JP2770499B2 - 波形等化回路 - Google Patents

波形等化回路

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    • G11B5/02Recording, reproducing, or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B5/027Analogue recording
    • G11B5/035Equalising

Description

【発明の詳細な説明】 A産業上の利用分野 本発明は波形等化回路に関し、例えばデイジタルオー
デイオ信号を再生する磁気再生装置に適用し得る。
B発明の概要 本発明は、波形等化回路において、積分回路の出力と
微分回路の出力との差分を算出し、ローパスフイルタに
よつて帯域制限した後、当該ローパスフイルタによつて
生じた位相変化を位相回路によつて補正することによ
り、記録再生系全体として所望の周波数特性を得ること
ができる。
C従来の技術 従来、回転ドラムを用いてデイジタルオーデイオ信号
を記録再生し得るようになされた磁気記録再生装置にお
いては、波形等化回路を用いて再生信号の周波数特性を
補正することにより、記録再生系全体として所望の周波
数特性を得るようになされている。
すなわち第6図に示すように、磁気記録再生装置にお
いては、記録増幅回路1を介して記録信号SRECを所定の
信号レベルに増幅した後、磁気ヘツド2に出力し、これ
により磁気テープ3上に所望の情報を記録する。
これに対して再生系においては、磁気ヘツド3を介し
て得られる再生信号SRFを、再生増幅回路4で増幅した
後、波形等化回路5に与える。
ここで波形等化回路5は、電流変換系でなる記録増幅
回路1、磁気ヘツド2、磁気テープ3、再生増幅回路4
の周波数特性を補正し、再生信号SRFの周波数特性が記
録信号SRECの周波数特性と等しくなるよう12補正する。
かくして、波形等化回路5から出力される再生信号を
比較回路6に出力することにより、再生信号SRFの周波
数特性を補正した状態で再生データDPBを復調すること
ができる。
D発明が解決しようとする問題点 ところで第7図に示すように、デイジタルオーデイオ
テープレコーダにおいては、NRZI符号化処理されたシリ
アルデータを直接記録増幅回路1に出力し、その結果得
られる記録信号SREC(第7図(A))を磁気テープ3に
記録するようになされている。
この場合第8図において記号L1で示すように、記録再
生系全体の周波数特性を理想フイルタに近い周波数特性
に設定することができれば、確実に再生データを再生す
ることができる。
すなわち、理想フイルタに近い周波数特性に設定し得
れば、波形歪みを有効に回避して記録信号SRECに近似し
た波形の再生信号SPB(第7図(B))を得ることがで
き、これにより伝送エラーの発生を有効に回避して再生
データDPB(第7図(C))を得ることができる。
ところが実際上第9図に示すように、電磁変換系は、
低周波帯域で微分特性を有し、振幅特性が6〔dB/oct〕
で低下する。
さらに高周波帯域においては、磁気ヘツドの損失等に
より振幅特性が急激に低下し、これに伴い位相が90度変
化する特徴がある。
従つて、電磁変換系においては、振幅特性を直線座標
を用いて表すと第8図において破線で示すように、理想
フイルタとは程遠特性になる問題があつた。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、記録再
生系全体の周波数特性を所望の特性に設定することがで
きる波形等化回路を提案しようとするものである。
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、記録
媒体から再生された再生信号SPBINの第1の周波数ω1
よりも高い第1の周波数成分を減衰させる積分回路12
と、再生信号SPBINの第1の周波数ω1よりも高く第2
の周波数ω2より低い第2の周波数成分を減衰させる微
分回路14と、積分回路12と微分回路14とを並列に接続
し、積分回路12の出力と微分回路14の出力との差分を算
出する減算回路16と、減算回路16の出力信号を所定位相
だけシフトする移相回路18と、減算回路16の出力信号の
第1の周波数成分より高い第3の周波数成分にてピーク
を持つように補正するローパスフイルタ20とを設けるよ
うにする。
F作用 積分回路12の出力と微分回路14の出力との差分を算出
し、当該算出した出力信号を帯域制限したときに生じる
位相変化を補正することにより、記録媒体から再生され
た再生信号SPBINの周波数特性を理想フイルタに近い周
波数特性に設定することができる。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
第1図において、1は全体として波形等化回路を示
し、再生増幅回路4(第6図)から出力される再生信号
SPBINを積分回路12及び微分回路14に与える。
積分回路12は、一次の積分回路で、次式、 で表される周波数特性に設定されている。
従つて第2図で示すように、当該積分回路12において
は、周波数ωより高い周波数帯域で、振幅特性が−6
〔dB/oct〕で減衰するようになされている。
これに対して微分回路14は、積分回路12と次数が等し
い一次の微分回路で、次式 で表される周波数特性に設定されている。
従つて当該微分回路14においては、周波数ω以下の
帯域で振幅特性が−6〔dB/oct〕で減衰するようになさ
れている。
減算回路16は、積算回路12の出力信号から微分回路14
の出力信号を減算して移相回路18に出力する。
これにより減算回路16を介して、周波数ω及びω
のほぼ中間の周波数で、振幅が減衰した出力信号を得る
ことができる(第2図)。
さらにこのとき、積分回路12及び微分回路14において
は、振幅特性が減衰する周波数帯域でそれぞれ位相が−
90゜及び+90゜変化することから、減算回路16を介して
出力される出力信号においては、当該位相の変化を相補
的に補正し得、再生信号SPBINと等しい位相特性を備え
た出力信号を得ることができる。
移相回路18は、次式、 で示すように、減算回路16の出力信号を所定位相だけ位
相変化させて出力する。
ローパスフイルタ回路(LPF)20は、次式 で示すように、四次のローパスフイルタ回路で構成さ
れ、移相回路18の出力信号を帯域制限して出力する。
このとき第3図に示すように、ローパスフイルタ回路
20は、高域にピークが発生するように周波数特性が選定
され、当該ローハスフイルタ回路20で生じる位相の変化
を、位相回路18で補正するようになされている。
これにより当該波形等化回路10においては、全体とし
て次式 で表されるような周波数特性H(S)を得ることができる。
これにより当該波形等化回路10においては、第4図及
び第5図に示すように、ローパスフイルタ回路20で減算
回路16の出力信号を帯域制限することにより、ほぼ1.5
〔MHz〕で振幅特性が最も低下した後、4.7〔MHz〕(ナ
イキスト周波数でなる)近傍で一旦ピークを迎え、9.4
〔MHz〕(ナイキスト周波数の2倍のクロツク周波数で
なる)で利得がほぼ0になるように設定されている。
すなわち記録再生系全体の周波数特性を理想フイルタ
に近い周波数特性に設定する場合、波形等化回路の周波
数特性H(S)を、次式、 で表されるような周波数特性H(S)に選定すれば良い。
ここでHR(S)及びHD(S)は、それぞれ理想フイルタの周
波数特性及び電磁変換系の周波数特性を表す。
この場合、理想フイルタがナイキスト周波数以下の帯
域で平坦で、かつナイキスト周波数以上の帯域で減衰す
る周波数特性HR(S)(第8図)でなり、電磁変換系が高
域及び低域で利得が減衰する周波数特性HD(S)でなるこ
とから、(6)式で表される波形等化回路の周波数特性
H(S)は、第5図で表される周波数特性に近似した特性に
なる。
すなわちこの実施例のように、波形等化回路の周波数
特性をナイキスト周波数近傍でピークを迎え、ナイキス
ト周波数より低い周波数1.5〔MHz〕近傍で振幅特性が一
旦低下するように設定すれば、記録再生系全体の周波数
特性を理想フイルタに極めて近い周波数特性に設定する
ことができる。
かくしてこの実施例においては、積分回路12の出力信
号から微分回路14の出力信号を減算することにより、波
形等化回路全体の振幅特性が、周波数1.5〔MHz〕近傍で
振幅特性が一旦低下するようになされている。
さらに減算回路16の出力信号を、四次のローパスフイ
ルタ回路20で帯域制限することにより、全体の周波数特
性を補正して、ナイキスト周波数近傍で振幅特性がピー
クを持つように設定されている。
さらにこのとき積分回路12の出力信号から微分回路14
の出力信号を減算することにより、積分回路12及び微分
回路14の出力信号の位相変化を相補的に補正し、1.5〔M
Hz〕近傍で振幅特性が減衰しても、減算回路16を介して
位相が平坦な減算信号を得るようになされている。
さらに減衰信号16の出力信号をローパスフイルタ回路
20で帯域制限して全体の振幅特性を補正する際、当該振
幅特性を補正した際に生じる位相の変化を位相回路18で
補正することにより、位相のずれを有効に回避して理想
フイルタに近い周波数特性を得ることができる。
かくしてこの実施例において積分回路12、微分回路14
及び減算回路16は、入力信号SPBINを並列に微分回路14
及び積分回路12に受け、微分回路4及び積分回路12の出
力信号を減算して出力する微積分回路を構成する。
以上の構成において再生増幅回路4から出力される再
生信号SPBINは、積分回路12及び微分回路14を介して減
算回路16で減算され、これにより1.5〔MHz〕近傍で一旦
振幅特性が低下した後、高域まで伸びる再生信号に補正
される。
減算回路16の出力信号は、移相回路18を介して予め位
相量が補正された後、ローパスフイルタ回路20を介して
当該位相量だけ位相が変化し、これにより平坦な位相特
性で出力される。
このときローパスフイルタ回路20を介して、再生信号
SPBINの振幅特性は、ナイキスト周波数(4.7〔MHz〕)
近傍でピークになるように補正され、これにより記録再
生系全体として理想フイルタに近い周波数特性に補正さ
れて出力される。
以上の構成によれば、微積分回路、移相回路及びロー
パスフイルタ回路を順次介して再生信号SPBINの周波数
特性を補正したことにより、記録再生系全体として理想
フイルタに近い周波数特性を得ることができる。
なお上述の実施例においては、それぞれ1次の積分回
路及び微分回路を用いる場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、要は積分回路及び微分回路の次数を等
しくすれば、位相特性を平坦にして理想フイルタに近い
周波数特性を得ることができる。
さらに、位相特性を所望の特性に設定する場合は、積
分回路及び微分回路の次数を異なる次数に設定すること
により実現し得る。
さらに上述の実施例においては、4次のローパスフイ
ルタ回路を用いる場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、必要に応じて種々の次数のローパスフイルタ
回路を広く適用することができる。
さらに上述の実施例においては、微積分回路、移相回
路、ローパスフイルタ回路の順で直列接続した場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、微積分回路、移
相回路、ローパスフイルタ回路の配列を必要に応じて入
れ換えるようにしても良い。
さらに上述の実施例においては、ナイキスト周波数4.
7〔MHz〕のデイジタルオーデイオテープレコーダに本発
明を適用して記録再生系全体として理想フイルタに近い
周波数特性を得る場合について述べたが、本発明は理想
フイルタの周波数特性に限らず、記録再生系全体を所望
の周波数特性に設定する場合に広く適応することができ
る。
さらに上述の実施例においては、本発明をデイジタル
オーデイオテープレコーダに適用して、NRZI符号処理さ
れた信号を記録する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、種々のデイジタル信号を再生する磁気再生
装置に広く適応することができる。
H発明の効果 以上の構成によれば、積分回路の出力と微分回路の出
力との差分を算出し、当該算出した出力信号を帯域制限
したときに生じる位相変化を補正することにより、記録
媒体から再生された再生信号の周波数特性を理想フイル
タに近い周波数特性に設定し得る波形等化回路を実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による波形等化回路を示すブ
ロツク図、第2図〜第5図はその動作の説明に供する特
性曲線図、第6図は記録再生系の全体構成を示すブロツ
ク図、第7図はその動作の説明に供する信号波形図、第
8図及び第9図はその動作の説明に供する特性曲線図で
ある。 2……磁気ヘツド、3……磁気テープ、4……再生増幅
回路、5、10……波形等化回路、12……積分回路、14…
…微分回路、16……減算回路、18……移相回路、20……
ローパスフイルタ回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】記録媒体から再生された再生信号の第1の
    周波数よりも高い第1の周波数成分を減衰させる積分回
    路と、 上記再生信号の第1の周波数よりも高く第2の周波数よ
    り低い第2の周波数成分を減衰させる微分回路と、 上記積分回路と上記微分回路とを並列に接続し、上記積
    分回路の出力と上記微分回路の出力との差分を算出する
    減算回路と、 上記減算回路の出力信号を所定位相だけシフトする移相
    回路と、 上記減算回路の出力信号の第1の周波数成分より高い第
    3の周波数成分にてピークを持つように補正するローパ
    スフイルタと を具えることを特徴とする波形等化回路。
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