JPH01166364A

JPH01166364A - Ｆｍ記録・再生回路

Info

Publication number: JPH01166364A
Application number: JP62325667A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Izawa; 伊澤　芳
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1989-06-30
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JP2580218B2

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〕この発明は、たとえば、ビデオテープレコーダなどのＦ
Ｍ記録系およびＦＭ再生系の回路を共用化したＦＭ記録
・再生回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、ビデオテープレコーダのＦＭ記録・再生回路は、
２〜３のチップからなるＩＣで構成され、回路上、記録
系回路と再生系回路とは相互に独立した構成になってい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ＦＭ記録・再生回路は、ＦＭ記録、ＦＭ再生を別個に行
うので、機能上、独立した回路構成が取られるのは当然
のことであるが、機能上と回路構成上とを勘案してみる
と、記録系のＦＭデビエーション調整、再生系の復調レ
ベル調整を独自に行い、調整箇所は、ステレオの場合、
４箇所に亘っており、共通的ないし可逆的な機能がある
にも関わらず、共通する機能を別個の回路で実現してい
ることから、特性合せなど、その調整が非常に面倒であ
るとともに、調整精度が低いなどの欠点がある。

そこで、この発明は、ＦＭ記録・再生回路において、記
録系と再生系の独立した回路を共用化して回路構成の簡
略化とともに、各県が逆特性となる関係を利用して特性
合せを行って機能上の相関関係を確立し、記録、再生の
相互の無調整化を実現したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のＦＭ記録・再生回路は、第１図に示すように
、第１および第２の増幅器２．２４が設置されるととも
に、第１の増幅器２にはエンコード特性またはデコード
特性の特性付加回路１３、第２の増幅器２４にはエンフ
ァシス回路３２が併設され、制御入力によって発振周波
数が制御される発振手段（電圧制御発振器３４）ととも
に位相比較器４日が設置され、記録時、第１の増幅器２
の帰還回路１０に特性付加回路１３を置き、かつ、第２
の増幅器２４の帰還回路３０にエンファシス回路３２を
置いて、第２の増幅器２４の出力信号を以て発振手段（
電圧制御発振器３４）の発振周波数を制御してＦＭ変調
出力■えを取り出し、再生時、位相比較器４８にＦＭ再
生信号■アを加えて発振手段（電圧制御発振器３４）の
発振出力との位相比較を行うことによってＦＭ復調を行
い、そのＦＭ復調出力を第２の増幅器２４に加え、その
増幅出力を主信号経路に置いたエンファシス回路３２を
通過させて第１の増幅器２に加え、その増幅出力を主信
号経路に置いた特性付加回路１３を通過させてＦＭ復調
出力ｖ０を取り出すようにしたものである。

〔作　　　用〕

このＦＭ記録・再生回路は、ビデオテープレコーダの音
声記録・再生系に設置され、必要な機能回路として第１
および第２の増幅器２．２４が設置されるとともに、第
１の増幅器２に特性付加回路１３、第２の増幅器２４に
エンファシス回路３２が併設され、第２の増幅器２４の
出力側に発振手段（電圧制御発振器３４）を以てＦＭ変
調回路を構成し、このＦＭ変調回路に対して位相比較器
４８が併設されている。

このような機能回路を構成することにより、記録時、第
１の増幅器２の帰還回路１０に特性付加回路１３を置き
、かつ、第２の増幅器２４の帰還回路３０にエンファシ
ス回路３２を置いてＦＭ記録回路を構成し、第２の増幅
器２４の出力信号を以て発振手段（電圧制御発振器３４
）の発振周波数を制御してＦＭ変調出力■８を取り出す
。

また、再生時、位相比較器４８にＦＭ再生信号■、を加
えて発振手段（電圧制御発振器３４）の発振出力との位
相比較を行い、その位相比較出力を第２の増幅器２４に
加え、その出力を主信号経路に置いたエンファシス回路
３２を通過させて第１の増幅器２に加え、その増幅出力
を主信号経路に置いた特性付加回路１３を通過させるこ
とによりＦＭ再生回路として構成し、ＦＭ復調出力■。

を取り出す。

すなわち、この発明のＦＭ記録・再生回路では、ＦＭ記
録回路およびＦＭ再生回路の相互に関連する機能回路の
単なる置換えではなく、ＦＭ記録回路の主回路側の機能
回路をＦＭ再生回路での帰還回路に置き、また、ＦＭ再
生回路の主回路側の機能回路をＦＭ記録回路での帰還回
路に置くことにより、逆掻性を持たせてＦＭ記録とＦＭ
再生とを相関させ、記録、再生の相互において最適な信
号処理を実現したのである。

〔実　施　例〕

第１図は、この発明のＦＭ記録・再生回路の実施例を示
す。

記録時、ノイズリダクション回路を帰還回路に含み、再
生時、再生出力側のバッファ回路を構成する第１の増幅
器２が設置されている。増幅器２には、記録時、入力端
子４に加えられる記録すべき音声信号Ｖｉがスイッチ６
の記録側（Ｒ側という）を通して加えられ、また、再生
時、再生信号がスイッチ６の再生側（Ｐ側という）を通
して加えられる。記録時に加えられる音声信号Ｖｉは、
映像信号と並行して磁気テープの専用トラックに記録さ
れる信号である。

増幅器２は、たとえば、演算増幅器を以て構成され、ス
イッチ８によって切り換えられるＲ側の第１の帰還回路
１０と、Ｐ側の第２の帰還回路１２とを備えており、帰
還回路１０は記録時に成立し、帰還回路１２は再生時に
成立する。帰還回路１２は、再生時に増幅器２を増幅利
得０の全帰還増幅器として構成してバッファ回路とする
ためのものであり、増幅器２の出力をスイッチ８のＰ側
を通して増幅器２に全帰還する。

そして、増幅器２には、記録時、増幅器２とともにノイ
ズリダクション回路を構成するためのエンコード特性を
付加し、再生時、デコード特性を付加するための特性付
加回路１３が併設されている。

この特性付加回路１３は、入力信号を利得可変増幅器（
ＶＣＡ）１４に加えるとともに、ウェイティング（Ｗｅ
ｉｇｈｔｉｎｇ）回路（ＷＴＮＧ）１６によって高域成
分に周波数的に重み付けを行い、次いで、検波回路（Ｄ
ＥＴ）１８によって交流レベルを検出して、その信号レ
ベルに応じた直流電圧（交流信号のエンベロープ）を発
生させ、この直流電圧によってＶＣＡ１４の利得を制御
し、その制御によって得られたＶＣＡ１４の出力をノイ
ズリダクションエンファシス回路（ＮＲＥＭＰ）１）２
０に加えて、高域成分を低減させて出力する。

すなわち、特性付加回路１３は、入力信号レベルの二乗
に比例した伸長特性を持っており、記録時には、この特
性付加回路１３の出力がスイッチ８のＲ側から増幅器２
に帰還されているため、その伸長特性とは逆に圧縮特性
が得られ、また、再生時には、増幅器２の出力を特性付
加回路１３に通過させるので、特性付加回路１３が持つ
伸長特性が付与され、伸長特性を付与されたＦＭ復調出
力Ｖｏが出力端子２２側に送出される。

次に、記録時に増幅器２の後段側、再生時に増幅器２の
前段側に置かれる第２の増幅器２４が設置されている。

この増幅器２４には、増幅器２の出力信号がスイッチ２
６のＲ側を通して加えられるとともに、スイッチ２６の
Ｐ側からＦＭ復調信号が加えられる。

増幅器２４は、たとえば、演算増幅器を以て構成され、
記録時、スイッチ２８のＲ側を通して構成される第３の
帰還回路３０と、スイッチ２８のＰ側を通して構成され
る第４の帰還回路３１を備え、エンファシス回路（ＥＭ
ＰＨ）３２が併設されている。ＥＭＰＨ３２は、記録時
、帰還回路３０の関連において、増幅器２４の出力の高
域成分を低減させた後、スイッチ２８のＲ側を通して増
幅器２４に帰還し、再生時、増幅器２４の出力側の主信
号経路で同様の動作を行う。したがって、記録時には高
域の増強動作が行われ、また、再生時には高域の低減動
作が行われる。

そして、ＦＭ記録回路の機能回路として磁気テープに記
録すべきＦＭ変調出力を取り出すためのＦＭ変調回路は
、入力電圧（制御入力）によって発振周波数が変化する
発振手段である電圧制御発振器（ＶＣＯ）３４を以て構
成されている。すなわち、増幅器２４の出力は、スイッ
チ３３のＲ側を通して電圧・電流変換（Ｖ／Ｉ）回路３
６によって出力レベルに応じた値を持つ電流に変換され
るが、その電圧・電流変換の比率は、制御入力端子３５
に加えられる制御電圧ｖ７によって任意に調整される。

すなわち、制御電圧■、は、制御入力端子３５に外付け
された可変抵抗３７を用い、端子３９および接地間の電
源電圧ＶＣＣの分圧によって得られている。このように
、制御電圧■アで設定された変換比率により得られた電
流は、発振回路（Ｏ３Ｃ）３８に発振周波数の制御入力
として加えられる。０３Ｃ３Ｂは、入力電流によって発
振周波数が制御される制御発振器であって、電流値に応
じた周波数の発振出力が得られる。この発振周波数は、
増幅器２４の出力に応じて変化するので、記録時１．増
幅器２４の出力を変調入力とする記録出力としてのＦＭ
変調出力■、が０８Ｃ３８から得られ、出力端子４０か
ら取り出される。

また、ＦＭ再生回路の入力回路としてＦＭリミッタ回路
（ＦＭＬｒＭ）４２が設置されており、入力端子４４に
加えられたＦＭ再生信号■、に振幅制限が施される。こ
のＦＭＬ　１Ｍ４２の出力は、再生時、ＦＭ復調回路を
構成する位相同期ループ（ＰＬＬ）４６に加えられる。

ＰＬＬ４６は、Ｖ６Ｏ１３、位相比較器（ＰＤ）４Ｂお
よび低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５０を以て構成され、
スイッチ３３のＰ側接点を介して帰還ループを構成する
。すなわち、ＦＭＬ　Ｉ　Ｍ４２（７）出力は、０ＳＣ
３８からの発振出力とともにＰＤ４８に加えられ、その
両者の位相比較出力としての位相差信号がＬＰＦ５０に
加えられ、高域成分が除去される。再生時、このＬＰＦ
５０の出力は、スイッチ３３のＰ側からＶ／１回路３６
に加えられて電流変換された後、発振周波数の制御入力
として０３Ｃ３８に加えられるとともに、スイッチ２６
のＰ側を通して増幅器２４に加えられる。したがって、
■ｃ０３４は、再生時、ＰＤ４８の帰還ループ内に取り
込まれて、ＰＬＬ４６の一部となる。

そして、スイッチ６．８．２６．２８．３３は、たとえ
ば、トランジスタなどからなるスイッチング回路やリレ
ーなどで構成され、切換制御入力ＶＣに基づく切換制御
回路５２からの切換信号ｓ、　、ｓ、　、ｓ、　、ｓ、
　、ｓ、によって切り換えられる。

以上の構成において、記録時には、換制御入力ＶＣに基
づいて切換制御回路５２によってスイッチ６〜３３がＲ
側に切り換えられると、第２図に示すように、ＦＭ記録
回路が構成される。すなわち、増幅器２の第１の帰還回
路１０にＶＣＡ１４、ＷＴＮＧ１６、ＤＥ７１Ｂおよび
ＮＲＥＭＰＨ２０などからなるレベル伸長特性を付与す
る特性付加回路１３が置かれて二乗圧縮エンコード特性
を持つノイズリダクション回路が構成されるとともに、
増幅器２４の帰還回路３０にＥＭＰＨ３２が置かれてプ
リエンファシス特性付加回路が構成されることにより、
二乗圧縮エンコード特性の付加の後、プリエンファシス
特性が付与された音声信号Ｖｉは、Ｖ／１回路３６によ
って電流変換された後、０３Ｃ３Ｂに発振周波数制御入
力として加えられる。この結果、二乗圧縮エンコード特
性およびプリエンファシス特性の付与された音声信号Ｖ
ｉを変調信号とする。ＦＭ変調出力Ｖつが０３Ｃ３８か
ら得られ、出力端・子４ｏから取り出されるのである。

また、再生時には、切換制御入力ＶＣに基づいて切換制
御回路５２によってスイッチ６〜３３がＰ側に切り換え
られると、第３図に示すように、ＦＭ再生回路が構成さ
れる。この場合、増幅器２は帰還回路１２によって全帰
還増幅器となり、ノイズリダクション回路の特性付加回
路１３は、二乗伸長特性の付加のため増幅器２の出力側
に置かれ、同時に、増幅器２４も帰還回路３１によって
全帰還増幅器となり、ＥＭＰＨ３２は増幅器２４の出力
側に置かれる。そして、ＶＣＯ３４、ＰＤ４８およびＬ
ＰＦ５０からなるＰＬＬ４６によってＦＭ復調回路が構
成される。すなわち、入力端子４４に加えられたＦＭ再
生信号■、は、ＦＭＬＩＭ４２を通し”ｉ’ＰＤ４　Ｂ
に加えられ、０ＳＣ３８の発振出力との位相比較が行わ
れる。この位相比較によって得られた位相差信号は、Ｌ
ＰＦ５０を通してＶＣＯ３４に加えられて、Ｖ／１回路
３６によって電流変換された後、０３０３Ｂの発振周波
数制御入力として加えられて、発振周波数の制御に用い
られる。したがって、記録時に用いられたＶＣＯ３４が
ＰＤ４　Ｂの帰還ループ内に入ってＰＬＬ４６の一部を
成すことになり、ＰＤ４８の位相検波感度（ＰＤ４８の
入力位相差に対する出力ゲイン）が十分高いものとすれ
ば、復調時の周波数・電圧変換利得がＶＣＯ３４の電圧
・周波数変換利得の逆特性となる。

また、ＬＰＦ５０の出力は、増幅器２４を通過させ、増
幅器２４の後段側の主信号系に置かれたＥＭＰＨ３２で
高域成分の減衰であるデイエンファシスを行った後、増
幅器２に加えられる。そして、再生時、帰還回路１０が
解除されて増幅器２の出力側の主信号経路に置かれた特
性付加回路１３によって最適な二乗伸長デコード特性が
付加された後、再生音声信号としてのＦＭ復調出力■ｏ
が得られ、出力端子２２から取り出される。

以上説明したように、このＦＭ記録・再生回路では、ノ
イズリダクション回路のエンコードおよびデコード切換
え時、必要なエンコード特性またはデコード特性を決定
する回路を共通化し、ＶＣＡ１４、ＷＴＮＧ１６、ＤＥ
Ｔ１８、ＮＲＥＭＰＨ２０などからなる特性付加回路１
３を増幅器２の帰還回路１０とするか、増幅器２に連な
る主信号経路とするかで記録時に必要とする特性と、再
生時に必要とする特性とを相関させ、かつ、反対特性を
得る。また、増幅器２４およびＥＭＰＨ３２からなるＦ
Ｍエン・ファシス部においてもＥＭＰＨ３２を増幅器２
４の帰還回路３０に置くか、増幅器２４に連なる主信号
経路に置くかによって記録・再生時のエンファシス定数
を反対にし、プリエンファシス・デイエンファシスの逆
特性ヲ得ている。

すなわち、第２図において、増幅器２から帰還回路ｌＯ
に加えられる出力信号を■２とすると、ＶＣＡ１４の利
得Ｇｖは出力信号ｖ２と比例し、Ｇｖ（ＣＶｔ　　　　
　　　　　　　・・・（１）ＮＲＥＭＰＨ２０から取り
出される信号■、は、ｖｌ　ｃＸ：Ｇｖ　−ｖ！　ｏ：
ｖ２″　　　　・　・　・（２）■オの二乗に比例し、
デコード時、二乗伸長特性が得られる。

このような二乗特性を持つ帰還回路１０が、第２図に示
すように、増幅器２に付加された場合、増幅器２の入力
信号をＶＩｌｌ＋、帰還回路１０を付加した増幅器２の
出力信号を■。１ア１、帰還回路１０の帰還定数をβ、
増幅器２の増幅度をＡとすると、となる関係を利用し、式（２）のＶ、ａ：Ｖ−から、と
なる。ＶＩＮＩ　＝Ｖｌ　、Ｖ。。、、＝■、であるか
ら、■・ＣｘＪ唇　　　　　　・・・（５）となり、出
力信号■２は、入力信号Ｖ、の平方根に比例するので、
二乗圧縮特性が得られる。

次に、増幅器２４側では、増幅器２４を構成する演算増
幅器の性質上、その利得が十分高いものであるとすると
、各入力（＋）、（−）の入力差が零になるように動作
する。ここで、第２図において、増幅器２４に加えられ
る入力信号を■１Ｎ！、帰還回路３０を通して増幅器２
４に加えられる帰還信号を■３、また、増幅器２４の出
力信号をｖｏｕｔｚとすると、となり、Ｖ＋５ｚ＝Ｖ１から、エンコード時には、とな
り、また、デコード時には、となり、それぞれ逆特性の関係が成立する。

そして、ＦＭ記録・再生回路では、記録時、■Ｃ０３４
を用いてＦＭ変調を行い、再生時、■Ｃ０３４、ＰＤ４
８、ＬＰＦ８０によって構成されるＰＬＬ４６を以てＦ
Ｍ復調回路を構成し、ＦＭ再生信号■、からＦＭ復調出
力■。とじての音声信号を得る。この場合、ＬＰＦ５０
はキャリア成分を除くためのフィルタを成す。記録時、
■ＣＯ３４を構成するＶ／Ｉ回路３６および０ＳＣ３Ｂ
を、再生時、ＰＬＬ４６に取り込むことにより、変復調
時の変復調変換（Ｆ／Ｖ）特性を一致させ、精度の高い
音声信号のＦＭ変調、ＦＭ再生信号のＦＭ復調が実現さ
れる。

そして、記録時のＦＭデビエーション調整および再生時
の再生レベル調整はＶ／１回路３６において、可変抵抗
３７による制御電圧■、の変化によって行い、電圧変調
度調整を共用化するので、記録時、再生時の調整箇所は
、Ｖ／１回路３６のみとなる。このＶ／１回路３６は、
たとえば、電子ボリューム回路を設置し、入力電圧に対
する出力電流の比率を調整し、あるいは、抵抗と演算増
幅器で構成される電圧・電流変換回路を用いれば、抵抗
値を調整することによりレベル調整が可能であり、可変
抵抗による極めて簡易なレベル調整で実現されるのであ
る。

次に、第４図は、ＶＣＯ３４におけるＶ／１回路３６の
具体的な構成例を示す。記録時の増幅器２４の出力信号
、再生時のＬＰＦ５０からの再生入力を電流に変換する
ために演算増幅器３６１が設置され、その反転入力（−
）に信号入力、その非反転入力（＋）にバイアス電圧ｖ
８が加えられている。この演算増幅器３６１は、トラン
ジスタ３６２の付加によって全帰還増幅器を構成してお
り、その増幅出力としてトランジスタ３６２のベース電
流を引く。この結果、トランジスタ３６２には、電源ラ
イン側から抵抗３６３を通して流れる電流■。に演算増
幅器３６１の信号電圧に応じた電流ｉが加わった電流１
ｃ（＝　Ｉｏ　＋　ｉ　）が流れ、この電流１ｃが０３
Ｃ３Ｂの制御入力となる。

この場合、Ｖ／１回路３６０入力側の信号ラインに可変
抵抗４１を設置し、入力信号電圧をν、入力信号電流を
ｉ、可変抵抗４１の値をＲとすると、演算増幅器３６１
の入力部は仮想接地となっているので、入力信号電流ｉ
は、 ν ・・・（９）となる。そして、０３Ｃ３８の発振周波数ｆは、制御電
流■、に比例し、ｆ　＝Ｋ　・Ｉ　ｃ　＝Ｋ　（Ｉｏ　＋　ｉ　）＝Ｋ（
ＩＯ＋　　　　）　　　　　・・・０ωとなる。ただし
、Ｋは０３Ｃ３Ｂの周波数・電圧比例定数である。

式０ωから明らかなように、可変抵抗４１の抵抗値Ｒに
よって周波数が変化するので、可変抵抗４１の可変によ
って等測的な電圧・電流変換比率を調整することができ
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ＦＭ記録・再生回路において、記録
系および再生系のそれぞれ独立した回路の共用化により
、回路構成の簡略化とともに、記録系と再生系が互いに
逆特性となる関係を利用して特性合せを行って相関関係
を確立し、記録、再生の相互の調整の簡易化を実現でき
るとともに、特性の安定化を図って精度が高く信頼性の
あるＦＭ記録および音声信号の再生を行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のＦＭ記録・再生回路の実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図に示したＦＭ記録・再生回
路を以て切り換えられたＦＭ記録回路を示すブロック図
、第３図は第１図に示したＦＭ記録・再生回路を以て切
り換えられたＦＭ再生回路を示すブロック図、第４図は
第１図に示したＦＭ記録・再生回路における電圧制御発
振器の具体的な構成を示す回路図である。２・・・増幅器（第１の増幅器）ＩＯ・・・帰還回路１３・・・特性付加回路２４・・・増幅器（第２の増幅器）３０・・・帰還回路３４・・・電圧制御発振器（発振手段：ＦＭ変調回路）３６・・・電圧・電流変換回路３８・・・発振回路

Claims

【特許請求の範囲】第１および第２の増幅器が設置されるとともに、第１の
増幅器にはエンコード特性またはデコード特性の特性付
加回路、第２の増幅器にはエンファシス回路が併設され
、制御入力によって発振周波数が制御される発振手段と
ともに位相比較器が設置され、記録時、第１の増幅器の帰還回路に前記特性付加回路を
置き、かつ、第２の増幅器の帰還回路にエンファシス回
路を置いて、第２の増幅器の出力信号を以て前記発振手
段の発振周波数を制御してＦＭ変調出力を取り出し、再生時、位相比較器にＦＭ再生信号を加えて前記発振手
段の発振出力との位相比較を行うことによってＦＭ復調
を行い、そのＦＭ復調出力を第２の増幅器に加え、その
増幅出力を主信号経路に置いたエンファシス回路を通過
させて第１の増幅器に加え、その増幅出力を主信号経路
に置いた前記特性付加回路を通過させてＦＭ復調出力を
取り出すＦＭ記録・再生回路。