JPH0693309B2 - 磁気テ−プ記録再生装置 - Google Patents

磁気テ−プ記録再生装置

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JPH0693309B2
JPH0693309B2 JP22676386A JP22676386A JPH0693309B2 JP H0693309 B2 JPH0693309 B2 JP H0693309B2 JP 22676386 A JP22676386 A JP 22676386A JP 22676386 A JP22676386 A JP 22676386A JP H0693309 B2 JPH0693309 B2 JP H0693309B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、映像及びディジタル音声を記録再生する磁
気テープ記録再生装置に関し、特に再生時の音声サンプ
リング信号の発生方式に関するものである。
〔従来の技術〕
第6図は、例えば1986年ICASSP予稿「ビデオテープレコ
ーダにおける音声信号のディジタル化に関する研究」
(A STUDY ON THE DIGITIZATION OF AUDIO SIGNALS FOR
VIDEO TAPE RECORDER"(日立))に示された映像及び
ディジタル音声記録再生装置を示すブロック図であり、
図において、1はビデオ信号記録処理回路、2はビデオ
系記録アンプ、3はビデオヘッド及びオーディオヘッド
を内蔵する回転ドラム、4は磁気テープ、5はビデオ系
ヘッドアンプ、6はビデオ信号再生処理回路である。ま
た、7はアナログ−ディジタル変換器(以下単にADCと
呼ぶ)、8はディジタル信号記録処理回路、9は4相位
相信号変調回路(以下単に4相位相変調回路と呼ぶ)、
10はオーディオ系記録アンプ、11はオーディオ系ヘッド
アンプ、12は4相位相変調信号復調回路(以下単に4相
位相復調回路と呼ぶ)、13はディジタル信号再生処理回
路、14はディジタル−アナログ変換器(以下単にDACと
呼ぶ)である。
次に動作について説明する。入力された映像信号(ビデ
オ信号)はビデオ信号記録処理回路1に入力され、その
輝度信号はFM変調され、色信号は低減に周波数変換され
て、記録アンプ2,回転ドラム3に内蔵されたビデオヘッ
ド(図示せず)を経由して磁気テープ4に記録される。
また上記ビデオヘッドで再生された信号はヘッドアンプ
5により増幅され、ビデオ信号再生処理回路6によりビ
デオ信号に復元される。以上の動作はVHS方式,β方式
などの家庭用VTRの動作と同様である。
一方、入力されたオーディオ信号はADC7によりディジタ
ル信号に変換され、ディジタル信号記録処理回路8によ
り誤り訂正符号などを付加されてパルスコード変調され
たPCM信号に変換され、さらに4相位相変調回路9によ
り4相位相変調信号に変換されて記録アンプ10,回転ド
ラム3に内蔵されたオーディオヘッド(図示せず)を経
由して磁気テープ4に記録される。なお、オーディオ信
号はVHS方式のHi-Fiオーディオ信号と同様にビデオ信号
の下側(いわゆる深層)に記録される。また、上記オー
ディオヘッドで再生された信号はヘッドアンプ11により
増幅され、4相位相復調回路12によりPCM信号が復元さ
れ、さらにディジタル信号再生処理回路13により誤り訂
正などの処理が行われ、DAC14により音声信号に復元さ
れる。
ここで、オーディオ信号の記録及び再生動作につき、第
3図及び第4図によりさらに詳細に説明する。
まず第3図により記録動作について説明する。オーディ
オ信号はアナログ−オーディオ信号(以下A.A信号と呼
ぶ)又はディジタル−オーディオ信号(以下D.A信号と
呼ぶ)として入力される。A.A信号入力の場合、オーデ
ィオ信号用のサンプリング信号FSを発生するFS発生回路
16は一定周波数又はビデオ信号に同期した周波数のFS信
号を発生する。一方、サンプリング周波数48KHz又は32K
HzのD.A信号入力の場合は、入力信号のデータ伝送レー
ト(128FS)からFS信号を復元する。A.A信号及びD.A信
号はFS発生回路16が発生または復元したFS信号により、
ADC7又はDAインタフェイス回路15により例えば16ビット
2チャンネルのディジタル信号に変換され、ディジタル
信号記録処理回路8により例えば第5図に示すような1
フィールド単位に数ブロックのデータに分けられ、誤り
訂正符号などが付加されたPCM信号に変換される。第5
図の場合、1フィールドは428644ビットであるから、伝
送レートは約2.57Mbpsとなる。従ってクロック発生回路
17は約2.57MHzのクロック信号FCLを発生すればよい。FC
L信号によりディジタル信号記録処理回路8から一定速
度で送出されるPCM信号は、4相位相変調回路9のPCMデ
ータ処理回路18において、直並列変換及びデータの復調
を容易にするための差動エンコードなどの処理がなさ
れ、P及びQの2系統の信号に変換される。キャリア信
号は、VHS方式のHi-Fiオーディオ信号と同様に深層記録
されるものとすれば、ビデオ信号との関係により約2MHz
程度が適当である。キャリア発生回路20により発生され
たキャリア信号FCは位相変調回路19において、上記P,Q
両信号により例えば(P,Q)=(0,0),(0,1),(1,
1),及び(1,0)に対し、0,π/2,π,及び3/2・πのよ
うにその位相が制御される。以上のようにして得られた
4相位相変調信号(以下単にPSK信号とよぶ)はヘッド
アンプ10,回転ドラム3に内蔵されたロータリートラン
ス21,及びオーディオヘッド22を経由して磁気テープ4
に記録される。
次に再生動作について第4図により説明する。磁気テー
プ4に記録されたPSK信号はヘッド22,ロータリートラン
ス21を経由してヘッドアンプ11により増幅され、同期検
波回路23,キャリア再生回路24,クロック再生回路25及び
データ再生回路26から構成される4相位相復調回路12に
よりPCM信号として復調される。上記4相位相復調回路1
2では、例えば「直接衛星放送用PCM音声復調器」(Nati
onal Technical Report Vol.30 No.1 Fed.1984)P15のF
ig.6に示す同期検波方式によるP,Qデータ再生及び逆変
調方式によるキャリア信号の再生とP19のFig.15に示す
ディジタル位相比較型のクロック信号再生が行われ、さ
らに上記P,Qデータはデータ再生回路26において、差動
デコード及び並直列変換などの信号処理が行われ、元の
PCM信号に復元される。
このようにして復元されたPCM信号は、ディジタル信号
再生処理回路13において元の音声データに復元される訳
であるが、上記PCM信号の伝送レート、即ち上記クロッ
ク信号は正味の音声データ数とは直接の関係がないの
で、正味の音声データの伝送レートを決めるサンプリン
グ信号は上記キャリア信号や上記クロック信号のように
再生信号から直接復元することができない。このサンプ
リング信号が正しく復元できなければ、DAC14あるいはD
Aインタフェイス回路28において音声データが不連続に
なるのみなず、ディジタル信号再生処理回路13の動作に
不具合を発生することにもなりかねない。そこで、これ
を避けるためにはFS発生回路27から適切な周波数のサン
プリング信号を供給する必要がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のように、上記のような回転ヘッドを用いた音声の
ディジタル記録再生装置において特に重要なことは、オ
ーディオ信号のサンプリング信号の復元である。サンプ
リング信号は回転ヘッドで記録するためのディジタル信
号の記録処理の過程で一旦失われるので、再生時に何ら
かの方法で新たに作り出す必要がある。
第6図で示したように、1つの記録再生装置内でオーデ
ィオ信号のサンプリングと復元とを行う場合は、回転ヘ
ッドの1回転あるいは半回転(1フィールド)毎に記録
するサンプル数を正確にコントロールすることも可能で
はあるが、例えばビデオ信号はTVチューナから、オーデ
ィオ信号はディジタルオーディオテープレコーダ(以下
単にDATと呼ぶ)からディジタル信号の形式で入力され
るというような場合には、ビデオ信号とオーディオ信号
との関係が一定ではなくなる。従って、再生したディジ
タル信号の周期又は伝送レートからサンプリング信号を
復元することができなくなるので、何らかの特別な手段
が必要となる。
即ち、基本的に同期関係のないビデオ信号とディジタル
オーディオ信号を記録再生する装置(以下、ビデオ−オ
ーディオ非同期システムと呼ぶ)においてはサンプリン
グ信号を復元することが重要な技術課題であり、正確な
復元ができない場合、再生した音声信号が不連続になる
などの不具合が発生する。
この発明は上記のような不具合の発生を防止するために
なされたもので、ビデオ−オーディオ非同期システムに
おいても、オーディオ信号のサンプリング信号を正確に
復元できる磁気テープ記録再生装置を得ることを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る磁気テープ記録再生装置は、ディジタル
オーディオ信号のサンプリング周波数と4相位相変調キ
ャリア周波数を同期関係に保つことにより、再生キャリ
ア信号からサンプリング信号を再生できるようにしたも
のである。
〔作用〕
この発明においては、ディジタルオーディオ信号のサン
プリング信号FSの周波数の整数倍の周波数の信号(例え
ばM・FS)を整数分の1にした信号(例えばM・SF/N)
を4相位相変調キャリア信号とするから、再生時におい
ても再生されたキャリア信号と再生時のサンプリング信
号との間には完全に同期関係が成立している。従って再
生されたキャリア信号から、オーディオサンプリング信
号を正確に復元でき、従来のような再生オーディオ信号
の不連続が生ずることもなく、さらに回転ヘッドの回転
ムラなどにも追従できる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図について説明する。第1図は
本発明の一実施例による映像及びディジタル音声記録再
生装置のオーディオ信号記録系ブロック図を、第2図は
同再生系ブロック図を示す。これらの図において、4は
磁気テープ、7はADC、8はディジタル信号記録処理回
路、9はPCMデータ処理回路18及び位相変調回路19から
なる4相位相変調回路、10はオーディオ系記録アンプ、
15はDAインタフェイス回路、16はFS発生回路、17はクロ
ック発生回路、21はロータリトランス、22はオーディオ
ヘッドである。また、11はオーディオ系ヘッドアンプ、
12は同期検波回路23,キャリア再生回路24,クロック再生
回路25,及びデータ再生回路26からなる4相位相復調回
路、13はディジタル信号再生処理回路、14はDAC、28はD
Aインタフェイス回路である。
また、29はFSの整数倍の周波数の信号を分周して4相位
相変調信号のキャリアを発生するための分周回路、30は
再生されたキャリア信号からFSを再生するためのFS再生
回路であり、該FS再生回路30において、31は位相比較回
路、32は電圧制御型発振回路、33,34及び35は分周回路
である。
次に動作について説明する。第1図及び第2図の各回路
4〜28の動作は、第3図及び第4図と同様であるので説
明を省略する。
記録系において、FSが48KHzの場合、2×128FS=12.288
MHzであるから、分周回路29は1/6分周(N=6)してキ
ャリア信号FC=2.048MHzを得る。一方、FSが32KHzの場
合、2×128FS=8.192MHzであるから、分周回路29は1/4
分周(N=4)してキャリア信号FC=2.048MHzを得る。
いずれにしてもキャリア信号は2.048MHzであり、しかも
入力されたDA信号のFSと同期がとれている。以下簡単の
ためにFSは48KHzであるとする。
再生系において、再生されたPSK信号から4相位相復調
回路12のキャリア再生回路24によりキャリア信号FCが再
生される。この再生FC信号はFS再生回路30に内蔵される
位相比較回路31の一方の入力端に入力される。また、ほ
ぼ2×128FSの周波数の信号を発生する電圧制御型発振
回路32の出力は分周回路33により1/N分周され、上記位
相比較回路31の他方の入力端に入力され、位相比較がな
される。位相比較回路31の位相差信号はループフィルタ
(図示せず)を経由して上記電圧制御型発振回路32の制
御入力となる。このようにして、FS再生回路30により2
×128FSなる周波数の信号が再生される。さらにこの信
号を分周回路34により1/2分周すると、D.A信号伝送レー
トの128FSの信号が得られ、さらに1/128分周するとサン
プル信号FSが得られる。この再生されたFSは、例えばオ
ーディオヘッドに回転ムラ,あるいは偏差などが生じた
としても、再生されるオーディオ信号のサンプル数との
間で記録時の関係が保たれることになる。
このように本実施例では、音声サンプリング信号と磁気
テープ上に記録される4相位相変調信号のキャリア信号
との間に同期関係をもたせたので、再生時の音声サンプ
リング信号を、再生されたキャリア信号から容易に作成
できることとなる。
なお、上記実施例では磁気テープに記録するための変調
方式を4相位相変調として説明したが、これは2相位相
変調などでもよい。
また、上記実施例ではキャリア信号の周波数を2.048MHz
としたが、このキャリア信号の周波数は音声サンプリン
グ信号と同期関係が成立しておれば他の周波数でもよ
い。
さらに、磁気テープ記録再生装置は映像と音声を記録再
生するものとして説明したが、音声のみを記録再生する
ものであってもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、位相変調のキャリア
信号を音声サンプリング信号と同期させているので、再
生されたキャリア信号から正確な音声サンプリング信号
を容易に復元できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による磁気テープ記録再生
装置の記録系を示す構成図、第2図は該記録再生装置の
再生系を示す構成図、第3図は従来のビデオ信号・ディ
ジタルオーディオ信号記録再生装置の記録系を示す構成
図、第4図はこの従来装置の再生系を示す構成図、第5
図は記録信号フォーマットの一例を示す図、第6図は従
来のビデオ信号・ディジタルオーディオ信号記録再生装
置の構成図である。 4……磁気テープ、7……ADC、8……ディジタル信号
記録処理回路、9……4相位相変調回路、10……記録ア
ンプ、11……ヘッドアンプ、12……4相位相復調回路、
13……ディジタル信号再生処理回路、14……DAC、15…
…DAインタフェイス回路、16……FS回路、17……クロッ
ク発生回路、18……PCMデータ処理回路、19……位相変
調回路、21……ロータリートランス、22……オーディオ
ヘッド、23……同期検波回路、24……キャリア再生回
路、25……クロック再生回路、26……データ再生回路、
28……DAインタフェイス回路、29……分周回路、30……
FS再生回路、31……位相比較回路、32……電圧制御型発
振回路、33,34,35……分周回路。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディジタル音声信号を映像フィールドに対
    応したデータに変換し、該ディジタル音声データを位相
    変調して磁気テープに記録再生する回転ヘッドヘリカル
    スキャン方式の磁気テープ記録再生装置において、 音声サンプリング信号及び該音声サンプリング信号の整
    数倍の周波数の信号を発生するサンプリング信号発生手
    段,及び 該音声サンプリング信号の整数倍の周波数の信号を整数
    分の1に分周して位相変調用のキャリア信号を発生する
    キャリア信号発生手段を有する記録回路と、 上記キャリア信号を再生するキャリア信号再生手段,及
    び 該再生されたキャリア信号から上記音声サンプリング信
    号及び該音声サンプリング信号の整数倍の周波数の信号
    を復元するサンプリング信号復元手段を有する再生回路
    とを備えたことを特徴とする磁気テープ記録再生装置。
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