JPS609931Y2 - 磁気録画再生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、回転ヘッドによりビデオ信号を磁気テープの
長手方向に対して傾斜した記録軌跡として順次記録し、
オーディオ信号と前記回転ヘッドの回転位相に同期した
（記録すべきビデオ信号の垂直同期信号に同期した）コ
ントロール信号をそれぞれ固定ヘッドにより磁気テープ
の長手方向に伸びる前記軌跡として順次記録する磁気録
画再生装置ＶＴＲにおいて、再生オーディオ信号のワウ
・フラッタ−を軽減除去せんとするものである。

最近、ＶＴＲにおける高記録密度化が進み、現在すでに
テープスピードが１．６Ｃ７１１／ｓｅｃのＶＨ３方式
カセットＶＴＲが実用化されている。

しかしながら低速テープ走行になるに従って、オーディ
オ信号のワウ・フラッタ−が重大な問題となって来てい
る。

同一機械精度とするとテープ速度が半分になると、ワウ
・フラッタ−は約２倍になり、１．（５ｃｍ／ ｓのテ
ープスピードでは、オーディオマイクロカセットの場合
の約２．４Ｃ７１／ Ｓに比べて２倍程度ワウ・フラッ
タ−が多くなる可能性がある。

従って、このような低速テープ走行におけるワウ・フラ
ッタ−を軽減するために従来、機械精度を上げたり、イ
ンピーダンスｂ−ラーを設けるというような対策が取ら
れてきたが、これでも十分許容範囲に入れることは困難
であり、かつ機械加工精度が要求されるため、コスト高
となっていた。

本考案はこのようなＶＴＲにおけるオーディオ信号のワ
ウ・フラッタ−を電気的に補正して機械精度をさほど要
求しなくても低速テープ走行におけるワウ・フラッタ−
を十分許容範囲に入れることができる新規な装置を提供
するものである。

第１図に簡易ＩＴＲにおけるテープ上の信号記録状態を
説明するための略図を示す。

第１図において、磁気テープ６上にはオーディオ信号記
録再生用ヘッドＨ□によって記録されたオーディオトラ
ックａ１回転ビデオヘッド（図には示していない）によ
って記録されたビデオ信号記録帯口、およびコントロー
ルヘッド比によって記録されたコントロールトラックＣ
が存在している。

そして、コントロールトラックには、端子１より入力さ
れる第２図イに示したまうな３０Ｈ２の矩形波信号（こ
れは、入力テレビジョン信号の垂直同期信号にロックし
た信号（回転ヘッドの回転位相に同期した信号）である
）がスイッチＳＷ、通して記録され、再生時には第２図
口のような微分波形として再生され、この正方向成分を
パルスアンプ２で増巾し、基準発振器４の信号と位相比
較器３において位相比較し、その誤差信号でテープを駆
動するキャプスタンモーター５の回転数を制御し、テー
プ速度が記録時と同じ一定速度になるように制御される
キャプスタン制御方式が一般に採用される場合が多い。

キャプスタンモーターを電源周波数に同期する同期モー
ターにする場合もあるが、この場合はテープはキャプス
タンモーターの回転数に応じた一定速度で駆動されるこ
とになる。

いずれの場合にも、キャプスタン軸の真円度、偏心の度
合やテープテンションの変動によるスリップ及びテープ
伸縮あるいは、テープの振動等によってテープ速度が変
化することによってオーディオ再生信号中にワウ・フラ
ッタ−が発生する原因となる。

キャプスタンサーボの場合には、再生テープ速度が一定
となるように常にサーボがかかつているが、その応答範
囲は非常に低周波成分のみ（通常ＩＨｚ以下）であり、
高い周波数変動には応答させることはできない。

なぜならば、テープ駆動系の慣性が大きいためである。

一般にテープ速度が数ｃｍ／ｓｅｃ以下の低速になった
場合、ワウ・フラッタ−の要因のうち最も大きいものは
、キャプスタン軸の真円度、偏心およびキャプスタンプ
ーリーの真円度等による成分で、この成分の周波数は１
０Ｈｚ前後が通例である。

もちろんこの高調波成分も発生する。

次に大きいのは、リールの回転ムラ、テープのテンショ
ン変動による成分であり、通常ＩＨｚ以下程度の成分で
ある。

次に無視できないのは、ＶＴＲの場合、オーディオテー
プレコーダーと異なり、回転ビデオヘッドが６０Ｈｚの
周期でテープに接触するために発生する６０Ｈ２及びそ
の高周波分数調波３０Ｈｚも含むの振動によるフラッタ
−成分がある。

この成分に関しては回転シリンダーの前後のテープ走行
系にインピーダンスローラーを設けることによってかな
り軽減することができる。

特に６０Ｈｚの高調波成分は実用上十分減衰させること
ができる。

以上のようにＶＴＲにおけるオーディオ信号のワウ・フ
ラッタ−に関しては種々の原因があり、これを軽減する
ために従来機構精度を向上させる手段及び種々の抑圧手
段が構しられてきた。

しかしながら、量産性と機構精度とは矛盾し、特にテー
プ速度が２ｃｍ／ｓｅｃ以下になってくると非常に困難
になってくる。

従って、このような問題を電気回路的に補正しようとす
るのが本考案の目的である。

電気的に信号の遅延時間を可変する方法としてよく知ら
れているものに、電荷転送素子（ＢＢＤあるいはＣＣＤ
）を用いる方法がある。

電荷転送素子を用いて、信号の遅延時間を制御するため
にはワウ・フラッタ−量を検出して、その検出量によっ
て例えば転送りロック周波数を変化させてやる必要があ
るが、通常のオーディオテープレコーダーではワウ・フ
ラッタ−を検出する手段が含まれていないのが通例であ
る。

しかしながら、このようなオーディオテープレコーダー
でも基準周波数の信号を記録時に別トラックに記録し再
生時にその再生信号からワウ・フラッタ−を検出してや
る方法を追加すれば電気的に補償することも可能である
。

本考案は、ＶＴＲのオーディオ信号のワウ・フラッタ−
を除去する手段に関するものであり、特に新たに、ワウ
・フラッタ−検出用の別トラックを設けることなく、コ
ントロールトラックを用いてワウ・フラッタ−を検出し
、オーディオ信号中のワウ・フラッタ−を電気的に補償
する手段を提供するものである。

ＶＴＲのコントロールトラックに記録される信号は前述
のようにＮＴＳＣ方式の場合３０Ｈ２の矩形波（ＰＡＬ
信号では２５Ｈｚ）であり、再生時コントロール用とし
ては第２図口のような３０Ｈｚの一方向パルスのみを用
いているのが通例であるが、口のような再生信号を両波
整流すれば６０Ｈｚのパルスが得られる。

しかしながら実際は、現在のＶＨ３ＶＴＲ等の規格では
第２図イの矩形波パルスはデユーティ５０−５０のパル
スとして記録するのではなく４０−６０程度のデユーテ
ィとして設録して、パルスの立上り、立下りを明確に区
別できるようにしているため、立下りパルスは利用でき
ず３０Ｈｚの繰り返し成分となる。

従って第２図イをデユーティ−５０−５０のパルスとし
て記録するようにすれば６０Ｈｚのパルスを得られるこ
とになる。

このように繰返し周期６０Ｈｚ （〜３０Ｈｚ）のパル
スから検出できるワウ・フラッタ−の周戊数成分はサン
プリング定理から３０Ｈｚ （１５Ｈｚ）以下であるが
、実際の回路構成上では繰返し周期の３分１程度以下で
あり、１０Ｈｚ （Ｈｚ）が限界になる。

従って、コントロール信号が用いて識別できるワウ・フ
ラッタ−はり−ルワウと、キャプスタンより発生する１
０Ｈｚ前後のフラッタ−のうちの一部である。

しかしながらワウ・フラッタ−の感知量は４Ｈ２前後が
最も大きいため、上記コントロール信号を用いてワウ・
フラッタ−を軽減してもかなりの軽減効果が得られる。

第３図は、上記コントロール信号を用いてワウ・フラッ
タ−を補正するための具体回路構成の一例を示すもので
ある。

第３図において、第１図と同様のものは同じ番号をつけ
て示す。

端子１からはデユーティ５０−５０の矩形波をコントロ
ール信号として記録するものとし、再生時、ＳＷｌを通
った信号を両波整流回路７、パルスアンプ回路８を通し
位相比較器９で基準発振器４の出力と位相比較する。

その場合、パルスアンプ２の出力は第４図口の如くであ
り、パルスアンプ８の出力はへの如くであるから、基準
発振器４の信号を二の如くしておけば位相比較器３では
１つおきのサンプリングとなり、位相比較器９ではその
２倍の周期のサンプリングが行なわれる。

位相比較器９の出力信号をホールド回路１０を通して、
クロック発生用の可変周波発振器（ＶＣＯ） １１を制
御する。

一方オーディオ信号はヘッドＨ工から再生され、アンプ
１２を通って電荷転送素子１３に導かれる。

電荷転送素子１３は１１よりのクロックによって信号が
転送され、端子１４にワウ・フラッタ−の転減された再
生オーディオ信号が得られる。

しかしながら前述のように、コントロール信号をそのま
ま用いたのではＶＴＲ特有の６０Ｈｚ戊分が除去されな
い。

これを改善するための手段とてコントロールトラックに
コントロール信号の高調波成分を重畳記録し、その高周
波成分に基づいて高い周波数成分のフラッタ−を除去す
ることができる。

但しこの場合、重畳記録成分がコントロール信号の検出
に妨害を与えないような配慮をす゛る必要がある。

第５図にその具体的構成の１例を示すまた第６図にその
説明のための波形を示す。

第５図で、第１図、第３図と同じ動作をする部分は同じ
番号を付して示した。

第５図において、１５は記録すべきビデオ信号の入力端
子であり、垂直同期信号分離回路１６で垂直同期信号分
離回路が分離される。

１６の出力の一方はフリップ、フロップ回路１７に導か
れて３０Ｈｚの矩形波口を得、この口の波形を微分回路
１８で微分してダイオード１９を通して波形へを得る。

一方垂直同期信号（１６の出力）に同期した発振信号を
得るために、可変発振器２１、分周器２２、位相比較器
２３よりなる位相同期ループ（ＰＬＬ）を構成する。

このＰＬＬ回路は例えば、垂直同期信号の５倍（３００
Ｈ２）に同期した信号二を得るために分局器２２の分周
を１１５にする。

ＰＬＬの出力を微分回路２４で微分しダイオード２５を
通して立下りに相当する信号ホを得て、加算回路２０に
て八とホを加え合せ、その出力にへのような信号を得て
、ＳＷｌを通してコントロールヘッド札により記録され
る。

へのような信号を記録再生し、コントロール信号として
は正方向パルスを利用し、ワウ・フラッタ−検出用パル
スとしては負側パルスを利用する。

この場合、基準発振器４−２としては、垂直同期周波数
の５倍に選び、分周回路４−１は１１１０にすれば第５
図の回路接続で第３図の場合と同様にワウ・フラッタ−
を除去することができる。

しかも、この場合はワウ・フラッタ−検出用のサンプル
周期は３００Ｈｚとなり、およそ１００Ｈｚ近くまでの
ワウ・フラッタ−成分を除去、軽減できる。

さらに高い成分まで除去しようとすれば、コントロール
信号に畳重する成分の周波数をさらに高くすればよいこ
とになる。

テープ速度を１ｃｍ／Ｓｅｃの場合を考えると、垂直同
期信号の用倍の高調波６００Ｈ２の記録波長は約１６μ
ｍとなり、記録波長時にはその約１１１０まで記録再生
可能であり、６００Ｈ２のさらに第１０高調波まで再生
可能であり、第６図への波形は記録波形と良く似た波形
として再生されることになる。

従って６００Ｈ２程度の高調波成分は記録再生可能であ
り、ワウ・フラッタ−としては３００Ｈ２程度の成分ま
で除去、軽減が可能である。

次に、ワウ・フラッタ−の大きさと電荷転送素子のビッ
ト数等との関係について考える。

ワウ・フラッタ−の大きさＷ％ｐｐとその周波教戒分子
及び時間軸変動量Ｔの関係は となり、周波数成分が低くなるまど時間変動量（即ち補
正量）が大きくなる。

今、ｆ ＝ ｌＯＨ２，Ｗ＝ １％ｐｐとすると１ τ＝２ａ Ｘ １０ｘ１００＝”’帥／Ｓ８０となる。

電荷転送素子の基準遅延時間デ０を１ｍ５ｅｃとすれば
その１６％の可変量で上記フラッタ−を補正することが
できる。

また基準クロック周波数を５０ＫＨｚとすれば電荷転送
素子は５０ビツトで良いことになる。

実際は種々の周波数成分のワウ・フラッタ−を有してお
り、０．５％γｍｓ程度になる場合を相定すれば１００
ビツト程度のものが必要となる。

なお、キャプスタンサーボの場合は低周波のワウ成分は
極く少いが、前述のような電源同期モーターを用いたキ
ャプスタン駆動の場合には、再生平均クロック周波数か
らのずれを検出してこれを除去するようにすればよい。

この方法については、フライホイール発振器を用いる方
法としてよく知られている。

なお、第３図、第５図の具体的構成例では、電荷転送素
子を駆動するクロックオシレーター周波数の制御はオー
プンループで行なう場合について述べたが、第７図のよ
うに閉ループ制御すればさらに安定で精度のよいワウ・
フラッタ−抑圧ができる。

すなわち、第７図において、電荷転送素子として１３と
２６の２個を用い、１３にはオーディオ信号を、２６に
はコントロール信号より再生された基準信号を通し、２
６の出力である再生基準信号の位相と基準発振器４−２
の信号の位相を位相比較器９で比較して、ホールド回路
１０を通してクロック発振用の可変周波発振器１１を制
御することによって２６の出力に現れる再生基準信号を
基準発振器位相に同期せしめることができる。

従って端子１４に現れる再生オーディオ信号からもワウ
・フラッタ−は精度よく安定に除去せしめることができ
るものである。

なお、電荷転送素子２６のビット放鳥は１３のビット数
０１と同じにするのが好ましいが、ビット数を軽減しよ
うとるようにしてもよい。

コントロールトラックに記録する信号として第６図への
ような信号を記録する場合について述べたが、他の記録
波形としては第８図イに示したような波形を記録しても
よい。

第７図イは垂直同期信号であり、これに同期した口のよ
うな信号を記録すればへのような信号が再生され、極性
分離によってコントロール信号と電荷転送用のクロック
とを分離することができる。

このため、このように記録された信号列の垂直同期信号
を用いてＶＴＲの速度制御が可能になるとともに、同期
信号と逆極生で再生される高周波のパルス列によって前
述のワウ・フラッタ−制御が可能となる。

以上のように本考案の手段を用いれば、低速テープ走行
におけＶＴＲのオーディオ信号中のワウ・フラッタ−を
、新たな記録トラックを設けることなく電気的に抑圧す
ることができ、機構精度を比較的に要求されない装置を
実現することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はＶＴＲの磁気テープ上の記録パターンおよびテ
ープ駆動系の概略を示す図、第２図は同動作波形図、第
３図は本考案の一実施例を示すブロック図、第４図は同
動作波形図、第５図は本考案の他の実施例を示すブロッ
ク図、第６図は同動作波形図、第７図は本考案の実に他
の実施例の要部を示すブロック図、第８図は本考案の実
に他の実施例における動作波形図である。 １・・・・・・コントロール信号入力端子、２．訃・・
・・・増巾器、３，９・・・・・・位相比較器、４・・
・・・・基準発振器、５・・・・・・キャプスタンモー
タ、７・・・・・・両波’Ｉ［Ｅ回路、１０・・・・・
・ホールド回路、１１・・・・・・可変発振器、 １３・・・・・・電荷転送素子（可変遅延回路）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁気テープの中央部に記録すべきビデオ信号の垂直同期
   信号に位相同期して回転する回転磁気ヘッドによりビデ
   オ信号を記録し、前記磁気テープの一側端縁に固定磁気
   ヘッドにより音声信号を記録し、磁気テープの他の側端
   縁に固定磁気ヘッドにより前記回転磁気ヘッドの回転位
   相に同期した信号を再生時の前記回転磁気ヘッドのトラ
   ッキング制御のためにコントロール信号として記録する
   磁気録画再生装置において、前記コントロール信号とし
   て記録すべきビデオ信号の垂直同期信号に同期した垂直
   同期信号周波数より高い周波数の信号を記録し、再生時
   に再生されたコントロール信号より、回転磁気ヘッドの
   再生トラッキングを制御するための第１の制御信号を得
   るとともに、垂直同期信号より高い周波数の第２の制御
   信号を得て、この第２の制御信号よりテープ走行のワウ
   ・フラッタ−に伴なう時間軸変動を検出し、この検出信
   号に応じて、再生音声信号信号処理回路中に設けられた
   可変遅延回路を制御して再生音声信号中のワウ・フラッ
   タ−を抑圧することを特徴とする磁気録画再生装置。