DE3503232C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Bandes mit einer magnetischen Schicht, insbe­ sondere eines Audio- oder Datenbandes, gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruches sowie eine Vorrichtung hierfür.

Solche zwei- oder mehrspurigen Bänder, die auch als Logosbänder, Logosmagnetbänder und Datenträger bezeichnet werden, sind für eine ganze Reihe von Aufgaben, wie z. b. für Prozeßsteuerungen, Lerngeräte, Datenbearbeitung, Gebäudeautomatisation, regelmäßige Wiederholung von Mitteilungen durch Lautsprecher und im Funkverkehr (Flugwesen) sowie für Sicherheitsüber­ wachungen bei Dateneinsatz im Bankwesen verwendbar.

Bei allen diesen Verwendungen ist es sehr wichtig, daß absolut keine Bestandteile der Daten auf dem Band des­ halb verloren gehen, weil die Anfangsstelle bei Durch­ sagen, Steuerungen usw. ungenau eingestellt ist. Eine derartige Ungenauigkeit der Einstellung des Bandes oder Verschiebung kann aus mehreren Gründen entstehen, wenn das Band wiederholt hin- und herbewegt wird. Die Ver­ schiebung ist aber häufig darauf zurückzuführen, daß das Lesen der mitlaufenden Magnetisierung geschwindig­ keitsabhängig ist, wobei die am Lesekopf abgreifbare Spannung sich zur Geschwindigkeit des daran vorbeibe­ wegten Datenträgers direkt proportional verhält. Beim Anfahren und Abbremsen des Bandes wird die zur Signal­ bildung im Lesekopf erforderliche Minimalgeschwindig­ keit entweder unterschritten oder noch nicht erreicht. Dies führt zu den genannten Informationsausfällen, die unbedingt vermieden werden müssen. Die Behebung der­ artiger Mängel war bisher sehr zeitaufwendig und ver­ langte die Hilfe eines erfahrenen Fachmannes auf diesem Gebiet.

In der DE-OS 28 32 337 wird ein Informationsaufzeich­ nungs- und Informationswiedergabegerät mit einem mag­ netischen Aufzeichnungsband gezeigt, bei dem auf dem magnetischen Aufzeichnungsband zusätzliche Kennsignale aufgezeichnet sind. Diese unterschiedlichen Kennsignale sind unterschiedlichen Aufzeichnungsabschnitten des Aufzeichnungsbandes zugeordnet. Bei langsamem Band­ vorschub zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Infor­ mationen liegt das Frequenzspektrum der Kennsignale unterhalb des Tonfrequenzbereichs des Informationsauf­ zeichnungs- und Informationswiedergabegerätes. Von den aufgezeichneten Kennsignalen werden in einem Magnetkopf den Kennsignalen entsprechende und zum Auffinden vorbestimmter Aufzeichnungsabschnitte des Aufzeichnungsbandes auswertbare Wechselspannungen induziert.

Durch diese Vorrichtung kann jedoch keine schnelle Korrektur oder Berichtigung der Stellung des Lesekopfes bezüglich des Bandes vorgenommen werden.

Aus der DE-OS 30 20 602 geht ein magnetisches Bandauf­ zeichnungssystem und eine Positionieranordnung hervor, mittels welchen die Identifizierung von Zwischen­ speicherpositionen entlang eines Magnetbandes und von Endpositionen des Magnetbandes verbessert wird. Dabei weist das Aufzeichnungsmedium eine Vielzahl von adressierbaren Datensatz-Segmenten auf, welche Bit­ darstellungen von den Digitalsignalen mit einer ersten Raumbitdichte speichern. Ferner sind Zwischen-Daten- Satz-Markierungssegmente vorgesehen, die zwischen benachbarten Datensegmenten liegen. Jedes dieser letzt genannten Markierungssegmente speichert eine Darstellung eines ersten vorbestimmten Musters von digitalen Bits mit einer zweiten Raumbitdichte, die kleiner als die erste Raumbitdichte ist. Dieses Steuer­ verfahren ist sehr kompliziert und nicht zu einer schnellen Korrektur oder Berichtigung der Stellung des Lesekopfes geeignet.

Die DE-OS 30 16 059 zeigt schließlich einen Band­ stellensucher für ein Band mit einer magnetischen Schicht, welche zumindest mit einer Tonspur und einer Steuerspur belegt ist. Dieser Bandstellensucher dient zum schnellen Suchen beliebiger Bandstellen in jedem Laufzustand des Magnetbandes. Hierbei wird eine zu suchende Adresse auf dem Band und eine laufende Adresse des angehaltenen Bandes sowie die Anzahl der Abstände der Steuersignale entsprechend der Anzahl der Adressen zwischen den beiden genannten Adressen durch Rechen­ operation ermittelt.

Danach wird das Band schnell laufengelassen und die Anzahl der Abstände der Steuersignale mit der Anzahl der schnellaufenden Adressen verglichen. D. h. in diesem Fall wird mit Steuersignalen konstanter Frequenz zur Auf- oder Abwärtszählung gearbeitet, wobei die Zählung mittels einer Zählerschaltung erfolgt. Aller­ dings gibt diese Schrift keine Anregung, wie eine schnelle Korrektur oder Berichtigung der Stellung des Leserkopfes bezüglich des Bandes vorgenommen werden soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Schaffung eines Verfahrens zur Steuerung eines Bandes mit einer magnetischen Schicht, insbesondere eines Audio- oder Datenbandes, die eine schnelle Korrektur oder Berichtigung der Stellung des Lesekopfes bezüglich des Bandes ermöglicht, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Das Verfahren und die Vorrichtung sollen dabei leicht zu bedienen sein, damit wenig oder praktisch keine Bedienungserfahrung oder Anlernung erforderlich ist.

Ferner sollen das Verfahren und die Vorrichtung äußerst genau sein, damit absolut keine Ungenauigkeiten in den Steuerbefehlen oder Mitteilungen entstehen können, daß Informationsausfälle vollständig vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt ein Verfahren, bei dem die Steuersignale auf der Steuerspur in gewählten Ab­ ständen Frequenz- oder Phasenänderungen aufweisen, die bei ihrer Erfassung zur Erzeugung von Signalen führen, die die Zählerschaltung in einer vorbestimmten Weise beaufschlagen. Dieses Verhalten ist äußerst einfach zu handhaben, da die Frequenz- oder Phasenänderungen leicht zu erkennen sind.

Bei einer entsprechenden Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, daß der Eingang der Zählerschaltung mit dem Ausgang eines Audiokanals für eine Auf- oder Abwärtszählspur eines Audioteils ver­ bunden ist, daß ein Phasendetektor vorhanden ist, dessen Eingang ebenfalls mit dem Ausgang des Audio­ kanals verbunden ist und daß der Ausgang des Phasen­ detektors an einem Voreinstelleingang der Zählerschal­ tung angeschlossen ist.

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind jeweils in den abhängigen Unteransprüchen beschrieben.

Die gefundene Lösung ist einfach im Aufbau und ermöglicht eine schnelle und sichere Korrektur der Ein­ stellung des Bandes. Dabei ist praktisch keine Einführung in der Bedienung des Apparates erforderlich.

Nachfolgend wird ein Aufführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung des Frequenzver­ laufes der Steuer- oder Korrekturspur zur Be­ hebung einer Verschiebung,

Fig. 2 eine detaillierte graphische Darstellung eines Vorgehens zur genauen Einstellung des Bandes,

Fig. 3 ein Prinzipschema einer Vorrichtung zur Sig­ nalbildung für die Korrektur und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In Fig. 1 ist eine Frequenzachse dargestellt, an der ein Sinussignal von 100 Hz aufgezeichnet ist, das nach jeweils 1000 Perioden während 5 Perioden in eine Frequenz von 150 Hz wechselt, um in gleichmäßigen Ab­ ständen eine Frequenzsprung zu erzeugen. Der Unter­ schied zwischen diesen beiden Frequenzen, d. h. 100 und 150 Hz wird zur Erzeugung eines Phasendetektorsignals verwendet. Dabei sind die 150 Hz-Stellen als Synchronisierungsstellen zu betrachten, die beim schnellen Hin- und Herspulen via Phasendetektor einen Zähler auf- und abzählt, und zwar genau gleich wie die 100 Hz-Schwingung der eigentlichen Adressierung. Mit der 100 Hz-Schwingung wird die Zählung des Band­ zählers erhöht, wobei die Phasendetektor-Signale der 150 Hz-Schwingung zweifach für eine übersetzte Grobzählung und/oder für das Setzen eines Teils des Bandzählers verwendbar sind.

In Fig. 2 ist eine Frequenzachse zur Erläuterung der Wirkungsweise von Fig. 1 dargestellt. Beim Zählstand 0 beginnt der Zähler die kontinuierliche 100 Hz-Schwingung abzuzählen, die bei der 500sten Schwingung in eine von 150 Hz übergeht, so daß der Phasendetektor einen Frequenzsprung registriert. Er beginnt mit der Integration eines DC-Signals, wobei die Störungsantwort bei einem Frequenzsprung eine DC- Rampe ist, das beispielsweise nach fünf Schwingungen einen Schwellwert überschreitet und in einem nachgeschalteten Impulsformer einen Impuls erzeugt. Die je nach Genauigkeitsgrad mitzuberücksichtigende Laufzeit oder die geometrische Ungenauigkeit einer Zunahme von fünf Impulsen auf einer um den Faktor 0,66 gestauchten Skala wurde hier zugunsten einer einfacheren Darstellung außer acht gelassen. Der Impuls aus dem Impulsformer stellt nun die letzten drei Dekaden des Zählers auf 505 ein. Die wiederkehrende 100 Hz- Frequenz bewirkt nun eine weitere Zunahme der Zählung des Zählers bis zur nächsten Orientierungsmarke bei der 1500sten Schwingung, die eine Synchronisierung des Zählers auf den Wert 1505 veranlaßt. Dies entspricht dann aber auch dem tatsächlichen Zählerstand, sofern keine Verschiebung eingetreten ist. Bei einer Verschiebung korrigiert der Zähler diese Abweichung durch die auf den in diesem Beispiel genannten Wert 505 gesetzten drei Dekaden. Der Aufbau dieses Synchronisationsimpulses benötigt gemäß der obigen Ausführung fünf volle Perioden zur Entfaltung der vollen, gewünschten Wirkung. Dies ist aber der Grund weshalb der Zähler schließlich auf den Wert 505 gesetzt wird.

In diesem Beispiel wird also das aufbereitete Signal aus dem Phasendetektor als Setzimpuls im Bandzähler derart verwendet, daß damit in den letzten drei Dekaden des Zählers der jeweils feste Wert 505 geladen wird. Das sieht dann in drei simulierten Fällen folgendermaßen aus:

Im Falle a) hat der den Audioteil überwachende Bandzähler etwas Vorlauf und wird entsprechend zurückgesetzt und steuert nun mit korrigiertem Wert die nachfolgende Logik zur Steuerung der Bandmotoren. Dies ist eine Synchronisation durch Setzen auf einen Wert, der innerhalb eines gewünschten Genauigkeitsbereiches liegt. Im Falle b) hat der Zähler einen kleinen Nachlauf und wird durch den Setzimpuls auf den richtigen Wert gezwungen. Im Falle c) ist die Bandposition gerade richtig, so daß das Setzen des Zählers lediglich bewirkt, daß die Richtigkeit des Zählerstandes bestätigt wird.

Aus diesem Beispiel geht hervor, daß die Frequenzmarken jeweils in der Mitte eines Abschnittes von 1000 aufeinander­ folgenden Perioden angeordnet sind, wobei aber auch andere Möglichkeiten bestehen. Es wird jedoch empfohlen, diese Marken zwischen und nicht an den 1000-Übergängen festzulegen.

Die Synchronisationsmarken sind hier in Abständen von 100 Perioden äquidistant in die Zählfrequenz eingebaut und bewirken jeweils eine Korrektur des Zählerstandes innerhalb zweier Marken, z. B. plus/minus 500 Perioden. Außerhalb dieses Bereiches verliert der Zähler die Orientierung. Im Normalbetrieb können größere Abweichungen als 500 Perioden jedoch nicht auftreten. Bei einer Laufgeschwindigkeit des Bandes von 4,75 cm/sec entsprechen 100 Perioden ca. 47,5 mm Bandlänge, so daß daraus eine Positionsungenauigkeit von ca. puls/minus 1 mm entsteht, was in der Praxis einem sehr guten Genauigkeitswert entspricht.

In Fig. 3 ist die Auswertung der Frequenzmarken schematisch dargestellt. Ein Phasendetektor 17 erhält vom Audioteil der Vorrichtung eine Folge einer Sinusschwingung von 100/150 Hz als Signal d 1 und von einer weiteren, nicht näher bezeichneten Quelle eine Folge einer konstanter Sinusschwingung als Signal d 2. Ein nachgeschalteter Pulsformer 18 erzeugt bei einem bestimmten Schwellwert einen Setzimpuls, der die drei letzten Dekaden des Zählers auf einen bestimmten Wert setzt.

Im Blockschaltbild nach Fig. 4 ist eine Schaltungseinheit 10 mit Mikroprozessor, den nötigen RAM/ROM-Speichern und Schnittstellen zum Servoteil des Bandgerätes gezeigt. Diese Einheit 10 steuert das Bandgerät gemäß Information aus diversen Zugängen sowie auch aus einem Zähler 11 mit einer Anzeige 12 und einem Anschluß. Der Zähler 11 wird aus dem Audioteil 15 über eine Leitung 16 mit der oben besprochenen 100/150 Hz-Frequenz angesteuert. Einerseits wird der Zähler durch die einzelnen Perioden der 100 Hz-Schwingung aber auch durch die im Tausenderabstand aufeinanderfolgenden wenigen, hier fünf 150 Hz-Schwingungen im Auf/Ab-Modus erhöht oder reduziert, und andererseits werden die letzten drei Dekaden durch einen Setzimpuls auf einen festen Wert gesetzt, der die fünf 150 Hz-Schwingungen berücksichtigt. Der Setzimpuls wird durch einen vom Audioteil 15 angesteuerten Phasendetektor 17 aufbereitet, der gemäß Fig. 3 aus den fünf Schwingungen der 150 Hz-Frequenz ein Signal kumuliert, das zum Auslösen eines Setzpulses verwendet wird. Der jeweilige Zählerstand wird vom Prozessorteil in üblicher Weise verarbeitet. In Fig. 4 sind unwesentliche Schaltungsteile, wie z. B. "Kassette eingelegt", "Kassetten-Schublade zu", weggelassen. Es soll in dieser Figur hauptsächlich dargestellt werden, wie die Vorrichtung einer Mikroprozessor-Bandsteuerung zugeschaltet wird. Der prinzipielle Aufbau dieser Vorrichtung ist aus Fig. 3 ersichtlich.

Claims (8)

1. Verfahren zur Steuerung eines Bandes mit einer magnetischen Schicht, insbesondere eines Audio- oder Datenbandes, mit mindestens zwei aufeinander ab­ gestimmten Spuren, von denen die eine zur Steuerung der anderen dient, wobei die Steuerspur mit Steuer­ signalen konstanter Frequenz bzw. Phase zur Auf- oder Abwärtszählung einer Zählerschaltung belegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale auf der Steuerspur in gewählten Abständen Frequenz- oder Phasenänderungen aufweisen, die bei ihrer Erfassung zur Erzeugung von Signalen führen, die die Zählerschaltung in einer vorbestimmten Weise beauf­ schlagen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz- und Phasenänderung bei bewegtem Band zeitlich und bei ruhendem Band geometrisch äquidistant geordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Signale zum Auf- oder Abwärts­ zählen einer Zählerschaltung Sinus- und Cosinus- Signale verwendet werden, die zur Erzeugung eines Frequenz- oder Phasensprunges kontinuierlich in eine andere Frequenz oder Phase übergehen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderung in einem Bereich von 1,3 bis 2,0 mal Grundfrequenz nach oben und 0,8 bis 0,4 nach unten durchgeführt wird, und daß die veränderte Frequenz während 3 bis 10 Perioden vor der Wieder­ einstellung der ursprünglichen Frequenz aufrecht­ erhalten wird.

5. Vorrichtung zur Druchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Zählerschaltung (11) mit dem Ausgang eines Audiokanals für eine Auf- oder Abwärtszählspur eines Audioteils (15) verbunden ist, daß ein Phasendetektor (17) vorhanden ist, dessen Eingang ebenfalls mit dem Ausgang des Phasendetektors (17) an einem Voreinstelleingang der Zählerschaltung (11) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pulsformerschaltung (18) zwischen dem Aus­ gang des Phasendetektors (17) und dem Einstellein­ gang der Zählerschaltung (11) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Phasendetektor (17) Teil einer phasenstarren Regelschaltung (PLL) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein spannungsgesteuerter Oszil­ lator (VCO) in der Regelschaltung (PLL) auf die Zählerfrequenz für das Auf- und Abwärtszählen einge­ stellt ist.