197974. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés folyamatos villamos jelek képmagnetofonon történő rögzítéséhez és visszajátszásához szükséges kettős időtranszformáció megvalósítására
197974 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés folyamatos villamos jelek képmagnetofonon történő rögzítéséhez és visszajátszásához szükséges kettős időtranszformációra, amelynél a villamos jelekből (egy, vagy több csatornán) periodikusan mintákat veszünk, amelyeket digitálisan legalább egy teljes félkép-időtartamig közbenső (puffer) memóriákban tárolunk és ezeket a digitális jeleket a következő félképvideojel rögzítésének időtartama alatt képsorokba és időkeretbe rendezve, a képmagnetofonon mágnesen rögzítjük. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a képmagnetofonon történő rögzítés szempontjából egy időtranszformációt valósít meg, mert az időben folyamatosan változó villamos jelek egy-egy íélkép hosszúságú szakaszát a képmagnetofonon történő rögzítheíőség érdekében a félkép-időtartamánál legalább a képvisszafutási idővel rövidebb időtartam alatt rögzíti. A képmagnetofonról történő visszajátszás után ellentétes értelmű és hatású időtranszformáció alkalmazásával az eredeti villamos jel időbeli kiesések és torzítások nélkül visszanyerhetek. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés lehetővé teszi a kereskedelmi forgalomban lévő képmagnetofonok változtatás nélküli felhasználását sokcsatornás nagypontosságú mérési adat rögzítőberendezésként. A műszaki gyakorlatban igen gyakran felmerül annak igénye, hogy valamilyen jelforrásból származó villamos jeleket utólagos feldolgozás — kiértékelés — céljából oly módon rögzítsünk, hogy egyszerű módon lehessen villamos jeleket reprodukálni. Ennek a regisztrálásnak általánosan elterjedt módszere a mágneses jelrögzítés. Példaként megemlítjük az egyszer lezajló folyamatok regisztrálását, például szeizmikus jelenségek, mechanikai szerkezetek vizsgálati-törési kísérletei, orvos-biológiai vizsgálatok-kisérietek (ún. monitorozás), stb. A regisztrálás céljára egyes cégek, pl. Philips, Teac, stb. speciális sokcsatornás ún. mérőmagnetofonokat fejlesztettek ki. Ezek a berendezések általában úgy működnek, hogy egy kellően széles mágnesszalagra a csator naszámnak megfelelő számú felvevő, illetve lejátszó fejjel rögzítik, illetve játszák víszsza az időben folyamatos villamos jeleket. A mágnesszalagra való rögzítésre több módszert is alkalmaznak, mint például frekvenciamodulációs, vivőfrekvenciás, digitális, stb. Ezeknek a berendezéseknek ára igen magas egyrészt a bonyolult nagypontosságú mechanika miatt, másrészt a viszonylag kis darabszámú gyártás-értékesítés miatt. A csatornaszám kötött, nem növelhető, bár jó minőségű az adatrögzités. Létezik egy másik szokásos megoldás is, még pedig az, hogy a kereskedelmi forgalomban kapható szórakoztató célú, nagy tömegben gyártott és értékesített viszonylag olcsó mono vagy sztereo magnetofonokat 1 használnak fel mérési adat rögzítésére. Ezeknél külön adapter egységeket dolgoznak ki és az alapsávú jeleket valamilyen modulációs módszer alkalmazásával rögzítik a mágnesszalagra. Ennél a megoldásnál az olcsó árhoz egy adaptációs munkát kell végezni, ugyanakkor az elérhető minőség (frekvenciatartomány, dinamika, stb) meglehetősen szerény. A számítástechnikai eszközök elterjedése és áruk rohamos csökkenése lehetővé teszi, hogy analóg jellegű adatokat, mint például egy esemény időbeli lefolyását számítástechnikai eszközök felhasználásával digitálisan rögzítsünk. Leginkább elterjedt adatrögzítő eszköz a mágnestárcsás, amelyek közük a hajlékony, ún. floppy diszk olcsó és nagy tömegben kerül felhasználásra. Ennek digitális adatrögzítő kapacitása ritkán haladja meg az 1—2 MByte-ot. Speciálisabb kialakítású az ún. Winchester lemez (hard diszk) közhasználatú változatán kb. 20 MByte tárolási kapacitás van. Ezek a lemezegységek igen nagy tároló kapacitása bőségesen kielégíti a számítástechnikai adatrögzítési követelményeket. Azonban többcsatornás analóg jelfolyamok tárolására ez a memóriakapacitás csak rövid idő regisztrálást tesz lehetővé. Tekintsünk egy olyan példát, amelynél egy műtét végzésekor kialakuló eseményeket akarjuk regisztrálni. Tételezzük fel, hogy 8 analóg eseményt (hőmérséklet, EKG, EEG, elektromiográf stb) kívánunk regisztrálni. A legmagasabb regisztrálandó frekvencia legyen 5 kHz. 'Vizsgáljuk meg, hogy egy 20 MByte kapacitású Winchester lemezen milyen időtartamú esemény regisztrálása lehetséges, természetesen digitális kódokkal. A Shanon mintavételezési szabály alapján a mintavételi frekvenciát az átviendő legmagasabb frekvencia kétszeresére kel! megválasztani azaz a mintavételi frekvencia: Em = 10 kHz. A kellő pontossági regisztráláshoz (jel-zajvíszonyhoz) a mintákat legalább 10 bit portossággal keli kvantálni. Tehát 1 sec. időtar ’ a m á jel regisztrálásához egy csatornán M1=I04-10—105 bitre van szükség, 8 csatornához M8—8-iO5 bitre, azaz 105 Byte=0, 1 MByíe-ra van szükség. \ regisztrálási időt sec.-ban megkapjuk, ha a Winchester lemez tárolási kapacitását (20 MByte) osztjuk az I. sec.-tároláshoz szükséges Byíe-ok számával, azaz a regisztrálási idő: Tr—20 MByt/0,1 MByt=200 sec ^ 3 perc (1) Az előzőekben kiszámolt adatból látható, hogy még egy jelenleg legkorszerűbbnek tekinthető Winchester lemezes adatrögzítő berendezés sern alkalmas olyan események (pl. műtétellenőrzés) adatainak rögzítésére, ame yné! az esemény (műtét) lefolyása esetleg néhány órát vesz igénybe. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
