JPH01103032A - 信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、信号処理装置に関し、特に伝送時に信号の所
定の高域周波数成分が他の周波数成分に比べ強調され伝
送されている信号をもとの信号に復元する信号処理装置
に関するものである。

【従来の技術１ 従来より信号を伝送する装置の１つとして記録再生装置
がある。前記記録再生装置のうち磁気記録再生装置にお
いては、その記録時において信号に発生するノイズ成分
の低減方法としてエンファシスという方法がとられてい
る。 このエンファシスは、例えば映像信号をＦＭ変調して磁
気記録する際、ノイズ成分を低減するためには、ＦＭ変
調のデビエーションを広げるだけでは側波帯の信号によ
るモアレ等の悪影響が生じるため、入力映像信号の高域
周波数成分のデビエーションだけを広げて記録し、再生
側でもとのレベルに戻す（デエンファシスする）ことに
より記録再生時におけるノイズ成分の影響を少なくする
方法。 である。 第２図（ａ）に示したＦＭ変復調後におけるノイズ成分
のスペクトルは該エンファシスおよびデエンファシス処
理により復調後には第２図（ｂ）に示すようなスペクト
ルとなり、ノイズ成分が減少することが一般的に知られ
ている。 また、上述のようなエンファシスの方法として、固定エ
ンファシスとダイナミックエンファシスと呼ばれている
方法が知られており、以下これらの方法についてこれら
の方法を適用した映像信号ＦＭ変調磁気記録装置を用い
て説明する。 第３図は固定エンファシスを用いた磁気記録装置の概略
構成を示したもので、第３図において、３００は固定エ
ンファシス回路、３０１はリミッタ回路、３０２はＦＭ
変調回路、３０３は記録増幅器、３０４は磁気ヘッド、
３０５は磁気記録媒体である磁気シートである。なお、
固定エンファシス回路３００は通常第４図（ａ）に示す
ような増幅特性を有したもので、第４図（ｂ）に示すよ
うな極めて簡単な回路にて構成されている。なお、第４
図（ｂ）に示した構成は一般的なものなので説明は省略
する。 第３図において、人力映像信号は固定エンファシス回路
３００にて、上述した第４図（ａ）に示す増幅特性に基
づき、高域周波数成分が増幅される。 この結果、映像信号の鋭い立上り、立下りには第３図に
示すようにホワイトビーク、ダークピークと呼ばれる鋭
いひげが発生し、これが周知の反転現象等の原因となる
ため、映像信号はリミッタ回路３０！において該ひげの
部分が整形された後、ＦＭ変調回路３０２によりＦＭ変
調される。この時ＦＭ変調回路３０２より出力されるＦ
Ｍ変調信号は前記固定エンファシス回路３００にて高域
周波数成分が増幅された信号をＦＭ変調したことにより
、高域周波数成分のデビエーションは低域周波数成分よ
りも広く変調されることになる。 そして、上述のように変調された信号は記録増幅器３０
３により増幅された後、磁気ヘッド３０４により不図示
のモータにより回転されている磁気シート３０５に記録
される。 また、第５図はダイナミックエンファシスを用いた磁気
記録装置の概略構成を示したもので、第５図において、
５００はダイナミックエンファシス回路、５０１はリミ
ッタ回路、５０２はＦＭ変調回路、５θ３は記録増幅器
、５０４は磁気ヘッド、５０５は磁気記録媒体である磁
気シートである。なお、ダイナミックエンファシス回路
５００は入力信号のレベルに応じて非線形に増幅率が変
化する特性を有しており、前記固定エンファシス回路３
００を用いた場合よりも高いノイズ低域効果が得られる
もので゛ある。また、第６図（ａ）には該ダイナミック
エンファシス回路５００の増幅特性を示し、第６図（ｂ
）にはその具体的な構成例を示しである。なお、第６図
（ｂ）に示した構成は一般的なものなので説明は省略す
る。 第５図において、入力映像信号はダイナミックエンファ
シス回路５０Ｇにて、上述した第６図（ａ）に示す増幅
特性に基づき、高域周波数成分が増幅され、映像信号の
立上りおよび立下りで前述固定エンファシス回路３００
と同様にホワイトビークとダークピークを生じるが、レ
ベルが低い程、高い増幅率にて増幅されるため、入力映
像信号のレベルに応じて適応的な増幅が行われる。 このようにして、ダイナミックエンファシスが行われた
映像信号はホワイトビークおよびダークピークの部分が
リミッタ回路５０１にて整形された後、ＦＭ変調回路５
０２によりＦＭ変調され、記録増幅器５０３を介して磁
気ヘッド５０４により不図示のモータにより回転されて
いる磁気シート５０５に記録される。 以上のようなエンファシス回路を有する記録装置によっ
て、記録されもとに戻すデエンファシス回路を経由して
復調された信号は前述の第２図のように高域周波数成分
におけるノイズ成分が低減されることになり、第１図に
示すような再生装置により容易に再生できる。 第７図において、７００は磁気記録媒体である磁気シー
ト、７０１は磁気ヘッド％７０２は前置増幅器、７０３
はＦＭ復調回路、７０４はデエンファシス回路で、磁気
シート７０Ｇより磁気ヘッド７０１により再生された信
号は前置増幅器７０２により増幅された後、ＦＭ復調回
路７０３にて復調され、前記第３図あるいは第５図に示
した固定エンファシス回路３００、ダイナミックエンフ
ァシス回路５００とは逆の特性を有するデエンファシス
回路７０４によって映像信号が復元され、出力される。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上述のようなエンファシス回路を用いてノイズ成分の低
減を行う場合、信号の高域周波数成分の増幅率を高くす
ればする程、ＦＭ変調時における高域周波数成分のデビ
エーションが広がることになり、その結果としてノイズ
成分の低減効果が高くなる。 尚、上記のように大量にエンファシスをかける場合には
、ダイナミックエンファシスが行われる。 ところが、ダイナミックエンファシスにおいては、ダイ
オードの非線形特性を用いているために、記録時と再生
時との特性合わせが難しく、特にいわゆる互換をとった
場合には（すなわちＡ社製のａという製品で記録したも
のをＢ社製のｂという製品で再生したような場合には）
、特性合わせが非常に難しく、再生画像がゆがんだり、
ボケたりする等の画像の劣化を生ずるという欠点があっ
た。 本発明の目的は、以上のような問題を解消し信号を劣化
させる事無く信号を復元出来る信号処理装置を提供する
ことにある。 Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明の信号処理装置は予めレベルが規定されているレ
ベル規定信号が付加され、所定の高域周波数成分が他の
周波数成分に比べ強調されている入力信号に対して、所
定の高域周波数成分を抑圧し、出力する抑圧手段と、抑
圧手段より出力される信号より抑圧後のレベル規定信号
を分離する分離手段と、分離手段により分離されたレベ
ル規定信号を監視し、レベル規定信号のレベル変動に応
じて抑圧手段における抑圧特性を制御する制御手段とを
具備したものである。 ［作　用］ 本発明によれば、予めレベルが規定されているレベル規
定信号が付加されている入力信号に対して該レベル規定
信号の大きさを検出し、本来あるべき大きさになるよう
当該検出値に基づいて所定の高域周波数成分を抑圧する
抑圧手段の抑圧特性をコントロールすることにより、入
力信号より元の信号を信号の劣化を伴なう事無く復元す
る事が出来る様になる。 【実施例】 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 第１図に本発明の第１の実施例を示す。 第１図Ａは第５図に示した磁気再生装置に本発明を適用
した場合のダイナミックエンファシス回路のダイナミッ
クデエンファシス特性の制御回路部分を示した図である
。ＦＭ復調回路１０１には、前述のように磁気シートよ
り磁気ヘッドにより再生され、前置増幅器により増幅さ
れた映像信号が入力され、ここで復調された信号はダイ
ナミックデエンファシス特性を有するデエンファシス回
路１０２によって後述のようにデエンファシスされ出力
される。なお、１１２７１９２回路１０２によりもとの
信号が復元されるわけであるが、この復元信号における
同期信号は、エンファシスに比しデエンファシスの量が
多すぎると第１図Ｃの（ａ）のようになり、エンファシ
ス量とデエンファシス量とが一致している時は第１図Ｃ
の（ｂ）のようになり、エンファシス量よりもデエンフ
ァシス量が少ないと第１図Ｃの（Ｃ）のようになる。 １０３は同期分ｍ回路であって、デエンファシス回路１
０２の出力信号から水平同期信号を分離し、ゲートパル
ス発生器１０４およびデイレイ回路１１０に入力する。 ゲートパルス発生器１０４は同期分離回路１０３におい
て分離された同期信号に基づいて所定タイミングのゲー
トパルスを発生する。デイレイ回路１１０は同期分離回
路１０３からの同期信号を所定タイミング遅らせて出力
する。１０５は（水平）同期信号の立下り部分を抜き出
すためのゲート回路であって、ゲートパルス発生器１０
４からのゲートパルスによってデエンファシス回路１０
２の出力信号から“水平同期信号の立下り部分を抜き出
す（第１図Ｃに抜き出す部分として示す）。この抜き出
された信号は、バイパスフィルタ（ＨＰＦ）　１０６に
入力される。ＨＰＦ１０６の出力信号としては、例えば
第１図Ｃの（ａ’）　、　（ｂ’）　、　（ｃ’）　（
各々（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）に対応）のような
信号が得られる。　ＨＰＦ１０６からの出力信号は、ク
ランプ回路１０７において、デイレイ回路１１０からの
信号に基づいて当該ＨＰＦ１０６出力信号のうちの０レ
ベル（信号無し部分）のタイミングでクランプされる。 クランプ回路１０７の出力信号のピークレベル（例えば
第１図Ｃの（ａ’）。 （ｂ’）　、　（ｃ’）のように負のピークレベル）は
ピークホールド回路１０Ｂにおいてホールドされ、コン
パレータ１０９の一方入力端に入力される。コンパレー
タ１０９の他方入力端は基準電圧源１０９Ａの電圧信号
が入力される。この基準電圧源１．０９＾の値は、エン
ファシス量とデエンファシス量とが一致しているときの
ピークホールド回路１０８からの信号のレベル（第１図
Ｃの（ｂ゛）において矢印で示す値）に等しい。従って
、回路１０２への入力信号に関して、エンファシス量と
デエンファシス量とが一致しているときはコンパレータ
１０９の出力は０である。コンパレータ１０９からの前
記２人力の差を示す差電圧信号はゲインファシス回路１
０２の差電圧信号入力端１０２Ａに入力される。 第１図Ｂはゲインファシス回路１０２の詳細回路を示す
。図中Ｑ（添字付き）はトランジスタ、Ｃ（添字付き）
はコンデンサ、Ｒ（添字付き）は抵抗を示し、ＶＲ−１
は可変抵抗器、Ｅｌ、Ｅ２は電圧源、ＤＩ、Ｄ２はダイ
オード、１２１は差動増幅器、１２２は増幅器を各々示
す。 このような構成におけるエンファシス特性に対するゲイ
ンファシス特性はその大部分がダイオード０１およびＤ
２に流れるバイアス電流、すなわちトランジスタｑ３の
エミッタ電圧によって決まる。ダイオードＤＩ、Ｄ２の
バイアス電流が増すと、当該ダイオードの圧縮効果は減
り、従って小信号入力時のデエンファシス量は減少する
。ダイオードＤｌ。 Ｄ２のバイアス電流が減ると、当該ダイオードの圧縮効
果は高くなり、小信号入力時のデエンファシス量は増加
する。 従って、デエンファシス量がエンファシス量に比して不
足するときにはダイオードＤＩ、Ｄ２のバイアス電流を
減らす。すなわち、トランジスタＱ３のエミッタ電圧を
下げてやる。デエンファシス量がエンファシス量に比し
て過大であるときにはトランジスタＱ３のエミッタ電圧
を上げてやる。この様にトランジスタＱ３のエミッタ電
圧は入力端１θ２八に人力されるコンパレータ１０９か
らの差電圧信号によってコントロールされる。 ところで差動増幅器１２１の非反転入力端（＋）にはＦ
Ｍ復調回路１０１からの復調信号が入力されており、差
動増幅器１２１の出力信号は同相増幅器１２２を経た後
、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ６とから構成されるバイパス
フィルタを経て、トランジスタｑ２と抵抗Ｒ５から構成
されるバッファに入力される。 該バッファの出力信号はダイオードＤｉ、Ｄ２　、抵抗
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４から成る非線形圧縮部およびト
ランジスタｑ２のベースに入力される。抵抗Ｒ１とＲ３
の接続点には電圧源Ｅｌが接続されており、抵抗Ｒ２と
Ｒ４の接続点はトランジスタＱ３のエミッタに接続され
ており、この両接続点間の電位差に応じてダイオード０
１．０２にはバイアス電流が流れ、このバイアス電流の
大きさによって、前述のごとく圧縮の度合いが制御され
る。トランジスタＱ２のエミッタからの信号は、この非
線形圧縮部にて適当に圧縮されて、トランジスタｑ１と
可変抵抗器ＶＲ−１から成るバッファを介して差動増幅
器１２１の反転入力端（−）に入力される（すなわち、
同増幅器１２１の出力は反転入力端に負帰還される）。 この帰還量は、同相増幅器１２２のゲイン、可変抵抗器
ＶＲ−１の値、ダイオードＤＩ、Ｄ２のバイアス電流値
により決まるが、増幅器１２２のゲイン、可変抵抗器Ｖ
Ｒ−１の値は安定であるので特に調整する必要は無い。 ところがダイオードは温度変化に対して極めて敏感に反
応すること、ダイオードの種類によっても特性が大きく
異なること、さらにダイオードの型番が同じでも製造ロ
フトによって特性が異なる場合があることなどから、こ
のダイオードの部分の特性の変化がゲインファシス特性
を変化させる為、デイエンファシス特性をエンファシス
特性に合わせる為にダイオードＤＩ、　Ｄ２のバイアス
電流を制御する。 このようにして動作するデエンファシス回路１０２のト
ランジスタＱ３のベースには、電圧源Ｅ２とコンパレー
タ１０９からの差電圧信号との和が加えられる。デエン
ファシス回路１０２への入力信号に関してエンファシス
量とデエンファシス量とが一致しているとき（第１図Ｃ
の（ｂ）　、　（ｂ’））は、トランジスタＱ３のベー
スに電圧源Ｅ２の電圧のみが加わり、エンファシス量よ
りデエンファシス量が少ないとき、すなわち第１図Ｃの
（Ｃ）のようなときには、コンパレータ１０９の出力差
電圧信号がトランジスタＱ３のベースに加わって、その
バイアス電圧が適度に下がり、その結果トランジスタＱ
３のエミッタ電位゛が下がって、ダイオード０１．Ｄ２
のバイアス電流が減少し、前述のようにデエンファシス
量が増加して該デエンファシス量がエンファシス量と一
致し、安定化する。逆にデエンファシス量がエンファシ
ス量よりも多いとき、すなわち第１図Ｃの（ａ）　、　
（ａ’）のようなときには、トランジスタＱ３のエミッ
タ電位が上がり、ダイオード０１．０２のバイアス電流
が増加して、デエンファシス量が減少し、両者が一致し
た状態で安定化する。 以上のようにして、記録時のエンファシス量に対して適
正なデエンファシス量が得られるようにデエンファシス
回路１０２がコントロールされる。 なお、コンパレータ１０９の出力信号に対して上下（±
）方向にリミッタをかける様にすれば、同期信号の立下
りがノイズ等の何か他の理由で大きく変動した時、コン
パレータ１０９の出力が大きくどちらかに振れてしまう
ことを防ぐことができる。 また、ＨＰＦ１０６の出力信号をピークホールド回路１
０８によってピークホールドした後Ａ／Ｄ変換してデジ
タルデータにすることも考えられる。この場合のこの部
分の実施例を第８図に示す。ピークホールド値をデジタ
ルデータに変換し、後段に制御データを記憶しているリ
ードオンリーメモリー（ＲＯＭ）などを配することによ
り、構成を簡単にし、より安定な制御を行なう事が可能
となる。 以下、本発明の他の実施例について第８図を用いて説明
する。 尚符号１０１〜１０６の部分は第１図Ａと同じであるの
で説明は省略する。 ＨＰＦｌｏＢの出力信号は、同期信号の立下りの部分が
ピークホールド回路８０１で下向きに（すなわち負ピー
クが）ピークホールドされ、その値がＡ／Ｄ変換器８０
２でデジタルデータに変換される。 Ａ／Ｄ変換器８０２からのデジタルデータをアドレスと
し、ＲＯＭ８０３に予め記憶されている前記同期信号の
立下りレベルに対応した制御データすなわちその後のＤ
／Ａ変換器８０４の出力が適切にデエンファシス量をコ
ントロールできるような制御データを読み出し、Ｄ／Ａ
変換器８０４でアナログ電圧に変換し、第１図Ｂのデエ
ンファシス回路１０２の端子１０２Ａに入力し、前述の
実施例と同様にデイエンファシス量を制御する。 なお、以上の説明では「同期信号の立下り部」を例にと
ったが、エンファシスの特性に応じて水平同期信号の全
てまたは一部、垂直同期信号のみ等のように、種々の信
号を用いてデイエンファシス量を制御する様にしても良
い。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、信号を劣化させ
る事無く信号を復元する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明の一実施例として本発明を適用した場
合のダイナミックデイエンファシス特性の制御回路のブ
ロック図、 第１図Ｂは第１図Ａのデエンファシス回路部分の詳細回
路図、 第１図Ｃは同期信号波形の概略図、 第２図（ａ）　、　（ｂ）はＦＭ変復調後におけるノイ
ズ成分のスペクトルを示した図、 第３図は固定エンファシス回路を用いた従来の磁気記録
装置の概略構成を示した図、 第４図（ａ）は第３図における固定エンファシス回路の
特性図、 第４図（ｂ）は同回路構成図、 第５図はダイナミックエンファシス回路を用いた従来の
磁気記録装置の概略構成を示した図、第６図（ａ）は第
４図におけるダイナミックエンファシス回路の特性図、 第６図（ｂ）は同回路構成図、 第７図は従来の磁気再生装置の概略構成図である。 第８図は本発明の他の実施例の概略構成図である。 １０２…デイエンフアシス回路、 １０３・・・同期分離回路、 １０４・・・ゲートパルス発生器、 １０５・・・ゲート回路、 １０６・・・バイパスフィルタ、 １０７・・・クランプ回路、 １０８・・・ピークホールド回路、 １０９・・・コンパレータ、 １０９＾・・・基準電圧源、 １１０・・・デイレイ回路。 （（１）　　　　　　　　　　　　　　　Ｃｂ’）第２
図 ｈａｉｎ （ａ’） 第４図 利得 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予めレベルが規定されているレベル規定信号が付加され
   、所定の高域周波数成分が他の周波数成分に比べ強調さ
   れている入力信号に対して、前記所定の高域周波数成分
   を抑圧し、出力する抑圧手段と、 前記抑圧手段より出力される信号より抑圧後のレベル規
   定信号を分離する分離手段と、 前記分離手段により分離されたレベル規定信号を監視し
   、該レベル規定信号のレベル変動に応じて前記抑圧手段
   における抑圧特性を制御する制御手段とを具備したこと
   を特徴とする信号処理装置。