JPH0534742B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はトラツキングサーボ方法にかかり、特
に各トラツクに同期信号とパイロツト信号を含む
トラツキングサーボ用信号を記録しておき、現ト
ラツクの前後のパイロツト信号レベルを検出し、
両レベル差に基づいてヘツドの磁気テープ長手方
向位置を制御するトラツキングサーボ方法に関す
る。

＜従来技術＞ ヘツドを磁気テープ長手方向に斜めに回転させ
ると共に、該ヘツドにより磁気テープにデジタル
で音声データを記録し、かつ磁気テープより音声
データを読み取つて再生するオーデイオ装置（Ｒ
−DATという）がある。

かかるＲ−DATに用いられる回転ヘツド構成
は、VTRにおける回転ヘツドと略同一の構成を
有している。すなわち、第４図に示すように互い
に180°の間隔で２つの録音・再生兼用のヘツド
HD１，HD２を回転体RBに配設すると共に、各
ヘツドHD１，HD２の磁気テープMT面上にお
ける走行軌跡が磁気テープMTの長手方向に対し
て傾斜するように該磁気テープと各ヘツドの相対
的位置関係を定めている。そして、回転体RBが
180°回転する毎に各ヘツドHD１，HD２が交互
に磁気テープMTに90°間ずつ接触して音声デー
タが該磁気テープに記録され、あるいは音声デー
タが該磁気テープから読み取られる。第５図は磁
気テープMTへ記録される記録パターン説明図で
あり、Ｔ１，Ｔ２はヘツドHD１，HD２でそれ
ぞれ記録したパターンであり、Vtはテープ速度、
Vhはヘツド回転速度である。

さて、かかるＲ−DATにおいて記録された音
声データを正確に読み取つて再生するためには再
生時に各ヘツドが正しく記録トラツク上をトレー
スする必要がある。尚、VTRのようにコントロ
ール信号がテープに記録されていれば該コントロ
ール信号を用いて容易にヘツドをしてビデオトラ
ツク上をトレースさせることができるが、Ｒ−
DATではコントロール信号が記録されない。そ
の代わり、Ｒ−DATでは各トラツクの音声デー
タ（PCMデータ）の前後に同期信号とパイロツ
ト信号を含むトラツキングサーボ用信号（ATF
信号という）が記録されており、該ATF信号を
用いてトラツキングサーボが行われる。すなわ
ち、現トラツクにおける同期信号検出後、前後の
トラツクにそれぞれ記録されているパイロツト信
号のレベルを回転ヘツドで検出し、該レベル差に
基づいてテープ長手方向における回転ヘツドの位
置を制御しヘツドをしてトラツク上をトレースさ
せる。

第６図乃至第８図はかかる従来のトラツキング
サーボ方法の説明図である。

第６図に示すように連続する４つのトラツク
TA，TB，TC，TDを１組とすると共に、各ト
ラツクのPCMデータの前後に互いに異なるパタ
ーンのATF信号が記録されている。尚、トラツ
クTA，TCは第１ヘツドにより記録されたもの、
トラツクTB，TDは第２ヘツドにより記録され
たものである。ATF信号において、f₁は130.67K
Hzのパイロツト信号であり、f₂は第１、第３トラ
ツク用の522.67KHzの同期信号、f₃は第２、第４
トラツク用の784.0KHzの同期信号であり、f₄は
f₁，f₂，f₃を区分する1.568MHzのイレーズ信号で
ある。

今、第２トラツクTB上をヘツドがトレースす
るものとすれば同期信号はf₃となる。ヘツドが第
２トラツクTBのトレースを開始し所定時間後に
同期信号f₃を検出すれば、該同期信号検出後直ち
にヘツドをして前トラツクTAに記録されている
パイロツト信号f₁を検出してその検出レベルL1を
記憶し、又同期信号検出後所定時間経過後に後ト
ラツクTCに記録されているパイロツト信号f₁を
検出し同様にその検出レベルL2を記憶する。

ついで、レベルL1、L2の差を演算する。尚、
第７図Ａに示すようにヘツドHD２が第２トラツ
クTBの中央に位置している時には、L1＝L2とな
りレベル差は零となり、又第７図Ｂに示すように
ヘツドHD２が前トラツクTA側にずれていると
きにはL1＞L2となり、更に第７図Ｃに示すよう
にヘツドHD２が後トラツクTC側にずれている
ときにはL1＜L2となる。

L1とL2のレベル差（L1−L2）に基づいてキヤ
プスタンモータに印加する電圧を増減すれば、テ
ープ移動速度が増減する。たとえば、第７図Ｂに
示す場合にはテープ移動速度Vtが上昇してヘツ
ドHD２をトラツク中心に向けて移動させ、第７
図Ｃに示す場合にはテープ移動速度が減少して同
様にヘツドHD２をトラツク中心に向けて移動さ
せる。

そして、以上のトラツキングサーボにより各ヘ
ツドは正確に各トラツク上をトレースすることに
なる。

ところで、かかるトラツキングサーボ方法にお
いては、テープ上の何等かの傷、その他の原因で
ヘツドが現トラツクから大幅にずれる場合があ
り、かかる場合にはもはやトラツキングサーボが
できなくなる。そして、このトラツキングサーボ
不能の状態がつづくと当然のことながらヘツドは
正しくトラツク上をトレースすることができず正
確な音声の再生が不可能となる。以上から、サー
ボが不能になつたことを速やかに検出し、再びサ
ーボが可能となるように制御しなければならな
い。

このため、従来は同期信号検出レベルを監視
し、所定のスレツシヨールドレベル以下になれば
サーボ不可能状態とし、又該スレツシヨールドレ
ベル以上ではサーボ可能状態としている。たとえ
ば、各トラツク毎に同期信号が所定のスライスレ
ベル以上になつた回数ｎを計数し、正しく計数で
きた場合の計数値Ｎに対する割合SLを同期信号
検出レベルとし、該同期信号検出レベルSLがス
レツシヨールドレベル25％以上か以下かを判別
し、以下であればサーボが不能であるとして再度
サーボ可能となるように制御している。第８図は
トラツキングエラー（角度°）と同期識別レベル
がスレツシヨールドレベル（25％）以下となる確
率を示す図である。トラツキングエラーが±145°
以内では同期識別レベルはスレツシヨールドレベ
ル以上であるが±145°を越えると同期識別レベル
がスレツシヨールドレベル以上となる確率は急激
に減少する。

＜発明が解決しようとしている問題点＞ さて、従来はサーボ不可能となれば再度サーボ
が可能となるように回復制御している。しかし、
１つのスレツシヨールドレベルを境にサーボ可能
状態、サーボ不能状態としているため、サーボ回
復制御により同期信号検出レベルがスレツシヨー
ルドレベル以上になればスレツシヨールドレベル
付近であつてもサーボ可能状態となつたものとし
て回復制御を停止し、以後再びトラツキングサー
ボを行うようにしている。しかし、かかる方法で
は第８図を参照するとトラツキングエラーが±
165°であつても同期信号検出レベルがスレツシヨ
ールドレベル以上になる場合あり該角度でサーボ
回復制御が終了しトラツキングサーボを再開する
ことになる。

このため、トラツキングサーボ再開時の状態が
サーボ不能状態に近いため以後再びサーボがはず
れやすくなり不安定となる。換言すれば従来の方
法では頻繁にサーボがはずれる事態（サーボ不能
となる事態）が生じ正確な音声データの読み取り
ができない問題があつた。

以上から、本発明の目的はサーボがはずれて
も、以後安定してサーボができる状態に回復させ
ることができ、従つて頻繁にサーボがはずれるこ
とがないトラツキングサーボ方法を提供すること
である。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は各トラツクに音声データに加えて少な
くとも同期信号とパイロツト信号を含むトラツキ
ングサーボ用信号を記録しておき、現トラツクに
おける同期信号検出後、前後のトラツクにそれぞ
れ記録されているパイロツト信号のレベルを回転
ヘツドで検出し、該レベル差に基づいてテープ長
手方向における回転ヘツドの位置を制御するデジ
タルオーデイオ装置におけるトラツキングサーボ
方法であり、この方法は (a) 現トラツクの同期信号識別レベルが第１のス
レツシヨールドレベル以下になつたかどうかを
判別するステツプ、 (b) 第１のスレツシヨールドレベル以下になつた
ときトラツキングサーボループを開くと共に、
テープ長手方向におけるヘツドの相対的移動速
度を上昇または減少し、各トラツクにおけるヘ
ツドのトラツク幅方向位置を順次移動させるス
テツプ、 (c) 同期信号検出レベルが第１のスレツシヨール
ドレベルより大きい第２のスレツシヨールドレ
ベル以上になつたかどうかを判別するステツ
プ、 (d) 第２スレツシヨールドレベル以上になつたと
きトラツキングサーボループを閉じるステツプ
を有している。

＜作用＞ 現トラツクの同期信号識別レベルが第１のスレ
ツシヨールドレベル以下になつたときサーボがは
ずれたものとしてトラツキングサーボループを開
くと共に、磁気テープ長手方向におけるヘツドの
相対的移動速度を上昇または減少してサーボ回復
制御を開始する。

ヘツドのテープ長手方向移動速度が上昇または
減少したことにより、各トラツク上におけるヘツ
ドのトラツク幅方向位置が順次移動してゆく。

この結果、所定のトラツクにおける同期信号検
出レベルが第１のスレツシヨールドレベルより大
きい第２のスレツシヨールドレベル以上になる。
このとき、サーボ可能状態になつたものとしてト
ラツキングサーボループを閉じ、トラツキングサ
ーボ再開する。

尚、同期信号が所定のレベル以上になつた回数
を計数し、該計数値を用いて同期信号検出レベル
を演算し、第１、第２のスレツシヨールドレベル
と比較する。たとえば、各トラツク毎に同期信号
が所定のスライスレベル以上になつた回数ｎを計
数し、正しく計数できた場合の計数値Ｎに対する
割合を同期信号検出レベルとし、該同期信号検出
レベルと予め設定してある第１、第２のスレツシ
ヨールドレベルと比較する。

又、連続する４つのトラツクを１組とすると共
に各トラツクに互いに異なるパターンのトラツキ
ングサーボ用信号を記録し、第１番目のトラツク
における同期信号識別レベルが第２スレツシヨー
ルドレベル以上になつたときトラツキングサーボ
を閉じるようにする。このようにすれば、１組４
トラツクのうちどのトラツクをヘツドが現在トレ
ースしているかを常に把握することができる。

＜実施例＞ 第１図は本発明にかかるトラツキングサーボ方
法を実現する装置のブロツク図である。

１１はヘツド（実際には２つあるが１つのみ示
している）、１２はヘツドにより読み取られた信
号中に含まれるパイロツト信号f₁を通過させるバ
ンドパスフイルタ、１３はバンドパスフイルタ１
２より出力されるパイロツト信号のレベルを検出
して出力するレベル検出部であり、図示しないが
たとえば積分回路、AD変換器で構成されパイロ
ツト信号レベルをデジタルで出力する。１４は制
御部であり、たとえばマイコン構成になつており
プロセツサ１４ａ、RAM１４ｂ等を有してい
る。１５は同期検出・計数部であり、連続する４
つのトラツク（TA〜TD……第６図参照）を前
から第１、第２、第３、第４トラツクとするとき
制御部１４から次にトレースするトラツクのトラ
ツク番号を入力され、該トラツク番号に応じた同
期信号（f₂あるいはf₃）を検出して検出信号を制
御部１４に入力すると共に、同期信号が所定のス
ライスレベル以上になつた回数ｎを計数して同様
に制御部１４に入力する。１６は電圧発生部であ
り、制御部１４の制御によりサーボ可能状態時に
はテープを規定速度（＝7.20mm／sec）で送るた
めの電圧V_Sを発生し、サーボ不能時にはテープ
を規定速度より若干遅目に送るための電圧V_S（＜
V_R）を発生する。１７は制御部１４から出力さ
れる数値Ｌをアナログ値に変換するDA変換器、
１８は合成回路（アナログ加算器）、１９はキヤ
プスタンモータである。

第２トラツクTB（第６図参照）上をヘツド１
１がトレースするものとすればその旨が制御部１
４から同期検出・計数部１５に通知される。尚、
４つのトラツクTA〜TDのうちどのトラツクを
ヘツドがトレースするかは制御部１４において以
下のように監視される。すなわち、プレイスター
ト時、あるいはプレイ中サーボがはずれたとき後
述する方法でヘツドを第１トラツク上に位置合わ
せするから、位置合わせ後トラツクの１スキヤン
ごとに現トラツク番号を更新すれば現在あるいは
次にヘツドがトレースするトラツク番号が識別で
きる。

同期検出・計数部１５は通知されたトラツク番
号により同期信号がf₂であるかf₃であるかを認識
する。この場合は、第２トラツクであるから同期
信号はf₃となる ヘツド１１が第２トラツクTBのトレースを開
始すれば該ヘツド１１により読み取られた信号が
バンドパスフイルタ１２と同期検出・計数部１５
に入力される。これにより、バンドパスフイルタ
１２はヘツド１１により読み取られた信号中に含
まれるパイロツト信号f₁を通過させてレベル検出
部１３に出力し、該レベル検出部１３はパイロツ
ト信号を積分して該パイロツト信号のレベルを検
出、出力する。又、同期検出・計数部１５は所定
時間後に同期信号f₂を検出して同期検出信号を制
御部１４に入力する。

同期検出信号が入力されれば制御部１４は直ち
にレベル検出部１３よりパイロツト信号のレベル
L1（デジタル値）を読み取つてRAM１４ｂに記
憶する。尚、この検出レベルは前トラツク（第１
トラツク）TAに記録されているパイロツト信号
f₁の検出レベルである。又、制御部１４は同期検
出信号が入力された後所定時間経過後に後トラツ
ク（第３トラツク）TCに記録されているパイロ
ツト信号f₁のレベルL2をレベル検出部１３より読
み取つて同様にRAM１４ｂに記憶する。

ついで、プロセツサ１４ａはレベルL1、L2の
差分を次式 L1−L2→Ｌ (1) により演算し、差ＬをDA変換器１７に入力す
る。

DA変換器１７は入力された差分に比例したエ
ラー電圧V_Eを合成回路１８に入力する。一方、
サーボ可能時には電圧発生部１６から一定の電圧
V_Sが合成回路１８に入力されているから、該合
成回路から（V_S＋V_E）がキヤプスタンモータ１
９に入力される。これにより、トラツキングエラ
ーを零にするようにキヤプスタンモータ１９の回
転速度、換言すればテープ移動速度Vtが増減す
る。たとえば、第７図Ｂに示す場合にはテープ移
動速度Vtが上昇してヘツドをトラツク中心に向
けて移動させ、第７図Ｃに示す場合にはテープ移
動速度が減少して同様にヘツドをトラツク中心に
向けて移動させる。そして、サーボ可能時は以上
のトラツキングサーボが各トラツクに対して行わ
れ各ヘツドは正確に各トラツク上をトレースする
ことになる。

さて、ヘツドが何等かの原因で現トラツクから
大幅にずれると同期信号を確実に検出することが
できなくなり、換言すれば同期信号識別レベルが
低下し、トラツキングサーボができなくなる。た
とえば、同期信号をミスなく識別できる場合を同
期信号識別レベルが100％であるとすれば、同期
信号識別レベルが25％以下になれば正しくトラツ
キングサーボができなくなる。

このため、本発明では後述するように常時同期
信号識別レベルを監視し、サーボがはずれたかど
うかをチエツクしている。そして、トラツキング
サーボが不可能となれば直ちにトラツキングサー
ボループを開くと共に、ヘツドを４トラツク１組
の第１トラツクのサーボ可能領域上に位置決め
し、しかる後サーボを再開する制御を行う。

尚、同期信号識別レベルSLは各トラツク毎に
同期信号が所定のスライスレベル以上になつた回
数ｎを計数し、ミスなく正しく計数できた場合の
計数値N_iに対する割合 ｎ・100／N_i→SL (2) を演算して求められる。又、本発明ではサーボ可
能状態からサーボ不能状態になつたとみなす同期
信号識別レベル（第１スレツシヨールドレベルと
いい、たとえば25％）S1とサーボ不能状態から
サーボ可能状態になつたとみなす同期信号レベル
（第２スレツシヨールドレベルといい、たとえば
75％）S2は異なり、S1＜S2となるようにしてい
る。

さて、本発明では前述のトラツキングサーボと
並行してサーボ不可能になつたかどうかのチエツ
ク処理並びにサーボ回復制御を行つている。

すなわち、同期検出・計数部１５は同期信号を
検出して制御部１４に入力すると共に、該同期信
号が所定のスライスレベル以上になつた回数（同
期信号パルス数）を計数し、計数値ｎを制御部１
４に入力する。

制御部１４のプロセツサはトラツク番号と正確
な計数値N_iとの対応関係テーブルを有し、該テ
ーブルから現トラツク番号に対応する計数値N_i
を読み出し、(2)式より同期識別レベルSLを演算
する。

ついで、プロセツサはSLと第１スレツシヨー
ルドレベルS1を比較し、SL＞S1であれば前述の
トラツキングサーボ制御を継続する。

しかし、SL≦S1であればDA変換器１７に数値
零を入力して、トラツキングサーボループを開く
と共に、電圧発生部１６をしてサーボ回復制御に
必要な電圧V_Rを発生させる。

これにより、キヤプスタンモータ１９は正規の
速度より若干遅く回転し、テープ長手方向へのヘ
ツドのテープに対する相対速度が減少する。この
結果、ヘツドのトラツク幅方向位置は各トラツク
毎に順次移動する。たとえば、連続する４トラツ
ク１組における各組の第１番目のトラツクTAの
みに着目すると以上の制御によりヘツド１１のト
ラツク幅方向位置は第２図Ａ〜Ｄに示すように移
動する。

又、制御部１４は同期検出・計数部１５に第１
トラツクTA上に記録されている同期信号f₂が所
定のスライスレベル以上になつた回数を計数する
ように指示する。これにより、同期検出・計数部
１５は同期信号f₂を識別して計数する。尚、同期
検出・計数部１５は第１トラツクTAのほかに第
３トラツクTCにおけるf₂も計数して制御部１４
に入力するが第１トラツクにおける同期信号の正
確な計数値N₁は第３トラツクにおける計数値N₃
の倍であるため何等の問題も生じない。

制御部１４は第１トラツクの正確な計数値N₁
をN_iとして(2)式の演算を行つて同期信号識別レ
ベルSLを演算する。

ついで、制御部１４はSL＞S2かどうかをチエ
ツクし、SL≦S2であればSL＞S2となる迄上記の
サーボ回復制御を行う。

一方、SL＞S2となればサーボ可能状態になつ
たものとして電圧発生部１６をして正規なテープ
送り速度を対応する電圧V_Sを発生させ、以後前
後のトラツクにおけるパイロツト信号検出レベル
の差に応じた数値ＬをDA変換器１７に入力しト
ラツキングサーボを再開する。

以上により、第２スレツシヨールドレベルを75
％とすれば第３図に示すようにサーボ可能状態に
なつた時点ではトラツキングエラーは±90°〜±
120°以下となりサーボ不能と認定される境界から
離れるため以後安定なトラツキングサーボを行う
ことができる。

尚、サーボ不能時にはキヤプスタンモータ１９
を正規の速度より若干早く回転し、テープ長手方
向へのヘツドのテープに対する相対速度を上昇す
るようにしても良い。

＜発明の効果＞ 以上本発明によれば、現トラツクの同期信号識
別レベルが第１のスレツシヨールドレベル以下に
なつたときトラツキングサーボループを開くと共
に、磁気テープ長手方向におけるヘツドの相対的
移動速度を上昇または減少し、各トラツクにおけ
るヘツドのトラツク幅方向位置を順次シフトし、
同期信号検出レベルが第１のスレツシヨールドレ
ベルより大きい第２のスレツシヨールドレベル以
上になつたときトラツキングサーボループを閉じ
るように構成したから、サーボ回復制御によりサ
ーボ可能状態になつた時点でのトラツキングエラ
ーは小さくなり、すなわちサーボ不能と認定され
る境界から離れるため以後安定なトラツキングサ
ーボを行うことができ、正しく音声データを再生
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現する装置のブロツク図、
第２図はサーボ回復制御説明図、第３図は本発明
の効果説明図、第４図はヘツド配置説明図、第５
図は磁気テープへの記録状態説明図、第６図はト
ラツキングサーボ用信号説明図、第７図及び第８
図は従来のトラツキングサーボ説明図である。 １１……ヘツド、１２……バンドパスフイル
タ、１３……レベル検出部、１４……制御部、１
５……同期検出・計数部、１６……電圧発生部、
１７……DA変換器、１８……キヤプスタンモー
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各トラツクに音声データと共に少なくとも同
   期信号とパイロツト信号を含むトラツキングサー
   ボ用信号を記録しておき、現トラツクにおける同
   期信号検出後、前後のトラツクにそれぞれ記録さ
   れているパイロツト信号のレベルを回転ヘツドで
   検出し、該レベル差に基づいてテープ長手方向に
   おける回転ヘツドの位置を制御するデジタルオー
   デイオ装置におけるトラツキングサーボ方法にお
   いて、現トラツクの同期信号識別レベルが第１の
   スレツシヨールドレベル以下になつたときトラツ
   キングサーボループを開くと共に、テープ長手方
   向におけるヘツドのテープに対する相対的移動速
   度を上昇または減少し、各トラツクにおけるヘツ
   ドのトラツク幅方向位置を順次移動させ、同期信
   号検出レベルが第１のスレツシヨールドレベルよ
   り大きい第２のスレツシヨールドレベル以上にな
   つたときトラツクサーボループを閉じることを特
   徴とするトラツキングサーボ方法。 ２ 前記同期信号は所定周波数の信号であり、該
   同期信号が所定のレベル以上になつた回数を用い
   て同期信号検出レベルを演算することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のトラツキングサー
   ボ方法。 ３ 連続する４つのトラツクを１組とすると共に
   各トラツクに互いに異なるパターンのトラツキン
   グサーボ用信号を記録し、所定番目のトラツクに
   おける同期信号識別レベルが第２スレツシヨール
   ドレベル以上になつたときトラツキングサーボを
   閉じることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のトラツキングサーボ方法。