Способ записи-воспроизведения аналоговых сигналов на движущийся носитель и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) .ъ.Ы ( 027, 2 51)5 6 1 Т Б Т 6 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) Авторское свидетельство СССРьч 714473, кл. 6 10 1 1/00, 1980.(54) СПОСОБ ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ НА ДВИЖУЩИЙСЯ НОСИТЕЛЬ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к приборостроению и может использоваться в технике магнитной записи, звукотехнике длярегистрации аналоговых сигналов на различные типы носителей и при передаче сигналов полиниям связи, Цель изобретения -сокращение расхода носителя путем уменьшения скорости его перемещения при сохранении качества воспроизводимыхсигналов, либо повышение качества воспроизведения за счет снижения спектральнойплотности мощности помех и паразитноймодуляции. Для этого по предлагаемомуспособу перед записью из входных сигналов формируют напряжение, пропорциональное мгновенной частоте исходногосигнала, масштабно уменьшают его по амплитуде в М раз и с его помощью формируютсигналы записи с масштабно уменьшенными в М раз мгновенными частотами, при 1644212 А 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 мультиплекативно 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,Изобретение относится к приборостроению и может использоваться в техникемагнитной записи для регистрации аналоговых сигналов на другие типы носителей записи и для передачи этих сигналов полиниям связи.Цель изобретения - сокращение расхода носителя путем уменьшения скоростиего перемещения при сохранении качествавоспроизводимых сигналов, либо повышение качества воспроизведения за счет снижения спектральной плотности мощностипомех и паразиткой модуляции.На чертеже представлена структурнаясхема устройства, реализующего операциипредлагаемого способа,Устройство содержит в канале записипоследовательно включенные входную шину 1 и анализатор 2, выполненный с выходами "Мгновенная частота" и "Огибающая", квыходу "Мгновенная частота" подсоединены последовательно включенные масштабный усилитель 3, управляемый генератор 4,перемножитель 5 и усилитель 6 записи, осуществляющий запись на движущийся носитель 7 записи, Выход "Огибающая"анализатора 2 подключен к другому входуперемножителя 5,В канале воспроизведения устройствосодержит последовательно включенныевходную шину 8 воспроизведения, усилитель 9 воспроизведения и анализатор 10,выполненный с выходами "Мгновенная частота" и "Огибающая", к выходу "Мгновеннаячастота" подсоединены последовательновключенные масштабный усилитель 11, управляемый масштабным усилителем гечератор 12 и перемножитель 13, выходкоторого является выходом канала воспроизведения, выход "Огибающая" анализатора 10 подключен к другому входуперемножителя 13,Операции предлагаемого способа осуществляют с помощью реализующего устройства, которое работает следующимобразом,Из входных аналоговых сигналов (например, звуковых сигналов), поступающихна запись по входной шине 1 с помощью, анализатора 2 выделяют сигналы модулиру-.ющих функций - напряжение, пропорциональное мгновенной частоте и сигналогибающей 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 управляемо 102025 3040 го генератора 4 таким образом, что при их непосредственном соединении полностью восстановлен амплитудно ограниченный сигнал, Должны быть также согласованы выход "Огибающая" и вход перемножителя Ь таким образом, что без обработки сигналовмодулирующих функций может быть полностью восстановлен исходный сигнал. При таком согласовании управляемый генератор 4 формирует частотно-модулированныасигналы с уменьшенными в М раз мгновенными частотами, перемножением этих сигналов с сигналом огибающей а перемножителе 5 восстанавливается амплитудная модуляция исходного сигнала иформируется сигнал записи, который после усиления в усилителе 6 записи записывают на носитель 7 записи, Скорость перемеще. ния носителя при записи может быть в М раз киже, чем скорость, которую он должен иметь, при равном качестве воспроизводимых сигналов, если исходные аналоговыасигналы записывать непосредственно наноситель, без упомянутых выше преобразований.При масштабном (линейном) уменьшении мгновенной частоты перед записью сокращается ширина спектра сигнала и необходимая полоса пропускания тракта записи-воспроизведекия. Однакопоскольку уменьшается лишь девиация частоты Я, а.частота модуляции (1 с,д) остается неизменной, ширина спектра изменяется незначительно. Величина М не может быть скольугодно большой, так как с уменьшением девиации снижается помехозащищенность сигнала, Практически, в существующих каналах записи-воспроизведения, когда уровень шума достаточно мал и обеспечивается отношение сигнал/шум не менее 5 дБ, прикотором можно получить выигрыш в домехозащищенности даже при близком к нулюиндексе модуляции в = 1 д/бленд = О, значе. ние М может находится в пределах М = 2-10,45 В режиме воспроизведения скоростьдвижения носителя равна его скорости при записи, Воспроизведенный с носителя 7 сигнал по входной шине 8 воспроизведения подается ка усилитель 9 воспроизведения и затем на анализатор 10, который выделяетсигналы (напряжение), пропорциональныемгновенной частоте и огибающей воспроизведенного сигкала, Напряжение, пропорциональное мгновенной частоте, масштабно55. увеличивается по амплитуде в М раз в масштабном усилителе 11. Выходы анализатора 10 канала воспроизведения такжедолжны быть согласованы с входом управляемого генератора 12 и входом перемножителя 13, при этом управляемый генератор5 10 15 20 25 30 35 50 12 формирует частотно-модулированное колебание, диапазон мгновенной частоты которого соответствует диапазону частот исходного си гн ал а. В пер емн ожителе 13 осуществляется амплитудная модуляция сигналом огибающей ЧМ-сигналов генератора 12 и восстанавливается полностью исходный аналоговый сигнал, поступающий на выход канала воспроизведенияКачество воспроизводимых сигналов при понижении в М раз скорости движения носителя и масштабном уменьшении в М раз диапазона мгновенных частот сигналов записи не снижается, так как пространственная длина волны записи на носителе не изменяется и сахраня 50 тся исходные соотношения между частотами воспроизведенных сигналов, а расход носителя при уменьшении скорости движения сокращается, Кроме того, поскольку при воспроизведении диапазон частот (по сравнению с частотами сигналов записи) увеличивается в М раз, спектр помех и паразитнай модуляции мультипликативно транспортируется с коэффициентам М, что приводит к снижению в М раз спектральной плотности мощности помех, Поэ гому даже при сорае неизменной скорости движения носителя, т,е. без уменьшения ее в Л раз, качество воспроизведения по предлагаемому способу может быль повышено за счет снижения уровня помех в воспроизводимом восстановленном сигнале.Формула изобретения 1. Споссб записи-воспроизведения аналоговых 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, пропорциональныхх мгновенной частоте, частотно-модулированные .сигналы, перемножением которых с сигналом огибающей получают сигналы записи или воссстанавливают исходные сигналы при воспроизведении, а тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сакращения расхода носителя путем уменьшения скорости его перемешения при сохранении качества воспроизводимых сигналов, лиса повышения качества воспроизведения эа счет снижения спектральной плотности мощности помех и паразитной модуляции, при сохранении скорости движения носителя 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 последовательна включенные входную шину воспроизведения и анализатор, выполненный с выходами "Мгновенная частота" и "Огибающая", а также управляемый генератор, выходом связанный с входам перемножителя, к другому входу которого подключен выход Огибающая" анализатора, причем выход перемножителя является выходом канала воспроизведения, о т л и ч а ю щ е е с я 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 в 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,