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Schaltung zur Wiedergabe eines Videosignals Die Erfindung bezieht
sich aul eine Schaltung zur Wiedergabe aufzuzeichnender bzw. wiederzugebender Informationssignale,
insbesondere von Videosignalen. Ein Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes
Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu erreichen, wenn solche Signale auf ein magnetisches
Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet werden und nachfolgend wiedergegeben werden.
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Nach dem Stand der Technik ist es für die Aufzeichnung von Fernsehsignalen
auf ein magnetisches $Aufzeichnungsmaterial üblich gewesen, hierzu ein relativ hochfrequentes
Trägerfrequenzsignal mit aem iiuminanzsignal des zusammengesetzten Fernsehsignals
zu modulieren und dann das sich ergebende frequenzmodulierte Signal auf das Magnetmaterial
aufzuzeichnen. Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis des wiedergegebenen Signals kann
dann relativ hoch sein.
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Bei Frequenzmodulation wird jedoch eine relativ weite Frequenzänderung
bzw. -hub benötigt, um das beste Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu erreichen. Im Falle
der Aufzeichnung eines frequenzmodulierte Signals auf ein Magnetband führt dies
zu
dem weiteren Erfordernis, dass die Bandbreite des Informationssignals
begrenzt ist oder dass eine grosse Menge magnetischen Aufzeichnungsmaterials, z.
B. Band, Platte oder Folie, zu verwenden ist. Bei der Aufzeichnung von Video signalen
auf Magnetband ist es üblich, eine Trommel mit einem rotierenden Magnetkopf zu verwenden,
wobei das Band wenigstens zu einem Anteil un den Umfang der Trommel herumgelegt
ist.Wenn ein3reitvandsignal aufzuzeichnen ist, muss die Rotation des rotierenden
Magnetkopfes in Bezug auf das Band vergrössert werden und es sind dementsprechend
grosse Trommeln für Breitbandaufzeichnung erforderlich gewesen.
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Ein weiterer Nachteil der Anwendung der Frequenzmodulation ist, dass
solche Signale eine Anzahl von Harmonischen bilden, die eine Schaltung zur Ausfilterung
derselben erfordern.
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Eine weitere Schwierigkeit, die auftritt, wenn ein Videosignal von
einem bekannten Gerät auf ein Magnetband aufgezeichnet wird, ist, dass das Signal
üblicherweise in einer Anzahl benachbarter Spuren aufgezeichnet wird, die voneinander
in Abstand sind, wobei jeweils eine Fläche auftritt, die als Schutzstreifen zwischen
benachbarten Aufzeichnungsspuren dient.
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Solche Schutzstreifen erfordern zusätzliches Band und es ist eine
Anzahl von Technologien entwickelt worden, um die Breite der Schutzstreifen verringern
zu können. Es ist jedoch schwierig gewesen, Schwebungssignal zu beseitigen bzw.
auszuschliessen, die durch Zusammenwirken benachbarter Spuren erzeugt werden, wenn
die Schutzstreifen zu schmal gemacht werden oder ganz weggelassen sind.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung zur
Aufzeichnung und/oder eine Schaltung zur Wiedergabe von magnetisch aufgezeichneten
bzw. wiedergegebenen Videosignalen zu finden, die ein verbessertes Signal-zu-Rausch-Verhältnis
des wiedergegebenen Signals gewährleistet bzw.
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gewährleisten. Insbesondere soll mit der aufzufindenden
Schaltung
zur Wiedergabe ein Videosignal erzeugt werden, in dem Synchlonisationsstörungskornponenten
im wesentlichen beseitigt sind, selbst dann, wenn die Geschwindigkeit der für den
Antrieb des magnetischen Aufzeichnungsmaterial vorgesehenen Einrichtung schwankt.
In einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Wiedergabe eines Videosignals soll ein
moduliertes tuminanzsignal mittels eines stabilisierten Referenzsignals synchron
demoduliert werden.
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Die Nachteile des voranstehend erörterten Standes der Technik und
die der Erfindung zugrundegelegte Aufgabenstellung werden mit einer Schaltung zur
Wiedergabe gelöst, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Schaltung zur Wiedergabe eines Videosignals vorgesehen, wobei
ein Signal erzeugt wird, das die Videoinformation in erster Linie in nur einem Seitenband
erfaßt, wobei der Träger bei einer relativ niedrigen Frequenz innerhalb des üblichen
Videobandes, wie es vor Modulation vorliegt, liegt.
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Der Träger kann ursprünglich eine Frequenz haben, die oberhalb des
Bandes des Videosignals liegt, das ihm aufmoduliert ist.
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Der Träger kann in der Frequenz umgesetzt sein, damit der Träger auf
einen relativ niedrigen Frequenzwert verschoben ist.
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Dies erfordert, daß wenigstens im wesentlichen das ganze eine Seitenband
beseitigt ist. Im Falle eines Farbfernsehsignals wird das Chrominanzsignal frequenzumgesetzt,
damit es ein noch tiefer liegendes Frequenzband einnimmt, als das umgesetzte tuminanzsignal
hat.
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In der nachfolgenden Beschreibung wird der Ausdruck "Drägerfrequenz"
dazu benutzt, die Frequenz zu bezeichnen, die der Träger einnehmen würde, obgleich
bei einigen Modulationsverfahren der Träger vollstandig unterdrückt wird.
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Ein Tforteil der erfindungsgenäßen Schaltung zur tlviedergase ist,
daß Eindring- und Abstandsverluste, die infolge des Abstandes bzw. Spaltes zwischen
dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsmittel auftreten, verringert werden können.
Wenn das Sigaal wiedergegeben wird, wird außerdem der Einfluß der Verluste im (Magnet-)Kopf
zum größten Teil verringert bzw. beseitigt,
wobei diese Verluste
sonst dazu führen, daß in der Ubertragurscharakteristik Frequenzen auftreten bei
denen die Amplitude des Ausgangssignals auf üjull verringert ist, und zwar aufgrund
des Spaltes des Kopfes, wobei dies im höheren Frequenzbereich des aufgezeichneten
Signals auftritt. Zusätzlich ist mit der Erfindung der Einfluß der Selbstentmagnetisierung
eines aufgezeichneten Signals und der einfluß seiner Aufzeichnungsdemagnetisierung
und dgl.
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außerordentlich verringert. Das ergibt, daß man unter Anwendung der
Erfindung, d. h. bei Aufzeichnung und/oder Wieder gabe von Signalen mit einer erfindungsgemäßen
Schaltung, ein ausgezeichnetes Signal-zu-Rausch-Verhältnis erhält.
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Die Verluste, die voranstehend erwähnt sind, treten als Folge der
Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabecharakteristik des Magnetbandes und des Wandlers
auf. Diese Charakteristiken machen sich in Änderung der Amplitude, abhängig von
der Frequenz, bemerkbar und zeigen eine Spitze bzw. Maximalwert bei einer relativ
niedrigen Frequenz, die z. B. bei ungefähr 1 MHz liegt. Bei dieser Frequenz ist
der Wirkungsgrad bzw.
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die Empfindlichkeit von Aufzeichnung und sTiedergabe zusammengenommen
relativ hoch. Bei einer wie erfindungsgemäßen Schaltung ist jedoch die Trägerfrequenz
des Signals, das aufzuzeichnen ist, derart niedrig gelegt, so daß sie nahe diesem
Maximalbereich der Empfindlichkeitskurve liegt, womit das Signal-zu-Rausch-Verhältnis
des wiedergegebenen Signale verbessert ist.
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Eine erfindungsgemäße Schaltung erlaubt es, Signale nacheinander in
benachbarten Spuren aufzuzeichnen, die keinen Schutzstreifen zwischen sich haben
und die sich in der Praxis sogar zum Teil überlappen. Trotz dieses Umstandes ist
die Qualität und Fidelity des aus solchenüberlappenden Spuren wiedergegebenen Signale
sehr hoch. Das bedeutet, daß unter Anwendung einer erfindungsgemäßen Schaltung zur
Wiedergabe bei den wiedergegebenen Signalen Hifi-Qualität
erreicht
werden kann, wenn beim Aufzeichnen Amplitudemmodulation oder Phasenmodulation benutzt
wird und wenn die Phasen des Tr-gersignals jeweils benachbarter Spuren an weder
Stelle der Spuren zueinander korreliert sind. Wegen der Besonderheit bei einer erfindungsgemäßen
Schaltung, daß ihre Trägerfrequenz niedrig ist, ist die Phasenabweichung klein,
und zwar selbst dann, wenn eine Zeit- oder Phasenabweichung in den TTägersignalen
@achbarter Spuren während der Aufzeichnung auftritt, Das Ergebnis ist, d nöchstens
kleine EeeinflussunOr aufgrund Schwebung interferenzen der wiergegsbenen Signale,
verursacht durch Übersprechen zwischen benachbarten Spuren, auftritt. Die Folge
ist, daß die wiedergegebenen Signale in ihrer Qualität nicht verschlechtert sind
Dies steht in Gegensatz zu dem Umstand, daß dann, wenn ein Signal frequenzmcduliert
wird, die Abgleichung des Trägers z-irisehen benachbarten Spuren schwiertig ist,
so daß Schutzstreifen notwendig sind. Seitdem nunmehr die Aufzeichnung mit der vorliegend
en Erfindung unter Verwendung von Ampli tud enmo dulatio n oder Phasenmodulation
in Spuren erfolgen kann, die keinen Schutzstreifen zwischen sich haben und somit
eine erhöhte Dichte der Aufzeichnung erreichbar ist, läßt sich das Band einsparen
und/oder die Bandgeschwindigkeit verringern, vergleichsweise zu der bisherigen Praxis.
Jedoch sogar Frequenzmodulation mit nachfolgendem Filtern, um den wesentlichen Anteil
des einen Seitenbandes zu beseitigen, und darauf folgendes Frequenzumsetzen, um
den Träger auf eine niedrige Frequenz zu bringen, führt noch zu dem erfindungsgemäßen
Vorteil geringerer Verluste im Magnetkopf.
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Da bei der vorliegenden Erfindung das Videosignal dazu verwendet wird,
die Amplitude oder die Phase eines Trägers zu modulieren, kann der Frequenzbereich
oder die Bandbreite des sich ergebenden modulierten Signals relativ eng gehalten
werden und die Geschwindigkeit der rotierenden Köpfe kann bezogen aul die Bandgeschwindigkeit
niedrig gehalten werden. Ein Ergebnis dessen ist daß der Durchmesser der Trommel
für den Kopf, innerhalb der der Kopf rotiert, verringert werden kann.
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Zusammengefaßt kann die Brfinl-lnb als Cclialtung oder als Verfahren
zur Aufzeichnung und/oder nachfolgenden Wiedergabe von Videosignalen auf bzw. von
einem magnetischen Aufzeichnungsmaterial dahingehend umrissen werden, dass ein moduliertes
Signal erzeugt wird, in dem die Video- oder Bildinformation in erster Linie nur
von einem Seitenband dem Träger erfasst wird, der bei bestimmten Nodulationsverfahren
auch unterdrückt sein kann. Die Frequenz des Trägers liegt innerhalb des Bandes,
das von den Videosignalen vor deren Modulation eingenommen worden ist. Der Träger
kann ursprünglich ein höher frequenzter Träger sein und auf die voranstehend erwähnte
Frequenz umgesetzt sein, die auch innerhalb des Frequenzbandes liegt, das das Maximum
der Wiedergabecharakteristik bzw.
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-empfindlichkeit eines magnetischen Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabesystems
einschliesst. Bei bestimmten Modulationsverfahren wird der Träger phasen- und frequenzgesteuert,
um zwischen aul benachbarten Spuren des magnetischen Aufzeichnungsmaterials aufgezeichneten
Signalen auftretende Interferenz zu beseitigen.
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Eine speziellere Ausführungsform des allgemeinen Prinzips der Erfindung
kann als Schaltung oder als Verfahren dahingehend umrissen werden, dass eine Modulation
eines Trägers mit dem Videosignal (bei Schwarz-Weiss-Bild) oder dem Luminanzanteil
(bei Farbbild) erfolgt. Als Modulator kann ein Gegentaktmodulator verwendet werden,
in dessen Ausgangssignal der Träger unterdrückt ist Es kann auch ein Amplituden-
oder Phasenmodulator verwendet werden. Das modulierte Signal wird derart gesiebt,
dass das meiste bzw. der wesentliche Amteil des einen Seitenbandes weggenommen ist.
Das Filter kann ein Restseitenbandfilter sein mit einer Dämpfung von 6 dB bei der
Trägerfrequenz.
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Die Trägerfrequenz muß wenigstens so hoch wie die höchste modulierende
Frequenz sein. Das unterdrückte Seitenband ist das obere Seitenband und das untere
Seitenband (YC in Fig. 8C) wird beibehalten. Dieses Seitenband wird frequenzmäßig
umgesetzt um die Trägerfrequenz auf einen Frequenzwert zu bringen, der niedriger
ist als die anderen Seitenbandfrequenzen (YD in Fig. 8D).
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Es sei darauf hingewiesen, daß die umgesetzte Trägerfrequenz innerhalb
des Bandes bzw. Bereiches der höchsten Emfindlichkeit bezüglich Aufzeichnung und
Wiedergabe liegt. Damit wird das Geräusch im wiedergegebenen Signal auf ein Minimum
gebracht, Das Chrominanzsignal muß nicht zur Modulation eines Trägers verwendet
werden. Es wird einfach in ein Frequenzband umgesetzt, da@ unterhalb des frequenzumgesetzten
Luminanzsignals (CS in Fig. 8D) liegt. Der frequenzumgesetzte Chrominanzträger liegt
bei etwa 0,5 EEz. Der frequenzumgesetzte Träger des Restseitenband-Luminanzsignals
liegt bei etwa 1 IHz.
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Risse niedrigen Frequenzen machen es leicht, die Phase der Träger
derart zu steuern, daß die Aufzeichnung in solchen Spuren erfolgen kann, die einander
unmittelbar benachbart sind, ohne daß Schwebungsinterferenzen auftreten, die dann
schwierig zu beseitigen wären, wenn der Träger, der mit dem Luminanzsignal moduliert
ist, hohe Frequenz hätte.
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Auch bei frequenzmoduliertem Videosignal läßt sich ein verbessertes
Signal-zu-Rauschverhältni-s erreichen. Bei Amplituden- und bei Phasenmodulation
läßt sich ein Abgleich des Trägers zwischen benachbarten Spuren derart durchführen,
daß dann Schutzstreifen weggelassen werden können.
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Die vorliegende Erfindung kann zusammengefaßt als Schaltung oder als
Verfahren zur Wiedergabe von auf einem magnetischen Aufzeichnungsmaterial aufgezeichneten
Signalen beschrieben werden, wobei diese Aufzeichnung als moduliertes Signal mit
unterdrückten Träger erfolgt ist, die Videoinformation in erster Linie von nur einem
Seitenband umfaßt ist und die Frequenz des unterdrückten Trägers in demjenigen Band
liegt, das von den Videosignalen vor deren Modulation eingenommen worden ist. Synchronisationsstörungs-
oder Zitterkomponenten sind aus den wiedergegebenen Signalen im wesentlichen beseitigt
bzw. ist das Bild zitterfrei.
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Wie dies insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 16A-E beschrieben ist,
sind mit der Erfindung diejenigen Probleme gelöst, die mit Geschwindigkeitsschwanlrungen
des Antriebsmotors des Aufzeichnungsmaterials verbunden sind. Solche Schwankungen
erzeugen nämlich Synchronisationsstörungen oder Zittern in dem wiedergegebenen Bild.
Diese Art von Interferenz bewirkt diejenigen Signale und speziell diejenigen Signalfrequenzen,
die in den Fig. 16A - E mit " kenntlich gemacht sind.
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Synchronisationsstörungen sind beseitigt durch Ableiten des frequenzumsetzenden
Signals der Frequenz c" " aus der Frequenzumstzung des stabilen Signals des in der
Schaltung enthaltenen stabilen Oszillators und des Signals f", " das die unerwünschten
Synchronisationsstörungs- oder Zitterkomponenten enthält.
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Wenn das Signal der Frequenz fC" dazu verwendet wird, das Signal C"
umzusetzen, fällt die Synchronisationsstörungskomponente heraus und das umgesetzte
Chrominanzsignal ist zitterfrei bzw. frei von Synchronisationsstörung. Wenn das
Luminanzsignal YD", das Synchronisationsstörung enthält, mit der Frequenz fC" in
YF" umgesetzt wird, enthält es noch einigen Synchronisationsstörungsanteil. Wenn
dann das Signal YF" synchron mit dem Signal fB" demoduliert wird, das die gleiche
Synchronisationsstörungskomponente hat, wird ein synchronisationsstörungsfreies
Signal erreicht und es ergibt sich das reine Luminanzsignal YA
Mit
einem Frequenzverdoppler wird die Frequenz des vom Wiedergabewandler 51 kommenden
Signals, das durch Gegentaktmodulation eines Trägers mit einem Informationssignal
YA erzeugt war, verdoppelt. Bei Gegentaktmodulation, bei der der Träger unterdrückt
ist, ist eine andere Art von Einhüllender erzeugt, als dies bei normaler Amplitudenmodulation
vorliegt. Der Effekt ist vergleichbar mit der Schaltung des Signale YA um die Wechselstrom-Nullinie,
die in der Fig. 5A mit e bezeichnet ist. Der Teil TB den Signals YA, der oberhalt
der Linie liegt, erzeugt eine gleiche Einhüllende wie übliche Amplitu denmodulation.
Der negative Teil TA erzeugt dieselbe Einhüllende, wenn TA um die Linie e gefaltet
wird. Damit werden die Synchronisierspitzen an die Stellen maximaler Amplitude gelegt.
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Die Wirkung der Faltung um die Achse e ist jedoch derart, daß ZU jedem
Zeitpunkt, zu dem das Modulationssignal durch die Achse e geht, die Phase des modulierten
Signals um 180 ° springt.
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Damit können Phasenprobleme im Synchrondetektor entstehen, die jedoch
durch Verdopplung der Frequenz des Signale R im Frequenzverdoppler durch Beseitigung
des plötzlichen Phasensprunges behoben sind.
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Ein neues Phasenproblen beruht auf dem Ums-tand, daß das Signal Q
eines Oszillators mit veränderbarer Frequenz eine Frequenz fL hat, die den vierten
Teil der Frequenz eines Signale Z beträgt. Mit dem Signal Z könnte man den veränderbaren
Oszillator an jeden der vier Stellen synchronisieren.
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Das Synchronisiersignal hat jedoch eine Frequenz 2fL und wird In einer
Torschaltung gesteuert. Das in der Torschaltung gesteuerte Signal hat nur eine halb
so große Frequenz wie das Signal Q und wird ebenfalls zur Steuerung der Phase des
Signals Q verwendet. Das gibt für das Signal 0- die Möglichkeit, daß nur zwei Phasenbedingnngen
vorliegen. In der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ist noch
mathematisch nachgewiesen, daß das synchron demodulierte Signal in hoiden Fällen
oder in jedem Falle das gleiche bzw.
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dasselbe ist.
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Weitere Erläuterungen der Erfindung und weitere erreichbare Vorteile
gehen aus der nachfolgend anhand der Figuren gegebenen Beschreibung einzelner bevorzugter
Ausführungsbeispiele hervor.
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iren 1A und 1B zeigen Schaubilder der Ausgangskennlinie eines üblichen
Magnetbandgerätes, und zwar zur Brlauterung der vorliegenden Erfindung.
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Figur 2 zeigt eine Ansicht von auf einem Band aufgezeichneneten Signalen.
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Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten erfindungsgemäßen Schaltung
zur Signalaufzeichnung.
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Figuren 4A bis 4G zeigen eine Reihe von Frequenzspektren, die zur
Erläuterung einer Schaltung nach Fig. 3 dienen.
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Figuren 5A bis 5E zeigen zur Erläuterung der Erfindung eine Reihe
von Wellenformen-Schaubildern.
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Figur S zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Schaltung zur Wiedergabe, die der Schaltung nach Fig. 3 entspricht.
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Figur 7 zeigt ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Aufzeichnung.
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Figuren 8A bis BH zeigen eine Reihe von Frequenzspektren zur Erläuterung
der Betriebsweise einer Schaltung nach Fig. 7.
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Figuren 9 bis 11 zeigen Blockschaltbilder anderer Ausführungsformen
einer Schaltung zur Wiedergabe.
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Figuren 12A bis 12G zeigen eine Reihe von Fresuenzspektren zur Erläuterung
einer Schaltung nach Fig. 11.
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Figur 13 zeigt ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Schaltung zur Wiedergase.
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Figuren 14 und 15 zeigen Blockschaltbilder weiterer Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Aufzeichnung.
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Figur 16 zeigt eine Anzahl Frequenzspektren zur Erläuterung A-E der
Verringerung von Synchronisationsstörungen in der Schaltung nach Fig. 7.
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Figur 17 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung
zur Wiedergabe.
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Figur 18 zeigt Wellenformen, die beim Betrieb einer Schaltung nach
Fig. 17 auftreten.
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Der Beschreibung erfindungsgemäßen Ausfiihrungsbeispiele vorangestellt,
werden die graphischen Darstellungen der Figuren 1A und 1B zunächst erörtert, um
die mit der magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe verbundenen Gesichtspunkte
darzulegen, die die vorliegende Erfindung so nützlich machen.
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Fig. 1t zeigt ein Schaubild einer Frequenzkurve, die Verluste erkennbar
macht, die im Zusarienhang mit dem Aufzeichnungskopf bzw. in diesem auftreten. Auf
der Abszisse sind die Frequenzwerte eines aufzuzeichnenden Signals oder sind vierte
des Verhältnisses der Bandgeschwindigkeit zur Wellenlänge aufgetragen.
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In logarithmischem Maßstab sind auf der Ordinate die Amplitudenwerte
der Ausgangsspannung der Wiedergabe aufgetragen. Es ist bekannt, daß in einem relativ
niederfrequenten Bereich die Amplitude der von einem Wiedergabewandler wiedergegebenen
Spannung linear mit der Frequenz mit einem Zuwachs von 6dB pro Oktave ansteigt.
Jedoch ist bei weiterem Frequenzanstieg der Fluß der Aufzeichnung nicht länger linear-proportional
dem Aufzeichnungsstrom. In der Windung des Aufzeichnungskopfes tritt einiger Leistungsverlust
auf, beruhend auf Kern und KupServerlusten. Die die Empfindlichkeit bzw. den Frequenzgang
darstellende Kurve a fällt ab und erreicht bei dem Punkt P den Wert Null. Daraus
ist ersichtlich, daß es einen Frequenzbereich gibt, der für die Video- bzw. Bildaufzeichnung
nicht vollständig verwendbar ist.
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Fig. 1B zeigt eine graphische Darstellung der Spannung des Wiedergabesignals,
abhängig von der Frequenz. Auf der Abszisse ist wieder die Frequenz des aufgezeichneten
Signals und auf der Ordinate ist in einem logarithmischen Maßstab die Amplitude
der Spannung des Wiedergabe-Ausgangssignals aufgetragen.
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Die Kurve der Spannung dieses Wiedergabesignals sollte im Idealfall
eine gerade Linie b sein. Tatsächlich weicht jedoch diese Kurve von der geraden
Linie b ab und verläuft in einem Frequenzband von etwa 1 IMHz ab zu höheren Frequenzwerten
hin, entsprechend der Kurve c, und zwar aufgrund solcher Faktoren, wie Verlusten
im (Magnet-)Kopf, Eindring- und Abstandsverlusten,
des Spalteffekts,
Aufzeichnungsentmagnetisierung und Eigenentmagnetisierung und dgl. Diese Verluste
können während der magnetischen Aufzeichnung oder auch nachfolgend eintreten.
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Aus einer Diskussion der Kurven der Figuren 1A und iB ist ersichtlich,
daß. wegen der insgesamt auftretenden Frequenzabhängigkeit ein maximaler Wert bei
einer Frequenz von ungefähr 1 MHz auftritt. Es wäre also zeckinäßig, die Signale
in einer solchen Weise aufzuzeichnen, daß der vom Videosignal zu modaxlierende Träger
bei einer Frequenz voe ungefähr 1 N4Iz liegt. Üblicherweise muß ein Träger mit einem
solchen Signal moduliert werden, das eine vergleichsweise zur Frequenz des Trägers
viel tiefere Frequenz hat. Daher wäre es nicht möglich, einen 1 ttEz-Träger mit
einem Videosignal direkt zu modulieren, das Frequenzen auf-veist, die sogar höher
als 1 MHz sind.
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Fig. 2 zeigt ein kurzes Stück Magnetband M, auf dem in einer Anzahl
Spuren T1 - T6 Videosignale aufgezeichnet sind. Diese Spuren sind ein wenig schrägliegend
dargestellt, sie sind aber in der Praxis zu einem weit größeren Ausmaß schrägliegend,
so daß sie nahezu parallel zur Längsrichtung des Bandes liegen, die in Fig. 2 gleich
der Horizontalen ist. In vereinfachter Weise zeigen die Spuren T1 - T3 eine Frequenzbeziehung,
die dann vorliegen kann, wenn gleiche Trägerfrequenz aufweisende Signale in einer
jeden der Spuren aufgezeichnet sind und die Trägerfrequenz relativ niedrig ist,
die durch die Wellenform d wiedergegeben ist. Die in den Spuren T1 und T2 auftretenden
Wellen sind in Phase zueinander. Es tritt jedoch eine Phasendifferenz zwischen den
Wellen der Spuren T2 und T3 auf. Aufgrund des Umstandes, daß die Trägerfrequenz
niedrig ist, ist die Phasenverschiebung bezogen auf die Periode des Trägersignals
klein. Somit treten Schwebungsinterferenzen oder Übersprechen zwischen benachbarten
Spuren selbst dann nicht auf, wenn ein Wiedergabekopf h, der der Spur T2 folgen
soll, zu einem Teil auf die Spur T3 herüberreicht. Die niedrige Frequenz des Trägers
macht es leicht, den Träger
zwischen benachbarten Spuren auszurichten
oder abzugleichen, und zwar selbst dann, wenn eine Synchronisationsstörung vorliegen
sollte.
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In den Spuren T4 - T6 hat das Trägersignal d' gemäss dem Stand der
Technik wesentlich höhere Frequenz. Eine Folge davon ist, dass eine Synchronisationsstörung
oder ein ähnlicher Effekt wesentlich grössere Phasenänderungen bzw. Phasenunterschiede
be-*Jirkt, so dass man an einem amplitudenmodulierten oder phasenmodulierten hochfrequenten
Träger nur schwierig die Phasensteuerung bzw.-korrektur durchführen kann, mit der
enger Abstand zwischen benachbarten Spuren möglich wäre. Wenn dabei der Wieaergabekopf
h' teilweise auf eine zweite Spur herüberreicht, wie dargestellt, kann ein Schwebungssignal
und/oder ein Ubersprechsignal auftreten. Da jedoch entsprechend der vorliegenden
Erfindung die Frequenz des Trägers den Wert von ungefähr 1 NHz hat, ist die Abgleichung
des Trägers wesentlich einfacher als dies früher bei frequenzmodulierten Trägern
wesentlich höherer Trägerfrequenz war. Die Toleranz für Synchronisationsstörungen
kann bei Anwendung der Erfindung relativ gross sein und/oder es kann ein Synchronisationsstörung
beseitigender Servoschaltkreis in einfacher Weise realisiert sein.
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Wenn das Trägersignal gegentaktmoduliert ist, d. h. Amplitudenmodulation
mit unterdrücktem Träger vorliegt, wobei der Modulationsgrad vergleichsweise zur
üblichen Amplitudenmodulation grösser ist, lässt sich das Trägersignal als ein imaginäre
Trägersignal betrachten. Der voranstehend beschriebene Abgleich für den Träger ist
bei einem Gegentaktmodulator dann gleichwertig mit einem Abgleich der Seitenbandanteile,
deren Frequenzen nahe der Frequenz dieses imaginären Trägers liegen. D. h.
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mit anderen Worten, dass, weil ein übliches Fernsehsignal relativ
viele Frequenzanteile um 1 MHz hat, Signalanteile, die in der Nähe des obigen Frequenzbereiches
liegen, abgeglichen werden bzw. für den Abgleich herangezogen werden.
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Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Systems zur Aufzeichnung eines Schxarz-Weiss-Videosignals.
Das Videosignal liegt an einem Eingangsanschluss 1 an, der über ein Tiefpaßfilter
2 mit einem Gegentaktmodulator 3 verbunden ist Der Träger wird von einem Oszillator
4 erzeugt und hat den
Frequenzwert f. Der Oszillator 4 ist ebenfalls
mit dem Modulator 3 verbunden. Der Ausgang des Gegentaktmodulators 3 ist über ein
Res-tseitenband-Filter 5 mit einem Frequenzkonverter bzw. -umsetzer 6 verbunden.
Ein Oszillator 7 liefert ein Signal der Frequenz fC und ist mit dem Frequenzumsetzer
6 verbunden. Das umgesetzte Ausgangssignal geht durch ein Tiefpaßfilter 8 hindurch
in einen Verstärker 9. Der Ausgang des Verstärkers 9 liegt an einem Aufzeichnungskopf
10 an.
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Der Betrieb eines Schaltkreises nach Fig. 3 wird nachfolgend in Zusammenhang
mit den Frequenzspektren der Fig. 4 und den Wellen bzw. Impulsdarstellungen der
Fig. 5 beschrieben. Das am Ausgang des Tiefpaßfilters 2 in Fig. 3 auftretende Signal
ist als Signal YA bezeichnet und hat ein wie in Fig. 4A dargestelltes Frequenzspektrum
und eine wie in Fig. 5A gezeigte Wellenform. Die obere Grenzfrequenz des Signale
YA ist in Fig. 4A als Frequenz fA gekennzeichnet und hat ungefähr 3,5 MHz. Dieses
Signal YA wird dem Gegentaktmodulator 3 zugeführt.
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Der dem Modulator 3 zugeführte Träger hat eine Frequenz fB von 4 MHz.
Das sich aus der im Modulator 3 erfolgenden Gegentaktmodulation ergebende Frequenzspektrum
ist in Fig. 43 durch das Signal YB gekennzeichnet. Die Wellenform dieses Signale
ist in Fig. 5B dargestellt, aus der zu ersehen ist, daß das modulierte Signal YB
einen Anteil MH hat, der dem Synchronisiersignal SK entspricht, das in dem Signal
YA der Fig. 5 enthalten ist. Der Anteil Mm hat vergleichsweise zu den anderen Anteilen
des Signale YB einen größeren Amplitudenwert.
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Das vom Modulator 3 (Fig. 3) modulierte Videosignal YB wird dem Restseitenband-Filter
5 zugeführt. Dieses hat eine derartige Frequenz-(Ansprech-)Charakteristik bzw. Durchlaßverhalten,
daß die Amplitude des Signale bei der Trägerfrequenz um 6dB verringert ist. Damit
ist das meiste des oberen Seitenbandes beseitigt und es verbleibt in erster Linie
nur
noch das untere Seitenband YC, das in Fig. 4C dargestellt ist.
Dieses niedrigere Seitenband YC wird dem Frequenzumsetzer 6, zusammen mit dem Signal
f0 des Oszillators 7, zugeführt.
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Das Signal fC hat eine Frequenz von ungefähr 5 MHz, so daß das Ausgangssignal
des Umsetzers 6 zwei Bänder hat, wie dies Fig. 4D zeigt. Das eine Band wird durch
das Signal YD und das andere 3and dadurch das Signal YE repräsentiert. Obwohl des
Frequenzband des Signals YD unterhalb desjenigen des Signals YE liegt, liegt dennoch
dessen Trägerfrequenz an dessen unteren winde bei der Frequenz fD. Diese Frequenz
ergibt sich als D = - fB = 1 MHz. Da es für obere Seitenbandsignale üblich ist,
den Träger nahe oder unterhalb des unteren Endes ihres Bandes zu haben, wird das
Signal YD als ein oberes Seitenbandsignal angesprochen. Die Trägerfrequenz fE des
Signals YE ist andererseits gegeben durch fE = fC + f3 = 9 14Hz.
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Das obere Seitenbandsignal YD ist erwünscht. Somit wird das vom Frequenzumsetzer
6 abgegebene Signal durch das TiefpaB-filter 8 hindurchgeleitet, das nur die von
dem Signal YD eingenommene Frequenzen hindurchläßt und das Signal YE wegfiltert.
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Das Spektrum des Ausgangssignals des Filters 8 ist in Fig. 4E gezeigt.
Das modulierte Videosignal YD wird mittels des Aufzeichnungsverstärkers 9 verstärkt
und an den Magnet-Aufzeichnungskopf 10 gegeben, um dieses Signal auf ein geeignetes
magnetisches Material aufzuzeichnen.
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Fig. 6 zeigt ein Blockschema eines Systems zur Wiedergabe von Signalen,
die von einem System nach Fig. 3 aufgezeichnet worden sind. Dieses Wiedergabesystem
hat einen Wiedergabekopf oder Wiedergabewandler 11, der mit einem Verstärker 12
verbunden ist, von dem ein verstärktes Signal an einen Frequenzumsetzer 13 geliefert
wird. Ein Oszillator 14 mit veränderbarer Frequenz und ein Oszillator 15 mit fester
Frequenz liefern Signale an einen anderen Frequenzumsetzer 16. Das Ausgangssignal
des Umsetzers 16 wird an zwei Filter 17 und 18 gegeben. Der Ausgang des Filters
18 ist mit dem Frequenzumsetzer 13 verbunden. Der Ausgang des Frequenzumsetzers
13 ist über ein Tiefpaßfilter 19 mit einem Synchrondetekt;or 20
verbunden,
dem außerdem ein Signal von dem Filter 17 zugeführt wird. Der Ausgang des Detektors
20 ist mit einem Anschluß 21 verbunden.
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Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 19 wird außerdem an eine Torschaltung
22 und an einen Einhüllendendetektor 23 gegeben. Der Ausgang des letzteren ist mit
einer Trennstufe bzw. einem Amplitudensieb 24 für ein Synehronisiersignal verbunden,
die bzw. das Signale an die Torschaltung 22 gibt.
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Das Ausgangssignal der Torsehaltung 22 geht an einen Phasen vergleicher
25, dem außerdem Signale des Filters 17 zugeführt werden. Der Vergleicher liefert
ein Ausgangssignal, mit dem der Betrieb des veränderbaren Oszillators 14 gesteuert
wird.
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Die Betriebsweise eines in Fig. 6 dargestellten Systems wird nachfolgend
in Zusammenhang mit den in Fig. 4 angegebenen Frequenzspektren und den in Fig. 5
gezeigten Wellenformen beschrieben. Vom Magnetkopf 11 wird das in Fig. 4E gezeigte
Signal YD wiedergegeben. Dieses Signal wird vom Verstärker 1? verstärkt und dem
Frequenzumsetzer 13 zugeführt. Von dem Oszillator 14 mit variabler Frequenz wird
ein Signal mit ungefähr 0,5 MHz erzeugt und ein anderes Signal mit einer Frequenz
von 4,5 MHz wird vom Oszillator 15 geliefert. Wenn die beiden letztgenannten Signal
dem Frequenzumsetzer 16 zugeführt werden, wird ein Ausgangssignal erzeugt, das sowohl
eine Summenfrequenzkomponente als auch eine Differenzfrequenzkomponente hat. Die
Differenzfrequenzkomponente hat eine Frequenz fB von 4 MHz und geht durch das Filter
17 hindurch.
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Die Summenfrequenzkomponente hat eine Frequenz c von 5 MHz und geht
durch das Filter 18 hindurch, um dem Frequenzumsetzer 13 zugeführt zu werden. Daraus
ergibt sich, daß der Umsetzer 13 ein Ausgangssignal liefert, das zwei wie in Fig.
4F gezeigte Bänder hat. Das untere Seitenband ist mit bezeichnet und hat eine imaginäre
Trägerfrequenz fB, die sich aus fB = fC f fD = 4 MHz ergibt. Das obere Seitenband
hat eine imaginäre Trägerfrequenz fG, die sich aus fG fC + fD = 6 MHz ergibt. Nur
das untere Seitenband
ist erwünscht und dementsprechend wird das
Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 13 durch das Tiefpaßfilter 19 hindurchgelassen,
um das in Fig. 4G gezeigte Signal YF zu gewinnen.
-
Dieses Signal YF gleicht dem Signal YC, das von dem Restseitenbana-Filter
5 des in Fig. 3 gezeigten Aufzeichnungssystems geliefert wird. Um das Signal YF
zu demodulieren, wird es in den Synchrondetektor 20 gegeben, und zwar zusammen mit
dem Differenzfrequenzsignal, das eine Frequenz von 4 MHz hat. Das sich ergebende
Detektorsignal erhält d an dem Ausgangsamschluß 21 und es ist im wesentlichen übereinstimmend
mit dem Signal YA nach Fig. 4A.
-
Das am Ausgang des Filters 19 zu erhaltende modulierte Videosignal
YF hat eine wie in Fig. SB gezeigte Wellenform mit einem Anteil MH, der dem Synchronisiersignal
entspricht. Dieser Anteil MH hat eine größere Amplitude, vergleichsweise bezogen
auf jeglichen anderen Anteil, und zwar in der gleichen Weise wie beim modulierten
Videosignal YB, das vom Gegentaktmodulator 3 nach Fig. 3 zu erhalten ist. Das am
Ausgang des Filters 19 zu erhaltende modulierte Videosignal YF wird in der Synchron
Torschaltung 22 von einem Torsignal gesteuert, das vom Einhüllendendetektor 23 und
dem Amplitudensieb 24 zu erhalten ist. Dieses (die Torschaltung steuernde) Torsignal
des Ausganges des Amplitudensiebes 24 ist das in Fig. 5D gezeigte Signal PH und
das vom Torsignal gesteuerte Signal, das am Ausgang der Torschaltung 22 auftritt,
entspricht dem Signalanteil M11 mit einer Frequenz B = 4 MHz und ist in Fig. 5C
dargestellt. Dieser Signalanteil MH wird an den Phasenvergleicher 25 gegeben, um
es mit demjenigen Signal zu vergleichen, das ebenfalls eine Frequenz von 4 TEz hat
und vom Filter 17 kommt. Jegliche Phasendifferenz zwischen dem Signal MH und dem
Signal des Filters 17 wird als Fehlersignal dem veränderbaren Oszillator 14 zugeführt,
um diesen zu steuern.
-
Damit wird das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 16 gesteuert.
Das Ausgangssignal dieses Oszillators 14 mit veränderbarer Frequenz ist in Fig.
5E als Signal Q mit kontinuierlicher Wellenform dargestellt.
-
Da die Oszillationsfrequenz und die Phase des in der Frequenz veränderbaren
Oszillators 14 gesteuert bzw. überwacht wird, ist auch das Ausgangss ignal des Filters
18 gesteuert, so daß eine Kompensation von Synchronisationsstörungen erreicht ist.
-
Abhängig davon, ob das in Fig. 5A gezeigte ursprüngliche Videosignal
YA oberhalb oder unterhalb der Linie e liegt, die wiederum auf einem mittleren oder
einem Zwischenpegel zwischen dem Weiß- und dem Schwarzpegel liegt, und dementsprechend
abhängig davon, ob das Videos1rrnal YA in einem Intervall TA oder in einem Intervall
Q£ liegt (dabei ist angenolnillen, d das Videosignal Sägezahnform hat), wird das
vom Filter 17 gelieferte, für Synchronisation im Synchrondetektor 20 dienende synchronisierte
Trägersignal phasensynchron mit dem 4 MiHz-Signalanteil M11, der während des Synchronlsierintervalls
auftritt. Dies trifft selbst dann zu, wenn das gegentaktmodulierte Signal B und
dementsprechend das modulierte Videosignal das das hinter dem Filter 19 zu erhalten
ist, phasenentgegengesetzt bzw. in der Phase umgekehrt sind. Daher erhält man am
Ausgangsanschluß 21 ein vorgegebenes Videosignal, das gleich dem Signal YA ist,
das man am Filter 2 des Aufzeichnungssystems nach Fig. 3 erhält.
-
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems zur magnetischen Aufzeichnung
von Farb-Videosignalen bzw. Farbbildsignalen. Die zusammengesetzten Signale werden
an einen Ein gangsanschluß 31 gegeben, von dem sie über ein Tiefpaßfilter 32 in
einen Gegentaktmodulator 33 gelangen. Ein Oszillator 34 mit veränderbarer Frequenz
und ein Oszillator 35 mit relativ feststehender Frequenz sind miteinander verbunden
und liefern Signale an einen Frequenzumsetzer 36. Mit dem Ausgang des Umsetzers
36 sind zwei Bandpaßfilter 37 und 38 verbunden. Das Ausgangssignal des Filters 37
ist als Tragersignal mit dem Gegentaktmodulator 33 verbunden.
-
Das Ausgangssignal des Modulators 33 wird an ein Restseitenband-Filter
39 gegeben und das sich ergebende Restseitenbandsignal kommt in einen Mischer 40.
Der Eingangsanschluß 31
ist außerdem über ein Bandpaßfilter 41
mit dem Mischer 40 verbunden.
-
Das zusainniengesetzte bzw. gemischte Signal des Rischers 40 gelangt
an einen anderen Frequenzumsetzer 42, dem außerdem noch das Ausgangssignal des Filters
38 zugeführt wird. Das vom Umsetzer 42 gelieferte, in der Frequenz umgesetzte Signal
geht an ein Tiefpaßfilter 43 und das dementsprechend gefilterte Signal gelangt in
einen Verstärker 44, von dem es aus verstärkt an den Aufzeichnungswandler bzw. -kopf
45 gegeben wird.
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Der Eingangsanschluß 31 ist auch mit einer Synchronisiersignal-Trennstufe
46 verbunden, deren Ausgang mit einem Phasenvergleicher 47 in Verbindung ist. Die
Frequenz des Ausgangssignals des Oszillators 34 mit veränderbarer Frequenz wird
in einem Frequenzteiler 48 geteilt und an den Frequenz- oder Phasenvergleicher 47
gegeben, womit ein Ausgangssignal erzeugt wird, das zurückgekoppelt wird, um die
Arbeitsweise des Oszillators 34, der veränderbare Frequenz hat, zu steuern.
-
Der Ausgang des Bandpaßfilters 41 ist zusätzlich zu der Verbindung
mit dem Mischer 40 auch mit einer Farbsynchronsignal-Torschaltung 49 verbunden.
Das Ausgangssignal der Trennstufe bzw. des Amplitudensiebes 46 geht an eine Wellenform
bildende Schaltung 50, die wiederum ein Signal an die Farbsynchronsignal-Torschaltung
49 liefert. Das Ausgangssignal der Farbsynchron-Torschaltung geht an den Oszillator
35 zur Steuerung seiner Frequenz.
-
Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 7 wird zusammen mit den in
Fig. 8 gezeigten Frequenzspektren beschrieben. Der Iluminanzanteil des Farbsignals,
das am Eingangsanschluß 31 anliegt, kann durch das Tiefpaßfilter 32 hindurchgehen
und tritt als das in Fig. 8A gezeigte Luminanzsignal YA auf.
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Dessen Frequenzband erstreckt sich von angenähert 0 Hz bis zu einer
Frequenz f B = 2,99 iIHz. Dieses Signal geht als
Moduliersignal
an den Gegentaktmodulator 33.
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Der veränderbare Modulator 34 erzeugt ein Signal der Frequenz =2n+1fH,
wobei fH die Zeilenfrequenz des Videosystems ist 2 und n eine ganze positive Zahl,
z. B. n = 37, ist. In diesem Falle ist fL=75 fH=0,59 MHz. Der Oszillator 35 erzeugt
2 ein Signal mit einer Frequenz fc = 3,58 MHz Wenn die Signale und fS dem Frequenzumsetzer
36 zugeführt werden, wird ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Komponente bei der
Differenzfrequenz fB = fS- fL = 2,99 MHz hat. Eine andere Komponente hat die Summenfrequenz
fC = fS + fL = 4,17 MHz. Das Filter 37 läßt die Frequenz B = 2,99 Mllz als Trägersignal
an den Modulator 33 hindurch, wo dieser Träger von dem Luminanzsignal YA gegentaktmoduliert
wird. Es ergibt sich damit das in Fig. 8B gezeigte Signal Y. Die in den Figuren
8A und 8B gezeigten Signale A und YB haben Wellenformen gleich denjenigen der Figuren
5A und 5B. Das modulierte Luminanzsignal YB hat einen Anteil YH der dem Synchronisiersignal
SH des Luminanzsignals A entspricht. Dieser Anteil hat somit. eine Amplitude die
größer ist als jeglicher anderer Anteil des Signals YB.
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Nachdem das modulierte Luminanzsignal YB, wie in Fig. 8B gezeigt,
durch das Restseitenband-Filter 39 der Fig.7 hindurchgegangen ist, erhält man ein
unteres Seitenbandsignal YC.
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Das Restseitenband-Filter 39 hat eine derartige Frequenzkurve, daß
die Amplitude des Signals YC bei der Frequenz fB=2,99 MHz um 6 dB unterhalb des
maximalen Pegels liegt.
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Das Signal YC ist eines der Signale, die dem Mischer 40 zugeführt
werden.
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Das Bandpaßfilter 41 läßt nur den Chrominanzanteil des zusammengesetzten
Signals hindurch, das am Eingangsanschluß 31 anliegt. Dieses in Fig. 8C gezeigte
Chrominanzsignal aS hat eie Trägerfrequenz fS = 3,58 SEz und ist das andere Signal,
das dem Mischer 40 zugeführt wird, um mit dem modulierten Luminanzsignal YC gemischt
zu werden. Das sich ergebende gemischte oder zusammengesetzte Signal mit den Komponenten
und CS geht an den Frequenzumsetzer 42, um mit dem
Signal des Filters
38 in der Frequenz umgesetzt zu werden.
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Letzteres Signal hat die Summenfrequenz fC = 4,17 MHz.
-
Das ergibt, daß das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 42, wie in
Fig. 8D gezeigt, Luminanzanteile YD und YE umfaßt, die symmetrisch zu der Frequenz
fC sind und Chrominanzanteile CL und CH hat, die ebenfalls symmetrisch zur Frequenz
fC liegen. Der imaginäre Träger des Anteils B hat die Frequenz nahe dem unteren
Ende des Bandes des Signals YD Wie voranstehend beschrieben, wird somit das Signal
YD als ein oberes Seitenbandsignal betrachtet. Die Frequenz fD ergibt sich aus der
Gleichung fD=fC-fB=(fS+fL)-(fS-fL)=2fL=1,18 MHz. Das Signal YE, das als ein unteres
Seitenband anzusehen ist, hat eine Trägerfrequenz fE, die sich aus der Gleichung
=fC+fB=2fS=7,16 MHz ergibt.
-
Das niedriger frequente Chrominanzsignal CL hat eine Trägerfrequenz
fL, die sich aus der Gleichung fL=fC-fS=0,59 MHz ergibt. Das höher frequente Chrominanzsignal
CH hat eine Trägerfrequenz fH fC + f5 = 2fS= fL = 7,75 MHz. Das gesamte in Fig.
8D gezeigte Signal wird an das Tiefpaßfilter 43 gegeben, das nur die Frequenzen
unterhalb der Frequenz fC hindurchläßt. Das Ausgangssignal des Filters 43 ist in
Fig. 8E dargestellt. Es umfaßt das Chroninanzsignal CL mit der Trägerfrequenz fL
= 0,59 M11z und den oberen Seitenbandanteil YD des modulierten Luminanzsignals,
das die Trägerfrequenz fD= 1,18 MHz hat. Das Ausgangssignal des Filters 43 geht
über einen Aufzeichnungsverstärker 44 zur Aufzeichnung auf einem geeigneten magnetischen
Material an den magnetischen Wandler bzw. Kof 45 Die Synchronisiersignal-Trennstufe
bzw. das Amplitudensieb 46 erhält auch das Einfangs-Farbbildsignal vom Anschluß
31 1 her.
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Das abgetrennte Synchronisiersignal wird dem Phasenvergleicher 47
zugeführt, um es mit dem Ausgangssignal des Frequenzteilers 48 zu vergleichen. Das
Teilerverhältnis dieses Teilers ist das Verhältnis zwischen der Frequenz fL des
frequenzveränderbaren Oszillators 34 und der (Horizontal-)Zeilenfrequenz
f11.
Beim vorliegenden Beispiel ist das Verhaltnis 2/75 so daß beide Eingangssignale
des Phasenvergleichers 47 auf der Zeilentrequenz fH sind. Ein Fehler bzw. eine Abweichung
bezüglich der Phase zwischen diesen beiden Signalen erzeugt ein Fehler- oder Korrektursignal,
das an den Oszillator 34 geht, um dessen Frequenz zu steuern bzw. zu korregieren.
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Das abgetrennte Synehronisiersignal wird außerdem von dem die Wellenform
bildenden Schaltkreis 50 derart abgeändert, daß es als Torsignal zur Steuerung des
im Chrominanzsignal CS enthalten Farbsynchronsignals verwendbar ist, das vom Filter
41 zu erhalten ist. Vom Torsignal wird das Farbsynchronsignal in der Torschaltung
49 gesteuert und wird an den Oszillator 35 gegeben, um dessen Frequenz zu steuern.
Der Oszillator 35 hat die gleiche Frequenz 3,58 IMHs wie das Farbsynchronsignal.
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In Fig. 9 ist ein Wiedergabesystem zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern
gezeigt, die mit einem System nach Fig. 7 aufgezeichnet worden sind. Einige Einzelheiten
der Fig. 9 sind gleich solchen der Fig. 6 und haben entsprechend gleiche Bezugszeichen.
In Fig.9 ist ein Wiedergabewandler 51 über einen Verstärker 52 mit einem Frequenzumsetzer
53 verbunden.
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Ein Oszillator 54 mit veränderbarer Frequenz und ein Oszillator 55
geben zusammen Signale an einen Frequenzumsetzer 56.
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Der Ausgang dieses Umsetzers 56 ist mit den Filtern 57 und 58 verbunden,
wovon das Filter 58 mit dem Frequenzumsetzer 53 verbunden ist.
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Der Ausgang des Umsetzers 53 ist über ein Tiefpaßfilter mit einem
Synchrondetektor 60 verbunden. Dieser erhält auch das Ausgangssignals des Filters
57. Das Ausgangssignal des Detektors 60 geht an einen Mischer 61, der außerdem Ausgangssignale
vom Frequenzumsetzer 53 über das Bandpaßfilter 62 erhält. Der Ausgang des Mischers
61 ist mit einem Ausgangsanschluß 63 verbunden.
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Der Ausgang des Tiefpaßfilters 59 ist außerdem mit der Torschaltung
22
und dem Einhüllendendetektor oder Hüllkurvegleichrichter 23 verbunden. Letzterer
liefert Signale an die Synchronisiersignal-Trennstufe bzw. Amplitudensieb 24, die
bzw. das wiederung mit dem Torsignal-Eingangsanschluß der Torschaltung 22 verbunden
ist. Der Ausgang der Torschaltung 22 ist mit dem Phasenvergleicher 25 verbunden,
der außerdem auch das Ausgangssignal des Filters 57 erhält.
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Zur Beschreibung der Arbeitsweise des Systems nach Fig. 9 wird außerdem
auch auf die in Fig. 8 dargestellten Frequenzspektren Bezug genommen. Das am Ausgang
des Verstärkers 52 auftretende, wiedergegebene Signal umfaßt das Luminanzsignal
und das Chrominanzsignal CL, wie in Fig. 8E gezeigt.
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Das Chrominanzsignal hat einen Träger fL = 0,59 IHz und das Luminanzsignal
hat einen Träger fD = 1,18 MHz. Diese beiden Signale werden gleichzeitig im Frequenzumsetzer
53 frequenzumgesetzt. Das umsetzende Signal ist durch Kombination des Ausgangssignals
des veränderbaren Oszillators 54, der eine Frequenz fL = 0,59 MHz hat, und des Ausgangssignals
des Oszillators 55, das eine Frequenz f5 a 3,58 MHz hat, im Frequenzumsetzer 56
erzeugt. Letzterer erzeugt ein Ausgangssignal, das ein Ausgangssignal mit einer
Komponente der Frequenz B = fS + fL = 2,99 MHz, die die Differenzfrequenz ist, und
eine andere Komponente hat, die die Summenfrequenz = = SS + fL = 4,17 MHz hat. Die
letztgenannte Komponente geht durch das Filter 58 hindurch und gelangt an den Frequenzumsetzer
53, um die Frequenz der Signale CL und YD umzusetzen.
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Das sich ergebende Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 53 ist in
Fig. 8F gezeigt. Es umfaßt ein Signal der Frequenz fC = 4,17 MHz mit umgesetzten
Chrominanzsignalen und Luminanzsignalen, die im Abstand syrninetrisch oberhalb und
unterhalb dieser Frequenz liegen. Die Chrominanzsignale sind mit CS und CI bezeichnet
und haben die entsprechenden Trägerfrequenzen
fS=fC-fL=3,58 MHz
und fI=fC+fL=4,76 MHz.
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Die Luminanzsignale liegen noch in modulierter Form vor und sind ds
Signal YF mit einer Trägerfrequenz fB= 2,99 NHz und das Signal YG mit der imaginären
Trägerfrequenz fG=fC+fD=5,35 MHz. Das Tiefpaßfilter 59 läßt nur das Signal YF an
den Detektor 60 hindurch. Dieses Signal ist für sich in Fig. 8G dargestellt. Das
Bandpaßfilter 62 läßt nur das Chrominanzsignal CS im ursprünglichen Chrominanz-Frequenzband
mit der ursprünglichen G<hrominanzfrequenz f5 = 3,58 MRz hindurch. Dieses Signal
erfordert keine weitere Demodulation und kann daher direkt an den Mischer 61 gegeben
werden.
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Das Luminanzsignal YF muß vom Synchrondetektor 60 demoduliert werden
und es geht zu diesem Zweck die Differenzfrequenz fB=fS-fL=2,99 MHz vom Frequenzumsetzer
56 durch has Filter 57 hindurch an den Detektor 60. Das vom Detektor verarbeitete
bzw. demodulierte Luminanzsignal geht dann an den Mischer 61, wo es mit dem Chrominanzsignal
vereinigt wird, um das zusammengesetzte Farbbildsignal am Ausgangsanschluß 63 zu
erhalten.
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Die Schaltung 22 bis 25 arbeiten in der gleichen Weise wie diejenigen
nach Fig. 6 und steuern die Arbeitsweise des Oszillators 54 mit veränderbarer Frequenz.
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Wenn das zusammengesetzte Signal, das aus dem oberen Seitenband des
modulierten Buminanzsignals YD, welches eine relativ niedrige Frequenz eines unterdrückten
Trägers hat, und aus dem Chrominanzsignal CL besteht, das eine Frequenz hat, die
niedriger ist als diejenige des unterdrückten Trägers, von dem Aufzeichnungsmaterial
wiedergegeben bzw. abgespielt wird, sind diese Signale erfindungsgemäß dann in der
Frequenz umgesetzt. Das frequenzumgesetzte Luminanzsignal wird synchron demoduliert
und das frequenzumsetzende und das synchrondemodulierende Signal werden durch das
gleiche Signal gesteuert, das von dem wiedergegebenen Signal abgeleitet wird.
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Die Frequenz und die Phase des Signals des Oszillators 54 mit veränderbarer
Frequenz (Fig. 9) sind gesteuert und das Ergebnis ist, daß das vom Filter 58 kommende
frequenzumsetzende Signal gesteuert ist, um Synchronisationsstörung des Chrominanzsignal
zu beseitigen und um Synchronisationsstörung des modulierten Luminanzsiguals zu
verringern. Des weiteren ist die Frequenz und die Phase des synchrondemodulierenden
Signals, das vom Filter 57 kommt, gleichzeitig gesteuert bzw. überwacht, um eine
restliche Synchronisationssteuerung des modulierten Luminanzsignals zu beseitigen.
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Die Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 9 zur Minimalisierung von
Synchronisationsstörungs-Signalen wird nachfolgend in Verbindung mit den Fig. 16A-E
beschrieben. Es sei angenommen, daß die Aufzeichnung mit einem Aufzeichnungssystem
nach Fig.7 vorgenommen worden ist, und zwar mit derjenigen Beziehung zwischen den
Trägerfrequenzen fL und fD, die sich aus fL=1/2fD ergibt. Das frequenzumsetzte Chrominanzsignal
CL ub das modulierte Luminanzsignal YD, wie sie in Fig.8E gezeigt sind, sind auf
dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet und enthalten Synchronisationsstörungs-Komponenten,
die auf Fluktuationen bzw. Schwankungen des nicht dargestellten Antriebsmotors während
der Signalwiedergabe bzw.
-
-abnahme beruhen. Der Signalwiedergabekopf 51 gibt ein Chrominanzsignal
CLII mit einer Trägerfrequenz fL" und ein oberes Seitenbandsignal YD" wieder, das
eine Frequenz fD11 eines unterdrückten Trägers hat. Dies ist in Fig. 15E dargestellt.
Der Index II deutet an, daß diese so bezeichneten Signale Synchronisationsstörungskomponenten
enthalten. Das Chrominanzsignal CLII und das modulierte Luminanzsignal YD", die
beide Synchronisationsstörungskomponenten enthalten, gehen über den Wiedergabeverstärker
52 an den Frequenzumsetzer 53. In der Zwischenzeit geht das Signal mit der Frequenz
fL", das Synchronisationsstörung vom Oszillator 54 mit veränderbarer Frequenz enthält
und geht das synchronisationsstörungsfreie Signal mit der Frequenz fS des Oszillators
55 an den
Frequenzumsetzer 56, um ein Signal der Frequenz fB" =
= fS - " und ein Signal der Frequenz fC" = fS + fL" zu erzeugen. Das Filter 57 läßt
das Signal der Frequenz fC" " hindurch. Dieses Signal des Filters 57 geht an den
Frequenzumsetzer 53, um die wiedergegebenen Signale YD" und CL" in der Frequenz
umzusetzen, um daraus ein Luminanzsignal, bestehend aus einem tieferen Seitenbandsignal
YF" mit einer Frequenz fB"=fC"-fC"= (fS+fL")-fD"=fS-fL" eines unterdrückten Trägers
und ein oberes Seitenbandsignal v G" abzuleiten, das eine Frequenz fG"=fC"+fD"=(fS+fL")+fD"=fS+3fL"
eines unterdrückten Trägers hat. Außerdem sind daraus ein Chrominanzsignal, bestehend
aus einem Signal CS mit einer Trägerfrequenz = = fC" - f" = (f5 + f") - fL" = f5
und ein Signal CI" mit einer Trägerfrequenz fI"=fC"+fL"=(fS+fL")+fL"= fS + 2fL"
abzuleiten, wie dies in Fig. 16B gezeigt ist.
-
Diese Signale YF", $YG", $CS und CI" werden an das Tiefpaßfilter 59
gegeben, um durch dieses ein moduliertes Luminanzsignal YF" hindurchzulassen, das
eine imaginäre Frequenz fB"=fS fS - " hat, wie dies in Fig. 16c gezeigt. Dieses
modulierte Luminanzsignal YF" wird an den Synchrondetektor 60 gegeben, um mit dem
Signal fB" = fS f fl" des Filters 57 synchron demoduliert zu werden, womit das Luminanzsignal
A erzeugt wird. Die Synchronisationsstörungskomponente ist somit beseitigt; wie
dies in Fig. 16E zu sehen ist. Die Amplitude der Synchronisationsstörungskomponenten,
die in dem modulierten Luminanzsignal YD" enthalten sind, sind zur Hälfte durch
den Frequenzumsetzer 53 und das Filter 59 verringert und sind weiter auf Null verringert
durch den Synchrondetektor 60. Die Signale YF", YG," CS und CI", die von dem Frequenzumsetzer
53 kommen, gehen auch an das Bandpaßfilter 62, um das Chrominanzsignal CS hindurchzulassen,
das eine Trägerfrequenz f5 hat, die keine Synchronisationsstörungskomponente enthält,
wie dies Fig. 16D zeigt.
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Sogar obgleich kein Farbsignalsystem wie in der Schaltung nach Fig.
4 betrachtet ist, ist ein von einer Analyseschaltung (PLL) erzeugtes gemeinsames
Signal mit den Komponenten 14 - 18
so angepaßt oder geeignet, dem
Frequenzumsetzer 13 und dem Synchrondetektor 20 zugeführt zu werden, so daß die
in Fig. 4E gezeigten Syncronisationsstörungskomponenten im modulierten Luminanzeignal
YD in gleicher Weise beseitigt werden können. Die Syncronisationsstörungskomponenten,
die in dem wiedergegebenen Signal enthalten sind, und in anderen anrgestellten Ausführungsformen
erlangt sind, können in gleicher Weise beseitigt werden.
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Die Ausfülirungsform nach Fig. 10 ist ähnlich derjenigen nach Fig.
9 und sie hat eine Anzahl von Einzelheiten, die entsprechende Verbindungen miteinander
haben, und die daher wieder gleiche Bezugszeichen haben. Das einzige in Fig. 10,
jedoch nicht in Fig. 9 vorhandene Teil ist eine Verzögerungsschaltung 101, die zwischen
dem Amplitudensieb 24 für das Synchronisiersignal und dem Torsignal-Eingang der
Torschaltung 22 liegt. Es sind jedoch einzelne Teile (der Schaltung nach Fig. 10)
in anderer Weise verbunden als dies für die Fig. 9 beschrieben ist. In Fig. 10 ist
das in der Torschaltung zu steuernde Signal vom Ausgang des Bandpaßfilters 62 zugeführt.
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Bei der Fig. 9 wird dieses Signal stattdessen vom Ausgang des Tiefpaß:filters
59 geliefert. Statt daß der Ausgang des Filters 57 mit dem Phasenvergleicher 25
verbunden ist, ist hier des weiteren ein Ausgang des Oszillators 55 mit dem Phasenvergleicher
verbunden.
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Die Arbeitsweise der Schaltung nach Pig. 10 unterscheidet sich v-on
derjenigen nach Fig. 9 darin, daß das in der Frequenz wieder umgesetzte Chrominanzsignal
CS mit der Trägerfrequenz fS=3,58 MHz, d.h. das Ausgangssignal des Bandpaßfilters
62, in der Torschaltung 22 gesteuert wird. Um zur rechten Zeit ein Torsignal, d.
h. ein die Torschaltung steuerndes Signal zu erhalten, um das Farbsynchronsignal
in der Torschaltung zu steuern, werden die Synchronisierimpulse des Amplitudensiebes
24 in der Verzögerungsschaltung 101 etwas verzögert, so daß sie zur Zeit von Farbsynchronsignalen
auf der hinteren Schwarzechulter des Strahl-Austastsignals auftreten, das einen
Anteil des Chrominanzsignals C5 bildet. Auf diese Weise besteht das Ausgangssignal
der Torschaltung 22 aus Farbsynchronsignalen oder Impulsen von Oszillationen der
Frequenz f5 = 3,58 ritz. Diese werden in dem Phasenvergleicher 25 mit dem 3,58 MHz-Ausgangssignal
des Oszillators 55 verglichen und jegliche Abweichung bzw. Fehler erzeugt ein Signal,
das verwendet wird, um die Arbeitsweise des veränderbaren Oszillators 54 und somit
die Arbeitsweise des Frequenzumsetzers 56 zu steuern. Es sei in Erinnerung gerufen,
daß das Summensignal mit der Frequenz fC - S = fL, das vom Frequenzumsetzer 56 her
durch das Filter 58 geht, dasjenige Signal ist, das im Frequenzumsetzer 53 benutzt
wird. Somit wird die Frequenzumsetzung im ganzen System gesteuert, und zwar durch
Steuerung des Betriebs des veränderbaren Oszillators 54 mittels Phasenvergleich
zwischen dem wieder umgesetzten Farbsynchronsignal und dem Ausgangssignal des Oszillators
55.
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Fig. 11 zeigt ein weiteres Beispiel eines Wiedergabesystem.
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Dieses umfaßt eine Anzahl von Einzelheiten, die schon zusammen mit
anderen Ausführungsformen erörtert worden sind. Diese
Einzelheiten
haben in Fig. 11 die gleichen Bezugszeichen wie bei den Figuren der anderen Ausführungsformen.
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In Fig. 11 ist der Wandler 51 über den Verstärker 52 mit einem Hochpaßfilter
64 verbunden. Der Ausgang des Filters 64 ist mit einem der Eingangsanschlüsse eines
Frequenzumsetzers 65 und mit einer Begrenzerschaltung 66 verbunden. Der Ausgang
dieser Schaltung 66 ist mit einem Oszillator 67 verbunden, der wieder um sein Ausgangsslgnal
an einen Frequenzumsetzer 68 gibt.
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Mit dem Frequenzumsetzer 68 ist auch ein Oszillator 69 verbunden und
der Ausgang des Frequenzumsetzers 68 ist über ein Filter 70 mit einem zweiten Eingangsanschluß
des Frequenzunsetzers 65 verbunden. Der Ausgang des Frequenzumsetzers 65 ist über
ein Tiefpaßfilter 71 mit dem Synchrondetektor 60 verbunden.
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Das Ausgangssignal des Verstärkers 52 ist über ein Tiefpaßfilter 72
außerdem mit einem Frequenzumsetzer 73 verbunden.
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Ein Frequenzteiler 74 ist mit einem Ausgangskreis des Oszillators
67 verbunden und sein Ausgangskreis ist wiederum mit einem Prequenzumsetzer 75 verbunden.
Letzterer erhält das Ausgangssignal des Oszillators 69 und das Ausgangssignal des
Frequenzumsetzers 75 ist über ein Filter 76 mit dem Frequenzumsetzer 73 verbunden.
Das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 73 geht durch ein Bandpaßfilter 77 an-den
Mischer 61 , der außerdem mit dem Ausgang des Synchrondetektors 60 verbunden ist.
Der Ausgangsanschluß 63 des Systems ist mit dem Mischer 61 verbunden.
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Die Betriebsweise des Systems nach Fig. 11 wird nachfolgend unter
Hinzuziehung der Darstellungen der Frequenzspektren der Fig. 12 beschrieben. Das
modulierte Luminanzsignal UD und das Chrominanzsignal CL, dargestellt in Fig. 12A
und vom Wandler 51 über den Verstärker 52 wiedergegeben, er.tspricht den in Fig.
8E gezeigten Signalen. Sie sind mittels Signalen mit unterschiedlichen Frequenzen
in ihrer Frequenz umgesetzt. Das Luminanzsignal YD geht durch das Hochpaßfilter
64 und wird von
dem Chrominanzsignal abgetrennt, wie in Fig. 12B
gezeigt.
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Da der Träger mit seiner Frequenz fD nahe der unteren Kante des Bandes
liegt, das von dem Signal YD eingenommen wird, wird dieses Signal als ein oberes
Seitenbandsignal bezeichnet.
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Wie oben bereits angegeben, beträgt die Frequenz D = 1,18 SEz.
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Das Signal YD wird an den Frequenzumsetzer 65 gegeben, um ein umgesetztes
Signal zu erhalten. Das Signal YD geht außerdem durch die Begrenzerschaltung 66,
um den Oszillator 67 zu synchronisieren, der mit einer Frequenz 1,18 1Hz schwingt.
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Das Signal des Oszillators geht zusammen mit dem Signal des Oszillators
69 an den Frequenzumsetzer 68. Das letztere Signal arbeitet auf der Chrominanz-Subträgerfrequenz
fD, die 3,58 MH beträgt. Das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 68 umfaßt eine
Komponente fI mit fI= fD + fS= 4,76 MHz. Das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers
68 wird durch das Filter 70 gesiebt, um nur dasjenige Signal herauszunehmen, das
die Frequenz f1 hat und das dem Frequenzumsetzer 65 zugeführt wird.
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Das Ergebnis ist, daß das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 65
eine wie in Fig. 12C gezeigte Komponente YC mit einer rägerfrequenz f5 = 3,58 MHz
hat. Dieses Signal geht durch das Filter 71 in dem jegliche andere Komponenten beseitigt
werden und das Signal YC geht an den Synchrondetektor 60, damit es demoduliert wird.
Da die Trägerfrequenz 9 des Signals YC 3,58 MHz ist, kann das Ausgangssignal des
Oszillators 69 direkt dazu verwendet werden, im Synchrondetektor 60 das Signal YC
zu demodulieren und am Ausgang des Detektors 60 das Signal YA wieder herzustellen,
wie es in Fig. 12D gezeigt ist.
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Die in Fig. 12A gezeigten kombinierten Signale CL und gehen auch an
das Tiefpaßfilter 72, das nur das Signal CL an den Frequenzumsetzer 73 hindurchläßt.
Das Signal CL hat eine Trägerfrequenz fL = 0,59 MHz und diese Frequenz wird auf
3,58 NHz umgesetzt. Um dies zu erreichen, wird das Ausgangssignal des Oszillators
67 mit einer Frequenz 1,18 MHz vom Frequenzteiler 74 um den Faktor 2 auf die Frequenz
0,59
MHz geteilt. Dieses Signal geht zusammen mit dem Signal des Oszillators 69 der Frequenz
fS = 3,58 IGHz an den Frequenzumsetzer 75. Das ergibt, daß eine der Ausgangskomponenten
des Frequenzumsetzers 75 eine Frequenz fC =fL + fS = 4,17 IMiz hat. Diese Komponente
ist in der Lage, durch das Filter 76 hindurch in den Frequenzumsetzer 73 zu gelangen,
um die Frequenz des Signals CL umzusetzen. Das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers
73 umfaßt das in Fig. 12F gezeigte umgesetzte Chrominanzsignal C5 und hat die richtige
Subträgerfrequenz f =3,58 MHz. Dieses Signal kann durch das Band--S paßfilter 77
hindurch an den Mischer 61 gelangen. Es wird dort mit dem in Fig. 12D gezeigten
Luminanzsignal A vereinigt, damit am Ausgangsanschluß 63 das zusammengesetzte, in
Fig.
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12G gezeigte Signal auftritt.
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Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen waren das Schwarz-Weiß-Videosignal
oder der Luminanzanteil des Farbbildsi>mnals gegentaktmoduliert. Es kann jedoch
auch normale Amplitudenmodulation anstelle der Gegentakmodulation verwendet werden.
In diesem Falle würde das Trägersignal, das bei Gegentaktmodulation beseitigt ist,
im modulierten Signal verbleiben. Außerdem kann auch Winkelmodulation, z. B. Phasenmodulation,
angewendet werden. In diesem Falle kann es auch möglich sein, für die Phasenmodulation
ein Signal zu haben, das hauptsächlich aus dem unteren Seitenbandanteil besteht,
bei dem die Trägerfrequenz nahe dem oberen Anteil bzw. Ende des Bandes liegt, das
von diesem Signal eingenommen wird.
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Dieses untere Seitenbandsignal kann dann frequenz-umgesetzt werden,
um ein moduliert es Signal zu erzeugen, das hauptsächlich aus dem oberen Seitenband
mit einer niedrigen Trägerfrequenz besteht, die gut innerhalb des Bandes unter der
Kurve c in Fig.1B liegt Fig. 13 zeigt ein Wiedergabesystem zur Wiedergabe eines
Farb-Videosignals oder Farbbildsignals, bei dem der Buminanzanteil phasenmoduliert
ist und eine Trägerfrequenz fD = 1,18 MHz hat.
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Das Chrominanzsignal liegt im niedrigen Frequenzbereich und
entspricht
z. B. dem Signal CX nach Fig. 12A. Es hat eine Trägerfrequenz t = 0,59 EEz.
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Bei der Schaltung nach Fig. 13 sind eine Anzahl von Einzelheiten verwendet,
die bereits zu voranstehenden Ausführungsbeispielen beschrieben sind und die deshalb
die gleichen Bezugszeichen haben. Der Wandler 51 ist über den Verstärker 52 mit
einem Eingangsanschluß des Frequenzumsetzers 53 verbunden. Der veränderbare Oszillator
54 und der Oszillator 55, die mit dem Frequenzumsetzer 56 verbunden sind, erzeugen
ein Signal, das nach Durchgang durch das Filter 58 und Zuführung in den Frequenzumsetzer
53 die gewünschte Frequenz hat, das vom Verstärker 52 abgegebene Eingangssignal
umzusetzen.
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Das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 53 geht an das iefpaßfilter
59 und über das Bandpaßfilter 62 an den Mischer 61.
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Das Filter 59 ist über eine Begrenzerschaltung 78 mit einem Phasendemodulator
79 verbunden, dessen Ausgangsanschluß mit einem anderen Eingangsanschluß des Mischers
51 verbunden ist.
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Der Ausgang des Filters 62 ist zusätzlich zu seiner Verbindung mit
dem Mischer 61 auch mit einer Farbsynchronsignal-Torschaltung 80 verbunden. Der
Ausgangsanschluß des Phasendemodulators 79 ist mit einem Amplitudensieb 81 verbunden,
das wiederum mit einer Wellenformenden Schaltung 82 verbunden ist.
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Der Ausgang dieser Schaltung 82 ist mit dem Dorsignal-Singangsanschluß
der Farbsynchronsignal-Torschaltung 80 verbunden und der Ausgang der Torschaltung
80 ist mit einem Phasenvergleicher 83 in Verbindung. Der Ausgang des Oszillators
55 ist außerdem mit dem Phasenvergleicher 83 und der Ausgang des Phasenvergleichers
ist mit dem veränderbaren Oszillator 54 verbunden.
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Bei Betrieb der Schaltung nach Fig. 13 werden sowohl das phasenmodulierte
Luminanzsignal als auch das frequenz-umgesetzte Chrominanzsignal in ihren Frequenzen
im Frequenzumsetzer 53 umgesetzt. Der veränderbare Oszillator 54 liefert ein Ausgangssignal
mit einer Frequenz t = 0,59 MHz. Dieses Signal wird
im Frequenzumsetzer
56 mit dem Eingangssignal des Oszillators 55, das eine Frequenz fS = 3,58 IIHz hat,
vereinigt, damit sich ein Ausgangssignal fC ergibt, das die Summe der Frequenzen
und fS ist und das dementsprechend eine Frequenz von 4,17 MHz hat. Dieses Signal
geht durch das Filter 58 hindurch und gelangt an den Frequenzumsetzer 53, wo es
die Trägerfrequenz fD = 1,18 Nfjz des phasenmodulierten Luminanzsignals auf eine
Frequenz 2,99 MHz umsetzt und wo es die Trägerfrequenz = = 0.,59 IÇHz des Chrominanzsignals
CL auf eine Frequenz f5 = 3,58 NHz umsetzt. Das Chrominanzsignal CL ist für sich
in das ursprüngliche Chrominanzband umgesetzt, so daß es wieder das Signal CS ist.
Das Luminanzsignal ist andererseits noch ein phasenmoduliertes Signal und muß demoduliert
werden.
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Zu diesem Zwecke geht es durch die Begrenzerschaltung j8 in den Phasendemodulator
79, aus dem es als demoduliertes Luminanzsignal kommt, um in dem Mischer 61 mit
dem rückumgesetzten Chrominanzsignal vereinigt zu werden. Somit wird an dem Ausgangsanschluß
63 ein wieder hergestelltes Farbbildsignal verfügbar.
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Das Ausgangssignal des Phasendemodulators 79 ist ein Luminanzsignal,
das Synchronisierimpulse umfaßt. Diese werden in einer Synchronisiersignal-Trennstufe
oder Amplitudensieb 81 abgetrennt und einer wellenformenden Schaltung 82 zugeführt.
Diese bewirkt eine Verzögerung der Impulse und macht sie zur Verwendung als Farbsynchron-Torsignale
des Chrominanzsignals CS des Ausganges des Bandpaßfilters 62 verwendbar. Die in
der Farbsynchronsignal-Torschaltung 80 gesteuerten Farbsynchronsignale gehen von
deren Ausgang an den Phasenvergleicher 83, um mit den Signalen des Oszillators 55
verglichen zu werden.
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Damit wird ein Signal erzeugt, das den Betrieb des veränderbaren Oszillators
54 steuert, um dessen Frequenz derart zu korregieren, oder auf richtigem Wert zu
halten, daß das Umsetzersignal für den Frequenzumsetzer 53 die richtige Frequenz
hat.
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Fig. 14 zeigt eine Schaltung, die einen Teil der Schaltung nach Fig.
7 ersetzen kann. Einzelheiten die in Fig. 14 mit Einzelheiten der Fig. 7 übereinstimmen,
haben gleiche Bezugszeichen.
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Wenn bei dem System nach Fig. 7 ein zusammengesetztes Farbbildsignal
aufzuzeichnen ist, werden das untere Seitenbandsignal YC, das vom Restseitenbandfilter
39 her kommt, und das Chrominanzsignal cs, das vom Bandpaßfilter 41 her kommt, In
dem Mischer 40 miteinander vereinigt, um das zusammengesetzte Signal YC + C5 zu
bilden. Dieses Signal wird dann in dem gemeinsamen Frequenzumsetzer 42 frequenzumgesetzt.
Bei der Abwandlung nach Fig. 14 werden das Chrominanzsigral C5 und das modulierte
obere Seitenbandsignal YD für sich getrernit in ihrer Frequenz umgesetzt.
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Fig. 14 zeigt einen Eingangsanschluß 31, der mit einem Tiefpaßfilter
32 und einem Bandpaßfilter 41 verbunden ist. Der Ausgang des Tiefpaßfilters 32 ist
mit dem Gegentaktmodulator 33 verbunden, der ein Trägersignal von dem Bandpaßfilter
37 erhält.
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Obgleich dies in Fig. 14 nicht dargestellt ist, ist das Bandpaßfilter
37 so angeschlossen, daß es ein Signal von dem in Fig. 7 dargestellten Frequenzumsetzer
36 erhält. Der Ausgang des Modulators 33 ist mit dem Restseitenband-Filter 39 verbunden,
das direkt mit dem Frequenzumsetzer 42 verbunden ist.
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Dies ist im Gegensatz zu der Schaltung nach Fig, 7. Der Ausgang des
Frequenzumsetzers 42 ist mit dem Tiefpaßfilter 43 verbunden Ein Oszillator 84 ist
so angeschlossen, daß er ein Signal an einen Frequenzumsetzer 85 gibt, der außerdem
ein Signal von dem Bandpaßfilter 41 bekommt. Das sich ergebende in der Frequenz
umgesetzte Signal wird an einen Mischer 86 gegeben, der außerdem so angeschlossen
ist, daß er das Ausgangssignal des Diefpaßfilters 43 erhält. Der Ausgang des Mischers
86 ist über den Verstärker 44 mit dem Wandler 45 verbunden.
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Das Luminanzsignal C5, das von dem Bandpaßfilter 41 zu erhalten ist
und dem Frequenzumsetzer 85 zugeführt wird, hat eine Trägerfrequenz fS = 3,58 MEz.
Der Oszillator 84 hat eine Frequenz fc= 4,17 z und das Differenzsignal CL, das am
Ausgang des Frequenzumsetzers 85 auftritt, hat eine Trägerfrequenz fL= 0,59 ICHz.
Dieses Signal kann gefiltert und an einen der Eingangsanschlüsse des Mischers 86
gegeben werden.
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Das Luminanzsignal des Tiefpaßfilters 32 wird an den Gegentaktmodulator
33 gegeben, der ausserdem vom Bandpaßfilter 37 ein Trägersignal erhält. Dieses Trägersignal
hat eine Frequenz = = 2,99 MHz, so dass das Ausgangssignal des Gegentaktmodulators
33 das in Fig. 8B gezeigte Signal YB ist. Das Restseitenband-Filter 39 beseitigt
den wesentlichen Anteil des oberen Seitenbandes dieses Signals und es verbleibt
das Restseitenbandsignal YC nach Fig. 8C. Dieses Signal wird in dem Frequenzumsetzer
42 umgesetzt, wozu das Signal des Bandpaßfilters 38 zugeführt wird. Letzteres Signal
hat eine Frequenz fC = 4,17 MHz, so dass das ein unteres Seitenband bildende modulierte
Buminanzsignal YC ein ein oberes Seitenband bildendes moduliertes Luminanzsignal
YD ist, das eine Trägerfrequenz fD=1,18 MHz hat.
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Das Signal wird in dem Tiefpaßfilter 43 gefiltert und in dem Mischer
86 mit dem frequenzumgesetzten Chrominanzsignal CL vereinigt, so dass sich ein Fig.
8E entsprechendes Ausgangssignal ergibt. Dieses Ausgangssignal wird vom Verstärker
44 verstärkt und zur Aufzeichnung auf einem passenden Aufzeichnungsmittel an den
Wandler 45 gegeben.
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In der Ausführungsform nach Fig. 15 werden die Videosignal, oder im
Falle eines Farbbildsignals die Luminanzsignale, an den Eingangsanschluss 1 und
durch das Tiefpaßfilter 2 hindurchgegeben. Mit dem Filter 2 ist ein Winkelmodulator
88 verbunden, und der Ausgang dieses Modulators ist mit einem Trägergenerator oder
Trägeroszillator 89 verbunden Dessen Ausgang ist über ein Restseitenband-Filter
91 mit einem Frequenzumsetzer 92 verbunden, mit dem auch eine Quelle 93 für ein
umsetzendes Signal verbunden ist. Der Ausgang des Frequenzumsetzers
ist
über ein Tiefpaßfilter 94 und einen Verstärker 96 mit einem Aufzeichnungswandler
97 verbunden.
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Bei Betrieb einer Schaltung nach Fig. 15 kann der im Generator bzw.
Oszillator 89 erzeugte Träger etwa 3,5 MHz haben. Er kann mit dem Videosignal mit
einer Frequenzaussteuerung oder einem Hub von t 0,5 1'iiiz moduliert sein. Zum Beispiel
kann das Spitzen-Synchronisiersignal eine Frequenz. f1 von ungefähr 3,0 MHz und
kann das Spitzen-Weißsignal eine Frequenz 12 von ungefahr 4,0 MHz aussteuern. Nur
das modulierte untere Seitenbandsignal unterhalb 4,0 NHz wird in dem Umsetzer 92
umgesetzt, und zwar von einem Signal mit einer Frequenz f3 von ungeführ 5,0 D;Ez.
Das Filter 94 läßt das Seitenbandsignal zwischen der Frequenz f3 - f2 = 1 14Hz des
umgesetzten Spitzen-Weißsignals und der Frequenz f3 - f1 = 2 MHz des Spitzen-Synchronisiersignals
an den Verstärker 96 hindurch. Von dem Verstärker geht das Signal als aufzuzeichnendes
Signal an den Wandler 97.
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Das Chrominanzsignal kann für sich getrennt derart in ein tieferes
Frequenzband umgesetzt werden, so daß es nicht zusammen mit dem Luminanzsignal durch
den Modulator 88 hindurchgehen muß. Dies kann in einer Art und Weise geschehen,
wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Das aufgezeichnete frequenzmodulierte Signal kann
mittels einer Wiedergabeschaltung wiedergegeben werden, die gleich derjenigen nach
Fig. 13 ist, sofern der Demodulator 79 ein Frequenzmodulator ist.
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Fig. 17 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung
zur Wiedergabe. Einige Einzelheiten sind gleich denjenigen der Schaltung nach Fig.
9 und haben die gleichen Bezugszeichen. Die Verbindungen dieser Teile untereinander
wird daher nicht nochmals beschrieben. Einzelheiten, die in der Fig. 17 erstmalig
auftreten, sind ein Hochpaßfilter 200, über das der Ausgang des Verstärkers 52 mit
dem Detektor 23 und einem Begrenzer 201 verbunden ist. Der Ausgang des Begrenzers
ist mit einem Frequenzvervielfacher verbunden, an
den wiederum
der Oszillator 54 mit veränderbarer Frequenz angeschlossen ist. Über ein Tiefpaßfiltor
203 ist der Ausgang des Synchrondetektors 60 mit einem der Ebigänge des Mischers
61 verbunden.
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In der Schaltung nach Fig. 9 wird von der Torschaltung 22 der Anteil
MH des gegentaktmodulierten Signals YF übertragen, das von dem Filter 59 zu erhalten
ist. Diese Signale sind in den Figuren 5C und 5B gezeigt. Das der Steuerung in der
Torschaltung unterworfene Signal MH geht an den Phasenvergleicher 25, um dort mit
dem Signal, das von dem Filter 57 kommt, verglichen zu werden, womit sich ein Fehlersignal
zur Steuerung der Phase und der Frequenz des Ausgangssignals des Oszillators 54
mit veränderbarer Frequenz erzeugen läßt.
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Ein solcher Phasenvergleich wird nur während eines jeden (Horizontal-)Zeilensynchronisierintervalls
vorgenommen. Die Phase und die Frequenz des Signals Q nach Fig. 5E braucht während
des ganzen Intervalls zwischen den Impulsen PH nach Fig. 5D nicht konstant zu bleiben.
Mit einer Schaltung nach Fig. 17 wird noch mehr Stabilität erreicht.
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Zur Beschreibung der Betriebsweise einer Schaltung nach Fig. 17 sei
angenommen, daß das vom Wandler 51 wiedergegebene Signal einen modulierten Buminanzanteil
YD, der einem unterdrückten Träger mit einer Frequenz fD aufmoduliert ist, und ein
Chrominanzsignal CL enthält, das eine Trägerfrequenz fL wie in Fig. 8E gezeigt hat,
wobei fD = 2fL ist. Das Signal YD geht durch das Filter 200 an den Begrenzer 201.
Die Frequenz des Ausgangssignals des Begrenzers wird in dem Frequenzvervielfacher202
auf eine Frequenz 2fD = 4L = 2,36 MHz verdoppelt.
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Dieses Signal wird an einen der Steuereingänge des Oszillators 54
mit eränderbarer Frequenz gegeben. Dieser Oszillator 54 erzeugt ein Ausgangssignal
der Frequenz f.
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Das Signal YD des Filters 200 wird ebenfalls an die Torschaltung 22
und an den Einhüllendendetektor oder Hüllkurvengleichrichter 23 gegeben. Letzterer
demoduliert die Einhüllende
des Signals YE nach Fig. SB und erzeugt
ein Ausgangsimpulssignal PH, das den Anteilen mit der höchsten Amplitude entspricht.
Sogar bei Sigualfaltung, die für ein gegentaktmoduliertes Signal typisch ist, treten
diese Anteile während der Zeilensynchronisierintervalle auf. Die Impulse PH werden
mittels des Schaltkreises 25 abgetrennt bzw. aus gesiebt und an den Torsignaleingang
der Torschaltung 22 gegeben, um die Signalanteile MH nach Fig. 5C hindurchgehen
zu lassen.
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Die Frequenz der Oszillationen während der Anteile MH ist = - 2fL
= 2,18 MHz. Dieses Signal wird ebenfalls an den Oszillator 54 mit veränderbarer
Frequenz gegeben, uin die Phase seines Ausgangssignals zu steuern.
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Sogar obgleich das gegentaktmodullierte Signal YB, das vom Filter
59 zu erhalten ist, sich in der Phase umkehrt, wenn eas nodulierende Signal YA nach
Fig. 5A von einer Seite der Achse e auf die andere Seite übergeht, erzeugt bei dieser
Anordnung der Frequenzvervielfacher 202 ein Signal der Frequenz 4fL=2,36 MHz mit
einer konstanten Phase. Das von dem veränderbaren Oszillator 54 erzeugte Signal
der Frequenz fL = °59 0,59 MHz kann entsprechend vier verschiedenen Phasenbedingungen
mittels des Signals mit der Frequenz 4fL synchronisiert werden. Der veränderbare
Oszillator 54 wird jedoch auch mittels des Signals 2fL = 1,18 MHz moduliert, das
nur zwei Phasenbedingungen zuläßt. Dementsprechend stellt der Synchrondetektor 60
wieder das ursprüngliche Luminanzsignal A her, und zwar obwohl die Phase des modulierten
Lwninanzsignals YF , das von dem Filter her kommt, umgekehrt ist, wie dies oben
beschrieben ist.
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Der Betrieb dieses Anteils der Schaltung nach Fig. 17 wird nachfolgend
mit Bezug auf die Wellenformen nach Fig. 18 beschrieben. Das Ausgangzssignal R oder
R' des Begrenzers 201 ist in den Figuren 5F und 17A mit verschiedenen Zeitmaßstäben
aufgetragen. Dieses Signal kehrt die Phase jedesmal dann um, wenn das modulierende
Signal Y nach Fig. 5A die
Null-Linie oder Achse e durchläuft bzw.
überquert. Wenn das Signal R oder R' an den Frequenzvervielfacher 202 gegeben wird,
wird ein Ausgangssignal Z erzeugt, das die Frequenz 2fB = 4lL hat, so daj die Phase
dieses Ausgangssignal s konstant ist, wie dies in den Figuren 5G und 18B gezeigt
is-t, und unabhängig ist von der Phase des Ausgangssignals R oder R' des Begrenzers
201.
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Wenn das Signal Z an den veränderbaren Oszillator 54 gegeben wird,
kann das Ausgangssignal Q des veränderbaren Oszillators in jeglicher der vier Phasenbedingungen
Z1, Z2, Z3 und Z4 des Signals Z phasenstarn gehalten werden, wie dies durch die
Wellen bzw. Kurve Q1 - Q4 nach Fig. 18D gezeigt ist. Das Si-Signal Q ist jedoch
außerdem phasenstarr mit den zwei Phasenbedingungen m1 und m2 des Signals MH nach
den Figuren 5C und 18C, Dieses Signal, das von der Torschaltung 22 kommt, hat die
Frequenz 2fT, Das Ergebnis ist, daß das Signal Q nur mit einer der Phasenbedingungen
Z1 oder Z3 phasenstarr gemacht werden kann.
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Sogar wenn das modulierte Signal YD vom Synchrondetektor 60 mit einem
Signal demoduliert wird, das aus einem der Signale Q1 oder Q3 erlangt ist, kann
ein vorgegebenes Luminanzsignal erzeugt werden. Das heißt, daß wenn das wiedergegebene
modulierte Luminanzsignal D als Ey cos(2#L+p)t gegeben ist, das Signal des veränderbaren
Oszillators 54 als cos(#Lt + und das Signal des Oszillators 55 als cos #St gegeben
sind.
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Das Signal des Filters 57 tritt als cos [(#S+#L)t+#] und das Signal
des Filters 58 tritt als cos [(#S-#L)tauf. Dementsprechend ergibt sich das modulierte
Luminanzsignal das vom Umsetzer 53 in seiner Frequenz umgesetzt worden ist und vom
Filter 59 gefiltert worden ist als cos[(W 5 £L>L - p)t + #] . Das Luminanzsignal,
das vom Synchrondetektor 60 demoduliert wird und durch das Filter 205 gegangen ist,
läßt sich als Ey cos (pt - 2) ausdrücken.
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wenn die Phase # des Signals cos (#Lt+#) des veränderbaren Cszillators
54 derart gesteuert ist, daß es e.ne Phase
oder die invertierte
Phase #0 + ir hat, läßt sich daher das demodulierte Luminanzsignal E cos(pt - 2),
das von Filter 203 korn.t, als Ey cos(pt - 20o) oder als Ey cosLpt -2 (#0 + )J =
Ey cos(pt - 20o) ausdrücken.
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Das ergibt, da3 ein vorgegebenes Luminanzsignal erzeugt werden kann.
Ein Ergebnis ist, daß ein gewünschtes wiedergegebenes Farbbildsignal an dem Ausgangsanschluß
63 erhalten werden kann.
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wenn ein Farbbildsignal aufgezeichnet wird, kann die Trägerfrequenz
des modulierten Luminanzsignals, sowie es auf ein Aufzeichnungsmittel aufgezeichnet
wird, so ausgewählt werden, daß sie ein MehrfacjNes höher ist als die Chrominanz-Trägerfrequenz,
die in ein vergleichsweise zu dem Luminanzsignal niedrigeres Frequenzband umgesetzt
worden ist. Wenn z. B. das Chrominanzsignal derart umgesetzt worden ist, daß sein
Träger eine Frequenz fL= = 0,59 MHz hat, kann der Subträger des modulierten Luminanzsignals
so ausgewählt sein, daß er eine Frequenz von ungefähr 1 NHz hat. Obgleich bei der
vorangehenden Beschreibung von Ausfahrungsbeispielen zur vorliegenden Erfindung
dem Suminanzträger eine Frequenz von 1,18 MHz gegeben worden ist, die die zweite
Harmonische der Trägerfrequenz des umgesetzten Chrominanzsignals ist, ist es nicht
notwendig, daß das Verhältnis zwischen diesen beiden Trägerfrequenzen ein ganzzahliges
Vielfaches ist. Es ist genügend, wenn der Subträger des modulierten Luminanzsignals
in einem niedrigen Frequenzbereich liegt, derart, daß das Spektrum des modulierten
Buminanzsignals und das Spektrum des in ein noch tieferes Frequenzband umgesetzten
Chrominanzsignals nicht miteinander überlappen. Spezielle Frequenzen, auf die Bezug
genommen wird, sind z. B. dort zur Verwendung geeignet, wo Fernsehsignale entsprechend
der N.T.S.C.-Norm erzeugt werden. Es können dort aber sogar auch andere Frequenzen
verwendet werden. Dort wo Fernseh-Normen verwendet werden, die sich von der N.T.S.C.-Norm
unterscheiden, können die Frequenzen entsprechend verschieden gegenüber denjenigen
sein,
auf die hier Bezug genommen worden ist, oder die hier genannt worden sind.
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Es ist nicht erforderlich, daß die Aufzeichnung von Signalen mittels
eines erfindungsgem.äßen Aufzeichnnngssystems auf einem Magnetband erfolgt und daß
die Aufzeichnung in geneigt liegenden Spuren auf dem Band erfolgt. Die Aufzeichnung
kann auch auf magnetischen Blättern, Karten oder Scheiben erfolgen.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf
die speziellen, voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und
daß der Fachmann im Rahmen des Erfindungsgedankens weitere Abwandlungen ausfuhren
kann.