JPH0668885B2

JPH0668885B2 - デイジタル信号処理装置

Info

Publication number: JPH0668885B2
Application number: JP60201497A
Authority: JP
Inventors: 敏文渋谷; 孝雄荒井; 浩遠藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-13
Filing date: 1985-09-13
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPS6262476A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の利用分野）本発明は、回転ヘッド方式磁気記録再生装置等のディジ
タル信号再生装置に係り、特に伝送速度を可変させるシ
ステムに好適なディジタル信号処理装置に関する。

（発明の背景）ディジタル信号を記録再生し、高品質な音楽再生信号を
得る装置として、現在民生機器に普及しているものとし
て、コンパクト・ディスク（CD）を用いたプレーヤがあ
る。これは、ディスク上にピットと言われる凹凸が刻み
込まれており、ディスクを回転させ、光ピックアップに
より、ピットを検出しディジタル信号を再生するもの
で、この再生ディジタル信号を誤り訂正処理等を行な
い、ディジタル・アナログ変換器（DAC）に加え、音楽
信号を再生するものである。

CDプレーヤが正しく音楽信号を再生するためには、ディ
スクを固定周波数を基準として所定の回転数となるよう
に制御すると共に、ディスクから再生されたディジタル
信号に同期したクロックを再生して、該クロックでデー
タを取り込み、訂正処理等を行ない固定周波数を基準と
した標本化周波数でデータを出力する信号処理回路が必
要である。

従来のこのような信号処理回路は、特開昭58−219852号
公報、特開昭59−124012号公報などに示されているよう
に、ディスク回転制御及びデータ出力等の信号処理は、
１個の水晶発振器の周波数を基準としており、又、デー
タ取り込み用のクロックは、PLL回路によって、データ
に同期したクロックを生成している。

回転ヘッド方式磁気記録再生装置においても前記CDプレ
ーヤと同様な信号処理回路でデータの再生を行なってい
る。しかし、回転ヘッド方式磁気記録再生装置の場合、
所望のデータを得るためには、回転するシリンダにテー
プを巻付ける角度を変えて記録再生し、記録媒体上の記
録波長をテープの巻付け角度に応じて比例して、短かく
する必要がある。このため、再生時の伝送速度が、テー
プ巻付け角に応じて任意に変化し、それに対応したデー
タ取り込み回路が必要となる。

したがって、従来はテープ巻付け角に応じた専用のデー
タ取り込み回路が設けられており、多種多量の回路部品
を必要とするという問題があった。また、このため回転
ヘッド方式磁気記録再生装置のコストが高くなるという
問題があった。

（発明の目的）本発明の目的は、上記従来技術に鑑み、回転ヘッド方式
磁気記録再生装置において、テープ巻付け角を変えた場
合においても、一系統のディジタル信号処理回路でデー
タを取り込むことができるディジタル信号処理装置を提
供するにある。

（発明の概要）本発明の特徴は、１個又は複数個のクロック発生器から
出力された所定の周波の基本クロックをもとにして、一
系統のディジタル信号処理回路で再生データ伝送速度に
応じたデータ取り込み用の再生クロックを作り、ディジ
タルデータの再生伝送速度を変化させても、再生ディジ
タルデータが取り込めるようにした点にある。

（発明の実施例）まず、第５図および第６図により、テープに記録されて
いる同一の記録パターンを径の異なるシリンダに搭載さ
れた磁気ヘッドを用いて再生した時の再生信号について
説明する。

図において、35は、直径がａのシリンダ、36は、直径が
2aのシリンダで、30A,30B,32A,32Bは、回転ヘッド、31
は、磁気テープである。また、33は、シリンダ35、ヘッ
ド30A,30Bで再生される信号波形、34は、シリンダ36、
ヘッド32A,32Bで再生される信号波形である。

第５図においては、シリンダ35にテープ31がラップされ
る角度は90゜であるので、再生信号波形33は、バースト
的な波形となり、再生信号のある部分と、ない部分は、
同一の時間となる。

次に、記録パターンが同一のテープを直径が2aのシリン
ダ36に搭載された磁気ヘッドで再生するには、明らかな
ように、テープ31のラップ角は45゜、シリンダ36の回転
数はシリンダ35のそれと同一にする必要がある。このよ
うな条件で再生を行なうと、再生信号34は、信号のある
部分が全体の１／４にとどまり、再生信号33に比べ、２
倍のデータ伝送速度となる。

次に、上記のように異なる磁気ヘッドによって再生され
たデータ伝送速度の異なる再生データを一系統のディジ
タル信号処理回路に取り込むことができるようにした、
換言すれば、正しく復調することができるようにした本
実施例の回転ヘッド方式磁気記録再生装置のディジタル
信号処理装置について第１図により説明する。第１図は
ディジタル信号処理装置の回路ブロック図を示す。

図において、23は再生信号を増幅するプリアンプ、24は
記録媒体等の伝送路で受ける再生信号の周波数特性のず
れに起因する符号間干渉を除去するためのイコライザ回
路、25は再生信号を“1",“0"のレベルに波形整形する
コンパレータ回路、26は第２図で後程詳述するデータス
トローブ回路、27はクロック発生器、28はデータの誤り
検出訂正等の処理を行なう信号処理回路で、29は訂正処
理後のデータが出力される出力端子である。

スイッチ６は、第2,3図の説明で明らかにされるよう
に、データ伝送速度により切換えられるスイッチであ
る。イコライザ回路24及び信号処理回路28は、データス
トローブ回路26と同様にスイッチ６によりデータ伝送速
度に応じて切換制御する必要がある。その理由は信号処
理回路28は、データの伝送速度が変わることによってそ
れぞれに比例して、誤り訂正等の処理速度を上げる必要
があるからであり、また、イコライザ回路24は、データ
の伝送速度によって、イコライズする周波数特性が変わ
るからである。よって、最適な周波数特性となるよう
に、各データ伝送速度に応じて切換えることが必要とな
る。

第１図の回路によれば、クロック発生器27は同一の周期
のクロックを発生するにかかわらず、スイッチ６を切換
えることにより、前記磁気ヘッド30A,30B（第５図参
照）および磁気ヘッド32A,32B（第６図参照）で再生さ
れたデータを正しく取り込むことができる。

以下に、データストローブ回路の構成と動作を詳細に説
明することにより、その理由を明らかにする。

第２図は本発明の一実施例のディジタル信号処理装置の
一構成ブロックであるデータストローブ回路26（第１図
参照）の一具体例を示すブロック図である。

第２図は、通常再生時に対しｎ／ｍ倍の再生に対応する
信号処理回路のデータ取り込み用のクロック再生回路の
ブロック図を示す。

図示されているように、コンパレータ25から出力された
再生データは入力端子１に加えらえる。また、通常デー
タ伝送速度f_Trに対しｎ倍の周波数（ｎ・f_Tr）のクロッ
クがクロック発生器27から出力され、入力端子３に加え
られる。

入力端子１に印加された再生データは入力信号の少くと
も一つのエッジを検出するエッジ検出回路２に供給さ
れ、その出力はｎ進ｍ進の切換可能なカウンタ４のクリ
ア端子に印加される。エッジ検出回路２の出力およびカ
ウンタ４の出力はアンド回路５に入力し、その出力はｎ
進ｍ進の切換可能なカウンタ７のクリア端子に加えられ
る。該カウンタ７の出力はＤフリップフロップのクロッ
ク入力端子に印加される。該Ｄフリップフロップ８は該
クロックで再生データを取り込み、出力端子９から出力
する。出力端子9,10にはデータ取り込み後のデータ及び
再生クロックが出力される。

なお、エッジ検出回路２、カウンタ4,7は、入力端子３
に加わるクロック（ｎ・f_Tr）によって動作する。又、
スイッチ６はハイレベル、ローレベルの電位をカウンタ
4,7に加え、ハイレベル時ｎ進、ローレベル時ｍと進と
なるように制御する。

次に、本回路中のカウンタ４の具体的回路例を第３図で
説明する。第３図で端子11のCLRは、第２図エッジ検出
回路２出力のOUTに、端子12のCLKは、第２図の入力端子
３のCLKに、端子21のｎ／ｍは第２図スイッチ６に端子2
2のOUTは第２図のアンド回路５に接続するものである。

回路構成は、ノア回路13、アンド回路15〜18、インバー
タ20、オア回路19および汎用TTLの74LS163と同様な動作
を行なうカウンタ14からなる。カウンタ14の出力は、最
下位桁からQ_A,Q_B,Q_C,Q_Dであり、第３図の回路は、一例
として、８進、４進切換可能なカウンタを構成してい
る。

この回路は、アンド回路17で４進カウンタとするための
デコードを行ない、アンド回路16のデコードで８進カウ
ンタとするもので、アンド回路15,18、インバータ20、
オア回路19により８進,4進の切換を行なう。

すなわち、端子21にV_CC電圧が印加されると、アンド回
路15は開、18は閉となり、８進の出力がオア回路19を通
って端子22から出力される。また、この８進の出力はノ
ア回路13に入力され、該ノア回路13の出力でカウンタ14
がクリアされる。

一方、端子21にアース電圧が印加されると、アンド回路
18が開、15が閉となり、４進の出力が端子22から出力さ
れる。

これらの構成により、任意のｎ進ｍ進カウンタの切換を
行なうには、アンド回路16,17のデコード値を変えるこ
とによって対応することができる。

次に、第２図の実施例の動作を第３図および第４図を参
照して説明する。第４図において、同図（ａ）は、通常
データ伝送速度f_Tr時のタイミング図を示し、同図
（ｂ）は通常データ伝送速度に対し２倍の伝送速度２・
f_Trのタイミング図を示す。

まず、通常データ伝送速度で再生データを取り込む時の
動作について説明する（第５図の磁気ヘッドで再生した
時に相当する）。

第２図の端子３には、８・f_Trの周波数のクロックが印
加される。また、カウンタ4,7には、スイッチ６によ
り、ハイレベルの電圧V_CCがｎ／ｍ端子に印加されるの
で、カウンタ4,7は８進カウンタの動作を行なう。

この結果、第４図（ａ）に示すように、データのエッジ
検出信号でカウンタ４はクリアされ、８進カウント動作
を行なう。これによりカンウタ４の出力には、エッジ検
出信号と同期してデータ伝送速度f_Trの周期でパルスが
発生する。

この出力と、エッジ検出回路２の出力のアンドをアンド
回路５で作ることにより、アンド回路５の出力には、デ
ータのエッジからエッジまでの時間がデータ伝送速度f_T
rの周期の整数倍に一致したエッジだけが出力される。
これにより、データ中に誤って発生したエッジ等の誤エ
ッジを除去し、正しいデータの位相情報を得ることがで
きる。

このアンド回路５の出力でカウンタをクリアし、８進カ
ウント動作を行なうことによって、カウンタ７の出力
は、第３図（ａ）のCLOCK Outとなり、その立上りエッ
ジでデータを正しく取り込むことができる。

次に、通常データ伝送速度に対し２倍の伝送速度２・f_T
rで再生データを取り込む時の動作について説明する。
（第６図の磁気ヘッドで再生した時に相当する）。第２
図の端子３には、通常データ伝送速度時と同様８・f_Tr
周波数のクロックが印加される。一方、カウンタ4,7の
ｎ／ｍ端子には、スイッチ６により、ローレベルが印加
され、４進カウンタの動作を行なう。

この結果、第４図（ｂ）に示すように、カウンタ４はデ
ータのエッジ検出信号でクリアされ、４進カウント動作
を行ない、カウンタ４の出力には、エッジ検出信号と同
期してデータ伝送速度2f_Trの周期でパルスが発生する。

この出力とエッジ検出回路２の出力のアンドをアンド回
路５で作ることにより、アンド回路５の出力は、前記通
常データ伝送速度時と同様に、正しいデータの位相情報
を得ることができる。

このパルスでカウンタ７をクリアし、４進カウント動作
を行なうことによって、カウンタ７の出力には、第４図
（ｂ）のCLOCK Out信号が得られ、その立上りエッジで
データを正しく取り込むことができる。

前記第２図、第３図の回路動作の説明から明らかなよう
に、本実施例の回路はクロックの入力端子３に印加する
周波数を変えることなくデータ伝送速度可変に対応する
データ取り込み用のクロック再生回路（すなわち、デー
タストローブ回路）とすることができる。

次に、本発明の第２の実施例を第７図を用いて説明す
る。この実施例は、第４図の第１実施例において、さら
にクロック発生器を切換えることが可能なディジタル信
号処理装置を示したものであり、27A,27Bは、発振周波
数が異なるクロック発生器、37は、その出力を切換える
スイッチである。これにより、第４図の実施例ではデー
タ伝送速度がｎ／ｍ倍で示されるように二つの整数倍の
値しか取り得なかったものが、クロック発生器27A,27B
の周波数を選定することにより整数倍の任意のデータ伝
送速度に対応させることができる。

この第２実施例の具体的な一応用例を以下に説明する。

第８図は、回転ヘッド方式磁気記録再生装置のビデオテ
ープ仕様のシリンダにテープを巻付け接触させている図
を示したもので、シリンダ100の直径は62mm、磁気テー
プ101の幅は12.7mmで、テープの巻付け角Ａは、180゜で
ある。又、第９図は、第８図のシリンダ100に、幅3.8mm
のテープ102でテープの巻付け角Ｂを43.55゜にしたもの
である。

第８図、第９図で示した異なるテープ上に同一の記録フ
ォーマットで記録再生する前記第２実施例の応用例を第
10図に示す。

第10図で、103は記録系の信号処理回路であり、該信号
処理回路103は入力端子104に加わったディジタル信号
に、誤り訂正符号、同期信号を付加し、変調を行ない、
記録アンプ105に加えるものである。又、106および107
は水晶発振器で、記録系信号処理回路103の基本クロッ
クとなるこの水晶発振器106および107はスイッチ108に
よって切換えられて記録系信号処理回路103に供給され
る。記録アンプ105の出力は回転ヘッド109A,109Bに信号
を伝え、テープ上に信号を記録する。

再生時には、ヘッド109A,109Bから信号が取り出され、
取り出された信号はプリアンプ23に加えられ、以下第７
図と同様な回路に加えられる。

第10図の回路動作を詳細に説明すると、まず、第８図で
示したテープに、記録、再生するには、記録時の伝送速
度f_Trを得るために、記録系信号処理回路103の基本クロ
ックとして、スイッチ108をＡ側に選択し、水晶発振器1
06を記録系信号処理回路103に接続される。水晶発振器1
06は、伝送速度f_Trとなる発振周波数を有する。

再生時には、スイッチ６により、データストローブ回路
26を16進カウンタとなるように制御する。又、スイッチ
37は、発振器27Aを選択する。発振器27Aの発振周波数
は、16・f_Trである。これにより、データストローブ回
路は、伝送速度に対して、16倍の周波数でサンプリング
して、データを取り込むことができる。

一方第９図で示したテープに、第８図と同様な記録フォ
ーマットで、記録、再生するためには、シリンダへの巻
付け角が異なることから、伝送速度を180゜／43.55゜＝
4.13倍にする必要がある。よって、記録系信号処理回路
103の基本クロックとして、水晶発振器107の発振周波数
を水晶発振器106に対して、4.13倍とし、スイッチ108を
Ｂ側に選択する。これにより、4.13・f_Trの伝送速度の
信号をヘッドアンプ105に送り、テープ上に記録するこ
とができる。

また再生時は、4.13f_Trの伝送速度の再生信号がプリア
ンプ23に加わる。これに対しデータストローブ回路26を
４進カウンタとなるように、スイッチ６で制御する。
又、スイッチ37は発振周波数が16.52f_Trの発振器27Bを
選択する。これにより、データストローブ回路は、伝送
速度に対し４倍の周波数でサンプリングして、データを
取り込むことができる。

よって、第10図の実施例においては、伝送速度が4.13倍
になっても、再生系のクロック周波数は、16.52f_Tr／16
f_Tr＝1.03倍で良く、再生系信号処理回路の動作速度を
上げることなく、実現できる。

以上のように、本実施例のディジタル信号処理回路によ
れば、径の異なるシリンダに搭載された磁気ヘッド、又
は系の同じシリンダに搭載された磁気ヘッドによってテ
ープ巻付け角を変えて再生しても、１系統のディジタル
信号処理回路で正しくデータを取り込むことができる。
このため、テープ巻付け角に対応して別々のディジタル
信号処理回路を設ける必要がなくなり、回転ヘッド方式
磁気記録再生装置のコストを低減できる。

（発明の効果）本発明によれば、回転ヘッド方式磁気記録再生装置にお
いて、シリンダへのテープ巻付け角が異なり、再生伝送
速度が可変された場合においても一系統のディジタル信
号処理装置でデータを正しく取り込むことができ、かつ
再生系信号処理回路においては、伝送速度が上がって
も、回路の動作速度を上げることなく実現できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図中のデータストローブ回路の一具体例を示すブロック
図、第３図は第２図中のｎ進ｍ進カウンタの一具体例を
示すブロック図、第４図は第２図の主要部の信号のタイ
ムチャート、第５図および第６図は、回転ヘッド方式磁
気記録再生装置において、記録パターンが同一のテープ
を異なる径のシリンダに搭載された磁気ヘッドで再生し
た信号の波形図、第７図は本発明の他の実施例のブロッ
ク図、第８図および第９図は該第７図の実施例が応用可
能な回転ヘッド磁気記録再生装置のシリンダとテープの
巻付け角との関係を示す図、第10図は第８図および第９
図で示された異なるテープ上に同一の記録フォーマット
で記録再生する装置のブロック図を示す。２……エッジ検出回路、4,7……第1,第２のカウンタ、
6,37……スイッチ、８……Ｄフリップフロップ、24……
イコライザ、25……コンパレータ、26……データストロ
ーブ、27,27A,27B……クロック発生器、28……信号処理
回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の周期の基本クロックを出力するクロ
ック発生器と、再生データ伝送速度に応じたデータ取込
み用のクロックを再生するクロック再生手段と、ディジ
タルデータに含まれる誤りを検出訂正する手段とを具備
したディジタル信号処理装置において、該再生されたクロックの周期が前記再生データ伝送速度
に応じて変わるように前記クロック再生手段に指令を行
うスイッチ手段を具備し、前記クロック再生手段は、再生ディジタルデータの少く
とも一方のエッジを検出するエッジ検出回路と、該エッ
ジ検出回路の出力によりクリアされ、前記基本クロック
信号を選択された分周比で分周して出力する第１のカウ
ンタと、該第１のカウンタ出力から前記エッジと一致す
るカウンタ出力を取出す手段と、該手段によって取出さ
れたカウンタ出力によってクリアされ、前記基本クロッ
ク信号を選択された分周比で分周して出力する第２のカ
ウンタと、該第２のカウンタの出力信号をデータ取込み
用クロックとして出力するクロック出力端子と、該デー
タ取込み用クロックによって前記再生ディジタルデータ
を取込む手段とからなり、前記スイッチ手段が前記再生ディジタルデータの伝送速
度に対応して前記第１および第２のカウンタの分周比を
選択するようにしたことを特徴とするディジタル信号処
理装置。