DE3107591A1 - Verfahren und vorrichtung zur magnetbandaufzeichnungund/oder -wiedergabe von digitalsignalen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur magnetbandaufzeichnungund/oder -wiedergabe von digitalsignalenInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft allgemein Verfahren und Vorrichtungen zur Magnetbandaufzeichnung und/oder -wiedergabe, bei denen
eine Vielzahl von Bit eines Digitalsignals gleichzeitig über einen Mehrfachkopf auf einem Magnetband aufgezeichnet und eine
Vielzahl von parallelen Spuren erzeugt wird, und wobei die aufgezeichneten Bit durch Abtasten der Spuren mittels des gleichen
Mehrfachkopfes ausgelesen werden.
Es sind verschiedene Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben
von Digitalsignalen, wie beispielsweise impulskodemodulierten Signalen (PCM-Signalen), bekannt, und man kann die bekannten
Verfahren in zwei Gruppen einteilen, nämlich eine erste Verfahrensgruppe
unter Verwendung eines Umlauf- oder Drehkopfes,
so daß schrägliegende Spuren wie bei Videoaufzeichnungsgeräten
(VTR) entstehen. Das zweite Verfahren oder die zweite Gruppe von Verfahren besteht in der Benutzung eines stationären Mehrfachkopfes
mit einer Vielzahl von Kopfspalten, so daß eine Vielzahl von zueinander parallelen Spuren auf dem Magnetband in
Längsrichtung des Bandes entsteht. Das erste Verfahren besitzt den Nachteil, daß eine gewisse Zeitlänge vergeht, bis der rotierende
Kopf stabil bei hoher Geschwindigkeit arbeitet und daß es mühsam ist, bei einem derartigen Verfahren die Schnellaufspul-
und -Rückspulvorgänge sowie Magnetbandwechsel durchzuführen.
Die erwähnte zweite Verfahrensgruppe kann weiter in zwei Untergruppen
eingeteilt werden. Es werden nämlich entweder eine Vielzahl von Spuren gleichzeitig durch einen einzigen Mehrfachkopf
gebildet oder nacheinander durch zwei Mehrfachköpfe, so daß die
ungeradzahlig numerierten Spuren durch den einen Mehrfachkopf und die geradzahlig numerierten Spuren durch den anderen Mehrfachkopf
gebildet werden. Bei der Benutzung des einzigen Mehrfachkopfes muß eine Vielzahl von Kopfwicklungen vorgesehen werden,
die den jeweiligen Kopfspalten entsprechen. Wenn demnach die Anzahl von Kopfspalten sehr groß ist, kann der angemessene
Platz für die Wicklungen nicht mehr zur Verfügung stehen. Es ist deshalb außerordentlich schwierig, einen einzigen Mehrfachkopf
herzustellen, und insbesondere das Entstehen von Kreuz-
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modulation zwischen den Wicklungen sicher auszuschließen.
Wenn die erwähnten zwei Mehrfachköpfe Verwendung finden, die jeweils die ungeradzahlig bzw. die geradzahlig numerierten
Spuren bilden, können die erwähnten Nachteile des einen Mehrfachkopfes beseitigt werden. Wenn es jedoch beabsichtigt ist,
mit einem Mehrfachkopf aufzuzeichnen und mit einem anderen Mehrfachkopf wiederzugeben, müssen bei dem erwähnten Zwei-Mehrfachkopf
-System insgesamt vier Mehrfachköpfe verwendet werden. Dabei muß die Lagebeziehung der vier Mehrfachköpfe
zueinander bei der Herstellung genau eingestellt werden. Um eine Austauschbarkeit zwischen gleichartigen Aufzeichnungsund
Wiedergabevorrichtungen zu gewährleisten, ist es dazu noch notwendig, die Lagebeziehung zwischen den Mehrfachköpfen
in der gesamten Produktreihe mit hoher Präzision einzuhalten .
Wenn auch bei dem erwähnten Verfahren mit Benutzung von zwei Mehrfachköpfen keine Kreuzmodulationsprobleme entstehen, da
zwischen den Kopfwicklungen ausreichender Abstand vorgesehen werden kann, verbleibt immer noch das Problem der Kreuzmodulation
und des ÜberSprechens auf dem Magnetband.
Bei beiden beschriebenen Verfahren unter Benutzung entweder eines einzigen stationären Mehrfachkopfes oder zweier stationärer
Mehrfachköpfe wird das Magnetband in einer bestimmten Richtung bewegt, um die Spuren zu bilden. D..h., daß die
sogenannte "Einwegaufzeichnung" Verwendung findet. Dementsprechend
muß, wenn die aufgezeichneten Signale unmittelbar nach dem Aufzeichnen wiedergegeben werden sollen, das Magnetband
zurückgespult werden. Da ferner alle Spuren bei einer solchen Einwegaufzeichnung mit Information gefüllt sind, ist
es unmöglich, weiter Signale aufzuzeichnen, wenn das Magnetband
sich in Gegenrichtung bewegt. Aus diesen Gründen ergeben sich bei den bekannten digitalen Magnetband-Aufzeichnungsverfahren
unter Benutzung von einem oder mehreren stationären
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Mehrfachköpfen die Nachteile, daß es einer gewissen Rückspulzeit
bedarf, bevor die Wiedergabe nach der Aufzeichnung beginnen kann, und daß die Aufzeichnungs-Zeitlänge nicht größer als die Laufzeit
des Bandes in einer Richtung sein kann.
Durch die vorliegende Erfindung sollen die erwähnten Nachteile der bekannten digitalen Magnetbandaufzeichnungsverfahren und
-vorrichtungen beseitigt werden.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufzeichnen eines Digitalsignals
auf einem Magnetband durch einen einzigen Mehrfachkopf zu schaffen, bei dem keine Probleme mit Bezug auf Übersprechen oder
Kreuzmodulation zwischen den Kopfwicklungen und zwischen benachbarten Spuren an dem Magnetband mehr entstehen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden die Spuren auf dem Magnet-Aufzeichnungsband in eine erste und eine zweite
Spurengruppe unterteilt, die nachfolgend als ungeradzahlige und geradzahlige Spuren bezeichnet werden und ein aus einer
Vielzahl von Bit bestehendes Digitalsignal wird über eine Vielzahl von Kopfspalten eines einzigen Mehrfachkopfes entweder
auf den ungeradzahligen oder auf den geradzahligen Spuren aufgezeichnet, während das Magnetband in einer Richtung
läuft. D.h.., daß die Kopf spalte mit einer Mittelachse des Mehrfachkopfes so ausgerichtet sind, daß die Kopf spalte jeder zweiten Spur an dem Magnetband gegenüberliegen. Nachdem die geradzahligen
oder die ungeradzahligen Spuren gebildet sind, wird das Band so gewendet, daß durch die gleiche Kopfspalte die
bis jetzt unbespielten Spuren beim Bewegen des Bandes in entgegengesetzter
Richtung gebildet werden. Der einzige Mehrfachkopf ist schwenkbar an einem stationären Teil so befestigt,
daß der Mehrfachkopf in eine erste und eine zweite geneigte Stellung gegenüber der Querrichtung des magnetischen Aufzeichnungsbandes
gebracht werden kann. Demnach besitzt das auf den ungeradzahligen Spuren aufgezeichnete Digitalsignal einen anderen
Azimut als die auf den geradzahligen Spuren aufgezeich-
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neten Digitalsignale, so daß auch dann ein Übersprechen auf
dem Band wirksam verhindert wird, wenn die Spuren aneinandergrenzend
ohne Zwischenraum liegen. Dadurch kann die Breite jeder Spur im Vergleich zu herkömmlichen Aufzeichnungsverfahren
vergrößert werden, wodurch sich ein höherer Wiedergabepegel und ein besseres Verhältnis zwischen Signal und
Rauschen ergibt.
Da die ungeradzahligen und die geradzahligen Spuren getrennt durch Bewegen des Magnetbandes in entgegengesetzt liegenden
Richtungen gebildet werden, kann die gesamte Aufzeichnungszeit
im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren verdoppelt werden. Da die Aufzeichnung durch Bewegen des Bandes in beiden Richtungen
erzeugt wird, braucht das Band im allgemeinen nicht vollständig zurückgespult werden, bevor die aufgezeichneten
Signale wiedergegeben werden.
Erfindungsgemäß wird eine Bandaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung
zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Information in Form eines Digitalsignals durch Herstellen einer Vielzahl von
parallel zueinanderliegenden Spuren auf einem Magnet-Aufzeichnungsband
in Längsrichtung über einen Mehrfachkopf mit einer Vielzahl von Kopfspalten und/oder durch Abtasten der parallelen Spuren
durch den Mehrfachkopf geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß die Vielzahl von Kopfspalten, deren Anzahl der Hälfte der Zahl
der Spuren gleicht, mit gleichem Abstand so mit dazwischenliegenden
Leerräumen angeordnet sind, daß die Kopfspalte jeder zweiten
Spur gegenüberliegen, und daß der Mehrfachkopf so ausgelegt ist, daß er erste und zweite entgegengesetzt zur Querrichtung des
Magnet-Aufzeichnungsbandes geneigte Lagen einnehmen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben
eines Digitalsignals auf und/oder von einem magnetischen Aufzeichnungsband unter Benutzung eines einzelnen Mehrfachkopfes
mit einer Vielzahl von Kopfspalten, die längs einer Mittelachse des Mehrfachkopfes ausgerichtet sind, umfaßt folgende Schritte:
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(a) Der Mehrfachkopf wird in eine erste geneigte Lage gebracht,
in der die Mittelachse einen bestimmten Winkel positiver Größe mit der Querrichtung des magnetischen Aufzeichnungsbandes bildet,
(b) die Digitalsignale werden über die Kopfspalte, die. mit Abstand
voneinander so angeordnet sind, daß entweder die ungeradzahligen oder die geradzahligen Spuren auf dem Magnet-Aufzeichnungsband
abgetastet werden, während das Band in einer bestimmten Richtung läuft, aufgezeichnet und/oder
wiedergegeben,
(c) das Magnet-A€fzeichnungsband wird gewendet,
(d) der Mehrfachkopf wird in die zweite geneigte Stellung gebracht,
in der die Mittelachse einen bestimmten Winkel negativer Größe mit der Querrichtung des Magnet-Aufzeichnungsbandes
bildet, und
(e) das Signal wird kontinuierlich über die Kopfspalte so aufgezeichnet
und/oder wiedergegeben, daß die geradzahligen oder die ungeradzahligen Spuren abgetastet werden, während
das Magnetband in einer der gegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung läuft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung eines herkömmlichen digitalen Magnetband-Aufzeichnungsverfahren mit einem
einzigen stationären Mehrfachkopf,
Fig. 2 eine Darstellung zur Verdeutlichung eines anderen herkömmlichen
Magnetaufzeichnungsverfahrens unter Benutzung von zwei stationären Mehrfachköpfen,
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Fig. 3 eine Darstellung zur Erklärung der Herstellung ungeradzahliger
Aufzeichnungsspuren auf einen Magnet-Aufzeichnungsband in erfindungsgemäßer Weise,
Fig. 4 eine Darstellung der Herstellung geradzahliger Aufzeichnungsspuren
auf dem Magnet-Aufzeichnungsband nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Darstellung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
mit Aufzeichnungen versehenen Magnetbandes, und
Fig. 6 eine schematische Darstellung der elektrischen Verschaltung
und des Mechanismus für die Bewegung des einzelnen Mehrfachkopfes nach Fig. 3 und Fig. 4 in die erste bzw.
zweite geneigte Stellung in bezug auf die Bewegungsrichtung des Magnetbandes.
Vor der Erläuterung der bevorzugten Ausführung der Erfindung sollen zunächst zwei herkömmliche Verfahren zum Aufzeichnen
und Wiedergeben von Digitalsignalen erläutert werden in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2, die bereits vorher kurz angeführt
wurden, um ein besseres Verständnis der Eigenschaften der vorliegenden Erfindung zu erreichen.
Dabei stellt Fig. 1 eine Digitalsignal-Magnetbandaufzeichnung unter Benutzung eines einzigen stationären Mehrfachkopfes dar.
Der magnetische Mehrfachkopf 2 mit der Vielzahl von Kopfspalten
3-1 bis 3-8 ist so ausgerichtet, daß eine Vielzahl von gleichartigen Spuren 4-1 bis 4-8 parallel zueinander beim
Lauf des Magnetbandes 1 in Richtung des Pfeiles X- erzeugt
wird. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel sind acht Kopfspalte 3-1 bis 3-8 vorhanden und es entstehen deshalb acht zueinander
parallele Spuren 4-1 bis 4-8 gleichzeitig. Die Breite jeder Spur in Querrichtung des Magnetbandes gemessen beträgt w und der
Abstand zwischen benachbarten Spuren beträgt g.
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Um den Ausgangssignalpegel des wiedergegebenen Signals und das
Nutzsignal/Rausch-Verhältnis zu verbessern und wirksam das Entstehen
von Signalausfällen (dropout) bei dem herkömmlichen Verfahren nach Fig. 1 zu vermeiden, muß die Spurbreite w so breit
wie nur möglich gemacht werden. Da jedoch die Breite der herkömmlichen Bänder feststeht mit entweder annähernd 3,8 mm bei
Kassettenbändern oder annähernd 6,3 mm bei Offenspul-Tonbändern,
kann eine Verbreiterung der Einzelspuren nur durch eine Verminderung der Gesamtspurzahl erreicht werden.
Wenn beabsichtigt ist, Digitalsignale auf einem langsam laufenden Magnetband aufzuzeichnen, muß entweder die Breite der Kopfspalte
verkleinert oder die Anzahl der Spuren vergrößert werden. Nun ergibt sich eine Grenze für das Schmälerwerden der Kopfspaltbreite,
so daß es praktisch ist, die Anzahl der Spuren zu erhöhen. Wenn die Anzahl der Spuren erhöht wird, wobei die Breite jeder
Spur vergrößert wird, befinden sich eine Anzahl von Spuren in einer gegebenen Bandbreite, bei denen nur geringe Abstände zwischen
den Spuren vorhanden sind. Dadurch wird ein übersprechen oder eine Kreuzmodulation zwischen den Spuren auf dem Band erzeugt,
und gleichzeitig kann ein übersprechen oder eine Kreuzmodulation zwischen den Kopfwicklungen ebenfalls in dem einzigen
Mehrfachkopf auftreten. Damit wird es, wie bereits erwähnt, sehr schwierig, einen einzigen Mehrfachkopf mit einer großen
Zahl von Kopfwicklungen herzustellen.
Ein weiteres herkömmliches digitales Aufzeichnungsverfahren mit
Magnetbändern ist in Fig. 2 dargestellt. Bei diesem Verfahren werden zwei Mehrfachköpfe 5 und 6 statt des einzigen Mehrfachkopfes
2 in Fig. 1 eingesetzt. Dabei werden die ungeradzahligen Spuren 4-1, 4-3, 4-5 und 4-7 durch den ersten Mehrfachkopf 5
hergestellt, der eine Vielzahl von Kopfspalten 7-1 bis 7-4 enthält,
während die geradzahligen Spuren 4-2, 4-4, 4-6 und 4-8 durch den zweiten Mehrfachkopf 6 mit einer Vielzahl von Kopfspalten
8-1 bis 8-4 hergestellt werden. Die Zahl der Kopfspal-
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te in jedem der beiden Mehrfachköpfe 5 und 6 ist gleich der Hälfte der Gesamtzahl der Spuren 4-1 bis 4-8. Bei diesem Verfahren
ist es sehr schwierig, den Abstand 1 zwischen dem ersten Mehrfachkopf 5 und dem zweiten Mehrfachkopf 6 dauernd so genau
einzustellen, daß ein gleichmäßiger Abstand bei verschiedenen Geräten gewährleistet ist.
In Fig. 3 ist nun das erfindungsgemäße digitale Aufzeichnungsverfahren
auf Magnetband dargestellt. Bei dem Aufzeichnungs-/ Wiedergabegerät der erfindungsgemäßen Art ist ein einziger
Mehrfachkopf 10 vorhanden, der eine erste und eine zweite
jeweils geneigte Stellung einnehmen kann. Der Mehrfachkopf 10 enthält eine Vielzahl von Kopfspalten 12-1 bis 12-4, die
längs einer in Längsrichtung gelegenen Mittelachse c des Mehrfachkopfes 10 ausgerichtet sind. Der Mehrfachkopf 10 ist in
Fig. 3 in seiner ersten geneigten Stellung gezeigt, und zwar bildet in der ersten geneigten Stellung die Mittelachse c des
Mehrfachkopfes 1O einen vorbestimmten Winkel o<
von positiver Größe mit der Querachse m des Magnetaufzeichnungsbandes 11.
Als positiver Winkel wird dabei angesehen, daß die Mittelachse C gegenüber der Querachse m des Bandes 11 im Uhrzeigersinn
gedreht ist. Der Mehrfachkopf 10 ist an einem (nicht gezeigten) stationären Teil um eine Schwenksachse 10a senkrecht
zur Bandebene schwenkbar befestigt. Der Schwenkpunkt 10a sitzt dabei in der Mitte der LängserStreckung des Mehrfachkopfes 10.
Damit der Mehrfachkopf 1O die erste geneigte Stellung einnimmt, wird er im Uhrzeigersinn um einen Winkel o<
gegenüber der Querachse m des Bandes 11 verdreht, und zwar gegenüber der Querachse
m, die durch den Schwenkpunkt bzw. die Schwenkachse 1Oa geht.
Die Anzahl der Kopfspalte ist gleich der halben Zahl der herzustellenden
Spuren auf dem Magnetband 11. In dieser gezeigten Ausführung werden insgesamt acht Spuren, wie später beschrieben
wird, auf dem Magnetband hergestellt, und der Mehrfachkopf 10 besitzt deshalb vier Kopfspalte. 12-1 bis 12-4.
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Während das Magnetband 11 in der durch den Pfeil X1 angezeigten
Richtung läuft, werden bei anliegendem Digitalaufzeichnungssignal
an dem Mehrfachkopf 10 vier zueinander parallele Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 ausgebildet. Insgesamt entstehen
eine Anzahl von den jeweiligen Bits des digitalen Aufzeichnungssignals entsprechendei Parallelogrammen längs der vier
parallelen Spuren 13-1 bis 13-7. Diese Spuren werden von jetzt an als ungeradzahlige Spuren bezeichnet und das diese ungeradzahligen
Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 tragende Magnetband wird Ungerad-Aufzeichnungsband 11A genannt. Die Kopfspalte 12-1
bis 12-4 sind so mit gleichem Abstand voneinander angeordnet,
daß die Zwischenräume zwischen benachbarten ungeradzahligen Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 im wesentlichen gleich der
Breite jeder Spur sind.
Handelt es sich bei dem Band 11 um ein Kompaktkassetten-Band,
so wird, wenn die ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 bis zum Ende des Bandes 11 ausgebildet sind, die (nicht gezeigte)
Kassette gewendet. D.h. wenn die Seite A im Zustand nach Fig.3 oben lag, so ist nun nach dem Wenden die Seite B oben. Beim Wenden
des üngerad-Aufzeichnungsbandes 11A wird der Mehrfachkopf
gleichzeitig im Gegenuhrzeigersinn so gedreht, daß der Mehrfachkopf 10 nun die zweite geneigte Stellung einnimmt.
Fig. 4 zeigt die Art, wie die geradzahligen Spuren auf dem üngerad-Aufzeichnungsband
11A nach Fig. 3 ausgebildet werden. Das Band 11A wird wiederum in der durch den Pfeil X- bezeichneten Richtung
bewegt. Da das Band 11A wie in Fig. 3 nach rechts läuft, ist wegen des Wendens die tatsächliche Laufrichtung des Bandes 11A
entgegengesetzt wie in Fig. 3. Der Mehrfachkopf 10 nimmt nun die zweite geneigte Stellung ein, in der die Mittelachse c des Mehrfachkopfes
10 einen vorbestimmten Winkel 0^ mit negativer Größe
zur Querachse m des Bandes 11A bildet. Der Absolutwert des Winkels
oi in Fig. 4 ist gleich dem Absolutwert des Winkels«^ in
Fig. 3. Da das Band 11A gewendet ist, liegen die Kopfspalte
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12-1 bis 12-4 nun gegenüber den Zwischenräumen zwischen den
ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7. Da das Band 11A in Richtung des Pfeils X1 läuft, wird das Digitalsignal· kontinuieriich
weiter auf dem Band 11A so aufgezeichnet, daß die geraden Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 in den Zwischenräumen
zwischen den ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 gebildet werden. D.h. die ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7
werden von den Kopfspalten 12-1 bis 12-4 jetzt nicht erfaßt.
Da die Mittelachse c des Mehrfachkopfes 10 nun einen Winkel einnimmt, der im Gegenuhrzeigersinn gegen die Querachse m des
Bandes 11A verdreht ist, nimmt das Digitalsignal an den geraden Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 die Form einer Anzahl von
Parallelogrammen entsprechend den jeweiligen Bits an, die gegenüber den erst hergestellten Parallelogrammen ebenfalls nach
anderen Richtungen verschoben sind, da der Azimut, d.h. die Richtung der Kopfspalte 12-1 bis 12-4 zur Bildung der ungeraden
Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 im Uhrzeigersinn, zur Bildung der geraden Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 dagegen im Gegenuhrzeigersinn
gegen die gleiche Querachse m verdreht ist.
Auf diese Weise wird das Digitalsignal wiederum aufgezeichnet, bis das Ende des Bandes 11A erreicht ist, so daß das vorher
Üngerad-Aufzeichnungsband 11A genannte Band nun ein Gerad/Ungerad-Aufzeichnungsband
11B nach Fig. 5 geworden ist.
Nachdem das Band 11A bis zum Ende abgespult ist und die geraden
Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 darauf ausgebildet sind, wird die Kassette wiederum gewendet, so daß die Seite A wieder oben
liegt. Dann ist das Kassettenband 11B mit den darauf befindlichen Digitalsignalen in den ungeraden wie den geraden Spuren
13-1 bis 13-8 bereit zur Wiedergabe, da das Ende des Bandes 11B dem Anfang des Bandes 11A entspricht. Anders ausgedrückt,
ist das Ende der geraden Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 eben der Anfang der ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und
13-7. Es ist deshalb nicht nötig, das Band 11B nach Beendigung
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der Aufzeichnung zurückzuspulen, um mit der Wiedergabe zu beginnen.
Es ist nur nötig, die Kassette einfach zu wenden.
Wenn das Band ein Offenspul-Tonband ist, wird es vor dem Aufzeichnen
der geraden Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 einfach gewendet und ebenfalls vor Beginn der Wiedergabe gewendet, indem
die Lage der Aufnahme- und der Zuführspule vertauscht wird.
Wie in Fig. 5 gezeigt, bleibt, da die Abstände zwischen den benachbarten ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 im
wesentlichen gleich der Breite jeder geraden Spur 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 ist, kein Abstand zwischen benachbarten jeweils
geraden und ungeraden Spuren. Mit anderen Worten, zwischen den benachbarten ungeraden und geraden Spuren ist im wesentlichen
ein Abstand Null vorhanden. Da jedoch ein Azimut -Differenz-Effekt
vorhanden ist, der sich besonders dann zeigt, wenn das Aufzeichnungssignal keine Niederfrequenz-Bestandteile enthält,
was bei einem Digitalsignal erfüllt ist, ist ein Übersprechen zwischen benachbarten Spuren wirksam bei der Wiedergabe verhindert.
Damit der Mehrfachkopf 10 die erwähnte erste bzw. zweite geneigte Stellung einnehmen kann, kann der Mehrfachkopf 10 entweder
von Hand oder automatisch so geschwenkt werden, daß er eine der beiden geneigten Stellungen einnimmt, und zwar wird er dadurch
gesteuert, daß die obenliegende Bandseite erfaßt wird.
In Fig. 6 ist schematisch eine elektrische Schaltung und ein Mechanismus zum Schwenken des Mehrfachkopfes in die erste bzw.
zweite geneigte Stellung dargestellt.
Die Anordnung nach Fig. 6 umfaßt einen Sensor 20, der erfaßt, welche Seite der Kassette oder des Offenspul-Bandes (in Fig.
nicht dargestellt) oben liegt. Der Sensor 20 kann ein Photosensor,
ein elektromagnetischer Sensor oder dergleichen sein.
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Bei einer Kassette kann ein Metallstückchen an einer Seite der Kassette angebracht werden, so daß die das Metallstückchen tragende
Seite sich von der anderen Seite unterscheidet. Es kann jedoch auch ein Vorsprung oder ein Einschnitt an einer Seite
der Kassette vorgesehen werden, um die Lage der Kassette zu erfassen. Bei Offenspul-Tonbändern kann gleichfalls eine Metallplatte,
ein Vorsprung oder ein Einschnitt oder dergleichen an einer Seite entweder der Zuführspule oder der Aufwickel spule
vorgesehen werden.
Das Ausgangssignal des Sensors 20 wird einem Detektor 22 zugeleitet,
äer beispielsweise ein Komparator zum Erfassen der Signalhöhe des Sensors 20 ist. Wenn angenommen wird, daß ein (nicht
gezeigtes) Metallstückchen an der Seite B der Kassette angebracht ist und der elektromagnetische Aufnehmer, der den Sensor 20 bildet,
sich am Chassis befindet, auf dem die Kassette beim Betrieb aufliegt, so erzeugt der Sensor 20 ein Ausgangssignal mit
hohem Pegel, wenn das Metallstückchen anliegt. Wenn die Seite A die obere Seite ist, wird ein Ausgangssignal mit hohem Pegel dem
Detektor 22 zugeleitet, so daß dieser ein Ausgangssignal mit hohem Pegel erzeugt, das der nachfolgenden Ansteuerschaltung 24
zugeleitet wird, so daß diese einen Magneten 26 antreibt. So wird der Magnet 26 beaufschlagt und sein Anker 28 zum Magnetkörper
hin, d.h. in der Zeichnung Fig. 6 nach links, gezogen. Der Anker 28 ist über einen Hebel 30 gelenkig mit einer linken
Lasche 38 des Mehrfachkopfes 10 verbunden, der mit seinem Mittelschwenkstift 10a an einem stationären Teil befestigt ist.
Da der Mehrfachkopf 10 durch den Anker 28 des Magneten 26 angezogen
wird, wird er im Uhrzeigersinn gedreht, um die erwähnte erste geneigte Stellung einzunehmen, die in Fig. 6 dargestellt
ist. Eine Lagerkugel 46 ist zwischen der Unterseite des Mehrfachkopfes 10 und der Oberfläche des Chassis eingesetzt und über eine
Feder 44 vorgespannt, welche in einer Bohrung 42 des Mehrfachkopfes 10 sitzt. Zwei halbkreisförmige Ausschnitte 48 und 50
sind an der oberen Fläche des Chassis 52 so eingeschnitten, daß die Lagerkugel 46 einrasten kann.
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Wenn im Gegensatz dazu kein Metallstückchen erfaßt wird, gibt der Sensor 20 ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel ab, so
daß auch der Detektor 22 ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel erzeugt. Damit ergibt die Ansteuerschaltung 24 ein Ansteuersignal
zur Erregung des anderen Magneten 32. Wenn dieser erregt wird* zieht er seinen Anker 34 nach Fig. 6 nach reohts, um über
einen Hebel 36 eine rechte Lasche 40 des Mehrfachkopfes 10 zu
ziehen. Damit wixd der Mehrfachkopf 10 im Gegenuhrzeigersinn so gedreht, daß die Lagerkugel 46 den Einschnitt 48 verläßt
und in den anderen Einschnitt 50 gelangt. Demzufolge nimmt der Mehrfachkopf 10 die zweite geneigte Stellung nach Fig. 4
ein. Beide Magnete 26 und 32 sind so ausgelegt, daß sie impulsartig
jeweils durch Ansteuersignale von der Steuerschaltung 24 erregt werden. Durch das Einsetzen der durch die Feder 44 vorgespannten
Lagerkugel 46 und die halbkreisförmigen Einschnitte 48 bzw. 50 schnappt der Mehrfachkopf 10 zwischen der ersten
und zweiten bzw. zweiten und ersten geneigten Stellung um. Es ist deswegen nicht nötig, dauernd die Magnete 26 bzw. 32
beim Aufzeichnen oder Wiedergeben zu erregen. Wenn die Magnete 26 und 32 auch in der gezeigten Darstellung in der Nähe des Mehrfachkopfes
10 angeordnet sind, so können doch die Magnetwicklungen genügend weit vom Mehrfachkopf 10 und vom Band angeordnet
sein, so daß die Magnetflußveränderung in Umgebung der Magnete 26 und 30 die auf dem Band befindlichen Aufzeichnungssignale
nicht beeinträchtigt. Während des Aufnehmens oder Wiedergebens sitzt die Lagerkugel 46 teilweise in jeweils einem der halbkreisförmigen
Einschnitte 48 bzw. 50 und deshalb wird der Mehrfachkopf 10 jeweils stationär in seiner ersten bzw. zweiten geneigten Stellung
gehalten, bis das Band bzw. die Kassette wieder gewendet wird.
Die in Fig. 3 und 4 dargestellten positiven bzw. negativen Winkel OC mit jeweils gleichem Absolutwert können zwischen 3 und
liegen. Der Mehrfachkopf ist in einem größeren Winkel geneigt in Fig. 3, 4 und 6 dargestellt, um diese Schräglage deutlich
130065/0673
31B7S91
hervorzuheben. Falls die LängserStreckung jedes Spaltes 12-1
bis 12-4 des Mehrfachkopfes IO h. beträgt, so wird die tatsächliche
Spurbreite h~ bestimmt durch
cosoi,
Die tatsächliche Breite hu jeder Spur ist kleiner als die
Längserstreckung h.. jedes Kopf Spaltes 12-1 bis 12-4. DaOd
zwischen 3 und 5° liegt, ist der Unterschied zwischen h^
und h1 kleiner als 1 %. Deshalb kann die Breite h~ jeder
Spur am Band 11B als im wesentlichen gleich der Längserstreckung
jedes Kopfspaltes 12-1 bis 12-4 angesehen werden.
Die Kopf spalte 12-1 bis 12-4 sind jeweils mit gleichem Abstand
so angebracht, daß der Abstand zwischen den benachbarten Kopf spalten jeweils gleich der Längserstreckung h..
jedes Kopfspaltes 12-1 bis 12-4 ist. Dementsprechend tritt
zwischen den ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 jeweils ein Abstand von der Breite h2 auf, der auch wieder
gleich der Breite der Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 ist. Da die geraden Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 durch die
gleichen Kopfspalten 12-1 bis 12-4 erzeugt werden, wenn diese
um den gleichen Winkel ei, (Fig. 4) gedreht sind, werden die
Zwischenräume zwischen den ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 vollständig durch die geraden Spuren 13-2, 13-4, 13-6
und 13-8 ausgenützt. Damit werden die geraden und die ungeraden Spuren 13-1 bis 13-8 auf dem Band 11B (Fig.5) so ausgebildet,
daß zwischen ihnen kein Abstand mehr besteht. Das bedeutet, daß die gesamte Breite des Bandes 11 nach Fig. 3 sehr effektiv
zur Bildung einer Vielzahl von Spuren ausgenützt wird.
Bei der praktischen Ausführung ist jedoch ein Größenfehler oder eine Größenabweichung der Kopfspalte 12-1 bis 12-4 nie
vollständig zu vermeiden und deswegen sind die - zwischen benachbarten Kopfspalten 12-1 bis 12-4 entstehenden Abstände
130065/0673
nicht notwendigerweise immer gleich der LängserStreckung jedes
KopfSpaltes T2-1 bis 12-4. Deswegen kann zwischen den ungeraden
und geraden Spuren jeweils ein ganz geringer Abstand auftreten, oder die ungeraden und die geraden Spuren können teilweise an
den oberen und/oder unteren Kanten übereinander gelegt sein. Ein derartiger geringer Fehler, der eine leichte Oberlagerung
oder einen kleinen Zwischenraum zwischen bzw. bei den Spuren ergibt, kann jedoch unbeachtet gelassen werden, falls der Fehler
kleiner als ein Fünftel Spurbreite ist, da sich dadurch keine wesentlichen Änderungen im Signal ergeben. Wie bereits
beschrieben, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Magnetband
11 in zwei unterschiedlichen Richtungen bewegt, um kontinuierlich ein Digitalsignal darauf aufzuzeichnen. Das bedeutet
also, daß die Aufzeichnungszeit gegenüber dem normalen Einweg-Aufzeichnungsverfahren
verdoppelt wird. Da das Band weiter gewendet wird, wenn das Ende des Bandes erreicht wird^in gleicher
Weise,wie die Kompaktkassette oder wie das Offenspul-Tonband
bei Tonbandgeräten gewendet wird, erscheint jeweils der Anfang der jeweiligeil Spuren der anderen Seite automatisch ohne Rückspulen.
Dadurch wird zwischen Aufnahme und Wiedergabe Zeit gespart .
Es können bei dem beschriebenen Verfahren natürlich statt der
ungeraden Spuren 13-1, 13-3, 13-5 und 13-7 zuerst die geraden. Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 ausgebildet werden, d.h. die
Reihenfolge der Aufzeichnung auf ungeraden und "geraden Spuren
kann auch anders herum sein. Das bedeutet, daß beim Lauf des Bandes 11 in Fig. 3 der Mehrfachkopf 1O die zweite geneigte
Stellung nach Fig. 4 einnehmen kann, um zuerst die geraden Spuren 13-2, 13-4, 13-6 und 13-8 zu bilden.
Es ist aus dieser Beschreibung zu ersehen, daß erfindungsgemäß ein neues und sehr nützliches Verfahren und eine dafür
geeignete Vorrichtung geschaffen wird zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Digitalsignales auf bzw. von einem Magnet-
130065/0672
band, wobei die Aufzeichnungszeit im Vergleich zu herkömmlichen
Verfahren verdoppelt und Übersprechen bzw. Kreuzmodulation zwischen
benachbarten Spuren effektiv durch Azimut-Dämpfung verhindert wird. Da ferner die Anzahl der Kopfspalte nur die
Hälfte der Gesamtzahl der herzustellenden Spuren ist, kann der Mehrfachkopf einfacher hergestellt werden, und es ist genügend
Platz für die Kopfwicklungen vorhanden, so daß auch ein Übersprechen
bzw. Kreuzmodulation zwischen diesen verhindert ist.
130065/0673
Claims (10)
- PatentansprücheBandaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Informationen in Form eines Digitalsignals durch Herstellung einer Vielzahl von parallelen Spuren auf einem Magnetband in Längsrichtung desselben mittels eines Mehrfachkopfes mit einer Vielzahl von Kopfspalten, dadurch gekennzeichnet , daß die Vielzahl von Kopfspalten (12-1, 12-2, 12-3, 12-4), deren Anzahl der Hälfte der. Anzahl der Spuren (13-1, ... 13-8) auf dem Magnetband (11) entspricht, mit gleichem Abstand voneinander an dem Mehrfach-Magnetkopf (10) so angeordnet sind, daß jede zweite Spur einem Magnetspalt gegenüberliegt, und daß der Mehrfachkopf (10) zur Einnahme einer ersten und einer zweiten, in.einander entgegengesetzten Richtung mit Bezug auf die Querrichtung (m) des Magnetbandes (11) geneigten Stellung ausgelegt ist.130065/0673
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (26,28,30,-32,34,3G; 1Oa) zum Drehen des Mehrfachkopfes im Uhrzeiger- sowie im Gegenuhrzeigersinn mit Bezug auf die Querrichtung (m) des Magnetbandes (11) vorgesehen ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (20,22,24) zum Erfassen der Wendelage des Magnetbandes vorgesehen ist, die die Einrichtung zum Drehen des Mehrfachkopfes (10) entsprechend der erfaßten Wendelage des Bandes zum Drehen des Mehrfachkopfes im Uhrzeiger- bzw. Gegenuhrzeigersinn ansteuert.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfspalte (12-1, 12-2, 12-3, 1*2-4) mit der Länge jedes KopfSpaltes im wesentlichen entsprechendem Abstand voneinander angeordnet sind.
- 5. Vorrichtung-nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichn e t , daß der Mehrfachkopf (10) mit einem in der Mitte des Mehrfachkopfes angeordneten Schwenkstift (10a) an einem stationären Teil der Vorrichtung schwenkbar gehalten ist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Kopfspalte (12-1, 12-2, 12-3, 12-4) durchlaufende Mittelachse (c) des Mehrfachkopfes einen Winkel zwischen 3° und 5 in der ersten geneigten Stellung mit der Querrichtung (m) des Magnetbandes (11) bildet und daß die Mittelachse (c) einen Winkel ( °< ) zwischen -3° und -5° in der zweiten geneigten Stellung mit der Querrichtung des Magnetbandes bildet.
- 7. Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben eines Digitalsignales auf ein Magnetband bzw. von einem Magnetband unter Benutzung eines einzigen Mehrfachkopfes mit einer auf einer130085/06733107531Mittelachse des Mehrfachkopfes in Längsrichtung ausgerichteten Vielzahl von Magnetspalten, dadurch gekennzeich net,(a) daß der Mehrfachkopf in eine erste geneigte Stellung versetzt wird, in der die Mittelachse einen bestimmten positiven Winkel mit der Querrichtung des Magnetbandes bildet,(b) daß das Digitalsignal über die Magnetspalte aufgezeichnet und/oder wiedergegeben wird, wobei die Spalte mit solchen Abständen angeordnet sind, daß geradzahlige bzw. ungeradzahlige Spuren an dem Magnetband während des Laufes in einer gegebenen Richtung abgetastet werden,(c) daß das Magnetband gewendet wird,(d) daß der Mehrfachkopf in eine, zweite geneigte Stellung versetzt wird, in der die Mittelachse einen bestimmten Winkel mit negativem Wert gegenüber der Querrichtung des Magnetbandes' einnimmt, und(e) daß das Digitalsignal kontinuierlich über die Kopfspalte so aufgezeichnet und/oder wiedergegeben wird, daß nur gerade oder nur ungerade Spuren überstrichen werden, während das Magnetband in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung läuft.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wenden des Magnetbandes erfaßt wird, welche Seite die Oberseite des Magnetbandes ist und daß in Abhängigkeit von der erfaßten obenliegenden Seite eine Drehung des Mehrfachkopfes im Uhrzeiger- bzw. Gegenuhrzeigersinn eingeleitet wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert des positiven Winkelwertes gleich dem Absolutwert des negativen Winkelwertes ist.130065/0673-A-
- 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert der beiden Winkelwerte zwischen 3 und 5° liegt.130065/0673
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