DE1094797B

DE1094797B - Anordnung zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines bis zur Frequenz Null herabreichenden Frequenzbandes

Info

Publication number: DE1094797B
Application number: DET15364A
Authority: DE
Inventors: Paul-Gerhard Rothe
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1958-07-08
Filing date: 1958-07-08
Publication date: 1960-12-15
Also published as: GB852802A; US3037091A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Frequenzbandes, das Frequenzen bis zu Null herab enthält, auf bzw. von einem insbesondere magnetischen Aufzeichnungsträger in mehreren Spuren. Zur magnetischen Aufzeichnung von sehr breiten Frequenzbändern ist es an sich bekannt, das Frequenzband in mehrere Teilfrequenzbänder aufzuspalten und diese nach geeigneter Frequenztransformierung in nebeneinanderliegenden Spuren auf einem Magnetogrammträger gleichzeitig aufzuzeichnen. Derartige Frequenzbänder, insbesondere wenn es sich um die Aufzeichnung von Fernsehsignalen handelt, enthalten Frequenzen, die bis zur Frequenz Null heruntergehen, und es ist bekannt, daß die magnetische Aufzeichnung und Wiedergabe von solchen sehr tiefen Frequenzen große Schwierigkeiten macht. Dies beruht unter anderem darauf, daß der Wirkungsgrad des abtastenden Magnetkopfes bei der Wiedergabe mit geringeren Frequenzen immer kleiner wird, so daß bei sehr tiefen Frequenzen die Nutzamplitude in die Größenordnung der Störamplituden hineinkommt. Außer dem sogenannten weißen Rauschen der Verstärker spielt bei solchen tiefen Frequenzen auch noch der Funkeleffekt und bei Röhren die Mikrophonie eine Rolle.

Aus den vorstehenden Gründen ist es erforderlich, die tiefen Frequenzen bei der magnetischen Aufzeichnung einer Sonderbehandlung vor der Aufzeichnung auf das Magnetband zu unterziehen, indem man sie z. B. durch Frequenz- oder Amplitudenmodulation in eine höhere Frequenzlage verschiebt. Es ist bekannt, durch frequenzabhängige Netzwerke die Tiefen und die Höhen voneinander zu trennen, auf verschiedenen Spuren aufzuzeichnen und sie auf der Wiedergabeseite wieder zu addieren. Dabei ist natürlich nicht nur auf Amplitudentreue, sondern auch auf Phasentreue der Frequenzkomponenten des wieder zusammengesetzten Signals zu achten. Bei diesem Verfahren treten jedoch die durch Verstärkerrauschen, Funkeleffekt und Mikrophonie auftretenden sehr niederfrequenten Störungen im hohen Kanal wieder auf. Die Verwendung von einfachen Siebmitteln zu ihrer Beseitigung ist wegen der erforderlichen Phasentreue nicht möglich.

Die Erfindung zeigt einen Weg auf, die benötigte Amplituden- und Phasentreue mit einfachen Mitteln zu erreichen.

Die Erfindung bezieht sich bei der Aufzeichnung bzw. Wiedergabe eines breiten Frequenzbandes auf bzw. von mehreren Spuren eines insbesondere magnetischen Tonträgers, wobei die aufzuzeichnenden tiefen Frequenzen durch einen Frequenzbandteiler vom Gesamtfrequenzband abgetrennt und nach geeigneter Umformung, beispielsweise durch Modulation, in Anordnung zur Aufzeichnung

und Wiedergabe eines bis zur

Frequenz Null herabreichenden

Frequenzbandes

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H.,

Berlin-Charlottenburg 1,

Ernst-Reuter-Platz

Paul-Gerhard Rothe, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden

einer besonderen Spur aufgezeichnet werden, darauf, daß in einer zweiten Spur das gesamte Frequenzband aufgezeichnet wird und daß zur Wiedergabe des Gesamtfrequenzbandes ein dem bei der Aufzeichnung verwendeten gleicher Frequenzbandteiler vorgesehen ist, der von dem in der zweiten Spur aufgezeichneten Gesamtfrequenzband die tiefen Frequenzen in gleicher Weise abtrennt wie bei der Aufzeichnung, bevor das Restfrequenzband mit den von der ersten Spur abgenommenen und rückumgeformten tiefen Frequenzen wieder vereinigt wird. Es sind also mit anderen Worten bei der Aufzeichnung und bei der Wiedergabe identische Frequenzbandteiler benutzt, von deren Ausgang bei der Aufzeichnung das tiefe Frequenzband, bei der Wiedergabe das Restfrequenzband benutzt wird. Auf dem Träger wird einerseits das gesamte Frequenzband und andererseits das einer Sonderbehandlung — wie oben erwähnt — unterworfene tiefe Frequenzband aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe werden aus dem aufgezeichneten Gesamtfrequenzband die tiefen Frequenzen entfernt und das Restfrequenzband mit dem aus der anderen Spur zurückgewonnenen tiefen Frequenzband vereinigt.

Zur Durchführung der Erfindung sind Frequenzbandteiler verschiedener Art geeignet. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen solchen Frequenzbandteiler, der auch für andere Zwecke verwendet werden kann, besteht gemäß weiterer Erfindung in einer Stromverzweigung mit einem vorwiegend induktiven und einem vorwiegend kapazitiven Zweig, wobei in jedem der beiden Zweige ein einseitig an fester Spannung liegender Ohmscher Widerstand enthalten ist, so daß an dem einen Widerstand eine die tiefen Frequenzen und an dem anderen eine das Restfrequenz-

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band enthaltende Spannung abgenommen werden kann. In Anwendung eines solchen Stromteilers auf das Problem der Aufzeichnung und Wiedergabe breiter Frequenzbänder wird bei der Aufzeichnung der eine Ausgang zur Gewinnung'der aufzuzeichnenden tiefen Frequenzen und bei der Wiedergabe der andere Ausgang zur Gewinnung des mit den tiefen Frequenzen wieder zu vereinigenden Restfrequenzbandes ausgenutzt.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild für das Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren gemäß der Erfindung. Hierin ist mit F der Frequenzbandteiler bezeichnet, der sowohl auf der links dargestellten Aufzeichnungsseite als auch auf der rechts dargestellten Wiedergabeseite Verwendung findet. Das aufzuzeichnende Gesamtfrequenzband G wird von der Klemme 4 einerseits direkt dem Aufsprechkopf 5 für die eine Spur des z. B. bandförmigen Magnetogrammträgers B zugeführt und andererseits der Klemme 1 des Frequenzbandteilers F. An der Klemme 3 des Frequenzbandteilers werden die tiefen Frequenzen T des Gesamtbandes G entnommen und einem Modulator M zugeführt, in welchem sie einer geeigneten Trägerfrequenz z. B. durch Frequenzmodulation aufmoduliert werden. Das Modulationsprodukt wird über den Magnetkopf 6 auf der zweiten Spur des Magnetogrammträgers aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe wird das durch den Kopf 5 aufgezeichnete Gesamtfrequenzband über den Kopf 7 vom Magnetband wieder abgenommen und der Klemme 1 eines dem ersten Frequenzbandteiler gleichartigen Frequenzbandteilers F zugeführt. Das von dem Aufzeichnungskopf 6 aufgezeichnete, modulierte, den tiefen Frequenzen entsprechende Signal wird von dem Wiedergabekopf 8 vom Band abgenommen und einem Demodulator D zugeführt, um die tiefen Frequenzen wiederzugewinnen. In einer Additionsschaltung werden diese tiefen Frequenzen mit dem von der Klemme 2 des Frequenzbandteilers F gewonnenen Restfrequenzband wieder zum Gesamtsignal G vereinigt, welches an der Klemme 9 abgenommen werden kann. Falls, wie zu erwarten, durch den Modulator und Demodulator eine zusätzliche Laufzeit im tiefen Kanal auftritt, so kann diese statt durch eine weitere Laufzeitkette im anderen Kanal auch durch Verschieben des Kopfes 5 bzw. 7 gegen 6 bzw. 8 kompensiert werden.

Fig. 2 zeigt eine Form eines Frequenzbandteilers, der für die mit F bezeichneten Geräte in Fig. 1 verwendet werden kann. Er besteht aus einem einfachen Tiefpaßfilter TP, dem das gesamte Signal G von der Klemme 1 zugeführt wird und dem die tiefen Frequenzen T an der Klemme 3 entnommen werden. Für die Aufzeichnungsseite reicht die soweit beschriebene Anordnung bereits aus. An der Wiedergabeseite soll das Restfrequenzband gewonnen werden. Dazu ist parallel zum Tiefpaßfilter TP ein Laufzeitglied τ geschaltet, welches die gleiche Laufzeit wie das Tiefpaßfilter hat. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters wird in einer Subtraktionsschaltung Δ von dem Ausgangssignal des Laufzeitgliedes τ subtrahiert, so daß an der Klemme 2 das Restfrequenzband auftritt. Ein weiteres Beispiel für den Frequenzbandteiler F ist in Fig. 3 dargestellt, wobei in Fig. 3 a eine für die Aufzeichnungsseite und in Fig. 3 b eine für die Wiedergabeseite geeignete Schaltung angegeben ist. Diese beiden Schaltungen unterscheiden sich lediglich durch den Anschlußpunkt einer festen Spannung Null. Die Schaltung besteht aus einem vorwiegend induktiven Zweig aus der Induktivität L₃ und dem Widerstand R₃ und einem vorwiegend kapazitiven Zweig aus der Kapazität C₃ und dem Ohmschen Widerstand R₃'. Beide Zweige liegen in Reihe zwischen den Klemmen 0 und 1, an denen die Spännung u_G des Gesamtfrequenzbandes liegt. Zwischen den beiden Widerständen R₃ und R₃' ist eine Anzapfung vorgesehen, die in Fig. 3 a mit 3 bezeichnet ist, da hier die den tiefen Frequenzen entsprechende Spannung χΐγ gegen den mit dem freien Ende der Kapazität C₃ verbundenen Punkt 0 fester Spannung abgenommen wird. In Fig. 3 b ist das freie Ende der Induktivität L₃ mit dem Punkt 0 fester Spannung verbunden, so daß an dem Abgriffpunkt zwischen den beiden Widerständen, der hier mit 2 bezeichnet ist, die Spannung M^ entsprechend dem Restfrequenzband entnommen werden kann.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine bereits obenerwähnte bevorzugte Ausführungsform des Frequenzbandteilers in Form eines Stromteilers. Zwischen den Klemmen 0 und 1 liegen in Parallelschaltung einerseits die Kapazität C₄ in Reihe mit einem Widerstand R^ und die Induktivität L₄ in Reihe mit einem Widerstand R_v der vorzugsweise die gleiche Größe wie der Widerstand R/ hat. Der an der Klemme 1 eingespeiste Gesamtstrom i_G verteilt sich auf die beiden Zweige derart, daß im induktiven Zweig L_iR_i im wesentlichen ein den tiefen Frequenzen entsprechender Strom i_T fließt, während im kapazitiven Zweig C₄i?₄' ein dem die höheren Frequenzen enthaltenden Restfrequenzband entsprechender Strom i% fließt. Am Widerstand i?₄ kann demgemäß über die Klemme 3 eine den tiefen Frequenzen entsprechende Spannung M₇- und am Widerstand i?₄' über die Klemme 2 eine dem Restfrequenzband entsprechende Spannung ii^ entnommen werden. Bei dieser Ausführungsform sind also die für die Aufzeichnungs- und Wiedergabeseite in Fig. 1 als Block F dargestellten Frequenzbandteiler völlig identisch.

An Stelle des in Fig. 4 dargestellten einfachen Stromteilers mit induktivem und kapazitivem Zweig können — wenn erforderlich — auch kompliziertere Netzwerke verwendet werden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, benötigt die Erfindung keine Netzwerke, deren Phasengang besonders ausgeglichen ist, sofern nur die auf der Aufzeichnungs- und Wiedergabeseite verwendeten Netzwerke gleichen Amplituden- und Phasengang besitzen. Dies kann in einfachster Weise durch Verwendung gleicher Elemente auf beiden Seiten erzielt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Frequenzbandes, das Frequenzen bis zu Null oder annähernd Null herab enthält, auf bzw. von einem insbesondere magnetischen Aufzeichnungsträger in mehreren Spuren, vorzugsweise Längsspuren, bei der die aufzuzeichnenden tiefen Frequenzen durch einen Frequenzbandteiler vom Gesamtfrequenzband abgetrennt und nach geeigneter Umformung, beispielsweisedurch Modulation, in einer besonderen Spur aufgezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zweiten Spur das gesamte Frequenzband aufgezeichnet wird und daß zur Wiedergabe des Gesamtfrequenzbandes ein dem bei der Aufzeichnung verwendeten gleicher Frequenzbandteiler vorgesehen ist, der von dem in der zweiten Spur aufgezeichneten Gesamtfrequenzband die tiefen Frequenzen in gleicher Weise abtrennt wie bei der Aufzeichnung, bevor das Rest-

frequenzband mit den von der ersten Spur abgenommenen und rückumgeformten tiefen Frequenzen wieder vereinigt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Frequenzbandteiler ein Spannungsteiler mit einem vorwiegend induktiven Zweig und einem vorwiegend kapazitiven Zweig vorgesehen ist und daß zur Abnahme der tiefen Frequenzen das freie Ende des kapazitiven Zweiges, zur Abnahme des Restfrequenzbandes das freie Ende des induktiven Zweiges mit einem Punkt fester Spannung verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Frequenzbandteiler eine Strom-

verzweigung mit einem vorwiegend induktiven und einem vorwiegend kapazitiven Zweig vorgesehen ist und daß in jedem der Zweige ein einseitig an fester Spannung liegender Ohmscher Widerstand enthalten ist, so daß an dem einen eine die tiefen Frequenzen, an dem anderen eine das Restfrequenzband enthaltende Spannung abgenommen werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Electronic & Radio Engineer«, Mai 1958, S. 193

bis 195;

»Tele-Tech & Electronic Industries«, August 1956,

S. 72, 73, 108, 110.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen