JPH0115190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録媒体上にカラーテレビジヨン信号
を記録再生する記録再生装置における再生カラー
信号への妨害波の軽減および再生カラー信号の
Ｓ／Ｎ比の向上を主目的とする。

家庭用磁気記録再生装置（以下VTR）におい
ては一般に複合カラー映像信号中の輝度信号成分
は高域側にFM変調し、カラー信号は低域側に周
波数変換し、その２信号を重畳して同一磁気ヘツ
ドにより記録が行なわれる。

最近の家庭用VTRの技術進歩は急速であり、
より高密度記録の方向にある。この高密度記録を
達成するために、取り組まれている新技術開発と
しては、 (1) 狭トラツク幅記録再生を実現し得るための自
動トラツキング制御技術、 (2) 短波長、狭トラツク記録時の輝度信号再生
Ｓ／Ｎの劣化を防ぐための高エンフアシス記録
技術、 (3) 短波長記録再生のために、最適な記録媒体の
開発、 上記３項目などが挙げられる。

以下各項目について簡単に説明する。

(1)項目の自動トラツキング制御は主にVTRの
再生時、ヘツドが記録トラツク上を忠実にオント
ラツクして再生走査を行うべく、電気機械変換素
子で、記録軌跡の曲がり等に自動的にヘツド高さ
位置を変位させる方式である。狭トラツク幅での
記録再生になると、装置の機械的精度だけでは、
記録時と、同一トラツク上を再生時にトラツキン
グすることは困難となる。したがつてトラツクピ
ツチ10μｍ程度以下のテープフオーマツトを有す
るVTRでは互換性等を考慮すると、オートトラ
ツキング制御は必須と考えられる。

第１図は回転２ヘツド形VTRのテープパター
ン上でのオートトラツキング説明図であり、Ａ，
A′，A″は同一ヘツドでの軌跡、Ｂ，B′，B″は他
の同一ヘツドでの軌跡である。

今、ヘツドがA′のトラツク上を走査している
場合の正常トラツキング位置は、ａに示す位置で
あり、オフトラツキングの場合はｂのように大き
くＢトラツクにまたがつている時とｃのように
B′トラツクに大きくまたがつている時の２方向
にずれる場合がある。このようにオフトラツク時
は隣接するどちらかのトラツクにまたがつて再生
軌跡をとろうとするため、なんらかの手段で得ら
れるトラツキング誤差信号により、正常トラツク
軌跡に補正される。この場合、トラツキング誤差
信号を得る方法としては、補助ヘツドを用いる
方法、トラツクずれ検出用のパイロツト信号を
用いる方法、サーチ信号法等が代表的な方法と
して挙げられる。

家庭用VTRのトラツキング誤差信号を得る手
段としては、上述のトラツクずれ検出用のパイロ
ツト信号を用いる方法が最も多く用いられる。

パイロツト法の代表的な例を、第２図および第
３図において説明する。

第２図はパイロツト信号を記録する場合の記録
周波数スペクトラムであり、パイロツト信号ｆは
回転ヘツドで記録・再生されうる周波数帯域内で
FM輝度信号ｄ、低域変換カラー信号ｅが占有し
ていない帯域、例えば100〜200KHzの周波数の信
号として構成される。このようなパイロツト信号
ｆと低域変換カラー信号ｅと、FM輝度信号ｄの
３周波信号を重畳して記録される。

第３図において、パイロツト信号として₁，
₂，₃，₄の４周波信号を用いた場合のトラツキ
ング誤差信号検出方式の説明をする。

回転２ヘツドで記録する記録トラツク毎に、挿
入するパイロツト信号の周波数を変え、なお且つ
４トラツク毎に繰り返し周期を持つパイロツト信
号を記録する方式である。今、第３図のようにＡ
トラツク〜B″トラツクまで₁〜₄の周波数を記録
した場合で、再生時、A′トラツク上をヘツドが
走査した場合、ヘツドｇのようにオントラツク時
には₂，₃，₄の３周波パイロツト信号が得ら
れ、（₂―₃）成分と（₄―₃）成分の２周波を
再生処理回路で得ると、（₂―₃）のレベルと
（₄―₃）のレベルは等しくなる。同様にヘツド
ｈのようなオフトラツク時には、₂と₃の２周波
信号が得られ（₂―₃）のレベルは、ｇの場合よ
り大となり、（₄―₃）のレベルは零となる。ヘ
ツドｉのような時は同様に（₄―₃）成分しか得
られない。この結果より明らかなように、（₂―
₃）の信号レベルと、（₄―₃）の信号レベルが
同一の場合に、オントラツクの条件になる。隣り
合うトラツクのパイロツト信号のビート周波数
（₂―₃）と（₄―₃）が異なるように４信号パ
イロツト周波数を選定してやれば、再生時に、得
られるパイロツトビート周波数により、再生ヘツ
ドの軌跡補正方向が明確になり、また（₂―₃）
と（₄―₃）のビート信号レベルが等しくなるよ
うに回転ヘツドの高さ位置を制御することによつ
てオートトラツキング制御が可能となる。

次に第２項の輝度信号の高エンフアシス記録は
狭トラツク幅記録、低相対速度記録にともなつて
低下するFM再生信号レベルによるＳ／Ｎ劣化の
補正のために行なわれるものである。FM信号の
復調後のノイズスペクトラムは、いわゆる三角ノ
イズの形状を有し、高域周波数ほど復調ノイズが
増大する。そのために、FM記録では第４図に示
すように、FM変調前にエンフアシス回路を設け
て高域を強調して変調し、復調時は逆の高域減衰
特性を有する回路でデイエンフアシスすることに
よつて、記録再生によつて発生した復調ノイズを
軽減する方法が一般に採用される。

このエンフアシス量は多すぎると、FM信号側
帯波レベルが増加し、再生波形歪を生じやすくな
るが、第４図のように30dB程度までは実用上十
分な歪量で記録可能である。

現在の家庭用VTRで、VHS方式VTRでのエ
ンフアシス量は第４図に示す通り約14dBである
が、エンフアシス量を30dBにすることにより
Ｓ／Ｎは大幅に改善することができる。この時の
記録周波数スペクトラムを第５図に示す。

第５図ｊはカラー信号を、ｋはFM輝度信号を
示し、斜線部ｌで示すように、高エンフアシスに
することにより、FM信号変調指数が増大し、側
帯波の広がりおよび強調が生ずる。

次に第３項の短波長記録に最適な記録媒体とし
ては、テープ磁性層コーテイング厚を極端に薄く
し、磁性材料は100％金属（例えばコバルト）を
蒸着してテープを構成する蒸着テープ（MEテー
プ）などの開発が進められている。

MEテープを用いれば磁性層が薄いことと、磁
性密度が高いことなどから記録減磁が発生しない
ことにより、短波長領域の出力は大幅に向上し、
狭トラツク幅、短波長記録の目的に十分対応でき
るようになる。

このように、高密度記録に対応して、新技術が
家庭用VTRに導入されるが、それに反してカラ
ー信号の記録再生には、妨害およびＳ／Ｎ低下な
ど種々の問題点を発生するので図面とともに説明
する。

オートトラツキング制御方式では、第２図にし
たがつて説明したようにトラツキング誤差信号検
出用として、パイロツト信号を、FM信号・低域
変換カラー信号と重畳して記録する方式が用いら
れる場合、カラー信号周波数_cを630KHzとし、
パイロツト信号周波数_pを150KHz（４周波のう
ちの代表的周波数を示す）とした場合のカラー信
号付近の再生スペクトラムを第６図に示す。第６
図において、ｏは再生パイロツト信号で、ｎは再
生カラー信号であり、ｍはFM信号側帯波であ
る。また、330KHzと930KHzの周波数にｐとｑの
信号が発生している。この信号はカラー信号_sと
パイロツト信号_pを、テープヘツド系にて記録再
生する場合、テープヘツド系の３次歪によつて発
生する混変調成分であり、_s−2_p＝330KHzと_s
＋2_p＝930KHzとになる。再生カラー信号の帯域
は_sを中心に±500KHzの側帯波信号の帯域を有
するが、前述の混変調信号はカラー信号帯域内に
て発生する。また、パイロツト信号も、帯域内で
あり、パイロツト除去用のトラツプ回路を通して
除去されるが、パイロツト信号の再生レベルは大
きいため十分に除去されないときはカラー信号に
も影響を与える。混変調信号はパイロツト信号の
記録レベルを低くすれば減少するが、再生パイロ
ツト信号のＳ／Ｎ比が悪くなるため、許容限以上
のレベルとなる。

このように、オートトラツキングにパイロツト
信号を使用すると、再生カラー信号には混変調成
分、基本波成分等の妨害を発生する。

また輝度信号の高エンフアシスFM記録では、
第５図で明らかなように、FM信号の側帯波は強
調および広がりを持つスペクトラムとなる。その
結果として、第５図Ｒの部分のように、FM信号
下側帯波とカラー信号上側帯波の成分が共有する
部分が発生する。このようなＲの部分に、FM信
号側帯波カラー信号に混入した場合、再生カラー
信号はエツヂ部でもワレ状のビートを発生し非常
に見苦しいものとなる。

また、MEテープのように、磁性層の極端に薄
いテープは短波長領域では狭トラツク幅、低相対
速度には十分対応できるが、長波長であるカラー
信号では逆にテープ厚さが薄くなつたことによ
り、テープ磁化量が減少し、再生カラー出力レベ
ルは上昇しない。むしろ狭トラツク幅になつたこ
とによつて、再生カラー出力レベルが低下する。

このように、高密度記録になると、種々の技術
が導入されるが、カラー出力信号は低下するのに
加え、オートトラツキング用のパイロツト信号と
カラー信号による混変調成分、高エンフアシス
FM信号の下側帯波成分の混入など、再生カラー
信号の画質は、いちじるしく低下する。本発明は
このような妨害波を除去し、且つ、カラーＳ／Ｎ
向上ができ、良好なカラー再生画質を提供する手
段に関するものである。

本発明は従来例で述べたように、高密度記録に
伴なうカラー出力レベル低下と混入妨害波の増大
による再生カラー信号の画質劣化を防ぐために、
記録する低域変換カラー信号の側帯波を強調して
記録し、再生時には、側帯波を抑圧する手段を設
けるものである。

本発明の構成を図面とともにその一実施例を挙
げ説明する。

第７図は本発明によるカラー信号側帯波強調、
抑圧方式を採用した場合のVTRの記録再生系の
ブロツクダイアグラムである。

記録側ブロツク面から動作説明すると、１の入
力ビデオ信号中の輝度信号成分が、２のLPFで
分離され、高域エンフアシスされた後、３のFM
変調器で変調される。また、カラー信号成分は４
のBPFで分離され、５の平衡変調器と６の発振
器と７のLPFにおいて低域周波数に変換される。
低域変換色信号は８の側帯波強調回路によつて、
カラー信号側帯波が強調され、前記FM信号と、
１２のオートトラツキング用パイロツト信号発生
器の出力信号とを９の混合器で混合され、１０の
記録アンプで増幅され、１１のヘツドで記録され
る。

次に再生側ブロツクを説明する。

１１のヘツドで再生された３周波混合信号は、
１３のヘツドアンプで増幅され、その中の再生輝
度信号は１４のHPFでFM信号に分離され、１５
のFM復調器で復調後デイエンフアシスとして得
られる。再生カラー信号は１６の側帯波抑圧回路
で、記録時の強調分を抑圧後、１７のLPFで低
域変換色信号に分離され、１８の平衡変調器、１
９の発振器、２０のBPFで、元のカラー信号に
周波数変換して得られる。２１の混合器で、カラ
ー信号と輝度信号が混合され、２２の再生ビデオ
出力信号が得られる。なお２３は再生パイロツト
信号検出回路である。

第８図は第７図８のカラー信号側帯波強調回路
の周波数特性の具体的な１例を示す。図中の₀は
低域変換副搬送周波数である。この時の強調度す
なわち、記録周波数特性は任意に選べるが、側帯
波を強調しすぎると、主搬送波よりも側帯波のレ
ベルが上がり、FM信号と重畳して記録する場合
のFM信号との重量比が多くなり、テープヘツド
系で記録再生する過程において、カラー信号側帯
波の影響で、再生FM信号レベルの低下および輝
度信号帯域中の混変調の増加をきたす。実験的に
は最大強調ゲインは₀±500KHzの点において、
ほぼ6dB程度が望ましい。また第７図１６のカラ
ー信号再生側帯波抑圧回路の周波数特性は記録の
周波数特性と全く逆の特性を有しており、記録強
調と再生抑圧回路の総合周波数特性は平坦とな
る。

第７図に示すように、FM信号、カラー信号お
よびパイロツト信号の３周波信号を記録再生時の
再生ヘツドアンプ出力の周波数スペクトラムを第
９図に示しその効果を説明する。

第９図において、ＳはFM輝度信号、Ｊはカラ
ー信号、Ｖはパイロツト信号で、それぞれの搬送
周波数は₁〜₂，₀，_pである。カラー信号スペ
クトラムで破線部は側帯波強調前のスペクトラム
で、実線部は強調後のスペクトラムである。すな
わち斜線部が強調されたエネルギーである。Ｗお
よびＺは混変調成分であり₀±2_pの周波数を持
つ。今Ｗの混変調成分と同一周波数であるカラー
側帯波のレベルは強調しない場合はＹであり、強
調した場合のレベルはＸである。側帯波強調にか
かわらず混変調成分はテープヘツド系で発生する
成分であり一定であるため、混変調の影響の改善
度はＸ―Ｙとなる。同様にFM信号の影響も、今
₃の周波数で考えるとＴ―Ｕだけ改善されたこと
になる。また再生時には、側帯波抑圧を行うた
め、カラーの記録再生のトータル画質は変化な
く、記録強調回路から、再生抑圧回路までに混入
する妨害波の影響は抑圧される。また第９図の
Ｗ，Ｚのような混変調成分を抑圧するためには第
８図の側帯波強調のセンター周波数を低域変換カ
ラー周波数とし、その両サイドの側帯波がバラン
スよく強調された方が効果的であることが明らか
である。

第１０図は本発明による側帯波強調、抑圧回路
の具体的構成例である。図中のブロツク部は第７
図と同一機能である。第１０図ａは側帯波強調回
路であり、トランジスタTR₁で構成される増幅器
のコレクタより、R₅，L₁，C₂で構成され、共振
周波数がカラー低域変換副搬送波周波数であるト
ラツプ回路で主搬送波が減衰される、すなわち側
帯波強調となり、最大強調量はR₃＋R₅／R₅とな
る。トランジスタTR₂はバツフアのエミツタフオ
ロワ回路であり、その出力信号はR₇，D₁，D₂で
構成されるクリツプ回路を通り、FM信号等との
混合が行なわれる。このクリツプ回路は大信号レ
ベルはクリツプする回路であり、カラー信号レベ
ルが高く、なお側帯波レベルが高い信号の場合、
側帯波強調とすると主搬送波より側帯波レベルが
かなり高くなり、FM信号と重畳して記録した場
合にFM信号との重畳比が大きくなつたために生
ずる混変調ノイズ（FM輝度信号中の）を防止す
るためのものである。このクリツプレベルは通常
のカラーバー信号を側帯波強調しても、ほとんど
クリツプされないレベルに設定する。

第１０図ｂは再生側の側帯波抑圧回路であり、
トランジスタTR₃で構成される増幅器において、
エミツタ側のR₁₂，L₂，C₅で構成される共振回路
によりコレクタ側の出力信号は側帯波抑圧が行な
われる。共振周波数および周波数特性は記録と同
じ条件でなければならない。また、この強調・抑
圧回路の総合周波数特性、位相特性は平坦になる
のが望ましい。

このように、抵域変換カラー信号の側帯波を強
調して記録し、再生側で側帯波抑圧の手段を行な
うことにより、記録強調回路から再生抑圧回路ま
での間に発生する妨害波信号、例えば、オートト
ラツキングパイロツト信号とカラー信号の混変調
ノイズ、FM波の下側帯波等の妨害信号の影響を
カラー画質を変えることなく軽減することがで
き、良好な再生カラー画質を得ることができる。

また同様に、テープヘツド系およびヘツドアン
プ等で発生するカラー信号帯域内のノイズによる
Ｓ／Ｎ劣化も、改善されることは当然のことであ
る。

特に、MEテープなどの磁性媒体を用いて高密
度記録をする場合、再生カラーレベルが低いため
アンプノイズの影響を受けてＳ／Ｎ劣化を起こし
やすいが、本回路を用いると、カラー帯域内に混
入するテープヘツド系およびヘツドアンプで発生
するノイズについても、混変調成分と同様に抑圧
する効果があり、良好なカラー再生画質を得るこ
とができる。

以上のように本発明によれば、変調色信号の側
帯波において、入力変調色信号レベルが小さい時
には、変調色信号中心周波数の±500KHz及びそ
れ以上の周波数で強調レベルをおおむね6dBとし
たことにより、変調色信号の上、下の周波数帯域
にある再生パイロツト信号やFM輝度信号の下側
帯波による妨害を抑圧でき、さらにこの色信号に
よるFM輝度信号の下側帯波に対する妨害の発生
も小さくして、色信号のＳ／Ｎを輝度信号に対し
てもバランス良く改善するという優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はオートトラツキング方式の説明図、第
２図はオートトラツキング用パイロツト信号のス
ペクトラム図、第３図はパイロツト方式によるオ
ートトラツキング方式の説明図、第４図は高エン
フアシス特性を示す図、第５図はFM高エンフア
シス記録のスペクトラム図、第６図はオートトラ
ツキング用パイロツトおよびFM下側帯波のカラ
ー信号に及ぼす影響を表わすスペクトラム図、第
７図は本発明の一実施例の基本ブロツク図、第８
図は本発明のカラー側帯波強調時の周波数特性を
示す図、第９図は本発明の効果を表すスペクトラ
ム図、第１０図ａは本発明の記録系の要部の具体
回路図、ｂは同再生系の要部の具体回路図であ
る。 １……入力端子、２，７，１７……LPF、３
……FM変調器、４，２０……BPF、５，１８…
…平衡変調器、６，１９……発振器、８……側帯
波強調回路、９，２１……混合器、１０……記録
アンプ、１１……磁気ヘツド、１２……パイロツ
ト信号発生器、１３……ヘツドアンプ、１４……
HPF、１５……FM復調器、１６……側帯波抑圧
回路、２３……再生パイロツト信号検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 輝度信号と変調色信号とよりなるカラーテレ
   ビジヨン信号を輝度信号と変調色信号とに分離
   し、その輝度信号を高周波帯域で周波数変調
   （FM）したFM輝度信号と、FM輝度信号波の下
   側帯波より下の周波数帯域に周波数変換した前記
   変調色信号と、前記変調色信号帯域よりも下の周
   波数帯域にトラツキング制御用のパイロツト信号
   とを少なくとも周波数多重して記録媒体上に記録
   するに際し、前記変調色信号の側帯波にて、入力
   変調色信号レベルが小さい時には、変調色信号中
   心周波数から±500KHzまでは連続的に強調レベ
   ルを可変し、変調色信号中心周波数の±500KHz
   およびそれ以上の周波数で強張レベルをおおむね
   6dBとする強調回路を有し、入力変調色信号レベ
   ルが大きいときには強調度を抑圧し、入力変調色
   信号レベルが小さいときには強調度を大きくする
   ようになすことによつて再生色信号のＳ／Ｎを改
   善するようになしたことを特徴とするカラーテレ
   ビジヨン信号の記録再生方法。