JPH0572003B2

JPH0572003B2 -

Info

Publication number: JPH0572003B2
Application number: JP58105882A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Noguchi; Masaharu Kobayashi; Takao Arai; Toshifumi Shibuya
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1983-06-15
Publication date: 1993-10-08
Also published as: JPS60658A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、回転ヘツド方式のデイジタル信号記
録再生装置に係り、特に記録する信号のサンプル
周波数が変化しても記録媒体上の記録フオーマツ
トおよび記録波長が一定となるような好適な回転
ヘツドPCMレコーダに関するものである。

〔発明の背景〕

オーデイオ信号をデイジタル信号に変換して記
録媒体に記録再生するデイジタル信号記録再生装
置は、既存のVTRを利用した回転ヘツド方式の
ものなど民生用の機器にまで採用され始めてい
る。さらに、デイジタル信号記録再生装置はメモ
リを使つて自由に時間軸の圧伸が可能なこと、超
忠実記録再生が行なえることなどの特徴を利用し
て、音声専用のヘリカルスキヤン方式のデイジタ
ル信号記録再生装置が今後採用される方向にあ
る。従来の回転ヘツド方式デイジタル信号記録再
生装置の一例を第１図に示す。第１図において、
１はアナログ信号入力端子、２および１５はサン
プル・ホールド回路、３，１４はＡ／Ｄ変換器お
よびＤ／Ａ変換器、４および１３は信号処理回
路、５は記録アンプ、６は記録信号出力端子、７
は記録再生ヘツド、８は回転ドラム、９は記録媒
体、１０はヘツド再生出力、１１は再生アンプ、
１２は波形等化回路、１６はアナログ信号出力端
子、１７は基準信号発生器、１８はクロツク生成
回路である。

記録時には、アナログ信号入力端子１より入力
されたアナログ信号をサンプル・ホールド回路２
でサンプルし、Ａ／Ｄ変換器３によりPCMデイ
ジタル信号に変換される。次にこのPCMデイジ
タル信号は記録系の信号処理回路４において誤り
検出、訂正用の符号、同期信号の付加等を行ない
記録アンプ５で増幅され記録信号出力端子６を経
て、所定回転数で回転している記録再生ヘツド７
によつて所定速度で走行している記録媒体９に記
録される。再生時には、記録媒体９に記録されて
いる信号を記録再生ヘツド７で再生し、再生アン
プ１１で増幅後、波形等化回路１２で記録媒体９
および記録再生ヘツド７で生じる伝送特性の劣化
を補正する。次に再生系の信号処理回路１３によ
り誤り検出・訂正を行ない、Ｄ／Ａ変換器１４に
よりアナログ信号に変換され、サンプルホールド
回路１５によりリサンプルを行なつた後にアナロ
グ信号出力端子１６から出力する。また、サンプ
ル・ホールド回路２，１５，Ａ／Ｄ変換器３，
Ｄ／Ａ変換器１４、記録系および再生系信号処理
回路４，１３は、基準信号発生器１７によつて得
られる基準クロツクをもとにクロツク生成回路１
８で生成されるクロツクにより動作している。

第１図に示したデイジタル信号記録再生装置
は、アナログ音声信号をPCMデイジタル信号に
変換して記録再生する用途の他に、現在実用化さ
れているコンパクト・デイスク（CD）を用いた
CDプレーヤやPCM放送からのデイジタル・ダビ
ングが重要となる。CDプレーヤの場合は、サン
プル周波数が44.1KHz、量子化ビツト数が16ビツ
トであり、PCM放送はサンプル周波数が48KHz、
量子化ビツト数が16ビツトとサンプル周波数が
32KHz、量子化ビツト数が14ビツト（圧伸）の２
種類である。このようにオーデイオPCM信号の
サンプル周波数、量子化ビツト数としては複数の
値が存在しており、PCMデイジタル信号記録再
生装置としてはこれらのシステムに対応する必要
がある。

量子化ビツト数はそれぞれのシステム間のビツ
ト数の差が少なく、ビツト数の変換も特に問題は
ないがサンプル周波数の変換は大規模な回路を必
要とする。

ここで、サンプル周波数が異なるデイジタル信
号を第１図に示すような所定回路数で回転してい
る記録再生ヘツドで所定速度で走行している記録
媒体に記録すると、最短波長がサンプル周波数に
よつて変化する。サンプル周波数が大きいすなわ
ち伝送レートが大きいほど最短波長が短くなる。
したがつて、それぞれのシステムのサンプル周波
数の比が最大1.5倍あるために、サンプル周波数
の低いシステムに合わせた場合、他のサンプル周
波数の高いシステムの信号が記録再生できないな
どの欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、サンプル周波数が異なる
PCMデイジタル信号を同一の記録波長．記録フ
オーマツトで記録することができる回転ヘツド
PCMレコーダを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明はサンプル周波数が異なるPCMデイジ
タル信号を記録する場合に、サンプル周波数に比
例して記録再生ヘツドが固定されている回転ドラ
ムの回転数と記録媒体の送り速度を変化させるこ
とにより、記録媒体上の記録波長および記録フオ
ーマツトを一定にすることができ、したがつて同
一のシステムでサンプル周波数が異なるPCMデ
イジタル信号を効率良く記録することができるよ
うにしたことにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例をサンプル周波数がそれ
ぞれ48KHz、44.1KHzおよび32KHzの３種類の
PCMデイジタル信号を記録再生する場合につい
て説明する。

第２図は本発明のPCMデイジタル記録再生装
置のブロツク図である。第２図において、第１図
と同符号を付したものは同回路であり、２０はデ
イジタル・ダビング入力端子、２２および２３は
波形等化回路１２と周波数特性の異なる波形等化
回路、２４は波形等化回路選択回路、２７，２８
は基準信号発生器１７と異なるサンプル周波数に
対応する基本クロツクの基準信号発生回路、２９
は基準信号選択回路、３０，３１はそれぞれ回転
シリンダの回転数制御回路および記録媒体の送り
速度制御回路、３２は伝送レート制御回路、３３
はコントロール信号生成回路、３４は記録再生モ
ード切換スイツチ、３５はコントロールヘツド、
３６はコントロール信号判別回路、３７はデイジ
タル・ダビング出力端子である。

基準信号発生回路１７，２７，２８の発振周波
数は、サンプル周波数が異なる３種類の基本のク
ロツクに対応しており、基準信号選択回路２９で
選択しクロツク生成回路１８に入力することによ
り、サンプル・ホールド回路２，１５およびＡ／
Ｄ変換器３、Ｄ／Ａ変換器１４および記録系の信
号処理回路４，１９、再生系の信号処理回路１
３，２５の種々のタイミング信号が切り換わる。

基準信号選択回路２９および波形等化回路選択
回路２４の選択のための制御信号は、伝送レート
制御回路３２から発生する。この伝送レート制御
回路３２の制御は、記録時にはサンプル周波数に
応じて手動またはデイジタルダビング入力端子２
０の入力信号から自動で検出制御し、再生時は手
動またはコントロール信号から自動検出制御す
る。

コントロール信号生成回路３３は、基準信号選
択回路２９からの出力クロツクにより、記録すべ
き情報のサンプル周波数のコントロール用の信号
を生成する回路であり、記録再生モード切換スイ
ツチ３４を介してコントロールヘツド３５でコン
トロール信号が記録される。再生時においては、
コントロールヘツド３５で再生されたコントロー
ル信号が記録再生モード切換スイツチ３４を介し
てコントロール信号判別回路３６に入力され、記
録された情報のサンプル周波数と量子化ビツト数
が判別され、伝送レート制御回路３２に入力され
る。

回転ドラムの回転数制御回路３０は、記録すべ
きPCMデイジタル信号のサンプル周波数に比例
して回転ドラムの回転数を変えるためのものであ
る。一般に、記録媒体上にPCMデイジタル信号
を記録する場合には、記録媒体や記録再生ヘツド
によつて決まる伝送特性により記録できる最高周
波数が決まる。この伝送特性は記録時の記録波長
に依存しているために、記録媒体と記録再生ヘツ
ドの相対速度を記録する信号の伝送レート（サン
プル周波数に比例する）に応じて変化してやれ
ば、記録媒体をむだに使用することなく効率良く
記録を行なうことができる。本実施例の回転ヘツ
ド方式の記録再生装置においては、記録媒体と記
録再生ヘツドの相対速度Vhは、次式で示すよう
に回転ドラムの回転数ｎに比例する。

Vh＝ｎ×π×Φ ここでΦは回転ドラムの直径である。

したがつて、回転ドラム回転数制御回路３０で
は効率良く記録を行なうために、サンプル周波数
44.1KHzの時の回転数30rpsを基準に、48KHzの時
は32.7rps、32KHzの時は21.8rpsに回転数を設定
している。

第３図にこの回転数制御回路３０の一例の構成
を示す。３８は基準信号選択回路２９の出力、３
９は分周回路、４０は位相比較器、４１，４４は
増幅器、４２は回転ドラムのモータ、４３はモー
タの回転数に応じて信号を発生する周波数発生器
（F.G）である。分周回路３９はサンプル周波数
が44.1KHzの時の基準信号選択回路出力３８のク
ロツクを上記した３０rpsになるような分周比と
し、この基準信号とF.G４３からの増幅器４４を
通つた信号を位相比較器４０で比較し、比較力を
増幅器４１を介して回転ドラムのモータ４２に加
えるような構成となつている。したがつて、サン
プル周波数が変化したとき、これに追従して回転
ドラムのモータ４２の回転数が制御される。

記録媒体の送り速度制御回路３１は、記録すべ
きPCMデイジタル信号のサンプル周波数に比例
して記録媒体の送り速度を制御するためのもので
ある。第４図は、送り速度制御回路３１の一例を
示したものである。４５は分周回路、４６は位相
比較器、４７，５１は増幅器、４８はキヤプスタ
ンモータ、４９はF.G、５０は記録再生モード切
換スイツチ、５２はコントロールヘツド３５の再
生入力端子であり、記録時は第３図に示す回転数
制御回路３０と同じように分周回路４５の出力と
F.G４９の増幅器５１を介した信号を位相比較器
４６で比較し、比較出力を増幅器４７を介してキ
ヤプスタンモータ４８に加え、再生時は比較信号
としてF.Gのかわりにコントロールヘツド３５の
再生入力信号５２を増幅器５１を介して入力する
ことにより、サンプル周波数に比例して送り速度
が制御できる構成となつている。

なお、再生時においては上記した３種類のサン
プル周波数に対応する送り速度および回転数の初
期設定は、たとえば基準システムをサンプル周波
数44.1KHzの時の値とし、記録済のシステムのサ
ンプル周波数が判別され次第制御する構成として
いる。

本実施例においては、サンプル周波数がそれぞ
れ44.1KHzの時は６mm／ｓ、48KHzの時は6.5mm／
ｓ、32KHzの時は4.4mm／ｓに送り速度を設定し、
記録媒体上のトラツク幅、トラツクピツチを一定
に保つている。

上述したように、記録信号のサンプル周波数に
比例して回転ドラムの回転数すなわち記録媒体と
記録再生ヘツドの相対速度を変えることにより、
記録媒体上の最短波長は常に一定となり、その結
果波形等化特性も同じとなる。しかし、記録信号
周波数がそれぞれのシステムで変化することよ
り、周波数軸上での等化特性をシフトすることに
より対応できる。

第５図に本実施例の波形等化特性を示す。第５
図において、５３がサンプル周波数44.1KHzの波
形等化特性であり、５４は５３の特性を周波数軸
上で約９％高周波側へシフトすることにより48K
Hzの場合の波形等化特性、５５は５３の特性を周
波数軸上で約27％低周波側にシフトすることによ
り32KHzの場合の波形等化特性となる。したがつ
て、第２図の波形等化回路１２に５３の特性、２
２に５４の特性２３に５５の特性を持たせ、波形
等化回路選択回路２４で伝送レート制御回路３２
の制御信号により切り換えることにより最適とな
る波形伝送が実現できる。

第６図に、波形等化回路１２，２２，２４を実
現する他の一実施例の構成を示す。これはトラン
スバーサルフイルタとして知られているものであ
り、５６は入力端子、５７は遅延回路、５８，５
９は選択回路、６０，６１，６２は増幅器、６３
は加算器、６４は出力端子、６５は伝送レート制
御回路３２の制御信号である。このトランスバー
サルフイルタは遅延回路５７の遅延量により周波
数方向の特性がシフトするため、サンプル周波数
に応じた制御信号６５により、選択回路５８，５
９で遅延量を選択し、増幅器６０，６１，６２で
増幅後、加算器６３で加算することにより、第５
図の５３，５４，５５の特性を１個の波形等化回
路で得ることができる。

さらに、遅延回路としてCCDなどを用いれば、
遅延量が駆動クロツクの周波数に反比例すること
により、駆動クロツクの変化のみで波形等化特性
を変化できる。

以上述べた実施例においては、アナログ信号を
アナログ信号入力端子１から記録する場合のみな
らず、デイジタル・ダビング入力端子からのデイ
ジタル入力を記録する場合も同様に適応できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、サンプル周波数が異なる
PCMデイジタル信号をその値にかかわらず記録
波長を一定とするとともに記録フオーマツトも一
定にすることができることにより、伝送レートが
低くなつたときの記録密度の低下および伝送レー
トが高くなつたときの記録再生が不可能となる事
態を回避することができ、低伝送レート時は記録
時間を長くすることができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のPCMデイジタル信号記録再生
装置のブロツク図、第２図は本発明によるPCM
デイジタル信号記録再生装置の一実施例のブロツ
ク図、第３図は回転数制御回路の一構成例を示す
図、第４図は記録媒体の送り速度制御回路の一構
成例を示す図、第５図は波形等化回路特性を示す
図、第６図は波形等化回路の一構成例を示す図で
ある。２，１５……サンプル・ホールド回路、３……
Ａ／Ｄ変換器、４，１３……信号処理回路、８…
…回転ドラム、７……記録再生ヘツド、９……記
録媒体、１２，２２，２３……波形等化回路、１
４……Ｄ／Ａ変換器、１７，２７，２８……基準
信号発生器、１８……クロツク生成回路、２９…
…基準信号選択回路、３０……回転数制御回路、
３１……送り速度制御回路、３２……伝送レート
制御回路、３３……コントロール信号生成回路、
３４，５０……記録再生モード切換スイツチ、３
５……コントロールヘツド、３６……コントロー
ル信号判別回路、３９，４５……分周回路、４
０，４６……位相比較器、４２……回転ドラムモ
ータ、４３，４９……周波数発生器、４８……キ
ヤプスタンモータ、５３，５４，５５……波形等
化特性、５７……遅延回路、５８，５９……選択
回路、６３……加算器、２０……デイジタル・ダ
ビング入力端子、３７……デイジタル・ダビング
出力端子。

Claims

【特許請求の範囲】１アナログ信号をPCMデイジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器と該Ａ／Ｄ変換器出力に所定の
信号処理を行ない時間軸を圧縮する信号処理回路
と該信号処理回路出力を記録媒体に記録再生する
記録再生ヘツドが固定されている回転ドラムと、
再生時に再生されたデイジタル信号に所定の処理
を行ない時間軸を伸長する信号処理回路と該信号
処理回路出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変
換器より成る回転ヘツド方式PCMデイジタル信
号記録再生装置において、記録するPCMデイジ
タル信号のサンプル周波数に比例して上記各回路
の動作クロツクとなる基準信号を変化させる基準
信号発生器および基準信号選択回路と、回転ドラ
ムの回転数を変化させる回転数制御回路と、該基
準信号選択回路を制御する伝送レート制御回路を
設け、サンプル周波数にかかわらず記録媒体上の
記録波長を一定とするようにしたことを特徴とす
るデイジタル信号記録再生装置。２特許請求の範囲第１項のデイジタル信号記録
再生装置において、前記記録するサンプル周波数
に比例して前記記録媒体の送り速度を変化させる
送り速度制御回路を設け、前記サンプル周波数に
よらず前記記録媒体上のテープフオーマツトが一
定とするようにしたことを特徴とするデイジタル
信号記録再生装置。３特許請求の範囲第１項又は第２項記載のデイ
ジタル信号記録再生装置において、前記記録する
サンプル周波数に応じて周波数特性の変化する波
形等化回路を記録系、再生系にかかわらず設けた
ことを特徴とするデイジタル信号記録再生装置。４特許請求の範囲第３項のデイジタル信号記録
再生装置において、前記波形等化回路は、入力信
号を所定時間づつ遅延させる遅延回路と、該遅延
回路の遅延量を前記サンプル周波数に応じて選択
する選択回路と、前記入力信号と複数の該選択回
路出力を増幅または減衰させる複数の増幅または
減衰回路と該増幅または減衰回路の出力を加算す
る加算器とよりなることを特徴とするデイジタル
信号記録再生装置。