JPH04129063A - 磁気記録再生装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はヘリカルスキャン方式にて音声信号を磁気テー
プに周波数変調（ＦＭ）記録／再生すると共に、ＰＣＭ
記録／再生することができる磁気記録再生装置に係わり
、特に、再生したＦＭ変調音声信号をデジタル処理する
構成に関する。

（従来の技術） 従来、回転ヘッドのヘリカルスキャン方式を用いて映像
信号番磁気テープに記録する磁気記録再生装置（ＶＴＲ
）において、ＶＴＲが長時間モードを採用したための音
質低下対策と音声のＨｉＦｉ化要求のため、音声信号の
記録／再生は映像信号と同様に回転ヘッドによってテー
プに記録される方式のものが主流になっている。

この方式は、音声信号を周波数変調（ＦＭ）した後、映
像信号に混ざらないようにテープのビデ方式や８ｍｍＶ
ＴＲでは周波数多重方式を採用している。この挿入方式
を用いることにより、ＨｉＦｉオーディオ対応のＶＴＲ
は回転ヘッドを用いて音声信号をステレオで記録／再生
することが可能である。

一方、各種ＡＶ機器はデジタル化が進み、−段と高音質
化されるようになってきている。例えば、８ｍｍＶＴＲ
ではＰＣＭ変調にて音声のデジタル記録再生が可能にな
っている９又、他の方式のＶＴＲでも、それぞれ高音質
化のための技術が開発され、第３図、第４図、第７図は
これらの関係を説明する図である。

第３図は８ｍｍＶＴＲの信号スペクトラムを示している
。８ｍｍＶＴＲの音声ＦＭ信号は周波数多重方式で記録
再生されるため、映像信号を構成する色信号と輝度信号
との間の周波数帯を空け、そこに前記音声信号の記録帯
域を割り当てており、又、ＰＣＭ音声信号はＰＣＭ音声
専用トラックを用いて記録再生されるようになっている
。

第４図はベータハイファイＶＴＲの信号スペクトラムを
示している。８ｍｍＶＴＲと同様に、音声ＦＭ信号は周
波数多重方式で記録再生されるようになっている。

第５図はＶＨ８方式の音声信号記録方式である深層記録
方式の原理を説明する図である。深層記録方式は文字通
り、テープの磁性体層の深部に音声信号を１己録し、表
層部に映像信号を２段重ねのように記録する方式である
。第６図に示す如く、まず、音声ＦＭ信号を音声ヘッド
４１にてテープの磁性体Ｊｌａに、強い磁界で層の深く
まで記録した後に、それよりも小さな磁界で映像信号を
映像ヘッド４２にて前記テープの磁性体層ａに記録して
いくと、表面部分は後から記録した映像信号になるが、
深部は消し残りの音声ＦＭ信号になる。

この消し残りを利用するのが深層記録方式であって、２
種類の信号を重ねて記録することができる。又、この２
種類の信号の分離は、記録波長が短い場合に記録ヘッド
のアジマスと再生ヘッドのアジマスが異なると、再生時
に大きな減衰が出ることを利用して行われる。第５図は
音声ヘッドと映像ヘッドのアジマス角の関係を示してお
り、両者のアジマス角が異なるため、音声信号と映像信
号を分離して再生することができる。

第８図はＶＨ８方式で音声信号を映像トラックに深層記
録する音声信号記録再生回路例を示したブロック図であ
る。２チヤンネルのアナログ信号は入力端子Ｌｉ　、Ｒ
ｉからノイズリダクシヲン回路（エンファシス）１１、
ＩＲを通して高域成分が強調された後、変調器２Ｌ　、
２Ｒで変調されて音声ＦＭ信号になり、ローパスフィル
タ３Ｌ、３Ｒ、アンプ４、スイッチ５Ａ、５Ｂを介して
回転ヘッド６Ａ、６Ｂに送られ、この回転へラド６＾、
６Ｂにてテープ（図示せず）に記録される。

回転ヘッド６Ａ、６Ｂによって再生された再生ＦＭ信号
は再生信号が非常に弱いため、ヘッドアンプ７Ａ　、７
Ｂで増幅された後、スイッチング回路８に入力され、こ
こで回転シリンダの回転に同期したヘッド切り替えパル
スによってヘッド６Ａ、６Ｂからの信号を繋ぎ合わせて
復調可能な連続信号とする。

連続化された再生音声ＦＭ信号からはＢＰＦ（バンド・
パス・フィルタ＞９１により左信号（１，３ＭＨ７＞が
抽出され、ＢＰＦ９Ｒにより右信号（１，７ＭＨ２＞が
抽出される。このようにして分離された、左右の再生音
声ＦＭ信号は復調器１０Ｌ、ＩＯＨにより復調されて、
元の音声信号の形になる。こうして復調された音声信号
は遅延器１１１、ＩＩＲにより時間的に遅延されてサン
プルホールド回路１２１．１２Ｈに加えられる。

ところで、ドロップアウト検出器１５Ｌ、１５Ｒは、第
９図（Ａ）に示す如く、音声ＦＭ信号がドロップアウト
した部分やヘッド切り替えによって音声もキャリアも不
連続になった部分を第９図（Ｃ）に示す如く検出し、復
調器からノイズ波形の出る第９図（Ｂ）のイに示すよう
な部分を、サンプルホールド回１１２Ｌ、１２Ｒにて第
９図（Ｄ＞に示すように直前のノイズの無い値でホール
ドさせる。これにより、第９図（Ｅ）に示すように、ド
ロップアウトに因るノイズが除去された音声信号がロー
パスフィルタ１３Ｌ、１３Ｒを介してノイズリダクショ
ン回！！４１４Ｌ　、１４Ｒに入力され、ここで、高域
成分が抑制されて、出力端子ＬＯ、ＲＯから出力される
。

又、上記再生音声ＦＭ信号には第１０図に示したスキュ
ー歪みも発生する。即ち、音声信号の記録時、Ａ、Ｂ一
対の音声用回転ヘッドには並列に音声ＦＭ信号が流れて
いるため、再生されたＦＭ信号はヘッドによって特性が
変わったりすることはなく、テープの伸縮等がない限り
信号の連続性が保持される。しかし、何回も使われたテ
ープや他のＶＴＲで記録されたものを再生する場合に、
相互のＶＴＲのヘッド付番の違いなどから再生ＦＭ音声
信号に不連続性が発生することがある。

第７図は５−ＶＨ８方式の映像信号と音声信号のスペク
トラムを示したものである。（Ａ＞が５−ＶＨ８映像信
号のスペクトラムを、（Ｂ）は音声ＦＭ信号のスペクト
ラムを示している。

ここで、音声信号を周波数変調して映像トラックに記録
再生する高音質化の流れとは別に、前記音声信号をＰＣ
Ｍデジタル音声信号化してテープに記録再生する方式が
考えられてきている。第５図（Ｃ）は上記した如＜ＰＣ
Ｍ信号を音声ＦＭ信号と同様に深層記録方式によってテ
ープに記録した場合のスペクトラムを示したものである
。このＰＣＭ音声信号の記録再生は、ＤＡＴ、（デジタ
ルオーディオチーブ）レコーダと同様に、アナログ音声
信号をデジタル符号化したものに、インターリーブ、誤
り訂正用のコードを付加する等の処理を施して記録用信
号データを作成し、この作成されたデータはＰＳＫ（フ
ェーズシフトキーイング）変調方式などにより変調され
た後、音声ＦＭ信号と共に多重変調されてテープに深層
記録される。

再生時、回転ヘッドにより再生された再生信号からＢＰ
Ｆによって抽出されたＰＣＭ用ＰＳＫ信号は、復調器に
て記録用信号データと同じ形態に戻され、更にデインタ
ーリーブ、誤り訂正などが施されて元のデジタル音声信
号に戻される。

ところで、音声信号をＦＭ信号化してテープに記録再生
する方式では、音声信号がアナログ信号であるがために
、上記したドロップアウト補償やスキュー歪みの処理を
必ずしも精度良く行うことができないという欠点があっ
た。例えば補償対策のため付加した遅延器などは、回路
規模を大きくした割りには精度の良い信号遅延ができな
いという欠点があった。

しかし、音声信号をデジタル化して処理する方式である
ならば、遅延器も特性劣化のない理想的な遅延器を使用
できると共に、補償処理に必要であったサンプルホール
ド回路は用いず、その代わりに安価な平均値補償回路を
利用することができて、補償精度を飛躍的に向上させる
ことができる。

第２図はサンプルホールド回路による前置ホールド補正
と演算処理を用いた平均値補正の関係を示した図であり
、このような補正を掛けるとスキュー歪みの除去にも効
果を発揮することができる。

しかしながら、このようなデジタル補償処理を行うには
、音声信号をデジタル化する必要があり、又、補償後の
デジタル信号をアナログ信号に戻して出力する必要があ
る。このため、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、メモリ等
の部品が必要で、このままだと、装置のコストが上昇し
て、実施することができないという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如く、音声信号をＦＭ信号化してテープに記録再
生する方式では、音声信号がアナログ信号であるがため
に、上記したドロップアウト補償やスユー歪みの処理を
必ずしも精度良く行うことができないという欠点があっ
た。例えば補償対策のため付加した遅延器などは、回路
規模を大きくした割りには制度の良い信号遅延ができな
いという欠点があった。

しかし、音声信号をデジタル化して処理する方式である
ならば、遅延器も特性劣化のない理想的な遅延器を使用
できると共に、補償処理に必要であったサンプルホール
ド回路は用いず、この代わりに安価な平均値補償回路を
利用することができ、補償精度を飛躍的に向上させるこ
とができる。

しかしながら、このようなデジタル補償処理を行うには
、音声信号をデジタル化する必要があり、又、補正後の
デジタル信号をアナログ信号に戻して出力する必要があ
る。このため、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、メモリ等
の部品が必要で、このままだと、装置のコストが上昇し
て、実施することができないという欠点があった。

そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、ＰＣＭ音
声信号記録再生方式と音声ＦＭ信号記録再生方式を併用
する装置において、前記音声ＦＭ信号再生時の歪み補償
をデジタル的に高精度でしかも安価に行うことができる
磁気記録再生装置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明はアナログ音声信号をデジタル化して得たデジタ
ル音声信号を所定の形式に変調してテープに記録し、再
生した変調信号を元のデジタル信号に復調した後所定の
処理を施してからアナログ信号化して出力するデジタル
音声信号記録再生手段と、アナログ音声信号を周波数変
調してテープに記録し、再生した変調音声信号を復調し
て元のアナログ音声信号として出力する音声変調信号記
録再生手段とを具備した磁気記録再生装置において、テ
ープから再生された音声変調信号を復調して得たアナロ
グ音声信号を前記デジタル音声信号記録再生手段に含ま
れるＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号化する第１の信
号変換手段と、この第１の信号変換手段によってデジタ
ル化された前記音声信号に信号劣化要因を補償する所定
のデジタル処理を施すデジタル補償手段と、このデジタ
ル補償手段によって前記信号劣化要因が除去されたデジ
タル信号を前記デジタル音声信号記録再生手段に含まれ
るＤ／Ａ変換器によってアナログ信号化する第２の信号
変換手段とを具備した構成を有する。

（作用） 本発明の磁気記録再生装置において、第１の信号変換手
段はテープから再生された音声変調信号を復調して得な
アナログ音声信号を、デジタル音声信号記録再生手段に
含まれるＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号化する。デ
ジタル補償手段は前記第１の信号変換手段によってデジ
タル化された前記音声信号に、信号劣化要因を補償する
所定のデジタル処理を施す。第２の信号変換手段は前記
デジタル補償手段によって前記信号劣化要因が除去され
たデジタル信号を、前記デジタル音声信号記録再生手段
に含まれるＤ／Ａ変換器によってアナログ信号化する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図は本発明の磁気記録再生装置の一実施例を示したブ
ロック図である。１はアナログ音声信号の高域成分を強
調するノイズリダクション回路、２はアナログ音声信号
を周波数変調する変調器、４は変調音声信号を増幅する
アンプ、５Ａ、５Ｂは記録／再生モードを切り替える切
替スイッチ、６Ａ　、６Ｂは変調音声信号を記録再生す
る記録／再生ヘッド、７Ａ　、７Ｂは再生変調音声信号
を増幅するアンプ、８は再生変調音声信号を連続化する
スイッチング回路、９は再生変調音声信号から音声ＦＭ
信号を抽出するＢＰＦ、１０は音声ＦＭ信号を復調する
復調器、１１はアナログ音声信号を遅延する遅延器、１
２はアナログ音声信号をサンプルホールドするサンプル
ホールド（Ｓ／Ｈ）回路、１４はアナログ音声信号の高
域成分を抑制するノイズリダクション回路、１５は再生
音声ＦＭ信号から信号ドロップアウト部を検出するドロ
ップアウト（Ｄ・０〉検出器、１６は音声ＦＭ信号に音
声ＰＳＫ変調信号を合成して多重変調音声信号を得る合
成器、１７は再生変調信号から音声ＰＳＫ変調信号を抽
出するＢＰＦ、１８は音声ＰＳＫ変調信号を記録信号デ
ータの形に復調する復調器、１９はデジタル補正を施し
た音声信号か、アナログ補正を施した音声信号かを選択
するスイッチ、２０はスイッチング回路８を制御するス
イッチングパルスを発生するヘッド切替信号発生器、２
１はデジタル信号をアナログ信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、２２はデジタル音声信号にインターリーブを施すイ
ンターリーブ回路、２３はデジタル音声信号に誤り訂正
符号を付加するＥＣＣ回路、２４はデジタル音声信号に
ドロップアウト補償、スキュー歪み補償、ＴＢＣ（タイ
ムベースコレクター）補正を施すデジタル補償回路、２
５はデジタル回路を動作させる同期信号を発生する同期
信号発生器、２６はデジタル信号を遅延するためにデジ
タル音声信号を一現己憶するメモリ、２７はデジタル音
声信号にＰＳＫ変調を施す変調器、２８は復調された記
録用信号データにデインターリーブを施すデインターリ
ーブ回路、２９はデインターリーブされた記録用信号デ
ータに誤り訂正を施す訂正回路、３０はデジタル信号を
Ｄ／Ａ変換器３１に出力する出力回路、３１はデジタル
信号をアナログ信号化するＤ／Ａ変換器、３２はＰＣＭ
記録するための音声信号を入力するか、再生音声ＦＭ信
号の復調音声信号を入力するかを切り替えるスイッチ、
５０はＦＭ変調記録用信号入力端子、６０はＰＣＭ記録
用信号入力端子、７０はＰＣＭ音声信号系出力端子、８
０は音声ＦＭ信号系出力端子である。

ここで、スイッチ３２とＡ／Ｄ変換器２１は第１の信号
変換手段を、デジタル補償回路２４とメモリ２６はデジ
タル補償手段を、スイッチ１９とＤ／Ａ変換器３１は第
２の信号変換手段を構成している。

次に本実施例の動作について説明する。記録用の音声信
号は入力端子５０からノイズリダクション回路１に入力
され、ここで高域成分が強調されてから変調器２にて周
波数変調された後、合成器１６に入力される。

この時、同じ音声信号をＰＣＭにてデジタル記録する場
合には、前記音声信号を入力端子６０にも入力して、こ
れをＡ／Ｄ変換器２１によってデジタル信号化した後、
インターリーブ回路２２によって前記デジタル音声信号
にインターリーブを施してからＥＣＣ回路２３により誤
り訂正符号を付加して記録用信号データを作成し、これ
を変調器２７によって、ＰＳＫ変調して合成器１６に入
力する。合成器１６では、音声ＦＭ信号とＰＣＭ変調音
声信号とが合成されて多重変調信号になる。

この多重変調信号はアンプ４にて増幅された後、スイッ
チ５Ａ、５Ｂを介して記録再生ヘッド６Ａ、６Ｂに入力
されてテープに記録される。尚、この時スイッチ５Ａ、
５Ｂは端子ＲＥＣ側に、スイッチ１９．３２は端子す側
に切り替わっているものとする。

尚、音声ＦＭ信号或いはＰＣＭ音声信号のいずれか一方
を記録する時は、いずれかの信号が合成回路６を通過し
て記録／再生ヘッド６Ａ、６Ｂに送られて、音声ＦＭ信
号かＰＳＫ変調音声信号のいずれか一方がテープに記録
される。

次に記録／再生ヘッド６Ａ、６Ｂにより多重変調信号が
再生され、この多重変調信号がスイッチ５Ａ、５Ｂを介
してアンプ７Ａ　、７Ｂに入力され、ここで増幅された
後、スイッチング回路８により連続した信号となってＢ
ＰＦ９．１７に入力される。ＢＰＦ１７は多重変調信号
からＰＳＫ変調されたＰＣＭ音声信号を抽出し、復調器
１８はこれを復調して元の記録用信号データに戻す。こ
の記録用信号データはデインターリーブ回８２８によっ
てデインターリーブ処理を施された後、訂正回路２９に
より誤り訂正処理を施されて出力回路３０に入力される
。出力回路３０から出力されたデジタル音声信号はＤ／
Ａ変換器３１によりアナログ化されて、ＰＣＭ系音声出
力端子７６から出力される。

一方、ＢＰＦ９は多重変調信号から音声ＦＭ信号を抽出
して、これを復調器９及びドロップアウト検出器１５に
出力する。復調器１０で復調された音声信号は遅延器１
１にて所定時間遅延された後、サンプルホールド回路１
２に入力される。通常、サンプルホールド回路１２に入
力された音声信号はそのままスイッチ１９に出力される
が、ドロップアウト検出器１５により再生音声ＦＭ信号
にドロップアウトが検出されると、サンプルホールド回
路１２はドロップアウト直前の音声信号をホールドして
、これをスイッチ１９に出力する。

スイッチ１９は端子す側に切り替わっており、サンプル
ホールド回路１２から出力された音声信号はノイズリダ
クション回路１４で高域成分が抑制された後、音声ＦＭ
信号系出力端子８０から出力される。尚、再生時、スイ
ッチ５Ａ、５Ｂは端子ＰＢ側に切り替わっているものと
する。

ここで、ＰＣＭ音声記録がされておらず、音声ＦＭ信号
のみを記録したテープを再生する場合、これを自動又は
利用者が検出して、スイッチ１９．３２を端子ａ側に切
り替える。これにより、音声再生時、復調器１０にて復
調された音声信号はスイッチ３２を介してＡ／Ｄ変換器
２１に入力されてデジタル信号となり、このデジタル信
号はデジタル補償回路２４に入力される。

デジタル補償回路２４は入力されたデジタル信号をメモ
リ２６に書き込んだ後、所定時間後に読み出す遅延処理
を行い、ドロップアウト時には第２図に示す如くＡ点の
データとＢ点のデータとに基づいて、その間の平均デー
タを求めて図の如く補償する。又、ヘッド６Ａ　、６Ｂ
の切替時点における信号の非連続性（スキュー歪み）の
補償はＴＢＣ機能によって時間軸を移動させ、その場合
、信号が切れるときは前記ドロップアウト補償時と同様
な平均値補償を施して、入力されたデジタルデータの各
種歪みを高精度に補償する。その後、補償を施されたデ
ジタルデータは出力回路３０を介してＤ／Ａ変換器３１
に入力され、ここでアナログ音声信号に戻される。この
アナログ音声信号はスイッチ１９を介してノイズリダク
ション回路１４に入力されて、高域成分が抑制された後
、音声ＦＭ信号系出力端子８０から出力される。

本実施例によれば、ＦＭ記録された音声信号を再生して
復調した後、これをＰＣＭ音声記録再生回路のＡ／Ｄ変
換器２１を用いてデジタル信号化し、このデジタル信号
にメモリ２６を用いて遅延処理を施し、こうして得られ
た遅延信号に、ドロップアウト補償、スキュー歪み補償
及びジッタを取り除くためのＴＢＣ処理を施し、このよ
うな補償を施したデジタル音声信号をＤ／Ａ変換器３１
にて元のアナログ信号化することにより、回路規模を大
きくすることなく、比較的安価に、再生音声ＦＭ信号の
復調信号に各種歪み及び信号切れに対する信号補償をデ
ジタル的に施すことができ、これら補償の精度を向上さ
せることができる。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明の磁気記録再生装置によれば、
ＰＣＭ音声信号記録再生方式と音声ＦＭ信号記録再生方
式を併用する装置において、前記音声ＦＭ信号再生時の
歪み補償をデジタル的に高精度で、しかも安価に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録再生装置の一実施例を示した
ブロック図、第２図は第１図で示したデジタル補償回路
における平均値補正処理を説明する図、第３図は８ｍｍ
ＶＴＲの記録信号スペクトラムを示した図、第４図はベ
ータ方式の記録信号スペクトラムを示した図、第５図は
音声ヘッドと映像ヘッドのアジマス角の関係を示した図
、第６図は音声ＦＭ信号の深層記録方式を説明する図、
第７図は５−ＶＨ８方式の記録信号のスペクトラムを示
した図、第８図はＶＨ３方式にて音声信号を周波数変調
して記録再生する音声記録再生回路例を示したブロック
図、第９図はアナログ信号のドロップアウト補償時の動
作を説明するブロック図、第１０図はスキュー歪みが発
生した音声信号の波形例を示した図である。 １．１４・・・ノイズリダクション回路２．２７・・・
変調器 ６Ａ　、６Ｂ・・・記録／再生ヘッド ８・・・スイッチング回路 ９．１７・・・ＢＰＦ １０．１８・・・復調器　　　　１１・・・遅延器１２
・・・サンプルホールド回路 ２１・・・Ａ／Ｄ変換器　２４・・・デジタル補償回路
３０・・・出力図ｎ　　　　３１・・・Ｄ／Ａ変換器２
５・・・同期信号発生器　　２６・・・メモリ間人弁理
士則近憲佑 第３ 図 第４ 図 第５ 図 クープえ祁檜び口 （ベース） 第６図 第１０因 ５．４ わ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アナログ音声信号をデジタル化して得たデジタル音声信
   号を所定の形式に変調してテープに記録し、再生した変
   調信号を元のデジタル信号に復調した後所定の処理を施
   してからアナログ信号化して出力するデジタル音声信号
   記録再生手段と、アナログ音声信号を周波数変調してテ
   ープに記録し、再生した変調音声信号を復調して元のア
   ナログ音声信号として出力する音声変調信号記録再生手
   段とを具備した磁気記録再生装置において、テープから
   再生された音声変調信号を復調して得たアナログ音声信
   号を前記デジタル音声信号記録再生手段に含まれるＡ／
   Ｄ変換器によってデジタル信号化する第１の信号変換手
   段と、この第１の信号変換手段によつてデジタル化され
   た前記音声信号に信号劣化要因を補償する所定のデジタ
   ル処理を施すデジタル補償手段と、このデジタル補償手
   段によって前記信号劣化要因が除去されたデジタル信号
   を前記デジタル音声信号記録再生手段に含まれるＤ／Ａ
   変換器によってアナログ信号化する第２の信号変換手段
   とを具備したことを特徴とする磁気記録再生装置。