DE3217482A1

DE3217482A1 - Schaltungsanordnung fuer einen plattenspieler zur wiedergabe von in form von gruebchen aufgezeichneter information

Info

Publication number: DE3217482A1
Application number: DE19823217482
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Nara Yokohama Iwasaki; Isao Sagamihara Kanagawa Masuda; Kazunori Machida Tokyo Nishikawa
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1981-05-12
Filing date: 1982-05-10
Publication date: 1982-11-25
Also published as: KR840000017A; FR2506053A1; GB2098379A; JPS57186216A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein einen Plattenspieler zur Wiedergabe unterschiedlicher Information von einer Aufzeichnungsplatte, auf der die Information in Form von Grübchen auf spiralförmigen oder kreisbogenförmigen koaxialen Spuren aufgezeichnet ist.

In jüngster Zeit sind Aufzeichnungsverfahren mit Impulskodemodulation, im folgenden PCM-Aufzeichnungsverfahren genannt, entwickelt worden, bei denen ein Audiosignal in ein PCM-Signal gewandelt wird (oder das PCM-Signal weiter frequenzmoduliert wird), um eine direkte Aufzeichnung als Folge von Grübchen auf einem Informationsträger in Form einer Platte zu ermöglichen. Da bei einer solchen Informationsplatte die Wiedergabe mit feststehender Umdrehungsgeschwindigkeit erfolgt, unabhängig von der Wiedergabestellung des Wiedergabekopfes (der Wiedergabenadel), ergibt sich im Außenbereich der Informationsplatte eine größere Relativgeschwindigkeit der Wiedergabenadel zur Platte als im Innenbereich. Dabei sind mit "äußerer" und "innerer" Abschnitt der Informationsplatte jeweils ein Abschnitt gemeint, der in der Nähe des Umfangs bzw. in der Nähe der Plattenmitte liegt. Aus diesem Grunde ist es_/ um Signale mit gleichen Bedingungen über den gesamten Plattenbereich wiederzugeben , nötig, die Grübchenlänge in der Drehungsrichtung im inneren Abschnitt kürzer zu machen als im äußeren Abschnitt (wobei hier mit innerer Abschnitt die letzten 15 Wiedergabe-Minuten bei einer Gesamtwiedergabelänge von etwa 60 Minuten pro Seite gemeint sind).

Bei der Herstellung der Informationsplatte können sogenannte "stumpfe" (dull) oder schlecht begrenzte (blunt-edge) Abschnitte am Umfang jedes Grübchens auftreten infolge von Aussetzern oder Fehlern bei der Laser-Bestrahlungstechnik. Es ist deshalb manchmal schwierig, Grübchenreihen mit ge-

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ringer Länge in dem inneren Bereich der Informationsplatte mit hoher Genauigkeit auszubilden. Die auf spiralförmigen Spuren oder auf koaxiale Kreisbogenabschnitte darstellenden Spuren angeordneten Grübchen werden durch Abfühlen mit der Nadel einer Wiedergabeeinrichtung wiedergegeben, so daß ein wellenförmiges Signal entsteht. Daraufhin wird das erzeugte Wellensignal durch ein Impulsbildungsverfahren zu einem Rechteckwellen-Signal gewandelt.

Infolge der erwähnten stumpfen oder schlecht ausgebildeten Kanten der im inneren Abschnitt vorhandenen Grübchen können Verzerrungen oder Störungen der Wellenform des erzeugten sinusförmigen oder wellenförmigen Signals auftreten, während die Grübchen im äußeren Abschnitt entsprechenden erzeugten Wellenformen keine derartige Verzerrungen aufweisen, und dieser Unterschied tritt auch dann auf, wenn identische Signale in den äußeren bzw. inneren Abschnitten aufgezeichnet wurden. Außerdem ergeben sich Verzerrungen der wiedergegebenen Wellenform von Grübchen im inneren Bereich nicht nur aus den beschriebenen Gründen, sondern auch auf Grund der Tatsache, daß das wiedergegebene Signal insbesondere im hohen Frequenzbereich geringer ist, wenn es von einem Grübchen in dem inneren Abschnitt stammt.

Bei bekannten Wiedergabegeräten ist keine besondere Schaltungsvorkehrung zum Ausgleich der Verzerrungen der wiedergegebenen Wellenform bei Grübchen im inneren Bereich vorhanden, und deswegen kann in dem Ausgangssignal eines Demodulators eine Wellenformverzerrung (carrier leak = Trägerableitung) infolge der Verzerrung der Eingangswellenform auftreten, und deshalb leiden herkömmliche Wiedergabevorrichtung^ an dem Nachteil, daß Signale von dem Innenabschnitt einer Aufzeichnungsplatte nicht genau wiedergegeben werden können, infolge von Datenfehlern, die durch Schwierigkeiten beim Lesen der wiedergegebenen Daten entstehen.

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Die vorliegende Erfindung wurde zur Überwindung dieser Nachteile in bekannten Schaltanordnungen für Plattenspieler oder Platten-Wiedergabevorrichtungen entwickelt.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung für einen Plattenspieler zu schaffen, welche gleichmäßig korrekt die Daten im Gesamtbereich der Aufzeichnungsplatte wiedergeben kann.

Entsprechend einer Eigenschaft der vorliegenden Erfindung wird die Ansprech- oder Schwellwertspannung (threshold voltage) einer Wellenformer-Schaltung, an der die von einer Platte aufgenommenen Signale anliegen, entsprechend der durchschnittlich an der Ausgangsklemme der Wellenformer-Schaltung vorhandenen Gleichspannung variabel eingerichtet. Um die Ansprech- oder Referenzspannung zu ändern wird ein Integrator mit vorbestimmter Zeitkonstante eingesetzt.

Erfindungsgemäß wird so eine Schaltungsanordnung für einen Plattenspieler geschaffen, der zur Wiedergabe von in Form von Grübchen auf der Platte gespeicherter Information ausgelegt ist, welche folgende Teile umfaßt: eine erste Einrichtung, an die das wiedergegebene Signal von der Platte angelegt ist zur Erzeugung eines Rechteckwellen-Signals aufgrund einer festgelegten Schwellwert- oder Ansprechspannung, eine zweite Einrichtung zur Erzeugung eines den durchschnittlichen Gleichspannungswert des Rechteckwellen-Signals bezeichneten Signals und eine dritte Einrichtung zur Rückführung des Signals von der zweiten Einrichtung zur ersten Einrichtung in der Weise, daß der Schwellwert- bzw.die Ansprechspannung entsprechend der durchschnittlichen Gleichspannung geändert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1Α - 1D Wellenformzüge, wie sie bei der Signalwiedergabe von auch als Kapazitäts-Erfassungsplatten bezeichneten Grübchen-Platten auftreten,

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung , und

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten

Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltanordnung.

In Fig. 1 sind Wellenformen a und c dargestellt, wie sie bei der Abtastung von als Grübchen längs spiralförmigen oder kreisbogenförmigen koaxialen Spuren an kapazitiven Aufzeichnungsplatten erhalten werden. Wenn die Abtastnadel im äußeren, näher am Umfang der Platte liegenden Bereich Grübchen abtastet, so entsteht das in Fig. 1A wiedergegebene Signal a, das als normales Signal angesehen werden kann. Ist ein gleichartiges Signal in der Nähe des Zentrums der Aufzeichnungsplatte erfaßt worden, so entsteht ein Signal, wie es in Fig. 1C als Signal c dargestellt ist. Es ist zu sehen, daß der Wellenzug a etwa sinusförmige Auf- und Abgänge zeigt, während der Wellenzug c infolge der "stumpfen" Grübchenkanten verengte Signalzüge aufweist. Wenn die gezeigten Signale dann zu Rechteckwellen, gewandelt werden, so zeigt sich, daß das aus dem Signal a entstandene Rechteckwellen-Signal b etwa ein Einschalt- oder Tastverhältnis von 50% ergibt, während das aus dem Wellenzug c erzeugte Rechteckwellen-Signal unerwünschte "Verengung" oder "Verschmälerung" der Rechteckwellen-Signale aufweist.

Zur Vermeidung dieser Erscheinung sind nun die in Fig. 2 und 3 schematisch dargestellten Schaltungsanordnungen entwickelt worden. Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 zeigt zunächst

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einen Plattenteller 20, auf dem eine Aufzeichnungsplatte 1 aufliegt und durch den sie in "Drehung versetzt wird. Dieser Plattenteller wird so durch einen Antriebsmotor 16 angetrieben, daß er mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit rotiert. Eine Abtastvorrichtung mit einer Wiedergabenadel 2 ist so angeordnet und ausgelegt, daß eine in Radialrichtung zur Aufzeichnungsplatte laufende Linearbewegung durch einen Linearmotor 18 erfolgt, so daß die Abtastnadel 2 sich entweder vom Außenumfang der Aufzeichnungsplatte zum Zentrum hin oder umgekehrt gleichmäßig bewegt. Diese Anordnung ist im wesentlichen bei herkömmlichen Plattenspielern vorhanden.

Weiter ist ein Grenzwert-Umschalter oder Begrenzer 4 vorgesehen, dessen Grenzspannung oder Umschaltspannung von dem Ausgangssignal abhängig gemacht ist und zwar dadurch, daß ein Pufferverstärker 5, ein Integrator 6, der einen Wiederstand R und einen Kondensator C enthält, und ein Übertragungsverstärker (gain amplifier) 7 zwischen Eingang und Ausgang des Grenzwertschalters 4 so angeschaltet sind, daß das Ausgangssignal des Grenzwertschalters 4 zum Eingang gegengekoppelt wird.

Die Aufzeichnungsplatte 1 soll dabei eine Schallaufzeichnunysplatte sein, bei der ein Audiosignal in Form einer Folge von Grübchen aufgezeichnet wurde, wobei das Audiosignal in ein PCM-Signal gewandelt wurde und dieses weiter frequenzmoduliert wurde. Bei der Wiedergabe des Signals vom äußeren Bereich der Platte 1 mittels der Abtastnadel 2 wird die Abfolge von Grübchen als eine Änderung der elektrostatischen Kapazität an den Ausgangsklemmen der Abtastvorrichtung erfaßt, und ein dementsprechendes Signal wird durch einen Entzerrer 3 so geformt, daß das wiedergegebene Signal dem sinusförmigen Signal a in Fig. 1A entspricht. Das Signal a wird dann dem Grenzwertschalter 4 zugeführt, der eine Umschaltung mit einem

ümschaltpegel Ih gemäß Fig. 1A vornimmt, so daß unerwünschtes Rauschen und andere Fehlsignal entfernt werden. Damit wird ein Rechteckwellen-Signal b nach Fig. 1B an der Ausgangsklemme des Grenzwertschalters 4 erhalten. Dieses Rechteckwellen-Signal b wird einem Demodulator 8 zugeführt, der das Signal in bekannter Weise demoduliert, so daß ein ein Digitalsignal bildender Impulszug an der Ausgangsklemme 9 abgenommen werden kann, das in nicht dargestellter Weise wieder als PCM-Signal zu einem Audiosignal gewandelt wird. Diese Umwandlung wird wiederum wie in bekannten Wiedergabe-Schaltungsanordnungen durchgeführt.

Zusätzlich erhält auch der Integrator 6 das Ausgangssignal des Grenzwertschalters 4 und erzeugt ein Ausgangssignal,
das der durchschnittlichen Gleichspannung des Rechteckwellen-Ausgangssignals des Grenzwertschalters entspricht. Das Ausgangssignal des Grenzwertschalters 4 wird demnach über den Pufferverstärker 5, den Integrator 6 und den Übertragungsverstärker 7 an den Eingang des Grenzwertschalters negativ rückgekoppelt oder gegengekoppelt, wobei die Zeitkonstante des Integrators 6 so ausreichend groß eingestellt wird,
wie es später noch beschrieben wird, und deshalb kann bei
einem Signal vom Außenbereich der Aufzeichnungsplatte so
angesehen werden, daß es den Schaltpegel I- des Grenzwertschalters 4 nicht wesentlich ändert, da der Gleichspannungspegel, der durch die Umwandlung im Integrator erhalten wird, sich nicht sehr ändert, wenn im Außenabschnitt (in den ersten 45 Minuten bei einer Platte mit einer Wiedergabezeit
von 60 Minuten pro Seite) abgetastet wird. Dementsprechend wird in den ersten 45 Minuten vom Wiedergabebeginn bei einer Scheibe mit einer Wiedergabelänge von 16 Minuten pro
Seite die Wiedergabe so durchgeführt wie bei einer bekannten Schaltungsanordnung.

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Wenn nun in die Wiedergabezeit der etwa letzten 15 Minuten eingetreten wird, verändert sich das Ausgangssignal des Entzerrers 3 so, wie es in Fig. 1C dargestellt ist, daß nämlich die Breite der positiven Ausschlagimpulse verringert wird, wie das Signal c zeigt. Die Breite der negativen Impulsanteile wird dabei größer. Wie bereits erwähnt, würde, wenn die Gegenkopplung nicht zum Grenzwertschalter 4 zurückführen würde, das Signal c in Fig. 1C in ein Signal d gewandelt, wie es Fig. 1D zeigt, solange nämlich der Umschaltwert ±2 eingehalten wird. Wegen der Gegenkopplung des Signals d über den Pufferverstärker 5 zum Integrator 6 ergibt sich am Ausgang des Übertragungsverstärkers 7 ein nun geringerer Gleichstromwert I₃ nach Fig. 1D des abgeleiteten Rechteckwellen-Signals. Dieser Spannungswert wird dann durch den übertragungsverstärker 7 verstärkt und an eine Eingangsklemme angelegt, die den Umschaltpegel des Grenzwertschalters 4 verändert. Dabei wird die Zeitkonstante des Integrators 6 so groß festgesetzt, daß es möglich ist, nur die Änderung des durchschnittlichen Gleichspannungswertes der Rechteckwellen zu erfassen, wenn die Abtastnadel den äußeren Abschnitt bzw. den inneren Abschnitt abtastet, während es nicht möglich ist, die Änderung des durchschnittlichen Gleichspannungsanteils bei Frequenzänderungen des frequenzmodulierten Signals b im äußeren Abschnitt zu erfassen (allgemein gesprochen ist diese von der Frequenzänderung herrührende Änderung sehr klein, verglichen mit dem Pegelunterschied der Gleichspannungsanteile zwischen äußeren bzw. inneren Grübchenreihen).

Durch das Ausgangssignal des Übertragungsverstärkers 7 wird der Umschaltwert für das Signal c im Grenzwertschalter 4 vom vorherigen Pegel I₂ zu einem tieferen Pegel 1. abgesenkt, und das Signal c wird nun bei diesem Pegel 1. umgeschaltet,

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so daß der Grenzwertschalter wieder das Ausgangssignal b gemäß Fig. 1B erzeugt.

Damit ist es auch dann möglich, wenn die vom Entzerrer 3 abgegebene Wellenform infolge von stumpfkantigen Grübchen im Innenabschnitt der Aufzeichnungsscheibe 1 verzerrt ist, ein Ausgangssignal des Grenzwertschalters 4 verzerrungsfrei zu erreichen, das der Wiedergabe der Signale entspricht, die von Grübchen im Außenbereich der Aufzeichnungsplatte 1 abgenommen werden. Die bei üblichen Wiedergabe-Schaltungseinrichtungen auftretenden Datenfehler und -Verzerrungen werden damit vermieden.

Eine zweite Ausführung gemäß Fig. 3 benutzt eine Komparator als Impulsformer zur Herstellung der Rechteckwellen· Bei dieser Ausführung wird die Referenzspannung des Komparators 10 durch Zwischenschaltung eines Pufferverstärkers 5, eines Integrators 11 aus einem Wiederstand R¹ und einem Kondensator C und eines Übertragungsverstärkers 7 (gain amplifier) in Abhängigkeit vom Gleichspannungsanteil des am Ausgang des Komparators auftretenden Rechteckwellenzuges verändert, und zwar in der Weise, daß auch in diesem Fall eine Gegenkopplung zwischen dem Ausgang und dem Vergleichsspannungseingang des Komparators 10 erfolgt.

Dabei ist in Fig. 3 die Audio-Aufzeichnungsplatte 12 so ausgeführt, daß das Audio-Signal als Grübchenfolge erzeugt wurde, das durch Wandeln des Audio-Signals in ein PCM-Signal und eine Digital-Modulierung des PCM-Signals als PE-, MFM-, ZM-Signäl oder dergleichen vorgenommen wurde. Bei der Wiedergabe von aufgezeichneten Daten von der Platte 12 mittels der Abtastnadel 2 wird wiederum durch einen Entzerrer 3 ein der Abfolge von Grübchen entsprechendes Signal abgegeben.

Dieses Signal wird durch ein Tiefpaßfilter 13 so verarbeitet, daß unerwünschte Hochfreguenzbestandteile entfernt werden. Damit ergibt sich am Ausgang des Tiefpaßfilters 13 ein Ausgangssignal, das dem Signal a in Fig. 1A entspricht. Dieses Signal wird dann mit einer am Komparator 10 angelegten Referenzspannung verglichen und so in ein Rechteckwellen-Signal b entsprechend Fig. 1B gewandelt. Dieses Rechteckwellen-Signal wird durch einen Dekodierer 14 dekodiert, dessen Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 9 abgenommen werden kann. Da in diesem Fall die Zeitkonstante des Integrators 11 wieder auf einen ausreichend hohen Wert entsprechend der ersten Ausführung nach Fig. 2 festgesetzt wurde, bleibt die Referenzspannung am Komparator 10 bei der Wiedergabe des Außenabschnittes der Aufzeichnungsplatte 12 konstant, so daß die Wiedergabe in der gleichen Weise wie bei bekannten Schaltungsanordnungen durchgeführt wird.

Wenn nun wieder mit der Wiedergabe in den letzten etwa 15 Minuten Wiedergabezeit bei einer Aufzeichnungsplatte von 60 Minuten Wiedergabelänge pro Seite begonnen wird, kann ebenfalls eine Verzerrung des vom Tiefpaßfilter 13 abgegebenen Ausgangssignal auftreten, wie es im Signalzug c in Fig. 1C dargestellt ist. Es ergäbe sich, wenn die Rückführung über den Pufferverstärker 5, den Integrator 11 und den Übertragungsverstärker 7 nicht beachtet wird, die Verzerrung des Ausgangssignals des Komparators 10 in der gleichen Weise, wie es bei Signal d in Fig. 1D dargestellt ist. Da jedoch die Referenzspannung des Komparators durch Erfassung des durchschnittlichen Gleichspannungswertes des Ausgangssignals in gleicher Weise wie bei der ersten

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Ausführung geändert, wird das Ausgangssignal des Komparators 10 dem Signal b in Fig. 1B entsprechen. Es ist also auch mit dieser Ausführung möglich Daten aus dem Gesamtbereich einer Aufzeichnungsplatte gleichmäßig und korrekt wieder-

zugeben, ohne Datenfehler zu erleiden, die bei der gleichen Wiedergabe in herkömmlichen Wiedergabeschaltungsanordnungen auftreten.

Damit wird in der erfindungsgemäßen Wiedergabe-Schaltungsanordnung der Ausgang mit dem Eingang einer Rechteckwellen-Formungsschaltung mittels einer Schaltung verbunden, die ein den durchschnittlichen Gleichspannungsanteil des Ausgangssignals darstellendes Signal erzeugt, um dieses Durchschnittssignal an die Eingangsklemme der Rechteckwellenformerschaltung zurückzuführen, und so den Schaltpegel entsprechend dem Ausgangssignal der weiteren Schaltung zu verändern. Wenn dann eine Verzerrung des Sinuswellensignales auftritt bei Übergang des Abtastvorganges in den inneren Abschnitt der Aufzeichnungsplatte, in der PCM-Signale aufgezeichnet sind, ist es möglich, ein korrektes Rechteckwellen-Signal durch Änderung des Umschaltwertes zu erreichen. Damit kann durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ein korrekt wiedergegebenes Signal erzeugt werden, so daß eine verzerrungsfreie Abtastung oder Wiedergabe aus dem gesamten Aufzeichnungsbereich der Aufzeichnungsplatte möglich ist.

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Claims

Patentansprüche

1.j Schaltanordnung für einen Plattenspieler zur Wiedergabe von / auf Platten in Form von Grübchen aufgezeichneter Information mit einer ersten Einrichtung (4, 10) zur Erzeugung eines Rechteckquellen-Signales aus dem von der Platte abgetasteten Signal auf Grundlage eines Schwellenwertes, gekennzeichnet durch eine zweite Einrichtung (6, 11) zur Erzeugung eines für den Durchschnitts-Gleichspannungswert (13) des Rechteckquellen-Signals bezeichnenden Signals und eine dritte Einrichtung zur Rückführung des Signals von der zweiten Einrichtung (6, 11) zur ersten Einrichtung (4, 10) in der Weise, daß der Schwellwert oder Umschaltwert (1.) derselben entsprechend der Durchschnitts-Gleichspannung geändert wird.

- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein Grenzwertschalter (4) ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein Komparator (10) ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Einrichtung ein Integrator (6/ 11) mit vorbestimmter Zeitkonstante (RC; R¹ C) ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausgangsklemme der ersten Einrichtung (4; 10) und der Eingangsklemme des Integrators (6; 11) ein Pufferverstärker (5) geschaltet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Ausgangsklemme des Integrators (6; 11) und eine Eingangsklemme der ersten Einrichtung (4; 10) ein übertragungsverstärker (gain amplifier 7) geschaltet ist, an dessen Ausgang die Schwellwert- oder Vergleichsspannung für den Eingang der ersten Einrichtung abgenommen wird.