JPS62234271A - 磁気記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録再生装置に係り、映像信号及びディジ
タル音声信号を磁気テープに記録再生する磁気記録再生
装置に関する。

従来の技術 従来より、映像信号と共にディジタル音声信号を磁気テ
ープに記録・再生する磁気記録再生装置がある。

この場合、ディジタル音声信号で搬送波をＦＳＫ（周波
数変調）、ＰＳＫ（位相変調）等の変調を行なって記録
し、再生信号を復調してディジタル音声信号を得る。

第２図は従来の再変調方式の４相ＤＰＳＫ復調器の一例
のブロック系統図を示す。端子５０に入来する再生信号
は乗Ｒｖ！ｈ５１．５２に供給される。

乗算器５１．５２夫々にはＶＣＯ＜電圧制御型発振器）
５３より再生搬送波である基準周波数信号と移相器５４
よりの９０’移相された基準周波数信号とが夫々供給さ
れている。乗算器５１．５２夫々の出ノｊ信号は低域フ
ィルタ５５．５６で高周波成分を除去された後ゼロクロ
ス検出器５７゜５８を経て２ビツトのディジタル音声信
号に復調され、端子５９．６０夫々より出力される。ま
た、復調された２ビツトの信号は乗算器６１．６２に供
給され、ここで、基準周波数信号と移相器６３よりの９
０°移相された基準周波数信号とを夫々乗算された後、
加算器６４で加算混合されて再変調される。混合された
信号は位相比較器６５で再生信号と位相比較される。位
相比較器６５の出力する誤差信号は低域フィルタ６６を
通って■ＣＯ５３に供給される。

発明が解決しようとする問題点 磁気記録再生装置では、記録時のテープ走行は入力映像
信号の垂直同期信号に同期ゼしめられ、再生時のテープ
走行は装置が内蔵する発振器の出力する発振信号に同期
せしめられ、この発振信号は、通常ＮＴＳＣカラ一方式
のフィールド周波数である５９．９４Ｈ２である。

ここで、記録時のディジタル音声信号の搬送波を２ＭＨ
ｚに固定した場合、入力映像信号がフィールド周波数５
９．９４Ｈｚのカラー信号であれば再生される映像信号
のフィールド周波数は５９゜９４Ｈｚで搬送波は２　Ｍ
　ＨＺである。しかし、入力映像信号がフィールド周波
数６０Ｈｚのモノクローム信号であれば、再生されるモ
ノクロームの映像信号はフィールド周波数５９．９４Ｈ
２となり、搬送波は１．９９８ＭＨｚとなる。

従って、第２図示の回路のＶＣＯ５３に供給される誤差
信号の直流レベルは映像信号がモノクロームかカラーか
で変化し、回路動作が不安定であるという問題点があっ
た。また、特殊再生時にも再生搬送波は変化してＶＣＯ
５３の誤差信号の直流レベルが変化し回路動作が不安定
になる。同様にして、乗算器５１．５２．６１．６２等
の温度変化等によるドリフトで回路動作が不安定になる
。

更に乗算器５１．５２．６１．６２は直流成分を通過す
る高価なものを使用しなければならない等の問題点があ
った。

そこで、本発明は、上記の問題点を解決した磁気記録再
生装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 第１発明においては、変調器は、映像信号の水平走査周
波数のｎ（ｎは自然数）倍の周波数の搬送波をディジタ
ル音声信号で′変調する。

第２発明においては、変調器は映像信号の水平走査周波
数のｎ（ｎは自然数）倍の周波数の搬送波をディジタル
音声信号で変調し、再生器は、再生された被変調波より
ディジタル音声信号を復調する再生搬送波を再生された
被変調波の交流変動に応じて補償する第１のループと再
生搬送波を再生された映像信号の水平走査周波数を１／
ｎ分周した信号と再生搬送波との位相比較により得られ
た直流変動に応じて補償する第２のループとを有生ずる
。

作用 第１発明では、搬送波が水平走査周波数のｎ倍であるた
め、映像信号がフィールド周波数の異なるモノクローム
、カラーのいずれであっても再生搬送波の周波数が同一
となり復調器の動作が安定する。

第２発明では、更に復調器が第１のループ及び第２のル
ープを有しているので、特殊再生による再生搬送波周波
数の変化及び湿度変化等によるドリフトがあっても安定
に動作する。

実施例 第１図は本発明装置の一実施例のブロック系統図を示す
。同図中、端子１には映像信号が入来し、映像信号処理
回路２に供給される。映像信号処理回路２は公知の手段
により映像信号がカラー信号であれば輝度信号と搬送色
信号とを分離し、この輝度信号をＦＭ変調して搬送色信
号を低域変換した信号に重畳して第３図（Ａ）に示す如
き周波数スペクトラムの信号を出力する。第３図中、Ｉ
はＦＭ輝度信号でその搬送周波数帯域は３．４ＭＨ１〜
４．４ＭＨｚである。■は低域変換搬送色信号で、その
低域変換周波数は略６２９ｋＨｚである。上記の記録用
の映像信号は記録アンプ３を介して回転映像ヘッド５ａ
、５ｂに供給される。また映像信号処理回路２は映像信
号を同期信号分離回路４に供給し、同期信号分離回路４
は垂直同期信号、水平同期信号夫々を分離して後述する
サーボ回路１７，４相ＤＰＳＫ変調器１８夫々に供給す
る。

また、端子１０ａ、１０ｂ夫々には左チャンネル、右チ
ャンネル夫々のアナログの音声信号が入来する。左右チ
１？ンネルの音声信号は、夫々低域フィルタ１１ａ、１
１ｂで可聴帯域を越える不要高域成分を除去された後、
ザンブリング周波数例えば４８ｋｆ−１ｚのサンプルホ
ールド回路１２ａ。

１２ｔ）を経てＡＩＤ変換器１３ａ、１３ｂに供給され
、ここでディジタル化される。ディジタル化された左右
チ１シンネル夫々の音声信号はエンコーダ１６に供給さ
れる。

エンコーダ１６は、映像信号の１フイ一ルド期間分の左
右チャンネル夫々のディジタル化された音声信号のサン
プルより第４図（Ａ）に示すフォーマットで誤り検出及
び訂正符＠Ｐ、Ｑを生成する。第４図（Ａ）において、
データＤＡＴＡＩ。

ＤＡＴＡ２は左右チャンネルのサンプルであり、水平方
向のワード単位（１ワードは８ビツト）の各行のデータ
ＤＡＴＡ１．ＤＡＴＡ２　（夫々８×５０ビツト）を所
定の演算を行なってワード単位の各行８Ｘ３０ビットの
パリティＱを生成し、がっ、垂直力゛向のワードＩＴ１
位の各列３２ビットのデータＤＡＴＡＩ、ＤＡＴＡ２．
パリティＱを所定の演算を行なってワード単位の各列８
Ｘ４ビットのパリティＰを生成する。

上記のデータＤＡＴＡ１．ＤＡＴＡ２及びパリティＰ、
Ｑは、３６ワード毎に分割されて第４図（Ｂ）に示す如
きデータブロックが形成される。

第４図（８）において、上記３２ワードのＤＡＴＡｌ又
はパリティＱ又はＤＡＴＡ２と４ワードのパリティＰと
の前に各８ビツトの同期信ＱＳＹＮＣ２識別信号１０．
アドレス信号ＡＤＤＲ，ブロックパリティ信号ＰＡＲＩ
ＴＹが付加されている。

同期信号５ＹＮＣは各データブロックの開始を指示する
。識別信号１０は各種の再生モードを指示する信号であ
る。アドレス信号ＡＤＤＲは１トラック分のディジタル
音声信号（即ち１３０データブロツク）中の各データブ
ロックの順番を指示する。ブロックパリティ信号ＰＡＲ
ＩＴＹは、Ｐ△ＲＩＴＹ＝ＩＤ■ＡＤＤＲＩ’得られる
誤り検出用の信号である。ここで■は２を法とする加算
の演算子である。第４図（Ｃ）に示すデータエリアの１
３０データブロツクで第４図（Ａ）に示すデータＤＡＴ
Ａ１．ＤＡＴＡ２及びパリティＰ、Ｑが伝送されるが、
その前及び後ろに各３デ一タブロツク分のクロック再生
用のプリアンプル信号及びポストアンブル信号が付加さ
れる。従って、１フイールド（−１／６０ｓｅｃ）に１
３６データブロツク（＝４３２４８ビット）のディジタ
ル音声信号が伝送される。

上記のディジタル音声信号は４相ＤＰＳＫ変調器１８に
供給される。

第５図は４相ＤＰＳＫ変調器１８の一実施例のブロック
系統図を示す。同図中、端子８０にはエンコーダ１６よ
りのディジタル音声信号が入来し、端子８１．８２夫々
には周波数路２．６ＭＨ２のクロック信号及びこれを１
ｚ２分周した周波数路１．３ＭＨ２のクロック信号夫々
が入来する。直並列変換器８３は周波数２．６Ｍｆ−１
ｚのクロック信号を供給されるＤ型フリップフロップ８
４゜８５と、周波数１．３ＭＨｚのクロック信号を供給
されるＤ型フリップフロップ８６．８７とより構成され
ている。

フリップ７０ツブ８４にラッチされたディジタル音声信
号の各ビットは、フリップフロップ８６に供給されると
共に、フリップフロップ８５を介してフリップフロップ
８７に供給される。これによって例えばフリップフロッ
プ８７は先行するビットをラッチして乗算器８８に供給
し、またフリップフロップ８６は後のビットをラッチし
て乗算器８９に供給する。

また、端子に入来する同期信号分離回路４よりの水平同
期信号は基準信号として位相比較器９１に供給され、こ
こで分周器９２よりの信号と位相比較される。位相比較
器９１の出力する誤差信号は低域フィルタ９３を介して
ＶＣＯ（電圧ｔＩＩＩＩｌ型発振器）９４に供給され、
ＶＣＯ９４の出力発振周波信号は分周器９２で１１５０
８分周される。

これによってＶＣＯ９４の出力発振周波信号の周波数は
水平同期信号の水平走査周波数ｆ、を５０８逓倍した値
となる。また、ＶＣＯ９４の出力発振周波数信号は分周
器９５及びフリップアンプ９６のクロック入力端子に供
給される。分周器９５は発振周波信号を１ｚ４分周して
水平走査周波数ｆＨを１ｚ７逓倍した搬送波ＣＮＴＳＣ
方式の場合１．９９８Ｍ１−ＩＺ、モノクロームの場合
２．００Ｍ）−１ｚ　）を生成し、これをフリップフロ
ップ９６のデータ端子りに供給すると共に、低域フィル
タ９７を介して乗Ｆ［器８９に供給する。フリップフロ
ップ９６は上記搬送波を１ｚ４周期つまり９０”移相し
、この搬送波は低域フィルタ９８を介して乗算器９８に
供給される。

互いに９０°位相の異なる搬送波は乗算器８８゜８９夫
々で直並列変換器８３の出力する並列出力信号と乗算さ
れ、乗算器８８．８９夫々の出力信号は混合器９９で加
算混合されて端子１００より第１図示の帯域フィルタ１
９に供給される。

また、上記ディジタル音声信号の伝送ビットレートは、
略２．６Ｍｂ／Ｓに選定されている。従って、４相ＤＰ
ＳＫ変調器１８の出力ディジタル音声信号の周波数スペ
クトラムは、搬送波周波数路２．ＯＭＨｚで最大レベル
、２．０ＭＨ２に対して±１．３０ＭＨｚ　　（−２，
６ＭＨｚ／２＞離れた周波数でＯとなり、同様に２．Ｏ
ＭＨｚ±ｎＸ１．３ＭＨｚ　　（ただし、ｎは自然数）
の周波数位置でＯとなる、公知のくし歯状のスペクトラ
ムとなる。

従って、上記４相ＤＰＳＫ変調器１８の出力ディジタル
音声信号は不要周波数成分を除去するための帯域制限を
して、かつ、符号量干渉を起こさないような、２．０Ｍ
Ｈｚを中心として通過帯域幅が前記伝送ビットレートの
０．７倍程度に選定された帯域フィルタ１９を通されて
第３図（Ｂ）に示す如き周波数スペクトラムのディジタ
ル音声信号に帯域制限された復、記録アンプ２０を介し
て回転音声ヘッド２１ａ、２１ｂに供給される。

上記の４相ＤＰＳＫ変調では４つの位相のいずれかで４
種の情報のいずれか−を伝送するから、２ビツトに１回
の位相変調でよく、搬送波の位相の切換速度（シンボル
レート）はビットレートの半分で良くなり、ビットレー
ト分の帯域で伝送することができ、１．７ＭＨｚ程度の
狭帯域で伝送することができる。

回転映像ヘッド５ａ、５ｂは互いに回転シリンダ（図示
せず）の１８０度の位置に取り付けられ、この回転映像
ヘッド５ａ、５ｂ大々に対して例えば１２０度先行する
位置に回転音声ヘッド２１ａ。

２１ｂが取り付けられている。

ところで、サーボ回路１７は同期信号分離回路４よりの
垂直同期信号をエンコーダ１６に供給してエンコーダ１
６のフィールド同期を取ると共に、回転シリンダを上記
の垂直同期信号に同期させて回転せしめる。従って、回
転音声ヘッド２１ａ。

２１ｂ夫々で磁気テープ２３の磁性層の深層に各トラッ
ク毎に符号が完結するディジタル音声信号が飽和記録さ
れ、その後から回転映像ヘッド５ａ。

５ｂ夫々で磁気テープ２３の磁性層の表面に記録用の音
声信号が記録される。回転映像ヘッド５ａ。

５ｂと回転音声ヘッド２１ａ、２１ｂとが夫々のアジマ
ス角度を異ならしめられているのは勿論である。更にサ
ーボ回路１７は垂直同期信号から生成したコントロール
信号を固定ヘッド２２に供給し、これによって磁気テー
プ２３にコントロールトラックが記録される。

再生時においては、磁気テープ２３の深層より回転音声
ヘッド２１ａ、２１ｂ夫々で再生された信号はプリアン
プ３０に供給され、磁気テープ２３の表面より回転映像
ヘッド５ａ、５ｂ夫々で再生された信号はスイッチング
アンプ２４に供給される。また、磁気テープ２３のトラ
ックＴＣから固定ヘッド２２で再生された信号はサーボ
回路１７に供給される。サーボ回路１７はコントロール
信号が基準周波数信号（周波数５９．９４Ｈｚ　）と同
期がとれるように回転シリンダの回転を１ｉ１１１１Ｉ
Ｉする。

スイッチングアンプ２４は回転映像ヘッド５ａ。

５ｂ夫々の再生信号を増幅すると共にスイッチングして
連続信号とし、この信号をプリアンプ２５を介して映像
信号処理回路２６に供給する。映像信号処理回路２６は
公知の手段により再生信号がカラー信号であればＦＭ輝
度信号、低域変換搬送色信号夫々を帯域分離して取り出
し、輝度信号を復調すると共に周波数変換により搬送色
信号を得て、輝度信号に搬送色信号を重畳して標準方式
の映像信号として端子２７より出力する。また、この映
像信号は同期信号分離回路２８に供給され、ここで分離
された水平同期信号は４相ＤＰＳＫ復調鼎３２に供給さ
れる。

プリアンプ３０は回転音声ヘッド２１ａ、２１ｂ夫々よ
りの再生信号を増幅すると共にスイッチングして連続信
号とし帯域フィルタ３１に供給する。

帯域フィルタ３１で帯域分離して取り出された第３図（
Ｂ）に示す周波数スペクトラムの再生信号はＤＰＳＫ復
調器３２に供給される。

第６図はＤＰＳＫ復Ｉｌｌ器３２の一実施例のブロック
系統図を示す、同図中、第２図と同一部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。第６図中、端子５０には
帯域フィルタ３１よりの再生信号が入来し、端子７０に
は同期信号分離回路２８ヨリノ水平走査周波数ｆＨ（＝
１５．７３４ＫＨｚ　）の水平同期信号が入来する。

水平同期信号は基準信号として位相比較器７１に供給さ
れ、ここで分周器７２よりの周波数ｆＨの分周信号と位
相比較される。位相比較器７１の出力する誤差信号は遮
断周波数が充分に低い低域フィルタ７３によって、ジッ
タ等の交流成分を除去されて加算器７４に供給される。

位相比較器６５の出力する誤差信号は直流除去回路（コ
ンデンサ）７５で直流成分を除去され、ジッタ等の交流
成分のみが加算回路７４に供給される。加算回路７４の
出力する加算誤差信号は低域フィルタ７６で不要高周波
成分を除去された後ＶＣＯ（ｆｆｉ圧制御型発娠器）７
７に供給される。

ＶＣＯ７７は加算誤差信号のレベルに応じて周波政略７
．９９２ＭＨ２の発振周波信号を生成する。この発振周
波信号は分周Ｚ７２．７８及びＤ型フリップフロップ７
９のクロック入力端子に供給される。分周器７２は発振
周波信号を１１５０８分周して周波政略１５．７３４Ｋ
Ｈｚの分周信号を生成する。分周器７８は発振周波信号
を１／４分周して再生搬送波である周波政略１．９９８
Ｍ　ＨＺの基準周波数信号を生成し、乗算器５１．６１
及びフリップフロップ７９のデータ端子に供給する。

フリップフロップ７９は基準周波数信号を１／４周期つ
まり９０°移相して乗算器５２．６２夫々に供給する。

ところで、再生時の映像信号のフィールド周波数は５９
．９４Ｈｚとされているので、映像信号がモノクローム
、カラーのいず杵であっても、端子５０に入来する再生
信号より得られる再生搬送波は周波政略１．９９８ＭＨ
ｚである。従って、分局器７２の出力する分周信号は周
波政略１５．７３４ＫＨ７である。また、端子７０に入
来する水平同期信号の水平走査周波数もモノクローム、
カラーのいずれであっても周波政略１５．７３４ＫＨｚ
である。このため、４相ＤＰＳＫ復調器３２においては
、映像信号がモノクローム、カラー夫々の場合で、ＶＣ
Ｏ７７に供給される加算誤差信号の直流レベルが変化す
ることがない。

倍速再生等の特殊再生時には、端子５０に入来する再生
信号の再生搬送波の周波数が大なる方向又は小なる方向
に定常的に変化する。このときＶＣｏＩ２に供給される
直流レベルは分周期７２゜位相比較器７１．低域フィル
タ７３による第１のループで与えられており、乗Ｈ器５
１．５２゜６１．６２．低域フィルタ５５．５６．ゼロ
クロス検出器５７．５８．加算器６４９位相比較器６５
による第２のループが不安定になることを防止している
。同様にして乗算器５１．５２，６１゜６２等の温度変
化によるドリフトも第１のループにより補正され、安定
に動作する。

また、第２のループでは交流成分だけをＶＣ０７７に供
給しているため、乗算器５１．５２゜６１．６２として
直流成分を通過しない低価格の平衡変調器等を用いるこ
とができ、復調器３２を安価なものとすることができる
。

更に、ＶＣＯ７７の出力する発振周波信号を分周器７８
で１／４分周して再生搬送波を生成すると共にフリップ
フロップ７９を用いてディジタル的に９０°移相した再
生搬送波を生成しているため、両再生搬送波の位相差が
正確に９０’であり動作が安定する。

第１図に戻って説明するにＤＰＳＫ復調器３２で復調さ
れたディジタル音声信号は２ビツトパラレルにデコーダ
３３に供給される。デコーダ３３にはサーボ回路１７よ
り再生コントロール信号に同期して生成された垂直同期
信号が供給されており、ここで、ディンターリーブ、誤
り訂正９時間軸補正及び伸長等の処理を行なわれて、左
チャンネルのディジタル化された音声信号と右チャンネ
ルのディジタル化された音声信号とに分離される。

この左右チャンネルのディジタル化された音声信号は、
夫々Ｄ／Ａ変換器３７ａ、３７ｂ夫々でアナログ化され
た後、デグリッヂャ回路３８ａ。

３８ｂで０／Ａ変換時に発生するノイズ成分を除去され
、更に低域フィルタ３９ａ、３９ｂで可聴周波数帯域を
越える不要高域成分を除去される。

これによって端子４Ｑａ、４０ｂ夫々より左チャンネル
、右チャンネルのアナログの音声信号が出力される。

なお、特殊再生を行なわない場合には、復調器として第
５図示の回路の代りに第２図示の回路を用いても良く、
上記実施例に限定されない。

なお、第２図、第５図の再変調方式の回路の代りに、逆
変調方式、コスタスルール方式等の周知の回路を用いて
も良く、上記実施例に限定されない。

なお、ディジタル音声信号の変調、復調方式は４相ＰＳ
Ｋ或いはオフセット４相ＤＰＳＫ、又はＦＳＫであって
も良く、上記実施例に限定されない。

発明の効果 上述の如く、第１発明は、映像信号がモノクローム、カ
ラーに拘らず、再生搬送波が略同−周波数で復ＷＡ器の
動作が安定したものとなる。

また、第２発明は、更に特殊再生時にも復調器の動作が
安定し、かつ温度変動等に対しても復調器の動作が安定
し、この復調器を低価格にすることができ、更に４相Ｄ
ＰＳＫ又はオフセット４相ＤＰＳＫ復調の際に再生搬送
波と９０°移相した再生搬送波とをディジタル的に生成
して安定した動作を行なうことができる等の特長を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例のブロック系統図、第２
図は従来の復調器の一例のブロック系統図、第３図は磁
気テープの記録信号の一実施例の周波数スペクトラム、
第４図はディジタル音声信号の一実施例の信号フォーマ
ツ！・を説明するための図、第５図は本発明装置の変ａ
器の一実施例のブロック系統図、第６図は本発明装置の
復調器の一実施例のブロック系統図である。 ４．２８・・・同期信号分離回路、１８・・・４相ＤＰ
ＳＫ変調器、３２・・・４相ＤＰＳＫ復調器、５１゜５
２．６１，６２．８８．８９・・・乗算器、６４゜７４
．９９・・・加算器、７１．９１・・・位相比較器、７
２．７８．９２．９５・・・分局器、７３．７６゜９３
．９７．９８・・・低域フィルタ、７５・・・直流除去
回路、７７．９４・・・ＶＣｏ、７９．８４〜８７゜９
６・・・フリップフロップ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号と共にディジタル音声信号の被変調波を
   磁気テープに記録し、かつ再生する磁気記録再生装置に
   おいて、 該映像信号の水平走査周波数のｎ（ｎは自然数）倍の周
   波数の搬送波をディジタル音声信号で変調する変調器を
   設けたことを特徴とする磁気記録再生装置。
2. （２）映像信号と共にディジタル音声信号の被変調波を
   磁気テープに記録し、かつ再生する磁気記録再生装置に
   おいて、 該映像信号の水平走査周波数のｎ（ｎは自然数）倍の周
   波数の搬送波をディジタル音声信号で変調する変調器と
   、 再生された被変調波よりディジタル音声信号を復調する
   再生搬送波を該再生された被変調波の交流変動に応じて
   補償する第１のループと、該再生搬送波を再生された映
   像信号の水平走査周波数を１／ｎ分周した信号と該再生
   搬送波との位相比較により得られた直流変動に応じて補
   償する第２のループとを有する復調器とを設けたことを
   特徴とする磁気記録再生装置。
3. （３）該変調器は、４相差分位相変調又はオフセット４
   相差分位相変調を行ない、該復調器は、４相差分位相復
   調又はオフセット４相差分位相復調を行なうことを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の磁気記録再生装置。
4. （４）該復調器は、該再生搬送波の４倍の発振周波信号
   を生成し、該発振周波信号よりディジタル的に９０°位
   相の異なる２種類の再生搬送波を発生することを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の磁気記録再生装置。