JP2553072B2 - 同期回路 - 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、例えば光学式のコンパクトディスク再生
装置等に使用して好適する同期回路に係り、特に再生さ
れたデジタルデータ中に含まれる同期信号の検出と、該
同期信号が欠落した場合の同期保護とを行ない得るもの
に関する。

（従来の技術） 周知のように、音響機器の分野では、可及的に高密度
かつ高忠実度記録再生化を図るために、オーディオ信号
等の情報信号をPCM（パルスコードモジュレーション）
技術によりデジタルデータに変換して、例えばディスク
や磁気テープ等の記録媒体に記録し、これを再生するよ
うにしたデジタル記録再生システムが普及している。こ
のうち、記録媒体としてディスクを使用するものでは、
直径12cmの円盤にデジタルデータに対応したピット列を
形成し、これを光学式に読み取るようにしてなるコンパ
クトディスクが、現在では主流となっている。

ここで、コンパクトディスクの場合、デジタルデータ
は、EFM（エイト トゥ フォーティーン モジュレー
ション）変調され所定のフォーマットでフレーム内に配
列されて、ディスク上に記録されている。そして、１フ
レームは、先頭に配置されたフレーム同期信号，複数の
オーディオ情報ワード及び誤り訂正用ワード等を含み、
全体で588チャンネルビットから構成されている。

このうち、フレーム同期信号は、24チャンネルビット
から構成され、他の情報データと区別できるように特定
の変化パターンを有している。そして、上記フレーム同
期信号は、オーディオ情報を再生する際に、フレーム分
割のために使用されるともに、フレーム内のデータを所
定の単位で分割するためのデータ分離用信号を生成する
ためにも使用される。

このため、上記コンパクトディスクを再生する再生装
置には、再生したデジタルデータ中からフレーム同期信
号を検出するための同期信号検出回路が設けられてい
る。また、上記再生装置には、例えばディスク上の傷に
よって生じるドロップアウト等のためにフレーム同期信
号が欠落した場合に、欠落したフレーム同期信号を補間
する機能を備えた同期保護回路が設けられており、上記
同期信号検出回路と組み合わせて使用されている。

第４図は、上記同期信号検出回路と同期保護回路とを
含む従来の同期回路を示すものである。すなわち、入力
端子11に供給されたデジタルデータは、同期信号検出回
路12に入力される。この同期信号検出回路12は、入力さ
れたデジタルデータ中からフレーム同期信号のパターン
を識別してフレーム同期信号を検出し、同期検出信号を
発生する。

そして、上記同期信号検出回路12から出力された同期
検出信号は、アンド回路13を介してフレームカウンタ14
に供給される。このフレームカウンタ14は、再生装置内
で生成される一定周波数のシステムクロックを、上記同
期検出信号に同期して分周することにより、フレーム同
期信号間距離を１周期とする前述したデータ分離用信号
を生成して、出力端子15から出力するものである。つま
り、フレームカウンタ14は、１パケット（Ｍビット）に
ｍビットの同期信号を付加してなるＮビットの信号列を
１フレームとし、各フレームが連続的に伝送されてくる
データ構造の場合、そのフレーム分離を行なうためにシ
ステムクロックをＮ分周するＮ分周器を構成しているこ
とになる。

また、上記フレームカウンタ14のカウント出力は、窓
発生回路16に供給される。この窓発生回路16は、入力さ
れるカウント値に基づいて、同期信号検出回路12が同期
検出信号を出力したビットから数えて、次の同期検出信
号が出力されるはずであるＮビット目の前後数ビットの
間において、例えばＨ（ハイ）レベルの窓出力を発生す
るものである。

そして、この窓出力は、オア回路17を介してアンド回
路13に供給される。このため、窓発生回路16の窓出力と
同期信号検出回路12からの同期検出信号とが一致して発
生された場合に、同期検出信号がフレームカウンタ14に
供給されて、その同期化が行なわれるようになる。

すなわち、窓出力の発生期間内に一致して得られる同
期検出信号を真の同期検出信号としてデータ分離用信号
を生成するようにしているので、例えばノイズ等の影響
で同期検出信号が正規の位置以外で発生されたとして
も、データ分離用信号の生成に悪影響が及ぼされること
はなく、誤動作を防止することができる。

また、窓発生回路16の窓出力とアンド回路13の出力と
は、カウンタ18に供給されている。このカウンタ18は、
例えばドロップアウト等によりフレーム同期信号が欠落
して同期検出信号が得れないような場合、つまり、窓出
力の発生期間内にアンド回路13から同期検出信号が発生
されないことを検出して、カウントアップ動作を行なう
ものである。

ここで、同期検出信号が得られなくなると、フレーム
カウンタ14は自己の循環カウント周期でカウント動作を
行ない、これに伴って窓発生回路16からも窓出力が発生
される。このため、同期検出信号が得られない状態が続
くと、カウンタ18のカウント値は順次増加することにな
る。そして、このカウンタ18は、カウント値が所定値を
越えると、オア回路17に対してＨレベルの出力を発生す
る。

すると、オア回路17の出力がＨレベルに固定されるの
で、同期信号検出回路12から同期検出信号が発生される
と、直ちにフレームカウンタ14は同期化されるようにな
る。また、この同期検出信号によって、カウンタ18がク
リアされるものである。

ところが、上記のような同期回路では、カウンタ18か
らＨレベルの出力が発生された状態で、最初に得られた
同期検出信号によってフレームカウンタ14が同期化する
ようにしているので、最初に得られた同期検出信号が誤
りであった場合等を考慮すると、信頼性に欠け実用に不
向きであるという問題を有している。

そこで、従来より、第５図に示すような同期回路が考
えられている。すなわち、カウンタ18によって同期ずれ
が検出されると、カウンタ18のＨレベル出力によって窓
発生回路16の動作を停止させるとともに、アンド回路19
をゲート開状態とする。すると、同期信号検出回路12か
ら同期検出信号が出力された場合、その同期検出信号は
アンド回路19を介してサブフレームカウンタ20に供給さ
れる。

このサブフレームカウンタ20は、同期検出信号が供給
された時点でクリアされ、以後、前記システムクロック
をフレーム同期信号間距離を１周期として循環カウント
するものである。そして、上記サブフレームカウンタ20
のカウント出力は、窓発生回路21に供給される。この窓
発生回路21は、入力されるカウント値に基づいて、フレ
ーム同期信号の周期に対応してＨレベルとなる窓出力を
発生するものである。

そして、上記窓発生回路21の窓出力は、オア回路17に
供給されている。このため、窓発生回路21の窓出力の発
生期間内に、同期信号検出回路12から同期検出信号が発
生されたとき、つまり、同期検出信号によってサブフレ
ームカウンタ20がクリアされた後、次に発生された同期
検出信号が窓発生回路21の窓出力の期間に一致されたと
き、フレームカウンタ14が同期化されるようになり、第
４図に示したものに比して、信頼性を高くすることがで
きる。

しかしながら、第５図に示した従来の同期回路では、
カウンタ18からＨレベルの出力が発生された状態で、最
初に得られた同期検出信号によってサブフレームカウン
タ20がクリアされた後、窓発生回路21から窓出力が発生
される前に次の同期検出信号が発生されると、窓出力が
生成されなくなってフレームカウンタ14の同期化に時間
がかかるという問題が生じる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように、従来の同期回路では、動作の信頼性に
欠けたり、信頼性を向上させると同期化に時間がかかる
という不都合が生じ、十分に実用に供する同期保護を行
ない得るものではないという問題を有している。

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、簡易な構成で信頼性が高くしかも短時間での同期化
を可能とし、十分実用に供する同期保護を行ない得る極
めて良好な同期回路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） すなわち、この発明に係る同期回路は、フレーム毎に
同期信号を含むデジタルデータから、該同期信号を検出
する同期信号検出手段と、この同期信号検出手段の出力
に同期して、一定周波数のクロック信号を分周すること
により、フレーム周期に対応した周期を有するデジタル
データの処理用信号を生成する第１のカウント手段と、
この第１のカウント手段の出力に基づいて、窓出力を生
成する第１の窓発生手段と、この第１の窓発生手段で生
成される窓出力期間内でのみ、同期信号検出手段の出力
が第１のカウント手段に供給されることを許容する第１
のゲート手段と、第１の窓発生手段で生成される窓出力
期間内に、同期信号検出手段から同期信号の検出出力が
得られなかった回数をカウントして、同期ずれを検出す
る第２のカウント手段と、この第２のカウント手段の検
出状態で、同期信号検出手段の出力に同期してクロック
信号をカウントする第３のカウント手段と、この第３の
カウント手段の出力に基づいて、窓出力を生成する第２
の窓発生手段と、この第２の窓発生手段で生成される窓
出力期間内でのみ、同期信号検出手段の出力が第１のカ
ウント手段に供給されることを許容する第２のゲート手
段と、第３のカウント手段が同期信号検出手段の出力に
同期してカウント動作を開始した状態で、第２の窓発生
手段から窓出力が発生されるまで、該第３のカウント手
段を動作状態に保持する第１の制御手段と、第２の窓発
生手段で生成される窓出力期間内に、同期信号検出手段
から同期信号の検出出力が得られなかったことを検出
し、第３のカウント手段の動作状態を非動作状態となす
ように第１の制御手段の出力を制御する第２の制御手段
とを備えるようにしたものである。なお、第２の制御手
段は、第２の窓発生手段で生成される窓出力期間内に、
同期信号検出手段から同期信号の検出出力が得られた場
合にも第３のカウント手段の動作状態を非動作状態とな
すように第１の制御手段の出力を制御するものである。

（作用） そして、上記のような構成によれば、まず、第３のカ
ウント手段が同期信号検出手段の出力に同期してカウン
ト動作を開始した状態で、第２の窓発生手段から窓出力
が発生されるまで該第３のカウント手段を動作状態に保
持するようにしたので、第２の窓発生手段から確実に窓
出力を得ることができ、第１のカウント手段の同期化を
速めることに寄与するものである。

また、同期信号検出手段の出力で第３のカウント手段
を駆動させ、その結果得られる第２の窓発生手段の出力
期間内で同期信号検出手段の出力が発生されたときに、
第１のカウント手段を同期化するようにしたので、先に
第５図に示したものと同様に動作の信頼性を高めること
ができる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳
細に説明する。第１図において、第５図と同一部分には
同一記号を付して示し、ここでは異なる部分についての
み説明する。すなわち、上記アンド回路19の出力は、保
持回路22に供給されている。この保持回路22は、アンド
回路19を介して同期検出信号が供給された状態で、サブ
フレームカウンタ20をカウント動作状態に制御するとと
もに、一旦サブフレームカウンタ20をカウント動作状態
にすると、その後アンド回路19を介して同期検出信号が
入力されても、サブフレームカウンタ20をクリアするこ
となくカウント動作を継続させるように機能する。

また、前記窓発生回路21の窓出力と、同期信号検出回
路12からの同期検出信号とは、クリア制御回路23に供給
されている。このクリア制御回路23は、窓発生回路21の
窓出力の発生期間内に、同期信号検出回路12から同期検
出信号が発生されたことを検出して、保持回路22に対し
てサブフレームカウンタ20を非動作状態（カウント値を
クリアすることも併せて行なう）に設定する。つまり、
上記保持回路22は、クリア制御回路23の出力でサブフレ
ームカウンタ20をクリア及び非動作状態に設定する。そ
して、再度、同期信号が一定期間以上検出されない場合
は、アンド回路19を介して入力される同期検出信号でサ
ブフレームカウンタ20を動作状態に保持させるものであ
る。

要するに、保持回路22は、セットリセットのレジスタ
であり、その出力がサブフレームカウンタ20のリセット
入力となっている。アンド回路19の出力が保持回路22の
セット入力となり、保持回路22がセットされてその出力
がＨレベルになれば、サブフレームカウンタ20がカウン
ト動作を開始する。このカウント動作中にアンド回路19
からＨレベルの信号が発生されても、保持回路22の出力
は何の変化もしないため、サブフレームカウンタ20はカ
ウント動作を継続する。

そして、サブフレームカウンタ20のカウント値がある
値になると、第２の窓発生回路21から窓出力が発生さ
れ、その窓期間に同期検出信号が得られれば、フレーム
カウンタ14は同期化し、サブフレームカウンタ20は保持
回路22がリセットされるためカウント非動作となる。第
２の窓発生回路21の窓発生期間に同期検出信号が発生さ
れないと、クリア制御回路23から窓出力の終了後にクリ
ア信号が発生され、保持回路22がリセットされてサブフ
レームカウンタ20が非動作（クリア）状態となる。

上記のような構成において、以下、第２図に示すタイ
ミング図を参照して、その動作を説明する。なお、第２
図（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ第１図中（ａ）〜（ｉ）
点の信号を示している。

すなわち、第２図（ａ）に示す同期検出信号が、同図
（ｃ）に示す窓出力の発生期間内に発生されている状態
では、アンド回路13から同図（ｄ）に示すように一定周
期で同期検出信号が出力され、フレームカウンタ14から
は同図（ｂ）に示すように、同期検出信号で同期化され
た安定なデータ分離用信号が出力される。

このような状態で、同期検出信号が得られなくなる
と、フレームカウンタ14は自己の循環カウント周期でカ
ウント動作を行なうため、第２図（ｂ）に示すようにデ
ータ分離用信号が継続して発生されるとともに、これに
伴って窓発生回路16からも、同図（ｃ）に示すように窓
出力が発生される。

そして、この窓出力の発生期間内に、アンド回路13か
ら同期検出信号が発生されなかったフレーム数をカウン
タ18がカウントし、そのカウント値が所定値（この場合
３回）になると、カウンタ18は、３回目の窓出力の発生
終了時点に同期して、第２図（ｅ）に示すように、Ｈレ
ベルの同期ずれ検出信号を発生する。

このようにして、カウンタ18からＨレベルの検出信号
が発生された状態で、第２（ａ）に示すように、時刻T1
で最初に同期検出信号が発生されたとする。すると、ア
ンド回路19から第２図（ｆ）に示すように同期検出信号
が発生され、このとき保持回路22の出力が、同図（ｈ）
に示すようにＨレベルとなって、サブフレームカウンタ
20がカウント動作を開始する。

そして、この保持回路22がＨレベル出力を発生してい
る状態では、例えば時刻T2に示すタイミングで同期検出
信号が発生されても、それは無視されて、サブフレーム
カウンタ20のカウント動作状態が保持されるようになさ
れている。このため、サブフレームカウンタ20のカウン
ト値に基づいて、窓発生回路21から、第２図（ｉ）に示
すようにＨレベルの窓出力が発生されるようになる。

すると、上記クリア制御回路23が、第２図（ｉ）に示
す窓信号の発生期間内に、同期検出信号が得られたか否
かを検出する。この場合、同期検出信号が得られていな
いので、クリア制御回路23は窓出力の発生終了時点で、
第２図（ｇ）に示すように、パルス信号を保持回路22に
発生する。そして、このパルス信号によって、保持回路
22の出力が第２図（ｈ）に示すようにＬ（ロー）レベル
に反転され、サブフレームカウンタ20がクリアされる。

その後、時刻T3で再び同期検出信号が発生されると、
上記と同様に保持回路22の出力がＨレベルとなって、サ
ブフレームカウンタ20がカウント動作を開始する。な
お、保持回路22がＨレベル出力を発生している状態で
は、例えば時刻T4に示すタイミングで発生される同期検
出信号は無視されて、サブフレームカウンタ20のカウン
ト動作状態が保持され、窓出力が発生されるようにな
る。

そして、この窓出力の発生期間内に、時刻T5で示すタ
イミングで同期検出信号が得られると、クリア制御回路
23は、窓信号と同期検出信号との一致が検出された状態
で、パルス信号を発生して保持回路23の出力をＬレベル
に反転させ、サブフレームカウンタ20をクリアさせる。

一方、アンド回路13から、第２図（ｄ）に示すよう
に、同期検出信号が得られるようになるため、フレーム
カウンタ14が同図（ｂ）に示すように同期化される。ま
た、カウンタ18がクリアされて、その出力が第２図
（ｅ）に示すようにＬレベルに反転されるので、窓発生
回路16が動作状態になるとともに、アンド回路19がゲー
ト閉状態となる。

このため、フレームカウンタ14のカウント値に基づい
て窓出力が発生されるようになり、以後、この窓出力の
発生期間内に同期検出信号が得られていれば、フレーム
カウンタ14からは同期検出信号で同期化された安定なデ
ータ分離用信号が出力されるようになる。

したがって、上記実施例のような構成によれば、保持
回路22により、一旦サブフレームカウンタ20がカウント
動作状態にされると、その後アンド回路19を介して同期
検出信号が入力されても、サブフレームカウンタ20がク
リアされることなくカウント動作を継続させるようにし
たので、窓発生回路21から確実に窓出力を得ることがで
き、フレームカウンタ14の同期化を速めることに寄与す
るものである。

また、同期検出信号によってサブフレームカウンタ20
を駆動させ、最初に得られる窓出力の発生期間内に同期
検出信号が発生したときに、フレームカウンタ14を同期
化するようにしたので、動作の信頼性を高めることがで
きる。

ここで、上述した実施例においては、次のような変形
を行なうことができる。すなわち、同期ずれが検出さ
れ、カウンタ18から第３図（ｅ）に示すように、Ｈレベ
ルの出力が発生された状態で、時刻T6に示すタイミング
で発生される正規の同期検出信号により、保持回路22の
出力が同図（ｈ）に示すようにＨレベルになった状態を
考える。

この場合、サブフレームカウンタ20が駆動され窓発生
回路21から窓出力が発生されることになるが、このとき
の窓出力は、クリア制御回路23に対してのみ発生され、
オア回路17に対しては発生されないようにする。そし
て、時刻T7のタイミングで発生される同期検出信号が、
上記窓出力の発生期間内に一致したとき、クリア制御回
路23は保持回路22に対してサブフレームカウンタ20の動
作を停止させない、つまり保持回路22の出力をＨレベル
に保持するように制御する。ただし、サブフレームカウ
ンタ20は、同期検出信号で同期化される。

そして、窓発生回路21は、２回目に発生される窓出力
を、第３図（ｉ）に示すように、クリア制御回路23及び
オア回路17に対して出力する。ここで、時刻T8のタイミ
ングで発生される同期検出信号が、上記２回目の窓出力
の発生期間内に一致したとき、第３図（ｄ）に示すよう
に、同期検出信号がフレームカウンタ14に供給され同期
化されるようにしている。

すなわち、これは、時刻T6,T7,T8で得られる３つの同
期検出信号の発生間隔が、いずれも１フレーム期間に対
応している場合にのみ、フレームカウンタ14が同期化さ
れるようにしたものであり、なお一層正確な同期検出を
行なうことができ、信頼性を高めることができるもので
ある。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。

［発明の効果］ したがって、以上詳述したようにこの発明によれば、
簡易な構成で信頼性が高くしかも短時間での同期化を可
能とし、十分実用に供する同期保護を行ない得る極めて
良好な同期回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る同期回路の一実施例を示すブロ
ック構成図、第２図は同実施例の動作を説明するための
タイミング図、第３図は同実施例の変形例の動作を説明
するためのタイミング図、第４図及び第５図はそれぞれ
従来の同期回路を示すブロック構成図である。 11……入力端子、12……同期信号検出回路、13……アン
ド回路、14……フレームカウンタ、15……出力端子、16
……窓発生回路、17……オア回路、18……カウンタ、19
……アンド回路、20……サブフレームカウンタ、21……
窓発生回路、22……保持回路、23……クリア制御回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレーム毎に同期信号を含むデジタルデー
   タから、該同期信号を検出する同期信号検出手段と、 この同期信号検出手段の出力に同期して、一定周波数の
   クロック信号を分周することにより、前記フレーム周期
   に対応した周期を有する前記デジタルデータの処理用信
   号を生成する第１のカウント手段と、 この第１のカウント手段の出力に基づいて、窓出力を生
   成する第１の窓発生手段と、 この第１の窓発生手段で生成される窓出力期間内での
   み、前記同期信号検出手段の出力が前記第１のカウント
   手段に供給されることを許容する第１のゲート手段と、 前記第１の窓発生手段で生成される窓出力期間内に、前
   記同期信号検出手段から同期信号の検出出力が得られな
   かった回数をカウントして、同期ずれを検出する第２の
   カウント手段と、 この第２のカウント手段の検出状態で、前記同期信号検
   出手段の出力に同期して前記クロック信号をカウントす
   る第３のカウント手段と、 この第３のカウント手段の出力に基づいて、窓出力を生
   成する第２の窓発生手段と、 この第２の窓発生手段で生成される窓出力期間内での
   み、前記同期信号検出手段の出力が前記第１のカウント
   手段に供給されることを許容する第２のゲート手段と、 前記第３のカウント手段が前記同期信号検出手段の出力
   に同期してカウント動作を開始した状態で、前記第２の
   窓発生手段から窓出力が発生されるまで、該第３のカウ
   ント手段を動作状態に保持する第１の制御手段と、 前記第２の窓発生手段で生成される窓出力期間内に、前
   記同期信号検出手段から同期信号の検出出力が得られな
   かったことを検出し、前記第３のカウント手段の動作状
   態を非動作状態となすように前記第１の制御手段の出力
   を制御する第２の制御手段とを具備してなることを特徴
   とする同期回路。