JPH01298579A - Pulse width modulation signal reproducing circuit - Google Patents

Pulse width modulation signal reproducing circuit

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JPH01298579A
JPH01298579A JP12711888A JP12711888A JPH01298579A JP H01298579 A JPH01298579 A JP H01298579A JP 12711888 A JP12711888 A JP 12711888A JP 12711888 A JP12711888 A JP 12711888A JP H01298579 A JPH01298579 A JP H01298579A
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JP
Japan
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pwm
signal
sampling frequency
frequency
circuit
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Application number
JP12711888A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Kondo
康雄 近藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH01298579A publication Critical patent/JPH01298579A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent a reproduced sound from being deteriorated by allowing a signal obtained by deleting the frequency spectrum of a sampling frequency component from the frequency spectrum of a PWM signal to pass a programmable low pass filter (LPF) and then executing the PWM demodulation of the signal. CONSTITUTION:A PWM signal outputted from a waveform shaping circuit 4 and a PWM signal having 180 deg. phase difference generated from a 180 deg. phase shifter 5 are inputted to a sampling frequency extractor 6, a sampling frequency fs component at the time of PWM modulation is extracted and the extracted component is inputted to a subtractor 7 to obtain a PWM signal formed by deleting the sampling frequency component from the frequency spectrum included in the PWM signal. The PWM signal is PWM demodulated through the programmable LPF 8 for programming cut-off frequency corresponding to a reproducing speed generated from a speed data generating circuit 9 and the original analog signal is outputted to an output terminal 10. Consequently, the generation of noise can be prevented and a reproducing speed variable type PWM reproducing circuit with effective reproducing sound quality can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パルス幅変調信号の可変速再生を行うパル
ス幅変調信号再生回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pulse width modulation signal reproducing circuit that performs variable speed reproduction of a pulse width modulation signal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は例えば三菱電機株式会社製造のX−86型に示
された従来のデジタルテープレコーダを示すブロック接
続図を示し、図において、1は記録媒体である磁気テー
プ、2は再生ヘッド、11はメインの再生系であるパル
ス符号変調回路(以下、PCM復調回路という)、13
はPCM復調回路11によって復調されたアナログ信号
を出力する出力端子、12はサブの再生系であるパルス
幅変調回路(以下、PWM復調回路という)、10はP
WM復調回路12によりて復調セれたアナログ信号を出
力する出力端子、9は磁気テープ1の走行速度としての
再生速度を検知し、再生速度に比例したスピードデータ
を発生させるスピードデータ発生回路である。
FIG. 4 shows a block connection diagram showing a conventional digital tape recorder such as the X-86 model manufactured by Mitsubishi Electric Corporation. In the figure, 1 is a magnetic tape as a recording medium, 2 is a playback head, 13 is a pulse code modulation circuit (hereinafter referred to as PCM demodulation circuit) which is the main reproduction system.
1 is an output terminal that outputs the analog signal demodulated by the PCM demodulation circuit 11, 12 is a pulse width modulation circuit (hereinafter referred to as PWM demodulation circuit) which is a sub-reproduction system, and 10 is a P
An output terminal 9 outputs the analog signal demodulated by the WM demodulation circuit 12, and a speed data generation circuit 9 detects the playback speed as the running speed of the magnetic tape 1 and generates speed data proportional to the playback speed. .

次に動作について説明する。このデジタルテープレコー
ダではパルス符号変調(以下、 PCMという)および
パルス幅変調(以下、PWMという)両方式で、磁気テ
ープ上の別トラックに信号を記録しておき、再生時にP
CM方式、 PWM方式の両方を再生できるようになっ
ており、それぞれ用途に合わせて再生する。ここでは、
 PCM方式の方をメインの再生系、 PWM方式の方
をサブの再生系と呼ぶ。
Next, the operation will be explained. This digital tape recorder uses both pulse code modulation (hereinafter referred to as PCM) and pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) to record signals on separate tracks on the magnetic tape, and when playing back, the signals are recorded on separate tracks on the magnetic tape.
Both the CM method and PWM method can be played, and each method can be played according to the purpose. here,
The PCM method is called the main playback system, and the PWM method is called the sub playback system.

これら両方式で記録されるアナログ信号は磁気テープ1
上で、トラック位置は異なるが、磁気テープ1の長手方
向の位置は一致するようにしている。
The analog signals recorded with both of these methods are magnetic tape 1.
In the above, although the track positions are different, the positions in the longitudinal direction of the magnetic tape 1 are made to match.

通常、デジタルテープレコーダは、入力されたアナログ
信号を忠実に記録再生することが主目的であるため、テ
ープ速度を大幅に変化させて再生するのは困難だが、定
常速で再生すると高音質を得ることができ、これまでは
誤ル訂正符号等の処理を行いやすい上記PCM方式が用
いられている。
Normally, the main purpose of digital tape recorders is to faithfully record and play back input analog signals, so it is difficult to play back by changing the tape speed significantly, but high quality sound can be achieved by playing back at a steady speed. Up to now, the PCM method has been used because it is easy to process error correction codes and the like.

しかし、一方で、再生音の頭出しや手切編集のための手
切ポイントの捜し出し、更に曲間をすばやく見つけるた
めのキューイングなど、再生速度を可変させる要求もあ
るため、音質は程々であるが可変速再生が容易なPWM
方式を用いて別トラックに記録する方法が用いられてい
る。
However, on the other hand, there is also a need to vary the playback speed, such as finding the beginning of the playback sound, finding the stamp point for editing the stamp, and queuing to quickly find the gaps between songs, so the sound quality is not so good. is PWM that allows easy variable speed playback.
A method of recording on separate tracks using a method is used.

ここで、簡単にアナログ信号をPWM変調する概念を第
5図の信号波形図に示す。すなわち、第5図のaはアナ
ログ信号、第5図のbは標本化定理によシ、上記アナロ
グ信号の周波数の2倍以上の周波数を持つのこぎシ波、
第5図のCはPWM変調波形である。
Here, the concept of PWM modulating an analog signal is simply shown in the signal waveform diagram of FIG. That is, a in FIG. 5 is an analog signal, and b in FIG. 5 is a sawtooth wave having a frequency that is more than twice the frequency of the analog signal, according to the sampling theorem.
C in FIG. 5 is a PWM modulation waveform.

このデジタルテープレコーダのPWM方式によるサブの
再生系は、第6図や第7図のように構成されている。
The PWM sub-playback system of this digital tape recorder is constructed as shown in FIGS. 6 and 7.

まず、第6図において、1は記録媒体である磁気テープ
、2は再生ヘッド、3は再生ヘッド2の出力の大小にか
かわらず常に一定の出力を出力できる自動利得制御回路
を備えたリードアンプ、4はこのリードアンプ3で再生
された信号を、PWM波形に整形する波形整形回路、1
4〜16はそれぞれカットオフ周波数が異なるローパス
フィルタ、9は磁気テープ1の走行速度、すなわち再生
速度を検知し、再生速度に比例したスピードデータを発
生するスピードデータ発生回路、17はスピードデータ
発生回路9のスピードデータに応じて必要なカットオフ
周波数のローパスフィルタ14〜16のいずれかを選択
するセレクタ回路、10はローパスフィルタ14〜16
によってPWM復調されたアナログ信号を出力する出力
端子である。
First, in FIG. 6, 1 is a magnetic tape which is a recording medium, 2 is a reproducing head, and 3 is a read amplifier equipped with an automatic gain control circuit that can always output a constant output regardless of the magnitude of the output of the reproducing head 2. 4 is a waveform shaping circuit that shapes the signal reproduced by this read amplifier 3 into a PWM waveform; 1
4 to 16 are low-pass filters each having a different cutoff frequency; 9 is a speed data generation circuit that detects the running speed of the magnetic tape 1, that is, the playback speed, and generates speed data proportional to the playback speed; 17 is a speed data generation circuit 9 is a selector circuit that selects one of the low-pass filters 14 to 16 having a necessary cutoff frequency according to the speed data; 10 is a low-pass filter 14 to 16;
This is an output terminal that outputs an analog signal that has been PWM demodulated.

次に、もう一つの従来例である第7図について、その構
成を説明する。同図において、1は記録媒体である磁気
テープ、2は再生ヘッド、3は再生ヘッド2の出力の大
小にかかわらず常に一定の出力を出力できる自動利得制
御回路を持ったリードアンプ、4はこのリードアンプ3
で再生された信号を、2wM波形に整形する波形整形回
路、9は磁気テープ10走行速度すなわち再生速度を検
知し、この再生速度に比例したスピードデータを発生さ
せるスピードデータ発生回路、8はスイッチドキャパシ
タ技術を用い、入力されるスピードデータによシ再生速
度に応じてカットオフ周波数をステップ状に可変できる
プログラマブルローパスフィルタ、10はプログラマブ
ルローパスフィルタ8によってPWM復調されたアナ筒
グ信号を出力する゛出力端子である。
Next, the configuration of FIG. 7, which is another conventional example, will be explained. In the figure, 1 is a magnetic tape which is a recording medium, 2 is a playback head, 3 is a read amplifier with an automatic gain control circuit that can always output a constant output regardless of the magnitude of the output of the playback head 2, and 4 is this read amplifier. lead amp 3
9 is a speed data generating circuit that detects the running speed of the magnetic tape 10, that is, the playback speed, and generates speed data proportional to this playback speed; 8 is a switched drive circuit; A programmable low-pass filter that uses capacitor technology and whose cutoff frequency can be varied in steps according to the playback speed according to the input speed data, 10 outputs an analog signal that has been PWM demodulated by the programmable low-pass filter 8. It is an output terminal.

次に、第6図および第7図の各回路図について、その動
作を説明する。まず、この説明に先立って、PWM方式
で記録された磁気テープ1を、走行速度を可変させて可
変速再生を行う際に、再生速度に応じてカットオフ周波
数を可変させねばならない理由を、簡単に説明する。
Next, the operation of each of the circuit diagrams shown in FIGS. 6 and 7 will be explained. First, prior to this explanation, we will briefly explain why the cutoff frequency must be varied according to the playback speed when variable-speed playback is performed by varying the running speed of a magnetic tape 1 recorded using the PWM method. Explain.

一般に、人間の可聴帯域は20 Hz〜20KE(z程
度といわれ、可聴帯域全てをPWM変調するためには、
標本化定理によシ、最低f8=40KHzの標本化周波
数が必要である。一方、 PWM方式でデジタルテープ
レコーダに記録再生しようとすると、電磁変換系の制限
があシ、むやみに標本化周波数を上げることができない
。従りて、現実的には帯域を20Hz〜10−程度とし
、標本化周波数は24KHz 〜30KHz程度となっ
ている。
Generally, the human audible range is said to be about 20 Hz to 20 KE (about 20 Hz), and in order to perform PWM modulation over the entire audible range,
According to the sampling theorem, a sampling frequency of at least f8=40 KHz is required. On the other hand, when attempting to record and reproduce data on a digital tape recorder using the PWM method, there are limitations in the electromagnetic conversion system, making it impossible to increase the sampling frequency unnecessarily. Therefore, in reality, the band is set to about 20 Hz to 10 -, and the sampling frequency is set to about 24 KHz to 30 KHz.

この標本化周波数のことをキャリア周波数とも呼ぶが、
このように標本化定理に基づいてアナログ信号を標本化
すると、第8図(a)に示すような元のアナログ信号の
周波数スペクトラム以外に、キャリア周波数f、C標本
化周波数)、とのfIlを中心としたサイドバンドと呼
ばれる第8図伽)に示すような新たな別の周波数スペク
トラムが追加される。従りて、PWM変調された信号か
ら元のアナログ信号を復調するためには、追加された余
分な周波数スペクトラムを除いてやれば良く、そのため
にPWM変調された信号を、元のアナログ信号の周波数
スペクトラム範囲内ではパスバンドで、それ以上はアウ
トバンドとなるカットオフ周波数f0ヲモツローパスフ
ィルタに通してやれば良込。
This sampling frequency is also called the carrier frequency,
When an analog signal is sampled based on the sampling theorem in this way, in addition to the frequency spectrum of the original analog signal as shown in Figure 8(a), the carrier frequency f, C sampling frequency), and fl A new separate frequency spectrum is added, as shown in Figure 8, called the centered sideband. Therefore, in order to demodulate the original analog signal from the PWM modulated signal, it is sufficient to remove the added extra frequency spectrum. If you pass it through a low-pass filter with a cutoff frequency f0 that is in the passband within the spectrum range and outband beyond that, it will be fine.

一方、記録時に、ある標本化周波数f8でPWM変調し
て記録した磁気テープを、再生時に、テープ走行速度を
可変して可変速再生を行なうと、再生速度に比例して周
波数スペクトラムが変化し、第8図(C)に示すようK
、例えば再生速度が1/10となると、元のアナログ信
号の周波数スペクトラムも1/10となシ、標本化周波
数fBもサイドバンドのスペクトラムも1/10となる
On the other hand, when a magnetic tape recorded with PWM modulation at a certain sampling frequency f8 during recording is reproduced at variable speed by varying the tape running speed, the frequency spectrum changes in proportion to the reproduction speed. K as shown in Figure 8(C)
For example, when the playback speed becomes 1/10, the frequency spectrum of the original analog signal also becomes 1/10, and both the sampling frequency fB and the sideband spectrum become 1/10.

従って、PWM信号から元のアナログ信号を再生するた
めの復調フィルタであるローパスフィルタのカットオフ
周波数を固定にしたままにしておくと、標本化周波数、
サイドバンドといった標本化したことによって追加され
た余分な周波数スペクトラムが、上記ローパスフィルタ
のパスバンドに入って来て、再生音を著しく劣化させる
Therefore, if the cutoff frequency of the low-pass filter, which is a demodulation filter for reproducing the original analog signal from the PWM signal, is kept fixed, the sampling frequency,
The extra frequency spectrum added by sampling, such as sidebands, enters the passband of the low-pass filter and significantly degrades the reproduced sound.

そこで再生速度に応じてカットオフ周波数を可変させる
必要がある。
Therefore, it is necessary to vary the cutoff frequency depending on the playback speed.

次に、第6図について動作を説明する。Next, the operation will be explained with reference to FIG.

ある標本化周波数fsでPWM記録された磁気テープ1
を再生ヘッド2で再生すると、その再生速度(テープ走
行速度)によ勺再生ヘッド2の出力レベルが変化するが
、リードアンプ3によシその入力の大小にかかわらず、
一定出力レベルになるように増幅され、その後波形整形
回路4によシ波形整形され、元のPWM信号を出力する
Magnetic tape 1 recorded by PWM at a certain sampling frequency fs
When reproduced by the playback head 2, the output level of the playback head 2 changes depending on the playback speed (tape running speed), but the output level of the read amplifier 3 changes regardless of the magnitude of the input.
The signal is amplified to a constant output level, and then waveform-shaped by the waveform shaping circuit 4 to output the original PWM signal.

一方、スピードデータ発生回路9はテープ走行速度に比
例してスピードデータを発生し、このスピードデータに
もとづき、セレクタ回路17が再生速度に応じたカット
オフ周波数を持つローパスフィルタ14〜16のいずれ
かを選択し、PWM信号がそのローパスフィルタ14〜
16の1つを通過することによ、b PWM復調され、
元のアナログ信号として出力端子10に出力される。
On the other hand, the speed data generation circuit 9 generates speed data in proportion to the tape running speed, and based on this speed data, the selector circuit 17 selects one of the low-pass filters 14 to 16 having a cutoff frequency corresponding to the playback speed. Select the PWM signal to pass through its low-pass filter 14~
b PWM demodulated by passing through one of 16,
It is output to the output terminal 10 as the original analog signal.

一方、第7図の動作は次の通シである。On the other hand, the operation in FIG. 7 is as follows.

ある標本化周波数fllでPWM記録された磁気テープ
1を再生ヘッド2で再生すると、その再生速度(テープ
走行速度)によシ、再生ヘッド2の出力レベルが変化す
るが、リードアンプ3によシその入力レベルの大小にか
かわらず、一定出力レベルになるように増幅され、その
後波形整形回路4によシ波形整形され、元のPWM信号
を出力する。
When a magnetic tape 1 recorded by PWM at a certain sampling frequency fll is played back by the playback head 2, the output level of the playback head 2 changes depending on the playback speed (tape running speed). Regardless of the magnitude of the input level, it is amplified to a constant output level, and then waveform-shaped by the waveform shaping circuit 4 to output the original PWM signal.

一方、スピードデータ発生回路9はテープ走行速度に比
例してスピードデータを発生し、このスピードデータは
プログラマブルローノくスフイルタ8に入力され、再生
速度に応じたカットオフ周波数のローパスフィルタにな
るようにプログラムされ、上記PWM信号がこのプログ
ラマプルローノ(スフイルタ8を通過することによ、6
pwM復調されて、元のアナログ信号として出力端子1
0に出力される。
On the other hand, the speed data generation circuit 9 generates speed data in proportion to the tape running speed, and this speed data is input to the programmable low-noise filter 8, so that it becomes a low-pass filter with a cutoff frequency according to the playback speed. By passing the programmed PWM signal through this programmer filter 8,
PwM demodulated and output terminal 1 as the original analog signal
Output to 0.

この場合において、プログラマプルローノくスフイルタ
8にスイッチドキャノ(シタ技術を用いたものは、安価
であるが、プログラマブルローノくスフィルタ8でPM
倍信号更に標本化しているので、上記例の周波数スペク
トラム成分以外に、更にプログラマブルローパスフィル
タの標本化周波数FSによる周波数スペクトラム成分が
、第9図に示すように追加される。
In this case, a programmable ronosus filter 8 using switched canopy technology is inexpensive, but the programmable ronosus filter 8
Since the double signal is further sampled, in addition to the frequency spectrum components in the above example, a frequency spectrum component based on the sampling frequency FS of the programmable low-pass filter is added as shown in FIG.

なお、この時の折シ返し雑音成分としてFs −fBが
最もレベルが高く、Fs−fBの折シ返し雑音が再生速
度によって可聴帯域に入りてくると、再生音を著しく劣
化させる。
Note that Fs-fB has the highest level as the aliasing noise component at this time, and when the aliasing noise of Fs-fB enters the audible band depending on the reproduction speed, it significantly deteriorates the reproduced sound.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来のパルス幅変調信号再生回路は以上のように構成さ
れているので、第6図に示すようにローパスフィルタ1
4〜16として例えばパッシブローパスフィルタやアク
ティブローパスフィルタを用いるものでは、再生速度を
大幅に可変させたい場合に、再生速度に応じたカットオ
フ周波数を持つローパスフィルタ14〜16をさらに多
数個必要とし、不経済になるなどの問題点があった。ま
た、第7図に示すようにスイッチドキャパシタ技術を用
いたプログラマブルローパスフィルタ8を用いたもので
は、再生速度を大幅に可変させても、それに応じてカッ
トオフ周波数も可変できるという利点がある反面、プロ
グラマプルローノくスフイルタ8の入力信号を更に標本
化しているため、PwM変調時の標本化周波数!8以外
にプログラマブルローパスフィルタ8の標本化周波数F
B −サイドバンドが周波数スペクトラムに追加されて
おシ、プログラマブルローパスフィルタ8の標本化周波
数F、とPWM変調時の標本化周波数f、との差、す々
わちF 、 −f 、の周波数が折シ返し雑音となムそ
れが再生速度に応じて可聴帯域に入ると、再生音を著し
く劣化させるなどの問題点がありた。
Since the conventional pulse width modulation signal reproducing circuit is configured as described above, as shown in FIG.
For example, in the case where passive low-pass filters or active low-pass filters are used as the filters 4 to 16, if it is desired to vary the playback speed significantly, a large number of low-pass filters 14 to 16 having cutoff frequencies corresponding to the playback speed are required. There were problems such as being uneconomical. Furthermore, as shown in Fig. 7, a programmable low-pass filter 8 using switched capacitor technology has the advantage that even if the playback speed is varied considerably, the cutoff frequency can also be varied accordingly. , Since the input signal of the programmer filter 8 is further sampled, the sampling frequency during PwM modulation! In addition to 8, the sampling frequency F of the programmable low-pass filter 8
B - A sideband is added to the frequency spectrum, and the difference between the sampling frequency F of the programmable low-pass filter 8 and the sampling frequency f during PWM modulation, that is, the frequencies F and −f, is There has been a problem in that when aliasing noise enters the audible range depending on the playback speed, it significantly degrades the playback sound.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、再生速度を大幅に変化させても、それに応じ
てカットオフ周波数を可変できるとともに1上記折シ返
し雑音の発生を防止することによシ、再生音の劣化を防
ぐことができるパルス幅変調信号再生回路を得ることを
目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and even if the playback speed is changed significantly, the cutoff frequency can be varied accordingly, and the generation of the above-mentioned aliasing noise can be prevented. In particular, it is an object of the present invention to obtain a pulse width modulation signal reproducing circuit that can prevent deterioration of reproduced sound.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係るPWM信号再生回路は、波形整形回路の
PWM信号からPWM変調時の標本化周波数成分を減算
器にて減算し、上記PWM信号の周波数スペクトラムか
ら上記標本化周波数成分の周波数スペクトラムを削除し
た信号を、プログラマブルローパスフィルタに通過させ
て、2wM復調するようにしたものである。
The PWM signal reproducing circuit according to the present invention subtracts the sampling frequency component during PWM modulation from the PWM signal of the waveform shaping circuit using a subtracter, and deletes the frequency spectrum of the sampling frequency component from the frequency spectrum of the PWM signal. The resulting signal is passed through a programmable low-pass filter and demodulated at 2wM.

〔作用〕[Effect]

この発明におけるPWM信号再生回路は、波形整形後の
PWM信号からPWM変調時の標本化周波数成分を削除
した信号をグログラマブルローノ(スフイルタに通過さ
せるため、プログラマプルローノくスフィルタの標本化
周波数FBとPWM変調時の標本化周波数fISとの間
の折シ返し雑音FS−f8を削除でき、FB−fsが可
聴帯域に入る様な再生速度になった場合にも、再生音を
劣化させないようにする。
The PWM signal reproducing circuit of the present invention passes a signal obtained by removing the sampling frequency component during PWM modulation from the PWM signal after waveform shaping to a programmable ronos filter. The aliasing noise FS-f8 between the sampling frequency fIS during PWM modulation and the sampling frequency fIS during PWM modulation can be removed, and even when the playback speed becomes such that FB-fs falls into the audible band, the playback sound will not deteriorate. Try not to let it happen.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、1は記録媒体である磁気テープ、2は再生
ヘッド、3は再生ヘッド2の出力の大小にかかわらず、
常に一定の出力を出力できる自動利得制御回路を有する
リードアンプ、4はリードアンプ3で再生された信号を
PWM波形に整形する波形整形回路、5は波形整形回路
4で波形整形されたPWM信号に対し180’位相差を
持りたPWM信号を発生させる1800位相器、6は波
形整形回路4で波形整形されたPWM信号と、1800
位相器5で発生させた1800位相差を持つPWM信号
とによシ、PWM変調時の標本化周波数を発生させる標
本化周波数抽出器、7は波形整形回路4で波形整形され
たPWM信号と、標本化周波数抽出器6で抽出した標本
化周波数との間で減算を行う減算器、8はスイッチドキ
ャパシタを用い入力されるスピードデータによシカット
オフ周波数をステップ状に可変可能なプログラマブルロ
ーパスフィルタ、9は磁気テープ1の走行速度、すなわ
ち再生速度を検知し、再生速度に比例したスピードデー
タを発生させるスピードデータ発生回路、10はPWM
信号がプログラマブルローパスフィルタ8を通過するこ
とによシ、復調されて元のアナログ信号に戻シ、そのア
ナログ信号を出力する出力端子である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, 1 is a magnetic tape which is a recording medium, 2 is a playback head, and 3 is a playback head 2, regardless of its output size.
A read amplifier having an automatic gain control circuit that can always output a constant output, 4 a waveform shaping circuit that shapes the signal reproduced by the read amplifier 3 into a PWM waveform, and 5 a waveform shaping circuit 4 that converts the signal regenerated into a PWM waveform into a PWM waveform. 1800 phase shifter 6 generates a PWM signal having a phase difference of 180';
In addition to the PWM signal having a phase difference of 1800 generated by the phase shifter 5, a sampling frequency extractor 7 generates a sampling frequency during PWM modulation; A subtractor that performs subtraction with the sampling frequency extracted by the sampling frequency extractor 6, 8 a programmable low-pass filter whose cutoff frequency can be varied in steps according to the input speed data using a switched capacitor, 9 10 is a speed data generation circuit that detects the running speed of the magnetic tape 1, that is, the playback speed, and generates speed data proportional to the playback speed; 10 is a PWM
When the signal passes through the programmable low-pass filter 8, it is demodulated back to the original analog signal and is an output terminal for outputting the analog signal.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

ある標本化周波数f、でPWM記録された磁気テープ1
を再生ヘッド2で再生すると、再生速度(テープ走行速
度)の変化によシ、第2図(a)のように再生ヘッド2
の出力レベルが変化するが、リードアンプ3によシ、そ
の入力の大小にかかわらず、第2図伽)のように一定出
力レベルまで増幅され、その後波形整形回路4によシ第
2図(c)のように波形整形され、元のPWM信号が出
力される。
A magnetic tape 1 recorded by PWM at a certain sampling frequency f.
When the playback head 2 plays back the tape, the playback head 2 changes as shown in Fig. 2(a) due to changes in playback speed (tape running speed).
The output level of the read amplifier 3 changes, but regardless of the magnitude of the input, it is amplified to a constant output level as shown in Fig. 2 (Fig. 2), and then the waveform shaping circuit 4 The waveform is shaped as shown in c), and the original PWM signal is output.

波形整形回路4で出力されたPWM信号は、180°位
相器5を通ることによシ、第2図(d)のように元のP
WM信号に対し、180°位相差を持ったPWM信号と
される。波形整形回路4で出力されたPWM信号と、1
80°位相器5で発生させた180°位相差を持つPW
M信号とを標本化周波数抽出器6に入力することで第2
図(e)のようにPWM変調時の標本化周波数成分を抽
出し、その後、波形整形回路4で出力されたPWM信号
と、標本化周波数抽出器6で出力された標本化周波数成
分とを減算器7に入力することで、PWM信号の持つ周
波数スペクトラムから標本化周波数成分を削除し、第2
図(f)のような標本化周波数成分を削除したPWM信
号を得る。減算器7から出力される標本化周波数成分が
削除されたPWM信号は、再生速度に比例してスピード
データを発生させるスピードデータ発生回路9からのそ
のスピードデータによシ、再生速度に応じたカットオフ
周波数をプログラムするプログラマブルローパスフィル
タ8を通ってPWM復調され、第2図(ロ)のように元
のアナログ信号を出力端子10に出力する。
The PWM signal output from the waveform shaping circuit 4 passes through the 180° phase shifter 5, and is converted to the original PWM signal as shown in FIG. 2(d).
The PWM signal has a 180° phase difference with respect to the WM signal. The PWM signal output from the waveform shaping circuit 4 and 1
PW with 180° phase difference generated by 80° phase shifter 5
By inputting the M signal to the sampling frequency extractor 6, the second
As shown in figure (e), the sampling frequency component during PWM modulation is extracted, and then the PWM signal output from the waveform shaping circuit 4 and the sampling frequency component output from the sampling frequency extractor 6 are subtracted. By inputting it to the frequency spectrum of the PWM signal, the sampling frequency component is removed from the frequency spectrum of the PWM signal, and the second
A PWM signal from which the sampling frequency component is removed is obtained as shown in Figure (f). The PWM signal from which the sampling frequency component has been removed, which is output from the subtracter 7, is cut according to the playback speed according to the speed data from the speed data generation circuit 9, which generates speed data in proportion to the playback speed. The signal is PWM demodulated through a programmable low-pass filter 8 whose off frequency is programmed, and the original analog signal is outputted to an output terminal 10 as shown in FIG. 2 (b).

上記の動作説明のうち、本質の部分を周波数スペクトラ
ムの角度から見てみたのが第3図で、第3図(a)は波
形整形回路4で出力されたPWM信号の主たる周波数ス
ペクトラム、第3図伽)は標本化周波数抽出器6で出力
される標本化周波数成分の主たる周波数スペクトラム、
第3図(C)は減算器Tにおいて、 PWM信号の持つ
周波数スペクトラムから標本化周波数成分を削除した、
主たる周波数スペクトラム、第3図(d)はプログ2マ
プルローバスフイルタを通過したあとの主たる周波数ス
ペクトラム(ただし、プログラマブルローパスフィルタ
8のカットオフ周波数f0によりfc以上周波数成分は
減衰される)である。
Figure 3 shows the essential part of the above operation explanation from the angle of the frequency spectrum. Figure 3(a) shows the main frequency spectrum of the PWM signal output from the waveform shaping circuit 4, Figure 3) is the main frequency spectrum of the sampling frequency component output from the sampling frequency extractor 6,
Figure 3 (C) shows that the subtracter T removes the sampled frequency component from the frequency spectrum of the PWM signal.
Main frequency spectrum, Fig. 3(d) is the main frequency spectrum after passing through the programmable low-pass filter (however, frequency components above fc are attenuated by the cutoff frequency f0 of the programmable low-pass filter 8). .

従って、プログラマブルローパスフィルタ8の標本化周
波数に対する折シ返し雑音のうち、レベルの高いFs(
プログラマブルローパスフィルタ8の標本化周波数)−
fs(PWM変調時の標本化周波数)の成分が削除され
るので、出力端子10の再生音の質が向上する。
Therefore, among the aliasing noises with respect to the sampling frequency of the programmable low-pass filter 8, Fs(
Sampling frequency of programmable low-pass filter 8)
Since the fs (sampling frequency during PWM modulation) component is deleted, the quality of the reproduced sound at the output terminal 10 is improved.

なお、上記実施例では記録再生方式にPWM方式を使用
したがPAM方式を使用しても、上記実施例と同様の効
果を奏する。
Note that although the PWM method was used as the recording and reproducing method in the above embodiment, the same effects as in the above embodiment can be obtained even if the PAM method is used.

また、1チヤンネルのPWM信号を高周波クロックによ
シカラントし、そのカウント数よシ標本化周波数と等し
い方形波を作成し、この方形波信号を上記PWM信号か
ら減算し、復調フィルタでアナログ信号に復調すること
もできる。
In addition, the PWM signal of one channel is converted to a high frequency clock to create a square wave whose count number is equal to the sampling frequency, this square wave signal is subtracted from the above PWM signal, and demodulated into an analog signal by a demodulation filter. You can also.

さらに、2チヤンネルのPWM信号を記録する際、18
00の位相差をもたせて記録し、再生時に2チヤンネル
のPWM信号よシ標本化周波数と等しい方形波を作成し
、その信号をPWM信号から減算して、復調フィルタで
アナログ信号に復調することもできる。
Furthermore, when recording 2-channel PWM signals, 18
It is also possible to record with a phase difference of 0.00, create a square wave equal to the sampling frequency of the two channels of PWM signals during playback, subtract that signal from the PWM signal, and demodulate it to an analog signal using a demodulation filter. can.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によればPWM変調されたPW
M信号からPWM変調時の標本化周波数成分を削除した
後、入力データーによシカットオ7周波数をステップ状
に可変可能なプログラマブルローパスフィルタによりp
wM復調を行うように構成したので、プログラマブルロ
ーパスフィルタ特有の標本化周波数F、に対するPWM
変調時の標本化周波数f8の差、すなわちFs−fBの
折シ返し雑音の発生を防止することができ、再生音質の
良好な再生速度可変型のPWM再生回路が得られる効果
がある。
As described above, according to the present invention, PWM modulated PW
After removing the sampling frequency component during PWM modulation from the M signal, the input data is filtered using a programmable low-pass filter whose frequency can be varied in steps.
Since the configuration is configured to perform wM demodulation, the PWM for the sampling frequency F, which is unique to the programmable low-pass filter, is
It is possible to prevent the difference in sampling frequency f8 during modulation, that is, the generation of aliasing noise of Fs-fB, and there is an effect that a variable reproduction speed type PWM reproduction circuit with good reproduction sound quality can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例によるパルス幅変調信号再
生回路を示すブロック接続図、第2図は第1図のブロッ
ク各部の、動作説明をするための信号波形図、第3図は
第1図の動作説明をするための周波数スペクトラム図、
第4図は従来のデジタルテープレコーダにおける再生系
回路を示すブロック接続図、第5図はPWM変調の概念
を示す信号波形図、第6図および第7図は従来のパルス
幅変調信号再生回路を示すブロック接続図、第8図は第
6図に示すパルス幅変調信号再生回路の動作を説明する
周波数スペクトラム図、第9図は第7図に示すパルス幅
変調信号再生回路の動作を説明する周波数スペクトラム
図である。 4は波形整形回路、7は減算器、8はプログラマブルロ
ーパスフィルタ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block connection diagram showing a pulse width modulation signal reproducing circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation of each part of the block in FIG. 1, and FIG. Frequency spectrum diagram to explain the operation of Figure 1,
Figure 4 is a block connection diagram showing the reproduction system circuit in a conventional digital tape recorder, Figure 5 is a signal waveform diagram showing the concept of PWM modulation, and Figures 6 and 7 are diagrams showing the conventional pulse width modulation signal reproduction circuit. 8 is a frequency spectrum diagram explaining the operation of the pulse width modulation signal reproducing circuit shown in FIG. 6, and FIG. 9 is a frequency spectrum diagram explaining the operation of the pulse width modulation signal reproducing circuit shown in FIG. 7. It is a spectrum diagram. 4 is a waveform shaping circuit, 7 is a subtracter, and 8 is a programmable low-pass filter. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 再生されるパルス幅変調信号を波形整形する波形整形回
路と、この波形整形回路から得たパルス幅変調信号とこ
のパルス幅変調信号から抽出した標本化周波数成分との
減算を行って、上記パルス幅変調信号の周波数スペクト
ラムから上記標本化周波数成分の周波数スペクトラムを
削除する減算器と、この減算器が出力するパルス幅変調
信号を、上記再生の速度に応じたカットオフ周波数にて
パルス幅復調するプログラマブルローパスフィルタとを
備えたパルス幅変調信号再生回路。
A waveform shaping circuit that shapes the waveform of the pulse width modulation signal to be reproduced, and subtraction between the pulse width modulation signal obtained from this waveform shaping circuit and the sampling frequency component extracted from this pulse width modulation signal, and the above pulse width A subtracter that deletes the frequency spectrum of the sampled frequency component from the frequency spectrum of the modulated signal, and a programmable programmable device that demodulates the pulse width modulation signal output by the subtracter at a cutoff frequency that corresponds to the reproduction speed. A pulse width modulation signal regeneration circuit equipped with a low pass filter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100538361B1 (en) * 2002-08-10 2005-12-21 엘지전자 주식회사 Apparatus for canceling a noise in multi channel pulse width modulator
CN100392743C (en) * 2002-12-02 2008-06-04 三洋电机株式会社 Noice-removing circuit and method thereof

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