JPH02198067A

JPH02198067A - ４相位相変調回路

Info

Publication number: JPH02198067A
Application number: JP1588989A
Authority: JP
Inventors: Takahito Seki; 貴仁関; Noboru Murabayashi; 昇村林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-01-25
Filing date: 1989-01-25
Publication date: 1990-08-06

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、例えばＶＴＲのＰＣＭオーディオ信号の記
録系に用いられる４相位相変調回路に関する。

〔発明の概要〕

この発明はＰＣＭオーディオ信号を記録媒体に記録する
ために４相位相変調を行う回路において、平衡変調回路
の前段のローパスフィルタを省略することによって、位
相誤差の発生が抑制された正確な４相位相変調を行うこ
とができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

例えば、家庭用のＶＴＲにおいて、ＰＣＭオーディオ信
号を４相位相変調信号に変換して、磁気テープに深層記
録することにより、高音質のオーディオ信号の記録が可
能である。

つまり、ビデオ信号ならびにオーディオ信号の記録時、
輝度信号Ｙは、例えば第４図に示すような周波数帯域の
ＦＭ信号に変換され、搬送色信号Ｃは輝度信号Ｙよりも
低域側の周波数帯域に変換され、オーディオ信号はＰＣ
Ｍ信号に変換されるとともに、さらに後述する４相位相
変調回路により信号Ｙと信号Ｃとの間の周波数帯域の４
相位相変調信号ＰＣＭとされる。また、オーディオ信号
がＰＣＭ化されない場合には、オーディオ信号は、例え
ば第４図に示すような信号Ｙと信号Ｃとの間の周波数帯
域のＦＭ信号ＡＦＭに変換される。

そして、これらの信号は、第５図に示すように、磁気テ
ープ（３００）のテープベース（３００ｂ）の上面に形
成された磁性層（３００ｍ）の第一層（３００ｆ）、第
二層（３００ｓ）　、第三層（３００ｔ）にそれぞれ記
録される。つまり、信号ＹとＣとのビデオ信号は磁性層
表面の第一層（３０Ｏｆ）に、オーディオＰＣＭ信号は
中央の第二層（３００ｓ）に、オーディオＦＭ信号は深
層の第三層（３００ｔ）に記録され、オーディオ信号が
ＰＣＭ化されない場合にも対応し得るものである。

さて、上述したＰＣＭオーディオ信号を深層記録するた
めの４相位相変調回路について、以下に説明する。

第６図は、４相位相変調回路（１０１）の例である。

図において、ＰＣＭオーディオ信号は連続する２ビット
ａｉ、ｂｉを１組（ａｔ、ｂｉ）として直並列変換回路
（１０２）に供給され、奇数番目のビットのデータａｉ
　と偶数番目のビットのデータｂｉとに振り分けられ、
それぞれローパスフィルタ（１０３）及び（１０４）に
供給される。これらのローパスフィルタ（１０３）及び
（１０４）は、ＰＣＭオーディオ信号が第４図に示すよ
うに、輝度信号Ｙの記録周波数帯域と低域変換された搬
送色信号Ｃの記録周波数帯域との間の帯域となるように
、帯域制限するためのものである。

そして、ローパスフィルタ（１０３）により帯域制限さ
れたデータａｉは平衡変調回路（１０５）に供給され、ｃｏｓ　（ωｃｔ＋　ａ　ｉｘ　）とされ、ローパスフ
ィルタ（１０４）により帯域制限されたデータｂｉは平
衡変調回路（１０６）に供給され、ｓｉｎ　（ωｃｔ＋
　ｂ　ｉ　ｘ　）とされる。

そして、これら信号ｃｏｓ　（ωｃｔ＋　ａ　ｉｘ）と
５ｉｎ（ωｃｔ＋ｂｉπ）とはそれぞれ変調回路（１０
５）及ヒ（１０６）から加算回路（１０７）に供給され
て、４相位相変調信号、つまり、ｃｏｓ　（ωｃＬ＋　ａ　ｉｘ）　＋ｓｉｎ　（ωｃｔ
＋ｂｉπ）とされる。

ここで、データ（ａｉ、ｂｉ）は、（０，０）。

（１，Ｏ）、（１，１）、（０，１）の４種類があるが
、これらをそれぞれ上記の（１）式の位相項、に示す位
相平面上のπ／２ずつ位相がずれた４つの点Ａ〜Ｄのい
ずれかにあることになる。

このようにして、データ（ａｉ、ｂｉ）が４相位相変調
信号とされる。

そして、この４相位相変調信号が記録用のアンプ（１０
８）を通じて回転磁気ヘッド（１０９）に供給されて磁
気テープ（３００）に深層記録される。このようにして
、ＰＣＭオーディオ信号を４相位相変調信号に変換して
、磁気テープに深層記録することで、高音質なオーディ
オ信号の記録が可能である。

ｃｏｓａｉｚ　　　　　　４（ただし、ｋ＝１．３，５．７）と表すことができる。

つまり、（１）式の位相項の値は、データ（ａｉ、ｂｉ
）が（０，０）の場合はπ／４、（１，０）の場合は３
π／４、（１，１）の場合は５π／４、（０゜１）の場
合は７π／４となり、したがって、（１）式の値はデー
タ（ａｉ、ｂｉ）の値によって、第７図〔発明が解決し
ようとする課題〕ところで、ＰＣＭオーディオ信号のパワースペクトラム
は第８図に示すように、例えば２ＭＨｚ以上の高域成分
を含むものであり、この高域成分は、上述のようにロー
パスフィルタ（１０３）　（１０４）の通過特性（同図
の破線で示す特性）により除去される。

このため、データ（ａｔ、ｂｉ）が例えば（１゜０）の
場合、このデータａｉ、ｂｉがローパスフィルタ（１０
３）　（１０４）を通過すると、データａｔは“１”よ
りも小さな値を示すものとなってしまい、第（１）式の
位相項ｔａｎ−’　（ｃｏｓｂ　ｉπ／ｃｏｓａ　ｉπ
）は、第７図に破線Ｂ′で示すように３π／４よりも小
さな位相となり、点Ｂに対して位相誤差を生じてしまう
。これは、データ（ａｉ、ｂｉ）が（１，Ｏ）の場合の
みならず他の場合にも生じてしまい、エラーレートが増
加し、オーディオＰＣＭデータを正確に記録することが
できなくなってしまう。

〔課題を解決するための手段〕

このため、この発明においては、４相位相変調された信
号を帯域制限するためのバンドパスフィルタを、４相位
相変調回路の加算回路（１０７）の後段に設けて、直−
並列回路（１０２）と平衡変調回路（１０５）　（１０
６）との間にはローパスフィルタを設けないようにした
ものである。

〔作用〕

位相誤差によるエラーレートが抑制され、正確な４相位
相変調が可能な４相位相変調回路が実現される。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例を示すものであり、図に
おいて、（１３０）はＦＭオーディオ信号の記録系であ
り、オーディオ信号ＳａがＦＭ変調回路（１３１）に供
給されると、このＦＭ変調回路（１３１）によって、例
えば第４図に示すような周波数帯域のＦＭ信号ＡＦＭに
変換される。そして、ＦＭ変調回路（１３１）から信号
ＡＦＭは記録用のアンプ（１３２）を通じて回転磁気ヘ
ッド（１３３）を通じて、供給されてその１フイ一ルド
期間分が斜めの１本の磁気トラックとして磁気テープ（
３００）の第三層（３００ｔ）に記録される。

さらに、（１００）は４相位相変調方式のＰＣＭオーデ
ィオ信号の記録系を示し、（１１０）はＡ／Ｄ変換回路
、（１１１）はエラー訂正用のエンコーダであり、この
エンコーダ（１１１）の後段に直−並列回路（１０２）
が接続される。そして、平衡変調回路（１０５）及び（
１０６）の入力側は直−並列回路（１０２）に並列に接
続され、変調回路（１０５）及び（１０６）の出力側は
加算回路（１０７）に接続される。

また（１１４）はバンドパスフィルタであり、加算回路
（１０７）　と記録用のアンプ（１０８）　との間に接
続される。さらに、（１１２）は発振回路、（１１３）
は位相シフト回路であり、発振回路（１１２）は信号ｃ
ｏｓωｃｔを変調回路＜１０５）及び位相シフト回路（
１ｉ３）に供給し、位相シフト回路（１１３）は発振回
路（１１２）からの信号ｃｏｓωｃｔの位相をπ／２だ
けシフトした信号ｓｉｎωｃｔを変調回路（１０６）に
供給する。

そして、オーディオ信号ＳａがＡ／Ｄ変換回路（１１０
）に供給されてＰＣＭ信号に変換され、さらにエンコー
ダ（１１１）に供給されて、誤り訂正符号が付加された
ＰＣＭオーディオ信号とされ、この信号がエンコーダ（
１１１）から直−並列回路（１０２）に供給されると、
すると、直−並列回路（１０２）は、ＰＣＭオーディオ
信号を、上述のように奇数番目のビットのデータａｉ　
と偶数番目のデータｂｉとに振り分け、データａｉは直
−並列回路（１０２）から変調回路（１０５）に供給さ
れ、データｂｉは直並列回路（１０２）から変調回路（
１０６）に供給される。

そして、変調回路（１０５）によって、データａｔは信
号ｃｏｓ　（ωｃｔ＋　ａ　ｉπ）とされ、変調回路（
１０６）によって、データｂｉは信号ｓｉｎ　（ωｃｔ
＋ｂｉπ）とされ、これら信号ｃｏｓ　（ωｃｔ＋　ａ
　ｉπ）とｓｉｎ　（ωｃｔ十ｂｉπ）とが加算回路（
１０７）に供給されて、４相位相変調信号Ｓｑつまり、ｃｏｓ　（ωｃｔ＋ａｉπ）　＋ｓｉｎ　（ωｃｔ＋ｂ
ｉπ）次に、この４相位相変調信号Ｓｑは加算回路（１
０７）からバンドパスフィルタ（１１４）に供給される
。

このバンドパスフィルタ（１１４）は、変調信号Ｓ　ｑ
を、例えば第４図に示すような輝度信号Ｙの周波数帯域
と搬送色信号Ｃの周波数帯域との間の周波数帯域に制限
するためのものであり、このため例えば第２図に示すよ
うに、ＩＭＨｚ〜３ＭＨｚの通過帯域を有するものであ
る。

そして、バンドパスフィルタ（１１４）によって帯域制
限された４相位相変調信号Ｓｑはこのバンドパスフィル
タ（１１４）から記録用のアンプ（１０８）を通じて回
転磁気ヘッド（１０９）に供給され、１フイ一ルド期間
分ずつ斜めの１本の磁気トラックとして磁気テープ（３
００）の第二層（３００ｔ）に記録される。

また、（１２０）はビデオ信号の記録系であり、ビデオ
信号ＳνはＹ／Ｃ分離回路（１２１）に供給され、輝度
信号Ｙと搬送色信号Ｃとに分離される。そして、Ｙ／Ｃ
分離回路（１２１）からの輝度信号ＹはＦＭ変調回路（
１２２）に供給され、例えば第４図に示すような周波数
帯域のＦＭ信号に変調される。また、Ｙ／Ｃ分離回路（
１２１）からの搬送色信号Ｃは周波数変換回路（１２３
）に供給され、例えば第４図に示すような周波数帯域の
信号に変換される。

そして、ＦＭ変調回路（１２２）からの輝度信号Ｙと周
波数変換回路（１２３）からの搬送色信号Ｃとが加算回
路（１２４）に供給されて、加算された後、記録用のア
ンプ（１２５）を通じて回転磁気ヘッド（１２６）に供
給されてその１フイールドが斜めの１本の磁気トラック
として磁気テープ（３００）の第−層（３００ｆ）に記
録される。

次に、第１図例の記録系によって磁気テープ（３００）
に記録された信号を再生する再生系について、第３図を
参照して説明する。

第３図において、（２００）はオーディオＰＣＭ信号の
再生系を示し、磁気テープ（３００）に記録された４相
位相変調信号Ｓｑ、つまり、ｃｏｓ　（ωｃｔ＋　ａ　ｉｚ　）　＋ｓｉｎ　（ωｃ
ｔ＋　ｂ　ｉｚ）が回転磁気ヘッド（２０９）により再
生され、この再生された信号が再生用アンプ（２０８）
、バンドパスフィルタ、＜２１５）を通じて、乗算回路
（２０５）及び（２０６）に供給される。

すると、乗算回路（２０５）において、信号Ｓｑは発振
回路（２１２）からのｃｏｓωｃｔと乗算され、（ｃｏ
ｓ　（ωｃ見＋ａ　ｉｚ）　＋　ｓｉｎ　（ωｃｔ＋ｂ
ｉπ）　）　ｃｏｓωｃｔ＝−（ｃｏｓａ　ｉｚ＋ｃｏ
ｓ　（２ωｃｔ＋ａ　ｉｚ）　＋　ｓｉｎ　（２ωｃｔ
＋　ｂｉπ）　＋　５ｉｎｂｉｚ）＝　−（ｃｏｓａｉ
ｒ＋ｃｏｓ　（２ωｃｔ＋ａｉｚ）　＋　ｓｉｎ　（２
ωｃｔ＋ｂｉπ）　）２（°６°ｓｉｎｂｉｇ−０）とされる。

そして、乗算回路（２０５）によって得られた上記式を
示す信号はローパスフィルタ（２１６）に供給され、上
記式のうちの高次の成分ｃｏｓ（２ωｃｔ＋ａ　ｉｚ）
と５ｉｎ（２ωｃｔ＋ｂｌπ）とがこのローパスフィル
タ（２１６）によって除去され、信号ｃｏｓａｉπが取
り出される０次に、この信号ｃｏｓａｉπがローパスフ
ィルタ（２１６）から比較回路（２１８）に供給され、
この比較回路（２１Ｂ）によってｃｏｓａｉπが波形整
形されて、“０”又は“１”のデータａｉが取り出され
、このデータａｉが並−直列変換回路（２０２）に供給
される。

一方、バンドパスフィルタ（２１５）から乗算回路（２
０６）に供給された信号Ｓｑは、発振回路（２１２）か
ら位相シフト回路（２１３）を通じて乗算回路（２０６
）に供給される信号ｓｉｎωｃｔと乗算°され、（ｃｏ
ｓ　（ωｃｔ＋ａ　ｉｚ）　＋　ｓｉｎ　（ωｃｔ＋ｂ
ｉｘ）　）　ｓｉｎωｃｔ＝　−（ｃｏｓｂｉｚ　−ｃ
ｏｓ　（２ωｃｔ＋ｂＬｙｒ）　−５ｉｎａｉπ＋ｓｉ
ｎ　（２ωｃｔ＋ａｉｚ）　）＝　−（ｃｏｓｂｉｙｃ
　−ｃｏｓ　（２ωｃｔ＋ｂｉπ）　＋　ｓｉｎ　（２
ωｃｔ＋ａｉπ）　）２　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　（’、’５ｉｎａｉπ＝０）
とされる。

そして、乗算回路（２０６）によって得られた上記式を
示す信号はローパスフィルタ（２１７）に供給され、上
記式のうちの高次の成分−ｃｏｓ（２ωｃｔ＋ｂｉｇ）
とｓｉｎ　（２ωｃｔ＋　ａ　ｉｚ）とが除去され、信
号ｒ、ｏｓ　ｂ　ｉｚが取り出される。次に、この信号
ｃｏｓ　ｂ　ｉｚがローパスフィルタ（２１？）から比
較回路（２１９）に供給され、この比較回路（２１９）
によって、ｃｏｓ　ｂ　ｉｚが波形整形されて“０”又
は“１″のデータｂｉが取り出され、このデータｂｉが
並−直列変換回路（２０２）に供給される。

そして、直列データとなったデータａｉ、ｂｉが変換回
路（２０２）からデコーダ（２１１）に供給され、エラ
ー訂正及びエラー補正が行なわれた後、Ｄ／Ａ変換回路
（２１０）に供給され、もとのアナログのオーディオ信
号に変換されて取り出される。

また、（２２０）はビデオ信号の再生系であり、磁気テ
ープ（３００）に記録された輝度信号Ｙ及び搬送色信号
Ｃの加算信号（Ｙ＋Ｃ）が回転磁気ヘッド（２２６）に
より再生され、この再生信号が再生用アンブ（２２５）
を介して、バンドパスフィルタ（２２７）ローパスフィ
ルタ（２２８）に供給される。

すると、バンドパスフィルタ（２２７）によって輝度信
号Ｙが取り出され、この輝度信号Ｙが、リミッタ（２２
９）を通じてＦＭ復調回路（２２２）に供給されて輝度
信号Ｙが復調され、加算回路（２２４）に供給される。

一方、ローパスフィルタ（２２８）からは搬送色信号Ｃ
が取り出され、この信号Ｃが周波数変換回路（２２３）
に供給されてもとの占有帯域に周波数変換された後、加
算回路（２２４）に供給される。

そして、この加算回路（２２４）によって輝度信号Ｙと
搬送色信号Ｃとが加算され、複合映像信号とされて、こ
の加算回路（２２４）から出力される。

また、（２３０）はＦＭオーディオ信号の再生系であり
、磁気テープ（３００）に記録されたＦＭオーディオ信
号は回転磁気ヘッド（２３３）により再生され、この再
生信号が再生用アンプ（２３２）　、バンドパスフィル
タ（２３４）　、　　リミッタ（２３５）を通じてＦＭ
復調回路（２３１）に供給される。そして、このＦＭ復
調回路（２３１）によってＦＭオーディオ信号からもと
のオーディオ信号が復調され、この復調されたオーディ
オ信号が出力される。

〔発明の効果］こうして、この発明によれば、ＰＣＭオーディオ信号を
４相位相変調して、磁気テープ（３００）に深層記録す
るとき、４相位相変調回路において、平衡変調回路（１
０５）　（１０６）の後段にバンドパスフィルタ（１１
４）を設けて、直−並列回路（１０２）と平衡変調回路
（１０５）　（１０６）との間には、ローパスフィルタ
は設けないようにしたので、ローパスフィルタによる位
相誤差が無い、正確な４相位相変調回路を実現すること
ができ、エラーレートが抑制されたＰＣＭオーディオデ
ータの記録ができる。また、４相位相変調回路から２つ
のローパスフィルタを省略しているので、ＶＴＲのコス
トダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の記録系を示す図、第２
図はバンドパスフィルタの特性図、第３図は再生系を示
す図、第４図は周波数アロケーションを示す図、第５図
は深層記録を示す図、第６図は従来の４相位相変調回路
を示す図、第７図は位相平面図、第８図はパワースペク
トラムを示す図である。（１０２）は直−並列変換回路、（１０５）　（１０６
）は平衡変調回路、（１０７）は加算回路、（１１２）
は発振回路、（１１３）は位相シフト回路、（１１４）
はバンドパスフィルタ、（３００）は磁気テープである
。第７図

Claims

【特許請求の範囲】ＰＣＭオーディオ信号を４相位相変調信号に変換するた
めの４相位相変調回路において、上記ＰＣＭオーディオ信号の奇数番目のビットと偶数番
目のビットとを分離する分離回路と、この分離回路から
の奇数番目のビットと偶数番目のビットとがそれぞれ供
給される第１及び第２の平衡変調回路と、この第１及び第２の平衡変調回路に、互いに９０°位相
の異なる第１及び第２のキャリア信号を供給する回路と
、上記第１及び第２の平衡変調回路の出力信号を加算する
加算回路と、この加算回路の後段に接続されるバンドパスフィルタと
を備えた４相位相変調回路。