JP2598985B2 - テープレコーダの同期検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、先頭に固定ビツト長の同期信号を有する固
定長の複数フレームのデジタル信号をヘリカルスキヤン
方式で磁気テープの各トラツクに記録，再生するテープ
レコーダに設けられ、再生時の前記同期信号の検出にも
とづき、フレーム再生基準の同期検出信号を出力するテ
ープレコーダの同期検出回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えばテレビジヨン衛星放送のPCM音声信号
は、第２図に示すように各フレームが、先頭にフレーム
同期信号と呼ばれる所定パターンの16ビツト（＝Ｍビツ
ト）の同期信号を有する2048ビツト（＝Ｎビツト）の固
定長で形成され、毎秒1000フレームの速度で連続して伝
送される。

なお、フレーム同期信号は、各フレームのデータビツ
トの位置検出，スクランブル信号の発生基準となる信号
であり、伝送されたPCM音声信号を復調して再生する
際、フレーム同期信号が正しく検出されないと、フレー
ム再生基準が得られなくなり、復調が行えなくなる。

そして、雑誌「放送技術（Vol.36 No.6）」（兼六館
出版，昭和58年６月発行）の97〜103頁には、第３図に
示す同期検出回路により、連続的に伝送された前記PCM
音声信号のフレーム同期信号を検出し、フレーム再生基
準の同期検出信号を得ることが記載されている。

第３図において、入力端子（１）には第２図の連続的
に伝送されたPCM音声信号が１ビツトずつ入力され、入
力端子（１）の各１ビツトが、PCM音声信号に同期して
クロツク信号にしたがつて16ビツトのシフトレジスタ
（２）に順次に取込まれ、シフトレジスタ（２）からパ
ターン比較器（３）に、１ビツトずつシフトして変化す
る16ビツトのデータが出力される。

このとき、比較器（３）は、予め設定された同期信号
の16ビツトパターンを検出基準のパターンとし、入力さ
れたデータのパターンが検出基準のパターンに一致する
と、第４図（ａ）に示すローレベルのパターン一致パル
スS₀を出力する。

そして、比較器（３）の一致パルスS₀により、１フレ
ームのビツト数の2048ビツトカウンタ（４）が瞬時リセ
ツトされ、カウンタ（４）が一致パルスS₀のリセツトを
基準にしてクロツク信号の計数を開始する。

さらに、カウンタ（４）は2048ビツトに相当する2048
個のクロツク信号を計数する毎に、第４図（ｂ）に示す
ローレベルの計数パルスS₁を出力する。

また、比較器（３）の一致パルスS₀とカウンタ（４）
の計数パルスS₁とが一致検出回路（５）に入力され、両
パルスが同時に入力されるときにのみ、一致検出回路
（５）が第４図（ｃ）に示すフレーム計数のローレベル
のリセツトパルスS₂を出力する。

さらに、一致検出回路（５）のリセツトパルスS₂によ
り、カウンタ（４）と同様の2048ビツトのフレームカウ
ンタ（６）がリセツトされ、一致パルスS₀のリセツトを
基準にしてカウンタ（６）がクロツク信号を計数する。

そして、クロツク信号を2048個計数する毎に、カウン
タ（６）から検出出力端子（７）に、第４図（ｄ）に示
すフレーム同期信号の再生基準のローレベルの同期検出
信号S₃が出力される。

このとき、一致パルスS₀と計数パルスS₁との一致にも
とづき、各１フレームの先頭の16ビツトにもとづく一致
パルスS₀でカウンタ（６）がリセツトされ、つぎのリセ
ツトまで、カウンタ（６）がクロツク信号を計数して同
期検出信号S₃を出力するため、何らかの原因で同期信号
が欠落しても、カウンタ（６）は直前のフレームのフレ
ーム同期信号の検出を基準にして同期検出信号S₃を出力
する。

また、瞬時的な電波妨害等にもとづくPCM音声信号の
時間変動により、一致パルスS₀と計数パルスS₁とに時間
的なずれが生じたときは、一致パルスS₀のリセツトにも
とづき、つぎのフレームで計数パルスS₁のずれが修正さ
れ、カウンタ（６）の同期検出信号S₃が２フレーム遅れ
て修正される。

ところで、伝送されたPCM音声信号等のデジタル信号
をそのまま記録保存し、必要な時に再生することが望ま
れる場合、磁気テープを用いたデータレコーダが使用さ
れる。

そして、この種データレコーダとしてのヘリカルスキ
ヤン方式のテープレコーダは、家庭用ビデオテープレコ
ーダと同様、ほぼ第５図に示すように構成され、記録時
及び再生時、磁気テープ（８）が定速回転する回転ドラ
ム（９）に180゜よりやや大きい角度巻付いて走行し、
ドラム（９）に180゜離れて設けられた磁気ヘツド（1
0），（10）′がテープ（８）を交互にヘリカルスキヤ
ンする。

また、ドラム（９）の近傍に設けられた回転検出用の
PGヘツド（11）が、ドラム（９）の外周に180゜離れて
設けられた１対の磁石（12），（12）′の通過を検出
し、このとき、磁石（12），（12）′のヘツド（11）に
対向する面の極性が相互に逆になつているため、磁石
（12），（12）′の通過毎に、ヘツド（11）が極性の異
なる検出パルスを出力する。

なお、磁石（12），（12）′は、ヘツド（10），（1
0）′それぞれのスキヤンより先行してヘツド（11）が
検出パルスを出力する位置に設けられている。

そして、第５図は再生時の回路構成のみを示し、再生
時、ドラム（９）の180゜回転毎に得られるヘツド（1
0），（10）′の各１トラツクの再生信号は、回転トラ
ンス（13），（13）′の１次側（13A），（13A）′及び
２次側（13B），（13B）′を介して再生増幅器（14），
（14）′それぞれに入力され、増幅器（14），（14）′
から信号合成用の切換スイツチ（15）に、第６図
（ａ），（ｂ）に示すヘツド（10），（10）′の各１ト
ラツクの再生信号が交互に出力される。

一方、第６図（ｃ）に示すヘツド（11）の検出パルス
は、増幅器（16）を介して比較器（17），比較器（1
7）′に入力される。

そして、比較器（17）は、正極パルス検出基準レベル
＋Vrと増幅器（16）の出力信号のレベルとの比較にもと
づき、例えば、磁石（11）の通過にもとづく正極性の検
出パルスを波形整形し、比較器（17）′は、負極パルス
検出基準レベル−Vrと増幅器（16）の出力信号のレベル
との比較にもとづき、例えば、磁石（12）′の通過にも
とづく負極性の検出パルスを波形整形する。

さらに、比較器（17），（17）′の出力信号がヘツド
切換信号発生器（18）の遅延器（19），（19）′それぞ
れで遅延され、遅延器（19），（19）′からセツト，リ
セツト型のフリツプフロツプ（21）のリセツト端子
（ｓ），リセツト端子（ｒ）それぞれに、ヘツド（1
0），（10）′それぞれがテープ（８）をスキヤンし始
めるタイミングでセツトパルス，リセツトパルスが与え
られる。

そのため、フリツプフロツプ（20）は、テープ（８）
のスキヤンヘツドが切換わるヘツド切換えタイミングで
レベル反転する第６図（ｄ）のヘツド切換信号を形成し
てＱ出力端子（ｑ）から出力する。

そして、フリツプフロツプ（20）のヘツド切換信号に
よつてスイツチ（15）が切換えられ、スイツチ（15）に
より、増幅器（14），（14）′を介したヘツド（10），
（10）′の再生信号が合成され、スイツチ（15）から再
生出力端子（21）に、第６図（ｅ）に示すヘツド（1
0），（10）′の再生信号の合成信号が出力される。

そして、各トラツクの再生信号は、例えばテレビジヨ
ン衛星放送のPCM音声信号等のデジタル信号の複数フレ
ームで構成され、出力端子（21）の再生信号からテレビ
ジヨン衛星放送のPCM音声信号を復調して再生する場
合、出力端子（21）の再生信号が第３図の同期検出回路
の入力端子（１）に入力され、出力端子（７）の同期検
出信号をフレーム再生基準として復調等が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来のテープレコーダの場合、第３図の同期検出
回路を用いて再生信号から同期信号を検出するため、つ
ぎに説明する問題点が生じる。

すなわち、各トラツクのスキヤン開始時には、ヘツド
（10），（10）′の位置誤差等にもとづき、出力端子
（21）の再生信号の位相が直前のトラツクの再生信号の
位相からずれ、このとき、比較器（３）の一致パルスS₀
の出力間隔が、例えば第４図（ａ）のt₁〜t₂のτｘに示
すように正常な間隔τ_０からずれる。

そして、一致パルスS₀にもとづき、カウンタ（４）が
計数途中でリセツトされるため、カウンタ（４）の計数
パルスS₁は第４図（ｂ）のt₃で出力され、t₃の一致パル
スS₀と計数パルスS₁とにもとづき、一致検出回路（５）
はt₁のつぎにt₃で同図（ｃ）の一致パルスS₂を出力し、
カウンタ（６）をリセツトして位相のずれを修正する。

そのため、カウンタ（６）の同期検出信号S₃は、各ト
ラツクのスキヤン開始のt₂,t₃で欠落する。

したがつて、各トラツクのスキヤン開始から少なくと
も２フレームは復調等が行えなくなり、その結果、例え
ば再生されたPCM音声信号のフレーム欠落が頻繁に生
じ、良好な再生が行えなくなる問題点がある。

本発明は、各トラツクのスキヤン開始時のヘツド切換
え等にもとづく再生信号の位相ずれによらず、各トラツ
クの１番目のフレームから順の各フレームの同期信号の
検出タイミングで欠落なく同期検出信号を出力するテー
プレコーダの同期検出回路を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、本発明のテープレコーダ
の同期検出回路は、先頭にＭビツト，所定パターンの同
期信号を有するＮビツト長構成の１又は複数フレームの
デジタル信号をヘリカルスキヤン方式で磁気テープの各
トラツクそれぞれに記録，再生するテープレコーダに設
けられ、前記テープの再生信号から前記同期信号を検出
してフレーム再生基準の同期検出信号を出力するテープ
レコーダの同期検出回路において、 前記再生信号の１ビツトずつシフトして変化する再生
順のＭビツトのパターンと検出基準の前記所定パターン
とが一致したときにパターン一致パルスを出力するパタ
ーン比較部と、 前記テープの各トラツクのスキヤン開始に同期したセ
ツトと前記パターン一致パルスによるリセツトとにより
各トラツクの最初の前記パターン一致パルスの入力まで
初期リセツト信号を出力する初期リセツト部と、 前記テープの各トラツクの最初の前記パターン一致パ
ルスを検出して初期検出パルスを出力する初期検出部
と、 前記再生信号に同期したビツト周期のクロツク信号を
Ｎクロツク計数する毎にフレーム周期パルスを出力する
フレームカウンタ部と、 前記パターン一致パルスと前記フレーム周期パルスと
が同時に入力される毎に主リセツト信号を瞬時出力する
主リセツト部と、 前記初期リセツト信号と前記主リセツト信号とのオア
ゲート信号を前記フレームカウンタ部に供給して前記フ
レームカウンタ部をリセツトするリセツトゲート部と、 前記初期検出パルス及び前記フレーム周期パルスを前
記同期検出信号として出力する出力部とを備える。

〔作用〕

前記のように構成された本発明のテープレコーダの同
期検出回路の場合、各トラツクのスキヤン開始後、１番
目のフレームの先頭の同期信号が検出されてパターン比
較部から最初のパターン一致パルスが出力されるまで
は、初期リセツト部の初期リセツト信号でフレームカウ
ンタ部がリセツトされて計数を停止し、かつ、前記最初
のパターン一致パルスにもとづく初期検出部の初期初期
検出パルスが、１番目のフレームの同期検出信号として
出力部から出力される。

そして、前記最初のパターン一致パルスが出力される
と、初期リセツト信号が出力されなくなり、フレームカ
ウンタ部がクロツク信号の計数を開始し、クロツク信号
をＮクロツク計数してつぎのフレームの同期信号の検出
タイミングになると、フレームカウンタ部からフレーム
周期パルスが出力され、該フレーム周期パルスが、２番
目以降のフレームの同期検出信号として出力部から出力
される。

さらに、同期信号の検出にもとづくパターン一致パル
スとフレーム周期パルスとが主リセツト部に同時に入力
される毎に、主リセツト部からフレームカウンタ部に主
リセツトパルスが出力され、フレームカウンタ部が、フ
レーム周期パルスの出力直後に瞬時リセツトされてＮク
ロツク計数をくり返し、フレーム周期パルスをくり返し
出力する。

したがつて、再生信号の位相ずれの有，無によらず、
各トラツクの最初のパターン一致パルスにもとづき、各
トラツクの１番目のフレームの同期信号の検出タイミン
グで最初の同期検出信号が出力され、以降は、フレーム
カウンタ部のフレーム周期パルスにもとづき、各フレー
ムの同期信号の検出タイミングで同期検出信号が出力さ
れ、各トラツクの最初のフレームから欠落なく同期検出
信号が出力される。

〔実施例〕

１実施例について、第１図を参照して説明する。

第１図はＭ＝16,N＝2048のテレビジヨン衛星放送のPC
M音声信号の同期信号を検出する場合の構成を示し、同
図において、（22），（23）は再生信号，クロツク信号
の入力端子、（24）はＭビツトのシフトレジスタ（2
5），パターン比較器（26）からなるパターン比較部、
（27）はヘツド切換信号の入力端子、（28）はヘツド切
換信号のエツジ毎にローレベルのパルスを出力するヘツ
ド切換検出部、（29）は例えばフリツプフロツプからな
る初期リセツト部であり、比較器（26）のローレベルの
パターン一致パルスSa,検出部（28）の出力パルスSbが
リセツト端子（ｒ），セツト端子（ｓ）それぞれに入力
され、毎トラツクのスキヤン開始のセツトからリセツト
までハイレベルの初期リセツト信号Scを出力する。

（30）はパルス発生器からなる初期検出部であり、出
力パルスSbの入力直後の最初の一致パルスSaの入力時の
みローレベルの初期検出パルスSbを出力する。（31）は
Ｎビツトカウンタからなるフレームカウンタ部であり、
クロツク信号を計数し、Ｎクロツク計数毎にローレベル
のフレーム周期パルスSeを出力する。

（32）は一致パルスSaとフレーム周期パルスSeとの同
時入力毎にハイレベルの主リセツト信号Sfを瞬時出力す
る主リセツト部、（33）はリセツトゲート部を形成する
オアゲートであり、両リセツト信号Sc,Sfのオアゲート
信号をカウンタ部（31）のリセツト端子（ｒ）に出力す
る。（34）は出力部を形成するアンドゲートであり、初
期検出パルスSd及びフレーム周期パルスSeを同期検出信
号Sgとして出力端子（35）に出力する。

そして、第５図のヘツド（10），（10）′のヘリカル
スキヤンにより、再生時、出力端子（21）の再生信号が
入力端子（22）に入力され、かつ、再生信号に同期した
ビツト周期のクロツク信号が入力され、クロツク信号の
シフト制御にもとづき、再生信号がシフトレジスタ（2
5）に１ビツトずつ順次にシフトしながら入力される。

そして、シフトレジスタ（25）は再生信号の１ビツト
ずつシフトして変化する再生順のＭビツトを比較器（2
6）に出力し、比較器（26）は検出基準として設定され
たＭビツトのフレーム同期信号のパターンと、シフトレ
ジスタ（25）の出力信号のパターンとを比較し、両パタ
ーンが一致したときに一致パルスSaを出力する。

また、第５図のフリツプフロツプ（20）のヘツド切換
信号が入力端子（27）を介して検出部（28）に入力さ
れ、検出部（28）はヘツド切換信号の立上り，立下りの
エツジ毎，すなわちヘツド切換えにもとづくテープ
（９）の各トラツクのスキヤン開始毎に、微小パルス幅
の出力パルスSbを出力する。

そして、ヘツド切換えにもとづく各トラツクのスキヤ
ン開始時、最初に出力パルスSbが初期リセツト部（2
9），初期検出部（30）に入力され、初期リセツト部（2
9）から直ちに初期リセツト信号Scが出力され始める。

さらに、初期リセツト信号Scがオアゲート（33）を介
してカウンタ部（31）のリセツト端子（ｒ）に入力さ
れ、カウンタ部（31）が直ちにリセツトされてクロツク
信号の計数を停止する。

つぎに、各トラツクの１番目のフレームのフレーム同
期信号が再生され、比較器（26）から最初の一致パルス
Saが出力されると、該一致パルスSaにもとづき、初期リ
セツト部（29）がリセツトされ、初期リセツト信号Scの
出力が停止する。

また、前記最初の一致パルスSaにもとづき、初期検出
部（30）が初期検出パルスSdを出力する。

そして、初期リセツトパルスScが出力されなくなる
と、カウンタ部（31）がクロツク信号の計数を開始して
１番目のフレームのフレーム同期信号の検出タイミング
からクロツク信号を計数し、以降、クロツク信号をＮ個
計数し、再生信号のＮビツトに相当する１フレーム期間
を計数する毎に、カウンタ部（31）がフレーム周期パル
スSeを出力する。

このとき、各トラツクの２番目以降のフレームのフレ
ーム同期信号が、欠落等の生じない限りＮビツト毎（１
フレーム毎）に再生されて検出されるため、フレーム周
期パルスSeはフレーム同期信号の検出にもとづく一致パ
ルスSaと同じタイミングで出力される。

そして、フレーム同期信号以外の再生信号のＭビツト
がフレーム同期信号と同一パターンになつても、一致パ
ルスSaが出力されるため、一致パルスSaとフレーム周期
パルスSeとが主リセツト部（32）に入力され、両パルス
Sa,Seが同時に入力されるときにのみ、主リセツト部（3
2）からオアゲート（33）を介してカウンタ部（31）の
リセツト端子（ｒ）に微小パルス幅の主リセツト信号Sf
が出力され、フレーム周期パルスSeの出力直後のカウン
タ部（31）が瞬時リセツトされ、カウンタ部（31）が計
数をくり返す。

なお、フレーム同期信号の欠落等により、フレーム同
期信号の検出タイミングで一致パルスSaが出力されない
ときは、フレーム周期パルスSeによつてカウンタ部（3
1）が瞬時自己リセツトされる。

一方、最初の一致パルスSaにもとづいてリセツトされ
た初期リセツト部（29）は、つぎのトラツクのスキヤン
開始の出力パルスSbでセツトされるまで出力がローレベ
ルに保持される。

また、初期検出部（30）は出力パルスSbの直後の最初
の一致パルスSaの入力時のみ初期検出パルスSdを出力
し、以降は、一致パルスSaの入力の有，無によらず出力
がハイレベルに保持される。

そして、最初の一致パルスSaにもとづく初期検出パル
スScと以降の１フレーム毎のフレーム周期パルスSeと
が、アンドゲート（34）を介して出力端子（35）に、フ
レーム再生基準の同期検出信号Sgとして出力される。

したがつて、ヘツド（10），（10）′の位置ずれ等に
もとづき、各トラツクのスキヤン開始時の再生信号に位
相ずれが生じても、スキヤン開始後、１番目のフレーム
のフレーム同期信号にもとづく最初の一致パルスSaのタ
イミングで１番目の同期検出信号Sgが出力され、かつ、
最初の一致パルスSaのタイミングを基準にしてカウンタ
部（31）が計数を開始し、以降、カウンタ部（31）の１
フレーム毎のフレーム周期パルスSeが同期検出信号Sgと
して出力され、１番目のフレームから順に各フレームの
フレーム同期信号の検出タイミングで欠落なく同期検出
信号Sgが出力される。

ところで、前記実施例ではテレビジヨン衛星放送のPC
M音声信号を記録，再生するヘリカルスキヤン方式のテ
ープレコーダの同期検出回路に適用したが、各１フレー
ムの長さＮ及び同期信号のビツト数Ｍが実施例と異なる
種々のデジタル信号を記録，再生するヘリカルスキヤン
方式のテープレコーダの同期検出回路に適用できるのは
勿論である。

また、磁気テープをヘリカルスキヤンする磁気ヘツド
の個数，磁気テープの巻付け角度，各１トラツクのフレ
ーム数等が実施例と異なる場合に適用できるのも勿論で
ある。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているため、
以下に記載する効果を奏する。

初期リセツト部の初期リセツト信号により、各トラツ
クのスキヤン開始から１番目のフレームの同期信号によ
つてパターン比較部が最初のパターン一致パルスを出力
するまでフレームカウンタ部をリセツトし、かつ、前記
最初のパターン一致パルスにもとづく初期検出部の初期
検出パルスを１番目のフレームの同期検出信号として出
力し、以降は、フレームカウンタ部のＮクロツク計数毎
のフレーム周期パルスを各フレームの同期検出信号とし
て出力したことにより、再生信号の位相が各トラツクの
スキヤン開始時にずれても、各トラツクに、１番目のフ
レームから順の各フレームの同期信号の検出タイミング
で欠落なく同期検出信号を出力することができ、例えば
テレビジヨン衛星放送のPCM音声信号のデータレコーダ
としてのヘリカルスキヤン方式のテープレコーダに適用
することにより、PCM音声信号を欠落なく復調して良好
な再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のテープレコーダの同期検出回路の１実
施例のブロツク図、第２図はテレビジヨン衛星放送のPC
M音声信号のフオーマツト説明図、第３図は従来のPCM音
声信号の同期検出回路、第４図（ａ）〜（ｄ）は第３図
の動作説明用のタイミングチヤート、第５図は本発明が
適用されるテープレコーダの一部のブロツク図、第６図
（ａ）〜（ｅ）は第５図の動作説明用のタイミングチヤ
ートである。 （24）……パターン比較部、（29）……初期リセツト
部、（30）……初期検出部、（31）……フレームカウン
タ部、（32）……主リセツト部、（33）……オアゲー
ト、（34）……アンドゲート。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先頭にＭビツト，所定パターンの同期信号
   を有するＮビツト長構成の１又は複数フレームのデジタ
   ル信号をヘリカルスキヤン方式で磁気テープの各トラツ
   クそれぞれに記録，再生するテープレコーダに設けら
   れ、前記テープの再生信号から前記同期信号を検出して
   フレーム再生基準の同期検出信号を出力するテープレコ
   ーダの同期検出回路において、 前記再生信号の１ビツトずつシフトして変化する再生順
   のＭビツトのパターンと検出基準の前記所定パターンと
   が一致したときにパターン一致パルスを出力するパター
   ン比較部と、 前記テープの各トラツクのスキヤン開始に同期したセツ
   トと前記パターン一致パルスによるリセツトとにより各
   トラツクの最初の前記パターン一致パルスの入力まで初
   期リセツト信号を出力する初期リセツト部と、 前記テープの各トラツクの最初の前記パターン一致パル
   スを検出して初期検出パルスを出力する初期検出部と、 前記再生信号に同期したビツト周期のクロツク信号をＮ
   クロツク計数する毎にフレーム周期パルスを出力するフ
   レームカウンタ部と、 前記パターン一致パルスと前記フレーム周期パルスとが
   同時に入力される毎に主リセツト信号を瞬時出力する主
   リセツト部と、 前記初期リセツト信号と前記主リセツト信号とのオアゲ
   ート信号を前記フレームカウンタ部に供給して前記フレ
   ームカウンタ部をリセツトするリセツトゲート部と、 前記初期検出パルス及び前記フレーム周期パルスを前記
   同期検出信号として出力する出力部と を備えたことを特徴とするテープレコーダの同期検出回
   路。