JPH03219403A - 波形等化回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、デジタル磁気記録における電磁変換系の周
波数特性が、伝送する信号スペクトルに対して不十分な
場合に生じる波形干渉を低減させるための波形等化回路
に関するものである。

〔従来の技術〕

デジタル磁気記録媒体に記録された磁気信号を磁気ヘッ
ドにて電気信号に変換する際、電磁変換系の周波数特性
が伝送する信号スペクトルに対し、不十分なために波形
干渉を伴う場合がある。この時、記録時の元のデジタル
信号に対応したピーク位置又はゼロクロス位置を正確に
再生させ波形干渉を低減する回路として、従来、第２図
に示す波形等化回路がある。

図において、１は磁気ヘッドより再生された電気信号を
増幅後、本波形等化回路に入力するための入力端子、２
．３は入力端子１に加えられた再生信号を所要の遅延時
間だけ遅延する遅延回路、４．５は各遅延後の信号を所
要のレベルまで減衰する減衰器、６は各遅延後の再生信
号を加算する加算器、７は加算器６により波形等化され
た再生信号を出力する出力端子である。

次に、動作について説明するが、その前に、波形干渉に
ついて説明する。

この波形干渉はデジタル磁気記録特有の現象であり、デ
ジタル磁気記録における電磁変換系の周波数特性が、伝
送する信号の信号スペクトルに対して不十分な場合にひ
きおこされる現象である。

デジタル磁気記録における記録電流、デジタル記録の磁
化状態、再生信号を第３図に示す。デジタル磁気記録は
アナログ信号記録とは異なり、記録電流値は２値である
。変調器の出力データがＮＲＺＩ変換される場合は“１
°゛、０”°のデータに対して“１゛°が発生した時の
み記録電流の通電方向が反転する。従ってテープの磁化
状態は第３図（ａ）に示すようにそれぞれの磁化が対向
する。

一方、再生波形はヘッドの構造にもよるが、インダクテ
ィブヘッドによる場合、テープ磁化量を微分した波形は
第３図（Ｃ）に示すようになる。この場合、再生信号で
ある第３図（Ｃ）の波形より記録した元のデジタル信号
に変換する場合、第３図（Ｃ）のピーク点の情報をゼロ
クロス点に変換し、ゼロクロスコンパレータにより２値
変換すればよい。以上のように、再生信号そのものの品
質は再生信号の振幅値、ピーク位置、ゼロクロス位置に
よって表わされる。これらは磁気へラドギャップ長、テ
ープ磁性層の厚さ、磁気特性に依存する。そのため記録
密度が高くなるに従って、再生信号のピーク位置、ゼロ
クロス位置が移動する。この現象が波形干渉である。な
お、以上の説明はインダクティブヘッドによる再生応答
波形を用いて説明されている。

第４図に記録電流をステップ状に変化させた時の再生応
答波形と隣接する孤立波応答波形によって波形干渉がひ
きおこされている状態を示す。記録電流がステップ状に
変化すると、テープの磁化状態は負の飽和磁化から正の
飽和磁化に移動し、この時、有限の磁化遷移領域を持つ
。この磁化遷移領域を逆正接関数で表わすと、 となる。この磁化遷移領域をギャップ無限小のインダク
ティブヘッドにて再生した時の読出し波形は相反定理に
より磁化遷移領域を距離（Ｘ）で微分して得られること
が知られている。この時の読出し波形は次の式で表わさ
れる。

・・・（２） （２）式をＭ　ｓ　／　ａで規格化すると、となる。こ
の関数系はパルス特性関数、あるいはローレンツ波形と
呼ばれる。この読出し波形の最大振幅値の１／２での距
離（時間）は孤立波の半値巾（Ｗ２Ｏ）と呼ばれるもの
で、電磁系の伝送帯域（周波数特性）と対応している。

半値巾（Ｗ２Ｏ）の距離が小さいほど記録密度を高める
ことができる。（３）式の磁化遷移中２ａをＷ２Ｏで置
き換えると、 が得られる。

実際のデジタル信号記録においては、上記パルス特性関
数が正負交互に再生される。また、高密度記録での再生
波形は正負の隣接パルス特性関数の和として得られるこ
とが知られている。

第４図に示すようなＮＲＺＩ変換された記録信号“０１
１０”の再生波形ｅ　（ｔ）は正のパルス特性関数ｅｏ
（ｔ）と負のパルス特性関数−ｅ、（ｔ）の和として知
られる。この結果、本来のパルス特性関数のピーク値は
隣接する異符号のパルス特性関数のすその部分により干
渉され、ピーク値のレベル低下とともにピーク位置が０
”の方向にΔを移動する。このような現象を波形干渉と
呼び、特にピーク位置の移動はピークシフトと呼ばれる
。高密度記録を妨げる主要因はこの波形干渉によるもの
である。この波形干渉を低減するためにはパルス特性関
数の半値巾（Ｗ２Ｏ）を小さくすること、つまり電磁系
の伝送帯域を広帯域化する必要がある。

次に第２図についてその動作を説明する。

磁気ヘッドにより再生された電気信号は増幅後、入力端
子１に入力される。入力端子１に入力された再生信号は
遅延回路２により所要の遅延時間τだけ遅延され、第２
図（ｂ）に示される波形Ａを得る。

このＡ点での再生波形は遅延回路３によりさらに所要遅
延時間τだけ遅延される。

一方、入力端子１に入力された再生信号は減衰器５によ
り所要のレベルまで減衰され、また遅延回路３により所
要遅延時間だけ遅延された再生信号は減衰器４により所
要のレベルまで減衰され、それぞれ第２図（ｂ）に示さ
れる波形Ｂ、Ｃを得る。

こうして得られた第２図（ｂ）の再生信号Ａ、Ｂ、Ｃは
加算器６に入力され、加算後、第２図（ｂ）のＤのよう
に半値巾（Ｗ２Ｏ）の距離（時間）が短くなり、波形干
渉の生じにくい波形等化された再生波形となり、出力端
子７に出力される。

上記遅延回路２．３の構成例としてトランスバーサルフ
ィルタを第２図（Ｃ）に示す。第２図（Ｃ）の例はアク
ティブフィルタを利用したもので、伝送損失がないとい
うメリットを持っている。参考までにこのトランスバー
サルフィルタの計算式を次に示す。

（Ｑ＝０．６で群遅延量一定） 群遅延特性τ（ω）は、 ω＝ω０の時、 ωＯ となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の波形等化回路は以上のように構成されているので
、デジタル磁気録再機におけるテープ速度の可変速再生
等で再生時の再生密度に変化が生じた場合、仮に記録密
度一定でも、それに伴い再生信号のピーク位置、ゼロク
ロス位置が移動してしまい、固定されたトランスバーサ
ルフィルタ等による波形等化ではその最適点が変動して
しまい、最適な波形等化ができず、過補正になったり、
補正量が少なくなったりして磁気テープ再生におけるエ
ラーレート増大につながるという問題点があった。

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、テープ速度の可変速再生等で再生時の再生
密度に変化が生じて再生信号のピーク位置、ゼロクロス
位置が移動しても、それに伴いトランスバーサルフィル
タの遅延量、加算量を変化させ、常に最適な補正量を設
定できる波形等化回路を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る波形等化回路は、テープ速度に比例した
クロックをスピード情報とし、トランスバーサルフィル
タにスピード情報を供給するとともに、減衰器にもスピ
ード情報を供給し、その時々のテープの再生密度の変化
に対し最適な補正量を与えることのできるようにしたも
のである。

〔作用〕 この発明におけるテープ速度に比例したクロックである
スピード情報はトランスバーサルフィルタに供給され、
その遅延量をその時々の再生密度の変化に対し、最適な
遅延量となるように設定するとともに、減衰器にも供給
され、同様にその時々の再生密度の変化に対して、最適
な減衰量となるように設定し、常に最適な補正量となる
ように作用し、再生密度に応じた波形等化を達成する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図（ａ）は本発明の一実施例による波形等北回０ 路を示し、図において、１は磁気ヘッドより再生された
電気信号を増幅後、本波形等化回路に入力するための入
力端子、２．３は入力端子１に加えられた再生信号を所
要の遅延時間だけ遅延する遅延回路、４．５は各遅延後
の信号を所要のレベルまで減衰する減衰器、６は各遅延
後の再生信号を加算する加算器、７は加算器６により波
形等化された再生信号を出力する出力端子、８はテープ
再生速度に比例したクロックであるスピード情報入力端
子である。

次に第１図（ａ）についてその動作を説明する。

磁気ヘッドにより再生された電気信号は増幅後、入力端
子１に入力される。入力端子１に入力された再生信号は
遅延回路２に送られる。一方、スピード情報入力端子８
に加えられたスピード情報は遅延回路２．３及び減衰器
４．５に送られる。遅延回路２ではスピード情報入力端
子８に入力されたスピード情報を元に、その時の再生密
度に最適な遅延量となるよう遅延量が設定され、入力端
子１からの再生信号を遅延後出力する。同様に遅延回路
３でもスピード情報入力端子８に入力されたスピード情
報を元に、その時の再生密度に最適な遅延量となるよう
に遅延量が設定され、遅延回路２からの再生信号を遅延
後出力する。

また、入力端子１から入力された再生信号は減衰器５に
入力される。減衰器５ではスピード情報入力端子８に入
力されたスピード情報を元に、その時の再生密度に最適
な減衰量となるように減衰量が設定され、入力端子１か
らの再生信号を減衰後出力する。同様に、遅延回路３か
ら出力された再生信号は減衰器４に入力される。減衰器
４ではスピード情報入力端子８に入力されたスピード情
報を元に、その時の再生密度に最適な減衰量となるよう
に減衰量が設定され、遅延回路３からの再生信号を減衰
後出力する。遅延回路２から出力された再生信号と減衰
器４．５から出力された再生信号は加算器６により加算
され、波形等化された再生信号となり出力端子７に出力
される。

なお、上記実施例では遅延回路にスイッチドキャパシタ
技術を応用したフィルタ等゛を使ったため１ ２ に全体的にアナログ回路の構成となっているが、第１図
（ｂ）のように入力端子１からの再生信号をＡ／Ｄ変換
器９によりデジタル信号に変換し、遅延時間及び減衰量
をデジタル回路で構成したものも当然考えられる。

第１図（ｂ）において、１は磁気ヘッドより再生された
電気信号を増幅後、本、波形等化回路に入力するための
入力端子、２，３は入力端子１に加えられた再生信号を
所要の遅延時間だけ遅延する遅延回路、８はテープ再生
速度に比例したクロックであるスピード情報入力端子、
９はＡ／Ｄコンバータ、１０はスピード情報人力１端子
８からのスピード情報に基づき各入力デジタル信号の減
算、加算を行うデジタル信号処理回路、１１はデジタル
信号処理回路からのデジタル信号を元のアナログ信号に
戻すＤ／Ａコンバータ、１２は折り返し雑音防止用のＬ
ＰＦ　（ローパスフィルタ）である。

次に動作について説明するが、基本は第１図（ａ）の動
作と同一であるので、異なっている部分のみ説明する。

磁気ヘッドにより再生された電気信号は増幅後、入力端
子］に入力される。入力端子１に入力された再生信号は
Ａ／Ｄコンバータ９にてアナログ信号からデジタル信号
に変換される。このデジタル信号を前記実施例と同様に
、デジタル信号処理にてスピード情報入力端子８に加え
られたスピード情報を元に遅延回路２，３の遅延量、デ
ジタル信号処理回路１０の各入力デジタル信号の加減算
をデジタル的に設定し、波形等化されたデジタル信号を
デジタル信号処理回路１０の出力に得る。この出力はＤ
／Ａコンバータ１１にてアナログ信号に変換され、折り
返し雑音を防ぐＬＰＦ１２を通って波形等化されたアナ
ログ再生信号を得ることができる。

なお、遅延回路として第２図（Ｃ）に示すトランスバー
サルフィルタを用いたときの遅延量の制御は、スピード
情報に応じて、トランスバーサルフィルタ内の抵抗Ｒ値
、容量Ｃ値およびインダクタンスＬ値をそれぞれ変化さ
せればよい。また減衰器４５の減衰量は遅延前の信号お
よび２τ時間遅延し３ ４ た信号の双方共に同じとすればよい。

また、遅延、加減算処理をデジタル信号処理により実行
するものでは、遅延量の制御は単にスピード情報に応じ
て、フィルタ係数を変化させるだけでよいことは言うま
でもない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、−波形等化回路にお
ける各遅延回路の遅延量及び加算器における加算量をデ
ジタル磁気記憶媒体の再生速度に比例したクロックであ
るスピード情報により制御するように構成したので、ど
のような再生速度の変化（再生密度の変化）に対しても
最適な波形等化のための補正量を持つ波形等化回路とな
り、再生速度の変化に対し常に最良のエラーレートを得
ることのできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例による波形等化回路
を示す図、第１図（ハ）はこの発明の他の実施例の変形
である波形等化回路を示す図、第２図（ａ）は従来例に
よる波形等化回路の回路図、第２図（ｂ）は従来例によ
る波形等化の原理図、第２図（Ｃ）はトランスバーサル
フィルタの一実施例を示す図、第３図はデジタル磁気記
録の録再信号波形の一例を示す図、第４図は孤立応答と
波形干渉の原理図である。 図において、１は入力端子、２．３は遅延回路、４．５
は減衰器、６は加算器、７は出力端子、８はスピード情
報入力端子、９はＡ／Ｄコンバータ、１０はデジタル信
号処理回路、１１はＤ／Ａコンバータ、１２はＬＰＦで
ある。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）デジタル磁気記録媒体の再生スピードに比例した
   クロックによるスピード情報によりその時の再生密度に
   応じ、本波形等化回路の遅延量、加減算量を制御し、常
   に最適な補正量を持つことのできるようにしたことを特
   徴とする波形等化回路。
2. （２）波形等化回路の入出力にＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／
   Ａコンバータを配し、 遅延量及び加減算量の制御をデジタル信号処理で処理す
   ることを特徴とする請求項１記載の波形等化回路。
3. （３）デジタル磁気記録媒体の再生スピードの情報とし
   て、デジタル録再機のサンプリング周波数を利用したこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の波形等化回路。