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Videorecorder mit verbesserter Aufzeichnung des Tonsignals
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Bei Videorecordern ist es bekannt, das Videosignal durch Frequenzmodulation
eines Bildträgers auf sogenannten Schrägspuren aufzuzeichnen, die unter einem Winkel
von ca. 60 schräg zur Längsrichtung des Bandes verlaufen. Dabei ist vorzugsweise
entlang einer derartigen Schrägspur jeweils ein Halbbild aufgezeichnet. Aufzeichnung
und Abtastung erfolgen mit zwei Köpfen, die jeweils abwechselnd die Schrägspuren
abtasten.
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Bei derartigen Geräten wird das Tonsignal auf einer parallel zur Bandkante
verlaufenden Längs pur mit einer Breite von etwa i mm mit einem feststehenden Kopf
aufgezeichnet und abgetastet. Für die Aufzeichnung und Abtastung des Tonsignals
ist also die Längsgeschwindigkeit des Bandes und nicht die wesentlich höhere'Relativgeschwindigkeit
zwischen Kopf und Band auf den Schrägspuren entscheidend. Die Längsgeschwindigkeit
de Sandes ist in derPraxis zur Vergrößerung der Gesamtspieldauer eines Bandes auf
Werte in der Größenordnung
von 2 cm/s verringert worden. Diese geringe
Relativgeschwindigkeit zwischen dem Band und dem Tonkopf hat einen nachteiligen
Einfluß auf die Qualität des aufgezeichneten Tonsignals. Eine Hifi-Qualität läßt
sich bei dieser geringen Relativgeschwindigkeit praktisch nicht mehr erreichen.
Das aufgezeichnete Tonsignal hat nur noch eine Bandbreite von etwa 70 Hz bis 7-10
KHz. Wegen der geringen Breite der Längsspur ergibt sich auch ein relativ schlechter
Störabstand. Dieser wird bei der Aufzeichnung von zwei Tonsignalen für Stereo-Wiedergabe
durch die dann notwendige Halbierung der Breite der Längs pur noch schlechter.
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Es ist an sich denkbar, ähnlich wie bei der Bildplatte auch das Tonsignal
zusammen mit dem Bildträger auf den Schrägspuren aufzuzeichnen. Eine solche Lösung
konnte jedoch in der Praxis bisher nicht erfolgreich realisiert werden. Einerseits
ist der verfügbare Frequenzbereich bereits voll ausgenutzt.
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Der Bereich von etwa 0-1,3 NHz wird von dem in der Frequenz herabgesetzten
quadraturmodulierten Farbträger und der Rest des Frequenzbereiches durch das Frequenzspektrum
des modulierten Bildträgers eingenommen. Eine Aufzeichnung eines Tonträgers in der
noch vorhandenen schmalen Frequenzlücke zwischen dem;swmodulierten Parbträger und
dem Frequenzspektrums des Bildträgers ist durch die notwendigen steilen Filterflanken
für den Farbträger und den Bildträger wegen der auftretenden Phasen- und Gruppenlaufzeitfehler
praktisch nicht möglich.
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Andererseits entsteht bei der Aufzeichnung des Tonsignals auf den
Schrägspuren bei der Wiedergabe eine beträchtliche Störung durch den Kopfwechsel.
Bei der Bildwiedergabe stört der Kopfwechsel nicht, weil er während der Vertikalaustastlücke
erfolgt. Bei der Wiedergabe des Tonsignals wird jedoch dieser Kopfwechsel als störendes
Geräusch hörbar, weil durch den Kopfwechsel die Abtastung des z.B. einem Träger
aufmodulierten Tonsignals vom Band jeweils mit 50 Hz kurzzeitig unterbrochen ist.
Die dadurch entstehenden nadelförmigen
Störimpulse mit einer Grundfrequenz
von 50 Hz und einem großen Anteil an Oberwellen erzeugen bei der Tonwiedergabe ein
kontinuierliches Störgeräusch.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Aufzeichnung des
Tonsignals auf der Spur des Bildträgers die durch den Kopfwechsel bei der Wiedergabe
im Ton auftretenden Störungen zu verringern.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Es ist zwar bei einem Aufzeichnungsgerät bekannt (DE-PS 21 56 305),
die Amplitude eines aufgezeichneten Hilfsträgers in den Zeiten zu erhöhen, in denen
das Bildsignal bei der Wiedergabe nicht sichtbar wird. Diese Lösung bezieht sich
jedoch im wesentlichen auf einen Bildplattenspieler mit einer kontinuierlichen Aufzeichnungsspur,
die ständig von einem Kopf abgetastet wird. Die der-Erfindung zugrundeliegende Aufgabe,
Tonstörungen durch einen Kopfwechsel zu verringern, tritt dort nicht auf.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch eine Amplitudenerhöhung
des aufgezeichneten Tonträgers während des Kopfwechsels die durch den Kopfwechsel
im Tonsignal an sich verursachte Störung beträchtlich verringert werden kann. Diese
Amplitudenerhöhung ist deshalb möglich, weil während dieser Zeit keine Bildwiedergabe
erfolgt und somit auch keine Störungen im wiedergegebenen Bild auftreten können.
Die Amplitudenerhöhung kann sich über mehrere Zeilen, z.B. 6-D Zeilen vor dem Vertikalsynchronimpuls
erstrecken, weil in :adelsüblichen Schwarz-Weiß- und Farbfernsehempfängern durch
die aus Toleranzgründen notwendige Bildüberschreibung diese Zeilen auf dem Bildschirm
nicht sichtbar werden.
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Die im Ton an .sich durch den Kopfwechsel auftretenden Störungen
können durch die erfindungsgemäße Maßnahme um etwa 20-30 dB herabgesetzt werden.
Zusätzliche schaltungstechnische Maßnahmen bei der Wiedergabe sind nicht notwendig,
da sich die Verbesserung zwangsläufig durch die bei der Aufnahme vorgenommene Amplitudenerhöhung
des Tonträgers ergibt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Darin zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild für die Aufnahme Figur 2 Kurven zur Erläuterung
der Wirkungsweise der Schaltung nach Figur 1 und Figur 3 die Lage des Tastimpulses
relativ zum Synchrongemisch des Videosignals.
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Die kleinen Buchstaben zeigen, an welchen Punkten in Figur i die
Signale gemäß Figur 2 stehen.
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In Figur i wird das FBAS-Signal in dem Verstärker 1 selektiv in den
modulieren PAL-Farbträger F mit einer Frequenz von 4,43 MHz und das Leuchtdichtesignal
Y aufgespalten. Der Farbträger wird in dem Frequenzumsetzer 2 auf eine Frequenz
von 0,63 NHz herabgesetzt und der Addierstufe 3 zugeführt. Das Leuchtdichtesignal
Y erzeugt in dem FM-Modulator 4 den Bildträger, der über das Filter 5 ebenfalls
der Addierstufe 3 zugeführt wird. Die Durchlaßkurve des Filters 5 liegt obershalb
des in der Frequenz herabgesetzten Farbträgers und hat zwei Sperrstellen 6,7 bei
1,7 MHz und 1,9 MHZ! Zwei Tonsignale NF1 und NF2, die ein Stereosignal oder ein
Tonsignal in verschiedenen Sprachen darstellen, werden zwei FM-Modulatoren 6,7 zugeführt,
die je einen frequenzmodulierten Tonträger erzeugen. Diese Tonträger bei 1,3 und
1,9 MHz werden über steuerbare Verstärker 8,9 ebenfalls der Addierstufe 3 zugeführt.
Die Addierstufe 3 liefert somit den in der Frequenz herabgesetzten Farbträger F,
den mit dem Signal Y frequenzmodulierten Bildträger, einen ersten, mit NF 1 modulierten
Tonträger mit~*der Frequenz 1,7 MHz und den mit NF2
modulierten
Tonträger mit der Frequenz 1,9 MHz. Dieses Signalgemisch am Ausgang der Addierstufe
3 wird mit dem Videokopf 10 auf Schrägspuren des Magnetbandes 11 aufgezeichnet.
In der Praxis ist der Videokopf 10 durch zwei mittels einer Kopftrommel rotierende
Videoköpfe gebildet, die von Halbbild zu Halbbild abwechselnd das Signal auf Schrägspuren
des Magnetbandes 11 aufzeichnen.
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Anhand der Figur 2 wird die Steuerung der Amplitude der Tonträger
von den Modulatoren 6,7 erläutert. Figur 2a zeigt für aufeinanderfolgende Halbbilder
mit je 20 ms die Trägerpakete für das von dem Band 11 bei der Wiedergabe abgetastete
frequenzmodulierte Signal. Es ist ersichtlich, daß jeweils zwischen zwei Halbbildern
im Signal Einbrüche 12 mit einer Wiederholungsfrequenz von 50 Hz auftreten. Diese
Einbrüche führen nach der Demodulation im Tonkanal zu nadelförmigen Störungen mit
50 Hz, die sich durch ein Knetern im Ton bemerkbar machen. Figur 1 enthält zusätzlich
den Impulsgenerator 13. Dieser wird einerseits durch einen vom Kopfrad 14 abgeleiteten
Impuls und andererseits durch einen mittels einer Abtrennstufe 15 aus dem Y-Signal
abgeleiteten vertikalfrequenten Impuls gesteuert. Der Generator 13 erzeugt an seinem
Ausgang Jeweils während der Kopfwechsel und der Einbrüche 12 Impulse 16 gemäß Figur
2b mit einer Dauer von 640,uns.
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Diese Impulse gelangen auf die Steuereingänge der Verstärker 8,9 und
steuern deren Verstärkung auf den doppelten Wert.
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Dadurch entstehen aus den beiden modulierten Tonträgern konstanter
Amplitude an den Ausgängen der Demodulatoren 6,7 Tonträger gemäß Figur 2c, deren
Amplitude während der Dauer der Impulse 16 auf den doppelten Wert erhöht ist. Die
Tonträger gemäß Figur 2c werden dann für die Aufzeichnung verwendet.Die «Phöhte
Amplitude gemäß Figur 2c während der Einbrüche 12 hat zur Folge, daß die an sich
bei der Tonwiedergabe auftretenden Störungen beträchtlich verringert werden.
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Figur 3 zeigt die zeitliche Lage der Impulse 16 relativ zum Synchronimpulsgemisch
des Videosignals. Dargestellt sind die Zeilensynchronimpulse Z, die vorderen Ausgleichsimpulse
Av, die Vertikalsynchronimpulse V und die hinteren Ausgleichsimpulse AH. Der Tastimpuls
16 beginnt etwa 11,5 Zeilen vor dem Beginn t2 der Vertikalsynchronimpulse V, der
durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Die Mitte des Tastimpulses liegt beim
Zeitpunkt tl, das ist etwa 6,5 Zeilen vor dem Zeitpunkt t2 des Beginns des ersten
Vertikalsynchronimpulses V. Der Zeitpunkt t1 ist der Zeitpunkt des Kopfwechsels,
in dem z.B. eine Umschaltung der abgetasteten Signale von einem Videokopf auf den
anderen Videokopf erfolgt und die beschriebene Störung im Ton auftreten würde. Anfang
und Ende des Tastimpulses 16 liegen symmetrisch zum Zeitpunkt t1. Die Gesamtdauer
des Tastimpulses 16 beträgt 10 Zeilen, also fünf Zeilen (320/us) vor tl und fünf
Zeilen nach t1. Die Dauer des Tastimpulses 16 kann auch andere Werte haben, z.B.
in der Größenordnung von 300-500/us. Der schon vor Beginn des Vertikalsynchronimpulses
V beginnende Tastimpuls 16 kann folgendermaßen erzeugt werden. Zu Beginn eines Halbbildes
mit der Nummer n wird gemäß Figur i aus einem vom Kopfrad abgeleiteten Impuls und
einem vom Vertikalsynchronimpuls abgeleiteten Impuls ein Impuls erzeugt. Dieser
hat zunächst nicht die gewünschte Lage gemäß Figur 3, sondern beginnt erst später.
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Dieser Impuls wird durch eine Impulsformerstufe oder ein Verzögerungsglied
um etwas weniger als die Dauer eines Halbbildes, z.B. um etwa 300 Zeilen verzögert
und zu Beginn des Halbbildes n+1 als Tastimpuls 16 gemäß Figur 3 verwendet.
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Die zeitliche Lage des Impulses 16 wird so gewählt, daß dieser Impuls.
auch bei Toleranzen jeweils den Zeitraum um t1 abdeckt, in dem der genannte, die
Tonstörung bewirkende nadelförmige Impuls in dem demodulierten Tonsignal bei der
Wiedergabe erscheinen würde.
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