JPH0523116B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気テープを用いて映像信号及び音声
信号を記録し、これ再生する磁気記録再生装置
（以下VTRという）において、再生音質を向上さ
せる磁気記録装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来のVTRでは、映像信号と音声信号を磁気
テープ上に記録するのに、入力された映像信号と
音声信号を各々信号処理したあと各々の専用ヘツ
ドを介して磁気テープ上の異なつた場所（トラツ
ク）に記録している。第１図に従来の磁気記録再
生装置のブロツク図、第２図に従来磁気テープ上
の記録パターンを示し、以下これらについて説明
する。同図において、入力音声１，１′は、音声
信号処理回路２にて数10KHzのバイアス信号で重
畳され、音声ヘツド３，４を介して磁気テープに
記録される。ここで入力音声信号１，１′及び音
声ヘツド３，４には、各々ステレオ用Ｒ信号とＬ
信号、あるいは音声主信号と副信号に応じた信号
が供給されるステレオ化、音声多重放送に対処し
ている。

一方再生時には、音声ヘツド３，４により検出
された信号が、上記音声処理回路２で信号処理さ
れて、入力音声信号１，１′に対応した再生音声
信号５，５′が得られる。

また入力された映像信号６は、映像信号処理回
路７にて信号処理され、ロータリトランス８を介
して、回転しているシリンダに取付けられ映像ヘ
ツド９，１０に供給されている。映像ヘツド９，
１０は、互いに回転軸に対して対称に設置され、
かつ磁気テープ進行方向に対してある傾きをもつ
て設置され、交互に切換えられて磁気テープ上を
移動して、映像信号の磁気記録再生を行なつて、
再生映像信号１５を得ている。

以上のべた動作によつて、第２図に示すように
音声ヘツド３，４により記録トラツク１１，１２
に各々の音声信号が記録され、映像ヘツド９，１
０により各々記録トラツク１３，１３′，１３″…
及び記録トラツク１４，１４′，１４″…には映像
信号が記録されることとなる。

ところで近年磁気ヘツドや磁気テープの改良に
伴ない映像信号の磁気記録再生特性が向上してき
た。このため所望のＳ／Ｎを得るのに必要なテー
プ量が少なくすみ、テープ速度を遅くして記録密
度を向上させるようになつてきた。しかしこの場
合、かかる上記の専用トラツク記録方式の技術で
は、音声信号の方は、音声ヘツドが固定されてい
るため、テープ速度が遅くなつた分だけ再生音声
出力の帯域が狭くなり、Ｓ／Ｎも劣化するという
欠点があつた。

さらにテープ走行系の不安定さに伴いワウフラ
ツタ性能にも難点があつた。

そこで上記技術の欠点を軽減・解消すべく、下
記映像トラツク兼用記録方式の技術が最近提案さ
れている。第１の方法としては、まず音声信号に
応じてFM変調されたFM音声変調信号を映像信
号用の記録トラツクに記録し、次に輝度信号に応
じてFM変調された輝度変調信号と低域変換され
たクロマ低域信号を上記FM音声変調信号が記録
されたと同じトラツクに重ね書き記録するもので
ある。初めにFM音声変調信号を記録し、次に映
像変調信号を重ね書きすることとなり、磁気テー
プの磁気層の奥深くまでFM音声変調信号が記録
され、そのあと磁性層の表面にFM音声変調信号
より高周波な輝度変調信号が消去されることなく
記録されることとなる。

あるいは、第２の方法として、上記クロマ低域
信号と上記輝度変調信号の帯域間に上記FM音声
変調信号を設け、上記３信号を周波数的に多重し
て、映像信号用記録トラツクに音声信号を記録す
るものである。

而してテープとヘツドの相対速度が大幅に大き
くなり、再生音声質のＳ／Ｎを向上できる。

しかし上記映像トラツク兼用記録方式では、ス
テレオ用Ｒ信号とＬ信号あるいは音声主信号と副
信号に応じてFM音声キヤリア周波数を２個設け
ると、両キヤリア周波数によるビートが生じ、そ
のビートが低域クロマ信号帯域に発生して、記録
トラツクが同一なテープあるいはロータリトラン
ス８を介して、低域クロマ信号に漏洩し、再生カ
ラー画質を劣化させるという欠点があつた。即ち
第３図に示すように、クロマ低域信号１５、輝度
変調信号１６、FM音声キヤリア１７，１８に対
して、再生時クロマ低域信号帯域にビート１９，
２０を生じ、カラー再生信号に妨害を与えるもの
で、特に音声信号がない場合には上記ビートが画
面上に固定されて表われ顕著に劣化が目につくと
いう欠点があつた。

ここで後者の周波数的な多重方法は、輝度変調
信号がFM音声変調信号に対してバイアス効果を
持つので、比較的テープ・ヘツド系の非線形性の
影響が少ない。しかし前者のトラツク上に重ねて
記録する方法においては、FM音声信号のバイア
ス信号なるものがなく、非線形性のヒステリシス
特性による影響が大きく、特に奇数次の非線形に
よるビートが大きい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、高密度記録化に際しても、良好な再生音質
が画質劣化なく得られるVTRを提供することに
ある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成させるため、本発明では、２個
の音声FMキヤリアによるビート成分の周波数が
上記クロマ低域信号のエネルギーの最も少ない周
波数になるように、上記音声FMキヤリアの周波
数を両方とも_H／２（_H：水平同期信号の周波数） の整数倍にするものである。このようにすれば、
ビート成分の周波数もf_H／２の整数倍となり、この 周波数はクロマ信号用くし形特性の谷部分の周波
数に一致しないまでも谷部分の周波数からf_H／４ず れた、比較的谷部分に近い周波数となるため、こ
のビート成分を再生系に設けられるくし形フイル
タにより効果的に抑圧することが可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第４図により説明す
る。第４図は本発明におけるVTRのブロツク図
で、第１図と同等あるいは同一部分には同一符号
を符してある。

以下NTSC信号VHS方式のVTRの場合を引用
して説明する。第４図において、記録される入力
映像信号６はクロマ信号除去用低域通過フイルタ
２１を介して輝度信号のみとなり、輝度信号FM
変調回路２２に入力され、輝度信号に応じてFM
変調された輝度変調信号が混合回路２３に入力さ
れる。一方入力映像信号６はクロマ信号通過用帯
域フイルタ２４を介してクロマ信号２５のみとな
り、第１の周波数変換回路２６に入力される。ま
た上記クロマ信号２５は、自動位相制御回路
（APC）２７に入力され、入力映像信号のクロマ
信号の周波数と一致したクロマ周波数連続信号
（s）を上記回路２７から第２の周波数変換回路
２８に供給する。一方入力映像信号６は同期信号
分離回路２９に入力され、垂直帰線消去期間も完
全に水平同期周波数となつた_H信号３０を次段の
逓倍回路３１に供給する。逓倍回路３１は上記_H
信号３０の40倍の周波数の40_H信号を発生し、上
記40_H信号を位相推移回路３２に供給する。

上記位相推移回路３２は、映像ヘツド９，１０
のうち動作するヘツドを示すヘツド制御信号３３
上記40_H信号が入力され、１回の水平走査いわゆ
る1Hごとに入力された40_H信号の位相を90度ず
つ回転させる。但し上記ヘツド制御信号３３によ
り、回転ヘツド９と１０の場合で上記位相回転方
向を互いに反対にしている。このように位相が回
転している位相回転40_H信号PS40_Hは上記回路
３２から第２周波数変換回路２８に入力され、上
記回路２８からは上記位相回転40_H信号と上記ク
ロマ周波数連続信号（s）との周波数和である局
部発振信号（s−PS40_H）が第１の周波数変換
回路２６に供給される。上記第１の周波数変換回
路２６では、上記局部発振信号（s＋PS40_H）
を局発として入力クロマ信号２５を低域（周波数
は40_H）に変換し、得られたクロマ低域信号１５
は低域通過フイルタ３４を介して混合回路２３に
供給される。したがつて上記クロマ低域信号１５
は1Hごとに位相が90度ずつ回転する信号となる。

そして再生時には、位相復元回路によつて再生
クロマ信号の位相をそろえ、この位相復元クロマ
信号と1H遅延した再生クロマ信号を合成した後
に検波する。而すると、主のクロマ信号は出力が
２倍になりＳ／Ｎも向上する。かつ隣接トラツク
からの低域クロマ信号のクロストークは1Hごと
に位相が逆になつているのでキヤンセルされるこ
ととなる。

次に混合回路２３では両入力が混合され、記録
増幅回路３５、記録再生信号切換回路３６、ロー
タリトランス８を介して、回転映像ヘツド９，１
０に供給され、テープに記録される。

ところで上述のように動作すると、クロマ低域
信号１５のスペクトラムは、1H毎に90度ずつ位
相を進めた場合即ち例えば映像ヘツド９により記
録される場合には、第５図ａに示すように、sに
対して１／４_Hだけ高い周波数を中心に_H間隔エネ ルギー分布している。一方1H毎に90度ずう位相
を遅らせた場合、即ち映像ヘツド１０により記録
される場合には、クロマ低域信号１５スペクトラ
ムは、第５図ｂに示すように、sに対して１／４_H だけ低い周波数を中心にf_H間隔にエネルギー分布
している。したがつてクロマ低域信号１５のスペ
クトラムは、第５図ａ，ｂを合わせた第５図ｃ
〔この場合エネルギー３７は無視する〕のように
なり、sがエネルギー最小となり、sを中心に
_H／２間隔にエネルギー分布している。

そこで本発明は、２個のFM音声キヤリアによ
るビートの周波数が第５図ｃで示した低域クロマ
信号のスペクトラムのエネルギー最小の周波数に
なるように、例えばエネルギー３７のようになる
ようにするものである。即ち２個のFMP音声キ
ヤリアの周波数の発生回路に位相同期ルーブ（以
下PLLと略す）を構成して上記キヤリア周波数
をある関係（両キヤリアの間隔が_H／２の整数倍で、 詳細は下述）に安定に固定して、上記ビート周波
数をエネルギー３７のうようにスペクトラムの谷
に周波数配置するので、前述のクロストークのキ
ヤンセルと同様の原理によりエネルギー３７を大
幅に軽減でき、したがつて、再生カラー画質の劣
化を軽減するものである。

次に第４図を用いて上述の方法を実現する音声
回路を説明する。記録される第１の音声信号１は
第１のFM変調回路３８に入力され、音声信号に
応じて周波数変調され、混合回路３９に供給され
る。かつ上記回路３８の出力は第１の分周回路４
０に入力され、n₁分周後（n₁は整数）、第１の位
相比較回路４１に供給される。第１の位相比較回
路４１では、上記n₁分周信号と第２の分周回路５
１でl₁分周（l₁は整数）された信号との位相差に
応じた信号を第１の低域通過フイルタ４２を介し
て上記FM変調回路３８に帰還し、いわゆるPLL
を構成し、上記FM変調回路３８のキヤリア周波
数₁をf₁＝ｎ、_H／２の関係（l₁＝２のとき）にロツ クさせる。

また同様に、第２の音声信号１′は第２図の
FM変調回路４３に入力され、第３の分周回路４
４（n₂分周、n₂は整数）、第４の分周回路（l₂分
周、l₂整数）、第２の位相比較回路４５、第２の
低域通過フイルタ４６によりPLLを構成し、上
記FM変調回路４３のキヤリア周波数₂をf₂＝n_2
H／２の関係（l₂＝２のとき）にロツクさせる。

したがつて₁と₂の間隔は₂ −₁＝n_{2 H}／２−n_{1 H}／２ ＝（n₂−n₁）_H／２ ……(1) となり、_H／２の整数倍となる。

なお混合回路３９では両FM波が混合され、記
録増幅回路４７、記録再生信号切換回路４８、ロ
ータリトランス８を介して、回転音声ヘツド４
９，５０に供給され、テープに記録される。

ところで、FM音声キヤリア周波数₁，₂（₁＜
₂）としては、VHS方式VTRの場合、低域クロ
マ周波数s＝40_H≒629KHzとFM輝度変調信号１
〜7KHzの間に設定する方が各々の信号間のクロ
ストークを軽減できるので最も良い。このとき、
クロマ帯域内の不要ビート波の周波数としては、 ２次項：₂−₁ ３次項：2₁−₂＝₁−（₂−₁） ４次項：２（₂−₁） ５次項：3₁−2₂＝₁−２（₂−₁） ６次項：なし ７次項：4₁−3₂＝₁−３（₂−₁） が上げられる。よつて(1)より各ビート周波数は ２次項：₂−₁＝（n₂−n₁）×_H／２ ３次項：2₁−₂＝（2n₂−n₁）×_H／２ ４次項：２（₂−₁）＝２（n₂−n₁）×_H／２ ５次項：3₁−2₂＝（3n₁−2n₂）×_H／２ ６次項：なし ７次項：4₁−3₂＝（4n₁−3n₂）×_H／２ となり、全部f_H／２の整数倍の周波数となる。ここ で低域クロマ信号のスペクトラムは、第５図ｃに
示すようにs＝40_H（_H／２の整数倍）を中心に
f_H／２毎にエネルギーが最小となるので、上記各ビ ートは全部低域クロマ信号のエネルギーが最小の
周波数となり、上述のカラービートが見えにくく
なり、良好な画質を音質の向上とともに得ること
ができる。

第６図は本発明の他の実施例であり第４図と同
一あるいは同等部分には同一符号を付してある。
５３は位相比較器、５４は低域通過フイルタ、５
５は電圧制御発振器、５６は第５の分周回路
（m₁分周）、５７は第６の分周回路（m₂分周）、
５８は第７の分周回路（l₃分周）であり、５３〜
５８でPLL５９を構成している。而して、入力
水平同期信号３０が２分周（l₃＝２のとき）さ
れ、_H／２をてい倍して、周波数が（m₁＋m₂）× f_H／２の信号６０、周波数がm₂×_H／２の信号６１が 得られる。これら周波数の安定な信号６０，６１
は、各々位相比較器６２，６３に入力され、各々
低域通過フイルタ６４，６５を介して、各々FM
変調回路３８，４３に帰還される。即ち各々
PLL６６，６７を構成し、FM音声キヤリアの周
波数₁，₂を ₁＝（m₁＋m₂）×_H／２ ₂＝m₂×_H／２ にしている。

この場合、PLLを負帰還制御すFM変調回路３
８，４３への入力信号は、キヤリアの周波数成分
が主であり、これらは低域通過フイルタ６４，６
５で十分に減衰されるとともに入力音声信号１，
１′と周波数帯域が異なり、入力音声信号１，
１′へのクロストークによる劣化はほとんど生じ
ない。

また周波数が₁，₂という安定な信号６０，６
１を得ることができ、他に利用できるという長所
がある。例えば音声回路等に利用可能なスイツチ
ドキヤパシタフイルタのクロツク信号、VTRに
応用されているデイジタルサーボ回路のクロツク
信号が上げられる。もちろん周波数としては、
₁，₂のみならず第５、第６の分周回路５６，５
７の一部から_H／２の整数倍の周波数が得られるこ とは明白である。

なお第４図、第６図において、水平同期信号３
０のかわりに、VTRで発生している安定な周波
数信号、例えば低域変換副搬送信号即ち逓倍回路
３１の出力（40_H）を利用しても同様の効果が得
られることは明らかである。

また色副搬送波（3.58MHz）即ち自動位相制御
回路（APC）２７の出力を利用しても同様であ
ることは言うまでもない。

ところで、従来例でのべたように、周波数多重
による映像トラツク兼用記録方式は、輝度FM変
調信号（キヤリア4MHz）の方が記録レベル大
（15〜25dB）で、FM音声変調信号に対してバイ
アス効果を持ち比較的テープ・ヘツド形の非線形
性の影響が少なく、本発明の効果が小さい。これ
に対して、重ね書きによる方式は、テープに記録
したFM音声変調信号が一度輝度FM変調信号で
消去されるので、FM音声変調信号の記録レベル
は大きく、テープ・ヘツド系の記録再生特性は、
第７図に示すように奇関数であり、奇数次歪が生
じやすい。よつて重ね書きによる方式の場合、特
に本発明の効果が大きい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、FM音
声キヤリアを２個設けて良好な再生音声を得ると
ともに、再生画質への妨害を軽減できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のVTRのブロツク図、第２図は
従来のVTRの記録テープパターン図、第３図は
従来のVTR記録信号の周波数スペクトル図、第
４図は本発明の磁気記録装置の一実施例を示すブ
ロツク図、第５図は本発明の動作を説明する周波
数スペクトル図、第６図は本発明の磁気記録装置
の他の一実施例を示すブロツク図、第７図は磁気
記録再生装置のテープ・ヘツド系の記録再生特性
図である。 １，１′……入力音声信号、６……入力映像信
号、８……ロータリトランス、９，１０……映像
ヘツド、３０……_H信号、３８，４３……音声用
FM変調回路、５９，６６，６７……PLL回路、
４０，４４，５６，５７，５８……分周回路、４
１，４５，５３，６２，６３……位相比較回路、
４２，４６，５４，６４，６５……低域通過フイ
ルタ、４９，５０……音声ヘツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 輝度信号を周波数変調して周波数変調輝度信
   号を発生する輝度用周波数変調手段と、 一方のフイールドでは１水平期間毎に90度づつ
   位相が進み、他方のフイールドでは１水平期間毎
   に90度づつ位相が遅れる位相推移をもつて上記周
   波数変調輝度信号の帯域よりも下側の帯域に、搬
   送色信号を周波数変換して低域変換搬送色信号を
   発生する周波数変換手段と、 上記周波数変調輝度信号の帯域と上記低域変換
   搬送色信号の帯域との間に周波数配置された第１
   および第２のキヤリアを第１および第２の音声信
   号によりそれぞれ周波数変調して、第１および第
   ２の周波数変調音声信号を発生する音声用周波数
   変調手段と、 上記各手段からの出力を磁気テープに斜めトラ
   ツクとして記録する記録手段とからなり、 上記音声用周波数変調手段の第１および第２の
   キヤリアの周波数差がf_H／２（f_Hは水平周波数）の 整数倍に選ばれる ことを特徴とする磁気記録装置。 ２ 周波数変調輝度信号と、 一方のフイールドでは１水平期間毎に90度づつ
   進相し、他方のフイールドでは１水平期間毎に90
   度づつ遅相する位相推移をもち、上記周波数変調
   輝度信号の帯域の下側に周波数配置された低域変
   換搬送色信号と、 上記周波数変調輝度信号の帯域と上記低域変換
   搬送色信号の帯域との間の帯域に周波数配置され
   た第１および第２の周波数変調音声信号とを、 磁気テープに回転ヘツドにより斜めトラツクと
   して記録するに際し、 上記第１の周波数変調音声信号のキヤリアと上
   記第２の周波数変調音声信号のキヤリアとの周波
   数差をf_H／２（f_Hは水平周波数）の整数倍に選ぶ ことを特徴とする磁気記録方法。