JPH0746407B2

JPH0746407B2 - 磁気記録装置

Info

Publication number: JPH0746407B2
Application number: JP61123271A
Authority: JP
Inventors: 康孝国治
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1995-05-17
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: JPS62281103A; US4829392A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は磁気記録装置に関し、さらに詳言すれば磁気記
録媒体上に入力信号を交流バイアス法により記録する磁
気記録装置に関する。

（従来技術）高域特性を改善するために、従来は磁気ヘツドに印加す
る電圧をスライスすることが提案されている（特公昭60
-1685号）。

また、ドルビーHXPRO（商標）の如くバイアス量を制御
することにより高域の最大出力レベル（以下、MOL）を
改善するものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし上記した前者のものはバイアス信号と入力信号と
が重畳された波形において振幅をスライスするものであ
るが、高域特性改善には効果がないほか、構成が簡単で
ない問題点があつた。

磁気記録媒体に記録される信号は磁気ヘツド（以下、単
にヘツドと記す）のギヤツプから発生する磁束で決定さ
れる。この磁束はヘツドに流れる記録電流と位相的に一
致する。

ヘツドはインダクタンスであり、ヘツドに印加した電圧
に対し、ヘツドに流れる電流は位相が90度遅れる。ヘツ
ドに印加した電圧をスライスすることは、ヘツドに流れ
るバイアス電流にクロスオーバ歪を発生させることであ
り、第７図に示す如くバイアス電流のピーク値は変らな
い。第７図において（ａ）はヘツドに印加する電圧波形
をｖ＝sin ωｔとし、破線はスライスをした場合を示し
ている。さらに第７図において（ｂ）はヘツドに流れる
電流波形を（ｉ＝−cosωｔ）を示しており、破線は電
圧波形がスライスされた場合に対応している。

高域特性はバイアス電流のピーク値により支配されてい
るので、バイアス電流のピーク値に変化を生ぜしめない
印加電圧のスライスは高域特性の改善に効果が生じな
い。

また、ヘツドに流れる電流をスライスした場合、MOLの
改善効果はなかつた。しかし入力信号がMOLを超えた領
域での出力の劣化が第８図に示す如く低減される効果は
あつた。入力信号をスライスするという前者によるとき
の効果はこれであると推定される。

第８図において、オンはヘツドに流れる電流スライスを
掛けた場合を、オフは同上スライスを掛けない場合を、
記録信号が1kHz、7kHz、10kHz、12kHzおよび15kHzの場
合を示している。

バイアス電流をスライスした場合において、ヘツドに流
れる電流波形は第９図に示す如くである。バイアス電流
がスライスされると、ヘツド６のギヤツプから発生する
バイアス磁界は減少し、短波長の記録信号はスライスさ
れないバイアス電流の場合に比較して瞬間的に大きく記
録媒体上に記録される。しかし次の瞬間にはスライスさ
れないバイアス電流によるバイアス磁界がギヤツプから
発生し、記録媒体上に記録された信号が減磁されてしま
う。所謂バイアス減磁が行なわれる。いま仮に記録信号
周波数を10kHzとし、スライスされた部分からスライス
されない部分までの期間を1/4波長とした場合、記録波
長は1.2μｍである（ここで磁気テープの速度は4.8cm/s
ecとしている）。ギヤツプのクリティカルゾーンの平坦
な範囲の尖鋭度はそれ程鋭くはなく、かつこの平坦部内
でバイアス電流を変化させても、磁気記録媒体上の磁性
体が受けるバイアス量は変化しないため、磁性媒体上の
記録はバイアス減磁されてしまう。結局、瞬時的にバイ
アス電流を浅くしてもMOL改善の効果はない。また、ク
リチカルゾーンの平坦な範囲内においては、バイアス電
流のピークがMOLを決定するといえる。そこで記録信号
がMOLを超えたレベルにおける高域特性の改善は記録信
号がスライスされる事により、等価的にレベルが減少し
たことに起因している。

上記より前者による場合はバイアスもスライスされるこ
とによる高域MOLの改善効果は少なく、記録信号を減少
するという方法により高域特性を改善しているに過ぎな
いものと言うことができる。

また、ドルビーHXPROは高域の信号成分によりバイアス
量を制御しているので高域MOL改善が行なわれる。本質
的には高域MOL改善を行なう良い方法であるが動作自体
がフイードバツクループによる制御のため、バイアス制
御のスピードに限度があり、フイードバツクループの安
定動作のため、応答時間は数m secにとつてあり、第10
図に示す如くアタツクに対する応答はあまり良くない問
題点があつた。第10図においては10kHzのトーンバース
ト波の録音再生波の場合を示しておりアタツクに対する
応答が約3m secかかつている。さらにまた、実装面にお
いて部品点数が多く、調整を必要とする等の問題点があ
つた。

本発明は上記の問題点を解消して簡単な構成により高域
特性および高域MOLの改善を従来例以上に得ることがで
きる磁気記録装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために本発明は第１図に示す如
く、磁気媒体上に記録信号増幅器４からの記録信号を交
流バイアス法によつて記録する磁気記録再生装置におい
て、固定出力交流バイアス信号発振器１と、記録信号が
高い周波数で、かつ大振幅時に記録ヘツド６に流す記録
電流を圧縮する圧縮回路２と、記録ヘッド６に印加され
る交流バイアス電圧の正負の電圧をピークホールドする
ピークホールド回路を含み記録信号が前記高い周波数
で、かつ大振幅時に、記録ヘッド６に流す交流バイアス
電流を圧縮する圧縮回路３とを設けた。なお５はバイア
ストラツプ回路である。

（作用）上記の如く構成された本発明において、記録信号が高い
周波数で、かつ大振幅のときには、高域信号が圧縮さ
れ、同時に交流バイアス電流が圧縮されることになる。

実験の結果より、高域のMOL以上のレベルでの特性改善
は、記録信号を圧縮することと等価であることが判つた
ので、高域、大振幅時に記録信号が圧縮されたことによ
り、高域のMOL以上のレベルでの特性が改善される。ま
た、交流バイアス電流を減ずることによつて高域MOLが
改善される。

記録ヘッド６に交流バイアス電流を流している定常状態
において急激に交流バイアス電流を減少させようとした
とき、記録ヘッド６のインダクタンス性により大きい逆
起電圧が生じて交流バイアス電流が減らないが、交流バ
イアス電圧が正のときにおいては交流バイアス電圧の負
のピークホールド回路によって、交流バイアス電圧が負
のときにおいては交流バイアス電圧の正のピークホール
ド回路によって逆起電圧が吸収されて、応答性が向上す
る。

（発明の実施例）以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例の構成を示す回路図である。

まず、左側チヤンネルについて説明すれば、記録信号増
幅器4_Lの出力は抵抗R₅,R₇を介してエミツタが接地され
たトランジスタQ₁,Q₃のベースに印加し、ヘツド6_Lの一
端はコンデンサC₃、ダイオードD₁および抵抗R₁を介して
トランジスタQ₁のコレクタに接続すると共に、ダイオー
ドD₁の陰極はコンデンサC₅を介してアースし、さらにト
ランジスタQ₃のコレクタは抵抗R₃、ダイオードD₃および
コンデンサC₃を介してヘツド6_Lの一端に接続し、ダイオ
ードD₃の陽極はコンデンサC₇を介してアースして圧縮回
路を構成する。

また、記録信号増幅器4_Lの出力はバイアストラツプ回路
5_Lを介してヘツド6_Lに印加し、固定出力交流バイアス信
号発振器１の出力はコンデンサC₁および可変抵抗器V_R1
の直列回路を介してヘツド6_Lに印加してあり、前記圧縮
回路によりヘツド6_Lに印加する記録信号増幅器4_Lの出力
および交流バイアス発振器１の出力を圧縮する。

ここで、トランジスタQ₁,Q₃のベース・エミツタ間のダ
イオード分、抵抗R₅,R₇のベース抵抗が圧縮回路２に該
当し、コンデンサC₃,C₅,C₇、ダイオードD₁,D₃、抵抗R₁,
R₃，およびトランジスタQ₁,Q₃のエミツタ・コレクタ間
のスイツチング動作分が圧縮回路３に該当している。

また、コンデンサC₃はバイアス信号の結合コンデンサと
して働き、ダイオードD₁,D₃、コンデンサC₅,C₇はヘツド
6_Lに印加されるバイアス電圧のピークホールド回路を構
成している。抵抗R₁,R₃、トランジスタQ₁,Q₃のエミツタ
・コレクタ間は前記ピークホールド回路の放電路を形成
し、トランジスタQ₁,Q₃がオン状態のときコンデンサC₃
を通してバイアス電流がヘツド6_Lから分流する分流路を
形成している。

ここで前記ピークホールド回路を用いる理由はヘツド6_L
のインダクタンス性による。

ヘツド6_Lにバイアス電流を流している定常状態時に急激
にバイアス電流を減少させたとすると、ヘツド6_Lのイン
ダクタンス性により大きい逆起電圧が発生し、結果とし
てバイアスは減らないという事になる。正、負の両ピー
クホールド回路は、仮にバイアス電圧が正のときにバイ
アスを減少させると、負のピークホールド回路は負の電
圧に発生するヘツドのインダクタンスの逆起電圧を吸収
する為にある。

また同様に、右側チヤンネルについても同様であつて、
記録信号増幅器4_Rとヘツド6_Rとの間に接続されたバイア
ストラツプ回路5_R、抵抗R₂,R₄,R₆,R₈、トランジスタQ₂,
Q₄、ダイオードD₂,D₄、コンデンサC₄,C₆,C₈、バイアス
発振器１とヘツド6_Rとの間に接続されたコンデンサC₂、
可変抵抗器V_R2からなる回路が設けてある。

前記した第１図に対応して説明すれば、トランジスタQ₁
〜Q₄のベース・エミツタ間のダイオード分および抵抗R₅
〜R₈のベース抵抗が圧縮回路２に当り、コンデンサC₃〜
C₈、ダイオードD₁〜D₄、抵抗R₁〜R₄およびトランジスタ
Q₁〜Q₄のコレクタ・エミツタ間のスイツチング動作分が
バイアス電流の圧縮回路３に当る。コンデンサC₃および
C₄はバイアス電流の結合コンデンサである。ダイオード
D₁〜D₄およびC₅〜C₈はヘツド6_L,6_Rに加わるバイアス電
圧のピークホールド回路である。抵抗R₁〜R₄およびトラ
ンジスタQ₁〜Q₄のコレクタ・エミツタ間のスイツチはピ
ークホールド回路の放電路として作用し、トランジスタ
Q₁〜Q₄がオンしているときコンデンサC₃,C₄を通してバ
イアス電流がヘツドより分流する通路となる。

以下、左側チヤンネルを例に作用を説明する。

まず高域、大振幅の記録信号が供給されるとトランジス
タQ₁,Q₃はオン状態になり、そのベース・エミツタ間の
ダイオード分、ベース抵抗R₅,R₇および記録信号増幅器4
_Lの定電流性により、記録信号は圧縮され、バイアスト
ラツプ回路5_Lを通してヘツド6_Lの一端においてバイアス
信号電流と重畳される。

一方、バイアス信号電流について説明する。記録信号の
圧縮が行なわれるまではトランジスタQ₁,Q₃はオフであ
りコンデンサC₅,C₇はバイアス電圧のピーク値に近い電
圧を保持している。この電圧はコンデンサC₃によりカツ
プリングされているためピーク電圧とは多少異なる。記
録信号の圧縮が行なわれると、トランジスタQ₁,Q₃はオ
ン状態になつて、コンデンサC₅,C₇の電荷は抵抗R₁とト
ランジスタQ₁のオン抵抗、抵抗R₃とトランジスタQ₃のオ
ン抵抗により放電される。抵抗R₁,R₃の抵抗値に比較し
てトランジスタQ₁,Q₃のエミツタ・コレクタ間の抵抗値
は小さく無視できるため、この放電はコンデンサC₅の容
量と抵抗R₁の抵抗値からなる時定数、コンデンサC₇と抵
抗R₃とによる時定数で行なわれることになる。トランジ
スタQ₁,Q₃がオン状態からオフ状態になると、コンデン
サC₃、ダイオードD₁,D₃には電流が流れないが、コンデ
ンサC₅,C₇が放電されたことによりダイオードD₁およびD
₃の両端の電圧の平衡は失なわれ、ヘツド6_Lの一方の端
子からコンデンサC₃、ダイオードD₁,D₃を通してバイア
ス電流が流れ込む。ここでコンデンサC₃の容量はバイア
ス電流を主に流す容量に選択してある。

このバイアス電流の流れと、トランジスタQ₁,Q₃がオン
状態の間、抵抗R₁,R₃がコンデンサC₃を介してヘツド6_L
と並列接続されることになり、ヘツド6_Lに流れるバイア
ス電流は減少する。

上記により減少したバイアス電流と圧縮された記録信号
とがヘツド6_Lの一方の端子で重畳されてヘツド6_Lに流れ
ることになる。

つぎに高域、大振幅の記録信号が減少した場合について
説明する。

高域、大振幅の記録信号が減少した場合、トランジスタ
Q₁,Q₃はオフ状態になり、コンデンサC₅,C₇が上記のバイ
アス電圧のピーク電圧に充電され終るまで、バイアス信
号発振器１、コンデンサC₁、可変抵抗V_R1、コンデンサC
₃、ダイオードD₁,D₃の経路でバイアス電流が流れる。こ
の間、バイアス電流はトランジスタQ₁,Q₃がオン状態に
なつたときに比較して緩かに増加することになる。

以上、左側チヤンネルの場合について説明したが、右側
チヤンネルについても同様であり、その説明は省略す
る。

上記した本発明の一実施例において、圧縮のみを最大限
行なつたときの周波数特性の一例は第３図に示す如くで
ある。第３図に示す如く、記録信号増幅器4_L,4_Rからの
記録信号に対する本実施例の信号圧縮は従来の周波数特
性において出力が極めて降下した領域であるので従来の
周波数特性の平坦な領域に対する影響は全くない。これ
はヘツド6_L,6_R、バイアストラツプ回路5_L,5_Rに接続され
た状態において、記録／再生時の損失をカバーするため
の録音信号増幅器4_L,4_Rの高域補償（例;10kHz;4dB、18k
Hz;20dB）、ヘツド6_L,6_Rのインダクタンス、記録信号増
幅器4_L,4_Rの定電流性等により記録信号増幅器4_L,4_Rから
の出力電圧が、非常に高域が上昇した形であるためであ
る。

本実施例において、圧縮作用が行なわれたときにおけ
る、バイアストラツプ回路5_Lの記録信号増幅器4_L側の端
子電圧およびヘツド6_Lに流れる電流の波形は第４図
（ａ）および（ｂ）に示す如くである。第４図（ａ）お
よび（ｂ）において、上側はバイアストラツプ回路5_Lの
上記端子電圧の波形を、下側はヘツド6_Lに流れる電流波
形を示しており、第４図（ａ）は記録信号が10kHz、0dB
時の、第４図（ｂ）は10kHz、10dB時の波形を示してい
る。第４図（ａ）および（ｂ）からも明らかな如く、従
来例の前者の場合における如く（第９図参照）記録電流
およびバイアス電流のスライスはなされておらず、両者
は根本的に相異した波形を呈している。

さらに上記の如く本実施例によれば、従来例における第
８図と比較して、本実施例の入出力特性の一例は第５図
（ａ），（ｂ）に示す如く高域特性、特に高域のMOLが
大幅に改善される。これは記録減磁およびバイアス減磁
が低減できるためである。なお、第５図において、実線
は本実施例を適用した場合を示し、破線は本実施例を適
用しない場合を示している。第５図（ａ）は記録信号周
波数15kHzの場合を、第５図（ｂ）は12kHzの場合を例示
している。

さらにまた、本実施例において記録信号に対する応答速
度が早く忠実な磁気記録が可能となることは第６図
（ａ）および（ｂ）と、従来例の第10図とを比較すれば
明らかである。第６図（ａ）および（ｂ）は記録信号波
形が10kHz 64ON-32OFFのトーンバースト波の場合の、記
録信号が（ａ）で、および本発明による応答波形が
（ｂ）である。第６図に対して第10図の記録信号波形の
包絡線の状態からみてドルビーHXPROはアタツクに対す
る応答の遅れが大きいことは明らかであり、これは本実
施例ではドルビーHXPROの如くバイアス信号発振器をフ
イードバツクループにて制御するのとは異なつて、バイ
アス信号を非常に速く制御できるためである。

（発明の効果）以上説明した如く本発明によれば、バイアス電流または
／および記録電流を圧縮するようにしたため、記録減磁
およびバイアス減磁が低減でき、高域特性、特に高域の
MOL特性を改善できる。

記録ヘッドに交流バイアス電流を流している定常状態に
おいて急激に交流バイアス電流を変化させようとしたと
き、記録ヘッドのインダクタンス性により大きい逆起電
圧が生じて交流バイアス電流の変化が妨げられるがピー
クホールド回路によって逆起電圧が吸収されて、上記MO
L特性の改善に加えて応答性が向上する効果もある。

また、バイアス信号発振器をフイードバツクループにて
制御する方法でないため、バイアス信号を早く制御でき
て、入力信号に対する応答速度が早くかつ忠実な磁気記
録ができる。

さらにまた、簡単な回路構成で実現でき、従来のドルビ
ーHXPRO等の従来例に比較して容易に高域特性の改善が
でき、かつ安価である。

また、従来のものに容易に付加することが可能であるほ
か、調整を必要としない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す原理図。第２図は本発明の一実施例の構成を示す回路図。第３図および第５図は本発明の一実施例の作用の説明に
供する特性図。第４図および第６図は本発明の一実施例の作用の説明に
供する波形図。第７図および第８図は従来例の作用を示す線図および特
性図。第９図および第10図は従来例の作用を示す線図および波
形図。１……バイアス信号発振器、２および３……圧縮回路、
４……記録信号増幅器、５……バイアストラツプ回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気媒体上に記録信号を交流バイアス法に
よって記録する磁気記録装置において、固定出力交流バ
イアス信号発振器と、記録信号が高い周波数でかつ大振
幅時に記録ヘッドに流す記録電流を圧縮する第１圧縮回
路と、記録ヘッドに印加される交流バイアス電圧の正負
の電圧をピークホールドするピークホールド回路を含み
第１圧縮回路による記録信号の圧縮中、記録ヘッドに流
す交流バイアス電流を圧縮する第２圧縮回路とを備えた
ことを特徴とする磁気記録装置。