JPH0792884B2 - Pcm記録再生装置 - Google Patents

Pcm記録再生装置

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JPH0792884B2
JPH0792884B2 JP13405885A JP13405885A JPH0792884B2 JP H0792884 B2 JPH0792884 B2 JP H0792884B2 JP 13405885 A JP13405885 A JP 13405885A JP 13405885 A JP13405885 A JP 13405885A JP H0792884 B2 JPH0792884 B2 JP H0792884B2
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正治 小林
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信孝 尼田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はPCM記録再生装置に係り、特にビデオ信号にPCM
オーディオ信号またはディジタル情報を多重記録する場
合に好適なPCM記録再生装置に関する。
〔発明の背景〕
従来、音質向上を目的とした家庭用VTRのオーディオ信
号記録方法としては、(社)電子通信学会技術研究報告
MR83−20(1983年)における三浦他5名による「HiFi V
HS VTRのシステム開発」と題する文献に記載のように、
ビデオ信号を記録するビデオ信号トラック上に専用のオ
ーディオ信号記録用の回転音声ヘッドを用いてFMオーデ
ィオ信号を多重する方式が採用されている。しかし、コ
ンパクトディスクを用いたディジタルオーディオディス
ク・プレーヤの普及および衛星放送による高品質ディジ
タルオーディオの放送開始などに伴ない、VTRもさらに
高品質録音のためディジタル化が必要な時代となった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、このような時代の要求に応えて、家庭
用VTRにおけるディジタル録音を可能ならしめかつその
方法において、ビデオ信号との相互妨害を生じないPCM
記録再生装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、オーディオ信号または情報をPCMディジタル
信号に変換した後、または入力されたPCMディジタル信
号により変調された信号を、低搬送波FM輝度信号および
低域変換色度信号の占有帯域外に、またはその両者の占
有帯域間に周波数多重してビデオトラックに記録し再生
するものであり、そのPCMディジタル信号により変調さ
れた信号を低搬送波FM輝度信号および低域変換色度信号
を記録・再生する磁気ヘッドとはアジマス角度を異にす
る磁気ヘッドにて、同一ビデオトラック上にまたはそれ
と並行して記録し再生するものである。
さらに、上記周波数多重およびアジマス角差を併用して
ビデオ,オーディオ相互妨害を少なしめて記録し再生す
るものである。さらに、そのPCMディジタル信号により
変調された信号のその変調方式を4相差動PSK変調方式
とすることである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図において、1はビデオ信号入力端子、10は輝度信号を
分離するLPF、11は輝度信号を入力とするFM変調器、12
は色度信号を分離するBPF、13は色度信号を低減変換す
るための周波数変換器、14はFM変調された輝度信号と低
域変換された色度信号と変調されたオーディオ信号を混
合する混合器、15は記録アンプ、16a,16bは記録再生ヘ
ッド、2はオーディオ信号入力端子、20はA/D変換器、2
1はディジタル処理回路、22は変調回路、30は再生アン
プ、31は輝度信号を分離するBPF、32はFM復調回路、33
は色度信号を分離するLPF、34は周波数変換回路、35は
輝度信号と色度信号を混合する混合器、4はビデオ信号
出力端子、41はオーディオ信号を分離するBPF、42は復
調回路、43はディジタル処理回路、44はD/A変換器、5
はオーディオ信号出力端子である。
以下、動作を説明する。ビデオ信号はLPF10、BPF12で輝
度信号、色度信号に分離された後、FM変調器11、周波数
変換器13により第2図に示すような帯域にそれぞれFM変
調、低域変換され、対向したビデオ記録用の2つのヘッ
ド16a,16bでテープ上に記録される。再生時にはヘッド1
6a,16bで再生された信号はそれぞれBPF31、LPF33で輝度
信号、色度信号を分離し、FM復調器32、周波数変換器34
でそれぞれ記録前のビデオ周波数帯域に戻し、混合器35
でビデオ信号に復調する。
一方、オーディオ信号はいったんA/D変換器20でデイジ
タル信号に復調した後、ディジタル処理回路21で同期信
号、訂正符号を付加し、インタリーブを施こした後、変
調回路22に入力する。変調回路22では第2図の示す記録
信号スペクトルのうち低域変換色度信号および低搬送波
FM輝度信号の占有帯域外にまたはその両者の占有帯域間
に第2図のようにすきまを設け、そのすき間に周波数多
重してビデオトラックに記録し再生する。
再生時にはビデオヘッド16a,16bで再生された信号はBPF
41で音声変調信号を取り出した後、復調回路42,ディジ
タル処理回路43で元のディジタル信号を復調し、D/A変
換器で元の音声信号を復調する。
このようにオーディオ信号をいったんディジタル信号に
して記録すると記録媒体の歪の影響を受けることがなく
より高品質の音声伝送が可能となる。
ここで、PCMオーディオ信号を狭い信号帯域に変調する
変調方式の1例として4相差動PSK方式がある。
この変調回路22、復調回路42の構成を第3図、第4図に
示す。第3図において、50はディジタル信号のシリア
ル、パラレル変換回路、51は差動エンコーダ、52は平衡
変調器、53は発振器、54は90゜の位相器、55は加算器、
56はBPFである。また第4図において、60は波形等化回
路、61は平衡変調器、62はキャリア再生回路、63は90゜
の位相器、64a,64bはLPF、65はデータ再生回路、66は差
動デコーダ、67は復調されたパラレルデータをシリアル
データにするパラレル・シリアル変換回路である。
以下変調回路22の動作から説明する。ディジタル処理回
路21から出力されたディジタル処理回路出力端子6のPC
Mオーディオデータはシリアルパラレル変換回路50で、
2ビット単位のパラレルデータに書き換えられる。この
信号は差動エンコーダ51で、2ビットのデータの値に対
して、0゜,90゜,180゜,270゜の位相変化を持つような
信号に変換される。この信号は水晶等の安定した発振源
を持つ発振器53の発振周波数をキャリア信号とし、平衡
変調器52に入力される。平衡変調後、加算器55で加算
し、4相差動PSK信号を生成し、BPF56により帯域制限を
おこない、ディジタル変調回路出力7から出力する。
再生時復調回路42は4相差動PSK信号から記録時のシリ
アルデータを再生するものである。まず4相差動PSK信
号入力端子9の信号は入力の波形等化回路60で、テープ
上の周波数特性の劣化を補正する。ここでは符号間干渉
を生じない伝達特性、たとえば自乗余弦特性になるよう
選ばれている。
輝度信号,色度信号成分を除去された4相差動PSK信号
はキャリア再生回路でキャリア信号を再生し、この信号
と90゜位相をずらした信号を平衡変調器61に入力する。
平衡変調器61の各出力はそれぞれLPF64、データ再生回
路65を介して2ビットのデータに復調される。この信号
を差動エンコーダ51と逆の交換をおこなう差動デコーダ
66に入力し、デコーダ後の2ビットのデータをパラレル
・シリアル変換回路67へ入力して、記録時のシリアル信
号をディジタル復調回路出力端子8から再生するもので
ある。
以上説明したようにして、色度信号と輝度信号とのスペ
クトルの間隙に、PCMオーディオ信号を4相差動PSK変調
して多重記録することにより、家庭用VTRにおけるより
高品質のオーディオ信号の記録再生信号を提供すること
が可能となる。
また第1図においてオーディオ信号はA/D変調器20にお
いてディジタル信号に変換されてディジタル処理回路21
に入力される。しかしすでにディジタル化された音声あ
るいはファックス等のディジタル情報の場合にはディジ
タル処理回路21に直接入力しディジタル記録することが
考えられる。ディジタルデータの1例を第5図に示す。
このデータは先頭に同期信号次に制御データ、オーディ
オ信号データ、オーディオ信号以外の独立データ、最後
に誤り発生時の訂正符号が付加している。12GH2帯衛星
放送用PCM音声フォーマットである。この信号の伝送ビ
ットレートは2.048Mbpsであり、4相差動PSK変調をする
とその変調後の帯域は約1MHzとなる。
そこで搬送波周波数を例えば1.6MHz近傍に選んでやれ
ば、テープ記録時のオーディオ信号のスペクトル帯域は
1.1〜2.1MHzとなる。この結果ビデオ信号の輝度信号お
よび色度信号への干渉を少なくしてPCM音声を記録再生
することができる。
他の実施例として、ディジタル信号処理回路21に於いて
処理・生成されるフォーマットとして、例えば、雑誌
「電子」第24巻第10号(昭和59年)における岩下隆二著
による「DAT懇談会の活動」と題する記事に記載されて
いる回転ヘッド方式のDATのフォーマットのPCM領域の構
成を用いた場合には、記録信号の伝送ビットレートは約
2.6Mbpsであり、4相PSK変調を用いた場合、変調後の帯
域は約1.3MHzとなる。
そこで搬送波周波数を例えば2MHz近傍にすると、テープ
記録時のオーディオ信号の周波数スペクトル帯域は1.35
MHz〜2.65MHzとなる。この結果、ビデオ信号の輝度信号
および色度信号との相互妨害を色なくしてオーディオ信
号を記録再生することができる。
次に、他の一実施例として、PCMディジタル信号により
変調された信号を低搬送波FM輝度信号および低域変換色
度信号を記録再生する磁気ヘッドとはアジマス角度を異
にする磁気ヘッドにて、同一ビデオトラック上にまたは
それと並行して記録し再生する方式について説明する。
以下、第7図にもとづき説明する。第7図において、17
a,17bはオーディオ信号を記録再生するための専用のヘ
ッド、19は輝度信号と色度信号を混合する混合器、23は
記録アンプ、40は再生アンプ、68は再生等化回路であ
る。オーディオ信号の記録は、低搬送波FM輝度信号およ
び低域変換色度信号を記録再生する専用の例えばアジマ
ス角度±6゜の磁気ヘッドは異なるアジマス角度、例え
ば±30゜のオーディオ専用ヘッド17a,17bで最初同一ビ
デオトラック上またはそれと並行してオーディオ信号を
先行して深層記録後、低搬送波FM輝度信号および低域変
換色度信号をビデオヘッド16a,16bで記録する。
ここで、オーディオ信号の記録占有帯域としては第8図
に示すように、低搬送波FM輝度信号および低域変換色度
信号の占有帯域外に、またはその両者のすきまに配置
し、かつアジマス角度の異なる専用のオーディオ信号を
記録再生する磁気ヘッド17a,17bで記録再生することに
より、ビデオ信号とオーディオ信号の相互妨害を少なく
することができる。
ここで、例えば12GH2帯衛星放送用PCM音声フォーマット
のデータを4相差動PSに変調方式で記録する場合、オー
ディオ信号の搬送波周波数を例えば1.5MHz近傍に選ぶ
と、テープ記録時のオーディオ信号のスペクトル帯域は
1〜2MHzとなる。
さらに他の実施例としては先述の「DAT懇談会の活動」
と題する記事に記載のような回転ヘッド方式DATのフォ
ーマットを用いた場合で、オーディオ信号の搬送波周波
数を例えば2MHz近傍に選ぶと、テープ記録時のオーディ
オ信号のスペクトル帯域は1.35〜2.65MHzとなる。
本実施例における被変調輝度信号の記録による重ね書き
の場合、一般には先行して記録した深層記録のPCMオー
ディオ信号の再生出力レベルは重ね書きによる表層消去
効果により周波数特性の劣化を生じる。第9図は、上記
重ね書きによる被変調PCMオーディオ信号の周波数特性
を測定したものである。第9図において、69が重ね書き
前の周波数特性、70が重ね書き後の周波数特性である。
これより、被変調PCMオーディオ信号を正しく復調する
ためには、この重ね書きによる周波数特性の劣化すなわ
ち70と69との出力比分だけの劣化を最適に補償する必要
がある。
第10図は、この再生等化回路68の一実施例を示したもの
である。71は再生等化回路入力端子でありこの入力信号
と遅延素子72,73の出力を係数回路74〜76に入力し、加
算回路77で加算することにより上記周波数特性の劣化を
補正し、出力78を得るものである。
さらにこのビデオの色信号、輝度信号への妨害を少なく
するため、記録および再生時BPF56,60で信号帯域を制限
してやれば良い。そのBPFの1例を第6図に示す。この
ようにキャリア周波数とBPF56,60の中心周波数を一致さ
せ、かつバント幅を制限して4相差動PSK信号からビデ
オ信号への妨害を少なくするものである。
第11図に本発明による他の一実施例を示す。本実施例で
は波形等化を主として記録時におこなうことにより、再
生時のS/Nおよび符号間干渉にともなうピークシフトの
補正をおこなうものである。
第11図において第7図と同一符号は同一機能を有する。
80は記録等化回路である。ここで記録等化回路80の特性
の一例を第12図に示す。この特性は第9図に示す重ね書
き後の周波数特性70に示される高域成分の劣化を補正す
るものである。
このようにあらかじめ記録等化回路80で高域を持ちあげ
た記録信号をオーディオ専用ヘッド17a,17bで最初同一
ビデオトラック上またはそれに並行してオーディオ信号
を先行して深層記録し、低搬送波FM輝度信号および低域
変換色度信号をビデオヘッド16a,16bで記録する。
再生時にはオーディオ専用ヘッド17a,17bで再生された
信号は再生等化回路68で等化をおこなった後、BPF41,復
調回路42を介してディジタル処理回路43で元のディジタ
ル信号を復調し、D/A変換器44で元の音声信号を復調す
る。
ここで記録時に等化をおこなう利点は2つある。1つは
再生側で等化をおこなう場合には、高域成分を持ちあげ
るためノイズ成分も同様に強調されS/Nが悪くなる点が
ある。ところが記録側で等化をおこなう場合には、再生
等化回路68の持ち上げ量が小さくなるためS/Nの点で有
利となる。
さらに磁気記録では記録波長を短かくしていくと記録時
の反転間隔より再生時の反転間隔の方がひろがるピーク
シフトという現象がある。(詳細は松本光功著 磁気記
録 共立出版 7章再生過程7.5ディジタル信号の再生
に述べられている。)記録時に高域を持ちあげると、記
録信号の変化点はより強調されてピークシフトの補正を
おこなうことができる。
以上述べたように記録時に波形等化をおこなうことによ
り、再生時のS/N劣化を少なくし、かつピークシフトを
補正することにより、より正しくデータ復調をおこなう
ことができる。
以上本発明の実施例ではビデオ信号記録方式が低搬送波
FM輝度信号、低域変換色度信号記録の場合について示し
たが、ビデオ信号記録方式が輝度、色度時間軸多重記録
であり、ディジタルオーディオ記録信号の占有帯域幅を
そのビデオ記録信号の占有帯域の下側に周波数多重した
場合にも適用して効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、PCM化したオーディオ信号又はディジ
タルデータをビデオ信号と多重して記録することが可能
となり、高品質の音声信号またはディジタルデータが得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図はテープ記
録信号のスペクトルを示す図、第3図は4相差動PSK変
調回路を示す図、第4図は4相差動PSK復調回路を示す
図、第5図は記録ディジタルデータの構成例を示す図、
第6図はBPFの特性を示す図、第7図は本発明の他の実
施例を示す図、第8図はテープ記録信号の周波数スペク
トル図、第9図は深層記録および重ね書き後の再生周波
数特性を示す図、第10図は再生等化回路の構成を示す
図、第11図は本発明の他の一実施例を示す図、第12図は
記録等化回路の周波数特性を示す図である。 11……FM変調器、32……FM復調器 16a,16b,17a,17b……記録再生ヘッド 20……A/D変換器、44……D/A変換器 21,43……ディジタル処理回路 22……変調回路、42……復調回路 68……再生等化回路、80……記録等化回路
フロントページの続き (72)発明者 荒井 孝雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 尼田 信孝 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 弓手 康史 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 三浦 邦昭 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ビデオ信号とディジタル情報信号を磁気テ
    ープの同一トラック上に多重記録し再生する装置であっ
    て、 前記ビデオ信号を所定の周波数帯域を有するビデオ記録
    信号に交換する手段と、 前記ディジタル情報信号を搬送周波数帯域にディジタル
    変調する手段と、 前記被変調ディジタル情報信号の周波数特性を補正する
    記録等化手段と、 第1のアジマス角を有し、前記周波数等化された被変調
    ディジタル情報信号を前記磁気テープの磁性層の深層部
    分に記録し、記録された信号を再生する第1の磁気ヘッ
    ドと、 第2のアジマス角を有し、前記被変調ディジタル情報信
    号の記録により形成されたトラックの上方の磁性層表層
    部分に前記ビデオ記録信号を重ね記録し、記録された信
    号を再生する第2の磁気ヘッドと、 前記第1の磁気ヘッドにより再生した前記被変調ディジ
    タル情報信号を復調し、もとの前記ディジタル情報信号
    を生成する手段と 前記第2の磁気ヘッドにより再生した前記ビデオ記録信
    号をもとの前記ビデオ信号に変換する手段を備え、 前記記録等化手段は前記ビデオ記録信号の重ね記録表層
    消去効果による被変調ディジタル情報信号の高域周波数
    特性の劣化を補償することを特徴とすPCM記録再生装
    置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載において、 前記ディジタル変復調する方式として4相位相変復調方
    式又は4相差動位相変復調方式を用いることを特徴とす
    るPCM記録再生装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項又は第2項記載にお
    いて、 前記ビデオ信号を前記ビデオ記録信号に変換する手段は
    輝度信号を所定の搬送周波数帯域に周波数変調する手段
    を含み、 前記ディジタル変調する手段は前記被変調輝度信号の搬
    送周波数帯域より低い搬送周波数帯域の前記被変調ディ
    ジタル情報信号を出力することを特徴とするPCM記録再
    生装置。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第3項記載において、 前記ビデオ信号を前記ビデオ記録信号に変換する手段は
    色信号の副搬送周波数帯域を低減搬送周波数帯域に変換
    する手段を含み、 前記ディジタル変調する手段は前記低減周波数変換され
    た色信号の搬送周波数帯域より高い搬送周波数帯域の前
    記被変調ディジタル情報信号を出力することを特徴とす
    るPCM記録再生装置。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲第1,2,3,4項のいずれかの
    項記載において、 オーディオ信号をパルス符号変調によりディジタルオー
    ディオ信号に変換するアナログ−ディジタル変換手段を
    設け、 前記ディジタルオーディオ信号を前記ディジタル情報信
    号をとして記録し、 前記ディジタル復調手段により復調した前記ディジタル
    情報信号をディジタル−アナログ変換し、もとの前記オ
    ーディオ信号を生成する手段を設けたことを特徴とする
    PCM記録再生装置。
JP13405885A 1984-11-22 1985-06-21 Pcm記録再生装置 Expired - Lifetime JPH0792884B2 (ja)

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JP13405885A JPH0792884B2 (ja) 1985-06-21 1985-06-21 Pcm記録再生装置
US07/800,147 US4758903A (en) 1984-11-22 1985-11-20 Apparatus for recording and reproducing video signal and digital signal other than video signal
DE8585114778T DE3583793D1 (de) 1984-11-22 1985-11-21 Vorrichtung zur aufnahme und wiedergabe von videosignalen und digitalen, von videosignalen verschiedenen, signalen.
EP85114778A EP0183186B1 (en) 1984-11-22 1985-11-21 Apparatus for recording and reproducing video signal and digital signal other than video signal

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JPS61294666A JPS61294666A (ja) 1986-12-25
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