Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der Aufzeichnungselektronik, F
i g. 2 ein schematisches Blockschaltbild der Wiedergabe-Schaltungsanordnung,
Fig.3
das Diagramm eines üblichen Tonfrequenzbandes, Fig. 4 ein schematische Blockschaltbild
einer anderen Schaltungsanordnung zur Aufzeichnung der Ton-oder Informationsfrequenz
zusammen mit einer Trägerfrequenz, Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild der
Schaltungsanordnung zur frequenz- und phasengetreuen Wiedergabe des mit der in F
i g. 4 dargestellten Schaltungsanordnung aufgezeichneten Ton- oder Informationsfrequenzbandes. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
1 shows a schematic block diagram of the recording electronics, F
i g. 2 is a schematic block diagram of the playback circuit arrangement;
Fig. 3
the diagram of a conventional audio frequency band, FIG. 4 a schematic block diagram
another circuit arrangement for recording the audio or information frequency
together with a carrier frequency, FIG. 5 is a schematic block diagram of FIG
Circuit arrangement for the frequency and phase-accurate reproduction of the with the in F
i g. 4 shown circuit arrangement recorded audio or information frequency band.
Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, erstreckt sich das Tonfrequenzband,
wie es bei Tonband- und Kassettengeräten üblich ist, von 30 Hz bis 15 kHz. Dieses
Frequenzband wird dem Schreibkopf 1 (Fig. 1) über den Tonkanal (2) zugeführt und
auf das vorbeilaufende Tonband (3) aufgezeichnet. Gleichzeitig wird dem Schreibkopf
1 über einen Kanal 4 eine Bezugsfrequenz, die konstant bei 16 kHz liegt, zugeführt
und ebenfalls auf dem Tonband 3 gleichzeitig aufgezeichnet. Die Bezugsfrequenz liegt
somit knapp oberhalb der oberen Bandgrenze des Informationsfrequenzbandes. As shown in FIG. 3 it can be seen that the audio frequency band extends
as is usual with tape and cassette recorders, from 30 Hz to 15 kHz. This
Frequency band is fed to the write head 1 (Fig. 1) via the sound channel (2) and
recorded on the tape (3) as it passes by. At the same time the print head
1 is supplied with a reference frequency that is constant at 16 kHz via a channel 4
and also recorded on the tape 3 at the same time. The reference frequency is
thus just above the upper band limit of the information frequency band.
Bei der Wiedergabe wird vom Lesekopf 5 (F i g. 2) sowohl die aufgezeichnete
Informationsfrequenz w; des Ton- oder Informationsfrequenzbandes als auch die Bezugsfrequenz
wo gelesen. Am Ausgang des Entzerrungsverstärkers 6, an welchen der Lesekopf 5 angeschlossen
ist, erscheinen somit die Informationsfrequenz oi und die Bezugsfrequenz wo, die
in der Regel wegen der Laufgeschwindigkeitsunterschiede des Magnetbandes 3 zwischen
Aufnahme und Wiedergabe um die Störfrequenz w5 positiv oder negativ verschoben sind.
Somit liegen am Ausgang des Entzerrungsverstärkers 6 die Frequenzen o; +¢s und oo
+ os an. An den Ausgang des Entzerrungsverstärkers 6 sind parallel ein Bandpaß 7,
bestehend aus den Kondensatoren C1 und C2 und den Widerständen R 1 und R 2 und ein
Tiefpaß 8, bestehend aus dem Widerstand R 3 und dem Kondensator C3 angeschlossen.
Während am Ausgang des Bandpasses 7 nur die ggf. veränderte Bezugsfrequenz wo #
on5 erscheint, die einem als selektiver Phasen- und Frequenzvergleicher arbeitenden
PLL-Systern 9 zugeführt wird, gelangt durch den Tiefpaß 8 die ggf. veränderte Informationsfrequenz
wf + w, in ein zweites als Rückmischer arbeitendes PLL-System 10, das mit dem PLL-System
9 verbunden ist. Dieses PLL-System 9 liefert an das PLL-System 10 durch den Vergleich
der einerseits vom Bandpaß 7 ankommenden Frequenz wo f os und der andererseits von
dem die Bezugsfrequenz wo liefernden Oszillator 11 an das PLL-System 10 zugleich
die ggf. vorhandene reine Störfrequenz w#, die auch die vom Tiefpaß 8 ankommende
Informationsfrequenz w; f oas beinhaltet. During playback, the reading head 5 (FIG. 2) both the recorded
Information frequency w; of the audio or information frequency band as well as the reference frequency
where read. At the output of the equalization amplifier 6, to which the reading head 5 is connected
is, the information frequency oi and the reference frequency wo, the appear
usually because of the running speed differences of the magnetic tape 3 between
Recording and playback are shifted positively or negatively by the interference frequency w5.
Thus, at the output of the equalization amplifier 6, the frequencies o; + ¢ s and oo
+ os on. At the output of the equalization amplifier 6 are a bandpass filter 7,
consisting of capacitors C1 and C2 and resistors R 1 and R 2 and a
Low-pass filter 8, consisting of the resistor R 3 and the capacitor C3 connected.
While at the output of the bandpass filter 7 only the possibly changed reference frequency wo #
on5 appears, which works as a selective phase and frequency comparator
PLL system 9 is fed, the possibly changed information frequency passes through the low-pass filter 8
wf + w, into a second PLL system 10 working as a backmixer, which works with the PLL system
9 is connected. This PLL system 9 delivers to the PLL system 10 through the comparison
the one hand from the bandpass filter 7 arriving frequency wo f os and the other hand from
the oscillator 11 supplying the reference frequency where to the PLL system 10 at the same time
the possibly existing pure interference frequency w #, which is also the one arriving from the low-pass filter 8
Information frequency w; f oas includes.
Durch die Wirkungsweise als Rückmischer des PLL-Systems 10 wird die
Störfrequenz w, von der gelesenen Informationsfrequenz w; j ws eliminiert, so daß
am Ausgang des PLL-Systems 10 die rekonstruierte Ton-oder Informationsfrequenz,
so wie sie aufgezeichnet
wurde, erscheint.By acting as a back mixer of the PLL system 10, the
Interference frequency w, of the read information frequency w; j ws eliminated so that
the reconstructed audio or information frequency at the output of the PLL system 10,
just as they recorded
appears.
PLL-Schaltungen sind phasensynchronisierte Regelschleifen (Phase-locked-loop),
die in integrierter Form als preiswerte Bausteine für die unterschiedlichsten Anwendungen
erhältlich sind. PLL circuits are phase-locked loops,
in integrated form as inexpensive building blocks for a wide variety of applications
are available.
Bei den Schaltungsanordnungen der Fig.4 und 5 wird zum Eliminieren
der durch Laufgeschwindigkeitsabweichungen des Magnetbandes 3 zwischen Aufnahme
und Wiedergabe statt einer Bezugsfrequenz, die außerhalb der Informations- bzw.
Ton-Frequenzbandes liegt, eine Trägerfrequenz wt verwendet. Die aus einem Verstärker
12 des Informationskanals kommende Informationsfrequenz wi wird in einem Mischer
13 mit der von einem Oszillator 14 gelieferten Trägerfrequenz Wr gemischt und über
ein Bandfilter 15, bestehend aus dem Widerstand R 4 und dem Kondensator V4, der
das obere Seitenband unterdrückt, der Aufzeichnungsstufe 16 bzw. dem Schreibkopf
17 zugeführt. Das obere Mischseitenband wird dabei nicht ausgenutzt. Um die volle
Bandbreite der Aufzeichnungsstufe und des magnetischen Speichermediums ausnutzen
zu können, wird als Trägerfrequenz w, die oberste Eckfrequenz der auszunützenden
Bandbreite gewählt (bei Cassettenrecordern beträgt diese beispielsweise 12,5 kHz).
Hinter dem Tiefpaß 15 steht also nur noch das untere Frequenzseitenband der Trägerfrequenz
zur Verfügung, dessen obere Grenze die Trägerfrequenz , ist. In the circuit arrangements of FIGS. 4 and 5, elimination is used
caused by deviations in the running speed of the magnetic tape 3 between recordings
and playback instead of a reference frequency that is outside of the information or
Sound frequency band, a carrier frequency wt is used. The one from an amplifier
12 of the information channel coming information frequency wi is in a mixer
13 mixed with the carrier frequency Wr supplied by an oscillator 14 and over
a band filter 15, consisting of the resistor R 4 and the capacitor V4, the
the upper sideband suppressed, the recording stage 16 or the write head
17 supplied. The upper mixed sideband is not used. To the full
Utilize the bandwidth of the recording stage and the magnetic storage medium
to be able to, is used as the carrier frequency w, the uppermost corner frequency of the to be used
Bandwidth selected (for cassette recorders, for example, this is 12.5 kHz).
So only the lower frequency sideband of the carrier frequency is behind the low-pass filter 15
available, the upper limit of which is the carrier frequency.
Bei der Wiedergabe wird dieses untere Frequenzseitenband, das vom
Lesekopf 18 gelesen wird, vom Entzerrervorverstärker 19 zusammen mit der in der
Regel vorhandenen Phasen- und Frequenzverschiebung gleichzeitig einem selektiven
Bandpaß 20 und über einen Tiefpaß 21, bestehend aus dem Widerstand R5 und der Kapazität
C5, einem Produktdetektor 22 zugeführt. Der selektive Bandpaß 20 hat die Aufgabe,
die Trägerfrequenz wt mit ihrer Fehlerkomponente, die sich aus der laufgeschwindigkeitsbedingten
Phasen- und Frequenzverschiebung ergibt, von der Informationsfrequenz bzw. vom Informationsfrequenzband
zu trennen, d. h. der selektive Bandpaß filtert die Informationsfrequenz oi heraus
und läßt die Trägerfrequenz (wt) mit ihren Störkompomenten durch. Diese Trägerfrequenz
wt mit ihren Störkomponenten ws wird mittels einer Phasenumkehrstufe 23 um 1800
invertiert dem Produktdetektor 22 zugeführt Der Produktdetektor mischt die beiden
zugeführten Frequenzbänder ~~s +s und -wt i 05. Dabei wird +w, gegen -ws aufgehoben,
so daß die Störfrequenz eliminiert ist. Übrig bleibt am Ausgang des Produktdetektors
22 das Frequenzgemisch w# + wi, das in einen nachgeschalteten Tiefpaß 24, bestehend
aus dem Widerstand R 6 und der Kapazität C6, an dessen Ausgang oi übrigbleibt. Somit
wird das originale Informationsfrequenzband wiedergegeben, und zwar unabhängig davon,
ob bei der Aufzeichnung Geschwindigkeitsschwankungen aufgetreten sind oder ob sich
die Lesegeschwindigkeit von der Aufzeichnungsgeschwindigkeit unterscheidet. During playback, this lower frequency sideband, which is transmitted by the
Read head 18 is read by the equalizer preamplifier 19 together with that in the
Usually existing phase and frequency shift at the same time a selective
Band-pass filter 20 and a low-pass filter 21, consisting of the resistor R5 and the capacitance
C5, fed to a product detector 22. The selective bandpass filter 20 has the task of
the carrier frequency wt with its error component, which results from the running speed-related
Phase and frequency shift results from the information frequency or from the information frequency band
to separate, d. H. the selective bandpass filters out the information frequency oi
and lets through the carrier frequency (wt) with its interference components. This carrier frequency
wt with its interfering components ws is converted to 1800 by means of a phase reversal stage 23
inverted fed to the product detector 22. The product detector mixes the two
supplied frequency bands ~~ s + s and -wt i 05. In this case, + w, versus -ws, is canceled,
so that the interference frequency is eliminated. What is left at the exit of the product detector
22 the frequency mixture w # + wi, which is in a downstream low-pass filter 24, consisting
from the resistor R 6 and the capacitance C6, at whose output oi remains. Consequently
the original information frequency band is reproduced, regardless of
whether speed fluctuations occurred during the recording or whether
the reading speed differs from the recording speed.