DE2348286A1

DE2348286A1 - Schaltungsanordnung fuer ein magnetbandgeraet mit schraegspurabtastung mit einer spursuchautomatik zur automatischen korrektur der spurlage des magnetbandes

Info

Publication number: DE2348286A1
Application number: DE19732348286
Authority: DE
Inventors: Egon Frank; Klaus Steiger
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1972-04-01
Filing date: 1973-09-26
Publication date: 1975-04-03
Also published as: DE2348286B2; DE2348286C3

Description

LOEWE OPTA GMBH 18.9.1973

1 Berlin k6 Ma/Di - P 898

Teltowkanalstr. 1-4

Schaltungsanordnung für ein Magnetbandgerät mit Schrägspurabtastung mit einer Spursuchautomatik zur automatischen Korrektur der Spurlage des Magnetbandes

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein Magnetbandgerät, insbesondere Magnetband-Bildaufzeichnungsgerät mit Schrägspurabtastung, mit einer als SpurSuchautomatik arbeitenden Abtastregelschaltung nach Patentanmeldung P 22 16 077·6 zur automatischen Korrektur der Spurlage eines Magnetbandes mittels einer das Magnetantriebssystem in Abhängigkeit einer konstanten Taktfrequenz steuernden Schaltungsanordnung, die durch Anwendung einer periodischen, langsamen, vorzugsweise dreiecks- oder sinusförmigen Geschwindigkeitsänderung des Bandtransports und der Demodulation der abgetasteten HF-Träger-Hüllkurve, welche sich infolge der Querkomponente des Bandvorschubs in der Amplitude ebenfalls periodisch ändert, mittels eines Phasendetektors eine solche Regelspannung erzeugt, daß die ange- · steuerte Bandtransport-Servo-Einrichtung auf eine optimale mittlere Spurlage einregelt·

5098U/0555

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Magnetbandgerät eingangs genannter Art eine Zusatzschaltung vorzusehen, die die Spursuchautomatik nach Korrektur der Spurlage abschaltet, um die durch die periodische Geschwindigkeitsänderung verursachte, an sich schon sehr geringe Tonhöhenschwankung bei höheren Anforderungen an die Tonqualität zu beseitigen.

Weiterhin soll hierdurch verhindert werden, daß bei Wiedergabe von auf einer anderen Maschine mit gegenüber der Wiedergabemaschine etwas abweichendem Neigungswinkel der Magnetspur aufgenommenen Aufzeichnungen, die jedoch, bei ruhender Spurlagen-Steuerspannung, d.h. bei manueller Spurlageneinsteilung, am oberen und unteren Bildrand eben noch keine merklichen Bildstörungen aufweisen würden, da sie gerade noch von der Bildröhrenmaske ausgeblendet würden, infolge der zusätzlichen periodischen Spurlagenverschiebung bei automatischer Spureinstellung eventuell innerhalb des sichtbaren Bildfeldes im Rhythmus der Taktfrequenz abwechselnd am oberen bzw. unteren Bildrand erkennbare Störungen auftreten. Falls dieser Effekt auftritt, ist er wegen seiner periodischen Erscheinung sehr auffällig.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die SpurSuchautomatik von einem Störungsdetektor eingeschaltet wird, der auf HF-Pegeleinbrüche bestimmter Länge und/oder Häufigkeit infolge

5098U/0555

ungenauer Spurlage anspricht und nach einer für den Spursuchvorgang ausreichenden Zeit bei Ausbleiben der Information vom Störungsdetektor den Steuereingang der Bandtransport-Servo-Einrichtung auf einen während des Spursuchvorganges mit der Regelschaltung mitlaufenden und anschließend feststehenden Steuerspeicher umschaltet, aus dem er während des Normalbetriebs eine konstante, der optimalen Spurlage entsprechende, Steuerspannung enthält.

Die Erfindung geht infolgedessen davon aus, daß nach Erreichen der optimalen Spurlage die anliegende Steuerspannung nicht immer nachgeregelt werden muß, sondern,wie bei manueller Spureinstellung, festgelegt werden kann. Andererseits muß aber gewährleistet sein, daß bei länger anliegenden Störungen die Spurregelautomatik wieder einsetzt und die Regelspannung in gewünschter Weise so verändert wird, daß wiederum eine optimale Spurlage gegeben ist. Die Erfindung sieht in weiterer Ausgestaltung vor, daß als Steuerspeicher zur Speicherung der optimalen Regelspannung vorzugsweise ein Digitalspeicher mit einer zweckentsprechend ausreichend abgestuften Spannungsquantisierung verwendet wird. Hierzu bieten sich inbesondere Digitalspeicher an, die beispielsweise mindestens 16 Schaltstufen aufweisen. In einer bevorzugten Ausführung besteht der Digitalspeicher im wesentlichen aus einem binären Umkehrzähler mit einer

5098U/0555 " ^h '

nachgeschalteten Widerstandsmatrix, einem Gleichspannungsverstärker, einem Differenzverstärker als Analog-Digital-Schalter und einem Taktimpulsformer.

Auch der Störungsdetektor ist an keine spezielle Ausführung gebunden. Es ist aber vorteilhaft, den Störungsdetektor im wesentlichen aus einem Begrenzerverstärker, einem nachfolgenden Null-Detektor und einer Triggerstufe als Schaltspannungssteuerstufe, die über einen Integrator und eine Rückschaltverzögerungsstuf.e den elektronischen Schalter ansteuert, aufzubauen.

Der Vorteil dieser Schaltungsanordnung liegt darin, daß nach dem automatischen Aufsuchen der optimalen Spurlage die periodische Änderung der Bandvorschubgeschwindigkeit abgeschaltet wird und die während des SpurSuchvorgangs in einem mitlaufenden und danach feststehenden Steuerspeicher bereitstehende Steuerspannung für die Spureinstellung zur Wirkung kommt. Dadurch ist bei hohen Anforderungen an die Tonqualität die maßgebliche Gleichlaufgenauigkeit des Bandantriebs gewährleistet, der während des Suchvorgangs selbst, bei dem die Regelschaltung direkt auf den Bandantrieb wirkt, durch die periodische Geschwindigkeitsänderung geringfügig vermindert ist.

5098U/0555

Der zweite Vorteil dieser Schaltanordnung, der die Vermeidung der eventuell periodisch auftretenden horizontalen Bildrandstörungen betrifft, wurde bereits weiter oben erläutert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß ' ausgebildeten Schaltungsanordnung und

Fig. 2 eine detailliert dargestellte Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 mit den verschiedenen funktionsgebundenen Baugruppen.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 werden die auf einem Video-HF-Träger in Schrägspur aufgezeichneten Signale mit einem rotierenden Ausnahme- und ¥idergabekopf abgegriffen und einem Widergabe-Vorverstärker zugeführt. Beide Detailschaltungen sind zu einer Baugruppe 1 zusammengefaßt. Der Ausgang dieser Baugruppe 1 liegt einerseits an einer Spursuchautomatik 2 und andererseits am Erkennungseingang eines Störungedetektors 5· Beim Einschalten des Gerätes spricht infolge ungenauer Spurenlage anliegender HF-Pegel einbräche bestimmter Länge und/oder Häufigkeit der Störungsdetektor 5 an. und betätigt den eingebauten elektronischen Umschalter 32 in der Weise, daß die Spursuchautomatik 2 direkt auf

509814/0555

die nachgeschaltete Band-Servo-Schaltungsanordnung einwirkt und damit auf eine optimale Spurlage hin-.regelt. Von der Band-Servo-Schaltungsanordnung 3 wird die Bremswirkung der Wirbelstrombremse 17 des Bandantriebsmotors 18 in entsprechender Weise beeinflußt. Während des SpurSuchvorganges der Abtastregelautomatik 2 läuft ein als Steuerspeicher dienender Digitalspeicher h mit, in dem die jeweilige Steuerspannung eingespeichert wird. let durch die Spursuchautomatik 2 die ideale Spurlage eingestellt, so wird über die vom Störungsdetektor 5 abgehende Start-/Stop-Leitung 33 die im Digitalspeicher k zuletzt gespeicherte Spannung fixiert und zugleich der Umschalter 32 von der Spursuchautomatik 2 auf die jetzt konstante Ausgangsspannung des Steuerspeichers 4 umgeschaltet. Der Störungsdetektor 5 kann so eingestellt werden, daß er bei geringfügiger Spurabweichung noch nicht anspricht und damit ein erneutes Ansprechen der Spursuchautomatik 2 verhindert wird. Hierdurch werden zusätzliche GleichlaufSchwankungen, die sich auf die Tonwiedergabequalität negativ auswirken, verhindert. Erst wenn die Spurlage über einen definierten Zeitraum von der idealen Lage abweicht und damit erneut HF-Pegeleinbrüche zu verzeichnen sind, spricht der Störungsdetektor 5 wieder an und schaltet auf die Spursuchautomatik 2 um. Parallel hierzu wird die im Digitalspeicher k gespeicherte Steuerspannung verändert und dem neuen Wert angepaßt.

5098U/0555

Pig. 2 beinhaltet ein detailliertes Blockschaltbild der in Pig. 1 dargestellten Baugruppen. Der in der Baugruppe 1 zusammengefaßte Abnahmeteil besteht aus zwei rotierenden. Aufnahme- und Wiedergabekopf en 6, an denen in relativer Schräglage ein nicht dargestelltes Magnetband mit schräg aufgezeichneten Videosignalen und in Längsrichtung aufgezeichneten Ton- und Synchronsignalen vorbeibewegt wird. Die von den rotierenden Magnetköpfen 6 abwechselnd während je einer Halbumdrehung des Kopfrades vom Magnetband abgetastete,.mit dem Videosignal FM-modulierte HP-Spannung gelangt über einen nichtbegrenzenden Teil eines HF-Wiedergabe-Vorverstärkers 7 an einen HF-Demodulator 8 der Spursuchautomatik 2. Die Spursuchautomatik 2 erhält zwar ständig die Signale vom Vorverstärker 7t wird aber nur dann wirksam, wenn der Störungsdetektor 5 den Umschalter 32 in der Weise betätigt hat, daß infolge anliegender HF-Pegeleinbrüche aufgrund abweichender Spurlage die Spursuchautomatik 2 wirksam werden soll. Der HF-Demodulator 8 siebt die periodisch sich ändernde HF-Hüllkurve aus, die als langsam periodisch sich ändernde Ausgleichsspannung nach Dämpfung der kurzen Bandübergangseinbrüche durch einen nachgeschalteten Tiefpaß 9 einem Phasendomodulator 10 zugeführt wird. Der Phasendemodulator 10 vergleicht die Hüllkurvensignale mit den von einem Taktgenerator 11 kommenden Rechtecksignalen, die zugleich, in einem Rechteck-Sinus-Wandler 12 in Sinussignale umgesetzt und in einer Addierstufe 13 der Regel-Gleichspannung am Phasendemodulator 10 aufaddiert werden. Dieses Ausgangs-

5098U/0555

nachträglich¹, geändert

signal wird einem nachgeschalteten als Trackine-Phasen-Regler arbeitenden monostabilen Multivibrator 15 über den Umschalter 32 zugeführt, der von den vom Synchronkopf 14 abgegriffenen Vergleichs- bzw. Synchronimpulsen angesteuert wird und sein Tastverhältnis bei zweckmäßiger Auslegung in linearer Abhängigkeit von der vom Phasendemodulator 10 anliegenden Steuerspannung ändert. Das am Ausgang des Multivibrators 15 erhaltene Ausgangssignal stellt eine pulsdauermodulierte Rechteckschwingung dar, deren variable Flanke die Regelgröße χ zur Beeinflussung des Bandantriebssystems liefert. Zusammen mit Referenzimpulsen, z.B. aus dem Netz durch einen Frequenzteiler 19 gewonnenen Impulsen, die als Führungsgröße w dienen, wird in einem Servo-Steuerteil 16 die Regelspannung des Bandantriebssystems gewonnen. Diese wirkt auf die als Servobremse ausgebildete Wirbelstrombremse 17 des Bandantriebsmotors 18.

Das am Ausgang des Vorverstärkers 7 anliegende Signal wird aber auch dem Störungsdetektor 5 zugeführt. Dieser Störungsdetektor 5 besteht im wesentlichen aus einer Begrenzer-Verstärkerstufe 27, einem nachfolgenden Nulldetektor 28 und einer Triggerstufe 29 als Schaltspanmmgs-Steuerstufe, die über einen Integrator 30 und eine Rückschalt-Verzögerungsstufe 31 den elektronischen Schalter 32 ansteuert. Der so aufgebaute Störungsdetektor spricht auf bete Pegeleinbrüche des demodulierten, vom Magnetband abgetasteten, HF-Trägers

5098U/0555

an. Der Störungsdetektor 5 schaltet den Band-Servo -Eingang entweder bei Auftreten von Störungen auf die Abtastregelautomatik 2 oder nach. Beendigung der Spureinstellung auf den Steuerspeicher h und gleichzeitig den Steuerspeicher k entweder auf Zählen bzw. Mitlaufen oder auf Blockieren bzw. Speichern. In dem Störungsdetektor 5 ist nach dem Integrator 30 eine Rückschaltverzögerungsstufe 31 geschaltet, die bewirkt, daß nach jedem Ansprechen des Störungsdetektors die Abtastregelautomatik 2 ausreichend lange (ca. 10 Sek.) eingeschaltet bleibt, bis die optimale Spurlage sicher erreicht ist.

Die Auslösung durch den Störungsdetektor 5 darf nicht beliebig empfindlich reagieren, da sonst kurzzeitige Pegelanomalien, wie z.B. Drop-outs, die Spursuchautomatik 2 unnötig oft einschalten würden. Deshalb ist erfindungsgemäß zwischen dem Nulldetektor 28 und der Rückschaltverzögerungsstufe 31 ein Bewertungsfilter vorgesehen. Dieser besteht aus der Triggerstufe 29, der die Pegeleinbrüche in Impulse bestimmter Höhe und entsprechender Länge verwandelt, und aus einem Integrator 3Of dessen Ausgangsspannung nur dann den Umschaltwert erreicht, wenn die Pegeleinbrüche eine Mindestlänge und/oder Häufigkeit überschreiten. Ist nun der Störungsdetektor 5 auf Spursuchautomatik 2 umgeschaltet, so ist -gleichzeitig der Digitalspeicher.^ auf "Zählen" gestellt,

- 10 -

5098U/0555

Dies hat zur Folge, daß die am Phasendemodu-. lator 10 abgegriffene Ausgangsgleichspannung auch dem Steuerspeicher k zugeführt wird und hier in einem Umkehrzähler 23 proportional gespeichert wird. Der Steuerspeicher k besteht im wesentlichen aus einem binären, vorzugweise vierstufigen,Umkehrzähler 23» einer nachgeschalteten Widerstandsmatrix 24, einem Gleichspannungsverstärker 25 und einem Differenzverstärker 26 als Analog-Digital-Schalter und einem Taktimpulsformer 22, der vom Netz die zum Speichern im Zähler 23 notwendigen Impulse abgibt. Die unkritische Taktfrequenz zum Zählen des UmkehrZählers 23 ist im Ausführungsbeispiel von der Netzfrequenz abhängig, sie kann aber auch beliebiger Frequenz sein. Der Steuerspeicher wird von der Spurlagen-Regelspannung während der Spursuchphase analog angesteuert, wozu der Ausgang des Phasendemodulators 10 mit dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 26 verbunden ist, und gibt ausgangsseitig eine treppenförmige quantisierte Spannung ab, die nach Umschaltung auf Speicherbetrieb in jeweils letztem Zustand blockiert wird. Um den in der Digital-Zählermatrix 2k auf die für die Ansteuerung der Servo-Einheit benötigten größeren Spannungswerte umzusetzen, ist dem Speicherausgang ein Gleichspannungsverstärker 25 nachgeschaltet. Die Umsetzung der analogen Ausgangsspannungswerte in die digitalen muß durch ausreichend

- 11 -

5098U/0555

kleine SpannungsSprünge der Treppenmatrix den Erfordernissen des Systems angeglichen werden. In der Ausführung ist hierfür ein ^-Bit-Zähler mit 16 Treppenspannungsstufen vorgesehen.

Die Einstellung der Spurlage kann durch Bedienung eines Schalters 21 entweder manuell mittels eines Spannungsteilers 20 oder vollautomatisch erfolgen. Im Blockschaltbild ist noch eine weitere Bedienungsmöglichkeit vorgesehen, indem durch einen Tastschalter 33 die Abtastregelautomatik 2 jederzeit ausgelöst werden kann, wenn der Störungsdetektor zwar noch nicht anspricht aber, z.B. wegen auffälligem Rauschen, Anlaß zu der Annahme besteht, daß die zuletzt blockierte Speicherspannung nicht mehr genau der optimalen Spureinstellung entspricht, man jedoch nicht die diffizile manuelle Einschaltung durch den Handregler 20 vornehmen möchte. Durch den Tastschalter 33 ist jederzeit eine bequeme Überprüfung der optimalen Spurlage möglich.

Weiterhin wird die SpurSuchautomatik 2 immer bei Betätigung der Viedergabe-Starttaste in Betrieb gesetzt. Dies geschieht durch im Blockschaltbild nicht eingezeichnete Mittel, beispielsweise durch Anlegen der Betriebsspannung an die bei Stillstand abgeschaltete Rückschaüfcverzögerungsstufe 31. Selbsttätig setzt, wie bereits beschrieben, die Umschaltung durch den Störungsdetektor 5 auch dann ein, wenn über eine längere Zeit eine Abweichung der Spurlage erfolgt und der Nulldetektor 28 entsprechende Signale erhält.

5098U/0555

Claims

LOEWE OPTA GMBH 18.9.1973

Berlin k6 Ma/Di - P 898

Teltowkanalstr. 1-4

Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung für ein Magnetbandgerät, insbesondere Magnetband-Bildaufzeichnungsgerät mit Schrägspurabtastung, mit einer als Spursuchautomatik arbeitenden Abtastregelschaltung nach Patentanmeldung P 22 16 077.6 zur automatischen Korrektur der Spurlage eines Magnetbandes mittels einer das Bandantriebssystem in Abhängigkeit einer konstanten Taktfrequenz steuernden Schaltungsanordnung, die durch Anwendung eines periodischen, langsamen, vorzugsweise dreieck- oder sinusförmigen Geschwindigkeitsänderung des Bandtransports und der Modulation der abgetasteten HF-Träger-Hüllkurve, welche sich infolge der Querkomponente des Bandvorschubs in der Amplitude ebenfalls periodisch ändert, mittels eines Phasendetektors eine solche Regelspannung erzeugt, daß die angesteuerte Bandtransport-Servo-Einriohtung auf eine optimale mittlere Spurlage einregelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spursuchautomatik (2) von einem Störungsdetektor (5) eingeschaltet wird, der auf HF-Pegeleinbrtiche bestimmter Länge und/oder Häufigkeit infolge ungenauer Spurlage anspricht, und nach einer für den Spursuchvorgang ausreichenden Zeit bei Ausbleiben der Information den Steuereingang der

509814/0555

Bandtransport-Servo-Schaltung (3) auf einen während des SpurSuchvorganges mit der Regelspannung mitlaufenden und anschließend feststehenden Steuerspeicher (k) umschaltet, aus dem er während des Normalbetriebs eine konstante, der optimalen Spurlage entsprechende, Steuerspannung erhält.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerspeicher (4) vorzugsweise ein Digitalspeicher mit ausreichend feiner Spannungsquantisierung verwendet wird.

Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerspeicher (h) aus einem binären Umkehrzähler (23)»einer nachgeschalteten ¥iderstands-Matrix (24), einem Gleichspannungsverstärker (25), einem Differenzverstärker als Analog-Digital-Sehalter (26) und einem Taktimpulsformer (22) besteht.

Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Störungsdetektor (5) vorzugsweise aus einem Begrenzerverstärker (27)* einem nachfolgenden Nulldetektor (28) und einem Trigger (29) als Schaltspannungs-Steuerstufe, der über einen Integrator (30) und eine Rückschaltverzögerungsstufe (31) den elektronischen Schalter (32) ansteuert, besteht.

509814/0555

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch, gekennzeichnet,
daß der automatische Spursuchvorgang auch
bei ungestörtem Betrieb durch eine manuell betätigbare Starttaste (33) auslösbar ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, d a durch gekennzeichnet,
daß der automatische Spursuchvorgang durch einen Kurzschluß parallel zum Nulldetektor (28) ausgelöst wird.

Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spursuchautomatik (2) bei Bedienung der Wiedergabebzw. Bandvorlauftaste eingeschaltet wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch k, dadurch ge kennzeichnet,
daß die durch die Rückschaltverzögerungsstufe (31) bewirkte Zeitverzögerung zwischen der Auslösung des SpurSuchvorgangs durch die Spursuchautomatik (2) und der Rückschaltung auf den Steuerspeicher (k) ca. 10 Sek. beträgt

9· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 8, d a durch gekennzeichnet,- daß als Taktfrequenz für den Speicherzähler (23) die Netzfrequenz 50 bzw, 60 Hz über einen Impulsformer (22) verwendet wird·

5098U/0555

Leerseite