DE3110142C2

DE3110142C2 -

Info

Publication number: DE3110142C2
Application number: DE19813110142
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Ing.(Grad.) 3008 Garbsen De Kluth
Original assignee: Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1981-03-16
Publication date: 1990-02-15
Also published as: DE3110142A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Videorecorder mit verbesserter Aufzeichnung des Tonsignals gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Videorecorder ist beschrieben in der DE-OS 31 34 737.

Die Störungen im Tonsignal bei der Wiedergabe entstehen vorzugsweise durch den bei der Schrägspuraufzeichnung erfolgenden Kopfwechsel. Bei der Bildwiedergabe stört der Kopfwechsel nicht, weil er während der Vertikalaustastlücke erfolgt. Bei der Wiedergabe des Tonsignals wird jedoch dieser Kopfwechsel als störendes Geräusch hörbar, weil durch den Kopfwechsel die Abtastung des einem Träger aufmodulierten Tonsignals vom Band jeweils mit 50 Hz kurzzeitig unterbrochen ist. Die dadurch entstehenden nadelförmigen Störimpulse mit einer Grundfrequenz von 50 Hz und einem großen Anteil an Oberwellen erzeugen bei der Tonwiedergabe ein kontinuierliches Störgeräusch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kompensation von Signalausfällen im Tonsignal zu schaffen, die weitestgehend unabhängig von der Ursache und der Art der Störungen im Tonsignal arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es ist auch bekannt (DE-AS 25 39 059), bei einer Bildplatte unterhalb des Farbsignalbandes zwischen zwei FM-modulierten Tonträgern ein Pilotsignal aufzuzeichnen, das zur Beseitigung von Phasenfehlern bei der Rückumsetzung des Farbsignals herangezogen werden kann. Die Aufgabe, durch Kopfwechsel bedingte Störungen im Tonsignal bei der Wiedergabe zu kompensieren, wird dort jedoch nicht behandelt und auch nicht gelöst.

Die Erfindung beruht auf folgender Erkenntnis. Das genannte Störsignal im abgetasteten Tonsignal läßt sich an sich nicht wieder von dem Nutz-Tonsignal trennen. Der gemäß der Erfindung zusätzlich aufgezeichnete unmodulierte Pilotträger liefert indessen bei der Wiedergabe nach seiner Demodulation dasjenige Störsignal, das im abgetasteten demodulierten Tonsignal vorhanden ist. Deshalb kann dieses aus dem Pilotträger gewonnene Störsignal zur Beseitigung des im abgetasteten Tonsignal vorhandenen Störsignals ausgenutzt werden. Die Frequenz des aufgezeichneten modulierten Tonträgers oder mehrerer Tonträger bei Stereo oder Mehrsprachenfernsehen liegt vorzugsweise beim Maximum der Kopf-Band-Frequenzgangkennlinie des Recorders. Diese liegt in der Praxis etwa am unteren Ende des vom modulierten Bildträger eingenommenen Frequenzbereiches. Durch diese Frequenzlage des modulierten Tonträgers ergibt sich folgende vorteilhafte Kombinationswirkung. Einerseits liegt durch diese Frequenzwahl der modulierte Tonträger an einer Stelle des gesamten Frequenzbereiches, wo Empfindlichkeit von Aufzeichnung und Abtastung und somit auch Störabstand maximal sind. Der Tonträger liegt dann zwar innerhalb des Frequenzspektrums des modulierten Bildträgers. Die genannte Frequenzlage des Tonträgers im unteren Bereich des Frequenzspektrums des modulierten Bildträgers entspricht aber hohen Frequenzanteilen des aufgezeichneten Videosignals. Laut statistischer Signalverteilung pro Zeiteinheit treten Videosignale hoher Frequenz nur während etwa 10% der jeweiligen Zeiteinheit auf. Durch diese Tatsache ergibt sich also zusätzlich eine minimale Störung der Bildwiedergabe durch das Tonsignal.

Bei der Erfindung wird also die große verfügbare Bandbreite bei der Aufzeichnung auf den Schrägspuren vorteilhaft zur Aufzeichnung des Tonsignals ausgenutzt. Durch hochfrequenzmäßige Aufzeichnung des Tonsignals läßt sich eine UKW-Qualität für den Ton erreichen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die bisher benötigte Längsspur für die Aufzeichnung des Tonsignals entfallen kann. Es kann dann ein zusätzlicher Bereich des Magnetbandes für die Aufzeichnung des Bildsignals verwendet werden. Dadurch kann entweder die Qualität der Bildaufzeichnung verbessert oder der Bandverbrauch verringert werden. Eine besonders gute Ausnutzung des Magnetbandes läßt sich erreichen, wenn gemäß der DE-OS 30 11 635 zusätzlich die bisher verwendete Synchronspur parallel zur Bandkante zur Markierung der Schrägspuren eingespart und das zur Kopfregelung benötigte, die einzelnen Schrägspuren anzeigende Signal mit einem feststehenden Kopf aus den Schrägspuren unter Ausnutzung des sogenannten Azimutwinkels abgeleitet wird. Dadurch läßt sich ein Videorecorder nur mit rotierenden Köpfen für das Schreiben der Schrägspuren ohne zusätzliche Aufzeichnungsköpfe für Längsspuren wie z. B. für die Tonaufzeichnung oder die Synchronspur verwirklichen. Die dadurch frei werdende Bandfläche ermöglicht bei gleicher Bildqualität und gleicher Bandlänge eine Erhöhung der Spielzeit um etwa 16%. Das bedeutet bei einer für eine Spieldauer von 4 Stunden vorgesehenen Kassette eine zusätzliche Spielzeit von 40 Min.

Die Aufzeichnung des Tonsignals kann grundsätzlich durch AM oder FM erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Aufzeichnung in FM, weil dann Amplitudenschwankungen des aufgezeichneten Tonträgers weitestgehend durch eine Begrenzung ausgeglichen werden können. Bei der Aufzeichnung durch AM kann zur Verbesserung des Störabstandes zusätzlich in bekannter Weise eine Signalkompression bei der Aufzeichnung und eine Signalexpansion bei der Wiedergabe erfolgen, wie es z. B. unter dem Warenzeichen "HIGH COM" bekannt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 das Frequenzspektrum für die Aufzeichnung der einzelnen Signale auf den Schrägspuren,

Fig. 2 ein zweites Beispiel hierfür,

Fig. 3 ein Blockschaltbild für die Aufzeichnung und

Fig. 4 ein Blockschaltbild für die Wiedergabe.

In Fig. 1 ist im unteren Frequenzbereich der in der Frequenz herabgesetzte quadraturmodulierte Farbträger F mit einer Frequenz von 0,63 MHz aufgezeichnet. Das Videosignal ist durch FM eines Bildträgers aufgezeichnet. Dessen statische Modulationskennlinie erstreckt sich zwischen den Frequenzen 3,8 und 4,8 MHz, wobei 3,8 MHz dem Schwarzwert und 4,8 MHz dem Weißwert des Videosignals entspricht. Durch die Modulation ergibt sich ein Frequenzspektrum von 1,3 bis 7,3 MHz. Innerhalb dieses Frequenzspektrums sind bei den Frequenzen 1,7 und 1,9 MHz zwei je mit einem NF-Tonsignal in FM modulierte Tonträger 1 a und 1 b aufgezeichnet. Die beiden NF-Tonsignale können ein Stereosignal oder ein Tonsignal in verschiedenen Sprachen darstellen. Bei der dem Schwarzwert des Videosignals entsprechenden Frequenz von 3,8 MHz ist ein unmodulierter kontinuierlicher Pilotträger 3 a konstanter Frequenz aufgezeichnet. Die Frequenzen der beiden Tonträger 1 a, 2 a liegen etwa beim Maximum 4 der Kopf-Band-Frequenzgangkennlinie 5, die bei der Aufzeichnung des gesamten Signals auf den Schrägspuren wirksam ist.

In Fig. 2 liegt der unmodulierte Pilotträger 3 b zwischen den beiden modulierten Tonträgern 1 b und 2 b. Deren Frequenzen liegen zu diesem Zweck etwas weiter auseinander als in Fig. 1, und zwar bei 1,6 und 2,0 MHz. Die Frequenz des Pilotträgers liegt bei 1,8 MHz. Diese Frequenzlage des Pilotträgers 3 b in unmittelbarer Nähe der Frequenz der modulierten Tonträger 1 b und 2 b hat den Vorteil, daß er außer den Störungen durch den Kopfwechsel auch noch solche Störungen beseitigt, die aus dem Leuchtdichtesignal Y im Tonträger auftreten können. Durch Demodulation des in der Frequenz dicht neben den Tonträgern 1 b und 2 b liegenden Pilotträgers 3 b können dann Störsignale im Tonsignal aufgrund des Leuchtdichtesignals Y beseitigt werden.

In Fig. 3 wird das FBAS-Signal in der Schaltung 6 durch frequenzselektive Mittel in den modulierten Farbträger F und das Leuchtdichtesignal Y getrennt. Der modulierte PAL-Farbträger F wird in dem Frequenzumsetzer 7 von seiner Originalfrequenz 4,43 MHz auf die Frequenz 0,63 MHz umgesetzt und der Addierstufe 8 zugeführt. Das Leuchtdichtesignal Y wird in dem Frequenzmodulator 9 einem Bildträger aufmoduliert, wodurch ein Frequenzspektrum von 1,3 bis 7,3 MHz gemäß Fig. 1 entsteht. In diesem Frequenzspektrum werden in der Schaltung 10 a durch zwei Notch-Filter die Frequenzbereiche um 1,7 und 1,9 MHz unterdrückt. Bei der Alternative gemäß Fig. 2 werden in der Schaltung 10 b Frequenzbereiche um 1,6 MHz, 1,8 MHz und 2,0 MHz unterdrückt. Das dadurch verbleibende Signal wird ebenfalls der Addierstufe 8 zugeführt. Zwei Tonsignale NF 1 und NF 2 werden in zwei Frequenzmodulatoren 11, 12 zwei Trägern mit der Frequenz von 1,7 und 1,9 MHz bzw. bei der Alternative nach Fig. 2 von 1,9 und 2,0 MHz aufmoduliert, die ebenfalls der Addierstufe 8 zugeführt werden. Bei einem zu übertragenden NF-Frequenzband von 15 KHz wird ein FM-Hub von ±50 KHz gewählt, wodurch sich Modulationsbandbreiten von 1,7 (1,6) bzw. 1,9 (2,0) MHz±65 KHz ergeben. Zur Vermeidung von Störungen im Y-Signal durch die beiden Tonträger und den 1,8-MHz-Pilotträger werden in der Schaltung 10 a (10 b) die Frequenzen der beiden Tonträger mit einer Bandbreite von ±65 KHz und der unmodulierte Pilotträger von 1,8 MHz durch die genannten Notch-Filter unterdrückt. In dem Generator 13 wird der unmodulierte Träger von 3,8 MHz oder 1,8 MHz erzeugt und außerdem der Addierstufe 8 zugeführt. Das Ausgangssignal der Addierstufe 8 enthält die in Fig. 1 dargestellten Signale und wird dem Magnetkopf 14 zur Aufzeichnung auf einem Magnetband zugeführt. Dieses in Fig. 1 oder 2 dargestellte Signalgemisch wird dann auf den Schrägspuren eines Magnetbandes aufgezeichnet.

In Fig. 4 wird das vom Kopf 14 abgetastete Signalgemisch gemäß Fig. 1 oder 2 in dem Verstärker 15 verstärkt und mit den Filtern 16, 17 a, 17 b in den modulierten Farbträger F und den modulierten Bildträger Y _FM aufgespalten. Der Farbträger F wird in dem Frequenzumsetzer 18 wieder auf die Frequenz von 4,43 MHz umgesetzt und der Addierstufe 19 zugeführt. In dem Filter 17 a oder 17 b werden Frequenzbereiche bei 1,7 und 1,9 MHz oder 1,6; 1,8; 2,0 MHz durch Notch-Filter unterdrückt, um eine Störung der Tonträger bei der Bildwiedergabe zu vermeiden. Die dadurch an sich bedingte geringfügige Verringerung der Bildschärfe ist praktisch nicht wahrnehmbar. In dem Frequenzdemodulator 20 wird das Leuchtdichtesignal Y gewonnen und der Addierstufe 19 zugeführt.

Die beiden modulierten Tonträger werden mit schmalbandigen Filtern 21, 22 selektiv aus dem Signalgemisch gemäß Fig. 1 herausgetrennt und entsprechend abgestimmten Frequenzdemodulatoren 23, 24 zugeführt. Die Demodulatoren liefern für die beiden Tonsignale NF 1 und NF 2 ein Nutzsignal U _N. Sie liefern aber außerdem aufgrund des Kopfwechsels mit 50 Hz ein Störsignal U _S, das bei der Wiedergabe der Tonsignale deutlich hörbar wäre. Mit dem schmalbandigen Filter 25 wird der unmodulierte Pilotträger von 3,8 MHz bzw. 1,8 MHz herausgetrennt und ebenfalls einem auf diese Frequenz abgestimmten Frequenzdemodulator 26 zugeführt. Der Demodulator 26 liefert wegen der fehlenden Modulation an sich kein Signal. Er ist aber durch das Störsignal in der gleichen Weise moduliert wie die aufgezeichneten Tonträger 1 und 2, weil er hinsichtlich des Kopfwechsels genau den gleichen Einflüssen unterliegt wie die beiden modulierten Tonträger. Am Ausgang des Demodulators 26 steht daher das Störsignal U _S allein. Dieses Störsignal wird in den Subtrahierstufen 27 und 28 von dem Summensignal U _N+U _S subtrahiert. Dadurch entstehen an den Ausgängen der Subtrahierstufen 27, 28 die Tonsignale NF 1 und NF 2, die jetzt nur noch das Nutzsignal U _N enthalten und von dem Störsignal U _S befreit sind. Da der Pilotträger von 3,8 MHz bei der statischen Frequenz des Bildträgers für den Videosignalwert Schwarz liegt, bewirkt er keine Störungen im wiedergegebenen Bild. Für ihn ist auch kein Notch-Filter nötig, während ein Pilotträger von 1,8 MHz durch Notch-Filter unterdrückt werden muß. Der Pilotträger von 1,8 MHz hat gegenüber dem Pilotträger von 3,8 MHz, der nur Kopfwechselstörungen beseitigt, den Vorteil, daß er zwischen den beiden Tonträgern liegend außerdem noch eventuelle Störungen aus dem Y-Kanal in den Tonkanälen erkennt, die ebenfalls in den Subtrahierstufen 27, 28 beseitigt werden.

Durch Verwendung eines zusätzlichen Kompandersystems, wie z. B. HIGH-COM, bei einer Amplitudenmodulation der Tonträger kann eine ähnliche Qualität wie bei FM ohne Kompandersystem erreicht werden. Ein Vorteil besteht darin, daß die genannten Notch-Filter schmaler bemessen sein können. Dieses wäre wiederum vorteilhaft für die durch das Signal Y gegebene Bildschärfe.

Claims

1. Videorecorder mit verbesserter Aufzeichnung des Tonsignals, bei dem ein mit dem Videosignal in FM modulierter Bildträger und ein mit dem NF-Tonsignal modulierter Tonträger innerhalb des Frequenzspektrums des Bildträgers entlang Schrägspuren des Magnetbandes aufgezeichnet werden und bei der Wiedergabe Mittel zur Kompensation von Störungen im Tonsignal vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegenüber der Frequenz des Tonträgers (1, 2) versetzter, nicht modulierter Pilotträger (3) entlang den Schrägspuren ebenfalls innerhalb des Frequenzspektrums des Bildträgers aufgezeichnet und ein durch Demodulation des Pilotträgers (3) gewonnenes Störsignal (Us) von dem durch Demodulation des Tonträgers (1, 2) gewonnenen Tonsignal subtrahiert wird.

2. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Tonträgers (1, 2) etwa beim Maximum (4) der Kopf/Band-Frequenzgangkennlinie (5) liegt.

3. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Pilotträgers (3) dicht bei der Frequenz des Tonträgers (1, 2), aber außerhalb dessen Frequenzspektrums liegt.

4. Recorder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei aufgezeichneten Tonträgern (1, 2) die Frequenz des Pilotträgers (3) zwischen den Frequenzen der beiden Tonträger (1, 2) liegt.

5. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Pilotträgers (3) einen Wert hat, der in der Modulationskennlinie des Bildträgers einem periodisch wiederkehrenden Wert des Videosignals (Schwarz oder Weiß) entspricht.

6. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Tonträgers (1, 2) und/oder des Pilotträgers (3) in der Größenordnung von 10% der Amplitude des Bildträgers liegt.

7. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Frequenzspektrum des aufgezeichneten Bildträgers der dem Frequenzspektrum des Tonträgers (1, 2) und des Pilotträgers (3) entsprechende Frequenzbereich mit einem Filter (10) unterdrückt ist.

8. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg des Tonsignals zur Verbesserung des Störabstandes eine Schaltung zur Kompression bei der Aufnahme und zur Expansion bei der Wiedergabe liegt.

9. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vermeidung einer Synchronspur parallel zur Bandkante durch Gewinnung eines die Schrägspuren markierenden Synchronsignals aus den Schrägspuren die Schrägspuren sich über die gesamte Breite des Magnetbandes erstrecken.