Способ записи-воспроизведения аналоговых сигналов на движущийся носитель и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G11B5/27 G11B20/02 

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться в технике магнитной записи для регистрации аналоговых сигналов на другие типы носителей записи и для передачи этих сигналов по линиям связи,

Цель изобретения - сокращение расхода носителя, путем уменьшения скорости его перемещения при сохранении качества воспроизводимых сигналов, либо повышение качества воспроизведения за счет снижения спектральной плотности мощности помех и паразитной модуляции.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего операции предлагаемого способа.

Устройство содержит в канале записи последовательно включенные входную шину 1 и анализатор 2, выполненный с выходами Мгновенная частота и Огибающая, к выходу Мгновенная частота подсоединены последовательно включенные масштабный усилитель 3, управляемый генератор 4, перемножитель 5 и усилитель 6 записи, осуществляющий запись на движущийся носм- тель 7 записи. Выход Огибающая анализатора 2 подключен к другому входу перемножителя 5.

В канале воспроизведения устройство содержит последовательно включенные входную шину 8 воспроизведения, усилитель 9 воспроизведения и анализатор 10, выполненный с выходами Мгновенная частота и Огибающая, к выходу Мгновенная частота подсоединены последовательно включенные масштабный усилитель 11, управляемый масштабным усилителем генератор 12 и перемножитель 13, выход которого является выходом канала воспроизведения, выход Огибающая анализатора 10 подключен к другому входу перемножителя 13.

Операции предлагаемого способа осу- ществляют с помощью реализующего устройства, которое работает следующим образом.

Из входных аналоговых сигналов (например, звуковых сигналов), поступающих на запись по входной шине 1 с помощью , анализатора 2 выделяют сигналы модулирующих функций - напряжение, пропорциональное мгновенной частоте и сигнал огибающей исходного сигнала. С соответствующего выхода анализатора напряжение, пропорциональное мгновенной частоте, поступает на масштабный усилитель и линейно уменьшается по амплитуде в М раз (М - коэффициент масштабирования). Выход Мгновенная частота анализатора 2 должен быть согласован с входом управляемого генератора 4 таким образом, что при их непосредственном соединении полностью восстановлен амплитудно ограниченный сигнал. Должны быть также согласованы выход Огибающая и вход перемножителя 5 таким образом, что без обработки сигналов модулирующих функций может быть полностью восстановлен исходный сигнал. При таком согласовании управляемый генера0 тор 4 формирует частотно-модулированные сигналы с уменьшенными в М раз мгновенными частотами, перемножением этих сигналов с сигналом огибающей в перемножителе 5 восстанавливается амп5 литудная модуляция исходного сигнала и формируется сигнал записи, который после усиления в усилителе 6 записи записывают на носитель 7 записи. Скорость перемещения носителя при записи может быть в М раз

0 ниже, чем скорость, которую он должен иметь, при равном качестве воспроизводимых сигналов, если исходные аналоговые сигналы записывать непосредственно на носитель, без упомянутых выше преобразо5 ваний.

При масштабном (линейном) уменьшении мгновенной частоты перед записью сокращается ширина спектра сигнала « необходимая полоса пропускания тракта за0 писи-воспрсизведения. Однако, поскольку уменьшается лишь девиация частоты (тд), а частота модуляции мод) остается неизменной, ширина спектра изменяется незначительно. Величина М не может быть сколь

5 угодно большой, так как с уменьшением девиации снижается помехозащищенность сигнала. Практически, в существующих каналах записи-воспроизведения, когда уровень шума достаточно мал и обеспечивается

0. отношение сигнал/шум не менее 5 дБ, при котором можно получить выигрыш в помехозащищенности даже при близком к нулю индексе модуляции m ТдЯмод 0, значе - ние М может находится в пределах М 2-10.

5 В режиме воспроизведения скорость движения носителя равна его скорости при записи. Воспроизведенный с носителя 7 сигнал по входной шине 8 воспроизведения подается на усилитель 9 воспроизведения и

0 затем на анализатор 10, который выделяет сигналы (напряжение), пропорциональные мгновенной частоте и огибающей воспроизведенного сигнала. Напряжение, пропорциональное мгновенной частоте, масштабно

51 увеличивается по амплитуде в М раз в масштабном усилителе 11. Выходы анализатора 10 канала воспроизведения также должны быть согласованы с входом управляемого генератора 12 и входом перемножителя 13, при этом управляемый генератор

12 формирует частотно-модулированное колебание, диапазон мгновенной частоты которого соответствует диапазону частот исходного сигнала. В перемножителе 13 осуществляется амплитудная модуляция сигналом огибающей ЧМ-сигналов генератора 12 и восстанавливается полностью исходный аналоговый сигнал, поступающий на выход канала воспроизведения.

Качество воспроизводимых сигналов при понижении в М раз скорости движения носителя и масштабном уменьшении в IV раз диапазона мгновенных частот сигналов записи не снижается, так как пространственная длина волны записи на носителе не изменяется и сохраняются исходные соотношения между частотами воспроизведенных сигналов, а расход носителя при уменьшении скорости движения сокращается. Кроме того, поскольку при воспроиз- ведении диапазон частот (по сравнению с частотами сигналов записи) увеличивается в М раз, спектр помех и паразитной модуляции мультипликативно транспортируется с коэффициентом М, что приводит к сниже- нию в М раз спектральной плотности мощности помех, Поэтому даже при сохранении неизменной скорости движения носителя, т.е. без уменьшения ее в М раз, качество воспроизведет ; но предлагаемому спосо- бу может быть повышено за счет снижения уровня помех в воспроизводимом восстановленном сигнале.

Формула изобретения 1. Способ записи-воспроизведения ана- логовых сигналов на движущийся носитель, при котором из входных аналоговых сигналов, поступающих на запись, или воспроизведенных с носителя записи, выделяют сигналы, пропорциональные мгновенной частоте и огибающей исходного сигнала, формируют с помощью сигналов, пропорциональных мгновенной частоте, частотно-модулированные сигналы, перемножением которых с сигналом огибающей получают сигналы записи или воссстанавливают исходные сигналы при воспроизведении, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода носителя путем уменьшения скорости его перемещения при сохранении качества воспроизводимых сигнапов, либо повышения качества воспроизведения за счет снижения спектральной плотности мощности помех и паразитной модуляции, при сохранении скорости движения носите-

ля записи, перед записью на носитель сигналы, пропорциональные мгновенной частоте, масштабно уменьшают по амплитуде в М раз (М - коэффициент масштабирования) и формируют с их помощью частотно-модулированные сигналы с частотами, уменьшенными в М раз, а при воспроизведении в М раз увеличивают амплитуду сигналов, пропорциональных мгновенной частоте воспроизведенного сигнала, и формируют с их помощью частотно-модулированные сигналы с увеличенными в М раз частотами.

2. Устройство записи-воспроизведения аналоговых сигналов на движущийся носитель, содержащее в канале записи последовательно включенные входную шину и анализатор, выполненный с выходами Мгновенная частота и Огибающая, а также управляемый генератор, выходом связанный с входом перемножителя, к другому входу которого подключен выход Огибающая анализатора, причем выход перемножителя является выходом канала записи, а в канале воспроизведения последовательно включенные входную шину воспроизведения и анализатор, выполненный с выходами Мгновенная частота и Огибающая, а также управляемый генератор, выходом связанный с входом перемножителя, к другому входу которого подключен выход Огибающая анализатора, причем выход перемножителя является выходом канала воспроизведения, отличающееся тем, что, -с целью сокращения расхода носителя путем уменьшения скорости его перемещения при сохранении качества воспроизводимых сигналов, либо повышения качества воспроизведения за счет снижения спектральной плотности мощности помех и паразитной модуляции, в канале записи введены масштабный усилитель с уменьшающим 8 М раз коэффициентом масштабирования, включенный между выходом Мгновенная частота анализатора и входом управляемого генератора, и усилитель записи, входом подключенный к выходу перемножителя, а в канале воспроизведения введены масштабный усилитель с увеличивающим в М раз коэффициентом масштабирования, включенный между выходом Мгновенная частота анализатора и входом управляемого генератора, и усилитель воспроизведения, включенный между входной шиной воспроизведения и входом анализатора.

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться в технике маг- нитной записи, звукотехнике для регистрации аналоговых сигналов на различные типы носителей и при передаче сигналов no-линиям связи. Цель изобретения - сокращение расхода носителя путем уменьшения скорости его перемещения при сохранении качества воспроизводимых сигналов, либо повышение качества воспроизведения за счет снижения спектральной плотности мощности помех и паразитной модуляции. Для этого по предлагаемому способу перед записью из входных сигналов формируют напряжение, пропорциональное мгновенной частоте исходного сигнала, масштабно уменьшают его по амплитуде в М раз и с его помощью формируют сигналы записи с масштабно уменьшенными в М раз мгновенными частотами, при этом скорость носителя снижают в М раз, что сокращает его расход. Коэффициент масштабирования М может находиться в пределах 2-10. При воспроизведении осуществляют обратное преобразование, при этом мгновенные частоты и пропорциональное им напряжение увеличивают в М раз. Скорость при воспроизведении должна быть такой же, что и при записи. Для осуществления операций предлагаемого способа в устройство для его осуществления введены в канале записи усилитель 6 записи и масштабный усилитель 3 с уменьшающим в М раз коэффициентом передачи, а в канале воспроизведения - масштабный усилитель 11 с увеличивающим в М раз коэффициентом передачи. Исходные соотношения между частотами воспроизведенных сигналов не изменяются, так как при одновременном понижении скорости движения носителя и уменьшении диапазона мгновенных частот сигнала записи в М раз пространственная длина волны записи на носителе не изменяется Помехи и сигналы паразитной модуляции при воспроизведении мультиплека- тивно транспортируются с увеличенным коэффициентом М, что снижает в М раз спектральную плотность мощности помех, и за счет снижения уровня помех в восстановленном сигнале качество воспроизведения повышается. 1 ил.