DE2747127A1

DE2747127A1 - Schaltung zur aufbereitung eines auf einem traeger zu speichernden und/oder von diesem abzugreifenden breitbandsignals

Info

Publication number: DE2747127A1
Application number: DE19772747127
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Numakura; Kaneo Saito; Kazuo Yamagiwa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1976-10-20
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1978-04-27
Also published as: JPS5350919A; AU2984477A; JPS611959B2; US4193084A; FR2382800A1; FR2382800B1; ATA752277A; CA1102447A; DE2747127C2; NL7711557A; GB1538710A; AT376099B; AU515577B2

Description

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BESCHREIBUNG

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur /aufbereitung und Verarbeitung eines auf einem Träger, beispielsweise einem Magnetband zu speichernden und/oder von diesem abzugreifenden oder anderweitig zu übertragenden, vorzugsweise breitbandigen Informationssignals, insbesondere Videosignals. Insbesondere beschäftigt sich die Erfindung mit der Beseitigung oder mindestens weitgehenden Verringerung von Signalverzcrrungen, die sich aufgrund einer oder mehrerer Phasenwinkelmodulationen mindestens eines Teilabschnitts oder einer Komponente des Signals ergeben können, die nach einer Herausfilterung aus dem Gesamtsignal zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe bzw. zur übertragung bereitstehen soll.

in der Technik der Videosignalaufzeichnung sind die Vorteile bekannt, die sich daraus ergeben, daß wenigstens ein Abschnitt der Videosignale in frequenzmodulierter Form aufgezeichnet wird, wobei der Träger eine relativ hohe Frequenz aufweist. Insbesondere für die Aufzeichnung von Farbvideosignalen, die eine Luminanz- oder Leuchtdichtekomponente und eine Chrominanz- oder Farbartkomponente aufweisen, ist es bekannt, diese Komponenten zunächst zu trennen und die Luminanzkomponente sodann einem Träger mit relativ hoher Frequenz in Frequenzmodulation aufzupropfen, während die Chrominanzkomponente in ein Frequenzband unterhalb des Frequenzbands der über ein geeignetes Hochpaßfilter erhaltenen frequenzmodulierten Luminanzkomponente geschoben wird, woraufhin die herausgefilterte frequenzmodulierte Luminanzkomponente und die frequenzuntersetzte

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Chrominanzkomponente miteinander kombiniert werden, um ein in auf einanderfolgenden Parallelspuren auf einem Magnetband aufzuzeichnendes zusammengesetztes Videosignal zu erhalten. Bekannt sind auch Geräte zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen, bei denen wenigstens ein hochfrequenter Abschnitt der Videosignale, nämlich die Luminanzkomponente_/ vor der Frequenzmodulation durch eine Preemphasisschaltung vorverzerrt wird, während bei der Wiedergabe die vom Magnetband abgegriffene frequenzmodulierte Luminanzkomponente zunächst demoduliert und sodann um einen Betrag entzerrt wird, der komplementär zur früheren Vorverzerrung ist. Der Zweck dieser Vorverzerrung und späteren Entzerrung bei der Wiedergabe ist es, das sogenannte FM-Rauschen in der demodulierten Luminanzkomponente zu vermindern.

Bei den bekannten Schaltungen jedoch quetscht das Hochpaßfilter die Amplitude der frequenzmodulierten Komponente in den aufzuzeichnenden Videosignalen in einem Bereich, der der größten Vorverzerrung unterliegt, so daß sich bei der Wiedergabe aufgrund der Amplitudenänderung eine unerwünschte Dämpfung oder Teildämpfung in der frequenzmodulierten Komponente ergibt. Wird diese Komponente anschließend demoduliert, so erscheint eine Verzerrrung im vorverzerrten Abschnitt des Signals, was nach der Entzerrung der demodulierten Luminanzkomponente zum sogenannten "Schmierrauschen" im resultierenden wiederzugebenden Videosignal führt.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung insbesondere für ein Gerät zur Aufzeichnung und

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Wiedergabe von Videosignalen zu entwickeln, mit der sich bestimmte Rauschsignale,insbesondere das erwähnte Schmierrauschen im wiedergegebenen Signal vermeiden oder mindestens stark vermindern läßt. Insbesondere ist die Erfindung darauf gerichtet, ein frequenzmoduliertes Videosignal oder eine darin enthaltene Komponente mit gleichmäßiger Amplitude aufzuzeichnen, unabhängig davon, ob die frequenzmodulierte Komponente zuvor herausgefiltert und vorverzerrt wurde, um insbesondere das erwähnte FM-Rauschen in der demodulierten Luminanzkomponente eines wiederzugebenden Farbvideosignals zu beseitigen oder stark zu vermindern.

Zur Definition der erfindungsgemäßen Lösung für die gestellte technische Aufgabe wird auf den Patenthauptanspruch verwiesen; vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind u.a. in der nachfolgenden Beschreibung sowie in Unteransprüchen angegeben.

Als wesentliches Element der Erfindung ist ein Signalprozessor, etwa eine automatische Verstärkungsregelungsschaltung oder ein Begrenzer anzusehen, der auf das frequenzmodulierte Ausgangssignal eines Filters wirkt, das die Frequenzbandbreite einer resultierenden frequenzmodulierten Komponente, die aufzuzeichnen ist, begrenzt. Dieser Signalprozessor beseitigt oder kompensiert Amplitudenänderungen, die durch das Filter verursacht sein können, beispielsweise in Signalabschnitten, die zuvor einer nennenswerten Preemphasis unterworfen worden sind.

Die Erfindung eignet sich besonders für Geräte zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Farbvideosignalen, die in auf-

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einanderfolgenden Parallelspuren auf einem Magnetband mit hoher Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet werden, und bei denen die Luminanzkomponente in trägerfrequenzmodulierter Form mit einem relativ hochfrequenten Träger aufgezeichnet wird, während die Chrominanzkomponente in ein Band unterhalb der frequenzmodulierten Luminanzkomponente umgesetzt wird. Die erfindungsgemäße Prozessor- oder Verarbeitungsschaltung beseitigt aus der demodulierten Luminanzkomponente mit einem relativ hochfrequenten Träger in den wiederzugebenden Signalen im wesentlichen das FM-Rauschsignal und außerdem das erwähnte Schmierrauschen, das aufgrund einer Vorverzerrung der Luminanzkomponente vor der Frequenzmodulation und Übertragung über ein Hochpaßfilter auf den Magnetkopf oder Aufzeichnungswandler auftreten kann.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die in einem aufzuzeichnenden oder anderweitig zu übertragenden Video- oder sonstigen Informationssignal mindestens als Teilsignal enthaltene Komponente, beispielsweise die Luminanzkomponente eines Farbvideosignals, einem

Winkelmodulator, insbesondere einem Frequenz- oder Phasenmodulator zugeführt. Das Ausgangssignal des Modulators wird durch ein Filter im Frequenzband begrenzt und eine Kompensationsschaltung sorgt dafür, daß irgendwelche Amplitudenänderungen im phasen- oder frequenzmodulierten Signal aufgrund des Filters kompensiert werden. Solche Änderungen der Amplitude können auch nur in Teilbereichen des phasenwinkelmodulierten Signals auftreten, insbesondere, wenn die Luminanzkomponente zunächst einer wesentlichen Preemphasis unterworfen war. Die Einrichtung zur Kompensation der Amplitudenänderungen des frequenz- oder phasenmodulier-

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ten Signals kann beispielsweise eine AGC-Schaltung, also eine Regelschaltung zur automatischen Verstärkungseinstellung oder eine Begrenzerschaltung sein, die das frequenz- oder phasenmodulierte Signal vor der Aufzeichnung auf dem Trägermedium beeinflußt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen: 10

Fig. 1 das Blockschaltbild einer bekannten Schaltung zur Aufbereitung eines auf einem Trägermedium aufzuzeichnenden Videosignals;

Fig. 2 das Blockschaltbild einer anderen bekannten Schaltung zur Verarbeitung eines wiederzugeben

den Videosignals, das zuvor über eine Schaltung nach Fig. 1 auf einem Trägermedium aufgezeichnet worden war;

Fig. 3A bis 31 in zeitkorrelierter Darstellung verschiedene Signalverläufe zur Erläuterung der

Schwierigkeiten, die sich beim Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Videosignalen über die Schaltungen nach den Fig. 1 bzw. 2 ergeben; Fig. 4 den Frequenzgang eines in der Schaltung nach Fig. 1 enthaltenen Hochpaßfilters;

Fig. 5 die Beziehung zwischen einer Gruppenverzögerung und der Frequenz für das Hochpaßfilter nach Fig. 1;

Fig. 6A und 6B zwei Vektordiagramme zur Erläuterung, in welcher Weise das Hochpaßfilter in der

Schaltung nach Fig. 1 die Amplitude des aufzuzeichnenden frequenzmodulierten Signals beeinflußt;

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Fig. 7 das Blockschaltbild einer Aufzeichnungsschaltung mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 8 und 9 ein Teilblockschaltbild eines Abschnitts

der Schaltung nach Fig. 7 zur Verdeutlichung unterschiedlicher Ausführungsformen des Signal

prozessors in einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Eliminierung von Amplitudenänderungen in einem aufzuzeichnenden frequenzmodulier hen Signal und

Fig. 10 das Blockschaltbild eines Geräts zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Farbvideosignalen mit; einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird zunächst das durch die Erfindung gelöste Problem anhand eines herkömmlichen Geräts zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen unter Bezug auf die Fig. 1 bzw. 2 erläutert: Bei der Aufzeichnung gelangt ein aufzuzeichnendes Videosignal S (Fig. 3A) von einer Eingangsklemme 10 auf eine Preemphasis- oder Vorverzerrerschaltung 11 (Fig. 1), in der die höherfrequenten Komponenten i_m Videosignal angehoben werden (Fig. 3B), so daß sich ein vorverzerrtes Videosignal S_ (Fig. 3C) am Ausgang der Schaltung 11 ergibt. Das vorverzerrte Videosignal S_c von der Schaltung 11 dient zur Phasenwinkelmodulierung eines geeigneten Trägers, beispielsweise in einem Frequenzmodulator 12 (Fig. 1), so daß sich ein frequenzmoduliertes Signal S_ (Fig. 3D) ergibt, das in der Darstellung konstante Amplitude aufweist. Das frequenzmodulierte Ausgangssignal vom Modulator 12 wird im Frequenzband durch ein Hochpaßfilter 13 begrenzt und gelangt sodann über einen Verstärker 14 auf einen

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Wandler 15, beispielsweise in Form eines Magnetkopfs und wird durch diesen auf ein Aufzeichnungsmedium, beispielsweise ein Magnetband T aufgezeichnet.

Wie die Fig. 3E erkennen läßt, weist das vom Hochpnßfilter 13 abgegebene und damit auf das Magnetband T aufzuzeichnende frequenzmodulierte Signal S eine gequetschte Amplitude in einem Bereich auf, der dem modulierenden Signal S entspricht, das zuvor durch die Schaltung 11 vorverzorrt wurde. Diese Amplitudenquetschung ergibt sich aus der Durchlaßkennlinie des Hochpaßfilters 13, die - wie die Fig. 4 erkennen läßt - im Bereich der Frequenz A₀ des Trägers des frequenzmodulierten Signals S relativ flach ist, während sich für den Bereich der unteren Seitenbandkomponenten Λ eine abfallende Flanke, also eine Dämpfung für die entsprechenden Frequenzen ergibt. In anderen Worten: Wie die Fig. 5 erkennen läßt/ ist der Anteilder Gruppenverzögerung durch das Filter 13 relativ groß im Bereich der unteren Seitenbandkomponenten des frequenzmodulierten Signals.

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In dem Maße, wie die im Filter 13 verzögerten unteren Seitenbandkomponenten einen steigenden Anteil der Energie des frequenzmodulierten Signals bilden, wird die Amplitude des vom Filter 13 abgegebenen frequenzmodulierten Signals vermindert oder gequetscht. Die Verhältnisse lassen sich noch besser durch einen Vergleich der Vektordiagramme der Figuren 6A und 6B ersehen, die jeweils das frequenzmodulierte Signal vor und nach dem Filter 13 wiedergeben. In Fig. 6A entspricht der Vektor V. der Trägerkomponente des frequenzmodulierten Signals mit einer Winkelfrequenz

Cj , während die Vektoren V- und V- der oberen bzw.

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unteren Seitenbandkomponente des frequenzmodulierten Signals entsprechen, die sich aus einer Winkelmodulation mit ij

ergeben. Der Vektor V. entspricht der resultierenden Komponente und ist ein Maß für die Amplitude des frequenzmodulierten Signals. Im Vektordiagramm der Fig. 6B dagegen entsprechen die Vektoren V₁ und V_ der Trägerkomponente bzw. der oberen Seitenbandkomponente; in der Darstellung entsprechen sie also den Vektoren V₁ und V- in Fig. 6A. Der Vektor V ., gibt dagegen die untere Seitenbandkomponente wieder, die einer Verzögerung J durch das Hochpaßfilter in Fig. 3 unterliegt. Die resultierende Komponente V. gibt die Amplitude des frequenzmodulierten Signals wieder; sie ist relativ kleiner als die resultierende Komponente V₄ bei nicht vorhandener Verzögerung.

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Wie bekannt, wirkt sich eine Vorverzerrung des modulierenden Signals (vgl. etwa S in Fig. 3C) bei der Frequenzmodulation eines Trägers verstärkt auf die Harmonischen höherer Ordnung der Seitenbandsignale aus mit der Folge, daß zunehmende Energieanteile in den unteren Seitenbandkomponenten enthalten und einer relativ starken Verzögerung durch das Hochpaßfilter 13 ausgesetzt sind. In Anbetracht der Abhängigkeit der Amplitude des frequenzmodulierten Signals von der Verzögerung der unteren Seitenbandkomponenten (vgl. die obige Erläuterung der Fig. 6A und 6B) und der Relation der Energieanteile des Signals in den verzögerten unteren Seitenbandkomponenten zur Vorverzerrung des frequenzmodulierten Signals.insbesondere in den höherfrequenten Abschnitten ergibt sich, daß das auf dem Band T aufzuzeichnende frequenzmodulierte Signal S„ nach dem Filter 13 eine gequetschte oder eingedrückte Amplitude in jenen Abschnitten aufweist, die einer

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nennenswerten Preemphasis im Originalvideosignal unterliegen .

Unterliegt das aufzuzeichnende frequenzmodulierte Videosignal S den eben erläuterten Amplitudenänderungen, so werden diese im Verlauf des tatsächlichen Aufzeichnungs/ Wiedergabevorgangs noch verstärkt. Wird nun das so aufgezeichnete frequenzmodulierte Videosignal mittels eines Wandlers oder Magnetkopfs 16 vom Magnetband T abgegriffen und einem Wiedergabeverstärker 17 (Fig. 2) zugeführt, so weist das wiederzugebende frequenzmodulierte Videosignal S nach dem Verstärker 17 eine überhöhte Amplitudenänderung auf, die in Fig. 3F schematisch veranschaulicht ist.

Üblicherweise wird das vom Verstärker 17 gelieferte frequenzmodulierte Videosignal S einer Begrenzerschaltung 18 zugeführt, deren Begrenzerpegel beispielsweise wie in Fig. 3F durch strichpunktierte Linien L veranschaulicht, liegen, so daß sich am Ausgang der Begrenzerschaltung 18 etwa der in Fig. 3G veranschaulichte Signalverlauf S ergibt. Wie dargestellt, können bei dem Signal S^ in Teilbereichen Nullpunkt-Schnittpunkte fehlen, die Amplitudenänderungen im wiederzugebenden frequenzmodulierten Signal S entsprechen. Weist das Signal S am Ausgang des Begrenzers 18 tatsächlich in einzelnen Teilbereichen keine Nullpunktüberschneidung auf (vgl. Fig. 3G), so wirkt sich das so aus, als ob das wiederzugebende Signal S plötzlich auf einen sehr niedrigen Wert abfällt, der im Falle von Frequenzmodulation bei einer Ubermodulation des Trägers durch das ursprüngliche Videosignal auftreten würde. Wird nun dieses amplitudenbegrenzte Signal S einem Frequenzdemodulator 19 (Fig. 2) zugeführt, so weist das erhaltene demodulierte Signal S„ (Fig. 3H) eine Signalverzerrung

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in einem Bereich auf, der deir. nennenswert vorverzerrten Bereich im Originalvideosignal entspricht. Schließlich gelangt das demodulierte Signal S₁₁ vom Demodulator 19 auf

eine Entzerrerschaltung 20, deren Kennlinie im wesentlichen komplementär ist zu der der Vorverzerrerschaltung 11, um ar. einer Ausgangsklemme 21 ein entzerrtes Ausgangsvideosignal S (Fig. 31) zu erhalten. Ersichtlicherweise enthält das Videoausgangssignal S_ einen Signalabschnitt mit umgekehrter Phasenlage in einem Bereich, der der Signalverzerrung im demodulierten Signal S entspricht.

Im Falle scharfer Pegeländerungen, d.h., wenn hohe Frequenzbereiche des ursprünglichen Videosignals S einem Übergang zwischen schwarzen und weißen Bereichen im Videobild entsprechen, bewirkt der Signalabschnitt mit umgekehrter Phase im Videoausgangssignal S_T im wiedergegebenen Videobild das oben erwähnte sogenannte "Schmierrauschen", das heißt, es erstrecken sich schwarze Linien von der Kante eines schwarzen Bereichs in den angrenzenden weißen Bereichs des wiedergegebenen Videobilds hinein.

Um das oben erwähnte Schmierrauschen zu vermeiden, ist bei der erfindungsgemäßen Schaltungsausführun^ nach Fig. 7 eine Signalverarbeitungsschaltung 100 zwischen dem Hochpaßfilter 13 und dem Verstärker 14, der auch in Fig. 1 vorhanden ist, vorgesehen; diese Verarbeitungs- oder Prozessorschaltung wirkt so, daß Amplitudenänderungen des frequenzmodulierten Videosignals vor der Aufzeichnung beseitigt werden. Die Signalverarbeitungsschaltung 100 kann ver- ^_n schieden ausgeführt sein, um die gewünschte Beseitigung von Amplitudenänderungen im Ausgangssignal des Filters 13 zu erreichen. So kann die Schaltung 1OO

beispielsweise als sogenannter "weicher" Begrenzer (nicht gezeigt) ausgeführt sein mit einem relativ hoch liegenden

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Begrenzungspegel, d.h. einer Begrenzerschwelle, die nur wenig unter der normalen im wesentlichen konstanten Amplitude des frequenzmodulierten Signals liegt, so daß lediglich Amplitudenänderungen beseitigt werden, die aus dem Hochpaßfilter 13 resultieren. Die Verwendung eines solchen "weichen" Begrenzers anstelle einer scharf begrenzenden Schaltung vermeidet das Wiederauftreten harmonischer Seitenbandsignale n-ter Ordnung oberhalb der durch das Hochpaßfilter 13 bestimmten Bandbreite. Solche höhere Harmonischen würden dann auftreten, wenn das frequenzmodulierte Videosignal nach dem Filter 13 über einen scharfen Begrenzer geleitet würde.

Die Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Signalverarbeitungsschaltung 100 durch eine Schaltung 101 zur automatischen Verstärkungsregelung, eine sogenannte AGC-Schaltung (AGC = Automatic Gain Control), die zwischen dem Hochpaßfilter 13 und dem Verstärker 14 liegt und der als Abtast- oder Steuerelement ein Hüllkurvendetektor 102 zugeordnet ist, der die Amplitude des vom FiI-ter 13 abgreifbaren frequenzmodulierten Videosignals ermittelt, um die AGC-Schaltung 101 entsprechend zu steuern. Ermittelt der Detektor 102 insbesondere eine gequetschte Amplitude im Ausgangssignal des Filters 13, so wird der Verstärkungsgrad durch die AGC-Schaltung 101 entsprechend angehoben und gelangt sodann über den Verstärker 14 auf den Magnetkopf 15 (Fig. 7), um auf das Band T aufgezeichnet zu werden. Obgleich bei der Schaltung nach Fig. 8 die AGC-Schaltung 101 nach dem Filter 13 liegt, ist für den Fachmann ersichtlich, daß diese auch zwischen dem Frequenzmodulator 12 und dem Hochpaßfilter 13 eingeschaltet sein könnte, um eventuelle Amplitudenänderungen des frequenzmodulierten Signals im voraus zu eliminieren, die andernfalls durch das Filter 13 verursacht würden.

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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 9 weist die hier mit Bezugshinweis 101a gekennzeichnete Signalverarbeitungsschaltung zur Beseitigung von Amplitudenänderungen im frequenzmodulierten Signal ebenfalls einen Hü 11-kurvendetektor 102a auf, der das Ausgangssignal des Frequenzmodulators 12 ermittelt und die obere Grenzfrequenz eines aktiven Hochpaßfilters 103 beeinflußt, das anstelle des mit starren Kennwerten ausgelegten Hochpaßfilters 13 nach Fig. verwendet wird. Der Hüllkurvendetektor 102a ermittelt insbesondere den hohen Frequenzanteil im frequenzmodulierten Signal S_n (Fig. 3D), der dem vorverzerrten Teil des Videoeingangssignal entspricht und verringert die obere Grenzfrequenz des aktiven Filters 103 mit der Folge, daß die unteren Seitenbandkomponenten des frequenzmodulierten Signals durch das Filter 103 nicht verzögert werden, d.h.

durch die Wirkung des Filters 103 werden jetzt keine Amplitudenänderungen wie bei dem Filter 13 hervorgerufen.

Bei den bisher unter Bezug auf die Fig. 7, 8 und 9 beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung enthielten die aufzuzeichnenden bzw. wiederzugebenden und über die Eingangsklemme 10 zugeführten Videosignale nur monochromatische, also Schwarz/Weiß - d.h. nur eine Leuchtdichte oder Luminanzinformation. Das nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 10 insgesamt beschriebene Gerät 30, bei dem eine wichtige Ausführungsform der Erfindung verwirklicht ist, eignet sich auch zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Farbvideosignalen, die sowohl Luminanz- als auch Farbart- oder Chrominanzkomponenten enthalten. Die den bereits beschriebenen Teilen entsprechenden Baugruppen sind analog zu den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 bzw. 7, 8 und 9

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bezeichnet. Es sei besonders darauf hingewiesen, daß bei dem nachfolgend beschriebenen Gerät 30 zur Beseitigung des erwähnten FM-Rauschsignals die Erfindung insbesondere auf die vorverzerrte Luminanzkomponente von Farbvideo-Signalen Anwendung findet.

Bei der Schaltung nach Fig. 10 umfaßt der Aufzeichnungsteil des Geräts 30 eine Eingangsklemme 31, an der ein Farbvideosignal zugeführt wird, das Luminanz- und Chrominanzkomponenten enthält und aus Zeilen-und Bildintervallon mit dazwischenliegenden Austral- und Synchronisierungsabschnitten zwischen jedem Intervall zusammengesetzt ist. Von der Klemme 31 gelangt das Farbvideosignal auf ein Tiefpaßfilter 32, das im wesentlichen nur die mit S bezeichnete Luminanzkomponente auf eine AGC-Schaltung 33 durchläßt. Die hinsichtlich des Verstärkungsgrads überwachte Luminanzkomponente gelangt von der AGC-Schaltung 33 über ein Siebglied 34 auf eine Klemmschaltung 35, die den Synchronsignalspitzenpegel der Luminanzkomponente auf einen feststehenden Bezugspegel klemmt. Die so festgelegte Luminanzkomponente durchläuft dann eine Vorverzerrerschaltung 11 und einen Begrenzer 36 und moduliert sodann in einem Frequenzmodulator 12 einen geeignet gewählten Hochfrequenz träger. Die frequenzmodulierte Luminanzkomponente Y am Ausgang des Modulators 12 gelangt über ein Hochpaßfilter auf eine bereits oben erwähnte AGC-Schaltung 101 einer Signalverarbeitungsschaltung 100b, die in Übereinstimmung mit der Erfindung ähnlich arbeitet wie die oben unter Bezug auf die Fig. 8 erläuterte Signalverarbeitungsschaltung und Amplitudenänderungen in der frequenzmodulierten Luminanzkomponente am Ausgang des Filters 13 vor dem Verstärker

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14 eliminiert. Im Falle der Signalverarbeitungsschaltung 100b jedoch wird die AGC-Schaltung 101 durch einen Detektor 102b gesteuert, der das Ausgangssignal des Begrenzers 36 abfragt, um den Verstärkungsgrad der Schaltung 101 in Abhängigkeit von überhöhten Abschnitten im Ausgangssignal des Begrenzers 36 zu erhöhen. Die frequenzmodulierte Luminanzkomponente vom Verstärker 14 gelangt schließlich auf den Eingang einer Addierschaltung oder eines Mischers 37.

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Von der Eingangsklemme 31 erreicht das Farbvideosignal außerdem ein Bandpaßfilter 38, das die Chrominanzkomponente S₁ abtrennt, die anschließend über eine automatische Farbregelschaltung 39 auf einen Frequenzumsetzer 40 gelangt, durch den die Chrominanzkomponente in ein Frequenzband transferiert wird, das tiefer liegt als das der auf den Mischer 37 gelangenden frequenzmodulierten Luminanzkomponente Y' . Die resultierende frequenzumgesetzte Komponente S. gelangt from Frequenzwandler 40 über ein Tiefpaßfilter 41 und einen Aufzeichnungsverstärker 42 auf einen weiteren Eingang des Mischers 37, der letztere Komponente mit der frequenzmodulierten Luminanzkomponente Y¹ kombiniert, woraus ein zusammengesetztes Signal S resultiert, das über den Aufzeichnungskontakt R eines Aufzeichnungs/ Wiedergabeschalters RP₁ auf eine rotierende Magnetkopfanordnung mit Aufzeichnungs- und Wiedergabemagnetköpfen H und H gelangt.

Für das Aufnahme- und Wiedergabegerät 30 kann Schrägspurabtastung mit diametral gegenüberstehenden rotierenden Magnetköpfen H_A und H vorgesehen sein, die durch einen Motor 4 3 mit geeigneter Drehzahl angetrieben werden, um ein in seiner Längsrichtung durch einen geeigneten Servo-

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Antrieb 44 bewegtes Magnetband T in aufeinanderfolgenden schrägen Spuren abzutasten, und zwar entlang eines begrenzten Aufzeichnungswegs, der spiralförmig um einen Abschnitt des Mantels einer mit den rotierenden Magnetköpfen verbundenen Führungstrommel 45 herumläuft. Diese Art der Anordnung und des Aufbaus einer Führungstrommel, von rotierenden Magnetköpfen usw. ist bekannt und hier nicht Gegenstand der Erfindung und daher in der Zeichnung der Fig. 10 nur in strichpunktierter Linie ausgeführt.

Das Ausgangssignal der AGC-Schaltung 33 gelangt außerdem auf einen R-Kontakt eines Aufzeichnungs/Wiedergabeschalters RP_?, der im dargestellten Beispiel in seiner Aufzeichnungsstellung steht und das erhaltene Signal an eine Vertikalsynchronsignal-Abtrennschaltung 46 weitergibt. Das so abgetrennte Vertikal- oder Bildsynchronsignal P gelangt auf ein Flip-Flop 47. um ein Steuersignal S in Form einer Rechteckwelle zu erhalten.

Der Ausgang des Flip-Flops 47 ist über einen Verstärker 48 auf einen Aufzeichnungskontakt R eines Aufnahme/ Wiedergabeschalters RP, geschaltet, der in der dargestellten Aufzeichnungsposition das resultierende Steuersignal auf einen feststehenden Wandler oder Magnetkopf 4 9 schaltet, der dieses Steuersignal an auf Abstand voneinander stehenden Orten entlang der Kante auf das Magnetband T aufzeichnet. Die durch den feststehenden Magnetkopf 49 auf diese Weise gespeicherten Steuersignale erscheinen entsprechend der Aufzeichnung der Farbvideosignale alternierend, also in jeder zweiten Spur, so daß die Spuren, in der die Chrominanzkomponente mit dem ersten bzw. zweiten Träger aufgezeichnet ist, voneinander unterschieden werden können, was weiter unten noch in weiteren Einzel-

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heiten erläutert wird.

Das Steuersignal S vom Flip-Flop 4? dient in einem Servosystem außerdem zur Einregulierung der Rotation der Magnetköpfe H und H . Wie aus der Schaltung ersichtlich, gelangt das Steuersignal S über den R-Kontakt eines Aufnahme/Wiedergabeschalters RP₄, der in der Aufzeichnungsposition dargestellt ist, auf einen Eingang eines Phasenkomparators 50, an dessen anderem Eingang Rotationsmarkierungsimpulse PG von einem Generator 51 an liegen, der mit der Achse der Magnetköpfe H_Ä und H verbunden ist, um die Dreh- oder Winkelstellung der letzteren anzuzeigen. Der Komparator 50 vergleicht die Phasen der Steuersignale S_r vom Flip-Flop 47 gegen die Impulssignale PG vom Generator 51 und liefert ein Bremsüberwachungs- oder Servosignal, das über einen Verstärker 52 auf eine Servoschaltung 53 gelangt, um die durch eine Bremse 54 auf die Achse der drehenden Magnetköpfe ausgeübte Bremskraft zu vermindern oder zu verstärken. Die Drehgeschwindigkeit der Magnetköpfe H und H_Q aufgrund des Antriebs durch den Motor 4 3 wird also so reguliert, daß der Beginn des Spurdurchlaufs der Magnetköpfe entlang den jeweils zugeordneten Spuren auf dem Magnetband T mit dem jeweiligen Beginn der alternierend aufeinanderfolgenden Bildintervalle des aufzuzeichnenden Farbvideosignals zusammenfällt.

Die verstärkungsgeregelte Luminanzkomponente am Ausgang der Schaltung 33 gelangt außerdem über den Aufnahme/ Wiedergabeschalter RP₁ auf eine Horizontalsynchronsignal-Abtrennschaltung 55, welche die Horizontalsynchronsignale P, abtrennt und einem Flip-Flop 56 zuführt. Die am Ausgang des Flip-Flops 56 auftretenden Steuersignale S, weisen Rechteckform mit aufeinanderfolgenden hohen und

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tiefen Intervallen auf, die jeweils einem Zeilenintervall H entsprechen und auf den Eingang eines UND-Glieds 57 geschaltet sind, an dessen anderem Eingang das Rechtecksignal S vom Flip-Flop 47 liegt, das ebenfalls hohe und tiefe Intervalle aufweist, die jeweils einem Bildintervall entsprechen. In Abhängigkeit von diesen Eingangssignalen verbleibt das Ausgangs- oder Steuersignal S vom UND-Glied 57 während jedes in einer Spur T aufzuzeichnenden Bildintervalls auf niedrigem Pegel und schaltet auf hohen Pegel nur während abwechselnder Zeilenintervalle jedes Bildintervalls um, das in einer nächst angrenzenden Spur T₀ aufzuzeichnen ist. Bei dom dargestellten Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät 30 dient das Steuersignal S vom UND-Glied 57 zur Überwachung der Einstellung der unterschiedlichen Träger für die frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente S . , die in jeweils aneinandergrenzenden Spuren aufzuzeichnen ist. Die Verwendung solcher Träger für einen vergleichbaren Zweck, die sich hinsichtlich ihrer Polarität voneinander unterscheiden, ist in Einzelheiten in den US-PSen 3 925 910, 4 007 482 und 4 007 484 der gleichen Anmelderin beschrieben.

Bei dem beschriebenen Gerät 30 enthält die Schaltung zur Frequenzumsetzung der Chrominanzkomponente S. und zur Bereitstellung der unterschiedlichen Träger, mit denen die frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente S. wie dargestellt, in jeweils aufeinanderfolgenden Spuren aufgezeichnet wird, einen spannungssteuerbareh Oszillator 58, der ein Ausgangssignal S abgibt, dessen Mittenfrequenz beispielsweise bei ⁴4f_H liegt. Das Ausgangssignal S des Oszillators 58 gelangt auf einen Frequenzteiler 59 und wird durch diesen um den Faktor 44 untersetzt. Der Ausgang des Teilers 59

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ist mit einem Komparator 60 verbunden, dem außerdem die abgetrennten Horizontalsynchronsignale P. von der Abtrennschaltung 55 zugeführt werden. Der Komparator 60 vergleicht also die Ausgangsfrequenz vom Teiler 59 gegen die Frequenz f der abgetrennten Horizontalsynchronsignale P, und liefert bei vorhandener Abweichung eine geeignete Steueroder Regelspannung an den spannungssteuerbaren Oszillator 50, um das Ausgangssignal S automatisch auf der Frequenz 44f„ zu halten.

Das Signal S vom Oszillator 58 beaufschlagt außerdem einen Frequenzwandler 61,durch den das Signal S in der Frequenz aufgrund eines Frequenzumsetzersignals S von einem spannungssteuerbaren Oszillator 62 umgewandelt wird, dessen Mittenfrequenz bei f. - 1/4f„ liegt, wobei mit

1 η

f. die ursprüngliche oder Standardträgerfrequenz der Chrominanzkomponente S. der aufzuzeichnenden Farbvideosignale bezeichnet ist. Der Ausgang des Frequenzwandlers 61 ist mit einem übertrager 6 3 mit einer mittenangezapften Sekundärwicklung verbunden, die dementsprechend zwei gegenphasige Ausgänge aufweist, an denen die Frequenzumsetzer-Signale +S bzw. -S abgreifbar sind. Durch die unterschiedlichen Vorzeichen wird angedeutet, daß die umgewandelten Signale +S und -S entgegengesetzte Phase oder Polarität aufweisen mit einer Frequenz von

(f. + 44f_IT - 1/4f_rT). Diese Frequenzumsetzersignale IH H

+S und -S beaufschlagen alternativ den Frequenzwandler 40 über einen Umschalter 64, der durch das Steuersignal S vom UND-Glied 57 gesteuert wird, derart, daß das Frequenzumsetzersignal +S auf den Umsetzer 40 gelangt, wenn das Steuersignal S auf niedrigem Wert steht, während andererseits das Frequenzumsetzersignal -S auf den Um-

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setzer 40 gelangt, wenn das Steuersignal S auf hohem
Pegelwert steht. Die Frequenzumsetzersignale +S und -S beaufschlagen den Frequenzumsetzer 40 also alternierend und bewirken eine Umsetzung des Trägers der Chrominanzkomponente von der ursprünglichen Trägerfrequenz f. auf eine relativ niedrigere Trägerfrequenz f = 44f -1/4f_u.

C ri ti

Die frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente S., die vom Frequenzumsetzer 40 über das Filter 41 und den Verstärker 42 auf den Mischer 47 gelangt, weist also ein Frequenzband auf, das tiefer liegt als die frequenzmodulierte

Luminanzkomponente Y¹ . Während der Intervalle, in denen das Frequenzumsetzersignal -S auf den Frequenzumsetzer 40 gelangt, ist die Polarität oder Phase des Trägers der frequenzumgesetzten Chrominanzkomponente S. umgekehrt im Vergleich zur Phase oder Polarität desjenigen Trägers, der während der dem Frequenzumsetzersignal +S zugeordneten Intervalle dem Frequenzumsetzer 40 zugeführt wird.

Es sei betont, daß die Trägerfrequenz f der frequenzumgesetzten Chrominanzkomponente S. die Gleichung

f = 1/4f„(2m-1) , _c . _Λ. ,, . _A

c H befriedigt, in der mit m eine ganze positive Zahl bezeichnet ist.Im vorliegenden Fall, bei dem
f = 44f - 1/4f_H gilt, entspricht der Wert von m in der

C Xi ti

obigen Gleichung der Zahl 88.
25

Als Folge der beschriebenen Wahl der Trägerfrequenz der frequenzumgesetzten Chrominanzkomponente S. ist die zweite Harmonische des Trägers der frequenzumgesetzten
Chrominanzkomponente mit der Luminanzkomponente frequenzmäßig so verschachtelt, daß Interferenzschwebungen
zwischen beiden Komponenten vermieden sind. Ist diese
Voraussetzung erfüllt, so läßt sich die frequenzumge-

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setzte Chrominanzkomponente mit relativ großer Amplitude in bezug auf die Amplitude der frequenzmodulierten Luminanzkomponente aufzeichnen, um ein günstiges Signal/ Rausch-Verhältnis (S/N) für die Chrominanzkomponente zu gewährleisten, was in Einzelheiten in der US-PS 3 730 der gleichen Anmelderin ausgeführt ist.

Während der Aufzeichnung werden - wie bereits erwähnt die frequenzuntersetzte Chrominanzkomponente S. und die frequenzmodulierte Luminanzkomponente Y¹ im Mischer 37 kombiniert, wobei die frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente die frequenzmodulierte Luminanzkomponente amplitudenmoduliert, um ein zusammengesetztes Signal S zu erhalten, das über den Aufzeichnungs/Wiedergabeschalter RP₁ in der Aufzeichnungsstellung auf die Magnetköpfe H_A und H_R gelangt, um in aufeinanderfolgenden Parallelspuren auf dem Magnetband ^ aufgezeichnet zu werden. Bei dem soweit beschriebenen Gerät 30 wird die Drehzahl des die Bandantriebswelle 44 antreibenden Motors 65 vorzugsweise durch eine geeignete Servoschaltung 66 überwacht, um eine gewünschte Relativzuordnung der aufeinanderfolgenden Spuren auf dem Band T zu gewährleisten.

Die Aufzeichnungs/Wiedergabeschalter RP. bis RP.

sind vorzugsweise miteinander verkuppelt, so daß sie gleichzeitig von der Aufnahmeposition gem. Fig. 10 in die Wiedergabeposition umlegbar sind, wobei der bewegliche Kontakt jedes Schalters mit dem entsprechenden Wiedergabekontakt P in Verbindung kommt. Im Wiedergabeteil des Geräts 30 ist der Wiederg&beanschIuß P des Schalters RP₁ mit einem Hochpaßfilter 67 und einem Tiefpaßfilter 68

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verbunden, c"ie alternierend mit den durch die Magnetköpfe K,. und H von aufeinanderfolgenden Parallelspuren auf dem Band T abgegriffenen Signalen beaufschlagt werden. Die Filter 67 bzw. 68 trennen die frequenzmodulierte Luminanzkomponente Y' und die frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente S. aus dem abgegriffenen Signal. Die dabei erhaltene frequenzmodulierte Luminanzkomponente Y¹ _M gelangt über einen Verstärker 69 und einen Begrenzer 70 auf einen Frequenzdemodulatur 71, der ausgangsseitig eine demodulierte Luminanzkomponente S¹ abgibt. Diese Komponente S¹ durchläuft sodann ein Tiefpaßfilter 72 und eine Entzerrerschaltung 73,deren Kennlinie im wesentlichen komplementär zu der der pre emphasisschaltung liegt. Die resultierende entzerrte Luminanzkomponente gelangt sodann auf eine Addierschaltung oder einen Mischer 74.

Die durch das Filter 68 abgetrennte frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente S. wird über eine automatisehe Farbüberwachungsschaltung 75 auf einen Frequenzrückumsetzer 76 geleitet, der alternierend mit den frequenzumsetzenden Signalen +S und -S vom Umschalter 6 aus beaufschlagt ist. Durch diesen Rückumsetzer 76 wird der Träger der reproduzierten Chrominanzkomponente S .

wiederum auf die ursprüngliche Trägerfrequenz f. rücktransferiert. Die resultierende rückumgesetzte Chrominanzkomponente S¹. durchläuft sodann ein Kammfilter 77, um wie nachfolgend noch in Einzelheiten erläutert - die Chrominanzkomponente von Kreuzmodulationsanteilen zu befreien, so daß lediglich die Chrominanzkomponente C des Videosignals, das von einer bestimmten Magnetband-

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spur durch die Magnetköpfe H_A bzw. H_ß abgegriffen wurde, über einen Verstärker 78 auf den Mischer 74 gelangt und dort mit der Luminanzkomponente kombiniert wird, um das gewünschte reproduzierte Farbvideosignal an der Ausgangsklemme 79 zur Verfügung zu haben.

Das Ausgangssignal vom Kammfilter 77 gelangt über einen Verstärker 80 außerdem auf ein Burst-Tor 81, welches Burst-Signale aus der rücktransferierten Chrominanz-Signalkomponente S¹. extrahiert und die so gewonnenen Burst-Signale auf einen Eingang eines Phasenkomparators 82 schaltet. Ein Oszillator 83 liefert an einem Ausgang die Standard- oder Originalträgerfrequenz f. für die Chrominanzkomponente, die einen zweiten Eingang des Komparators 82 beaufschlagt. Der Ausgang des Phasenkomparators 82 ist mit einem Wiedergabeanschluß P eines Schalters RP₅ verbunden, der ebenfalls mit den Aufzeichnungs/Wiedergabeumschaltern RP₁ bis RP. verkuppelt ist, so daß beim Aufzeichnungs- oder Wiedergabebetrieb des Geräts 30 das Ausgangssignal des Phasenkomparators 82 als Steuerspannung auf den spannungssteuerbaren Oszillator 62 gelangt. Beim Wiedergabebetrieb liefert der Komparator 82,sobald eine Phasendifferenz zwischen den durch das Tor 81 aus der rückumgesetzten Chrominanzkomponente extrahierten Burst-Signalen und dem Ausgangssignal des Oshillators 83 vorliegt, eine Steuerspannung an den spannungssteuerbaren Oszillator 82, urn eine erforderliche Phasenumschaltung der Umsetzersignale +S bzw. -S zu bewirken, d.h., es erfolgt eine automatische Phasenüberwachung zur Beseitigung eventueller Bildinstabilitäten, also von Synchronisationsfehlern (sogenannte Jitter-Effekte), bei dem über eine

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Kathodenstrahlröhre in Abhängigkeit von den an der Ausgangsklemme 79 abgreifbaren Farbvideosignalen erzeugten Farbbild.

Beim Wiedergabebetrieb des Geräts 30 wird das Steuersignal S zur Betätigung des Schalterkreises 64 wiederum über das UND-Glied 57 in Abhängigkeit von durch Flip-Flops 47 bzw. 56 gelieferten Steuersignalen S bzw. S, erhalten. Beim Wiedergabebetrieb jedoch gelangen die durch den Mischer 74 erzeugten reproduzierten Videosignale über den Kontakt P des Aufnahme/Wiedergabeschalters RP₂ auf die Vertikal- bzw. Horizontalsynchronsignal-Abtrennschaltungen 46 bzw. 55, so daß die Flip-Flops 47 bzw. 56 durch die aus dem reproduzierten Farbvideosignal abgetrennten Vertikal- bzw. Horizontalsynchronsignalen getriggert werden. Beim Wiedergabebetrieb liefert der feststehende Magnetkopf 49 außerdem die aufgezeichneten Steuersignale, durch die sich jeweils benachbarte Spuren voneinander unterscheiden lassen; diese durch den Magnetkopf 49 abgegriffenen Signale gelangen über den Kontakt P des Aufzeichnungs/Wiedergabeschalters RP.,, einen Verstärker 84 und den Kontakt P des Aufzeichnungs/Wiedergabeschalters RP. auf einen Eingang des Phasenkomparators Am anderen Eingang des Phasenkomparators 50 liegen Drehzahlmarkierungsimpulse vom Generator 51, d.h., der Phasenkomparator 50 liefert über den Verstärker 52 ein geeignetes Steuersignal auf die Servoschaltung 53 zur Betätigung der Bremse 54, die die Drehzahl der durch den Motor 4 3 angetriebenen Magnetköpfe H und H bestimmt. Die soweit beschriebene Servoanordnung gewährleistet, daß jede Spur auf dem Magnetband T durch den jeweils zugeordneten gleichen Magnetkopf H oder H abgetastet wird, der zuvor für die Aufzeichnung des betreffenden Videosignals in

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der nämlichen Spur gedient hat.

Die Arbeitsweise des soweit anhand der Schaltung nach Fig. 10 beschriebenen Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät;s 30 wird nachfolgend beschrieben:

AUFZEICHNUNGSBETRIEB:

Während der Aufzeichnung stehen die Schalter RP₁ bis RPc in der jeweiligen Aufnahmeposition und geben damit Kontakt zu den zugeordneten Aufzeichnungskontakten R, wie in der Schaltung nach Fig. 10 gezeigt. Das Steuersignal S vom Flip-Flop 47, welches durch die aus der Luminanzkomponente S des an der Eingangsklemme 31 zugeführten Farbvideosignals abgetrennten Vertikalsynchronsignals P getriggert ist, wird im Phasenkomparator 50 mit dem Ausgangssignal des Generators 51, d.h. gegen die Drehzahlmarkierungsimpulse verglichen, um ein Servosteuersignal zu erhalten, das die Drehzahl der Magnetköpfe H₇. und H so einreguliert, daß der Abtastbeginn für jeweils aufeinanderfolgende Spuren auf dem Magnetband mit dem Beginn des jeweiligen Bildintervalls der Farbvideosignale zusammenfällt.

Bei der Aufzeichnung unterliegt die im zugeführten Farbvideosignal enthaltene Luminanzkomponente S_Y vor der Frequenzmodulation im Modulator 12 der Vorverzerrung durch die Schaltung 11 und die AGC-Schaltung 101 mit zugeordnetem Detektor 102b gewährleistet,· daß die frequenzmodulierte Luminanzkomponente Y'_{FM auch nach Durchlaufen des} Hochpaßfilters 13 gleichförmige Amplitude aufweist.

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Während des Aufzeichnungsbetriebs gelangt außerdem die aus dem zugeführten Farbvideosignal abgetrennte Chrominanzkomponente S. mit Originalträgerfrequenz f. auf den durch die Frequenzumsetzersignale +S oder -S gesteuerten Frequenzumsetzer 40, der die frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente S . mit einem frequenzreduzierten Träger f =

44f„ - 1/4f„ abgibt. Das Frequenzband der frequenzunterri H

setzten Chrominanzkomponente S. liegt - wie oben ausführlich erläutert - tiefer als das der frequenzmodulierten Luminanzkomponente Y' , mit der die KomponenteS . im Mischer 37 kombiniert wird, um d·=¹.¹: alternierend durch die Magnetköpfe H_ft und H in aufeinanderfolgenden Spuren auf dem Magnetband T aufzuzeichnende zusammengesetzte Signal S zu erhalten. Die alternierende Zuführung der Frequenzumsetzersignale +S und -S zum Frequenzumsetzer 40 ist durch den Schalterkreis 64 bestimmt, der seinerseits durch das Steuersignal S vom UND-Glied 57 gesteuert wird. Da die Frequenzumsetzersignale +S und -S in Gegenphase vorhanden sind, gibt der Frequenzumsetzer 40 die resultierende frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente S. mit dem jeweiligen

Träger C bzw. -C ab, die ebenfalls jeweils entgegengea a

setzte Phase bzw. Polarität aufweisen. Wegen der oben ausführlich erläuterten zeitrichtigen Erzeugung des Steuersignals S wird während jedes durch den Magnetkopf H aufzuzeichnenden Bildintervalls das Frequenzumsetzersignal +S dem Frequenzumsetzer 40 kontinuierlich zugeführt mit der Folge, daß aufeinanderfolgende Zeilenintervalle jedes durch den Magnetkopf H aufgezeichneten Bildintervalls in der zugeordneten Spur mit einem Träger gleicher Polarität gespeichert wird. Andererseits werden während aufeinanderfolgender Zeilenintervalle jedes durch den Magnetkopf H

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in einer zugeordneten Spur aufzuzeichnenden Bildintervalls die Frequenzumsetzersignale +S und -S dem Frequenzumsetzer 40 alternierend zugeführt, so daß jeweils aufeinanderfolgende Zeilenintervalle jedes durch den Magnetkopf IT

B aufzuzeichnenden Bildintervalls alternierend mit dem !"rager
werden.

Träger C bzw. dem gegenphasigen Träger -C gespeichert a a

WIEDERGABEBETRIEB 10

Für den Wiedergabebetrieb des Geräts 30 werden die Umschalter RP₁ bis RP₁. umgelegt, so daß der Kontakt zu den Wiedergabeklemmen P entsteht. Die abwechselnd durch die Magnetköpfe H und H_n von aufeinanderfolgenden Spuren des Ά α

Magnetbands T abgegriffenen Signale gelangen über den Schalter RP₁ auf die Filter 67 bzw. 68, die einerseits die frequenzmodulierte Luminanzkomponente Y'™. bzw. die fre-

r M

quenzumgesetzte Chrominanzkomponente S. aus den vom Band abgegriffenen Signalen herausfilterr. Die Drehzahl der Magnetköpfe H und H_n wird aufgrund des Vergleichs der vom feststehenden Magnetkopf 49 vom Band abgegriffenen Steuersignale gegen die Drehzahlmarkierungssignale des Generators 51 geregelt, so daß die genaue Zuordnung zwischen aufzeichnendem und wiedergebendem Magnetkopf H bzw. H ab

gewährleistet ist. Bei dieser Servoregelung der Magnetkopfdrehzahl während des Wiedergabebetriebs ist insbesondere sichergestellt, daß die Steuersignale S vom UND-Glied 57, das den Umschalter 64 bestimmt, die gleiche Relation zur Eingriffsposition der Magnetköpfe H bzw. H aufweist,

2Θ

wie während der Aufzeichnung.

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Die vom reproduzierten Signal abgetrennte frequenzmodulierte Luminanzkomponente Y' wird im Frequenzdemodulator 71 demoduliert, wobei sich die demodulierte Luminanzkomponente ergibt, die in der Schaltung 73 entzerrt wird und damit der Luminanzkomponente des ursprünglichen Farbvideosignals wieder entspricht. Da die aufgezeichnete und die wiedergegebene Luminanzkomponente frei ist von den anhand von Fig. 3E und 3F veranschaulichten Amplitudenänderungen aufgrund der Wirkung der Schaltung 100b, weist auch die auf den Mischer 74 gelangende Luminanzkomponente keine Verzerrungen auf, die zu dem erwähnten Schmierrauschen im wiedergegebenen Bild führen würden.

Während des Wiedergabebetriebs läßt sich ein eventuell vorhandenes Störsignal aufgrund eines Kreuzmodulationseffekts in bezug auf die Luminanzkomponente mindestens weitgehend dadurch beseitigen, daß - wie bekannt - für die Luftspalte der Magnetköpfe H_Ä und H unterschiedliche Azimut-Winkel gewählt werden.
20

Hinsichtlich der frequenzumgesetzten Chrominanzkomponente bewirken die gleichfrequenten, jedoch mit entgegengesetzter Phase in aufeinanderfolgenden Zeilenintervallen der durch den Magnetkopf H_n aufgezeichneten Spuren verwendeten Träger C bzw. -C einen neuen Träger C, , dessen

a a D

Frequenzkomponenten um 1/2f„ gegeneinander versetzt oder,

anders ausgedrückt, bezüglich der Frequenzkomponenten des Trägers C , mit dem die frequenzumgesetzte Chrominanzkom-

α.

ponente in der nächstfolgenden Spur durch den Magnetkopf H₂. aufgezeichnet sind, verschachtelt sind, was in Einzelheiten in der US-PS 3 925 801 erläutert ist.

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Tastet also beim Wiedergabebetrieb der Magnetkopf II beispielsweise eine Spur T auf dem Magnetband T ab, um die dort mit dem Träger C gespeicherte frequenzumgesetzte

Chrominanzkomponente abzugreifen, so weist das gleichzeitig durch den Magnetkopf H von der nächsten Spur T übergreifende Nebensprechsignal eine frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente auf, deren Träger in bezug auf den Träger T auf Lücke, also verschachtelt liegt.

Während des Wiedergabebetriebs wird der Umschalter wiederum durch das Steuersignal S vom UND-Glied 57 gesteuert, so daß der Frequenzrückumsetzer 76 während der Abtastung einer dem Magnetkopf H zugeordneten Spur mit dem Frequenzumsetzersignal +S beaufschlagt ist, während die Frequenzumsetzersignale +S bzw. -S für aufeinanderfolgende Zeilenintervalle alternierend auf den Frequenzrückumsetzer gelangen, wenn eine dem Magnetkopf H„ zugeordnete Spur abgetastet wird. Während der Abtastung einer dem Magnetkopf H_Ä zugeordneten Spur setzt der Rückumsetzer 76 also den Träger C der Chrominanzkomponente um, d.h.

auf die ursprüngliche Trägerfrequenz f., während dabei der Träger der stö renden Nebensprech-Chrominanzkomponente ähnlich frequenzverschoben auftritt und also genau zwischen den wesentlichen Seitenbändern und dem gewünschten Träger liegt. Während der Abtastung einer dem Magnetkopf H_, zugeordneten Spur dagegen transferiert der Frets

quenzrückumsetzer 76 den Träger C^ der von dieser Spur abgegriffenen Chrominanzkomponente ebenfalls auf die ursprüngliche Frequenz f., während auch in diesem Fall der Träger der Nebensprech-Chrominanzkomponente mit ähnlicher Frequenzverschiebung reproduziert wird, also auch zwischen

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den Hauptseitenbändern und dem gewünschten rückumgesetzten Träger liegt. Die rücktransferierten Träger der während abwechselnder Bildintervalle erzeugten Chrominanzkomponenten weisen also beide die gleiche Trägerfrequenz f. auf, während die Chrominanzkomponente des unerwünschten Nebensprech- oder Kreuzmodulationssignals in jedem Fall zwischen den Hauptseitenbändern und dem gewünschten Träger liegt und damit durch das Kammfilter 77 beseitigt werden kann, um am Ausgang die gewünschte rücktransferierte Chrominanzkomponente C frei von irgendwelchen Neben- oder Ubersprech-Chrominanzkomponenten zu erhalten.

Die Erfindung wurde vorstehend in erster Linie in Anwendung auf Videosignale bzw. die Luminanzkomponente eines Farbvideosignals beschrieben, die vor der Aufzeichnung bzw. Wiedergabe oder anderweitigen übertragung frequenzmoduliert wird. Die Erfindung läßt sich doch in ähnlicher Weise auch auf andere Informationssignale anwenden, die beispielsweise phasenmoduliert anstelle von frequenzmoduliert sind und sodann ein Filter durchlaufen, das in Bereichen starker Modulation eine Amplitudenänderung bewirkt.

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e e r s e i t e

Claims

PATENTANWÄLTE 97A7177 TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER* U/ D-8OOO München 22 D-48OO Bielefeld Triftstraßo 4 Siekerv/all 7 S77P113 20. Oktober 1977 SONY CORPORATION 7-35, Kitashinagawa 6-chome, Shinagawa-ku, Tokyo, Japan Schaltung zur Aufbereitung eines auf einem Träger zu speichernden und/oder von diesem abzugreifenden Breitbandsignals Priorität: 20. Oktober 1976, Japan, Ser.Nr. 125 829/76 PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltungsanordnung zur Aufbereitung eines Informationssignals, gekennzeichnet durch

- einen Modulator (12) zur Winkelmodulation eines Trägers mit dem Informationssignal;

- ein dem Modulator nachgeschaltetes Filter (13) zur Begrenzung des zu übertragenden Frequenzbands und

- eine Amplitudenkompensationsschaltung (14), die durch das Filter verursachte Amplitudenänderungen des phasenmodulierten Signals kompensiert.

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Modulator ein Frequenz-modulator ist, und daß ein Wandler zur Umsetzung und Übertragung des resultierenden modulierten Signals auf ein Aufzeichnungsmedium vorhanden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Informationssignal ein zur Aufzeichnung auf einem Speichermedium aufzubereitendes Videosignal ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Vorverzerrer zur Preemphasis des Videosignals vor der Frequenzmodulation des Trägers mit dem Videosignal.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (13) ein Hochpaßfilter ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Hochpaßfilter als aktives Filter mit veränderbarer oberer Grenzfrequenz ausgebildet ist, und daß die Amplitudenkompensationsschaltung zur Konstanthaltung des von dem Filter abgegebenen frequenzmodulierten Signals die obere Grenzfrequenz des Filters in Abhängigkeit von der Preemphasis des Videosignals vermindert.

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7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Amplitudenkompensationsschaltung einen auf die Frequenz des frequenzmodulierten Signals ansprechenden Detektor (102) enthält.

8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Amplitudenkompensationsschaltung einen auf das Ausgangssignal des Filters wirkenden Begrenzer mit relativ geringer Begrenzerwirkung ("weicher Begrenzer") enthält.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenkompensationsschaltung einen Schaltungsteil zur automatischen Verstärkungsregelung (101) umfaßt, der auf das Ausgangssignal des Filters wirkt und daß ein Detektor (102b) den Verstärkungsgrad in Richtung auf eine konstante Amplitude steuert.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor mit dem Ausgang des Filters verbunden ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor eingangsseitig mit dem vor dem Modulator vorhandenen vorverzerrten Videosignal beaufschlagt ist.

12. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal die Luminanzkomponente eines Farbvideosignals ist, das außerdem eine Chrominanzkomponente

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enthält, die durch einen Frequenzumsetzer in ein niedrigeres Frequenzband als die frequenzmodulierte Luminanzkomponente umsetzbar ist, und daß die frequenzverschobene Chrominanzkomponente mit der frequenzmodulierten Luminanzkomponente in einer Kombinationsschaltung zu einem auf dem Aufzeichnungsmedium zu speichernden zusammengesetzten Signal kombinierbar ist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die den zugeordneten Frequenzumsetzer beaufschlagende Chrominanzkomponente des Farbvideosignals eine Originalträgerfrequenz enthält, die mittels eines dem Frequenzumsetzer zuzuführenden Frequenzumsetzersignals in eine relativ niedrigere Trägerfrequenz umgewandelt wird.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die ursprüngliche und die relativ niedrigere Trägerfrequenz der Chrominanzkomponente in Relation zueinander und zum Horizontalsynchronsignal des Videosignals frequenzverschachtelt sind.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die relativ niedrigere Trägerfrequenz so gewählt ist, daß ihre zweite Harmonische in bezug auf das Horizontalsynchronsignal des Videosignals frequenzversetzt verschachtelt ist.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die relativ niedrigere Trägerfrequenz der frequenzuntersetzten Chrominanzkomponente so gewählt ist, daß die Gleichungsbeziehung

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f_c = 1/4f_H(2m-1)

befriedigt ist, in der mit f die relativ niedrigere Trägerfrequenz, mit f die Horizontalsynchronsignalfrequenz des Videosignals und mit m eine positive ganze Zahl bezeichnet sind.

17. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche

3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal die Luminanzkomponente eines Farbvideosignals ist, das außerdem eine Chrominanzkomponente enthält und aus Bildintervallen und einer vorgegebenen Anzahl von Zeilenintervallen in jedem Bildintervall zusammengesetzt ist und in jeweils zugeordneten Bereichen aufeinanderfolgender paralleler Spuren auf dem Aufzeichnungsmedium zu speichern ist, daß eine Einrichtung zur Bereitstellung eines ersten und eines unterschiedlichen zweiten Trägers für die Chrominanzkomponente, eine Trägerwähleinrichtung zur wahlweisen Auswahl des ersten bzw. zweiten Trägers für die auf den Spuren aufzuzeichnende Chrominanzkomponente und eine Steuereinrichtung für die Trägerwählschaltung vorhanden sind, die die Aufzeichnung der Chrominanzkomponente mit dem ersten bzw. zweiten Träger in jeweils aneinander grenzenden Aufzeichnungsspuren bewirkt.

18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der erste und zweite Träger für die Chrominanzkomponente unterschiedliche Phasenlage bzw. Polarität aufweisen.

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19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Phasenlage des ersten Trägers für die Chrominanzkomponente während aufeinanderfolgender Zeilenintervalle des in einer der Spuren aufzuzeichnenden Videosignale konstant und die Polarität des zweiten Trägers der Chrominanzkomponente nach einer bestimmten Anzahl von Zeilenintervallen des auf der nächst angrenzenden Spur aufzuzeichnenden Videosignals umkehrbar ist.

20. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen in aufeinanderfolgenden parallelen Spuren auf einem Aufzeichnungsmedium über eineⁿ Wandler, der die aufeinanderfolgenden Parallelspuren abtastet, gekennzeichnet durch

- einen Aufzeichnungsteil mit einem Modulator zur Trägerfrequenzmodulation wenigstens eines Teils der Videosignale,eine Verarbeitungsschaltung für das aufzuzeichnende Signal mit einer Vorverzerrerschaltung, die vor der Frequenzmodulation mindestens auf den zu modulierenden Teil der Videosignale wirkt, einem Filter zur Begrenzung des Frequenzbands der modulierten Signale, die vom Modulator auf den Aufzeichnungswandler gelangen und mit einer Einrichtung zur Konstanthaltung der Amplitude des frequenzmodulierten Signals nach dem Filter;

- einen Wiedergabeteil mit einem Demodulator zur Frequenz-Demodulation der von dem Wandler aus aufeinanderfolgenden Parallelspuren des Aufzeichnungsmediumsabgegriffenen frequenzmodulierten Signale sowie mit einer Verarbeitungsschaltung für das

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wiederzugebende Signal,die auf die von dem Demodulator gelieferten demodulierten Signale anspricht und ⁽ⁱ Entzerrerschaltung enthält, die die demodulierten Signale um einen Grad entzerrt, der im wesentlichen komplementär ist zum Grad der durch den Vorverzerren bewirkten Preemphasis.

21. Anordnung nach Anspruch 20, wobei die Videosignale Farbvideosignale sind, die eine Luminanzkomponente enthalten, die den erwähnten Teil der Videosignale bilden und außerdem eine Chrominanzkomponente mit einer Originalträgerfrequenz aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Aufzeichnungsteil des Geräts einen Frequenzumsetzer zur Umsetzung der Chrominanzkomponente in ein unterhalb der frequenzmodulierten Luminanzkomponente liegendes Frequenzband sowie eine Einrichtung zur Kombination der frequenzumgesetzten Chrominanzkomponente mit der frequenzmodulierten Luminanzkomponente enthält, um ein auf dem Aufzeichnungsmedium zu speicherndes zusammengesetztes Signal zu erhalten, und daß

- der Wiedergabeteil des Geräts eine Abtrennschaltung zur Trennung der frequenzmodulierten Luminanzkomponente und der frequenzumgesetzten Chrominanzkomponente aus den vom Aufzeichnungsmedium abgegriffenen zusammengesetzten Signalen sowie eine Schaltung zur Frequenzrückumsetzung enthält, die die abgetrennte frequenzumgesetzte Chrominanzkomponente auf die ursprüngliche Trägerfrequenz zurücktransferiert.

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22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß dem Frequenzumsetzer für die Chrominanzkomponente einerseits die Chrominanzkomponente mit Originalträgerfrequenz und andererseits ein Frequenzumsetzersignal zuführbar ist, das die Umsetzung der Originalträgerfrequenz auf eine relativ niedrigere Trägerfrequenz bewirkt, und daß die Einrichtung zur Rücktransferierung der abgetrennten frequenzumgesetzten Chrominanzkomponente einen weiteren Frequenzumsetzer enthält, dem außer der abgetrennten frequenzuntersetzten Chrominanzkomponente der wiedergegebenen zusammengesetzten Signale ein Frequenzrückumsetzersignal zuführbar ist, das die Rückumsetzung von der relativ niedrigeren Trägerfrequenz auf die Originalträgerfrequenz bestimmt.

23. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Videosignale aus Bildintervallen und einer bestimmten Anzahl von Zeileninter·- vallen innerhalb dieses Bildes zusammengesetzte Farbvideosignale sind, die in jeweils zugeordneten Bereichen der aufeinanderfolgenden parallelen Spuren des Aufzeichnungsmediums aufzuzeichnen sind, daß die Farbvideosignale eine Luminanzkomponente, die den erwähnten Teil der Videosignale bildet und eine Chrominanzkomponente enthalten, daß der Aufzeichnungsteil des Geräts eine Generatorschaltung zur Bereitstellung eines ersten und eines zweiten Trägers für die Chrominanzkomponente, eine Trägerwähleinrichtung zur alternativen Auswahl des ersten bzw. zweiten Trägers für die auf den Spuren aufzuzeichnenden Chrominanzsignale sowie eine Steuerschaltung für die Trägerwähleinrichtung enthält, die

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die jeweilige Zuordnung für die Aufzeichnung der Chrominanzkomponente mit dem ersten bzw. zweiten Träger in jeweils aneinandergrenzenden Aufzeichnungsspuren bewirkt, und daß der Wiedergabeteil des Geräts einen Wandler zum Abgreifen und Wiedergeben der frequenzmodulierten Luminanz- und Chrominanzkomponente, die zusammen mit Kreuzmodulationssignalen von aneinandergrenzenden Spuren auftreten und eine Einrichtung enthält, die die von jeder der Spuren mit einem gemeinsamen Träger abgegriffenen Chrominanzkomponente bereitstellt und die Kreuzmodulationssignale unter Zuhilfenahme der beiden unterschiedlichen Träger entfernt, mit denen die Chrominanzkomponente in aneinandergrenzenden Spuren auf dem Aufzeichnungsmedium gespeichert ist.

24. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Beseitigung der Kreuzmodulationssignale ein Kammfilter (77) enthält.

25. Einrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet , daß der erste und zweite Träger der Chrominanzkomponente unterschiedliche Polarität bzw. Phasenlage aufweisen.

26. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet , daß die Phasenlage des ersten Trägers der Chrominanzkomponente während aufeinanderfolgender Zeilenintervalle der auf den Spuren aufzuzeichnenden Videosignale konstant ist, während die Phasenlage des zweiten Trägers der Chrominanzkomponente nach

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jeweils einer vorbestimmten Anzahl von Zeilenintervallen der Videosignalen, die auf der jeweils nächst nachfolgenden Spur aufgezeichnet sind, umkehrbar ist.

27. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß das Filter ein Hochpaßfilter ist.

28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß das Hochpaßfilter ein aktives Filter mit änderbarer oberer Grenzfrequenz ist, und daß die Einrichtung zur Konstanthaltung der Amplitude des vom Filter erhaltenen frequenzmodulierten Signals die obere Grenzfrequenz entsprechend der Preemphasis des erwähnten Teils der Videosignale anpaßt.

29. Anordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Konstanthaltung der Amplitude eines auf die Frequenz des frequenzmodulierten Signals ansprechenden Detektor enthält.

30. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Konstanthaltung der Amplitude ein Begrenzer mit relativ schwacher Begrenzerwirkung ist, der auf das. Ausganagssignal des Filters anspricht.

31. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Konstanthaltung der Amplitude eine auf das Ausgangssignal des Filters wirkende Schaltung zur automatischen Verstärkungsregelung und einen Detektor zur Vorgabe des Regelwerts für

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die automatische Verstärkungsregelungsschaltung enthält, der den Verstärkungsgrad im Sinne einer Konstanthaltung der Amplitude vorgibt.

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