DE3853187T2

DE3853187T2 - Aufzeichnungsgerät für Informationen.

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Publication number: DE3853187T2
Application number: DE3853187T
Authority: DE
Inventors: Keiji C O Patents Divis Kanota; Noboru C O Patents Murabayashi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2008-09-30
Also published as: AU625312B2; EP0310373A2; EP0310373B1; KR890005720A; DE3853187D1; US4967289A; ES2069546T3; EP0310373A3; KR0137376B1; AU2291088A

Description

Die Erfindung betrifft Geräte zur Informationsaufzeichnung.
Wie Fig. 11 zeigt, erzeugt ein Datenaufzeichnungsgerät, das z.B. in einem 8mm-Videorecorder zur Aufzeichnung eines pulscodemodulierten (PCM)-Audiosignals verwendet wird, eine Tonspur TRAD, die an die jeweilige Videospur TRVD angrenzt. Diese Spuren bilden Zweikanal-Aufzeichnungsspuren TRA und TRB. Ein Audiosignal wird PCM-codiert, dann zeitlich komprimiert, durch eine Biphase-Mark-Modulation moduliert und auf einem als Aufzeichnungsmedium verwendeten Magnetband 1 in der Tonspur TRAD aufgezeichnet (s. US-PS 4 551 771).
Bei der Biphase-Mark-Modulation werden, wie in Fig. 12 dargestellt, digitale Daten als Frequenzsignale S1 und S2 mit den Frequenzen f1 (2,9 MHz) bzw. f2 (5,8 MHz) auf dem Band 1 aufgezeichnet, wobei eine solche Phasenbeziehung aufrechterhalten wird, daß die Nulldurchgangspunkte zusammenfallen. Wenn ein PCM-Audiosignal beispielsweise den logischen Wert "L" hat, wird das Signal S1 mit der niedrigeren Frequenz f1 aufgezeichnet. Wenn das PCM-Audiosignal hingegen den logischen Pegel "H" hat, wird das Signal S2 mit der höheren Frequenz f2 aufgezeichnet.
Bei der Wiedergabe eines in der Tonspur TRAD aufgezeichneten Audiosignals wird der Nulldurchgangspunkt des abgegriffenen Signals S1 oder S2 detektiert, wie dies in Fig. 12B dargestellt ist. Bei dieser Detektierung wird ein Abtastimpulsoszillator, z.B. mit einer Phasenregelschleife (PLL-Schaltung), zur Erzeugung von Impulsausgangssignalen PLLO veranlaßt, die gegenüber dem Signal S1 mit der niedrigeren Frequenz f1 um 45º oder gegenüber dem Signal S2 mit der höheren Frequenz f2 um 90º phasenverschoben sind.
Die bei den Phasenwinkeln 45º, 135º, 225º und 315º Signals S1 erzeugten Ausgangsimpulse PLLO werden als Abtastimpulse PS (Fig. 12C) zur Abtastung der Wiedergabedaten verwendet. Es wird festgelegt, daß die Daten Wiedergabedaten mit dem logischen Pegel "L" sind, wenn jeder zweite Abtastwert positiv ist.
Die Ausgangsimpulse PLLO, die bei den Phasenwinkeln 90º und 270º des Signals S2 erzeugt werden, werden als Abtastimpulse PS (Fig. 12C) zur Abtastung der Wiedergabedaten verwendet. Es wird festgelegt, daß die Daten Wiedergabedaten mit dem logischen Pegel "H" sind, wenn jeder zweite Abtastwert positiv ist.
Ein Verfahren zur Wiedergabe von mit Biphase-Mark-Modulation aufgezeichnete Daten ist in unserer europäischen Patentanmeldung EP-A-0 264 228 beschrieben.
Wie Fig. 13 zeigt, werden ein Videosignal SVD, das aus einem frequenzmodulierten (FM)Luminanzsignal S1V, ein FM-Audiosignal S2V, das niedrigere Frequenz hat als das Signal S1V und ein niederfrequentes Farbsignal S3V besteht, und ein Signal SATF zur automatischen Spursteuerung (ATF-Signal) überlagert und in der Videospur TRVD aufgezeichnet. Der Magnetkopf, mit dem diese Signale aufgezeichnet werden, dient auch zur Aufzeichnung eines PCM-Audiosignals SADNR. Das Frequenzspektrum des PCM-Audiosignals SADNR hat bei einer Frequenz, die im wesentlichen mit der Mittenfrequenz des FM-Luminanzsignals S1V zusammenfällt, einen Spitzenwert. Das PCM-Audiosignal hat einen Frequenzverlauf, dessen Signalpegel in hoch- und niederfrequenten Spektralbereichen des Videosignals SVD näher an Null reicht. Aus diesem Grund tritt bei der Wiedergabe des PCM-Audiosignals SADNR ein Azimutverlust der gleichen Größe auf wie bei der Wiedergabe des Videosignals SVD. Deshalb kann das PCM-Audiosignal SADNR aufgezeichnet und wiedergegeben werden, ohne daß zwischen benachbarten Spuren ein Sicherheitsband vorgesehen ist.
Digitale Daten, die auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, können je nach Anwendungsfall unterschiedliche Abtastfrequenzen haben. Deshalb sollte die Möglichkeit gegeben sein, mehrere Typen von Aufzeichnungsmedien zur Aufzeichnung von digitalen Daten mit unterschiedlichen Aufzeichnungsdichten wiedergeben zu können und dabei Kompatibilität gewährleistet werden. Dadurch wird die Funktionsvielfalt des Daten-Wiedergabegeräts erhöht und seine Einsatzmöglichkeit erweitert.
Es sei nun angenommen, daß in einem 8mm-Videorecorder ein Aufzeichnungsmedium zur Aufzeichnung von PCM-Audiodaten mit einem digitalen Standard-Informationsinhalt, die mit einer Standard-Abtastfrequenz abgetastet werden, vorgesehen ist, und zusätzlich ein optionales Aufzeichnungsmedium, zur Aufzeichnung von PCM-Audiodaten mit dem größeren Informationsinhalt von digitalen Daten hoher Qualität, die mit einer Abtastfrequenz abgetastet werden, die einem vorgegebenen Vielfachen der Standard-Abtastfrequenz entspricht. Es wird gefordert, diese Aufzeichnungsmedien mit ein und demselben 8mm-Videorecorder wiederzugeben, daß also von einem Aufzeichnungsmedium mit Standardqualität ein Audiosignal in Standardqualität und von dem optionalen Aufzeichnungsmedium hoher Qualität ein Audiosignal mit hoher Qualität wiedergegeben werden kann, daß der 8mm-Videorecorder also ein multifunktionales Gerät ist.
Falls einem Magnetkopf jedoch bei der Datenaufzeichnung auf magnetischen Aufzeichnungsmedien mit unterschiedlichen Aufzeichnungsdichten unabhängig von der Art des Aufzeichnungsmediums stets der gleiche Aufnahmestrom zugeführt wird, kann bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Daten die Bitfehlerrate ansteigen.
US-PS 4 551 771 beschreibt ein magnetisches Aufzeichnungsgerät, das die dem Oberbegriff von Anspruch 1 entsprechenden Merkmale aufweist. US-PS 4 379 311 beschreibt eine Vorrichtung zur Einstellung der Vormagnetisierung für die Aufzeichnung mit Mitteln zur Auswahl eines Vormagnetisierungsstroms aus einer Mehrzahl von vorbestimmten Vormagnetisierungsstromwerten zur Aufzeichnung eines Wechselstrom-Testsignals.
Die vorliegende Erfindung liefert ein Gerät zum Aufzeichnen eines analogen Videosignals und eines digitalen Audiosignals auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium in parallelen benachbarten Spuren, wobei das analoge Videosignal frequenzmodulierte Signalkomponenten mit einem vorbestimmten Frequenzspektrum aufweist und das digitale Audiosignal Komponenten enthält, die in dem Frequenzspektrum des analogen Videosignals einen Spitzenwert haben,
mit einer ersten Audioschaltung, bestehend aus
- einer Einrichtung zum Abtasten eines Eingangs-Audiosignals mit einer gegebenen Standard-Abtastrate und zu seiner Umwandlung in digitale P-Bit-PCM-Daten,
- einer Einrichtung zum Komprimieren der digitalen PCM-Daten und
- einer Einrichtung zum Biphase-Mark-Modulieren der komprimierten digitalen PCM-Daten derart, daß die verschiedenen binären Zustände unterschiedlichen Frequenzkomponenten entsprechen, zur Erzeugung eines Standard-Aufzeichnungssignals mit einer Standard- Dichte für die Aufzeichnung in Standard-Qualität, wobei das Standard-Aufzeichnungssignal im wesentlichen die gleiche zentrale Spektralkomponente besitzt wie das aufzuzeichnende Frequenzspektrum des frequenzmodulierten analogen Videosignals,
mit einem Aufnahmeverstärker zum Verstärken des Standard-Aufzeichnungssignals, sowie mit wenigstens zwei rotierenden Magnetköpfen mit unterschiedlichen Luftspalt-Azimutwinkeln zum Abtasten der parallelen benachbarten Spuren und zum Aufzeichnen des verstärkten Aufzeichnungssignals in diesen Spuren,
wobei das Gerät dadurch gekennzeichnet ist,
daß die erste Audioschaltung eine Einrichtung zum Addieren eines zyklischen Redundanzfehlerprüfkodes (CRC) zu den digitalen P-Bit-PCM-Daten aufweist,
daß die Kompressionseinrichtung einen nichtlinearen Kodierer oder Kompressor zum Komprimieren der digitalen P-Bit-Daten mit dem CRC-Fehlerkode zu Q-Bit-Daten (mit Q < P) aufweist, die durch die Biphase-Mark-Modulationseinrichtung moduliert werden,
daß eine zweite Audioschaltung vorgesehen ist bestehend aus
- einer Einrichtung zur Erzeugung von digitalen Abtastdaten durch Abtasten des Eingangs- Audiosignals mit einer gegebenen Hochqualitäts-Abtastrate, die größer ist als die Standard- Abtastrate,
- einer Einrichtung zum Addieren eines kreuzverschachtelten Reed-Solomon-Fehlerkodes (CIRC) zu den digitalen Abtastdaten
- und einer Einrichtung zum Segmentieren der digitalen Datenbits mit dem CIRS-Fehlerkode in N-Bit-Blöcke, ferner zum Umwandeln jedes N-Bit-Blocks in eine M-Bit-Datenreihe und zur Auswahl von 2N Mustern aus 2M umgewandelten Mustern zur Erzeugung eines gruppenkodemodulierten Hochqualitäts-Aufzeichnungssignals mit hoher Dichte für Hochqualitäts-Aufzeichnung, wobei das Hochqualitäts-Aufzeichnungssignal eine zentrale Spektralkomponente in einem Frequenzband besitzt, das niedriger ist als die Frequenzspektrumskomponente des Standard-Aufzeichnungssignals,
daß der Aufnahmeverstärker alternativ so betätigbar ist, daß er das Hochqualitäts-Aufzeichnungssignal zur Ansteuerung der Magnetköpfe verstärkt,
und daß eine Einrichtung vorgesehen ist zur Änderung des Einstellzustands des aus dem Aufnahmeverstärker kommenden verstärkten Stroms entsprechend dem Standardqualitäts- oder dem Hochqualitäts-Aufzeichnungssignal.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sehen ein Datenaufzeichnungsgerät vor, in dem zwei magnetischen Aufnahmeköpfen digitale Aufnahmeströme zugeführt werden, so daß Aufzeichnungsdaten auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden. Das Gerät enthält Aufnahmeverstärkermittel, die einem der Magnetköpfe den ersten oder den zweiten Aufnahmestrom zur Aufzeichnung der Aufzeichnungsdaten mit der ersten oder der davon abweichenden zweiten Aufzeichnungsdichte zuführen, sowie Schaltmittel zur Umschaltung des Aufnahmestroms für die Steuerung der Aufnahmeverstärkermittel in der Weise, daß bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Daten das Träger-Geräusch-Verhältnis (C/N-Wert) eines wiedergegebenen Signals vergrößert wird, wobei die erste oder zweite Aufzeichnungsdichte als Schaltbedingung für die Umschaltung des Stroms herangezogen werden und dadurch das Einschalten entweder des ersten oder des zweiten Aufnahmestroms gesteuert wird.
Wenn die Aufzeichnungsdaten auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, werden die Aufnahmeströme leweils angepaßt auf einen Wert umgeschaltet, der der Aufzeichnungsdichte der Aufzeichnungsdaten entspricht. Auf diese Weise kann die Bitfehlerrate bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Daten herabgesetzt werden.
Im folgenden sei die Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Teile durchgehend mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Datenaufzeichnungsgeräts gemäß der Erfindung,
Fig. 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm, in dem die Anordnung der Aufnahme/Wiedergabe-Schaltung von Fig. 1 detailliert dargestellt ist,
Fig. 3 zeigt eine Tabelle der Umschaltbedingungen für den Aufnahmestrom,
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Aufnahmestrom und dem C/N-Wert, für die Aufzeichnung mit unterschiedlichen Aufzeichnungsdichten,
Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem C/N-Wert und der Bitfehlerrate,
Fig. 6 und 7 zeigen Schnitte durch ein Magnetband mit Auftragsbeschichtung bzw. ein Magnetband mit Beschichtung durch Ablagerung aus der Dampfphase,
Fig. 8 zeigt eine graphische Darstellung der Amplitudenkennlinie der Bänder von Fig. 6 und 7,
Fig. 9 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Aufnahmestrom und dem C/N-Wert, wenn unterschiedliche Aufzeichnungsqualitäten und unterschiedliche Magnetbandtypen als Bedingung für die Umschaltung des Aufnahmestroms herangezogen werden,
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungsmusters bei unterschiedlichen Laufgeschwindigkeiten des Magnetbands,
Fig. 11 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung eines Aufzeichnungsmusters auf einem Magnetband,
Fig. 12 zeigt Signalwellenformen zur Erläuterung der Biphase-Mark-Modulation,
Fig. 13 zeigt eine Graphik zur Erläuterung des Aufzeichnungssignalspektrums,
Fig. 14 zeigt eine Graphik zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem die Einstellung des Aufnahmestroms weiter verbessert ist.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem die vorliegende Erfindung auf einen 8mm-Videorecorder angewendet wird. Ein Daten-Aufzeichnungs/Wiedergabegerät 10 besitzt zwei (als A- und B-Kopf bezeichnete) Magnetköpfe 12A bzw. 12B, die auf einer rotierenden Trommel so montiert sind, daß sie ein Magnetband 1 helixförmig abtasten. Wie oben anhand von Fig. 11 erläutert wurde, tasten die A- und B-Köpfe 12A bzw. 12B sequentiell und abwechselnd Aufnahmespuren TRA und TRB ab, die aus Videospuren TRVD und Tonspuren TRAD bestehen.
Die A- und B-Köpfe 12A bzw. 12B sind mit einem PCM-Audiosignalverarbeitungsteil 13, einem Videosignal-Verarbeitungsteil 14 und einem Teil 15 zur Verarbeitung eines Signals zur automatischen Spurführung (ATF) für die automatische Nachführung des Kopfes verbunden. Im Aufnahmemodus werden ein Videosignal 5VD aus dem Videosignalverarbeitungsteil 14 und ein ATF-Signal SATF aus dem ATF-Signalverarbeitungsteil 15 einander überlagert und in der Videospur TRVD aufgezeichnet. Ein PCM-Audiosignal SAD aus dem PCM-Audiosignalverarbeitungsteil 13 wird in der Tonspur TRAD aufgezeichnet.
Der PCM-Audiosignalverarbeitungsteil 13 umfaßt eine Audiodatenverarbeitungseinheit 1 3A und eine Aufnahme/Wiedergabe-Schaltung 13B, die durch ein von einer Systemsteuerung zugeführtes Steuersignal SCONT gesteuert werden.
Die Audiosignalverarbeitungseinheit 13A besitzt eine Verarbeitungsschaltung 21 für Audiosignale in Standardqualität und eine Verarbeitungsschaltung 22 für Hpchqualitäts-Audiosignale. Im Aufnahmemodus werden Aufzeichnungs-Audiodaten S1REC und S2REC, die aus ersten und zweiten analogen Audi-Eingangssignalen S1IN und S2IN gebildet werden, einer Betriebsar/Kopf-Auswahlschaltung 23 in einem Teil der Aufnahme/Wiedergabeschaltung 13B zugeführt.
Die Betriebsart/Kopf-Auswahlschaltung 23 wählt entsprechend dem festgelegten Aufnahmemodus entweder die Aufzeichnungs-Audiodaten S1REC in Standardqualität oder S2REC mit hoher Qualität aus. Die ausgewählten Daten werden sequentiell eine Aufnahme/Wiedergabe-Auswahlschaltung (REC/PB) 25 über einen A- oder B-Kopf-Wiedergabeverstärker 24A oder 24B zugeführt.
Die Auswahlschaltung 25 führt die von dem A- oder B-Kopf-Wiedergabeverstärker 24A oder 24B gelieferten Audiodaten dem A- oder B-Kopf 12A bzw. 12B als Audiodaten SAD in vorbestimmten Zeitlagen zu, so daß die Daten in der Tonspur TRAD (Fig. 11) aufgezeichnet werden.
Im Wiedergabemodus liefert die Aufnahme/Wiedergabe-Auswahlschaltung 25 das von den A- und B-Köpfen 1 2A bzw. 12B abgegriffene Audiosignal SAD über A- bzw. B-Kopf-Wiedergabeverstärker 26A bzw. 26B an eine Betriebsart/Kopf-Wähl- und Entzerrerschaltung 27.
Die Betriebsart/Kopf-Wähl- und Entzerrerschaltung 27 nimmt selektiv das von dem A- oder B-Kopf-Wiedergabeverstärker 26A bzw. 26B kommende Wiedergabe-Audiosignal auf und führt eine dem jeweiligen Betriebsmodus (d.h. vom Standard- oder Hochqualitäts-Wiedergabemodus) entsprechende vorbestimmte Entzerrung durch. Anschließend werden die Wiedergabe-Audiodaten S1FB oder S2PB selektiv entweder der Standard- oder Hochqualitäts-Audiosignalverarbeitungsschaltung 21 oder 22 zugeführt.
Die Audiosignalverarbeitungsschaltungen 21 und 22 wandeln die eingegebenen Wiedergabe-Audiodaten S1PB und S2PB in analoge Signale um und liefern diese als erste und zweite Audiosignale S1OUT bzw. S2OUT aus.
In diesem Ausführungsbeispiel tastet die Audiosignalverarbeitungsschaltung 21 für Standardqualität das erste Audio-Eingangssignal S1IN mit einer Standard-Abtastfrequenz (z.B. mit 2fH = 31,5 MHz) ab und wandelt es in digitale 10-Bit-PCM-Daten um. Diesen wird ein zyklischer Redundanzprüf-Fehlercode (CRC-Fehlercode) hinzugefügt. Die Bitzahl der digitalen Daten wird durch eine 10-zu-8-Bit-Umwandlung oder -Kompression komprimiert. Die komprimierten Daten werden einer Biphase-Mark-Modulation unterzogen und als Aufnahme-Audiodaten S1REC ausgeliefert.
Die 10-zu-8-Bit-Umwandlung wird in einem nichtlinearen Codierer oder einem nichtlinearen Komprimierer zugeführt, der eine nichtlineare Quantisierung vornimmt, um das Quantisierungsrauschen zu reduzieren.
Die Audiosignalverarbeitungsschaltung 21 tastet das erste Audio-Eingangssignal S1IN mit einer Standard-Abtastfrequenz ab und unterzieht das abgetastete Signal einer Biphase- Mark-Modulation mit einer Taktfrequenz CKNR (= 11,6 MHz). Auf diese Weise werden Aufnahme-Audiodaten S1REC erzeugt, die aus zwei Frequenzsignalen S1 und S2 (Fig. 12A) mit den Frequenzen f1 und f2 (z.B. f1 = 2,9 MHz und f2 = 5,8 MHz) bestehen.
Bei der Wiedergabe in Standardqualität unterzieht die Audiosignalverarbeitungsschaltung 21 die wiedergegebenen ersten Wiedergabe-Audiodaten S1PB einer Biphase-Mark-Demodulation und führt eine Fehlerkorrektur durch, wobei sie den CRC-Fehlercode benutzt. Die Audiosignalverarbeitungsschaltung 21 unterzieht die Audiodaten außerdem einer Interpolation und führt dann eine inverse 10-zu-8-Umwandlung durch. Die gewonnenen Daten werden einer D/A-Wandlung unterzogen und ergeben ein erstes Audio-Ausgangssignal S1OUT.
Die Audiosignalverarbeitungsschaltung 21 ist fast identisch mit dem in der oben erwähnten US-PS 4 551 771 offenbarten System.
Die Hochqualitäts-Audiosignalverarbeitungsschaltung 22 tastet das zweite Audio-Eingangssignal S2IN mit einer Hochqualitäts-Abtastfrequenz (z.B. 3 fH = 48 kHz) ab, die größer ist als die Standard-Abtastfrequenz, um digitale 16-Bit-PCM-Daten zu gewinnen. Sodann wird zu den digitalen Daten ein Cross-Interleaves-Reed-Solomon-(CIRC)-Fehlercode hinzugefügt. Anschließend werden die Daten komprimiert. Die komprimierten Daten werden 8-zu-10- moduliert und mit einer Taktfrequenz CHHI (= 14,8 MHz, d.h. der Nyquist-Frequenz fNYH = 7,4 MHz) in einen invertierten Non-Return-To-Zero-Code (NRZI-Code) konvertiert, um in eine Datenfolge moduliert zu werden, die durch Gleichstrompegelschwankungen wenig beeinflußt wird. Die konvertierte Datenfolge wird als zweite Aufnahme-Audiodaten S2REC ausgeliefert.
Die 8-zu-10-Modulation bildet eine Art von gruppencodiertem Aufnahmeverfahren. Datenbits werden in 8-Bit-Blöcke segmentiert. Jeder Block wird dann in einen 10-Bit-Code konvertiert. Ein Satz von 28 Codes aus 210 Codes wird ausgewählt, um die Gleichstrom- und niederfrequenten Komponenten in dem Frequenzspektrum des modulierten Signals zu reduzieren. Eine ähnliche Modulation ist in US-PS 4 617 552 und US-PS 4 577 180 beschrieben.
Im Hochqualitäts-Wiedergabemodus bewirkt die Audiosignalverarbeitungsschaltung 22 eine NRZI-Decodierung und 8-zu-10-Demodulation der zweiten Wiedergabe-Audiodaten S2PB. Die demodulierten Daten werden mit Hilfe des CIRC-Fehlercodes einer Fehlerkorrektur unterzogen. Anschließend werden die Daten interpoliert und dann in ein analoges Signal umgewandelt, das als zweites Audio-Ausgangssignal S2OUT abgegeben wird.
Mit 48 kHz betriebene Abtastschaltungen und digitale 16-Bit-PCM-Datenverarbeitungsschaltungen stehen allgemein zur Verfügung. Es handelt sich um Schaltungen, wie sie beispielsweise in digitalen Tonbandgeräten mit rotierenden Köpfen (R-DAT) verwendet werden.
Die Aufnahme-Audiodaten S1REC und S2REC aus den Audiosignalverarbeitungsschaltungen 21 und 22 werden einer Betriebsart-Auswahlschaltung 23A in der Betriebsart/Kopf-Auswahl- und Entzerrerschaltung 23 zugeführt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn ein Signal C1 zur Festsetzung der Betriebsart, das von der Systemsteuerung 31 als Steuersignal SCONT geliefert wird, Aufzeichnung in Standard- bzw. hoher Qualität festlegt, werden wahlweise die Daten S1REC oder S2REC über einen Standard- oder Hochqualitäts-Eingang NR bzw. HI der Schaltung 23B für die Kopfumschaltung zugeführt.
Die Schaltung 23B für die Kopfumschaltung wird in Abhängigkeit von einem Kopfumschaltsignal C2 betätigt, das in Form des Steuersignals SCONT von der Systemsteuerung 31 geliefert wird. Das Eingangssignal wird in Form der Aufnahmedaten D5 oder D6 über einen A- oder B-Kopf-Ausgang A bzw. B ausgegeben.
Die Aufnahmedaten D5 werden in dem A-Kopf-Aufnahmeverstärker 24A verstärkt und dann als Audiosignal SAD über einen Aufnahmeeingang REC des in der Schaltung 25 für die Aufnahme/Wiedergabe-Umschaltung vorgesehenen Aufnahme/Wiedergabe-UmSchalter s 25A dem A-Kopf 12A zugeführt.
In der Praxis veranlaßt das dem A-Kopf 12A zugeführte Audiosignal SAD einen Aufnahmeverstärker 35 zur Erzeugung eines Aufnahmestroms IRECA. Die Größe dieses Aufnahmestroms IRECA wird durch einen Aufnahmestrom-Schalter 36 umgeschaltel, der eine Vormagnetisierungsschaltung für den Aufnahmeverstärker 35 bildet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt der Aufnahmestrom-Schalter 36 acht Vorwiderstände R1 bis R8, die mit einem Ende gemeinsam mit dem Aufnahmeverstärker 35 verbunden sind. Das andere Ende ledes dieser Widerstände R1 bis R8 ist über ein entsprechendes Exemplar eines der Schaltsignaleingänge P1 bis P8 eines Stromschalter kreises SW geerdet.
Der Stromschalter SW erdet in Abhängigkeit von einem Schaltsignal C4, das von der Systemsteuerung 31 als Steuersignal SCONT zugeführt wird, einen der Schaltsignaleingänge P1 bis P8. Dies hat zur Folge, daß der Aufnahmeverstärker 35 ein Aufnahmestrom IRECA liefert, dessen Größe durch den Widerstandswert des jeweiligen Exemplars der Vorwiderstände R1 bis R8 bestimmt wird, das mit dem geerdeten Schaltsignaleingang verbunden ist.
Der B-Kopf-Aufnahmeverstärker 24B hat den gleichen Aufbau wie der A-Kopf-Aufnahmeverstärker 24A. Aufnahmedaten D6 aus dem B-Kopf-Ausgang B des Kopf-Umschaltekreises 23B veranlassen einen entsprechenden Aufnahmeverstärker 35 zur Erzeugung eines Aufnahmestroms IRECB, dessen Größe einem der Vorwiderstände R1 bis R8 entspricht, der durch ein Schaltsignal CS ausgewählt wird, das als Steuersignal SCONT von der Systemsteuerung 31 zugeführt wird. Der Aufnahmestrom IRECB wird dem B-Kopf 12B zugeführt.
Im Aufnahmemodus mit Standardqualität zeichnen die A- und B-Köpfe 12A bzw. 12B das Audiosignal SAD auf dem Band 1 mit einer Standard-Aufzeichnungsdichte (z.B. 8-Bit, 39 kBPI) auf, die durch die Aufnahmeströme IRECA und IRECB bestimmt wird. Im Gegensatz hierzu zeichnen die A- und B-Köpfe 12A bzw. 12B im Hochqualitäts-Aufnahmemodus das Signal SAD mit einer Aufzeichnungsdichte auf (z.B. 16-Bit, 80 kBPI), die höher ist als die Standard-Aufzeichnungsdichte.
In der obigen Anordnung bewirkt die Systemsteuerung 31, daß der Stromschalter SW einen der Vorwiderstände R1 bis R8 nach Maßgabe der in Fig. 3 dargestellten Aufnahmestrom-Schaltbedingungen auswählt.
Die Aufnahmestrom-Schaltbedingung wird zunächst durch die unterschiedlichen Aufnahmequalitäten (d.h. Standardqualität oder hohe Qualität) des Audiosignals SAD bestimmt, das auf dem Band 1 aufgezeichnet werden soll. Bevor das Audiosignal SAD auf dem Band aufgezeichnet wird, gibt der Benutzer an die Systemsteuerung 21 über ein Bedienungspanel 41 ein Signal KSQ zur Einstellung der Aufnahmequalität, das den Standard- oder Hochqualitäts-Aufnahmemodus kennzeichnet.
Wenn der Aufnahmemodus für Standardqualität gewählt wird, wählt die Betriebsart/Kopf- Wähl- und Entzerrerschaltung 23 die Aufzeichnungs-Audiodaten S1SEC aus der Audiosignalverarbeitungsschaltung 21 für Standardqualität aus und führt sie über den A- oder B-Kopf- Aufnahmeverstärker 23A bzw. 23B und die Aufnahme/Wiedergabe-Auswahlschaltung 25 dem A- oder B-Kopf 12A bzw. 128 zu. Daraufhin wird auf dem Band 1 ein Standard-PCM- Audiosignal SANDR aufgezeichnet, das das in Fig. 13 durch eine gestrichelte Linie angedeutete Frequenzspektrum hat.
Das Standard-PCM-Audiosignal SANDR wird einer Biphase-Mark-Modulation mit den Frequenzen f1 (2,9 MHz) und f2 (5,8 MHz) unterzogen. Deshalb besitzt dieses Signal ein Frequenzspektrum, dessen Maximum bei einer Frequenz liegt, die im wesentlichen mit der Mittenfrequenz eines frequenzmodulierten (FM)-Luminanzsignals S1V des Videosignals SVD in dem Bereich der Taktfrequenz fCXN = 2f&sub2; (= 11,6 MHz) zusammenfällt. Auf diese Weise wird auf dem Band ein digitales Signal mit Standard-Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet.
Wenn hingegen der Hochqualitäts-Aufnahmemodus gewählt wird, liefert das Bedienungspanel 41 das Signal KSQ für die Einstellung der Aufzeichnungsqualität an die Systemsteuerung 31. Die Betriebsart/Kopf-Wähl- und Entzerrerschaltung 23 wählt dann die Aufzeichnungs-Audiodaten S2REC aus der Hochqualitäts-Audiosignalverarbeitungsschaltung 22 aus und liefert sie über den A- oder B-Kopf-Aufnahmeverstärker 22A bzw. 22B und die Aufnahme/Wiedergabe-Auswahlschaltung 25 an den A- oder B-Kopf 12A bzw. 12B. Auf diese Weise wird auf dem Band 1 ein PCM-Audiosignal SADHI hoher Qualität aufgezeichnet, das das in Fig. 13 durch eine strichpunktierte Linie angedeutetes Frequenzspektrum besitzt.
Das Hochqualitäts-PCM-Audiosignal SADHI wird bei der Nyquist-Frequenz fNYH (7,4 MHz) 8- zu-10-moduliert und anschließend NRZI-moduliert. Deshalb hat dieses Signal ein Frequenzspektrum, dessen Spitzenwert in der Nähe des Spitzenwerts der Frequenz des PCM-Audiosignals SADNR mit Standardqualität im Bereich der Taktfrequenz fCKN = 2fNYH (14,8 MHz) liegt. Infolgedessen wird auf dem Band 1 ein digitales Signal aufgezeichnet, dessen Aufzeichnungsdichte größer ist als die Standard-Aufzeichnungsdichte.
Das Standard- und das Hochqualitäts-PCM-Audiosignal SADNR bzw. SADHI haben ihren Spitzenwert bei einer Frequenz in der Nähe der Mittenfrequenz des FM-Luminanzsignals S1V des Videosignals SVD. Ihre Frequenzspektren konvergieren in dem Bereich der Taktfrequenzen fCKN bzw. fCKH gegen Null. Deshalb werden diese Signale auch in der Tonspur TRAD auf dem Band 1 ohne Sicherheitsband aufgezeichnet, wobei unterschiedliche Azimutwinkel der A- und B-Köpfe 12A bzw. 12B ein Übersprechen verhindern.
Es wurde jedoch experimentell nachgewiesen, daß dann, wenn das Standard- und das Hochqualitäts-PCM-Audiosignal SADNR bzw. SADHI mit den in Fig. 13 dargestellten Frequenzspektren auf dem Band 1 aufgezeichnet werden, die Beziehung zwischen dem C/N- Wert (Verhältnis des Wiedergabe-Trägersignalpegels zu dem Wiedergaberauschen) (dB) und die Änderung der Aufnahmeströme IREC (mAp-p) die in Fig. 4 durch die Kurven BENR und BEHI dargestellten Tendenzen aufweisen.
Wenn die Aufnahmeströme IREC von Null aus erhöht werden, erreichen die entsprechenden C/N-Werte sowohl für das Standard- als auch für das Hochqualitäts-PCM-Audiosignal SADNR bzw. SADHI ihre Spitzenwerte bei den Strömen IRECNR bzw. IRECHI. Danach nehmen die C/N-Werte mit wachsendem Aufnahmestrom IREC wieder ab.
Der Vergleich der Kurven BENR und BEHI zeigt außerdem, daß der C/N-Wert der Kurve BEHI für hohe Qualität insgesamt kleiner ist als bei der Kurve BENR für Standardqualität. Der Aufnahmestrom IRECHI, der dem Spitzenwert der Kurve BEHI für hohe Qualität entspricht, ist niedriger als der Aufnahmestrom IRECNR, der dem Spitzenwert der Kurve BENR für Standardqualität entspricht.
Wie die in Fig. 5 dargestellte Kurve W zeigt, in der die Beziehung zwischen dem C/N-Wert und der Bitfehlerrate der Wiedergaben angegeben ist, nimmt die Bitfehlerrate im allgemeinen jedoch ab, wenn der C/N-Wert ansteigt. Deshalb kann der Aufnahmestrom IREC auf der Basis dieser Tendenz, wie aus der in Fig. 4 dargestellten Beziehung ersichtlich ist, auf einen Stromwert IRECNR bzw. IRECHI eingestellt werden, der dem Spitzenwert der Kurve BENR bzw. BEHI entspricht, so daß das Audiosignal auf dem Band auf der Basis der in Fig. 5 dargestellten Beziehung mit minimaler Bitfehlerrate aufgezeichnet werden kann.
In der Praxis liefert die Systemsteuerung 31 das Auswahlsignal C4 oder C5 zur Auswahl der Vorwiderstände R1 bis R4 oder R5 bis R8 (Fig. 3) in Abhängigkeit von dem Signal KSQ zur Einstellung der Aufzeichnungsqualität so, daß den oben erwähnten Beziehungen Rechnung getragen wird.
Die Aufnahmestrom-Schaltbedingung berücksichtigt außerdem die unterschiedlichen Magnetbandtypen (d.h. Magnetbänder mit Auftragsbeschichtung bzw. mit Beschichtung durch Ablagerung aus der Dampfphase), wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.
Wie Fig. 6 zeigt, wird ein Magnetband 65 vom Beschichtungstyp (MP-Band) bekanntlich hergestellt, indem auf einer Basis 65B eine magnetische Schicht 65A aufgebracht wird. Die Frequenzkennlinie des MP-Bandes 65 hat einen Spitzenwert in einem Bereich in der Nähe der Frequenz f1 (2,9 MHz), wie dies aus der Kurve MP in Fig. 8 erkennbar ist. D.h. die Kurve MP neigt sich nach unten, wenn die Frequenz f größer/kleiner wird.
Im Gegensatz hierzu wird ein Magnetband 66 vom Dampfablagerungstyp (ME-Band) bekanntlich hergestellt, indem auf einer Basis 66B eine magnetische Schicht 66A durch Kathodenzerstäubung erzeugt wird. Da das ME-Band 66 sehr dünn ist, kann eine hochfrequente Signalkomponente während der Aufzeichnung die magnetische Schicht 66A häufig durchdringen. Aus diesem Grund hat seine Frequenzkennlinie einen Spitzenwert in der Nähe der hohen Frequenz f2 (5,8 MHz), wie dies aus der Kurve ME in Fig. 8 erkennbar ist. D.h., die Kurve neigt sich nach unten, wenn die Frequenz f größer/kleiner wird.
Da die magnetische Schicht 65A des MP-Bandes 65 durch Auftragen hergestellt wird, entsteht auf der Oberfläche des MP-Bandes 65 keine typische Achse leichter Magnetisierbarkeit. Im Gegensatz hierzu wird das ME-Band 66 einer Behandlung mit schräger Ablagerung aus der Dampfphase unterzogen. Deshalb besteht hier die Tendenz, daß sich auf der Oberfläche des ME-Bandes 66 typischerweise eine Achse leichter Magnetisierbarkeit ausbildet.
Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen dem Aufnahmestrom IREC und dem C/N-Wert entsprechend Fig. 4, wenn als Band 1 das MP-Band 65 oder ME-Band 66 gewählt wird. Die Kennlinien BEMENR und BEMFHI, die gewonnen werden, wenn auf dem ME-Band 66 Daten im Standard- bzw. Hochqualitäts-Aufnahmemodus aufgezeichnet werden, liegen tendenziell näher bei großen Aufnahmeströmen IREC und großen C/N-Werten als die Kennlinien BEMPNR und BEMPHI, die man gewinnt, wenn Daten im Standard- bzw. Hochqualitäts-Aufnahmemodus auf dem MP-Band 65 aufgezeichnet werden.
Deshalb sind der Aufnahmestrom IRECHI, der einem maximalen C/N-Wert bei der Datenaufzeichnung im Hochqualitäts-Aufnahmemodus auf dem MP-Band 65 entspricht, der Aufnahmestrom IRECNR, der einem maximalen C/N-Wert bei der Datenaufzeichnung im Aufnahmemodus mit Standardqualität auf dem MP-Band 65, der Aufnahmestrom IRECHI, der dem maximalen C/N-Wert bei der Datenaufzeichnung im Hochqualitäts-Aufnahmemodus auf dem ME-Band 66 entspricht, und der Aufnahmestrom IRECNR, der dem maximalen C/N- Wert bei der Datenaufzeichnung im Aufnahmemodus für Standardqualität auf dem ME- Band 66 entspricht, voneinander verschieden.
Die Systemsteuerung 31 liefert die Differenz der Bandqualität als Aufnahmestrom-Umschaltbedingung, wie in Fig. 3 dargestellt, auf der Basis des Bandunterscheidungssignals KID aus einem Banddiskriminator 42 (Fig. 2). Die Systemsteuerung 31 liefert das Schaltsignal C4 oder C5 zur Auswahl der Vorwiderstände R1, R2, R5 und R6, wenn das MP-Band 65 verwendet wird, oder zur Auswahl der Vorwiderstände R3, R4, R7 und R8, wenn das ME-Band 66 verwendet wird.
Wenn eine Bandkassette als Band 1 in den Videorecorder geladen wird, stellt der Banddiskriminator 42 im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer in dem Kassettengehäuse ausgebildeten Identifizierungsöffnung fest, ob das Band 1 ein Magnetband vom MP-Typ oder vom ME-Typ ist.
Außerdem wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den durch den Aufnahmemodus und den Magnetbandtyp gegebenen Differenzen eine Differenz in der Bandgeschwindigkeit als Umschaltbedingung für den Aufnahmestrom eingegeben.
Und zwar kann das Daten-Aufnahme/Wiedergabegerät 10 einen SP-Modus festlegen, bei dem das Band 1 mit einer Standard-Wiedergabegeschwindigkeit (SP-Geschwindigkeit) abläuft, oder einen LP-Modus, bei dem das Band 1 mit einer Langspiel-Geschwindigkeit (LP- Geschwindigkeit) abläuft. Dadurch ist Kompatibilität für eine Vielzahl unterschiedlicher magnetischer Aufzeichnungsmedien gewährleistet.
Wenn die Bandgeschwindigkeit des Bandes 1 umgeschaltet wird, wird in diesem Fall die Abtastrichtung des A- und B-Kopfes 12A bzw. 12B relativ zu der Achse leichter Magnetisierbarkeit auf dem Band 1 geändert. Diese Änderung beeinflußt die Frequenzkennlinien der Wiedergabedaten D7 und D8.
Und zwar werden die Aufzeichnungsspuren TRA und TRB, die dann erzeugt werden, wenn das Band 1 im LP-Modus abläuft, wie in Fig. 10 durch gestrichelte Linien angedeutet, in einer Abtastrichtung gebildet, die sich von der in durchgezogenen Linien angedeuteten Abtastrichtung im SP-Modus unterscheidet. Deshalb werden die Aufzeichnungsdaten auf dem Band 1 durch unterschiedliche Bandgeschwindigkeit beeinflußt, wenn die Abtastrichtungen der Aufzeichnungsspuren TRA und TRB relativ zu der Achse leichter Magnetisierbarkeit unterschiedlich sind.
Wenn der Benutzer über das Bedienungspanel 41 ein Signal KRN zur Einstellung der Bandgeschwindigkeit eingibt, liefert die Systemsteuerung 31 in Abhängigkeit von der eingegebenen Bandgeschwindigkeit das Umschaltsignal C4 oder C5 zur Auswahl der Vorwiderstände R1, R3, R5 und R7 in dem SP-Modus oder zur Auswahl der Vorwiderstände R2, R4, R6 und R8 in dem LP-Modus, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.
Auf diese Weise kann das Audiosignal SAD bei der Umschaltung der Bandgeschwindigkeit auf dem Band 1 mit einem C/N-Wert aufgezeichnet werden, der eine Minimierung der Bitfehlerrate bei der Wiedergabe ermöglicht.
Wenn der Benutzer in der vorliegenden Anordnung das Band 1 im Aufnahmemodus in den Videorecorder lädt, stellt der Banddiskriminator 42 automatisch den Typ des Bandes 1 fest und liefert ein entsprechendes Bandidentifizierungssignal KID an die Systemsteuerung 31. Wenn der Benutzer die Laufgeschwindigkeit des Bandes 1 und die Qualität des Aufnahme- Audiosignals mit Hilfe des Bedienungspanels 41 einstellt, erhält die Systemsteuerung 31 das Signal KRN zur Einstellung der Bandgeschwindigkeit und das Signal KSQ zur Einstellung der Aufnahmequalität.
Die Systemsteuerung 31 wählt die entsprechende Aufnahmestrom-Schaltbedingung aus, die in der ersten bis achten Zeile von Fig. 3 angegeben ist, und liefert das Umschaltsignal C4 oder C5, wodurch das entsprechende Exemplar der Vorwiderstände R1 bis R8 mit dem Aufnahmeverstärker 35 verbunden wird. Dies geschieht in Abhängigkeit davon, ob das eingegebene Signal KSQ zur Einstellung der Aufnahmequalität dem Standard- oder Hochqualitätsmodus entspricht, das Bandidentifizierungssignal KID dem MP- oder ME-Band entspricht und das Signal KRN zur Geschwindigkeitseinstellung des Bandes der LP- oder SP-Geschwindigkeit entspricht.
Es sei erwähnt, daß in diesem Fall das Steuersignal an die Systemsteuerung 31 ein Auswahlbefehl sein kann, der manuell in das Bedienungspanel 41 eingegeben wird.
Der Aufnahmeverstärker 35 wird auf diese Weise so gesteuert, daß er den Aufnahmestrom IRECA oder IRECB erzeugt, der auf einen Wert geschaltet ist, der sich für die Wiedergabe eines Signals eignet, das einen der minimalen Bitfehlerrate entsprechenden C/N-Wert besitzt.
Als Beispiel sei die fünfte Zeile in Fig. 3 betrachtet. Wenn durch das Signal KSQ zur Einstellung der Aufzeichnungsqualität der Hochqualitätsmodus gesetzt ist, durch das Bandidentifizierungssignal KID das MP-Band ausgewählt und durch das Signal KRN zur Einstellung der Bandgeschwindigkeit die SP-Geschwindigkeit gesetzt ist, liefert die Steuerung 31 das Schaltsignal C4 oder C5, durch das der Vorwiderstand R5 mit dem Aufnahmeverstärker 35 verbunden wird.
Der Aufnahmestrom IRECA oder IRECB aus dem Aufnahmeverstärker 35 entspricht in diesem Fall dem in Fig. 9 dargestellten Aufnahmestrom IRECHI. Infolgedessen wird das Audiosignal SAD auf dem Band 1 unter der optimalen Betriebsbedingung aufgezeichnet, die dem maximalen C/N-Wert auf der Kurve BEMPHI entspricht. Wie oben anhand von Fig. 5 erläutert wurde, kann das PCM-Audiosignal so aufgezeichnet werden, daß das aufgezeichnete Audiosignal SAD mit einer für die Praxis genügend kleinen Bitfehlerrate wiedergegeben werden kann.
In dem obigen Ausführungsbeispiel kann die Laufgeschwindigkeit des Bandes 1 zwischen zwei Betriebsarten, nämlich dem SP- und dem LP-Modus, umgeschaltet werden. Der oben beschriebene Effekt läßt sich auch erzielen, wenn in einem Wiedergabemodus mit variabler Geschwindigkeit, in dem das Band 1 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die dem Mehrfachen der normalen Geschwindigkeit entspricht, die Aufnahmeströme IRECA und IRECB zur Minimierung der Bitfehlerrate in Abhängigkeit von der variablen Geschwindigkeit erzeugt werden.
Im Zusammenhang mit dem obigen Ausführungsbeispiel wurden die Biphase-Mark-Mod ulation und die 8-zu-10-Modulation beschrieben. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt sondern auch auf den Fall anwendbar, daß eine Mehrzahl von digitalen Daten mit unterschiedlichen Aufzeichnungsdichten aufgezeichnet werden.
In dem obigen Ausführungsbeispiel wird ein Magnetband als magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Es können auch andere magnetische Aufzeichnungsmedien, z.B. eine magnetische Platte, verwendet werden.
In dem obigen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das PCM-Audiosignal mit Hilfe eines 8mm-Videorecorders aufgezeichnet. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt sondern auch bei Aufnahme/Wiedergabegeräten zur Aufzeichnung/Wiedergabe von Daten auf bzw. von magnetischen Aufzeichnungsmedien anwendbar, bei denen digitale Signale unterschiedlicher Aufzeichnungsdichte aufgenommen werden können und Kompatibilität gegeben ist.
In dem obigen Ausführungsbeispiel werden die Vorwiderstände der Aufnahmeverstärker 35 umgeschaltet, um die Aufnahmeströme IRECA und IRECB zu erzeugen, die der Aufnahmestrom-Umschaltbedingung entsprechen. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Es wird nur ein Stromumschaltesteuermittel benötigt, das eine Umschaltung ermöglicht, um den durch einen Magnetkopf fließenden Aufnahmestrom auf einen vorgegebenen Stromwert einzustellen.
Wenn Daten auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, die unterschiedliche Aufzeichnungsdichten haben, wird dem Magnetkopf, wie oben beschrieben, ein Aufnahmestrom zugeführt, der es ermöglicht, die Aufnahmedaten mit einer niedrigen Bitfehlerrate wiederzugeben. Auf diese Weise läßt sich ein Datenaufnahmegerät aufbauen, das digitale Daten mit hoher Qualität wiedergeben kann.
Bei einem magnetischen Aufnahme/Wiedergabegerät zur Aufnahme/Wiedergabe von digitalen Daten auf/von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium werden häufig unterschiedliche magnetische Aufzeichnungsmedien verwendet, wobei jedoch Kompatibilität gewährleistet sein soll. Es hat sich herausgestellt, daß die Bitfehlerraten erheblich zunehmen, wenn Daten auf unterschiedlichen magnetischen Aufzeichnungsmedien mit dem gleichen Aufnahmestrom aufgezeichnet wurden.
Wenn MP- und ME-Bänder als magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet wurden, wurde ein Verfahren angewendet, bei dem für den Aufnahmestrom ein Wert gewählt wird, der einem maximalen C/N-Wert des Videosignals bei der Nyquist-Frequenz entspricht (d.h. einer Frequenz, die halb so groß ist wie die Taktfrequenz der aufzuzeichnenden Daten).
Die Nyquist-Frequenz stellt die maximale Frequenz einer Basisband-Signalkomponente dar, aus der die aufzuzeichnenden Daten abgeleitet werden. Es herrscht deshalb die Ansicht, daß die Bitfehlerrate entsprechend minimiert werden kann, wenn der optimale Aufnahmestromwert zur Maximierung des C/N-Werts gewählt wird, . Dies liegt daran, daß bei einem normalen magnetischen Aufnahme/Wiedergabegerät der C/N-Wert des Wiedergabesignals mit wachsender Frequenz schlechter wird.
Versuche haben jedoch gezeigt, daß die Bitfehlerrate selbst dann nicht minimiert werden konnte, wenn für den Aufnahmestrom der optimale Aufnahmestromwert gewählt wurde.
Dies führt zu einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine weitere Verbesserung der Bitfehlerrate bei der Verwendung unterschiedlicher Typen von magnetischen Aufzeichnungsmedien ermöglicht.
Die Bitfehlerrate wurde für den Fall gemessen, daß ein Biphase-Mark-moduliertes PCM- Audiosignal SAD in Standardqualität auf einem MP-Band aufgezeichnet und dabei der Aufnahmestrom verwendet wurde, der bei der Nyquist-Frequenz FNYN einen optimalen Aufnahmestromwert IRECOPT ergab, und dann von dem Band wiedergegeben wurde. Der Aufnahmestrom IREC wurde auf der Basis der Meßergebnisse als Referenzwert (= 0 dB) variiert. Es hat sich herausgestellt, daß die Kennlinie der Bitfehlerrate ein Minimum aufweist und daß bei wachsendem Aufnahmestrom IREC die Bitfehlerrate zeitweilig entsprechend abnimmt und anschließend nach Erreichen eines minimalen Werts ansteigt, wie dies in der Kurve KMPNR von Fig. 14 dargestellt ist.
In ähnlicher Weise wurde die Bitfehlerrate für den Fall gemessen, daß ein 8-zu-10-moduliertes PCM-Audiosignal SAD hoher Qualität auf einem MP-Band mit dem Aufnahmestrom aufgezeichnet wurde, der bei der Nyquist-Frequenz fNYH einen optimalen Aufnahmestromwert IRECOPT besitzt, und von diesem Band wiedergegeben wurde. Der Aufnahmestrom IREC wurde auf der Basis der Meßergebnisse als Referenzwert (= 0 dB) variiert. Es hat sich herausgestellt, daß die Kennlinie der Bitfehlerrate ein Minimum aufweist und daß bei wachsendem Aufnahmestrom IREC die Bitfehlerrate zeitweilig entsprechend abnimmt und anschließend nach Erreichen eines minimalen Werts ansteigt, wie dies in der Kurve KMPHI von Fig. 14 dargestellt ist.
Wenn man sich diese Eigenschaften zu Nutze macht, läßt sich die Bitfehlerrate sowohl für PCM-Audiosignale sowohl in Standardqualität als auch für solche in hoher Qualität herabsetzen, wenn der Wert des Aufnahmestroms IREC gegenüber dem Aufnahmestrom als Referenzwert (d.h. dem optimalen Aufnahmestromwert IRECOPT bei der Nyquist-Frequenz fNYN bzw. fNYH) um einen vorbestimmten Betrag erhöht wird.
Ein ähnliches Experiment wurde für ein ME-Band durchgeführt. Hier wurde im Gegensatz zu dem obigen Ergebnissen herausgefunden, daß die Bitfehlerrate in einem Änderungsbereich des Aufnahmestroms, der dem oben erwähnten Kennlinienteil im Bereich des Minimums für das MP-Band entspricht, einen im wesentlichen flachen Kennlinienverlauf aufweist, wie dies aus den Kurven KMENR und KMEHI in Fig. 14 hervorgeht.
Auf der Basis der obigen Beziehung wurden die Widerstandswerte des dritten, vierten, siebten und achten Vorwiderstands R3, R4, R7 und R8 so festgelegt, daß die Aufnahmeströme IRECA und IRECB dem optimalen Aufnahmestromwert IRECOPT bei der Nyquist-Frequenz fNYN oder fNYH entsprechen, wenn als Band 1 das ME-Band benutzt wird.
Wenn als Band 1 das MP-Band verwendet wird, werden die Widerstandswerte des ersten, zweiten, fünften oder sechsten Vorwiderstands R1, R2, R5 oder R6 so in Abhängigkeit von dem Aufnahmemodus mit Standardqualität oder hoher Qualität festgelegt, daß die Werte der Aufnahmeströme IRECA und IRECB um einen vorbestimmten Wert, d.h. 0,5 bis 3,0 dB, größer sind als der optimale Aufnahmestromwert IRECOPT bei der Nyquist-Frequenz fNYN oder fNYH.
Die Versuche haben gezeigt, daß die Bitfehlerrate weiter reduziert werden kann, wenn der Aufnahmestrom gegenüber dem optimalen Aufnahmestromwert IRECOPT in Fig. 14 um einen im Bereich von 0,5 bis 3,0 dB liegenden Wert auf den Wert IRECPCM erhöht wurde, bei dem die Bitfehlerrate ein Minimum aufweist.

Claims

1. Gerät (10) zum Aufzeichnen eines analogen Videosignals und eines digitalen Audiosignals auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (1) in parallelen benachbarten Spuren (TRA, TRB), wobei das analoge Videosignal frequenzmodulierte Signalkomponenten mit einem vorbestimmten Frequenzspektrum aufweist und das digitale Audiosignal Komponenten enthält, die in dem Frequenzspektrum des analogen Videosignals einen Spitzenwert haben,

mit einer ersten Audioschaltung (21), bestehend aus

- einer Einrichtung zum Abtasten eines Eingangs-Audiosignals mit einer gegebenen Standard- Abtastrate und zu seiner Umwandlung in digitale P-Bit-PCM-Daten,

- einer Einrichtung zum Komprimieren der digitalen PCM-Daten und

- einer Einrichtung zum Biphase-Mark-Modulieren der komprimierten digitalen PCM-Daten derart, daß die verschiedenen binären Zustände unterschiedlichen Frequenzkomponenten entsprechen, zur Erzeugung eines Standard-Aufzeichnungssignals mit einer Standard-Dichte für die Aufzeichnung in Standard-Qualität, wobei das Standard-Aufzeichnungssignal im wesentlichen die gleiche zentrale Spektralkomponente besitzt wie das aufzuzeichnende Frequenzspektrum des frequenzmodulierten analogen Videosignals,

mit einem Aufnahmeverstärker (35) zum Verstärken des Standard-Aufzeichnungssignals,

sowie mit wenigstens zwei rotierenden Magnetköpfen (12A, 12B) mit unterschiedlichen Luftspalt-Azimutwinkeln zum Abtasten der parallelen benachbarten Spuren und zum Aufzeichnen des verstärkten Aufzeichnungssignals in diesen Spuren,

dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Audioschaltung (21) eine Einrichtung zum Addieren eines zyklischen Redundanzfehlerprüfkodes (CRC-Fehlerkode) zu den digitalen P-Bit-PCM-Daten aufweist,

daß die Kompressionseinrichtung einen nichtlinearen Kodierer oder Kompressor (21) zum Komprimieren der digitalen P-Bit-Daten mit dem CRC-Fehlerkode zu Q-Bit-Daten (mit Q < P) aufweist, die durch die Biphase-Mark-Modulationseinrichtung moduliert werden,

daß eine zweite Audioschaltung (22) vorgesehen ist bestehend aus

- einer Einrichtung zur Erzeugung von digitalen Abtastdaten durch Abtasten des Eingangs-Audiosignals mit einer gegebenen Hochqualitäts-Abtastrate, die größer ist als die Standard-Abtastrate,

- einer Einrichtung zum Addieren eines kreuzverschachtelten Reed-Solomon-Fehlerkodes (CIRS- Fehlerkode = Cross- Interleaved Reed-Solomon-Fehlerkode) zu den digitalen Abtastdaten

- und einer Einrichtung zum Segmentieren der digitalen Datenbits mit dem CIRS-Fehlerkode in N-Bit-Blöcke, ferner zum Umwandeln jedes N-Bit-Blocks in eine M-Bit-Datenreihe und zur Auswahl von 2N Mustern aus 2M umgewandelten Mustern zur Erzeugung eines gruppenkodemodulierten Hochqualitäts-Aufzeichnungssignals mit hoher Dichte für Hochqualitäts-Aufzeichnung, wobei das Hochqualitäts-Aufzeichnungssignal eine zentrale Spektralkomponente in einem Frequenzband besitzt, das niedriger ist als die Frequenzspektrumskomponente des Standard-Aufzeichnungssignals,

daß der Aufnahmeverstärker alternativ so betätigbar ist, daß er das Hochqualitäts-Aufzeichnungssignal zur Ansteuerung der Magnetköpfe verstärkt,

und daß eine Einrichtung (36) vorgesehen ist zur Änderung des Einstellzustands des aus dem Aufnahmeverstärker kommenden verstärkten Stroms entsprechend dem Standardqualitäts- oder dem Hochqualitäts-Aufzeichnungssignal.

2. Gerät (10) nach Anspruch 1, bei dem die zweite Schaltung (22) eine Modulation ausführt, bei der M gleich 8 und N gleich 10 ist.

3. Gerät (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Einstellzustand des Aufnahmeverstärkers (35) in Abhängigkeit vom Typ des magnetischen Aufzeichnungsmediums (1) umgeschaltet wird.

4. Gerät (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Einstellzustand des Aufnahmeverstärkers (35) in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem magnetischen Aufzeichnungsmedium (1) und den rotierenden Magnetköpfe (12A, 12B) umgeschaltet wird.

5. Gerät (10) nach Anspruch 1, 3 oder 4, bei dem der Einstellzustand des Aufnahmeverstärkers (35) durch eine Einstelleinrichtung (36) zum Einstellen eines Vorwiderstands des Aufnahmeverstärkers (35) umgeschaltet wird.

6. Gerät (10) nach Anspruch 5, bei dem die Einstelleinrichtung (36) eine Mehrzahl von Widerständen (R1 bis R8) für den Aufnahmeverstärker (35) sowie Schaltmittel (SW) zum Umschalten der Widerstände (R1 bis R8) umfaßt.

7. Gerät (10) nach Anspruch 1 oder 3, bei dem der Aufnahmeverstärker (35) so eingestellt wird, daß der Aufzeichnungsstrom von einem optimalen Wert des Aufzeichnungsstroms bei der Nyquist-Frequenz des digitalen Audiosignals aus um einen vorbestimmten Betrag erhöht wird.