DE69218514T2

DE69218514T2 - Magnetisches Wiedergabegerät

Info

Publication number: DE69218514T2
Application number: DE69218514T
Authority: DE
Inventors: Hajime C O Patents Divis Inoue; Takahito C O Patents Divi Seki; Chihoko C O Patents D Takizawa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-08-03
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1997-07-17
Anticipated expiration: 2012-08-01
Also published as: EP0527017B1; EP0527017A1; DE69218514D1; US5450253A

Description

Üblicherweise wird bei der magnetischen Aufzeichnung/Wiedergabe, um eine Amplitudenverformung oder eine Phasenverformung usw. zu kompensieren, die aus der Aufzeichnung/Wiedergabekennlinie hinsichtlich eines magnetischen Aufzeichnungsträgers resultiert, ein Entzerrer verwendet. In den vergangenen Jahren ist ein adaptives Entzerrungssystem, wie dieses bei der Kommunikation verwendet wird, ebenfalls bei einer derartigen magnetischen Aufzeichnung/Wiedergabe übernommen worden.
Die adaptive Entzerrung wurde traditionell als Technologie dazu entwickelt, um eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung auszuführen, wobei eine Telefonleitung verwendet wird. Bei der Telefonleitung ändert sich die Übertragungspfadkennlinie in Abhängigkeit vom Verbindungszustand der Leitung. Da aus diesem Grund die Übertragungspfadkennlinie mit einem festen Entzerrer nicht zufriedenstellend korrigiert werden kann, besteht die Notwendigkeit einer adaptiven Einstellung der Kennlinie des Entzerrers. pBei einem solchen Kommunikationssystem ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Signal, dessen Schwingungsfom usw. vorher bekannt ist, übertragen wird, um die Übertragungspfadkennlinie zu prüfen, um anschließend ein notwendiges Signal (automatische Entzerrung) zu übertragen; und ein Verfahren, bei dem ein Signal selbst, welches übertragen werden soll, dazu verwendet wird, die Übertragungspfadkennlinie (adaptive Entzerrung) zu überprüfen. In jedem Fall ist es Aufgabe des Entzerrers, automatisch die Verformung aus der empfangenen Signalschwingungsform zu beseitigen, die beim Durchlaufen durch einen Übertragungspfad verzerrt wurde, um die übertragene Signalschwingungsform wieder originalgetreu herzustellen.
Um die Übernahme auf eine magnetische Aufzeichnung/Wiedergabe der adaptiven Entzerrung wie oben beschrieben zu erwägen, wird ein digitaler VTR (Videobandrekorder) als magnetische Aufzeichnung/Wiedergabevorrichtung angenommen, um ein Videosignal in ein digitales Signal umzusetzen, um das digitale Signal auf einem Nagnetband (Videoband) aufzuzeichnen oder um es daraus durch Verwendung des sogenannten Teilanwortsystems zu reproduzieren. Dieses Teilantwortsystem ist ein System zur Formung eines Codespektrums, wobei empirisch die Interferenz zwischen Codes aufgrund der Übertragungskennlinie des Übertragungspfads (oder des Aufzeichnungsträgers) verwendet wird. So gehören beispielsweise der NRZI-Code, der Verschachtelungs-NRZI-Code und dergleichen zum Teilantwortsystem. Auf der Aufzeichnungsseite wird ein sogenannter Vorcodierer (precoder) bereitgestellt, um Eingangsdaten in eine Zwischenreihe umzusetzen, um die Verbreitung eines Codefehlers im Zeitpunkt der Reproduktion (im Zeitpunkt der Unterscheidung) zu vermeiden. Ein Beispiel der Konfiguration der Wiedergabeseite in dem Fall, wo das oben erwähnte adaptive Entzerrungssystem für einen digitalen VTR übernommen wird, um eine magnetische Aufzeichnung/wiedergabe durchzuführen, wobei ein solches Teilantwortsystem verwendet wird, ist in Fig. 7 gezeigt.
In Fig. 7 wird ein magnetisches Signal, welches auf einem Aufzeichnungsband (nicht gezeigt) aufgezeichnet ist, in ein elektrisches Signal umgesetzt, wobei ein Magnetkopf 101 verwendet wird. Das erhaltene elektrische Signal wird dann mittels eines Wiedergabeverstärkers 102 verstärkt. Das verstärkte Signal wird zu einer Ermittlungskennlinienschaltung 103 geliefert. Diese Ermittlungskennlinienschaltung 103 besitzt eine Ermittlungskennlinie (Codierungskennlinie) des Teilantwortsystems, d.h. eine Kennlinie von (1+D) im Fall der Klasse IV. Ein Ausgangssignal von der Ermittlungskennlinien schaltung 103 wird zu einem Entzerrer 104 geliefert, der ein sogenanntes FIR-Filter (Finite Impulse Response - Filter = nichtrekursives Filter) oder ein Transversalfilter besitzt, in welchem die adaptive Entzerrungsverarbeitung ausgeführt wird. Das verarbeitete Ausgangssignal wird dann zu einem Decodierer 105 geliefert, bei dem die Unterscheidung zwischen "1" und "0" durch den Pegelvergleich usw. ausgeführt wird. Damit ist die Decodierung der Datenreihe im Zeitpunkt der Aufzeichnung ausgeführt.
Ein Ausgangssignal d vom Decodierer 105 wird zu einem Addierer (Fehlerdetektor) 106 geliefert, in welchem ein Ausgangssignal y vom Entzerrer 104 vom Ausgangssignal d subtrahiert wird. Damit wird ein Fehler (Rest) e hergeleitet. Der erhaltene Fehler e wird zu einer adaptiven Steuereinheit 107 gesandt. Zu dieser adaptiven Steuereinheit 107 wird ein Ausgangssignal x von der Ermittlungskennlinienschaltung 103 als sogenanntes Referenzeingangssignal geliefert. Die adaptive Steuereinheit 107 korrigiert die Filterkennlinie des Entzerrers 104, um so die Signalleistung des Fehlersignals (Restsignal) zu minimieren. Wenn ein sogenanntes Transversalfilter als Entzerrer 104 verwendet wird, werden die Multiplikationskoeffizienten (Abgriffskoeffizienten) der Abgriffe adaptiv modifiziert (korrigiert) und aktualisiert. Damit wird die Kennlinie des Transversalfilters korrigiert, so daß eine Kennlinie in der Nähe einer inversen Kennlinie der elektromagnetischen Umsetzungskennlinie bei der magnetischen Aufzeichnung/Wiedergabe bereitgestellt wird.
Ein Ausgangssignal vom Decodierer 105 wird zu einer Signalverarbeitungsschaltung 108 geliefert, in der die Wiedergabe einer Synchronblock- und/oder Fehlerkorrektur usw. ausgeführt wird. Das verarbeitete Signal wird zu einer Signalverarbeitungsschaltung 109 geliefert, in welcher die Wiederherstellung der ursprünglichen Bilddaten ausgeführt wird. Zusätzlich werden, obwohl dies nicht gezeigt ist, Ausgangsdaten von der Signalverarbeitungsschaltung 108 zu einer Audiosignalverarbeitungsschaltung und zu einer Subcode-Signalverarbeitungsschaltung usw. geliefert. In diesen Schaltungen werden entsprechende Verarbeitungsoperationen ausgeführt.
Im allgemeinen wird im Zeitpunkt der Einrichtung eines Servobetriebs, wenn der Betrieb des Kapstan-Servobetriebs oder des Drehtrommel-Servobetriebs begonnen wird, wie im Zeitpunkt des Beginns der Reproduktion durch den VTR, das Rückkopplungssignal instabil. Als Folge davon gibt es Fälle, wo die Aktualisierung der adaptiven Filterkoeffizienten für ein solches instabiles Signal nicht korrekt durchgeführt wird, was die Schwierigkeit mit sich bringt, daß die Reihe der Abgriffskoeffizienten von Fall zu Fall streuen kann.
Außerdem wird im allgemeinen bei einem VTR usw. im Zeitpunkt einer variablen Geschwindigkeitsreproduktion, wo die Reproduktion mit einer Bandgeschwindigkeit durchgeführt wird, die sich von der Bandgeschwindigkeit im Zeitpunkt der Aufzeichnung unterscheidet, eine Ortskurve so beschrieben, daß der Wiedergabekopf mehrere Spuren überquert. Aus diesem Grund wird für eine Zeitdauer, während der die Abtastung in einer Position zwischen den Spuren durchgeführt wird, oder die Abtastung auf einer Spur durchgeführt wird, bei der der Azimuthwinkel sich von dem des Aufzeichnungskopfs unterscheidet, der Wiedergabepegel deutlich abgesenkt. Als Folge davon wird, wenn ein Signal in solch einem Teil verwendet wird, um die Modifizierung/Aktualisierung der adaptiven Filterabgriffs-Koeffizienten auszuführen, der Betrieb häufig instabil werden.
Weiter ist bei einem magnetischen Wiedergabegerät, welches einen Aufzeichnungskopf verwendet, ein System vorgeschlagen worden, bei dem Wiedergabedaten, die ohne Durchführung einer genauen Spurführung der Aufzeichnungsspuren auf einem Magnetband erhalten werden, in einen Speicher zusammen mit den Spuradressen geschrieben werden, um aus diesem Speicher die Daten gemäß der Ordnung dieser Spuradressen zu lesen. Sogar im Zeitpunkt eines Wiedergabemodus mit einer üblichen Geschwindigkeit kann in diesem Fall die Abtastortskurve des Wiedergabekopfs Spuren überqueren. In diesem Zeitpunkt wird der Wiedergabepegel auf einen Wert abgesenkt, daß kein wirksames Rückkopplungssignal bereitgestellt wird. Wenn aus diesem Grund die adaptive Entzerrung ausgeführt werden soll, besteht die Möglichkeit, daß der Betrieb instabil wird.
In den IEEE Transactions on Consumer Electronics, Seite 520 bis 526, August 189, Nr. 3, New York, IVAN Adaptive Equalizer for R-DAT", S. Kato et al, ist ein magnetisches Wiedergabegerät gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2 offenbart.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein magnetisches Wiedergabegerät zur Wiedergabe von Magnetdaten, die auf einem magnetischen Aufzeichnüngsträger aufgezeichnet sind, bereitgestellt, wobei das Gerät aufweist:
ein Filter, das als Entzerrer dient, um die Kennlinie eines Rückkopplungssignals von einem Magnetkopf zu kompensieren;
einen Decodierer zur Decodierung eines Ausgangssignals des Filters; und
eine adaptive Steuereinheit zur adaptiven Einstellung der Kennlinie des Filters auf der Grundlage eines Eingangssignals des Filters und der Eingangs- und Ausgangssignale des Decodierers;
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ausgabe eines Servoverriegelungssignals, um anzuzeigen, daß ein Servosteuerbetrieb, der bei der Wiedergabe der Daten durchgeführt wurde, stabil geworden ist, in dem die adaptive Steuereinheit mit der adaptiven Einstellung der Filterkennlinie als Antwort auf das Servosteuersignal beginnt.
Bei Ausführungsformen dieses magnetischen Aufzeichnungsgeräts wird im Zeitpunkt, wenn der Servobetrieb instabil ist, wie im Zeitpunkt der Einrichtung des Servobetriebs beim Beginn der Reproduktion, der adaptive Einstellbetrieb der Filterkennlinie nicht ausgeführt. Wenn der Servobetrieb stabilisiert ist, wird der Einstellbetrieb für die Filterkennlinie zum ersten Mal begonnen. Aus diesem Grund kann jeglicher schlechter Einfluß oder Wirkung auf den Einstellbetrieb der Filtercharakteristik durch ein instabiles Rückkopplungssignal vermieden werden. Damit kann ein schneller adaptiver Betrieb (Entzerrung) durchgeführt werden. So wird beispielsweise die Schwierigkeit der Abgriffskoeffizientenabweichung beseitigt. Damit können die Abgriffskoeffizienten schnell in entsprechende optimale Abgriffskoeffizienten einmünden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein magnetisches Wiedergabegerät zur Wiedergabe von Magnetdaten, die auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sind, bereitgestellt, wobei das Gerät aufweist:
ein Filter, das als Entzerrer dient, um die Kennlinie eines Rückkopplungssignals von einem Magnetkopf zu kompensieren;
einen Decodierer zur Decodierung eines Ausgangssignals des Filters; und
eine adaptive Steuereinheit zur adaptiven Einstellung der Kennlinie des Filters auf der Grundlage eines Eingangssignals des Filters und der Eingangs- und Ausgangssignale des Decodierers;
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ausgabe eines Wiedergabemodusinstruktionssignals, welches anzeigt, ob der laufende Betriebsmodus des Geräts ein variabler Geschwindigkeitswiedergabemodus ist oder nicht, bei dem die Wiedergabegeschwindigkeit sich von der Geschwindigkeit im Zeitpunkt der Aufzeichnung der Daten unterscheidet, wobei das Wiedergabemodusinstruktionssignal zur adaptiven Steuereinheit geliefert wird, um die Einstellung der Filterkennlinie während des variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus zu verbieten.
Ausführungsformen der Erfindung stellen somit ein magnetisches Wiedergabegerät bereit, bei dem im voraus schlechte Einflüsse oder Wirkungen auf eine adaptive Entzerrungsverarbeitung vermieden werden können, welche aus einem instabilen Rückkopplungssignal resultieren, wie im Zeitpunkt des Aufbaus eines Servobetriebs.
Die Ausführungsformen dieser Erfindung liefern außerdem ein magnetisches Wiedergabegerät, welches in der Lage ist, ein Phänomen zu verhindern, daß der Betrieb der adaptiven Entzerrung instabil wird, was aus einer Änderung des Wiedergabepegeis während eines variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus resultiert.
Bei Ausführungsformen dieses magnetischen Wiedergabegeräts wird, da der Wiedergabepegel im Zeitpunkt einer variablen Geschwindigkeitswiedergabe variiert, ein Verfahren verwendet, eine adaptive Einstelloperation der Filterkennlinie für diese Zeitperiode zu verhindern, um dadurch zu verhindem, daß die adaptive Einstelloperation der Filterkennlinie instabil wird.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun mittels Ausführungsbeispielen mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm ist, welches in Blockform den Umriß des Aufbaus eines Teils des Wiedergabesystems eines digitalen VTRs als erste Ausführungsform eines magnetischen Wiedergabegeräts nach dieser Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm ist, welches in Blockform ein echtes Beispiel des inneren Aufbaus eines adaptiven Entzerrers (adaptives Filter) zeigt, welches bei der obigen Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm ist, welches in Blockform den Umriß des Aufbaus eines Teils des Wiedergabesystems eines digitalen VTRs als zweite Ausführungsform eines magnetischen Wiedergabegeräts nach dieser Erfindung zeigt;
Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm ist, welches in Blockform den Aufbau des wesentlichen Teils eines dritten Beispiels eines Wiedergabesystems zeigt;
Fig. 5 ein Zeitablaufdiagramm ist, um den Betrieb des obigen Beispiels zu erklären;
Fig. 6 ein Schaltungsdiagramm ist, welches in Blockform den Aufbau des wesentlichen Teils eines vierten Beispiels eines Wiedergabesystems zeigt;
Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm ist, welches in Blockform den Umriß des Aufbaus eines digitalen VTRs zeigt, welches zur Erklärung eines kürzlich vorgeschlagenen Systems verwendet wird.
Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm, welches in Blockform den Umriß des Aufbaus des Wiedergabesystems eines digitalen VTR, wie er vor kurzen beschrieben wurde, als erste Ausführungsform eines magnetischen Wiedergabegeräts nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
In Fig. 1 wird ein magnetisches Signal, welches auf einem Magnetband (nicht gezeigt) aufgezeichnet ist, in ein elektrisches Signal mittels eines Magnetkopfes 11 innerhalb eines mechanischen Blocks (mechanische Einheit) des VTRs umgesetzt. Das erhaltene elektrische Signal wird durch einen Wiedergabeverstärker 12 verstärkt und dann zu einer Ermittlungskennlinienschaltung 13 geliefert. Diese Ermittlungskennlinienschaltung 13 besitzt eine Ermittlungskennlinie (Codierungskennlinie) des eingangs beschriebenen Teilantwortsystems, und besitzt eine Kennlinie von (1+D) im Falle der Klasse IV. Ein Ausgangssignal von der Ermittlungskennlinienschaltung 13 wird zu einem Filter geliefert, welches als Hauptteil des Entzerrers dient. Als Filter 14 wird ein sogenanntes FIR-Filter (Finite Impulse Response-Filter = nichtrekursives Filter) oder ein Transversalfilter im allgemeinen verwendet. Dessen Filtercharakteristik wird adaptiv durch eine adaptive Steuereinheit 17 (die später beschrieben wird) eingestellt. Ein Ausgangssignal vom Filter 14 wird zu einem Decodierer 15 geliefert, wo die Unterscheidung zwischen "1" und "0" durch einen Pegelvergleich usw. ausgeführt wird. Somit wird das Decodieren der Datenreihe im Zeitpunkt der Aufzeichnung ausgeführt. Ein Ausgangssignal vom Decodierer 15 wird über einen Ausgangsanschluß 15OT abgenommen, und es wird dann zu der vorher beschriebenen Signalverarbeitungseinheit 108 usw. geliefert, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
Ein Addierer (Fehlerdetektor) 16 subtrahiert ein Ausgangssignal y des Filters 14 des Entzerrers von einem Ausgangssignal d des Decodierers 15, um dadurch ein Fehlersignal (Rest) e zu erhalten, welches zur adaptiven Steuereinheit 17 geliefert wird. In diesem Zeitpunkt wird die adaptive Steuereinheit 17 mit einem Ausgangssignal x von der Ermittlungskennlinienschaltung 13 als sogenanntes Referenzeingangssignal beliefert. Als Ergebnis dieses Umstands, daß die adaptive Steuereinheit 17 Koeffizienten (Abgriffskoeffizienten) des Filters 14 modifiziert/aktualisiert, um so die Signalleistung des Fehlersignals (des Rests) zu minimieren, wird die Entzerrerkennlinie in einer Weise eingestellt, daß sie eng bei der Kennlinie entgegengesetzt zu der der elektro-magnetischen Umsetzungskennlinie bei der magnetischen Aufzeichnung/Wiedergabe liegt. Das Filter 14 und die adaptive Steuereinheit 17 bilden somit ein adaptives Filter. Anders ausgedrückt kann der adaptive Entzerrer als Schaltelement angesehen werden, in welchem ein adaptives Filter als Entzerrer verwendet wird.
Eine Servosteuereinheit 18 von Fig. 1 ist ein Schaltungsabschnitt, um den Servosteuerbetrieb durchzuführen, beispielsweise den Kapstan-Servobetrieb oder den Drehtrommel-Servobetrieb usw. des digitalen VTR, und wird mit einem FG- Ausgangsimpulssignal (Frequenz-Generator-Impulssignal) oder einem PG-Ausgangsimpulssignal (Impuls-Generator-Impulssignal) usw. von beispielsweise einem Kapstanmotor oder einem Dreh trommelmotor (nicht gezeigt) usw. innerhalb des mechanischen Blocks (mechanische Einheit) 10 beliefert. Diese Servosteuereinheit 18 überwacht die Drehgeschwindigkeit oder Drehphase der entsprechenden Motore, beispielsweise mittels der FG-, PG-Impulssignale, um diese mit entsprechenden Soll- oder objektiven Werten zu vergleichen, um diese somit zu entsprechenden Motoren usw. des mechanischen Blocks (mechanische Einheit) 10 zu schicken, die Servosteuersignale, um diese Motore so zu steuern, daß deren Drehgeschwindigkeit oder deren Drehphase in Übereinstimmung mit der vorgegebenen Soll-Drehgeschwindigkeit oder Soll-Drehphase ist. Außerdem gibt die Servosteuereinheit 18 ein Servoverriegelungssignal aus, so daß, wenn der Servosteuerbetrieb im Zeitpunkt des Aufbaus des Servobetriebs instabil ist, usw., das Verriegelungssignal in einem AUS-Zustand ist, und wenn der Servobetrieb effektiv ausgeführt ist, so daß der Servosteuerbetrieb stabil ist, dieses Verriegelungssignal in einem EIN-Zustand ist und dieses Servoverriegelungssignal zur adaptiven Steuereinheit 17 gesendet wird.
Die adaptive Steuereinheit 17 führt die EIN/AUS- Steuerung des adaptiven Verarbeitungsbetriebs als Modifikation oder Aktualisierung usw. der Koeffizienten des Filters 14 gemäß solch einem Servoveriegelungssignal selbst aus, um dann die adaptive Verarbeitung auszuführen, d.h., den adaptiven Einstellbetrieb der Filterkennlinie, nur dann, wenn der Servoeinheit verriegelt ist, so daß ein stabiler Servosteuerbetrieb durchgeführt wird. Wenn somit ein Rückkopplungseingangssignal instabil ist, wird die Einstellung der Filterkennlinie durch die adaptive Verarbeitung nicht ausgeführt. Aus diesem Grund können Fehler im adaptiven Prozeß und schlechte Einflüsse und Wirkungen beispielsweise die Abweichung der Abgriffskoeffizienten des Filters oder dergleichen vermieden werden. Da außerdem die Einstelloperation der Filterkennlinie durch die adaptive Verarbeitung in dem Teil ausgeführt wird, wo ein Rückkopplungseingangssignal stabil ist, kann die schnelle Konvergenz in Richtung auf optimale Abgriffskoeffizienten erzielt werden.
Ein Beispiel eines wirklichen Aufbaus eines adaptiven Filters, welches aus dem Filter 14 und der adaptiven Steuereinheit 17 besteht, wird nun mit Hilfe von Fig. 2 beschneben.
Nach Fig. 2 wird ein Referenzeingangssignal x von einem Eingangsanschluß 14IN zu einer Reihenschaltung geliefert, die aus Verzögerungselementen entsprechend der Anzahl der Abgriffe beispielsweise vier Verzögerungselementen 21a, 21b, 21c, 21d besteht. Ein Eingangssignal x&sub0; vom Eingangsanschluß 14IN und Ausgangssignale xa, xb, xc, xd von den Verzögerungselementen 21a, 21b, 21c und 21d werden zu Koeffizienten-Multiplizierern 22a, 22b, 22c, 22d bzw. 22e geliefert. In diesen Multiplizierern werden diese Ausgangssignale mit Filterkoeffizienten W&sub0;, W&sub1;, W&sub2;, W&sub3; bzw. W&sub4; multipliziert. Dann werden die entsprechenden multiplizierten Ergebnisse oder Werte der folgenden additiven Operation unterworfen. Die entsprechenden Ausgangssignale von den Koeffizienten-Multiplizierern 22a und 22b werden in einem Addierer 23a addiert, und ein Ausgangssignal vom Koeffizienten-Multiplizierer 22c und ein Ausgangssignal vom Addierer 23a wird in einem Addierer 23b addiert. Eine additive Operation ähnlich der obigen wird für die Ausgangssignale der verbleibenden Koeffizienten-Multiplizierer angewandt. Ein Ausgangssignal vom Koeffizienten-Multiplizierer 22d und ein Ausgangssignal vom Addierer 23b wird demnach in einem Addierer 23c addiert. Außerdem wird ein Ausgangssignal vom Koeffizienten-Multiplizierer 22e und ein Ausgangssignal vom Addierer 23c in einem Addierer 23d addiert. Damit wird ein Ausgangssignal y als Ausgangssignal vom adaptiven Filter geliefert. Dieses Ausgangssignal y wird zum oben erwähnten Decodierer 15 geliefert. Es sei angemerkt, daß die entsprechenden Filterkoeffizienten W&sub0;, W&sub1;, W&sub2;, W&sub3; und W&sub4; durch ein Koeffizienten-Modifizierungs (Aktualisierungs)-Steuersignal von der adaptiven Steuereinheit 17 modifiziert werden.
Als adaptiver Algorithmus, der in der adaptiven Steuereinheit 17 verwendet wird, sind viele Verfahren vorgeschlagen worden. Es wird nun eine Erklärung in Verbindung mit den LMS-Algorithmus (Least Mean Square-Algorithmus = Algorithmus der kleinsten mittleren Quadrate) als Beispiel angegeben. Hier wird die Anzahl der Verzögerungselemente verallgemeinert, so daß sie gleich L ist, und die Verzögerungselemente werden mit 21&sub1;, 21&sub2;, ..., 21L bezeichnet. Dabei sei weiter angenommen, daß das oben erwähnte erste Eingangssignal x&sub0; und die Ausgangssignale X&submin;&sub1;, X&submin;&sub2; X-L von den Verzögerungselementen 21&sub1;, 21&sub2;, ..., 21L zu den Koeffizienten-Multiplizierern 22&sub0;, 22&sub1;, 22&sub2;, ..., 22L geliefert werden und dann mit den Filterkoeffizienten W&sub0;, W&sub1;, W&sub2;, ..., WL jeweils multipliziert werden. Die erhaltenen Werte werden zu Addierern geschickt, wo eine additive Operation ähnlich der obigen durchgeführt wird.
Wenn man die Eingangsdaten in der k-ten Abtastperiodenzeit (Zeit k) der Datenreihe eines Eingangssignals x und der verzögerten Ausgangssignaldaten von den Verzögerungselementen 21&sub1;, 21&sub2;, ..., 21L als xk, xk-1, xk-2, ..., xk-L annimmt, wird ein Eingangsvektor Xk, der der FIR-Filterung unterworfen wird, wie folgt festgelegt:
Xk = [Xk Xk-1 Xk2 ...XKL]T ... (1)
Bei der obigen Formel (1) bezeichnet T ein Transpositionssymbol. Wenn man als entsprechende Filterkoeffizienten (Wichtungskoeffizienten) Wk0, Wk1, Wk2, ..., WkL in bezug auf diesen Eingangsvektor Xk annimmt, und wenn man ein FIR-Filterausgangssignal als yk annimmt, kann die Beziehung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal durch die folgende Formel (2) ausgedrückt werden
yk = wk0xk + wk1xk-1 + ...+ wkLxkL ... (2)
Wenn weiter ein Filterkoeffizientenvektor (Wichtungsvektor) Wk wie folgt festgelegt wird
W= [wk0 wk1 wk2 ... wkL]T ... (3)
wird die Beziehung zwischen dem Eingangs/Ausgangssignal wie folgt beschrieben:
yk = XkTWk = WkTXk ... (4)
Wenn eine gewünschte Anwort gleich dk ist, wird ein Fehler &epsi;k zwischen der gewünschten Antwort und dem Ausgangssignal xk wie folgt ausgedrückt:
&epsi;k = dk -yk = dk - XkTWk ... (5)
Da Wk aktualisiert ist, so daß &epsi;k gleich Null wird, wird die folgende Formel verwendet
Wk+1 = Wk - µ k ... (6)
In dieser Formel ist µ ein Verstärkungsfaktor, der die Geschwindigkeit und die Stabilität der adaptiven Verarbeitung festlegt, und k bezeichnet den Gradienten. Im LMS- Algorithmus wird k nicht aus einem Kurzzeitmittelwert von &epsi;k² geschätzt, sondern unmittelbar durch partielle Differenzierung &epsi;k² erhalten.
k = δ&epsi;sk²/δW = -2&epsi;kXk ... (7)
Durch Einsetzen der Formel (7) in die Formel (6) wird die Koeffizientenaktualisierungsformel wie folgt ausgedrückt:
Wk+1 = Wk + 2µ&epsi;kXk ... (8)
Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung, die beschrieben wurde, wird der adaptive Steuerbetrieb der Filterkennlinie gemäß einem Servoverriegelungssignal im Zeitpunkt der Reproduktion eingeleitet, um den Einstellbetrieb der Filterkennlinie auszuführen, wenn die Servoeinheit stabilisiert ist, um dadurch schlechte Einflüsse oder Wirkungen zu vermeiden. Es wird nun eine Erklärung in Verbindung mit einer Ausführungsform eines magnetischen Wiedergabegeräts angegeben, welches geeignet ist, eine Instabilität des adaptiven Entzerrungsbetriebs im Zeitpunkt eines sogenannten variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus zu verhindern, bei dem die Wiedergabe in einer Geschwindigkeit durchgeführt wird, die sich von der im Zeitpunkt der Aufzeichnung unterscheidet.
Fig. 3 zeigt den Umriß des Aufbaus einer zweiten Ausführungsfom eines magnetischen Wiedergabegeräts nach dieser Erfindung. Da der Magnetkopf 11, der Wiedergabeverstärker 12, die Ermittlungskennlinienschaltung 13, das Filter 14, der Decodierer 15, der Addierer 16 und die adaptive Steuereinheit 17 in Fig. 3 ähnlich den oben beschriebenen entsprechenden Bauteilen von Fig. 1 sind, kann auf die entsprechende Erklärung verzichtet werden.
In Fig. 3 gibt eine Systemsteuerung 28 ein Instruktionssignal für einen variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus aus, so daß, wenn der Wiedergabemodus ein sogenannter variabler Geschwindigkeitswiedergabemodus ist, dieses den "H"-Pegel zeigt, und wenn nicht, den "L"-Pegel zeigt, um dieses Instruktionssignal für den variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus zur adaptiven Steuereinheit 17 zu schicken. In der adaptiven Steuereinheit 17 wird, wenn das Instruktionssignal für den variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus den Pegel "H" zeigt, die adaptive Einstelloperation der Filterkennlinie verhindert, so daß kein Modifizierungs/Aktualisierungs-Betrieb der Filterabgriffskoeffizienten ausgeführt wird. Wenn folglich im Zeitpunkt der variablen Geschwindigkeitsreproduktion der Reproduktionspegel sich ändert, wird die adaptive Einstelloperation der Filterkennlinie verhindert, wodurch verhindert wird, daß die adaptive Filterkennlinieneinstelloperation instabil wird.
Bei dieser zweiten Ausführungsform wird die Aktualisierung der Koeffizienten des adaptiven Filters (Filter 14 und adaptive Steuereinheit 17) wie mit Hilfe von Fig. 2 beschrieben nur in Zeiten mit Ausnahme für die Zeit des variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus durchgeführt, und es wird die Aktualisierung der Koeffizienten während des variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus verboten, wodurch vermieden wird, daß die adaptive Operation aufgrund des Absenkens des Wiedergabepegels instabil wird. Es sei hier angemerkt, daß die adaptive Operation in bezug auf den Teil ausgeführt werden könnte, wo der Wiedergabepegel sogar während des variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus hoch erscheint. Aus diesem Grund ist es denkbar, den Aktualisierungsbetrieb der Koeffizienten in dem Bereich auszuführen, wo der Wiedergabepegel hoch ist, und den Koeffizientenaktualisierungsbetrieb nur indem Bereich zu verbieten, wo der Wiedergabepegel niedrig ist. Ein Beispiel auf der Basis der obigen Idee wird anschließend beschrieben.
Fig. 4 zeigt das Beispiel für den Fall, daß eine Hüllkurve eines Rückkopplungssignals ermittelt wird, um somit den Koeffizientenaktualisierungsbetrieb nur in dem Bereich auszuführen, wo der Signalpegel über einem bestimmten Pegel liegt. In Fig. 4 ermittelt ein Hüllkurvendetektor 19 hüllkurvenmäßig ein Rückkopplungssignal (ein sogenanntes RF-Rückkopplungssignal, siehe A in Fig. 5) vom Wiedergabeverstärker 12, um ein ermitteltes Hüllkurvenausgangssignal zu erhalten, wie bei C in Fig. 5 gezeigt ist, um dieses pegelmäßig um einen bestimmten Schwellenwertpegel Lth zu unterscheiden, um dadurch ein adaptives Betriebserlaubnis(freigabe)impulssignal, wie bei D in Fig. 5 gezeigt ist, auszugeben. Das adaptive Betriebserlaubnisimpulssignal, welches bei D in Fig. 5 gezeigt ist, wird zur adaptiven Steuereinheit 17 gesandt, um die Ausführung der oben beschriebenen-Filterkennlinieneinstellungsoperation zu erlauben, d.h., die Aktualisierung der Filterabgriffskoeffizienten in dem Teil, wo dieses Impulssignal den "H"-Pegel zeigt, d.h., wo der Wiedergabepegel über dem Schwellenwertpegel Lth liegt. Es sei angemerkt, daß, da die anderen Bauteile von Fig. 4 ähnlich denen von Fig. 1 sind, die vorher beschrieben wurde, die gleichen Bezugszeichen für entsprechende Bauteile verwendet werden und auf deren Erklärung hier verzichtet wird.
In diesem Fall stellt das Symbol A in Fig. 5 die Amplitude eines RF-Rückkopplungssignals im Zeitpunkt eines variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus dar. Da die Abtastortskurve des Wiedergabekopfs mehrere Spuren im Zeitpunkt einer variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus überquert, kommen Änderungen in der Amplitude, wie bei A in Fig. 5 gezeigt ist, vor. Außerdem stellt das Symbol B in Fig. 5 einen sogenannten RF-Schaltimpuls dar, um den Wiedergabekopf umzuschalten. Im Hüllkurvendetektor 19 von Fig. 4 wird das RF- Rückkopplungssignal, welches bei A in Fig. 5 gezeigt ist, hüllkurvenmäßig ermittelt, um eine Schwingungsform zu erzielen, die bei C in Fig. 5 gezeigt ist, um dieses mittels eines vorgegebenen Schwellenwertpegels Lth in bezug auf seinen Pegel zu unterscheiden, um somit ein Impulssignal zu erhalten, wie dieses bei D in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn der oben erwähnte Wiedergabepegel über einem Schwellenwertpegel Lth liegt, ist das Impulssignal, welches bei D in Fig. 5 gezeigt ist, auf "H" und es wird ein effektives Rückkopplungssignal geliefert. Somit gibt es im Zeitpunkt eines variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus, sogar wenn der adaptive Filterkoeffizientenaktualisierungsbetrieb im Bereich von "H" des Impulssignals, welches bei D von Fig. 5 gezeigt ist, mittels der adaptiven Steuereinheit 17 ausgeführt wird, keine Möglichkeit, daß der Betrieb der adaptiven Entzerrungsschaltung instabil wird.
Somit kann das obige Beispiel bei einem magnetischen Wiedergabegerät eines Systems angewandt werden, bei dem Wiedergabedaten, die ohne Durchführung einer genauen Spurführung in bezug auf die Aufzeichnungsspuren auf einem Magnetband erhalten werden, in einen Speicher zusammen mit Spuradressen geschrieben werden, um Daten gemäß der Ordnung dieser Spuradressen aus dem Speicher zu lesen. Bei einem solchen magnetischen Wiedergabegerät mit diesem System kommt eine Änderung des Wiedergabepegels vor, sogar in dem Zeitpunkt eines üblichen Geschwindigkeitswiedergabemodus, was die Möglichkeit zur Folge hat, daß die obige adaptive Entzerrungsoperation instabil werden kann in dem Bereich, wo der Wiedergabepegel niedrig ist. Durch Ausführung der oben erwähnten adaptiven Filterkoeffizientenaktualisierungsoperation nur in dem Bereich, wo der Wiedergabepegel über einem vorgegebenen Schwellenwertpegel Lth liegt, wie im oben beschriebenen Beispiel erklärt wurde, kann ein stabiler adaptiver Entzerrungsbetrieb bei einem magnetischen Wiedergabegerät wie oben erwähnt realisiert werden.
Fig. 6 zeigt den Aufbau des wesentlichen Teils eines weiteren Beispiels eines magnetischen Wiedergabegeräts. Wenn man die Tatsache in Betracht zieht, daß, wenn die Wiedergabegeschwindigkeit (die ein Vielfaches einer Basis- oder Referenzwiedergabegeschwindigkeit einer laufenden oder augenblicklichen Geschwindigkeit ist) und die Zeitsteuerung eines RF-Umschaltimpulses zum Umschalten des Kopfes im Zeitpunkt eines variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus bekannt sind, die Zeitsteuerung und die Zeitperiode für den Bereich, wo der Pegel eines Rückkopplungssignals hoch ist, bestimmt wird, wird ein adaptives Betriebserlaubnisimpulssignal auf der Basis des Kopfumschaltimpulses und der Wiedergabegeschwindig keitsinformation gebildet, um die EIN/AUS-Steuerung des Aktualisierungsbetriebs der Filterkoeffizienten der adaptiven Entzerrung gemäß diesem Impulssignal auszuführen.
In Fig. 6 bildet ein Impulsgenerator 6 ein adaptives Betriebserlaubnisimpulssignal, welches bei E in Fig. 5 gezeigt ist, auf der Basis eines RF-Umschaltimpulses, um den Kopf umzuschalten, wie bei B in Fig. 5 gezeigt ist, welcher von einem Eingangsanschluß 21 und einer Wiedergabegeschwindigkeitsinformation (die Information, die anzeigt, wie groß das Vielfache einer Basis- oder Referenzwiedergabeschwindigkeit bei einer laufenden oder augenblicklichen Geschwindigkeit ist) hergeleitet wird, die von einem Eingangsanschluß 22 geliefert wird. Das adaptive Betriebserlaubnisimpulssignal, welches bei E in Fig. 5 gezeigt ist, wird wie folgt gebildet. Da, wenn die (beispielsweise die Anstiegs-) Zeit des Umschaltimpulses und die Wiedergabegeschwindigkeitsinformation bekannt sind, das Pegeländerungsmuster des Rückkopplungssignals, welches bei A oder C in Fig. 5 gezeigt ist, eindeutig gemäß der obigen Zeit und der Wiedergabegeschwindigkeitsinformation bestimmt ist, wird ein adaptives Betriebserlaubnisimpulssignal so gebildet, daß es auf "H" in dem Teil ist, wo der Wiedergabepegel im Pegeländerungsmuster hoch ist, so daß ein wirksames Rückkopplungssignal geliefert wird. Genauer ausgedrückt erzeugt der Impulsgenerator 20 einen Impuls, der ansteigt, wenn eine Zeit t&sub1; von dem Anstieg des RF-Umschaltimpulses vorüber ist, um den Kopf umzuschalten, wie bei B in Fig. 5 gezeigt ist, und der eine Breite t&sub3; hat, die sich in einer Zeit t&sub2; wiederholt, wobei die Zeiten t&sub1;, t&sub2; und t&sub3; eindeutig durch die Wiedergabegeschwindigkeitsinformation festgelegt sind. Da diese Zeiten t&sub1;, t&sub2; und t&sub3; durch Durchführung einer Berechnung auf der Basis der oben beschriebenen Wiedergabegeschwindigkeitsinformation erhalten werden können, kann eine ROM-Tabelle, die die Wiedergabegeschwindigkeitsinformation als Eingang und die entsprechenden Zeiten t&sub1;, t&sub2; und t&sub3; als Ausgänge hat, verwendet werden, um schnell Werte dieser Zeiten t&sub1;, t&sub2; und t&sub3; zu realisieren. Wenn weiter, wo die Abtaststartposition des Wiedergabekopfs gegenüber den Aufzeichnungsspuren sich verschiebt oder sich mit der Zeit ändert, wie im Zeitpunkt eines variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus, der kein integrales Vielfaches der Basisgeschwindigkeit ist oder dergleichen, ändert sich das Pegeländerungsmuster ebenfalls mit der Zeit. Aus diesem Grund kann ein Verfahren verwendet werden, um die Abtaststartpositionsinformation für den Wiedergabekopf in bezug auf die Aufzeichnungsspuren des Bandes oder dergleichen zum Impulsgenerator 20 zu schicken, um ein adaptives Betriebserlaubsimpulssignal mit einem Impulsmuster entsprechend einem aktuellen Pegeländerungsmuster zu erhalten.
Da ein solches adaptives Betriebserlaubnisimpulssignal vom Impulsgenerator 20 zur adaptiven Steuereinheit 17 geschickt wird, um den Aktualisierungsbetrieb der Filterabgriffskoeffizienten zu veranlassen, der nur im "H"-Teil zuzulassen (freizugeben) ist, wird der adaptive Entzerrungsbetrieb nur in dem Teil durchgeführt, wo der vvieaergabepegel hoch ist, so daß ein wirksames Rückkopplungssignal erhalten wird. Aus diesem Grund ist der adaptive Entzerrungsbetrieb stabilisiert. Es sei angemerkt, daß, da die anderen Bauteile von Fig. 6 ähnlich denen von Fig. 1 sind, die früher beschrieben wurde, die gleichen Bezugszeichen für die entsprechenden Teile verwendet wurden, so daß auf deren Erklärung verzichtet wird.
Es sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt ist. Beispielsweise ist die aktuelle Ausbildung des Filters 14 und/oder der Algorithmus, der in der adaptiven Steuereinheit 17 verwendet wird, usw. nicht auf das FIR-Filter oder den LMS-Algorithmus beschränkt. Außerdem sind Anwendungen nicht auf einen digitalen VTR beschränkt, wobei diese Erfindung für einen digitalen Bandrekorder, einen analogen VTR oder dergleichen angewandt werden kann.

Claims

1. Magnetisches Wiedergabegerät zur Wiedergabe von Magnetdaten, die auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sind, wobei das Gerät aufweist:

ein Filter (14), das als Entzerrer dient, um die Kennlinie eines Rückkopplungssignals von einem Magnetkopf (11) zu kompensieren;

einen Decodierer (15) zur Decodierung eines Ausgangssignals des Filters (14); und

eine adaptive Steuereinheit (17) zur adaptiven Einstellung der Kennlinie des Filters auf der Grundlage eines Eingangssignals des Filters (14) und der Eingangs- und Ausgangssignale des Decodierers (15);

gekennzeichnet durch eine Einrichtung (18) zur Ausgabe eines Servoverriegelungssignals, um anzuzeigen, daß ein Servosteuerbetrieb, der bei der Wiedergabe der Daten durchgeführt wurde, stabil geworden ist, in dem die adaptive Steuereinheit (17) mit der adaptiven Einstellung der Filterkennlinie als Antwort auf das Servosteuersignal beginnt.

2. Magnetisches Wiedergabegerät zur Wiedergabe von- Magnetdaten, die auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sind, wobei das Gerät aufweist:

gekennzeichnet durch eine Einrichtung (28) zur Ausgabe eines Wiedergabemodusinstruktionssignals, welches anzeigt, ob der laufende Betriebsmodus des Geräts ein variabler Geschwindigkeitswiedergabemodus ist oder nicht, bei dem die Wiedergabegeschwindigkeit sich von der Geschwindigkeit im Zeitpunkt der Aufzeichnung der Daten unterscheidet, wobei das Wiedergabemodusinstruktionssignal zur adaptiven Steuereinheit (17) geliefert wird, um die Einstellung der Filterkennlinie während des variablen Geschwindigkeitswiedergabemodus zu verbieten.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Rückkopplungssignal vom Magnetkopf (11) zum Filter (14) über eine Ermittlungskennlinienschaltung (13) geliefert wird, die eine Ermittlungskennlinie der Teilantwort (partial response) hat.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filter (14) ein FIR-Filter (nichtrekursives Filter = finite impuls response filter) ist.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Decodierer (15) ein Ausgangssignal des Filters in bezug auf den Pegel unterscheidet, um dadurch ein Binärsignal auszugeben.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei die adaptive Steuereinheit (17) Abgriffskoeffizienten des Filters (14) so modifiziert, daß ein Fehler zwischen den Eingangs- und Ausgangssignalen des Decodierers (15) minimiert wird.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein LMS-Algorithmus (least mean square algrithm = Algorithmus der kleinsten mittleren Quadrate) als adaptiver Algorithmus der adaptiven Steuereinheit (17) verwendet wird.