JPS5937794A - 映像音声多重記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は周波数変！ｉ１４　（ＦＭ変調）音声信号と映
像信号とを周波数多重して記録する磁気記録再生装置に
おける隣接記録トラックからのクロストークに基づく雑
音を低減する音声信号記録再生装置に関するものである
。

近年の記録密度向上は目覚ましいものがあり、約十年前
のＶＴＲに比べて１７倍もの高密度記録を達成している
。そして、このような高密度記録技術の進歩にともない
、カセットの小型化や回転シリンダ径の小型化などによ
υ、コンパクト化を計ったＶＴＲが開発され始めている
。これら小［ＶＴＩｔ、では、小型、軽量化や磁気テー
プ走行速度の低速度化等のだめ、今までの同定ヘッドを
用いる音声信号録再方式では、ワウ、フラッタ特性、再
生Ｓ／Ｎや再生周波数帯域等の点で十分な性能を得る事
が困難となってきている。

このような問題点を解決する手段の一つとしてＦＭ変調
した音声信号と映像信号とを周波数多重して回転ヘッド
にて磁気テープ上に記録する方法（以下、音声ＦＭ多重
方式という）が知られている。

音声１”　Ｍ多重方式の特徴としては、（１）　　テー
プ走行速度むらＫよる時間軸変動の影響を受けにくいの
でワウ、フラッタ特性が良い。

（２）再生周波数帯域がテープ走行速度に依存しておら
ず、広帯域化が可能である。

などがあげられる。

ここで、上述した音声信号を音声１”Ｍ多重方式にて記
録再生するＶ’Ｉ’Ｒ，の記録周波数スペクトラムにつ
いて考えてみる。

音声信号搬送波の中心周波数は、輝度信号及び色度信号
に与える影響が最小になるように決めなくてはならない
。また、小型ＶＴＲ，特に回転シリンダ径の小さいＶＴ
ＩＬでは、テープとヘツードの相対速度が低くなるため
記口周波数帯域が狭く、輝度信号搬送波の中心周波数を
あまり高く設定できない。そこで、音声信号搬送波の中
心周波数は、Ｌｉ’Ｍ変調輝度信号の下側で、できるだ
け低い周波数とせざるをえない。

第１図および第２図に映像信号とＦＭ音声信号との記録
時の周波数スペクトラムの一例を示す。第１図は、ＦＭ
変調輝度信号Ｙと周波数変換色度信号Ｃの間にＦＭ変調
音声信４Ａを配した一例、第２図は周波数変換色度信号
（：の下側にＩ“Ｍ変調音声信号Ａを配した一列である
。しかしながら、記録時のテープ速度とｘｆ：ｃるテー
プ速度にて再生する、いわゆる可変速再生を行なうため
やトラッキング余裕度を得るためビデオトラック幅に対
してヘッド幅を広くとる必要性、及びトラッキングずれ
等によって隣接ビデオトラックの信号をも再生すると、
再生音声信号中に該隣接ビデオトラックのＦＭ音声信号
の影響（以下、隣接妨害と言う。）のため、雑音が生じ
大変耳障シである。特に、高記録密度化を計る場合、ビ
デオトラック幅が狭くなるため、トラッキングずれ等の
隣接妨害が音声１”Ｍ多重方式では問題となってくる。

第３図は磁気テープに形成されるビデオトラックＴ１、
′■゛２と、ビデオへッドトＩの位置を模式的に示す平
面図である。

ここで、上記隣接妨害によシ生ずる雑音Ｎ　（ｔ）は、
第３図に示すごとくトラッキングがずれた場合、ビデオ
ヘッド■１がトレースしようとしているビデオトラック
Ｔ１から得られる第１のｌ”Ｍ１１信号（第３図りの部
分よυ得られる信号で、以下、希望ＦＭ音声信号という
。）のレベルをａ隣接ビデオトラック′■゛２から得ら
れる第２の１”Ｍ音声信号（第３図Ｕの部分よシ得られ
る信号で以下、妨害ＦＭ音声信号という。）のレベルを
ｈとし、希望ＦＭ音声信号と妨害１”Ｍ音声信号との差
周波数を△０）とすると、 皇＼（Ｚ）−一Δω（ｅｅｌΔωｔ）・・・・・・・・
・・・・（１）と表わされる。ここでｔけ時間を表わす
。すなわち、隣接妨害雑音Ｎ（１）は、希望ＦＭ音声信
号と妨害Ｌ”Ｍ音声信号との差周波数（ビート周波数）
△ωの正弦波として出力され、その振幅は隣接１”Ｍ音
声信号と希望ＦＭ音声信号との振幅比ｈ／ａとその差周
波数△ωとに比例するものと考えられる。そこで、上述
のＶＴＪこおける隣接妨害を軽減するため、幾つかの方
法が考えられており、その１つの方法として１本のビデ
オトラックを描く１走ｊ「毎にヘッドギャップの傾き（
アジマス角度ψ）の異なる回転ヘッドによυ映像信号を
記録し、アジマス損失を利用してガートバンド及び隣接
妨害雑音をなくす方法（アジマス記録方式）がある。こ
こで、アジマス損失Ｌαは、テープ上のビデオトラック
幅〜ｖ１　アジマス角度ψ、記録波長λとすると πＷ と表わせる。ここでは、πは円周率を表わす。

したがって、このアジマス記録方式では、記録波長が短
くなるほど、また、ビデオトラック幅が大きいｅｌどそ
してアジマス角度ψを大きくするほど、アジマス損失Ｌ
ａが大きくなυ隣接妨害を幅減で籾る。

ところが、回転ヘッドドラムが映像信号の記録周波数と
記録波長の点からある限度以下の径にできず、またアジ
マス角度ψを犬なくするとトラッキングがずれた場合に
再生トラック切換時点にて発生するスキュー歪が大きく
なることと再生ヘッド出力レベルがＣｎｔ　（ψ／２）
倍となりＣしまうことなどの点からアジマス角度ψを大
きくするととけ困樵である。しだがって、隣接妨害雑音
Ｎ（−）を一定レベル以下に抑えるにはビデオトラック
幅Ｗを大きくせざるを得ない。しかしながら、ビデオト
ラック幅Ｗを大きくすることは記録密度を低下させるこ
とになるため、長時間録画が困難になる。

このような隣接妨害雑音の問題を根本的に解決する手段
としては、記録トラックごとにＦＭ音声信号の搬送周波
数を異ならせる方法がある。

第４図に上記方法による音声ＦＭ多重方式の回路構成例
を示す。入力端子１より入力された映像信号は低域通過
ろ波器（ＬＰＦ　）　２および帯域通過ろ波器（ＤＰＦ
）５にて輝度信号と色度信号に分離される。ＬＰＦ２に
て分離抽出された輝度信号はエンファシス回路４を通し
てＦＭ変調器５に変調信号として加えられ、変調された
信号は高域通過ろ波器６にて帯域制限された後に加算器
７および８に加えられる。まだＢＰＦ’５にて分離抽出
された色度信号は周波数変換器９にて低域に同波数変換
され、ＬＰＦ　１ｏにて不要帯域外成分を除去された後
に加算器７および８に加えられる。

エンファシス回路１２を通してＦＭ変調器１３および１
４に変調信号として加えられ、ＦＭ変調器１３の出力は
加算器７に、ＦＭ変調器１４の出力は加算器８にそれぞ
れ加えられ木。ＦＭ変調器１５および１４の中心周波数
ｆ１およびｆ２はそれぞれ帯域が重ならないように選ば
れ、加算器７および８の出力信−号スペクトラムはそれ
ぞれ第５図（、）ｉ−よび（Ａ）に示すようＫなる。

図中、Ａ１、Ａ１はそれぞれＦＭ変調器１６．１４の出
力信号の１゛Ｍ変調音声信号である。加算器７の出力信
号は記録アンプ１５を介して記録ヘッド１７にて磁気テ
ープ１９上に記録され、加算器８の出力信号は記録アン
プ１６を介して記録ヘッド１８′にて同じく磁気テープ
１９上に記録される。記録ヘッドド）よび１８による記
録は各記録トラックごとに交互に行われる。したがって
磁気テープ１９上の記録跡は第６図に示すようになシ、
音声ＦＭ信号に注目してみると、記録ヘッド１７で記録
されたトラックＴ１すなわちＩｉ’Ｍ変調器１３の出接
には記録ヘッド１８で記録されたトラック１゛２すなわ
ち１゛Ｍ変調器１４の出力信号（周波数、ｌりが記録さ
れたトラックが位置することになる。

このように記録された信号を再生した場合、例えばトラ
ックＴＩよシ再生された音声ＦＭ信号の帯吠内には隣接
トラックＴｙからの妨害信号は入ってこす、同様にトラ
ックＴ！より再生された音声ＦＭ信号の帯、“減肉には
隣接トラック′１゛１かもの妨害信号は入ってこない。

］７たがつ又、上記した様に各トラックごとに音声ＦＭ
信号の搬送波中心周波数を異ならせ隣接トラック間では
音声ＦＭ信号の帯域が重ならないようにすることによっ
て、隣接トラックからの妨害信号が発生することなく高
品位の音声信号を記録再生可能とすることができる。

一方、ビデオトラック＠Ｗが広い場合には隣接妨害雑音
自体が十分小さくなるため、このような方法を採用する
必要がない。しかしながらビデオトラック幅Ｗが広い場
合と狭い場合の２種類以上の記録再生モードを持つシス
テムにおいては、ビデオトラック幅Ｗが狭いモードにつ
いては隣接妨害雑音の対策のために第４図に示したよう
な方法を採用せざるを得ないが、ビデオトラック幅Ｗが
広いモードについては１系統の音声ＦＭ変調、記録回路
、第４図でいえばＦＭ変調器１４、加算器８、記録アン
プ１６が不要であるにもかかわらず備えなければならず
、しかも輝度（Ｆｉ号記録帯域を決足する１ｉＰＦ　６
のカットオフ周波数を２種類の音声ＦＭ搬送波の分だけ
高くせざるを得ないために解像度が劣化するという問題
があった。

本発明の目的は上記した問題点を解決し、ビデオトラッ
ク幅Ｗが広い場合には回路規模が小さくなるとどもに輝
度信号解像度の劣化もなくビデオトラック幅Ｗが狭い場
合には隣接妨害雑音の発生もないＦＭ変調音声信号記録
再生装置を提供するにある。

本発明においてはビデオトラック幅Ｗが広いモードにお
いては一つのＦＭ変調器にてすべてのトラックに同一周
波数で音声１！’Ｍ信号を記録し、ビデオトラック幅Ｗ
が狭いモードにおいては一つの音声信号に対してＦＭ変
調器を２つ設け、トラックごとに記録する音声ＦＭ信号
の搬送波周波数を設けることによって、上記問題点を解
決している。

以下、本発明の一実施例を第７図によシ説明する。第７
図において第４図の回路と同一構成同一動作の回路につ
いては第４図と同一の番号を用いている。映像信号記録
回路については基本的には第４図の回路と同様であり、
異なる部分は輝度信号ＦＭ変調器５の出力信号の帯域制
限をするＩ−ＩＰ　Ｆ　６と並列にＨＰＦ　６よシもカ
ットオフ周波数の低いＨＰＦ２０を設け、切換回路２１
にて入力端子２２よ多入力される記録再生モード切換信
号によってＨＰＦ６またけＩ（ＰＦ　２０の出力信号を
加算器７または８に供給することと、同じく記録再生モ
ード切換信号によって切換回路２３を切換える点である
。ビデオトラック幅Ｗが広いモードでは切換回路２１お
よび２５は図中に示したＡ側に切換わｊ）、ＨＰＦ２０
の出力およびＦＭ変調器１３の出力信号が記録ヘッド１
７および１８によりて磁気テープ１９上に記録される。

逆にビデオトラック幅Ｗが狭いモードでは切換回路２１
および２３はＢ側に切換わυ、ＨＰＦｓの出力およびＦ
Ｍ変調器１３の出力信号が記録ヘッド１７によって、ま
た１−１１’Ｉ’ｓの出力およびＩ”Ｍ変調器１４の出
力信号が記録ヘッド１日によって記録される。

第８図（ａ）にビデオトラック幅Ｗが広いモードでの記
録信号スペクトラムを、第８図（、Ｓ）にビデオトラッ
ク幅Ｗが狭い場合の記録ヘッド１７にて記録される信号
のスペクトラムを、ＷＪ８図（ｃ）に同′じくビデオト
ラック幅Ｗが狭い場合の記録ヘッド１日にて記録される
信号のスペクトラムを示す。第８図（ａ）よシ明らかな
ように、ビデオトラック幅が広いモードでは、ＦＭ変調
器５の出力がカットオフ周波数の比較的低いＩＩＰＦ２
０を通して記録されるだめに広帯域の輝度信号の記録再
生が可能となる。まだ第８図（Ａ）　、（ｃ）より明ら
かなように１　ビデオトラック幅Ｗが狭いモードの場合
にｅま記録トラックの音声１・゛Ｍ信号占有帯域と隣接
トランクに記録された音声１ｉ’Ｍ信号占有帯域とが互
に異なっているノこめに、原理的に隣接トラックからの
クロストーク信号が復調音声帯域内に隣接妨害雑刊とし
て現れることがなく、高品位の音声信号の記録再生が可
能になる。なお、１’Ｍ変調器１３および１７Ｉの出力
信号帯域は完全に分肉Ｉトせずに多少型なり合う場合に
も同様に高品位の再生が可能である。

一方、再生時においては、磁気テープ１９よシ記録ヘッ
ド１７にて記録された信号が再生ヘッド２４にて再生さ
れ、記録ヘッド１８にて記録された４８号が再生ヘッド
２５にて再生される。再生ヘッド２４および２５にて再
生された信号は再生アンプ２６および２７にて増幅され
た後、切換回路２８に供給される。切換回路２８Ｖｉ入
力端子２９よシ入力される再生トラック切換信号に応じ
て切換わ多連続した再生信号を作る。切換回路２８の出
力信号中よりＪ［ＰＦ３０にてｌ”Ｍ変調輝度信号成分
が分離され、復調器３１にて１・゛Ｍ復調されディエン
ファシス回路５２に°〔ディエンファシスされた後に加
算器３３に加えられイ）。また切換回路２日の出力信号
中よυＬＰＦ’ｇ４にて分離された１成域変換色度信号
は周波数変換器３５にて元の搬送波周波数に戻されＢＰ
Ｆ５６にて不要帯域成分を除去きれた後、加算器５３に
加えられて廊度信号成分と加算され出力端子５７より再
生映像信号として出力される。

まだ再生アンプ２６の出力は切換回路５８に供給される
が、切換回路２８の出力信号も切換回路３日に供給され
、記録再生モード切換信号に基づいて切換えられてＬ３
Ｉ’ル゛３９に供給される。し２だがってビデオトラッ
ク幅Ｗが広いモードの場合には切換回路２８の出力がＢ
ＰＦ３９にで分Ｉｉ！１ｔさｉｔ復？ＪＦＡ器４０にて
復調された後に切換回路４１を介してディエンファシス
回１３４２にてディエンファシスされ、出力端子４３よ
υ再生音声信号として出力される。

一方、ビデオトラック幅Ｗが狭いモードの場合には再生
アンプ２６の出力が切換回路３８を介してＢＰＦＪ９に
供給され、再生アンプ２７の出力が１３ＰＦ４ａに供給
される。ＢＰＦ４４にて分角［トされたＦＭ変調音声信
号、いいかえれば１・゛Ｍ変調器１４にて変調、記録さ
れた信号が復調器４５にて復調され、切換回路４６に供
給される。切換回路４６には復調器４０の出力信号も供
給されているが、両方の音声信号ともにそれぞれのトラ
ックごとの再生信号であるために不連続であり、再生ト
ラック切換信号に基づいて切換回路４６が切換えられて
連続音声信号として出力される。ビデオトラックＩＩＱ
　Ｗが狭いモードの場合には切換回路４６の出力信月は
切換回路４１を介してディエンファシス回路４２に供給
され、出力端子４３より出力される。

第７図に示した実施例においてはビデオトラック幅Ｗの
広いモードと狭いモードとを兼用した装置を示したが、
ビデオトラック幅Ｗの広いモードだけで記録再生すて）
場合には回路構成は大幅に簡略化される。すなわち、切
換回路２１．２３．３８．４１をすべてＡ側に固定する
（いいかえれば切換回路２１．２５．５８．４１が不要
になる）ととも知１１ＰＦ６、ＦＭ変調器１４、加算器
８、記録アンプ１６、ＢＰＦ４４、復調器４５、切換回
路４６を削除することができる。したがって、ビデオト
ラック幅Ｋかかわらず第４図に示した回路構成で音声Ｆ
Ｍ信号を記録する方式に比べて、本発明においてはビデ
オトラック幅Ｗが広いモードでは極めて簡単な回路Ｆｉ
ＩＩ成で音声Ｉ”Ｍ信号の記録再生が可能であるばかり
ではなく記録側の輝度信号帯域を広くすることができる
。さらにビデオトラック幅Ｗが狭いモードでも隣接妨害
ａ（を音のない高品位の音声信号の記録再生が可能とな
る。

またビデオ）・ラック幅Ｗが狭いモードにて輝度信号帯
域を広げるためにはＦＭ変調輝度信号の搬送波周波数を
高域側にシフトすることもできる。

なお、以上の説明は１チヤンネルの音声信号の記録再生
について述べだが、多チャンオルの音声信号を記録再生
する場合についても各チャンネルごとに同様の回路構成
を設ければ本発明の効果が得られるととけいうまでもな
い。まだ音声信号に限らず、他の情報信月を記録する場
合にも、複数の情報あるいけ音声信号などを多重しだ信
号を同一の変調器にて変調する場合などにおいても本発
明は有効である。

また、第７図に示した実施例でけＩＩＰＦ　６とＨＰＦ
２０とを切換回路２１にて切換えるごとく構成されてい
るが、一つのＩ−Ｉ　Ｉ）Ｆの定数だけを切換えても同
様の効果が出ることはいうまでもない。

以上述べたごとく、本発明によればビデオトラック幅が
広い場合には簡単な回路構成にて高品位の音声信号およ
び広帯域の映像信号の記録再生が可能であシ、ビデオト
ラック幅が狭い場合にｉｊ＠接妨害雑盲のない高品位の
音声信号のｆｌｅ録再半再生ＴＪ能となシ、その効果は
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は映像音声多重記録信号スペクトラ
ムの例を示すスペクトラム図、第３図はテープパタンの
例を示す平面図、第４図は従来例を示す回路構成図、第
５図は従来例における記録信号スペクトラム図、第６図
は従来例に、ｂ−けるテープパターンの例を示す平面図
、第７図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第８図
は本発明の一実施例の記録信号スペクトラム図である。 ６．２０・・ＨＰＦ ２１．２３．５８．４１・・・切換回路１３．１／Ｉ・
・・１”Ｍ変調器 ３９．４４・・・１３　Ｐ　１” ４０．４５・・・ＦＭ復調器 ２２・・・記録再生モード切換信号入力端子２′１　　
　口 周液数 才　ＺＹ２Ｕ。 才　　　斗　　　図 才　　δ　　図 Ｙ 周液数 胴液駁 同液数

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　映像信号を輝度信号と色度信号に分離し該輝度信
   号を変調信号として周波数変調し、該−色度信号を低域
   に周波数変換するとともに少くども一つの音声信号を変
   調信号として周波数変調するとともに上記周波数変調輝
   度信号と低域変換色度信号と周波数変調音声信号とを加
   算し同一トラック上に複数個の磁気ヘッドにて相隣接す
   るトラックに順次記録するとともに、少なくとも二つの
   異なる記録トラック幅の記録フォーマットを持つ映像音
   声多重記録装置において、比較的記録トラック幅の広い
   記録フォーマットの時は一つのチャンネルの音声信号に
   対して単一の変調器を設け、すべての記録トラック上に
   同一搬送波中心周波数の周波数変調音声信号を記録する
   手段と、比較的記録トラック幅の狭い記録フォーマット
   の時には一つのチャンネルの音声信号ごとに少くとも二
   つの異なる搬送波中心周波数を持つ複数の変調器を設け
   、該複数の変調器出力の周波数変調音声信号を順次記録
   トラックごとに切換えて記録する手段とを持つことを特
   徴とする映像音声多重記録装置。 ２、　比較的記録トラック幅の狭い記録フォーマットの
   時には一つのチャンネルの音声信号ごとに少くとも二つ
   の異なる搬送波中心周波数を持つ複数の変調器を設け、
   該複数の変調器のいずれか一つの変調器の搬送波中心周
   波数を、比較的記録トラック幅の広い記録フォーマット
   の時の周波数変調音声信号の搬送波中心周波数と等しく
   選ぶことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の映像
   音声多重記録装置。 ３、映像信号を輝度信号と色度信号に分離する回路と、
   該分離された輝度信号を変調信号とする周波数変調器と
   、該変調器出力中よシネ要低域成分を除去する高域通過
   ろ波器を設け、比較的記録トラック幅の広い記録フォー
   マツ）の時には前記高域ろ波器の遮断周波数を比較的低
   くシ、比較的記録トラック幅の狭い記録フ７１−マット
   の時には前記高域ろ波器の遮断周波数を比較的高くした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の映像音声
   多重記録装置。 ４、　比較的記録トラック幅の広い記録フォーマットの
   時の周波数変調輝度信号の搬送波周波数に比べて比較的
   記録トラック幅の狭い記録フォーマットの時の周波数変
   調輝度信号の搬送波周波数を高くしたととを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の映像音声多重記録装置。