JPH0466044B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はデイジタル情報の磁気記録／再生に係
り、特に磁気記録媒体と相対移動する磁気ヘツド
を介して同媒体に記録された情報を、同媒体と相
対移動する磁気ヘツドを用いて同媒体から再生す
る磁気記録情報再生方式に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

従来、デイジタル情報を磁気ヘツドを介して該
磁気ヘツドと相対移動する磁気記録媒体に記録
し、同媒体から再生する場合、デイジタル値情報
に対応する矩形波記録電流を磁気ヘツドに与えて
記録を行ない、再生にあたつては同媒体から磁気
ヘツドを用いてもとの記録電流波形の正負跳躍縁
にそれぞれ対応した正負パルス電圧すなわち微分
出力を得て、これをもとにデイジタル情報を読み
出している。

しかしながら、磁気記録再生においては記録時
の記録ヘツドうず電流損失・記録減磁損失・自己
減磁損失・厚み損失・再生時のヘツドギヤツプ損
失・すき間損失・再生ヘツドうず電流損失等の各
種損失がある。したがつて第１図に示すように再
生出力電圧の周波数特性（再生相対速度／記録波長−再
生 出力特性）は高域で低下している。このため再生
速度が上昇すると再生電圧波形は高域成分の不足
のために波形がくずれて正負のパルス電圧とはな
らなくなり、記録電流波形の正負跳躍縁を正しく
且つ安定に判別することは困難となる。

また、記録電流として立上がりと立下がりの微
分係数の差が大なる波形と矩形波との時系列的な
組み合せ波または立上がりと立下がりの微分係数
の差が大なる波形を用いて、VTR（ビデオテープ
レコーダ）のコントロールトラツクにコントロー
ル信号とアドレス信号を再生時にそれぞれが異な
る方向のパルス電圧となつて再生されるように重
ねて記録し、再生電圧波形の正負パルスを分離し
てコントロール信号とアドレス信号を読み出し、
コントロール信号を用いて再生系の制御を行なう
一方、アドレス信号を用いて、記録されているプ
ログラムの自動検索（以下「アクセス」と称す
る）を行なうようなアドレス信号の記録再生方式
が考えられている。ところが、このような場合に
高速でアクセスを行なうためには再生電圧の正負
パルスすなわちコントロール信号とアドレス信号
を再生速度が上昇しても安定に分離することが必
要である。

第２図ａは上述したようなコントロールトラツ
クにコントロール信号とアドレス信号を重ねて記
録する場合の記録電流波形の一例を示すものであ
り、同図ｂ，ｃ，ｄに再生速度がそれぞれ異なる
場合の再生電圧波形を示す。なお説明の便宜上第
２図の各波形の時間軸は同図ａの記録電流波形の
ものにそろえてある。

第２図ａの記録電流波形は鋸歯状波と矩形波を
時系列的に組み合わせたものであり、それぞれ異
なる跳躍縁をコントロール信号とアドレス信号に
対応させてある。すなわち急峻な立上がりをコン
トロール信号に対応させ急峻な立下がりをアドレ
ス信号に対応させてある。このような波形を例え
ば記録時と同じ相対速度でテープを走向させて再
生すると第２図ｂに示す再生電圧が得られる。こ
の波形を適当なレベルにてスライスして正負パル
スを分離し整形すれば第２図ｆ，ｇに示すような
パルス列が得られる。第２図ｆのパルス波形はコ
ントロール信号であり、同図ｇがアドレス信号で
ある。この例においてはコントロール信号の１周
期をアドレス信号の１ビツトとし、コントロール
信号１周期の間にある第２図ｇのアドレス信号の
パルス数が２つの時はアドレスコードの１ワード
の始まりを示す同期ビツト、パルス数が１つの時
にはアドレスコードのビツト値“１”、パルスが
ないときはビツト値“０”と判別して、１ワード
を６ビツト（同期ビツトを含む）で構成したアド
レスコードを読み出せばよい。

ところで、さらに高速でアクセスを行なうため
にテープ走行速度を上げると（すなわち再生速度
を上げると）、第１図に示すように再生出力はＡ
点までは再生速度に比例しているので第２図ｂと
ほぼ同様の波形でピーク値のレベルが大きくなつ
てくる。このような場合にはピーク値の変化を補
正するために再生出力をAGC（オートゲインコン
トロール〜自動利得制御）回路を通すことにより
ピーク値レベルをほぼ一定にしておき、その出力
を適当な固定レベルでスライスして正負パルスを
分離するなどの方法がとられる。しかし、さらに
再生速度を上げていくと第１図に示した高域特性
の低下のために再生出力のピーク値は増加しなく
なり、またコントロール信号とアドレス信号に相
当するパルス以外のテープの初期磁化曲線の非直
線性に起因する不必要な電圧（記録電流波形の鋸
歯状波に対応する部分）が大きくなつた第２図ｃ
に示すような波形の再生電圧が得られる。そし
て、さらに再生速度を上げると第２図ｃとピーク
値のレベルは同じであるが高域成分がさらに減少
した第２図ｄに示すような再生電圧波形が得られ
る。第２図ｃおよびｄのような再生電圧から同図
ｆ，ｇに示すような正負パルスを分離することは
困難であり、したがつてアクセス時のテープ走行
速度は第１図に示す高域特性の低下が生じない範
囲すなわち第１図のＡ点に対応する再生速度まで
しか速くすることはできなかつた。

しかしながら、最近では従来のいわゆる「標準
モード」に対するいわゆる「３倍モード」等の長
時間モードの記録／再生を可能としたVTRが普
及してきた。そこでこの長時間モードで記録され
たテープについても数分以内にアクセスを行なう
ようにするため、テープをより高度で走行させて
第２図ｂおよびｃに示すような再生出力からも正
しく且つ安定に正負パルスを分離する必要が生じ
てきた。例えば３倍モードでは８時間記録された
テープを４分以内にアクセスしようとする場合、
再生速度は記録時と同じ速度すなわちノーマル再
生時に比べて最高120倍速にも達し（通常、高速
アクセス時の速度は一定ではなく始動時は遅い）、
第２図ｂに示すような微分再生出力は高速時には
同図ｄに示すようなくずれた波形となる。このよ
うな再生出力波形から安定に正負パルスを分離し
なければならない。第２図ｄに示す波形からは第
１図に示した高域特性の低下を補正するために、
高域成分を増幅するような増幅器を通せば同図ｅ
に示すような波形が得られ、このような波形を用
いれば正負パルスを分離することは容易である。
しかし３倍モードで記録されたテープをノーマル
速度で再生する場合や高速アクセス時の始動時に
おいてあらわれる第２図ｂに示すような再生信号
のレベルは小さく、このような信号を前記したよ
うな高域成分を増幅するような増幅器に通せば、
信号成分以外のノイズ成分をも増幅してしまうこ
とになりその出力には不必要なノイズがパルス状
に現われ、信号成分のパルスと区別することがで
きなくなる。このように再生速度が大幅に変化す
る場合には再生電圧から正負パルスを連続的に、
しかも正確に且つ安定に分離することは容易では
なかつた。

〔発明の目的〕

本発明は、記録電流の異なる方向の跳躍縁をそ
れぞれ異なるデイジタル値情報に対応させて記録
した磁気記録媒体から、磁気ヘツドを用いて再生
し、再生電圧の正負パルスを分離してデイジタル
値情報を読み出す磁気記録情報再生方式におい
て、再生速度が変化しても正確に且つ安定にヘツ
ド再生電圧から正負パルスを分離することを可能
とする磁気記録情報再生方式を提供することを目
的としている。

〔発明の概要〕

本発明は、再生速度が変化した場合のヘツド再
生電圧のピーク値のレベルの変化を補償する手段
と、再生速度が高速となつた場合のヘツド再生電
圧の高周波数域成分の不足を補正する手段とを併
せ具備することを特徴としている。

〔発明の実施例〕

VTRのコントロールトラツクに第２図ａに示
したような波形の記録電流を用いて重ね記録され
たコントロール信号とアドレス信号を、再生時に
コントロールヘツド再生電圧の正負パルスを分離
することにより読み出す場合を例にとつて本発明
の実施例を説明する。

第３図に本発明の第１の実施例の構成を示し、
第４図に同実施例の各部動作波形を示す。

第３図において、１はコントロールヘツドCH
により再生された微小信号を処理しやすいレベル
まで平坦な周波数特性で増幅する前置増幅器であ
る。ただし、長時間モードで記録されたテープを
ノーマル再生する場合に、高域のノイズ成分まで
増幅して信号成分のパルスとノイズ成分のパルス
が区別できなくなつてしまうことを防ぐため高域
カツトオフ周波数を第１図のＡ点に相当する周波
数近辺に設定して、高域の利得をおさえてある。
２は前置増幅器１のカツトオフ周波数以上の帯域
すなわち第１図のＡ点に相当する周波数以上の帯
域を増幅するように構成されたこの場合電圧制御
型の利得可変増幅器であり、再生速度に比例した
制御電圧（後述する）によつて利得が制御されヘ
ツド再生出力の高域特性の低下を補正するもので
ある。３は利得可変増幅器２の出力電圧のピーク
値を略一定とするためのAGC回路であり、ヘツ
ド再生出力のピーク値の変化を補正するものであ
る。そして、４はAGC回路３の出力から正パル
スを分離する第１のコンパレータ、５はAGC回
路３の出力から負パルスを分離する第２のコンパ
レータ、６は第１のコンパレータ４の出力をもと
に利得可変増幅器２の利得を制御するための再生
速度に比例した制御電圧を発生する速度検出回路
である。

このような構成において、ヘツド再生出力のピ
ーク値が再生速度に比例して大きくなるような範
囲の再生速度について考える。

コントロールヘツドCHで検出された微小信号
は前置増幅器１に入力され適当なレベルまで増幅
された後利得可変増幅器２に入力される。可変利
得増幅器２はヘツド再生出力の高域特性の低下を
補正するものであるが、再生速度はヘツド再生出
力の高域成分が不足するほど速くないので、この
ような再生速度においては利得が１に保たれ、入
力波形と同じ波形が出力される。利得可変増幅器
２の出力はAGC回路３に入力され、第４図ａに
示すような波形が出力されるAGC回路３の出力
のピーク値は正ピークE₁、負ピーク−E₂にそれ
ぞれほぼ一定となるように制御される。AGC回
路３の出力は第１のコンパレータ４、第２のコン
パレータ５にそれぞれ入力され、あらかじめ設定
されている基準電圧E′₁，−E′₂とそれぞれ比較さ
れて正負パルスが分離整形される。そして第１の
コンパレータ４からは第４図ｂに示すように正パ
ルス列が出力され、第２のコンパレータからは同
図ｃに示すような負パルス列が出力される。利得
可変増幅器２の利得は１に保たれているので
AGC回路３には前置増幅器１の出力がそのまま
入力されるのと等価であり、再生速度が変化して
前置増幅器１の出力波形のピーク値が変化しても
AGC回路３によつてピーク値がほぼ一定となる
ように制御されているので、第１のコンパレータ
４および第２のコンパレータ５であらかじめ設定
した電圧と比較することによりAGC回路３の出
力から正負パルスをそれぞれ分離することは容易
である。一方、第１のコンパレータ４の出力（第
４図ｂ）は速度検出回路６に入力される。速度検
出回路６は入力されたパルス列をもとに内部で第
４図ｄに示すような鋸歯状波を発生させる。第１
のコンパレータ４の出力はこの場合コントロール
信号であるので、再生速度が上がつてコントロー
ル信号の周期が短かくなると第４図ｄに示す鋸歯
状波のピーク値V₁は小さくなる。そしてV₁は常
に基準電圧V₂と比較される。基準電圧V₂は再生
速度が上がつてもコントロールヘツドCHの再生
電圧のピーク値がもはや変化しなくなるような再
生速度すなわちヘツド再生出力の高域成分の不足
が生じ始めるような再生速度のときの鋸歯状波の
ピーク値V₁に等しくなるように設定されている。
電圧V₁とV₂を比較した結果、V₁がV₂よりも大き
いかあるいは等しければ、利得可変増幅器２の利
得を１にするような電圧（直流）が速度検出回路
６で生成され、該速度検出回路６から出力され
て、利得可変増幅器２の利得が制御される。

そして、ヘツド再生出力の高域特性の低下が生
じる範囲まで再生速度が上がると、V₁がV₂より
も小さくなり、ヘツド再生出力の高域成分の不足
を補うために、V₂とV₁の電位差V₃に比例して利
得可変増幅器２の利得を大きくするような電圧が
速度検出回路６から出力されて、利得可変増幅器
２の利得が制御される。すなわち再生速度が上が
つて第１のコンパレータ４の出力の周期が第４図
ｅに示すように短かくなると、第４図ｆに示すよ
うに速度検出回路６内で発生する鋸歯状波のピー
ク値V₁はV₂よりも小さくなり、V₂とV₁の差V₃に
比例して利得可変増幅器２の利得を大きくするよ
うな電圧が速度検出回路６から出力されて、ヘツ
ド再生出力の高域特性の低下が補正される。利得
可変増幅器２の出力のピーク値は利得が大きくな
るにつれてさらに大きくなるが、このピーク値の
変化もAGC回路３にて補正されて、AGC回路３
の出力は第４図ａのような波形に保たれて正負パ
ルスを分離し易くする。

このように第１の実施例においては、分離した
パルスをもとに再生速度に比例した信号を発生さ
せ、この信号をフイードバツクすることにより電
圧制御利得可変増幅器２を用いた利得可変回路に
て再生速度が上がつた場合のヘツド再生出力の高
域特性の低下を補正し、また再生速度の変化によ
るヘツド再生出力のピーク値の変化をAGC回路
３にて補償する。したがつて、従来よりも高速で
再生した場合にもコントロールヘツドCHの再生
出力から安定にコントロール信号とアドレス信号
を分離できるので、高速アクセスが可能となる。
しかも長時間モードノーマル再生のようにヘツド
再生出力が微小な場合にもノイズによる誤動作が
発生しない。

なお、この第１の実施例においてはそれぞれ異
なる周波数帯域を増幅する前置増幅器１と電圧制
御利得可変増幅器２を用いてヘツド再生出力の高
域特性の低下を補正するようにしたが、前置増幅
器と電圧制御利得可変増幅器のかわりに電圧制御
型の帯域可変増幅器を用いて、再生速度に比例し
て増幅帯域を高域側に移動させることにより補正
を行なつてもよい。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第５図に本発明の第２の実施例の構成を示し第
６図に同実施例の各部動作波形を示す。

第５図において、１１はコントロールヘツド
CHにより再生された微小信号を処理しやすいレ
ベルまで増幅する周波数特性の平坦な前置増幅器
である。この前置増幅器１１も上述した第１の実
施例における前置増幅器１の場合と同様に高域カ
ツトオフ周波数を第１図のＡ点に相当する周波数
近辺に設定して高域の利得をおさえてある。１２
は前置増幅器１１のカツトオフ周波数以上の帯域
すなわち第１図のＡ点に相当する周波数以上の帯
域を増幅するような電圧制御型の利得可変増幅器
であり、後で述べるように再生速度がある速度を
超えると利得が大きくなり、それまでは利得が１
になるように制御され、ヘツド再生出力の高域特
性の低下を補正するものである。１３は前置増幅
器１１の出力電圧のピーク値を検出し、該ピーク
値が予め定めたある一定値よりも大きくなるとそ
れに応じて利得可変増幅器１２の利得を１より大
きくするような電圧を発生させる第１のピーク検
出回路であり、１４は利得可変増幅器１２の出力
電圧の正負のピーク値V′₁，V′₂をそれぞれ検出
し、その電圧よりも予め定めた一定比率だけ小さ
い電圧aV′₁，bV′₂をそれぞれ出力する第２のピ
ーク検出回路である。１５は利得可変増幅器１２
の出力を上記aV′₁と比較することにより正パル
スを分離する第１のコンパレータ、１６は利得可
変増幅器１２の出力を上記bV′₂と比較すること
により負パルスを分離する第２のコンパレータで
ある。この例では、第２のピーク値検出回路１
４、第１のコンパレータ１５、第２のコンパレー
タ１６がヘツド再生出力のピーク値の変化を補償
（分離レベルの補正）するものである。

次にこのような構成における動作を順を追つて
説明する。

コントロールヘツドCHで検出された微小信号
は前置増幅器１１に入力され適当なレベルまで増
幅され、ノーマル再生に近い低速再生時には第６
図ａに示すような波形が出力される。前置増幅器
１１の出力は利得可変増幅器１２に入力され、ま
た第１のピーク値検出回路１３にも入力される。
第１のピーク値検出回路１３は前置増幅器１１の
出力の正のピーク値V₁（あるいは負のピーク値V₂
でもよい）を検出し、ある値V₃と比較する。再
生速度が上がつてゆくとV₁（またはV₂）は増加し
てゆくが、ある値まで増加するとそれ以上は増加
しなくなり、さらに再生速度が上がると第６図ｂ
に示すように再生出力が高域特性の低下のために
高域成分の不足した波形となつて得られる。この
ような再生速度における前置増幅器１１の出力の
正（または負）のピーク値よりも少し小さい値に
電圧V₃が設定される。今、前置増幅器１１の出
力の正のピーク値V₁（または負のピーク値V₂）が
V₃よりも小さいかまたは等しいような再生速度
を考える。このような場合には、第１のピーク値
検出回路１３は利得可変増幅器１２の利得を１に
するような電圧を出力して利得可変増幅器１２の
利得を制御する。したがつて、このときの利得可
変増幅器１２の出力は第６図ａの前置増幅器１１
の出力に等しい。利得可変増幅器１２の出力は第
２のピーク値検出回路１４、第１のコンパレータ
１５、第２のコンパレータ１６に入力される。第
２のピーク検出回路１４は入力された信号の正お
よび負のピーク値V′₁，V′₂をそれぞれ検出し、そ
れらの値よりも予め適宜設定された一定比率だけ
小さい電圧aV′₁，bV′₂を出力し、それぞれ第１
のコンパレータ１５、第２のコンパレータ１６に
入力される。第１のコンパレータ１５および第２
のコンパレータ１６は利得可変増幅器１２の出力
と上記電圧aV′₁，bV′₂をそれぞれ比較して正パ
ルスおよび負パルスを分離し、それを出力する。

すなわち利得可変増幅器１２の出力から正パル
ス、負パルスを分離する際のスライスレベルを、
第２のピーク検出回路１４にて利得可変増幅器１
２の出力のピーク値をもとに変化させて、正パル
スおよび負パルスを分離する。

再生速度が上がつて、上記第１のピーク検出回
路１３にて前置増幅器１１の出力の正のピーク値
V₁（または負のピーク値V₂）と予め設定した電圧
V₃とを比較したときに、V₁（またはV₂）がV₃よ
りも大きくなつたときには、V₁（またはV₂）と
V₃の電位差V₄に比例して利得可変増幅器１２の
利得を大きくするような制御電圧を第１のピーク
検出回路１３にて発生させ、再生出力の高域特性
の低下を補正する。すなわち、第６図ｂに示すよ
うな前置増幅器１１の出力が得られたとき、第１
のピーク検出回路１３にてそのピーク値V₁（また
はV₂）とV₃を比較して、その差V₄なる電圧に比
例して利得可変増幅器の利得を大きくすることに
より、第６図ｃなる波形が得られ、その出力のピ
ーク値V′₁，V′₂によつて決まるレベルaV′₁および
bV′₂を用いて第１のコンパレータ１５、第２の
コンパレータ１６で第６図ｃに示すような波形か
ら正負パルスを分離整形すれば第６図ｄ，ｅに示
すような正、負パルス列が得られる。前置増幅器
１１の出力電圧のピーク値V₁（またはV₂）が第１
のピーク検出回路１３の設定電圧V₃よりも大き
くなつた場合のV₁（またはV₂）とV₃の電位差V₄
はある値までしか増加せず、またこのV₄の値は
再生速度に比例した電圧ではないが、このV₄の
変化による利得可変増幅器１２の利得の変化幅を
充分に大きくしておけば、実用上第６図ｃに示す
ような波形を得るのには充分である。さらに第６
図ｃの波形から正負パルスを分離する際のスライ
スレベルは自動的に変わるので、利得可変増幅器
１２の利得は充分大きくすることができる。

このように第２の実施例においては、前置増幅
器１１の出力レベルがある程度まで大きくなる
と、再生出力の高域特性の低下による高域成分の
不足が生じ始める前にその補正を開始し、再生出
力のピーク値の変化は正負パルスを分離する際の
スライスレベルを変化させることで補償するの
で、第１の実施例の場合と同様に、従来よりも高
速で再生した場合にもコントロールヘツド再生出
力から安定にコントロール信号とアドレス信号を
分離でき、高速アクセスが可能となる。しかも長
時間モードで記録してノーマル再生に近い低速再
生を行なつた場合のようにヘツド再生出力が微小
となる場合にもノイズによる誤動作が発生しな
い。

またこの第２の実施例において利得可変増幅器
１２の利得を制御する電圧は第１の実施例のよう
に再生速度に比例した電圧ではないので、利得可
変増幅器１２の利得の変化幅を大きくしなければ
ならないが、制御電圧の発生が容易であるという
利点がある。さらに、コントロール信号のような
一定周期のパルスでない信号をヘツド再生出力か
ら分離する際にも、ヘツド再生出力の高域成分の
不足を、ヘツド再生出力のピーク値を検出するこ
とによつて補正できるという利点もある。

なお本発明は上述し且つ図面に示す実施例にの
み限定されることなく、その要旨を変更しない範
囲内で種々変形して実施することができることは
いうまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、記録電流の跳躍縁がデイジタ
ル値情報を表わすように磁気記録されたデイジタ
ル信号を再生する際に、従来よりも速い再生速度
でも安定に正負跳躍縁を正負パルスとして分離す
ることの可能な磁気記録情報再生方式を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気記録再生における周波数特性
（再生相対速度／記録波長−再生出力特性）を示す図、
第２ 図は本発明の技術的背景を説明するための波形
図、第３図は本発明の第１の実施例の要部構成を
示すブロツク図、第４図は同実施例の作用を説明
するための波形図、第５図は本発明の第２の実施
例の要部構成を示すブロツク図、第６図は同実施
例の作用を説明するための波形図である。 １，１１……前置増幅器、２，１２……利得可
変増幅器、３……AGC回路、４，５，１５，１
６……コンパレータ、６……速度検出回路、１
３，１４……ピーク値検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気記録媒体と相対的に移動する磁気ヘツド
   を介し、記録信号として立上がりと立下がりの微
   分係数の差が大なる波形および矩形波およびこれ
   ら両波形を時系列的に組合せた波形のいずれかを
   用いて、記録信号波の異なる方向の跳躍縁をそれ
   ぞれ異なるデイジタル値情報に対応させ、磁気記
   録媒体への情報記録が行なわれた記録情報を、磁
   気記録媒体と相対的に移動する磁気ヘツドより上
   記記録信号の微分出力を得て上記異なる方向の跳
   躍縁をそれぞれ正および負のパルスとして取出
   し、この信号に基づいて上記デイジタル値情報を
   弁別検出して再生する磁気記録情報再生方式にお
   いて、高再生速度域におけるヘツド再生電圧信号
   の高周波数域成分の不足を補正する手段と、再生
   速度の変化によるヘツド再生電圧のピーク値の変
   化を補償する手段とを具備したことを特徴とする
   磁気記録情報再生方式。