JPH028391B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はオーデイ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
イオ信号によつて周波数変調する方式等のオーデ
イオ方式においては、一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、オーデイオ信号もそれに応じて減衰する。

オーデイオ情報にしたがつて変調された搬送波
信号が変換素子によつ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つて、一時的に搬送
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（Clemens）の
米国特許第3842194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
渦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ツクア
ツプ・アームによつ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つてその
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
（Keizer）の米国特許第3911476号明細書に説明
されており、映像情報にしたがつて変調された第
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オーデイオ信号
にしたがつ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（デユーテ
イサイクルとも伝う）変調（各交番サイクルにお
いて溝底の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、を情報に従つて変えるこ
と）の形で表わした音声情報を伴なう。

パルマ（Palmer）等の米国特許第3969756号明
細書に詳細に説明されているように、映像情報に
多チヤンネルの音声情報（たとえば、ステレオ・
サウンド・トラツクや２言語サウンド・トラツク
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。各オーデイオ信号
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つて変調記録さ
れるので、映像情報搬送波の衝撃係数は各音声搬
送波の和にしたがつて変化する。

この発明の原理の応用の１例として１対の音声
チヤ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715909KHzおよび
904.720KHz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つて得られる搬送波信号かオ
ーデイオ信号とビデオ信号をそれぞれ再生するた
めの、適切な入力フイ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つて不規則な間隔で断続
的に再生される「チツク（tick）」音や「ポツプ
（pop）」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
ーデイ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。

問題の分析によつて、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つて障害となる
各オーデイオ欠陥が生ずることが判つている。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
ーデイ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、オーデイオ処理チ
ヤンネルが設けられ、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つて
引き出されたオーデイオ信号が「トラツク
（track）」か「ホールド（hold）」のいずれかのモ
ードで動作し得るトラツク・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ツク・ホール
ド増幅器を各モードに切換えるようになつてい
る。制御パルスの持続時間は、トラツク・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
のオーデイオ処理チヤンネルに類似した別個のオ
ーデイオ処理チヤ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、そのオーデイオ処理チヤンネ
ルで生成される制御パルスを用いて他のオーデイ
オ処理チヤンネルの各トラツク・ホールド増幅器
の切換えを制御するようになつているから、欠陥
検出手段と制御パルス発生手段とは複数個のオー
デイオ処理チヤ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、各オーデイオ処理チヤ
ンネルに低域通過フイルタ回路が設けられてい
て、オーデイオ信号の高周波成分のプレエンフア
シスを補足するようにその高周波成分に対して信
号のデエンフアシスを行なうとともにトラツク・
ホールド増幅器に加わる雑音の減少を計つてい
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個の低域通過フイルタを各別に用いて
デエンフアシス機能を与えている。復調器の出力
とトラツク・ホールド増幅器の入力との間に第１
の低域通過フイルタが結合され、そのトラツク・
ホールド増幅器の出力が第２の低域通過フイルタ
を介してオーデイオ信号利用回路に結合されてい
る。上記第１および第２の低域通過フイルタの総
応答によつてそのチヤンネルで処理される信号に
所期のデエンフアシスが行われ、かつその総応答
はオーデイオ信号の全帯域幅にわたつて平坦であ
ることが望ましい。ここで重要なことは、第１の
低域通過フイ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ツク・ホールド増幅器
の入力に伝送される雑音が減少し、トラツク・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・ピツクアツプ回路１１によつて端子
Ｄに生成される。このビデオレコード・ピツクア
ツ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マ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
Ｄ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つて変化する高周
波数のパルス列であつて、このパルス列が記録さ
れたオーデイオ信号の振幅にしたがつてそれぞれ
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個の帯域通過フイルタ１５，
１７，１９，２１の入力へ供給する。帯域通過フ
イルタ１５は高周波の映像搬送波（_p）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（このフイルタ１５の通過帯域はたとえば
1.3MHzから9.3MHzにおよぶ）。帯域通過フイル
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個のオーデイオ処理チヤンネ
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ヤンネル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個以上のチヤンネルが必要なら、チヤンネル
２５と同じチヤンネルを追加すればよい。場合に
よつては欠落およびインパルス雑音の検出手段を
各チヤ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
多チヤンネルのオーデイ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ヤンネルに共通に
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図に示すチヤンネル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イルタ１７，２１をそれぞれ
含んでいる。帯域通過フイルタ１７は904720KHz
の上方の音声搬送波中心周波数_s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_s±80KHz）より十分広くなつて
いる。また帯域通過フイルタ２１は715.909KHz
の下方の音声搬送波中心周波数_s′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_s′±80KHz）より十分広くな
つている。

帯域通過フイルタ１７の出力は制限器２７へ、
また帯域通過フイルタ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２
７，３１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。帯域通過フイルタ２
１の出力信号を増幅し利得制御するのはチヤンネ
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。

オーデイオ処理チヤンネル２５，２６では復調
器３５，３７が記録された各オーデイオ信号に相
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イルタ３
９，４１（後述のようにオーデイオ信号にデエン
フアシスを行うとともに電源雑音を減少させる働
きをする）を経てトラツク・ホールド増幅器４
３，４５へ供給される。

トラツク・ホールド増幅器４３，４５は、「ト
ラツク」モードと「ホールド」モードとを有する
回路であつて、「トラツク」モードにあるときは
入力に正確に（理想的に）したがつて入力に比例
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「トラツク」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。
（制御パルスの生成は後で詳細に述べる）。トラツ
ク・ホールド増幅器４３，４５の出力はそれぞれ
低域通過フイルタ４７，４９（低域通過フイルタ
３９，４１に接続されてオーデイオ信号をデエン
フアシスする働きをする）を経て公知形式の適当
なオーデイオ利用装置５１，５３に供給し、再生
されたオーデイオ信号を音響機器に使用し得るよ
うにする。

音声搬送波_sおよび_s′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
よつてトラツク・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つて、トラツ
ク・ホールド増幅器のオーデイオ出力に過渡現象
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
デイオ欠陥の効果的な補償または掩蔽に適した動
作モードについて考える。オーデイオ処理チヤン
ネルの動作モードの変更を命ずる信号欠陥開始の
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５
５は、広帯域前置増幅器１３の信号出力に結合さ
れた帯域通過フイルタ１９（たとえば中心周波数
_oを中心に±80KHz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
域通過フイルタ１９は信号帯域通過フイルタ１
７，２１と同じ帯域幅を持ち、また低域通過の原
型も同じであつて、そのインパルス応答の包絡線
がフイルタ１７，２１のインパルス応答の包絡線
と同じになるようになつている。この帯域通過フ
イルタ１９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_o＝500KHzの範囲を
占有すべきであり、さらに帯域通過フイルタ１９
の中心周波数をフイルタ１７，２１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。フイルタ１９の通過帯域とフイルタ１７，
２１の通過帯域との関係を第２図の図表に示す。
上述のようなフイルタ１９を設けることによつ
て、音声搬送波_s，_s′の情報信号中に混入して
いるインパルス雑音をその情報信号から分離する
ことが不要になるので、インパルス雑音の検出を
簡単な構成で容易に行なうことができる。

帯域通過フイルタ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５６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イル
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。
帯域通過フイルタ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・レベルによつて単
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。したがつて端子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
帯域通過フイ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イルタ２
１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イルタ
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、搬送波帯域通過フイ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の反転出力は、搬送波帯域
通過フイ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“１”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のノアゲ
ート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“１”に対応すれば常
に“０”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（引伸し用シヨツト）７３とに供給される。
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。反転器７
１、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伸器の働き
をし、トラツク・ホールド増幅器入力で検出され
た欠陥に基づく過渡的変化がその増幅器が「トラ
ツク」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。

すなわち、トラツク・ホールド増幅器４３，４
５を「ホールド」モードに維持するノアゲート７
５の制御パルス（論理レベル“０”）を実際の欠
陥、すなわちノアゲート６９の出力パルス（論理
レベル“０”）、持続時間よりも長い間維持して、
増幅器４３，４５が「トラツク」モードに戻るの
が速やすぎないようにするために、単安定マルチ
バイブレータ７３はノアゲート６９の出力パルス
よりも持続時間の長いパルス（論理レベル“１”）
を生成する。なお、単安定マルチバイブレータ７
３ではノアゲート６９の出力に対する応答が若干
遅れるが、この遅れは単安定マルチバイブレータ
７３に並列に設けた反転器７１によつて補償され
るので、ノアゲート７５はノアゲート６９の出力
に応答して速やかに制御パルスを生成する。それ
故、増幅器４３，４５は欠陥（信号の欠落あるい
はインパルス雑音）が検出されると速やかに「ホ
ールド」モードに設定される。

第３図は、単安定マルチバイブレータ６３，６
７、ノアゲート６９、反転器７１、単安定マルチ
バイブレータ７３、ノアゲート７５の各出力波形
を示す。なお、ｄはノアゲート６９の出力に対す
る単安定マルチバイブレータ７３の出力の応答遅
れを示す。また、T₁はインパルス雑音のみによ
る「ホールド」モード期間を、T₃は欠落のみに
よる「ホールド」モード期間を、T₂，T₄は欠陥
（インパルス雑音、欠落）のない正常時の「トラ
ツク」モード期間を、T₅はインパルス雑音及び
欠落の双方による「ホールド」モード期間をそれ
ぞれ示す。

トラツク・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
トラツク・ホールド増幅器を「トラツク」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
れているデエンフアシス手段の機能について述べ
る。第１の低域通過フイルタの働らきによつて欠
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の低域通過フイルタの
全応答は所要のオーデイオ処理チヤンネル用デエ
ンフアシスを含む必要があるが、他方では所要の
帯域幅にわたつて平坦でなければならない。

もし第１の低域通過フイ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
伸し時間を非常に短縮することができ、オーデイ
オ情報の損失は最小になるが、トラツク・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
くなつ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の低域通過フイルタ
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伸し時間が長くなり、
オーデイオ情報の損失がより多くなるから、雑音
減少のための波量とその結果生ずる過渡的欠陥
の掩蔽に必要な引伸し時間との折衷を行わなけれ
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
ヤ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
域通過前置保持フイ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つている。

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つてもよ
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
ツク回路図、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、第３図は第
１図の装置の動作を説明するための装置主要部に
おける信号波形を示す図である。 １１……レコードプレーヤ・ピツクアツプ装
置、１７，１９，２１……帯域通過フイルタ、２
５，２６……オーデイオ処理チヤンネル、３５，
５７……電位差計、３５，３７……FM復調器、
４３，４５……トラツク・ホールド増幅器、６
３，６７，７３……単安定マルチバイブレータ、
６９，７５……ノアゲート、７１……反転器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 変調信号情報にしたがつて周波数変調され、
   不都合な振幅の逸脱及びあるいはインパルス雑音
   を伴なう可能性のある搬送波信号を含む信号源と
   共に使用される信号処理装置であつて、 上記信号源に接続されて変調された搬送波信号
   を通過させる信号帯域通過フイルタと、 上記帯域通過フイ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、 上記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、 上記信号源の出力の周波数スペクトルの一部で
   あつて通常は信号エネルギとは無関係な部分に応
   答して、上記帯域通過フイルタの変調された搬送
   波信号出力中に存在するインパルス雑音に対応す
   る雑音の存在を識別する手段と、 上記雑音識別手段の出力に応答して第２の欠陥
   指示パルスを生成する手段と、 上記第１または第２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、 上記帯域通過フイルタの信号出力に応答して変
   調信号情報に対応する信号出力を生成する周波数
   変調検波手段と、 上記周波数変調検波手段の出力に応答する入力
   手段を有し、上記制御パルスの発生に応答して、
   その出力端子に現われる信号が上記入力手段に現
   われる信号の変動に応じて変動する通常状態と、
   上記通常状態から切換わつた時に上記出力端子に
   現われている信号がそのままの形で維持される第
   ２の状態との間で切換わる手段と、 を備えた信号処理装置。