JPH02223062A - オーディオ再生回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば高品質の音声記録再生を可能とした
磁気記録再生装置（以下Ｈｉ−ＦＩ　　ＶＴＲと記す）
に適用されるオーディオ再生回路に関する。

（従来の技術） Ｈｌ−ＦＩＶＴＲにおいては、テープの幅に対して斜め
方向に形成されたトラックに対して回転ヘッドによる音
声信号の記録、再生が行われる。

音声信号の記録は、テープの深層に行われ、映像信号の
記録は表層に行われる。

上記音声信号は、ＦＭ状態で記録されており、再生ＦＭ
信号は通常はＦＭ復調器に導かれＦＭ復調される。そし
て復調出力は、ピークノイズリダクション（以下ＰＮＲ
と記す）回路において信号の振幅に応じて圧縮伸長され
て出力される。ところで、ＶＴＲにおいては回転ヘッド
によるヘリカルスキャンが行われることにより再生ＦＭ
信号が取出される。しかし、再生ＦＭ信号は、時間軸変
動を受けていることが多い。これは、特に他の機種で記
録されたテープを再生する際に顕著に現れる。この原因
としては、トラッキングについて他の機種の機能２と、
自機能との間でリニアリティーが異なり、かつ回転ヘッ
ドにはアジマス（÷２０°　−２０＠）がある意力（あ
げられる。

このために、例えば無信号時においても、回転ヘッドか
ら得られた再生ＦＭ信号は、本来ならば一定の周波数（
例えば１．７Ｍ！Ｉｚ）のはずが、時間軸変動を受ける
ことによりあたかもＦＭ変調されているかのような形に
なる。この結果、無信号トラックを再生してもＦＭｕｉ
調器の出力端には復調信号があられれるという現象が生
じる。

この復調信号は、回転ヘッドの回転周波数８０　ＩＩ　
ｚの高調波渡分を持ったノイズであり、主として低域（
３０Ｈｚ〜数百Ｈｚ）に観測される（以下このノイズを
低域ノイズという）。

（発明が解決しようとする課題） 上記した低域ノイズは、再生音声信号の低域成分が大き
いときには聴感上では問題とは成らない。しかし、再生
音声信号の低域成分が小さくかつ高域（例えばＩＫ！Ｉ
ｚ程度）が大きいと、ピークノイズリダクシジン回路の
利得が大きくなるためη１゛ に、ノイズまでＪ５増幅され非常に耳ざわりとなって聞
こえる。

そこでこの発明は、低域ノイズを自動的に低減し、高品
質のオーディオ出力を得るオ−ディオ再生回路を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、記録テープの幅の斜め方向へ形成された記
録トラックをピックアップ媒体が斜め方向へヘリカルス
キャンすることにより再生される再生信号をオーディオ
再生する回路において、上記再生信号が導入される復調
回路と、この復調回路の出力復調信号の周波数及び利得
などの補償を行う信号処理経路と、この信号処理経路内
に設けられ１通過信号の低域成分の減衰量を可変できる
アダプティブフィルタと、このアダプティブフィルタに
人力するまえの前記信号処理経路の信号が導かれ、この
信号の低域周波数成分のレベルを検出する第１のレベル
検出回路と、前記アダプティブフィルタに入力するまえ
の前記信号処理経路の信号が導かれ、この信号の高域周
波数成分のレベルを検出する第２のレベル検出回路とを
備え、制御回路により、低域成分のレベルが小さくかつ
高域成分のレベルが大きい場合には、前記アダプティブ
フィルタが低域成分を減衰する方向へ該アダプティブフ
ィルタを制御するできるように構成したものである。

（作用） 上記の手段により、低域ノイズが増幅されて導出される
ような条件の下では、低域ノイズが含まれている低域成
分がアダプティブフィルタにより自動的に減衰されるこ
とになる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。Ｈｌ−Ｆｉ　ＶＴ
Ｈの回転ヘッドから再生された再生ＦＭ信号は、入力端
子１１を介して前置増幅器１２に入力されて増幅される
。前置増幅器１２の出力はＦＭ復調器１３にてＦＭ復調
される。ＦＭ復調器１３の出力は、後述するアダプティ
ブフィルタ１４を介してＰＮＲ回路１５に供給される。

そしてＰＮＲ回路１５の出力が、再生オーディオ信号と
して出力端子１６に導出される。

ここで、ＦＭ復調器１３の出力は、さらに低域検波回路
１７と高域検波回路１８に供給される。

そして低域検波出力と高域検波出力とは、制御回路１９
に人力される。制御回路１９は、低域と高域成分のレベ
ルの状態に応じて、制御信号Ｖｃを出力し、アダプティ
ブフィルタ１４の特性制御端子に与えている。

低域検波回路１７と高域検波回路１８及び制御回路１９
は、第２図に示すように構成されている。

即ち、低域検波回路１７は、入力端子１７０の信号の低
域成分を抽出する低域フィルタ１７１と、このフィルタ
出力を整流する全波（若しくは半波）整流回路１７２と
、この整流回路の出力が供給されるピークホールド回路
１７３とで構成される。また、高域検波回路１８は、入
力端子１８０の信号の高域成分を抽出する高域フィルタ
１８１と、このフィルタ出力を整流する全波（若しくは
半波）整流回路１ｇ２と、この整流回路の出力が供給さ
れるピークホールド回路１８３とで構成される。さらに
制御回路１９は、ピークホールド回路１７３　、１８３
の出力の減算処理を行う減算器１９０で構成される。

従って、上記の制御回路の出力、つまり制御信号Ｖｃは
、低域成分が大きく高域成分が小さい場合には負方向の
電圧となり、逆に低域成分が小さく高域成分が大きい場
合には正方向の電圧となる。

低域成分が小さ（高域成分が大きい場合には、さきにも
説明したように低域ノイズが増幅される環境である。従
って、この場合は、制御信号Ｖｃによりアダプティブフ
ィルタ１４の特性が、第３図に示すように制御される。

第３図は、アダプティブフィルタ１４の特性例を示して
いる。制御信号Ｖｃが小さくなると、入力信号の周波数
に対してフラットな特性になり、制御信号ＶＣが大きく
なると（正方向に変化すると）低域側を減衰する特性に
変化される。よって、アダプティブフィルタ１４及びＰ
ＮＲ回路１５による信号処理経路のオーディオ信号は、
低域ノイズが減衰されることになる。

第４図は、アダプティブフィルタ１４の具体例を示して
いる。入力端子１４０は、コンデンサ１４１と抵抗１４
２からなる並列回路の入力部に接続され、この並列回路
の出力部は、出力端子１４７に接続されると共に、抵抗
１４３と半導体抵抗素子１４５の直列回路を介して接地
される。そして、半導体抵抗素子１４５の制御端子１４
６に先の制御信号Ｖｃが供給される。制御信号Ｖｃの電
圧が変化すると、半導体抵抗素子１４５の抵抗値が変化
し、フィルタ特性を変化させることができる。

第１図の実施例では、信号処理経路の配列が、復調器１
３．アダプティブフィルタ１４．ＰＮＲ回路１５の順番
であったが、第５図に示すように。

ＰＮＲ回路１５とアダプティブフィルタ１４の配列関係
は入替えても同様な動作及び効果を得ることができる。

また、この場合、低域検波回路１７及び高域検波回路１
８に入力する信号は、ＰＮＲ回路の出力であっても良い
。

第６図（Ａ）とＣＢ）は、上記アダプティブフィルタ１
４の他の特性例である。先の特性（第３図）は、高域成
分のレベルが大きく、かつ低域成分のレベルが小さい場
合に、低域ノイズを低減するために、低域全体を減衰さ
せる特性であった。

しかし、第６図（Ａ）と（Ｂ）の特性は、それぞれくし
形フィルタ特性であり、制御信号Ｖｃが大きくなると、
きれこみ部分が深くなるように可変される。このような
、くし形フィルタ特性のアダプティブフィルタ１４を用
いると、低域ノイズに対する低減作用が極めて効果的に
得られることになる。

以下、その理由を説明する。

第９図（Ａ）は、テープに形成されているトラックＴＲ
を、回転ヘッド３０がトレースしている状態を示してい
る。ここで、トラックＴＨに対して回転ヘッド３０のリ
ニアリティーがずれていると、回転ヘッド３０は、トラ
ックＴＲを振れてトレースすることになる。この関係は
、相対的なものであり、回転ヘッド３０のリニアリティ
ーが良くても、トラック自体のリニアリティーが悪い場
合も同じである。このような場合の再生ＦＭ信号は、無
信号記録状態であっても振れによる周波数変調を受けた
ものとなり、ＦＭ検波出力を得ることになる。本来なら
ば記録信号がないのであるから、復調出力は零であるべ
きである。

ここで、この低域ノイズを調べると、同図（Ｂ）に示す
ようにフィールド（１トラツク）周期で繰返すような信
号である。但し、アジマスの異なる２ヘツドによるヘリ
カルスキャンを行っているので、正と負の低域ノイズが
交互に現れる。この低域ノイズの周波数分布を見ると、
同図（Ｃ）に示すように低域側が大きくなっている。更
に、この成分を一部拡大して、そのスペクトルを見ると
、同図（Ｄ）に示すように、回転ヘッドの回転数のてい
倍である周波数極に、分布している。

従って、この低域ノイズを効果的に低減し、本来必要な
音声信号の低域を通過させるには、第６図で示したくし
形フィルタ特性である方が良い。

第７図（Ａ）と（Ｂ）は、第６図に示すようなくし形フ
ィルタ特性を得るための、アダプティブフィルタ１４の
構成例である。第７図（ａ）において、入力信号は、端
子５１を介して減算器５２の一方の入力部とノイズ抽出
回路５４に供給される。ノイズ抽出回路５４では、ＶＴ
Ｒの回転ドラムの回転周期（３０１１ｚ）ごとに繰返す
低域ノイズを抽出し、これを増幅器５５に供給する。こ
こで、ノイズ成分は、先の制御信号Ｖｃに応じて増幅さ
れ、減算器５２の他方の入力部に供給される。従って、
減算器５２からは低域が減衰された信号が導出され、出
力端子５３に出力される。

よって、制御信号Ｖｃの大きさに応じて、第６図に示し
たように、くシ形フィルタ特性における減衰量が制御さ
れることになる。第７図（Ａ）のアダプティブフィルタ
１４によると、くシ形フィルタ特性が第６図に示すよう
になるが、第７図（Ｂ）に示すようにノイズ抽出回路５
４の入力部に低域フィルタ５６を設けると、低域側に対
するくし形フィルタ特性が得られ、高域側の成分に対し
てはフラットとなる第６図（Ｂ）に示すような特性を得
ることができる。

従って、第７図（Ｂ）に示すような構成であると、第９
図ＣＤ）に示すようなスペクトルのノイズに対して有効
に作用することになる。

第８図（Ａ）と（Ｂ）は、上記ノイズ抽出回路５４の具
体的な例を示している。

同図（Ａ）において、入力信号は入力端子６１を介して
加算器６２に供給される。加算器６２の出力は、遅延回
路６３を通り増幅器６５に導かれるとともに出力端子６
４に出力される。増幅器６５の出力は加算器６２に入力
されている。この回路は、入力出力間の信号は、１１３
０秒で一巡するように設定されており、巡回形フィルタ
構成となっている。従って、第９図に示したようにおお
よそｌ／３０秒で繰返している低域ノイズが毎回加算さ
れて取出され、ランダムな信号成分は、ｌ／３０秒のサ
イクルで相関性がないので減衰される。

第８図（Ｂ）は、ノイズ抽出回路５４の他の例である。

入力端子７１に供給される人力信号は、加算器７２の一
方に供給される。この加算器７２の出力は、スイッチ７
３を介して遅延回路７４に人力される。この遅延回路７
４の出力は、スイッチ７６の一方の入力端に供給゛され
るとともに、増幅器７５を介して加算器７２の他方に人
力される。

スイッチ７６の出力は、さらに遅延回路７７に人力され
る。遅延回路７７の出力は、スイッチ７６の他方の入力
端に供給されるとともに、出力端子７８に導出される。

この回路は、先にも述べたように、１．７３０秒間のデ
ータを１まとまりのデータとして、これを例えば、前段
で１００回加算している。これによりノイズ成分が抽出
される。そしてランダムの信号成分は、平均化される。

次に、遅延回路７４に蓄積されたノイズ成分は、次段の
遅延回路７７に送られる。このときは、スイッチ７３が
切換えられ、遅延回路７４の入力が“０“とされる。そ
の後は、再び前段ではノイズ成分の抽出が行われ、後段
では、取込んだノイズ成分の出力及び巡回が行われる。

前段において、１００回の加算が行われると、信号成分
は一４０ｄＢ減衰されるのに対して、ノイズ成分はその
ままの値で取出される。

第１０図は、この発明の他の実施例である。

上記の実施例では、低域成分が小さく高域成分が大きく
、つまり低域ノイズが顕著に現れ・る条件を判定するた
めに、復調器１３の出力（第１図）あるいはＰＮＲ回路
１５（第５図）の出力から低域成分のレベルと高域成分
のレベルとを検出したが、これに限らず、第１０図に示
すように高域成分の検出手段としては、ＰＮＲ回路１５
の一部の信号（利得制御信号）を利用することもできる
。

従って、第１０図に示すように、復調器１３の出力は先
の実施例のように低域検波回路とＰＮＲ回路１５に入力
し、ＰＮＲ回路１５の一部の信号を制御回路１９に導入
するように構成するものである。

第１１図は、ＰＮＲ回路１５の具体的構成例を示してい
る。入力端子１５１の信号は、ウェイティング回路１５
３とエンファシス回路１５２に供給される。エンファシ
ス回路１５２の出力Ｊよ、利得制御増幅器１５６におい
て増幅され出力端子１５７に出力される。ウェイティン
グ回路１５３の出力は、ピーク検波回路１５４に供給さ
れ、高域成分のレベルが検出される。この検出出力に応
じて、利得制御増幅器１５Ｂの利得が制御され、このＰ
ＮＲ回路１５の周波数特性は、第１２図に示すようにな
る。ここで、ピーク検波回路１４５の出力は、端子１５
５にも導出され、高域成分検出信号として制御回路１９
に供給される。

上記の実施例によれば、先の実施例に比べて高域成分を
独立して検出する回路が不要となるために、構成を簡素
化できる利点がある。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、記録再生装置に
特有な低域ノイズを低減し、高品質のオーディオ出力を
ｍ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を示すブロック図、第２図
は第１図の検波回路及び制御回路部を詳しく示すブロッ
ク図、第３図は第１図のアダプティブフィルタの特性例
を示す図、第４図は第１図のアダプティブフィルタの構
成例を示す図、第５図はこの発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第６図はアダプティブフィルタの特性例を示
す図、第７図はアダプティブフィルタの構成例を示・す
図、第８図は第７図のノイズ抽出回路の例を示す図、第
９図は低域ノイズが生じる原因とその分布を説明するた
めに示した説明図、第１０図はこの発明の更に他の実施
例を示すブロック図、第１１図はＰＮＲ回路の具体的構
成例を示す図、第１２図はＰＮＲ回路の周波数特性を示
す図である。 １３・・・復調器、１４・・・ダブティブフィルタ、１
５・・・ＰＮＲ回路、１７・・・低域検波回路、１８・
・・高域検波回路、１９・・・制御回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３ 周液数（Ｈｚ） （Ａ） ｂす 周５ｉ数（Ｈｚ）　− （Ｂ） 第 ６図 （Ａ） ＣＢ） 第 ！ワ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録テープの幅の斜め方向へ形成された記録トラ
   ックをピックアップ媒体が斜め方向へヘリカルスキャン
   することにより再生される再生信号をオーディオ再生す
   る回路において、 上記再生信号が導入される復調回路と、 この復調回路の出力復調信号の周波数及び利得などの補
   償を行う信号処理経路と、 この信号処理経路内に設けられ、通過信号の低域成分の
   減衰量を可変できるアダプティブフィルタと、 このアダプティブフィルタに入力するまえの前記信号処
   理経路の信号が導かれ、この信号の低域周波数成分のレ
   ベルを検出する第１のレベル検出回路と、 前記アダプティブフィルタに入力するまえの前記信号処
   理経路の信号が導かれ、この信号の高域周波数成分のレ
   ベルを検出する第２のレベル検出回路と、 第１と第２のレベル検出回路の検出信号が供給され、低
   域成分のレベルが小さくかつ高域成分のレベルが大きい
   場合には、前記アダプティブフィルタが低域成分を減衰
   する方向へ該アダプティブフィルタを制御する制御回路
   とを具備したことを特徴とするオーディオ再生回路。
2. （２）上記第１のレベル検出回路は、低域フィルタ、第
   １の整流回路及びピークホールド回路を有し、前記第２
   のレベル検出回路は、高域フィルタ、第２の整流回路及
   びピークホールド回路を有し、前記制御回路は、前記第
   １と第２のピークホールド回路の出力を減算処理する回
   路であることを特徴とする請求項第１項記載のオーディ
   オ再生回路。
3. （３）上記アダプティブフィルタは、前記半導体による
   可変抵抗素子を有し、この素子の制御回路からの制御電
   圧が供給されるように構成されたことを特徴とする請求
   項第１項記載のオーディオ再生回路。
4. （４）上記信号処理回路は、復調回路の出力が供給され
   る前記アダプティブフィルタと、このアダタプティブフ
   ィルタの出力が供給されるピークノイズリダクション回
   路とからなり、前記第１及び第２のレベル検出回路には
   前記復調回路の出力が供給されるように構成されたこと
   を特徴とする請求項第１項記載のオーディオ再生回路。
5. （５）上記信号処理回路は、復調回路の出力が供給され
   るピークノイズリダクション回路と、このピークノイズ
   リダクション回路の出力が供給される前記アダプティブ
   フィルタとからなり、前記第１及び第２のレベル検出回
   路には前記ピークノイズリダクション回路の出力が供給
   されるように構成されたことを特徴とする請求項第１項
   記載のオーディオ再生回路。
6. （６）上記信号処理回路は、復調回路の出力が供給され
   るピークノイズリダクション回路と、このピークノイズ
   リダクション回路の出力が供給される前記アダプティブ
   フィルタとからなり、前記第１のレベル検出回路には前
   記復調回路の出力が供給され、前記第２のレベル検出回
   路としては前記ピークノイズリダクション回路の検波出
   力を導出するラインが用いられるように構成されたこと
   を特徴とする請求項第１項記載のオーディオ再生回路。
7. （７）前記アダプティブフィルタは、その入力信号が一
   方の入力端に供給される減算器と、該入力信号が供給さ
   れるノイズ抽出手段と、このノイズ抽出手段の出力が供
   給され、かつ前記制御回路からの制御電圧に応じて利得
   制御されその出力を前記減算器の他方の入力端に供給す
   る利得制御増幅器とを具備し、くし形フィルタ特性を持
   つことを特徴とする請求項第１項記載のオーディオ再生
   回路。
8. （８）ノイズ抽出手段は、周期的に相関性のあるノイズ
   成分については加算増加を得、非相関性をもつ信号成分
   については減衰する特性を持つように、該所定周期で一
   巡する巡回フィルタ手段を持つことを特徴とする請求項
   第７項記載のオーディオ再生回路。