DE3521437A1

DE3521437A1 - Mehrspur-magnetbandgeraet und verfahren zur spureinstellung seiner wiedergabekoepfe

Info

Publication number: DE3521437A1
Application number: DE19853521437
Authority: DE
Inventors: Yukihiko Higashihiroshima Haikawa; Juso Gose Hiromi; Kengo Sudoh
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1983-11-29
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1986-12-18
Also published as: US4727438A; US4630143A

Description

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ; * V

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Mehrspur-Magnetbandgerät und Verfahren zur Spureinstellung seiner Wiedergabeköpfe

Die Erfindung betrifft ein Mehrspurgerät zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Information gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 6.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Spureinstellung der Wiedergabeköpfe des Mehrspurgerätes gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 10 und 11.

Zur Erhöhung der Wiedergabequalität beim Auslesen aufgezeichneter Information wird bei einem konventionellen Mehrspur-Magnetbandgerät die Anzahl der Spuren, entlang derer Information aufgezeichnet wird, üblicherweise erhöht. Bei zu großer Spurdichte bzw. zu geringem Abstand zwischen den einzelnen Spuren treten jedoch Schwierigkeiten bei der exakten Wiedergabe der entlang der einzelnen Spuren aufgezeichneten Information auf. Der Grund liegt darin, daß der Bandlauf nur bis zu einem gewissen Grad stabilisiert werden kann, und daß daher die Relativposition zwischen der Bandspur und den Wiedergabeköpfen nicht exakt aufrechterhalten werden kann, weil kein exakter Bandgleichlauf vorliegt. Um hier Abhilfe zu schaffen, wurden bereits Hochpräzisions-Bandlaufeinrichtungen für Mehrspur-Magnetbandgeräte entwickelt, um die Banddrift zu regulieren. Allerdings gelang es auch durch diese Einrichtungen nicht, die Banddrift des laufenden Magnetbandes vollständig zu beseitigen. Es wurden daher dynamische Spursteuersysteme entwickelt, mit deren Hilfe die Wiedergabeköpfe des Mehrspur-Magnetbandgerätes während des Bandlaufs in Abhängigkeit der Spurpositionen eingestellt bzw. verschoben wer-0 den können. Ein derartiges System wird nachfolgend beschrieben.

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Es besitzt gemäß Fig. 1 mehrere Magnetköpfe zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information. Die Information wird entlang mehrerer Spuren T1 bis Tn aufgezeichnet, wobei diese Spuren sogenannte Hauptdatenspuren darstellen, entlang derer beispielsweise Audiosignale auf dem Magnetband gespeichert werden. Die auf der linken Seite in Fig. 1 eingezeichneten größeren Rechtecke, die den jeweiligen Spuren zugeordnet sind, stellen Magnetköpfe zur Aufzeichnung der Information dar, während die kleineren Rechtecke auf der rechten Seite in Fig. 1, die ebenfalls den einzelnen Spuren jeweils zugeordnet sind, Wiedergabeköpfe symbolisieren. Mit Tc ist eine Steuerdatenspur auf dem Magnetband bezeichnet, wobei dieser Steuerdatenspur Tc ein Magnetkopf zur Aufzeichnung der Steuerdaten zugeordnet ist, der links unten in Fig. 1 durch ein großes Rechteck dargestellt ist. Der Steuerdatenspur Tc sind weiterhin zwei Wiedergabeköpfe zugeordnet, die rechts unten in Fig. 1 durch kleinere Rechtecke angegeben sind.

Das konventionelle dynamische Spursteuersystem besitzt also eine Vielzahl von Magnetköpfen H1, H2, ...,Hn und Hc, mit deren Hilfe Signale entlang der Aufzeichnungsspuren T1, T2 ..., Tn sowie Steuersignale entlang der Steuerdatenspur Tc aufgezeichnet werden können. Weiterhin sind Wiedergabeköpfe CT, C2, ..., Cn und Cc vorhanden, die jeweils gegenüber den entsprechenden und zur Aufzeichnung der Signale dienenden Magnetköpfen angeordnet sind. Dem Magnetkopf Hc zur Aufzeichnung der Steuerdaten entlang der Steuerdatenspur Tc sind zusätzlich zwei Wiedergabeköpfe 0 A und B zugeordnet, durch die die Steuerdatenspur Tc abgetastet werden kann, und die im Bereich der Breite des Magnetkopfes Hc bzw. in jeweils einem Randbereich der Steuerdatenspur Tc liegen. Beim Abtasten der Steuerdatenspur Tc liefern die Wiedergabekopfe A und B jeweils Detektorsignale Ap und Bp. In Fig. 2 sind diese Detektorsignale

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Ap und Bp sowie ihre Differenz Ap - Bp aufgetragen. Findet eine Verschiebung der Wiedergabeköpfe A und B in Fig» 2 in positiver Richtung statt, so bleibt das vom Wiedergabekopf A gelieferte Detektorsignal Ap konstant, während das vom Wiedergabekopf B gelieferte Detektorsignal Bp abnimmt. Hieraus folgt, daß die Differenz Ap - Bp der von den Wiedergabeköpfen A und B gelieferten Detektorsignale Ap und Bp zunimmt. Verschieben sich daher umgekehrt in Fig. 2 die Positionen der Wiedergabeköpfe A und B in negativer Richtung, so nimmt das vom Wiedergabekopf A gelieferte Detektorsignal Ap ab, während das vom Wiedergabekopf B gelieferte Detektorsignal Bp konstant bleibt. Entsprechend nimmt die Differenz Ap - Bp der von den Wiedergabeköpfen A und B gelieferten Detektorsignal Ap und Bp negative Werte an.

Liegen dagegen beide Wiedergabeköpfe A und B in der Normalposition, also im Zentrum von Fig. 2, so ist die Differenz Ap - Bp der von den Wiedergabekopfen A und B gelieferten Detektorsignale Ap und Bp Null. In dieser Position liegen die Wiedergabeköpfe A und B z. B. symmetrisch zur Steuerdatenspur Tc. Auf der Abszisse in Fig. 2 ist die Spurabweichung in der einen oder anderen Richtung von dieser Zentralposition angegeben.

Mit Hilfe des dynamischen Spursteuersystems ist es somit möglich, die Spurabtastposition der Wiedergabeköpfe A und B gegenüber der Steuerdatenspur Tc und somit auch gegenüber den Hauptdatenspuren T1, T2, ..., Tn zu korrigieren, und zwar mit Hilfe der Differenz Ap - Bp der von diesen Wiedergabeköpfen A und B gelieferten Detektorsignale Ap und Bp. Damit erfolgt aber auch gleichzeitig eine Korrektur der Positionen der Wiedergabeköpfe C1, C2, ..., Cn gegenüber den zugeordneten Hauptdatenspuren.

Nachteilig bei diesem dynamischen Spursteuersystem ist jedoch, daß zusätzlich zu den genannten Hauptdatenspuren T1, T2, ..., Tn eine Steuerdatenspur Tc vorhanden sein muß.

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Dies kann darüber hinaus weitere Nachteile zur Folge haben. Wird beispielsweise das von der Steuerdatenspur Tc abgetastete Steuersignal fehlerhaft oder gar nicht übertragen, weil beispielsweise einer oder beide Wiedergabeköpfe A und B ausgefallen, verschmutzt oder verstopft sind, so läßt sich eine Positionssteuerung der anderen Wiedergabeköpfe C1, C2, ..., Cn'nicht mehr durchführen. Darüber hinaus ist es technisch schwierig, auch wenn korrekte Steuersignale zur Verschiebung der Positionen der Wiedergabeköpfe von der Steuerdatenspur Tc erhalten werden, die Höhe der Wiedergabeköpfe allein bzw. ihre Positionen zu verändern, wenn gleichzeitig eine konstante Ablenkung bzw. Abweichung des Synchronisationssignals aufrechterhalten werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrspurgerät zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Information zu schaffen, bei dem die Lage der Magnetköpfe auch bei erhöhter Spurdichte relativ zu diesen Spuren sieher eingestellt werden kann, ohne daß eine spezielle Steuerdatenspur vorhanden sein muß. Die Erfindung hat ferner zum Ziel, ein hierfür geeignetes Steuerverfahren anzugeben.

Vorrichtungsseitig ist die Lösung der gestellten Aufgabe in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 6 angegeben.

Die verfahrensseitige Lösung ist den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 10 und 11 zu entnehmen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen angegeben.

Bei dem Mehrspurgerät nach der Erfindung kann die Spurdichte zur Verbesserung der Wiedergabequalität erheblich er-

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höht werden, wobei gleichzeitig eine genaue Führung der Wiedergabeköpfe und der Aufzeichnungsköpfe entlang der Spuren bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Signale möglich ist. Eine Abweichung der Magnetköpfe von den Spuren läßt sich bei sehr hoher Spurdichte auch ohne eine besondere Steuerdatenspur vornehmen. Gegenüber dem konventionellen dynamischen Spursteuersystem werden nur Hauptdaten von mehreren Hauptdatenspuren ausgelesen, die gemeinsam zur Korrektur von Spurabweichungen herangezogen werden. Das Steuersystem nach der Erfindung ist daher gegen einen Signalausfall durch Ausfall oder Verschmutzung einzelner Magnetköpfe geschützt. Eine spezielle Spur (Steuerdatenspur) zusätzlich zu den Hauptdatenspuren ist also zur gemeinsamen Steuerung der Wiedergabeköpfe nicht mehr erforderlich.

Kurz gefaßt besitzt das Mehrspurgerät zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Information nach der Erfindung eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen zur Aufzeichnung von Information entlang von Hauptdatenspuren bzw. Hauptaufzeichnungsspuren, eine Schaltungsanordnung mit mehreren Paaren von Wiedergabeköpfen zum Auslesen der entlang der Hauptaufzeichnungsspuren aufgezeichneten Information sowie zur Lieferung entsprechender Wiedergabesignale, wobei jeweils ein Paar einem Aufzeichnungskopf zugeordnet ist, eine Steuerschaltung zur Steuerung der Spureinstellung bzw. Spurverfolgung der Wiedergabeköpfe mit Hilfe der von den Wiedergabekopfpaaren gelieferten Wiedergabesignale sowie eine Azimuthsteuerschaltung zur Steuerung der Verschiebung von Synchronisationssignalen ebenfalls mit Hilfe der von den Wiedergabekopfpaaren gelieferten Wiedergabesignale.

Nach einer anderen Lösung der gestellten Aufgabe besitzt 5 das Mehrspurgerät nach der Erfindung, bei dem jeweils einem Aufzeichnungskopf ein Wiedergabekopf zugeordnet ist,

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eine erste Gruppe von Wiedergabeköpfen, die in einer ersten Richtung relativ zu den Hauptaufzeichnungsspuren versetzt angeordnet ist, eine zweite Gruppe von Wiedergabeköpfen, die in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zu den Hauptaufzeichnungsspuren versetzt angeordnet ist, eine Detektorschaltung zur Bildung der Differenz der von den beiden Wiedergabekopfgruppen gelieferten Ausgangssignale und eine Steuerschaltung zur Spureinstellung bzw. Spurverfolgung der Wiedergabeköpfe in Abhängigkeit der so gebildeten Differenz.

Eine verfahrensartige Lösung der gestellten Aufgabe liegt darin, daß Wiedergabesignale von einer ersten Gruppe von Wiedergabeköpfen, die gegenüber dem Zentrum der Hauptaufzeichnungsspuren auf dem Magnetband in einer ersten Richtung verschoben sind, und Wiedergabesignale einer zweiten Gruppe von Wiedergabeköpfen, die gegenüber dem Zentrum der Hauptaufzeichnungsspuren auf dem Magnetband in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung verschoben sind, detektiert werden, ein Differenzsignal aus den Wiedergabesignalen der ersten und zweiten Gruppe gebildet wird, und daß anschließend das so erhaltene Differenzsignal zur Spureinstellung der Wiedergabeköpfe herangezogen wird.

Nach einer anderen verfahrensseitigen Lösung werden jeweils einige oder alle Hauptaufzeichnungsspuren durch jeweils zwei sich gegenüberliegende Wiedergabeköpfe abgetastet, die innerhalb der Breite eines Aufzeichnungskopfes liegen, jeweils die Signaldifferenz der Wiedergabesignale gebildet, die von den beiden Wiedergabeköpfen einer Hauptaufzeichnungsspur erhalten werden, und die so erhaltenen Signaldifferenzen zur Spureinstellung der Wiedergabeköpfe herangezogen.

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Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 eine typische Anordnung von Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen in einem konventionellen Spursteuer sy stern, die jeweils einzelnen Spuren auf einem Magnetband zugeordnet sind,

Fig. 2 die von den Wiedergabeköpfen gelieferten Ausgangs- bzw. Detektorsignale in Abhängigkeit der Spurabweichung relativ zu den Wiedergabeköpfen,

Fig. 3 eine typische Anordnung von Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen in einem Mehrspurgerät nach der Erfindung, die jeweils einzelnen Spuren auf dem Magnetband zugeordnet sind,

Fig. 4 und 5 Blockdiagramme von Schaltungen zur Verarbeitung von Signalen, die durch die Wiedergabeköpfe 2Q detektiert bzw. aufgenommen werden,

Fig. 6 und 7 Signalverläufe in den genannten Schaltungen,

Fig. 8 eine typische Anordnung von Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen eines zweiten Ausführungsbeispiels des Spursteuersystems nach der Erfindung,

Fig. 9 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Steuersignalgenerators für das erfindungsgemäß Spursteuersystem und

Fig. 10 Signalverläufe, die vom Spursteuersystem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel geliefert werden.

Im nachfolgenden wird das erste Ausführungsbeispiel des Spursteuersystems nach der Erfindung näher beschrieben. Die-

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Dieses Spursteuersystem besitzt pro Aufzeichnungskopf H1, H2, ..., Hn zwei Wiedergabeköpfe A und B, die dem jeweiligen Aufzeichnungskopf zugeordnet sind. Durch die Aufzeichnungsköpfe H1, H2, ..., Hn werden verschiedene Signa-Ie entlang einer Vielzahl von Aufzeichnungsspuren T1, T2, T3, ...,Tn auf einem Magnetband aufgezeichnet. Die Köpfe sind dabei so angeordnet, daß auch die kleinste Positionsabweichung der Aufzeichnungsspuren T1, T2, T3, ..., Tn durch jeden Wiedergabekopf korrekt erfaßt werden kann, und zwar durch Lieferung zweier Ausgangssignale, die eine derartige Abweichung angeben. Da die Wiedergabeköpfe A und B jeweils an beiden Seiten einer Aufzeichnungsspur gegenüberliegend angeordnet sind und beispielsweise einen mittleren Abstand voneinander besitzen, der der Spurbreite entspricht, können durch sie bei Verschiebung in irgendeine Richtung niemals gleichzeitig Abweichungssignale geliefert werden, es sei denn, die Abweichung bzw. Verschiebung erfolgt über mehr als eine Breite der Aufzeichnungsspuren T1, T2, ..., Tn selbst. Das bedeutet, daß jeweils nur einer der Wiedergabeköpfe A und B ein Abweichungssignal ausgibt. Der Zusammenhang zwischen dem Betrag der Spurverschiebung und dem Betrag der Ausgangs- bzw. Abweichungssignale ist in Fig. 2 dargestellt. Die Ausgangs- bzw. Abweichungssignale von den Wiedergabeköpfen A und B, durch die angezeigt wird, ob sich die Aufzeichnungsspur relativ zu den Wiedergabeköpfen A und B verschoben hat, werden zunächst durch Puffer bzw. Trennverstärker 1, 1, usw., verstärkt. Sie gelangen anschließend zu einer Addierstufe 2, in der sie aufsummiert werden. Andererseits gelangen die Ausgangs- bzw. Abweichungssignale der Wiedergabeköpfe A und B zu einer Subtrahierstufe 3, in der die Differenz Ap - Bp der durch die Wiedergabeköpfe A und B jeweils gelieferten Signale Ap und Bp gebildet wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Differenz Ap - Bp wird bezüglich jeder Aufzeichnungsspur T1, T2, T3, ...,Tn mit Hilfe wei-

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terer Subtrahierstufen 3 erzeugt. Sämtliche so gebildeten Differenzen Ap - Bp gelangen dann zu einer weiteren Addierstufe 7, in der die Summe dieser Differenzen gebildet wird. Auf üiese Weise wird ein Steuersignal Pc erhalten, das die Abweichung 3er Position der Wiedergabeköpfe A und B gegenüber den jeweiligen Aufzeichnungsspuren angibt. Die von den Addierstufen 2 gelieferten Ausgangssignale werden jeweils Entzerrern 5 (Ausgleichschaltungen) und anschließend Vergleichsschaltungen 6 zugeführt, durch die schließlich digitale Signale T1-Aus, T2-Aus, ..., Tn-Aus geliefert werden. Diese digitalen Signale werden als Eingangssignale für eine Azimuthsteuerschaltung verwendet, die in Fig. 5 dargestellt ist.

Gemäß Fig. 5 werden die von den Vergleichsschaltungen 6 gelieferten digitalen Signale zunächst jeweils zu einem Synchronisationssignaldetektor 8 und anschließend zu einem monostabilen Multivibrator 9 geführt. Durch die monostabilen Multivibratoren 9 werden dann Signale S1', S2¹, ..., Sn¹ aus-0 gegeben, die zwei ODER-Schaltungen 10 und 11 zugeführt werden. Die Signale S1', S2', ..., Sn¹ werden dabei in zwei Signalgruppen unterteilt, von denen die eine Signalgruppe der oberen Hälfte und die andere Signalgruppe der unteren Halte der Aufzeichnungsspuren zugeordnet ist. Es werden also die Signale S1', ..., Sn/2¹ der ODER-Schaltung 10 und die Signale S(n/2)+1', ..., Sn¹ der ODER-Schaltung 11 zugeführt. Die ODER-Schaltungen 10 und 11 liefern jeweils ein Signal SU bzw. SD, die jeweils zur Ansteuerung eines RS-Flip Flops 12 bzw. 16 dienen. Die Signale SU und SD werden jeweils dem Setzeingang S der Flip Flops 12 und 16 zugeführt. Gleichzeitig werden die Signale SU und SD jeweils an einen weiteren monostabilen Multivibrator 17 bzw. 13 abgegeben. Der Ausgang der ODER-Schaltung 10 ist also mit dem Eingang des monostabilen Multivibrators 17 und der Ausgang der ODER-Schaltung 11 mit dem Eingang des monostabilen Multivibrators

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13 verbunden. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 17 ist mit dem Rücksetzeingang R des RS Flip Flops 16 verbunden und überträgt an diesen ein Signal SU¹. Dagegen ist der Ausgang des monostabilen Multivibrators 13 mit dem Rücksetzeingang R des RS Flip Flops 1*2 verbunden, und überträgt an diesen Rücksetzeingang ein Signal SD¹. Der Ausgang des RS Flip Flops 12 ist mit dem Eingang einer Glättungsschaltung 14 und der Ausgang des RS Flip Flops mit dem Eingang einer Glättungsschaltung 18 verbunden. Die Ausgänge beider Glättungsschaltungen 14 und 18 sind mit jeweils einem Eingang eines Subtrahiergliedes 15 verbunden, das ein Ausgangssignal S,. _s liefert.

Bei dem Mehrspurgerät zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Information gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden durch die Wiedergabeköpfe A und B, die jeweils einem Aufzeichnungskopf H1, H2, ..., Hn zugeordnet sind, Daten der jeweils zugeordneten Aufzeichnungsspur ausgelesen. Die so erhaltenen Signale werden durch die Verstärker 1, 1, ... verstärkt. Diese so verstärkten Signale, die jeweils von den Wiedergabeköpfen A und B stammen, werden in einer Addierstufe 2 aufsummiert, bevor sie wiederum einem Wiedergabekopfpaar A, B zugeführt werden. Die genannten Differenzen Ap - Bp an den Ausgängen der Subtrahierglieder 3 werden einer gemeinsamen Addierstufe 7 zugeführt, durch die ein Mittelwert dieser Differenzen gebildet wird. Auf diese Weise wird die Beziehung nach Fig. 2 erhalten. Die Mittelwertbildung der genannten Differenzen stellt sicher, daß in jedem Fall ein Steuersignal erzeugt wird, das zuverlässig eine Spurabweichung anzeigt.

Selbst bei einem Signalausfall bzw. bei einer Verschmutzung oder Verstopfung einzelner Wiedergabeköpfe, wird noch ein 5 hinreichend genaues Steuersignal erhalten, da zu dessen Er-

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zeugung eine Vielzahl von Wiedergabeköpfen eingesetzt wird. Durch die Mittelwertbildung der genannten Differenzsignale wird erreicht, daß die Wiedergabeköpfen den Aufzeichnungsspuren mit hoher Zuverlässigkeit und genau folgen können.

Wie bereits erwähnt, liefern die Addierstufen 2 die Summe der durch die Wiedergabeköpfe A und B jeweils ausgelesenen Signale. Hierdurch wird das Signal/Rausch-Verhältnis der demodulierten Signale bzw. Signalkomponenten verbessert. Die von den addierten Stufen 2 gelieferten Ausgangssignale werden in digitale Signale umgewandelt, und zwar mit Hilfe von Entzerrern 5 und Vergleichsschaltungen 6. Die jeweils nachfolgenden Synchronisationssignaldetektoren 8 und monostabilen Multivibratoren 9 wandeln diese Signale weiter um, damit sie leichter gelesen werden können. Die von den Synchronisationssignaldetektoren 8 gelieferten Synchronisationssignale S1, S2, ..., Sn (vgl. Fig. 6) werden in Pulse S1¹, S2',..., Sn¹ umgewandelt, und zwar mit Hilfe der monostabilen Multivibratoren 9. Diese Pulse S1¹, S2¹, ..., Sn¹ besitzen jeweils eine identische Pulsbreite ti. Durch eine derartige Umwandlung wird die Erzeugung einer zu großen Anzahl von Pulsen verhindert, die sonst durch die Synchronisation der Synchronisationssignale S1, S2, ..., Sn erzeugt werden würde. Vielmehr wird jeder Puls mit einer bestimmten Breite erzeugt, so daß durch Addition mehrere Pulse zu einem Puls integriert werden können.

Die Pulse S1', S2·, ..., Sn¹ mit einer bestimmten PuIsbreite ti sind jeweils den Aufzeichnungsspuren T1, T2, «..,

Tn zugeordnet. Die genannten Pulse S1¹, S2', , Sn¹ sind

in zwei Pulsgruppen unterteilt. Eine Pulsgruppe ist dabei der oberen Hälfte der Aufzeichnungsspuren zugeordnet, während die andere Pulsgruppe der unteren Hälfte der Aufzeichnungsspuren zugeordnet ist. Werden die Pulse der jeweiligen

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^ Pulsgruppen über die beiden ODER-Schaltungen 10 und 11

: jeweils zusammengefaßt, so entstehen zwei Pulssignale

SU und SD. Mit anderen Worten werden Schwankungen bzw.

^ Abweichungen der Synchronisationssignale sowohl in der

J 5 oberen als auch in der unteren Hälfte der Aufzeichnungsspuren durch Pulssignale mit unterschiedlicher Breite ersetzt, wobei die Synchronisationssignale der oberen und

• unteren Hälfte der Aufzeichnungsspuren als Abweichungs-

< bzw. Ablenkkomponenten der Pulse erhalten werden. Die bei-

den genannten Pulssignale SU und SD werden jeweils zu RS Flip Flops 12 und 16 geführt. Ferner sind zwei weitere monostabile MuIt!vibratoren 17 und 13 vorhanden, die jeweils eine Zeitkonstante t2 besitzen. Der monostabile Multivibrator 17 empfängt dabei an seinem Eingang das Pulssignal SU, während der monostabile Multivibrator 13 an seinem Eingang das Pulssignal SD empfängt. Bei Empfang der Pulssignale SU und SD werden durch die monostabilen Multivibratoren 17 und 13 Pulse SU¹ und SD^f erzeugt, die jeweils an die RS Flip Flops 16 und 12 abgegeben werden, und zwar an ihre jeweiligen Rücksetzeingänge R. Hierdurch werden die Fulse SU¹ und SD¹ in Pulse SU" und SD" umgewandelt, die jeweils eine Zeitkonstante T2 besitzen. Hierdurch wird es dem zuerst erscheinenden Puls SU bzw. SD möglich, den jeweils verzögerten Puls innerhalb der spezifischen Zeit t2 abzudecken. Erscheint beispielsweise das Synchronisationssignal S1 vor dem Synchronisationssignal Sn, so liefern die RS Flip Flops 12 und 16 Ausgangspulse SU" mit einer Breite, die Proportional zur Differenz zwischen den Synchronisationssignalen S1 und Sn ist. Hieraus 0 ergibt sich, daß die Pulse SD" gelöscht werden und ein Null-Signal erscheint (vgl. linke Seite der Fig. 6). Eilt dagegen das Synchronisationssignal Sn dem Synchronisationssignal S1 voraus, so werden Pulse SD" mit einer Breite erzeugt, die proportional zur Differenz zwischen beiden Synchronisationssignalen ist, so daß jetzt keine Pulse SU"

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erzeugt werden und ein entsprechendes Null-Signal erscheint (siehe rechte Seite von Fig. 6). Da zunächst Pulse SU' und SD¹ zu den Rücksetzeingängen R der RS Flip Flops 12 und 16 geliefert werden, wenn zuvor Pulse SD und SU erhalten worden sind, wird die Pulsbreite der Pulse SU" und SD" der RS Flip Flops 12 und 16 durch die Aufeinanderfolge, der genannten Pulse gesteuert. RS Flip Flop 12 liefert also die Pulse SU", während RS Flip Flop 16 die Pulse SD" liefert. Die Breite der Pulse SU" und SD" wird jeweils durch die zeitliche Lage der Anstiegsflanken der Pulse SU, SD¹ bzw. SD, SU' bestimmt.

Die Pulse SU" und SD" der RS Flip Flops 12 und 16 werden anschließend jeweils einer Glättungsschaltung 14 bzw. 18 zugeführt. Diese Glättungsschaltungen 14, 18 geben jeweils eine bestimmte Gleichspannung ab, die die Pulse SU" und SD" als Signalkomponenten enthält. Ihre Ausgangssignale SU'" bzw. SD"¹ werden schließlich der Subtrahierschaltung 15 zugeführt, die dann ein Datensignal S_AUg ausgibt, das die synchronisierte Abweichung nach Betrag nach Richtung enthält. Mit Hilfe dieses Datensignals Sg ist es möglich, eine Azimuthsteuerung der Wiedergabeköpfe vorzunehmen. Ihr Azimuthwinkel kann somit eingestellt werden.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung klar hervorgeht, werden bei dem ersten Ausführungsbexspiel nach der Erfindung keine unabhängigen Steuerköpfe mehr benötigt. Das bedeutet, daß die Anzahl der Wiedergabeköpfe erhöht werden kann. Sie werden zusätzlich in denjenigen Bereichen in-0 stalliert, in denen sonst die Steuerköpfe liegen würden.

Spurdichte und Wiedergabequalität des Mehrspurgerätes nach der Erfindung können daher erheblich gesteigert werden. Einrichtungen zur Durchführung eines hochpräzisen andlaufes sind nicht mehr erforderlich. Das Mehrspurgerät ist darüber hinaus gegen Signalausfälle, Verschmutzungen oder

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Verstopfungen von Wiedergabeköpfen und dgl. durch die genannte Differenz- und Mittelwertbildung der erzeugten Signale wirkungsvoll geschützt. Durch die erhöhte Anzahl der Magnetköpfe kann darüber hinaus die Signalerfassung bzw. Wiedergabequalität erheblich verbessert werden.

Anhand der Fig. 8 bis 10 wird nachfolgend ein zweites Ausführungsbeispiel des Mehrspurgeräts nach der Erfindung näher beschrieben. Um das Prinzip besser erläutern zu können, sind beim zweiten Ausführungsbeispiel insgesamt nur acht Aufzeichnungsspuren T1 bis Tn auf dem Magnetband vorgesehen (n = 8). Selbstverständlich kann auch hier die Anzahl der Aufzeichnungsspuren größer oder kleiner sein. Das zweite Ausführungsbeispiel betrifft im wesentlichen den Aufbau des Steuersignalgenerators zur Erzeugung des Spureinstellungssignals. Fig. 8 zeigt den typischen Verlauf von Bahnen sowohl für die magnetischen Aufzeichnungsais auch Wiedergabeköpfe, wenn die Anzahl der Aufzeichnungsspuren T1 bis Tn auf dem Magnetband beispielsweise auf 8 festgesetzt ist. Mit den Bezugszifferen R1 bis R8 an der linken Seite in Fig. 8 sind Bahnen der Aufzeichnungsköpfe symbolisiert, während die Bezugszeichen P1 bis P8 an der rechten Seite in Fig. 8 Bahnen der Wiedergabeköpfe beschreiben. Es sei darauf hingewiesen, daß die Bahnen R1 bis R8 der Aufzeichnungsköpfe symmetrisch zu den jeweiligen Aufzeichnungsspuren auf dem Magnetband liegen, während alle Bahnen P1 bis P4 mit ihrem Zentrum oberhalb der jeweiligen auf dem Magnetband vorhandenen Aufzeichnungsspuren T1 bis T4 und alle Bahnen P5 und P8 der entsprechenden Wiedergabe-0 köpfe mit ihrem Zentrum unterhalb der jeweiligen auf dem Magnetband liegenden Aufzeichnungsspuren T5 bis T8 liegen.

Die Fig. 9 zeigt ein vereinfacht dargestelltes Blockschaltbild des genannten Steuersignalgenerators zur Erzeugung des Spureinstellungssignals auf der Grundlage der von den Wieder-

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gabeköpfen gelieferten Ausgangssignale. Mit 101 bis 108 sind Verstärkerschaltungen bezeichnet/ durch die Wiedergabesignale Q1 bis Q8 verstärkt werden, die von Wiedergabeköpfen geliefert werden, welche sich entlang der Bahnen P1 bis P8 bewegen. Die durch die Verstärkerschaltungen 101 bis 108 verstärkten Wiedergabesignale Q1 bis Q8 werden jeweils Dämpfungsgliedern 109 bis 116 zugeführt, damit ungleiche Pegel der Signale Q1 bis Q8 aneinander angepaßt werden können. Mit den Ausgängen der Dämpfungsglieder 109 bis 116 sind jeweils Dioden 117 bis 124 verbunden, durch die die Signalformen der jeweils von den Dämpfungsgliedern 109 bis 116 ausgegebenen Signale Q1' bis Q8' abgetastet werden. Die Ausgangssignale der ersten vier Dioden 117 bis 120 werden zunächst durch einen gemeinsamen Kondensator geglättet, so daß ein erstes Signal f1 erhalten wird, das dem positiven Eingang (Anode) eines Differenzverstärkers 129 zugeführt wird. Dagegen werden die Ausgangssignale der Dioden 121 bis 124 durch einen gemeinsamen Kondensator 127 geglättet, um ein zweites Signal f2 zu erhalten. Dieses Signal f2 wird anschließend dem negativen Eingang (Kathode) des Differenzverstärkers 129 zugeführt. Durch Verarbeitung der ersten und zweiten Signale f1 und f2 im Differenzverstärker 129 wird an seinem Ausgang das erwähnte Spureinstellungssignal Cs erhalten. Mit 126 und 128 sind jeweils Widerstände oder andere geeignete Elemente bezeichnet, die zur Einstellung der Zeitkonstanten der Kondensatoren 125 und 127 bei ihrer Entladung dienen. Werden bei Bewegung der Wiedergabeköpfe entlang der Bahnen P1 bis P8 Hauptdaten ausgelesen, die in den Aufzeichnungsspuren T1 bis T8 0 auf dem Magnetband gespeichert sind, so werden von diesen Spuren ausgelesene Signale Q1 bis Q8 zunächst durch die Verstärkerschaltungen 101 bis 108 verstärkt und anschließend zu den Dämpfungsgliedern 109 bis 116 geführt, um die Pegel dieser Signale aneinander anzupassen. Anschließend werden die Signale Q1' bis Q8' mit angepaßtem Pegel (vgl.

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Fig. 10) von den genannten Dämpfungsgliedern 109 bis 116 abgegeben. Die Signale Q1' bis Q4' der Dämpfungsglieder 109 bis 112 werden Dioden 117 bis 120 zugeführt, durch die der Signalverlauf dieser Signale detektiert wird. Nach Zusammenfassung bzw. Addition dieser Signale erfolgt ein Glättungsvorgang mit Hilfe eines gemeinsamen Kondensators 125, der mit allen Dioden 117 bis 120 verbunden ist. Auf diese Weise wird das erste Signal f1 erhalten, welches anschließend an den positiven Eingang (Anode) des Differenzverstärkers 129 geführt wird. Die Signale Q5¹ bis Q8' der Dämpfungsglieder 113 bis 116 werden ebenfalls jeweils zu Dioden 121 bis 124 geführt, durch die die Wellenform dieser Signale detektiert wird. Nach Zusammenfassung bzw. Addition auch dieser Signale erfolgt mit Hilfe des gemeinsamen Kondensators 127 ein weiterer Glättungsvorgang, so daß ein zweites Signal f2 erhalten wird, welches an den negativen Eingang (Kathode) des Differenzverstärkers 129 angelegt wird. Durch den Differenzverstärker 129 werden das erste Signal f1 und das zweite Signal f2 in entsprechender Weise verarbeitet, so daß an seinem Ausgang schließlich das Spureinstellungssignal geliefert wird.

Das Signaldiagramm nach Fig. 10 zeigt in Verbindung mit Fig. 8, daß die Wiedergabeköpfe bzw. ihre Bahnen P1 bis P4 während der Periode (A) des Spureinstellungssignales Cs mit ihrem Zentrum noch weiter oberhalb der Aufzeichnungsspuren Tl bis T4 liegen, so daß im Ergebnis bezüglich der Bahnen P5 bis P8 jeweils größere Ausgangssignale als bezüglich der Bahnen P1 bis P4 erhalten werden. Liegen die Bahnen P5 bis P8 der entsprechenden Wiedergabeköpfe mit ihrem Zentrum noch weiter unterhalb der jeweiligen Aufzeichnungsspuren T5 bis T8 während der Periode (B) des Spureinstellungssignales Cs, so werden bezüglich der Bahnen P1 bis P4 jeweils größere Ausgangssignale erhalten als bezüglich der Bahnen P5 bis P8. Ferner werden während der Periode (C) des Spureinstellungssignales Cs sowohl bezüglich der Bahnen P1 bis P4 als

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auch bezüglich der Bahnen P5 bis P8 jeweils gleiche Ausgangssignale erhalten. Wird also das Spureinstellungssignal Cs (Steuersignal) zu einem Spureinstellungs- bzw. Nachführungssystem (nicht dargestelltes Servosystem) für die magnetischen Wiedergabeköpfe geführt, so werden durch das Spureinstellungssystem die Positionen der Wiedergabeköpfe während der Periode (A) des Steuersignales Cs in Fig. 8 nach unten geführt bzw. abgesenkt, während die Positionen der Wiedergabeköpfe während der Periode (B) des Steuersignals angehoben bzw. nach oben geführt werden. In der Periode (C) des Steuersignales Cs bleiben die Positionen der Wiedergabeköpfe unverändert. In Fig. 10 ist ebenfalls zu erkennen, daß in den Bereichen (a) und (b) des Magnetbandes keine Signale vorhanden waren bzw. ein Signalausfall eingetreten ist. Dennoch bleibt das erste Signal f1 unbeeinflußt von einem derartigen Signalausfall. Dies liegt daran, daß die Dioden 117 bis 120 zunächst den Signalverlauf der SignaleQ1' bis Q4' detektieren, die sie von den Dämpfungsgliedern 109 bis 112 erhalten, und dann diese Signale zusammenfassen bzw. mitteln. Auf diese Weise wird das Signal f1 erhalten.

Auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung werden mehrere Spuren auf dem Magnetband bzw. magnetische Wiedergabeköpfe in zwei Gruppen unterteilt, z. B. so, daß eine erste Gruppe von Wiedergabeköpfen bzw. Bahnen mit ihrem Zentrum oberhalb der jeweiligen Aufzeichnungsspuren auf dem Magnetband liegen, während eine zweite Gruppe von Wiedergabeköpfen bzw. Bahnen in entgegengesetzter Richtung zu den ersten Wiedergabeköpfen verschoben und mit ihrem Zentrum unterhalb der ihnen zugeordneten Aufzeichnungsspuren auf dem Magnetband liegen. Fig. 8 zeigt diese Situation deutlich. Bei dieser relativen Lage der Wiedergabeköpfe zu den Aufzeichnungsspuren werden die Signale in der Periode (C) nach Fig. 10 erhalten. Es erfolgt also kei-

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ne Verschiebung der Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe durch das genannte Servosystem. Wandern beispielsweise die Aufzeichnungsspuren T1 bis T8 nach oben in Fig. 8, so verschieben sie sich zum Zentrum der Wiedergabeköpfe Pl bis P4 hin, während sie sich noch weiter an den Rand der Wiedergabeköpfe P5 bis P8 bewegen. Hierbei werden die Signale in der Periode (B) nach Fig. 10 erhalten. Eine Verschiebung der Aufzeichnungsspuren T1 bis T8 auf dem Magnetband in entgegengesetzter Richtung bewirkt, daß die Signale in der Periode (A) nach Fig. 10 erzeugt werden. Entsprechend der Verschiebung der Aufzeichnungsspuren relativ zu den Wiedergabeköpfen wird ein unterschiedliches Steuersignal Cs erhalten, durch das das Servosystem so angesteuert wird, daß die genannte Verschiebung kompensiert wird.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung werden also durch die genannten beiden Spurgruppen Signale erhalten, deren Differenz untereinander gebildet wird, um auf diese Weise das Steuersignal für das Servosystem zu erzeugen. Auch dieses Spursteuersystem benötigt daher keine weiteren Steuerdatenspuren und zugeordnete Magnetköpfe, wie sie für konventionelle Spursteuersysteme heutzutage erforderlich sind. Alle Magnetköpfe im Mehrspurgerät nach der Erfindung können daher zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Hauptdatensignalen, wie z. B. Audiosignalen und dgl., verwendet werden. Dieses System ist durch die genannte Mittelwertbildung gegen einen Signalausfall bezüglich einzelner Aufzeichnungsspuren auf dem Magnetband wirksam geschützt.

Claims

TER MEER-MULLER-STEINMEI PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. H. Steinmeister Dipl. Ing F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51 Mauerkircherstrasse 45 D-8000 MÜNCHEN 80 D-4800 BIELEFELD 1 2537/GER/PT/H 14. Juni 1985 Mü/Ur/sm SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku Osaka 545, Japan Mehrspur-Magnetbandgerät und Verfahren zur Spureinstel lung seiner Wiedergabeköpfe PATENTANSPRÜCHE

1. Mehrspurgerät zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Information,
gekennzeichnet durch

- eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen (H1, ..., Hn)

zur Aufzeichnung von Information entlang von Hauptaufzeichnungsspuren (T1, ..., Tn),

- eine Schaltungsanordnung mit mehreren Paaren von Wiedergabeköpfen (A,B) zum Auslesen der entlang der HauptaufZeichnungsspuren aufgezeichneten Information sowie zur Lieferung entsprechender Wiedergabesignale, wobei jeweils ein Paar einem Aufzeichnungskopf zugeordnet ist,

ORIGINAL INSPECTED

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER

352H37

- eine Steuerschaltung (1, 3, 7) zur Steuerung der Spureinstellung bzw. Spurverfolgung der Wiedergabeköpfe mit Hilfe der von den Widergabekopfpaaren gelieferten Wiedergabesignale/ und durch

- eine Azimuthsteuerschaltung zur Steuerung der Verschiebung von Synchronisationssignalen ebenfalls mit Hilfe der von den Wiedergabekopfpaaren gelieferten Wiedergabesignale.

2. Mehrspurgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß

- die Wiedeigabeköpf e (A, B) jeweils eines Wiedergabekopfpaares an gegenüberliegenden Randbereichen einer Hauptaufzeichnungsspur (T1, .../ Tn) liegen und diese jeweils teilweise abdecken,

- die Steuerschaltung (1, 3, 7) Subtraktionsschaltungen (3) zur Bildung von Differenzen der von jeweils einem Wiedergabekopfpaar gelieferten Wiedergabesignale untereinander sowie eine Schaltungsstufe (7) zur Zusammenfassung der so erhaltenen Differenzen umfaßt, und daß

- die Azimuthsteuerschaltung Addierstufen (2) zur Addition der von jeweils einem Wiedergabekopfpaar gelieferten Wiedergabesignale untereinander, Synchronisationssignaldetektoren (8) zur Erfassung der zeitlichen Verschiebung der Synchronisationssignale in Abhängigkeit des Ausgangssignals jeweils einer Addierstufe (2) sowie Schalteinrichtungen (9 - 18) aufweist, um die -zeitliche Verschiebung der durch die Wiedergabeköpfe gelieferten Synchronisationssignale in Abhängigkeit der von den Syn-0 chronisationssignaldetektoren (8) gelieferten Ausgangssignale (S1, ..., Sn) zu steuern.

3. Mehrspurgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsstufe (7) eine Addierstufe ist.

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER

3S2H37

4. Mehrspurgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet / daß jeweils einem Synchronisationssignaldetektor (8) ein monostabiler Multivibrator (9) unmittelbar nachgeschaltet ist.

5. Mehrspurgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgänge einer ersten Gruppe von nebeneinanderliegenden Hauptaufzeichnungsspuren (T1, ..., Tn/2) zugeordneten monostabilen Multivibratoren (9) einem ersten gemeinsamen ODER-Glied (10) und die Ausgänge einer zweiten Gruppe von nebeneinanderliegenden Hauptaufzeichnungsspuren (Ty +1, ..., Tn) zugeordneten monostabilen Multivibratoren (9) einem zweiten gemeinsamen ODER-Glied (11) zugeführt werden, jeweils einem ODER-Glied (10, 11) ein erstes bzw. zweites RS-Flip Flop (12, 16) zugeordnet ist, der Ausgang des ersten ODER-Gliedes (10) mit dem Setzeingang (S) des ersten (12) und über einen monostabilen Multivibrator (17) mit dem Rücksetzeingang (R) des zweiten RS-Flip Flops (16) verbunden ist, der Ausgang des zweiten ODER-Gliedes (11) mit dem Setzeingang (S) des zweiten (16) und über einen anderen monostabilen Multivibrator (13) mit dem Rücksetzeingang (R) des ersten RS-Flip Flops (12) verbunden ist, und daß die Ausgänge der RS-Flip Flops (12, 16) jeweils an einem Eingang eines Differenzverstärkers (15) liegen.

6. Mehrspurgerät zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Information,
mit
- einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen (H1, ..., Hn)

zur Aufzeichnung von Information entlang von Hauptaufzeichnungsspuren (T1, ..., Tn) und -■ mehreren Wiedergabeköpfen zum Auslesen der entlang der Hauptaufzeichnungsspuren gespeicherten Information, wobei jeweils einem Aufzeichnungskopf ein Wiedergabekopf zugeordnet ist,

TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER '.

352UI7

dadurch gekennzeichnet, daß

- eine erste Gruppe von Wiedergabeköpfen in einer ersten Richtung relativ zu den Hauptaufzeichnungsspuren (T1, ..., Tn/2) versetzt angeordnet ist, - eine zweite Gruppe von Wiedergabeköpfen in einer zur ersten

Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung, relativ zu den Hauptaufzeichnungsspuren (Tp- +1, ..., Tn) versetzt angeordnet ist,

- durch eine Detektorschaltung die Differenz der von den beiden Wiedergabekopfgruppen gelieferten Ausgangssignale bildbar, und daß

- durch eine Steuerschaltung die Spureinstellung bzw. Spurverfolgung der Wiedergabeköpfe in Abhängigkeit der so gebildeten Differenz durchführbar ist»

7. Mehrspurgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Wiedergabeköpfe jeweils einer Gruppe benachbarten Hauptaufzeichnungsspuren zugeordnet sind.

8. Mehrspurgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hauptaufzeichnungsspuren (T1, ..., Tn) auf einem Magnetband befinden.

9. Mehrspurgerät nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabeköpfe der ersten Gruppe ausgangsseitig mit jeweils einer Diode (117 - 120), die Wiedergabeköpfe der zweiten Gruppe ausgangsseitig mit jeweils einer Diode (121 - 124), und daß die Dioden jeweils einer Gruppe ausgangsseitig miteinander und mit einem Parallelkondensator (125, 127) sowie mit einem Eingang eines Differenzverstärkers (129) verbunden sind.

TER MEER - MÜLLER ■ STEiNMEISTER :

. 352U37

10. Verfahren zur Spureinstellung der Wiedergabeköpfe eines Mehrspur-Magnetbandgerätes,
dadurch gekennzeichnet, daß

- die Wiedergabesignale einer ersten Gruppe von Wiedergabeköpfen, die gegenüber dem Zentrum der Hauptaufzeichnungsspuren auf dem Magnetband in einer ersten Richtung verschoben sind, und die Wiedergabesignale einer zweiten Gruppe von Wiedergabeköpfen, die gegenüber dem Zentrum der Hauptaufzeichnungsspuren auf dem Magnetband in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung verschoben sind, detektiert werden ,

- ein Differenzsignal aus den Wiedergabesignalen der ersten und zweiten Gruppe gebildet, und daß - das so erhaltene Differenzsignal zur Spureinstellung der Wiedergabeköpfe herangezogen wird.

11. Verfahren zur Spureinstellung der Wiedergabeköpfe eines Mehrspur-Magnetbandgerätes,
da du rch gekennzeichnet, daß jeweils einige oder alle Hauptaufzeichnungsspuren durch jeweils zwei sich gegenüberliegende Wiedergabeköpfe (A, B) abgetastet werden, die innerhalb der Breite eines Aufzeichnungskopfes liegen,

- jeweils die Signaldifferenz der Wiedergabesignale gebildet wird, die von den beiden Wiedergabeköpfen einer Hauptaufzeichnungsspur erhalten werden, und daß

- die so erhaltenen Signaldifferenzen zur Spureinstellung der Wiedergabeköpfe herangezogen werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ge~ kennzeichnet , daß die Signaldifferenzen zur Spureinstellung der Wiedergabeköpfe addiert werden.