JP7358420B2 - Signal processing device, magnetic tape cartridge, magnetic tape reader, processing method of signal processing device, operating method of magnetic tape reader, and program - Google Patents

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本開示の技術は、信号処理装置、磁気テープカートリッジ、磁気テープ読取装置、信号処理装置の処理方法、磁気テープ読取装置の動作方法、及びプログラムに関する。 The technology of the present disclosure relates to a signal processing device, a magnetic tape cartridge, a magnetic tape reader, a processing method for a signal processing device, an operating method for a magnetic tape reader, and a program.

特許文献1には、記録媒体上にデータを書き込むライトヘッドと、記録媒体上に書き込まれているデータを読み出すリードヘッドと、リードヘッドにより読み出されたアナログ再生信号をデジタル化しデジタル再生信号を出力するA/D変換器と、デジタル再生信号を入力する信号等化回路とを備えるデジタル信号記録再生装置が開示されている。特許文献1に記載のデジタル信号記録再生装置は、ライトヘッドの書き込み動作がリードヘッドの読み出し動作と同時に起こる場合に発生するクロストークの影響を信号等化回路が非線形等化を行うことで軽減する。 Patent Document 1 describes a write head that writes data on a recording medium, a read head that reads data written on the recording medium, and a device that digitizes an analog reproduction signal read by the read head and outputs a digital reproduction signal. A digital signal recording and reproducing apparatus is disclosed, which includes an A/D converter that inputs a digital reproduction signal and a signal equalization circuit that inputs a digital reproduction signal. In the digital signal recording and reproducing device described in Patent Document 1, a signal equalization circuit performs nonlinear equalization to reduce the influence of crosstalk that occurs when a write operation of a write head occurs simultaneously with a read operation of a read head. .

また、特許文献1に記載の信号記録再生装置において、信号等化回路は、第1の入力層、第2の入力層、中間層、及び出力層を有する。第1の入力層は、デジタル再生信号を入力し、継続接続された複数個の第1遅延素子によって、再生信号を所定時間ずつ遅延し、遅延されたそれぞれのデジタル再生信号をそれぞれ出力する複数ユニットを有する。第2の入力層は、ライトヘッドがデータを書き込む際に用いる記録信号を入力し、継続接続された複数個の第2遅延素子によって、記録信号を所定時間ずつ遅延し、遅延されたそれぞれの記録信号をそれぞれ出力する複数ユニットを有する。中間層は、第1の入力層および第2の入力層各ユニットの出力を入力とし、学習により決定される第n(nは自然数)の等化係数と前層各ユニット出力との積和を非線形関数により変換し出力する、n層からなる。出力層は、中間層各ユニットの出力と学習により決定される第n+1の等化係数との積和を出力する。第1から第n+1の等化係数は、出力層の出力と、所定の等化目標値との等化誤差を最小とするように行う学習によって決定される。 Furthermore, in the signal recording/reproducing device described in Patent Document 1, the signal equalization circuit includes a first input layer, a second input layer, an intermediate layer, and an output layer. The first input layer is a plurality of units that input a digital playback signal, delay the playback signal by a predetermined time by a plurality of continuously connected first delay elements, and output the respective delayed digital playback signals. has. The second input layer inputs a recording signal used when the write head writes data, delays the recording signal by a predetermined time by a plurality of continuously connected second delay elements, and records each delayed recording signal. It has multiple units that each output a signal. The intermediate layer receives the outputs of each unit of the first input layer and the second input layer as input, and calculates the sum of products of the nth (n is a natural number) equalization coefficient determined by learning and the output of each unit of the previous layer. It consists of n layers that convert and output using a nonlinear function. The output layer outputs the sum of products of the output of each unit of the intermediate layer and the (n+1)th equalization coefficient determined by learning. The first to n+1 equalization coefficients are determined by learning to minimize the equalization error between the output of the output layer and a predetermined equalization target value.

特許文献2には、記録媒体であるディスク上にデータの記録再生を行うためのヘッドと、ヘッドに対する記録再生信号の処理を行うためのデータ記録再生処理手段とを有する磁気ディスク装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses a magnetic disk device having a head for recording and reproducing data on a disk, which is a recording medium, and a data recording and reproducing processing means for processing a recording and reproducing signal to the head. There is.

特許文献2に記載の磁気ディスク装置において、データ記録再生処理手段は、ディスク上の物理的位置に対応する所定のデータ記録単位毎の記録保証用情報を記憶する記憶手段と、データ記録動作時に、アクセス対象であってデータ記録単位のデータ記録領域に対応する記録補償用情報を記憶手段から読み出して、データ記録領域に対してデータ記録単位毎の記録補償処理を実行する記録補償処理手段とを具備する。 In the magnetic disk device described in Patent Document 2, the data recording and reproducing processing means includes a storage means for storing recording guarantee information for each predetermined data recording unit corresponding to a physical position on the disk, and a storage means for storing recording guarantee information for each predetermined data recording unit corresponding to a physical position on the disk, Recording compensation processing means for reading recording compensation information corresponding to the data recording area of the data recording unit to be accessed from the storage means and executing recording compensation processing for each data recording unit on the data recording area. do.

特許文献3には、記憶媒体からヘッドを介して読み出される信号を、記録再生系の特性に合わせて等化させる適応等化器を多トラック対応に複数備えた多トラック読み取り回路であって、複数の適応等化器の入力側に設けられ、ヘッドを介して読みだされた信号と各適応等化器とを対応させて接続を行なうと共に、この対応関係を変更する機能を有する入力信号切り換え手段を備える多トラック読み取り回路が開示されている。 Patent Document 3 discloses a multi-track reading circuit equipped with a plurality of adaptive equalizers corresponding to a plurality of tracks, which equalize signals read from a storage medium via a head in accordance with the characteristics of a recording/reproducing system. input signal switching means, which is provided on the input side of the adaptive equalizer, and has a function of connecting the signal read out via the head and each adaptive equalizer in correspondence, and changing this correspondence relationship; A multi-track reading circuit is disclosed.

特許文献3に記載の多トラック読み取り回路は、適応学習を行なっている適応等化器に入力される信号に、周期性があるか否か判定し、周期性がある場合に、適応学習を中止させる信号を出力する周期性判定手段を備える。 The multi-track reading circuit described in Patent Document 3 determines whether or not there is periodicity in a signal input to an adaptive equalizer that is performing adaptive learning, and stops adaptive learning if there is periodicity. periodicity determining means for outputting a signal that causes

特許文献4には、磁気記録媒体に記録された記録情報を読み取り、読み取られた入力信号情報の特徴に応じて適応等化動作による系の特性を調整しつつ入力信号情報を再生するデータ再生装置であって、記録媒体上の特定領域の再生入力信号または、特定パターン領域の特徴を抽出し、特定領域または特定パターン領域の再生入力信号の等化出力信号と、特定領域または特定パターン領域の期待値信号との差分信号を用いて適応波形等化器の適応学習を行い、適応学習の結果に応じて適応等化を行う適応等化器の制御方法が開示されている。 Patent Document 4 discloses a data reproducing device that reads recorded information recorded on a magnetic recording medium and reproduces the input signal information while adjusting system characteristics through an adaptive equalization operation according to the characteristics of the read input signal information. Extracts the characteristics of a playback input signal of a specific area or a specific pattern area on a recording medium, and generates an equalized output signal of the playback input signal of the specific area or specific pattern area and an expectation of the specific area or specific pattern area. A method for controlling an adaptive equalizer is disclosed in which adaptive learning is performed on an adaptive waveform equalizer using a difference signal from a value signal, and adaptive equalization is performed in accordance with the result of the adaptive learning.

特許文献5には、磁気テープと、読取素子ユニットと、抽出部と、を含み、磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、磁性層は、サーボパターンを有し、強磁性粉末は、六方晶フェライト粉末であり、In-Plane法を用いた磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比、Int(110)/Int(114)、は0.5以上4.0以下であり、磁気テープの垂直方向角型比は、0.65以上1.00以下であり、読取素子ユニットは、磁気テープに含まれるトラック領域のうちの読取対象トラックを含む特定トラック領域からデータをリニアスキャン方式で各々読み取る複数の読取素子を有し、抽出部は、読取素子毎の読取結果の各々に対して、磁気テープと読取素子ユニットとの位置のずれ量に応じた波形等化処理を施すことにより、読取結果から、読取対象トラックに由来するデータを抽出し、ずれ量は、磁気テープの磁性層が有するサーボパターンをサーボ素子が読み取ることにより得られた結果に応じて定められる、磁気テープ装置が開示されている。 Patent Document 5 includes a magnetic tape, a reading element unit, and an extraction section, the magnetic tape has a magnetic layer containing ferromagnetic powder and a binder on a non-magnetic support, and the magnetic layer includes: The ferromagnetic powder has a servo pattern, and the ferromagnetic powder is a hexagonal ferrite powder, and the peak of the diffraction peak of the (114) plane of the hexagonal ferrite crystal structure determined by X-ray diffraction analysis of the magnetic layer using the in-plane method. The intensity ratio of the peak intensity Int(110) of the diffraction peak of the (110) plane to the intensity Int(114), Int(110)/Int(114), is 0.5 or more and 4.0 or less, and The directional squareness ratio is 0.65 or more and 1.00 or less, and the reading element units each read data from a specific track area including the track to be read out of the track areas included in the magnetic tape using a linear scan method. The extraction unit performs waveform equalization processing on each of the reading results for each reading element according to the amount of positional deviation between the magnetic tape and the reading element unit. , a magnetic tape device is disclosed in which data originating from a track to be read is extracted, and the amount of deviation is determined according to the result obtained by a servo element reading a servo pattern included in a magnetic layer of the magnetic tape. .

特許文献6には、記録媒体上のNw個の記録トラックを、Nr個の再生ヘッドで読み出し(Nw≦Nr)、Nw個の記録トラックのデータをそれぞれ分離して取り出すデータ再生装置において、Nr個の再生ヘッドから読み出されたNr個の再生信号の振幅をそれぞれ増幅する信号増幅部と、増幅されたNr個の再生信号をそれぞれ量子化する量子化部と、量子化されたNr個の再生信号の周波数応答を固定した状態でフィルタにより等化し、Nw個の出力信号を出力する等化部と、等化されたNw個の出力信号のビット同期をそれぞれとる同期部と、ビット同期がとられたNw個の出力信号をそれぞれ検出する検出部と、検出部における検出結果に基づいてNr個の再生ヘッドから読み出された再生信号の振幅をそれぞれ制御する利得制御部と、ビット同期がとられた出力信号と検出部における検出結果とに基づいてフィルタのフィルタ係数をそれぞれ算出する適応等化制御部とを備えるデータ再生装置が開示されている。 Patent Document 6 describes a data reproducing apparatus that reads Nw recording tracks on a recording medium using Nr reproducing heads (Nw≦Nr), and separates and retrieves data from the Nw recording tracks. a signal amplification section that amplifies the amplitude of each of the Nr reproduction signals read from the reproduction head; a quantization section that quantizes each of the amplified Nr reproduction signals; and a quantization section that quantizes each of the Nr reproduction signals that have been amplified; An equalization section that equalizes the frequency response of the signal using a filter with a fixed state and outputs Nw output signals, a synchronization section that synchronizes the bits of each of the Nw equalized output signals, and a synchronization section that synchronizes the bits of the Nw equalized output signals. a detection section that detects each of the Nw output signals, a gain control section that controls the amplitude of each of the reproduction signals read from the Nr reproduction heads based on the detection results in the detection section, and bit synchronization. A data reproducing apparatus is disclosed that includes an adaptive equalization control section that calculates filter coefficients of a filter based on the output signal obtained by the above-described output signal and the detection result of the detection section.

特開2004-095096号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-095096 特開平10-091908号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-091908 特開平04-121803号公報Japanese Patent Application Publication No. 04-121803 特開平05-067374号公報Japanese Patent Application Publication No. 05-067374 特開2020-009517号公報JP2020-009517A 特開2008-282477号公報JP2008-282477A

しかしながら、特許文献1に記載のデジタル信号記録再生装置に対して適用されている技術は、ライトヘッドの書き込み動作がリードヘッドの読み出し動作と同時に起こる場合に発生するクロストークの影響を軽減することを目的とした技術であるため、様々な環境下で様々な磁気テープ読取装置によって磁気テープが読み取られて得られた再生信号に非線形的に生じる歪を軽減することは困難である。 However, the technology applied to the digital signal recording and reproducing device described in Patent Document 1 is designed to reduce the influence of crosstalk that occurs when the write operation of the write head occurs simultaneously with the read operation of the read head. Since this is a targeted technology, it is difficult to reduce distortion that nonlinearly occurs in reproduced signals obtained by reading magnetic tapes with various magnetic tape reading devices under various environments.

また、特許文献2に記載の磁気ディスク装置対して適用されている技術は、非線形の記録歪みの偏りを抑制することを目的とした技術であるため、やはり、様々な環境下で様々な磁気テープ読取装置によって磁気テープが読み取られて得られた再生信号に非線形的に生じる歪を軽減することは困難である。 In addition, since the technology applied to the magnetic disk device described in Patent Document 2 is a technology aimed at suppressing the bias of nonlinear recording distortion, it is possible to use various magnetic tapes under various environments. It is difficult to reduce distortion that occurs nonlinearly in a reproduced signal obtained by reading a magnetic tape with a reading device.

本開示の技術に係る一つの実施形態は、線形フィルタを用いて複数の再生信号系列の波形等化が行われる場合に比べ、複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減することができる信号処理装置、磁気テープカートリッジ、磁気テープ読取装置、信号処理装置の処理方法、磁気テープ読取装置の動作方法、及びプログラムを提供する。 One embodiment of the technology of the present disclosure can reduce distortion that nonlinearly occurs in multiple reproduced signal sequences, compared to the case where waveform equalization of multiple reproduced signal sequences is performed using a linear filter. A signal processing device, a magnetic tape cartridge, a magnetic tape reader, a processing method for a signal processing device, a method for operating a magnetic tape reader, and a program are provided.

本開示の技術に係る第1の態様は、データが記録されている磁気テープからデータが読取ヘッドに搭載された複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、受信器によって受信された複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備え、複数の等化器が、磁気テープからデータの読み取りが行われる環境下の条件に応じて複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて波形等化を行い、複数の非線形フィルタが、複数の読取結果に基づいて、複数の読取素子に対して適した特性に最適化されている、信号処理装置である。 A first aspect of the technology of the present disclosure is that a plurality of reading results obtained by reading data from a magnetic tape on which data is recorded by a plurality of reading elements mounted on a reading head are read from a plurality of A/ A receiver that receives a plurality of reproduced signal sequences obtained by being digitized by a D converter, and a plurality of equalizers that perform waveform equalization of the plurality of reproduced signal sequences received by the receiver. The multiple equalizers use multiple nonlinear filters that have been trained to reduce distortion that occurs nonlinearly in multiple playback signal sequences depending on the environmental conditions in which data is read from the magnetic tape. This is a signal processing device in which a plurality of nonlinear filters are optimized to have characteristics suitable for a plurality of reading elements based on a plurality of reading results.

本開示の技術に係る第2の態様は、複数の読取結果が、磁気テープの特定領域にデータとして記録された特定パターンが複数の読取素子によって読み取られることで得られる、第1の態様に係る信号処理装置である。 A second aspect of the technology of the present disclosure is related to the first aspect, in which a plurality of reading results are obtained by reading a specific pattern recorded as data in a specific area of a magnetic tape by a plurality of reading elements. It is a signal processing device.

本開示の技術に係る第3の態様は、複数の読取素子よりも磁気テープの走行方向の上流側に配置された複数の記録素子によって特定領域に特定パターンが記録される動作に並行して、特定パターンが複数の読取素子によって読み取られる、第2の態様に係る信号処理装置である。 A third aspect of the technology of the present disclosure is that, in parallel with the operation of recording a specific pattern in a specific area by the plurality of recording elements arranged upstream of the plurality of reading elements in the running direction of the magnetic tape, This is a signal processing device according to a second aspect, in which a specific pattern is read by a plurality of reading elements.

本開示の技術に係る第4の態様は、条件には、読取ヘッドの個体差に起因する条件が含まれている第1の態様から第3の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置である。 A fourth aspect of the technology of the present disclosure is the signal processing device according to any one of the first to third aspects, wherein the conditions include conditions due to individual differences in the reading heads. It is.

本開示の技術に係る第5の態様は、条件には、磁気テープの個体差に起因する条件が含まれている第1の態様から第4の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置である。 A fifth aspect of the technology of the present disclosure is the signal processing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the conditions include conditions due to individual differences in magnetic tapes. It is.

本開示の技術に係る第6の態様は、条件には、磁気テープが走行している速度に関する速度条件が含まれている第1の態様から第5の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置である。 A sixth aspect of the technology of the present disclosure is a signal according to any one of the first to fifth aspects, wherein the conditions include a speed condition regarding the speed at which the magnetic tape is running. It is a processing device.

本開示の技術に係る第7の態様は、速度条件には、磁気テープに対して記録が行われる場合の磁気テープの走行速度に関する条件が含まれる、第6の態様に係る信号処理装置である。 A seventh aspect according to the technology of the present disclosure is the signal processing device according to the sixth aspect, wherein the speed condition includes a condition regarding the running speed of the magnetic tape when recording is performed on the magnetic tape. .

本開示の技術に係る第8の態様は、条件には、波形等化に影響を及ぼす処理回路の個体差に起因する条件が含まれている第1の態様から第7の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置である。 An eighth aspect according to the technology of the present disclosure is any one of the first to seventh aspects, wherein the conditions include conditions caused by individual differences in processing circuits that affect waveform equalization. 1 is a signal processing device according to one aspect.

本開示の技術に係る第9の態様は、非線形フィルタが、学習が行われたニューラルネットワークを有するフィルタである第1の態様から第8の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置である。 A ninth aspect according to the technology of the present disclosure is the signal processing device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the nonlinear filter is a filter having a neural network in which learning has been performed. .

本開示の技術に係る第10の態様は、読取素子毎に設けられており、再生信号系列が時系列で格納される複数の格納素子を備え、ニューラルネットワークが、複数の格納素子に対応する複数の前段層ノードを有する前段層と、後段層と、を有し、複数の格納素子の各々が、入力された再生信号系列を複数の前段層ノードのうちの対応する前段層ノードに出力し、複数の前段層ノードの各々が、複数の格納素子のうちの対応する格納素子から入力された再生信号系列を後段層に出力し、後段層が、複数の前段層ノードから入力された再生信号系列と後段層結合荷重との積和に基づいて得た合成値を活性化関数で変換し、合成値を活性化関数で変換して得た変換値に基づく後段層値を出力し、後段層結合荷重が、学習として後段層値と既定の目標値とのずれ量を最小にする学習がニューラルネットワークに対して行われることによって定められる第9の態様に係る信号処理装置である。 A tenth aspect according to the technology of the present disclosure is provided for each reading element, and includes a plurality of storage elements in which the reproduced signal series is stored in time series, and a neural network is configured to store a plurality of storage elements corresponding to the plurality of storage elements. and a subsequent layer, each of the plurality of storage elements outputs the input reproduction signal sequence to a corresponding one of the plurality of previous layer nodes, Each of the plurality of front layer nodes outputs the reproduced signal sequence inputted from the corresponding one of the plurality of storage elements to the subsequent layer, and the latter layer outputs the reproduced signal sequence inputted from the plurality of front layer nodes. The composite value obtained based on the sum of products of The signal processing device according to the ninth aspect is a signal processing device in which the load is determined by performing learning on the neural network to minimize the amount of deviation between the subsequent layer value and the predetermined target value.

本開示の技術に係る第11の態様は、ニューラルネットワークが、前段層として入力層を有し、かつ、後段層として中間層及び出力層を有し、複数の前段層ノードが、複数の入力層ノードであり、中間層が、複数の中間層ノードを有し、複数の入力層ノードの各々が、複数の格納素子のうちの対応する格納素子から入力された再生信号系列を中間層に出力し、複数の中間層ノードが、複数の入力層ノードから入力された再生信号系列と中間層結合荷重との積和に基づいて合成値として得た中間層値を活性化関数で変換することで変換値を生成して出力層に出力し、出力層が、中間層から入力された変換値と出力層結合荷重と積和に基づいて後段層値として得た出力層値を出力し、中間層結合荷重及び出力層結合荷重が、学習として、出力層値と既定の目標値とのずれ量を最小にする学習がニューラルネットワークに対して行われることによって定められる第10の態様に係る信号処理装置である。 In an eleventh aspect of the technology of the present disclosure, the neural network has an input layer as a previous layer, and an intermediate layer and an output layer as subsequent layers, and the plurality of previous layer nodes are connected to the plurality of input layers. node, the intermediate layer has a plurality of intermediate layer nodes, and each of the plurality of input layer nodes outputs a reproduced signal sequence input from a corresponding one of the plurality of storage elements to the intermediate layer. , multiple hidden layer nodes convert the hidden layer value obtained as a composite value based on the product sum of the reproduced signal sequence input from multiple input layer nodes and the hidden layer connection weight using an activation function. The output layer generates a value and outputs it to the output layer, and the output layer outputs the output layer value obtained as the subsequent layer value based on the conversion value input from the intermediate layer, the output layer connection weight, and the product sum, and In the signal processing device according to the tenth aspect, the load and the output layer connection load are determined by performing learning on the neural network to minimize the amount of deviation between the output layer value and a predetermined target value. be.

本開示の技術に係る第12の態様は、中間層値が、再生信号系列と中間層結合荷重との積和と第1変数とに基づく値であり、第1変数が、学習がニューラルネットワークに対して行われることによって定められる第11の態様に係る信号処理装置である。 A twelfth aspect of the technology of the present disclosure is that the intermediate layer value is a value based on the sum of products of the reproduced signal sequence and the intermediate layer connection weight and the first variable, and the first variable is This is a signal processing device according to an eleventh aspect, which is determined by being performed on a signal processing device.

本開示の技術に係る第13の態様は、ニューラルネットワークが、前段層と後段層との2層からなる第10の態様に係る信号処理装置である。 A thirteenth aspect according to the technology of the present disclosure is the signal processing device according to the tenth aspect, in which the neural network includes two layers, a former layer and a later layer.

本開示の技術に係る第14の態様は、後段層値が、変換値と後段層結合荷重との積和と第2変数とに基づく値であり、第2変数が、学習がニューラルネットワークに対して行われることによって定められる第10の態様から第13の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置である。 A fourteenth aspect of the technology of the present disclosure is that the subsequent layer value is a value based on the sum of products of the converted value and the subsequent layer connection weight and the second variable, and the second variable is The signal processing device according to any one of the tenth to thirteenth aspects determined by the following.

本開示の技術に係る第15の態様は、複数の格納素子が、再生信号系列が既定時間ずつ遅延して入力される複数の遅延素子であり、後段層値が、複数の遅延素子に格納されている複数の再生信号系列のうち、最も先に入力された再生信号系列に関する値である第10の態様から第14の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置である。 A fifteenth aspect according to the technology of the present disclosure is that the plurality of storage elements are a plurality of delay elements into which the reproduced signal sequence is delayed by a predetermined time and input, and the subsequent layer value is stored in the plurality of delay elements. The signal processing device according to any one of the tenth to fourteenth aspects, in which the value is related to the first input reproduction signal sequence among the plurality of reproduction signal sequences input.

本開示の技術に係る第16の態様は、目標値が、学習用磁気テープの長手方向に沿って予め定められた記録パターンで学習用磁気テープに記録されている既知データに関する理想的な再生信号系列、及びコンピュータシミュレーションによって導出された理想的な再生信号系列のうちの少なくとも1つに基づいて予め定められた教師データである第10の態様から第15の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置である。 In a sixteenth aspect of the technology of the present disclosure, the target value is an ideal reproduction signal regarding known data recorded on the learning magnetic tape in a predetermined recording pattern along the longitudinal direction of the learning magnetic tape. The signal according to any one of the tenth to fifteenth aspects, which is teacher data predetermined based on at least one of the sequence and the ideal reproduction signal sequence derived by computer simulation. It is a processing device.

本開示の技術に係る第17の態様は、磁気テープを備える磁気テープカートリッジであって、磁気テープには、第1の態様から第16の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置によって用いられる前記複数の非線形フィルタに関するパラメータが記録されている、磁気テープカートリッジである。 A seventeenth aspect according to the technology of the present disclosure is a magnetic tape cartridge including a magnetic tape, the magnetic tape being used by the signal processing device according to any one of the first to sixteenth aspects. The magnetic tape cartridge is a magnetic tape cartridge in which parameters related to the plurality of nonlinear filters are recorded.

本開示の技術に係る第18の態様は、非接触式記憶媒体を備える磁気テープカートリッジであって、非接触式記憶媒体には、第1の態様から第16の態様の何れか1つの態様に係る信号処理装置によって用いられる前記複数の非線形フィルタに関するパラメータが記録されている、磁気テープカートリッジである。 An eighteenth aspect according to the technology of the present disclosure is a magnetic tape cartridge including a non-contact storage medium, wherein the non-contact storage medium includes any one of the first to sixteenth aspects. The present invention is a magnetic tape cartridge in which parameters related to the plurality of nonlinear filters used by such a signal processing device are recorded.

本開示の技術に係る第19の態様は、データが記録されている磁気テープからデータを読み取る複数の読取素子が搭載された読取ヘッドと、データが複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、受信器によって受信された複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備え、複数の等化器が、磁気テープからデータの読み取りが行われる環境下の条件に応じて複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて波形等化を行い、複数の非線形フィルタが、複数の読取結果に基づいて、複数の読取素子に対して適した特性に最適化されている、磁気テープ読取装置である。 A nineteenth aspect of the technology of the present disclosure is a read head equipped with a plurality of reading elements that read data from a magnetic tape on which data is recorded, and a read head that is obtained by reading data by the plurality of reading elements. A receiver that receives a plurality of reproduction signal sequences obtained by digitizing a plurality of reading results by a plurality of A/D converters, and a waveform equalization of the plurality of reproduction signal sequences received by the receiver. and a plurality of equalizers that perform learning to reduce distortion that nonlinearly occurs in the plurality of reproduced signal sequences depending on the environmental conditions in which data is read from the magnetic tape. A magnetic tape reader in which waveform equalization is performed using multiple nonlinear filters, and the multiple nonlinear filters are optimized to have characteristics suitable for multiple reading elements based on multiple reading results. It is a device.

本開示の技術に係る第20の態様は、複数の読取結果が、磁気テープの特定領域にデータとして記録された特定パターンが複数の読取素子によって読み取られることで得られる、第19の態様に係る磁気テープ読取装置である。 A 20th aspect according to the technology of the present disclosure is according to the 19th aspect, wherein a plurality of reading results are obtained by reading a specific pattern recorded as data in a specific area of a magnetic tape by a plurality of reading elements. A magnetic tape reader.

本開示の技術に係る第21の態様は、複数の読取素子よりも磁気テープの走行方向の上流側に配置された複数の記録素子によって特定領域に特定パターンが記録される動作に並行して、特定パターンが複数の読取素子によって読み取られる、第20の態様に係る磁気テープ読取装置である。 A twenty-first aspect of the technology of the present disclosure is that, in parallel with the operation of recording a specific pattern in a specific area by a plurality of recording elements arranged upstream of a plurality of reading elements in the running direction of the magnetic tape, This is a magnetic tape reading device according to a twentieth aspect, in which a specific pattern is read by a plurality of reading elements.

本開示の技術に係る第22の態様は、条件には、読取ヘッドの個体差に起因する条件が含まれている第19の態様から第21の態様の何れか1つの態様に係る磁気テープ読取装置である。 A twenty-second aspect of the technology of the present disclosure is the magnetic tape reading according to any one of the nineteenth to twenty-first aspects, wherein the conditions include conditions due to individual differences in the reading heads. It is a device.

本開示の技術に係る第23の態様は、条件には、磁気テープの個体差に起因する条件が含まれている第19の態様から第22の態様の何れか1つの態様に係る磁気テープ読取装置である。 A twenty-third aspect of the technology of the present disclosure is the magnetic tape reading according to any one of the nineteenth to twenty-second aspects, wherein the conditions include conditions due to individual differences in the magnetic tape. It is a device.

本開示の技術に係る第24の態様は、条件には、磁気テープが走行している速度に関する速度条件が含まれている第19の態様から第23の態様の何れか1つの態様に係る磁気テープ読取装置である。 A twenty-fourth aspect according to the technology of the present disclosure is a magnetic tape according to any one of the nineteenth to twenty-third aspects, wherein the conditions include a speed condition regarding the speed at which the magnetic tape is running. It is a tape reader.

本開示の技術に係る第25の態様は、速度条件には、磁気テープに対して記録が行われる場合の磁気テープの走行速度に関する条件が含まれる、第24の態様に係る磁気テープ読取装置である。 A twenty-fifth aspect according to the technology of the present disclosure is the magnetic tape reading device according to the twenty-fourth aspect, wherein the speed condition includes a condition regarding the traveling speed of the magnetic tape when recording is performed on the magnetic tape. be.

本開示の技術に係る第26の態様は、条件には、波形等化に影響を及ぼす処理回路の個体差に起因する条件が含まれている第19の態様から第25の態様の何れか1つの態様に係る磁気テープ読取装置である。 A twenty-sixth aspect according to the technology of the present disclosure is any one of the nineteenth to twenty-fifth aspects, wherein the conditions include conditions caused by individual differences in processing circuits that affect waveform equalization. 1 is a magnetic tape reader according to two aspects.

本開示の技術に係る第27の態様は、非線形フィルタが、学習が行われたニューラルネットワークを有するフィルタである第19の態様から第26の態様の何れか1つの態様に係る磁気テープ読取装置である。 A twenty-seventh aspect of the technology of the present disclosure is the magnetic tape reading device according to any one of the nineteenth to twenty-sixth aspects, wherein the nonlinear filter is a filter having a trained neural network. be.

本開示の技術に係る第28の態様は、読取素子毎に設けられており、再生信号系列が時系列で格納される複数の格納素子を備え、ニューラルネットワークが、複数の格納素子に対応する複数の前段層ノードを有する前段層と、後段層と、を有し、複数の格納素子の各々が、入力された再生信号系列を複数の前段層ノードのうちの対応する前段層ノードに出力し、複数の前段層ノードの各々が、複数の格納素子のうちの対応する格納素子から入力された再生信号系列を後段層に出力し、後段層が、複数の前段層ノードから入力された再生信号系列と後段層結合荷重との積和に基づいて得た合成値を活性化関数で変換し、合成値を活性化関数で変換して得た変換値に基づく後段層値を出力し、後段層結合荷重が、学習として後段層値と既定の目標値とのずれ量を最小にする学習がニューラルネットワークに対して行われることによって定められる第27の態様に係る磁気テープ読取装置である。 A twenty-eighth aspect according to the technology of the present disclosure is provided for each reading element, and includes a plurality of storage elements in which the reproduced signal series is stored in time series, and a neural network is configured to store a plurality of storage elements corresponding to the plurality of storage elements. and a subsequent layer, each of the plurality of storage elements outputs the input reproduction signal sequence to a corresponding one of the plurality of previous layer nodes, Each of the plurality of front layer nodes outputs the reproduced signal sequence inputted from the corresponding one of the plurality of storage elements to the subsequent layer, and the latter layer outputs the reproduced signal sequence inputted from the plurality of front layer nodes. The composite value obtained based on the sum of products of A magnetic tape reading device according to a twenty-seventh aspect, in which the load is determined by performing learning on a neural network to minimize the amount of deviation between a subsequent layer value and a predetermined target value.

本開示の技術に係る第29の態様は、ニューラルネットワークが、前段層として入力層を有し、かつ、後段層として中間層及び出力層を有し、複数の前段層ノードが、複数の入力層ノードであり、中間層が、複数の中間層ノードを有し、複数の入力層ノードの各々が、複数の格納素子のうちの対応する格納素子から入力された再生信号系列を中間層に出力し、複数の中間層ノードが、複数の入力層ノードから入力された再生信号系列と中間層結合荷重との積和に基づいて合成値として得た中間層値を活性化関数で変換することで変換値を生成して出力層に出力し、出力層が、中間層から入力された変換値と出力層結合荷重と積和に基づいて後段層値として得た出力層値を出力し、中間層結合荷重及び出力層結合荷重が、学習として、出力層値と既定の目標値とのずれ量を最小にする学習がニューラルネットワークに対して行われることによって定められる第28の態様に係る磁気テープ読取装置である。 A twenty-ninth aspect of the technology of the present disclosure is that the neural network has an input layer as a previous layer, and an intermediate layer and an output layer as subsequent layers, and the plurality of previous layer nodes are connected to the plurality of input layers. node, the intermediate layer has a plurality of intermediate layer nodes, and each of the plurality of input layer nodes outputs a reproduced signal sequence input from a corresponding one of the plurality of storage elements to the intermediate layer. , multiple hidden layer nodes convert the hidden layer value obtained as a composite value based on the product sum of the reproduced signal sequence input from multiple input layer nodes and the hidden layer connection weight using an activation function. The output layer generates a value and outputs it to the output layer, and the output layer outputs the output layer value obtained as the subsequent layer value based on the conversion value input from the intermediate layer, the output layer connection weight, and the product sum, and The magnetic tape reading device according to the twenty-eighth aspect, wherein the load and the output layer connection load are determined by performing learning on a neural network to minimize the amount of deviation between the output layer value and a predetermined target value. It is.

本開示の技術に係る第30の態様は、中間層値が、再生信号系列と中間層結合荷重との積和と第1変数とに基づく値であり、第1変数が、学習がニューラルネットワークに対して行われることによって定められる第29の態様に係る磁気テープ読取装置である。 In a 30th aspect of the technology of the present disclosure, the intermediate layer value is a value based on the sum of products of the reproduced signal sequence and the intermediate layer connection weight and the first variable, and the first variable is This is a magnetic tape reading device according to a twenty-ninth aspect defined by the method.

本開示の技術に係る第31の態様は、ニューラルネットワークが、前段層と後段層との2層からなる第28の態様に係る磁気テープ読取装置である。 A 31st aspect according to the technology of the present disclosure is the magnetic tape reading device according to the 28th aspect, in which the neural network includes two layers, a former layer and a later layer.

本開示の技術に係る第32の態様は、後段層値が、変換値と後段層結合荷重との積和と第2変数とに基づく値であり、第2変数が、学習がニューラルネットワークに対して行われることによって定められる第28の態様から第31の態様の何れか1つの態様に係る磁気テープ読取装置である。 A thirty-second aspect of the technology of the present disclosure is that the subsequent layer value is a value based on the sum of products of the converted value and the subsequent layer connection weight and a second variable, and the second variable is a value that is A magnetic tape reading device according to any one of the twenty-eighth to thirty-first aspects determined by the method.

本開示の技術に係る第33の態様は、複数の格納素子が、再生信号系列が既定時間ずつ遅延して入力される複数の遅延素子であり、後段層値が、複数の遅延素子に格納されている複数の再生信号系列のうち、最も先に入力された再生信号系列に関する値である第28の態様から第32の態様の何れか1つの態様に係る磁気テープ読取装置である。 A thirty-third aspect of the technology of the present disclosure is that the plurality of storage elements are a plurality of delay elements into which the reproduced signal sequence is input after being delayed by a predetermined time, and the subsequent layer value is stored in the plurality of delay elements. In the magnetic tape reading device according to any one of the twenty-eighth to thirty-second aspects, the value is the value related to the first input reproduction signal sequence among the plurality of reproduction signal sequences input.

本開示の技術に係る第34の態様は、目標値が、学習用磁気テープの長手方向に沿って予め定められた記録パターンで学習用磁気テープに記録されている既知データに関する理想的な再生信号系列、及びコンピュータシミュレーションによって導出された理想的な再生信号系列のうちの少なくとも1つに基づいて予め定められた教師データである第28の態様から第33の態様の何れか1つの態様に係る磁気テープ読取装置である。 A thirty-fourth aspect of the technology of the present disclosure is that the target value is an ideal reproduction signal regarding known data recorded on the learning magnetic tape in a predetermined recording pattern along the longitudinal direction of the learning magnetic tape. magnetism according to any one of the 28th to 33rd aspects, which is teacher data predetermined based on at least one of the sequence and the ideal reproduction signal sequence derived by computer simulation. It is a tape reader.

本開示の技術に係る第35の態様は、データが記録されている磁気テープからデータが読取ヘッドに搭載された複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、受信器によって受信された複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備えた信号処理装置の処理方法であって、複数の等化器により、磁気テープからデータの読み出しが行われる環境下の条件に応じて複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて波形等化を行うことを含み、複数の非線形フィルタが、複数の読取結果に基づいて、複数の読取素子に対して適した特性に最適化されている、信号処理装置の処理方法である。 A thirty-fifth aspect of the technology of the present disclosure is that a plurality of reading results obtained by reading data from a magnetic tape on which data is recorded by a plurality of reading elements mounted on a reading head are read from a plurality of A/ A receiver that receives a plurality of reproduced signal sequences obtained by being digitized by a D converter, and a plurality of equalizers that perform waveform equalization of the plurality of reproduced signal sequences received by the receiver. A processing method for a signal processing device equipped with a learning method that uses a plurality of equalizers to reduce distortion that nonlinearly occurs in a plurality of reproduced signal sequences depending on the environmental conditions in which data is read from a magnetic tape. Waveform equalization is performed using multiple nonlinear filters, and the multiple nonlinear filters are optimized to have characteristics suitable for multiple reading elements based on multiple reading results. , a processing method for a signal processing device.

本開示の技術に係る第36の態様は、データが記録されている磁気テープからデータを読み取る複数の読取素子が搭載された読取ヘッドと、データが複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、受信器によって受信された複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備えた磁気テープ読取装置の動作方法であって、複数の等化器により、磁気テープからデータの読み出しが行われる環境下の条件に応じて複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて波形等化を行うことを含み、複数の非線形フィルタが、複数の読取結果に基づいて、複数の読取素子に対して適した特性に最適化されている、磁気テープ読取装置の動作方法である。 A thirty-sixth aspect of the technology of the present disclosure is a read head equipped with a plurality of reading elements that read data from a magnetic tape on which data is recorded, and a read head that is obtained by reading data by the plurality of reading elements. A receiver that receives a plurality of reproduction signal sequences obtained by digitizing a plurality of reading results by a plurality of A/D converters, and a waveform equalization of the plurality of reproduction signal sequences received by the receiver. 1. A method of operating a magnetic tape reading device comprising: a plurality of equalizers that read data from a magnetic tape; This includes performing waveform equalization using multiple nonlinear filters that have been trained to reduce distortion that occurs nonlinearly. This is a method of operating a magnetic tape reader that is optimized to suit the characteristics of the magnetic tape reader.

本開示の技術に係る第37の態様は、信号処理装置に対して適用されるコンピュータに処理を実行させるためのプログラムであって、信号処理装置が、データが記録されている磁気テープからデータが読取ヘッドに搭載された複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、受信器によって受信された複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備え、処理が、磁気テープからデータの読み出しが行われる環境下の条件に応じて複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて波形等化を行うことを含み、複数の非線形フィルタが、複数の読取結果に基づいて、複数の読取素子に対して適した特性に最適化されている、プログラムである。 A thirty-seventh aspect of the technology of the present disclosure is a program for causing a computer applied to a signal processing device to execute processing, wherein the signal processing device retrieves data from a magnetic tape on which the data is recorded. A receiver that receives a plurality of reproduction signal sequences obtained by digitizing a plurality of reading results obtained by reading by a plurality of reading elements mounted on a reading head by a plurality of A/D converters. and a plurality of equalizers that perform waveform equalization of the plurality of reproduction signal sequences received by the receiver, and the processing is performed using a plurality of equalizers according to the environmental conditions in which data is read from the magnetic tape. This includes performing waveform equalization using multiple nonlinear filters that have been trained to reduce distortion that occurs nonlinearly in the reproduced signal sequence. This is a program that is optimized to have characteristics suitable for the device.

本開示の技術に係る第38の態様は、磁気テープ読取装置に対して適用されるコンピュータに処理を実行させるためのプログラムであって、磁気テープ読取装置が、データが記録されている磁気テープからデータを読み取る複数の読取素子が搭載された読取ヘッドと、データが複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、受信器によって受信された複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備え、処理が、磁気テープからデータの読み出しが行われる環境下の条件に応じて再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた非線形フィルタを用いて波形等化を行うことを含み、複数の非線形フィルタが、複数の読取結果に基づいて、複数の読取素子に対して適した特性に最適化されている、プログラムである。 A thirty-eighth aspect of the technology of the present disclosure is a program for causing a computer applied to a magnetic tape reader to execute processing, wherein the magnetic tape reader reads data from a magnetic tape on which data is recorded. The data is obtained by using a reading head equipped with multiple reading elements that read data, and by digitizing the multiple reading results obtained by reading the data with the multiple reading elements using multiple A/D converters. a receiver for receiving a plurality of reproduction signal sequences received by the receiver; and a plurality of equalizers for equalizing the waveforms of the plurality of reproduction signal sequences received by the receiver. This includes performing waveform equalization using a nonlinear filter that has been trained to reduce distortion that occurs nonlinearly in the reproduced signal sequence depending on the environmental conditions in which the process is performed. This is a program that is optimized to have characteristics suitable for multiple reading elements based on the following.

本開示の技術に係る実施形態によれば、線形フィルタを用いて複数の再生信号系列の波形等化が行われる場合に比べ、複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減することができる、という効果が得られる。 According to the embodiment of the technology of the present disclosure, it is possible to reduce distortion that occurs nonlinearly in a plurality of reproduced signal sequences, compared to a case where waveform equalization of a plurality of reproduced signal sequences is performed using a linear filter. This effect can be obtained.

第1実施形態に係る磁気テープドライブの全体構成の一例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of the overall configuration of a magnetic tape drive according to a first embodiment. 第1実施形態に係る磁気テープドライブに含まれる読取ヘッドと磁気テープとの平面視の構成の一例を示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of a planar configuration of a reading head and a magnetic tape included in the magnetic tape drive according to the first embodiment. 第1実施形態に係る磁気テープドライブに含まれる読取ヘッド、移動機構、モータ、及び制御装置の相互関係の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the mutual relationship between a reading head, a moving mechanism, a motor, and a control device included in the magnetic tape drive according to the first embodiment. 第1実施形態に係る磁気テープドライブに含まれるサーボ素子対、制御装置、移動機構、及びモータの相互関係の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the mutual relationship between a servo element pair, a control device, a movement mechanism, and a motor included in the magnetic tape drive according to the first embodiment. 第1実施形態に係る磁気テープドライブに含まれる読取素子、増幅器、A/D変換器、LPF、位相同期回路、等化器、復号器、及びコンピュータの相互関係の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the mutual relationship among a reading element, an amplifier, an A/D converter, an LPF, a phase synchronization circuit, an equalizer, a decoder, and a computer included in the magnetic tape drive according to the first embodiment. 磁気テープに対する1ビット分の記録パターンのデータの記録時に記録ヘッドに供給される電流の波形、記録ヘッドによって生成される磁界の波形、及び磁気テープに記録されているデータの記録パターンの相関の一例を示すグラフである。An example of the correlation between the waveform of the current supplied to the recording head when recording 1-bit recording pattern data on the magnetic tape, the waveform of the magnetic field generated by the recording head, and the recording pattern of data recorded on the magnetic tape. This is a graph showing. 第1実施形態に係る信号処理装置の電気系のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the electrical hardware configuration of the signal processing device according to the first embodiment. 第1実施形態に係るニューラルネットワークの学習に用いられるコンピュータ及びその周辺の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a computer and its surroundings used for learning the neural network according to the first embodiment. 第1実施形態に係るニューラルネットワークの学習段階のCPUの要部機能の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of main functions of a CPU in a learning stage of the neural network according to the first embodiment. 第1実施形態に係るテスト再生信号供給装置の構成の一例を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a test playback signal supply device according to a first embodiment; FIG. 第1実施形態に係るニューラルネットワークの階層構造の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a hierarchical structure of a neural network according to the first embodiment. 第1実施形態に係るニューラルネットワークの学習段階のCPUの要部機能の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of main functions of a CPU in a learning stage of the neural network according to the first embodiment. 第1実施形態に係るニューラルネットワークを学習させて得られた学習済みモデルをストレージに格納した態様の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a mode in which a trained model obtained by training the neural network according to the first embodiment is stored in a storage. 第1実施形態に係る学習済みモデルの運用段階のCPUの要部機能の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of main functions of a CPU in the operation stage of a trained model according to the first embodiment. 第1実施形態に係る学習済みモデルの階層構造の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a hierarchical structure of trained models according to the first embodiment. 第1実施形態に係る学習実行処理の流れの一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of the flow of learning execution processing according to the first embodiment. 第1実施形態に係る波形等化実行処理の流れの一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of the flow of waveform equalization execution processing according to the first embodiment. FIR等化方式SNRとニューラルネットワーク等化方式SNRとを比較した結果の一例を示すグラフである。12 is a graph showing an example of the results of comparing the SNR of the FIR equalization method and the SNR of the neural network equalization method. FIRフィルタを用いた波形等化処理で生じるノイズの一例を示すグラフ、及び本開示の技術よる波形等化処理で生じるノイズの一例を示すグラフである。2A and 2B are graphs illustrating an example of noise generated in waveform equalization processing using an FIR filter, and graphs illustrating an example of noise generated in waveform equalization processing according to the technology of the present disclosure. 第1実施形態に係るニューラルネットワークの階層構造の第1変形例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 1st modification of the hierarchical structure of the neural network based on 1st Embodiment. 図20に示すニューラルネットワークを学習させることで得られた学習済みモデルの階層構造の一例を示す概念図である。21 is a conceptual diagram showing an example of a hierarchical structure of a trained model obtained by training the neural network shown in FIG. 20. FIG. 第1実施形態に係るニューラルネットワークの階層構造の第2変形例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 2nd modification of the hierarchical structure of the neural network based on 1st Embodiment. 図22に示すニューラルネットワークを学習させることで得られた学習済みモデルの階層構造の一例を示す概念図である。23 is a conceptual diagram showing an example of a hierarchical structure of a trained model obtained by training the neural network shown in FIG. 22. FIG. 第1実施形態に係る信号処理装置の構成の変形例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a modified example of the configuration of the signal processing device according to the first embodiment. 第2実施形態に係るテスト再生信号供給装置の構成の一例を示す概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a test reproduction signal supply device according to a second embodiment. 磁気テープのBOT領域の構成の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a BOT area of a magnetic tape. 磁気ヘッドの構成及び磁気テープの特定領域の構成の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a magnetic head and the configuration of a specific area of a magnetic tape. 磁気素子ユニット及び磁気素子ユニットの周辺の構成の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a magnetic element unit and a configuration around the magnetic element unit. BOT領域に学習済みモデルに関するパラメータを記録する態様の一例を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a mode in which parameters related to a trained model are recorded in a BOT area. 磁気テープドライブの構成の変形例を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the configuration of a magnetic tape drive. 波形等化実行プログラムが記憶されている記憶媒体から、波形等化実行プログラムが磁気テープドライブ内の等化器にインストールされる態様の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a mode in which a waveform equalization execution program is installed in an equalizer in a magnetic tape drive from a storage medium in which the waveform equalization execution program is stored.

以下、添付図面に従って本開示の技術に係る信号処理装置、磁気テープ読取装置、信号処理装置の処理方法、磁気テープ読取装置の動作方法、及びプログラムの実施形態の一例について説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of a signal processing device, a magnetic tape reading device, a processing method of the signal processing device, an operating method of the magnetic tape reading device, and a program according to the technology of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.

先ず、以下の説明で使用される文言について説明する。 First, the words used in the following explanation will be explained.

CPUとは、“Central Processing Unit”の略称を指す。RAMとは、“Random Access Memory”の略称を指す。HDDとは、“Hard Disk Drive”の略称を指す。EEPROMとは、“Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory”の略称を指す。SSDとは、“Solid State Drive”の略称を指す。USBとは、“Universal Serial Bus”の略称を指す。ASICとは、“Application Specific Integrated Circuit”の略称を指す。FPGAとは、“Field-Programmable Gate Array”の略称を指す。PLDとは、“Programmable Logic Device”の略称を指す。SoCとは、“System-on-a-chip”の略称を指す。UIとは、“User Interface”の略称を指す。I/Fとは、“Interface”の略称を指す。A/Dとは、“Analog/Digital”の略称を指す。FIRとは、“Finite Impulse Response”の略称を指す。IIRとは、“Infinite Impulse Response”の略称を指す。LPFとは、“Low Pass Filter”の略称を指す。FIFOとは、“First In First Out”の略称を指す。SNRとは、“Signal-to-noise ratio”の略称を指す。BOTとは、“Beginning Of Tape”の略称を指す。EOTとは、“End Of Tape”の略称を指す。MSEとは、“Mean Square Error”の略称を指す。また、以下の説明において「~」を用いて表される範囲は、「~」の前後に記載される要素を下限及び上限として含む範囲を意味する。 CPU is an abbreviation for "Central Processing Unit." RAM is an abbreviation for "Random Access Memory." HDD is an abbreviation for "Hard Disk Drive." EEPROM is an abbreviation for "Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory." SSD is an abbreviation for "Solid State Drive." USB is an abbreviation for "Universal Serial Bus." ASIC is an abbreviation for "Application Specific Integrated Circuit." FPGA is an abbreviation for "Field-Programmable Gate Array." PLD is an abbreviation for "Programmable Logic Device." SoC is an abbreviation for "System-on-a-chip." UI is an abbreviation for "User Interface". I/F is an abbreviation for "Interface". A/D is an abbreviation for "Analog/Digital." FIR is an abbreviation for "Finite Impulse Response". IIR is an abbreviation for "Infinite Impulse Response." LPF is an abbreviation for "Low Pass Filter." FIFO is an abbreviation for "First In First Out." SNR is an abbreviation for "signal-to-noise ratio." BOT is an abbreviation for "Beginning Of Tape." EOT is an abbreviation for "End Of Tape". MSE is an abbreviation for "Mean Square Error". Furthermore, in the following description, a range expressed using "~" means a range that includes the elements described before and after "~" as lower and upper limits.

[第1実施形態]
一例として図1に示すように、本開示の技術に係る「磁気テープ読取装置」の一例である磁気テープドライブ10は、磁気テープカートリッジ12、搬送装置14、読取ヘッド16、制御装置18、送出モータ20、巻取リール22、巻取モータ24、UI系装置26、及び外部I/F28を備えている。磁気テープカートリッジ12には、磁気テープMTが収容されている。磁気テープMTには、データが記録されている。磁気テープドライブ10は、磁気テープカートリッジ12から磁気テープMTを引き出し、引き出した磁気テープMTから読取ヘッド16を用いてデータをリニアスキャン方式で読み取る装置である。
[First embodiment]
As an example, as shown in FIG. 1, a magnetic tape drive 10, which is an example of a "magnetic tape reading device" according to the technology of the present disclosure, includes a magnetic tape cartridge 12, a transport device 14, a reading head 16, a control device 18, and a delivery motor. 20, a take-up reel 22, a take-up motor 24, a UI system device 26, and an external I/F 28. The magnetic tape cartridge 12 accommodates a magnetic tape MT. Data is recorded on the magnetic tape MT. The magnetic tape drive 10 is a device that extracts a magnetic tape MT from a magnetic tape cartridge 12 and reads data from the extracted magnetic tape MT using a read head 16 using a linear scan method.

なお、本第1実施形態において、データの読み取りとは、換言すると、データの再生を指す。以下の説明では、読取ヘッド16によって読み取られたデータを「再生信号」とも称する。また、後述のテスト再生信号、後述のリアルタイム再生信号、後述のニューラルネットワーク信号、及び後述の波形等化後再生信号を区別して説明する必要がない場合、これらを単に「再生信号」とも称する。 Note that in the first embodiment, reading data means, in other words, reproducing data. In the following description, the data read by the read head 16 will also be referred to as a "reproduction signal." In addition, if there is no need to distinguish between a test reproduction signal, which will be described later, a real-time reproduction signal, which will be described later, a neural network signal, which will be described later, and a waveform-equalized reproduction signal, which will be described later, these will also be simply referred to as "reproduction signals."

上記磁気テープMTは、一般的に、非磁性支持体上に強磁性粉末および任意に一種類以上の添加剤を含む磁性層を形成することによって作製される。磁性層には無配向、長手配向、垂直配向を適用することができる。磁性層等について、詳細に説明する。 The magnetic tape MT is generally produced by forming a magnetic layer containing ferromagnetic powder and optionally one or more additives on a non-magnetic support. The magnetic layer can be non-oriented, longitudinally oriented, or perpendicularly oriented. The magnetic layer and the like will be explained in detail.

<磁性層>
(強磁性粉末)
磁性層は、強磁性粉末を含む。磁性層に含まれる強磁性粉末としては、各種磁気テープMTの磁性層において用いられる強磁性粉末として公知の強磁性粉末を一種または二種以上組み合わせて使用することができる。強磁性粉末として平均粒子サイズの小さいものを使用することは記録密度向上の観点から好ましい。この点から、強磁性粉末の平均粒子サイズは50nm以下であることが好ましく、45nm以下であることがより好ましく、40nm以下であることが更に好ましく、35nm以下であることが一層好ましく、30nm以下であることがより一層好ましく、25nm以下であることが更に一層好ましく、20nm以下であることがなお一層好ましい。一方、磁化の安定性の観点からは、強磁性粉末の平均粒子サイズは5nm以上であることが好ましく、8nm以上であることがより好ましく、10nm以上であることが更に好ましく、15nm以上であることが一層好ましく、20nm以上であることがより一層好ましい。
<Magnetic layer>
(Ferromagnetic powder)
The magnetic layer includes ferromagnetic powder. As the ferromagnetic powder contained in the magnetic layer, one type or a combination of two or more types of ferromagnetic powders known as ferromagnetic powders used in the magnetic layers of various magnetic tapes MT can be used. It is preferable to use ferromagnetic powder having a small average particle size from the viewpoint of improving recording density. From this point of view, the average particle size of the ferromagnetic powder is preferably 50 nm or less, more preferably 45 nm or less, even more preferably 40 nm or less, even more preferably 35 nm or less, and 30 nm or less. It is even more preferable that it is, even more preferably that it is 25 nm or less, and even more preferably that it is 20 nm or less. On the other hand, from the viewpoint of magnetization stability, the average particle size of the ferromagnetic powder is preferably 5 nm or more, more preferably 8 nm or more, even more preferably 10 nm or more, and still more preferably 15 nm or more. is more preferable, and even more preferably 20 nm or more.

(六方晶フェライト粉末)
強磁性粉末の好ましい具体例としては、六方晶フェライト粉末を挙げることができる。六方晶フェライト粉末の詳細については、例えば、特開2011-225417号公報の段落0012~0030、特開2011-216149号公報の段落0134~0136、特開2012-204726号公報の段落0013~0030および特開2015-127985号公報の段落0029~0084を参照できる。
(Hexagonal ferrite powder)
A preferred example of the ferromagnetic powder is hexagonal ferrite powder. For details on hexagonal ferrite powder, see, for example, paragraphs 0012 to 0030 of JP2011-225417A, paragraphs 0134 to 0136 of JP2011-216149A, paragraphs 0013 to 0030 of JP2012-204726A, and Paragraphs 0029 to 0084 of Japanese Patent Application Publication No. 2015-127985 can be referred to.

本開示の技術および本明細書において、「六方晶フェライト粉末」とは、X線回折分析によって、主相として六方晶フェライト型の結晶構造が検出される強磁性粉末をいうものとする。主相とは、X線回折分析によって得られるX線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークが帰属する構造をいう。例えば、X線回折分析によって得られるX線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークが六方晶フェライト型の結晶構造に帰属される場合、六方晶フェライト型の結晶構造が主相として検出されたと判断するものとする。X線回折分析によって単一の構造のみが検出された場合には、この検出された構造を主相とする。六方晶フェライト型の結晶構造は、構成原子として、少なくとも鉄原子、二価金属原子および酸素原子を含む。二価金属原子とは、イオンとして二価のカチオンになり得る金属原子であり、ストロンチウム原子、バリウム原子、カルシウム原子等のアルカリ土類金属原子、鉛原子等を挙げることができる。本開示の技術および本明細書において、六方晶ストロンチウムフェライト粉末とは、この粉末に含まれる主な二価金属原子がストロンチウム原子であるものをいい、六方晶バリウムフェライト粉末とは、この粉末に含まれる主な二価金属原子がバリウム原子であるものをいう。主な二価金属原子とは、この粉末に含まれる二価金属原子の中で、原子%基準で最も多くを占める二価金属原子をいうものとする。ただし、上記の二価金属原子には、希土類原子は包含されないものとする。本発明および本明細書における「希土類原子」は、スカンジウム原子(Sc)、イットリウム原子(Y)、およびランタノイド原子からなる群から選択される。ランタノイド原子は、ランタン原子(La)、セリウム原子(Ce)、プラセオジム原子(Pr)、ネオジム原子(Nd)、プロメチウム原子(Pm)、サマリウム原子(Sm)、ユウロピウム原子(Eu)、ガドリニウム原子(Gd)、テルビウム原子(Tb)、ジスプロシウム原子(Dy)、ホルミウム原子(Ho)、エルビウム原子(Er)、ツリウム原子(Tm)、イッテルビウム原子(Yb)、およびルテチウム原子(Lu)からなる群から選択される。 In the technology of the present disclosure and this specification, "hexagonal ferrite powder" refers to a ferromagnetic powder in which a hexagonal ferrite type crystal structure is detected as the main phase by X-ray diffraction analysis. The main phase refers to a structure to which the most intense diffraction peak belongs in an X-ray diffraction spectrum obtained by X-ray diffraction analysis. For example, if the most intense diffraction peak in an X-ray diffraction spectrum obtained by X-ray diffraction analysis is attributed to a hexagonal ferrite crystal structure, it is determined that a hexagonal ferrite crystal structure has been detected as the main phase. shall be taken as a thing. When only a single structure is detected by X-ray diffraction analysis, this detected structure is taken as the main phase. The hexagonal ferrite type crystal structure includes at least iron atoms, divalent metal atoms, and oxygen atoms as constituent atoms. The divalent metal atom is a metal atom that can become a divalent cation as an ion, and includes alkaline earth metal atoms such as strontium atom, barium atom, and calcium atom, lead atom, and the like. In the technology of the present disclosure and this specification, hexagonal strontium ferrite powder refers to powder in which the main divalent metal atoms contained in this powder are strontium atoms, and hexagonal barium ferrite powder refers to powder in which main divalent metal atoms contained in this powder are strontium atoms. The main divalent metal atom contained in the metal is a barium atom. The main divalent metal atoms are the divalent metal atoms that account for the largest percentage on an atomic percent basis among the divalent metal atoms contained in this powder. However, the divalent metal atoms mentioned above do not include rare earth atoms. A "rare earth atom" in the present invention and herein is selected from the group consisting of scandium atom (Sc), yttrium atom (Y), and lanthanide atom. Lanthanoid atoms include lanthanum atom (La), cerium atom (Ce), praseodymium atom (Pr), neodymium atom (Nd), promethium atom (Pm), samarium atom (Sm), europium atom (Eu), and gadolinium atom (Gd). ), terbium atom (Tb), dysprosium atom (Dy), holmium atom (Ho), erbium atom (Er), thulium atom (Tm), ytterbium atom (Yb), and lutetium atom (Lu). Ru.

以下に、六方晶フェライト粉末の一態様である六方晶ストロンチウムフェライト粉末について、更に詳細に説明する。 Below, hexagonal strontium ferrite powder, which is one embodiment of hexagonal ferrite powder, will be explained in more detail.

六方晶ストロンチウムフェライト粉末の活性化体積は、好ましくは800~1500nmの範囲である。上記範囲の活性化体積を示す微粒子化された六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、優れた電磁変換特性を発揮する磁気テープMTの作製のために好適である。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の活性化体積は、好ましくは800nm以上であり、例えば850nm以上であることもできる。また、電磁変換特性の更なる向上の観点から、六方晶ストロンチウムフェライト粉末の活性化体積は、1400nm以下であることがより好ましく、1300nm以下であることが更に好ましく、1200nm以下であることが一層好ましく、1100nm以下であることがより一層好ましい。 The activation volume of the hexagonal strontium ferrite powder is preferably in the range of 800 to 1500 nm 3 . Finely divided hexagonal strontium ferrite powder exhibiting an activation volume in the above range is suitable for producing a magnetic tape MT that exhibits excellent electromagnetic conversion characteristics. The activation volume of the hexagonal strontium ferrite powder is preferably 800 nm 3 or more, and can also be, for example, 850 nm 3 or more. In addition, from the viewpoint of further improving electromagnetic conversion characteristics, the activated volume of the hexagonal strontium ferrite powder is more preferably 1400 nm 3 or less, even more preferably 1300 nm 3 or less, and even more preferably 1200 nm 3 or less. is more preferable, and even more preferably 1100 nm 3 or less.

「活性化体積」とは、磁化反転の単位であって、粒子の磁気的な大きさを示す指標である。本開示の技術および本明細書に記載の活性化体積および後述の異方性定数Kuは、振動試料型磁力計を用いて保磁力Hc測定部の磁場スイープ速度3分と30分とで測定し(測定温度:23℃±1℃)、以下のHcと活性化体積Vとの関係式から求められる値である。なお異方性定数Kuの単位に関して、1erg/cc=1.0×10-1J/mである。 "Activation volume" is a unit of magnetization reversal and is an index indicating the magnetic size of a particle. The technology of the present disclosure and the activation volume described in this specification and the anisotropy constant Ku described below were measured using a vibrating sample magnetometer at magnetic field sweep speeds of 3 minutes and 30 minutes in the coercive force Hc measuring section. (Measurement temperature: 23° C.±1° C.), which is a value determined from the following relational expression between Hc and activation volume V. Note that the unit of the anisotropy constant Ku is 1erg/cc=1.0×10 −1 J/m 3 .

Hc=2Ku/Ms{1-[(kT/KuV)ln(At/0.693)]1/2Hc=2Ku/Ms {1-[(kT/KuV)ln(At/0.693)] 1/2 }

[上記式中、Ku:異方性定数(単位:J/m)、Ms:飽和磁化(単位:kA/m)、k:ボルツマン定数、T:絶対温度(単位:K)、V:活性化体積(単位:cm)、A:スピン歳差周波数(単位:s-1)、t:磁界反転時間(単位:s)] [In the above formula, Ku: anisotropy constant (unit: J/m 3 ), Ms: saturation magnetization (unit: kA/m), k: Boltzmann constant, T: absolute temperature (unit: K), V: activity volume (unit: cm 3 ), A: spin precession frequency (unit: s −1 ), t: magnetic field reversal time (unit: s)]

熱揺らぎの低減、換言すれば熱的安定性の向上の指標としては、異方性定数Kuを挙げることができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、好ましくは1.8×10J/m以上のKuを有することができ、より好ましくは2.0×10J/m以上のKuを有することができる。また、六方晶ストロンチウムフェライト粉末のKuは、例えば2.5×10J/m以下であることができる。ただしKuが高いほど熱的安定性が高いことを意味し好ましいため、上記例示した値に限定されるものではない。 The anisotropy constant Ku can be cited as an index of reduction in thermal fluctuation, in other words, improvement in thermal stability. The hexagonal strontium ferrite powder can preferably have a Ku of 1.8×10 5 J/m 3 or more, more preferably 2.0×10 5 J/m 3 or more. Moreover, Ku of the hexagonal strontium ferrite powder can be, for example, 2.5×10 5 J/m 3 or less. However, since a higher Ku means higher thermal stability and is preferable, it is not limited to the values exemplified above.

六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、希土類原子を含んでいてもよく、含まなくてもよい。六方晶ストロンチウムフェライト粉末が希土類原子を含む場合、鉄原子100原子%に対して、0.5~5.0原子%の含有率(バルク含有率)で希土類原子を含むことが好ましい。希土類原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、一態様では、希土類原子表層部偏在性を有することができる。本開示の技術および本明細書における「希土類原子表層部偏在性」とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を酸により部分溶解して得られた溶解液中の鉄原子100原子%に対する希土類原子含有率(以下、「希土類原子表層部含有率」または希土類原子に関して単に「表層部含有率」と記載する。)が、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を酸により全溶解して得られた溶解液中の鉄原子100原子%に対する希土類原子含有率(以下、「希土類原子バルク含有率」または希土類原子に関して単に「バルク含有率」と記載する。)と、土類原子表層部含有率/希土類原子バルク含有率>1.0の比率を満たすことを意味する。後述の六方晶ストロンチウムフェライト粉末の希土類原子含有率とは、希土類原子バルク含有率と同義である。これに対し、酸を用いる部分溶解は六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部を溶解するため、部分溶解により得られる溶解液中の希土類原子含有率とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部における希土類原子含有率である。希土類原子表層部含有率が、「希土類原子表層部含有率/希土類原子バルク含有率>1.0」の比率を満たすことは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子において、希土類原子が表層部に偏在(即ち内部より多く存在)していることを意味する。本開示の技術および本明細書における表層部とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表面から内部に向かう一部領域を意味する。 The hexagonal strontium ferrite powder may or may not contain rare earth atoms. When the hexagonal strontium ferrite powder contains rare earth atoms, it is preferable that the rare earth atoms are contained at a content (bulk content) of 0.5 to 5.0 at % based on 100 at % iron atoms. In one embodiment, the hexagonal strontium ferrite powder containing rare earth atoms can have rare earth atoms unevenly distributed in the surface layer. In the technology of the present disclosure and in this specification, "rare earth atom uneven distribution in the surface layer" refers to the rare earth atom content (%) relative to 100 atom % of iron atoms in a solution obtained by partially dissolving hexagonal strontium ferrite powder with acid. (hereinafter referred to as "rare earth atom surface content" or simply "surface layer content" with respect to rare earth atoms) is 100 iron atoms in the solution obtained by completely dissolving hexagonal strontium ferrite powder with acid. Rare earth atom content relative to atomic % (hereinafter referred to as "rare earth atom bulk content" or simply "bulk content" with respect to rare earth atoms) and earth atom surface layer content/rare earth atom bulk content>1. This means that the ratio of 0 is satisfied. The rare earth atom content of the hexagonal strontium ferrite powder described below is synonymous with the rare earth atom bulk content. On the other hand, partial dissolution using an acid dissolves the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder, so the rare earth atom content in the solution obtained by partial dissolution is This is the rare earth atom content in the surface layer of the particles. The fact that the rare earth atom content in the surface layer satisfies the ratio of "rare earth atom surface layer content/rare earth atom bulk content > 1.0" means that rare earth atoms are present in the surface layer in the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder. It means that it is omnipresent (that is, it is present more than inside). In the technology of the present disclosure and in this specification, the surface layer portion refers to a partial region from the surface of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder toward the inside.

六方晶ストロンチウムフェライト粉末が希土類原子を含む場合、希土類原子含有率(バルク含有率)は、鉄原子100原子%に対して0.5~5.0原子%の範囲であることが好ましい。上記範囲のバルク含有率で希土類原子を含み、かつ六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に希土類原子が偏在していることは、繰り返し再生における再生出力の低下を抑制することに寄与すると考えられる。これは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末が上記範囲のバルク含有率で希土類原子を含み、かつ六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に希土類原子が偏在していることにより、異方性定数Kuを高めることができるためと推察される。異方性定数Kuは、この値が高いほど、いわゆる熱揺らぎと呼ばれる現象の発生を抑制すること(換言すれば熱的安定性を向上させること)ができる。熱揺らぎの発生が抑制されることにより、繰り返し再生における再生出力の低下を抑制することができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の粒子表層部に希土類原子が偏在することが、表層部の結晶格子内の鉄(Fe)のサイトのスピンを安定化することに寄与し、これにより異方性定数Kuが高まるのではないかと推察される。 When the hexagonal strontium ferrite powder contains rare earth atoms, the rare earth atom content (bulk content) is preferably in the range of 0.5 to 5.0 atom % based on 100 atom % of iron atoms. It is believed that the uneven distribution of rare earth atoms in the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder, which contains rare earth atoms at a bulk content in the above range, contributes to suppressing the reduction in reproduction output during repeated reproduction. Conceivable. This is due to the fact that the hexagonal strontium ferrite powder contains rare earth atoms in the bulk content within the above range, and that the rare earth atoms are unevenly distributed in the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder. It is presumed that this is because it can increase the The higher the value of the anisotropy constant Ku, the more the phenomenon called thermal fluctuation can be suppressed (in other words, the thermal stability can be improved). By suppressing the occurrence of thermal fluctuations, it is possible to suppress a decrease in reproduction output during repeated reproduction. The uneven distribution of rare earth atoms in the particle surface of hexagonal strontium ferrite powder contributes to stabilizing the spin of iron (Fe) sites in the crystal lattice in the surface layer, which increases the anisotropy constant Ku. It is speculated that this will increase.

また、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末を磁性層の強磁性粉末として用いることは、磁気ヘッドとの摺動によって磁性層表面が削れることを抑制することにも寄与すると推察される。即ち、磁気テープMTの走行耐久性の向上にも、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末が寄与し得ると推察される。これは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表面に希土類原子が偏在することが、粒子表面と磁性層に含まれる有機物質(例えば、結合剤および/または添加剤)との相互作用の向上に寄与し、その結果、磁性層の強度が向上するためではないかと推察される。 In addition, it is assumed that using hexagonal strontium ferrite powder, which has rare earth atoms unevenly distributed in the surface layer, as the ferromagnetic powder for the magnetic layer also contributes to suppressing the surface of the magnetic layer from being scraped by sliding with the magnetic head. Ru. That is, it is presumed that the hexagonal strontium ferrite powder having rare earth atoms unevenly distributed in the surface layer may also contribute to improving the running durability of the magnetic tape MT. This is due to the uneven distribution of rare earth atoms on the surface of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder, which improves the interaction between the particle surface and the organic substances (e.g. binders and/or additives) contained in the magnetic layer. It is presumed that this is because the magnetic layer contributes to the strength of the magnetic layer, and as a result, the strength of the magnetic layer is improved.

繰り返し再生における再生出力の低下をより一層抑制する観点および/または走行耐久性の更なる向上の観点からは、希土類原子含有率(バルク含有率)は、0.5~4.5原子%の範囲であることがより好ましく、1.0~4.5原子%の範囲であることが更に好ましく、1.5~4.5原子%の範囲であることが一層好ましい。 From the viewpoint of further suppressing the decline in reproduction output during repeated reproduction and/or further improving running durability, the rare earth atom content (bulk content) is in the range of 0.5 to 4.5 at%. It is more preferably in the range of 1.0 to 4.5 atom %, even more preferably in the range of 1.5 to 4.5 atom %.

上記バルク含有率は、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を全溶解して求められる含有率である。なお本開示の技術および本明細書において、特記しない限り、原子について含有率とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を全溶解して求められるバルク含有率をいうものとする。希土類原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、希土類原子として一種の希土類原子のみ含んでもよく、二種以上の希土類原子を含んでもよい。二種以上の希土類原子を含む場合の上記バルク含有率とは、二種以上の希土類原子の合計について求められる。この点は、本開示の技術および本明細書における他の成分についても同様である。即ち、特記しない限り、ある成分は、一種のみ用いてもよく、二種以上用いてもよい。二種以上用いられる場合の含有量または含有率とは、二種以上の合計についていうものとする。 The above bulk content is the content determined by completely melting the hexagonal strontium ferrite powder. In the technology of the present disclosure and this specification, unless otherwise specified, the atomic content refers to the bulk content determined by completely dissolving the hexagonal strontium ferrite powder. The hexagonal strontium ferrite powder containing rare earth atoms may contain only one kind of rare earth atoms, or may contain two or more kinds of rare earth atoms. The above-mentioned bulk content when two or more types of rare earth atoms are included is calculated for the total of two or more types of rare earth atoms. This point also applies to the technology of the present disclosure and other components in this specification. That is, unless otherwise specified, one kind of a certain component may be used, or two or more kinds thereof may be used. When two or more types are used, the content or content rate refers to the total of the two or more types.

六方晶ストロンチウムフェライト粉末が希土類原子を含む場合、含まれる希土類原子は、希土類原子のいずれか一種以上であればよい。繰り返し再生における再生出力の低下をより一層抑制する観点から好ましい希土類原子としては、ネオジム原子、サマリウム原子、イットリウム原子およびジスプロシウム原子を挙げることができ、ネオジム原子、サマリウム原子およびイットリウム原子がより好ましく、ネオジム原子が更に好ましい。 When the hexagonal strontium ferrite powder contains rare earth atoms, the rare earth atoms contained may be at least one kind of rare earth atoms. Preferred rare earth atoms from the viewpoint of further suppressing a decrease in reproduction output during repeated reproduction include neodymium atoms, samarium atoms, yttrium atoms, and dysprosium atoms, with neodymium atoms, samarium atoms, and yttrium atoms being more preferred; Atom is more preferred.

希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末において、希土類原子は六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に偏在していればよく、偏在の程度は限定されるものではない。例えば、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末について、後述する溶解条件で部分溶解して求められた希土類原子の表層部含有率と後述する溶解条件で全溶解して求められた希土類原子のバルク含有率との比率、「表層部含有率/バルク含有率」は1.0超であり、1.5以上であることができる。「表層部含有率/バルク含有率」が1.0より大きいことは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子において、希土類原子が表層部に偏在(即ち内部より多く存在)していることを意味する。また、後述する溶解条件で部分溶解して求められた希土類原子の表層部含有率と後述する溶解条件で全溶解して求められた希土類原子のバルク含有率との比率、「表層部含有率/バルク含有率」は、例えば、10.0以下、9.0以下、8.0以下、7.0以下、6.0以下、5.0以下、または4.0以下であることができる。ただし、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末において、希土類原子は六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に偏在していればよく、上記の「表層部含有率/バルク含有率」は、例示した上限または下限に限定されるものではない。 In the hexagonal strontium ferrite powder having rare earth atoms unevenly distributed in the surface layer, it is sufficient that the rare earth atoms are unevenly distributed in the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder, and the degree of uneven distribution is not limited. For example, for a hexagonal strontium ferrite powder that has rare earth atoms unevenly distributed in the surface layer, the surface layer content of rare earth atoms determined by partial melting under the melting conditions described below and the rare earth content determined by completely melting under the melting conditions described below. The ratio of atoms to the bulk content, "surface layer content/bulk content" is more than 1.0, and can be 1.5 or more. When the "surface layer content ratio/bulk content ratio" is larger than 1.0, it means that rare earth atoms are unevenly distributed in the surface layer (that is, more present than in the interior) in the particles that make up the hexagonal strontium ferrite powder. do. In addition, the ratio of the surface layer content of rare earth atoms determined by partial dissolution under the dissolution conditions described below and the bulk content of rare earth atoms determined by total dissolution under the dissolution conditions described below, ``surface layer content/ Bulk content" can be, for example, 10.0 or less, 9.0 or less, 8.0 or less, 7.0 or less, 6.0 or less, 5.0 or less, or 4.0 or less. However, in a hexagonal strontium ferrite powder having rare earth atoms unevenly distributed in the surface layer, it is sufficient that the rare earth atoms are unevenly distributed in the surface layer of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder, and the above "surface layer content/bulk content" is sufficient. The "rate" is not limited to the illustrated upper or lower limits.

六方晶ストロンチウムフェライト粉末の部分溶解および全溶解について、以下に説明する。粉末として存在している六方晶ストロンチウムフェライト粉末については、部分溶解および全溶解する試料粉末は、同一ロットの粉末から採取する。一方、磁気テープMTの磁性層に含まれている六方晶ストロンチウムフェライト粉末については、磁性層から取り出した六方晶ストロンチウムフェライト粉末の一部を部分溶解に付し、他の一部を全溶解に付す。磁性層からの六方晶ストロンチウムフェライト粉末の取り出しは、例えば、特開2015-91747号公報の段落0032に記載の方法によって行うことができる。 Partial and total dissolution of hexagonal strontium ferrite powder will be explained below. For hexagonal strontium ferrite powders that are present as powders, the partially dissolved and fully dissolved sample powders are taken from the same lot of powder. On the other hand, regarding the hexagonal strontium ferrite powder contained in the magnetic layer of the magnetic tape MT, a part of the hexagonal strontium ferrite powder taken out from the magnetic layer is subjected to partial melting, and the other part is subjected to total melting. . The hexagonal strontium ferrite powder can be taken out from the magnetic layer by, for example, the method described in paragraph 0032 of JP-A-2015-91747.

上記部分溶解とは、溶解終了時に液中に六方晶ストロンチウムフェライト粉末の残留が目視で確認できる程度に溶解することをいう。例えば、部分溶解により、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子について、粒子全体を100質量%として10~20質量%の領域を溶解することができる。一方、上記全溶解とは、溶解終了時に液中に六方晶ストロンチウムフェライト粉末の残留が目視で確認されない状態まで溶解することをいう。 The above-mentioned partial dissolution means that the hexagonal strontium ferrite powder is dissolved to such an extent that residual hexagonal strontium ferrite powder can be visually confirmed in the liquid at the end of dissolution. For example, by partial dissolution, it is possible to dissolve a region of 10 to 20 mass % of the particles constituting the hexagonal strontium ferrite powder, assuming that the entire particle is 100 mass %. On the other hand, the above-mentioned complete dissolution means that the hexagonal strontium ferrite powder is dissolved to a state where no residual hexagonal strontium ferrite powder is visually confirmed in the liquid upon completion of dissolution.

上記部分溶解および表層部含有率の測定は、例えば、以下の方法により行われる。ただし、下記の試料粉末量等の溶解条件は例示であって、部分溶解および全溶解が可能な溶解条件を任意に採用できる。 The above-mentioned partial dissolution and measurement of the surface layer content are performed, for example, by the following method. However, the dissolution conditions such as the amount of sample powder described below are merely examples, and any dissolution conditions that allow partial dissolution and complete dissolution can be adopted as desired.

試料粉末12mgおよび1mol/L塩酸10mLを入れた容器(例えばビーカー)を、設定温度70℃のホットプレート上で1時間保持する。得られた溶解液を0.1μmのメンブレンフィルタでろ過する。こうして得られたろ液の元素分析を誘導結合プラズマ(ICP;Inductively Coupled Plasma)分析装置によって行う。こうして、鉄原子100原子%に対する希土類原子の表層部含有率を求めることができる。元素分析により複数種の希土類原子が検出された場合には、全希土類原子の合計含有率を、表層部含有率とする。この点は、バルク含有率の測定においても、同様である。 A container (for example, a beaker) containing 12 mg of sample powder and 10 mL of 1 mol/L hydrochloric acid is held on a hot plate with a set temperature of 70° C. for 1 hour. The obtained solution is filtered through a 0.1 μm membrane filter. Elemental analysis of the filtrate thus obtained is performed using an inductively coupled plasma (ICP) analyzer. In this way, the content of rare earth atoms in the surface layer relative to 100 atom % of iron atoms can be determined. When multiple types of rare earth atoms are detected by elemental analysis, the total content of all rare earth atoms is taken as the surface layer content. This point also applies to the measurement of bulk content.

一方、上記全溶解およびバルク含有率の測定は、例えば、以下の方法により行われる。 On the other hand, the measurement of the total dissolution and bulk content is performed, for example, by the following method.

試料粉末12mgおよび4mol/L塩酸10mLを入れた容器(例えばビーカー)を、設定温度80℃のホットプレート上で3時間保持する。その後は上記の部分溶解および表層部含有率の測定と同様に行い、鉄原子100原子%に対するバルク含有率を求めることができる。 A container (for example, a beaker) containing 12 mg of sample powder and 10 mL of 4 mol/L hydrochloric acid is held on a hot plate with a set temperature of 80° C. for 3 hours. Thereafter, it is possible to determine the bulk content relative to 100 atom % of iron atoms by performing the same steps as the above-described partial dissolution and measurement of the surface layer content.

磁気テープMTに記録されたデータを再生する際の再生出力を高める観点から、磁気テープMTに含まれる強磁性粉末の質量磁化σsが高いことは望ましい。この点に関して、希土類原子を含むものの希土類原子表層部偏在性を持たない六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、希土類原子を含まない六方晶ストロンチウムフェライト粉末と比べてσsが大きく低下する傾向が見られた。これに対し、そのようなσsの大きな低下を抑制するうえでも、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末は好ましいと考えられる。一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末のσsは、45A・m/kg以上であることができ、47A・m/kg以上であることもできる。一方、σsは、ノイズ低減の観点からは、80A・m/kg以下であることが好ましく、60A・m/kg以下であることがより好ましい。σsは、振動試料型磁力計等の磁気特性を測定可能な公知の測定装置を用いて測定することができる。本開示の技術および本明細書において、特記しない限り、質量磁化σsは、磁場強度1194kA/m(15kOe)で測定される値とする。 From the viewpoint of increasing the reproduction output when reproducing data recorded on the magnetic tape MT, it is desirable that the mass magnetization σs of the ferromagnetic powder contained in the magnetic tape MT is high. In this regard, a hexagonal strontium ferrite powder that contains rare earth atoms but does not have rare earth atoms unevenly distributed in the surface layer tends to have a significantly lower σs than a hexagonal strontium ferrite powder that does not contain rare earth atoms. On the other hand, a hexagonal strontium ferrite powder having rare earth atoms unevenly distributed in the surface layer is considered to be preferable in order to suppress such a large decrease in σs. In one aspect, σs of the hexagonal strontium ferrite powder can be 45 A·m 2 /kg or more, and can also be 47 A·m 2 /kg or more. On the other hand, from the viewpoint of noise reduction, σs is preferably 80 A·m 2 /kg or less, more preferably 60 A·m 2 /kg or less. σs can be measured using a known measuring device capable of measuring magnetic properties, such as a vibrating sample magnetometer. In the technology of the present disclosure and this specification, unless otherwise specified, mass magnetization σs is a value measured at a magnetic field strength of 1194 kA/m (15 kOe).

六方晶ストロンチウムフェライト粉末の構成原子の含有率(バルク含有率)に関して、ストロンチウム原子含有率は、鉄原子100原子%に対して、例えば2.0~15.0原子%の範囲であることができる。一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、この粉末に含まれる二価金属原子がストロンチウム原子のみであることができる。また他の一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、ストロンチウム原子に加えて一種以上の他の二価金属原子を含むこともできる。例えば、バリウム原子および/またはカルシウム原子を含むことができる。ストロンチウム原子以外の他の二価金属原子が含まれる場合、六方晶ストロンチウムフェライト粉末におけるバリウム原子含有率およびカルシウム原子含有率は、それぞれ、例えば、鉄原子100原子%に対して、0.05~5.0原子%の範囲であることができる。 Regarding the content of constituent atoms (bulk content) of the hexagonal strontium ferrite powder, the strontium atomic content can be in the range of, for example, 2.0 to 15.0 atomic% with respect to 100 atomic% of iron atoms. . In one embodiment, the hexagonal strontium ferrite powder may contain only strontium atoms as divalent metal atoms. In another aspect, the hexagonal strontium ferrite powder can also contain one or more other divalent metal atoms in addition to strontium atoms. For example, it can contain barium atoms and/or calcium atoms. When divalent metal atoms other than strontium atoms are included, the barium atom content and calcium atom content in the hexagonal strontium ferrite powder are, for example, 0.05 to 5, respectively, relative to 100 at% of iron atoms. It can be in the range of .0 at.%.

六方晶フェライトの結晶構造としては、マグネトプランバイト型(「M型」とも呼ばれる。)、W型、Y型およびZ型が知られている。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、いずれの結晶構造を取るものであってもよい。結晶構造は、X線回折分析によって確認することができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、X線回折分析によって、単一の結晶構造または二種以上の結晶構造が検出されるものであることができる。例えば一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、X線回折分析によってM型の結晶構造のみが検出されるものであることができる。例えば、M型の六方晶フェライトは、AFe1219の組成式で表される。ここでAは二価金属原子を表し、六方晶ストロンチウムフェライト粉末がM型である場合、Aはストロンチウム原子(Sr)のみであるか、またはAとして複数の二価金属原子が含まれる場合には、上記の通り原子%基準で最も多くをストロンチウム原子(Sr)が占める。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の二価金属原子含有率は、通常、六方晶フェライトの結晶構造の種類により定まるものであり、特に限定されるものではない。鉄原子含有率および酸素原子含有率についても、同様である。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、少なくとも、鉄原子、ストロンチウム原子および酸素原子を含み、更に希土類原子を含むこともできる。更に、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、これら原子以外の原子を含んでもよく、含まなくてもよい。一例として、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、アルミニウム原子(Al)を含むものであってもよい。アルミニウム原子の含有率は、鉄原子100原子%に対して、例えば0.5~10.0原子%であることができる。繰り返し再生における再生出力低下をより一層抑制する観点からは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、鉄原子、ストロンチウム原子、酸素原子および希土類原子を含み、これら原子以外の原子の含有率が、鉄原子100原子%に対して、10.0原子%以下であることが好ましく、0~5.0原子%の範囲であることがより好ましく、0原子%であってもよい。即ち、一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、鉄原子、ストロンチウム原子、酸素原子および希土類原子以外の原子を含まなくてもよい。上記の原子%で表示される含有率は、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を全溶解して求められる各原子の含有率(単位:質量%)を、各原子の原子量を用いて原子%表示の値に換算して求められる。また、本開示の技術および本明細書において、ある原子について「含まない」とは、全溶解してICP分析装置により測定される含有率が0質量%であることをいう。ICP分析装置の検出限界は、通常、質量基準で0.01ppm(parts per million)以下である。上記の「含まない」とは、ICP分析装置の検出限界未満の量で含まれることを包含する意味で用いるものとする。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、一態様では、ビスマス原子(Bi)を含まないものであることができる。 As the crystal structure of hexagonal ferrite, magnetoplumbite type (also called "M type"), W type, Y type, and Z type are known. The hexagonal strontium ferrite powder may have any crystal structure. Crystal structure can be confirmed by X-ray diffraction analysis. The hexagonal strontium ferrite powder may have a single crystal structure or two or more types of crystal structures detected by X-ray diffraction analysis. For example, in one embodiment, the hexagonal strontium ferrite powder can have only an M-type crystal structure detected by X-ray diffraction analysis. For example, M-type hexagonal ferrite is represented by the composition formula AFe 12 O 19 . Here, A represents a divalent metal atom, and if the hexagonal strontium ferrite powder is M type, A is only a strontium atom (Sr), or if A contains multiple divalent metal atoms, As mentioned above, strontium atoms (Sr) account for the largest amount on an atomic percent basis. The divalent metal atom content of the hexagonal strontium ferrite powder is usually determined by the type of crystal structure of the hexagonal ferrite, and is not particularly limited. The same applies to the iron atom content and the oxygen atom content. The hexagonal strontium ferrite powder contains at least iron atoms, strontium atoms, and oxygen atoms, and may also contain rare earth atoms. Furthermore, the hexagonal strontium ferrite powder may or may not contain atoms other than these atoms. As an example, the hexagonal strontium ferrite powder may contain aluminum atoms (Al). The content of aluminum atoms can be, for example, 0.5 to 10.0 atomic % with respect to 100 atomic % of iron atoms. From the viewpoint of further suppressing the reduction in playback output during repeated playback, the hexagonal strontium ferrite powder contains iron atoms, strontium atoms, oxygen atoms, and rare earth atoms, and the content of atoms other than these atoms is 100 iron atoms. %, it is preferably 10.0 atom % or less, more preferably in the range of 0 to 5.0 atom %, and may be 0 atom %. That is, in one embodiment, the hexagonal strontium ferrite powder may not contain atoms other than iron atoms, strontium atoms, oxygen atoms, and rare earth atoms. The content expressed in atomic % above is the content of each atom (unit: mass %) obtained by completely melting the hexagonal strontium ferrite powder, and is converted to the value expressed in atomic % using the atomic weight of each atom. It can be calculated by converting. In addition, in the technology of the present disclosure and this specification, "not containing" a certain atom means that the content thereof as measured by an ICP analyzer after being completely dissolved is 0% by mass. The detection limit of an ICP analyzer is usually 0.01 ppm (parts per million) or less on a mass basis. The above-mentioned "does not contain" is used to mean that it is contained in an amount below the detection limit of the ICP analyzer. In one embodiment, the hexagonal strontium ferrite powder can be free of bismuth atoms (Bi).

(金属粉末)
強磁性粉末の好ましい具体例としては、強磁性金属粉末を挙げることもできる。強磁性金属粉末の詳細については、例えば特開2011-216149号公報の段落0137~0141および特開2005-251351号公報の段落0009~0023を参照できる。
(metal powder)
A preferable specific example of the ferromagnetic powder is a ferromagnetic metal powder. For details of the ferromagnetic metal powder, reference can be made to, for example, paragraphs 0137 to 0141 of JP-A No. 2011-216149 and paragraphs 0009 to 0023 of JP-A No. 2005-251351.

(ε-酸化鉄粉末)
強磁性粉末の好ましい具体例としては、ε-酸化鉄粉末を挙げることもできる。本開示の技術および本明細書において、「ε-酸化鉄粉末」とは、X線回折分析によって、主相としてε-酸化鉄型の結晶構造が検出される強磁性粉末をいうものとする。例えば、X線回折分析によって得られるX線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークがε-酸化鉄型の結晶構造に帰属される場合、ε-酸化鉄型の結晶構造が主相として検出されたと判断するものとする。ε-酸化鉄粉末の製造方法としては、ゲーサイトから作製する方法、逆ミセル法等が知られている。上記製造方法は、いずれも公知である。また、Feの一部がGa、Co、Ti、Al、Rh等の置換原子によって置換されたε-酸化鉄粉末を製造する方法については、例えば、J. Jpn. Soc. Powder Metallurgy Vol. 61 Supplement, No. S1, pp. S280-S284、J. Mater. Chem. C, 2013, 1, pp.5200-5206等を参照できる。ただし、上記磁気テープMTの磁性層において強磁性粉末として使用可能なε-酸化鉄粉末の製造方法は、ここで挙げた方法に限定されない。
(ε-iron oxide powder)
A preferred example of the ferromagnetic powder is ε-iron oxide powder. In the technology of the present disclosure and this specification, "ε-iron oxide powder" refers to a ferromagnetic powder in which an ε-iron oxide type crystal structure is detected as the main phase by X-ray diffraction analysis. For example, if the most intense diffraction peak in an X-ray diffraction spectrum obtained by X-ray diffraction analysis is attributed to the ε-iron oxide type crystal structure, it is assumed that the ε-iron oxide type crystal structure has been detected as the main phase. shall judge. Known methods for producing ε-iron oxide powder include a method for producing it from goethite, a reverse micelle method, and the like. All of the above manufacturing methods are publicly known. Further, regarding a method for producing ε-iron oxide powder in which a portion of Fe is substituted with substitution atoms such as Ga, Co, Ti, Al, Rh, etc., see, for example, J. Jpn. Soc. Powder Metallurgy Vol. 61 Supplement, No. S1, pp. S280-S284, J. Mater. Chem. C, 2013, 1, pp. 5200-5206 etc. can be referred to. However, the method for producing the ε-iron oxide powder that can be used as the ferromagnetic powder in the magnetic layer of the magnetic tape MT is not limited to the method mentioned above.

ε-酸化鉄粉末の活性化体積は、好ましくは300~1500nmの範囲である。上記範囲の活性化体積を示す微粒子化されたε-酸化鉄粉末は、優れた電磁変換特性を発揮する磁気テープMTの作製のために好適である。ε-酸化鉄粉末の活性化体積は、好ましくは300nm以上であり、例えば500nm以上であることもできる。また、電磁変換特性の更なる向上の観点から、ε-酸化鉄粉末の活性化体積は、1400nm以下であることがより好ましく、1300nm以下であることが更に好ましく、1200nm以下であることが一層好ましく、1100nm以下であることがより一層好ましい。 The activated volume of the ε-iron oxide powder is preferably in the range of 300 to 1500 nm 3 . Finely divided ε-iron oxide powder exhibiting an activation volume in the above range is suitable for producing a magnetic tape MT that exhibits excellent electromagnetic conversion characteristics. The activated volume of the ε-iron oxide powder is preferably 300 nm 3 or more, and can also be, for example, 500 nm 3 or more. Further, from the viewpoint of further improving electromagnetic conversion characteristics, the activated volume of the ε-iron oxide powder is more preferably 1400 nm 3 or less, even more preferably 1300 nm 3 or less, and 1200 nm 3 or less. is more preferable, and even more preferably 1100 nm 3 or less.

熱揺らぎの低減、換言すれば熱的安定性の向上の指標としては、異方性定数Kuを挙げることができる。ε-酸化鉄粉末は、好ましくは3.0×10J/m以上のKuを有することができ、より好ましくは8.0×10J/m以上のKuを有することができる。また、ε-酸化鉄粉末のKuは、例えば3.0×10J/m以下であることができる。ただしKuが高いほど熱的安定性が高いことを意味し、好ましいため、上記例示した値に限定されるものではない。 The anisotropy constant Ku can be cited as an index of reduction in thermal fluctuation, in other words, improvement in thermal stability. The ε-iron oxide powder can preferably have a Ku of 3.0×10 4 J/m 3 or more, more preferably 8.0×10 4 J/m 3 or more. Further, Ku of the ε-iron oxide powder can be, for example, 3.0×10 5 J/m 3 or less. However, since a higher Ku means higher thermal stability, which is preferable, it is not limited to the values exemplified above.

磁気テープMTに記録されたデータを再生する際の再生出力を高める観点から、磁気テープMTに含まれる強磁性粉末の質量磁化σsが高いことは望ましい。この点に関して、一態様では、ε-酸化鉄粉末のσsは、8A・m/kg以上であることができ、12A・m/kg以上であることもできる。一方、ε-酸化鉄粉末のσsは、ノイズ低減の観点からは、40A・m/kg以下であることが好ましく、35A・m/kg以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of increasing the reproduction output when reproducing data recorded on the magnetic tape MT, it is desirable that the mass magnetization σs of the ferromagnetic powder contained in the magnetic tape MT is high. In this regard, in one aspect, the σs of the ε-iron oxide powder can be 8 A·m 2 /kg or more, and can also be 12 A·m 2 /kg or more. On the other hand, from the viewpoint of noise reduction, σs of the ε-iron oxide powder is preferably 40 A·m 2 /kg or less, more preferably 35 A·m 2 /kg or less.

本開示の技術および本明細書において、特記しない限り、強磁性粉末等の各種粉末の平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡を用いて、以下の方法により測定される値とする。 In the technology of the present disclosure and this specification, unless otherwise specified, the average particle size of various powders such as ferromagnetic powder is a value measured by the following method using a transmission electron microscope.

粉末を、透過型電子顕微鏡を用いて撮影倍率100000倍で撮影し、総倍率500000倍になるように印画紙にプリントするか、ディスプレイに表示する等して、粉末を構成する粒子の写真を得る。得られた粒子の写真から目的の粒子を選びデジタイザーで粒子の輪郭をトレースし粒子(一次粒子)のサイズを測定する。一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。 Photograph the powder using a transmission electron microscope at a magnification of 100,000 times, and print it on photographic paper at a total magnification of 500,000 times or display it on a display to obtain a photograph of the particles that make up the powder. . Select the target particle from the obtained particle photo, trace the outline of the particle with a digitizer, and measure the size of the particle (primary particle). Primary particles refer to independent particles without agglomeration.

以上の測定を、無作為に抽出した500個の粒子について行う。こうして得られた500個の粒子の粒子サイズの算術平均を、粉末の平均粒子サイズとする。上記透過型電子顕微鏡としては、例えば日立製透過型電子顕微鏡H-9000型を用いることができる。また、粒子サイズの測定は、公知の画像解析ソフト、例えばカールツァイス製画像解析ソフトKS-400を用いて行うことができる。後述の実施例に示す平均粒子サイズは、特記しない限り、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡H-9000型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトKS-400を用いて測定された値である。本開示の技術および本明細書において、粉末とは、複数の粒子の集合を意味する。例えば、強磁性粉末とは、複数の強磁性粒子の集合を意味する。また、複数の粒子の集合とは、集合を構成する粒子が直接接触している態様に限定されず、後述する結合剤、添加剤等が、粒子同士の間に介在している態様も包含される。粒子との語が、粉末を表すために用いられることもある。 The above measurements are performed on 500 randomly extracted particles. The arithmetic mean of the particle sizes of the 500 particles thus obtained is defined as the average particle size of the powder. As the transmission electron microscope, for example, a transmission electron microscope model H-9000 manufactured by Hitachi may be used. Furthermore, the particle size can be measured using known image analysis software, such as Carl Zeiss image analysis software KS-400. Unless otherwise specified, the average particle size shown in the examples below was measured using a transmission electron microscope H-9000 model manufactured by Hitachi as a transmission electron microscope and image analysis software KS-400 manufactured by Carl Zeiss as image analysis software. It is a value. In the technology of this disclosure and this specification, powder means a collection of multiple particles. For example, ferromagnetic powder means a collection of multiple ferromagnetic particles. Furthermore, an aggregate of multiple particles is not limited to an embodiment in which the particles constituting the aggregate are in direct contact with each other, but also includes an embodiment in which a binder, an additive, etc., which will be described later, are interposed between the particles. Ru. The term particle is sometimes used to refer to powder.

粒子サイズ測定のために磁気テープMTから試料粉末を採取する方法としては、例えば特開2011-048878号公報の段落0015に記載の方法を採用することができる。 As a method for collecting sample powder from the magnetic tape MT for particle size measurement, for example, the method described in paragraph 0015 of JP-A No. 2011-048878 can be adopted.

本開示の技術および本明細書において、特記しない限り、粉末を構成する粒子のサイズ(粒子サイズ)は、上記の粒子写真において観察される粒子の形状が、
(1)針状、紡錘状、柱状(ただし、高さが底面の最大長径より大きい)等の場合は、粒子を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、
(2)板状または柱状(ただし、厚みまたは高さが板面または底面の最大長径より小さい)の場合は、その板面または底面の最大長径で表され、
(3)球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粒子を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。
In the technology of the present disclosure and this specification, unless otherwise specified, the size of the particles constituting the powder (particle size) is as follows:
(1) If the particle is needle-shaped, spindle-shaped, columnar (however, the height is larger than the maximum major axis of the bottom surface), etc., it is expressed by the length of the major axis that makes up the particle, that is, the major axis length,
(2) If it is plate-shaped or columnar (however, the thickness or height is smaller than the maximum major axis of the plate surface or bottom surface), it is expressed by the maximum major axis of the plate surface or bottom surface,
(3) If the particle is spherical, polyhedral, unspecified, etc., and the long axis constituting the particle cannot be determined from the shape, it is expressed by an equivalent circle diameter. The equivalent circle diameter refers to what is determined by the circular projection method.

また、粉末の平均針状比は、上記測定において粒子の短軸の長さ、即ち短軸長を測定し、各粒子の(長軸長/短軸長)の値を求め、上記500個の粒子について得た値の算術平均を指す。ここで、特記しない限り、短軸長とは、上記粒子サイズの定義で(1)の場合は、粒子を構成する短軸の長さを、同じく(2)の場合は、厚みまたは高さを各々指し、同じく(3)の場合は、長軸と短軸の区別がないから、(長軸長/短軸長)は、便宜上1とみなす。 In addition, the average acicular ratio of the powder can be determined by measuring the short axis length of the particles in the above measurement, determining the value of (major axis length / short axis length) of each particle, and calculating the average acicular ratio of the 500 particles. Refers to the arithmetic mean of the values obtained for the particles. Here, unless otherwise specified, the short axis length refers to the length of the short axis constituting the particle in the case of (1) in the above particle size definition, and the thickness or height in the case of (2). Similarly, in the case of (3), there is no distinction between the major axis and the minor axis, so (major axis length/minor axis length) is regarded as 1 for convenience.

そして、特記しない限り、粒子の形状が特定の場合、例えば、上記粒子サイズの定義(1)の場合、平均粒子サイズは平均長軸長であり、同定義(2)の場合、平均粒子サイズは平均板径である。同定義(3)の場合、平均粒子サイズは、平均直径(平均粒径、平均粒子径ともいう)である。 Unless otherwise specified, when the particle shape is specific, for example, in the case of the above definition (1) of particle size, the average particle size is the average major axis length, and in the case of the same definition (2), the average particle size is This is the average plate diameter. In the case of the same definition (3), the average particle size is the average diameter (also referred to as average particle diameter or average particle diameter).

磁性層における強磁性粉末の含有量(充填率)は、好ましくは50~90質量%の範囲であり、より好ましくは60~90質量%の範囲である。磁性層は、強磁性粉末を含み、結合剤を含むことができ、任意に一種以上の更なる添加剤を含むこともできる。磁性層において強磁性粉末の充填率が高いことは、記録密度向上の観点から好ましい。 The content (filling rate) of the ferromagnetic powder in the magnetic layer is preferably in the range of 50 to 90% by mass, more preferably in the range of 60 to 90% by mass. The magnetic layer comprises ferromagnetic powder, may contain a binder, and optionally may also contain one or more further additives. It is preferable that the filling rate of ferromagnetic powder in the magnetic layer is high from the viewpoint of improving recording density.

(結合剤、硬化剤)
上記磁気テープMTは塗布型磁気テープであることができ、磁性層に結合剤を含むことができる。結合剤は、一種以上の樹脂である。結合剤としては、塗布型磁気テープの結合剤として通常使用される各種樹脂を用いることができる。
(Binder, hardening agent)
The magnetic tape MT may be a coated magnetic tape, and may contain a binder in the magnetic layer. The binder is one or more resins. As the binder, various resins commonly used as binders for coated magnetic tapes can be used.

例えば、結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレート等を共重合したアクリル樹脂、ニトロセルロース等のセルロース樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルキラール樹脂等から選ばれる樹脂を単独で用いるか、または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂、および塩化ビニル樹脂である。これらの樹脂は、ホモポリマーでもよく、コポリマー(共重合体)でもよい。これらの樹脂は、後述する非磁性層および/またはバックコート層においても結合剤として使用することができる。以上の結合剤については、特開2010-24113号公報の段落0028~0031も参照できる。磁性層の結合剤の含有量は、強磁性粉末100.0質量部に対して、例えば1.0~30.0質量部であることができる。結合剤として使用される樹脂の平均分子量は、重量平均分子量として、例えば10,000以上200,000以下であることができる。 For example, binders include polyurethane resins, polyester resins, polyamide resins, vinyl chloride resins, acrylic resins copolymerized with styrene, acrylonitrile, methyl methacrylate, etc., cellulose resins such as nitrocellulose, epoxy resins, phenoxy resins, polyvinyl acetals, A resin selected from polyvinyl alkyral resins such as polyvinyl butyral can be used alone, or a plurality of resins can be used in combination. Among these, preferred are polyurethane resins, acrylic resins, cellulose resins, and vinyl chloride resins. These resins may be homopolymers or copolymers. These resins can also be used as a binder in the nonmagnetic layer and/or back coat layer described below. Regarding the above binders, reference may also be made to paragraphs 0028 to 0031 of JP-A-2010-24113. The content of the binder in the magnetic layer can be, for example, 1.0 to 30.0 parts by mass based on 100.0 parts by mass of the ferromagnetic powder. The average molecular weight of the resin used as the binder can be, for example, 10,000 or more and 200,000 or less as a weight average molecular weight.

また、結合剤として使用可能な樹脂とともに硬化剤を使用することもできる。硬化剤は、一態様では加熱により硬化反応(架橋反応)が進行する化合物である熱硬化性化合物であることができ、他の一態様では光照射により硬化反応(架橋反応)が進行する光硬化性化合物であることができる。硬化剤は、磁性層形成工程の中で硬化反応が進行することにより、少なくとも一部は、結合剤等の他の成分と反応(架橋)した状態で磁性層に含まれ得る。この点は、他の層を形成するために用いられる組成物が硬化剤を含む場合に、この組成物を用いて形成される層についても同様である。好ましい硬化剤は、熱硬化性化合物であり、ポリイソシアネートが好適である。ポリイソシアネートの詳細については、特開2011-216149号公報の段落0124~0125を参照できる。磁性層形成用組成物の硬化剤の含有量は、結合剤100.0質量部に対して例えば0~80.0質量部であることができ、磁性層の強度向上の観点からは50.0~80.0質量部であることができる。 A curing agent can also be used in conjunction with a resin that can be used as a binder. In one embodiment, the curing agent can be a thermosetting compound, which is a compound in which a curing reaction (crosslinking reaction) proceeds by heating, and in another embodiment, a photocuring compound, in which a curing reaction (crosslinking reaction) proceeds by light irradiation. It can be a chemical compound. As a curing reaction progresses during the magnetic layer forming process, at least a portion of the curing agent may be contained in the magnetic layer in a reacted (crosslinked) state with other components such as a binder. This point also applies to layers formed using the composition when the composition used to form the other layer contains a curing agent. Preferred curing agents are thermosetting compounds, with polyisocyanates being preferred. For details of the polyisocyanate, paragraphs 0124 to 0125 of JP-A No. 2011-216149 can be referred to. The content of the curing agent in the composition for forming a magnetic layer can be, for example, 0 to 80.0 parts by mass based on 100.0 parts by mass of the binder, and from the viewpoint of improving the strength of the magnetic layer, it is 50.0 parts by mass. ~80.0 parts by mass.

(添加剤)
磁性層には、必要に応じて一種以上の添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、一例として、上記の硬化剤が挙げられる。また、磁性層に含まれる添加剤としては、非磁性粉末、潤滑剤、分散剤、分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤等を挙げることができる。潤滑剤としては、例えば境界潤滑剤として機能し得る脂肪酸アミドを使用することができる。境界潤滑剤は、粉末(例えば強磁性粉末)の表面に吸着し強固な潤滑膜を形成することで接触摩擦を下げることのできる潤滑剤と考えられている。脂肪酸アミドとしては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ベヘン酸、エルカ酸、エライジン酸等の各種脂肪酸のアミド、具体的にはラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等を挙げることができる。磁性層の脂肪酸アミド含有量は、強磁性粉末100.0質量部あたり、例えば0~3.0質量部であり、好ましくは0~2.0質量部であり、より好ましくは0~1.0質量部である。また、非磁性層にも脂肪酸アミドが含まれていてもよい。非磁性層の脂肪酸アミド含有量は、非磁性粉末100.0質量部あたり、例えば0~3.0質量部であり、好ましくは0~1.0質量部である。分散剤については、特開2012-133837号公報の段落0061および0071を参照できる。分散剤を非磁性層形成用組成物に添加してもよい。非磁性層形成用組成物に添加し得る分散剤については、特開2012-133837号公報の段落0061を参照できる。また、磁性層に含まれ得る非磁性粉末としては、研磨剤として機能することができる非磁性粉末、磁性層表面に適度に突出する突起を形成する突起形成剤として機能することができる非磁性粉末等が挙げられる。研磨剤としては、磁性層の研磨剤として通常使用される物質であるアルミナ(Al)、炭化ケイ素、ボロンカーバイド(BC)、TiC、酸化クロム(Cr)、酸化セリウム、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化鉄、ダイヤモンド等の粉末を挙げることができ、中でもα-アルミナ等のアルミナ、炭化ケイ素、およびダイヤモンドの粉末が好ましい。磁性層の研磨剤含有量は、強磁性粉末100.0質量部に対して1.0~20.0質量部であることが好ましく、3.0~15.0質量部であることがより好ましく、4.0~10.0質量部であることが更に好ましい。研磨剤の平均粒子サイズは、例えば30~300nmの範囲であり、好ましくは50~200nmの範囲である。突起形成剤としては、カーボンブラック、コロイド粒子等を挙げることができる。磁性層の突起形成剤含有量は、強磁性粉末100.0質量部に対して0.1~10.0質量部であることが好ましく、0.1~5.0質量部であることがより好ましく、0.5~5.0質量部であることが更に好ましい。コロイド粒子の平均粒子サイズは、例えば90~200nmの範囲であることが好ましく、100~150nmの範囲であることがより好ましい。カーボンブラックの平均粒子サイズは、5~200nmの範囲であることが好ましく、10~150nmの範囲であることがより好ましい。
(Additive)
The magnetic layer may contain one or more additives as necessary. Examples of the additives include the above-mentioned curing agents. Further, examples of additives contained in the magnetic layer include nonmagnetic powder, lubricant, dispersant, dispersion aid, fungicide, antistatic agent, antioxidant, and the like. As lubricants it is possible to use, for example, fatty acid amides which can function as boundary lubricants. Boundary lubricants are considered to be lubricants that can reduce contact friction by adsorbing to the surface of powder (for example, ferromagnetic powder) and forming a strong lubricant film. Examples of fatty acid amides include amides of various fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, behenic acid, erucic acid, and elaidic acid, specifically lauric acid amide. , myristic acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, and the like. The fatty acid amide content of the magnetic layer is, for example, 0 to 3.0 parts by mass, preferably 0 to 2.0 parts by mass, and more preferably 0 to 1.0 parts by mass, per 100.0 parts by mass of ferromagnetic powder. Part by mass. Furthermore, the nonmagnetic layer may also contain fatty acid amide. The fatty acid amide content of the nonmagnetic layer is, for example, 0 to 3.0 parts by mass, and preferably 0 to 1.0 parts by mass, per 100.0 parts by mass of the nonmagnetic powder. Regarding the dispersant, paragraphs 0061 and 0071 of JP 2012-133837A can be referred to. A dispersant may be added to the composition for forming a nonmagnetic layer. Regarding the dispersant that can be added to the composition for forming a non-magnetic layer, paragraph 0061 of JP-A-2012-133837 can be referred to. In addition, examples of the non-magnetic powder that can be included in the magnetic layer include non-magnetic powder that can function as an abrasive, and non-magnetic powder that can function as a protrusion-forming agent that forms protrusions that appropriately protrude on the surface of the magnetic layer. etc. Examples of polishing agents include alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide, boron carbide (B 4 C), TiC, chromium oxide (Cr 2 O 3 ), and cerium oxide, which are substances commonly used as polishing agents for magnetic layers. , zirconium oxide (ZrO 2 ), iron oxide, diamond, etc., among which powders of alumina such as α-alumina, silicon carbide, and diamond are preferred. The content of the abrasive in the magnetic layer is preferably 1.0 to 20.0 parts by mass, more preferably 3.0 to 15.0 parts by mass, based on 100.0 parts by mass of the ferromagnetic powder. , more preferably 4.0 to 10.0 parts by mass. The average particle size of the abrasive is, for example, in the range of 30 to 300 nm, preferably in the range of 50 to 200 nm. Examples of the protrusion-forming agent include carbon black and colloid particles. The content of the protrusion forming agent in the magnetic layer is preferably 0.1 to 10.0 parts by mass, more preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, based on 100.0 parts by mass of the ferromagnetic powder. The amount is preferably 0.5 to 5.0 parts by mass, and more preferably 0.5 to 5.0 parts by mass. The average particle size of the colloidal particles is, for example, preferably in the range of 90 to 200 nm, more preferably in the range of 100 to 150 nm. The average particle size of carbon black is preferably in the range of 5 to 200 nm, more preferably in the range of 10 to 150 nm.

以上説明した磁性層は、非磁性支持体表面上に直接、または非磁性層を介して間接的に、設けることができる。 The magnetic layer described above can be provided directly on the surface of the nonmagnetic support or indirectly via the nonmagnetic layer.

<非磁性層>
次に非磁性層について説明する。上記磁気テープMTは、非磁性支持体表面上に直接磁性層を有していてもよく、非磁性支持体表面上に非磁性粉末を含む非磁性層を介して磁性層を有していてもよい。非磁性層に使用される非磁性粉末は、無機粉末でも有機粉末でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機粉末としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等の粉末が挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。その詳細については、特開2011-216149号公報の段落0146~0150を参照できる。非磁性層に使用可能なカーボンブラックについては、特開2010-24113号公報の段落0040~0041も参照できる。非磁性層における非磁性粉末の含有量(充填率)は、好ましくは50~90質量%の範囲であり、より好ましくは60~90質量%の範囲である。
<Nonmagnetic layer>
Next, the nonmagnetic layer will be explained. The magnetic tape MT may have a magnetic layer directly on the surface of a non-magnetic support, or may have a magnetic layer on the surface of a non-magnetic support via a non-magnetic layer containing non-magnetic powder. good. The nonmagnetic powder used in the nonmagnetic layer may be an inorganic powder or an organic powder. Further, carbon black or the like can also be used. Examples of the inorganic powder include powders of metals, metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, metal sulfides, and the like. These nonmagnetic powders are available as commercial products, and can also be produced by known methods. For details thereof, paragraphs 0146 to 0150 of JP-A No. 2011-216149 can be referred to. Regarding carbon black that can be used in the nonmagnetic layer, paragraphs 0040 to 0041 of JP-A No. 2010-24113 can also be referred to. The content (filling rate) of the nonmagnetic powder in the nonmagnetic layer is preferably in the range of 50 to 90% by mass, more preferably in the range of 60 to 90% by mass.

非磁性層は、非磁性粉末および結合剤を含む層であることができ、一種以上の添加剤を更に含むことができる。非磁性層の結合剤、添加剤等のその他詳細は、非磁性層に関する公知技術が適用できる。また、例えば、結合剤の種類および含有量、添加剤の種類および含有量等に関しては、磁性層に関する公知技術も適用できる。 The non-magnetic layer can be a layer containing non-magnetic powder and a binder, and can further include one or more additives. For other details such as the binder and additives of the nonmagnetic layer, known techniques regarding nonmagnetic layers can be applied. Further, for example, regarding the type and content of the binder, the type and content of the additive, and the like, known techniques regarding the magnetic layer can also be applied.

本開示の技術および本明細書において、非磁性層には、非磁性粉末とともに、例えば不純物として、または意図的に、少量の強磁性粉末を含む実質的に非磁性な層も包含されるものとする。ここで実質的に非磁性な層とは、この層の残留磁束密度が10mT以下であるか、保磁力が100Oe以下であるか、または、残留磁束密度が10mT以下であり、かつ保磁力が100Oe以下である層をいうものとする。1[kOe]=10/4π[A/m]である。非磁性層は、残留磁束密度および保磁力を持たないことが好ましい。 In the disclosed technology and herein, a non-magnetic layer is intended to include a substantially non-magnetic layer containing a small amount of ferromagnetic powder, for example as an impurity or intentionally, along with non-magnetic powder. do. Here, a substantially non-magnetic layer means that this layer has a residual magnetic flux density of 10 mT or less, a coercive force of 100 Oe or less, or a residual magnetic flux density of 10 mT or less and a coercive force of 100 Oe. It refers to the following layers. 1 [kOe]=10 6 /4π [A/m]. Preferably, the nonmagnetic layer has no residual magnetic flux density and no coercive force.

一態様では、式1で表されるアルキルエステルアニオンのアンモニウム塩構造を有する化合物は、非磁性層に含まれ得る。式1で表されるアルキルエステルアニオンのアンモニウム塩構造を有する化合物は、非磁性層に非磁性粉末100.0質量部に対して0.01質量部以上含まれることが好ましく、0.1質量部以上含まれることがより好ましく、0.5質量部以上含まれることが更に好ましい。また、非磁性層の上記化合物の含有量は、非磁性粉末100.0質量部に対して15.0質量部以下であることが好ましく、10.0質量部以下であることがより好ましく、8.0質量部以下であることが更に好ましい。また、非磁性層を形成するために使用される非磁性層形成用組成物の上記化合物の含有量の好ましい範囲も同様である。非磁性層に含まれる上記化合物は、磁性層に移動することができ、更に磁性層表面に移動して液膜を形成することもできる。非磁性層または非磁性層形成用組成物に含まれ得る上記化合物の詳細は、先に記載した通りである。 In one embodiment, a compound having an ammonium salt structure of an alkyl ester anion represented by Formula 1 may be included in the nonmagnetic layer. The compound having an ammonium salt structure of an alkyl ester anion represented by Formula 1 is preferably contained in the nonmagnetic layer in an amount of 0.01 part by mass or more based on 100.0 parts by mass of the nonmagnetic powder, and 0.1 part by mass. It is more preferable that the content is more than 0.5 parts by mass, and even more preferably 0.5 parts by mass or more. Further, the content of the above compound in the nonmagnetic layer is preferably 15.0 parts by mass or less, more preferably 10.0 parts by mass or less, and 8 parts by mass or less based on 100.0 parts by mass of the nonmagnetic powder. More preferably, it is .0 part by mass or less. Further, the preferred range of the content of the above compound in the nonmagnetic layer forming composition used to form the nonmagnetic layer is also the same. The above compound contained in the nonmagnetic layer can migrate to the magnetic layer, and can also migrate to the surface of the magnetic layer to form a liquid film. Details of the above-mentioned compound that can be included in the nonmagnetic layer or the composition for forming a nonmagnetic layer are as described above.

<非磁性支持体>
次に、非磁性支持体(以下、単に「支持体」とも記載する。)について説明する。非磁性支持体としては、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でもポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、およびポリアミドが好ましい。これらの支持体には、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、加熱処理等を行ってもよい。
<Nonmagnetic support>
Next, the non-magnetic support (hereinafter also simply referred to as "support") will be explained. Examples of the nonmagnetic support include known ones such as biaxially stretched polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyamide, polyamideimide, and aromatic polyamide. Among these, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polyamide are preferred. These supports may be subjected to corona discharge, plasma treatment, adhesive treatment, heat treatment, etc. in advance.

<バックコート層>
上記磁気テープMTは、非磁性支持体の磁性層を有する表面側とは反対の表面側に、非磁性粉末を含むバックコート層を有することもできる。バックコート層には、カーボンブラックおよび無機粉末のいずれか一方または両方が含有されていることが好ましい。バックコート層は、非磁性粉末および結合剤を含む層であることができ、一種以上の添加剤を更に含むことができる。バックコート層の結合剤および任意に含まれ得る各種添加剤については、バックコート層に関する公知技術を適用することができ、磁性層および/または非磁性層の処方に関する公知技術を適用することもできる。例えば、特開2006-331625号公報の段落0018~0020および米国特許第7,029,774号明細書の第4欄65行目~第5欄38行目の記載を、バックコート層について参照できる。
<Back coat layer>
The above magnetic tape MT may also have a back coat layer containing nonmagnetic powder on the surface side of the nonmagnetic support opposite to the surface side having the magnetic layer. The back coat layer preferably contains one or both of carbon black and inorganic powder. The backcoat layer can be a layer containing non-magnetic powder and a binder, and can further include one or more additives. Regarding the binder and various additives that may be optionally included in the backcoat layer, known techniques related to the backcoat layer can be applied, and known techniques related to the formulation of the magnetic layer and/or nonmagnetic layer can also be applied. . For example, the descriptions in paragraphs 0018 to 0020 of JP-A No. 2006-331625 and in column 4, line 65 to column 5, line 38 of U.S. Patent No. 7,029,774 can be referred to regarding the back coat layer. .

<各種厚み>
非磁性支持体の厚みは、例えば3.0~80.0μmであり、好ましくは3.0~20.0μm、より好ましくは3.0~10.0μm、更に好ましくは3.0~6.0μmである。
<Various thicknesses>
The thickness of the non-magnetic support is, for example, 3.0 to 80.0 μm, preferably 3.0 to 20.0 μm, more preferably 3.0 to 10.0 μm, even more preferably 3.0 to 6.0 μm. It is.

磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量、ヘッドギャップ長、記録信号の帯域等に応じて最適化することができる。磁性層の厚みは、高密度記録化の観点から、好ましくは10nm~150nmであり、より好ましくは20nm~120nmであり、更に好ましくは30nm~100nmである。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する二層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。二層以上に分離する場合の磁性層の厚みとは、これらの層の合計厚みとする。 The thickness of the magnetic layer can be optimized depending on the saturation magnetization amount, head gap length, recording signal band, etc. of the magnetic head used. From the viewpoint of high-density recording, the thickness of the magnetic layer is preferably 10 nm to 150 nm, more preferably 20 nm to 120 nm, and even more preferably 30 nm to 100 nm. It is sufficient that there is at least one magnetic layer, and the magnetic layer may be separated into two or more layers having different magnetic properties, and a structure related to a known multilayer magnetic layer can be applied. The thickness of the magnetic layer when it is separated into two or more layers is the total thickness of these layers.

非磁性層の厚みは、例えば0.1~3.0μmであり、0.1~2.0μmであることが好ましく、0.1~1.5μmであることが更に好ましい。 The thickness of the nonmagnetic layer is, for example, 0.1 to 3.0 μm, preferably 0.1 to 2.0 μm, and more preferably 0.1 to 1.5 μm.

バックコート層の厚みは、0.9μm以下であることが好ましく、0.1~0.7μmの範囲であることが更に好ましい。 The thickness of the back coat layer is preferably 0.9 μm or less, more preferably in the range of 0.1 to 0.7 μm.

磁気テープMTの各層および非磁性支持体の厚みは、公知の膜厚測定法により求めることができる。一例として、例えば、磁気テープの厚み方向の断面を、イオンビーム、ミクロトーム等の公知の手法により露出させた後、露出した断面において走査型電子顕微鏡によって断面観察を行う。断面観察において任意の1箇所において求められた厚み、または無作為に抽出した2箇所以上の複数箇所、例えば2箇所、において求められた厚みの算術平均として、各種厚みを求めることができる。または、各層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みとして求めてもよい。 The thickness of each layer of the magnetic tape MT and the nonmagnetic support can be determined by a known film thickness measurement method. As an example, after a cross section of the magnetic tape in the thickness direction is exposed using a known method such as an ion beam or a microtome, the exposed cross section is observed using a scanning electron microscope. Various thicknesses can be determined as the arithmetic mean of the thickness determined at any one location during cross-sectional observation, or the thickness determined at two or more randomly extracted locations, for example, two locations. Alternatively, the thickness of each layer may be determined as a design thickness calculated from manufacturing conditions.

制御装置18は、磁気テープドライブ10の全体を制御する。制御装置18は、CPU、メモリ、及びストレージを含むコンピュータと、ASICと、FPGAと、を含む複数のハードウェア資源によって実現される。本第1実施形態において、メモリは、各種情報を一時的に記憶し、ワークメモリとして用いられる。メモリの一例としては、RAMが挙げられるが、これに限らず、他の種類の記憶装置であってもよい。ストレージは、各種パラメータ及び各種プログラムを記憶している。ストレージは、不揮発性の記憶装置である。ここでは、ストレージの一例として、EEPROMが採用されている。EEPROMはあくまでも一例に過ぎず、EEPROMに代えて、又は、EEPROMと共に、HDD、及び/又はSSD等をストレージとして適用してもよい。 The control device 18 controls the entire magnetic tape drive 10 . The control device 18 is realized by a plurality of hardware resources including a computer including a CPU, memory, and storage, an ASIC, and an FPGA. In the first embodiment, the memory temporarily stores various information and is used as a work memory. An example of the memory is a RAM, but the present invention is not limited to this, and other types of storage devices may be used. The storage stores various parameters and various programs. Storage is a non-volatile storage device. Here, EEPROM is employed as an example of storage. EEPROM is just one example, and instead of or together with EEPROM, an HDD and/or SSD may be used as storage.

ここでは、制御装置18として、コンピュータ、ASIC、及びFPGAを含む複数のハードウェア資源を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、制御装置18は、コンピュータ、ASIC、FPGA、又はPLDを含むハードウェア資源によって実現されるようにしてもよい。また、制御装置18は、ASIC、FPGA、及びPLDの何れか1つ以上と、コンピュータとを組み合わせたハードウェア資源によって実現されるようにしてもよい。このように、制御装置18は、電子計算機としての機能を有するハードウェア資源で実現される装置であれば如何なる装置であってもよい。 Here, a plurality of hardware resources including a computer, an ASIC, and an FPGA are illustrated as the control device 18, but the technology of the present disclosure is not limited thereto. For example, the control device 18 may be realized by hardware resources including a computer, an ASIC, an FPGA, or a PLD. Further, the control device 18 may be realized by a hardware resource that is a combination of one or more of ASIC, FPGA, and PLD and a computer. In this way, the control device 18 may be any device as long as it is realized by hardware resources that have the function of an electronic computer.

搬送装置14は、磁気テープMTを順方向及び逆方向に選択的に搬送する装置であり、送出モータ20、巻取リール22、巻取モータ24、複数のガイドローラGR、及び制御装置18を備えている。 The conveyance device 14 is a device that selectively conveys the magnetic tape MT in the forward direction and the reverse direction, and includes a delivery motor 20, a take-up reel 22, a take-up motor 24, a plurality of guide rollers GR, and a control device 18. ing.

磁気テープカートリッジ12内には、カートリッジリールCRが設けられている。カートリッジリールCRには磁気テープMTが巻き掛けられている。送出モータ20は、制御装置18の制御下で、磁気テープカートリッジ12内のカートリッジリールCRを回転駆動させる。制御装置18は、送出モータ20を制御することで、カートリッジリールCRの回転方向、回転速度、及び回転トルク等を制御する。 A cartridge reel CR is provided inside the magnetic tape cartridge 12. A magnetic tape MT is wound around the cartridge reel CR. The feed motor 20 rotates the cartridge reel CR within the magnetic tape cartridge 12 under the control of the control device 18 . The control device 18 controls the rotation direction, rotation speed, rotation torque, etc. of the cartridge reel CR by controlling the delivery motor 20.

磁気テープMTが巻取リール22によって巻き取られる場合には、制御装置18によって、磁気テープMTを順方向に走行させるように送出モータ20を回転させる。送出モータ20の回転速度及び回転トルク等は、巻取リール22によって巻き取られる磁気テープMTの速度に応じて調整される。 When the magnetic tape MT is taken up by the take-up reel 22, the control device 18 rotates the sending motor 20 so as to run the magnetic tape MT in the forward direction. The rotational speed, rotational torque, etc. of the delivery motor 20 are adjusted according to the speed of the magnetic tape MT being wound by the take-up reel 22.

巻取モータ24は、制御装置18の制御下で、巻取リール22を回転駆動させる。制御装置18は、巻取モータ24を制御することで、巻取リール22の回転方向、回転速度、及び回転トルク等を制御する。 The take-up motor 24 rotates the take-up reel 22 under the control of the control device 18 . The control device 18 controls the rotation direction, rotation speed, rotation torque, etc. of the take-up reel 22 by controlling the take-up motor 24 .

磁気テープMTが巻取リール22によって巻き取られる場合には、制御装置18によって、磁気テープMTを順方向に走行させるように巻取モータ24を回転させる。巻取モータ24の回転速度及び回転トルク等は、巻取リール22によって巻き取られる磁気テープMTの速度に応じて調整される。 When the magnetic tape MT is taken up by the take-up reel 22, the control device 18 rotates the take-up motor 24 so as to run the magnetic tape MT in the forward direction. The rotational speed, rotational torque, etc. of the take-up motor 24 are adjusted according to the speed of the magnetic tape MT being wound up by the take-up reel 22.

このようにして送出モータ20及び巻取モータ24の各々の回転速度及び回転トルク等が調整されることで、磁気テープMTに既定の張力範囲内の張力が付与される。ここで、既定の張力範囲内とは、例えば、磁気テープMTから読取ヘッド16によってデータが読取可能な張力の範囲として、コンピュータシミュレーション及び/又は実機による試験等により得られた張力の下限値から上限値までの範囲を指す。 By adjusting the rotational speed, rotational torque, etc. of each of the delivery motor 20 and the take-up motor 24 in this manner, a tension within a predetermined tension range is applied to the magnetic tape MT. Here, "within the predetermined tension range" means, for example, the range of tension at which data can be read from the magnetic tape MT by the read head 16, from the lower limit to the upper limit of the tension obtained by computer simulation and/or tests using actual equipment. Refers to the range up to the value.

磁気テープMTをカートリッジリールCRに巻き戻す場合には、制御装置18によって、磁気テープMTを逆方向に走行させるように送出モータ20及び巻取モータ24を回転させる。 When rewinding the magnetic tape MT onto the cartridge reel CR, the control device 18 rotates the feed motor 20 and the take-up motor 24 so as to run the magnetic tape MT in the opposite direction.

本第1実施形態では、送出モータ20及び巻取モータ24の回転速度及び回転トルク等が制御されることにより磁気テープMTの張力が制御されているが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、磁気テープMTの張力は、ダンサローラを用いて制御されてもよいし、バキュームチャンバに磁気テープMTを引き込むことによって制御されるようにしてもよい。 In the first embodiment, the tension of the magnetic tape MT is controlled by controlling the rotational speed, rotational torque, etc. of the delivery motor 20 and the take-up motor 24, but the technology of the present disclosure is not limited to this. For example, the tension of the magnetic tape MT may be controlled using a dancer roller or by drawing the magnetic tape MT into a vacuum chamber.

複数のガイドローラGRの各々は、磁気テープMTを案内するローラである。磁気テープMTの走行経路は、磁気テープカートリッジ12と巻取リール22との間の数箇所(図1に示す例では、2箇所)で磁気テープMTが張り掛けられることによって定められている。 Each of the plurality of guide rollers GR is a roller that guides the magnetic tape MT. The travel path of the magnetic tape MT is determined by the magnetic tape MT being stretched at several locations (two locations in the example shown in FIG. 1) between the magnetic tape cartridge 12 and the take-up reel 22.

読取ヘッド16は、磁気テープMTの走行方向(以下、単に「走行方向」とも称する)上に配置されている。走行方向は、磁気テープMTの順方向に相当する方向である。読取ヘッド16は、読取素子16A及びホルダ16Bを備えている。読取素子16Aは、例えば、磁気抵抗素子を有する素子である。読取素子16Aは、磁気テープMTからのデータの読み取りが可能な位置にホルダ16Bによって保持されている。読取ヘッド16は、磁気テープMTが走行している状態で、読取素子16Aを用いて磁気テープMTからデータを読み取る。 The reading head 16 is arranged in the running direction of the magnetic tape MT (hereinafter also simply referred to as the "running direction"). The running direction is a direction corresponding to the forward direction of the magnetic tape MT. The reading head 16 includes a reading element 16A and a holder 16B. The reading element 16A is, for example, an element having a magnetoresistive element. The reading element 16A is held by a holder 16B in a position where it can read data from the magnetic tape MT. The read head 16 uses the read element 16A to read data from the magnetic tape MT while the magnetic tape MT is running.

制御装置18には、UI系装置26及び外部I/F28が接続されている。UI系装置26は、ディスプレイ及び受付デバイスを備えている。ディスプレイは、制御装置18の制御下で画像等の各種情報を表示する。受付デバイスは、ハードキー及びタッチパネル等を有しており、磁気テープドライブ10のユーザ等からの指示を受け付ける。制御装置18は、受付デバイスによって受け付けられた指示に従って動作する。 A UI system device 26 and an external I/F 28 are connected to the control device 18 . The UI device 26 includes a display and a reception device. The display displays various information such as images under the control of the control device 18. The receiving device has hard keys, a touch panel, etc., and receives instructions from the user of the magnetic tape drive 10 and the like. The control device 18 operates according to instructions received by the receiving device.

外部I/F28は、磁気テープドライブ10の外部に存在する装置(以下、「外部装置」とも称する)と制御装置18との間の各種情報の授受を司る。外部I/F28の一例としては、USBインタフェースが挙げられる。USBインタフェースには、スマートデバイス、パーソナル・コンピュータ、サーバ、USBメモリ、メモリカード、及び/又はプリンタ等の外部装置(図示省略)が直接的又は間接的に接続される。 The external I/F 28 is in charge of exchanging various information between the control device 18 and a device that exists outside the magnetic tape drive 10 (hereinafter also referred to as an “external device”). An example of the external I/F 28 is a USB interface. External devices (not shown) such as smart devices, personal computers, servers, USB memories, memory cards, and/or printers are directly or indirectly connected to the USB interface.

一例として図2に示すように、磁気テープMTは、トラック領域30及びサーボパターン32を備えている。サーボパターン32は、磁気テープMTに対する読取ヘッド16の位置の検出に用いられるパターンである。サーボパターン32は、磁気テープMTの幅方向(以下、単に「テープ幅方向」とも称する)の両端部に、各々第1既定角度(例えば、6度)の複数の第1斜線32Aと、各々第2既定角度(例えば、174度)の複数の第2斜線32Bとが磁気テープMTの走行方向に沿って交互に配置されたパターンである。 As an example, as shown in FIG. 2, the magnetic tape MT includes a track area 30 and a servo pattern 32. The servo pattern 32 is a pattern used to detect the position of the read head 16 with respect to the magnetic tape MT. The servo pattern 32 includes a plurality of first diagonal lines 32A, each having a first predetermined angle (for example, 6 degrees), and a plurality of first diagonal lines 32A, each having a first predetermined angle (for example, 6 degrees), at both ends of the magnetic tape MT in the width direction (hereinafter also simply referred to as "tape width direction"). This is a pattern in which a plurality of second diagonal lines 32B having two predetermined angles (for example, 174 degrees) are alternately arranged along the running direction of the magnetic tape MT.

図2に示す磁気テープMT内のサーボパターン32は、説明の便宜上、簡略化されて示されている。図2に示す磁気テープMT内に図示されている第1斜線32Aは、1つのサーボパターン32内の複数本の第1斜線32Aのうち、走行方向の最下流側の第1斜線32Aである。図2に示す磁気テープMT内に図示されている第2斜線32Bは、1つのサーボパターン32内の複数本の第2斜線32Bのうち、走行方向の最下流側の第2斜線32Bである。 The servo pattern 32 in the magnetic tape MT shown in FIG. 2 is shown in a simplified manner for convenience of explanation. The first diagonal line 32A illustrated in the magnetic tape MT shown in FIG. 2 is the first diagonal line 32A on the most downstream side in the running direction among the plurality of first diagonal lines 32A in one servo pattern 32. The second diagonal line 32B illustrated in the magnetic tape MT shown in FIG. 2 is the second diagonal line 32B on the most downstream side in the running direction among the plurality of second diagonal lines 32B in one servo pattern 32.

具体的には、例えば、図2の拡大図に示すように、第1斜線32Aとしては、5本の第1斜線32Aと4本の第1斜線32Aとが存在し、第2斜線32Bとしては、5本の第2斜線32Bと4本の第2斜線32Bとが存在する。すなわち、磁気テープMTの走行方向に沿って5本の第1斜線32A、5本の第2斜線32B、4本の第1斜線32A、及び4本の第2斜線32Bの順に配置されている。 Specifically, for example, as shown in the enlarged view of FIG. 2, there are five first diagonal lines 32A and four first diagonal lines 32A as the first diagonal lines 32A, and there are four first diagonal lines 32A as the second diagonal lines 32B. , there are five second diagonal lines 32B and four second diagonal lines 32B. That is, five first diagonal lines 32A, five second diagonal lines 32B, four first diagonal lines 32A, and four second diagonal lines 32B are arranged in this order along the running direction of the magnetic tape MT.

トラック領域30は、読取対象とされるデータが書き込まれた領域であり、磁気テープMTのテープ幅方向の中央部に形成されている。ここで言う「テープ幅方向の中央部」とは、例えば、磁気テープMTのテープ幅方向の一端部のサーボパターン32と他端部のサーボパターン32との間の領域を指す。 The track area 30 is an area in which data to be read is written, and is formed at the center of the magnetic tape MT in the tape width direction. The "central portion in the tape width direction" herein refers to, for example, a region between the servo pattern 32 at one end of the magnetic tape MT in the tape width direction and the servo pattern 32 at the other end.

読取ヘッド16は、サーボ素子対36を備えている。サーボ素子対36は、サーボ素子36A及び36Bを備えている。サーボ素子36A及び36Bの各々は、例えば、磁気抵抗素子を有する素子である。サーボ素子36Aは、磁気テープMTのテープ幅方向の一端部のサーボパターン32に対向する位置に配置されており、サーボ素子36Bは、磁気テープMTのテープ幅方向の他端部のサーボパターン32に対向する位置に配置されている。なお、ここでは、サーボ素子36A及び36Bを例示しているが、サーボ素子36A及び36Bの何れかのみを使用しても本開示の技術は成立する。すなわち、読取ヘッド16によるリニアスキャン方式のデータの読み取りを実現するために必要な個数のサーボ素子が読取ヘッド16に対して用いられていればよい。 The read head 16 includes a pair of servo elements 36 . Servo element pair 36 includes servo elements 36A and 36B. Each of the servo elements 36A and 36B is, for example, an element having a magnetoresistive element. The servo element 36A is arranged at a position facing the servo pattern 32 at one end of the magnetic tape MT in the tape width direction, and the servo element 36B is arranged at a position facing the servo pattern 32 at the other end of the magnetic tape MT in the tape width direction. are placed in opposing positions. Note that although the servo elements 36A and 36B are illustrated here, the technique of the present disclosure can be applied even if only one of the servo elements 36A and 36B is used. That is, it is sufficient that the number of servo elements required for the reading head 16 to read data using the linear scan method is used for the reading head 16.

読取ヘッド16は、複数の読取素子16Aを備えている。複数の読取素子16Aは、磁気テープドライブ10がデフォルトの状態で、トラック領域30に対向する位置に配置されている。 The reading head 16 includes a plurality of reading elements 16A. The plurality of reading elements 16A are arranged at positions facing the track area 30 when the magnetic tape drive 10 is in a default state.

ここで、磁気テープドライブ10がデフォルトの状態とは、磁気テープMTが変形することなく、かつ、磁気テープMTと読取ヘッド16との位置関係が正しい位置関係にある状態を指す。ここで、正しい位置関係とは、例えば、トラック領域30のテープ幅方向の中心と読取ヘッド16の長手方向の中心とが一致する位置関係を指す。なお、本第1実施形態での「一致」の意味には、完全な一致の意味の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差を含めた意味合いでの一致を指す。 Here, the default state of the magnetic tape drive 10 refers to a state where the magnetic tape MT is not deformed and the positional relationship between the magnetic tape MT and the reading head 16 is correct. Here, the correct positional relationship refers to, for example, a positional relationship in which the center of the track area 30 in the tape width direction and the center of the reading head 16 in the longitudinal direction match. Note that the meaning of "match" in the first embodiment includes not only a complete match but also a match that includes errors that are generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs. Point.

トラック領域30は、複数のトラックを備えており、複数のトラックは、テープ幅方向に等間隔に配置されている。読取素子16Aは、例えば、テープ幅方向に沿ってトラックの数本分又は数十本分毎にテープ幅方向に等間隔に配置されている。本第1実施形態では、32個の読取素子16Aが採用されている。 The track area 30 includes a plurality of tracks, and the plurality of tracks are arranged at equal intervals in the tape width direction. The reading elements 16A are arranged at equal intervals in the tape width direction, for example, every several or tens of tracks along the tape width direction. In the first embodiment, 32 reading elements 16A are employed.

すなわち、読取素子16Aは、磁気テープMTに含まれる32個のトラックに対して各々対応する位置に配置される。換言すると、読取素子16Aは、磁気テープMTに含まれる32個のトラックの各々の単一トラックに対して対応する位置に配置される。ここでは、トラック及び読取素子16Aの各々の個数として32個を例示しているが、これはあくまでも一例に過ぎず、個数は32個よりも多くてもよいし、少なくてもよい。なお、本第1実施形態での「等間隔」の意味には、完全な等間隔の意味の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差を含めた意味合いでの等間隔を指す。 That is, the reading elements 16A are arranged at positions corresponding to each of the 32 tracks included in the magnetic tape MT. In other words, the reading element 16A is arranged at a position corresponding to each single track of the 32 tracks included in the magnetic tape MT. Here, the number of tracks and reading elements 16A is exemplified as 32, but this is just an example, and the number may be greater or less than 32. In addition, the meaning of "equal spacing" in the first embodiment includes not only completely equal spacing but also errors that are generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs. Refers to equal intervals.

なお、以下では、説明の便宜上、トラック領域30に含まれる32個のトラックのうちの読取素子16Aが割り当てられる1つのトラックを、「単一トラック」とも称する。 Note that, hereinafter, for convenience of explanation, one track to which the reading element 16A is assigned among the 32 tracks included in the track area 30 is also referred to as a "single track."

読取ヘッド16の端部には、移動機構40が設けられている。移動機構40は、外部から付与された動力に応じて読取ヘッド16をテープ幅方向に移動させる。具体的には、移動機構40は、外部から付与された動力に応じて読取ヘッド16をテープ幅方向の一方側と他方側とに選択的に移動させる。図2に示す例において、テープ幅方向の一方側と他方側とは、矢印A方向を指す。 A moving mechanism 40 is provided at the end of the reading head 16 . The moving mechanism 40 moves the reading head 16 in the tape width direction in response to externally applied power. Specifically, the moving mechanism 40 selectively moves the reading head 16 to one side and the other side in the tape width direction in response to externally applied power. In the example shown in FIG. 2, one side and the other side in the tape width direction refer to the direction of arrow A.

本第1実施形態では、磁気テープMTが制御装置18(図1参照)の制御下で走行している状態において、読取ヘッド16によって、単一トラックに対してリニアスキャン方式でデータの読み取りが行われる。リニアスキャン方式では、読取素子16Aの読取動作と同期して、サーボ素子対36によってサーボパターン32が読み取られる。すなわち、本第1実施形態に係るリニアスキャン方式では、読取素子16A及びサーボ素子対36によって磁気テープMTに対する読み取りが並行して行われる。 In the first embodiment, while the magnetic tape MT is running under the control of the control device 18 (see FIG. 1), the read head 16 reads data from a single track using a linear scan method. be exposed. In the linear scan method, the servo pattern 32 is read by the servo element pair 36 in synchronization with the reading operation of the reading element 16A. That is, in the linear scan method according to the first embodiment, reading on the magnetic tape MT is performed in parallel by the reading element 16A and the servo element pair 36.

一例として図3に示すように、読取ヘッド16は制御装置18に接続されている。読取素子16Aによって単一トラックから得られた再生信号は、時系列の信号である再生信号系列として制御装置18に出力される。読取ヘッド16には、複数の読取素子16Aが設けられているので、複数の読取素子16Aの各々によってトラック領域30(例えば、各読取素子16Aに対応する単一トラックの各々)から再生信号が得られ、得られた再生信号は、複数の再生信号系列として制御装置18に出力される。また、サーボ素子対36によってサーボパターン32が読み取られて得られたアナログのサーボ信号(以下、「アナログサーボ信号」と称する)は、制御装置18に出力される。 As an example, as shown in FIG. 3, the read head 16 is connected to a control device 18. The reproduced signal obtained from a single track by the reading element 16A is output to the control device 18 as a reproduced signal series that is a time-series signal. Since the reading head 16 is provided with a plurality of reading elements 16A, each of the plurality of reading elements 16A obtains a reproduced signal from the track area 30 (for example, each single track corresponding to each reading element 16A). The obtained reproduced signals are outputted to the control device 18 as a plurality of reproduced signal sequences. Further, an analog servo signal (hereinafter referred to as an “analog servo signal”) obtained by reading the servo pattern 32 by the servo element pair 36 is output to the control device 18.

制御装置18には、モータ42が接続されている。モータ42の一例としては、ボイスコイルモータが挙げられる。ボイスコイルモータは、磁石のエネルギーを媒体として、コイルに流れる電流に基づく電気エネルギーが運動エネルギーに変換されることによって動力を生成する。モータ42は、移動機構40に接続されている。移動機構40は、制御装置18の制御下で、モータ42から動力が付与されることにより、読取ヘッド16をテープ幅方向に移動させる。 A motor 42 is connected to the control device 18 . An example of the motor 42 is a voice coil motor. A voice coil motor generates power by converting electrical energy based on a current flowing through a coil into kinetic energy using the energy of a magnet as a medium. Motor 42 is connected to moving mechanism 40 . The moving mechanism 40 moves the reading head 16 in the tape width direction by being powered by a motor 42 under the control of the control device 18 .

なお、ここでは、モータ42の一例としてボイスコイルモータが挙げているが、本開示の技術はこれに限定されず、例えば、ボイスコイルモータとは異なる種類のモータであってもよい。また、モータではなく、圧電素子及び/又はソレノイドを用いてもよい。また、読取ヘッド16に対して付与される動力は、モータ、圧電素子、及びソレノイド等のうちの複数を組み合わせたデバイスによって生成された動力であってもよい。 Note that although a voice coil motor is cited as an example of the motor 42 here, the technology of the present disclosure is not limited to this, and for example, a different type of motor than the voice coil motor may be used. Moreover, a piezoelectric element and/or a solenoid may be used instead of a motor. Further, the power applied to the reading head 16 may be generated by a device that combines a plurality of motors, piezoelectric elements, solenoids, and the like.

一例として図4に示すように、制御装置18は、コントローラ44、増幅器46、及びA/D変換器48を備えている。サーボ素子対36は、増幅器46及びA/D変換器48を介してコントローラ44に接続されている。コントローラ44は、モータ42に接続されている。 As shown in FIG. 4 as an example, the control device 18 includes a controller 44, an amplifier 46, and an A/D converter 48. Servo element pair 36 is connected to controller 44 via amplifier 46 and A/D converter 48 . Controller 44 is connected to motor 42 .

増幅器46には、サーボ素子対36からアナログサーボ信号が入力され、入力されたアナログサーボ信号を増幅し、増幅したアナログサーボ信号をA/D変換器48に出力する。A/D変換器48は、増幅器46から入力されたアナログサーボ信号をデジタル信号に変換する。A/D変換器48によって得られたデジタル信号は、デジタルのサーボ信号(以下、単に「サーボ信号」と称する)としてA/D変換器48によってコントローラ44に出力される。 The amplifier 46 receives an analog servo signal from the servo element pair 36, amplifies the input analog servo signal, and outputs the amplified analog servo signal to the A/D converter 48. The A/D converter 48 converts the analog servo signal input from the amplifier 46 into a digital signal. The digital signal obtained by the A/D converter 48 is outputted by the A/D converter 48 to the controller 44 as a digital servo signal (hereinafter simply referred to as a "servo signal").

単一トラックと読取素子16Aとの位置のずれ量(以下、単に「ずれ量」と称する)は、サーボパターン32をサーボ素子対36が読み取って得た結果であるサーボ信号に応じて定められる。 The amount of positional deviation between the single track and the reading element 16A (hereinafter simply referred to as "the amount of deviation") is determined according to a servo signal obtained by reading the servo pattern 32 by the servo element pair 36.

なお、単一トラックと読取素子16Aとの位置のずれとは、例えば、単一トラックのテープ幅方向の中心と読取素子16Aのテープ幅方向の中心とのずれを指す。 Note that the misalignment between the single track and the reading element 16A refers to, for example, the misalignment between the center of the single track in the tape width direction and the center of the reading element 16A in the tape width direction.

コントローラ44は、コンピュータを含む装置であり、コンピュータは、上述したように、CPU、メモリ、及びストレージを有する。コントローラ44は、磁気テープドライブ10の全体を制御する。 The controller 44 is a device including a computer, and the computer has a CPU, memory, and storage, as described above. The controller 44 controls the entire magnetic tape drive 10 .

コントローラ44は、モータ42を制御することで、ずれ量に応じた動力を移動機構40に付与する。移動機構40は、モータ42から付与された動力に応じて読取ヘッド16をテープ幅方向に変動させ、読取ヘッド16の位置を正常な位置に調整する。ここで、読取ヘッド16についての「正常な位置」とは、例えば、単一トラックのテープ幅方向の中心と読取素子16Aのテープ幅方向の中心とのずれが“0”になる位置を指す。 The controller 44 controls the motor 42 to apply power to the moving mechanism 40 according to the amount of deviation. The moving mechanism 40 moves the reading head 16 in the tape width direction according to the power applied from the motor 42, and adjusts the position of the reading head 16 to a normal position. Here, the "normal position" of the reading head 16 refers to, for example, a position where the deviation between the center of a single track in the tape width direction and the center of the reading element 16A in the tape width direction is "0".

ずれ量は、例えば、第1距離に対する第2距離の割合に基づいて算出される。第2距離とは、例えば、1つのサーボパターン32内において最下流側の第1斜線32A(図2参照)と最下流側の第2斜線32B(図2参照)とがサーボ素子36Aによって読み取られることで得た結果から算出された距離を指す。第1距離とは、例えば、隣接するサーボパターン32のうちの一方のサーボパターン32内の最下流側の第2斜線32Bと他方のサーボパターン32内の最下流側の第2斜線32Bとがサーボ素子36Aによって読み取られることで得た結果から算出された距離を指す。 The amount of deviation is calculated, for example, based on the ratio of the second distance to the first distance. The second distance means, for example, that the first diagonal line 32A (see FIG. 2) on the most downstream side and the second diagonal line 32B (see FIG. 2) on the most downstream side within one servo pattern 32 are read by the servo element 36A. This refers to the distance calculated from the results obtained. The first distance means, for example, that the second diagonal line 32B on the most downstream side in one of the adjacent servo patterns 32 and the second diagonal line 32B on the most downstream side in the other servo pattern 32 are It refers to the distance calculated from the result obtained by reading by the element 36A.

具体的には、例えば、次の数式(1)を用いてずれ量が算出される。数式(1)の「斜線の角度α」としては、上述の第1既定角度と第2既定角度とが適用される。第1既定角度は、第1斜線32Aのテープ幅方向に沿う直線と成す角度であり、第2既定角度は、第2斜線32Bのテープ幅方向に沿う直線と成す角度である。換言すると、第1既定角度は、第1斜線32Aがテープ幅方向に沿う直線に対して、図中の正面視時計回りの方向に成す角度であり、第2既定角度は、“180度-第1既定角度”である。 Specifically, for example, the amount of deviation is calculated using the following equation (1). The above-mentioned first predetermined angle and second predetermined angle are applied as the "oblique line angle α" in Equation (1). The first predetermined angle is an angle between the first diagonal line 32A and a straight line along the tape width direction, and the second predetermined angle is an angle between the second diagonal line 32B and a straight line along the tape width direction. In other words, the first predetermined angle is the angle that the first diagonal line 32A makes with respect to the straight line along the tape width direction in the clockwise direction when viewed from the front, and the second predetermined angle is "180 degrees - 1 predetermined angle”.


一例として図5に示すように、制御装置18は、信号処理装置50を備えている。信号処理装置50は、単一トラックから読取素子16Aによって読み取られたデータであるアナログの再生信号(以下、「アナログ再生信号」とも称する)に対して信号処理を施す。 As shown in FIG. 5 as an example, the control device 18 includes a signal processing device 50. The signal processing device 50 performs signal processing on an analog reproduction signal (hereinafter also referred to as "analog reproduction signal") which is data read by the reading element 16A from a single track.

信号処理装置50は、複数の素子別信号処理装置50Aを備えている。素子別信号処理装置50Aは、複数の読取素子16Aの各々に対して1つずつ設けられている。素子別信号処理装置50Aは、増幅器52、A/D変換器54、LPF56、位相同期回路58、等化器60、及び復号器62を備えている。 The signal processing device 50 includes a plurality of element-specific signal processing devices 50A. One element-specific signal processing device 50A is provided for each of the plurality of reading elements 16A. The element-specific signal processing device 50A includes an amplifier 52, an A/D converter 54, an LPF 56, a phase synchronization circuit 58, an equalizer 60, and a decoder 62.

読取素子16Aは、増幅器52及びA/D変換器54を介してLPF56に接続されている。LPF56は、位相同期回路58を介して等化器60に接続されている。等化器60は、復号器62に接続されている。復号器62は、位相同期回路58に接続されている。制御装置18の外部にはコンピュータ64が設けられており、復号器62は、コンピュータ64に接続されている。 The reading element 16A is connected to an LPF 56 via an amplifier 52 and an A/D converter 54. The LPF 56 is connected to an equalizer 60 via a phase synchronization circuit 58. Equalizer 60 is connected to decoder 62. Decoder 62 is connected to phase synchronization circuit 58 . A computer 64 is provided outside the control device 18, and the decoder 62 is connected to the computer 64.

読取素子16Aは、アナログ再生信号を増幅器52に出力する。すなわち、読取素子16Aによって単一トラックから読み取られて得られたアナログ再生信号がリアルタイムで信号処理装置50に入力される。なお、アナログ再生信号は、本開示の技術に係る「読取結果」の一例である。 The reading element 16A outputs an analog reproduction signal to the amplifier 52. That is, the analog playback signal obtained by reading from a single track by the reading element 16A is input to the signal processing device 50 in real time. Note that the analog playback signal is an example of a "reading result" according to the technology of the present disclosure.

増幅器52は、入力されたアナログ再生信号を増幅し、増幅したアナログ再生信号をA/D変換器54に出力する。A/D変換器54は、本開示の技術に係る「処理回路」の一例である。A/D変換器54は、入力されたアナログ再生信号をデジタル化することで、デジタル信号に変換する。A/D変換器54によって得られたデジタル信号は、LPF56に入力される。LPF56は、リアルタイム再生信号を生成して位相同期回路58に出力する。リアルタイム再生信号とは、LPF56に入力されたデジタル信号に対して、LPF56によって高周波成分が除去されることで得られた信号を指す。 The amplifier 52 amplifies the input analog reproduction signal and outputs the amplified analog reproduction signal to the A/D converter 54. The A/D converter 54 is an example of a "processing circuit" according to the technology of the present disclosure. The A/D converter 54 digitizes the input analog playback signal to convert it into a digital signal. The digital signal obtained by the A/D converter 54 is input to the LPF 56. The LPF 56 generates a real-time reproduction signal and outputs it to the phase synchronization circuit 58. The real-time reproduction signal refers to a signal obtained by removing high frequency components from the digital signal input to the LPF 56 by the LPF 56.

ところで、磁気テープMTの変形、磁気テープMT及び/又は読取ヘッド16等に与えられる急峻な振動、及び磁気テープMTの走行時のジッタ等に起因して、リアルタイム再生信号に走行方向の位相のずれが生じる場合がある。 Incidentally, due to deformation of the magnetic tape MT, steep vibrations applied to the magnetic tape MT and/or the reading head 16, etc., jitter during the running of the magnetic tape MT, etc., a phase shift in the running direction may occur in the real-time reproduced signal. may occur.

そこで、位相同期回路58は、LPF56から入力されたリアルタイム再生信号に対して位相同期処理を行う。位相同期処理とは、リアルタイム再生信号の走行方向についての位相のずれを、復号器62での復号結果に基づいて許容可能な一定誤差範囲内に収める処理を指す。 Therefore, the phase synchronization circuit 58 performs phase synchronization processing on the real-time reproduction signal input from the LPF 56. The phase synchronization process refers to a process of keeping the phase shift of the real-time reproduced signal in the traveling direction within a certain allowable error range based on the decoding result of the decoder 62.

位相同期回路58には、過去のリアルタイム再生信号(例えば、数ビット分だけ過去のリアルタイム再生信号)の復号器62での復号結果(例えば、後述の復号信号)がフィードバックされる。そして、位相同期回路58は、フィードバックされた復号結果から、過去に生じていた位相のずれを特定し、特定した位相のずれを現在に至る数ビット分の遅延を経て修正する。このように、位相同期回路58では、フィードバックと数ビットの遅延を経た修正とが繰り返されることによって、位相のずれが、許容可能な一定誤差範囲内に維持される。 A decoding result (for example, a decoded signal described later) of a past real-time reproduction signal (for example, a past real-time reproduction signal by several bits) at the decoder 62 is fed back to the phase synchronization circuit 58 . Then, the phase synchronization circuit 58 identifies a phase shift that occurred in the past from the fed-back decoding result, and corrects the identified phase shift after a delay of several bits up to the present. In this way, in the phase synchronization circuit 58, the phase shift is maintained within a certain allowable error range by repeating feedback and correction with a delay of several bits.

なお、ここでは、復号器62の復号結果を利用した位相同期処理が位相同期回路58によって実行される形態例を挙げているが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、磁気テープMT及び/又は読取素子16A等に与えられる急峻な振動及び/又はジッタ等に起因して走行方向に生じる微小なずれ等によってずれる位相を、制御装置18に対して予め定められた基準クロック(以下、単に「基準クロック」と称する)の位相に同期させる処理が行われるようにしてもよい。 Note that although an example is given here in which the phase synchronization process using the decoding result of the decoder 62 is executed by the phase synchronization circuit 58, the technology of the present disclosure is not limited to this. For example, a phase shift caused by a minute shift in the running direction due to steep vibrations and/or jitter applied to the magnetic tape MT and/or the reading element 16A, etc., is determined in advance for the control device 18. Processing to synchronize with the phase of a reference clock (hereinafter simply referred to as "reference clock") may be performed.

等化器60は、リアルタイム再生信号の波形等化を行う。すなわち、等化器60は、位相同期回路58によって位相同期処理が行われたリアルタイム再生信号に対して波形等化処理を施す。等化器60によってリアルタイム再生信号に対して波形等化処理が施されることで得られた波形等化処理後再生信号は、復号器62に出力される。 The equalizer 60 performs waveform equalization of the real-time reproduced signal. That is, the equalizer 60 performs waveform equalization processing on the real-time reproduction signal that has been subjected to phase synchronization processing by the phase synchronization circuit 58. A waveform equalized reproduced signal obtained by performing waveform equalization processing on the real-time reproduced signal by the equalizer 60 is output to a decoder 62 .

復号器62は、等化器60から入力された波形等化処理後再生信号を復号し、復号して得た復号信号(例えば、“0”及び“1”の何れかを示す信号)を位相同期回路58及びコンピュータ64に出力する。コンピュータ64は、復号器62から入力された復号信号に対して各種処理を施す。 The decoder 62 decodes the waveform equalized reproduced signal input from the equalizer 60, and converts the resulting decoded signal (for example, a signal indicating either "0" or "1") into a phase It is output to the synchronization circuit 58 and computer 64. The computer 64 performs various processing on the decoded signal input from the decoder 62.

ところで、単一トラックには、走行方向に沿って予め定められた記録パターンで、ビット単位でデータが記録されている。近年、磁気テープMTに対して記録されるデータの高密度化に伴うビット間隔(例えば、磁気テープMTに対して、走行方向に沿って1ビット単位でデータが記録されている位置の間隔)の狭小化、及び、データの転送レートの高速化に起因して、波形等化後再生信号に生じる歪が増大している。 Incidentally, data is recorded in bit units on a single track in a predetermined recording pattern along the running direction. In recent years, with the increase in the density of data recorded on magnetic tape MT, the bit interval (for example, the interval between positions where data is recorded in units of bits along the running direction of magnetic tape MT) has increased. Due to the reduction in size and the increase in the data transfer rate, distortion occurring in the reproduced signal after waveform equalization is increasing.

ビット間隔が狭くなるほど、隣接するビット記録位置から、データの記録時に漏れ出る磁界と、記録ヘッドによって生成される磁界とが干渉し、磁気テープMTに対して、本来記録されるべきビット記録位置からずれた位置にデータが記録されてしまうことがある。 As the bit interval becomes narrower, the magnetic field leaking from adjacent bit recording positions during data recording and the magnetic field generated by the recording head interfere with each other, causing the magnetic tape MT to move away from the bit recording position where it should originally be recorded. Data may be recorded at a shifted position.

また、一例として図6に示すように、磁気テープMTに対する1ビット分の記録パターンのデータの記録時に記録ヘッドに供給される電流(図6に示す例では、「記録電流」)は、立ち上りに一定の時間を要し、また、記録電流により生成される磁界は、立ちがり時間が立ちがり時間よりも長い。磁界の立ちがり時間が磁界の立ちがり時間よりも長くなるほど、磁気テープMT上での磁化の反転位置に非対称性が生じ、結果として、磁気テープMTに対して、本来記録されるべきビット記録位置からずれた位置にデータが記録されてしまう。
Further, as shown in FIG. 6 as an example, the current supplied to the recording head (in the example shown in FIG. 6, the "recording current") when recording data of a 1-bit recording pattern on the magnetic tape MT rises. It takes a certain amount of time for the magnetic field to fall , and the fall time of the magnetic field generated by the recording current is longer than the rise time. As the fall time of the magnetic field becomes longer than the rise time of the magnetic field, asymmetry occurs in the magnetization reversal position on the magnetic tape MT, and as a result, bits that should originally be recorded on the magnetic tape MT Data is recorded at a position that is shifted from the recording position.

一方、波形等化後再生信号が歪むのは、磁気テープMTに対するデータの記録時だけが原因でなく、磁気テープドライブ10の特性にも原因がある。磁気テープドライブ10の特性としては、読取ヘッド16の特性(例えば、磁気抵抗素子の非線形性)、磁気テープMTの特性、磁気テープMTの走行速度の特性、及びA/D変換器54の特性等が挙げられる。 On the other hand, the distortion of the reproduced signal after waveform equalization is caused not only by the recording of data on the magnetic tape MT but also by the characteristics of the magnetic tape drive 10. The characteristics of the magnetic tape drive 10 include the characteristics of the read head 16 (for example, nonlinearity of the magnetoresistive element), the characteristics of the magnetic tape MT, the characteristics of the running speed of the magnetic tape MT, the characteristics of the A/D converter 54, etc. can be mentioned.

波形等化後再生信号が歪むのが、磁気テープMTに対するデータの記録時だけが原因であれば、記録時の条件を調整することで対応することが可能であるが、記録時の条件を調整しただけでは、磁気テープドライブ10の特性に起因する歪を軽減することが困難である。また、記録時の条件の調整は、良好な磁気テープドライブ10によって磁気テープMTからデータが読み取られる場合に過調整となり、むしろ、歪が大きくなってしまう虞がある。特に、磁気テープMTのような可換媒体に対して、データの記録と読取とを別体のヘッドで行う場合に大きな問題になり得る。なぜならば、磁気テープMTに対するデータの記録時とデータの読取時とでは、波形等化後再生信号に対して歪が生じる原因が異なるからである。なお、線形的に生じる歪、すなわち、定常的な歪に対しては、FIRフィルタが有効に働くが、磁気テープMTからデータの読み取りが行われる環境下の条件に応じて波形等化後再生信号に非線形的に生じる歪、すなわち、非定常的な歪(以下、「非線形歪」又は「非線形ノイズ」とも称する)に対しては、線形的に生じる歪に比べ、FIRフィルタは有効に働かない。 If the distortion of the reproduced signal after waveform equalization occurs only when data is recorded on the magnetic tape MT, it is possible to deal with it by adjusting the recording conditions; However, it is difficult to reduce distortion caused by the characteristics of the magnetic tape drive 10. Further, when adjusting the recording conditions, when data is read from the magnetic tape MT by a good magnetic tape drive 10, there is a risk that the adjustment will result in over-adjustment, which may actually increase distortion. In particular, this can become a big problem when recording and reading data on a replaceable medium such as magnetic tape MT using separate heads. This is because the causes of distortion in the reproduced signal after waveform equalization are different between when data is recorded on the magnetic tape MT and when data is read. Note that the FIR filter works effectively against distortion that occurs linearly, that is, stationary distortion, but depending on the environmental conditions in which data is read from the magnetic tape MT, the playback signal after waveform equalization may be affected. The FIR filter does not work as effectively against distortion that occurs nonlinearly, that is, unsteady distortion (hereinafter also referred to as "nonlinear distortion" or "nonlinear noise"), compared to distortion that occurs linearly.

そこで、磁気テープドライブ10では、等化器60が、非線形歪を軽減する学習が行われた非線形フィルタを用いて、リアルタイム再生信号の波形等化を行う。非線形フィルタとしては、学習が行われたニューラルネットワークを有するフィルタが挙げられる。学習が行われたニューラルネットワークとしては、例えば、図15に示す学習済みモデル82が挙げられる。 Therefore, in the magnetic tape drive 10, the equalizer 60 performs waveform equalization of the real-time reproduction signal using a nonlinear filter trained to reduce nonlinear distortion. Examples of the nonlinear filter include a filter having a trained neural network. An example of a neural network that has been trained is a trained model 82 shown in FIG. 15.

一例として図7に示すように、等化器60は、本開示の技術に係る「コンピュータ」の一例であり、CPU70、メモリ72、及びストレージ74を備えている。なお、CPU70、メモリ72、及びストレージ74は、上述したコントローラ44に含まれるコンピュータが有するCPU、メモリ、及びストレージと同様のハードウェア資源である。 As shown in FIG. 7 as an example, the equalizer 60 is an example of a "computer" according to the technology of the present disclosure, and includes a CPU 70, a memory 72, and a storage 74. Note that the CPU 70, memory 72, and storage 74 are the same hardware resources as the CPU, memory, and storage included in the computer included in the controller 44 described above.

CPU70は、内部メモリ71を有する。CPU70、メモリ72、及びストレージ74は、バス76に接続されている。なお、図7に示す例では、図示の都合上、バス76として1本のバスが図示されているが、複数本のバスであってもよい。バス76は、シリアルバスであってもよいし、データバス、アドレスバス、及びコントロールバス等を含むパラレルバスであってもよい。 The CPU 70 has an internal memory 71. CPU 70, memory 72, and storage 74 are connected to bus 76. Note that in the example shown in FIG. 7, one bus is shown as the bus 76 for convenience of illustration, but a plurality of buses may be used. The bus 76 may be a serial bus or a parallel bus including a data bus, an address bus, a control bus, and the like.

信号処理装置50は、入出力I/F78を備えており、入出力I/F78には、位相同期回路58及び復号器62が接続されている。入出力I/F78は、バス76に接続されており、入出力I/F78は、CPU70と位相同期回路58との間の各種情報の授受、及び、CPU70と復号器62との各種情報の授受を司る。 The signal processing device 50 includes an input/output I/F 78, and a phase synchronization circuit 58 and a decoder 62 are connected to the input/output I/F 78. The input/output I/F 78 is connected to the bus 76, and the input/output I/F 78 exchanges various information between the CPU 70 and the phase synchronization circuit 58, and exchanges various information between the CPU 70 and the decoder 62. in charge of

入出力I/F78は、本開示の技術に係る「受信器」の一例であり、位相同期回路58からリアルタイム再生信号を受信する。等化器60は、入出力I/F78によって受信されたリアルタイム再生信号の波形等化を行う。等化器60によって、波形等化が行われることで得られた波形等化後再生信号は入出力I/F78を介して復号器62に出力される。 The input/output I/F 78 is an example of a “receiver” according to the technology of the present disclosure, and receives a real-time reproduction signal from the phase synchronization circuit 58. The equalizer 60 performs waveform equalization of the real-time reproduction signal received by the input/output I/F 78. A reproduced signal after waveform equalization obtained by performing waveform equalization by the equalizer 60 is output to the decoder 62 via the input/output I/F 78 .

ストレージ74には、波形等化実行プログラム80及び学習済みモデル82が記憶されている。波形等化実行プログラム80は、本開示の技術に係る「プログラム」の一例である。CPU70は、ストレージ74から波形等化実行プログラム80を読み出し、読み出した波形等化実行プログラム80をメモリ72上で実行する。CPU70によって波形等化実行プログラム80が実行されることによって、後述の波形等化実行処理(図17参照)が実現される。 The storage 74 stores a waveform equalization execution program 80 and a learned model 82. The waveform equalization execution program 80 is an example of a "program" according to the technology of the present disclosure. The CPU 70 reads the waveform equalization execution program 80 from the storage 74 and executes the read waveform equalization execution program 80 on the memory 72 . By executing the waveform equalization execution program 80 by the CPU 70, waveform equalization execution processing (see FIG. 17), which will be described later, is realized.

ここで、学習済みモデル82の作り方及び学習済みモデルの使い方について図8~図15を参照しながら説明する。なお、図8~図13には、ニューラルネットワーク108(図11参照)を学習させる学習段階(以下、単に「学習段階」とも称する)の構成の一例が示されており、図14及び図15には、学習済みモデル82を運用する運用段階(以下、単に「運用段階」とも称する)の構成の一例が示されている。 Here, how to create the trained model 82 and how to use the trained model will be explained with reference to FIGS. 8 to 15. Note that FIGS. 8 to 13 show an example of the configuration of a learning stage (hereinafter also simply referred to as "learning stage") in which the neural network 108 (see FIG. 11) is trained, and FIGS. 1 shows an example of the configuration of the operation stage (hereinafter also simply referred to as "operation stage") in which the learned model 82 is operated.

先ず、運用段階について図8~図13を参照しながら説明する。学習済みモデル82は、ニューラルネットワーク108(図11参照)を学習させることによって生成される。一例として図8に示すように、ニューラルネットワーク108に対する学習は、コンピュータ90によって実現される。コンピュータ90は、CPU92、メモリ94、ストレージ96、入出力I/F98、及びバス100を備えており、CPU92、メモリ94、ストレージ96、及び入出力I/F98は、バス100に接続されている。CPU92は、内部メモリ93を有する。なお、CPU92、メモリ94、及びストレージ96は、上述したCPU70、メモリ72、及びストレージ74と同様のハードウェア資源である。 First, the operation stage will be explained with reference to FIGS. 8 to 13. The trained model 82 is generated by training the neural network 108 (see FIG. 11). As an example, as shown in FIG. 8, learning for the neural network 108 is realized by a computer 90. The computer 90 includes a CPU 92, a memory 94, a storage 96, an input/output I/F 98, and a bus 100, and the CPU 92, the memory 94, the storage 96, and the input/output I/F 98 are connected to the bus 100. The CPU 92 has an internal memory 93. Note that the CPU 92, memory 94, and storage 96 are hardware resources similar to the CPU 70, memory 72, and storage 74 described above.

入出力I/F98には、テスト再生信号供給装置102及びUI系装置104が接続されている。入出力I/F98は、CPU92とテスト再生信号供給装置102との間の各種情報、及び、CPU92とUI系装置104との間の各種情報の授受を司る。 A test playback signal supply device 102 and a UI device 104 are connected to the input/output I/F 98 . The input/output I/F 98 is in charge of exchanging various information between the CPU 92 and the test playback signal supply device 102 and between the CPU 92 and the UI device 104.

テスト再生信号供給装置102は、例えば、上述したCPU、メモリ、及びストレージと同様のハードウェア資源を有するコンピュータであり、テスト再生信号をコンピュータ90に供給する。テスト再生信号は、入出力I/F98を介してCPU92によって取得される。詳しくは後述するが、テスト再生信号は、磁気テープMTからデータの読み取りが行われる様々な環境下における各種条件で、磁気テープMTからデータの読み取りが行われることによって得られた再生信号である。 The test playback signal supply device 102 is, for example, a computer having hardware resources similar to the above-mentioned CPU, memory, and storage, and supplies a test playback signal to the computer 90. The test reproduction signal is acquired by the CPU 92 via the input/output I/F 98. As will be described in detail later, the test reproduction signal is a reproduction signal obtained by reading data from the magnetic tape MT under various conditions in various environments in which data is read from the magnetic tape MT.

UI系装置104は、ディスプレイ及び受付デバイスを備えている。ディスプレイは、CPU92の制御下で画像等の各種情報を表示する。受付デバイスは、キーボード、マウス、及びタッチパネル等を有しており、コンピュータ90のユーザ等からの指示を受け付ける。CPU92は、受付デバイスによって受け付けられた指示に従って動作する。 The UI device 104 includes a display and a reception device. The display displays various information such as images under the control of the CPU 92. The reception device has a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like, and receives instructions from the user of the computer 90 and the like. The CPU 92 operates according to instructions received by the receiving device.

ストレージ96には、学習実行プログラム106、ニューラルネットワーク108、及び教師データ110が記憶されている。 The storage 96 stores a learning execution program 106, a neural network 108, and teacher data 110.

一例として図9に示すように、CPU92は、ストレージ96から学習実行プログラム106を読み出し、読み出した学習実行プログラム106を実行することで、学習段階遅延格納部92A、学習段階演算部92B、誤差算出部92C、及び変数調整部92Dとして動作する。 As an example, as shown in FIG. 9, the CPU 92 reads the learning execution program 106 from the storage 96 and executes the read learning execution program 106, thereby controlling the learning stage delay storage section 92A, the learning stage calculation section 92B, and the error calculation section. 92C and a variable adjustment section 92D.

学習段階演算部92Bは、テスト再生信号供給装置102からテスト再生信号を1ビットずつ取得し、取得した順にテスト再生信号を第1格納素子群(例えば、図8に示す内部メモリ93内の複数の格納素子)に格納する。すなわち、学習段階演算部92Bは、テスト再生信号供給装置102から1ビットずつテスト再生信号を取得する毎に、取得順に時系列で第1格納素子群に格納する。なお、第1格納素子群には、テスト再生信号がFIFO方式で格納される。 The learning stage calculation unit 92B acquires the test reproduction signal bit by bit from the test reproduction signal supply device 102, and stores the test reproduction signal bit by bit in the acquired order in the first storage element group (for example, a plurality of bits in the internal memory 93 shown in FIG. 8). storage element). That is, each time the learning stage calculation unit 92B acquires the test reproduction signal bit by bit from the test reproduction signal supply device 102, it stores it in the first storage element group in chronological order in the acquisition order. Note that the test reproduction signal is stored in the first storage element group in a FIFO format.

学習段階演算部92Bは、学習段階遅延格納部92Aによって時系列で格納されているテスト再生信号と、ストレージ96内のニューラルネットワーク108とを用いた演算を行う。 The learning stage calculation unit 92B performs calculations using the test reproduction signal stored in time series by the learning stage delay storage unit 92A and the neural network 108 in the storage 96.

誤差算出部92Cは、学習段階演算部92Bによる演算結果とストレージ96内の教師データ110との誤差を算出する。ここで、教師データ110は、学習用磁気テープの長手方向(例えば、走行方向)に沿って予め定められた記録パターンで学習用磁気テープに記録されている既知データに関する理想的な再生信号を指す。なお、教師データ110は、本開示の技術に係る「既定の目標値」の一例である。また、誤差は、本開示の技術に係る「ずれ量」の一例である。 The error calculation unit 92C calculates the error between the calculation result by the learning stage calculation unit 92B and the teacher data 110 in the storage 96. Here, the teacher data 110 refers to an ideal reproduction signal regarding known data recorded on the learning magnetic tape in a predetermined recording pattern along the longitudinal direction (for example, running direction) of the learning magnetic tape. . Note that the teacher data 110 is an example of a "predetermined target value" according to the technology of the present disclosure. Further, the error is an example of a "deviation amount" according to the technology of the present disclosure.

ニューラルネットワーク108は、結合荷重及びオフセット値(以下、「閾値」とも称する)等の複数の最適化変数(以下、「単に「最適化変数」とも称する)を有しており、誤差算出部92Cによって算出された誤差が最小になるように最適化変数が調整されることによってニューラルネットワーク108が学習される。そこで、変数調整部92Dは、誤差算出部92Cによって算出された誤差が最小になるように最適化変数を調整する。 The neural network 108 has a plurality of optimization variables (hereinafter also simply referred to as "optimization variables") such as connection weights and offset values (hereinafter also referred to as "thresholds"), and is calculated by the error calculation unit 92C. The neural network 108 is trained by adjusting the optimization variables so that the calculated error is minimized. Therefore, the variable adjustment section 92D adjusts the optimization variables so that the error calculated by the error calculation section 92C is minimized.

一例として図10に示すように、テスト再生信号供給装置102は、磁気テープMTからデータの読み取りが行われる環境下の条件(以下、「読取環境条件」とも称する)毎にテスト再生信号を有する。図10に示す例では、第1読取環境条件~第N読取環境条件が示されており、第1読取環境条件~第N読取環境条件の各々についてテスト再生信号が関連付けられている。なお、以下では、説明の便宜上、第1読取環境条件~第N読取環境条件を区別して説明する必要がない場合、単に「読取環境条件」と称する。 As an example, as shown in FIG. 10, the test reproduction signal supply device 102 has a test reproduction signal for each environmental condition (hereinafter also referred to as "reading environment condition") under which data is read from the magnetic tape MT. In the example shown in FIG. 10, the first reading environmental condition to the Nth reading environmental condition are shown, and a test reproduction signal is associated with each of the first reading environmental condition to the Nth reading environmental condition. In the following, for convenience of explanation, the first to Nth reading environmental conditions will be simply referred to as "reading environmental conditions" unless it is necessary to explain them separately.

読取環境条件は、読取ヘッド条件、磁気テープ条件、走行速度条件、及びA/D変換器条件を含む条件である。 The reading environment conditions include reading head conditions, magnetic tape conditions, running speed conditions, and A/D converter conditions.

読取ヘッド条件とは、読取ヘッド16の個体差に起因する条件を指す。読取ヘッド16の個体差とは、例えば、読取ヘッド16毎の読取素子16Aの特性(例えば、磁気抵抗素子の非線形性)の違いを指す。読取素子16A毎の特性の違いは、主に、読取素子16Aの製造上の誤差及び/又は読取素子16Aの経時劣化等によって生じる。読取素子16Aの経時劣化の程度を定量的に示す指標としては、例えば、読取ヘッド16の使用回数、読取ヘッド16を継続して使用している平均時間、及び、読取ヘッド16が製造されてから特定の時点(例えば、現時点)に至るまでに時間等が挙げられる。 The reading head conditions refer to conditions caused by individual differences in the reading heads 16. Individual differences in the read heads 16 refer to, for example, differences in the characteristics of the read elements 16A (for example, nonlinearity of magnetoresistive elements) for each read head 16. Differences in characteristics between the reading elements 16A are mainly caused by manufacturing errors of the reading elements 16A and/or deterioration of the reading elements 16A over time. Examples of indicators that quantitatively indicate the degree of deterioration over time of the reading element 16A include the number of times the reading head 16 has been used, the average time that the reading head 16 has been continuously used, and the number of times since the reading head 16 was manufactured. Examples include the time it takes to reach a specific point in time (for example, the current moment).

磁気テープ条件とは、磁気テープMTの個体差に起因する条件を指す。磁気テープMTの個体差とは、例えば、磁気テープMT毎の特性の違いを指す。磁気テープMT毎の特性の違いは、主に、ビット間隔の違い、磁気テープMTの素材の違い、磁気テープMTの製造上の誤差、及び/又は磁気テープMTの経時劣化等によって生じる。磁気テープMTの経時劣化の程度を定量的に示す指標としては、磁気テープMTの使用回数、磁気テープMTを継続して使用している平均時間、及び、磁気テープMTが製造されてから特定の時点(例えば、現時点)に至るまでに時間等が挙げられる。 The magnetic tape conditions refer to conditions caused by individual differences in the magnetic tape MT. Individual differences among magnetic tapes MT refer to, for example, differences in characteristics between magnetic tapes MT. Differences in characteristics between magnetic tapes MT are mainly caused by differences in bit spacing, differences in the material of the magnetic tape MT, manufacturing errors in the magnetic tape MT, and/or deterioration of the magnetic tape MT over time. Indices that quantitatively indicate the degree of deterioration over time of the magnetic tape MT include the number of times the magnetic tape MT has been used, the average time that the magnetic tape MT has been continuously used, and the number of times the magnetic tape MT has been continuously used Examples include the time it takes to reach a point in time (for example, the present moment).

走行速度条件とは、磁気テープMTが走行している速度に関する条件を指す。磁気テープMTが走行している速度の一例としては、3m/s(メートル/秒)、4m/s、及び5m/sが挙げられる。なお、磁気テープMTが走行している速度は、磁気テープMTの全長にわたってデータの読み取りが行われる場合の平均速度であってもよいし、中央値速度であってもよいし、最頻度速度であってもよい。また、磁気テープMTの一部範囲のデータの読み取りが行われる場合の平均速度であってもよいし、中央値速度であってもよいし、最頻度速度であってもよい。 The running speed condition refers to a condition regarding the speed at which the magnetic tape MT is running. Examples of the speed at which the magnetic tape MT is running are 3 m/s (meters/second), 4 m/s, and 5 m/s. Note that the speed at which the magnetic tape MT is running may be the average speed when data is read over the entire length of the magnetic tape MT, the median speed, or the most frequent speed. There may be. Further, it may be an average speed, a median speed, or a most frequently used speed when reading data from a partial range of the magnetic tape MT.

A/D変換器条件とは、A/D変換器54の個体差に起因する条件を指す。A/D変換器54の個体差とは、例えば、A/D変換器54毎の特性の違いを指す。A/D変換器54毎の特性の違いは、主に、A/D変換器54の製造上の誤差及び/又はA/D変換器54の経時劣化等によって生じる。A/D変換器54の経時劣化の程度を定量的に示す指標としては、例えば、A/D変換器54の使用回数、A/D変換器54を継続して使用している平均時間、及び、A/D変換器54が製造されてから特定の時点(例えば、現時点)に至るまでに時間等が挙げられる。 The A/D converter condition refers to a condition caused by individual differences in the A/D converter 54. Individual differences in the A/D converters 54 refer to, for example, differences in characteristics of each A/D converter 54. Differences in characteristics among the A/D converters 54 are mainly caused by manufacturing errors of the A/D converters 54 and/or deterioration of the A/D converters 54 over time. Examples of indicators that quantitatively indicate the degree of deterioration over time of the A/D converter 54 include the number of times the A/D converter 54 is used, the average time that the A/D converter 54 is continuously used, and , the time from when the A/D converter 54 is manufactured to a specific point in time (for example, the current time).

第1読取環境条件~第N読取環境条件は、互いに内容が異なる。すなわち、第1読取環境条件~第N読取環境条件では、読取ヘッド条件、磁気テープ条件、走行速度条件、及びA/D変換器条件の組み合わせが異なっており、読取環境条件毎に固有のテスト再生信号が関連付けられている。 The contents of the first to Nth reading environmental conditions are different from each other. That is, the combinations of read head conditions, magnetic tape conditions, running speed conditions, and A/D converter conditions are different between the first reading environment condition and the Nth reading environment condition, and a unique test playback is performed for each reading environment condition. Signals are associated.

テスト再生信号供給装置102は、第1読取環境条件~第N読取環境条件から選択された読取環境条件に関連付けられているテスト再生信号を学習段階遅延格納部92Aに供給する。なお、読取環境条件は、例えば、UI系装置104に対して与えられた指示に従って選択される。 The test reproduction signal supplying device 102 supplies a test reproduction signal associated with a reading environmental condition selected from the first to Nth reading environmental conditions to the learning stage delay storage section 92A. Note that the reading environment conditions are selected according to instructions given to the UI device 104, for example.

一例として図11に示すように、学習段階遅延格納部92Aは、上述の第1格納素子群として複数の格納素子92A1を有する。複数の格納素子92A1は、例えば、内部メモリ93によって実現される。複数の格納素子92A1の各々は遅延素子であり、複数の格納素子92A1には、後述の既定時間(以下、「遅延時間」とも称する)ずつ遅延してテスト再生信号が入力される。複数の格納素子92A1は、テスト再生信号を時系列で格納する。すなわち、各格納素子92A1は、1ビット分のテスト再生信号が入力される毎に、テスト再生信号を1ビットずつ遅延して格納する。図11に示す例では、複数の格納素子92A1が、直列に接続されており、テスト再生信号が1ビットずつ遅延して各格納素子92A1に格納される。複数の格納素子92A1には、テスト再生信号がFIFO方式で格納され、終端の格納素子92A1(以下、「終端格納素子E1」とも称する)に格納されているテスト再生信号は、学習段階遅延格納部92Aに1ビット分の新たなテスト再生信号が入力されることに伴って格納素子92A1から消去される。 As shown in FIG. 11 as an example, the learning stage delay storage section 92A includes a plurality of storage elements 92A1 as the above-mentioned first storage element group. The plurality of storage elements 92A1 are realized by, for example, the internal memory 93. Each of the plurality of storage elements 92A1 is a delay element, and a test reproduction signal is input to the plurality of storage elements 92A1 after being delayed by a predetermined time (hereinafter also referred to as "delay time") to be described later. The plurality of storage elements 92A1 store test reproduction signals in time series. That is, each storage element 92A1 delays and stores the test reproduction signal by one bit each time one bit of the test reproduction signal is input. In the example shown in FIG. 11, a plurality of storage elements 92A1 are connected in series, and the test reproduction signal is delayed by one bit and stored in each storage element 92A1. Test reproduction signals are stored in the plurality of storage elements 92A1 in a FIFO format, and the test reproduction signals stored in the terminal storage element 92A1 (hereinafter also referred to as "termination storage element E1") are stored in the learning stage delay storage section. When a new 1-bit test reproduction signal is input to 92A, it is erased from storage element 92A1.

ニューラルネットワーク108は、複数の格納素子92A1に対応する複数の前段層ノード107Aを有する前段層107と、複数の後段層ノード109Aを有する後段層109と、を含む。複数の格納素子92A1の各々は、入力されたテスト再生信号を複数の前段層ノード107Aのうちの対応する前段層ノード107Aに出力する。複数の前段層ノード107Aの各々は、複数の格納素子92A1のうちの対応する格納素子92A1から入力されたテスト再生信号を後段層109に出力する。後段層109は、複数の前段層ノード107Aから入力されたテスト再生信号(図11に示す例では、“x”)と後段層結合荷重(図11に示す例では、“w”)との積和に基づいて得た合成値を活性化関数で変換する。そして、後段層109は、合成値を活性化関数で変換して得た変換値に基づく後段層値(図11に示す例では、「ニューラルネットワーク信号」)を出力する。後段層109から出力される後段層値は、複数の格納素子92A1に格納されている複数のテスト再生信号のうち、最も先に入力されたテスト再生信号に関する信号、すなわち、終端格納素子E1に格納されているテスト再生信号に関する値である。ここで、後段層結合荷重は、変数調整部92D(図9参照)によって調整される最適化変数の一種であり、後段層値と教師データ110との誤差を最小にする学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。 Neural network 108 includes a first layer 107 having a plurality of first layer nodes 107A corresponding to a plurality of storage elements 92A1, and a second layer 109 having a plurality of second layer nodes 109A. Each of the plurality of storage elements 92A1 outputs the input test reproduction signal to a corresponding one of the plurality of previous layer nodes 107A. Each of the plurality of front layer nodes 107A outputs the test reproduction signal inputted from the corresponding storage element 92A1 among the plurality of storage elements 92A1 to the rear layer 109. The subsequent layer 109 outputs the product of the test reproduction signal (“x” in the example shown in FIG. 11) inputted from the plurality of previous layer nodes 107A and the subsequent layer coupling load (“w” in the example shown in FIG. 11). The composite value obtained based on the sum is transformed using an activation function. Then, the subsequent layer 109 outputs a subsequent layer value (in the example shown in FIG. 11, a "neural network signal") based on the converted value obtained by converting the composite value using the activation function. The subsequent layer value output from the subsequent layer 109 is a signal related to the test reproduction signal inputted first among the plurality of test reproduction signals stored in the plurality of storage elements 92A1, that is, stored in the terminal storage element E1. This is a value related to the test playback signal being used. Here, the subsequent layer connection weight is a type of optimization variable that is adjusted by the variable adjustment unit 92D (see FIG. 9), and the neural network 108 performs learning to minimize the error between the subsequent layer value and the teacher data 110. It is determined by what is done to

後段層値は、変換値と後段層結合荷重との積和と閾値(後述の数式(4)参照)とに基づく値である。変換値と後段層結合荷重との積和に対して用いられる閾値は、変換値と後段層結合荷重との積和を減ずる値である。変換値と後段層結合荷重との積和に対して用いられる閾値は、非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。なお、閾値は、本開示の技術に係る「第1変数」及び「第2変数」の一例である。 The subsequent layer value is a value based on the sum of products of the converted value and the subsequent layer connection load, and a threshold value (see Equation (4) below). The threshold value used for the sum of products of the converted value and the subsequent layer coupling load is a value that reduces the sum of products of the converted value and the subsequent layer coupling load. The threshold value used for the product sum of the conversion value and the subsequent layer connection weight is determined by performing learning on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion. Note that the threshold value is an example of a "first variable" and a "second variable" according to the technology of the present disclosure.

図11に示す例では、前段層107の一例として、入力層108Aが示されており、後段層109の一例として、中間層108B及び出力層108Cが示されている。入力層108Aは、複数の入力層ノード108A1を有する。中間層108Bは、複数の中間層ノード108B1を有する。出力層108Cは、出力層ノード108C1を有する。図11に示す例では、複数の前段層ノード107Aの一例として、N個の入力層ノード108A1が示されており、複数の後段層ノード109Aの一例として、N個の中間層ノード108B1、及びN個の出力層ノード108C1が示されている。 In the example shown in FIG. 11, an input layer 108A is shown as an example of the former layer 107, and an intermediate layer 108B and an output layer 108C are shown as examples of the latter layer 109. The input layer 108A has a plurality of input layer nodes 108A1. The middle layer 108B has a plurality of middle layer nodes 108B1. The output layer 108C has an output layer node 108C1. In the example shown in FIG . 11, N1 input layer nodes 108A1 are shown as an example of the plurality of previous layer nodes 107A, and N2 intermediate layer nodes 108B1, as an example of the plurality of subsequent layer nodes 109A. and N 3 output layer nodes 108C1 are shown.

複数の入力層ノード108A1の各々は、複数の格納素子92A1のうちの対応する格納素子92A1から入力されたテスト再生信号を中間層108Bに出力する。複数の中間層ノード108B1は、複数の入力層ノード108A1から入力されたテスト再生信号と中間層結合荷重との積和に基づいて、上述した合成値として得た中間層値を活性化関数(例えば、以下の数式(3)に示すシグモイド関数)で変換することで、上述した変換値を生成して出力層108Cに出力する。出力層108Cは、中間層108Bから入力された変換値と出力層結合荷重との積和に基づいて、上述した後段層値として得た出力層値を、ニューラルネットワーク信号として出力する。出力層108Cから出力されるニューラルネットワーク信号は、複数の格納素子92A1に格納されている複数のテスト再生信号のうち、最も先に入力されたテスト再生信号に関する信号、すなわち、終端格納素子E1に格納されているテスト再生信号に関する信号である。中間層結合荷重及び出力層結合荷重は、ニューラルネットワーク信号と教師データ110との誤差を最小にする学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。 Each of the plurality of input layer nodes 108A1 outputs the test reproduction signal input from the corresponding one of the plurality of storage elements 92A1 to the intermediate layer 108B. The plurality of intermediate layer nodes 108B1 convert the intermediate layer value obtained as the above-mentioned composite value into an activation function (e.g. , a sigmoid function shown in Equation (3) below), the above-described converted value is generated and output to the output layer 108C. The output layer 108C outputs the output layer value obtained as the above-mentioned subsequent layer value as a neural network signal based on the product sum of the conversion value input from the intermediate layer 108B and the output layer connection weight. The neural network signal output from the output layer 108C is a signal related to the test reproduction signal inputted first among the plurality of test reproduction signals stored in the plurality of storage elements 92A1, that is, the signal stored in the terminal storage element E1. This is a signal related to the test playback signal being used. The intermediate layer connection weight and the output layer connection weight are determined by performing learning on the neural network 108 to minimize the error between the neural network signal and the teacher data 110.

また、中間層値は、テスト再生信号と中間層結合荷重との積和と閾値(後述の数式(4)参照)とに基づく値である。テスト再生信号と中間層結合荷重との積和に対して用いられる閾値は、テスト再生信号と中間層結合荷重との積和を減じる値である。テスト再生信号と中間層結合荷重との積和に対して用いられる閾値は、非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。また、ニューラルネットワーク信号は、中間層108Bから入力された変換値と出力層結合荷重との積和と閾値(後述の数式(4)参照)とに基づく値である。変換値と出力層結合荷重との積和に対して用いられる閾値は、変換値と出力層結合荷重との積和を減じる値である。変換値と出力層結合荷重との積和に対して用いられる閾値は、非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。 Further, the intermediate layer value is a value based on the sum of products of the test reproduction signal and the intermediate layer coupling load and a threshold value (see Equation (4) described below). The threshold value used for the sum of products of the test reproduction signal and the intermediate layer coupling load is a value that reduces the sum of products of the test reproduction signal and the intermediate layer coupling load. The threshold value used for the product sum of the test reproduction signal and the intermediate layer connection weight is determined by performing learning on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion. Further, the neural network signal is a value based on the sum of products of the conversion value input from the intermediate layer 108B and the output layer connection weight, and a threshold value (see Equation (4) described below). The threshold value used for the sum of products of the conversion value and the output layer connection load is a value that subtracts the sum of products of the conversion value and the output layer connection load. The threshold value used for the product sum of the conversion value and the output layer connection weight is determined by performing learning on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion.

上述したように、ニューラルネットワーク信号は、複数の格納素子92A1に格納されている複数のテスト再生信号のうち、最も先に入力されたテスト再生信号に関する信号である。すなわち、ニューラルネットワーク信号は、終端格納素子E1に格納されているテスト再生信号に関する信号である。なお、複数の格納素子92A1に格納されている複数のテスト再生信号のうち、最も先に入力されたテスト再生信号に関する信号は、本開示の技術に係る「複数の遅延素子に格納されている複数の再生信号のうち、最も先に入力された再生信号に関する値」の一例である。また、ニューラルネットワーク信号は、本開示の技術に係る「後段層値」の一例である。 As described above, the neural network signal is a signal related to the test reproduction signal inputted first among the plurality of test reproduction signals stored in the plurality of storage elements 92A1. That is, the neural network signal is a signal related to the test reproduction signal stored in the terminal storage element E1. Note that among the plurality of test reproduction signals stored in the plurality of storage elements 92A1, the signal related to the test reproduction signal inputted first is a signal related to the test reproduction signal inputted first, which is stored in the plurality of delay elements stored in the plurality of delay elements. This is an example of "a value related to the first input reproduction signal among the reproduction signals of". Further, the neural network signal is an example of a "later layer value" according to the technology of the present disclosure.

ここで、以下の数式(2)~数式(8)において、“m”を1~3の自然数とし、“k”を1~Nの自然数とし、“j”を1~Nm-1の自然数とした場合、上述の遅延時間は、以下の数式(2)によってされる。また、テスト再生信号、リアルタイム再生信号、後段層結合荷重、合成値、活性化関数、変換値、後段層値、中間層結合荷重、中間層値、出力層結合荷重、ニューラルネットワーク信号、及び波形等化後再生信号は、以下の数式(3)及び(4)に示す変数で表現される。なお、以下では、後段層結合荷重、中間層結合荷重、及び出力層結合荷重を区別して説明する必要がない場合、単に「結合荷重」と称する。また、結合荷重及び閾値は、上述した最適化変数の一例であり、ニューラルネットワーク108を最適化するために用いられる。 Here, in the following formulas (2) to (8), "m" is a natural number from 1 to 3, "k" is a natural number from 1 to Nm , and "j" is a natural number from 1 to Nm -1 . When it is a natural number, the above-mentioned delay time is calculated by the following formula (2). In addition, test playback signals, real-time playback signals, subsequent layer connection weights, composite values, activation functions, conversion values, subsequent layer values, intermediate layer connection loads, intermediate layer values, output layer connection loads, neural network signals, waveforms, etc. The reproduced signal after conversion is expressed by variables shown in the following equations (3) and (4). In addition, below, unless it is necessary to explain separately the latter layer joint load, the intermediate layer joint load, and the output layer joint load, they will simply be referred to as "joint load." Further, the connection weight and the threshold value are examples of the optimization variables described above, and are used to optimize the neural network 108.



一例として図12に示すように、学習段階演算部92Bは、演算結果として、ニューラルネットワーク108の出力層108Cから誤差算出部92Cにニューラルネットワーク信号を出力する。誤差算出部92Cは、学習段階演算部92Bによる演算結果、すなわち、ニューラルネットワーク108の出力層108Cから入力されたニューラルネットワーク信号と教師データ110との誤差を算出し、算出した誤差を変数調整部92Dに出力する。ここで、誤差は、以下の数式(5)によって算出される。 As an example, as shown in FIG. 12, the learning stage calculation unit 92B outputs a neural network signal from the output layer 108C of the neural network 108 to the error calculation unit 92C as a calculation result. The error calculation unit 92C calculates the calculation result by the learning stage calculation unit 92B, that is, the error between the neural network signal input from the output layer 108C of the neural network 108 and the teacher data 110, and applies the calculated error to the variable adjustment unit 92D. Output to. Here, the error is calculated by the following formula (5).


変数調整部92Dは、誤差算出部92Cによって算出された誤差を最小にするように最適化変数を、誤差逆伝搬法を用いて調整する。そこで、変数調整部92Dは、最適化変数を調整するために用いる調整値、すなわち、最適化変数の変化量を以下の数式(6)及び数式(7)に従って算出する。具体的には、数式(6)によって、結合荷重の調整値が算出され、数式(7)によって、閾値の調整値が算出される。 The variable adjustment unit 92D adjusts the optimization variables using the error backpropagation method so as to minimize the error calculated by the error calculation unit 92C. Therefore, the variable adjustment unit 92D calculates the adjustment value used for adjusting the optimization variable, that is, the amount of change in the optimization variable according to the following equations (6) and (7). Specifically, the adjustment value of the connection load is calculated using equation (6), and the adjustment value of the threshold value is calculated using equation (7).

変数調整部92Dは、数式(6)から算出した調整値を用いてニューラルネットワーク108の結合荷重を調整し、数式(7)から算出した調整値を用いてニューラルネットワーク108の閾値を調整することで、ニューラルネットワーク108を最適化する。ニューラルネットワーク108は、上述した読取環境条件毎に変数調整部92Dによって最適化されることによって学習が行われる。そして、一例として図13に示すように、読取環境条件毎に変数調整部92Dによって最適化されたニューラルネットワーク108は、学習済みモデル82として、学習段階演算部92Bによって、読取環境条件毎にストレージ96に記憶される。 The variable adjustment unit 92D adjusts the connection weight of the neural network 108 using the adjustment value calculated from equation (6), and adjusts the threshold value of the neural network 108 using the adjustment value calculated from equation (7). , optimize the neural network 108. The neural network 108 performs learning by being optimized by the variable adjustment unit 92D for each of the above-mentioned reading environment conditions. As an example, as shown in FIG. 13, the neural network 108 that has been optimized by the variable adjustment unit 92D for each reading environment condition is stored as a trained model 82 by the learning stage calculation unit 92B in the storage 96 for each reading environment condition. is memorized.

次に、運用段階について図14及び図15を参照しながら説明する。 Next, the operation stage will be explained with reference to FIGS. 14 and 15.

一例として図14に示すように、ストレージ74には、コンピュータ90のストレージ96から学習済みモデル82が移行されて記憶されている。コンピュータ90から等化器60への学習済みモデル82の移行は、例えば、コンピュータ90が外部I/F28(図1参照)に接続された状態で、UI系装置26によって受け付けられた指示に従って実行される。具体的には、UI系装置26によって受け付けられた指示に従って、コンピュータ90のストレージ96から学習済みモデル82が選択され、選択された学習済みモデル82が等化器60のCPU70によってストレージ74に記憶される。 As an example, as shown in FIG. 14, the trained model 82 is transferred from the storage 96 of the computer 90 and stored in the storage 74. The trained model 82 is transferred from the computer 90 to the equalizer 60, for example, while the computer 90 is connected to the external I/F 28 (see FIG. 1), according to instructions received by the UI device 26. Ru. Specifically, the trained model 82 is selected from the storage 96 of the computer 90 in accordance with an instruction received by the UI device 26, and the selected trained model 82 is stored in the storage 74 by the CPU 70 of the equalizer 60. Ru.

なお、ストレージ74には、複数の学習済みモデル82を統合した学習済みモデルが記憶され、CPU70によって使用されるようにしてもよい。ここで、複数の学習済みモデル82を統合するとは、例えば、複数の学習済みモデル82間の互いに対応する最適化変数を平均することで複数の学習済みモデル82を合成することを指す。この場合、例えば、CPU70は、3m/sに関する走行速度条件を含む読取環境条件の学習済みモデル82と、4m/sに関する走行速度条件を含む読取環境条件の学習済みモデル82と、5m/sに関する走行速度条件を含む読取環境条件の学習済みモデル82とを統合することで、3m/s~5m/sの走行速度に対応する学習済みモデルを生成してストレージ74に対して記憶させるようにしてもよい。 Note that the storage 74 may store a trained model that is a combination of a plurality of trained models 82, and may be used by the CPU 70. Here, integrating the plurality of trained models 82 refers to, for example, composing the plurality of trained models 82 by averaging mutually corresponding optimization variables among the plurality of trained models 82. In this case, for example, the CPU 70 stores a learned model 82 of reading environmental conditions including a traveling speed condition of 3 m/s, a learned model 82 of reading environmental conditions including a traveling speed condition of 4 m/s, and a learned model 82 of reading environmental conditions including a traveling speed condition of 5 m/s. By integrating the learned model 82 of the reading environment conditions including the running speed condition, a trained model corresponding to the running speed of 3 m/s to 5 m/s is generated and stored in the storage 74. Good too.

CPU70は、ストレージ74から波形等化実行プログラム80を読み出し、読み出した波形等化実行プログラム80を実行することで、運用段階遅延格納部70A及び運用段階演算部70Bとして動作する。 The CPU 70 reads the waveform equalization execution program 80 from the storage 74 and executes the read waveform equalization execution program 80, thereby operating as the operation stage delay storage unit 70A and the operation stage calculation unit 70B.

運用段階遅延格納部70Aは、位相同期回路58からリアルタイム再生信号を1ビットずつ取得し、取得した順にリアルタイム再生信号を第2格納素子群(例えば、図7に示す内部メモリ71内の複数の格納素子)に格納する。すなわち、運用段階遅延格納部70Aは、位相同期回路58から1ビットずつリアルタイム再生信号を取得する毎に、取得順に時系列で第2格納素子群に格納する。また、第2格納素子群には、リアルタイム再生信号がFIFO方式で格納される。運用段階演算部70Bは、運用段階遅延格納部70Aによって時系列で格納されているリアルタイム再生信号と、ストレージ74内の学習済みモデル82とを用いた演算を行う。 The operation stage delay storage unit 70A acquires the real-time reproduction signal bit by bit from the phase synchronization circuit 58, and stores the real-time reproduction signal bit by bit in the order of acquisition in a second storage element group (for example, a plurality of storage elements in the internal memory 71 shown in FIG. 7). element). That is, every time the operational stage delay storage unit 70A acquires the real-time reproduction signal bit by bit from the phase synchronization circuit 58, it stores it in the second storage element group in chronological order in the acquisition order. Furthermore, the real-time reproduction signal is stored in the second storage element group in a FIFO format. The operation stage calculation unit 70B performs calculations using the real-time reproduction signal stored in time series by the operation stage delay storage unit 70A and the learned model 82 in the storage 74.

一例として図15に示すように、運用段階遅延格納部70Aは、上述の第2格納素子群として複数の格納素子70A1を有する。複数の格納素子70A1は、例えば、内部メモリ71によって実現される。複数の格納素子70A1の各々は遅延素子であり、複数の格納素子70A1には、上述した遅延時間ずつ遅延してリアルタイム再生信号が入力される。複数の格納素子70A1は、リアルタイム再生信号を時系列で格納する。すなわち、各格納素子70A1は、1ビット分のリアルタイム再生信号が入力される毎に、リアルタイム再生信号を1ビットずつ遅延して格納する。図15に示す例では、複数の格納素子70A1が、直列に接続されており、リアルタイム再生信号が1ビットずつ遅延して各格納素子70A1に格納される。複数の格納素子70A1には、リアルタイム再生信号がFIFO方式で格納され、終端の格納素子70A1(以下、「終端格納素子E2」とも称する)に格納されているリアルタイム再生信号は、運用段階遅延格納部70Aに1ビット分の新たなリアルタイム再生信号が入力されることに伴って格納素子70A1から消去される。 As an example, as shown in FIG. 15, the operation stage delay storage section 70A includes a plurality of storage elements 70A1 as the above-mentioned second storage element group. The plurality of storage elements 70A1 are realized by, for example, the internal memory 71. Each of the plurality of storage elements 70A1 is a delay element, and the real-time reproduction signal is input to the plurality of storage elements 70A1 after being delayed by the above-mentioned delay time. The plurality of storage elements 70A1 store real-time reproduction signals in time series. That is, each storage element 70A1 delays the real-time playback signal by 1 bit and stores the real-time playback signal every time one bit of the real-time playback signal is input. In the example shown in FIG. 15, a plurality of storage elements 70A1 are connected in series, and the real-time reproduction signal is delayed by one bit and stored in each storage element 70A1. Real-time reproduction signals are stored in the plurality of storage elements 70A1 in a FIFO format, and the real-time reproduction signals stored in the terminal storage element 70A1 (hereinafter also referred to as "termination storage element E2") are stored in the operation stage delay storage section. When a new 1-bit real-time playback signal is input to 70A, it is erased from storage element 70A1.

学習済みモデル82は、複数の格納素子70A1に対応する複数の前段層ノード107Aを有する前段層107と、複数の後段層ノード109Aを有する後段層109と、を含む。複数の格納素子70A1の各々は、入力されたリアルタイム再生信号を複数の前段層ノード107Aのうちの対応する前段層ノード107Aに出力する。複数の前段層ノード107Aの各々は、複数の格納素子70A1のうちの対応する格納素子70A1から入力されたリアルタイム再生信号を後段層109に出力する。後段層109は、複数の前段層ノード107Aから入力されたリアルタイム再生信号(図15に示す例では、“x”)と後段層結合荷重(図15に示す例では、“w”)との積和に基づいて得た合成値を活性化関数で変換する。そして、後段層109は、合成値を活性化関数で変換して得た変換値に基づく後段層値(図15に示す例では、「波形等化後再生信号」)を出力する。後段層109から出力される後段層値は、終端格納素子E2に格納されているリアルタイム再生信号に関する値である。 The trained model 82 includes a former layer 107 having a plurality of former layer nodes 107A corresponding to a plurality of storage elements 70A1, and a latter layer 109 having a plurality of later layer nodes 109A. Each of the plurality of storage elements 70A1 outputs the input real-time reproduction signal to a corresponding one of the plurality of previous-layer nodes 107A. Each of the plurality of front layer nodes 107A outputs the real-time reproduction signal input from the corresponding storage element 70A1 among the plurality of storage elements 70A1 to the rear layer 109. The subsequent layer 109 reproduces the product of the real-time reproduction signal (“x” in the example shown in FIG. 15) input from the plurality of previous layer nodes 107A and the subsequent layer coupling load (“w” in the example shown in FIG. 15). The composite value obtained based on the sum is transformed using an activation function. Then, the subsequent layer 109 outputs a subsequent layer value (in the example shown in FIG. 15, a "waveform equalized reproduced signal") based on a converted value obtained by converting the composite value using an activation function. The subsequent layer value output from the subsequent layer 109 is a value related to the real-time reproduction signal stored in the termination storage element E2.

図15に示す例では、前段層107の一例として、入力層108Aが示されており、後段層109の一例として、中間層108B及び出力層108Cが示されている。入力層108Aは、複数の入力層ノード108A1を有する。中間層108Bは、複数の中間層ノード108B1を有する。出力層108Cは、出力層ノード108C1を有する。図15に示す例では、複数の前段層ノード107Aの一例として、N個の入力層ノード108A1が示されており、複数の後段層ノード109Aの一例として、N個の中間層ノード108B1、及びN個の出力層ノード108C1が示されている。 In the example shown in FIG. 15, an input layer 108A is shown as an example of the former layer 107, and an intermediate layer 108B and an output layer 108C are shown as examples of the latter layer 109. The input layer 108A has a plurality of input layer nodes 108A1. The middle layer 108B has a plurality of middle layer nodes 108B1. The output layer 108C has an output layer node 108C1. In the example shown in FIG. 15, N1 input layer nodes 108A1 are shown as an example of the plurality of previous layer nodes 107A, and N2 intermediate layer nodes 108B1, as an example of the plurality of subsequent layer nodes 109A. and N 3 output layer nodes 108C1 are shown.

複数の入力層ノード108A1の各々は、複数の格納素子70A1のうちの対応する格納素子70A1から入力されたリアルタイム再生信号を中間層108Bに出力する。複数の中間層ノード108B1は、複数の入力層ノード108A1から入力されたリアルタイム再生信号と中間層結合荷重との積和に基づいて、上述した合成値として得た中間層値を活性化関数(例えば、数式(3)に示すシグモイド関数)で変換することで、上述した変換値を生成して出力層108Cに出力する。ここで、中間層値は、リアルタイム再生信号と中間層結合荷重との積和と閾値(数式(4)参照)とに基づく値である。具体的に説明すると、中間層値は、数式(4)に示すように、リアルタイム再生信号と中間層結合荷重との積和から閾値を減じた値である。出力層108Cは、中間層108Bから入力された変換値と出力層結合荷重との積和に基づいて、上述した後段層値として得た出力層値を、波形等化後再生信号として出力する。 Each of the plurality of input layer nodes 108A1 outputs the real-time reproduction signal input from the corresponding one of the plurality of storage elements 70A1 to the intermediate layer 108B. The plurality of intermediate layer nodes 108B1 convert the intermediate layer value obtained as the above-mentioned composite value into an activation function (e.g. , a sigmoid function shown in equation (3)), the above-mentioned converted value is generated and output to the output layer 108C. Here, the intermediate layer value is a value based on the sum of products of the real-time reproduction signal and the intermediate layer coupling load and a threshold value (see formula (4)). Specifically, the intermediate layer value is the value obtained by subtracting the threshold value from the sum of products of the real-time reproduction signal and the intermediate layer coupling load, as shown in Equation (4). The output layer 108C outputs the output layer value obtained as the above-described subsequent layer value as a waveform-equalized reproduced signal based on the product sum of the conversion value input from the intermediate layer 108B and the output layer coupling weight.

出力層108Cから出力される波形等化後再生信号は、複数の格納素子70A1に格納されている複数のリアルタイム再生信号のうち、最も先に入力されたリアルタイム再生信号、すなわち、終端格納素子E2に格納されているリアルタイ再生信号に関する信号である。なお、複数の格納素子70A1に格納されている複数のリアルタイム再生信号のうち、最も先に入力されたリアルタイム再生信号に関する信号は、本開示の技術に係る「複数の遅延素子に格納されている複数の再生信号のうち、最も先に入力された再生信号に関する値」の一例である。また、波形等化後再生信号は、本開示の技術に係る「後段層値」の一例である。 The waveform-equalized reproduced signal outputted from the output layer 108C is the real-time reproduced signal inputted first among the plurality of real-time reproduced signals stored in the plurality of storage elements 70A1, that is, the one inputted to the terminal storage element E2. This is a signal related to a stored real-time playback signal. Note that among the plurality of real-time reproduction signals stored in the plurality of storage elements 70A1, the signal related to the real-time reproduction signal inputted first is the "multiple delay elements stored in the plurality of delay elements" according to the technology of the present disclosure. This is an example of "a value related to the first input reproduction signal among the reproduction signals of". Further, the reproduced signal after waveform equalization is an example of a "later layer value" according to the technology of the present disclosure.

また、波形等化後再生信号は、中間層108Bから入力された変換値と出力層結合荷重との積和と閾値(数式(4)参照)とに基づく値である。変換値と出力層結合荷重との積和に対して用いられる閾値は、変換値と出力層結合荷重との積和を減じる値である(数式(4)参照)。 Further, the reproduced signal after waveform equalization is a value based on the sum of products of the conversion value input from the intermediate layer 108B and the output layer coupling weight, and a threshold value (see formula (4)). The threshold value used for the sum of products of the conversion value and the output layer connection load is a value that subtracts the sum of products of the conversion value and the output layer connection load (see formula (4)).

次に、磁気テープドライブ10の作用について説明する。 Next, the operation of the magnetic tape drive 10 will be explained.

先ず、コンピュータ90のCPU92によって実行される学習実行処理について図16を参照しながら説明する。学習実行処理は、学習実行処理の実行を開始する指示がUI系装置104(図8参照)によって受け付けられた場合に、コンピュータ90のCPU92によって学習実行プログラム106に従って実行される。なお、以下では、説明の便宜上、テスト再生信号供給装置102から学習段階遅延格納部92Aにテスト再生信号が1ビット分ずつ供給されることを前提として説明する(図9~図12参照)。 First, the learning execution process executed by the CPU 92 of the computer 90 will be described with reference to FIG. 16. The learning execution process is executed by the CPU 92 of the computer 90 according to the learning execution program 106 when the UI device 104 (see FIG. 8) receives an instruction to start execution of the learning execution process. For convenience of explanation, the following description will be made on the assumption that the test reproduction signal is supplied bit by bit from the test reproduction signal supply device 102 to the learning stage delay storage section 92A (see FIGS. 9 to 12).

図16に示す学習実行処理では、先ず、ステップST10で、学習段階遅延格納部92Aは、テスト再生信号供給装置102から1ビット分のテスト再生信号を取得し、その後、学習実行処理はステップST12へ移行する。 In the learning execution process shown in FIG. 16, first, in step ST10, the learning stage delay storage section 92A obtains a 1-bit test reproduction signal from the test reproduction signal supply device 102, and then the learning execution process proceeds to step ST12. Transition.

ステップST12で、学習段階遅延格納部92Aは、ステップST10で取得したテスト再生信号をFIFO方式で且つ時系列で複数の格納素子92A1に格納し、その後、学習実行処理はステップST14へ移行する。 In step ST12, the learning stage delay storage section 92A stores the test reproduction signal acquired in step ST10 in a plurality of storage elements 92A1 in a FIFO format and in time series, and then the learning execution process moves to step ST14.

ステップST14で、学習段階遅延格納部92Aは、全ての格納素子92A1にテスト再生信号が格納されているか否かを判定する。ステップST14において、全ての格納素子92A1にテスト再生信号が格納されていない場合は、判定が否定されて、学習実行処理はステップST10へ移行する。ステップST14において、全ての格納素子92A1にテスト再生信号が格納されている場合は、判定が肯定されて、学習実行処理はステップST16へ移行する。 In step ST14, the learning stage delay storage section 92A determines whether the test reproduction signal is stored in all the storage elements 92A1. In step ST14, if the test reproduction signal is not stored in all the storage elements 92A1, the determination is negative and the learning execution process moves to step ST10. In step ST14, if the test reproduction signal is stored in all the storage elements 92A1, the determination is affirmative and the learning execution process moves to step ST16.

ステップST16で、学習段階演算部92Bは、学習段階遅延格納部92Aによって複数の格納素子92A1に時系列で格納されたテスト再生信号とストレージ96内のニューラルネットワーク108とを用いた演算を行い、その後、学習実行処理はステップST18へ移行する。 In step ST16, the learning stage calculation unit 92B performs calculation using the test reproduction signal stored in the plurality of storage elements 92A1 in time series by the learning stage delay storage unit 92A and the neural network 108 in the storage 96, and then , the learning execution process moves to step ST18.

ステップST18で、誤差算出部92Cは、学習段階演算部92Bからニューラルネットワーク信号が出力されたか否かを判定する。ステップST18において、学習段階演算部92Bからニューラルネットワーク信号が出力されていない場合は、判定が否定されて、ステップST18の判定が再び行われる。ステップST18において、学習段階演算部92Bからニューラルネットワーク信号が出力された場合は、判定が肯定されて、学習実行処理はステップST20へ移行する。 In step ST18, the error calculation section 92C determines whether a neural network signal has been output from the learning stage calculation section 92B. In step ST18, if the neural network signal is not output from the learning stage calculation section 92B, the determination is negative and the determination in step ST18 is performed again. In step ST18, if the neural network signal is output from the learning stage calculation unit 92B, the determination is affirmative and the learning execution process moves to step ST20.

ステップST20で、誤差算出部92Cは、学習段階演算部92Bから入力されたニューラルネットワーク信号とストレージ96内の教師データ110との誤差を算出し、その後、学習実行処理はステップST22へ移行する。 In step ST20, the error calculation unit 92C calculates the error between the neural network signal input from the learning stage calculation unit 92B and the teacher data 110 in the storage 96, and then the learning execution process moves to step ST22.

ステップST22で、変数調整部92Dは、ステップST20で算出された誤差が既定範囲内であるか否かを判定する。ここで、既定範囲とは、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される範囲を指す。既定範囲は、固定値であってもよいし、与えられた条件(例えば、UI系装置104によって受け付けられた指示の内容)に応じて変更される可変値であってもよい。ステップST22において、ステップST20で算出された誤差が既定範囲内の場合は、判定が肯定されて、学習実行処理はステップST28へ移行する。ステップST22において、ステップST20で算出された誤差が既定範囲外の場合は、判定が否定されて、学習実行処理はステップST24へ移行する。 In step ST22, the variable adjustment unit 92D determines whether the error calculated in step ST20 is within a predetermined range. Here, the predetermined range refers to a generally accepted range in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs. The predetermined range may be a fixed value or a variable value that is changed depending on a given condition (for example, the content of an instruction received by the UI device 104). In step ST22, if the error calculated in step ST20 is within the predetermined range, the determination is affirmative and the learning execution process moves to step ST28. In step ST22, if the error calculated in step ST20 is outside the predetermined range, the determination is negative and the learning execution process moves to step ST24.

ステップST24で、変数調整部92Dは、ステップST20で算出された誤差を最小にするように最適化変数を調整する調整値を算出し、その後、学習実行処理はステップST26へ移行する。 In step ST24, the variable adjustment unit 92D calculates an adjustment value for adjusting the optimization variable so as to minimize the error calculated in step ST20, and then the learning execution process moves to step ST26.

ステップST26で、変数調整部92Dは、ステップST28で算出した調整値を用いて結合荷重等の最適化変数を調整し、その後、学習実行処理はステップST10へ移行する。 In step ST26, the variable adjustment unit 92D adjusts optimization variables such as connection weights using the adjustment values calculated in step ST28, and then the learning execution process moves to step ST10.

ステップST28で、学習段階演算部92Bは、ステップST16の演算で用いた最新のニューラルネットワーク108を学習済みモデル82としてストレージ96に対して記憶させ、その後、学習実行処理が終了する。 In step ST28, the learning stage calculation unit 92B stores the latest neural network 108 used in the calculation in step ST16 as the trained model 82 in the storage 96, and then the learning execution process ends.

次に、等化器60のCPU70によって実行される波形等化実行処理について図17を参照しながら説明する。図17に示す波形等化実行処理は、波形等化実行処理の実行を開始する指示がUI系装置26(図1参照)によって受け付けられた場合に、等化器60のCPU70によって波形等化実行プログラム80に従って実行される。 Next, the waveform equalization execution process executed by the CPU 70 of the equalizer 60 will be described with reference to FIG. 17. The waveform equalization execution process shown in FIG. 17 is executed by the CPU 70 of the equalizer 60 when an instruction to start the waveform equalization execution process is accepted by the UI device 26 (see FIG. 1). The program 80 is executed.

なお、図17に示す波形等化実行処理の流れは、本開示の技術に係る「信号処理装置の処理方法」及び「磁気テープ読取装置の動作方法」の一例である。また、以下では、説明の便宜上、位相同期回路58から運用段階遅延格納部70Aにリアルタイム再生信号が1ビット分ずつ供給されることを前提として説明する(図14及び図15参照)。また、以下では、説明の便宜上、等化器60のストレージ74に、学習実行処理が実行されることによって得られた学習済みモデル82が既に記憶されていることを前提として説明する。 Note that the flow of the waveform equalization execution process shown in FIG. 17 is an example of the "processing method of a signal processing device" and the "operating method of a magnetic tape reading device" according to the technology of the present disclosure. Furthermore, for convenience of explanation, the following description will be made on the assumption that the real-time reproduction signal is supplied bit by bit from the phase synchronization circuit 58 to the operational stage delay storage section 70A (see FIGS. 14 and 15). Furthermore, for convenience of explanation, the following description will be made on the premise that the learned model 82 obtained by executing the learning execution process is already stored in the storage 74 of the equalizer 60.

図17に示す波形等化実行処理では、先ず、ステップST50で、運用段階遅延格納部70Aは、位相同期回路58から1ビット分のリアルタイム再生信号を取得し、その後、波形等化実行処理はステップST52へ移行する。 In the waveform equalization execution process shown in FIG. 17, first, in step ST50, the operation stage delay storage unit 70A obtains a 1-bit real-time reproduction signal from the phase synchronization circuit 58, and then the waveform equalization execution process is performed in step ST50. Move to ST52.

ステップST52で、運用段階遅延格納部70Aは、ステップST50で取得したリアルタイム再生信号をFIFO方式で且つ時系列で複数の格納素子70A1に格納し、その後、波形等化実行処理はステップST54へ移行する。 In step ST52, the operation stage delay storage unit 70A stores the real-time reproduction signal acquired in step ST50 in the plurality of storage elements 70A1 in FIFO format and in chronological order, and then the waveform equalization execution process moves to step ST54. .

ステップST54で、運用段階遅延格納部70Aは、全ての格納素子70A1にリアルタイム再生信号が格納されているか否かを判定する。ステップST54において、全ての格納素子70A1にリアルタイム再生信号が格納されていない場合は、判定が否定されて、波形等化実行処理はステップST50へ移行する。ステップST54において、全ての格納素子70A1にリアルタイム再生信号が格納されている場合は、判定が肯定されて、波形等化実行処理はステップST56へ移行する。 In step ST54, the operation stage delay storage section 70A determines whether the real-time reproduction signal is stored in all the storage elements 70A1. In step ST54, if the real-time reproduction signal is not stored in all of the storage elements 70A1, the determination is negative and the waveform equalization execution process moves to step ST50. In step ST54, if the real-time reproduction signal is stored in all the storage elements 70A1, the determination is affirmative, and the waveform equalization execution processing moves to step ST56.

ステップST56で、運用段階演算部70Bは、運用段階遅延格納部70Aによって複数の格納素子70A1に時系列で格納されたリアルタイム再生信号とストレージ74内の学習済みモデル82とを用いた演算を行うことで、終端格納素子E2に格納されているリアルタイム再生信号に関する波形等化後再生信号を生成し、その後、波形等化実行処理はステップST58へ移行する。 In step ST56, the operation stage calculation unit 70B performs calculation using the real-time reproduction signal stored in the plurality of storage elements 70A1 in time series by the operation stage delay storage unit 70A and the trained model 82 in the storage 74. Then, a waveform-equalized reproduction signal regarding the real-time reproduction signal stored in the termination storage element E2 is generated, and then the waveform equalization execution processing moves to step ST58.

ステップST58で、運用段階演算部70Bは、ステップST56で生成した波形等化後再生信号を復号器62に出力し、その後、波形等化実行処理が終了する。 In step ST58, the operation stage calculation unit 70B outputs the waveform equalized reproduced signal generated in step ST56 to the decoder 62, and then the waveform equalization execution process ends.

ところで、一般的に、リアルタイム再生信号に対する波形等化の方式として、従来既知の線形フィルタを用いた波形等化方式が知られている。線形フィルタとしてはFIRフィルタが知られている。図18には、FIR等化方式によりリアルタイム再生信号の波形等化が行われることで得られた信号のSNR(以下、「FIR等化方式SNR」とも称する)と、ニューラルネットワーク等化方式によりリアルタイム再生信号の波形等化が行われることで得られた信号のSNR(以下、「ニューラルネットワーク等化方式SNR」とも称する)とを比較した結果の一例が示されている。ここで、FIR等化方式とは、従来既知のFIRフィルタを用いた波形等化方式を指す。また、ニューラルネットワーク等化方式とは、本開示の技術に係るニューラルネットワーク108に対して、非線形歪を軽減する学習が行われることによって得られた学習済みモデル82を用いた波形等化方式(例えば、図17に示す波形等化実行処理を用いた波形等化方式)を指す。なお、図18に示すグラフにおいて、横軸は磁気テープMTの走行速度であり、縦軸はSNRである。 Incidentally, a waveform equalization method using a conventionally known linear filter is generally known as a method of waveform equalization for a real-time reproduced signal. An FIR filter is known as a linear filter. Figure 18 shows the SNR of the signal obtained by waveform equalization of the real-time reproduced signal using the FIR equalization method (hereinafter also referred to as "FIR equalization method SNR"), and the real-time An example of the results of comparison with the SNR of a signal obtained by waveform equalization of a reproduced signal (hereinafter also referred to as "neural network equalization SNR") is shown. Here, the FIR equalization method refers to a waveform equalization method using a conventionally known FIR filter. Further, the neural network equalization method refers to a waveform equalization method (for example, , a waveform equalization method using the waveform equalization execution process shown in FIG. 17). In the graph shown in FIG. 18, the horizontal axis is the running speed of the magnetic tape MT, and the vertical axis is the SNR.

一例として図18に示すように、FIR等化方式SNR及びニューラルネットワーク等化方式SNRは共に、磁気テープMTの走行速度が大きくなるに従って低下する。しかし、磁気テープMTの走行速度に関わらず、ニューラルネットワーク等化方式SNRは、FIR等化方式SNRよりも、高い。また、図18に示す例では、磁気テープMTの走行速度が大きくなるほど、FIR等化方式SNRに対するニューラルネットワーク等化方式SNRの割合が大きい。つまり、図18に示す例からは、FIR等化方式によりリアルタイム再生信号の波形等化が行われるよりも、ニューラルネットワーク等化方式によりリアルタイム再生信号の波形等化が行われる方が、SNRの向上に寄与していることが読み取ることができる。 As an example, as shown in FIG. 18, both the FIR equalization method SNR and the neural network equalization method SNR decrease as the running speed of the magnetic tape MT increases. However, regardless of the running speed of the magnetic tape MT, the SNR of the neural network equalization method is higher than the SNR of the FIR equalization method. Furthermore, in the example shown in FIG. 18, the higher the running speed of the magnetic tape MT, the greater the ratio of the neural network equalization method SNR to the FIR equalization method SNR. In other words, from the example shown in FIG. 18, it is clear that the SNR is better when the waveform of the real-time reproduced signal is equalized using the neural network equalization method than when the waveform of the real-time reproduced signal is equalized using the FIR equalization method. It can be seen that this contributes to

また、図19には、磁気テープMTの走行速度が6m/sの場合、4m/sの場合、及び2m/sの場合のFIRフィルタを用いた波形等化処理がリアルタイム再生信号に対して行われることで生じるノイズと、磁気テープMTの走行速度が6m/sの場合、4m/sの場合、及び2m/sの場合の本開示の技術による波形等化処理(例えば、図17に示す波形等化実行処理)がリアルタイム再生信号に対して行われることで生じるノイズとを比較した結果の一例が示されている。なお、図19に示すグラフにおいて、横軸は、磁気テープMTの長尺方向の位置であり、縦軸は位相同期回路58から出力されるリアルタイム再生信号の信号値である。 FIG. 19 also shows that waveform equalization processing using an FIR filter is performed on the real-time playback signal when the running speed of the magnetic tape MT is 6 m/s, 4 m/s, and 2 m/s. Waveform equalization processing (for example, the waveform shown in FIG. An example of the results of comparison with noise generated when equalization execution processing is performed on the real-time reproduced signal is shown. In the graph shown in FIG. 19, the horizontal axis is the position in the longitudinal direction of the magnetic tape MT, and the vertical axis is the signal value of the real-time reproduction signal output from the phase synchronization circuit 58.

一例として図19に示すように、FIRフィルタを用いた波形等化処理では、磁気テープMTの走行速度に関わらず、磁気テープMTに記録されているデータの特定の並び方、すなわち、特定の記録パターンに依存性がある非線形ノイズが生じる。これに対し、本開示の技術による波形等化処理では、FIRフィルタを用いた波形等化処理に比べ、特定の記録パターンに依存性がある非線形ノイズが低減される。 As an example, as shown in FIG. 19, in waveform equalization processing using an FIR filter, regardless of the running speed of the magnetic tape MT, a specific arrangement of data recorded on the magnetic tape MT, that is, a specific recording pattern Nonlinear noise that has a dependence on On the other hand, in the waveform equalization process according to the technique of the present disclosure, nonlinear noise that is dependent on a specific recording pattern is reduced compared to the waveform equalization process using an FIR filter.

以上説明したように、磁気テープドライブ10では、等化器60によってリアルタイム再生信号の波形等化が行われる。波形等化は、読取環境条件(図10参照)に応じて生じる非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることで得られた学習済みモデル82を用いて行われる。従って、本構成によれば、線形フィルタを用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合に比べ、リアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。また、本第1実施形態では、図5に示すように、複数の読取素子16Aの各々に対して素子別信号処理装置50Aが設けられているので、各読取素子16Aに対して等化器60による再生信号系列の波形等化が行われる。従って、本構成によれば、線形フィルタを用いて複数の再生信号系列の波形等化が行われる場合に比べ、複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減することができる。 As described above, in the magnetic tape drive 10, the equalizer 60 performs waveform equalization of the real-time reproduction signal. Waveform equalization is performed using a trained model 82 obtained by performing training on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion that occurs depending on the reading environment conditions (see FIG. 10). Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce nonlinear distortion occurring in the real-time reproduced signal, compared to the case where the waveform equalization of the real-time reproduced signal is performed using a linear filter. Furthermore, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, an element-specific signal processing device 50A is provided for each of the plurality of reading elements 16A, so an equalizer 60 is provided for each reading element 16A. The waveform equalization of the reproduced signal sequence is performed by. Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce distortion that nonlinearly occurs in a plurality of reproduced signal sequences, compared to a case where waveform equalization of a plurality of reproduced signal sequences is performed using a linear filter.

また、磁気テープドライブ10では、読取ヘッド条件に応じて生じる非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることで得られた学習済みモデル82を用いて波形等化が行われる。従って、本構成によれば、線形フィルタを用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合に比べ、読取ヘッド16の個体差が原因でリアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。 Further, in the magnetic tape drive 10, waveform equalization is performed using a trained model 82 obtained by performing training on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion that occurs depending on the read head conditions. Therefore, according to this configuration, nonlinear distortion occurring in the real-time reproduced signal due to individual differences in the reading heads 16 can be reduced, compared to the case where the waveform equalization of the real-time reproduced signal is performed using a linear filter.

また、磁気テープドライブ10では、磁気テープ条件に応じて生じる非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることで得られた学習済みモデル82を用いて波形等化が行われる。従って、本構成によれば、線形フィルタを用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合に比べ、磁気テープMTの個体差が原因でリアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。 Further, in the magnetic tape drive 10, waveform equalization is performed using a trained model 82 obtained by performing training on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion that occurs depending on magnetic tape conditions. Therefore, with this configuration, compared to the case where waveform equalization of the real-time playback signal is performed using a linear filter, it is possible to reduce nonlinear distortion that occurs in the real-time playback signal due to individual differences in the magnetic tape MT.

また、磁気テープドライブ10では、走行速度条件に応じて生じる非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることで得られた学習済みモデル82を用いて波形等化が行われる。従って、本構成によれば、線形フィルタを用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合に比べ、磁気テープMTの走行速度が原因でリアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。 Further, in the magnetic tape drive 10, waveform equalization is performed using a trained model 82 obtained by performing learning on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion that occurs depending on the running speed condition. Therefore, according to this configuration, compared to the case where the waveform equalization of the real-time playback signal is performed using a linear filter, it is possible to reduce the nonlinear distortion that occurs in the real-time playback signal due to the running speed of the magnetic tape MT.

また、磁気テープドライブ10では、A/D変換器条件に応じて生じる非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることで得られた学習済みモデル82を用いて波形等化が行われる。従って、本構成によれば、線形フィルタを用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合に比べ、A/D変換器54の個体差が原因でリアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。 In addition, in the magnetic tape drive 10, waveform equalization is performed using a trained model 82 obtained by performing training on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion that occurs depending on A/D converter conditions. be exposed. Therefore, according to this configuration, nonlinear distortion occurring in the real-time reproduced signal due to individual differences in the A/D converter 54 can be reduced, compared to the case where waveform equalization of the real-time reproduced signal is performed using a linear filter. I can do it.

また、磁気テープドライブ10では、非線形歪を軽減する学習が行われた非線形フィルタとして学習済みモデル82を用いて等化器60によってリアルタイム再生信号の波形等化が行われる。従って、本構成によれば、線形フィルタを用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合に比べ、リアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。 Further, in the magnetic tape drive 10, the waveform equalization of the real-time reproduction signal is performed by the equalizer 60 using the trained model 82 as a nonlinear filter trained to reduce nonlinear distortion. Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce nonlinear distortion occurring in the real-time reproduced signal, compared to the case where the waveform equalization of the real-time reproduced signal is performed using a linear filter.

また、磁気テープドライブ10では、学習済みモデル82が、前段層107及び後段層109を有する。前段層107は、複数の格納素子70A1に対応する複数の前段層ノードを有する。複数の格納素子70A1の各々は、入力されたリアルタイム再生信号を複数の前段層ノード107Aのうちの対応する前段層ノード107Aに出力する。複数の前段層ノード107Aの各々は、複数の格納素子70A1のうちの対応する格納素子70A1から入力されたリアルタイム再生信号を後段層109に出力する。後段層109は、複数の前段層ノード107Aから入力されたリアルタイム再生信号と後段層結合荷重との積和に基づいて得た合成値を活性化関数で変換する。後段層結合荷重は、非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。また、後段層109は、合成値を活性化関数で変換して得た変換値に基づく後段層値として波形等化後再生信号を出力する。従って、本構成によれば、線形フィルタを用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合に比べ、リアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。 Further, in the magnetic tape drive 10, the learned model 82 has a former layer 107 and a latter layer 109. The pre-layer 107 has a plurality of pre-layer nodes corresponding to the plurality of storage elements 70A1. Each of the plurality of storage elements 70A1 outputs the input real-time reproduction signal to a corresponding one of the plurality of previous-layer nodes 107A. Each of the plurality of front layer nodes 107A outputs the real-time reproduction signal input from the corresponding storage element 70A1 among the plurality of storage elements 70A1 to the rear layer 109. The subsequent layer 109 uses an activation function to convert a composite value obtained based on the sum of products of the real-time playback signals input from the plurality of previous layer nodes 107A and the subsequent layer coupling loads. The subsequent layer connection weight is determined by performing learning on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion. Further, the subsequent layer 109 outputs a waveform-equalized reproduced signal as a subsequent layer value based on a converted value obtained by converting the composite value using an activation function. Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce nonlinear distortion occurring in the real-time reproduced signal, compared to the case where the waveform equalization of the real-time reproduced signal is performed using a linear filter.

また、磁気テープドライブ10では、後段層値として、変換値と後段層結合荷重との積和から閾値を減じて得た値が採用されている。変換値と後段層結合荷重との積和に対して用いられる閾値は、非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。従って、本構成によれば、非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められた閾値を用いずに後段層値が定められる場合に比べ、リアルタイム再生信号に生じる非線形歪を高精度に軽減することができる。 Further, in the magnetic tape drive 10, a value obtained by subtracting a threshold value from the sum of products of the converted value and the subsequent layer coupling load is used as the subsequent layer value. The threshold value used for the product sum of the conversion value and the subsequent layer connection weight is determined by performing learning on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion. Therefore, according to this configuration, the nonlinear distortion occurring in the real-time reproduced signal is greater than the case where the subsequent layer value is determined without using the threshold value determined by performing learning to reduce nonlinear distortion on the neural network 108. can be reduced with high precision.

また、磁気テープドライブ10では、複数の格納素子70A1に、リアルタイム再生信号が遅延時間ずつ遅延して入力される。複数の格納素子70A1は、リアルタイム再生信号が遅延時間ずつ遅延して入力される複数の遅延素子であり、後段層値として後段層109から出力される波形等化後再生信号は、複数の格納素子70A1に格納されている複数のリアルタイム再生信号のうち、最も先に入力されたリアルタイム再生信号、すなわち、終端格納素子E2に格納されているリアルタム再生信号に関する値である。従って、本構成によれば、後段層109からリアルタイム再生信号に対応する波形等化後再生信号を、複数の格納素子70A1に入力されたリアルタイム再生信号順に得ることができる。 Further, in the magnetic tape drive 10, real-time playback signals are input to the plurality of storage elements 70A1 after being delayed by a delay time. The plurality of storage elements 70A1 are a plurality of delay elements into which the real-time reproduction signal is input after being delayed by the delay time, and the waveform-equalized reproduction signal outputted from the latter layer 109 as a later layer value is inputted to the plurality of storage elements 70A1. This value is related to the real-time playback signal inputted first among the plurality of real-time playback signals stored in 70A1, that is, the real-time playback signal stored in the termination storage element E2. Therefore, according to this configuration, waveform-equalized playback signals corresponding to real-time playback signals can be obtained from the subsequent layer 109 in the order of the real-time playback signals input to the plurality of storage elements 70A1.

また、磁気テープドライブ10では、学習済みモデル82が、前段層107として入力層108Aを有し、後段層109として中間層108B及び出力層108Cを有する。また、入力層108Aは、複数の前段層ノード107Aとして複数の入力層ノード108A1を有する。中間層108Bは、複数の後段層ノード109Aとして複数の中間層ノード108B1を有する。後段層109は、後段層ノード109Aとして出力層ノード108C1を有する。複数の入力層ノード108A1の各々は、複数の格納素子92A1のうちの対応する格納素子92A1から入力されたリアルタイム再生信号を中間層108Bに出力する。複数の中間層ノード108B1は、複数の入力層ノード108A1から入力されたリアルタイム再生信号と中間層結合荷重との積和に基づいて合成値として得た中間層値を活性化関数で変換することで変換値を生成して出力層108Cに出力する。中間層結合荷重は、ニューラルネットワーク信号と教師データ110との誤差を最小にする学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。出力層108Cは、中間層108Bから入力された変換値と出力層結合荷重との積和に基づく出力層値として波形等化後再生信号を出力する。出力層結合荷重は、ニューラルネットワーク信号と教師データ110との誤差を最小にする学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。従って、本構成によれば、線形フィルタを用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合に比べ、リアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。 Further, in the magnetic tape drive 10, the learned model 82 has an input layer 108A as a former layer 107, and an intermediate layer 108B and an output layer 108C as a latter layer 109. Further, the input layer 108A includes a plurality of input layer nodes 108A1 as a plurality of previous layer nodes 107A. The intermediate layer 108B has a plurality of intermediate layer nodes 108B1 as a plurality of subsequent layer nodes 109A. The subsequent layer 109 has an output layer node 108C1 as a subsequent layer node 109A. Each of the plurality of input layer nodes 108A1 outputs the real-time reproduction signal input from the corresponding storage element 92A1 among the plurality of storage elements 92A1 to the intermediate layer 108B. The plurality of intermediate layer nodes 108B1 converts the intermediate layer value obtained as a composite value based on the product sum of the real-time reproduction signal inputted from the plurality of input layer nodes 108A1 and the intermediate layer coupling weight using an activation function. A converted value is generated and output to the output layer 108C. The intermediate layer connection weight is determined by performing learning on the neural network 108 to minimize the error between the neural network signal and the teacher data 110. The output layer 108C outputs the waveform-equalized reproduced signal as an output layer value based on the sum of products of the conversion value input from the intermediate layer 108B and the output layer coupling weight. The output layer connection weight is determined by performing learning on the neural network 108 to minimize the error between the neural network signal and the teacher data 110. Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce nonlinear distortion occurring in the real-time reproduced signal, compared to the case where the waveform equalization of the real-time reproduced signal is performed using a linear filter.

また、磁気テープドライブ10では、中間層値として、リアルタイム再生信号と中間層結合荷重との積和から閾値を減じて得た値が採用されている。リアルタイム再生信号と中間層結合荷重との積和に対して用いられる閾値は、非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められる。従って、本構成によれば、非線形歪を軽減する学習がニューラルネットワーク108に対して行われることによって定められた閾値を用いずに中間層値が定められる場合に比べ、リアルタイム再生信号に生じる非線形歪を高精度に軽減することができる。 Further, in the magnetic tape drive 10, a value obtained by subtracting a threshold value from the sum of products of the real-time reproduction signal and the interlayer coupling load is adopted as the intermediate layer value. The threshold value used for the product sum of the real-time reproduction signal and the intermediate layer connection weight is determined by performing learning on the neural network 108 to reduce nonlinear distortion. Therefore, according to this configuration, the nonlinear distortion that occurs in the real-time reproduced signal is greater than when the intermediate layer value is determined without using the threshold value determined by performing learning to reduce nonlinear distortion on the neural network 108. can be reduced with high precision.

更に、磁気テープドライブ10では、教師データ110は、学習用磁気テープの長手方向に沿って予め定められた記録パターンで学習用磁気テープに記録されている既知データに関する理想的な再生信号である。従って、本構成によれば、学習用磁気テープに予め定められた記録パターンで記録されている既知データとは無関係な教師データが用いられる場合に比べ、リアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。 Furthermore, in the magnetic tape drive 10, the teacher data 110 is an ideal reproduction signal regarding known data recorded on the learning magnetic tape in a predetermined recording pattern along the longitudinal direction of the learning magnetic tape. Therefore, according to this configuration, nonlinear distortion occurring in the real-time playback signal can be reduced compared to the case where teaching data unrelated to known data recorded in a predetermined recording pattern on the learning magnetic tape is used. I can do it.

なお、上記第1実施形態では、教師データ110として、学習用磁気テープの長手方向に沿って予め定められた記録パターンで学習用磁気テープに記録されている既知データに関する理想的な再生信号(以下、「第1理想再生信号」とも称する)を例示したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、コンピュータシミュレーションによって導出された理想的な再生信号(以下、「第2理想再生信号」とも称する)であってもよい。また、第1理想再生信号と第2理想再生信号とを合成して得た信号を教師データ110として用いてもよい。ここで、第1理想再生信号と第2理想再生信号との合成とは、例えば、第1理想再生信号と第2理想再生信号との平均を指す。このように、教師データ110として、第2理想再生信号を用いてもよいし、第1理想再生信号と第2理想再生信号とを合成して用いてもよい。これにより、第1理想再生信号及び第2理想再生信号の何れにも無関係な教師データが用いられる場合に比べ、リアルタイム再生信号に生じる非線形歪を高精度に軽減することができる。 In the first embodiment, the teacher data 110 is an ideal reproduction signal (hereinafter referred to as an ideal reproduction signal) regarding known data recorded on the learning magnetic tape in a predetermined recording pattern along the longitudinal direction of the learning magnetic tape. , also referred to as "first ideal reproduction signal"), the technology of the present disclosure is not limited thereto. For example, it may be an ideal reproduction signal (hereinafter also referred to as "second ideal reproduction signal") derived by computer simulation. Further, a signal obtained by combining the first ideal reproduction signal and the second ideal reproduction signal may be used as the teacher data 110. Here, the combination of the first ideal reproduction signal and the second ideal reproduction signal refers to, for example, the average of the first ideal reproduction signal and the second ideal reproduction signal. In this way, the second ideal reproduction signal may be used as the teacher data 110, or the first ideal reproduction signal and the second ideal reproduction signal may be combined and used. As a result, nonlinear distortion occurring in the real-time reproduction signal can be reduced with high precision compared to the case where teacher data unrelated to either the first ideal reproduction signal or the second ideal reproduction signal is used.

また、上記第1実施形態では、ニューラルネットワーク108及び学習済みモデル82の各々が、入力層108A、中間層108B、及び出力層108Cの3層からなる形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、学習段階では、図20に示すように、ニューラルネットワーク108に代えて、ニューラルネットワーク208を適用し、運用段階では、図21に示すように、学習済みモデル82に代えて、学習済みモデル182を適用する。ニューラルネットワーク208及び学習済みモデル182の各々は、入力層108Aと出力層108Cとの2層からなる。このように構成されたニューラルネットワーク208及び学習済みモデル182を用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合であっても、上記第1実施形態と同様に、線形フィルタを用いてリアルタイム再生信号の波形等化が行われる場合に比べ、リアルタイム再生信号に生じる非線形歪を軽減することができる。 Further, in the first embodiment described above, each of the neural network 108 and the trained model 82 is explained by giving an example of a form consisting of three layers: the input layer 108A, the intermediate layer 108B, and the output layer 108C. The technology is not limited to this. For example, in the learning stage, as shown in FIG. 20, a neural network 208 is applied instead of the neural network 108, and in the operation stage, as shown in FIG. apply. Each of the neural network 208 and the trained model 182 consists of two layers: an input layer 108A and an output layer 108C. Even when waveform equalization of a real-time reproduced signal is performed using the neural network 208 and learned model 182 configured in this way, the real-time reproduced signal is equalized using a linear filter as in the first embodiment. Compared to the case where waveform equalization is performed, nonlinear distortion occurring in the real-time reproduced signal can be reduced.

また、上記第1実施形態では、中間層108Bが単層の場合について説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、学習段階では、図22に示すように、ニューラルネットワーク108に代えて、複数の中間層108Bを有するニューラルネットワーク308を適用し、運用段階では、図23に示すように、学習済みモデル82に代えて、複数の中間層108Bを有する学習済みモデル282を適用する。中間層108Bの層数は、入力層108Aに含まれるノード数及び出力層108Cに含まれるノード数に応じて定められるようにすればよい。 Further, in the first embodiment, the case where the intermediate layer 108B is a single layer has been described, but the technology of the present disclosure is not limited to this. For example, in the learning stage, as shown in FIG. 22, a neural network 308 having a plurality of intermediate layers 108B is applied instead of the neural network 108, and in the operational stage, as shown in FIG. Instead, a trained model 282 having multiple hidden layers 108B is applied. The number of layers in the intermediate layer 108B may be determined according to the number of nodes included in the input layer 108A and the number of nodes included in the output layer 108C.

また、上記第1実施形態では、出力層108Cは、終端格納素子E2(図15参照)に格納されているリアルタイム再生信号のみに関する波形等化後再生信号を出力する形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、出力層108Cは、複数の出力層ノード108C1(例えば、入力層ノード108A1と同数の出力層ノード108C1)を有していてもよい。この場合、例えば、リアルタイム再生信号を2次元状の画像に見立てた2次元リアルタイム再生信号が複数の入力層ノード108A1に入力され、畳み込み層及びプーリング層を有する畳み込みニューラルネットワークを用いて複数の出力層ノード108C1から2次元状の画像に見立てた波形等化後再生信号が出力されるようにしてもよい。 Furthermore, in the first embodiment, the output layer 108C has been described using an example in which the output layer 108C outputs a reproduced signal after waveform equalization regarding only the real-time reproduced signal stored in the termination storage element E2 (see FIG. 15). , the technology of the present disclosure is not limited thereto. For example, the output layer 108C may have a plurality of output layer nodes 108C1 (eg, the same number of output layer nodes 108C1 as input layer nodes 108A1). In this case, for example, a two-dimensional real-time playback signal that is likened to a two-dimensional image is input to a plurality of input layer nodes 108A1, and a convolutional neural network having a convolution layer and a pooling layer is used to create a plurality of output layers. The node 108C1 may output a waveform-equalized reproduced signal that looks like a two-dimensional image.

また、上記第1実施形態では、読取環境条件として、読取ヘッド条件、磁気テープ条件、走行速度条件、及びA/D変換器条件の組み合わせを例示したが、本開示の技術はこれに限定されず、読取環境条件は、読取ヘッド条件、磁気テープ条件、走行速度条件、及びA/D変換器条件のうちの少なくとも1つであればよい。 Further, in the first embodiment, a combination of the read head condition, magnetic tape condition, running speed condition, and A/D converter condition is exemplified as the read environment condition, but the technology of the present disclosure is not limited to this. , the read environment condition may be at least one of read head conditions, magnetic tape conditions, running speed conditions, and A/D converter conditions.

また、読取環境条件は、読取ヘッド条件、磁気テープ条件、走行速度条件、及びA/D変換器条件のうちの少なくとも1つに限定される必要はなく、これらの条件に代えて、又は、これらの条件のうちの少なくとも1つと共に、他の条件を適用してもよい。他の条件としては、例えば、走行速度及びビット間隔に応じて定まる記録パターンの個体差(種類)に起因する条件が挙げられる。また、他の条件としては、例えば、信号処理装置50に含まれる増幅器52、LPF56、位相同期回路58、及び復号器62等の波形等化に影響を及ぼす複数の処理回路(以下、単に「処理回路」と称する)のうちの少なくとも1つの個体差に起因する条件(以下、「処理回路条件」と称する)も挙げられる。処理回路条件とは、処理回路の個体差に起因する条件を指す。処理回路の個体差とは、例えば、処理回路毎の特性の違いを指す。処理回路毎の特性の違いは、主に、処理回路の製造上の誤差及び/又は処理回路の経時劣化等によって生じる。処理回路の経時劣化の程度を定量的に示す指標としては、例えば、処理回路の使用回数、処理回路を継続して使用している平均時間、及び、処理回路が製造されてから特定の時点(例えば、現時点)に至るまでに時間等が挙げられる。 Further, the reading environment conditions are not limited to at least one of the reading head conditions, magnetic tape conditions, running speed conditions, and A/D converter conditions, and may be used in place of or in place of these conditions. Other conditions may be applied together with at least one of the conditions. Other conditions include, for example, conditions resulting from individual differences (types) of recording patterns determined according to running speed and bit interval. In addition, other conditions include, for example, a plurality of processing circuits (hereinafter simply referred to as "processing Also included are conditions (hereinafter referred to as "processing circuit conditions") caused by individual differences in at least one of the circuits (hereinafter referred to as "processing circuit conditions"). Processing circuit conditions refer to conditions caused by individual differences in processing circuits. Individual differences in processing circuits refer to, for example, differences in characteristics between processing circuits. Differences in characteristics between processing circuits are mainly caused by manufacturing errors in the processing circuits and/or deterioration over time of the processing circuits. Indices that quantitatively indicate the degree of deterioration of a processing circuit over time include, for example, the number of times the processing circuit is used, the average time that the processing circuit is continuously used, and the number of points at a specific point in time after the processing circuit was manufactured. For example, the time taken to reach the current point in time can be cited.

また、上記第1実施形態では、等化器60が学習済みモデル82を運用する形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されず、等化器60の学習済みモデル82が等化器60のCPU70によって微調整されるようにしてもよい。この場合、例えば、等化器60のCPU70が、上述したテスト再生信号としてリアルタイム再生信号を用いて、学習実行プログラム106に従って学習実行処理を実行するようにすればよい。 Further, in the first embodiment, the equalizer 60 uses the learned model 82, but the technology of the present disclosure is not limited to this, and the learned model 82 of the equalizer 60 may be finely adjusted by the CPU 70 of the equalizer 60. In this case, for example, the CPU 70 of the equalizer 60 may execute the learning execution process according to the learning execution program 106 using the real-time reproduction signal as the above-mentioned test reproduction signal.

また、上記第1実施形態では、本開示の技術に係る「活性化関数」の一例としてシグモイド関数を例示したが、本開示の技術はこれに限定されず、シグモイド関数に代えて、又は、シグモイド関数と共に、ハイパボリックタンジェント関数、ランプ関数、及び/又はソフトマックス関数等の他の活性化関数を適用してもよい。 Further, in the first embodiment, the sigmoid function was illustrated as an example of the "activation function" according to the technology of the present disclosure, but the technology of the present disclosure is not limited to this, and instead of the sigmoid function, or Along with the function, other activation functions may be applied, such as a hyperbolic tangent function, a ramp function, and/or a softmax function.

また、上記第1実施形態では、非線形フィルタとして学習済みモデル82を例示したが、本開示の技術はこれに限定されず、例えば、上記第1実施形態で説明した非線形歪を軽減する学習が行われたIIRフィルタを用いてもよい。 Further, in the first embodiment, the trained model 82 is illustrated as a nonlinear filter, but the technology of the present disclosure is not limited to this. For example, the learning to reduce the nonlinear distortion described in the first embodiment can be performed. A modified IIR filter may also be used.

また、上記第1実施形態では、位相同期処理が行われたリアルタイム再生信号が位相同期回路58から等化器60に入力される形態例が挙げられているが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、図24に示すように、位相同期回路58の位置と等化器60の位置との入れ替えるようにしてもよい。すなわち、位相同期回路58を介さずにLPF56から等化器60にリアルタイム再生信号が入力され、等化器60によってリアルタイム再生信号の波形等化が行われることで得られた波形等化後再生信号が位相同期回路58に入力され、位相同期回路58によって、復号器62の復号結果に基づいて、波形等化後再生信号に対して位相同期処理が行われるようにすればよい。 Further, in the first embodiment, an example is given in which a real-time reproduced signal subjected to phase synchronization processing is inputted from the phase synchronization circuit 58 to the equalizer 60, but the technology of the present disclosure is limited to this. Not done. For example, as shown in FIG. 24, the position of the phase synchronization circuit 58 and the position of the equalizer 60 may be exchanged. That is, the real-time reproduced signal is input from the LPF 56 to the equalizer 60 without going through the phase synchronization circuit 58, and the equalizer 60 performs waveform equalization of the real-time reproduced signal to obtain a waveform-equalized reproduced signal. is input to the phase synchronization circuit 58, and the phase synchronization circuit 58 performs phase synchronization processing on the reproduced signal after waveform equalization based on the decoding result of the decoder 62.

また、上記第1実施形態では、複数の格納素子70A1(図15参照)が内部メモリ71(図7参照)によって実現され、複数の格納素子92A1(図11参照)が内部メモリ93(図8参照)によって実現される形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、運用段階遅延格納部70Aに代えて、CPU70とは別体の回路として、複数の格納素子70A1が直列に接続されることによって実現される遅延回路を用いてもよい。また、例えば、学習段階遅延格納部92Aに代えて、CPU92とは別体の回路として、複数の格納素子92A1が直列に接続されることによって実現される遅延回路を用いてもよい。 Further, in the first embodiment, the plurality of storage elements 70A1 (see FIG. 15) are realized by the internal memory 71 (see FIG. 7), and the plurality of storage elements 92A1 (see FIG. 11) are realized by the internal memory 93 (see FIG. 8). ), the technology of the present disclosure is not limited thereto. For example, instead of the operation stage delay storage unit 70A, a delay circuit realized by connecting a plurality of storage elements 70A1 in series may be used as a circuit separate from the CPU 70. Further, for example, instead of the learning stage delay storage section 92A, a delay circuit realized by connecting a plurality of storage elements 92A1 in series may be used as a circuit separate from the CPU 92.

[第2実施形態]
上記第1実施形態では、読取ヘッド16を例示したが、本第2実施形態では、テープヘッド(例えば、図27に示す磁気ヘッド112)によって多チャンネルでの記録と読取(すなわち、再生)とが行われる形態例について説明する。なお、本第2実施形態では、上記第1実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略し、上記第1実施形態と異なる部分について説明する。
[Second embodiment]
In the first embodiment described above, the read head 16 was illustrated, but in the second embodiment, multi-channel recording and reading (i.e., reproduction) are performed using a tape head (for example, the magnetic head 112 shown in FIG. 27). An example of the form in which this is performed will be explained. In the second embodiment, the same components as those described in the first embodiment are given the same reference numerals, explanations thereof are omitted, and only parts different from the first embodiment will be explained.

例えば、テープヘッドには、記録用及び読取用にそれぞれ32個の磁気素子(例えば、図27及び図28に示すデータ用磁気素子DRW)が搭載されている。これにより、数個程度の磁気素子が搭載されているテープヘッドに比べ、高いデータ転送レートでの記録及び読み取りを可能としている。しかし、磁気素子間での性能ばらつきが大きい問題がある。磁気素子間での性能ばらつきが大きくなる要因としては、例えば、テープヘッド製造時の製造公差、及び、テープヘッドを繰り返し使用することに起因する経時劣化の度合いのばらつきが考えられる。 For example, the tape head is equipped with 32 magnetic elements for recording and for reading (for example, the data magnetic element DRW shown in FIGS. 27 and 28). This makes it possible to record and read data at a higher data transfer rate than a tape head equipped with only a few magnetic elements. However, there is a problem in that there are large variations in performance between magnetic elements. Possible causes of large variations in performance between magnetic elements include, for example, manufacturing tolerances during tape head manufacture and variations in the degree of deterioration over time resulting from repeated use of tape heads.

テープヘッドを繰り返し使用することに起因する経時劣化としては、例えば、磁気テープMTに含まれる研磨剤粒子により生じた磁気素子の摩耗及び傷、並びに、磁気テープMT上の突起粒子との物理的な衝突に繰り返し晒されたことによる磁気性能の劣化等が挙げられる。 Deterioration over time caused by repeated use of a tape head includes, for example, wear and scratches on the magnetic element caused by abrasive particles contained in the magnetic tape MT, and physical damage caused by contact with protruding particles on the magnetic tape MT. Examples include deterioration of magnetic performance due to repeated exposure to collisions.

これらの劣化は、磁気テープMTの使用時の偶発的な事象(例えば、磁気テープMT内に不規則に存在する異物及び/又は突起との衝突)の積み重ねに影響される。そのため、特に、テープヘッドを繰り返し使用することにより経時劣化したテープヘッドにおいては、複数の磁気素子間での性能に大きなばらつきが生じる。劣化した磁気素子では、再生信号の非線形性の増加により信号対ノイズ比が低下する。そのため、特に、経時劣化したテープヘッドにおいては磁気素子間での信号対ノイズ比の差が大きくなる。 These deteriorations are influenced by the accumulation of accidental events (for example, collisions with foreign objects and/or protrusions that are irregularly present in the magnetic tape MT) during use of the magnetic tape MT. Therefore, particularly in tape heads that have deteriorated over time due to repeated use, large variations in performance occur among the plurality of magnetic elements. In a deteriorated magnetic element, the signal-to-noise ratio decreases due to increased nonlinearity of the reproduced signal. Therefore, especially in tape heads that have deteriorated over time, the difference in signal-to-noise ratio between magnetic elements becomes large.

磁気テープドライブ10をストレージシステムとして適正に機能させるためには、全ての記録用磁気素子及び全ての読取用磁気素子において、ストレージシステムで許容される最低限の信号対ノイズ比を確保することが必要となる。そのため、大容量のテープシステムの信頼性を向上させるためには、特に、劣化の度合いが大きく、非線形性が増大した磁気素子における再生信号(例えば、線形的な波形等化に有効なFIRフィルタでは対応できない非線形性の再生信号)の品質の改善が重要となる。 In order for the magnetic tape drive 10 to function properly as a storage system, it is necessary to ensure the minimum signal-to-noise ratio allowable in the storage system for all recording magnetic elements and all reading magnetic elements. becomes. Therefore, in order to improve the reliability of large-capacity tape systems, it is especially important to use playback signals from magnetic elements that have a large degree of deterioration and increased nonlinearity (for example, FIR filters, which are effective for linear waveform equalization, It is important to improve the quality of nonlinear reproduced signals that cannot be handled.

このように、磁気素子の劣化は再生信号の非線形性の増大に起因するところが大きいため、多チャンネルでの記録と読取とが行われる場合であったとしても、例えば、図25に示すように、上記第1実施形態と同様に、第1読取環境条件~第N読取環境条件の各々に従って生成されたテスト再生信号に基づいて、非線形フィルタの一例であるニューラルネットワーク108(図9参照)が磁気素子毎に適した特性に最適化されることが有効である。これにより、磁気素子間の信号品質のばらつきを低減することが可能となる。 As described above, since the deterioration of the magnetic element is largely due to the increase in nonlinearity of the reproduced signal, even if recording and reading are performed in multiple channels, for example, as shown in FIG. Similarly to the first embodiment, the neural network 108 (see FIG. 9), which is an example of a nonlinear filter, detects the magnetic element based on the test reproduction signal generated according to each of the first to Nth reading environmental conditions. It is effective to optimize the characteristics for each case. This makes it possible to reduce variations in signal quality between magnetic elements.

また、再生信号の品質の劣化の度合いは、磁気素子とメディアの組み合わせによっても変わる。これは、例えば、テープヘッドを繰り返し使用することにより記録の性能が低下した磁気素子を用いた場合、保磁力が小さい磁性粒子を用いたメディア(例えば、磁気テープ)においては、それほど再生信号の品質は変化しないが、保磁力が高い磁性粒子のメディアでは、記録不良により再生信号に顕著な品質の劣化が生じる。 Furthermore, the degree of deterioration in the quality of the reproduced signal varies depending on the combination of the magnetic element and the media. For example, if a tape head is used with a magnetic element whose recording performance has deteriorated due to repeated use, the quality of the playback signal will not be as high with media (e.g. magnetic tape) that uses magnetic particles with a small coercive force. does not change, but in media made of magnetic particles with high coercive force, recording defects cause noticeable quality deterioration of the reproduced signal.

そのため、異なるテープヘッドとメディアの組み合わせでメディアのデータを再生する場合、その都度、上述の非線形フィルタ(例えば、ニューラルネットワーク108)の最適化が必要となる。これには、磁気テープMT上に非線形フィルタを最適化させるための領域(例えば、図26に示す特定領域116)を、ユーザが用いるデータを記録する領域とは別に確保した上で、非線形フィルタを最適化させるための領域に、教師データ110(図9参照)の基になる既知のパターン(例えば、図26及び図27に示す特定パターン116A)を記録し、再生信号(例えば、図28に示すテスト再生信号系列)の特性に基づいて、その都度、非線形フィルタを最適化する方法が有効である。 Therefore, when media data is reproduced using a different combination of tape head and media, the above-mentioned nonlinear filter (eg, neural network 108) needs to be optimized each time. To do this, an area for optimizing the nonlinear filter (for example, the specific area 116 shown in FIG. 26) is secured on the magnetic tape MT separately from the area in which data used by the user is recorded, and then the nonlinear filter is A known pattern (for example, the specific pattern 116A shown in FIGS. 26 and 27) that is the basis of the teacher data 110 (see FIG. 9) is recorded in the area for optimization, and a reproduced signal (for example, the specific pattern 116A shown in FIG. 28) is recorded. An effective method is to optimize the nonlinear filter each time based on the characteristics of the test reproduction signal sequence.

これにより、例えば、特定のテープヘッドとメディアとの組み合わせで最適化された非線形フィルタを、その他のテープヘッドとメディアとの組み合わせでも流用して使用する場合に比べ、再生信号の品質を向上させることが可能となる。 As a result, for example, the quality of the playback signal can be improved compared to the case where a nonlinear filter optimized for a specific tape head and media combination is also used for other tape head and media combinations. becomes possible.

また、上述したように、テープヘッドには、複数の磁気素子が搭載されており、これにより、数個程度の磁気素子が搭載されているテープヘッドに比べ、高いデータ転送レートでの記録及び読み取りを可能としている。これを実現するためには、磁気テープMTを高速で搬送する磁気テープドライブ10が必要となる。 Additionally, as mentioned above, a tape head is equipped with multiple magnetic elements, which allows it to record and read data at a higher data transfer rate than a tape head that is equipped with only a few magnetic elements. is possible. In order to realize this, a magnetic tape drive 10 that transports the magnetic tape MT at high speed is required.

一方、図6に示すように、磁気テープMTを高速で搬送させ、データを磁気テープMTに記録する場合、読取素子16Aが生成する記録磁界の立ち上がり時間が遅れるため、ビットの記録位置のずれが生じる。ずれ量が大きいほど、再生信号の非線形性は大きくなる。そのため、本第2実施形態では、上述の非線形フィルタであるニューラルネットワーク108(図9参照)が、磁気テープMTの走行速度に応じて最適化されるようにしている。以下、この場合の形態例について、具体的に説明する。 On the other hand, as shown in FIG. 6, when the magnetic tape MT is conveyed at high speed and data is recorded on the magnetic tape MT, the rise time of the recording magnetic field generated by the reading element 16A is delayed, so that the bit recording position may shift. arise. The greater the amount of deviation, the greater the nonlinearity of the reproduced signal. Therefore, in the second embodiment, the neural network 108 (see FIG. 9), which is the above-mentioned nonlinear filter, is optimized according to the running speed of the magnetic tape MT. An example of this case will be specifically described below.

本第2実施形態では、一例として図25に示すように、走行速度条件の一例として、磁気テープMTへのデータの記録時、すなわち、磁気テープMTに対して記録が行われる場合の磁気テープMTの走行速度(すなわち、磁気テープMTが走行している速度)に関する条件が適用されている。走行速度の関する条件とは、例えば、走行速度そのものであってもよいし、送出モータ20及び巻取モータ24の回転駆動を制御する信号(すなわち、走行速度を実現するために要する送出モータ20及び巻取モータ24を制御する信号)であってもよい。磁気テープMTの走行速度の一例としては、例えば、2m/sから7m/sまでの速度が挙げられる。例えば、第1読取環境条件から第N読取環境条件に含まれる各走行速度条件は、互いに異なる走行速度に関する条件であってもよい。 In the second embodiment, as shown in FIG. 25 as an example, as an example of the running speed condition, the magnetic tape MT is Conditions regarding the running speed (that is, the speed at which the magnetic tape MT is running) are applied. The conditions related to the running speed may be, for example, the running speed itself, or the signals that control the rotational drive of the sending motor 20 and the take-up motor 24 (i.e., the conditions of the sending motor 20 and It may also be a signal for controlling the take-up motor 24). An example of the running speed of the magnetic tape MT is, for example, a speed of 2 m/s to 7 m/s. For example, each traveling speed condition included in the first reading environmental condition to the Nth reading environmental condition may be a condition related to a mutually different traveling speed.

なお、第1読取環境条件から第N読取環境条件は、複数の磁気ヘッド112及び/又は複数の磁気テープドライブ10の使用状況及び/又は使用環境に応じて変更されてもよいし、経時的に変更されるようにしてもよいし、ユーザ等から与えられた指示に応じて変更されるようにしてもよい。また、第1読取環境条件から第N読取環境条件は、例えば、磁気ヘッド112毎、磁気素子ユニット120毎(図27参照)、又は磁気テープドライブ10毎に対応付けられていてもよい。そして、第1読取環境条件から第N読取環境条件は、例えば、少なくとも1台の磁気テープドライブ10と通信可能なメインフレーム又はクラウドサーバ等のホストコンピュータ(図示省略)の記憶装置に記憶されていてもよい。この場合、磁気テープドライブ10のUI系装置26(図1参照)によって受け付けられた指示、テスト再生信号供給装置102に対して直接的又は間接的に与えられた指示、又は、ホストコンピュータに対して直接的又は間接的に与えられた指示に従って、ホストコンピュータの記憶装置に記憶されている複数の読取環境条件のうちの磁気ヘッド112又は磁気テープドライブ10に対応する読取環境条件に基づいて、テスト再生信号供給装置102によってテスト再生信号が生成されるようにしてもよい。また、ホストコンピュータの記憶装置に記憶されている複数の読取環境条件のうち、磁気テープドライブ10のUI系装置26(図1参照)によって受け付けられた指示、テスト再生信号供給装置102に対して直接的又は間接的に与えられた指示、又は、ホストコンピュータに対して直接的又は間接的に与えられた指示に従って選択された読取環境条件に基づいて、テスト再生信号供給装置102によってテスト再生信号が生成されるようにしてもよい。また、ホストコンピュータから取得された読取環境条件が記憶媒体(例えば、カートリッジメモリ122(図30参照)及び/又は磁気テープMTのBOT領域114(図26参照)等)に書き込まれてもよく、記憶媒体に記憶されている読取環境条件に応じたテスト再生信号がテスト再生信号供給装置102によって生成されるようにしてもよい。 Note that the first reading environmental condition to the Nth reading environmental condition may be changed depending on the usage status and/or usage environment of the plurality of magnetic heads 112 and/or the plurality of magnetic tape drives 10, or may be changed over time. It may be changed or may be changed in accordance with an instruction given by a user or the like. Further, the first to Nth reading environmental conditions may be associated with each magnetic head 112, each magnetic element unit 120 (see FIG. 27), or each magnetic tape drive 10, for example. The first to Nth reading environmental conditions are stored, for example, in a storage device of a host computer (not shown) such as a mainframe or a cloud server that can communicate with at least one magnetic tape drive 10. Good too. In this case, an instruction received by the UI device 26 (see FIG. 1) of the magnetic tape drive 10, an instruction given directly or indirectly to the test playback signal supply device 102, or an instruction given to the host computer Test playback is performed based on the read environment conditions corresponding to the magnetic head 112 or the magnetic tape drive 10 from among a plurality of read environment conditions stored in the storage device of the host computer, according to instructions given directly or indirectly. The test reproduction signal may be generated by the signal supply device 102. Also, among a plurality of reading environment conditions stored in the storage device of the host computer, instructions received by the UI system device 26 (see FIG. 1) of the magnetic tape drive 10, and instructions directly transmitted to the test reproduction signal supply device 102. A test playback signal is generated by the test playback signal supply device 102 based on an instruction given directly or indirectly to the host computer, or based on reading environment conditions selected according to an instruction given directly or indirectly to the host computer. It is also possible to do so. Further, the reading environment conditions obtained from the host computer may be written to a storage medium (for example, the cartridge memory 122 (see FIG. 30) and/or the BOT area 114 of the magnetic tape MT (see FIG. 26), etc.). The test reproduction signal supply device 102 may generate a test reproduction signal according to the reading environment conditions stored on the medium.

また、互いに異なる複数の走行速度条件(例えば、第1読取環境条件から第N読取環境条件に含まれる複数の走行速度条件)は、複数の磁気ヘッド112及び/又は複数の磁気テープドライブ10の使用状況に応じて変更されてもよいし、経時的に変更されるようにしてもよいし、ユーザ等から与えられた指示に応じて変更されるようにしてもよい。また、複数の走行速度条件は、磁気ヘッド112毎、磁気素子ユニット120毎(図27参照)、又は磁気テープドライブ10毎に対応付けられていてもよい。そして、複数の走行速度条件は、例えば、少なくとも1台の磁気テープドライブ10と通信可能なメインフレーム又はクラウドサーバ等のホストコンピュータ(図示省略)の記憶装置に記憶されていてもよい。この場合、磁気テープドライブ10のUI系装置26(図1参照)によって受け付けられた指示、テスト再生信号供給装置102に対して直接的又は間接的に与えられた指示、又は、ホストコンピュータに対して直接的又は間接的に与えられた指示に従って、ホストコンピュータの記憶装置に記憶されている複数の走行速度条件のうちの磁気ヘッド112又は磁気テープドライブ10に対応する走行速度条件に基づいて、テスト再生信号供給装置102によってテスト再生信号が生成されるようにしてもよい。また、ホストコンピュータの記憶装置に記憶されている複数の走行速度条件のうち、磁気テープドライブ10のUI系装置26(図1参照)によって受け付けられた指示、テスト再生信号供給装置102に対して直接的又は間接的に与えられた指示、又は、ホストコンピュータに対して直接的又は間接的に与えられた指示に従って選択された走行速度条件に基づいて、テスト再生信号供給装置102によってテスト再生信号が生成されるようにしてもよい。また、ホストコンピュータから取得された走行速度条件が記憶媒体(例えば、カートリッジメモリ122(図30参照)及び/又は磁気テープMTのBOT領域114(図26参照)等)に書き込まれてもよく、記憶媒体に記憶されている読取環境条件に応じたテスト再生信号がテスト再生信号供給装置102によって生成されるようにしてもよい。 Further, the plurality of running speed conditions that are different from each other (for example, the plurality of running speed conditions included in the first to Nth reading environment conditions) are the conditions for using the plurality of magnetic heads 112 and/or the plurality of magnetic tape drives 10. It may be changed according to the situation, it may be changed over time, or it may be changed according to an instruction given by a user or the like. Further, the plurality of running speed conditions may be associated with each magnetic head 112, each magnetic element unit 120 (see FIG. 27), or each magnetic tape drive 10. The plurality of traveling speed conditions may be stored, for example, in a storage device of a host computer (not shown) such as a mainframe or a cloud server that can communicate with at least one magnetic tape drive 10. In this case, an instruction received by the UI device 26 (see FIG. 1) of the magnetic tape drive 10, an instruction given directly or indirectly to the test playback signal supply device 102, or an instruction given to the host computer Test playback is performed based on the running speed condition corresponding to the magnetic head 112 or the magnetic tape drive 10 from among the plurality of running speed conditions stored in the storage device of the host computer, according to instructions given directly or indirectly. The test reproduction signal may be generated by the signal supply device 102. Also, among the plurality of running speed conditions stored in the storage device of the host computer, instructions received by the UI system device 26 (see FIG. 1) of the magnetic tape drive 10, and instructions directly transmitted to the test reproduction signal supply device 102 A test reproduction signal is generated by the test reproduction signal supply device 102 based on an instruction given directly or indirectly to the host computer, or a traveling speed condition selected according to an instruction given directly or indirectly to the host computer. It is also possible to do so. Further, the running speed condition acquired from the host computer may be written to a storage medium (for example, the cartridge memory 122 (see FIG. 30) and/or the BOT area 114 of the magnetic tape MT (see FIG. 26), etc.). The test reproduction signal supply device 102 may generate a test reproduction signal according to the reading environment conditions stored on the medium.

また、図25に示す例では、読取ヘッド条件、磁気テープ条件、及びA/D変換器条件も示されているが、本第2実施形態において、これらの条件は、あってもなくてもよい。以下では、錯綜を回避するため、読取ヘッド条件、磁気テープ条件、及びA/D変換器条件がなく、走行速度条件のみに従ってテスト再生信号が生成される場合について説明する。 Furthermore, in the example shown in FIG. 25, read head conditions, magnetic tape conditions, and A/D converter conditions are also shown, but in the second embodiment, these conditions may or may not exist. . In the following, to avoid complications, a case will be described in which a test reproduction signal is generated only according to a running speed condition without read head conditions, magnetic tape conditions, and A/D converter conditions.

一例として図26に示すように、本第2実施形態では、上記第1実施形態で説明した読取ヘッド16に代えて、磁気ヘッド112が適用されている。磁気ヘッド112は、磁気テープMTからデータを読み取る。磁気テープMTは、BOT領域114を有する。BOT領域114は、磁気テープMTの先頭に設けられたデータバンドである。BOT領域114は、特定領域116及び磁気テープカートリッジ関連情報領域118を有する。特定領域116及び磁気テープカートリッジ関連情報領域118は隣接しており、磁気テープMTの先頭側から特定領域116及び磁気テープカートリッジ関連情報領域118の順に配列されている。 As an example, as shown in FIG. 26, in the second embodiment, a magnetic head 112 is used in place of the reading head 16 described in the first embodiment. The magnetic head 112 reads data from the magnetic tape MT. The magnetic tape MT has a BOT area 114. The BOT area 114 is a data band provided at the beginning of the magnetic tape MT. The BOT area 114 has a specific area 116 and a magnetic tape cartridge related information area 118. The specific area 116 and the magnetic tape cartridge related information area 118 are adjacent to each other, and are arranged in this order from the head of the magnetic tape MT.

特定領域116には、磁気ヘッド112によって読み取られるデータとして特定パターン116Aが記録されている。特定パターン116Aに記録されているデータは、理想的な再生信号系列である。理想的な再生信号系列は、例えば、教師データ110(図9参照)としても用いられる。 A specific pattern 116A is recorded in the specific area 116 as data read by the magnetic head 112. The data recorded in the specific pattern 116A is an ideal reproduction signal sequence. The ideal reproduced signal sequence is also used, for example, as teacher data 110 (see FIG. 9).

磁気テープカートリッジ関連情報領域118には、磁気テープカートリッジ12に関する情報(例えば、磁気テープMTの種類を示す情報、磁気テープMTの本体部分に記憶されている情報の概要、及び/又は、磁気テープカートリッジ12に収容されている機器に関する情報等)が記録されている。 The magnetic tape cartridge related information area 118 contains information regarding the magnetic tape cartridge 12 (for example, information indicating the type of magnetic tape MT, a summary of information stored in the main body of the magnetic tape MT, and/or information about the magnetic tape cartridge 12). 12) are recorded.

一例として図27に示すように、磁気ヘッド36は、ホルダ118及び磁気素子ユニット120を備えている。磁気素子ユニット120は、走行中の磁気テープMTに接触するようにホルダ118によって保持されている。磁気素子ユニット120は、サーボ読取素子SR及び複数のデータ用磁気素子DRWを有する。図27に示す例では、サーボ読取素子SRとして、サーボ読取素子SR1及びSR2が例示されている。以下では、説明の便宜上、特に区別して説明する必要がない場合、サーボ読取素子SR1及びSR2をサーボ読取素子SRと表記する。 As an example, as shown in FIG. 27, the magnetic head 36 includes a holder 118 and a magnetic element unit 120. The magnetic element unit 120 is held by the holder 118 so as to be in contact with the running magnetic tape MT. The magnetic element unit 120 includes a servo reading element SR and a plurality of data magnetic elements DRW. In the example shown in FIG. 27, servo reading elements SR1 and SR2 are illustrated as the servo reading elements SR. In the following, for convenience of explanation, the servo reading elements SR1 and SR2 will be referred to as servo reading elements SR unless it is necessary to specifically explain them separately.

サーボ読取素子SRは、サーボバンドSBに対応する位置に設けられている。図27に示す例では、サーボ読取素子SR1は、磁気テープMTのテープ幅方向の一端部のサーボパターン32に対向する位置に配置されている。サーボ読取素子SR2は、磁気テープMTのテープ幅方向の他端部のサーボパターン32に対向する位置に配置されている。サーボ読取素子SR1は、順方向又は逆方向に走行している磁気テープMTのテープ幅方向の一端部のサーボパターン32を読み取り、サーボ読取素子SR2は、順方向又は逆方向に走行している磁気テープMTのテープ幅方向の他端部のサーボパターン32を読み取る。なお、磁気ヘッド112は、サーボ読取素子SRによって読み取られたサーボパターン32に従ってテープ幅方向に移動する。上記第1実施形態で説明したように、磁気ヘッド112のテープ幅方向への移動は、移動機構40(図3参照)によって実現される。 Servo reading element SR is provided at a position corresponding to servo band SB. In the example shown in FIG. 27, the servo reading element SR1 is arranged at a position facing the servo pattern 32 at one end of the magnetic tape MT in the tape width direction. The servo reading element SR2 is arranged at a position facing the servo pattern 32 at the other end of the magnetic tape MT in the tape width direction. The servo reading element SR1 reads the servo pattern 32 at one end in the tape width direction of the magnetic tape MT running in the forward or reverse direction, and the servo reading element SR2 reads the servo pattern 32 at one end in the tape width direction of the magnetic tape MT running in the forward or reverse direction. The servo pattern 32 at the other end of the tape MT in the tape width direction is read. Note that the magnetic head 112 moves in the tape width direction according to the servo pattern 32 read by the servo reading element SR. As described in the first embodiment, the movement of the magnetic head 112 in the tape width direction is realized by the movement mechanism 40 (see FIG. 3).

複数のデータ用磁気素子DRWは、磁気テープドライブ10がデフォルトの状態で、トラック領域30に対向する位置に配置されている。また、上述したように磁気ヘッド112がサーボパターン32に従ってテープ幅方向に移動することによって、複数のデータ用磁気素子DRWは、トラック領域30上の指定された位置に配置される。 The plurality of data magnetic elements DRW are arranged at positions facing the track area 30 when the magnetic tape drive 10 is in a default state. Further, as described above, by moving the magnetic head 112 in the tape width direction according to the servo pattern 32, the plurality of data magnetic elements DRW are arranged at designated positions on the track area 30.

複数のデータ用磁気素子DRWは、順方向又は逆方向に走行している磁気テープMTにデータを記録したり、順方向又は逆方向に走行している磁気テープMTからデータを読み取ったりする。 The plurality of data magnetic elements DRW record data on the magnetic tape MT running in the forward or reverse direction, or read data from the magnetic tape MT running in the forward or reverse direction.

一例として図28に示すように、磁気素子ユニット120は、第1データ記録素子群DWG1、第2データ記録素子群DWG2、及びデータ読取素子群DRGを有する。磁気素子ユニット120の一端には、サーボ読取素子SR1が位置しており、磁気素子ユニット120の他端には、サーボ読取素子SR2が位置している。 As an example, as shown in FIG. 28, the magnetic element unit 120 includes a first data recording element group DWG1, a second data recording element group DWG2, and a data reading element group DRG. A servo reading element SR1 is located at one end of the magnetic element unit 120, and a servo reading element SR2 is located at the other end of the magnetic element unit 120.

図28に示す例では、磁気素子ユニット120に含まれる複数の磁気素子として、サーボ読取素子SRと複数のデータ用磁気素子DRWとが示されている。データ用磁気素子DRWは、第1データ記録素子DW1、第2データ記録素子DW2、及びデータ読取素子DRを有する。 In the example shown in FIG. 28, a servo reading element SR and a plurality of data magnetic elements DRW are shown as the plurality of magnetic elements included in the magnetic element unit 120. The data magnetic element DRW includes a first data recording element DW1, a second data recording element DW2, and a data reading element DR.

第1データ記録素子群DWG1には、複数の第1データ記録素子DW1が含まれている。第2データ記録素子群DWG2には、複数の第2データ記録素子DW2が含まれている。データ読取素子群DRGには、複数のデータ読取素子DRが含まれている。 The first data recording element group DWG1 includes a plurality of first data recording elements DW1. The second data recording element group DWG2 includes a plurality of second data recording elements DW2. The data reading element group DRG includes a plurality of data reading elements DR.

第1データ記録素子DW1及び第2データ記録素子DW2の各々はトラック領域30(図27参照)にデータを記録する。データ読取素子DRはトラック領域30(図27参照)からデータを読み取る。なお、以下では、特に区別して説明する必要がない場合、第1データ記録素子DW1及び第2データ記録素子DW2をデータ記録素子DWと称する。 Each of the first data recording element DW1 and the second data recording element DW2 records data in the track area 30 (see FIG. 27). Data reading element DR reads data from track area 30 (see FIG. 27). Note that, hereinafter, the first data recording element DW1 and the second data recording element DW2 will be referred to as a data recording element DW unless there is a need to specifically explain them separately.

第1データ記録素子群DWG1、第2データ記録素子群DWG2、及びデータ読取素子群DRGは、磁気テープMTの全長方向に沿って巻取リール22(図1参照)側からカートリッジリールCR(図1参照)側にかけて、第1データ記録素子群DWG1、データ読取素子群DRG、及び第2データ記録素子群DWG2の順に一定の間隔を空けて配列されている。ここで、一定の間隔とは、例えば、データ読取素子DRとデータ読取素子DWとの間でクロストークが生じない間隔として実機による試験及び/又はコンピュータシミュレーション等により予め定められた間隔を指す。また、ここで、「一定」とは、完全な一定を意味する他に、本開示の技術が属する技術分野で許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨を逸脱しない範囲内の誤差を含んだ略一定も意味する。 The first data recording element group DWG1, the second data recording element group DWG2, and the data reading element group DRG are arranged from the take-up reel 22 (see FIG. 1) side to the cartridge reel CR (see FIG. 1) along the entire length direction of the magnetic tape MT. (see) side, a first data recording element group DWG1, a data reading element group DRG, and a second data recording element group DWG2 are arranged at regular intervals in this order. Here, the fixed interval refers to, for example, an interval predetermined by tests using actual equipment and/or computer simulation as an interval at which no crosstalk occurs between the data reading element DR and the data reading element DW. In addition, "constant" here means not only a completely constant error but also an error within a range that is allowable in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs and does not deviate from the spirit of the technology of the present disclosure. It also means approximately constant, including.

サーボ読取素子SRは、第1サーボ読取素子SRa、第2サーボ読取素子SRb、及び第3サーボ読取素子SRcを有する。第1サーボ読取素子SRa、第2サーボ読取素子SRb、及び第3サーボ読取素子SRcは、磁気テープMTの全長方向の巻取リール22側からカートリッジリールCR側にかけて第1サーボ読取素子SRa、第2サーボ読取素子SRb、及び第3サーボ読取素子SRcの順に設けられている。 The servo reading element SR includes a first servo reading element SRa, a second servo reading element SRb, and a third servo reading element SRc. The first servo reading element SRa, the second servo reading element SRb, and the third servo reading element SRc extend from the take-up reel 22 side to the cartridge reel CR side in the overall length direction of the magnetic tape MT. A servo reading element SRb and a third servo reading element SRc are provided in this order.

なお、ここでは、第1サーボ読取素子SRa、第2サーボ読取素子SRb、及び第3サーボ読取素子SRcを例示しているが、本開示の技術はこれに限定されず、第1サーボ読取素子SRa、第2サーボ読取素子SRb、及び第3サーボ読取素子SRcのうちの1つ又は2つであってもよい。 Note that although the first servo reading element SRa, the second servo reading element SRb, and the third servo reading element SRc are illustrated here, the technology of the present disclosure is not limited to this, and the first servo reading element SRa , the second servo reading element SRb, and the third servo reading element SRc.

第1データ記録素子群DWG1は、サーボ読取素子SR1の第1サーボ読取素子SRa、サーボ読取素子SR2の第1サーボ読取素子SRa、及び複数の第1データ記録素子DW1(例えば、32個の第1データ記録素子DW1)を有する。複数の第1データ記録素子DW1は、サーボ読取素子SR1の第1サーボ読取素子SRa側からサーボ読取素子SR2の第1サーボ読取素子SRa側にかけて、直線状に配列されている。 The first data recording element group DWG1 includes a first servo reading element SRa of the servo reading element SR1, a first servo reading element SRa of the servo reading element SR2, and a plurality of first data recording elements DW1 (for example, 32 first It has a data recording element DW1). The plurality of first data recording elements DW1 are arranged in a straight line from the first servo reading element SRa side of the servo reading element SR1 to the first servo reading element SRa side of the servo reading element SR2.

第2データ記録素子群DWG2は、サーボ読取素子SR1の第3サーボ読取素子SRc、サーボ読取素子SR2の第3サーボ読取素子SRc、及び複数の第2データ記録素子DW2(例えば、32個の第2データ記録素子DW2)を有する。複数の第2データ記録素子DW2は、サーボ読取素子SR1の第3サーボ読取素子SRc側からサーボ読取素子SR2の第3サーボ読取素子SRc側にかけて、直線状に配列されている。 The second data recording element group DWG2 includes a third servo reading element SRc of the servo reading element SR1, a third servo reading element SRc of the servo reading element SR2, and a plurality of second data recording elements DW2 (for example, 32 second It has a data recording element DW2). The plurality of second data recording elements DW2 are arranged in a straight line from the third servo reading element SRc side of the servo reading element SR1 to the third servo reading element SRc side of the servo reading element SR2.

データ読取素子群DRGは、サーボ読取素子SR1の第2サーボ読取素子SRb、サーボ読取素子SR2の第2サーボ読取素子SRb、及び複数のデータ読取素子DR(例えば、32個のデータ読取素子DR)を有する。複数のデータ読取素子DRは、サーボ読取素子SR1の第2サーボ読取素子SRb側からサーボ読取素子SR2の第2サーボ読取素子SRb側にかけて、直線状に配列されている。 The data reading element group DRG includes a second servo reading element SRb of the servo reading element SR1, a second servo reading element SRb of the servo reading element SR2, and a plurality of data reading elements DR (for example, 32 data reading elements DR). have The plurality of data reading elements DR are arranged in a straight line from the second servo reading element SRb side of the servo reading element SR1 to the second servo reading element SRb side of the servo reading element SR2.

磁気素子ユニット46において、データ読取素子DRが磁気テープMTの全長方向に沿って第1データ記録素子DW1と第2データ記録素子DW2とで挟まれる構造にされているのは、データ読取素子DRに対して単にトラック領域30(図27参照)からデータを読み取らせるだけでなく、ベリファイを実現するためである。例えば、磁気テープMTを磁気テープカートリッジ10から引き出す場合(磁気テープMTの走行方向が順方向の場合)、第2データ記録素子DW2がデータトラックDTにデータを記録した後に、データ読取素子DRに対して、第2データ記録素子DW2によってデータトラックDTに記録されたデータをエラーチェック用に読み取らせる。また、磁気テープMTをテープカートリッジ10に戻す場合(磁気テープMTの走行方向が逆方向の場合)、第1データ記録素子DW1がデータトラックDTにデータを記録した後に、データ読取素子DRに対して、第1データ読取素子DW1によってトラック領域30(図27参照)に記録されたデータをエラーチェック用に読み取らせる。 In the magnetic element unit 46, the data reading element DR is sandwiched between the first data recording element DW1 and the second data recording element DW2 along the entire length direction of the magnetic tape MT. On the other hand, this is not only to read data from the track area 30 (see FIG. 27), but also to perform verification. For example, when pulling out the magnetic tape MT from the magnetic tape cartridge 10 (when the running direction of the magnetic tape MT is the forward direction), after the second data recording element DW2 records data on the data track DT, the data reading element DR Then, the data recorded on the data track DT by the second data recording element DW2 is read for error checking. Further, when returning the magnetic tape MT to the tape cartridge 10 (when the running direction of the magnetic tape MT is in the opposite direction), after the first data recording element DW1 records data on the data track DT, the data reading element DR , the data recorded in the track area 30 (see FIG. 27) is read by the first data reading element DW1 for error checking.

本第2実施形態では、制御装置18によって送出モータ20及び巻取モータ24の回転駆動が制御されることで磁気テープMTの走行速度が調整される。図28に示す例では、制御装置18は、テスト再生信号供給装置102に接続されており、テスト再生信号供給装置102から与えられた指示に従って磁気テープMTの走行速度を制御する。
例えば、特定領域116に特定パターン116Aが記録される場合、テスト再生信号供給装置102は、読取環境条件に応じた指示、すなわち、走行速度条件等に応じた指示を制御装置18に付与することで、制御装置18に対して磁気テープMTの走行速度を制御させる。ここで用いられる走行速度条件は、磁気テープMTに対して記録が行われる場合の磁気テープMTの走行速度として予め定められた速度(例えば、2m/sから7m/sから指定された速度)に関する条件である。制御装置18は、テスト再生信号供給装置102から与えられた指示に従って、磁気テープMTに対して記録が行われる場合の磁気テープMTの走行速度として予め定められた速度となるように磁気テープMTの走行速度を制御する。
In the second embodiment, the running speed of the magnetic tape MT is adjusted by controlling the rotational drive of the feed motor 20 and the take-up motor 24 by the control device 18. In the example shown in FIG. 28, the control device 18 is connected to the test reproduction signal supply device 102, and controls the running speed of the magnetic tape MT according to instructions given from the test reproduction signal supply device 102.
For example, when the specific pattern 116A is recorded in the specific area 116, the test reproduction signal supply device 102 can provide the control device 18 with an instruction according to the reading environment conditions, that is, an instruction according to the traveling speed condition, etc. , causes the control device 18 to control the running speed of the magnetic tape MT. The traveling speed conditions used here relate to a predetermined traveling speed of the magnetic tape MT (for example, a specified speed from 2 m/s to 7 m/s) when recording is performed on the magnetic tape MT. It is a condition. The control device 18 controls the magnetic tape MT so that the running speed of the magnetic tape MT reaches a predetermined speed when recording is performed on the magnetic tape MT, according to instructions given from the test playback signal supply device 102. Control running speed.

制御装置18は、走行速度条件等に従って磁気テープMTを順方向に走行させている状態で、第1データ記録素子群DWG1に含まれる複数の第1データ記録素子DW1(例えば、全ての第1データ記録素子DW1)を作動させることで、複数の第1データ記録素子DW1に対して、特定領域116に特定パターン116Aを記録させる。特定パターン116Aは、特定領域116において複数のデータ用磁気素子DRWの各々に対応する位置毎に記録される。そして、順方向においてデータ読取素子群DRGよりも上流側に配置された第1データ記録素子群DWG1に含まれる複数の第1データ記録素子DW1によって特定領域116に特定パターン116Aが記録される動作に並行して、制御装置18は、データ読取素子群DRGに含まれる複数のデータ読取素子DRを作動させることで、複数のデータ読取素子DRに対して特定領域116から特定パターン116Aを読み取らせる。 The control device 18 controls a plurality of first data recording elements DW1 included in the first data recording element group DWG1 (for example, all the first data By operating the recording element DW1), the specific pattern 116A is recorded in the specific area 116 on the plurality of first data recording elements DW1. The specific pattern 116A is recorded in the specific area 116 at each position corresponding to each of the plurality of data magnetic elements DRW. Then, the specific pattern 116A is recorded in the specific area 116 by the plurality of first data recording elements DW1 included in the first data recording element group DWG1 arranged upstream of the data reading element group DRG in the forward direction. In parallel, the control device 18 causes the plurality of data reading elements DR to read the specific pattern 116A from the specific region 116 by operating the plurality of data reading elements DR included in the data reading element group DRG.

磁気素子ユニット120は、テスト再生信号供給装置102に接続されている。テスト再生信号供給装置102は、複数のデータ読取素子DRによって特定パターン116Aが読み取られた複数の読取結果(すなわち、複数のデータ読取素子DRの各々によって読み取られた読取結果)を取得する。データ読取素子DRによる特定パターン116Aの読取結果は、時系列のデータ(すなわち、時系列の再生信号)であるテスト再生信号系列としてテスト再生信号供給装置102によって取得される。 The magnetic element unit 120 is connected to the test reproduction signal supply device 102. The test reproduction signal supply device 102 obtains a plurality of reading results in which the specific pattern 116A is read by the plurality of data reading elements DR (that is, reading results read by each of the plurality of data reading elements DR). The reading result of the specific pattern 116A by the data reading element DR is acquired by the test reproduction signal supply device 102 as a test reproduction signal series which is time-series data (that is, a time-series reproduction signal).

テスト再生信号供給装置102は、走行速度条件毎にテスト再生信号系列を取得し、取得したテスト再生信号系列をコンピュータ90に供給することで、上記第1実施形態と同様に、走行速度条件毎にニューラルネットワーク108を学習させ、走行速度条件毎に学習済みモデル82を生成する。すなわち、ニューラルネットワーク108は、複数の読取結果に基づいて、走行速度条件について複数のデータ読取素子DRに対して適した特性に最適化される。 The test reproduction signal supply device 102 obtains a test reproduction signal sequence for each traveling speed condition and supplies the acquired test reproduction signal sequence to the computer 90, thereby providing a test reproduction signal sequence for each traveling speed condition, as in the first embodiment. The neural network 108 is trained to generate a trained model 82 for each traveling speed condition. That is, the neural network 108 is optimized to have characteristics suitable for the plurality of data reading elements DR for the traveling speed condition based on the plurality of reading results.

ここで、走行速度条件に適した特性とは、例えば、波形等化された再生信号系列におけるSNRを最大にする特性、又は、波形等化された再生信号系列と理想的なテスト再生信号系列との差分に相当する2乗平均誤差(すなわち、MSE)を最小にする特性を指す。 Here, the characteristic suitable for the traveling speed condition is, for example, a characteristic that maximizes the SNR in a waveform-equalized reproduction signal sequence, or a characteristic that maximizes the SNR in a waveform-equalized reproduction signal sequence and an ideal test reproduction signal sequence. refers to the characteristic that minimizes the root mean square error (i.e., MSE) corresponding to the difference between .

上記の例では、走行速度条件等に従って磁気テープMTを順方向に走行させている状態で、複数の第1データ記録素子DW1に対して、特定領域116に特定パターン116Aを記録させているが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、走行速度条件等に従って磁気テープMTを逆方向に走行させている状態で、複数の第2データ記録素子DW2に対して、特定領域116に特定パターン116Aを記録させるようにしてもよい。 In the above example, the specific pattern 116A is recorded in the specific area 116 on the plurality of first data recording elements DW1 while the magnetic tape MT is running in the forward direction according to the running speed conditions, etc. The technology of the present disclosure is not limited to this. For example, the specific pattern 116A may be recorded in the specific area 116 by the plurality of second data recording elements DW2 while the magnetic tape MT is running in the opposite direction according to the running speed conditions.

この場合、逆方向においてデータ読取素子群DRGよりも上流側に配置された第2データ記録素子群DWG2に含まれる複数の第2データ記録素子DW2によって特定領域116に特定パターン116Aが記録される動作に並行して、制御装置18は、データ読取素子群DRGに含まれる複数のデータ読取素子DRを作動させることで、複数のデータ読取素子DRに対して特定領域116から特定パターン116Aを読み取らせるようにすればよい。 In this case, the specific pattern 116A is recorded in the specific area 116 by the plurality of second data recording elements DW2 included in the second data recording element group DWG2 arranged upstream of the data reading element group DRG in the opposite direction. In parallel, the control device 18 causes the plurality of data reading elements DR to read the specific pattern 116A from the specific area 116 by activating the plurality of data reading elements DR included in the data reading element group DRG. Just do it.

ニューラルネットワーク108が複数の読取結果に基づいて複数のデータ読取素子DRに対して適した特性に最適化されることによって得られた学習済みモデル82に関するパラメータ(例えば、学習済みモデル82に含まれる結合荷重及び/又は閾値等)は、磁気ヘッド112によって磁気テープMTに記録されるようにしてもよい。この場合、例えば、図29に示すように、磁気ヘッド112は、磁気テープカートリッジ関連情報領域118に学習済みモデル82に関するパラメータを記録する。 Parameters related to the trained model 82 obtained by optimizing the neural network 108 to characteristics suitable for the plurality of data reading elements DR based on the plurality of reading results (for example, the combinations included in the trained model 82 (load and/or threshold value, etc.) may be recorded on the magnetic tape MT by the magnetic head 112. In this case, for example, as shown in FIG. 29, the magnetic head 112 records parameters regarding the learned model 82 in the magnetic tape cartridge related information area 118.

なお、図29に示す例では、学習済みモデル82に関するパラメータがBOT領域114の磁気テープカートリッジ関連情報領域118に記録される形態例が示されているが、これはあくまでも一例に過ぎず、BOT領域114に加えて、又は、BOT領域114に代えて、磁気テープMTの後尾に設けられたEOT領域(図示省略)に学習済みモデル82に関するパラメータが記録されるようにしてもよい。 Note that in the example shown in FIG. 29, parameters related to the learned model 82 are recorded in the magnetic tape cartridge related information area 118 of the BOT area 114, but this is just an example; In addition to or in place of the BOT area 114, parameters regarding the learned model 82 may be recorded in an EOT area (not shown) provided at the rear of the magnetic tape MT.

また、例えば、図30に示すように、磁気テープカートリッジ12に、非接触記憶媒体としてカートリッジメモリ122が搭載されている場合、学習済みモデル82に関するパラメータをカートリッジメモリ122に記憶させてもよい。一般的に、カートリッジメモリ122には、磁気テープMTに関する情報が記憶されている。磁気テープMTに関する情報とは、例えば、磁気テープカートリッジ12を管理する管理情報を指す。管理情報には、例えば、カートリッジメモリ122に関する情報、磁気テープカートリッジ12を特定可能な情報、磁気テープMTの記録容量、磁気テープMTに記録されているデータの概要、データの項目、及びデータの記録形式等を示す情報が含まれている。 Further, for example, as shown in FIG. 30, when the magnetic tape cartridge 12 is equipped with a cartridge memory 122 as a non-contact storage medium, parameters regarding the learned model 82 may be stored in the cartridge memory 122. Generally, the cartridge memory 122 stores information regarding the magnetic tape MT. The information regarding the magnetic tape MT refers to, for example, management information for managing the magnetic tape cartridge 12. The management information includes, for example, information regarding the cartridge memory 122, information that allows identification of the magnetic tape cartridge 12, recording capacity of the magnetic tape MT, summary of data recorded on the magnetic tape MT, data items, and data recording. Contains information indicating the format, etc.

カートリッジメモリ122は、非接触式読み書き装置124との間で非接触通信を行う。非接触式読み書き装置124としては、例えば、磁気テープカートリッジ12の製造工程で使用される非接触式読み書き装置、及び、磁気テープドライブ10内で使用される非接触式読み書き装置が挙げられる。 Cartridge memory 122 performs contactless communication with contactless reading/writing device 124 . Examples of the non-contact reading/writing device 124 include a non-contact reading/writing device used in the manufacturing process of the magnetic tape cartridge 12 and a non-contact reading/writing device used within the magnetic tape drive 10.

以上説明したように、本第2実施形態によれば、磁気テープMTの異なる走行速度(ここでは、一例として、2m/sから7m/sまでの走行速度)の条件下で、それぞれ最適化された学習済みモデル82(図13参照)が予め生成されるので、磁気テープMTの走行速度に対応した学習済みモデル82を用いることで、全速度域(例えば、2m/sから7m/sまでの速度域)において、再生信号の非線形性を低減することができる。この結果、データ用磁気素子DRW間(すなわち、データ読取素子DR間)の再生信号の品質のばらつきを低減させることが可能となる。 As explained above, according to the second embodiment, optimization is performed under conditions of different running speeds of the magnetic tape MT (here, as an example, running speeds from 2 m/s to 7 m/s). Since a trained model 82 (see FIG. 13) is generated in advance, by using the trained model 82 that corresponds to the running speed of the magnetic tape MT, the entire speed range (for example, from 2 m/s to 7 m/s) can be used. speed range), the nonlinearity of the reproduced signal can be reduced. As a result, it is possible to reduce variations in the quality of reproduced signals between the data magnetic elements DRW (that is, between the data reading elements DR).

なお、上記第2実施形態では、第1データ記録素子群DWG1、第2データ記録素子群DWG2、及びデータ読取素子群DRGを例示したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、順方向のみに沿って特定パターン116Aが記録され、かつ、読み取られるのであれば、第1データ記録素子群DWG1、第2データ記録素子群DWG2、及びデータ読取素子群DRGのうち、第2データ記録素子群DWG2は不要である。また、例えば、逆方向のみに沿って特定パターン116Aが記録され、かつ、読み取られるのであれば、第1データ記録素子群DWG1、第2データ記録素子群DWG2、及びデータ読取素子群DRGのうち、第1データ記録素子群DWG1は不要である。 Note that in the second embodiment, the first data recording element group DWG1, the second data recording element group DWG2, and the data reading element group DRG are illustrated, but the technology of the present disclosure is not limited thereto. For example, if the specific pattern 116A is recorded and read only along the forward direction, the second data recording element group DWG1, the second data recording element group DWG2, and the data reading element group DRG, Data recording element group DWG2 is unnecessary. For example, if the specific pattern 116A is recorded and read only along the reverse direction, among the first data recording element group DWG1, the second data recording element group DWG2, and the data reading element group DRG, The first data recording element group DWG1 is unnecessary.

また、上記第2実施形態では、第1データ記録素子群DWG1、第2データ記録素子群DWG2、及びデータ読取素子群DRGが磁気ヘッド112に纏めて搭載されている形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。第1データ記録素子群DWG1、第2データ記録素子群DWG2、及びデータ読取素子群DRGが別々のヘッドに搭載されていてもよい。この場合も、磁気テープMTの走行方向に沿って第1データ記録素子群DWG1、第2データ記録素子群DWG2、及びデータ読取素子群DRGが配列される順は上記第2実施形態と同じである。 Further, in the second embodiment, the first data recording element group DWG1, the second data recording element group DWG2, and the data reading element group DRG are collectively mounted on the magnetic head 112. , the technology of the present disclosure is not limited thereto. The first data recording element group DWG1, the second data recording element group DWG2, and the data reading element group DRG may be mounted on separate heads. Also in this case, the order in which the first data recording element group DWG1, the second data recording element group DWG2, and the data reading element group DRG are arranged along the running direction of the magnetic tape MT is the same as in the second embodiment. .

また、上記各実施形態では、ストレージ74に波形等化実行プログラム80が記憶されている形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、図25に示すように、波形等化実行プログラム80が記憶媒体200に記憶されていてもよい。記憶媒体200は、非一時的記憶媒体である。記憶媒体200の一例としては、SSD又はUSBメモリなどの任意の可搬型の記憶媒体が挙げられる。 Further, in each of the above embodiments, an example in which the waveform equalization execution program 80 is stored in the storage 74 has been described, but the technology of the present disclosure is not limited to this. For example, as shown in FIG. 25, a waveform equalization execution program 80 may be stored in the storage medium 200. Storage medium 200 is a non-transitory storage medium. An example of the storage medium 200 is any portable storage medium such as an SSD or a USB memory.

記憶媒体200に記憶されている波形等化実行プログラム80は、等化器60にインストールされる。CPU70は、波形等化実行プログラム80に従って波形等化実行処理を実行する。なお、図25に示す例では、CPU70は、単数のCPUであるが、複数のCPUであってもよい。 The waveform equalization execution program 80 stored in the storage medium 200 is installed in the equalizer 60. The CPU 70 executes waveform equalization execution processing according to the waveform equalization execution program 80. Note that in the example shown in FIG. 25, the CPU 70 is a single CPU, but it may be a plurality of CPUs.

また、通信網(図示省略)を介して磁気テープドライブ10に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部に波形等化実行プログラム80を記憶させておき、磁気テープドライブ10の要求に応じて波形等化実行プログラム80がダウンロードされ、等化器60にインストールされるようにしてもよい。 In addition, the waveform equalization execution program 80 is stored in a storage unit of another computer or server device connected to the magnetic tape drive 10 via a communication network (not shown), and the waveform equalization execution program 80 is stored in response to a request from the magnetic tape drive 10. The waveform equalization execution program 80 may be downloaded and installed in the equalizer 60.

なお、等化器60に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部、又はストレージ74に波形等化実行プログラム80の全てを記憶させておく必要はなく、波形等化実行プログラム80の一部を記憶させておいてもよい。 Note that it is not necessary to store the entire waveform equalization execution program 80 in the storage unit of another computer or server device connected to the equalizer 60, or in the storage 74; may be stored in memory.

上記第1実施形態で説明した波形等化実行処理を実行するハードウェア資源としては、次に示す各種のプロセッサを用いることができる。プロセッサとしては、例えば、ソフトウェア、すなわち、プログラムを実行することで、波形等化実行処理を実行するハードウェア資源として機能する汎用的なプロセッサであるCPUが挙げられる。また、プロセッサとしては、例えば、FPGA、PLD、又はASICなどの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路が挙げられる。何れのプロセッサにもメモリが内蔵又は接続されており、何れのプロセッサもメモリを使用することで波形等化実行処理を実行する。 As hardware resources for executing the waveform equalization execution process described in the first embodiment, the following various processors can be used. Examples of the processor include a CPU, which is a general-purpose processor that functions as a hardware resource to execute waveform equalization execution processing by executing software, that is, a program. Examples of the processor include a dedicated electric circuit such as an FPGA, PLD, or ASIC, which is a processor having a circuit configuration specifically designed to execute a specific process. Each processor has a built-in or connected memory, and each processor uses the memory to execute waveform equalization execution processing.

波形等化実行処理を実行するハードウェア資源は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ、又はCPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、波形等化実行処理を実行するハードウェア資源は1つのプロセッサであってもよい。 The hardware resources that execute waveform equalization execution processing may be configured with one of these various types of processors, or may be configured with a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of multiple FPGAs). , or a combination of a CPU and an FPGA). Furthermore, the hardware resource that executes the waveform equalization execution process may be one processor.

1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが、波形等化実行処理を実行するハードウェア資源として機能する形態がある。第2に、SoCなどに代表されるように、波形等化実行処理を実行する複数のハードウェア資源を含むシステム全体の機能を1つのICチップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、波形等化実行処理は、ハードウェア資源として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて実現される。 As an example of configuration using one processor, first, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software, and this processor functions as a hardware resource for executing waveform equalization execution processing. There is. Second, as typified by SoC, there is a form of using a processor that implements the functions of the entire system including a plurality of hardware resources that execute waveform equalization execution processing with one IC chip. In this way, the waveform equalization execution process is realized using one or more of the various processors described above as hardware resources.

更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路を用いることができる。また、上記の波形等化実行処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。 Furthermore, as the hardware structure of these various processors, more specifically, an electric circuit that is a combination of circuit elements such as semiconductor elements can be used. Furthermore, the above-described waveform equalization execution process is just an example. Therefore, it goes without saying that unnecessary steps may be deleted, new steps may be added, or the processing order may be changed within the scope of the main idea.

以上に示した記載内容及び図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、及び効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、及び効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容及び図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことは言うまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容及び図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。 The descriptions and illustrations described above are detailed explanations of portions related to the technology of the present disclosure, and are merely examples of the technology of the present disclosure. For example, the above description regarding the configuration, function, operation, and effect is an example of the configuration, function, operation, and effect of the part related to the technology of the present disclosure. Therefore, unnecessary parts may be deleted, new elements may be added, or replacements may be made to the written and illustrated contents described above without departing from the gist of the technology of the present disclosure. Needless to say. In addition, in order to avoid confusion and facilitate understanding of the parts related to the technology of the present disclosure, the descriptions and illustrations shown above do not include parts that require particular explanation in order to enable implementation of the technology of the present disclosure. Explanations regarding common technical knowledge, etc. that do not apply are omitted.

本明細書において、「A及び/又はB」は、「A及びBのうちの少なくとも1つ」と同義である。つまり、「A及び/又はB」は、Aだけであってもよいし、Bだけであってもよいし、A及びBの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、3つ以上の事柄を「及び/又は」で結び付けて表現する場合も、「A及び/又はB」と同様の考え方が適用される。 In this specification, "A and/or B" is synonymous with "at least one of A and B." That is, "A and/or B" means that it may be only A, only B, or a combination of A and B. Furthermore, in this specification, even when three or more items are expressed by connecting them with "and/or", the same concept as "A and/or B" is applied.

本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。 All documents, patent applications, and technical standards mentioned herein are incorporated herein by reference to the same extent as if each individual document, patent application, and technical standard was specifically and individually indicated to be incorporated by reference. Incorporated by reference into this book.

10 磁気テープドライブ
12 磁気テープカートリッジ
14 搬送装置
16 読取ヘッド
16A 読取素子
16B ホルダ
18 制御装置
20 送出モータ
22 巻取リール
24 巻取モータ
26 UI系装置
28 外部I/F
30 トラック領域
32 サーボパターン
32A 第1斜線
32B 第2斜線
36 サーボ素子対
36A サーボ素子
36B サーボ素子
40 移動機構
42 モータ
44 コントローラ
46 増幅器
48 A/D変換器
50 信号処理装置
50A 素子別信号処理装置
52 増幅器
54 A/D変換器
56 LPF
58 位相同期回路
60 等化器
62 復号器
64 コンピュータ
70 CPU
70A 運用段階遅延格納部
70A1 格納素子
70B 運用段階演算部
71 内部メモリ
72 メモリ
74 ストレージ
76 バス
78 入出力I/F
80 波形等化実行プログラム
82 学習済みモデル
90 コンピュータ
92 CPU
92A 学習段階遅延格納部
92A1 格納素子
92B 学習段階演算部
92C 誤差算出部
92D 変数調整部
93 内部メモリ
94 メモリ
96 ストレージ
98 入出力I/F
100 バス
102 テスト再生信号供給装置
104 UI系装置
106 学習実行プログラム
107 前段層
107A 前段層ノード
108 ニューラルネットワーク
108A 入力層
108A1 入力層ノード
108B 中間層
108B1 中間層ノード
108C 出力層
108C1 出力層ノード
109 後段層
109A 後段層ノード
110 教師データ
112 磁気ヘッド
114 BOT領域
116 特定領域
116A 特定パターン
118 磁気テープカートリッジ関連情報領域
122 カートリッジメモリ
124 非接触式読み書き装置
182 学習済みモデル
200 記憶媒体
282 学習済みモデル
208 ニューラルネットワーク
308 ニューラルネットワーク
A 矢印
E1 終端格納素子
E2 終端格納素子
CR カートリッジリール
GR ガイドローラ
MT 磁気テープ
SR,SR1,SR2 サーボ読取素子
SRa 第1サーボ読取素子
SRb 第2サーボ読取素子
SRc 第3サーボ読取素子
10 Magnetic tape drive 12 Magnetic tape cartridge 14 Conveying device 16 Reading head 16A Reading element 16B Holder 18 Control device 20 Sending motor 22 Take-up reel 24 Take-up motor 26 UI device 28 External I/F
30 Track area 32 Servo pattern 32A First diagonal line 32B Second diagonal line 36 Servo element pair 36A Servo element 36B Servo element 40 Movement mechanism 42 Motor 44 Controller 46 Amplifier 48 A/D converter 50 Signal processing device 50A Element-specific signal processing device 52 Amplifier 54 A/D converter 56 LPF
58 Phase synchronized circuit 60 Equalizer 62 Decoder 64 Computer 70 CPU
70A Operation stage delay storage unit 70A1 Storage element 70B Operation stage calculation unit 71 Internal memory 72 Memory 74 Storage 76 Bus 78 Input/output I/F
80 Waveform equalization execution program 82 Learned model 90 Computer 92 CPU
92A Learning stage delay storage unit 92A1 Storage element 92B Learning stage calculation unit 92C Error calculation unit 92D Variable adjustment unit 93 Internal memory 94 Memory 96 Storage 98 Input/output I/F
100 Bus 102 Test reproduction signal supply device 104 UI device 106 Learning execution program 107 Previous layer 107A Previous layer node 108 Neural network 108A Input layer 108A1 Input layer node 108B Middle layer 108B1 Middle layer node 108C Output layer 108C1 Output layer node 109 Later layer 109A Later layer node 110 Teacher data 112 Magnetic head 114 BOT area 116 Specific area 116A Specific pattern 118 Magnetic tape cartridge related information area 122 Cartridge memory 124 Non-contact reading/writing device 182 Learned model 200 Storage medium 282 Learned model 208 Neural network 308 Neural network A Arrow E1 End storage element E2 End storage element CR Cartridge reel GR Guide roller MT Magnetic tape SR, SR1, SR2 Servo reading element SRa First servo reading element SRb Second servo reading element SRc Third servo reading element

Claims (30)

データが記録されている磁気テープから前記データが読取ヘッドに搭載された複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、
前記受信器によって受信された前記複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備え、
前記複数の等化器は、前記磁気テープから前記データの読み取りが行われる環境下の条件に応じて前記複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて前記波形等化を行い、
前記複数の非線形フィルタは、前記複数の読取結果に基づいて、前記複数の読取素子に対して適した特性に最適化されており、
前記条件には、前記読取ヘッドの個体差に起因する読取ヘッド個体差条件、前記磁気テープの個体差に起因する磁気テープ個体差条件、前記磁気テープが走行している速度に関する速度条件、及び前記波形等化に影響を及ぼす処理回路の個体差に起因する処理回路個体差条件のうちの少なくとも1つが含まれている
信号処理装置。
A plurality of reading results obtained by reading the data from a magnetic tape on which data is recorded by a plurality of reading elements mounted on a reading head are digitized by a plurality of A/D converters. a receiver for receiving a plurality of reproduced signal sequences;
a plurality of equalizers that perform waveform equalization of the plurality of reproduced signal sequences received by the receiver,
The plurality of equalizers include a plurality of nonlinear filters that are trained to reduce distortion that nonlinearly occurs in the plurality of reproduction signal sequences depending on the environmental conditions in which the data is read from the magnetic tape. Perform the waveform equalization using
The plurality of nonlinear filters are optimized to have characteristics suitable for the plurality of reading elements based on the plurality of reading results,
The conditions include a read head individual difference condition resulting from individual differences in the read head, a magnetic tape individual difference condition resulting from individual differences in the magnetic tape, a speed condition regarding the speed at which the magnetic tape is running, and the Contains at least one of processing circuit individual difference conditions resulting from individual differences in processing circuits that affect waveform equalization
Signal processing device.
前記複数の読取結果は、前記磁気テープの特定領域に前記データとして記録された特定パターンが前記複数の読取素子によって読み取られることで得られる
請求項1に記載の信号処理装置。
The signal processing device according to claim 1, wherein the plurality of reading results are obtained by reading a specific pattern recorded as the data in a specific area of the magnetic tape by the plurality of reading elements.
前記複数の読取素子よりも前記磁気テープの走行方向の上流側に配置された複数の記録素子によって前記特定領域に前記特定パターンが記録される動作に並行して、前記特定パターンが前記複数の読取素子によって読み取られる
請求項2に記載の信号処理装置。
In parallel with the operation in which the specific pattern is recorded in the specific area by a plurality of recording elements arranged upstream of the plurality of reading elements in the running direction of the magnetic tape, the specific pattern is read by the plurality of reading elements. The signal processing device according to claim 2, wherein the signal processing device is read by an element.
前記速度条件には、前記磁気テープに対して記録が行われる場合の前記磁気テープの走行速度に関する条件が含まれる
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の信号処理装置。
The speed conditions include conditions regarding the running speed of the magnetic tape when recording is performed on the magnetic tape.
The signal processing device according to any one of claims 1 to 3 .
前記非線形フィルタは、前記学習が行われたニューラルネットワークを有するフィルタである
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の信号処理装置。
The signal processing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the nonlinear filter is a filter having a neural network in which the learning has been performed.
前記読取素子毎に設けられており、前記再生信号系列が時系列で格納される複数の格納素子を備え、
前記ニューラルネットワークは、前記複数の格納素子に対応する複数の前段層ノードを有する前段層と、後段層と、を有し、
前記複数の格納素子の各々は、入力された前記再生信号系列を前記複数の前段層ノードのうちの対応する前段層ノードに出力し、
前記複数の前段層ノードの各々は、前記複数の格納素子のうちの対応する格納素子から入力された前記再生信号系列を前記後段層に出力し、
前記後段層は、
前記複数の前段層ノードから入力された前記再生信号系列と後段層結合荷重との積和に基づいて得た合成値を活性化関数で変換し、
前記合成値を前記活性化関数で変換して得た変換値に基づく後段層値を出力し、
前記後段層結合荷重は、前記学習として前記後段層値と既定の目標値とのずれ量を最小にする学習が前記ニューラルネットワークに対して行われることによって定められる
請求項5に記載の信号処理装置。
comprising a plurality of storage elements provided for each of the reading elements and storing the reproduced signal series in time series;
The neural network includes a front layer having a plurality of front layer nodes corresponding to the plurality of storage elements, and a rear layer,
Each of the plurality of storage elements outputs the input reproduction signal sequence to a corresponding one of the plurality of previous layer nodes,
Each of the plurality of front layer nodes outputs the reproduction signal sequence inputted from a corresponding one of the plurality of storage elements to the rear layer;
The latter layer is
converting a composite value obtained based on the sum of products of the reproduction signal sequence input from the plurality of front layer nodes and the rear layer coupling weight using an activation function;
outputting a subsequent layer value based on a converted value obtained by converting the composite value with the activation function;
The subsequent layer connection weight is determined by performing learning on the neural network to minimize the amount of deviation between the subsequent layer value and a predetermined target value as the learning.
The signal processing device according to claim 5 .
前記ニューラルネットワークは、前記前段層として入力層を有し、かつ、前記後段層として中間層及び出力層を有し、
前記複数の前段層ノードは、複数の入力層ノードであり、
前記中間層は、複数の中間層ノードを有し、
前記複数の入力層ノードの各々は、前記複数の格納素子のうちの対応する格納素子から入力された前記再生信号系列を前記中間層に出力し、
前記複数の中間層ノードは、前記複数の入力層ノードから入力された前記再生信号系列と中間層結合荷重との積和に基づいて前記合成値として得た中間層値を前記活性化関数で変換することで前記変換値を生成して前記出力層に出力し、
前記出力層は、前記中間層から入力された前記変換値と出力層結合荷重と積和に基づいて前記後段層値として得た出力層値を出力し、
前記中間層結合荷重及び前記出力層結合荷重は、前記学習として、前記出力層値と既定の目標値とのずれ量を最小にする学習が前記ニューラルネットワークに対して行われることによって定められる
請求項6に記載の信号処理装置。
The neural network has an input layer as the preceding layer, and an intermediate layer and an output layer as the subsequent layer,
The plurality of previous layer nodes are a plurality of input layer nodes,
The middle layer has a plurality of middle layer nodes,
Each of the plurality of input layer nodes outputs the reproduction signal sequence input from a corresponding one of the plurality of storage elements to the intermediate layer,
The plurality of intermediate layer nodes converts the intermediate layer value obtained as the composite value based on the product sum of the reproduced signal sequence inputted from the plurality of input layer nodes and the intermediate layer coupling weight using the activation function. to generate the converted value and output it to the output layer,
The output layer outputs an output layer value obtained as the subsequent layer value based on the conversion value input from the intermediate layer, the output layer connection weight, and the sum of products,
The intermediate layer connection weight and the output layer connection weight are determined by performing learning on the neural network to minimize the amount of deviation between the output layer value and a predetermined target value.
The signal processing device according to claim 6 .
前記中間層値は、前記再生信号系列と前記中間層結合荷重との積和と第1変数とに基づく値であり、
前記第1変数は、前記学習が前記ニューラルネットワークに対して行われることによって定められる
請求項7に記載の信号処理装置。
The intermediate layer value is a value based on the sum of products of the reproduced signal sequence and the intermediate layer coupling load and a first variable,
The first variable is determined by the learning being performed on the neural network.
The signal processing device according to claim 7 .
前記ニューラルネットワークは、前記前段層と前記後段層との2層からなる
請求項6に記載の信号処理装置。
The neural network consists of two layers: the preceding layer and the subsequent layer.
The signal processing device according to claim 6 .
前記後段層値は、前記変換値と前記後段層結合荷重との積和と第2変数とに基づく値であり、
前記第2変数は、前記学習が前記ニューラルネットワークに対して行われることによって定められる
請求項6から請求項9の何れか一項に記載の信号処理装置。
The latter layer value is a value based on the sum of products of the converted value and the latter layer connection load and a second variable,
The second variable is determined by the learning being performed on the neural network.
The signal processing device according to any one of claims 6 to 9 .
前記複数の格納素子は、前記再生信号系列が既定時間ずつ遅延して入力される複数の遅延素子であり、
前記後段層値は、前記複数の遅延素子に格納されている複数の前記再生信号系列のうち、最も先に入力された前記再生信号系列に関する値である
請求項6から請求項10の何れか一項に記載の信号処理装置。
The plurality of storage elements are a plurality of delay elements into which the reproduction signal sequence is input after being delayed by a predetermined time,
The latter layer value is a value related to the reproduction signal sequence inputted first among the plurality of reproduction signal sequences stored in the plurality of delay elements.
The signal processing device according to any one of claims 6 to 10 .
前記目標値は、学習用磁気テープの長手方向に沿って予め定められた記録パターンで学習用磁気テープに記録されている既知データに関する理想的な再生信号系列、及びコンピュータシミュレーションによって導出された理想的な再生信号系列のうちの少なくとも1つに基づいて予め定められた教師データである
請求項6から請求項11の何れか一項に記載の信号処理装置。
The target value is an ideal reproduction signal sequence related to known data recorded on the learning magnetic tape in a predetermined recording pattern along the longitudinal direction of the learning magnetic tape, and an ideal reproduction signal sequence derived by computer simulation. The training data is predetermined based on at least one of the reproduced signal sequences.
The signal processing device according to any one of claims 6 to 11 .
磁気テープを備える磁気テープカートリッジであって、
前記磁気テープには、請求項1から請求項12の何れか一項に記載の信号処理装置によって用いられる前記複数の非線形フィルタに関するパラメータが記録されている
磁気テープカートリッジ。
A magnetic tape cartridge comprising a magnetic tape,
A magnetic tape cartridge. Parameters related to the plurality of nonlinear filters used by the signal processing device according to any one of claims 1 to 12 are recorded on the magnetic tape.
非接触式記憶媒体を備える磁気テープカートリッジであって、
前記非接触式記憶媒体には、請求項1から請求項12の何れか一項に記載の信号処理装置によって用いられる前記複数の非線形フィルタに関するパラメータが記憶されている
磁気テープカートリッジ。
A magnetic tape cartridge comprising a non-contact storage medium, the cartridge comprising:
A magnetic tape cartridge, wherein the non-contact storage medium stores parameters regarding the plurality of nonlinear filters used by the signal processing device according to any one of claims 1 to 12 .
データが記録されている磁気テープから前記データを読み取る複数の読取素子が搭載された読取ヘッドと、
前記データが前記複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、
前記受信器によって受信された前記複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備え、
前記複数の等化器は、前記磁気テープから前記データの読み取りが行われる環境下の条件に応じて前記複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて前記波形等化を行い、
前記複数の非線形フィルタは、前記複数の読取結果に基づいて、前記複数の読取素子に対して適した特性に最適化されており、
前記条件には、前記読取ヘッドの個体差に起因する読取ヘッド個体差条件、前記磁気テープの個体差に起因する磁気テープ個体差条件、前記磁気テープが走行している速度に関する速度条件、及び前記波形等化に影響を及ぼす処理回路の個体差に起因する処理回路個体差条件のうちの少なくとも1つが含まれている
磁気テープ読取装置。
a read head equipped with a plurality of read elements for reading data from a magnetic tape on which the data is recorded;
a receiver that receives a plurality of reproduction signal sequences obtained by digitizing a plurality of reading results obtained by reading the data by the plurality of reading elements by a plurality of A/D converters;
a plurality of equalizers that perform waveform equalization of the plurality of reproduced signal sequences received by the receiver,
The plurality of equalizers include a plurality of nonlinear filters that are trained to reduce distortion that nonlinearly occurs in the plurality of reproduction signal sequences depending on the environmental conditions in which the data is read from the magnetic tape. Perform the waveform equalization using
The plurality of nonlinear filters are optimized to have characteristics suitable for the plurality of reading elements based on the plurality of reading results,
The conditions include a read head individual difference condition resulting from individual differences in the read head, a magnetic tape individual difference condition resulting from individual differences in the magnetic tape, a speed condition regarding the speed at which the magnetic tape is running, and the Contains at least one of processing circuit individual difference conditions resulting from individual differences in processing circuits that affect waveform equalization
Magnetic tape reader.
前記複数の読取結果は、前記磁気テープの特定領域に前記データとして記録された特定パターンが前記複数の読取素子によって読み取られることで得られる
請求項15に記載の磁気テープ読取装置。
The plurality of reading results are obtained by reading a specific pattern recorded as the data in a specific area of the magnetic tape by the plurality of reading elements.
The magnetic tape reader according to claim 15 .
前記複数の読取素子よりも前記磁気テープの走行方向の上流側に配置された複数の記録素子によって前記特定領域に前記特定パターンが記録される動作に並行して、前記特定パターンが前記複数の読取素子によって読み取られる
請求項16に記載の磁気テープ読取装置。
In parallel with the operation in which the specific pattern is recorded in the specific area by a plurality of recording elements arranged upstream of the plurality of reading elements in the running direction of the magnetic tape, the specific pattern is read by the plurality of reading elements. read by element
A magnetic tape reader according to claim 16 .
前記速度条件には、前記磁気テープに対して記録が行われる場合の前記磁気テープの走行速度に関する条件が含まれる
請求項15から請求項17の何れか一項に記載の磁気テープ読取装置。
The speed conditions include conditions regarding the running speed of the magnetic tape when recording is performed on the magnetic tape.
A magnetic tape reader according to any one of claims 15 to 17 .
前記非線形フィルタは、前記学習が行われたニューラルネットワークを有するフィルタである
請求項15から請求項18の何れか一項に記載の磁気テープ読取装置。
The nonlinear filter is a filter having a neural network in which the learning has been performed.
A magnetic tape reader according to any one of claims 15 to 18 .
前記読取素子毎に設けられており、前記再生信号系列が時系列で格納される複数の格納素子を備え、
前記ニューラルネットワークは、前記複数の格納素子に対応する複数の前段層ノードを有する前段層と、後段層と、を有し、
前記複数の格納素子の各々は、入力された前記再生信号系列を前記複数の前段層ノードのうちの対応する前段層ノードに出力し、
前記複数の前段層ノードの各々は、前記複数の格納素子のうちの対応する格納素子から入力された前記再生信号系列を前記後段層に出力し、
前記後段層は、
前記複数の前段層ノードから入力された前記再生信号系列と後段層結合荷重との積和に基づいて得た合成値を活性化関数で変換し、
前記合成値を前記活性化関数で変換して得た変換値に基づく後段層値を出力し、
前記後段層結合荷重は、前記学習として前記後段層値と既定の目標値とのずれ量を最小にする学習が前記ニューラルネットワークに対して行われることによって定められる
請求項19に記載の磁気テープ読取装置。
comprising a plurality of storage elements provided for each of the reading elements and storing the reproduced signal series in time series;
The neural network includes a front layer having a plurality of front layer nodes corresponding to the plurality of storage elements, and a rear layer,
Each of the plurality of storage elements outputs the input reproduction signal sequence to a corresponding one of the plurality of previous layer nodes,
Each of the plurality of front layer nodes outputs the reproduction signal sequence inputted from a corresponding one of the plurality of storage elements to the rear layer;
The latter layer is
converting a composite value obtained based on the sum of products of the reproduction signal sequence input from the plurality of front layer nodes and the rear layer coupling weight using an activation function;
outputting a subsequent layer value based on a converted value obtained by converting the composite value with the activation function;
The subsequent layer connection weight is determined by performing learning on the neural network to minimize the amount of deviation between the subsequent layer value and a predetermined target value as the learning.
A magnetic tape reader according to claim 19 .
前記ニューラルネットワークは、前記前段層として入力層を有し、かつ、前記後段層として中間層及び出力層を有し、
前記複数の前段層ノードは、複数の入力層ノードであり、
前記中間層は、複数の中間層ノードを有し、
前記複数の入力層ノードの各々は、前記複数の格納素子のうちの対応する格納素子から入力された前記再生信号系列を前記中間層に出力し、
前記複数の中間層ノードは、前記複数の入力層ノードから入力された前記再生信号系列と中間層結合荷重との積和に基づいて前記合成値として得た中間層値を前記活性化関数で変換することで前記変換値を生成して前記出力層に出力し、
前記出力層は、前記中間層から入力された前記変換値と出力層結合荷重と積和に基づいて前記後段層値として得た出力層値を出力し、
前記中間層結合荷重及び前記出力層結合荷重は、前記学習として、前記出力層値と既定の目標値とのずれ量を最小にする学習が前記ニューラルネットワークに対して行われることによって定められる
請求項20に記載の磁気テープ読取装置。
The neural network has an input layer as the preceding layer, and an intermediate layer and an output layer as the subsequent layer,
The plurality of previous layer nodes are a plurality of input layer nodes,
The middle layer has a plurality of middle layer nodes,
Each of the plurality of input layer nodes outputs the reproduction signal sequence input from a corresponding one of the plurality of storage elements to the intermediate layer,
The plurality of intermediate layer nodes converts the intermediate layer value obtained as the composite value based on the product sum of the reproduced signal sequence inputted from the plurality of input layer nodes and the intermediate layer coupling weight using the activation function. to generate the converted value and output it to the output layer,
The output layer outputs an output layer value obtained as the subsequent layer value based on the conversion value input from the intermediate layer, the output layer connection weight, and the sum of products,
The intermediate layer connection weight and the output layer connection weight are determined by performing learning on the neural network to minimize the amount of deviation between the output layer value and a predetermined target value.
A magnetic tape reader according to claim 20 .
前記中間層値は、前記再生信号系列と前記中間層結合荷重との積和と第1変数とに基づく値であり、
前記第1変数は、前記学習が前記ニューラルネットワークに対して行われることによって定められる
請求項21に記載の磁気テープ読取装置。
The intermediate layer value is a value based on the sum of products of the reproduced signal sequence and the intermediate layer coupling load and a first variable,
The first variable is determined by the learning being performed on the neural network.
A magnetic tape reader according to claim 21 .
前記ニューラルネットワークは、前記前段層と前記後段層との2層からなる
請求項20に記載の磁気テープ読取装置。
The neural network consists of two layers: the preceding layer and the subsequent layer.
A magnetic tape reader according to claim 20 .
前記後段層値は、前記変換値と前記後段層結合荷重との積和と第2変数とに基づく値であり、
前記第2変数は、前記学習が前記ニューラルネットワークに対して行われることによって定められる
請求項20から請求項23の何れか一項に記載の磁気テープ読取装置。
The latter layer value is a value based on the sum of products of the converted value and the latter layer connection load and a second variable,
The second variable is determined by the learning being performed on the neural network.
A magnetic tape reader according to any one of claims 20 to 23 .
前記複数の格納素子は、前記再生信号系列が既定時間ずつ遅延して入力される複数の遅延素子であり、
前記後段層値は、前記複数の遅延素子に格納されている複数の前記再生信号系列のうち、最も先に入力された前記再生信号系列に関する値である
請求項20から請求項24の何れか一項に記載の磁気テープ読取装置。
The plurality of storage elements are a plurality of delay elements into which the reproduction signal sequence is input after being delayed by a predetermined time,
The latter layer value is a value related to the reproduction signal sequence inputted first among the plurality of reproduction signal sequences stored in the plurality of delay elements.
A magnetic tape reader according to any one of claims 20 to 24 .
前記目標値は、学習用磁気テープの長手方向に沿って予め定められた記録パターンで学習用磁気テープに記録されている既知データに関する理想的な再生信号系列、及びコンピュータシミュレーションによって導出された理想的な再生信号系列のうちの少なくとも1つに基づいて予め定められた教師データである
請求項20から請求項25の何れか一項に記載の磁気テープ読取装置。
The target value is an ideal reproduction signal sequence related to known data recorded on the learning magnetic tape in a predetermined recording pattern along the longitudinal direction of the learning magnetic tape, and an ideal reproduction signal sequence derived by computer simulation. The training data is predetermined based on at least one of the reproduced signal sequences.
A magnetic tape reader according to any one of claims 20 to 25 .
データが記録されている磁気テープから前記データが読取ヘッドに搭載された複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、前記受信器によって受信された前記複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備えた信号処理装置の処理方法であって、
前記複数の等化器により、前記磁気テープから前記データの読み出しが行われる環境下の条件に応じて前記複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて前記波形等化を行うことを含み、
前記複数の非線形フィルタは、前記複数の読取結果に基づいて、前記複数の読取素子に対して適した特性に最適化されており、
前記条件には、前記読取ヘッドの個体差に起因する読取ヘッド個体差条件、前記磁気テープの個体差に起因する磁気テープ個体差条件、前記磁気テープが走行している速度に関する速度条件、及び前記波形等化に影響を及ぼす処理回路の個体差に起因する処理回路個体差条件のうちの少なくとも1つが含まれている
信号処理装置の処理方法。
A plurality of reading results obtained by reading the data from a magnetic tape on which data is recorded by a plurality of reading elements mounted on a reading head are digitized by a plurality of A/D converters. A processing method for a signal processing device, comprising: a receiver that receives a plurality of reproduced signal sequences received by the receiver; and a plurality of equalizers that perform waveform equalization of the plurality of reproduced signal sequences received by the receiver. There it is,
a plurality of nonlinear filters that are trained by the plurality of equalizers to reduce distortion nonlinearly generated in the plurality of reproduction signal sequences according to environmental conditions in which the data is read from the magnetic tape; performing the waveform equalization using
The plurality of nonlinear filters are optimized to have characteristics suitable for the plurality of reading elements based on the plurality of reading results,
The conditions include a read head individual difference condition resulting from individual differences in the read head, a magnetic tape individual difference condition resulting from individual differences in the magnetic tape, a speed condition regarding the speed at which the magnetic tape is running, and the Contains at least one of processing circuit individual difference conditions resulting from individual differences in processing circuits that affect waveform equalization
Processing method of signal processing device.
データが記録されている磁気テープから前記データを読み取る複数の読取素子が搭載された読取ヘッドと、
前記データが前記複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、
前記受信器によって受信された前記複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備えた磁気テープ読取装置の動作方法であって、
前記複数の等化器により、前記磁気テープから前記データの読み出しが行われる環境下の条件に応じて前記複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて前記波形等化を行うことを含み、
前記複数の非線形フィルタは、前記複数の読取結果に基づいて、前記複数の読取素子に対して適した特性に最適化されており、
前記条件には、前記読取ヘッドの個体差に起因する読取ヘッド個体差条件、前記磁気テープの個体差に起因する磁気テープ個体差条件、前記磁気テープが走行している速度に関する速度条件、及び前記波形等化に影響を及ぼす処理回路の個体差に起因する処理回路個体差条件のうちの少なくとも1つが含まれている
磁気テープ読取装置の動作方法。
a read head equipped with a plurality of read elements for reading data from a magnetic tape on which the data is recorded;
a receiver that receives a plurality of reproduction signal sequences obtained by digitizing a plurality of reading results obtained by reading the data by the plurality of reading elements by a plurality of A/D converters;
A method of operating a magnetic tape reading device, comprising: a plurality of equalizers that equalize the waveforms of the plurality of reproduction signal sequences received by the receiver, the method comprising:
a plurality of nonlinear filters that are trained by the plurality of equalizers to reduce distortion nonlinearly generated in the plurality of reproduction signal sequences according to environmental conditions in which the data is read from the magnetic tape; performing the waveform equalization using
The plurality of nonlinear filters are optimized to have characteristics suitable for the plurality of reading elements based on the plurality of reading results,
The conditions include a read head individual difference condition resulting from individual differences in the read head, a magnetic tape individual difference condition resulting from individual differences in the magnetic tape, a speed condition regarding the speed at which the magnetic tape is running, and the Contains at least one of processing circuit individual difference conditions resulting from individual differences in processing circuits that affect waveform equalization
How magnetic tape readers work.
信号処理装置に対して適用されるコンピュータに処理を実行させるためのプログラムであって、
前記信号処理装置は、
データが記録されている磁気テープから前記データが読取ヘッドに搭載された複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、
前記受信器によって受信された前記複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備え、
前記処理は、
前記磁気テープから前記データの読み出しが行われる環境下の条件に応じて前記複数の再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて前記波形等化を行うことを含み、
前記複数の非線形フィルタは、前記複数の読取結果に基づいて、前記複数の読取素子に対して適した特性に最適化されており、
前記条件には、前記読取ヘッドの個体差に起因する読取ヘッド個体差条件、前記磁気テープの個体差に起因する磁気テープ個体差条件、前記磁気テープが走行している速度に関する速度条件、及び前記波形等化に影響を及ぼす処理回路の個体差に起因する処理回路個体差条件のうちの少なくとも1つが含まれている
プログラム。
A program for causing a computer to execute processing applied to a signal processing device,
The signal processing device includes:
A plurality of reading results obtained by reading the data from a magnetic tape on which data is recorded by a plurality of reading elements mounted on a reading head are digitized by a plurality of A/D converters. a receiver for receiving a plurality of reproduced signal sequences;
a plurality of equalizers that perform waveform equalization of the plurality of reproduced signal sequences received by the receiver,
The processing is
The waveform equalization is performed using a plurality of nonlinear filters that are trained to reduce distortion nonlinearly generated in the plurality of reproduction signal sequences according to environmental conditions in which the data is read from the magnetic tape. including doing;
The plurality of nonlinear filters are optimized to have characteristics suitable for the plurality of reading elements based on the plurality of reading results,
The conditions include a read head individual difference condition resulting from individual differences in the read head, a magnetic tape individual difference condition resulting from individual differences in the magnetic tape, a speed condition regarding the speed at which the magnetic tape is running, and the Contains at least one of processing circuit individual difference conditions resulting from individual differences in processing circuits that affect waveform equalization
program.
磁気テープ読取装置に対して適用されるコンピュータに処理を実行させるためのプログラムであって、
前記磁気テープ読取装置は、
データが記録されている磁気テープから前記データを読み取る複数の読取素子が搭載された読取ヘッドと、
前記データが前記複数の読取素子によって読み取られることで得られた複数の読取結果が複数のA/D変換器によってデジタル化されることで得られた複数の再生信号系列を受信する受信器と、前記受信器によって受信された前記複数の再生信号系列の波形等化を行う複数の等化器と、を備え、
前記処理は、
前記磁気テープから前記データの読み出しが行われる環境下の条件に応じて前記再生信号系列に非線形的に生じる歪を軽減する学習が行われた複数の非線形フィルタを用いて前記波形等化を行うことを含み、
前記複数の非線形フィルタは、前記複数の読取結果に基づいて、前記複数の読取素子に対して適した特性に最適化されており、
前記条件には、前記読取ヘッドの個体差に起因する読取ヘッド個体差条件、前記磁気テープの個体差に起因する磁気テープ個体差条件、前記磁気テープが走行している速度に関する速度条件、及び前記波形等化に影響を及ぼす処理回路の個体差に起因する処理回路個体差条件のうちの少なくとも1つが含まれている
プログラム。
A program for causing a computer to perform processing applied to a magnetic tape reader,
The magnetic tape reader includes:
a read head equipped with a plurality of read elements for reading data from a magnetic tape on which the data is recorded;
a receiver that receives a plurality of reproduction signal sequences obtained by digitizing a plurality of reading results obtained by reading the data by the plurality of reading elements by a plurality of A/D converters; a plurality of equalizers that perform waveform equalization of the plurality of reproduced signal sequences received by the receiver,
The processing is
Performing the waveform equalization using a plurality of nonlinear filters trained to reduce distortion that nonlinearly occurs in the reproduced signal sequence according to environmental conditions in which the data is read from the magnetic tape. including;
The plurality of nonlinear filters are optimized to have characteristics suitable for the plurality of reading elements based on the plurality of reading results,
The conditions include a read head individual difference condition resulting from individual differences in the read head, a magnetic tape individual difference condition resulting from individual differences in the magnetic tape, a speed condition regarding the speed at which the magnetic tape is running, and the Contains at least one of processing circuit individual difference conditions resulting from individual differences in processing circuits that affect waveform equalization
program.
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