JPH02139766A - 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】 この発明はオーディオ信号処理方式に関し、特にこの方
式に有用な欠陥補償装置に関する。

伝送方式、記録再生方式その他搬送波をオーディオ信号
によって周波数変調する方式等のオーディオ方式におい
ては、−時的で広帯域で偶発的なインパルス雑音が搬送
波中に導入されることがある。さ゛らに、搬送波が部分
的にあるいは全体的に減衰すること（搬送波の欠落とい
う）があり、そのような場合、その欠陥のある搬送波を
再生すると、オーディオ信号もそれに応じて減衰する。

オーディオ情報にしたがって変調された搬送波信号が変
換素子によって再生される方式においては、記録情報の
再生の間、たとえば記録媒体、変換素子、あるいは記録
媒体と変換素子との協働関係のうちいずれかの不備によ
って、−時的に搬送波の欠落やインパルス雑音が生ずる
ことがある。

便宜上、この発明をクレメンス（Ｃｌｅ層ｅｎｓ）の米
国特許第３，８４２，１９４号明細書記載の型のビデオ
レコード記録再生方式に関連して説明する。

上記クレメンスの特許明細書に開示された方式では、記
録情報が円盤状基板の表面に設けられた描線溝底面の幾
何学的変化の形で表わされ、その表面が導電性被膜で被
われた上さらに誘電体層で被われている。このレコード
盤を載置して回転するターンテーブルに対してその半径
方向に駆動される筐体があり、この中に取付けられたピ
ックアップ・アームによって再生用蓄針が支持されてい
る。この蓄針は円盤の被膜との間に電気容量を形成する
電極を有し、円盤が回転するとその電極下を通過する溝
底の幾何学的変化にしたがってその容量が変動するから
、その電極に結合した適当な回路によりその容量変動を
記録情報を表わす電気信号の変化に変換する。

上記クレメンス方式の望ましいものはカイザ（Ｋｅｉｚ
ｅｒ）の米国特許第３，９１１，４７６号明細書に説明
されており、映像情報にしたがって変調された第１の搬
送波周波数が、溝底における一連の最大深さと最小深さ
との交番サイクルの形で表わされ、またできればモノラ
ル音声再生用ににオーディオ信号にしたがって周波数変
調された第２の搬送波（上記映像情報搬送波よりも周波
数は著しく低い）を上記深さの各交番サイクルの衝撃係
数変調（各サイク、ルにおいて最大深さあるいは最小深
さが占める割合、つまり衝撃係数を情報に従って変える
こと）の形で表わした音声情報を伴なう。

バルブ（Ｐａｌｍｅｒ）等の米国特許第３，９６９，７
５６号明細書に詳細に説明されているように、映像情報
に多チャンネルの音声情報（たとえば、ステレオΦサウ
ンドφトラックや２言語サウンド・トラック等）を付随
させたい場合は、上記衝撃係数変調による方法がこれに
適している。各オーディオ信号は、それぞれ異なる音声
搬送波の周波数がそれぞれ異なる低周波数偏差範囲にわ
たって変調記録されるので、映像情報搬送波の衝撃係数
は各音声搬送波の和にしたがって変化する。

この発明の原理の応用の１例として１対の音声チャンネ
ルを設けてステレオ構成にする場合は、音声搬送波の中
心周波数を７１５．９０９ＫＨ２および９０４．７２０
ＫＨｚに選び、偏差範囲を各中心周波数を中心にして±
５０ＫＨｚに選ぶ。

上述の型のビデオレコード用のプレーヤは、たとえばプ
レーヤによって得られる搬送波信号かオーディオ信号と
ビデオ信号をそれぞれ再生するための、適切な入力フィ
ルタ段を備えた複数個のＦＭ復調器を含む、しかしなが
ら、（もし補償されなければ）再生された音声中に生ず
る問題として、適切な音声情報に代って不規則な間隔で
断続的に再生される「チック（ｔｉｃｋ）　Ｊ音や「ポ
ツプ（ＰＯＰ）Ｊ音の形の妨害があり、これらの妨害は
それぞれ搬送波欠落やインパルス雑音欠陥の原因になる
ことがある。これらの欠陥は全体としてはオーディオ情
報に対して有害とはならないが、視聴者に対して無視で
きない障害となり得る。

問題の分析によって、上述のビデオレコードプレーヤに
おいては種々の原因によって障害となる各オーディオ欠
陥が生ずることが判っている。その原因のあるものはレ
コード盤自体の欠陥に関係し、他のものは所定のレコー
ド盤の特定の再生動作中に遭遇する条件（たとえば蓄針
がレコード溝の各所で種々の形状の粉塵に出合うこと）
に関係し、さらに他のもの（たとえばかき傷や窪み等）
は再生中のレコード盤が過去においてどの程度使用され
あるいは誤用されたかに関係している。オーディオ欠陥
の原因についてこれ以上詳細には述べないが、非予測性
が高く、レコード盤、再生時期、溝領域等が変れば変化
する問題を生ずる種々の原因があることは明らかである
。

この発明の実施例によれば、オーディオ処理チャンネル
が設けられ、ここでは再生用に記録されている周波数変
調搬送波信号から復調器によって引き出されたオーディ
オ信号が「トラック（ｔｒａｃｋ）　Ｊか「ホールド（
ｈｏｌｄ）Ｊのいずれかノモールドで動作し得るトラッ
ク・ホールド増幅器を通して利用装置へ供給される。搬
送波欠落および広帯域のインパルス雑音をそれぞれ検出
するために各別の検出手段が設けられ、この検出手段の
各出力が制御パルス生成回路の一部を成す各単安定マル
チバイブレータをトリガしてトラック・ホールド増幅器
を各モードに切換えるようになっている。制御パルスの
持続時間は、トラック−ホールド増幅器の入力端子にお
ける一時的な欠陥が十分に解消されるまでその増幅器が
「ホールド」モードに維持されるように選択されている
。

上記実施例の変形として、モノラル音声以外の再生を期
待するこの発明の他の実施例では、上述のオーディオ処
理チャンネルに類似した別骨のオーディオ処理チャンネ
ルを各音声搬送波に対して設けることができる。

共通の音声搬送波（たとえば多重化された信号）源を有
するこの発明の多チヤンネル型実施例では、どれか１つ
の搬送波の欠陥が大抵他の搬送波中にも再生され、その
オーディオ処理チャンネルで生成される制御パルスを用
いて他のオーディオ処理チャンネルの各トラック拳ホー
ルド増幅器の切換えを制御するようになっているから、
欠陥検出手段と制御パルス発生手段とは複数個のオーデ
ィオ処理チャンネルのうちのただ１つにしか必要がない
という特長がある。

またこの発明によれば、各オーディオ処理チャンネルに
低域通過フィルタ回路が設けられていて、オーディオ信
号の高周波成分のプレエンファシスを補足するようにそ
の高周波成分に対して信号のデエンファシスを行なうと
ともにトラック拳ホールド増幅器に加わる雑音の減少を
計っている。また、安価な素子を用いて上記の両効果を
得るために２個の低域通過フィルタを各別に用いてデエ
ンファシス機能を与えている。復調器の出力とトラック
・ホールド増幅器の入力との間に第１の低域通過フィル
タが結合され、そのトラック・ホールド増幅器の出力が
第２の低域通過フィルタを介してオーディオ信号利用回
路に結合されている。上記第１および第２の低域通過フ
ィルタの総応答によってそのチャンネルで処理される信
号に所期のデエンファシスが行なわれ、かつその総応答
はオーディオ信号の全帯域幅にわたって平坦であること
が望ましい、ここで重要なことは、第１の低域通過フィ
ルタの通過帯域幅が復調器の出力の帯域幅よりも狭いた
めトラック・ホールド増幅器の入力に伝送される雑音が
減少し、トラック・ホールド増幅器が雑音信号を保持す
る確率が減少することである。

以下添付図面を参照しつつこの発明を実施例について詳
細に説明する。

第１図のビデオレコードプレーヤ装置において、プレー
ヤの信号処理回路の入力信号は、ビデオレコード・ピッ
クアップ回路１１によって端子りに生成される。このビ
デオレコード・ピックアップ方式は前述の容量型で、そ
の装置の構造と回路構成は前述のパル１の米国特許明細
書に記載されている。再生用レコード盤の記録型式は、
端子りに現われる再生信号情報が、記録された合成カラ
ービデオ信号の振幅にしたがって変化する高周波数のパ
ルス列であって、このパルス列が記録されたオーディオ
信号の振幅にしたがってそれぞれ変化する（上記の高周
波数より著しく低い）複数の周波数で０．５を中心とし
て周期的に変化する衝撃係数を持つと仮定する。

広帯域前段増幅器１３は衝撃係数変調されたパルス列を
増幅して４個の帯域通過フィルタ１５．１７．１９．２
１の入力へ供給する。帯域通過フィルタ１５は高周波の
映像搬送波（ｆｐ）の偏差範囲と隣接する必要な側帯波
範囲とを含む比較的広い通過帯域を有し、記録された信
号の音声搬送波成分を除去して映像搬送波成分を選択的
に通過させる（このフィルム１５の通過帯域はたとえば
１．３ＭＨｚから９．３ＭＨｚにおよぶ）、帯域通過フ
ィルタ１５の出力は制限器２３（搬送波の無用の振幅変
化を除去する働らきをする）を経て復調器２４に供給さ
れる。

第１図の方式は２個のオーディオ処理チャンネル２５．
２６を含むステレオ音声再生用のもので、モノラル音声
再生方式ではチャンネル２５を除去すればよいことは当
業者に明らかである。逆に３個以上のチャンネルが３必
要なら、チャンネル２５と同じチャンネルを追加すれば
よい、場合によっては欠落およびインパルス雑音の検出
手段を各チャンネルに設けた多チヤンネル音声再生方式
を設計する必要があることは勿論である。しかし多チャ
ンネルのオーディオ再生用の音声搬送波を用いる大抵の
場合は前述のように搬送波の欠落とインパルス雑音の欠
陥とが全チャンネルに共通に起り、各欠陥に対して１つ
しか検出手段を要しないから、上記設計はしばしば回路
の無用の重複を招く。

第１図に示すチャンネル２５．２６は低周波の音声搬送
波の偏差範囲を含む比較的狭い通過帯域を有する帯域通
過フィルタ！？、２！をそれぞれ含んでいる。帯域通過
フィルタ１７は９０４．７２０ＫＨｚの上方の音声搬送
波中心周波数ｆｓを中心とする通過帯域を有し、この帯
域幅は変調された上方の音声搬送波の１次および２次の
側帯波成分のすべてを確実に通過させるために上方の音
声搬送波偏差範囲（たとえばｆ＄±８０ＫＨｚ　）より
十分広くなっている。また帯域通過フィルタ２１はハ５
．９０９ＫＨｚの下方の音声搬送波中心周波数ｆｓ’を
中心とする通過帯域を有し、この帯域幅は変調された下
方の音声搬送波の１次および２次の側帯波成分のすべて
を確実に通過させるために下方の音声搬送波偏差範囲（
たとえばｆｓ’±８０ＫＨｚ　）より十分広くなってい
る。

帯域通過フィルタ１７の出力は制限器２７へ、また帯域
通過フィルタ２１の出力は増幅器２９を経て制限器３１
へそれぞれ供給され（両制限器２７．３１は周波数変調
された各音声搬送波成分の不都合な振幅変動を除去する
働らきをする）、制限器３１．２７の出力はそれぞれ周
波数変調復調器３５．３７へ供給される。帯域通過フィ
ルタ２１の出力信号を増幅し利得制御するのはチャンネ
ル２６で搬送波の欠落が検出されるからで、これについ
ては後で詳述する。

オーディオ処理チャンネル２５．２６では復調器３５．
３７が記録された各オーディオ信号に相当する信号出力
をそれぞれの出力端子ｖ、Ｗに生成し、この出力がそれ
ぞれ低域通過フィルタ３９．４１（後述のようにオーデ
ィオ信号にデエンファシスを行なうとともに電源雑音を
減少させる働らきをする）を経てトラック・ホールド増
幅器４３．４５へ供給される。

トラック・ホールド増幅器４３．４５は「トラック」モ
ードと「ホールド」モードとを有する回路であって、「
トラック」モードにあるときは入力に正確に（理想的に
）したがって入力に比例する出力を生成し、「ホールド
」モードにあるときは制御パルスに命令されて「トラッ
ク」モードから「ホールド」モードへ変化する瞬間に現
われる（理想的には）一定の値に出力を維持する。（制
御パルスの生成では後で詳細に述べる）、トラックφホ
ールド増幅器４３．４５の出力はそれぞれ低域通過フィ
ルタ４７．４９（低域通過フィルタ３９．４１に接続さ
れてオーディオ信号をデエンファシスする働らきをする
）を経て公知形式の適当なオーディオ利用装置５１．５
３に供給し、再生されたオーディオ信号を音ａ機器に使
用し得るようにする。

音声搬送波ｆｓおよびｆｓ′を各復調器で処理すると、
各復調器の出力信号は数マイクロ秒程度の遅延を受ける
ことがあり、この場合検出された欠陥が各復調器の出力
に現われるまでに制御パルスによってトラック・ホール
ド増幅器が「ホールド」モードに切替えられてしまう、
復調器におけるこの固有の遅延を利用することによって
、トラック・ホールド増幅器のオーディオ出力に過渡減
少が生じなくなる。

図示装置に関する上記説明は正常状態におけるプレーヤ
の動作に対するものであるが、次にオーディオ欠陥の効
果的な補償または掩蔽に適した勤作モードについて考え
る。オーディオ処理チャンネルの動作モードの変更を命
する信号欠陥開始の認知は欠陥検出回路５５の機能によ
る。

この発明の欠陥検出原理によりこの検出回路５５は、広
帯域前置増幅器１３の信号出力に結合された帯域通過フ
ィルタ１９（たとえば中心周波数ｆｎを中心に±８０Ｋ
Ｈｚの幅の通過帯域を持つ）を含む広帯域インパルス雑
音検出器を備えている。帯域通過フィルタ１９は信号帯
域通過フィルタ１７．２１と同じ帯域幅を持ち、また低
域通過の原型も同じであって、そのインパルス応答の包
路線がフィルタ１７．２１のインパルス応答の包路線と
同じにあるようになっている。この帯域通過フィルタ１
９は変調された搬送波成分が比較的なく、またできれば
他の信号エネルギが存在しないスペクトル範囲、たとえ
ばｆｎ　＝　５００ＫＨｚの範囲を占有すべきであり、
さらに帯域通過フィルタ１９の中心周波数をフィルｐｌ
？、２１の中心周波数にできるだけ近付けて、帯域内の
雑音インパルスのエネルギがほとんど等しくなるように
すべきである。フィルタ１９の通過帯域とフィルタ１７
．２１の通過帯域との関係を第２図の図表に示す。

帯域通過フィルタ１９の出力は出力が電位差計５７とコ
ンデンサ５９との直列回路を介して接地された増幅器５
６で増幅される。電位差計５７の摺動腕６１は、インパ
ルス雑音用帯域通過フィルタ１９の出力の最低周波数の
逆数に等しい周期を有する再トリガー可能な単安定マル
チバイブレータ（インパルス雑音用）６３に結合されて
いる。帯域通過フィルタ１９の出力は増幅され利得制御
されて、所定の閾値を越える標準音声搬送波成分レベル
に匹敵するリンギング・レベルによって単安定マルチバ
イブレータ６３をトリガーし得るようになる。したがっ
て端子Ｘに生ずる単安定マルチバイブレータ６３の出力
は、インパルス雑音用帯域通過フィルタのリンギングが
所定の閾値を越えるときは常に論理レベル“１”に対応
する。

搬送波欠落検出手段の信号帯域通過フィルタ２１の出力
は増幅器２９で増幅され、電位差計３３で利得制御され
て、摺動腕６５に現われる出力が正常信号レベルの所定
の何割かに当り、この所定の何割かが再トリガ可能の単
安定マルチバイブレータ（搬送波欠落用）６７をトリガ
するようになる。欠落用単安定マルチバイブレータ６７
の出力の１周期は正常信号に基く信号帯域通過フィルタ
２１の出力信号の最低周波数の逆数に等しい値を有する
から、単安定マルチバイブレータ６７の出力は、搬送波
帯域通過フィルタの出力が正常信号レベルの所定の何割
かより低くなると常に論理レベル″０”に対応し、その
他のときは論理レベル“１″に対応する。逆に、端子Ｙ
に発生するマルチバイブレータ６７の反転出力（互）は
、搬送波帯域通過フィルタ出力が正常信号レベルの所定
の何割かより低下するときは常に論理レベル“ｌ”に対
応し、その他のときは論理レベル“０”に対応する。

インパルス雑音用単安定マルチバイブレータの出力およ
び欠落用単安定マルチバイブレータの反転出力は、２つ
の入力端子Ｘ、Ｙに信号入力がない時に出力が論理レベ
ル“１”になる第１のノアケ−）６９の２つの入力端子
にそれぞれ供給される。ノアゲート６９の出力は端子Ｘ
、Ｙのいずれかの入力信号が論理レベル“ｌ”に対応す
れば常に“Ｏ゛になり、反転器７１と、所定の持続時間
を有する再トリガー可能な単安定マルチバイブレータ（
引伸し用シせット）７３とに供給される０反転器７１の
出力と引伸し用単安定マルチバイブレータ７３の出力と
は第２のノアゲート７５の２つの入力端子にそれぞれ供
給される０反転器７１、単安定マルチバイブレータ７３
および第２のノアゲート７５は第１のノアゲート６９の
出力パルスの持続時間を引き伸ばすパルス引神器の働ら
きをし、トラック・ホールド増＃Ａ塁入力で検出された
欠陥に基づく過渡的変化がその増幅器が「トラック」モ
ード動作に戻る前に十分かつ確実に消滅するようにする
。

トラック・ホールド増幅器４３．４５の各制御入力Ｓに
供給されるノアゲート７５の出力は通常トラック・ホー
ルド増幅器を「トラック」モードに維持する論理レベル
“１”に対応しているが、欠陥パルスが検出されると常
に“０”になり、増幅器は制御パルスが持続する間「ホ
ールド」モードに切替えられる。

次に、第１図に示すこの発明の実施例に使用されている
デエンファシス手段の機能について述べる。第１の低域
通過フィルタの働らきによって欠陥に対する過渡応答が
できるだけ引き伸ばされないようにしながら電源雑音は
できるだけ低くされる。また、第１および第２の低域通
過フィルタの全応答は所要のオーディオ処理チャンネル
用デエンファシスを含む必要があるが、他方では所要の
帯域幅にわたって平坦でなければならない。

もし第１の低域通過フィルタの帯域が非常に広いと、過
渡的欠陥を防ぐに要する制御パルスの引き伸ばし時間を
非常に短縮することができ、オーディオ情報の損失は最
小になるが、トラックΦホールド増幅器入力における電
源雑音レベルが非常に高くなってその増幅器が最終的に
必要な信号値を維持せず、ランダムな雑音インパルスの
値を維持する。これに対して、もし第１の低域通過フィ
ルタの帯域が狭すぎると、そのランダムな雑音インパル
スの維持は極めて僅かになるが、過渡的欠陥を防ぐに要
する制御パルス引き伸ばし時間が長くなり、オーディオ
情報の損失がより多くなるから、雑音減少のための濾波
量とその結果生ずる過渡的欠陥の掩蔽に必要な引き伸ば
し時間との折衷を行なわなければならない。

前述の容量型ビデオレコードプレーヤの音声チャンネル
を使用するときは、２８マイクロ秒の制御パルス持続時
間と３端子バターワース型１７ＫＨｚ低域通過前置保持
フィルタとが電源雑音減少と過渡的欠陥の掩蔽に適して
いることが判っている。

なお、本願発明の実施例では、再生される情報が記録さ
れている記録体の具体例としてレコード盤を挙げたが、
記録体の形状は盤状に特定されるものではなくテープ状
等の他の形状であってもよいことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例による欠陥補償方式を取入
れたビデオレコードプレーヤ装置のブロック回路図、第
２図は第１図の装置の種々の信号成分に関係する周波数
帯を示す図表である。 １１・・・レコードプレーヤφピックアップ装置、１７
．１９．２１・・・帯域通過フィルタ、２５．２ト・・
オーディオ処理チャンネル、３５．５７・・・電位差計
、３５．３７・・・ＦＭ復調器、４３．４５・・・　ト
ラック・ホールド増幅器、６３．６７．７３・・・単安
定マルチバイブレータ、６９、？５・・・ノアゲート、
７１・・・反転器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれが音声信号情報にしたがって周波数変調
   を受けまたそれぞれが不都合な振幅の逸脱を伴なう可能
   性のある複数の搬送波信号を記録体から再生するための
   ピックアップ装置を含む記録体再生装置と共に使用され
   、 各々が、上記ピックアップ装置に接続されて上記複数の
   変調された搬送波信号の１つを通過させる信号帯域通過
   フィルタと、上記帯域通過フィルタの信号出力に応答し
   て信号情報に実質的に対応する信号出力を生成する周波
   数変調検波手段と、信号出力手段と、第１の切換え状態
   にあるときは上記周波数変調検波手段の信号出力の変動
   に応じて変動する信号を上記信号出力手段へ供給し、ま
   た第２の切換え状態にあるときは上記第１の切換え状態
   から第２の切換え状態への切換え時に生成される信号に
   実質的に対応する一定の信号を上記信号出力手段へ供給
   する信号供給手段と、制御パルスの発生に応答して上記
   信号供給手段の切換え状態を制御する手段とを有する複
   数の音声信号処理チャンネルと； 上記複数の音声信号処理チャンネルのうちの１つのもの
   の帯域通過フィルタの信号出力に応答してその信号出力
   の振幅の所定振幅範囲からの逸脱を識別する手段と； この逸脱識別手段の出力に応答して第１の欠陥指示パル
   スを生成する手段と； 上記第１の欠陥指示パルスの発生に応答して制御パルス
   を生成する手段と； 上記複数の音声信号処理チャンネルの各々の切換え状態
   制御手段に上記制御パルスを供給して上記各信号供給手
   段の切換え状態を制御する手段と； を備えてなる信号処理装置。