des Kopfrades 20 das Band 14 ab. Wenn das Kopfrad der einen Verstärker und Vervielfacher enthält. Der
20 mit 240 U/Sek. umläuft und sich vier Abtastköpfe Tachosignalgenerator selbst liefert 240 Impulse je
am Umfang des Rades befinden, wird das Band Sekunde. Diese Frequenz wird mit 4 multipliziert, so
960mal je Sekunde abgetastet. Jede Querspur enthält daß am Ausgang des Bezugsimpulsgenerators 72 eine
eine Mehrzahl von Zeilenimpulsen, und bei jeder 5 Impulsreihe mit einer Folgefrequenz von 960 Hz
Abtastung durch einen Kopf entsteht also eine Gruppe auftritt.
von Impulsen. Diese Gruppen wiederholen sich mit Diese Impulse werden dem Umschalter 70 jedes-
einer von der Drehzahl des Kopfrades abhängigen mal, wenn ein Abtastkopf des Kopfrades 20 seine
Frequenz, d. h. im vorliegenden Fall beträgt diese Abtastung des Bandes beginnt, zugeleitet. Die Zei-
Wiederholfrequenz der Impulsgruppe 960 Hz. io lenimpulse werden von dem abgespielten Fernseh-
Wenn der Abtastmechanismus richtig arbeitet, lie- signal abgetrennt und steuern einen bistabilen Multigen
die wiedergegebenen Impulse in jeder Gruppe vibrator im Umschalter 70, der im Augenblick des
zeitlich ebenso wie bei der Aufzeichnung. Der Zeit- Auftretens eines Zeilenimpulses umkippt. Hierdurch
abstand von einem Zeilenimpuls zum nächsten ist wird jeweils ein Abtastkopf an eine Videosignalaufdann
konstant. Die normale Zeilenimpulsfrequenz 15 bereitungsschaltung 74 angeschlossen, die einen Frebeträgt
nach USA.-Norm 15750 Hz. Wenn jedoch be- quenzdemodulator und eine Anordnung enthält,
reits bei der Aufzeichnung Schwankungen des Zwi- welche die bei der Wiedergabe gegenüber der Aufschenraums
zwischen den Zeilenimpulsen auftreten, zeichnung auftretenden Amplitudenunterschiede beso
müssen diese auch bei der Wiedergabe auftreten, seitigt. Das Videosignal kann somit am Ausgang der
um die Rückgewinnung des aufgezeichneten Bildes ao Schaltung 74 abgenommen werden,
nicht zu stören. Die Ausgangsspannung der Schaltung 74 wird auch
nicht zu stören. Die Ausgangsspannung der Schaltung 74 wird auch
Durch die hier beschriebene Einrichtung werden einem Amplitudensieb 76 zugeführt, welches die
beim Abspielen des magnetischen Bandes Schwan- Zeilenimpulse und die Bildimpulse von dem übrigen
kungen des Abstandes zwischen den Zeilenimpulsen Fernsehsignal abtrennt und in bekannter Weise ausausgeschaltet.
Das Steuersystem spricht auf die sich 25 gebildet sein kann. Die Zeilenimpulse werden einem
wiederholenden Signale im Fernsehsignal, das auf Zeilenimpulsverstärker 78 mit bekannten Integrierdem
Band aufgezeichnet ist, an. Die Erfindung ist schaltungen zur weiteren Abtrennung der Bildimpulse
aber auch anwendbar, wenn eine besondere Spur mit zugeführt. Die Zeilenimpulse werden nach der Verden
sich wiederholenden Signalen auf dem Band Stärkung im Verstärker 78 einer innerhalb der punkvorhanden
wäre oder wenn eine besondere Einrich- 30 tiert dargestellten Linie 80 enthaltenen Einrichtung
tung, die gleichzeitig mit der Abtasteinrichtung be- zugeführt, in welcher periodische Schwankungen der
tätigt wird, beispielsweise ein Impulsgeberrad, die Zeilenimpulsabstände festgestellt werden. Da solche
sich wiederholenden Signale erzeugen würde. Abstandsschwankungen sich als Phasenschwankun-
Gemäß Fig. 2b sind in jeder Querspur etwa 18 gen bemerkbar machen, ist die Schaltung80 ein sehr
Zeilen des Fernsehbildes und dementsprechend 18 35 empfindlicher Phasendetektor.
Zeilenimpulse vorhanden. Einige Zeilen am Ende Diese Schaltung enthält eine hier als Synchronjeder Spur und am Anfang der nächsten sind mitein- führungskreis 82 bezeichnete Anordnung. Er besteht ander identisch. Um das Fernsehsignal beim Ab- aus einem Oszillator 84, der über eine Verzögerungsspielen wiederherzustellen, muß die Umschaltung schaltung 90 auf den Eingang einer Phasenvergleichszwischen den vier verschiedenen Köpfen des Kopf- 40 röhre 86 geschaltet ist, deren Ausgang wiederum über rades während der Zeit dieser Überlappung statt- ein Tiefpaßfilter 88 auf einen Steuereingang des Osfinden. Es werden also während des Abspielens 16 zillators zurückgekoppelt ist. Die Verzögerungsschaloder 17 Zeilen des Fernsehsignals aus jeder Quer- tung 90 dient der Kompensation der durch die spur wirklich benutzt. Videosignalaufbereitungsschaltung eingeführten Sig-
Zeilenimpulse vorhanden. Einige Zeilen am Ende Diese Schaltung enthält eine hier als Synchronjeder Spur und am Anfang der nächsten sind mitein- führungskreis 82 bezeichnete Anordnung. Er besteht ander identisch. Um das Fernsehsignal beim Ab- aus einem Oszillator 84, der über eine Verzögerungsspielen wiederherzustellen, muß die Umschaltung schaltung 90 auf den Eingang einer Phasenvergleichszwischen den vier verschiedenen Köpfen des Kopf- 40 röhre 86 geschaltet ist, deren Ausgang wiederum über rades während der Zeit dieser Überlappung statt- ein Tiefpaßfilter 88 auf einen Steuereingang des Osfinden. Es werden also während des Abspielens 16 zillators zurückgekoppelt ist. Die Verzögerungsschaloder 17 Zeilen des Fernsehsignals aus jeder Quer- tung 90 dient der Kompensation der durch die spur wirklich benutzt. Videosignalaufbereitungsschaltung eingeführten Sig-
Die Schleifringe 28 sind an dem Umschalter 70 für 45 nalverzögerung. Der Verzögerungskreis 90 enthält
die Abtastköpfe angeschlossen. Dieser hat den Zweck, zwei Kathodenfolgeröhren mit einer zwischen der
den Zeitpunkt während der Überlappung, d. h. wäh- Kathode der ersten Röhre und dem Eingangsgitter
rend der Zeit, in der das Signal an zwei aufeinander- der zweiten Röhre befindlichen Verzögerungsleitung,
folgenden Abtastköpfen des Kopfrades 20 auftritt, Die Wirkungsweise der Synchronführungsschalauszuwählen
und die Ausgangsleitung von einem 50 tung 82 ist an Hand der F i g. 3 erläutert. Der Oszil-Kopf
auf den anderen umzuschalten. Diese Umschal- lator 84 ist ein Sperrschwinger, welcher eine antung
findet dann statt, wenn der gleiche Zeilen- nähernd zeilenfrequente Sägezahnschwingung erimpuls
während der Überlappungsperiode an zwei zeugt, die vereinfacht in Fig. 3B dargestellt ist.
Köpfen auftritt, um die Entstehung von Umschalt- Diese Sägezahnschwingung wird über die Verzögeeffekten
während der Zeilendauer zu verhindern. 55 rungsschaltung 90 dem Eingang der Röhre 86 zuWenn
jedoch Schwankungen des Zeitabstandes zwi- geleitet. Die vom Verstärker 78 kommenden Zeilenschen
zwei Zeilenimpulsen während des Abspielens impulse/4 werden in der Eingangsschaltung der
auftreten, tritt derselbe Impuls an den beiden Köpfen Röhre 86 der Sägezahnschwingung B überlagert,
nicht gleichzeitig auf und es geht ein Impuls verloren. Wenn die Sägezahnschwingung und die Zeilen-Der Verlust dieses der Synchronisierung dienenden 60 impulse die richtige Phasenlage zueinander haben, Impulses in dem wiedergewonnenen Fernsehsignal liegt die positive Spitze des Sägezahnes etwa in der und Schwankungen der Impulse beim Abspielen Mitte zwischen der Vorderflanke und der Rückflanke führen zu Bildstörungen. des Zeilenimpulses. An der Eingangsseite der Röhre
nicht gleichzeitig auf und es geht ein Impuls verloren. Wenn die Sägezahnschwingung und die Zeilen-Der Verlust dieses der Synchronisierung dienenden 60 impulse die richtige Phasenlage zueinander haben, Impulses in dem wiedergewonnenen Fernsehsignal liegt die positive Spitze des Sägezahnes etwa in der und Schwankungen der Impulse beim Abspielen Mitte zwischen der Vorderflanke und der Rückflanke führen zu Bildstörungen. des Zeilenimpulses. An der Eingangsseite der Röhre
Der Umschalter 70 arbeitet elektronisch und wird 86 addiert sich die Sägezahnschwingung B des Osmittels
der vom Tachosignalgenerator abgenomme- 65. zillators 84 mit den Zeilenimpulsen Λ. Die über-
nen Signale und mittels der Zeilenimpulse gesteuert. lagerte Spannung überschreitet die Ansprechspan-
Die Signale des Tachosignalgenerators werden zu- nung der Röhre. Ihr Anodenstrom hat also die Form
nächst einem Bezugsimpulsgenerator 72 zugeführt, von Impulsen konstanter Amplitude, deren Breite
7 8
von der Phasenlage der Zeilenimpulse zu den Säge- Die Wirkungsweise der Synchronführungsschaltung
zähnen abhängt. Die Röhre 86 vergleicht somit die ist in F i g. 3 für den Fall eines zu hohen Anpreß-
Phasenlage zwischen der Sägezahnspannung und den druckes dargestellt. Die Abstände zwischen zwei auf-
Zeilenirnpiilsen. einanderfolgenden Zeilenimpulsen in Fig. 3 A wach-
Der Oszillator 84 wird durch den in der Röhre 86 5 sen mit zunehmendem Abstand zwischen den Umfließenden
Strom nachgesteuert. Eine diesem Strom schaltzeitpunkten. Der Abstand zwischen zwei
proportionale Spannung wird dem Gitter des Oszil- Zeilenimpulsen unmittelbar nach der Umschaltung ist
lators über das Tiefpaßfilter 88 zugeführt, das ein kürzer, da der Kopf auf dem Kopfrad, der die neue
Widerstands-Kapazitäts-Filier sein kann. Da das Spur abzutasten beginnt, früher als erwartet eintrifft.
Tiefpaßfilter schnelle Veränderungen des Anoden- io Die Spannungskurve am Gitter der Röhre 86 ist
Stroms der Röhre 85 nicht hindurchlaßt, folgt der durch die Kurve C dargestellt. Diese ist durch Sum-Oszillator
84 diesen Änderungen nicht. Die Frequenz mation der Kurven A und B entstanden. Die Kurve B
der Sägezähne entspricht also der mittleren Frequenz ist die verzögerte Ausgansspannung des Oszillators
der Zeilenimpulse und wird durch Unregelmäßig- 84. Infolge ihrer Begrenzerwirkung liefert die Röhre
keiten des Einsatzes dieser Impulse nicht beeinflußt. 15 86 Impulse des Kurvenverlaufs D. Diese Impulse
Die Synchronführungsschaltung stellt also Phasen- nehmen allmählich an Breite ab. Wenn der Anpreßdifferenzen
zwischen den tatsächlich auftretenden druck zu klein sein würde, so würden diese Impulse
Zeilenimpulsen, die vom Band abgenommen werden, allmählich an Breite zunehmen. Die Schwankung der
einerseits und Sägezahnschwingungen andererseits Breite der von der Röhre 86 gelieferten Impulse
dar, die mit konstanter Phase entsprechend dem zeit- 20 zeigt also die Richtung des Phasenfehlers an. Wenn
liehen Mittel der Zeilenimpulsfrequenz auftreten. Sie der Phasenunterschied zwischen den Zeilenimpulsen
liefert einmal diese Sägezahnschwingungen und zum und der Sägezahnspannung konstant ist, was bei
anderen Impulse der tatsächlichen Zeilenfrequenz, einem konstanten Zeitabstand der Zeilenimpulse der
deren Breite aber von den Abweichungen der tat- Fall wäre, haben die Impulse im Anodenkreis der
sächlichen von der mittleren Zeilenfrequenz abhängt. 25 Röhre 86 eine konstante Amplitude und eine gleich-
Unregelmäßigkeiten in den Abständen zwischen mäßige Breite. Diese Impulse würden dann mit einer
aufeinanderfolgenden Zeilenimpulsen rühren in erster Frequenz von 15 750 Hz auftreten.
Linie von einem falschen Anpreßdruck des Bandes Diese Schwankungen im Zeilenimpulsabstand trean das Kopfrad her, der zu einer Drehung oder ten jedoch mit der Abtastfrequenz auf, welche in Kontraktion des Bandes führt. Der Zeitabstand zwi- 30 dem hier besprochenen Beispiel 960 Hz beträgt, da sehen aufeinanderfolgenden Impulsen nimmt daher das Magnetband 960mal pro Sekunde in Querrichgegenüber dem Mittelwert dieses Zeitabstandes zu, tung abgetastet wird. Eine Fourier-Analyse der im wenn der Zeitabstand zwischen den Umschaltzeit- Anodenstrom der Röhre auftretenden Impulse ergibt punkten der Köpfe zunimmt. Somit treten jeweils daher eine Grundkomponente von 960 Hz. Die Phazwischen aufeinanderfolgenden Zeilenimpulsen inner- 35 senlage dieser Komponente gegenüber den von der halb einer Querspur des Bandes die gleichen Ab- Kopfraddrehung abgeleiteten Bezugsimpulsen läßt erstandsänderungen auf. Diese sich wiederholenden kennen, ob und wie stark der Abstand der abge-Änderungen treten periodisch mit der Dauer der tasteten Zeilenimpulse innerhalb einer Querabtastung Abtastung einer solchen Spur des Bandes auf (s. auch des Magnetbandes zu- oder abnimmt. Daraus läßt Fig. 3D). Im hier betrachteten Beispiel treten 960 45 sich der Fehler des Anpreßdruckes des Magnetbandes Abtastungen pro Sekunde auf. Die Periodendauer an das Kopfrad bestimmen und ein entsprechendes jeder solchen Abtastung ist also 1AmO Sekunde oder Kompensationssignal ableiten,
etwa 1042 MikroSekunden. Die Umschaltung zwi- Die in F i g. 3 D dargestellten Anodenstromimpulse sehen zwei Köpfen findet nach jeder solchen Ab- werden dem Anodenkreis der Röhre 86, beispielstastung statt. Ein Zeilenimpuls auf der Spur, deren 4° weise mit Hilfe eines Koppeltransformators, entAbtastung beginnt, tritt auf, bevor oder nachdem der nommen und einem Verstärker 92 zugeführt. Die vergleiche Zeilenimpuls durch den vorhergehenden Kopf stärkten Impulse werden dann auf ein Filter 94, abgetastet wird, wenn die Breite des Magnetbandes welches in Form eines einfachen Schwingkreises vorvergrößert oder verkleinert wird. Wenn beispielsweise gesehen sein kann, gegeben, welches auf die Abtastder Anpreßdruck zu groß ist, so treten 15 oder 16 50 frequenz von 960Hz abgestimmt ist und die er-Zeilenlängen auf, welche größer sind als der Durch- wähnte Grundkomponente aus den Anodenstromschnittswert, auf welche unmittelbar nach der Um- impulsen der Röhre 86 als Sinusspannung von 960 Hz schaltung zwischen den Köpfen ein Intervall folgt, zur Verfügung stellt. Diese Sinusspannung ist in welches kürzer ist als der Durchschnittswert. Wenn Fig. 3E veranschaulicht. Ihre Phasenlage gegenüber umgekehrt der Anpreßdruck zu klein ist, so treten 55 den vom Bezugsimpulsgenerator 72 gelieferten Be-15 oder 16 Zeilenlängen auf, die kürzer sind als der zugsimpulsen der Abtastfrequenz von ebenfalls Durchschnittswert, worauf nach der Umschaltung 960 Hz enthält die erwünschte Information über eine Zeilenlänge folgt, die langer ist als der Durch- Größe und Richtung des Anpreßdruckfehlers,
schnittswert. Die sinusförmige Grundkomponente von 960 Hz
Linie von einem falschen Anpreßdruck des Bandes Diese Schwankungen im Zeilenimpulsabstand trean das Kopfrad her, der zu einer Drehung oder ten jedoch mit der Abtastfrequenz auf, welche in Kontraktion des Bandes führt. Der Zeitabstand zwi- 30 dem hier besprochenen Beispiel 960 Hz beträgt, da sehen aufeinanderfolgenden Impulsen nimmt daher das Magnetband 960mal pro Sekunde in Querrichgegenüber dem Mittelwert dieses Zeitabstandes zu, tung abgetastet wird. Eine Fourier-Analyse der im wenn der Zeitabstand zwischen den Umschaltzeit- Anodenstrom der Röhre auftretenden Impulse ergibt punkten der Köpfe zunimmt. Somit treten jeweils daher eine Grundkomponente von 960 Hz. Die Phazwischen aufeinanderfolgenden Zeilenimpulsen inner- 35 senlage dieser Komponente gegenüber den von der halb einer Querspur des Bandes die gleichen Ab- Kopfraddrehung abgeleiteten Bezugsimpulsen läßt erstandsänderungen auf. Diese sich wiederholenden kennen, ob und wie stark der Abstand der abge-Änderungen treten periodisch mit der Dauer der tasteten Zeilenimpulse innerhalb einer Querabtastung Abtastung einer solchen Spur des Bandes auf (s. auch des Magnetbandes zu- oder abnimmt. Daraus läßt Fig. 3D). Im hier betrachteten Beispiel treten 960 45 sich der Fehler des Anpreßdruckes des Magnetbandes Abtastungen pro Sekunde auf. Die Periodendauer an das Kopfrad bestimmen und ein entsprechendes jeder solchen Abtastung ist also 1AmO Sekunde oder Kompensationssignal ableiten,
etwa 1042 MikroSekunden. Die Umschaltung zwi- Die in F i g. 3 D dargestellten Anodenstromimpulse sehen zwei Köpfen findet nach jeder solchen Ab- werden dem Anodenkreis der Röhre 86, beispielstastung statt. Ein Zeilenimpuls auf der Spur, deren 4° weise mit Hilfe eines Koppeltransformators, entAbtastung beginnt, tritt auf, bevor oder nachdem der nommen und einem Verstärker 92 zugeführt. Die vergleiche Zeilenimpuls durch den vorhergehenden Kopf stärkten Impulse werden dann auf ein Filter 94, abgetastet wird, wenn die Breite des Magnetbandes welches in Form eines einfachen Schwingkreises vorvergrößert oder verkleinert wird. Wenn beispielsweise gesehen sein kann, gegeben, welches auf die Abtastder Anpreßdruck zu groß ist, so treten 15 oder 16 50 frequenz von 960Hz abgestimmt ist und die er-Zeilenlängen auf, welche größer sind als der Durch- wähnte Grundkomponente aus den Anodenstromschnittswert, auf welche unmittelbar nach der Um- impulsen der Röhre 86 als Sinusspannung von 960 Hz schaltung zwischen den Köpfen ein Intervall folgt, zur Verfügung stellt. Diese Sinusspannung ist in welches kürzer ist als der Durchschnittswert. Wenn Fig. 3E veranschaulicht. Ihre Phasenlage gegenüber umgekehrt der Anpreßdruck zu klein ist, so treten 55 den vom Bezugsimpulsgenerator 72 gelieferten Be-15 oder 16 Zeilenlängen auf, die kürzer sind als der zugsimpulsen der Abtastfrequenz von ebenfalls Durchschnittswert, worauf nach der Umschaltung 960 Hz enthält die erwünschte Information über eine Zeilenlänge folgt, die langer ist als der Durch- Größe und Richtung des Anpreßdruckfehlers,
schnittswert. Die sinusförmige Grundkomponente von 960 Hz
Der Sägezahnoszillator 84 im Synchronführungs- 60 wird vom Bandfilter 94 einem Phasenschieber 96 zukreis
82 folgt diesen Unregelmäßigkeiten der Syn- geführt, der zum Einjustieren auf den Sollwert des
chronimpulse wegen der langen Zeitkonstante des Anpreßdruckes dient, wie nachfolgend noch erläutert
Tiefpaßfilters 88 nicht. Die Anodenstromimpulse der wird. Der Phasenschieber kann eine Röhre mit einem
Röhre 86 geben daher die Phasenfehler infolge der zwischen Anode und Kathode angeordneten einstellzeitlichen
Unregelmäßigkeiten zwischen den vom 65 baren Widerstands-Kapazitäts-Kreis sein, wobei der
Band abgenommenen Zeilenimpulsen und der von Widertand veränderlich gemacht werden kann. Das
diesen Schwankungen freien Sägezahnschwingung Ausgangssignal des Phasenschiebers 96 wird über
wieder. einen Verstärker 98, welcher die 960 Hz Komponente
verstärkt, einem Phasendetektor 100 zugeführt, dem außerdem von dem Bezugsimpulsgenerator 72 die mit
der Kopfraddrehung synchronen Bezugsimpulse einer Impulsfolgefrequenz von 960 Hz zugeleitet werden.
Der Phasendetektor 100 kann als getastete Klemmschaltung, beispielsweise mit vier Dioden, ausgebildet
sein. Mit Hilfe der Bezugsimpulse wird die Sinusschwingung von 960Hz zum Zeitpunkt des Auftretens
der Bezugsimpulse auf Erdpotential geklemmt, so daß der Pnasendetektor 100 an seinem Ausgang
eine Sinusspannung mit einer Gleichspannungskomponente zur Verfügung stellt, die von der Phasenlage
zwischen der Sinusspannung und den Bezugsimpulsen abhängt. Die Ausgangsspannung des Phasendetektors
100 wird zur Gewinnung ihrer Gleichspannungskomponente einem Tiefpaß 102 zugeführt, der mit Widerständen
und Kapazitäten aufgebaut sein kann. Diese Gleichspannungskomponente ist ein Fehlersignal,
dessen Größe und Richtung entsprechend den zeitlichen Unregelmäßigkeiten der vom Band abgetasteten
Zeilenimpulse schwankt. Mit Hilfe des Phasenschiebers 96 läßt sich nun die Phasenlage der vom
Filter 94 gegenüber den mit der Kopfraddrehung synchronen Bezugsimpulsen verändern, so daß sich
auf diese Weise der Ruhewert des am Ausgang des Tiefpasses 102 vorliegenden Fehlersignals so voreinstellen
läßt, daß der Regelbereich für den Anpreßdruck nach beiden Richtungen (Druckzunahme bzw.
Druckabnahme) etwa gleich groß wird, die Regelschaltung also möglichst in der Mitte des Regelbereichs
arbeitet.
Dieses Fehlersignal wird einem Servoverstärker 104 zugeführt, der das Gleichstromsignal mit der Frequenz
von 60Hz zerhackt. Hierdurch wird eine Steuerspannung von 60Hz gebildet, deren Phasenlage
gegenüber der 60Hz Spannung des Netzes, welche den Zerhacker speist, durch die Polarität und
die Größe der Fehlergleichspannung bestimmt ist. Derartige Servomechanismen sind im Handel erhältlich.
Der Verstärker 104 speist einen Servomotor 106, welcher ein Zweiphasenmotor sein kann. Der Servomotor
106 betätigt einen Übertragungsmechanismus 110, beispielsweise eine geeignete Gelenkführung,
welche das L-förmige Bauteil 40 gegenüber dem Kopfrad verstellt. Dadurch wird der Kopfschuh 36 stärker
bzw. schwächer angedrückt, so daß die aufgetretenen Druckschwankungen ausgeglichen werden. Die Steuerung
des Anpreßdruckes des Kopfschuhes arbeitet somit bei der Aufzeichnung und bei der Wiedergabe
vollkommen automatisch.
Die Synchronimpulse zur Betätigung des Umschalters 70 werden vom Oszillator 84 der Synchronführungsschaltung
82 gewonnen. Die Ausgangsspannung dieses Oszillators wird durch ein Differenzierglied
112 differenziert und in dem Begrenzerverstärker 114 begrenzt und verstärkt. Hierbei entstehen scharfe
Zeilenimpulse zur Steuerung des Umschalters 70.
Ein wichtiges Merkmal der Synchroniührungs- und
Phasenfehlerschaltung besteht darin, daß sie frei
von Nullfehlern ist, welche bei Servosystemen häufig ein schwieriges Problem darstellen. Es war bereits
oben erwähnt worden, daß beim Fehlen von zeitlichen Unregelmäßigkeiten in den der Röhre 86
zugeführten Zeilenimpulsen, im Anodenkreis dieser Röhre lediglich eine Impulsreihe aus Impulsen jeweils
gleicher Breite und mit der Wiederholungsfrequenz von 15750Hz auftreten würde. Das Bandfilter
94 würde daher kein Signal übertragen. Es würde somit auch kein Signal am Phasendetektor
liegen und dieser seinerseits kein Signal liefern. Der Servomotor 106 bleibt demnach in Ruhe bis ein zu
korrigierender Fehler auftritt.
Claims (3)
1. Einrichtung zur Regelung des Bandandrucks bei einem Magnetbandgerät zur Wiedergabe von
auf einem Magnetband in Querspuren aufgezeichneten, Synchronisierimpulse enthaltenden
Signalen, mit mehreren, quer zur Bandrichtung rotierenden Abtastköpfen zur Abtastung der
Querspuren mit einer bestimmten Abtastfrequenz, ferner mit einem Bezugssignalgenerator, der ein
mit der Rotation der Abtastköpfe synchrones Bezugssignal der Abtastfrequenz an einen Phasendetektor
liefert, welchem außerdem ein Informationen über die vom Band abgetasteten Synchronisierimpulse
enthaltendes zweites Signal zugeführt wird und welcher aus dem Phasenvergleich dieser Signale ein Stellsignal für eine
steuerbare Bandandruckvorrichtung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Signal die mit der Abtastfrequenz ("960 Hz) periodische Komponente eines Überlagerungssignals
ist, welches aus den vom Band abgetasteten Synchronisierimpulsen und einem von einem auf den
Mittelwert der Synchronisierimpulsfrequenz geregelten örtlichen Oszillator (84) erzeugten zweiten
Bezugssignal gebildet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gegekennzeichnet, daß der örtliche Oszillator (84)
durch einen Phasenvergleich (Phasenvergleichsröhre 86) seines sägezahnförmigen Ausgangssignals
(B) mit den vom Band abgetasteten Synchronisierimpulsen (A) auf den zeitlichen Mittelwert
der Synchronisierimpulsfrequenz geregelt wird, und daß die diesen Phasenvergleich durchführende
Schaltung (Röhre 86) das Überlagerungssignal in Form von Ausgangsimpulsen (D)
mit von der Phasenabweichung abhängiger und sich periodisch mit der Abtastfrequenz (960Hz)
verändernder Breite liefert.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein auf die Abtastfrequenz
(960Hz) abgestimmtes Filter (94), welchem das Uberlagerungssignal (D) zugeführt wird und
welches das zweite Signal (E) als Sinusschwingung an den Phasendetektor (100) liefert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US802060A US3071644A (en) | 1959-03-26 | 1959-03-26 | Control systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1412455B1 true DE1412455B1 (de) | 1971-07-29 |
Family
ID=25182739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19601412455 Pending DE1412455B1 (de) | 1959-03-26 | 1960-03-26 | Einrichtung zur regelung des bandandruckes bei einem magnet bandgeraet |
Country Status (3)
Country | Link |
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US (1) | US3071644A (de) |
DE (1) | DE1412455B1 (de) |
GB (1) | GB940449A (de) |
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US3235670A (en) * | 1959-10-15 | 1966-02-15 | Sony Corp | Rotating head magnetic recorder with tape extension or shrinkage compensation |
GB962441A (en) * | 1960-03-07 | 1964-07-01 | Sony Corp | A magnetic recording and reproducing device |
NL293137A (de) * | 1962-05-28 | 1900-01-01 | ||
US3228017A (en) * | 1962-10-03 | 1966-01-04 | Honeywell Inc | Tape recording apparatus with coordination of recording carrier frequency and selected medium speed |
US3277236A (en) * | 1963-02-11 | 1966-10-04 | Kurt R Machein | Rotary speed and phase control having synchronous drive motor rotated by control motor |
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DE1487762A1 (de) * | 1965-12-30 | 1969-01-30 | Victor Company Of Japan | Einrichtung zum magnetischen Aufzeichnen und Wiedergeben eines Bildsignals |
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NL113708C (de) * | 1958-03-10 |
-
1959
- 1959-03-26 US US802060A patent/US3071644A/en not_active Expired - Lifetime
-
1960
- 1960-03-08 GB GB8211/60A patent/GB940449A/en not_active Expired
- 1960-03-26 DE DE19601412455 patent/DE1412455B1/de active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1034684B (de) * | 1955-07-25 | 1958-07-24 | Ampex | Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen eines Breitbandfrequenz-spektrums auf einem magnetischen Traeger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3071644A (en) | 1963-01-01 |
GB940449A (en) | 1963-10-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |