DE69127322T2

DE69127322T2 - Gerät zur Rauschverminderung und -beseitigung zur Verwendung mit einem Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät mit rotierenden Köpfen

Info

Publication number: DE69127322T2
Application number: DE69127322T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kawasaki
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2011-06-01
Also published as: EP0459814A2; EP0459814B1; DE69127322D1; US5303093A; EP0459814A3

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Rauschverminderung und -beseitigung zur Verwendung mit einem Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät mit rotierenden Köpfen. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung ein Gerät zur Rauschverminderung zur Verwendung mit einem magnetischem Wiedergabegerät, das ein FM moduliertes Audiosignal auf einem Medium mittels eines rotierenden Kopfes abtastet und das abgetastete Audiosignal einer FM Demodulation unterzieht, um das ursprüngliche Audiosignal zu gewinnen, wobei das Rauschverminderungsgerät imstande ist, Rauschen (im folgenden als Jitter-Rauschen bezeichnet), das durch Jitter vom abgestasteten Audiosignal hervorgerufen wird, zu eliminieren.
Kürzlich sind Aufzeichnungs/wiedergabeberäte in der Praxis eingesetzt worden, die Video- und Audioinformation durch ein Helicalscan-Verfahren unter Verwendung eines rotierenden Kopfes aufzeichnen bzw. wiedergeben.
Bei einem Aufzeichnungs/Wiedergabegerät dieser Art wird beispielsweise bei der Aufzeichnung eines Audiosignals eine Trägerwelle durch das Audiosignal FM moduliert und auf einem Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise einem Magnetband aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe des ursprünglichen Audiosignals wird das aufgezeichnete Signal vom Aufzeichnungsmedium abgetastet und einer FM Demodulation unterzogen, um das urspüngliche Audiosignal zu gewinnen.
Falls die Rotationskurve der Spitze eines Magnetkopfes ein Kreis mit perfekter Rundheit ist, kann selbst unter Verwendung zweier unterschiedlicher Aufzeichnungs/wiedergabegeräte dasselbe FM modulierte Audiosignal aufgezeichnet und abgestastet werden.
Falls jedoch die Rotationskurve der Spitze eines Magnetkopfes nicht ein perfekter Kreis ist, wird sowohl im aufgezeichneten als auch im abgetasteten Signal eine Frequenzschwankung hervorgerufen. Ein solcher Fall wird weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert.
In Fig. 1 sind Magnetköpfe Ha und Hb symmetrisch an einem Zylinder oder an einer Trommel für die rotierenden Köpfe (im folgenden der Einfachheit halber als rotierender Zylinder bezeichnet) S bezogen auf den Mittelpunkt 0 des rotierenden Zylinders angebracht. Der rotierende Zylinder S dreht sich um sein Rotationszentrum 0' in Richtung des Pfeils X, während ein Magnetband T schraubenartig oder spiralförmig in Richtung des Pfeils Y in Kontakt mit dem äußeren Umfang des rotierenden Zylinders S läuft. Es wird angenommen, daß das Rotationszentrum 0' um Δx vom Zentrum 0 exzentrisch versetzt sei. Das Schwankungsverhält- Δv einer Relativgeschwindigkeit des Magnetkopfes Ha wird durch die folgende Gleichung gegeben:
v (r - Δx)/r (1),
wobei r den Radius des rotierenden Zylinders S darstellt.
Die Frequenzverschiebung Δf eines aufgezeichneten Signals, die durch die Relativegeschwindigkeitsschwankung hervorgerufen wird, ist durch die folgende Gleichung gegeben:
f = f0/Δv - fO (2).
Die die beiden Magnetköpfe Ha und Hb, die auf dem rotierenden Zylinder S angebracht sind, jeweils wechselweise bei der Aufzeichnung aufeinanderfolgender Spuren zugeschaltet werden, entspricht der tatsächliche Betrag der Frequenzverschiebung 2 Δf. Vorausgesetzt der Radius des rotierenden Kopfes beträgt r = 31mm und die exzentrische Verschiebung sei x = 5 µm, dann nimmt Δv den Wert 0,09998387 an. Falls die Frequenz eines aufgezeichneten Signals fO = 1,7 mHz beträgt, nimmt der Betrag der Frequenzverschiebung den Wert Δf = 274 Hz an, so daß das aufgezeichnete Signal stets der Frequenzverschiebung 2Δf = 548 Hz unterliegt.
Unter der Voraussetzung, daß die Standardfrequenzverschiebung eines FM modulierten Audiosignals +/- 50 kHz beträgt, entspricht die Frequenzverschiebung 2 Δf = 548 Hz -45,2 dB der Standardfrequenzverschiebung.
Falls mit anderen Worten der rotierende Zylinder S einen exzentrischen Versatz von 5 µm aufweist, wird stets ein unerwünschtes Signal von -45,2 dB dem Signal überlagert sein, das von einem FM modulierten Audiosignal wiedergegeben wird, welches die Standardfrequenzverschiebung aufweist.
Solche Frequenzschwankungen heben sich auf, wenn dasselbe magnetische Aufzeichnungs/Wiedergabegerät sowohl bei der Aufzeichnung als auch Wiedergabe verwendet wird, wobei es zu keinerlei Problemen kommt. Falls jedoch ein anderes magnetisches Aufzeichnungsiwiedergabegerät jeweils für Aufzeichnung und Wiedergabe verwendet wird, so addiert sich die Schwankung während der Aufzeichnung zur Schwankung während der Wiedergabe, wobei die Schwankung im schlimmsten Fall verdoppelt wird. Eine solche Schwankung wird als Jitter, d.h. mit anderen Worten eine Art Synchronisationsstörung, bezeichnet, die als Rauschen im wiedergegebenen Audiosignal erscheint, wodurch der kommerzielle Wert eines Aufzeichungs/Wiedergabegeräts beeinträchtigt wird.
Ein konventionelles Rauschverminderungsgerät ist beispielsweise in der Japanischen Patentschrift Nr. 61-2360-71 offenbart. Die Auslegung dieses Geräts wird unter Bezugnahme auf ein Blockschaltbild der Fig. 2 und die zeitliche Abfolge der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Signale erläutert.
Ein über eine FM Demodulation gewonnenes Audiosignal wird einem Eingangssanschluß 1 zugeführt und auf ein Bandpaßfilter (BPF) 2 mit einem Durchlaßband zwischen z. B. 20 und 500 Hz gegeben. Das bandpaßgefilterte Audiosignal wird dann über eine Abtast- und Halteschaltung, eine (S/H)-Schaltung 4 auf einen Analog/Digitalwandler (A/D) 5 gegeben. Die vom A/D-Wandler 5 ausgegebenen digitalen Daten werden einem Anschluß a eines ersten Schalters SW 1 zugeführt. Der erste Schalter SW1 weist zwei Kontakte b und c auf, mit denen jeweils ein erster Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM 7) bzw. ein zweiter RAM 8 verbunden sind, so daß die digitalen Daten abhängig von dem Schaltzustand des Schalters SW1 entweder in RAM 7 oder RAM 8 eingeschrieben werden. RAM 7 und RAM 8 sind mit Kontakten e bzw. f eines zweiten Schalters SW2 so verbunden, daß digitale Daten entweder aus dem RAM 7 oder dem RAM 8 abhängig vom Schaltzustand des Schalters SW2 ausgelesen werden und über einen Kontakt d auf einen Eingang einer Vergleichstorschaltung 6 gegeben werden. Dem anderen Eingangsanschluß der Vergleichstorschaltung 6 werden die digitalen Daten direkt vom A/D-Wandler 5 zugeführt. Das Ausgangssignal der Vergleichstorschaltung 6 wird einer Vergleichsschaltung 3 zugeführt.
Ein Synchronimpulssignal Ps, beispielsweise mit einer Frequenz von 30 Hz, das synchron zur Drehung des rotierenden Zylinders S ist, wird einem Eingangsanschluß 9 zugeführt, um ein Taktimpulssignal CK&sub1; von 1,2 kHz, unterzogen einer Frequenzmultiplikation um 40 unter Verwendung eines Phasenregelkreises (PLL 10) und eines Zeitgabezählers 11 zu erzeugen. Dieses Taktimpulssignal CK wird dem AD-Wandler 5 als dessen Abtastzeitgabesignal zugeführt. Der Tatkimpuls CK&sub1; und das Synchronimpulssignal PS werden einer Steuerschaltung 12 mit einem Vergleichsergebnissignal (Fehlersignal) der Vergleichsschaltung 13 zusammen zugeführt. Die Steuerschaltung 12 führt ein Steuersignal X dem ersten RAM 7 und ein weiteres Steuersignal Y, das komplementär zu dem Steuersignal LX ist, dem zweiten RAM 8 zu. Das Steuersignal X ändert seinen Pegel alternierend mit dem Synchronimpuls Ps im Normalzustand und ändert seinen Pegel nicht, wenn ein Fehlersignal von der Vergleichsschaltung 13 zugeführt wird. Die Steuerschaltung 12 führt dem Schalter SW1 ein Steuersignal Z und führt dem Schalter SW2 ein zum Steuersignal Z komplementäres Signal über einen Invertierer 14 zu. Das Steuersignal Z ändert seinen Pegel mit dem Synchronimpulssignal Ps.
Wenn das Steuersignal Z gemäß Darstellung in Fig. 2 einen hohen Pegel "H" annimmt, sind die Kontakte a und b des Schalters SW1 zusammengeschaltet, wohingegen die Kontakte f und d des Schalters SW2 zusammengeschaltet sind. Nimmt demgegenüber das Steuersignal Z einen niedrigen Pegel "L" an, sind die Kontakte a und c des Schalters SW1 zusammengeschaltet, während die Kontakte e und d zusammengeschaltet sind, wobei der in Fig. 2 dargestellte umgekehrte Zustand angenommen wird.
Während gemäß Darstellung in Fig. 3 (b) Daten mit dem Folgewert N vom A/D Wandler 5 synchron mit dem Synchronsignal Ps der Fig 3(a) ausgegeben werden, gibt die Steuerschaltung 12 das Steuersignal Z mit Pegel "H" aus. Während dieser Periode wird das Steuersignal X mit "L"-Pegel gemäß Darstellung in Fig. 3(f) dem ersten RAM 7 zugeführt, so daß die Nten-Daten in den RAM 7 über den Schalter SW1, wie in Fig. 3(g) gezeigt, eingeschrieben werden. Das Steuersignal Y mit "H"-Pegel aus Fig. 3(h) wird dem zweiten RAM 8 zugeführt, so daß die (N-1)ten-Daten, die bereits eingeschrieben sind, über den Schalter SW2 aus dem RAM 8 ausgelesen werden. Die ausgelesenen Daten werden dem einen Eingang der Vergleichstorschaltung 6 zugeführt, die bereits erwähnt wurde. Während dieser Zeitspanne werden die Nten-Daten vom A/D- Wandler 5 dem anderen Eingang der Vergleichstorschaltung 6 zugeführt. Diese beiden Datenwerte werden dann der Vergleichsschaltung 13 von der Vergleichstorschaltung 6 zugeführt, die ansprechend auf den invertierten Taktimpuls CK(IV)&sub1; arbeitet.
Fig. 4 zeigt die Funktionsweise der Vergleichsschaltung 13. Es sei angenommen, daß die durch die durchgezogene Linie in Fig. 4(b) angezeigten Daten sequentiell und synchron mit dem Synchronimpulssignal Ps der Fig. 4(a) zugeführt werden. Falls die zu vergleichenden Daten einen Schwellwert (t) übersteigen, wie er in Fig. 4(b) durch die gestrichelten Linien angezeigt ist, wird der Steuerschaltung 12 ein Fehlersignal mit "L"-Pegel zugeführt. Ist entsprechend während der Periode, bei der die Nten-Daten vom A/D-Wandler 5 ausgegeben werden, eine Differenz von den (N-1)ten Daten gleich oder geringer als der Schwellwert (t), so wird ein Signal mit "H"-Pegel von der Vergleichsschaltung 13 der Steuerschaltung 12 zugeführt. Während dieser Periode werden die (N-1)ten Daten in ein komplementäres (1ser Komplement) Signal durch die Komplementschaltung 15 umgesetzt, und dem D/A-Wandler 17 zugeführt. Mit anderen Worten wird eine Digitalsignalverarbeitung zur Gewinnung eines Signals mit invertierter Phase des Eingangssignal ausgeführt und das gewonnene Signal wird dem D/A-Wandler 17 zugeführt. Dem D/A-Wandler 17 wird auch das Taktimpulssignal CK(IV)&sub1; zugeführt, dessen Pegel durch den Invertierer 16 invertiert worden ist. Der D/A-Wandler 17 setzt die eingegebenen Daten in ein analoges Signal um. Dieses analoge Signal wird dann einem Addierer 3 über ein Tiefpaßfilter (LPF) 18 zugeführt, um Hochfrequenzkomponenten des analogen Signals zu beseitigen. Zwischenzeitlich wird das dem Eingangsanschluß 1 zugeführte Audiosignal von einer Verzögerungsschaltung 19 um eine Periode des Taktimpulssignals CK(IV)&sub1; verzögert und dem Addierer 3 zugeführt. Als Ergebnis beseitigt der Addierer 3 Rauschen aus dem (N-1)ten Audiosignal und gibt es über einen Ausgangsanschluß 20 aus.
Wie in den Figuren 3(a) und 3(b) gezeigt, führt, falls ein Fehler er1, der hinsichtlich der (N+1)ten Daten vom Ausgang des A/D-Wandlers 5 detektiert ist, die Vergleichsschaltung 13 ein Signal mit "L"-Pegel der Steuerschaltung 12 zu. Werden daher die (N+2)ten Daten vom A/D-Wandler 5 ausgegeben, nehmen die Pegel der Steuersignale X und Y der Steuerschaltung 12 dieselben Pegel wie diejenigen an, wenn die (N+1)ten Daten vom A/D-Wandler 5 ausgegeben wurden. Folglich werden die aus dem RAM 7 ausgelesenen Nten Daten und die vom A/D-Wandler 13 ausgegebenen (N+1)ten Daten der Vergleichsschaltung 13 zugeführt und die Nten Daten werden einer D/A-Wandlung unterzogen und dem Addierer 3 zugeführt.
Auf die obige Weise werden, wenn exzessive Rauschkomponenten detektiert worden sind, frühere Daten verwendet, wodurch Jitter-Rauschen eliminiert wird.
Das oben erläuterte konventionelle Rauschverminderungsgerät extrahiert Jitter-Rauschen unter Verwendung des Bandpaßfilters 2 mit einem Durchlaßband zwischen 30 und 500 Hz. Jedoch liegen häufig Audiosignalkomponenten mit etwa dem zehnfachen des Jitter-Rauschens innerhalb dieses Durchlaßbandes vor. Beim konventionellen Gerät werden diese Audiosignalkomponenten während des Rauschverminderungsprozesses wie Jitter-Rauschen behandelt und als solches angenommen, woraus ein schlechtes Betriebsverhalten und eine unzureichende Zuverlässigkeit resultieren.

Zusammenfassung der Erfindung.

Die Erfindung erfolgte unter Berücksichtigung der obigen Umstände. Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Rauschverminderungsgerät anzugeben, das imstande ist, Jitter- Rauschen zuverlässig ohne fehlerhafte Operation selbst dann zu eliminieren, wenn Audiosignale und anderes Rauschen im Frequenzband enthalten sind, in welchem der größte Anteil des Jitter- Rauschens eingeschlossen ist, und das imstande ist, das Jitter- Rauschen selbst dann zuverlässig zu eliminieren, wenn sich ein Rauschmuster während der Signalwiedergabe ändert.
Um den obigen Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu erzielen, ist ein Rauschverminderungsgerät vorgesehen, bei dem während einer Periode, bei der der Pegel der Niederfrequenzkomponenten, welche Jitter-Rauschen enthalten, einen Schwellwert annimmt, oder geringer wird, abgetastete digitale Daten mit einem Schwellwert (t) verglichen werden, um die digitalen Daten zu mitteln. Eine Mittelwertbildungsoperation oder Durchschnittswertbildungsoperation für die digitalen Daten nach einer vorbestimmten Anzahl von Abtastpunkten wird nur fortgesetzt, wenn ein Differenzwert zuvor und gegenwärtig abgetasteter digitaler Daten gleich oder niedriger als ein Schwellwert (tp) ist. Die gemittelten Daten, die während einer Periode entsprechend einer vorbestimmten Anzahl von Kopfdrehungen gewonnen werden, werden in ein analoges Signal umgesetzt, das von einem wiedergegebenen Signal subtrahiert wird.
Es sind ein erster und ein zweiter RAM zum Speichern der gemittelten digitalen Daten vorgesehen. Der erste RAM speichert die gemittelten digitalen Daten, die zuvor während der Periode entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Drehungen gewonnen wurden. Während die digitalen Daten im ersten RAM ausgegeben werden, speichert der zweite RAM die gemittelten digitalen Daten, die gegenwärtig während der Periode entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen gewonnen werden. Die Summe der Differenzen zwischen den vorherigen digitalen Daten im ersten RAM und den gegenwartigen Daten im zweiten RAM wird für jeden der Abtastpunkte berechnet. Der Inhalt des zweiten RAM wird in den ersten RAM kopiert, falls die Summe einen Fehlerbeurteilungsschwellwert (Vth) übersteigt.
Bevorzugt wird der Fehlerbeurteilungsschwellwert entsprechend der Anzahl von Abtastpunkten geändert, bei denen die abgetasteten digitalen Daten die Schwellwerte (t und tp) übersteigen, oder wird entsprechend der Anzahl von Drehungen des rotierenden Kopfes mit einem Abtastpunkt, der die Schwellwerte (t und tp) übersteigt, geändert.
Falls ferner der rotierende Kopf mehrere Kanäle von modulierten Signalen gleichzeitig erzeugt, wird eine Durchschnittswertbildung unter Verwendung eines der Kanäle ausgeführt. Der gewonnene Datenpegel wird eingestellt oder justiert oder von jedem Kanalwiedergabesignal subtrahiert.
Genauer kann das Rauschverminderungsgerät der vorliegenden Erfindung durch die folgenden vielfältigen Aspekte realisiert werden. Nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Rauschverminderungsgerät für ein magnetisches Aufzeichnungs- /Wiedergabegerät vorgesehen, in welchem ein spezieller Träger durch ein Audiosignal FM moduliert ist und ein Signal, das auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, unter Verwendung eines rotierenden Kopfes wiedergegeben wird, wobei das Rauschverminderungsgerät umfaßt:
ein Tiefpaßfilter zur Extraktion von Niederfrequenzkomponenten eines wiedergebenen FM demodulierten Signals;
einen Pegeldetektor zum Detektieren eines Pegels eins Ausgangssignals vom Tiefpaßfilter und zum Erzeugen eines binären Steuerausgangssignals entsprechend der Bedingung, ob der detektierte Pegel gleich oder höher als ein vorbestimmter Pegel ist oder ob der detektierte Pegel geringer als der vorbestimmte Pegel ist;
einen Zeitgabesignalgenerator zum Erzeugen eines Zeitgabesignals synchron zur Drehung des rotierenden Kopfes;
eine Verarbeitungsschaltung, aufweisend eine erste bis fünfte Einrichtung, wobei die erste Einrichtung auf das Steuerausgangssignal entsprechend einem Pegel anspricht, der geringer als der vorbestimmte Pegel ist, der vom Pegeldetektor zugeführt wird, und so wirkt, daß sie einen Ausgangssignalpegel vom Tiefpaßfilter auf dem Zeitgabesignal vom Zeitgabesignalgenerator abtastet, während das Ausgangssignal innerhalb eines ersten Pegelbereiches beschränkt wird, um das abgetastete Signal in digitale Daten umzusetzen und um in einem ersten Speicher das Ergebnis einer Mittelungsoperation zwischen zuvor und gegenwärtig abgetasteten und umgesetzten digitalen Daten an jedem Abtastpunkt während einer Zeitperiode zu speichern, bis eine vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist, wobei die zweite Einrichtung so wirkt, daß sie, nachdem die vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist und falls eine Differenz zwischen dem Ergebnis der Mittelungsoperation, das von der ersten Einrichtung geliefert wird und den digitalen Daten, die beim folgenden Abtastsignal vom Zeitgabegenerator abgetastet wurden, innerhalb eines zweiten Pegelbereichs liegt, der schmaler als der erste Pegelbereich ist, im ersten Speicher das Ergebnis einer Mittelungsoperation zwischen den zuvor und gegenwärtig abgetasteten und umgesetzten digitalen Daten gespeichert; wobei die dritte Einrichtung auf das Steuerausgangssignal entspreched einem Pegel anspricht, der niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, der vom Pegeldetektor zugeführt wird, und so wirkt, daß sie einen Ausgangssignalpegel vorn Tiefpaßfilter auf dem Zeitgabesignal vom Zeitgabesignalgenerator abtastet, während das Ausgangssignal innerhalb des ersten Pegelbereichs beschränkt wird, um das abgetastete Signal in digitale Daten umzusetzen, und um in einem zweiten Speicher das Ergebnis einer Mittelungsoperation zwischen den zuvor und gegenwärtig abgetasteten und umgesetzten Daten an jedem Abtastpunkt während der Zeitperiode zu speichern, bis die vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist, wobei die vierte Einrichtung, nachdem die vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist, und falls eine Differenz zwischen dem von der dritten Einrichtung gelieferten Ergebnis der Mittelungsoperation und den beim folgenden Abtastsignal zum Zeitgabesignalgenerator abgetasteten digitalen Daten innerhalb des zweiten Pegelbereichs liegt, der schmaler als der erste Pegelbereich ist, so wirkt, daß sie im zweiten Speicher das Ergebnis einer Mittelungsoperation zwischen den zuvor und gegenwärtig abgetasteten und umgesetzten Daten speichert, und wobei die fünfte Einrichtung so wirkt, daß sie, falls eine Differenz zwischen den im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten groß ist, die Daten im zweiten Speicher in den ersten Speicher hineinkopiert;
einen Umsetzer zum Auslesen des Ergebnisses einer Mittelungsoperation, das im ersten Speicher der Verarbeitungsschaltung gespeichert ist, auf dem Zeitgabesignal vom Zeitgabesignalgenerator und zum Umsetzen des ausgelesenen Signals in ein analoges Signal und;
eine Synthesizer-Schaltung zum Synthetisieren eines Signals vom Umsetzer mit dem wiedergebenen FM modulierten Signal, um hierdurch Rauschkomponenten zu reduzieren und zu vermindern, die im FM modulierten Signal enthalten sind.
Nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet die fünfte Einrichtung der Verarbeitungsschaltung gemäß dem ersten Aspekt einen Differenzwert zwischen den im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten für jeden Abtastpunkt synchron in Phase mit der Drehung des rotierenden Kopfes und, falls eine vorbestimmte Anzahl oder mehr der berechneten Differenzwerte, bei denen der Differenzwert einen speziellen Schwellwert übersteigt, vorliegt, werden die Daten im zweiten Speicher in den ersten Speicher hineinkopiert.
Nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet die fünfte Einrichtung der Verarbeitungsschaltung gemäß dem ersten Aspekt einen Differenzwert zwischen den im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten für jeden Abtastpunkt synchron mit dem Zeitgabesignal, falls die Summe der Differenzwerte einen speziellen Schwellwert übersteigt, werden die Daten im ersten und zweiten Speicher zurückgesetzt und die erste bis vierte Einrichtung werden dazu veranlaßt, eine vorbestimmte Operation wiederholend auszuführen.
Schließlich berechnet nach dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung die fünfte Einrichtung der Verarbeitungsschaltung des ersten Aspekts einen Differenzwert zwischen dem im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten bei jedem Abtastpunkt synchron mit dem Zeitgabesignal und, falls eine vorbestimmte Anzahl oder mehr der Differenzwerte einen speziellen Schwellwert übersteigt, werden die erste bis vierte Einrichtung dazu veranlaßt, wiederholend eine vorbestimmte Operation auszuführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Durchschnittsbildungsoperation oder Mittelungsoperation nur dann ausgeführt, wenn der Pegel der Niederfrequenzkomponenten gleich oder geringer als der Schwellwert ist, wodurch ein Audiosignal mit einer Amplitude, die einige Male größer als die der Jitter- Rauschkomponenten ist, zuverlässig zurückgewiesen wird. Darüber hinaus werden die abgetasteten Daten durch die Schwellwerte t und tp beschränkt, wodurch der Einfluß von kurzzeitig auftretenden momentanen Signalen und Rauschen unterdrückt wird.
Eine Datenmittlungsoperation wird wiederholt. Falls ein großer Unterschied zwischen den zuvor und gegenwärtig gemittelten Daten vorliegt, werden vorzugsweise die gegenwärtigen Daten herangezogen, wodurch es möglich ist, Jitter-Rauschen auf der Grundlage der letzten Daten zu eliminieren.
Der Fehlerbeurteilungsschwellwert, der für die Beurteilung herangezogen wird, ob die gegenwärtigen Daten bevorzugt verwendet werden oder nicht, wird gemäß der Anzahl (m) von Abtastpunkten geändert, bei denen die abgetasteten digitalen Daten die Schwellwerte (t und tp) übersteigen, oder wird entsprechend der Anzahl (n) von Drehungen des rotierenden Kopfes geändert, die einen Abtastpunkt aufweisen, der die Schwellwerte (t und tp) übersteigt. Daher ist es moglich, eine fehlerhafte Operation zu verhindern, die andernfalls durch Audiosignale und andere Rauscheinflüsse bewirkt würde, indem Jitter-Rauschen entsprechend einer Änderung eines Jitter-Rauschrnusters beseitigt wird.
Falls darüber hinaus der rotierende Kopf eine Mehrzahl von Modulationssignalkanälen gleichzeitig wiedergibt, wird eine Mittelungsoperation unter Verwendung einer der Kanäle ausgeführt. Der gewonnene Datenpegel wird eingestellt und von jedem wiedergegebenen Kanalsignal subtrahiert. Daher ist es nicht erforderlich, eine Mittelungsschaltung für jeden Kanal vorzusehen, weshalb die gesamte Schaltungssauslegung vereinfacht ist.
Gemäß dem Rauschverminderungsgerät nach dem ersten Aspekt, arbeiten die erste und zweite Einrichtung der Verarbeitungsschaltung derart, daß, falls der Pegel des vom Tiefpaßfilter ausgegebenen FM demodulierten Signals geringer als ein vorbestimmter Pegel ist, das Signal abgetastet wird und in digitale Daten umgesetzt wird. Das Ergebnis einer Mittelungsoperation zwischen zuvor und gegenwartig abgetasteten und umgesetzten digitalen Daten bei jedem Abtastpunkt während einer Zeitperiode, bis eine vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist, wird im ersten Speicher gespeichert.
Gleichermaßen arbeiten die dritte und vierte Einrichtung derart, daß, falls der Pegel des FM demodulierten Signals, das vom Tiefpaßfilter ausgegeben ist, geringer als ein vorbestimmter Pegel ist, das Signal abgetastet wird und in digitale Daten umgesetzt wird. Das Ergebnis einer Mittelungsoperation zwischen zuvor und gegenwartig abgetasteten und umgesetzten digitalen Daten bei jeder Abtastperiode während einer Zeitdauer, bis eine vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist, wird im zweiten Speicher gespeichert.
Es wird ein Differenzwert zwischen den im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten bei jedem Abtastpunkt synchron in Phase mit der Drehung des rotierenden Kopfes ermittelt und,falls die Summe der Differenzwerte einen bestimmten Wert übersteigt, werden die Daten im zweiten Speicher in den ersten Speicher kopiert.
Als Ergebnis hiervon konvergieren die im ersten Speicher gespeicherten Signalkomponenten synchron mit der Drehung der rotierenden Kopftrommel in ein konstantes Rauschmuster.
Die im ersten Speicher gespeicherten Daten werden mit einem Zeitgabesignal oder Taktsignal synchron mit der Drehung des rotierenden Kopfes gelesen und in ein analoges Signal umgesetzt, das dann mit einem wiedergegebenen FM demodulierten Signal kombiniert wird.
Die Folge hiervon ist, daß während des Aufzeichnungs/Wiedergabeprozesses erzeugte Rauschkomponenten im FM demodulierten Signal beseitigt werden, wobei Jitter-Rauschen reduziert wird.
Gemäß dem Rauschverminderungsgerät des zweiten Aspekts wird ein Differenzwert zwischen dem im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten bei jedem Abtastpunkt synchron in Phase mit der Drehung eines rotierenden Kopfes berechnet und, falls eine vorbestimmte Anzahl oder mehr der berechneten Differenzwerte vorliegen, bei dem oder bei denen der Differenzwert einen speziellen Schwellwert übersteigt, werden die Daten im zweiten Speicher in den ersten Speicher kopiert.
Die im ersten Speicher gespeicherten Daten werden mit einem Zeitgabesignal synchron mit der Drehung der Trommel ausgelesen und in ein analoges Signal umgesetzt, das dann mit einem wiedergegebenen FM modulierten Signal moduliert wird.
Gemäß dem Rauschverminderungsgerät nach dem zweiten Aspekt kann ein Auslöschungssignal oder Beseitigungssignal wirksam erzeugt werden, wenn ein ausgegebenes Rauschmuster sich ändert. Falls die Summe der Rauscheffekte nicht groß ist, jedoch einige Abtastpunkte große Rauschkomponenten aufweisen, ist es möglich, die Erzeugung der Rauschomponenten wirksam zu unterdrücken.
Gemäß dem Rauschverminderungsgerät des dritten Aspekts wird ein Differenzwert zwischen den im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten bei jedem Abtastpunkt synchron mit dem Zeitgabesignal berechnet und falls die Summe der Differenzwerte einen speziellen Schwellwert übersteigt, werden die Daten im ersten und zweiten Speicher zurückgesetzt, und die erste bis vierte Einrichtung wird dazu veranlaßt, wiederholend eine vorbestimmte Operation auszuführen. Daher kann bei speziellen Punkten, an denen die Köpfe selektiv umgeschaltet werden oder an denen ein sogenanntes Kopfabgriffphänomen (Head Tapping Phänomen) auftritt, ein Rauschen auslöschendes Signal erzeugt werden.
Infolgedessen kann die Kapazität der RAMs herabgesetzt werden, die in einer Steuerschaltung verwendet werden.
Gemäß dem Rauschverminderungsgerät nach dem vierten Aspekt wird ein Differenzwert zwischen dem im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten bei jedem Abtastpunkt synchron mit dem Zeitgabesignal berechnet, und falls eine vorbestimmte Anzahl oder mehr von diesen Differenzwerten einen speziellen Schwelwert übersteigt, werden die erste bis vierte Einrichtung dazu veranlaßt, wiederholend eine vorbestimmte Situation auszuführen.
Als Folge hiervon kann ein Rauschauslöschungssignal an speziellen Punkten erzeugt werden, an denen die Köpfe selektiv umgeschaltet werden oder dort, wo ein sogenanntes Kopfabgriffphänomen auftritt. Darüber hinaus kann ähnlich wie im Fall des Rauschverminderungsgeräts nach dem zweiten Aspekt die Erzeugung von Rauschen unterdrückt werden, falls große Fehler sich auf einigen speziellen Abtastpunkten konzentrieren.
Entsprechend der bisherigen Beschreibung wird nach dem erfindungsgemäßen Rauschverminderungsgerät eine Mittelungsoperation unter der Bedingung wiederholt, daß der Pegel von Niederfrequenzkomponenten gleich oder geringer als ein Schwellwert ist. Falls eine große Differenz zwischen zuvor und gegenwärtig gemittelten Daten vorliegt, werden vorzugsweise die gegenwärtigen Daten herangezogen. Infolgedessen kann in einem wiedergebenen Signal hervorgerufenes Rauschen für verschiedenste Fälle effektiv beseitigt werden. Hierzu gehören z. B. der Fall, bei dem unterschiedliche Bandgeschwindigkeitsmodi (SP, EP) bei der Aufzeichnung verwendet werden, der Fall, bei dem ein Jitter-Rauschmuster sich infolge der Änderung einer Wiedergabeposition am Beginn und am Endabschnitt eines Bandes ändert, oder der Fall, bei dem unterschiedliche Rauschmuster vorliegen, da Signale in einem Band unter Verwendung mehrerer VTRs aufgezeichnet werden. Falls ein Schaltungsabschnitt zur Detektion, ob ein Differenzwert zwischen zuvor und gegenwärtig gemittelten Daten groß ist oder nicht, nur für spezielle Punkte verwendet wird, bei denen eine Zeitachsenschwankung wahrscheinlich auftritt, kann darüber hinaus die Kapazität eines Speichers, der zur Detektion einer derartigen Rauschmusteränderung verwendet wird, reduziert werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine erläuternde Darstellung, die zur Erklärung der Erzeugung von Jitter-Rauschen verwendet wird;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines konventionellen Rauschverminderungsgeräts zeigt;
Fig. 3 eine Zeittafel, die zur Erläuterung der Funktionsweise des konventionellen Geräts der Fig. 2 verwendet wird;
Fig. 4 Funktionsverläufe, die zur Erläuterung der Funktionsweise des in Fig. 2 gezeigten konventionellen Geräts verwendet werden;
Fig. 5 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Rauschminderungsgeräts gemaß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ein Flußdiagramm, das den von einem Mikrocomputer, der den Hauptteil des Geräts des ersten Ausführungsbeispiels bildet, durchgeführten Arbeitsablauf verdeutlicht;
Figuren 7 und 8 Diagramme, die zur Erläuterung der Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels dienen;
Figuren 9A und 9B schematische Darstellungen, die RAMs zeigen, die das Gerät nach dem ersten Ausführungsbeispiel aufbauen;
Fig. 10 eine Darstellung, die die Beziehung zwischen einem Trommelimpuls und Abtastpunkten zeigt;
Fig. 11 eine schematische Darstellung, die ein Magnetband zeigt, zur Erläuterung der Schwankungen in einem magnetischen Wiedergabeberät;
Fig. 12A und 12B schematische Darstellungen, die zur Erläuterung der Funktionsweise eines rotierenden Kopfes eines magnetischen Wiedergabegeräts verwendet werden;
Fig. 13A bis 13B Flußdiagramme, die den von einem Hauptteil eines Rauschverminderungsgeräts nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellenden Mikrocomputer ausgeführten Arbeitsablauf verdeutlicht;
Fig. 14 ein Teil eines Flußdiagramms, das den Arbeitsablauf von einem Mikrocomputer gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 15 einen Teil eines Flußdiagramms, das den Arbeitsablauf von einem Mikrocomputer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, welches eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 16 einen Teil des Flußdiagramms, das den Arbeitsablauf von einem Mikrocomputer nach einem vierten Ausführungsbeipiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 17 einen Teil eines Flußdiagramms, das den Arbeitsablauf von einem Mikrocomputer nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, welöhes eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 18 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Rauschverminderungsgeräts nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 19 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Rauschverminderungsgeräts nach einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figuren 20A und 20B Flußdiagramme, die den Arbeitsablauf von einem Mikrocomputer zeigen, der den Hauptteil eines Rauschverminderungsgeräts nach einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und
Figuren 21A und 21B schematische Darstellungen, die RAMs zeigen, die das achte Ausführungsbeispiel aufbauen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 5 wird mit einem nicht dargestellten Begrenzer dafür gesorgt, daß ein von Magnetköpfen wiedergegebenes FM moduliertes Signal eine konstante Amplitude aufweist, wobei dieses Signal einem FM Demodulator 21 zugeführt wird, wo es demoduliert wird, um ein Audiowiedergabesignal zu erzeugen. Die einer Preemphasis unterzogenen Hochfrequenzkomponenten des wiedergegebenen Audiosignal werden in einer Deemphasisschaltung 22 unterdrückt und einem Eingang eines Addieres 23 zugeführt. Dem anderen Eingang des Addierers 23 wird ein invertiertes Signal von Jitter-Rauschen zugeführt, das weiter unten erläutert wird. Der Addierer 23 arbeitet daher als Subtraktionseinrichtung. Ein Ausgangssignal des Addierers 23 wird einer Rauschverminderungsschaltung 24 zugeführt, die Rauschen unterdrückt und ein Audiosignal mit einem verbesserten SN-Verhältnis (Signal/Rauschverhältnis) ausgibt.
Das vom FM Demodulator 21 ausgegebene Audiowiedergabesignal wird einem Verstärker 26 über einen Tiefpaßfilter (erstes LPF) 25 zugeführt, das eine Grenzfrequenz von 2 kHz aufweist. Das LPF 25 extrahiert Niederfrequenzkomponenten, die zahlreiche Jitter-Rauschenkomponenten umfassen. Der Verstärker 26 verstärkt die Niederfrequenzkomponenten beispielsweise mit einem Faktor von 100 und einigen mehrfachen von zehn und gibt die Niederfrequenzkomponenten auf einen Audiodetektor 27 und einen 8-Bit-Mikrocomputer 30. Der Audiodetektor 27 detektiert die Niederfrequenzkomponenten und gibt das detektierte Signal auf einen Pegeldetektor 28. Der Pegeldetektor 28 vergleicht den Eingangssignalpegel mit einem Bezugssignalpegel, der einige Male so groß wie ein Jitter-Rauschpegel ist. Der Pegeldetektor gibt ein Signal mit einem hohen Pegel "H" aus, wenn der Eingangssignalpegel kleiner als der Bezugssignalpegel ist. Der 8-Bit-Mikrocomputer 30 ist aus einer Zeitgabeerzeugungs- und Steuerschaltung 31, einem A/D-Wandler 32, einer Berechnungseinheit 33, einem ersten und zweiten RAM 34 bzw. 35 und einem D/A-Wandler 36 aufgebaut. Die Zeitgabeerzeugungs- und Steuerschaltung 31 empfängt ein Ausgangssignal vom Pegeldetektor 28, verschiedene Modussignale eines Videobandrekorders (VTR's) und ein Synchronimpulssignal Ps und erzeugt ein Zeitgabesignal und ein Steuersignal. Der A/D- Wandler 32 tastet ein Ausgangssignal vom Verstärker 26 ab und setzt es in ein digitales Signal um, wobei er auf das Zeitgabesignal anspricht. Die Berechnungseinheit 33 mittelt die Ausgangsdaten des A/D-Wandlers nur, wenn der Pegeldetektor 28 ein "H"-Signal ausgibt. Der erste und zweite RAM 34 und 35 werden für die Mittelungsoperation verwendet, die über eine Anzahl Umdrehungen des rotierenden Zylinders für jeden Abtastpunkt ausgeführt wird. Der D/A-Wandler 36 setzt die in den RAM 34 und 35 gespeicherten Daten in ein analoges Signal um.
Im 8-Bit-Mikrocomputer 30, dessen detaillierte Funktionsweise unter der Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Figuren 6A und 6B weiter unten näher erläutert wird, werden die gemittelten Daten zeitlich synchron dazu ausgegeben, wann Jitter-Rauschen aus einem wiedergebenen Signal eliminiert werden soll, und werden einen zweiten Tiefpaßfilter (zweitem LPF) 41 zugeführt sowie einem Dämfpungswiderstand 42. Der Dämpfungswiderstand 42 wird zum Dämpfen der ausgegebenen gemittelten Daten um einen Betrag entsprechend der Verstärkung des Verstärkers 26 verwendet. Die gemittelten und gedämpften Daten werden dem anderen Eingang des Addierers 23 zugeführt.
Im folgenden wird eine detaillierte Erläuterung des Arbeitsablaufs vom 8-Bit-Mikrocomputer 30 unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme Figuren 6A und 6B gegeben.
Wenn ein Wiedergabestartsignal zugeführt wird, wird ein Aufzeichnungs/Wiedergabegerät in einen Wiedergabemodus gesetzt und die Wiedergabeoperation beginnt (Schritt ST1). Der erste und zweite RAM 34 und 35 werden zurückgesetzt, um initialisiert zu werden (Schritt ST2). Dann beginnt eine Mittelungsroutine beim Interrupt durch das Synchronimpulssignal PS von einem Trommel- Flip-FLOP (DFF) (Schritt ST3).
In der Mittelungsroutine wird anhand eines Ausgangssignals vom Pegeldetektor 28 beurteilt, ob im demodulierten Signal Niederfrequenzkomponenten vorhanden sind, die den Bezugssignalpegel übersteigen (Schritt ST4). Sind die Niederfrequenzkomponenten geringer als der Bezugssignalpegel, beginnt die Abtastung durch den A/D-Wandler 32 (Schritt ST5). Auf diese Weise wird der Start der Abtastung am ersten Abtastpunkt nur dann zugelassen, wenn die Niederfrequenzkomponenten des niedergegebenen Signals geringer als der Bezugspegel sind, der im Pegeldetektor 28 gesetzt ist. Auf diese Weise kann eine Mittelungsoperation bezüglich eines Audiosignals vermieden werden, das eine Amplitude aufweist, die einige Male so groß wie Jitter-Rauschkomponenten ist, wodurch wiederum die Zuverlässigkeit verbessert ist.
Darauffolgend wird beurteilt, ob die Anzahl von Mittelungsoperationen (Anzahl von Umdrehungen) gleich oder größer als eine vorab festgelegte Anzahl von beispielsweise 5 ist (Schritt ST6). In diesem Fall werden Abtastdaten, die gewonnen werden, bevor die Umdrehungsszahl des rotierenden Kopfes die vorab festgesetzte Anzahl erreicht, dahingehend beurteilt, ob sie innerhalb des Bereichs von +/-t-Schwellwerten liegen, die auf höheren und niedrigeren Pegeln einer Bezugsvorspannung (Schritt ST7) festgelegt sind. Gemaß Fig. 7 werden die Schwellwerte t beispielsweise auf etwa +1-1,5 Volt bezogen auf die Bezugsvorspannung (Bezugsbias) festgesetzt, wenn die Spannungsversorgung Vcc des A/D-Wandlers 32 5 V beträgt. Wenn die abgetasteten Daten diesen Bereich übersteigen, wird deren Amplitude auf 2,5 V +/-t begrenzt (Schritt ST8) und dann mit dem vorhergehenden gemittelten Wert des ersten Abtastpunktes gemittelt. Falls nicht, wird der abgetastete Wert selbst mit dem vorher gemittelten Wert gemittelt und im erste RAM 34 gespeichert (St11). Diese Mittelungsoperation wird durch die folgende Gleichung bewerkstelligt:
{(X) (N-1) x (N-1) + DN}/N ... (3),
wobei (X) N-1: der zuvor gemittelte Wert ist,
DN: einen gegenwärtig abgetasteten Datenwert darstellt und
N die Anzahl von Mittelungsoperationen beim gegenwärtigen Abtastpunkt ist.
Ein auf den Schwellwert t begrenzter Wert wird im ersten RAM 34 beim ersten Mal gespeichert. Beim zweiten und folgenden Mal werden jeweils die gemittelten Daten im ersten RAM 34 gespeichert. Die obige Mittelungsoperation wird mit der Abtastperiode wiederholt, die durch einen eingebauten Zeitgeber oder Taktgenerator vorgegeben wird. Falls die Anzahl von Malen bei jedem Abtastpunkt die vorab festgesetzte Anzahl übersteigt, wird der gegenwärtig abgetasteste Datenwert mit dem zuvor gemittelten Datenwert verglichen (Schritt ST9), um zu beurteilten, ob eine Differenz zwischen diesen beiden Werten die Schwellwerte +/-tp übersteigt, wie in Fig. 8 gezeigt ist (Schritt ST10). Falls die Differenz den Schwellwert übersteigt, wird der gegenwärtig abgetastete Datenwert abgebrochen bzw. verworfen und es wird auf die nächste Abtastzeit gewartet. Falls nicht, wird der gegenwärtig abgetastete Datenwert als Element der Mittelungsoperation durch Gleichung (3) herangezogen und der gemittelte Wert wird im ersten RAM 34 gespeichert. Die Schwellwerte +/-tp werden beispielsweise auf +/-0,5 V gesetzt.
Dann wird geprüft, ob die Anzahl von Mittelungsoperationen einen vorbestimmten endgültigen Abtastpunkt erreicht hat, beispielsweise den letzten 160sten während einer Umdrehung des rotierenden Kopfes (ST12). Falls nicht, rückt die Steuerung auf Schritt ST13 vor, wo die Abtastperiode durch den eingebauten Zeitgeber gesetzt wird, um die Schritte ST4 und ST12 für den nächsten Abtastpunkt zu wiederholen. Falls die Niederfrequenzkomponenten den Bezugssignalpegel im Schritt ST4 übersteigen oder falls die Differenz nicht innerhalb des Schwellwertebereich +/-tp liegt, rückt die Steuerung augenblicklich auf den Beurteilungsschritt ST12 vor. Es wird dann geprüft, ob die Anzahl der erfolgten Mittelungsoperationen entsprechend des 50 Umdrehungen des rotierenden Kopfes abgeschlossen worden sind. Falls dies der Fall ist, endet die Mittelungsroutine (Schritt ST14).
Signale, die eine kurzzeitige momentan hohe Amplitude aufweisen oder Rauschen, das durch Signalausfälles hervorgerufen wird, werden auch abgetastet, da die Zeitkonstante des Audiodetektors 27 deren Detektion nicht zuläßt. Jedoch können diese Signale und diese Rauschkomponenten durch die Beschränkungen der Schwellwerte +/-t oder +/-tp ausgeschlossen werden. Die in den 8-Bit- Mikrocomputer 30 eingegebenen Niederfrequenzkomponenten werden durch die Mittelungsoperationen generell synchron mit der Drehung des rotierenden Kopfes in ein konstantes Rauschmuster konvergiert.
Als nächstes beginnt beim Interrupt unter Ausnutzung des Synchronimpulssignals Ps eine Ausgaberoutine zur Ausgabe der gemittelten Daten bei den jeweiligen Abatastpunkten, die in dem ersten RAM 34 gespeichert sind (ST15). Das Lesezeitsteuerintervall ist dasselbe wie die Abtastperiode des A/D-Wandlers 32. Jedoch beginnt bei Berücksichtigung der Verzögerungen beim LPF 25 und LPF 41 das Datenauslesen nicht von einer Adresse [00] H des ersten RAM 34, sondern von einer Adresse [02] H. Es wird nämlich eine Zeitsteuervorgabe mit einer Verzögerung von einigen 10 gesetzt (Schritt ST16). Die ausgelesenen Daten werden durch den A/D-Wandler in ein analoges Signal umgewandelt, das dann vom Mikrocomputer 30 ausgegeben wird.
Während die gemittelten Daten vom ersten RAM 34 ausgegeben werden, werden die gegenwartig eingegebenen Daten vom Verstärker 26 gänzlich derselben Mitteloperation unterzogen, die oben erläutert wurde, und werden dann im zweiten RAM 35 gespeichert (Schritte ST18, 23-28).
Als nächstes werden wiederum auf Grundlage des Synchronimpulssignals Ps die letzten Jitter-Rauschdaten, die im zweiten RAM 35 gespeichert sind, mit denjenigen im ersten RAM 34 bei jeder derselben Adressen verglichen, um die Summe von Differenzen zu gewinnen (Schritt ST29). Es wird geprüft, ob die Summe einen Fehlerbeurteilungsschwellwert Vth übersteigt (Schritt ST30). Falls nicht, wird davon ausgegangen, daß beide Jitter-Rauschdaten im wesentlichen dieselben Eigenschaften aufweisen, und der Inhalt des zweiten RAMs 35 wird gelöscht. Anschließend wird die Ausgaberoutine wiederum gestartet, um die obigen Schritte ST15 bis ST30 zu wiederholen. Falls demgegenüber die Summe der Differenzen den Schwellwert Vth übersteigt, wird davon ausgegangen, daß das Jitter-Rauschmuster sich geändert hat. In diesem Fall werden die Daten im zweiten RAM 35 in den ersten RAM 34 geschoben (Schritt ST31) und der Inhalt des zweiten RAM 35 wird gelöscht, um dann die Schritte ST15 bis ST30 zu wiederholen.
Da ein Jitter-Rauschmuster auf die obige Weise prüfbar ist, ist es moglich, einwandfrei Änderungen im Wiedergabemodus und eine Änderung in der Zugspannung eines Bandes wiederum infolge einer Änderung der Bandwiedergabeposition zu bewältigen. Darüber hinaus ist es auch möglich, einwandfrei Änderungen im Rauschmuster auf einem bespielten Band, das unter Ausnutzung mehrerer Aufzeichnungsgeräte mit Aufzeichnungen versehen wurde, ebenfalls zu bewaltigen.
Fig. 7 zeigt, wie der Eingangssignalpegel innerhalb des ersten Bereichs von +/-t beschränkt wird.
In Fig. 7 repräsentiert Vcc einen Betriebsspannungsquellenpegel von beispielsweise 5 V und GND repräsentiert ein Bezugspotential von 0V. Die Bias-Linie wird auf den mittleren Pegel von 2,5 V gesetzt und die Werte t werden auf +/-1,5 V etwas größer als der Jitter-Rauschpegel, verstärkt durch den Verstärker 26, festgelegt. Entsprechend wird das Eingangssignal auf den Bereich innerhalb 2,5 +/-1,5 V beschränkt und im ersten Speicher 34 gespeichert. Mit der obigen Auslegung werden die eingegebenen Niederfrequenzkomponenten generell auf ein konstantes Rauschmuster synchron mit der Drehung des rotierenden Kopfes konvergiert. Rauschen, das durch Signale hervorgerufen wird, die durch kurzzeitige Ausfälle oder dergleichen gestört sind, kann durch den Begrenzungseffekt der Schwellwerte +/-t bis zu einem gewissen Grad ausgeschlossen werden.
Nachdem die vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen zugeführt worden ist, wird die Mittelungsoperation nur für den Fall ausgeführt, daß die Differenz zwischen den abgetasteten Daten und den zuvor gemittelten Daten innerhalb des zweiten Bereichs von +/- tp liegt, der schmaler als der erste Bereich +/-t ist.
Fig. 8 zeigt den zweiten Bereich +/-tp, wobei die durchgezogene Wellenform einen durchschnittlichen Zwischenwert der Jitter- Rauschdaten darstellt und die Werte +/-tp auf +/-0,5 V gesetzt sind.
Mit dieser Schwellwertsetzung ist es moglich, den Einfluß von Rauschen und kurzzeitig auftretenden Signalen außerhalb des Bereichs +/-tp zu unterdrücken und ein Jitter-Rauschmuster korrekt zu extrahieren.
Die auf die oben dargelegte Weise gewonnenen Daten werden im ersten RAM 34 gespeichert und mit derselben Taktsteuerung wie bei der Abtastung ausgelesen, wobei ein Signal verwendet wird, das von der Zeitgabeerzeugungs- und Steuerschaltung 12 geliefert wird. Die Datenauslesephase wird um einige hundertus vorgerückt, wobei die Verzögerungseigenschaften der LPFs 25 und 41 berücksichtigt werden, beispielsweise indem das Auslesen nicht von einer Adresse in [00] H, sondern von einer Adresse [02] H an begonnen wird, und hierdurch eine Echtzeitverarbeitung möglich wird.
Die Figuren 9A und 9B sind Speichertabellen für den ersten bzw. zweiten RAM 34 bzw. 35. Die Speicherbereich jedes der Speicher von Adresse 0 bis Adresse 159 wird zur Speicherung von 160 abgetasteten Daten verwendet. Ein Paar oberer 8-Bits und unterer 8-Bits wird zum Zählen der Anzahl von Mittelungsoperationen im erste RAM 34 reserviert.
Im obigen Ausführungsbeispiel wird die Mittelungsoperation bei angenähert gleichmäßigen Zeitsteuerintervallen pro einer Rotation des rotierenden Kopfes ausgeführt (beispielsweise 160 Punkten pro einer Periode).
Die zeitlichen Steuervorgaben für die Mittelungsoperation können bei der Ausgaberoutine beschränkt werden und es kann eine ähnliche Operation wie die Mittelungsroutine mit diesen beschränkten Zeitsteuerintervallen ausgeführt werden.
Fig. 10 zeigt die Operation eines Trommel-Flip-Flops (DFF) zum Erzeugen eines Trommelrotationsimpules. Die Flanke eines Signals vom DFF repräsentiert einen Punkt, an dem die Köpfe selektiv umgeschaltet werden.
Generell ist die Tendenz zu beobachten, daß die Zeitachse sich vor und nach dem Umschalten der Köpfe (A1,C1,A2,C2) diskontinuierlich ändert, und die Detektion von Fehlern an diesen Änderungspunkten ist wahrscheinlich. Der Grund hierfür wird unter Bezugnahme auf die VTR-Aufzeichnungsspuren gemäß Fig. 11 erläutert. Korrekte VTR-Aufzeichnungsspuren sind linear ausgebildet, wie in Fig. 11 durch die gestrichelten Linien dargestellt ist. Jedoch ist es in den meisten Fällen schwierig, von VTRs lineare Spuren ausbilden zu lassen, so daß es zur Ausbildung von Spuren kommt, wie durch die durchgezogenen Linien angezeigt sind. Beim Helicalscan-VTR ist eine geneigte Bandführung auf einem Zylinder angebracht, um den ein Band teilweise herumgewunden ist. Die Linearität der Bandführung weist eine eingeschränkte Präzision auf. Wie in Fig. 4 dargestellt, kommt es in einem oberen und unteren Endabschnitt eines Bandes leicht zu einem nicht linearen Aufzeichnungsspurmuster. Die durch die durchgezogenen Linien dargestellte, nicht lineare Spur führt zu keinen Problemen, wenn derselbe VTR sowohl für die Aufzeichnung als auch Wiedergabe verwendet wird. Jedoch ergibt sich ein Problem, wenn die Spur von einem anderen VTR wiedergegeben wird als dem VTR, der für die Aufzeichnung der Spur verwendet wurde. Da nämlich der rotierende Kopf mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, ändert sich die Relativgeschwindigkeit zwischen Band und Kopf mit der Nichtlinearität der Spur. Die Relativgeschwindigkeit weist daher am oberen und unteren Endabschnitt des Bandes Diskontinuitäten auf, wodurch es zu einer diskontinuierlichen Änderung von Jitter-Rauschen kommt.
Im ersten Ausführungsbeispiel ist der Schwellwert Vth zur Beurteilung, ob das Jitter-Rauschmuster sich geändert hat oder nicht, festgesetzt. Im Hinblick auf eine Handhabung eines sich ändernden Jitter-Rauschmusters ist es effektiver, den Schwellwert Vth zu ändern, wenn die Niederfrequenzkomponenten zahlreiche andere Signale als Jitter-Rauschen enthalten.
Die Figuren 13A und 13C sind Flußdiagramme, die die Prozedur des zweiten Ausführungsbeispiels zeigen, wobei die Anzahl von Abtastpunkten, bei denen die Daten den Schwellwert t und tp überschreiten, gezählt wird, und falls die Anzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird der Wert des Fehlerbeurteilungsschwellwerts Vth geändert.
Die Schritte ST41 bis ST45 der Fig. 13A entsprechen den Schritten ST1 bis ST14 der Fig. 6A. Die Schritte ST55 bis ST69 der Fig. 13B entsprechen den Schritten ST15 bis ST29 der Fig. 6B. Ferner sind zusätzlich Schritte ST47 und ST61 zum Zählen der Anzahl von Abtastpunkten vorgesehen, an denen die Daten den Schwellwert t übersteigen, Schritte STS1 und ST67 zum Zählen der Anzahl von Abtastpunkten, bei denen die Daten den Schwellwert tp überschreiten, und die Prozedur der Fig. 13C ist neu.
Für die im ersten Speicher 34 gespeicherten gemittelten Daten wird die Anzahl von Abtastpunkten, bei denen die Daten den Schwellwert t übersteigen, in einem Bereich RAM tA gespeichert, und es wird die Anzahl von Abtastpunkten, bei denen die Daten den Schwellwert tp übersteigt, in einem Bereich RAM tA gespeichert. Gleichermaßen werden für die im zweiten RAM 35 gespeicherten gemittelten Daten die Anzahl von Abtastpunkten, bei denen die Daten den Schwellwert tp übersteigen, in einem Bereich RAM tB gespeichert und die Anzahl von Abtastpunkten, bei denen die Daten den Schwellwert tp übersteigen, werden im RAM tB gespeichert. Es wird der Zählwert Cta im RAM tA multipliziert mit 2 zum Zählwert CA im RAM tA addiert und das Ergebnis wird als tA gespeichert, währenddessen der Zählwert CtB im RAM tB multipliziert mit 2 zum Zählwert CB im RAM tB hinzuaddiert wird und das Ergebnis als tB gespeichert wird (Schritte ST703 und ST71). Es wird vorausgesetzt, das die Anzahl von Umdrehungen des rotierenden Kopfes für die Datenbegrenzungswerte von +/-t 10 beträgt und die Anzahl für die Datenbegrenzungswerte von +/-tp 40 beträgt. Wie zuvor beschrieben, wird unter der Voraussetzung, daß die Anzahl von Abtastpunkten pro einer Umdrehung des rotierenden Kopfes 160 beträgt, die Gesamtzahl von Abtastpunkten für die den Datenbegrenzungswert +/-t 1600 und für die Datenbegrenzungswerte +/-tp 6400. In diesem Fall werden unter Berücksichtigung des signifikaten Einflusses der Daten, die im Anfangsstadium des Systembetriebs gewonnen werden, die Daten in diesem Anfangsstadium mit einem Faktor 2 gewichtet, so daß die Daten so behandelt werden, als wären sie 1600x 2+ 6400 = 9600mal abgetastet worden.
Falls zwei 8-Bit-RAMs verwendet werden, beträgt die Anzahl zählbarer Abtastpunkte 65536. Dieser Wert entspricht dem vierhundertfachen von 160 Abtastpunkten pro Umdrehung des rotierenden Kopfes, so daß solche RAMs eine für diese Ausführungsbeispiel ausreichende Kapazität aufweisen.
Im darauffolgenden Schritt wird der Schritt tB im zweiten RAM 35 durch die virtuelle Abtastzahl 9600 dividiert, um zu prüfen, ob das Ergebnis geringer als 0,1 ist (Schritt ST72). Es wird dabei explizit geprüft, ob die Anzahl von datenbeschränkten Abtastpunkten geringer als 10 % ist. Ist der Wert kleiner als 10 %, wird davon ausgegangen, daß eine hohe Zuverlässigkeit der Daten vorliegt, so daß der Schwellwert für die Summe der Diffenrenzen auf einen kleineren Wert von beispielsweise 0,2 V gesetzt wird (Schritt ST73). Die Daten im zweiten RAM 35 werden zur Beurteilung der Datenzuverlässigkeit herangezogen, da die Daten neuer als diejenigen im ersten RAM 34 sind.
Wenn andererseits die Anzahl von datenbeschränkten Abtastpunkten größer als 10 % ist, dann wird geprüft, ob die Anzahl geringer als 50 % ist (Schritt ST74). Falls die Anzahl 50 % übersteigt, wird davon ausgegangen, daß eine geringe Datenzuverlässigkeit vorliegt, und der Inhalt des zweiten RAM 35 wird gelöscht (Schritt ST75). Ist der Wert geringer als 50 %, wird der Wert t im ersten RAM 34 durch die virtuelle Abtastzahl 9600 divi-
diert, um zu prüfen, ob das Ergebnis kleiner als 10 % ist (Schritt ST76). Ist der Wert kleiner als 10 %, so ist die Datenzuverlässigkeit während der Mittelungsroutine hoch, so daß der Schwellwert höher gesetzt wird, beispielsweise auf 0,6 V (Schritt ST77). Falls er größer als 10 % ist, ist die Datenzuverlässigkeit mittelgroß, so daß der Schwellwert auf einen mittleren Pegel von beispielsweise 0,4 V gesetzt wird (Schritt ST78)
Darauffolgend wird die im zweiten Speicher RAM 75 gespeicherte Differenzsumme durch die Abtastpunktzahl 160 geteilt, um das Ergebnis mit einem Schwellwert Vth zu vergleichen (Schritt ST79). Falls das Ergebnis den Schwellwert Vth nicht übersteigt, wird der Inhalt des zweiten RAM 35 gelöscht (Schritt ST75). Wird der Schwellwert Vth durch das Ergebnis überschritten, so wird der Inhalt des zweiten RAM 35 in den ersten RAM 34 kopiert (Schritt ST80).
Durch geeignete Änderung des Schwellwerts Vth entsprechend der Zuverlässigkeit des extrahierten Rauschens ist es möglich, fehlerhafte Operationen zu verhindern, die andernfalls durch Audiosignale oder anderes Rauschen hervorgerufen werden könnten.
Der Schwellwert Vth kann nicht nur entsprechend dem Verhältnis von beschränkten Datenabtastpunkten geändert werden, sondern auch entsprechend der Anzahl von Umdrehungen, die einen Abtastpunkt aufweisen, bei dem die Daten den Schwellwert t und tp übersteigen.
Im letzteren Fall werden gemäß Fig. 14 die zusätzlichen folgenden Schritte vorgesehen. Dabei wird explizit jedesmal, wenn die Niederfrequenzkomponenten den Schweliwert während der Mittelungsroutine übersteigen, ein Detektionsflag auf 1 gesetzt (Schritt ST81). Jedesmal, wenn die Abtastoperationen für eine Umdrehung des rotierenden Kopfes beendet sind, wird der Wert tA im ersten RAM 34 um 1 inkrementiert (Schritt ST82 und ST83) und danach wird das Detektionsflag auf 0 gelöscht (ST84). Obgleich die Ausgaberoutine in Fig. 14 weggelassen ist, wird auch der Wert t im zweiten RAM 35 um 1 inkrementiert. Falls in den obigen Vorgängen ein Audiosignal einmal oder mehr während einer Umdrehung des rotierenden Kopfes detektiert wird, werden die während einer Umdrehung des rotierenden Kopfes gewonnenen Daten so angesehen, als hätten sie eine geringe Zuverlässigkeit. Der Grund hierfür ist der, daß selbst wenn der Signalpegel ansteigt, eine Zeitdauer von einigen ms verstreichen wird, bis der Pegelzuwachs detektiert wird, und während dieser Zeitspanne werden Signale, die keine Korrelation zum Jitter-Rauschen aufweisen, aufgenommen.
Um die obigen Probleme zu bewältigen, fährt in der Prozedur zum Ändern des Schwellwerts Vth nach dem dritten Ausführungsbeispiel der Fig. 15 die Mittelungsoperation fort, bis sich der rotierende Kopf 50mal gedreht hat. Anstelle der Schritte ST72, ST74 und ST76 der Fig. 13C wird geprüft, ob der Wert tB geringer als 5 ist (Schritt ST72A), es wird geprüft, ob der Wert tB größer als 15 ist (Schritt ST74A) und es wird geprüft, ob der Wert tA geringer als 5 ist (Schritt ST76A).
Auf die obige Weise kann der Schwellwert entsprechend der Anzahl von Umdrehungen des rotierenden Kopfes geändert werden, die einen datenbeschränkten Abtastpunkt aufweisen. Nach diesem Verfahren kann die Kapazität der RAMs klein gestaltet werden.
Im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel fährt die Mittelungsoperation fort, bis der rotierende Kopf sich 50mal gedreht hat. Die minimale Anzahl von für die Mittelungsoperation erforderlichen Umdrehungen kann auf 20 gesetzt werden, und nach den 20 Umdrehungen kann geprüft werden, ob die Mittelungsoperation entsprechend dem Vorhandensein/Fehlen einer Datenzuverlässigkeit fortgesetzt wird oder nicht. Fig. 16 zeigt ein Beispiel einer derartigen Prozedur gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
Entsprechend diesem Verfahren erfolgen Beurteilungsschritte ST85, ST86 und ST87 zwischen den Schritten ST52 und ST54 der Fig. 13A. Da die Anzahl von Mittelungsoperationen verringert wird, wenn die Datenzuverlässigkeit hoch ist, kann das System mit einer hohen Geschwindigkeit gefahren werden.
Im vierten Ausführungsbeispiel der Fig. 16 wird ein Verhältnis der Anzahl virtueller Abtastpunkte zur Anzahl von datenbeschränkten Abtastpunkten im Schritt ST86 für die Beurteilung der Datenzuverlassigkeit verwendet. Statt des Schritts ST86 gemäß Darstellung im fünften Ausstellungsbeispiel der Fig. 17 kann die Anzahl von für die Mittelungsoperation minimalen Umdrehungen auf 20 gesetzt werden, und es kann geprüft werden, ob die Anzahl von datenbeschränkten Umdrehungen 5 oder größer ist (Schritt ST86A) Dabei endet die Mittelungsoperation, wenn die Anzahl von datenbeschränkten Umdrehungen 4 oder weniger beträgt.
Im ersten bis vierten Ausführungsbeispiel kann Jitter-Rauschen unter Ausnutzung eines von einem magnetischen Kopf wiedergegebenen Signals eliminiert werden. Bei einem üblichen Hifi-Aufzeichnungs/Wiedergabegerät wird ein Magnetkopf zur gleichzeitigen Aufzeichnung des FM Audiosignals für den rechten und linken Kanal verwendet. Daher weisen die Jitter-Rauschkomponenten in den wiedergegebenen Signalen einander ähnliche Eigenschaften auf. In diesem Fall hängt das Rauschen vom Trägerfrequenzverhältnis ab. Beispielsweise beträgt das VHS-Trägerfrequenzverhältnis für den rechten Kanal (1,7 MHz)/linken Kanal (1,3 MHz) = 2,33 dB, wobei der rechte Kanal mehr Rauschkomponenten beinhaltet. In einem solchen Fall wird eines der rechten und linken Wiedergabesignale für den oben dargelegten Verarbeitungsvorgang herangezogen und es werden die gemittelten Daten entsprechend diesem Verhältnis ausgegeben.
Fig. 18 zeigt das sechste Ausführungsbeispiel, bei dem Jitter- Rauschen unter Verwendung entweder der rechten wiedergegebenen Rauschkomponenten oder der linken wiedergegebenen Rauschkomponente eliminiert wird. Ein Wiedergabesignal des rechten Kanals wird durch eine Signalverarbeitungseinheit 50 verarbeitet, die gemitteltes Jitter-Rauschen extrahiert, das dann durch Widerstand R1, R2 und R3 geteilt wird und dann auf Addierer 23R bzw. 23L für den rechten bzw. linken Kanal gegeben wird.
Mit der obigen Schaltungsauslegung ist es nicht erforderlich, eine Signalverarbeitungseinheit für jeden Kanal vorzusehen.
Falls die Rauschkomponenten des linken und rechten Kanals aufaddiert werden, verdoppelt sich korreliertes Jitter-Rauschen und nicht korrelierte Audiosignale und andere Rauschkomponenten werden um einen Faktor 2 gesteigert. Aus diesem Grund wird der relative dynamische Bereich des Jitter-Rauschens verbreitert, so daß die Signalverarbeitung einfach wird. Fig. 19 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung für einen solchen Fall entsprechend dem siebten Ausführungsbeispiel Die Wiedergabesignale des rechten und linken Kanals werden unter Verwendung von Puffern 29R und 29L aufaddiert. Die gewonnenen Daten werden durch eine Signalverarbeitungseinheit 50 verarbeitet, und durch die Widerstände R1, R2 und R3 aufgeteilt, um die geteilten Signale auf Addierer 23R und 23L zu geben.
Bei der obigen Schaltungsauslegung kann die Signalverarbeitung mit hoher Zuverlässigkeit erfolgen.
Im ersten bis siebten Ausführungsbeispiel wird ein Aufzeichnungs/Wiedergabegerät beispielhalber herangezogen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann auf beinahe sämtliche Wiedergabegeräte angewandt werden.
Gemäß Fig. 10 wird ein sogenanntes Kopfabgriffphänomen an den zentralen Abschnitten (B1, B2) auftreten, die zwischen den Signalflanken des Trommel-Flip-Flop DFF sandwichartig eingebettet sind, und die Zeitachse schwankt in einer Pulsform. Der Grund hierfür wird unter Bezugnahme auf die Figuren 12A und 12B erläutert. V1 und V2 repräsentieren einen Videokopf, AU1 und AU2, einen Audiokopf und FE1 und FE2 einen rotierenden Löschkopf. Der rotierende Zylinder mit den auf diese Art urid Weise angeordneten Köpfen arbeitet auf die folgende Weise. Während beispielsweise der AU1-Kopf ein Band bei dessen Kontaktierung abtastet, beginnen der FEI-Kopf und daraufhin der V2-Kopf mit der Abtastung des Bandes, während sie dieses kontaktieren. Während andererseits der AU1-Kopf ein Band bei gleichzeitiger Bandkontaktierung abtastet, werden sich der FE2-Kopf und Vi-Kopf sequentiell vom Band lösen. Da die Magnetköpfe am rotierenden Zylindern sich leicht von diesem wegerstreckend angebracht worden sind, schwankt die Relativgeschwindigkeit zwischen den Audiosignalköpfen und dem Band pulsartig, während die anderen Köpfe in Kontakt mit dem Band geraten oder vom Band abgehoben werden. Falls ein Audiosignal unter Verwendung eines VTRs mit einem rotierenden Zylinder mit anderen Kopfanordnungen wiedergegeben wird, kann die Zeitachse pulsartig schwanken.
Die Zeitachsenschwankung kann nicht nur für den Fall auftreten, daß unterschiedliche VTRs für Aufzeichung und Wiedergabe verwendet werden, sondern auch bei dem Fall, bei dem Umgebungseinflüsse wie Temperatur und Luftfeuchte am Lagerungsort des Bandes sich ändern. Darüber hinaus können die Zeitachsenschwankungen auch nicht nur für den Fall auftreten, daß Video- und Audiosignale unter Verwendung unterschiedlicher Köpfe aufgezeichnet und wiedergegeben werden, sondern auch für den Fall, daß sie unter Verwendung desselben Kopfes aufgezeichnet und wiedergegeben werden.
Infolgedessen kann Rauschen mit einem kleinerem Fehler detektiert werden, wenn die Mittelungsoperation beispielsweise bei 20 Punkten während einer Periode erfolgt, die A1, B1, C1, A2, B2 und C2 umfaßt, d.h., selbst wenn die Kapazität des zweiten RAM 35 reduziert ist.
Die Fig. 20A und 20B sind Flußdiagramme, die eine Modifikation der Prozedur des Mikrocomputers 30 zeigen, der als Berechnungsschaltung zur Verwendung bei der Detektion von Rauschen auf die oben dargelegte Weise entsprechend dem achten Ausführungsbeispiel dient. Die Funktionsweise des achten Ausführungsbeispiels wird nun unter Bezugnahme auf dieses Flußdiagramm erläutert.
In den Figuren 20A und 20B entsprechen die Schritte ST2A bis ST17A den Schritten ST2 bis ST17 der Flußdiagramme der Figuren 6A und 68, so daß die Beschreibung hierfür entfällt.
Im Schritt ST17A werden die im ersten RAM 34 gespeicherten Daten gelesen und im Schritt ST88 wird geprüft, ob die gegenwärtigen Zeitgabepunkte oder Zeitsteuerungen für irgendeinen der Fehlerdetektionspunkte zutreffen, einschließlich A1, B1, C1, A2, B2 und C2.
Falls dies im Schritt ST88 nicht der Fall ist, springt der Steuervorgang zum Schritt ST26A. Falls dies im Schritt ST88 bestätigt wird, wird die Summe von Differenzen der aus dem ersten RAM 34 ausgelesenen Daten und der abgetasteten Werte bei den Fehlerdetektionspunkten, die A1, B1, C1, A2, B2 und C2 beinhalten, in den Schritten ST18A bis ST29A ähnlich wie bei den Schritten ST18 bis ST29 der Fig. 6B berechnet.
Im nächsten Schritt ST30A wird geprüft, ob die berechnete Summe den Schwellwert übersteigt. Falls nicht, wird davon ausgegangen, daß die letzten Jitter-Rauschkomponenten im wesentlichen dasselbe Jitter-Rauschmuster wie dasjenige der zuvor erfaßten Jitter-Rauschkomponenten aufweisen. Daher werden die im zweiten RAM 35 gespeicherten Daten gelöscht und die Steueroperation wird zurückgesetzt, um die Schritte ST15A bis ST17A, ST88 und ST18A bis ST29A zu wiederholen.
Falls herausgefunden wurde, daß die Summe im Schritt ST30A den Schwellwert übersteigt, wird davon ausgegangen, daß das Jitter- Rauschmuster sich geändert hat. Die im ersten und zweiten RAM gespeicherten Daten werden gelöscht (Schritt ST90) und die Steuerprozedur springt zurück auf Schritt ST3A, um die gleiche Verarbeitungsprozedur wie oben beschrieben zu wiederholen.
Mit der obigen Verarbeitung kann, falls sich das Jitter-Rauschmuster ändert, ein Rauschbeseitigungssignal entsprechend geändert werden, wodurch ein optimales Rauschverminderungsgerät, das die Verarbeitung gemäß Beschreibung der Figuren 20A und 20B ausführt, die Punkte, an denen die Mittlungsoperationen erfolgen, auf eine geringe Anzahl beschränkt, wo eine Rauscherzeugung als meist wahrscheinlich vorausgesagt werden kann. Daher kann die Kapazität des zweiten RAM 35, der im als Steuerschaltung dienenden Mikrocomputer 30 eingesetzt wird, vermindert werden.
Im obigen Ausführungsbeispiel wird im Schritt 29A die Summe von Differenzen zwischen den letzten im zweiten RAM 35 gespeicherten Jitter-Rauschdaten und den vorigen Jitter-Rauschdaten, die im ersten RAM 34 gespeichert sind, an jeder derselben Adressen gespeichert. Eine Jitter-Rauschmusteränderung kann auf eine solche Weise bestimmt werden, daß die Differenz zwischen dem letzten Jitter-Rauschen und dem vorigen Jitter-Rauschen an derselben Adresse mit einem Schwellwert verglichen wird, und wenn die Anzahl von Punkten, bei denen die Differenz den Schwellwert übersteigt, über einem vorbestimmten Wert liegt, wird davon ausgegangen, daß die Änderung aufgetreten ist.
Die Figuren 21A und 21B sind Speichertabellen für den ersten RAM 34 bzw. zweiten RAM 35 im achten Ausführungsbeispiel. Im ersten RAM 34 wird der Speicherbereich von der Adresse 0 bis zur Adresse 159 zum Speichern von 160 abgetasteten Daten verwendet und ein 48 (= 6 x 8) Bit-Bereich wird zum Zählen der Anzahl von Mittelungsoperationen reserviert, dem tA und t -Wert Im zweiten RAM 35 wird der Bereich von Adresse 0 bis Adresse 19 zum Speichern der beschränkten 20 abgetasteten Daten verwendet und es wird ein 32-Bit-Bereich zum Zählen von tB und t verwendet.

Claims

1. Audiosignalwiedergabegerät, aufweisend einen rotierenden Kopf und ein Rauschverminderungsgerät, wobei ein einer FM Modulation unterzogenes und auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnetes Signal zur Abtastung eines wiedergegebenen Audiosignals unter Verwendung des rotierenden Kopfes wiedergegeben wird und einer FM Demodulation unterzogen wird, wobei das Rauschverminderungsgerät umfaßt:

ein erstes Filter (25) zur Extraktion von Niederfrequenzkomponenten, die den größten Anteil von durch Jitter erzeugten Rauschens enthalten, aus dem wiedergegebenen Audiosignal, wobei das Audiosignalwiedergabegerät dadurch gekennzeichnet ist, daß das Rauschverminderungsgerät ferner umfaßt:

eine Mittelungseinrichtung (33), um (i) die Niederfrequenzkomponenten bei Abtastpunkten synchron zur Drehung des rotierenden Kopfes während einer Periode abzutasten, in der die extrahierten Niederfrequenzkomponenten einen Schwellwert annehmen oder darunter liegen, jeden Abtastwert in digitale Daten umzusetzen, die digitalen Daten mit einem ersten Schwellwert (t) zu vergleichen, um die digitalen Daten für eine vorbestimmte Anzahl dieser Abtastpunkte zu mitteln, (ii) um nach Abtasten mit der vorbestimmten Anzahl mit der Mittelung der digitalen Daten fortzufahren, falls eine Differenz zwischen den abgetasteten Niederfrequenzkomponenten und den gemittelten digitalen Daten einen zweiten Schwellwert (tp) annimmt oder darunter liegt, und (iii) um die gemittelten digitalen Daten, die während einer Periode entsprechend einer vorbestimmten Anzahl von Drehungen des rotierenden Kopfes gewonnen werden, in ein analoges Signal umzusetzen, das zu Taktzeitpunkten entsprechend diesen Abtastpunkten ausgegeben wird;

ein zweites Filter (41) zur Beseitigung von Hochfrequenzkomponenten aus dem analogen Signal; und

eine Einrichtung (23) zur Subtraktion des vom zweiten Filter gelieferten Signals vom Audiosignal.

2. Rauschverminderungsgerät nach Anspruch 1, in welchem die Mittelungseinrichtung einen ersten und zweiten RAM (34, 35) zum Speichern der gemittelten digitalen Daten aufweist, die während der Periode entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Drehungen gewonnen werden, wobei der erste RAM (34) die gemittelten digitalen Daten speichert, die zuvor während der Periode entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Drehungen gemäß dem ersten und zweiten Schwellwert (t und tp) gewonnen wurden, wobei die zuvor gemittelten digitalen Daten in das analoge Signal umgesetzt werden, das dann ausgegeben wird, während das analoge Signal ausgegeben wird, der zweite RAM (35) die gemittelten digitalen Daten speichert, die gegenwärtig während dieser Periode entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Drehungen gemäß dem ersten und zweiten Schwellwert (t und tp) gewonnen werden, wobei die Summe von Differenzen zwischen den vorigen digitalen im ersten RAM gespeicherten Daten und den gegenwärtigen im zweiten RAM gespeicherten digitalen Daten an jedem der Abtastpunkte berechnet wird, wobei der Inhalt des zweiten RAM in den ersten RAM kopiert wird, wenn die Summe einen Fehlerbeurteilungsschwellwert (Vth) übersteigt, und der Inhalt des zweiten RAM gelöscht wird, falls die Summe den Fehlerbeurteilungsschwellwert (Vth) annimmt oder niedriger ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, in welchem die Mittelungseinrichtung die Anzahl von Abtastpunkten zählt, bei denen die abgetasteten digitalen Daten den ersten und zweiten Schwellwert (t und tp) übersteigen,und, falls die gezählte Zahl einen dritten Schwellwert (m) übersteigt, der Fehlerbeurteilungsschwellwert (Vth) geändert wird.

4. Gerät nach Anspruch 2, in welchem die Mittelungseinrichtung die Anzahl von Abtastpunkten zählt, bei denen die abgetasteten digitalen Daten den ersten und zweiten Schwellwert (t und tp) übersteigen und, falls die gezählte Zahl einen vierten Schwellwert (n) übersteigt, der Fehlerbeurteilungsschwellwert (Vth) geändert wird.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in welchem der rotierende Kopf eine Mehrzahl von Kanälen modulierter Signale gleichzeitig wiedergibt, wobei das Rauschverminderungsgerät ferner eine Mehrzahl von Subtraktionseinrichtungen umfaßt, die für jeden dieser Kanäle vorgesehen sind, und eine Pegeleinstelleinrichtung, um das vom zweiten Filter gewonnene Signal einzustellen und um die Zufuhr des eingestellten Signals in jede der Subtraktionseinrichtungen einzustellen, und wobei das Audiosignal jedes dieser Kanäle der Mittelungseinrichtung über das erste Filter zugeführt wird.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in welchem der rotierende Kopf eine Mehrzahl von Kanälen modulierter Signale gleichzeitig wiedergibt, wobei das Rauschverminderungsgerät ferner eine Einrichtung zur Aufaddierung der mehreren Kanäle von wiedergegebenen und demodulierten Signalen umfaßt, ferner mehrere Subtraktionseinrichtungen, die für jeden dieser Kanäle vorgesehen sind, und eine Pegeleinstellungseinrichtung zur Einstellung des vom zweiten Filter gelieferten Signais und zum Zuführen des eingestellten Signals in jede der Subtraktionseinrichtungen, und wobei ein Ausgangssignal der Addiereinrichtung der Mittelungseinrichtung über das erste Filter zugeführt wird.

7. Rauschgerät nach Anspruch 1, aufweisend:

einen Pegeldetektor (28) zum Detektieren eines Pegels eines Ausgangssignals vom ersten Filter und zum Erzeugen eines binären Steuerausgangssignals abhängig davon, ob der detektierte Pegel gleich oder höher als der Schwellwert ist oder ob der detektierte Pegel geringer als der Schwellwert ist; und

einen Zeitgabesignalgenerator zum Erzeugen eines Zeitgabesignals synchron mit der Drehung des rotierenden Kopfes; in welchem die Mittelungseinrichtung eine Verarbeitungsschaltung umfaßt, aufweisend erste bis fünfte Einrichtungen, wobei die erste Einrichtung auf das Steuerausgangssignal entsprechend einem Pegel anspricht, der niedriger als der vorbestimmte vom Pegeldetektor zugeführte Pegel ist, um die Abtastung auf dem Zeitgabesignal vom Zeitgabesignalgenerator durchzuführen, während das Ausgangssignal innerhalb eines ersten Pegelbereichs beschränkt wird, und um in einem ersten Speicher das Ergebnis der Mittelungsoperation zwischen zuvor und gegenwärtig abgetasteten und umgesetzten digitalen Daten an jedem Abtastpunkt während einer Periode zu speichern, bis eine vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist, wobei die zweite Einrichtung so wirkt, daß sie, nachdem die vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist, im ersten Speicher das Ergebnis der kontinuierlichen mittelnden Operation zwischen den zuvor und gegenwärtig abgetasteten umgesetzten digitalen Daten speichert; wobei die dritte Einrichtung auf das Steuerausgangssignal entsprechend einem Pegel anspricht, der niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, der vom Pegeldetektor zugeführt wird, und so wirkt, daß sie einen Ausgangssignalpegel vom Tiefpaßfilter auf dem Zeitgabesignal vom Zeitgabesignalgenerator abtastet, während das Ausgangssignal innerhalb des ersten Pegelbereichs beschränkt wird, um das abgetastete Signal in digitale Daten umzusetzen und in einem zweiten Speicher das Ergebnis einer Mittelungsoperation zwischen den zuvor und gegenwartig abgetasteten und umgesetzten digitalen Daten bei jedem Abtastpunkt während dieser Periode zu speichern, bis die vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist, wobei die vierte Einrichtung so wirkt, daß sie, nachdem die vorbestimmte Anzahl von Zeitgabesignalen eingegeben worden ist und falls eine Differenz zwischen dem Ergebnis der Mittelungsoperation, erhalten von der dritten Einrichtung, und den digitalen Daten, die im folgenden Abtastsignal vom Zeitgabesignalgenerator abgetastet sind, innerhalb des zweiten Pegelbereichs liegt, der schmaler als der erste Pegelbereich ist, im zweiten Speicher das Ergebnis einer Mittelungsoperation zwischen den vorab und gegenwärtig abgetasteten und umgesetzten digitalen Daten speichert, und wobei die fünfte Einrichtung so wirkt, daß sie, falls eine Differenz zwischen den im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten groß ist, die Daten im zweiten Speicher in den ersten Speicher hineinkopiert.

8. Gerät nach Anspruch 7, in welchem die Verarbeitungsschaltung einen Differenzwert zwischen den im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten bei jedem Abtastpunkt synchron in Phase mit der Drehung eines rotierenden Kopfes berechnet und, falls eine vorbestimmte Anzahl oder mehr dieser berechneten Differenzwerte, bei denen der Differenzwert einen speziellen Schwellwert übersteigt, vorliegen, die Daten im zweiten Speicher in den ersten Speicher kopiert werden.

9. Gerät nach Anspruch 7, in welchem die Verarbeitungsschaltung einen Differenzwert zwischen den im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Daten bei jedem Abtastpunkt synchron mit dem Zeitgabesignal berechnet, falls die Summe dieser Differenzwerte einen speziellen Schwellwert übersteigt, die Daten im ersten und zweiten Speicher zurückgesetzt werden und die erste bis vierte Einrichtung dazu veranlaßt werden, eine vorbestimmte Operation wiederholend auszuführen.

10. Gerät nach Anspruch 7, in welchem die Verarbeitungsschaltung einen Differenzwert zwischen dem im ersten und zweiten Speicher gespeicherten Wert bei jedem Abtastpunkt synchron mit dem Zeitgabesignal berechnet, und falls eine vorbestimmte Anzahl oder mehr dieser Differenzwerte einen speziellen Schwellwert übersteigt, die erste bis vierte Einrichtung dazu veranlaßt werden, wiederholend eine vorbestimmte Operation auszuführen.