JPH0442749B2

JPH0442749B2 -

Info

Publication number: JPH0442749B2
Application number: JP57111715A
Authority: JP
Inventors: Hitoaki Owashi; Yoshizumi Wataya; Shigeyuki Ito
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1992-07-14
Also published as: JPS593711A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、周波数変調映像信号と周波数変調音
声信号とを周波数多重して記録された磁気記録媒
体から、複数のヘツドを順次切換えて再生する磁
気記録再生装置を用いて再生した再生信号より、
パルス性の雑音や直流成分の不連続に起因する雑
音なしに再生するための雑音除去方法及び回路に
関するものである。

従来、ビデオテープレコーダ（以下、単に
VTRと略記する）においては、輝度信号を周波
数変調（FM）し、色度信号を上記FM輝度信号
の下側に周波数変換したのち加算し、アジマス角
の異なる複数の回転ヘツドにて磁気テープ上に順
次記録していた。また、音声信号は、磁気テープ
の長手方向の記録トラツクに固定ヘツドにて記録
していた。しかし、近年の記録密度の向上は目覚
ましいものがあり、約10年前のVTRに比べて17
倍以上もの高密度記録を達成している。そのた
め、磁気テープの走行速度は約10mm／secと極め
て遅くなつている。したがつて、従来の様な磁気
テープの長手方向の記録トラツクに音声信号を固
定ヘツドにて記録する方法では、音声信号の再生
信号帯域やワウ・フラツタ特性、再生レベル変動
などの点で十分な音質を得ることが困難となつて
きている。

この欠点を改善する方法の１例として、FM変
調した音声信号を上記FM変調映像信号と周波数
多重して、回転ヘツドにて磁気テープ上に順次記
録再生する方法（以下、音声FM多重方式と略記
する）が知られている。

音声FM多重方式の特徴は、 (1) 再生信号帯域がテープ走行速度に依存してお
らず、広帯域である。

(2) テープ走行速度むらによる時間軸変動の影響
を受けにくいので、ワウ・フラツタ特性が良
い。

(3) 再生信号レベル変動がない。

(4) 低歪率、高Ｓ／Ｎである。

などがあげられ、高品質の再生音声が得られる。
音声FM多重方式の構成例を第１図に、記録周波
数スペクトラムを第２図に示す。

第１図において、入力端子１から入力された音
声信号は、振幅伸長回路１９と対になつて雑音を
低減する振幅圧縮回路２を通つてFM変調器３に
入力する。FM変調器３でFM変調された音声信
号は、低域通過フイルタ（以下LPFと略記する）
４で不要帯域成分を除去されたのち、映像入力端
子５より入力されるFM輝度信号と低域変換色度
信号に加算器６で加算される。上記加算器６の出
力信号は記録アンプ７を経て、磁気ヘツド８，９
にて磁気記録媒体１０に記録される。再生時は磁
気記録媒体１０より磁気ヘツド８，９にて再生さ
れたバースト状の再生信号はプリアンプ１１，１
２にて増幅されたのち、入力端子２１から入力さ
れる再生トラツク切換え信号に制御されたスイツ
チ１３で交互につながれ一連の信号となる。この
信号の一部は出力端子１４より映像信号再生回路
（本図に図示せず）へ出力される。また前記スイ
ツチ１３の出力信号中より帯域通過フイルタ（以
下BPFと略記する）１５でFM音声信号が抽出さ
れ、FM復調器１６にてFM復調される。この
FM復調された音声信号は、LPF１７でFMキヤ
リアを除去され、前値保持回路１８で再生トラツ
ク切換え雑音を補償される。この前値保持回路は
入力端子２１から入力される再生トラツク切換信
号により制御される。前値保持回路１８の出力信
号は振幅圧縮回路２の逆特性を持つた伸長回路１
９にてダイナミツクレンジを元に戻された後、出
力端子２０より再生音声信号として出力される。

第２図は記録信号周波数スペクトラムの一例で
あり、FM変調された音声信号Ａが、FM変調輝
度信号帯域Ｙと低域変換色度信号帯域Ｃの間に周
波数多重されている。

音声記録方式として音声FM多重記録方式は有
効な方式であるが、複数のヘツドで信号を再生し
た場合、再生信号をどのようにつなぐかが問題と
なる。従来例に示したように音声信号をFM帯で
つなぐと、再生トラツク切換時点の搬送波の位相
の不連続からFM復調した場合に、パルス性雑音
が発生し、このパルス性雑音を除去するためには
前値保持、あるいは中間値補間などをしなければ
ならない。しかしこれらの処理を行なうと周期的
に波形に歪を与えてしまい、音質劣化につながる
という問題があつた。

本発明は、上記の如き従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、従つて本発明の目
的は、実用上問題ないレベルにまで再生トラツク
切換え時に発生するパルス性雑音や再生信号の直
流不連続による雑音を軽減することができしかも
波形歪の小さい雑音除去方法及び装置を提供する
ことにある。

本発明は複数の再生ヘツドと複数の再生ヘツド
からの出力を周波数復調する第１および第２の周
波数復調回路とを設け、複数の再生ヘツドが同時
に磁気テープ上を走査する期間（いわゆるオーバ
ーラツプ期間）中に復調された音声信号同志を切
換えることによつて、FM帯で切換えると必然的
に発生するインパルス性雑音そのものの発生を防
ぐものである。しかしその場合、各チヤンネル毎
の再生出力オフ・セツトに起因する再生信号つな
ぎ時の再生信号の不連続が起こるので、一方の再
生信号の直流電位を基準に他方の再生信号から直
流オフ・セツトに相当する電位をヘツド切換えの
周期毎に自動的に引くことにより、ヘツド切換え
時の波形不連続による雑音を除くことができる。

さらに、振幅圧縮回路で記録する音声信号のダ
イナミツクレンジを圧縮した後周波数変調して記
録し、再生時には、復調された音声信号を切り換
えた後、振幅伸長回路でダイナミツクレンジを伸
長して出力する。ダイナミツクレンジの圧伸によ
り、音声信号レベルは、原信号と同じ振幅特性と
することができるのに対し、切換えにより発生し
たレベルの小さな雑音は、信号伸長回路により、
抑圧される。これにより、ヘツド切換え時に残つ
た小さな雑音を音声信号に対し相対的に抑圧する
ことが出来る。

以下、本発明の一実施例を２ヘツドヘリカルス
キヤンVTRを例に上げ第３図により説明する。
この実施例は前記第１図に示したVTRのブロツ
ク図と一部共通であり、その共通部分には同一番
号を付したのでその詳細説明は省略する。２２，
２３はFM音声信号抽出用のBPF、２４，２５は
音声信号FM復調器、２６，２７はLPF、２８は
第１のヘツドと第２のヘツドで再生された音声信
号を切換えるスイツチング回路である。

第４図は、第３図に示した回路の各部信号波形
図である。第４図において、イは振幅圧縮回路２
で振幅圧縮された音声入力波形、ロは第１の磁気
ヘツド８（以下この系統をCH−１とする）で再
生された信号、ハは第２の磁気ヘツド９（以下こ
の系統をCH−２とする）で再生された信号、ニ
は第１の磁気ヘツド８で再生された後FM復調器
２４で復調された波形、ホは第２の磁気ヘツド９
で再生された後FM復調器２５で復調された波
形、ヘはスイツチング回路２８で切換えられ合成
された音声信号である。

次に第３図、第４図を参照して動作を説明す
る。記録音声信号入力端子１から入力された音声
信号は振幅伸長回路１９と対になつて雑音を低域
する振幅圧縮回路２を通つて振幅圧縮され（第４
図波形イ）FM変調器３に入力する。中心周波数
foのFM変調器３でFM変調された音声信号は、
映像入力端子５から入力された映像信号と混合器
６で混合され、記録アンプ７で増幅された後磁気
ヘツド８，９で磁気記録媒体１０上に記録され
る。

一方、再生時には磁気記録媒体１０から磁気ヘ
ツド８，９で再生された信号ロ，ハはプリアンプ
１１，１２で増幅される。この第１のヘツド８と
第２のヘツド９で再生されたバースト状の再生信
号は端子２１から入力された再生トラツク切換え
信号で制御されたスイツチ１３で切換えられ、連
続した映像再生信号が映像信号出力端子１４から
得られる。プリアンプ１１，１２で増幅された被
変調音声信号はBPF２２，２３で伝送帯域のみ
抜き取られ、FM変調器３に対応する中心周波数
oの音声FM復調器２４，２５で復調され、音声
信号ニ，ホが得られる。ニ，ホにはFM復調器２
４，２５からもれたキヤリアfoが含まれているの
でfoを除くためにLPF２６，２７を通す必要があ
る。

次にこの時間軸上で重なつた部分を持つた音声
信号をスイツチング回路２８で時間軸上で重なつ
た位置で切換えることにより、従来例で問題とな
つたパルス性雑音や前値保持などが原因となる波
形歪のない音声信号へが得られる。

さらに振幅圧縮回路２と逆特性の振幅伸長回路
１９を通すことによりダイナミツクレンジを元に
もどすことができる。しかしこの方式でも第４図
ヘに示すように、スイツチング回路２８での切換
え時に直流成分の不連続が生じてしまう。これは
FM復調器２４，２５の中心周波数が、調整誤
差、温度特性の違いなどにより異なるため、FM
復調器２４，２５の直流電位がずれてしまうため
である。この直流成分の不連続は固定調整では、
温度特性を考えた場合には完全に除去できず異状
音として再生されてしまい好ましくない。しかし
この不連続もスイツチング回路２８を第５図に示
す直流オフ・セツト自動補償回路を用いることに
より除くことができる。

第５図は第１のヘツド８で再生され、FM復調
された音声信号と、第２のヘツド９で再生され、
FM復調された音声信号を雑音なく直流のオフ・
セツトを除去して切換える直流オフ・セツト自動
補償回路のブロツク図である。同図において、１
００は第１のヘツド８で再生された、FM復調さ
れた音声信号（以下CH−１音声信号と略す）の
入力端子、１０１は第２のヘツド９で再生された
音声信号（以下CH−２音声信号と略す）の入力
端子、１０２はCH−１音声信号とCH−２音声
信号の差電圧をCH−１音声信号から差し引く直
流オフ・セツト補償回路、１０３は減算回路、１
０４はCH−１音声信号とCH−２音声信号が同
時に出力されている期間T₁₂＋ΔT₁₂，T₂₁＋ΔT₂₁
のうち、CH−２音声信号からCH−１音声信号
に切り換わる第４図に示す期間T₂₁＋ΔT₂₁のうち
期間T₂₁のみオンするスイツチ、１０５はCH−
１の音声信号から、CH−１とCH−２の直流オ
フセツト量をひいた音声の出力端子、１０６は
CH−２の音声出力端子、１０７は復調音声信号
の切換えスイツチ、１０８は復調音声信号の出力
端子である。CH−２の音声信号が再生されてい
る期間はスイツチ１０７は端子１０６につながれ
ており、CH−２の音声信号が直接出力端子１０
８から得られる。CH−１の音声信号が再生され
出し、CH−２とCH−１の音声信号が同時に再
生される期間には、スイツチ１０４がオンして、
CH−２とCH−１の直流オフセツト量だけ雑音
除去回路１０２で、CH−１音声信号から引かれ
る。従つて、この期間に音声出力端子１０５と１
０６から出力される音声出力には直流オフセツト
がなく、この期間に、スイツチ１０７を切換えれ
ば、直流オフセツトによる波形の不連続は生じな
い。スイツチ１０７を端子１０５に切り換えて後
CH−２の音声再生信号がなくならないうちに、
スイツチ１０４を開き、この時端子１００に入力
されていたCH−１の音声信号と端子１０１に入
力されていたCH−２の音声信号のオフセツト量
を維持して、CH−１の音声信号から引く。次に
CH−２の音声信号が再生開始された場合、CH
−１とCH−２のオフセツト量を十分に維持でき
れば、端子１０５と１０６から出力される音声信
号の直流オフ・セツトは無視できスイツチ１０７
を端子１０６側に切換えても直流オフ・セツトに
よる波形不連続は生じない。以下この動作をくり
返えせば、直流オフ・セツトによる雑音のほとん
どない再生出力が端子１０８から得られる。

本実施例ではスイツチ１０４がオンする期間を
T₂₁のみとして説明を行なつたが、スイツチ１０
４がオンする期間をT₁₂，T₂₁としても直流オ
フ・セツト自動補償回路を動作させることは可能
である。

次に第５図の直流オフ・セツト自動補償回路の
具体的実施例を第６図に示す。なお、第５図のブ
ロツク図中に示されている部分は同一番号を付し
てある。１０９は定電流源、Q₁，Q₂はトランジ
スタで差動増幅器の構成となつており、R₁はそ
の出力抵抗である。Q₄はトランジスタで、コレ
クタ接地となつており、出力バツフアの役割をは
たしている。R₃，R₄はそのエミツタ抵抗で、直
流帰還量を決めている。C₁は整流コンデンサで
あり、スイツチ１０４がオフ時には、直流帰還量
を保持する。Q₃はFETで、抵抗R₂とともに高入
力インピーダンスの電流源を構成している。

第６図の回路の動作は次のように説明できる。
端子１００に入力される信号の直流電位が、端子
１０１に入力される信号の直流電位よりも高い場
合には、R₁に流れる電流が減り、Q₄のベース電
位は上昇する。すると、Q₃ゲートの電位も上昇
し、Q₃，R₂で構成する電流源の電流が増加し、
Q₂のベース電位は低下する。逆に、端子１００
の直流電位が端子１０１の直流電位よりも低い場
合には逆の動作となり、トランジスタQ₂のベー
ス電位は上昇し、端子１０１に入力される信号の
直流電位と等しくなる。この時にスイツチ１０７
を切り換えれば直流電位の不連続は生じない。

音声FM多重記録方式の場合、隣接トラツクか
らのクロストークが問題となる。その場合、各チ
ヤンネル毎に周波数の異なるキヤリアを立てて記
録する２キヤリア方式がある。本発明は２キヤリ
ア方式にも有効である。２キヤリア方式の場合、
中心周波数の異なる２つの変調器が必要であり、
１キヤリア方式に比べばらつき要因が増え、ます
ます直流オフ・セツト補償が必要となる。

第７図に２キヤリア音声FM多重記録方式に本
発明を実施した場合に実施例を示す。本実施例は
２キヤリア方式の場合なので直流オフ・セツト量
が大きくなる可能性がある。そこで粗調整として
調整範囲の広い固定調整回路を微調整として自動
調整回路を用いている。本実施例の主要部分は第
３図のVTRのブロツク図と共通であり、共通部
分には同一番号を付した。１２０，１２１はFM
変調器でその中心周波数は異なる。１２２，１２
３は低域通過フイルタ、１２４，１２５は混合
器、１２６，１２７は記録アンプ、１２８，１２
９はBPF、１３０，１３１はそれぞれ１２０，
１２１に対応したFM復調器、１３２，１３３は
LPF、１３４，１３５は両トラツクの再生レベ
ルを調整するレベル調整回路、１３６，１３７は
直流オフ・セツト固定補償器、１３８は直流オ
フ・セツト自動補償回路である。２つのFM変調
器１２０，１２１の中心周波数を互いに変えたの
は、再生時に隣接トラツクの信号をBPF１２８，
１２９で除去できるため隣接防害に強いからであ
る。本回路の動作は第３図に示したものと同じな
ので詳細な動作説明は省略する。

FM復調器１３０，１３１から出力された再生
音声信号は不要帯域をLPF１３２，１３３で除
去された後、各チヤンネルの再生レベルのばらつ
きを固定的に調整するレベル調整回路１３４，１
３５を通過後、直流オフセツトを固定的に補償す
る直流オフ・セツト固定調整器１３６，１３７を
通過し、温度特性などによる直流オフ・セツトを
直流オフ・セツト自動補償回路１３８で完全に補
正する。

再生レベル調整回路１３４，１３５及び直流オ
フ・セツト固定補償回路１３６，１３７を第７図
ではCH−１とCH−２の両チヤンネルに付けた
例を示したが、具体的実施回路によつては一方の
チヤンネルだけに付ければ良い場合もある。

第８図に再生レベル調整回路及び直流オフ・セ
ツト固定調整回路の具体的実施例を示す。１４
０，１４１はCH−１，CH−２の再生信号の再
生レベル調整回路の入力端子、Q₅〜Q₇はトラン
ジスタ、R₅〜R₉は抵抗、VR１，VR２は可変抵
抗器、Vccは電源電圧である。端子１４１から入
力された信号はトランジスタQ₅と抵抗R₅，R₆か
らなる増幅器通過後、第６図の直流オフ・セツト
自動補償回路に入力するため端子１０１につなが
れる。端子１４０から入力された信号はトランジ
スタQ₆とR₇、VR１よりなる可変利得増幅器で再
生レベルを調整して上記トランジスタQ₅の再生
レベルと合わせる。トランジスタQ₇とR₈は電流
源を構成しており、VR２を変化させることによ
り、電流源の電流値を変化させ、R₇の電圧降下
を変化させることによりQ₇コレクタ電位を制御
し、直流オフ・セツトを調整することができる。
以上は直流オフ・セツトを粗調整する場合である
が、この出力信号を第６図の端子１００に入力す
れば、温度特性などによる直流オフ・セツトを自
動的に微調整することができる。

以上はモノラルの音声信号の記録再生を例にあ
げ説明を行なつたが、第９図に示すように、ステ
レオあるいは２カ国語の記録再生にも応用可能で
ある。本実施例は１チヤンネルに対し２キヤリア
をたて、合計４キヤリアを用いている。１６０，
１６１はそれぞれステレオのＬ，Ｒあるいは２カ
国語の主音声、副音声の記録音声入力端子、１６
２，１６３はそれぞれ１９４，１９５と対になつ
ており１６２，１６３は雑音除去のための振幅圧
縮回路、１９４，１９５は振幅伸長回路、１６４
〜１６７はFM変調器、１６８〜１７１は不要帯
域を除去するLPF、１７２，１７３はFM変調さ
れた音声信号と映像信号の混合器、１８０〜１８
３は音声信号抽出用BPF、１８４〜１８７は音
声信号FM復調器、１８８〜１９１は音声信号の
み通過させるLPF、１９２，１９３は第１のヘ
ツド８で再生された音声信号と、第２のヘツド９
で再生された音声信号を、雑音なく切換える雑音
除去機能を備えたスイツチング回路、１９６，１
９７はそれぞれ１６０，１６１に対応した再生音
声信号出力端子である。

第９図に示す装置の動作は、第３図に示す装
置の動作と本質的に違いはないので、簡単に説明
する。１６０，１６１から入力された音声信号
は、それぞれ振幅伸長回路１６２，１６３を通過
後、１６４〜１６７のFM変調器でFM変調され、
中心周波数が第１のヘツド８、第２のヘツド９で
記録される信号及びＬ，Ｒ（又は主音声、副音声）
で異なる₃〜₆の被変調信号となる。この被変調
信号の不要帯域をLPF１６８〜１７１で除去し
た後第１のヘツド８で記録される音声信号₃と₄
及び映像信号は、混合器１７２で混合された後、
記録アンプ１２６を経て、磁気記録ヘツド８にて
記録媒体１０に記録される。第２のヘツド９で記
録される信号も同様である。

再生時には、磁気再生ヘツド８，９で再生され
た信号はプリアンプ１１，１２で増幅された後、
中心周波数₃〜₆に対応したBPF１８０〜１８３
を通過後FM変調器１６４〜１６７にそれぞれ対
応したFM復調器１８４〜１８７で復調された
後、LPF１８８〜１９１を通過し、キヤリア成
分を除き、音声信号のみを取り出す。直流オフ・
セツト自動補償回路１９２，１９３でそれぞれ
CH−１，CH−２の音声信号を直流オフ・セツ
トを除いてつなぎ、１６２，１６３に対応した振
幅伸長回路１９４，１９５を通し、直流オフ・セ
ツトによる不連続なしに音声を再生できる。

以上説明したように、本発明を用いれば、再生
トラツク切換時点におけるFM信号の不連続など
に起因する大振幅の雑音や、前値保持などによる
波形歪が生じないようにできる。また、再生トラ
ツク切換時に生じる音声信号の不連続も本発明を
用いれば、簡単な回路構成にてほぼ完全に除去す
ることが可能となり、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の音声FM多重方式を説明するた
めのビデオ・テープ・レコーダのブロツク図、第
２図は音声FM多重方式の一例による記録信号周
波数スペクトラム図、第３図は本発明を用いた音
声FM多重方式の一実施例を示すブロツク図、第
４図イ〜ヘはその動作説明用の波形図、第５図は
直流オフ・セツト除去機能の付いたスイツチング
回路のブロツク図、第６図はその具体的実施例を
示す回路図、第７図は２つのFM変調器を持つ音
声FM多重方式に本発明を用いた実施例を示すブ
ロツク図、第８図は再生レベル調整回路と直流オ
フ・セツト固定補償回路の具体例を示す回路図、
第９図はステレオ音声又は２カ国語音声を記録す
る場合の実施例を示すブロツク図である。符号の説明、３……FM変調器、８，９……磁
気ヘツド、１０……磁気記録媒体、１５……帯域
通過フイルタ、１６……FM復調器、１８……前
値保持回路、２２，２３……帯域通過フイルタ、
２４，２５……FM復調器、２８……スイツチン
グ回路、１０２……直流オフ・セツト補償回路、
１０３……減算回路、１２０，１２１……FM変
調器、１３４，１３５……レベル調整回路、１３
６，１３７……直流オフ・セツト固定補償器、１
３８……直流オフ・セツト自動補償回路、１６
４，１６５，１６６，１６７……FM変調器、１
８０，１８１，１８２，１８３……帯域通過フイ
ルタ、１８４，１８５，１８６，１８７……FM
復調器、１９２，１９３……直流オフ・セツト自
動補償回路。

Claims

【特許請求の範囲】１ダイナミツクレンジが圧縮された音声信号を
周波数変調して複数のヘツドにて順次記録された
磁気記録媒体より周波数変調音声信号を読みだす
複数の再生ヘツドと、これら複数の再生ヘツドから再生される信号を
それぞれ周波数復調する複数の周波数復調器と、これら複数の周波数復調器の出力信号を上記複
数の再生ヘツドから同時に信号が出力される期間
内に切換える切換え回路と、この切換え回路の出力信号のダイナミツクレン
ジを伸長する振幅伸長回路と、からなることを特徴とする雑音除去装置。２ダイナミツクレンジが圧縮された音声信号を
周波数変調して複数のヘツドにて順次記録された
磁気記録媒体より周波数変調音声信号を読みだす
複数の再生ヘツドと、これら複数の再生ヘツドから再生される信号を
それぞれ周波数復調する複数の周波数復調器と、これら複数の周波数復調器の出力信号を上記複
数の再生ヘツドから同時に信号が出力される期間
内に切換える切換え回路と、この切換え回路の出力信号のダイナミツクレン
ジを伸長する振幅伸長回路と、上記複数の周波数復調器の出力信号間の差電位
を複数のヘツドから同時に信号が出力される期間
に検出する直流オフセツト電位検出回路と、この直流オフセツト検出回路の出力信号に応じ
て一方の周波数復調器の出力信号を基準に他方の
周波数復調器の出力信号から直流オフセツト量を
差し引く直流オフセツト補償回路と、からなることを特徴とする雑音除去装置。