JPS6118807B2 - - Google Patents
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- JPS6118807B2 JPS6118807B2 JP53114652A JP11465278A JPS6118807B2 JP S6118807 B2 JPS6118807 B2 JP S6118807B2 JP 53114652 A JP53114652 A JP 53114652A JP 11465278 A JP11465278 A JP 11465278A JP S6118807 B2 JPS6118807 B2 JP S6118807B2
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Landscapes
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Description
本発明は磁気記録再生装置の記録再生方法およ
びその回路に関するものである。 磁気テープ映像記録再生装置(以下VTRと略
記する)、殊に家庭用VTRにあつては経済性,操
作性面から少ないテープで長時間記録させようと
する要求が強くあつて、これに対して高密度化記
録技術の研究開発がなされつつあり、記録トラツ
ク幅を極度に狭くし、テープ・ヘツド相対走査速
度を極度に低くした方式の製品が矢継ぎ早に世に
送られ、なお技術の進歩発展のとどまる暇のない
い情況にある。 狭トラツク,低速度走査の方式を実現するため
には、磁気テープ,ヘツドの性能改良はもちろ
ん、信号プロセス,トラツク追跡制御、,テープ
走行機構等あらゆる面で精緻精密さが要求されて
くることは言うまでもないが、本発明は、この際
映像信号の忠実再生、特に波形歪の改善,S/N
の改善を実現する方法と手段とを提供するもので
ある。VTRの記録信号形式は一般にFM被変調信
号であり、そのキヤリア周波数の帯域附近に於い
ては、ヘツドの読取り再生出力電圧e2は、トラツ
ク幅Wt,テープ・ヘツド相対走査速度Vh,記録
信号の波長λmから、おおよそ e2∝Vt・Vh・λm …(1) と表わされる。そのためトラツク幅と走査速度を
極度に減ずれば、この読取り電圧は極度に低下
し、これを増幅した後の再生信号は、増幅器にて
生じる雑音が支配的になつて、再生画像のS/N
を極めて悪くしてしまう。 これを救済するために、汎用VTRでは一般に
ヘツドの読取り電圧をトランスフオーマを用いて
昇圧し、或いはヘリカルスキヤン方式のVTRで
は、回転ヘツドとの信号授受のためのロータリー
トランスフオーマにて昇圧してから増幅器へ加え
るようにしている。また汎用VTRでは、これも
一般的な方法で、上記の方法と併用する場合が多
いが、ヘツドの端子間、或いは昇圧トランスフオ
ーマの二次側端子間にキヤパシタを接続して、ヘ
ツド側インダクタンスと共振回路を形成せしめ、
その共振周波数がFM被変調信号のキヤリア周波
数の近傍になるようにして、その帯域附近の信号
レベルを増強してから、増幅器に加えている。こ
の方法はさらに磁気記録再生過程での上下サイド
バンドの抑圧強調作用を補償するという、いわゆ
るFM等化の効果をもたらすので、一般にひろく
使用されている。 以上述べた従来の方法を、図を用いて詳しく説
明する。第1図はその機能ブロツク図で、磁気テ
ープ11,書込みヘツド12,読取りヘツド13
より成るテープ・ヘツド系1と、入出力間相互コ
ンダクタンスが周波数に対し一定な書込み回路2
と、ヘツド共振読取り回路3とから成ることを示
す。第2図は第1図における読取りヘツド13を
含むヘツド共振読取り回路3の等価回路を示す。
第3図は第1図に示した各点の電圧,電流の比の
周波数特性を、各構成要素のゲインを正規化して
示したものである。 まず第1図において、入力端子101に入力さ
れた書込み入力電圧e11は一般に周波数特性をも
たない入出力間相互コンダクタンスA1を有する
書込み回路2を介して書込みヘツド12に書込み
電流i1を流し、磁気テープ11にその信号を書込
む。すなわち書込み電流i1は i1=A1 e11 …(2) の関係で表わされて、i1/e11は第3図aに示すよ
うになつている。 磁気テープ11に書込まれたこの信号は、読取
り時には読取りヘツド13により読取られ、読取
り電圧e2となる。この読取り電圧e2は、読取りヘ
ツド13を要素としたヘツド共振読取り回路3と
の共振回路を介して、共振出力電圧e21となり、
さらに増幅器31によつて増幅され、ヘツド共振
読取り回路3の出力電圧e22となり、出力端子1
02に出力される。 第2図はその等価回路である。読取りヘツド1
3は等価的に、トランスフオーマを介する場合
は、その二次側からみて等価的に、読取り電圧e2
の電圧源,ヘツドの抵抗分r2,同じくインダクタ
ンス分L2の直列アームで表わされる。ヘツド共
振読取り回路3の入力側には、共振回路を形成せ
しめるコンデンサC2と、共振回路Qの制動用抵
抗R2の並列アームが接続されている。一般にr2≪
R2なので、周波数特性の平坦な増幅度A2を有す
る増幅器31を経た出力電圧e22と読取りヘツド
13の読取り電圧e2との関係は次式で表わされ
る。 e22=A2{1/(1−Ω1 2)+jQ1 −1Ω1}e
2…(3) ここで、A2は定数(増幅器31の増幅度) Q1 -1=Q2 -1+Q3 -1,Q2=w1L2/r2,Q3=w1C2R2 ただし、wは信号の角周波数 (3)式において{ }内は、ヘツド共振周波数特性
を表わす項である。このため、e22/e2は第3図
b,cに示すような振幅・位相の角周波数特性と
なる。 従つてヘツド共振角周波数w1を、FM被変調信
号のキヤリア角周波数w(J0)の近傍に選べば、
キヤリア附近の読取り信号が増大されて、第2図
の増幅器31に加わるので、読取り系でのS/N
を改善することができる。 次にテープ・ヘツド系のFM伝送特性M(w)
を、キヤリア成分J0,サイドバンド成分J1として M(w)=e2(J1)/e2(J0)/i1(J
1)/i1(J0)…(4) とおくと、M(w)は一般に第3図dに示したよ
うに、上サイドバンドが抑圧され、下サイドバン
ドが強調されるような周波数特性を有するから、
この特性は上記のヘツド共振読取り周波数特性に
て補償されて、第3図eに示すように、e22/e11
が平坦な特性となる周波数領域をキヤリア角周波
数w(J0)の近傍に得ることができる。すなわち
ヘツド共振読取りにより、テープ・ヘツド系の
FM伝送特性M(w)によるサイドバンド抑圧強
調作用の補償、すなわちFM等化をすることがで
きる。この作用をうまく活用するために、一般に
ヘツド共振角周波数w1を、FM被変調信号のキヤ
リア角周波数w(J0)よりいくぶん高めに選ぶこ
とが多い。 ところが、このヘツド共振読取り法では、上記
のようにS/N改善とFM等化の効果はあるが、
第3図fに示すように位相特性がリニアではない
ので、キヤリア信号に対するサイドバンド信号の
遅延量が変調信号の周波数によつて異なつてくる
ためにFM復調後の映像信号に波形歪を与えるこ
とになり、またキヤリア信号に対する上下サイド
バンド信号の位相がアンバランスになるために、
FMサイドバンドがAMサイドバンドに変換され
ることになつて、これまたFM復調後の映像信号
に波形歪を与えることになる等の欠点をもつてい
る。この特性上の欠点はキヤリア周波数によつて
異なるために、搬送色信号を含む複合映像信号を
FM被変調信号にして記録する方式では、さらに
デイフアレンシヤルゲインDG,デイフアレンシ
ヤルフエーズDPをも生じせしめることとなる。 この欠点を改善するために、従来は逆共振周波
数特性を有する回路を再生系統に挿入するか、或
いはオールパス移相回路を再生系統に挿入するか
して、位相のリニアリテイを改善する等の事後補
償法が採られてきた。 本発明は、上記の欠点を改善する一方法として
全く新たな概念に基づく方法を提供しようという
ものである。すなわち逆共振書込み法と称すべき
方法であつて、FM被変調信号を書込み記録する
際、FM被変調信号のキヤリア周波数の近傍に逆
共振点を有する逆共振周波数特性をもち、かつ、
これによつて過度に振幅の強調されたFM被変調
信号の振幅制限を行なう機能を有する書込み系に
て記録し、読取り再生する際には、書込み側の逆
共振周波数とおおよそ等しい周波数に共振点を持
つように、そのインピーダンス要素をもつて共振
回路を形成せしめたヘツドにて再生する方法であ
る。 この方法によれば、逆共振書込み−ヘツド共振
読取りの系で、それぞれのもつ位相特性は相殺さ
れる。しかも逆共振書込みによつてキヤリア信号
に対するサイドバンド信号が強調されてから記録
されるので、再生側により深いFM等化を施すこ
とができるので、S/Nをさらに改善することが
できる。そしてこれらの効果を従来と同様の書込
み側の書込み増幅器のダイナミツクレンジで得る
ことができる。 次に本発明による逆共振書込み法による記録再
生方法の特徴を図を用いて説明する。 第4図はその機能ブロツク図で、テープ・ヘツ
ド系1,逆共振回路4,振幅制限回路5,入出力
間相互コンダクタンスが周波数に対し一定な書込
み増幅器6,ヘツド共振読取り回路7とFM等化
回路8とから成ることを示す。第5図は第4図に
示した各点の電圧,電流の比の周波数特性を、各
構成要素のゲインを正規化して示したものであ
る。また第6図は第4図において入力端子103
から入力されたFM被変調信号が逆共振回路4に
よつて振幅変化を受けた波形と、これが振幅制限
回路5によつて振幅制限された波形とを一例をも
つて示したものである。 まず、第4図において、入力端子103に入力
された書込み入力電圧e13は、逆共振周波数特性
を有する逆共振回路4を介して、その出力電圧
e12に変換される。すなわち、e13とe12との関係
は、次式で表わされる。 e12=B1{(1−Ω2 2)+jQ4 -1Ω2}e13…(5) ここで、B1は周波数によらない一定数、 Ω2=w/w2,
びその回路に関するものである。 磁気テープ映像記録再生装置(以下VTRと略
記する)、殊に家庭用VTRにあつては経済性,操
作性面から少ないテープで長時間記録させようと
する要求が強くあつて、これに対して高密度化記
録技術の研究開発がなされつつあり、記録トラツ
ク幅を極度に狭くし、テープ・ヘツド相対走査速
度を極度に低くした方式の製品が矢継ぎ早に世に
送られ、なお技術の進歩発展のとどまる暇のない
い情況にある。 狭トラツク,低速度走査の方式を実現するため
には、磁気テープ,ヘツドの性能改良はもちろ
ん、信号プロセス,トラツク追跡制御、,テープ
走行機構等あらゆる面で精緻精密さが要求されて
くることは言うまでもないが、本発明は、この際
映像信号の忠実再生、特に波形歪の改善,S/N
の改善を実現する方法と手段とを提供するもので
ある。VTRの記録信号形式は一般にFM被変調信
号であり、そのキヤリア周波数の帯域附近に於い
ては、ヘツドの読取り再生出力電圧e2は、トラツ
ク幅Wt,テープ・ヘツド相対走査速度Vh,記録
信号の波長λmから、おおよそ e2∝Vt・Vh・λm …(1) と表わされる。そのためトラツク幅と走査速度を
極度に減ずれば、この読取り電圧は極度に低下
し、これを増幅した後の再生信号は、増幅器にて
生じる雑音が支配的になつて、再生画像のS/N
を極めて悪くしてしまう。 これを救済するために、汎用VTRでは一般に
ヘツドの読取り電圧をトランスフオーマを用いて
昇圧し、或いはヘリカルスキヤン方式のVTRで
は、回転ヘツドとの信号授受のためのロータリー
トランスフオーマにて昇圧してから増幅器へ加え
るようにしている。また汎用VTRでは、これも
一般的な方法で、上記の方法と併用する場合が多
いが、ヘツドの端子間、或いは昇圧トランスフオ
ーマの二次側端子間にキヤパシタを接続して、ヘ
ツド側インダクタンスと共振回路を形成せしめ、
その共振周波数がFM被変調信号のキヤリア周波
数の近傍になるようにして、その帯域附近の信号
レベルを増強してから、増幅器に加えている。こ
の方法はさらに磁気記録再生過程での上下サイド
バンドの抑圧強調作用を補償するという、いわゆ
るFM等化の効果をもたらすので、一般にひろく
使用されている。 以上述べた従来の方法を、図を用いて詳しく説
明する。第1図はその機能ブロツク図で、磁気テ
ープ11,書込みヘツド12,読取りヘツド13
より成るテープ・ヘツド系1と、入出力間相互コ
ンダクタンスが周波数に対し一定な書込み回路2
と、ヘツド共振読取り回路3とから成ることを示
す。第2図は第1図における読取りヘツド13を
含むヘツド共振読取り回路3の等価回路を示す。
第3図は第1図に示した各点の電圧,電流の比の
周波数特性を、各構成要素のゲインを正規化して
示したものである。 まず第1図において、入力端子101に入力さ
れた書込み入力電圧e11は一般に周波数特性をも
たない入出力間相互コンダクタンスA1を有する
書込み回路2を介して書込みヘツド12に書込み
電流i1を流し、磁気テープ11にその信号を書込
む。すなわち書込み電流i1は i1=A1 e11 …(2) の関係で表わされて、i1/e11は第3図aに示すよ
うになつている。 磁気テープ11に書込まれたこの信号は、読取
り時には読取りヘツド13により読取られ、読取
り電圧e2となる。この読取り電圧e2は、読取りヘ
ツド13を要素としたヘツド共振読取り回路3と
の共振回路を介して、共振出力電圧e21となり、
さらに増幅器31によつて増幅され、ヘツド共振
読取り回路3の出力電圧e22となり、出力端子1
02に出力される。 第2図はその等価回路である。読取りヘツド1
3は等価的に、トランスフオーマを介する場合
は、その二次側からみて等価的に、読取り電圧e2
の電圧源,ヘツドの抵抗分r2,同じくインダクタ
ンス分L2の直列アームで表わされる。ヘツド共
振読取り回路3の入力側には、共振回路を形成せ
しめるコンデンサC2と、共振回路Qの制動用抵
抗R2の並列アームが接続されている。一般にr2≪
R2なので、周波数特性の平坦な増幅度A2を有す
る増幅器31を経た出力電圧e22と読取りヘツド
13の読取り電圧e2との関係は次式で表わされ
る。 e22=A2{1/(1−Ω1 2)+jQ1 −1Ω1}e
2…(3) ここで、A2は定数(増幅器31の増幅度) Q1 -1=Q2 -1+Q3 -1,Q2=w1L2/r2,Q3=w1C2R2 ただし、wは信号の角周波数 (3)式において{ }内は、ヘツド共振周波数特性
を表わす項である。このため、e22/e2は第3図
b,cに示すような振幅・位相の角周波数特性と
なる。 従つてヘツド共振角周波数w1を、FM被変調信
号のキヤリア角周波数w(J0)の近傍に選べば、
キヤリア附近の読取り信号が増大されて、第2図
の増幅器31に加わるので、読取り系でのS/N
を改善することができる。 次にテープ・ヘツド系のFM伝送特性M(w)
を、キヤリア成分J0,サイドバンド成分J1として M(w)=e2(J1)/e2(J0)/i1(J
1)/i1(J0)…(4) とおくと、M(w)は一般に第3図dに示したよ
うに、上サイドバンドが抑圧され、下サイドバン
ドが強調されるような周波数特性を有するから、
この特性は上記のヘツド共振読取り周波数特性に
て補償されて、第3図eに示すように、e22/e11
が平坦な特性となる周波数領域をキヤリア角周波
数w(J0)の近傍に得ることができる。すなわち
ヘツド共振読取りにより、テープ・ヘツド系の
FM伝送特性M(w)によるサイドバンド抑圧強
調作用の補償、すなわちFM等化をすることがで
きる。この作用をうまく活用するために、一般に
ヘツド共振角周波数w1を、FM被変調信号のキヤ
リア角周波数w(J0)よりいくぶん高めに選ぶこ
とが多い。 ところが、このヘツド共振読取り法では、上記
のようにS/N改善とFM等化の効果はあるが、
第3図fに示すように位相特性がリニアではない
ので、キヤリア信号に対するサイドバンド信号の
遅延量が変調信号の周波数によつて異なつてくる
ためにFM復調後の映像信号に波形歪を与えるこ
とになり、またキヤリア信号に対する上下サイド
バンド信号の位相がアンバランスになるために、
FMサイドバンドがAMサイドバンドに変換され
ることになつて、これまたFM復調後の映像信号
に波形歪を与えることになる等の欠点をもつてい
る。この特性上の欠点はキヤリア周波数によつて
異なるために、搬送色信号を含む複合映像信号を
FM被変調信号にして記録する方式では、さらに
デイフアレンシヤルゲインDG,デイフアレンシ
ヤルフエーズDPをも生じせしめることとなる。 この欠点を改善するために、従来は逆共振周波
数特性を有する回路を再生系統に挿入するか、或
いはオールパス移相回路を再生系統に挿入するか
して、位相のリニアリテイを改善する等の事後補
償法が採られてきた。 本発明は、上記の欠点を改善する一方法として
全く新たな概念に基づく方法を提供しようという
ものである。すなわち逆共振書込み法と称すべき
方法であつて、FM被変調信号を書込み記録する
際、FM被変調信号のキヤリア周波数の近傍に逆
共振点を有する逆共振周波数特性をもち、かつ、
これによつて過度に振幅の強調されたFM被変調
信号の振幅制限を行なう機能を有する書込み系に
て記録し、読取り再生する際には、書込み側の逆
共振周波数とおおよそ等しい周波数に共振点を持
つように、そのインピーダンス要素をもつて共振
回路を形成せしめたヘツドにて再生する方法であ
る。 この方法によれば、逆共振書込み−ヘツド共振
読取りの系で、それぞれのもつ位相特性は相殺さ
れる。しかも逆共振書込みによつてキヤリア信号
に対するサイドバンド信号が強調されてから記録
されるので、再生側により深いFM等化を施すこ
とができるので、S/Nをさらに改善することが
できる。そしてこれらの効果を従来と同様の書込
み側の書込み増幅器のダイナミツクレンジで得る
ことができる。 次に本発明による逆共振書込み法による記録再
生方法の特徴を図を用いて説明する。 第4図はその機能ブロツク図で、テープ・ヘツ
ド系1,逆共振回路4,振幅制限回路5,入出力
間相互コンダクタンスが周波数に対し一定な書込
み増幅器6,ヘツド共振読取り回路7とFM等化
回路8とから成ることを示す。第5図は第4図に
示した各点の電圧,電流の比の周波数特性を、各
構成要素のゲインを正規化して示したものであ
る。また第6図は第4図において入力端子103
から入力されたFM被変調信号が逆共振回路4に
よつて振幅変化を受けた波形と、これが振幅制限
回路5によつて振幅制限された波形とを一例をも
つて示したものである。 まず、第4図において、入力端子103に入力
された書込み入力電圧e13は、逆共振周波数特性
を有する逆共振回路4を介して、その出力電圧
e12に変換される。すなわち、e13とe12との関係
は、次式で表わされる。 e12=B1{(1−Ω2 2)+jQ4 -1Ω2}e13…(5) ここで、B1は周波数によらない一定数、 Ω2=w/w2,
【式】
Q4 -1=Q5 -1,Q6 -1,Q5=w2L1/r1,
Q6=w2C1R1
r1,L1,C1,R1は逆共振特性を誘起する回路
(詳細は後に述べる)素子の値。 この(5)式において、書込み入力電圧e13に対
し、{ }内で示された項が逆共振周波数特性と
なる。 この逆共振特性は、第6図aに示したe12/e13
の対角周波数特性曲線にて表わされる。ここで同
角周波数軸において、同図bで示される記録映像
信号SwでFM変調したFM被変調信号の周波数が
同図a,bで示したように配置された時、すなわ
ち逆共振角周波数w2に、映像信号Swの黒に相当
する角周波数wbと白に相当する角周波数whとの
中央w(J0)をほぼ一致させた時、図のような黒
から白への鋸波状の映像信号に対する逆共振回路
4の出力信号e12は、同図cのようにw(J0)に対
応する振幅は小さく、同期信号に相当する角周波
数wsおよび白に相当する角周波数whに対応する
振幅は大きくなる。 この振幅変化の激しい信号を磁気テープに書込
むためには、振幅の最小値に対して充分な書込み
電流を書込みヘツドに供給しなければならないか
ら、振幅の最大値の時にも非対称歪のおきないよ
うな、すなわち前記従来法の場合よりもダイナミ
ツクレンジの広い書込み増幅器を要することにな
る。これを避けるために、あらかじめ逆共振回路
4の出力信号e12を振幅制限回路5によつて対称
剪断し、第6図dに示す振幅一定の信号e11とす
る。 次にこの信号e11は、入出力間相互コンダクタ
ンスに周波数特性をもたない書込み増幅器6を介
して書込みヘツド12に書込み電流i1を供給すれ
ば、書込みヘツド12はほぼ誘導性素子と見做せ
るので、i1はc11に比例した関係をもたせることが
できる。FM構成波の場合、すなわちキヤリアJ1
に対するサイドバンドJ1の割合を考えれば、振幅
制御回路5による変化はないから、結局書込み電
流i1は入力端子103に入力された書込み入力電
圧e13に関し、 i1=A1{(1−Ω2 2)+jQ4 -1Ω2}e13 …(6) A1は周波数によらない一定数 と表わされ、第5図a,bに示す振幅および位相
対角周波数特性となる。 磁気テープ11に書込まれたこの信号は、読取
り時には読取りヘツド13によつて読取られて、
読取り電圧e2を得、前記従来例の場合と同じくヘ
ツド共振読取り回路7を経て、出力電圧e22とな
る。すなわち出力電圧e22は、前記従来例と同様
に、(3)式で表わされ、e22/e2の特性は第5図
c,dに示すようになる。 この場合、ヘツド共振読取り回路7の共振角周
波数w1およびQ1を書込み側の逆共振回路4の逆
共振角周波数w2およびQ4とおおよそ等しくする
ことによつて、ヘツド共振読取り回路7による振
幅および位相の周波数特性は、逆共振回路4の振
幅および位相の周波数特性により事前に補正され
ることになる。 一般にテープ・ヘツドのFM伝送特性M(w)
は、前記従来例にて説明したように第5図eに示
すような、上下サイドバンドの抑圧,強調の角周
波数特性を有するが、本実施例ではその補償は、
第4図のヘツド共振読取り回路7の後に接続され
たFM等化回路8によつて行なう。このFM等化
回路8は、特に波形歪を良くすることを考慮し
て、直線位相形の等化回路を用いる場合を示す。
すなわち、出力端子104に出力されるFM等化
回路8の出力電圧e23は、 e23=1/M(w)・exp(−jwτ)・e22 …(7) と表わされるようにする。τは遅延時間である。
その特性は、第5図f,gに示すように直線位相
であるから、位相特性のリニアリテイを崩すこと
なくFM等化を施すことができる。 従つて、最終的に書込み入力電圧e13と、読取
り出力電圧e23の比、e23/e13は第5図h,iに示
したようになり、記録再生過程における角周波数
対振幅特性の平坦性のみならず、位相特性のリニ
アリテイも完全に確保されることになる。 以下本発明による磁気記録再生装置を具体的回
路例をもつて、詳しく説明する。 第7図はその一実施例であり、テープ・ヘツド
系1,逆共振回路4,振幅制限回路5,入出力間
相互コンダクタンスが周波数に対し一定な書込み
増幅器6,ヘツド共振読取り回路7,FM等化回
路8より成ることを示す。これに基づき動作を説
明する。 まず、書込み入力電圧e13が入力端子103よ
り逆共振回路4へ入力される。逆共振回路は図示
の通り、周波数特性の平坦な増幅器41の出力端
子より、インダクタンスL1,抵抗r1の直列アーム
を介して増幅器41の入力側に負帰還し、その帰
還した点をコンデンサC1,抵抗R1の並列アーム
でシヤントすることにより得られる。すなわち、
増幅器41の入力電圧e13に対する出力電圧e12は
次式のようになる。 e12/e13=B1{(1−Ω2 2)+jQ4 -1Ω2} …(8) B1は周波数に対し一定の定数 逆共振回路4の出力電圧e12は、次に周波数特
性の平坦な増幅器51と2個のダイオード52で
構成される振幅制限回路5へ送られる。ここで逆
共振回路4によつて過度に増強された電圧信号の
振幅を対称剪断してから、書込み増幅器6へ送ら
れる。書込み増幅器6は微分器61と電力増幅器
62で構成される。そしてその出力電圧e1が書込
みヘツド12へ加えられる。ヘツドは誘導性素子
と見做せるので、微分器61のために書込み電流
i1は振幅制限回路5の出力電圧e11と比例関係にな
る。また、FM被変調信号の伝送特性を考えれ
ば、入力端子103への書込み入力電圧e13と書
込み電流i1との間には、次式の関係を生じる。 i1/e13=A1{(1−Ω2 2)+jQ4 -1Ω2} …(9) ここで、A1は周波数に対し一定なコンダクタ
ンス すなわち、入力信号は逆共振周波数特性を与え
られ、同図には示していないが、ロータリートラ
ンスフオーマのある場合には、さらにこれを介し
て書込みヘツド12に供給され、磁気テープ11
に書込まれる。 次に読取り側では読取りヘツド13により、図
示していないがロータリートランスフオーマのあ
る場合にはその二次側から読取りヘツド13の方
をみて、読取り電圧e2が読取りヘツド13の抵抗
r2,インダクタンスL2を経て入力電圧e21として
ヘツド共振読取り回路7に加えられる。ヘツド共
振読取り回路7は図示のように、コンデンサC2
と抵抗R2の並列アームで入力端子をシヤントさ
れた、その周波数特性の平坦な増幅器71で構成
されている。読取りヘツド13の読取り電圧e2に
対するその出力電圧e22は、 e22/e2=A21/(1−Ω1 2)+jQ1 −1Ω1
…(10) となり、A2は周波数特性をもたないので、書込
み側の周波数対振幅,位相特性と対補する関係と
なり、相殺し合う。 出力電圧e22は、次にテープ・ヘツド系のFM伝
送特性M(w)を補償するためのFM等化回路8
へ送られる。ここではリニアフエーズで近似的に
このM(w)の逆特性をもつ回路を実現するもの
の一例として、トランスパーサル・コサイン回路
を示した。ここに81,82はデイレーライン,
83は加算器,84は減衰器,85は減算器であ
る。これに等価な方法、例えば位相補正を施した
高域強調回路を用いても良く、またFM復調後に
位相補正を加える方法を施しても良い。この実施
例の場合、出力端子104への出力電圧e23はFM
等化回路8の入力電圧e22に対して次のように表
わされる。 e23/e22=(1−A3coswτ)・exp(−jwτ) …(11) ここにA3は減衰器84の減衰比の2倍,τは
デイレーライン81,82の遅延時間である。 以上説明したように、この実施例によつて書込
み側入力電圧e13に対し、読取り側出力電圧e23
は、周波数対位相特性がリニアで、かつ振幅特性
が平坦になるので波形歪のない記録再生系が実現
でき、かつヘツド共振読取り回路7の共振特性
と、FM等化回路8の等化特性により、読取り増
幅器で生じるFM帯域内のノイズ、ならびにテー
プから生じるFM帯域内のノイズに対するS/N
を改善することができる。しかも振幅制限回路5
の作用により、逆共振回路4で過度に増強された
信号が振幅制限されるため、書込み増幅器6のダ
イナミツクレンジは従来と同様のもので良いこと
となる。 この実施例では説明の都合上、書込みヘツド1
2と読取りヘツド13が別々にあるように示した
が、一般になされるように同一のヘツドを書込み
時には書込みヘツドとして、読取り時には読取り
ヘツドとして切替え使用しても、本発明の趣旨を
外れるものではない。 また、上記説明においては書込み増幅器6は、
説明を簡明にするために、その入出力間の相互コ
ンダクタンスが周波数特性をもたないものとして
述べてきたが、実際にはヘツドの特性,テープの
特性等を補償して、より高密度化、高忠実度化を
期するために、何らかの周波数特性をもたせるこ
とがある。この場合においても、本発明を適用す
れば、同様の効果が得られることは勿論である。 以上述べたように本発明はVTRのテープへの
書込み、テープからの読取りの過程において、波
形歪を起こさせずにこの過程でのS/Nを改善す
る方法を与え、またその方法を従来と同様の書込
み側書込み増幅器のダイナミツクレンジで実現す
る方法を提供するものである。 すなわち再度要約して本発明の特徴,効果を述
べれば、FM被変調信号の書込み記録の際、FM
被変調信号にそのキヤリア周波数の近傍を逆共振
周波数とする逆共振特性を与え、次にその信号を
振幅制限し、その信号に比例した書込み電流を書
込みヘツドに与えて記録し、読取り再生する際に
は、その逆共振周波数とほぼ等しい周波数に共振
点を有するよう、そのインピーダンス要素をもつ
て共振回路を形成せしめたヘツドにて再生するこ
とを特徴とし、書込み側の回路と読取り側の回路
の位相特性を相殺することによつて波形歪をなく
すことができ、かつ逆共振書込みによつてサイド
バンド信号がキヤリア信号に対し強調されて記録
されるため、再生側により深いFM等化を施しう
るため、従来の方法よりさらにS/Nを改善で
き、しかも書込み側の回路に振幅制限回路を組入
れることにより逆共振書込みを従来と同様の書込
み増幅器のダイナミツクレンジで実現しうる等の
効果がある。 また前記実施例にて示したように、FM等化を
直線位相回路をもつてすれば、本発明による書込
み読取り系での無歪効果をさらに強調することが
できる。
(詳細は後に述べる)素子の値。 この(5)式において、書込み入力電圧e13に対
し、{ }内で示された項が逆共振周波数特性と
なる。 この逆共振特性は、第6図aに示したe12/e13
の対角周波数特性曲線にて表わされる。ここで同
角周波数軸において、同図bで示される記録映像
信号SwでFM変調したFM被変調信号の周波数が
同図a,bで示したように配置された時、すなわ
ち逆共振角周波数w2に、映像信号Swの黒に相当
する角周波数wbと白に相当する角周波数whとの
中央w(J0)をほぼ一致させた時、図のような黒
から白への鋸波状の映像信号に対する逆共振回路
4の出力信号e12は、同図cのようにw(J0)に対
応する振幅は小さく、同期信号に相当する角周波
数wsおよび白に相当する角周波数whに対応する
振幅は大きくなる。 この振幅変化の激しい信号を磁気テープに書込
むためには、振幅の最小値に対して充分な書込み
電流を書込みヘツドに供給しなければならないか
ら、振幅の最大値の時にも非対称歪のおきないよ
うな、すなわち前記従来法の場合よりもダイナミ
ツクレンジの広い書込み増幅器を要することにな
る。これを避けるために、あらかじめ逆共振回路
4の出力信号e12を振幅制限回路5によつて対称
剪断し、第6図dに示す振幅一定の信号e11とす
る。 次にこの信号e11は、入出力間相互コンダクタ
ンスに周波数特性をもたない書込み増幅器6を介
して書込みヘツド12に書込み電流i1を供給すれ
ば、書込みヘツド12はほぼ誘導性素子と見做せ
るので、i1はc11に比例した関係をもたせることが
できる。FM構成波の場合、すなわちキヤリアJ1
に対するサイドバンドJ1の割合を考えれば、振幅
制御回路5による変化はないから、結局書込み電
流i1は入力端子103に入力された書込み入力電
圧e13に関し、 i1=A1{(1−Ω2 2)+jQ4 -1Ω2}e13 …(6) A1は周波数によらない一定数 と表わされ、第5図a,bに示す振幅および位相
対角周波数特性となる。 磁気テープ11に書込まれたこの信号は、読取
り時には読取りヘツド13によつて読取られて、
読取り電圧e2を得、前記従来例の場合と同じくヘ
ツド共振読取り回路7を経て、出力電圧e22とな
る。すなわち出力電圧e22は、前記従来例と同様
に、(3)式で表わされ、e22/e2の特性は第5図
c,dに示すようになる。 この場合、ヘツド共振読取り回路7の共振角周
波数w1およびQ1を書込み側の逆共振回路4の逆
共振角周波数w2およびQ4とおおよそ等しくする
ことによつて、ヘツド共振読取り回路7による振
幅および位相の周波数特性は、逆共振回路4の振
幅および位相の周波数特性により事前に補正され
ることになる。 一般にテープ・ヘツドのFM伝送特性M(w)
は、前記従来例にて説明したように第5図eに示
すような、上下サイドバンドの抑圧,強調の角周
波数特性を有するが、本実施例ではその補償は、
第4図のヘツド共振読取り回路7の後に接続され
たFM等化回路8によつて行なう。このFM等化
回路8は、特に波形歪を良くすることを考慮し
て、直線位相形の等化回路を用いる場合を示す。
すなわち、出力端子104に出力されるFM等化
回路8の出力電圧e23は、 e23=1/M(w)・exp(−jwτ)・e22 …(7) と表わされるようにする。τは遅延時間である。
その特性は、第5図f,gに示すように直線位相
であるから、位相特性のリニアリテイを崩すこと
なくFM等化を施すことができる。 従つて、最終的に書込み入力電圧e13と、読取
り出力電圧e23の比、e23/e13は第5図h,iに示
したようになり、記録再生過程における角周波数
対振幅特性の平坦性のみならず、位相特性のリニ
アリテイも完全に確保されることになる。 以下本発明による磁気記録再生装置を具体的回
路例をもつて、詳しく説明する。 第7図はその一実施例であり、テープ・ヘツド
系1,逆共振回路4,振幅制限回路5,入出力間
相互コンダクタンスが周波数に対し一定な書込み
増幅器6,ヘツド共振読取り回路7,FM等化回
路8より成ることを示す。これに基づき動作を説
明する。 まず、書込み入力電圧e13が入力端子103よ
り逆共振回路4へ入力される。逆共振回路は図示
の通り、周波数特性の平坦な増幅器41の出力端
子より、インダクタンスL1,抵抗r1の直列アーム
を介して増幅器41の入力側に負帰還し、その帰
還した点をコンデンサC1,抵抗R1の並列アーム
でシヤントすることにより得られる。すなわち、
増幅器41の入力電圧e13に対する出力電圧e12は
次式のようになる。 e12/e13=B1{(1−Ω2 2)+jQ4 -1Ω2} …(8) B1は周波数に対し一定の定数 逆共振回路4の出力電圧e12は、次に周波数特
性の平坦な増幅器51と2個のダイオード52で
構成される振幅制限回路5へ送られる。ここで逆
共振回路4によつて過度に増強された電圧信号の
振幅を対称剪断してから、書込み増幅器6へ送ら
れる。書込み増幅器6は微分器61と電力増幅器
62で構成される。そしてその出力電圧e1が書込
みヘツド12へ加えられる。ヘツドは誘導性素子
と見做せるので、微分器61のために書込み電流
i1は振幅制限回路5の出力電圧e11と比例関係にな
る。また、FM被変調信号の伝送特性を考えれ
ば、入力端子103への書込み入力電圧e13と書
込み電流i1との間には、次式の関係を生じる。 i1/e13=A1{(1−Ω2 2)+jQ4 -1Ω2} …(9) ここで、A1は周波数に対し一定なコンダクタ
ンス すなわち、入力信号は逆共振周波数特性を与え
られ、同図には示していないが、ロータリートラ
ンスフオーマのある場合には、さらにこれを介し
て書込みヘツド12に供給され、磁気テープ11
に書込まれる。 次に読取り側では読取りヘツド13により、図
示していないがロータリートランスフオーマのあ
る場合にはその二次側から読取りヘツド13の方
をみて、読取り電圧e2が読取りヘツド13の抵抗
r2,インダクタンスL2を経て入力電圧e21として
ヘツド共振読取り回路7に加えられる。ヘツド共
振読取り回路7は図示のように、コンデンサC2
と抵抗R2の並列アームで入力端子をシヤントさ
れた、その周波数特性の平坦な増幅器71で構成
されている。読取りヘツド13の読取り電圧e2に
対するその出力電圧e22は、 e22/e2=A21/(1−Ω1 2)+jQ1 −1Ω1
…(10) となり、A2は周波数特性をもたないので、書込
み側の周波数対振幅,位相特性と対補する関係と
なり、相殺し合う。 出力電圧e22は、次にテープ・ヘツド系のFM伝
送特性M(w)を補償するためのFM等化回路8
へ送られる。ここではリニアフエーズで近似的に
このM(w)の逆特性をもつ回路を実現するもの
の一例として、トランスパーサル・コサイン回路
を示した。ここに81,82はデイレーライン,
83は加算器,84は減衰器,85は減算器であ
る。これに等価な方法、例えば位相補正を施した
高域強調回路を用いても良く、またFM復調後に
位相補正を加える方法を施しても良い。この実施
例の場合、出力端子104への出力電圧e23はFM
等化回路8の入力電圧e22に対して次のように表
わされる。 e23/e22=(1−A3coswτ)・exp(−jwτ) …(11) ここにA3は減衰器84の減衰比の2倍,τは
デイレーライン81,82の遅延時間である。 以上説明したように、この実施例によつて書込
み側入力電圧e13に対し、読取り側出力電圧e23
は、周波数対位相特性がリニアで、かつ振幅特性
が平坦になるので波形歪のない記録再生系が実現
でき、かつヘツド共振読取り回路7の共振特性
と、FM等化回路8の等化特性により、読取り増
幅器で生じるFM帯域内のノイズ、ならびにテー
プから生じるFM帯域内のノイズに対するS/N
を改善することができる。しかも振幅制限回路5
の作用により、逆共振回路4で過度に増強された
信号が振幅制限されるため、書込み増幅器6のダ
イナミツクレンジは従来と同様のもので良いこと
となる。 この実施例では説明の都合上、書込みヘツド1
2と読取りヘツド13が別々にあるように示した
が、一般になされるように同一のヘツドを書込み
時には書込みヘツドとして、読取り時には読取り
ヘツドとして切替え使用しても、本発明の趣旨を
外れるものではない。 また、上記説明においては書込み増幅器6は、
説明を簡明にするために、その入出力間の相互コ
ンダクタンスが周波数特性をもたないものとして
述べてきたが、実際にはヘツドの特性,テープの
特性等を補償して、より高密度化、高忠実度化を
期するために、何らかの周波数特性をもたせるこ
とがある。この場合においても、本発明を適用す
れば、同様の効果が得られることは勿論である。 以上述べたように本発明はVTRのテープへの
書込み、テープからの読取りの過程において、波
形歪を起こさせずにこの過程でのS/Nを改善す
る方法を与え、またその方法を従来と同様の書込
み側書込み増幅器のダイナミツクレンジで実現す
る方法を提供するものである。 すなわち再度要約して本発明の特徴,効果を述
べれば、FM被変調信号の書込み記録の際、FM
被変調信号にそのキヤリア周波数の近傍を逆共振
周波数とする逆共振特性を与え、次にその信号を
振幅制限し、その信号に比例した書込み電流を書
込みヘツドに与えて記録し、読取り再生する際に
は、その逆共振周波数とほぼ等しい周波数に共振
点を有するよう、そのインピーダンス要素をもつ
て共振回路を形成せしめたヘツドにて再生するこ
とを特徴とし、書込み側の回路と読取り側の回路
の位相特性を相殺することによつて波形歪をなく
すことができ、かつ逆共振書込みによつてサイド
バンド信号がキヤリア信号に対し強調されて記録
されるため、再生側により深いFM等化を施しう
るため、従来の方法よりさらにS/Nを改善で
き、しかも書込み側の回路に振幅制限回路を組入
れることにより逆共振書込みを従来と同様の書込
み増幅器のダイナミツクレンジで実現しうる等の
効果がある。 また前記実施例にて示したように、FM等化を
直線位相回路をもつてすれば、本発明による書込
み読取り系での無歪効果をさらに強調することが
できる。
第1図は磁気記録再生系のブロツク図、第2図
は読取りヘツドと読取回路の等価回路図、第3図
a〜fは第1図の記録再生系における各種パラメ
ータの周波数特性曲線図、第4図は本発明の原理
を示すブロツク図、第5図a〜iは第4図の記録
再生系における各種パラメータの周波数特性曲線
図、第6図a〜dは動作を説明するための特性曲
線図および信号波形図、第7図は本発明の一実施
例を示す回路構成図である。 4……逆共振回路、5……振幅制限回路、6…
…書込み増幅器、7……ヘツド共振読取り回路、
8……FM等化回路、12……書込みヘツド、1
3……読取りヘツド。
は読取りヘツドと読取回路の等価回路図、第3図
a〜fは第1図の記録再生系における各種パラメ
ータの周波数特性曲線図、第4図は本発明の原理
を示すブロツク図、第5図a〜iは第4図の記録
再生系における各種パラメータの周波数特性曲線
図、第6図a〜dは動作を説明するための特性曲
線図および信号波形図、第7図は本発明の一実施
例を示す回路構成図である。 4……逆共振回路、5……振幅制限回路、6…
…書込み増幅器、7……ヘツド共振読取り回路、
8……FM等化回路、12……書込みヘツド、1
3……読取りヘツド。
Claims (1)
- 1 映像信号をFM変調し、その被変調信号を磁
気媒体に書込み記録し、これを読取り再生する装
置に於いて、読取り側で読取りヘツドのインダク
タンスを要素とする共振回路をその共振周波数が
上記のFM被変調信号のキヤリア周波数の近傍に
あるように形成せしめる手段並びに書込み側でそ
の共振周波数とほぼ等しい逆共振周波数を有する
逆共振周波数特性を上記のFM被変調信号に与え
る手段と、この逆共振特性によつて過度に強調さ
れたFM被変調信号の振幅を制限する手段とを具
備したことを特徴とする磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11465278A JPS5542337A (en) | 1978-09-20 | 1978-09-20 | Magnetic recording reproducing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11465278A JPS5542337A (en) | 1978-09-20 | 1978-09-20 | Magnetic recording reproducing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5542337A JPS5542337A (en) | 1980-03-25 |
JPS6118807B2 true JPS6118807B2 (ja) | 1986-05-14 |
Family
ID=14643154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11465278A Granted JPS5542337A (en) | 1978-09-20 | 1978-09-20 | Magnetic recording reproducing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5542337A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6051456U (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-11 | 株式会社明電舎 | 腐蝕試験装置 |
JPS6129406A (ja) * | 1984-07-19 | 1986-02-10 | Sony Corp | 磁気記録装置 |
JPH0746409B2 (ja) * | 1984-12-07 | 1995-05-17 | キヤノン株式会社 | 磁気記録装置 |
-
1978
- 1978-09-20 JP JP11465278A patent/JPS5542337A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5542337A (en) | 1980-03-25 |
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