DE1462929B2 - Schaltungsanordnung zur Korrektur von Frequenz und Phasenabweichungen in einem Signa' - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung Steuerspannung für die Verzögerungsleitung erhält zur Korrektur von Frequenz- und Phasenabweichun- man im allgemeinen dadurch, daß man die Phasengen in einem Signal, das eine mit einer Bezugsfre- abweichung der vom Band abgelesenen Zeilensynquenz auftretende Komponente enthält, mit einer chronisationsimpulse mißt. Eine der Phasenabweivariablen Verzögerungseinrichtung, welche das Si- 5 chung proportionale Spannung steuert die Verzögegnal entsprechend einem Fehlersignal verzögert, mit rung der Leitung.

einem Phasendetektor, der periodisch die Phasen- Im allgemeinen wird eine oder werden beide vorabweichung der mit der Bezugsfrequenz auftretenden beschriebenen Korrekturverfahren bei der WiederKomponente mißt und das der Phasenabweichung gäbe oder Videoaufnahme verwendet. Die Ergebnisse entsprechende Fehlersignal erzeugt, und mit einem io sind brauchbar, wenn es sich um einfarbige Video-Steuerkreis, der in Abhängigkeit vom Fehlersignal signale handelt. Wenn jedoch das aufgezeichnete das Fehlersignal während der Zeitspanne zwischen Videosignal. Farbinformationen enthält, erbringen den Messungen ändert: ' die bekannten Systeme keine brauchbare Korrektur.

Bei einer bekannten derartigen Schaltungsanord- Darüber hinaus sind die Verhältnisse noch schlech-

nung ist an den Ausgang des Phasendetektors ein 15 ter, wenn keine elektromechanische Servoeinrich-

Tiefpaßfilter angeschlossen, welches die Gleichspan- tung verwendet wird.

nungskomponente aus dem Ausgangssignal des Gegenüber dem Stand der Technik besteht die

Phasendetektors zur Steuerung einer die Andruck- Aufgabe der Erfindung in der Verbesserung der be-

kraft eines Videobandes an das Kopfrad bestimmen- kannten Korrekturschaltungen dahingehend, daß das

den Servoeinrichtung gewinnt. Das Tiefpaßfilter 20 zum Ausgleich der Phasen- und Frequenzabweichun-

wirkt dabei als Mittelwertbildner für die ihm züge- gen verwendete Fehlersignal zu den Abtastzeitpunk-

führte Spannung. Ein augenblickliches Nachfolgen ten jeweils auf die für eine schnelle Ausregelung der

dieses Gleichstromsignals auf Abweichungen der FiI- Abweichungen benötigte Größe gebracht wird, ohne

tereingangsspannung ist wegen der Mittelwertbildung jedoch dabei in den Abtastzeitpunkten unstetig zu

nicht möglich. Eine ähnliche Anordnung ist zur 25 verlaufen. Dadurch soll eine gleichmäßigere und

Steuerung des Drehmomentes des Antriebsmotors bessere Ausregelung der Phasen- und Frequenz-

bei einem Magnetbandgerät bekannt. . abweichungen ermöglicht werden, als es mit den bis-

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem her bekannten Regelanordnungen möglich war. Der-

liegt in der möglichst guten Ausregelung periodisch artige Verbesserungen sind insbesondere bei der

in einem elektrischen Signal auftretender Phasen- 30 Wiedergabe von auf Band aufgezeichneten Farbfern-

imd Frequenzabweichungen. sehszenen erforderlich, da bei den bisher üblichen

Beispielsweise werden bei der Videobandaufnahme Regelanordnungen über das wiedergegebene Bild häufig die Aufzeichnung und die Wiedergabe der zunehmend stärker werdende Farbfehler auftreten,. Videosignale derart vorgenommen, daß ein Magnet- die durch die Phasenabweichungen des die Farbband durch eine Vielzahl von Magnetköpfen nach- 35 information enthaltenden Farbträgers bedingt sind, einander abgetastet wird. Wenn die durch die Wie- welche in unerwünschter Weise als Farbinformatiodergabeköpfe bestimmten geometrischen Verhält- nen gewertet werden.

nisse des Kopf-zu-Band-Kontaktes von den durch Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanorddie Aufzeichnungsköpfe bestimmten geometrischen nung zur Korrektur von Frequenz- und Phasenab-Verhältnissen abweichen, ergeben sich im reprodu- 40 weichungen in einem Signal, das eine mit einer Bezierten Signal periodische Phasen- und Frequenz- zugsfrequenz auftretende Komponente enthält, mit abweichungen. einer variablen Verzögerungseinrichtung, welche das

Bisher wurde im wesentlichen auf zwei Arten die Signal entsprechend einem Fehlersignal verzögert, Lösung des Problems versucht, das durch perio- mit einem Phasendetektor, der periodisch die Phadisch auftretende, durch unterschiedliche geome- 45 senabweichung der mit der Bezugsfrequenz auftretrische Verhältnisse des Kopf-zu-Band-Kontaktes tenden Komponenten mißt und das der Phasenabbedingte Phasen- und Frequenzabweichungen ge- weichung entsprechende Fehlersignal erzeugt, und stellt wird. Einmal wurde versucht, das Maß, in dem mit einem Steuerkreis, der in Abhängigkeit vom das Band durch den Wiedergabekopf infolge der Fehlersignal das Fehlersignal während der Zeitgeometrischen Verhältnisse bei dem Kopf-zu-Band- 5° spanne zwischen den Messungen ändert, erfindungs-Kontakt gedehnt wird, entweder von Hand oder gemäß dadurch gelöst, daß der auf das Fehlersignal durch elektromechanische oder elektronische Servo- ansprechende Steuerkreis das Fehlersignal während Steuereinrichtungen zu steuern. Zum anderen wurde der Zeitspanne zwischen den Messungen mit einer versucht, die Abweichungen im reproduzierten Si- Geschwindigkeit ändert, die durch die Größe des gnal zu korrigieren, nachdem dieses vom Band ab- 55 Fehlersignals zu einem ausgewählten Zeitpunkt wähgelesen worden ist. Bei der ersten Art wird im all- rend jeder Periode des Fehlersignals bestimmt gemeinen die Stellung einer Vakuum-Führung ge- wird.

steuert, welche den Druck bestimmt, der von den Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist in Wiedergabeköpfen auf das Band ausgeübt wird. Die gewissen Punkten ähnlich der zweiten vorerwähnten Stellungssteuerung kann entweder von Hand oder 60 Art eines Korrektursystems. Das durch die Wiederdurch ein elektromechanisches Servosystem vorge- gabeknöpfe vom Band abgelesene Signal wird durch nommen werden. Bei der Korrektur nach der zwei- eine variable Verzögerungsleitung geschickt, und die ten Art wird im allgemeinen das vom Band abge- Verzögerung der Leitung wird derart gesteuert, daß lesene Signal durch eine Verzögerungsleitung ge- jede Phasen- oder Frequenzabweichung korrigiert schickt, deren Verzögerung durch eine Steuerspan- 65 wird. Die Verzögerungsleitung korrigiert eine konnung verändert werden kann. Die Verzögerung wird stante Phasenabweichung, wenn eine konstante Spanderart gesteuert, daß die durch unrichtige Banddeh- nung geeigneter Größe an die Verzögerungsleitung nung verursachten Fehler kompensiert werden. Die angelegt wird. Die Korrektur einer sich ändernden

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abweichung, d. h. einer Frequenzabweichung, erf or- F i g. 2 im Blockschaltbild ein bekanntes Korrek-

dert es dementsprechend, daß eine sich ändernde tursystem,

Spannung an die Verzögerungsleitung angelegt wird. F i g. 3 und 4 verschiedene Wellenformen, auf die

Bei dem üblichen Korrektursystem wird die bei der Beschreibung des Systems nach F i g. 2 Be-

Steuerspannung für die Verzögerungsleitung dadurch 5 zug genommen wird,

gewonnen, daß man die Phasenabweichung jedes F i g. 5 im Blockschaltbild eine Ausführungsform Zeilensynchronisationsimpulsese mißt und eine die- der vorliegenden Erfindung und
ser Phasenabweichung proportionale Spannung er- F i g. 6 und 7 Wellenformen, auf die bei der Bezeugt. Die so gewonnene Spannung wird während Schreibung der Schaltungsanordnung nach F i g. 5 der Zeitspanne zwischen den Zeilensynchronisations- io Bezug genommen wird.

impulsen gespeichert. Bedingt durch diese Speiche- Die Erfindung ist hier in Anwendung bei der rung bleibt die Steuerspannung während der Zeit- Videoaufzeichnung beschrieben. Die Erfindung kann spanne zwischen den Zeilensynchronisationsimpulsen jedoch allgemein verwendet werden zur Korrektur konstant, und die Wellenform der Steuerspannung von Phasen- und Frequenzabweichungen, die periändert sich stufenweise. Da die Steuerspannung wäh- 15 odisch in irgendeinem Signal auftreten, das eine Komrend der Zeitspanne zwischen den Zeilensynchroni- ponente bei einer Bezugsfrequenz enthält,
sationsimpulsen konstant bleibt, wird irgendeine Das heute im allgemeinen für die Videoaufzeich-Frequenzabweichung, die zwischen den Zeilensyn- nung verwendete Verfahren ist unter dem Namen chronisationsimpulsen auftritt, nicht korrigiert. Die »Quadruplex-Auf zeichnung« bekannt. Der Ausdruck Fehler, die sich daraus ergeben, daß zwischen den 20 Quadruplex bezieht sich auf die Verwendung von Zeilensynchronisationsimpulsen keine Frequenzkor- vier Aufzeichnungsköpfen, die jeweils in 90° Abrektur erfolgt, können beim reproduzierten Bild stand voneinander an einem Kopfrad angeordnet visuell nicht erkannt werden, wenn es sich um sind. F i g. 1 zeigt den üblichen Aufbau eines Kopf-Schwarz-Weiß-Bildsignale handelt. Wenn jedoch rades für eine Quadruplex-Aufzeichnung. Vier AufFarben reproduziert werden, ergibt sich ein deutlich 25 zeichnungsköpf 1, 2, 3 und 4 sind in Quadratur über sichtbarer Fehler im Farbton. ein Rad 5 verteilt, das um eine Achse 6 in der ange-

Im Gegensatz zum bekannten Korrektursystem gebenen Richtung rotiert. Die vier Aufzeichnungsvermag das Korrektursystem gemäß der Erfindung köpfe 1, 2, 3 und 4 sind im Verhältnis zum Rand 5 eine sich kontinuierlich ändernde Steuerspannung an vergrößert dargestellt. Eine Vakuum-Führung 7 ist die variable Verzögerungsleitung zu liefern, wodurch 30 an einer Seite des Rades 5 angeordnet. Das Magnetzwischen den Zeilensynchronisationsimpulsen auf- band 9 verläuft zwischen dem Rad 5 und der Fühtretende Frequenzabweichungen korrigiert werden rung 7. In F i g. 1 ist die Richtung der Bandbewekönnen. Die Steuerspannung für die variable Ver- gung parallel zur -Achse 6 des Rades 5 und beispielszögerungsleitung wird bei der Erfindung dadurch ge- weise nach vorn aus der Papierebene herausgerichwonnen, daß zunächst eine Steuerspannung in ahn- 35 tet. Wenn sich das Rad 5 in der angedeuteten Richlicher Weise wie bei dem bekannten System erzeugt tung dreht, berührt einer der Köpfe das Band und wird, d.h., es wird bei jedem Zeilensynchronisations- zeichnet die Videoinformation auf. Wenn der Kopf impuls durch Messen der Phasenabweichung jedes über das Band hinweggeführt wird, dehnt er das Synchronisationsimpulses eine Steuerspannung er- Band, um einen guten Kontakt zu erreichen. Der im zeugt. Diese Steuerspannung wird dann während der 40 Schnitt gezeigte Teil von F i g. 1 veranschaulicht, wie Zeitspannen zwischen den Zeilensynchronisations- das Band durch den Aufzeichnungskopf gedehnt impulsen entweder vergrößert oder verkleinert, um wird. Eine Nut oder Ausnehmung 11 in der Füheine Korrektur für alle Frequenzabweichungen zu rung 7 nimmt die Köpfe 1, 2, 3 und 4 auf, wenn bewirken, die zwischen den Zeilensynchronisations- diese nacheinander das Band 9 abtasten,
impulsen auftreten. Bei einer Ausführungsform der 45 Die Wiedergabe der aufgezeichneten Fernsehinforvorliegenden Erfindung sind der Anstieg oder die mation wird unter Verwendung des gleichen Kopf-Abnahme der Steuerspannung während der zwischen rades oder eines Kopfrades erreicht, das im wesentden Zeilensynchronisationsimpulsen liegenden Zeit- liehen identisch wie das für die Aufzeichnung verspannen proportional zur gesamten Phasenabwei- wendete aufgebaut ist. Auch hier sind wiederum chung, die nach einer vorbestimmten Anzahl von 50 vier Köpfe in Quadratur um ein Kopf rad angeordnet, aufgetretenen Zeilensynchronisationsimpulsen vor- und das Band verläuft zwischen dem Kopfrad und liegt. Beispielsweise wird die Gesamtphasenabwei- der Vakuum-Führung. Wenn das Band durch die chung nach einer vollständigen Querabtastung des Wiedergabeköpfe in einem stärkeren Maße gedehnt Magnetbandes durch einen Wiedergabekopf gemes- wird als zuvor durch die Aufzeichnungsköpfe, dann sen und für die Festlegung des Anstiegs oder der 55 weist das reproduzierte Signal eine niedrigere Fre-Abnahme der Steuerspannung zwischen den Zeilen- quenz auf als das aufgezeichnete Signal. In ähnlicher Synchronisationsimpulsen verwendet. Bei einer zwei- Weise weist das reproduzierte Signal, wenn die Dehten Ausführungsform wird ein Regelsystem mit ge- nung durch die Wiedergabeköpfe geringer ist, eine schlossenem Kreis verwendet, das jegliche stufen- höhere Frequenz auf als das aufgezeichnete Signal, weise Änderung in der Steuerspannung erfaßt und ⁶° Üblicherweise werden bei der Aufzeichnung einer die Steuerspannung derart korrigiert, daß die stufen- Videoinformation nach dem Quadruplex-Verfahren weise Änderung beseitigt wird. jeweils etwa sechzehn Bildzeilen aufgezeichnet, wenn

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich ein Schreibkopf das Band überquert. Eine Zeile entaus den Unteransprüchen und sind nachfolgend an spricht einer Abtastung des Empfängerbildschirmes Hand der Darstellungen von Ausführungsbeispielen ⁶5 von der linken bis zur rechten Seite durch den Elek-

der Erfindung näher erläutert. Es zeigt tronenstrahl. Jede Zeile der Videoinformation ent-

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht hält einen Zeilensynchronisationsimpuls, der die

eines Kopfrades eines Videomagnetbandgerätes, Horizontalbewegung des Elektronenstrahls beim

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Bildwiedergabesystem bestimmt. Es werden folglich jeden Zeilensynchronisationsimpulses erzeugt Typi-

aiso bei jeder Überquerung des Bandes durch einen scherweise sind die Abtastimpulse 5 Mikrosekunden

Aufzeichnungskopf sechzehn Zeilensynchroriisations- läng. Die Abtastimpulse werden vom Generator 22

impulse im Abstand voneinander über die Band- aii den Eingang eines Phasendetektors 23 geliefert.-

breite hinweg aufgezeichnet. 5 Ein Sägezahngenerator 24 erzeugt eine Sägezahn-

Wenn das Band durch den Wiedergabekopf star- welle von der korrekten Zeilensynchronisationsfreker als durch den Schreibkopf gedehnt wird, ist die quenz, d. h. von 15 750 Hz.- Die Sägezahnweile wird Folgefrequenz der Zeilensynchronisätionsimpulse vom Generator 24 an einen zweiten Eingang des während jeder Sechzehn-Zeilen-Gruppe kleiner als Phasendetektors 23 geliefert, der Ausgang des Phader richtige Wert; Die Phase der Zeilehsynchrohisa- io sendetektors 23 ist an einen Speicherkondensator 25 tiönsimpulse weist dann eine Abweichung um einen und an den Steuereingang 26 der variablen Verzöge-Beträg auf, welcher der Frequenzabweichung ent- rungseinrichtung 20 angeschlossen. Der Phasendespricht. Die Zeilensynchronisationsimpulse müssen tektor23 kann beispielsweise ein üblicher Dioden^ bei einer bekannten Folgefrequenz, z. B. mit 15 750 brückengleichrichter sein. Wenn auch bei dem in Impulsen je Sekunde, auftreten. Wenn man nun ort- 15 F i g. 2 gezeigten System eine Sägezahnwelle zur Erlich Impulse mit einer bekannten Folgefrequenz er- fassung von Phasenabweichungen verwendet wird^ so zeugt, kann die Phäsenabweichung der Zeilensyn- kann seibstverständilich auch irgendein anderes Verehröriisätiörisimpulse gemessen werden; fähren zur Phasenerfassüng verwendet werden, Bei-

Bei der Erzeugung einer örtlichen Bezugsimpuls- spielsweise kann statt der Sägezahnwelle eine trapezserie wird im allgemeinen nach zwei Verfahren ge- 20 förmige Welle verwendet werden,
arbeitet. Im ersten Fall wird ein Zeilenfrequenz- Beim Betrieb der bekannten Korrekturanordnung Oszillator durch eine automatische Frequenznach- nach F i g, 2 werden die Phasen- und Frequenz-Stimmung ^4FiV gesteuert (wobei die Band-Zeilen- abweichungen in dem VideoeingangssignaU das von synchronisatiönsimpulse als die Steuergröße ver- den Wiedergäbeköpfen herkommt, dadurch korriwendet werden), um zeilenfrequente Impulse zu er- 25 giert, daß man das Videosignal durch die variable zeugen, deren Fölgefrequenz der mittleren, vom Verzögerungseinrichtung 20 schickt. Die durch die Band gelieferten Fölgefrezuenz entspricht. Der Aus- Verzögerungseinrichtung 20 bewirkte Verzögerung gang des Zeilenfrequenz-Oszillators zeigt deshalb ist proportional der Spannung, die Von dem Speinicht die Phasenänderungen bei der Zeilehsynchro- cherkondensätör 25 an die Verzögerungseinrichtung nisatiönsfreqüenz, die in dem Bandsignal vorliegen, 3° 20 geliefert wird. Eine bestimmte Frequenzabweida die AFN-Zeitkonstante derart eingestellt ist, daß chüng im Fernsehsignal wird korrigiert, indem man solche schnellen Änderungen ignoriert werden. Ein eine sich ändernde Spannung an die Verzögerungs-Vergleich des Signals des Zeilenfrequenz-Öszillators einrichtung 20 anlegt. Wenn die Frequenz des von mit dem Bähd-Zeilensynehrönisätionssignal erbringt den Aufzeichnungsköpfen gelieferten Videosignals eine Information über Phasenänderungen bei Folge- 35 größer als der richtige Wert ist, wird eine zuneh^ frequerizen, die größer als die Grenzfrequenz des mende Steuerspannung an die Verzögerungseinrich-AFN-Kfeises sind. tung 20 angelegt. Wenii die Frequenz der Video-

Bei dem zweiten Verfahren zur Erzeugung der Be- signale kleiner als der richtige Wert istj wird eine

zügsiihpulsserie wird ein Oszillator verwendet, der abnehmende Steuerspannung an die VerzÖgerungs-

Inipülse bei einer festen Impulsfolgefrequenz von 40 einrichtung 20 angelegt.

15 750 Impulsen je Sekunde erzeugt. Dieses letztere Zur Beschreibung der Arbeitsweise der Schal-Verf ähreti wird bevorzugt, weriri Farben wiedergege- tungsanordriung nach F i g. 2 wird auf die Wellenben werden sollen. form nach den F i g. 3 und 4 Bezug genommen.

F i g. 2 zeigt ein Blöckschaltbild eines typischen, Diese Wellenförinen veranschaulichen die Arbeitsbekannten Systems, das zur Korrektur von Phasen- 45 weise der Schaltungsanordnung^ wenn das Magnet- und Frequenzabweichungen verwendet wird, die band durch die Wiedergabeköpfe um einen bestimmdürch unrichtige Banddehnung verursacht sind. Die ten Betrag stärker gedehnt wird, als dieses zuvor Erdanschlüsse für die durch die verschiedenen durch die Aüfzeichnungsköpfe gedehnt worden ist. Blöcke dar gestellten Elemente sind deutlichkeitshal- In F i g. 3 stellt die mit A bezeichnete Wellenform ber weggelassen worden. Das Videosignal wird von 5° ein Sparinungs-Zeit-Diagiamm der Abtastimpulse den Wiedergabekopf en an eine elektronisch veränder- dar, die von dem Abtästimpulsgenerator 22 an den bare Verzögerungseinrichtung 20 geliefert, die bei- Phasendetektor 23 geliefert werden. Die Zeitspanne spielsweise aus einer elektronisch einstellbaren Ver- T_s zwischen den Impulsen entspricht der Zeitspanne zögerufigsleitung üblichen Aufbaus bestehen kann. zwischen den Zeilerisynehronisationsimpulsen, die Die Verzögerungseinrichtung 20 besitzt eine Span- 55 durch das Amplitudensieb 21 aus dem Videosignal riüngs-Vefzögerun'gs-Kennliniej die eine vergrößerte ausgesiebt sind. Die Wellenform B in F i g. 3 stellt Verzögerung bei ansteigenden Steuerspannungen und das Spannungs-Zeit-Diagramm der an den zweiten Verkleinerte Verzögerungen bei abnehmenden Steuer- Eingang des Phasendetektors 23 vom Sägezahngenesparinuhgen erbringt. Selbstverständlich können rator 24 gelieferten Spannung dar. Die Periode T_R auch andersartige Verzögerungseinrichtungen bei ge- ⁶° dieser Sägezahnspannung ist gleich der korrekten eignetet Abwandlung der Schaltung verwendet wer- Periode der Zeilensynchronisationsimpulse. Die den, wie dies der Fachmann ohne weiteres übersieht. Phase der Sägezahnspannung B ist derart, daß diese Das Videosignal wird ferner an ein Amplitudensieb die Nullachse der Sägezahnwelle zur gleichen Zeit 21 üblichen Aufbaus geliefert, welches das Zeilen- durchläuft, zu der ein Abtastimpuls beim Auftreten synchrönisätiönssignal vom Videosignal abtrennt. ⁶5 eines Zeilensynchronisationsimpulsese mit korrekter Das Zeilensynchfonisätionssignal wird vom Ampli- Phasenlage erzeugt wird. Die Wellenform C in tudensieb 21 an einen Abtastimpulsgenerätor 22 ge- F i g. 3 stellt ein Spannungs-Zeit-Diagramm der am liefert, der Tcnrre Abtnstimrmise beim Auftreten eines Kondensator 25 liesenden Spannung dar, die nega-

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. tiv ist. Die Wellenform A in F i g. 4 zeigt ebenfalls produzierte Zeilensynchronisationsimpuls . wiederum ein Diagramm der Spannung am Kondensator 25, einen Abtastimpuls, der phasengleich mit dem ersten jedoch ist diese hier über eine größere Zeitspanne als Impuls der vorangehenden Sechsehn-Zeilen-Gruppe die Wellenform C in F i g. 3 aufgetragen. Die ist und der beispielsweise phasengleich mit dem Periode T_h der Wellenform A nach F i g. 4 entspricht 5 Durchlauf der Sägezahnspannung durch die NuIlder Zeit, die ein Wiedergabekopf benötigt, um sech- achse auftritt. Wenn dies eintritt, entlädt sich der zehn Zeilen der auf dem Band aufgeschriebenen Kondensator 25 in den Phasendetektor 23, und die Videoinformation zu überqueren, d. h. der für eine Spannung am Kondensator 25 wird zu Null.
Querabtastung des Bandes erforderlichen Zeit. Die Wellenform A in F i g. 4 zeigt die Spannung Wenn die von den Wiedergabeköpfen bewirkte io am Kondensator 25 für einen längeren Zeitraum als Dehnung des Magnetbandes größer als die von den bei der Wellenform C in Fig. 3. Die Spannung am Aufzeichnungsköpfen bewirkte Dehnung ist, dann ist Kondensator 25 nimmt stufenweise in sechzehn die Zeitspanne zwischen den vom Band reproduzier- Schlitten jedesmal ab, wenn ein Wiedergabekopf das ten Zeilensynchronisationsimpulsen größer als der Band überquert. Am Ende der sechzehn Schritte richtige Wert. Wenn der Betrag der Banddehnung 15 wird die Spannung am Kondensator in Übereinstimkonstant ist, dann ist die Zeitspanne zwischen den mung mit dem Ausgang des Phasendetektors 23 zu Zeilensynchronisationsimpulsen ebenfalls konstant, Null. Die Wellenform A nach F i g. 4 bildet die was eine konstante Frequenzabweichung oder eine Steuerspannung für die variable Verzögerungseinlinear ansteigende Phasenabweichung bedeutet. Wie richtung 20. Folglich wird das an die variable Verzuvor erwähnt, ist dies bei den in den F i g. 3 und 4 20 zögerungseinrichtung 20 gelieferte Videosignal studargestellten Wellenformen der Fall, denn T_s ist um fenweise korrigiert.

einen festen Betrag größer als T_R. Wenn einer der Es ist aber zu beachten, daß keine Frequenzkorvier Wiedergabeköpfe mit einer Überquerung des rektur zwischen den Zeilensynchronisationsimpulsen ■ Bandes beginnt, so gibt er einen ersten Zeilensyn- stattfindet, da die an die Verzögerungseinrichtung 20 chronisationsimpuls wieder, der sich, so sei ange- 25 gelieferte Spannung während dieser Zeitspanne konnommen, in Phase befindet. Der beim Auftreten die- stant ist. Die sich aus diesen Frequenzkorrekturses Zeilensynchronisationsimpulses erzeugte Abtast- lüeken -zwischen den Zeilensynchronisationsimpulsen impuls tritt gleichzeitig mit dem Nulldurchgang der ergebenden Fehler stellen im allgemeinen kein Pro-Sägezahnspannung B in F i g. 3 auf. Der Abtast- blem dar, wenn es sich um Schwarz-Weiß-Videoimpuls 40 in der Wellenform^ nach Fig. 3 stellt 30 signale handelt. Es liegt zwar ein kleiner Fehler vor, einen solchen Impuls dar. Folglich entspricht der der eine horizontale Dehnung des Fernsehbildes auf Zeitpunkt, bei dem der Abtastimpuls 40 erzeugt Grund der Korrekturlücke zwischen den Zeilensynwird, demjenigen, bei dem die Sägezahnspannung chronisationsimpulsen bewirkt, aber dieser Fehler gemäß der Wellenform B in F i g. 3 die Nullachse kann vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen überquert. Der Phasendetektor 23 tastet die Säge- 35 werden. Wenn jedoch Farbbildsignale reproduziert zahnspannung beim Auftreten des Impulses 40 ab werden sollen, führen die sich aus diesen Korrektur- und liefert deshalb einen Ausgang Null, wie bei der lüeken ergebenden Fehler zu einer beträchtlichen Wellenform C in F i g. 3 gezeigt. Da am Ausgang des Farbtonabweichung, die in starkem Maße sichtbar Phasendetektors 23 keine Spannung auftritt, bleibt ist. Diese Abweichung ergibt sich daraus, daß die die Spannung am Kondensator 25 Null, bis der 4° Farbinformation als Phasenmodulierung eines Hilfsnächste Abtastimpuls 41 erzeugt wird. Da die Zeit- trägers übermittelt wird, der im reproduzierten spanne zwischen den Abtastimpulsen größer ist als Videosignal enthalten ist. Die konstante Frequenzdie Periode der Sägezahnspannung, tritt eine nega- abweichung zwischen den Zeilensynchronisationstive Spannung, die proportional der Phasenabwei- impulsen führt zu einer linear sich ändernden Phachung ist, am Ausgang des Phasendetektors 23 bei 45 senabweichung in der Farbinformationskomponente. der Erzeugung des Abtastimpulses 41 auf. Diese Diese sich ändernde Phasenabweichung verursacht negative Spannung wird im Speicherkondensator 25 eine beträchtliche Farbwertverschiebung von links gespeichert. Folglich nimmt, wie bei C in F i g. 3 ge- nach rechts über das Fernsehbild. Zwar ist die Farbe zeigt, die Spannung am Kondensator 25 auf einen an der linken Seite des Bildes korrekt, jedoch liegt negativen Wert hin ab. Die Spannung am Konden- 5° ein von der linken zur rechten Seite des Bildes zusator 25 bleibt auf diesem Spannungsniveau, bis der nehmender Fehler in der Farbe vor. Um eine Phanächste Abtastimpuls erzeugt wird. Beim Abtast- senentzerrung der Farbkomponente zu erreichen, impuls 42 wird die Sägezahnspannung bei einem nie- muß eine sich kontinuierlich ändernde Spannung an drigeren Spannungsniveau abgetastet — denn die die Verzögerungseinrichtung 20 geliefert werden. Die Phasenabweichung ist größer —, was dazu führt, daß 55 Steuerspannung, die zur Farbkorrektur bei dem geeine niedrigere Spannung vom Phasendetektor 23 schilderten Beispiel erforderlich ist, d. h., wenn eine erzeugt und vom Kondensator 25 gespeichert wird. unrichtige Banddehnung von festem Betrag vorliegt, Die Spannung am Kondensator 25 nimmt stufen- ist mit der Wellenform B in F i g. 4 veranschaulicht, weise ab, bis ein Abtastimpuls wieder gleichzeitig Die vorliegende Erfindung erbringt eine solche Kormit dem Durchlauf der Sägezahnspannung durch die 6° rektur.

Nullachse auftritt. Da jedesmal sechzehn Zeilen- F i g. 5 zeigt im Blockschaltbild eine Ausführungs-

synchronisationsimpulse aufgezeichnet worden sind, form der Erfindung. Die Erdanschlüsse der durch

wenn ein Aufzeichnungskopf einmal das Band über- die Blöcke dargestellten Elemente sind deutlichkeits-

quert, weist die am Kondensator 25 erscheinende halber weggelassen. Das Blockschaltbild enthält alle

Wellenform sechzehn Stufen auf. Nachdem der 65 Elemente des vorbeschriebenen bekannten Korrek-

Wiedergabekopf das Band verlassen hat und ein tursystems, weshalb in Fig. 5 für die übereinstim-

anderer Wiedergabekopf mit der Abtastung des Ban- menden Elemente die gleichen Positionsziffern ver-

des beginnt, erzeugt der erste vom zweiten Kopf re- wendet sind. Zusätzlich zu diesen bekannten EIe-

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menten enthält diese Ausf ührungsf orm der Erfindung ähnlichen Bedingungen wie den oben beschriebenen, ein Filter 50, das eine bestimmte Frequenzkompo- d. h., das Magnetband wird durch die Wiedergabenente von der am Kondensator 25 erscheinenden köpfe um einen festen Betrag stärker gedehnt, als es Spannung abtrennt. Die Auswahl der besonderen, durch die Aufzeichnungsköpfe gedehnt worden ist. durch den Filter 50 abgetrennten Frequenzkompo- 5 In F i g. 6 stellt A das Spannungs-Zeit-Diagramm nente wird nachfolgend ausführlicher beschrieben. der am Ausgang des Filters 50 erscheinenden WeI-Der Ausgang des Filters 50 wird an einen ersten Ein- lenform dar. Diese Spannungswelle A ist sinusförmig gang einer Abtasteinrichtung 51 geführt, die bei- mit einer Periode T_h, die der Periode der Steuerspielsweise ein üblicher Diodenbrücken-Abfrage- spannung in F i g. 4 entspricht. Die Wellenform B schalter und ein Speicherkondensator sein kann. Ein io stellt ein Spannungs-Zeit-Diagramm der Abtast-Abtastimpulsgenerator 52 liefert Abtastimpulse mit impulse dar, die am Ausgang der Vergleichsquelle einer Frequenz gleich der Frequenz der durch das 52 auftreten. Die Wellenform C in F i g. 6 stellt ein Filter abgetrennten Komponente an einen zweiten Spannungs- und Strom-Zeit-Diagramm für die am Eingang der Abtasteinrichtung 51. Der Ausgang der Ausgang der Abtasteinrichtung 51 erscheinende Abtasteinrichtung 51 wird an einen einstellbaren 15 Spannung V₁ und für den Ausgangsstrom J₁ der Verstärkungsregler 53 geliefert, bei dem es sich bei- Stromquelle 54 dar. Es wird darauf hingewiesen, daß spielsweise um einen üblichen Widerstands-Span- V₁ und J₁ negativ sind. F i g. 7 zeigt drei Wellenfornungteiler handeln kann. Der Ausgang des Verstär- men, von denen jede die Spannung am Kondensator kungsreglers 53 wird an eine Stromquelle 54 geführt. 25 für verschiedene Betriebsbedingungen darstellt. Die Stromquelle 54 liefert einen Strom an den Spei- 20 Bei der Wellenform A handelt es sich um das Spancherkondensator 25. Die Stärke dieses Stromes wird nungs-Zeit-Diagramm der am Kondensator 25 unter durch die Spannung bestimmt, die von dem Verstär- richtigen Arbeitsbedingungen auftretenden Spannung, kungsregler 53 an die Stromquelle 54 geliefert wird. Die gestrichelte Linie ist die Wellenform der Span-Bei der Stromquelle 54 kann es sich beispielsweise nung, die am Kondensator 25 auftritt, wenn das um eine übliche Transistorstromquelle handeln. 25 Korrektursystem gemäß der Erfindung nicht verwen-

Beim Betrieb der Korrekturschaltung nach F i g. 5 det wird. Die ausgezogene Linie zeigt die Spannung wird das Filter 50 derart abgestimmt, daß eine der am. Kondensator 25, die dort bei Verwendung des beiden Hauptfrequenzkomponenten des am Konden- Korrektursystems gemäß der Erfindung auftritt. Die sator25 auftretenden Signals ausgewählt wird. Eine Wellenformen B und C sind ebenfalls Spannungs-Betriebsart liegt vor, wenn das Filter 50 eine Korn- 30 Zeit-Diagramme der am Kondensator 25 auftretenponente abtrennt, deren Frequenz der Frequenz der den Spannung, wobei die gestrichelt eingezeichnete Wellenform A in Fig. 4 entspricht, d. h., deren Fre- Wellenform dieselbe ist wie bei A. Die ausgezogenen quenz der Periode T_h entspricht. Die Amplitude die- Wellenformen von B und C stellen die Spannung ser Frequenzkomponente steht in Größe und Polari- am Kondensator 25 dar, wenn der Verstärkungsregtät in unmittelbarer Beziehung zu der am Konden- 35 ler 53 unrichtig eingestellt ist. Es wird darauf hinsator 25 erzeugten Korrekturspannung. Der Rest der gewiesen, daß die drei in F i g. 7 gezeigten Wellen-Schaltungsanordnung bewirkt, daß die Spannung am formen negative Spannungen darstellen.
Speicherkondensator 25 während der zwischen den Wie die Wellenform A in F i g. 6 zeigt, ist die Aus-Zeilensynchronisationsimpulsen liegenden Zeitspan- gangsspannung des Filters 50 eine sinusförmige nen mit einer Geschwindigkeit verändert wird, die 40 Spannungswelle mit einer Periode T,„ wobei T_n die von der Größe der durch den Filter 50 abgetrennten Periode der Korrekturspannung ist, die an die Komponente bestimmt wird. variable Verzögerungseinrichtung geliefert wird. In

Der Abtastimpulsgenerator 52 erzeugt eine Serie anderen Worten ist T_h die Periode der in Fig. 4 gevon Abtastimpulsen mit einer Folgefrequenz gleich zeigten Wellenformen. Die Amplitude der sinusförder Frequenz der vom Filter 50 übermittelten Korn- 45 migen Welle A in F i g. 6 steht in unmittelbarer Beponente. Die Phasenbeziehung der Abtastimpulse Ziehung zum maximalen Wert der Korrekturspangegenüber der durch das Filter 50 hindurchgehenden nung am Kondensator 25. Der Generator 52 erzeugt Komponente ist derart, daß eine Abtastung, abhän- Abtastimpulse von der Wellenform B in F i g. 6 bei gig von der Polarität der Abweichung, bei dem posi- einer Frequenz, die gleich der Frequenz der sinustiven oder negativen Scheitelwert der durch den FiI- 50 förmigen Spannung am Ausgang des Filters 50 ist, ter 50 kommenden Komponente erfolgt. Die Abtast- d. h., die Periode zwischen den Abtastimpulsen einrichtung 51 liefert dann eine Ausgangsspannung, ist T_h. Die erzeugten Abtastimpulse treten bei den die in Größe und Polarität in unmittelbarer Bezie- Minima der sinusförmigen Wellenform A in F i g. 6 hung zur Fehlerspannung steht, die am Konden- auf. Die Abtasteinrichtung 51 erzeugt eine Ausgangssator25 erscheint. Diese Ausgangsspannung wird 55 spannung V_v die der Größe der sinusförmigen Spanüber den Verstärkungsregler 53 an die Stromquelle nungswelle entspricht. Die Ausgangsspannung V₁ der 54 geführt. Die von der Stromquelle 54 an den Kon- Abtasteinrichtung 51 weist daher einen konstanten densator 25 gelieferte Strommenge steht in unmittel- Wert auf, wie mit der Wellenform C in F i g. 6 gebarer Beziehung zu der Größe der Spannung, die am zeigt ist. Der Ausgangsstrom J₁ der Stromversorgung Ausgang der Abtasteinrichtung 51 vorliegt. Der Ver- 60 54 ist proportional der Ausgangsspannung der Abstärkungsregler 53 dient dazu, die an die Stromquelle tasteinrichtung 51 und somit konstant, wie in der 54 gelieferte Spannung auf den richtigen Wert einzu- Wellenform C in F i g. 6 gezeigt. Der Strom J₁ ist dastellen. her proportional der maximalen Phasenabweichung

Eine ausführlichere Erläuterung der Schaltungs- in jeder Sechzehn-Zeilen-Gruppe des Videosignals,

anordnung nach F i g. 5 wird im folgenden unter Be- 65 Die ausgezogene Linie der Wellenform A in F i g. 7

zugnahme auf die Wellenformen nach den F i g. 6 stellt die am Speicherkondensator 25 auftretende

und 1 gegeben. Diese Wellenformen veranschau- Spannung dar. Diese Spannung wird teilweise durch

liehen die Arbeitsweise des Korrektursystems unter den Phasendetektor 23 und teilweise durch den Aus-

gang der Stromquelle 54 bestimmt. Die Stromquelle 54 liefert an den Speicherkondensator 25 einen Strom, um eine Spannung gemäß der ausgezogenen Wellenform A in F i g. 7 zu erzeugen. Wie die Wellenform C in F i g. 6 zeigt, wird von der Stromquelle 54 ein konstanter negativer Strom geliefert. Da die Änderungsgeschwindigkeit der Kondensatorspannung proportional zu dem von der Stromquelle 54 gelieferten Strom ist, ändert sich die Spannung am Kondensator 25 während der Periode T_s linear, wie bei der Wellenform A in F i g. 7 dargestellt. Bei richtiger Einstellung des Verstärkungsreglers 53 ist die am Kondensator 25 erscheinende Wellenform — über eine längere Zeitspanne als bei der Wellenform .4 in F i g. 7 betrachtet — dieselbe wie die Wellenform B in F i g. 4. Da bei der an die variable Verzögerungseinrichtung 20 angelegten Steuerspannung ein linearer Abfall vorliegt, werden die Frequenz- und Phasenabweichungen im Videosignal zwischen den Zeilensynchronisationsimpulsen korrigiert.
■ Fig. 7B zeigt die Verhältnisse, wenn der an den Kondensator 25 gelieferte Strom unter dem richtigen Wert liegt. In diesem Falle reicht der während der Periode T_s zwischen den Zeilensynchronisationsimpulsen an den Kondensator 25 gelieferte Strom nicht aus, um die Spannung am Kondensator auf ihnen richtigen Wert zu bringen. Infolgedessen liegen dort noch geringe Stufen in der mit der ausgezogenen Linie dargestellten Wellenform vor. Die Fig. 7C zeigt die Verhältnisse, wenn ein zu großer Strom zwischen den Zeilensynchronisationsimpulsen an den Kondensator 25 geliefert wird. In diesem Falle wird die Spannung am Kondensator 25 bei jeder durch den Phasendetektqr 23 hervorgerufenen Stufe auf den richtigen Wert herabgesetzt. Durch richtige Einstellung des Verstärkungsreglers 53 wird die korrekte Wellenform A in F i g. 7 erhalten. Mit der Wellenform A wird eine richtige Phasenkorrektur zwischen den Zeilensynchronisationsimpulsen erhalten, und es liegt keine Phasenabweichung in der Farbinformationskomponente des Videosignals mehr vor.

Nach einer zweiten Betriebsart gemäß der vorliegenden Erfindung trennt der Filter 50 von der Spannung am Kondensator 25 eine Komponente ab, deren Frequenz gleich der Frequenz des vom Band abgelesenen Zeilensynchronisationssignals ist. Der Abtastimpulsgenerator 52 liefert in diesem Fall Abtastimpulse an die Abtasteinrichtung 51, welche die gleiche Frequenz wie das durch den Filter 50 hindurchgehende Signal aufweisen. Die Phasenlage der Abtastimpulse gegenüber der gefilterten Komponente ist derart, daß eine Abtastung beim Maximum oder Minimum der gefilterten Komponente erfolgt. Der Ausgang der Abtasteinrichtung 51 ist folglich proportional der Amplitude der vom Filter 50 abgetrennten Komponente. Die Stromquelle 54 liefert an den Speicherkondensator 25 einen Strom, der der Amplitude der gefilterten Komponente proportional ist.

Bei dieser zweiten Betriebsart erbringt die Schaltungsanordnung eine Beseitigung aller stufenweisen Änderungen in der Steuerspannung am Kondensator 25. Diese Betriebsart unterscheidet sich von der vorbeschriebenen ersten Betriebsart dadurch, daß bei jener die Korrektur auf der Phasenabweichung bei einem Sechsehn-Zeilen-Intervall statt bei jeder Zeile beruht und daß eine gewisse restliche stufenweise Änderung beim korrigierten Fehlersignal unter bestimmten Bedingungen zurückbleiben kann. Die stufenweise Änderung in der Steuerspannung bei dem bekannten Korrektursystem tritt mit der Zeilensynchronisationsfrequenz auf, wie bei der Wellenform A in F i g. 4 gezeigt ist. Bei Beachtung der erfindungsgemäßen Lehre wird, falls irgendeine stufenweise Änderung von Zeilensynchronisationsfrequenz vorliegt, durch das Filter 50 eine Komponente bei dieser Frequenz ausgewählt und von der Stromquelle 54

ίο ein Strom an den Kondensator 25 geliefert, durch den die mit dieser Frequenz am Kondensator 25 auftretende Komponente auf einen vernachlässigbaren Wert gebracht wird. Durch Beseitigung der stufenweisen Änderung wird eine ideale Korrekturspannung erhalten und eine vollständige Phasen- und Frequenzkorrektur erreicht.

Bei der vorstehenden Beschreibung der Erfindung wurde davon ausgegangen, daß die Wiedergabeköpfe das Band um einen festen Betrag stärker dehnen als die Aufzeichnungsköpfe. Die Erfindung ist aber nicht auf solche Arbeitsverhältnisse beschränkt, sondern kann immer dann Anwendung finden, wenn Frequenz- oder Phasenabweichungen periodisch in dem" zu korrigierenden Signal auftreten, beispielsweise auch in den Fällen, wenn die Wiedergabeköpfe das Band in einem geringeren Maße als die Aufzeichnungsköpfe dehnen oder wenn eine sich ändernde Differenz in der Kopf-zu-Band-Geometrie zwischen Aufzeichnung und Wiedergabe vorliegen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Korrektur von Frequenz- und Phasenabweichungen in einem Signal, das eine mit einer Bezugsfrequenz auftretende Komponente enthält, mit einer variablen Verzögerungseinrichtung, welche das Signal entsprechend einem Fehlersignal verzögert, mit einem Phasendetektor, der periodisch die Phasenabweichung der mit der Bezugsfrequenz auftretenden Komponenten mißt und das der Phasenabweichung entsprechende Fehlersignal erzeugt, und mit einem Steuerkreis, der in Abhängigkeit vom Fehlersignal das Fehlersignal während der Zeitspanne zwischen den Messungen ändert, dadurch gekennzeichnet, daß der auf das Fehlersignal ansprechende Steuerkreis (50 bis 54) das Fehlersignal während der Zeitspanne zwischen den Messungen mit einer Geschwindigkeit ändert, die durch die Größe des Fehlersignals zu einem ausgewählten Zeitpunkt während jeder Periode des Fehlersignals bestimmt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, zur Frequenz- und Phasenkorrektur eines Zeilensynchronimpulse enthaltenden Videosignals, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (50 bis 54) die Phasenabweichung jedes Zeilensynchronimpulses mißt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein im Ausgang des Steuerkreises (50 bis 54) vorgesehenes Speicherelement (25) zur Speicherung des der variablen Verzögerungseinrichtung (20) zugeführten und diese steuernden Fehlersignals.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Verzögerungseinrichtung (20) eine spannungsabhängig steuerbare Verzögerungsleitung

ist und daß das Speicherelement (25) ein Spannungsspeicher ist.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, zur Verwendung bei einem Videobandgerät mit einem umlaufenden Kopfrad, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Verzögerungsleitung (20) das durch die Wiedergabeköpfe reproduzierte Videosignal proportional zu der an die Verzögerungsleitung (20) angelegten Steuerspannung verzögert, daß der Steuerkreis (50 bis 54) ein Filter (50), welches auf eine bestimmte Frequenzkomponente aus der im Speicherelement (25) gespeicherten Spannung abgestimmt ist, ferner eine Abtasteinrichtung (Sl, 52) zur periodischen Abtastung der ausgefilterten Komponente zu einem einer vorbestimmten Stellung der Wiedergabeköpfe auf dem Band entsprechenden Zeitpunkt sowie eine die gespeicherte Fehlerspannung ändernde Einrichtung (53, 54) enthält.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der aus-

gefilterten Komponente gleich der Folgefrequenz der Zeilensynchronimpulse ist und daß der Steuerkreis (50 bis 54) die Fehlerspannung in Abhängigkeit von Größe und Richtung der ausgefilterten Komponente erzeugt und die gespeicherte Fehlerspannung derart ändert, daß ihre zeilenfrequente Komponente auf einen vernachlässigbar kleinen Wert verringert wird.

7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (25) ein Kondensator ist, an den das Filter (50) angeschlossen ist und eine mit der Fehlerspannung frequenzgleiche Komponente ausfiltert, daß die Folgefrequenz der Abtastung durch die Abtasteinrichtung (51) gleich der Frequenz der ausgefilterten Komponente ist und die Ausgangsspannung des Steuerkreises der Amplitude· der ausgefilterten Komponente proportional ist und daß eine von der Ausgangsspannung der Abtasteinrichtung (51) gesteuerte Stromquelle (54) einen dieser Ausgangsspannung proportionalen Strom an den Kondensator (25) liefert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen