JP2733983B2

JP2733983B2 - 記録信号レベル設定回路

Info

Publication number: JP2733983B2
Application number: JP63220315A
Authority: JP
Inventors: 隆石塚
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-09-05
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH0268767A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、比較的ダイナミックレンジが広い、例え
ば、音声信号を磁気テープ等に記録する際に有用な記録
信号レベルの設定回路に関するものである。

［発明の概要］本発明の記録信号レベル設定回路は、例えば、電圧制
御増幅器（VCA）に供給する制御信号を形成するために
制御回路として、第１及び第２の設定モードで動作する
ようなマイクロコンピュータ等からなる制御回路を使用
し、この制御回路の第１の設定モードでは、前記電圧制
御増幅器に対して最適の録音レベルが出力されるように
早いアタックタイムと、遅いリカバリタイムで設定され
る制御信号を供給し、第２の設定モードでは、遅いアタ
ックタイムで設定され、前記電圧制御増幅器の利得を下
げる方向にのみ動作させるような制御信号を与えるよう
にしたものであり、このような制御回路を記録信号レベ
ル設定回路に採用することにより、各種の音楽ソースを
記録するテープにたいして最適の録音レベルを与えるこ
とができる。

［従来の技術］磁気記録再生装置（テープレコーダ）の録音回路系に
は、通常、記録媒体となる磁気テープの録音特性に応じ
て、最適な録音レベルが得られるように記録電流を設定
するAGCアンプ、ノイズリダクション、イコライザ等が
使用されている。

これらのうち、記録ヘッドに供給する記録電流のレベ
ル（通常録音レベルと呼ばれる）の設定は、記録テープ
の種類（ノーマルテープ、メタルテープ等）及び入力音
楽ソースのレベル等を勘案して歪がなく、かつ最も原音
に忠実な再生音が得られるように設定することが要請さ
れる。

そのため、従来はVUメータによって録音レベルを監視
しながら、音量ボリュームを調整したり、または、電圧
制御増幅器によってAGC回路を構成し、このAGC回路を介
して録音信号を記録ヘッドに供給するようにしていた。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、VUメータや、バーコードメータ等で記
録レベルを監視し、音量調整を行なうことによって、最
適の録音レベルを設定する方法は、テープの記録ダイナ
ミックレンジを最大限に利用するように設定することが
できるが、録音中の楽音信号に当初、予測していないよ
うな大振幅レベルの信号がある場合は、この部分でテー
プが飽和レベルに達し、歪を発生するという問題があ
る。

また、電圧制御増幅器によるAGC回路を介して楽音ソ
ースの信号を記録ヘッドに供給する方法は、通常、AGC
回路によって楽音信号のダイナミックレンジが必要以上
に抑圧されるため、一般的に、迫力のない再生音となる
という問題がある。

すなわち、第４図に示すように入力信号S_inを増幅す
るアンプとして電圧制御増幅器１を使用し、この電圧制
御増幅器１の出力信号を検波回路２に供給し、その検波
出力である出力信号のエンベロープ信号をC,R₁，R₂から
なる制御回路３を介して電圧制御増幅器１の制御信号と
して帰還するようなAGC回路の場合は、検波回路２の出
力信号を制御信号に変換する制御回路３のインピーダン
ス値によって制御量が一定化され、さらに制御回路３の
抵抗R₁，R₂及びコンデンサＣの値によって設定される時
定数によって第５図（ａ）及び（ｂ）に示すようにAGC
回路の応答レスポンスを示すアタックタイムt_a及びリカ
バリタイムt_dが設定されることになる。

そして、このような制御回路３は一般にテープ録音に
よって波形歪が発生しないようなインピーダンス値によ
って固定されており、また、どのような楽音ソースに対
しても一定の応答特性となるように制御信号が得られる
ことになるから、録音音声信号のレベルや、その特徴、
及び記録テープの録音特性に対して常に最適の録音レベ
ルが設定されるとは限らないという問題があった。

［問題点を解決するための手段］本発明はかかる問題点にかんがみてなされたもので、
テープレコーダにカセットテープ等を装備し、記録すべ
き音楽ソースが入力端子から供給された状態で本発明の
記録信号レベル設定回路が動作すると、まず、第１の設
定モードで、テープレコーダに装着されたテープに対す
る最適録音レベルとなるようにAGC回路のゲインが設定
され、次に、第２の設定モードとなることによって、録
音中に最適録音レベルを越えるような楽音信号が入力さ
れたときは、前記第１の設定モードで動作しているAGC
回路のゲインを遅いアタックタイムで抑圧するようにし
たものである。

［作用］録音回路系に設けられているAGC回路のゲインが、録
音開始時にまず、第１の設定モードによって記録テープ
に対して最適の録音レベルとなるように自動的に設定さ
れ、次に、第２の設定モードによって、最初に設定した
録音レベルを越えるような入力信号があるときは、この
入力信号レベルに対してAGC回路の設定ゲインを修正す
るようにしているから、例えば、第１の設定モードで、
録音レベルをテープのダイナミックレンジを最大にする
ように設定することが可能になり、固定型のAGC回路に
比較して、より原音に忠実な録音レベルを設定すること
ができるようになる。

また、この後この録音レベルを越えるような入力信号
があるときは、その都度、第２の設定モードで録音レベ
ルを徐々に低下するように修正することによって、歪の
発生をなくするように制御することができる。

［実施例］第１図は、本発明の記録信号レベル設定回路の概要を
ブロック図としたもので、11はライン入力端子から入力
された音声信号S_inを増幅する電圧制御増幅器、12はこ
の電圧制御増幅器11の利得をコントロールする制御信号
が出力されるD/A変換器を示し、このD/A変換器12には後
述するデジタル制御回路20から出力される制御データ
（Ｆ）が入力されている。電圧制御増幅器11の出力信号
はボリュームVRを介して、例えば、NR回路等からなる音
質補償回路13に供給され、さらに出力アンプ（PA）14に
よりパワーアップされ、記録ヘッド15に供給されるよう
になされている。

16は記録媒体となる磁気テープを示し、この磁気テー
プ16としては、通常、カセット化されたメタルテープ、
ノーマルテープ、クロムテープ等が使用されている。

17は前記音質補償回路13の出力信号S_outを検波して、
そのエンベロープレベルを検出する検出回路、18は検出
回路17の検波レベルをデジタル信号に変換するA/D変換
器であり、このA/D変換器18によって、例えば、２進の
コード信号に変換され、マイクロコンピュータ等によっ
て構成されたデジタル制御回路20に供給される。

なお、ステレオ音楽等の場合は、上述した記録回路は
２系統とされ、デジタル制御回路20にはＬチャンネル、
またはＲチャンネルのいずれか大きいほうのレベルの信
号が入力されるように構成される。

デジタル制御回路20は、例えば、１チップのマイクロ
コンピュータICによって構成することができ、例えば、
ROM21、比較手段22、log変換テーブル23、入力データメ
モリ24、出力データメモリ25、及び中央制御回路26等に
よって構成されている。そして、このデジタル制御回路
20は以下に説明するようなプログラム動作によって、ま
ず、第１の設定モードとされ、磁気テープ16に対して最
適の録音レベルが得られるように電圧制御増幅器11の利
得を設定し、次に、第２の設定モードによって、電圧制
御増幅器11の利得が所定の時定数をもって制御され、第
１の設定モードによって設定された録音レベルが修正さ
れるようになされている。

以下、上述したような本発明の実施例に対する動作説
明を、第２図の信号波形図、及び第３図のAGC動作フロ
ーチャートに基づいて説明する。

入力端子に選択された音楽ソースが接続され、記録モ
ードとされると、通常は所定の利得に設定されている電
圧制御増幅器11の出力レベルを音量ボリュームVRによっ
て任意のレベルに調整し、所定の音質特性とする音質補
償回路13、出力アンプ14を介して磁気ヘッド15に供給し
て記録することができる。

また、このときに、本発明の記録信号レベル設定回路
を動作するスイッチS₁（COLA）が押されているときは
（101）、録音レベルを設定するデジタル制御回路20
（以下、マイコンという）が初期化され、AGCオン状態
になっているときは、この初期化によってマイコン20に
入力されているカセットテープの検出信号が取り込ま
れ、マイコン20の各メモリの内容がリセットされ、例え
ば電圧制御増幅器11に対してはその利得が通常は低いほ
うの或る値に設定されている（102）。

そして、このときに出力される検出回路17の出力がA/
D変換器18よりマイコン20に取り込まれ（103）、ステレ
オのときはＬチャンネルまたはＲチャンネルのどちらか
大きいほうの値がある値より大きいとき（104）、すな
わち、入力信号が実際に所定のレベルに立ち上がったと
きに、このA/D変換器18のデータ（電圧）がlog変換テー
ブル23によって音圧レベル（dB）に変換される（10
5）。

そして、この変換された音圧データＥはテープレコー
ダに装着されたカセットテープの種類（録音特性）をみ
て（106）、所定の設定値（Ａ）又は（Ｂ）が差し引か
れるようにする（107）（108）。

すなわち、比較的、飽和しにくいメタルテープ（IV）
のときは大きな設定値（Ｂ）としＥ−Ｂを演算するとと
もに、ダイナミックレンジが小さいノーマルテープ
（Ｉ）又はクロムテープ（II）のときは、比較的小さい
設定値（Ａ）としてＥ−Ａが演算される。

次に、この比較データ（Ｅ−Ａ＝Ｃ）又は（Ｅ−Ｂ＝
Ｃ）は、最適の録音レベルが得られるものとして設定さ
れる設定データＤとの間で、減算が比較手段22で行なわ
れ（109）、この値が正（＋）か、又は負（−）によっ
て、異なった制御ルーチンに分岐される。

この場合、通常は、当初電圧制御増幅器11の利得が小
さいところに設定されているので、比較手段の出力（Ｃ
−Ｄ）は（−）となるように設定され、マイコン20は電
圧制御増幅器11のゲインを上げるほうのプログラムが実
行され（110）、データをクリアした後（111），設定モ
ードが１であるときは（112）、新たに利得を増加する
変化量が約0.2dB/secとなるように設定され、この増加
分が制御データＦとしてメモリに追加され、D/A変換器1
2に出力される。

つまり、第２図に示すように入力信号S_inが入力さ
れ、AGCがオンされると、検出回路17の出力レベルＱ
は、最適の録音レベルを設定している設定レベルＤに向
かって0.2dB/secの勾配で徐々に上昇し、比較データＣ
が設定レベルＤと等しくなる時点t₁まで、ルーチン（10
9）（110）（111）（112）（113）（101）〜（109）を
循環する。その結果、時点t₁では比較手段の出力が
（＋）側に反転する。

すると、次には、マイコン20の動作がルーチン（11
4）（115）（116）（117）（118）を経由することにな
る。

このルーチンは、電圧制御増幅器11の利得が設定デー
タＤによる利得より高くなったときに動作するものであ
り、まず、このルーチンが初めてか否かを判定し（11
4）、第１回目のときは電圧制御増幅器11の利得を低下
する方向に前の変化量をクリアしてマイコン20を制御し
（115）（116）、設定モード１であれば（117）、利得
を低下させるデータが出力される（118）。

この利得を低下させるデータは、例えば制御データＦ
をアタックタイム48mSとなるようになる割合とすること
により行なわれるため、早いアタックによって急速に利
得を下げる。その結果、比較データＣは急速に減衰し、
再び比較手段の出力は（−）となり、ルーチン（110）
（111）（112）（113）（101）〜（109）を循環する動
作に戻る。そして、制御データＦは徐々に上昇し、再び
時点T₂でＣ＞Ｄとなる。そして、比較手段の出力が
（＋）に反転するが、このときに形成されるルーチンは
第２回目となるから、マイコンの動作モードが設定モー
ド２に変換される（119）。

その結果、設定モード１は解除されることになるか
ら、この時点で電圧制御増幅器11に供給される制御デー
タＦは、一応、固定化され、このときに電圧制御増幅器
11、ボリュームVR、音質補償回路13、出力アンプ14を介
して記録ヘッド15に供給される録音信号の録音レベルは
ほぼ最適値となるように設定される。

ところで、本発明の場合には、この設定モード２の動
作中、検出回路17の出力レベル（Ｑ）が3dB以上高くな
ると、さらに電圧制御増幅器11の利得を下げる方向の制
御信号が出力されるようにしている。

すなわち、第２図に示すように設定モード２において
録音中に、例えば時点t₃で急に設定データのＤレベルを
越えるような楽音信号のレベルが入力されると、この値
が3dB以上となっているか否かを判定し（120）、もし、
3dB以上の楽音レベルであると判定されたときは、さら
に、4dB以上であるかを判定し、３〜4dBのときは、比較
的遅いアタックタイム（3072mS）で制御データＦ値を低
下し（122）、4dB以上のレベルであるときは比較的早い
アタックタイムで制御データＦ値を低下させる（12
3）。

したがって、マイコン20が設定モード２となったとき
でも、入力されている楽音信号（入力信号S_in）のレベ
ルが常に監視され、この楽音信号の中に最初に設定した
録音レベルを越えるような信号が含まれているときは、
さらに、制御データＦは電圧制御増幅器11の利得が低く
なる方向に修正し、録音歪が発生しないように修正を加
えることになる。

以上のように、本発明の実施例に示した記録信号レベ
ル設定回路は電圧制御増幅器11の利得を制御する回路と
して、マイコン20を採用し、最初の録音レベルの設定
は、このマイコン20の設定モード１のルーチンを便用し
て行なわれる。そして、この設定モード１によって、テ
ープのダイナミックレンジを十分に利用することができ
る最適の録音レベルを与えるようにし、電圧制御増幅器
11の利得を設定すると同時に、以後はマイコン20を設定
モード２に変換し、その後に入力されている楽音信号
に、歪を生じるような大振幅のレベルがある場合は、そ
のレベル及び時間に応じて電圧制御増幅器11の利得をさ
らに低下し、録音歪が発生しないように修正を加えてい
るから、従来、手動で行なっていたような最適の録音レ
ベルの設定を自動的に行なうことができる。

なお、上記実施例において設定されているアタックタ
イムやリカバリタイムは任意に定めることができるもの
であり、カセットテープの録音特性に関するデータの入
力も、カセットの検出機構から得られる信号によって自
動的に行なうことができる。

さらに、設定モード１から設定モード２への転換も上
記実施例に限定されることなく、１回、又は数回の比較
判定の結果行なうようにしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の記録信号のレベル設定
回路は、２つの設定モードを使用し、最初に、早いアタ
ックタイムと遅いリカバリタイムで最適の録音レベルを
速やかに、かつ、正確に設定し、次に、この録音レベル
の実際の入力信号のレベルを監視しながら遅いアタック
タイムで修正することによって録音歪が発生しないよう
にしているから、テープのダイナミックレンジを十分に
活用し、かつ、歪の少ない録音ができる記録信号のレベ
ル設定を自動的に行なうことができるという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記録信号レベル設定回路の実施例を示
すブロック図、第２図は設定モード１及び２の動作を示
す信号波形図、第３図は録音レベルを設定するためのデ
ジタル制御回路における動作を示すフローチャート、第
４図は従来の記録信号レベルの設定回路図、第５図
（ａ）（ｂ）はアタックタイム及びリカバリタイムの説
明図である。図中、11は電圧制御増幅器、13は音質補償回路、14は出
力アンプ、17は検出回路、20はデジタル制御回路（マイ
コン）を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された信号を増幅し、その出力を磁気
テープの記録信号として供給する増幅器と、上記増幅器の出力信号レベルを検出する検出回路と、上記検出回路の出力信号に基づいて上記増幅器の利得を
制御する制御信号を発生する制御回路とを備え、上記制御回路は、第１の設定モードによって装填された
テープカセットの種類を検出した信号に基づいて上記装
填されたテープカセットの磁気テープに対する最適記録
レベルに対応するデータを演算し、当該演算した結果と
上記検出回路からの検出結果に基づいて上記最適記録レ
ベルに達するまで上記増幅器の利得を高くする制御信号
を生成して上記増幅器の利得を制御し、上記第１の設定
モードによる上記検出回路からの出力に基づいて上記最
適レベルを越えたことが検出されたときには、上記第１
の設定モードが解除されると共に、第２の設定モードに
よって上記増幅器からの出力レベルに基づく時定数で上
記増幅器の利得を下げる制御信号を生成して上記増幅器
の利得を制御することを特徴とするテープレコーダの記
録信号レベル設定回路。