JP2834160B2 - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転ヘッド方式ディジタルオーディオテー
プレコーダ（以下、DATと記す）に係り、特に選曲など
のランダムアクセスの高速化を図るのに好適な磁気記録
再生装置に関する。

〔従来の技術〕

回転ヘッド方式のDATにおいて、通常再生速度の数十
〜数百倍の速度で高速ランダム選曲（曲の頭出し）を行
うためには、トラックの中に記録された曲の開始を示す
信号、時間表示をするための信号や曲番情報信号など音
楽PCM信号と同じ記録密度で記録されている制御信号を
高速テープ走行時に正確に読み取る必要がある。

ところで、通常記録再生時と異なる速度でテープを高
速走行させると、ヘッドの走行軌跡はテープに記録され
た信号トラックを複数横断することになり、シリンダ回
転数が一定であるとするとヘッドとテープの相対速度が
変化してしまう。

一方、DATでは、ヘッドからの再生された信号からデ
ィジタル信号を再生する回路としてデータ打ち抜き（デ
ータストローブ）回路を用いるが、通常この回路の入力
の伝送レートはテープ走行系の速度偏差、ジッタに対す
る余裕が±10％前後であり、テープの高速走行によって
ヘッドとの相対速度が変化し、入力信号の伝送レートが
±10％前後の範囲を逸脱するとデータの再生が不能、つ
まりランダムアクセスができないという不都合が起こ
る。

このため、DATではテープの高速走行時には、シリン
ダ回転数を通常記録再生時と同じにはできないため、ヘ
ッドとテープの相対速度が常に一定となるように、或い
はデータストロープ回路の許容ジッタ内に入るように、
テープの走行速度に応じて制御することが不可欠であ
る。

以下、テープ走行速度に対して、テープとヘッドの相
対速度を一定に保つためのシリンダ回転数の関係につい
て説明する。

第８図は通常記録再生時におけるヘッドの走査を示す
図であって、１はヘッド、２はテープ、３はテープ上の
信号トラックである。

この時のテープとヘッドの相対速度V_oは（１）式で表
わされる。

ここで、V_HOは通常記録再生時のヘッド即ちシリンダ
の回転速度、θはトラックの傾き角、V_rは通常記録再生
時のテープ走行速度である。

一方、テープを通常記録再生時のｎ倍で走行させたと
きの相対速度Ｖは、テープをFF（早送り）方向に走行さ
せた場合は（２）式、またREW（巻戻し）方向に走行さ
せた場合は（３）式でそれぞれ表わされる。

（２），（３）式の相対速度Ｖを（１）式の通常記録
再生時の相対速度V_oに等しいとした時の関係を第９図に
示す。

第９図において、通常記録再生時と同一の相対速度を
維持するためには、例えば200倍でテープを高速走行さ
せた場合、FF方向ではシリンダ回転数を3000rpmに、ま
たREW方向では1000rpmに制御が必要である。

テープの走行速度に応じてシリンダ回転数を変化さ
せ、テープとヘッドの相対速度を一定に制御する装置と
しては、例えば特開昭61−214164号公報に記載されてい
るものが挙げられる。

これらの装置は、データストローブ回路において、再
生信号に同期した周波数として得られる再生クロック周
波数が所定の定まった周波数となるようにシリンダ回転
数を制御するものである。

また、この種の装置に関連し、テープを一定高速走行
制御する従来技術として、例えば特開昭57−12448号公
報及び特開昭54−136306号公報に記載されているものが
挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、第９図から明らかなよう
に、REW方向ではテープ走行速度を高くするに応じてシ
リンダ回転数を低くしなければならないため、例えば40
0倍のサーチを行おうとした場合には、シリンダ回転数
が停止してしまうことになり実現は不可能である。換言
すれば、従来技術でのサーチは信号処理回路のデータ再
生能力などにも依存するが略250倍程度が限界である。

本発明は、サーチ速度を従来の２倍に向上できるサー
チシステムを備えた磁気記録再生装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、再生装置に倍速再生機能を備え、倍速再
生モードで高速サーチを行うことにより達成される。

即ち、テープ走行速度及びシリンダ回転数を共に通常
記録再生の２倍で動作させる倍速モードでは、再生信号
周波数が２倍になるだけでヘッドの走行軌跡は第８図に
示した通常記録再生時と同一であるため、倍速モード基
準でみたサーチ速度の限界は従来の通常モードと相対的
に同じではあるが、テープの絶対速度でみれば通常記録
再生モードでサーチを行う場合に比べシリンダ回転数を
２倍に高くできるため、第９図からREW方向の高速サー
チが可能となる。

〔作用〕

倍速再生機能は、テープ速度及びシリンダ回転数を共
に通常記録再生時の２倍で動作させた場合に、伝送レー
トが２倍の信号を再生する機能である。

テープ高速走行制御手段は、例えば前記した特開昭54
−136306号公報に記載されているようなテープ供給側及
び巻き取り側の両リール台の回転数の和が一定となるよ
うにテープ走行方向に応じて巻き取り側のリール軸の回
転速度を制御するように構成され、テープを高速走行さ
せる。

また、シリンダ回転数制御手段は、例えば前記した特
開昭61−214164号公報に記載されているようなデータス
トローブ回路の再生クロック周波数を検出し、この周波
数がテープ速度に対して常に一定となるように、即ちテ
ープとヘッドの相対速度が一定となるようにシリンダ回
転数を制御する。

以上の構成にあって、高速サーチ時の信号再生を倍速
再生機能を用いて行えば、テープ走行速度に対して、シ
リンダ回転数はヘッドからの再生信号が通常記録再生モ
ードの場合の２倍、即ち伝送レートが２倍になるように
制御される。このため、倍速再生時のテープ速度を基準
にとってみれば、サーチの倍速比にたいしてシリンダ回
転数が２倍になるだけでサーチ速度の限界は第９図と同
じであるが、通常記録再生時のテープ速度を基準にした
絶対速度比では通常記録再生時の２倍に相当する高速サ
ーチを実現することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明による磁気記録再生装置の一実施例を
示す構成図であって、1a及び1bは相互に異なるアジマス
角を有する１対の回転磁気ヘッド、２は磁気テープ、４
はシリンダ、５はテープ供給側リール台、６はテープ巻
取側リール台、７はテープ高速走行制御手段であって、
テープ供給側リールfG12、テープ巻取側リールfG13、ｆ
−Ｖ変換器14,15、加算器16、駆動回路17及びリール台
5,6を駆動するリールモータ18から構成される。

８は通常再生用の信号再生回路であって、ヘッド1a,1
bの再生信号を増幅する信号再生イコライザアンプ19、
データストローブ回路20及び信号処理回路21から構成さ
れる。

９は倍速再生用の信号再生回路であって、信号再生イ
コライザアンプ22、データストローブ回路23及び信号処
理回路24から構成される。

10は高速サーチ時のシリンダ回転数制御手段であっ
て、倍速再生回路９のデータストローブ回路23からの再
生クロック周波数を入力とするｆ−Ｖ変換器25及び駆動
回路26からなり、シリンダモータ11を駆動する。

同図において、通常再生用の信号再生回路８における
信号再生イコライザアンプ19はヘッド1a,1bからの再生
出力の増幅を行う。具体的には、ヘッド1a,1bに対応し
てイコライザアンプは２つ設けられ、シリンダ４の回転
に同期して各々のヘッドが正しくテープ２に当接してい
る期間のこれらの再生出力を選択するように切換え制御
されるが、第１図では１つのイコライザアンプ19を以っ
て省略してある。

データストローブ回路20はイコライザアンプ19の出力
からディジタルデータとクロックの再生を行う。

第２図は第１図のデータストローブ回路20の構成図で
あって、27は２値化回路、28は位相比較器、29はループ
フィルタ、30は電圧制御発振器、31はラッチ回路であ
る。

同図において、位相比較器28、ループフィルタ29及び
電圧制御発振器30はPLL回路を構成し、位相比較器28及
びループフィルタ29を介したフィードバック制御によ
り、電圧制御発振器30の周波数及び位相が、２値化回路
27からの信号f_iの周波数及び位相に一致するように動作
し、クロックの再生が行われる。

また、ラッチ回路31は２値化したデータを再生したク
ロックに同期してラッチするものであり、ラッチ回路31
からはクロックで同期化されたディジタルデータが再生
される。

第３図は第２図に示すPLL回路の入出力特性を示す図
であって、f_OFが電圧制御発振器30のフリーラン周波数
で、入力信号周波数f_iのf₁〜f₂の範囲がPLL回路のロッ
クレンジを示し、f_iがこの範囲を逸脱するとロック外れ
となって、データ、クロックの再生が不能となる。

通常このロックレンジは入力信号の中心値f_io（DATで
は通常再生モードで4.704MHz）に対して±10％前後であ
る。

第１図にもどって、信号処理回路21はデータストロー
ブ回路20で再生されたクロックとデータをもとに、デー
タの誤り訂正などの諸々の処理を行い、ディジタルデー
タの再生を行う。

以上、通常再生用の信号再生回路８の構成、動作を説
明したが、勿論この回路はシリンダを定速の2000rpm、
テープも定速の8.15mm/sで走行させた場合に対応する再
生回路である。

なお、シリンダの定速回転制御及びテープを定速で走
行させるためのキャプスタン制御については本発明の構
成とは直接関係ないので説明は省略する。

倍速再生用の信号処理回路９の構成、動作は通常再生
用の信号処理回路８と同様であるが、各構成の動作速度
は通常再生用の信号再生回路８に比べて２倍に設定され
ている。

即ち、イコライザアンプ22の信号帯域はイコライザア
ンプ19と比べて略２倍広く、データストローブ回路23の
動作特性も第４図に示すようにデータストローブ回路20
と比べて２倍に、また信号処理回路24も回路のマスター
クロック周波数を高くすることにより信号処理回路21と
比べて２倍の速度で動作するように構成されており、シ
リンダが通常再生時に対して２倍の4000rpm、またテー
プも通常再生時に対して２倍の16.3mm/sの倍速再生時に
伝送レートが２倍のクロックとデータを再生するように
動作する。

テープ高速走行制御手段７は、例えば特開昭54−1363
06号公報に記載されているものと同等なものでよく、ｆ
−Ｖ変換器14,15は例えば、単安定マルチバイブレータ
と積分回路などで構成され、それぞれテープ供給側リー
ル台５及びテープ巻取側リール台６の回転に同期して得
られるリールｆ−Ｇ信号12,13の周波数信号を電圧に変
換する。

加算器16は、例えば抵抗を用いた加算回路で構成さ
れ、ｆ−Ｖ変換器14,15の出力信号の加算を行う。

駆動回路17は所定の基準電圧と加算器16の出力信号と
を比較する比較器と増幅器などで構成され、基準電圧と
加算器16の出力との比較誤差が零となるようにリール台
5,6を駆動するリールモータ18の回転制御を行う。

以上の構成により、駆動回路17の基準電圧の設定に応
じて加算器16の出力がこれに合致するように、即ちテー
プ巻取側及び供給側リール台の回転速度の和が基準電圧
に等しくなるようにリールモータ18の回転制御が働くの
で、テープは基準電圧の設定に応じて任意の速度で高速
走行される。

シリンダ回転制御手段10は、例えば特開昭61−214164
号公報に記載されているものと同じものでよく、ｆ−Ｖ
変換器25は倍速再生用の信号再生回路９のデータストロ
ーブ回路23から再生されたクロック周波数を電圧に変換
する。

駆動回路26は、所定の基準電圧とｆ−Ｖ変換器25から
の出力信号を比較する比較器と増幅器などで構成され、
基準電圧とｆ−Ｖ変換器25の出力との比較誤差が零とな
るようにシリンダモータ11、即ちシリンダ４の回転数を
制御してヘッド1a,1bがテープ２上の信号トラックを走
査する速度を制御する。

以上の構成により、前記したテープ高速走行制御手段
７によりテープが高速走行された場合、テープ速度に対
してシリンダ回転数はデータストローブ回路23の再生ク
ロック周波数が一定となるように、即ちヘッドとテープ
の相対速度が一定（伝送レート一定）となるように制御
される。

以上が第１図の各部の構成、動作について説明で、高
速サーチ制御では、テープ走行速度に対してヘッドから
再生される信号が通常再生時の２倍になるように、即ち
ヘッドとテープの相対速度が通常再生時の２倍になるよ
うにシリンダの回転数が制御される。

これにより、倍速再生時のテープ速度を基準にみれ
ば、サーチ速度の限界は通常再生モードを使用したサー
チに比べて相対的には同じであるが、テープの絶対速度
で比較すれば通常再生モードを使用するサーチに比べて
２倍に高速化される。これは前記した（１）〜（３）式
から容易に類推されるところである。

第５図は第１図の実施例によるヘッドとテープの相対
速度を一定としたときのテープ走行速度に対するシリン
ダ回転数の制御の関係を示す図であって、従来の通常再
生モードを使用する場合は破線の特性（Ｉ）であった
が、倍速再生モードを使用してシリンダ回転数とテープ
速度の基準値を高め、伝送レートが２倍の信号再生を行
うことによって実線の特性（II）とすることができ、サ
ーチ速度の限界を２倍に拡大することができる。

ところで、第５図の特性から判るように倍速再生モー
ドを使用してFF方向及びREW方向のサーチを共通に制御
しようとすると、シリンダ回転数の制御範囲が広くな
る。例えば、400倍の高速サーチを行おうとするとシリ
ンダ回転数を2000〜6000rpmまで変化させなければなら
ず、第１図のシリンダ回転数制御手段10に広いダイナミ
ックレンジが必要となるばかりでなく、シリンダ回転の
騒音も増加するという欠点がある。

第６図は本発明の他の実施例を示す構成図であって、
前記欠点を解消するもので、32はｆ−Ｖ変換器、33は切
換スイッチ、34は駆動回路、他の符号は第１図に示され
たもの同じものである。

同図において、ｆ−Ｖ変換器32は通常再生用の信号再
生回路８のデータストローブ回路20から再生されるクロ
ック周波数を電圧に変換する。切換スイッチ33は、例え
ばシステム制御用のマイクロプロセッサなどにより制御
され、サーチ時にその方向指令信号がREW方向のもので
ある場合には接点をａ側に、またFF方向のものである場
合にはｂ側に閉じるように動作する。

駆動回路34はサーチ方向の指令に対応して選択される
２つの基準電圧を有し、これらの基準電圧と切換スイッ
チ33の切換えに応じてｆ−Ｖ変換器25或いはｆ−Ｖ変換
器32の出力信号とを比較する比較器と、増幅器とをもっ
て構成される。

サーチ指令がREW方向であった場合にはｆ−Ｖ変換器2
5とREW方向に対応する比較基準電圧との比較誤差が零と
なるように、またサーチ指令がFF方向であった場合には
比較基準電圧を変更してこれとｆ−Ｖ変換器32の比較誤
差が零となるようにシリンダモータ11、即ちシリンダ４
の回転数を制御する。

以上の構成により、サーチ方向の指令がREWである場
合には、切換スイッチ33の接点がａ側に閉じて第１図の
場合と同様に、倍速再生用のデータストローブ回路23の
再生クロックを用いこの周波数が一定となるようにシリ
ンダ回転数が制御される。

サーチ方向の指令がFF方向である場合には、切換スイ
ッチ33の接点がｂ側に閉じて通常再生用のデータストロ
ーブ回路20の再生クロックを用いこの周波数が一定とな
るようにシリンダ回転数の制御がなされる。

第７図は第６図の実施例によるヘッドとテープの相対
速度を一定としたときのテープ走行速度に対するシリン
ダ回転数の制御の関係を示す図であって、REW方向では
倍速再生モードを使用した特性（II）となり、FF方向で
は従来の通常再生モードを使用した特性（Ｉ）とするこ
とができるので、例えば400倍の高速サーチを行う場合
でもシリンダ回転数の制御範囲は2000〜4000rpmでよ
く、シリンダ回転数制御手段10のダイナミックレンジを
第１図の場合にくらべて1/2に低減できるとともに、最
高回転数も低くでき、シリンダ騒音の低減が果せる。

以上、本発明の実施例について説明したが、第１図及
び第６図では通常再生用と倍速再生用の２系統の独立な
再生回路を設ける例について示したが、これは特に限定
されるものではなく、例えばイコライザアンプを倍速再
生を考慮した広帯域なものとし、データストローブ回路
も電圧制御発振器の外付け定数を切換え制御（フリーラ
ン周波数を切換え制御）するなどして共用化し、さらに
信号処理回路もマスタークロックを切換え制御するなど
して、再生回路を１系統とすることもできる。

また、第６図の実施例では通常再生用と倍速再生用の
データストローブ回路に対応してｆ−Ｖ変換器を２系統
設けたが、これも特に限定されるものではなく、例えば
入力周波数に応じて基準値を切換えるなどして共用化す
ることも可能である。

さらに、テープ高速制御手段及びシリンダ回転数制御
手段についても、実施例ではそれぞれ特開昭54−136306
号公報及び特開昭61−214164号公報に記載されている例
を示したが、これも特に限定されるものではなく、本発
明の要旨を変えない範囲で種々変形可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、倍速再生機能
を備え、倍速再生モードを使用して高速サーチを行うよ
うにしたので、サーチ速度の限界を従来の通常再生モー
ドを使用する場合にくらべて２倍に拡大でき、サーチの
高速化が図れる。

また、一義的に倍速再生モードを使用してFF方向及び
REW方向のサーチを共用化した場合、シリンダ回転数の
制御範囲が広くなるが、これに対してはREW方向のサー
チだけ倍速再生モードを用いて行い、FF方向のサーチは
従来と同様通常再生モードを使用して行うようにした。

これにより、シリンダ回転数の制御範囲を1/2に低減
でき、シリンダ回転数制御手段のダイナミックレンジが
低減できて回路の設計等が容易になるとともに、シリン
ダ制御の最高回転数を低くすることができてシリンダの
回転に伴う騒音も軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録再生装置の一実施例を示
す構成図、第２図は第１図のデータストローブ回路20の
構成図、第３図は第２図に示すPLL回路の入出力特性を
示す図、第４図は第１図の倍速再生回路９におけるデー
タストローブ回路23の入出力特性を示す図、第５図は第
１図の実施例によるヘッドとテープの相対速度を一定と
したときのテープ走行速度に対するシリンダ回転数の制
御の関係を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す
構成図、第７図は第６図の実施例によるヘッドとテープ
の相対速度を一定としたときのテープ走行速度に対する
シリンダ回転数の制御の関係を示す図、第８図は通常記
録再生時におけるヘッドの走査を示す図、第９図はヘッ
ドとテープの相対速度を通常再生時と同一としたときの
テープ走行速度に対するシリンダ回転数の制御の関係を
示す図である。 1a,1b……ヘッド、２……テープ ７……テープ高速走行制御手段 ８……通常再生回路、９……倍速再生回路 10……シリンダ回転数制御手段

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Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転シリンダ上に装着されたヘッドにより
   磁気テープ上を走査して情報の記録再生を行う磁気記録
   再生装置において、該磁気テープの供給側または巻取側
   のリール側を駆動して通常の記録再生速度より速い速度
   で該磁気テープを走行させるテープ高速走行制御手段
   と、通常再生速度より速い任意のＮ倍速（Ｎは２以上の
   整数）で信号再生を行う高速再生手段と、該高速再生手
   段による高速信号再生時に該回転シリンダの回転数を該
   Ｎ倍にし且つその時の値を基準としてその回転数より高
   速および低速の両方向に制御するシリンダ回転数制御手
   段とを備え、該テープ高速走行制御手段によって制御さ
   れる該磁気テープの走行速度に関連して該高速再生手段
   による再生信号周波数が通常のＮ倍速再生時と同一とな
   るように該シリンダ回転数制御手段を制御することを特
   徴とする磁気記録再生装置。