JPH0732487B2 - 映像信号および音声信号の記録回路 - Google Patents

映像信号および音声信号の記録回路

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JPH0732487B2
JPH0732487B2 JP57022701A JP2270182A JPH0732487B2 JP H0732487 B2 JPH0732487 B2 JP H0732487B2 JP 57022701 A JP57022701 A JP 57022701A JP 2270182 A JP2270182 A JP 2270182A JP H0732487 B2 JPH0732487 B2 JP H0732487B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録再生装置において音声信号を映像信号
に周波数多重して同一トラックに記録する方式に係り、
特に音声信号に混入する映像信号からの雑音の低減に好
適な映像信号および音声信号の記録回路に関する。
従来のビデオテープレコーダ（以下VTRと略す）におい
ては、映像信号と音声信号とが磁気テープの別々のトラ
ックに記録されている。しかしながら、録画時間の長時
間化および小形軽量化においては、次のような問題点が
発生する。
1.メカ部分のフライホイール効果減少に伴うワウ・フラ
ッタ特性の劣化。
2.テープ送り速度の低下に伴う記録再生帯域の減少。
3.テープ幅減少に伴う音声トラックの十分な確保の困
難。
このような点を考慮し、音声信号を映像信号に周波数多
重して同一ビデオヘッドを用いて同一トラックに記録す
る方式が従来考えられている。第１図にVTRに音声周波
数多重方式を採用した場合の回路構成の概略図を示す。
尚第１図では説明のために詳細は省略してある。第１図
について説明する。映像信号入力端子１から入力された
信号はローパス・フィルタ（以下L.P.Fと称す）３およ
びバンド・パス・フィルタ（以下B.P.Fと称す）４によ
って輝度信号とクロマ信号に分けられる。輝度信号は高
域のS/N改善のためのエンファシス回路5,および周波数
変調回路6,ハイパスフィルタ（以下H.P.Fと称す）７に
よって記録処理され混合回路８に入力される。一方、ク
ロマ信号は周波数変換回路９およびL.P.F10によって低
域変換搬送色信号に変換され混合回路８に入力される。
混合回路８で加算された信号は記録処理回路14で処理さ
れ音声信号との加算回路15に入力する。また、音声信号
入力端子２から入力された音声信号は映像信号と同様に
高域のS/Nを改善するためのエンファシス回路11、およ
び周波数変調回路12、B.P.F13によって周波数変調され
た音声信号となり加算回路15で映像信号に周波数多重さ
れる。加算回路15で周波数多重された映像信号と音声信
号は同一ビデオヘッド16によって磁気テープ17に記録さ
れる。
第１図に示した従来例を用いた時の映像信号の周波数分
布をVHSの場合について第２図に示す。VHS方式において
は周知の通りカラー映像信号を輝度信号とクロマ信号に
分け、輝度信号はFM変調を行ない磁気テープに記録され
る。その際同期信号の先端が3.4MHzに、またホワイトピ
ークが4.4MHzとなるように、低搬送波FM変調を行ない、
側波帯も考慮すれば第２図18,19に示すような周波数分
布となる。一方3.58MHz±500KHzの周波数帯域で外部か
ら入力されたクロマ信号はFM帯域より低い周波数629KHz
±500KHzの低域変換色信号20に変換して記録を行なう。
上記映像信号に周波数変調した音声信号を周波数多重す
るには低域変換色信号帯域と輝度FM信号帯域の間に多重
するのが妨害度などの点から最良である。したがって搬
送波中心周波数を1.3MHz、デヴィエーションを±100KH
z、記録レベルを低域変換色信号から−６〜−12dBに設
定し第２図21のように周波数多重する。
音声信号を映像信号に周波数多重することによる問題は
音声信号と映像信号との相互干渉が発生することであ
る。例えば音声信号が映像信号に及ぼす影響として映像
信号帯域の縮小に伴う画質劣化は言うに及ばず、テー
プ，ヘッド等によって混変調歪が発生する。つまり輝度
FM信号周波数をＹ、FM音声周波数をＡとしたとき、
テープ・ヘッド系でＹ±２Ａの混変調歪が発生し、
これが再生復調され２Ａとなり輝度信号帯域中に発生
し、画質を劣化する。このためFM音声信号の記録レベル
は低く抑えなければならない。一方、映像信号が音声信
号に及ぼす影響も大きな問題である。第２図に示すよう
にFM下側波19とFM音声信号21とは隣接しており、実際に
はFM音声信号帯域にFM下側波帯域が入り込んでいる。し
たがって映像画質の向上をねらって映像信号の広帯域化
を行なうことは音声信号に対する映像信号からのもれ込
みを多くしてしまい音質劣化につながる。映像信号のう
ちで音声信号へのもれ込みが問題となるのはクロマ下側
波である。これについて次に説明する第３図にNTSC方式
複合映像信号の周波数スペクトル、第４図に第１図中エ
ンファシス回路５によって行なわれるエンファシス特性
を示す。第３図において周知の通り複合映像信号は輝度
信号22と搬送色信号23との複合信号としてVTRに入力さ
れる。VTRにおいて輝度信号と搬送色信号を別々に取り
出すため、輝度信号は第３図中、点線で示した記録L.P.
F特性24（Ｃ＝2.8MHz程度）の特性を有するL.P.Fによ
って処理される。このため第３図中斜線で示されるクロ
マ成分も輝度信号処理を行なわれることになる。また輝
度信号処理ではS/N向上のため第４図に示される高域強
調が行なわれるので、第３図の斜線で示されるクロマ成
分は第４図中斜線で示されるように強調される。したが
って周波数変調された輝度FM信号の下側波にはクロマ成
分が含まれ、これが音声信号への映像信号からの悪影響
の要因となる。
映像信号が音声信号に及ぼす影響でもうひとつ問題とな
るのは映像バズである。VHSではテープ・ヘッド系の低
域強調効果による再生輝度FM信号の下側帯波の増大を補
償する必要があり、再生側でFM搬送周波数の４MHz付近
を強調する再生ピーキングを行ないS/N改善を行なう。
ただしFM側帯波も回路的に抑圧されるので、記録側で対
応した側帯波補償をせねばならない、このためVHSでは
第５図に示すような記録低域強調特性を記録側にもたせ
ている。したがって輝度FM信号の記録電流は第６図に示
すようになる。すなわち低域のシンクチップでは電流が
大きく、高域の白レベルでは電流が小さい記録電流とな
る。このことがFM音声信号を映像信号に多重してテープ
に記録する際に問題となる。つまり、FM音声信号は輝度
FM信号をバイアス電流としてテープに記録されるため、
輝度FM信号が第６図のようにAM成分をもっていれば音声
信号もAM成分の影響を受け、特に立ち上り，立ち下り部
では位相の急変を発生し映像バズを伴なうことになる。
従来の問題点をまとめると 1.FM音声信号を周波多重することによる映像信号帯域の
減少が画質劣化となる。
2.輝度FM下側波に含まれているクロマ成分がFM音声信号
にも込み妨害となる。
3.輝度FM信号のAM成分が音声信号の映像バズ妨害とな
る。
の三点である。
本発明の目的は従来技術の欠点をなくし、音声信号への
映像信号からの妨害を抑え良質な音声および良好な画質
を得られる映像信号および音声信号の記録回路を提供す
ることにある。
本発明では、輝度信号の処理回路としてくし形フィルタ
を入れることにより、映像信号帯域を広げ画質を向上さ
せると同時に、音声信号への妨害を抑圧する。また、輝
度信号の記録電流を平坦にすることにより音声の映像バ
ズを抑制する。
以下、本発明の一実施例を第７図以降の図面により説明
する。
第７図は、くし形フィルタの基本構成である。映像信号
入力端子27から入力された信号を1H遅延線30を用いて、
１水平走査線期間遅らせた信号と、遅延させない信号と
にし、和をとって輝度信号出力端子28に輝度信号を、差
をとってクロマ信号出力端子29にクロマ信号を取り出
す。クロマ信号の帯域幅に相当する部分で、この演算を
行なえば、第８図に示す輝度信号フィルタ31、クロマ信
号フィルタ32のフィルタ効果が得られるため、輝度信号
・クロマ信号とも本来の特性を損うことなく分離できる
ことになる。くし形フィルタについては周知の通りであ
るので詳述しない。
くし形フィルタを入れた本発明の実施例を第９図に示
す。第１図の従来例との違いはくし形フィルタ33であ
る。くし形フィルタ33を輝度信号処理回路に入れたこと
により第３図斜線部分で示した帯域中の輝度信号成分だ
けが取り出され、クロマ成分は抑制される。したがって
従来問題となっている高度FM信号下側波のクロマ成分は
抑制され、音声信号への映像信号のもれ込みが低減し良
質な音声が再生できる。同時にくし形フィルタを入れた
ことによりL.P.F3の特性を第３図中、従来のL.P.F特性2
4よりも広げ、一点鎖線で示すような本発明におけるL.
P.F特性25（Ｃ＝3.3MHz程度）にまで広帯域化でき、
良好な画質を再生できる。L.P.F特性を従来のＣ＝2.8
MHzからＣ＝3.3MHzまで広げることは、輝度信号の広
帯域化を実現すると同時に、クロマ下側波の音声信号へ
のもれ込みを増加させることになり、そのため、くし形
フィルタの設置が非常に効果的となる。また、くし形フ
ィルタ33を再生時のクロマ処理回路と兼用にすることも
可能である。輝度FM信号の記録電流が記録低域強調特性
のためにAM成分を持ち、これにより発生する映像バズ妨
害は記録電流特性をフラットにすることにより排除でき
る。しかし記録電流をフラットにすることは、画質のS/
N劣化につながるので、同時のその対策が必要である。S
/N改善のため手段としては次のことが考えられる。
1.FMデヴィエーションを広める。
2.エンファシス量を大きくする。
まずFMデヴィエーションを広めることでS/Nを改善する
ことの問題点は、デヴィエーションを広げることでFM搬
送周波数帯域が広がり、FM音声信号帯域の下側波のもれ
込みが増えることである。したがってデヴィエーション
を広げると同時にFM搬送波中心周波数を上げることで、
この問題の解決を計る必要がある。第10図に本発明にお
ける周波数スペクトラムの例を示す。従来VHSでは１MHz
としていたデヴィエーションを1.4MHzまで広げ、同期信
号先端における周波数も3.4MHzから3.7MHz、ホワイトピ
ークの4.4MHzを5.1MHzに上げている。同時に低域変換色
副搬送波も755KHz程度に引き上げ広帯域化を計り、それ
に伴ない音声搬送波中心周波数を1.4MHzに設定してい
る。これにより第２図に示すように従来映像信号の帯域
は50％ホワイトレベル34からFM音声信号帯域まで2.7MHz
程度であるのに対し本発明によれば第10図に示すように
3.1MHz程度に帯域を広げることができ大幅な画質向上と
なる。すなわち、第10図斜線部の妨害は、常時存在する
クロマ成分に基づくものではなく、輝度信号の高域成分
のみに基づくものなので、大幅に軽減される。
次にエンファシス量を大きくしてS/N改善を行なう方法
について説明する。エンファシス量を大きくすることは
S/N改善につながるが単に大きくするだけでは、波形歪
防止のためホワイトクリップ点を上げねばならないの
で、その点でのFM搬送周波数も上がり、エッジノイズと
反転現象の原因になる。そこで本発明では第９図のエン
ファシス回路５の特性として第11図に示すようなダイナ
ミックエンファシス特性をもたせるようにする。ダイナ
ミックエンファシス特徴は次の如くである。
1.小レベル信号の多いノイズの目立ち易い部分でのS/N
改善になる。
2.大レベル信号に対するエンファシス量が少ないため、
クリップで失なわれる信号量が少ない。
このようにダイナミックエンファシスの採用によって記
録電流をフラットにしてもS/N劣化のない再生画を得る
ことができる。なおエンファシス量を大きくすることで
輝度FM信号下側波のクロマ成分も増加し、FM音声信号帯
域にもれ込む量が多くなり妨害となる可能性があるが、
これは本発明におけるくし形フィルタの設置により十分
に抑制できる。
本発明によれば、音声信号に混入する映像信号による雑
音を低減できるので、再生音質向上の効果がある。
また、映像信号の帯域を広めることができるので、解像
度向上・S/N改善の効果がある。
さらに、音声の雑音で特に耳障りとなる映像バズ抑制の
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の信号処理回路のブロック図、第２図は従
来の処理信号の周波数スペクトルを示す図、第３図は映
像信号の周波数スペクトルを示す図、第４図はエンファ
シス回路の特性図、第５図は記録側の低域強調特性図、
第６図は映像信号の記録電流波形を示す図、第７図はく
し形フィルタの基本構成図、第８図はくし形フィルタの
周波数特性図、第９図は本発明を用いた信号処理回路の
具体例を示すブロック図、第10図は本発明の処理信号の
周波数スペクトルを示す図、第11図はダイナミックエン
ファシス特性を示す図である。 １……映像信号入力端子、２……音声信号入力端子 ３……L.P.F、５……エンファシス回路 ６……周波数変調回路、18……輝度FM信号 19……FM下側波、20……低域変換搬送色信号 21……FM音声信号、24……従来の記録L.P.F特性 25……本発明における記録L.P.F特性 26……映像信号記録電流波形 33……くし形フィルタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−140792（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−15588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−69527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−35320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−119593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−65616（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】輝度信号の高域中に搬送色信号が多重され
    た入力映像信号から輝度信号を分離するローパスフィル
    タと、該ローパスフィルタで分離された輝度信号から該
    搬送色信号を除くくし形フィルタとからなり、該搬送色
    信号の帯域まで広がる広帯域の輝度信号を分離する輝度
    信号分離回路と、 該輝度信号分離回路で分離された該広帯域の輝度信号の
    高域を強調し、かつ、その強調量が該広帯域の輝度信号
    のレベルが高くなるほど小さくなるダイナミックエンフ
    ァシス処理を行うエンファシス回路と、 該エンファシス回路から出力される該広帯域の輝度信号
    を周波数変調して周波数変調輝度信号を出力する第１の
    周波数変調回路と、 前記入力映像信号から搬送色信号を分離する搬送色信号
    分離回路と、 該搬送色信号分離回路で分離された搬送色信号を、前記
    第１の周波数変調回路から出力される周波数変調輝度信
    号の帯域よりも低い帯域の低域変換搬送色信号に周波数
    変換する周波数変換回路と、 入力音声信号を周波数変調し、前記周波数変調輝度信号
    と前記低域変換搬送色信号との帯域の間であって、か
    つ、前記周波数変調輝度信号の下側帯波の下限周波数付
    近の帯域と一部が重なる帯域の周波数変調音声信号を生
    成する第２の周波数変調回路と、 前記周波数変調輝度信号と前記低域変換搬送色信号と前
    記周波数変調音声信号とを混合する混合回路と、 該混合回路の出力信号を磁気テープの同一トラックに記
    録する手段と からなることを特徴とする映像信号および音声信号の記
    録回路。
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