JP2538886B2 - ビデオテ−プレコ−ダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はビデオテープレコーダ（以下、VTRと記
す）に関する。

（従来の技術） 家庭用VTRにおいては、輝度信号はFM信号として記録
再生される。そして、その記録再生方式には、磁気記録
再生方式が用いられている。

すなわち、家庭用VTRでは、２個の回転ビデオヘッド
により、テープに斜めに順次トラックを形成するように
映像信号を記録し、再生時には、記録トラックを２個の
ビデオヘッドで交互にトレースして信号を再生し、再生
した信号をそれぞれプリアンプで増幅してからスイッチ
で切り替えて連続信号に変換し、イコライザ回路で再生
信号の特性を調整してから信号処理系で所定の信号処理
を行なうように構成されている。

ところで、VTRにおいては、テープ・ヘッド系の伝送
特性が第15図に示すように高域にいくにしたがって下が
ってくるため、再生時、高域を持上げるように周波数特
性を補償する必要がある。この補償は、ヘッドからプリ
アンプまでの共振特性の調整とイコライザアンプの設置
によってなされる。この補償が不足すると、FM信号にお
いて、キャリア成分より下側波成分が大きくなる。その
結果、FM信号のゼロクロス点が欠落し、いわゆる反転現
象が発生する。

この現象が生じるのを防ぐには、周波数特性の補償に
充分余裕をもたせればよい。

しかし、それでは、キャリア周波数より高い帯域の成
分、言替えれば、C/Nの悪い帯域の成分まで持ち上げる
ことになり、S/Nの低下を招き、画質を著しく低下させ
てしまう。

したがって、周波数特性の補償量は、反転を防ぐのに
必要な最小限に設定する必要がある。なお、最適な周波
数特性の補償とは、反転を防止する必要最低限に高域の
もち上げ（ピーキング）を抑さえることである。

しかし、周波数特性の補償の最適値は一定ではなく、
テープ・ヘッド系がばらつくとばらつく。したがって、
従来は、予めいくら最適な周波数特性の補償量を設定し
ておいても、テープ・ヘッド系がばらつくと、周波数特
性の補償量が最適値からずれてしまい、S/Nの悪化や、
反転現象が起きるという問題があった。

ここで、この問題についてもう少し詳しく説明する。
まず、テープ・ヘッド系のばらつきとは、記録再生経路
を１つの伝送路と考えると、その周波数特性のばらつき
と出力レベルのばらつきである。出力レベルのばらつき
は、自動利得制御回路で、ほぼ完全に抑さえることがで
きるが、周波数特性のばらつきは抑さえることができな
い。

このテープ・ヘッド系の周波数特性のばらつきは、ヘ
ッドの周波数特性のばらつきとテープの周波数特性のば
らつきに分けられる。このうち、ヘッドの周波数特性の
ばらつきは、セット毎，ヘッド毎にピーキングを行なう
イコライザ回路の調整を行なうことで抑えることができ
るが、テープの周波数特性のばらつきはこれでは抑さえ
ることができない。

テープの周波数特性のばらつきというのは、第15図で
示した伝送特性が高域まで伸びているかどうかというも
のである。これを第16図に示す。図において、C2を標準
的なテープの特性曲線とすると、その特性と特性曲線C
1,C3で示される特性とでは、周波数2MHz以上で出力に大
きな差が出る。したがって、キャリア帯域の出力に大き
な差がでる。特性曲線C1で示されるキャリア出力が大き
い特性はハイグレードタイプのテープに多い。一方、特
性曲線C3で示されるキャリア出力が小さい特性は、長時
間用の薄テープに多い。

このようにテープの周波数特性は、下側波帯域では、
テープの種類に関係なく一定であるが、キャリア帯域で
は、テープの種類によって大きな差が生じる。このよう
な状況において、従来は、特性曲線C3で示される反転の
出やすいテープを使用しても反転が出ないように周波数
特性の補償量を設定するようになっていた。このため、
特性曲線C1,C2で示される特性をもつテープを使用した
場合は、周波数特性を補償量が最適値からかけ離れ、反
転に対する余裕度をとりすぎて、S/Nが悪化してしまう
わけである。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように、従来のVTRにおいては、テープの
周波数特性が変わると、周波数特性の補償量が最適値か
らずれ、S/Nが悪化するあるいは反転現象が起こるとい
う問題があった。

そこで、この発明は、テープの周波数特性が変わって
も常に最適な周波数特性の補償量を設定することができ
るVTRを提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明は、複数の回転磁
気ヘッドによって再生されたFM信号が通され、テープ・
ヘッド系の伝送特性を補償するイコライザ手段と、この
イコライザ手段に設けられ、FM信号のキャリア帯域周波
数を略中心として、イコライザ手段の先鋭度Ｑを制御す
るイコライザ制御手段と、イコライザ手段の出力信号を
増幅する自動利得制御手段と、この自動利得制御手段の
出力信号を包絡線検波し、その検波出力を自動利得制御
手段に利得制御用に供給するとともに、イコライザ制御
手段に先鋭度Ｑ制御用に供給する検波手段とを具備し、
検波手段は、自動利得制御手段に供給する利得制御用の
検波出力を得るための第１の時定数回路と、イコライザ
制御手段に供給する先鋭度Ｑ制御用の検波出力を得るた
めの第２の時定数回路とよりなるフィルタ部を備え、第
１の時定数回路は、利得制御用の検波出力として複数の
回転磁気ヘッド相互間の出力レベル差を補正する出力を
得るために必要な時定数を有し、第２の時定数回路は、
先鋭度Ｑ制御用の検波出力として複数の回転磁気ヘッド
相互間の出力レベル差に影響されない出力を得るために
必要な時定数を有するように構成されるものである。

（作用） 上記構成によれば、自動利得制御手段の出力信号を包
絡線検波することにより、自動利得制御手段に与える利
得制御用の信号と、イコライザ制御手段に与える先鋭度
Ｑ制御用の信号とを得る検波手段に、利得制御用の検波
出力として複数の回転磁気ヘッド相互間の出力レベル差
を補正する出力を得るために必要な時定数を有する第１
の時定数回路と、先鋭度Ｑ制御用の検波出力として複数
の回転磁気ヘッド相互間の出力レベル差に影響されない
出力を得るために必要な時定数を有する第２の時定数回
路とを備えるようにしたので、使用するテープの周波数
特性に応じて周波数特性の補償量を変えることができる
ようになり、常に最適な周波数特性の補償量を設定する
ことができ、テープの周波数特性が変わってもS/Nが悪
化することを防止することができるようになる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を詳細に説
明するが、その前にこの発明をよりわかりやすくするた
めに、テープの周波数特性のばらつきが、第16図に示す
ような特性差をもたらす理由を説明する。

まず、第１にテープの性能差としての周波数特性差で
ある。周波数特性がいかに高域まで伸びているかという
ことは、そのテープの特性そのものであり、一般に高価
なテープほど高域まで伸びている。実際にハイグレード
タイプのテープはC1の特性を示し、キャリア帯域の出力
が大きいので、再生されたFM信号の出力レベルが大き
い。

第２に、テープにより最適記録電流値が多少異なるこ
とである。第17図に、各周波数における最適記録電流曲
線を示す。図によれば、周波数が低い場合は、緩やかに
変化する特性となるが、高域になるに従って急峻に変化
する特性となる。なお、図では、各特性曲線のピークの
点に×印をつけてある。例えば、VHS方式のVTRの場合、
この×印はトレースするような周波数特性で信号が記録
されている。ところが、テープにより、最適記録電流値
がずれた場合を考えてみると、この場合は、○印や△印
の点で記録されたことと同じ結果になる。低い周波数で
は、前述のように緩やかな曲線であり、この帯域の出力
は大きく変化しない。一方、キャリア帯域の周波数（４
〜5MHz）では、特性曲線が急峻であるため、出力に大き
な差が生じてしまう。したがって、最適記録電流が合っ
ている時の特性が、例えば第16図のC2で、ずれた時の特
性は、C3のようになると言うこともできる。この場合に
もずれた時の出力はキヤリア成分S_Cの出力だけが小さく
なり、下側波帯域は変化がなく、第16図のC1〜C3のばら
つきに統合して考えることができる。このように、テー
プ・ヘッド系のばらつきとして、同一ヘッドに対するテ
ープの周波数特性の変化は第16図のC1〜C3の差として考
えることができる。

簡潔に言えば、再生FM信号の出力レベルが高い場合に
は、下側波成分S_Lに対するキャリア成分S_Cの出力レベル
が大きいので、周波数特性を補償するためのピーキング
量は少なくて良く、再生出力が低いときは、キャリア成
分S_Cの出力レベルが小さいので、ピーキング量を大きく
しないと反転が出ることになる。

この発明は、この再生FM信号の出力レベルと必要なピ
ーキング量との関係に着目してなされたものである。

では、この発明の一実施例を説明する。

第１図において、ヘッド11によって再生されたFM信号
は、プリアンプ12を通してイコライザ回路13に供給さ
れ、周波数特性が補償される（実際には、ヘッド11とプ
リアンプ12とは、もう一対設けられており、各プリアン
プ12の出力が図示しないスイッチによって切り替えられ
ることで連続信号に変換され、イコライザ回路13に導出
される）。この周波数特性が補償されたFM信号は、AGC
（自動利得制御）アンプ14を通してAGC検波回路15に供
給され、包絡線検波される。この検波出力は、上記AGC
アンプ14に負帰還され、このAGCアンプ14の出力が一定
レベルとなるように、ゲインを調整する。AGCアンプ14
の出力はリミッタ16によって振幅制御された後、FM復調
器でFM復調される。

次に、この発明の特徴とする点を説明する。

上記AGC検波回路15の検波出力は、さらに、上記イコ
ライザ回路13にも供給され、テープの周波数特性に応じ
てそのピーキング量を変えることにより、常に最適な周
波数特性の補償量を確保するようになっている。

すなわち、テープの周波数特性が変わった場合、下側
波成分S_Lの出力レベルは変化しないが、キャリア成分S_C
の出力レベルは変化する。したがって、テープの周波数
特性が変われば、再生FM信号の出力レベルも変わる。こ
の実施例は、この点に着目し、上記の如く、再生FM信号
を包絡線検波（以下、エンベロープ検波と記す）し、こ
の検波出力を制御信号としてイコライザ回路13のピーキ
ング量を変えることにより、テープの周波数特性が変わ
っても、周波数特性の補償量が変わらないようにしたも
のである。つまり、高出力テープ（キャリア出力が大き
いテープ）の使用時はピーキング量を減らし、低出力テ
ープ（キャリア出力の小さいテープ）の使用時はピーキ
ング量を増やすことで、常に周波数特性の最適補償量を
確保するようにしたものである。

第２図は、第１図の具体的構成の一例を示す回路図で
ある。以下、この第２図の構成および動作を第３図乃至
第７図を参照しながら説明する。

第２図において、イコライザ回路13は制御素子として
電界効果トランジスタ131を用いるようになっている。
また、AGC検波回路15は、検波部151とフィルタ部152を
有する。フィルタ部152は、２つの時定数回路を直列接
続した２重時定数回路構成となっている。そして、時定
数の小さな出力点O1の検波出力は、AGC回路14に制御信
号として与えられ、時定数の大きな出力点O2の検波出力
は、イコライザ回路13に制御信号として与えられる。

第３図は、プリアンプ12から出力されるFM信号をスペ
クトラム表示したものである。図中、実線は標準的なテ
ープを使用した場合の出力FM信号を示し、第16図のC2に
相当する。一方、破線はキャリア出力の小さい特性曲
線、つまり、第16図の特性曲線C3をもつテープを使用し
た場合の出力FM信号に相当する。実線，破線は並べて表
現してあるが同一周波数であり、説明の便宜上、上側波
成分は無いものとした。

プリアンプ12の出力において、FM信号の主成分である
キャリア成分S_Cの出力レベルが、実線のものに比べ、破
線のものでは小さいため、出力レベルが実線のものでは
大きいが、破線のものでは小さい。これらの信号がAGC
検波器15でエンベロープ検波されると、第４図に示すよ
うに、出力レベルの大きな実線のものでは、検波出力の
直流レベルが高く、破線のものでは低い。この検波のた
めのフィルタ部を、上記の如く、２重時定数回路構成と
し、時定数の小さな入力点O1の検波出力をAGCアンプ14
に帰還し、時定数の大きな出力点O2の検波出力をイコラ
イザ回路13に帰還する。出力点O1の時定数としては、ヘ
ッド出力相互間のレベル差を補正できるようにヘッド切
り替え周波数である60Hzより多少余裕を持たせた50Hz以
上の変動に応答できる大きさに設定されている。また、
出力点O2の時定数としては、例えば、チャンネル間（ト
ラック間＝ヘッド出力相互間）の差に応答しないような
大きさに設定されている。イコライザ回路13の制御素子
として、電界効果トランジスタ131を用いているが、直
流電圧で回路の先鋭度Ｑを可変できる回路であればよ
い。

第４図において、出力レベルが高い実線のものの場
合、電界効果トランジスタ131のソース−ドレイン間の
抵抗値が小さくなり、イコライザ回路13のＱは小さくな
る。一方、入力電圧が低い破線の場合、抵抗値が高くな
り、イコライザ回路13のＱは高くなる。この様子を第５
図に示す。第５図において、fLは下側波帯域周波数、fC
はキャリア帯域周波数である。

このようにキャリア成分S_C出力レベルに応じてピーキ
ング量が変わるため、帰還ループをもつイコライザ回路
13の作用で、イコライザ回路13およびAGCアンプ14の出
力はそれぞれ第６図および第７図に示すようになる。イ
コライザ回路13のＱを変化させることでAGC処理と等価
な機能を果たすが、イコライザ回路13におけるＱの変化
だけでは不足した場合は、第６図に示すようになり、こ
れをAGCアンプ14に通すことにより、第７図のようにな
る。当然、イコライザ回路13だけでカバーできれば、下
側波およびキャリアとも実線と破線で同一レベルにする
ことができる。また、AGCアンプ14の役割としては、こ
のようなイコライザ回路13によるAGC作用を補足する形
で働くが、この場合、特にチャンネル間の出力差に応答
し、補正することが重要である。

以上の動作を従来のものと比較する。従来のものは、
第８図に示すようにイコライザ回路13に対する帰還ルー
プをもたない。これによって、処理は上述した実施例と
違って、次のようになる。すなわち、第９図及び第10に
図にそれぞれ示されるプリアンプ12の出力FM信号および
AGC検波回路15の検波出力は、先の第３図および第４図
に示されるものと同じである。しかし、第11図に示すイ
コライザ回路13の周波数特性は、第５図とは異なり、固
定である。ここでは、実線のテープについて最適なＱを
設定したものである。この結果、破線のテープでは、周
波数特性の補償が不足する。そして、これはAGCアンプ1
4でキャリアレベルが同一になるように増幅されるた
め、このAGCアンプ14の出力は第12図に示すようにな
る。この時、キャリア成分S_Cより下側波成分S_Lが大きく
なり、反転現象が起きる。破線のテープについても反転
が出ないように第11図のＱを高く設定しておくと、実線
のテープの再生時のS/Nが上述した実施例より悪くなる
ことは、前述の説明から明らかである。

以上述べたようにこの実施例では、再生FM信号の検波
出力によって、テープの周波数特性を検出し、この検出
出力に従って、イコライザ回路13のピーキング量を変え
るようになっている。したがって、この実施例では、テ
ープの周波数特性が変つても常に、周波数特性の補償量
を最適値に設定することができる。また、このようにテ
ープの周波数特性が変わっても、周波数特性の補償量に
余裕が生じることがないことにより、S/Nの悪化を防ぐ
ことができる。

また、副次的な効果として、テープによる復調後の周
波数特性の差を抑さえることもあげられる。第８図の従
来の構成を用いて破線のテープでも、反転が出ないよう
にした場合のイコライザ回路13の周波数特性およびAGC
アンプ14の出力をそれぞれ第13図および第14図に示す。
第14図のFM信号が復調されると、実線のテープについて
は、高い周波数成分が少ない、高域の不足した画像とな
り、破線のテープでは、逆に高い周波数成分多い、ぎら
ついた画像となる。これに対し、この実施例では、第７
図に示すように両者の差が小さいため、復調した後の画
像もより均一なものとなる。

以上この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発
明はこのような実施例に限定されるものではなく、他に
も種々様々変形実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明VTRによれば、テープの周
波数特性が変わっても常に最適な周波数特性の補償量を
確保することができ、周波数特性とS/Nの両方を満足さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図，第２
図は第１図の具体的構成の一例を示す回路図，第３図乃
至第７図は一実施例の動作を説明するための図，第８図
は従来構成を示す回路図，第９図乃至第14図は従来構成
の動作を説明するための図，第15図乃至第17図は従来の
問題を説明するために示す図である。 11……ヘッド,12……プリアンプ,13……イコライザ回
路,14……AGCアンプ,15……AGC検波回路,16……リミッ
タ,17……復調回路,131……電界効果トランジスタ,151
……検波部,152……フィルタ部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の回転磁気ヘッドによって再生された
   FM信号が通され、テープ・ヘッド系の伝送特性を補償す
   るイコライザ手段と、 このイコライザ手段に設けられ、前記FM信号のキャリア
   帯域周波数を略中心として、前記イコライザ手段の先鋭
   度Ｑを制御するイコライザ制御手段と、 前記イコライザ手段の出力信号を増幅する自動利得制御
   手段と、 この自動利得制御手段の出力信号を包絡線検波し、その
   検波出力を前記自動利得制御手段に利得制御用に供給す
   るとともに、前記イコライザ制御手段に前記先鋭度Ｑ制
   御用に供給する検波手段とを具備し、 前記検波手段は、前記自動利得制御手段に供給する利得
   制御用の検波出力を得るための第１の時定数回路と、前
   記イコライザ制御手段に供給する先鋭度Ｑ制御用の検波
   出力を得るための第２の時定数回路とよりなるフィルタ
   部を備え、 前記第１の時定数回路は、前記利得制御用の検波出力と
   して前記複数の回転磁気ヘッド相互間の出力レベル差を
   補正する出力を得るために必要な時定数を有し、前記第
   ２の時定数回路は、前記先鋭度Ｑ制御用の検波出力とし
   て前記複数の回転磁気ヘッド相互間の出力レベル差に影
   響されない出力を得るために必要な時定数を有するよう
   に構成されることを特徴とするビデオテープレコーダ。