JPH0795380B2 - デイジタル磁気記録再生装置 - Google Patents

デイジタル磁気記録再生装置

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JPH0795380B2
JPH0795380B2 JP61204482A JP20448286A JPH0795380B2 JP H0795380 B2 JPH0795380 B2 JP H0795380B2 JP 61204482 A JP61204482 A JP 61204482A JP 20448286 A JP20448286 A JP 20448286A JP H0795380 B2 JPH0795380 B2 JP H0795380B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、たとえば回転ヘツド式のデイジタル・オー
デイオ・テープレコーダなどで、頭出しなどのための高
速再生モードを有するデイジタル磁気記録再生装置に関
するものである。
[従来の技術] 第5図は従来の回転ヘツド式の磁気記録再生装置の概略
構成図である。同図において、(1)は信号を記録する
テープ状媒体、(2)は上記テープ状記録媒体に、映像
信号などのメイン信号を記録再生するための回転ヘツド
であつて、アジマス角の異なる2つのヘツド(HA),
(HB)を有する。(3)は頭出し信号を記録するイレー
スヘツド、(4)は高速テープ走行時の頭出し信号を再
生するキユーヘツドである。
つぎに、上記構成の動作について説明する。
記録時において、記録媒体(1)には回転ヘツド(2)
によりメイン信号が記録されるとともに、イレースヘツ
ド(3)を介して、メイン信号より十分に低い周波数、
たとえば数10HZで頭出し信号が数10秒間深層記録により
周波数多重にて記録される。
このように深層記録された記録媒体(1)から再生する
場合、通常再生状態では上記回転ヘツド(2)によりメ
イン信号とともに頭出し信号も再生されるが、数10HZの
極めて低い周波数であるから、メイン信号の処理帯域以
下で、映像などメイン信号の再生への影響はない。
一方、頭出し信号を高速再生する場合は、記録媒体
(1)が回転ヘツド(2)と接触しない走行状態とし
て、通常再生の場合の数10倍速にて頭出し信号をキユー
ヘツド(4)で再生する。
[発明が解決しようとする問題点] 以上のように構成された従来のデイジタル磁気記録再生
装置においては、頭出し信号の高速再生の実現にあたつ
て、専用の固定ヘツドを必要とし、構成が複雑になる。
また、高速再生中は、メイン信号の読み出しができない
問題があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、専用の固定ヘツドを用いなくとも、回転ヘツ
ドにより、頭出し信号の高速再生が行なえ、しかも、そ
の時、メイン信号を正確に再生することができるデイジ
タル磁気記録再生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] この発明に係わるデイジタル磁気記録再生装置は、少な
くともアジマス角の異なる2個の回転ヘッドを有し、回
転ヘッドで記録した情報を高速再生するデイジタル磁気
記録再生装置において、正常に信号が再生されているエ
リアか否かを検出する回路と、回転ヘッドと記録媒体の
相対速度を検出して記録時との相対速度誤差を検出する
回路と、相対速度誤差に伴う再生デイジタル信号の再生
レートの誤差を検出する周波数弁別回路と、回転ヘッド
により再生されるデイジタル信号と可変周波数発振回路
のクロック信号との位相差を検出し、デイジタル信号に
同期したクロック信号を生成するPLL制御手段を備え、
正常に信号が再生されていないエリアでは可変周波数発
振回路と周波数弁別回路の閉ループをなして相対速度誤
差に伴うPLL制御手段の位相誤差分を補償値として検出
し、正常に信号が再生されているエリアでは補償値を再
生デイジタル信号と可変周波数発振回路のクロック信号
との位相差に加算して相対速度誤差に伴うPLL制御系の
位相誤差変動を補償するように構成したものである。
[作用] この発明においては、回転ヘツドにより再生される信号
から、上記回転ヘツドと記録媒体との相対速度のずれを
検出し、その検出信号によりPLL回路のクロツク信号生
成条件がコントロールされ、高速再生時、専用の固定ヘ
ツドを使用することなく、上記回転ヘツドにより記録媒
体に記録された情報を直接、正確に読み取ることが可能
となる。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明す
る。
第1図はこの発明の一実施例によるデイジタル磁気記録
再生装置の構成を示すブロツク図である。第1図におい
て、(1)はデイジタル信号が記録されているテープ状
媒体、(2)は記録媒体(1)の信号を再生する回転ヘ
ツドであり、アジマス角の異なる2つのヘツド(HA),
(HB)を有する。(6)は上記回転ヘツドを取りつける
ドラム、(5)は回転ヘツド(2)より再生された微弱
な電気信号を増幅する再生アンプ、(7)は再生アンプ
(6)より出力されたアナログ信号を1,0のデイジタル
信号に変換するデータ検出回路、(8)は再生アンプ
(5)より出力されるエンベロープ波形をAM検波するエ
ンベロープ検波回路、(9)は不要な高域周波数成分を
除去するローパスフイルタである。
(10)はアナログ信号を1,0のパルス信号に変換する波
形整形回路、(11)は波形整形回路(10)より出力され
るパルスの数を計数するカウンタ回路、(12)は入力信
号に応じた周波数を出力するVCO、(13)はデータ検出
回路(7)から出力されるデイジタル信号とVCO(12)
より出力される信号との位相差を検出し、その差に応じ
た信号を出力する位相比較器、(14)は位相比較器(1
3)から出力される位相差信号から不要な高域周波数成
分を除去するローパスフイルタ、(15)はVCO(12)か
ら出力される信号を1/Nに分周する分周器、(16)は記
録時のチヤンネル周波数(fb)を発生する基準信号発生
回路、(17)はカウンタ回路(11)および高速再生モー
ドを示すフオワード/リバース切換信号により、高速再
生に伴なう相対速度のずれに対応した周波数を生成する
プログラマブルカウンタ、(18)は分周器(15)より出
力される信号とプログラマブルカウンタ(17)より出力
される信号の周波数差に応じた信号を出力する周波数弁
別回路、(19)はサンプルホールド回路であり、スイツ
チ(S2)がにセツトされた状態においてもに切り換
わる直前のとセツトされていた状態の信号を出力する
回路である。
なお、(S1),(S2),(S3)は波形整形回路(10)よ
りの出力信号により、またはにセツトされるスイツ
チである。
つぎに、上記構成の動作を、第1図〜第4図にもとづい
て詳しく説明する。
第1図において、記録媒体(1)を回転ヘツド(2)の
2つのヘツド(HA),(HB)で順次走査することによ
り、通常再生モードでは第2図に示すように、回転ヘツ
ド(2)の2つのヘツド(HA),(HB)は、1フイール
ド毎に所定のアジマス角度で記録された各トラツク
(T)上を交互に走査する。ところが、通常再生のN倍
の高速再生モード時、例えば巻き戻し時には、前記回転
ヘツド(2)の2つのヘツド(HA),(HB)は、第2図
の斜線(X)で示すように複数個の信号トラツク(T)
に跨つて走査することになる。その結果、再生アンプ
(5)より出力される信号は、第3図(a)に示される
エンベロープ波形が得られる。なお、第3図における斜
線部分が現在走査しているヘツドと同一アジマスのエリ
アであり、正常な信号が再生されている部分である。
たとえば、ドラム(6)に対して媒体(1)の巻き付け
角が90度であり、媒体(1)上に記録されている信号の
トラツクフオーマツトが第2図に示されたものを再生す
る装置においては、高速再生モードの倍速Nとクロスす
るトラツクの数(TX)は、下記の(1)式にて表わさ
れ、フオワード方向、リバース方向とも同一である。
但し、S:媒体送りスピード、N:倍速、D:ドラム回転数
(rpm) また、その時のヘツドアングルは、フオワード方向をθ
FN、リバース方向をθRNとした場合、下記の(2)式お
よび(3)式にて表わせる。
さらに、高速再生状態における上記回転ヘツド(2)と
上記媒体(1)の相対速度は、フオワード方向をVFN
リバース方向をVRNとした場合、下記の(4)式および
(5)式にて表わせる。
以上の説明により、高速再生状態において、ドラム
(6)の回転数を通常再生状態に固定した場合、クロス
するトラツクの数(TX)は媒体の送りスピードの倍速に
比例し、上記相対速度は、フオワード方向の場合減速
し、リバース方向の場合上昇することが理解できる。
つまり、高速再生状態における前記相対速度はクロスす
るトラツクの数(TX)とフオワード方向かリバース方向
であるかの信号により求まることが理解できる。
一方、デイジタル磁気記録再生装置においては、再生さ
れた信号を処理する場合、媒体の走行変動に伴なつたク
ロツクを生成する必要があり、一般にPLL回路が用いら
れる。
このPLL回路は、再生アンプ(5)より出力されたアナ
ログ信号をデータ検出回路(7)にて1,0のデイジタル
信号とし、その入力デイジタル信号とVCO(12)より出
力されるクロツク信号の位相差を検出し、その検出信号
によりVCO(12)の出力周波数をコントロールし、入力
デイジタル信号に同期したクロツク信号を生成する回路
である。
このようなPLL回路に、高速再生状態のデイジタル信号
が入力された場合、上記相対速度が通常再生状態からず
れているため、通常の位相誤差が大きくなり、データの
検出の確率の低下、または入力デイジタル信号とVCO(1
2)の出力クロツク信号とが同期不可となる。
このような問題を回避するには高速再生時、上記PLL回
路に対して、上記クロスするトラツクの数(TX)を情報
として、上記相対速度のずれに対応させた誤差信号を加
え、入力デイジタル信号とVCO(12)より出力されるク
ロツク信号の通常位相誤差を補償する手段が考えられ
る。以下にその具体的な方法について説明する。
まず、高速再生時、再生データより上記相対速度を検出
する一実施例について詳しく説明する。
第1図において、上記したように再生アンプ(5)から
は第3図(a)で示されるように、クロスするトラツク
に対応したエンベロープ波形が出力される。
その再生アンプ(5)より出力された信号は、エンベロ
ープ検波回路(8)に入力されてAM検波され、ローパス
フイルタ(9)により不要な高域成分のノイズが取り除
かれ第3図(b)に示すクロストラツクの周期波形が出
力される。
さらに、その信号(b)は波形整形回路(10)に供給さ
れ、ここで、第3図中(b)に示すスレシヨルドレベル
(TH)と比較され、もつて、その出力は第3図(c)に
示すパルス状の信号としてとり出される。
以上の結果現在走査しているヘツドと同一アジマストラ
ツクがハイレベル、逆アジマストラツクがローレベルと
して検出され、もつて、上記パルスの数をヘツド走査毎
にカウンタ回路(11)にてカウントすれば、上記(1)
式にて示したクロスするトラツクの数(TX)が求まり、
さらに、フオワード方向か、リバース方向かの信号をモ
ニターすれば、上記相対速度の変動量が検出できる。
つぎに、このようにして検出された信号を用いて、上記
相対速度の変動に追従するPLL回路の構成について具体
的に述べる。
上記波形整形回路(10)の出力信号により、第3図
(c)で示すような現在走査しているヘツドと同一アジ
マスエリアにおいて、ハイレベルが抽出され、この時、
スイツチ(S1),(S2),(S3)は、すべて側にセツ
トされる。スイツチ(s1)の端子より入力されるビツ
ト周波数(fb)にて伝送されるデイジタル信号(A)と
VCO(12)より出力される出力クロツク(C)との位相
差を位相比較器(13)にて検出し、その位相差に応じた
信号(D)を出力し、不要な高域ノイズをローパスフイ
ルタ(14)にて除去し、その位相差信号(B)をVCO(1
2)に入力し、その信号(B)により、信号(C)の周
波数、位相を制御し、入力デイジタル信号(A)と同期
したクロツクにしている。
第4図は、上記PLL回路の動作特性を示すものであり、
上記デイジタル信号(A)のビツト周波数(fb)(横
軸)が変化した場合の位相差信号(B)の変化を表わし
ている。
まず、ビツト周波数(fb)が記録時のチヤンネル周波数
と一致した状態、つまり、上記相対速度が規定値になつ
ている状態において位相差信号(B)のレベルは0Vにな
つている。但し、この場合、ローパスフイルタ(14)に
加算されている信号(D1)は0Vである。
このような状態からビツト周波数(fb)が速くなる、つ
まり上記相対速度が速くなると位相差信号(B)のレベ
ルは方向に大きくなり、その信号(B)によりVCO(1
2)の出力信号(C)も速くなり、信号(A)と同期し
た信号(C)が得られる。しかし、ビツト周波数(fb
がさらに速くなつても位相差信号は(b1)以上には成り
得ず、その結果として信号(A)と信号(C)の同期が
はずれる。
一方、ビツト周波数(fb)が遅くなる、つまり、上記相
対速度が遅くなると位相差信号(B)のレベルは方向
に大きくなる。その信号(B)によりVCO(12)の出力
信号(C)も遅くなり、信号(A)と同期した信号
(C)が得られる。しかし、さらにビツト周波数(fb
が遅くなつても、位相差信号は(b2)以下には成り得
ず、その結果として、信号(A)と信号(C)の同期が
はずれる。
そこで、この発明のデイジタル磁気記録再生装置に用い
ているPLL回路においては、以下に示す具体的な方法で
相対速度のずれに伴なう信号(A)と信号(C)の位相
差の変動を補償している。
第1図において、現在走査しているヘツドと逆アジマス
のエリア、または2つのヘツド(HA),(HB)のいずれ
の回転ヘツドも走査していないエリア、つまり、第3図
(c)のレベルがローにおいて、スイツチ(S1),(S
2),(S3)をすべて側にセツトすれば、VCO(12)の
出力信号(C)が分周器(15)で1/Nに分周された出力
信号(E)と記録時のチヤンネル周波数(fb)を発生す
る基準信号発生回路(16)からの出力信号をプログラマ
ブルカウンタ(17)にて1/(N×Z)分周された出力信
号(F)との周波数弁別が行なわれる。この時、信号
(E),(F)の周波数は、fE=fc/N、但し、fcは信号
(C)の周波数、fF=fb/(N×Z)である。
周波数弁別回路(18)は、信号(F)に対する信号
(E)の高低を弁別し、その信号レベルをサンプルホー
ルド回路(19)に設けられたバツフアーアンプを介して
信号(P1)としてローパスフイルタ(14)を介してVCO
(12)を駆動する。なお、サンプルホールド回路(19)
のバツフアーアンプ入力に設けられているコンデンサ
は、スイツチ(S2)がにセツトされた状態において、
周波数弁別回路(18)よりの信号レベルをサンプルホー
ルドするために設けられている。
一方、ローパスフイルタ(14)への入力信号(D)はス
イツチ(S3)によりOVにセツトされる。これは上記した
信号(A)のチヤンネル周波数とVCO(12)の出力信号
(C)の位相差がない状態を擬以的にセツトしたことに
なる。
その結果、周波数弁別回路(18)→ローパスフイルタ
(14)→VCO(12)→分周器(15)→周波数弁別回路(1
8)からなる制御ループは、本来のPLL回路とは独立した
周波数制御回路として動作し、その制御ループにより、
fF〜fEとなり、 fb/(N×Z)=fF=fE=fc/N、ゆえにfc=fb/Zとな
る。
以上によつて、周波数弁別回路(18)からサンプルホー
ルド回路(19)を介して出力される信号(D1)により、
入力デイジタル信号(A)とVCO(12)の出力信号
(C)の定常位相差を補償した状態で上記相対速度の変
動に追従したPLL回路が構成できる。
以上、PLL回路の構成についてまとめると、正常な信号
が再生されていないエリア、つまり逆アジマスエリアま
たは回転ヘツド(2)が媒体(1)を走査していないエ
リアにおいて、スイツチ(S1),(S2),(S3)をすべ
て側にセツトし、回転ヘツド(2)の一方のヘツド
(HA)、または(HB)が媒体(1)を走査するごとに得
られるクロスするトラツクの情報を、プログラマブルカ
ウンタ(17)にセツトする。さらにフオワード/リバー
ス切換信号の情報をプログラマブルカウンタ(17)に入
力することにより、上記クロスするトラツクの情報より
相対速度の変動量が検出され、それに対応した周波数の
信号がプログラマブルカウンタ(17)より出力される。
その出力はVCO(12)の出力信号を1/N分周した信号と周
波数弁別され、VCO(12)の出力周波数をプログラマブ
ルカウンタ(17)より出力される周波数、つまり相対速
度の変動量に対応した周波数とするよう、信号(D1)と
してローパスフイルタ(14)に加算される。
このような状態から、正常な信号が再生されるエリア、
つまり正アジマスエリアに移行すると、スイツチ(S
1),(S2),(S3)はすべて側にセツトされる。こ
の時、(D1)はサンプルホールド回路(19)により、ス
イツチ(S1)がにセツトされる直前値に保持されて
いる。
これによつてデータ検出回路(7)より入力される上記
相対速度の変動に伴うチヤンネル周波数の変動したデイ
ジタル信号入力(A)はVCO(12)より出力される=fb/
Zなる周波数と位相差が補償されたものとなり、高速再
生の倍速とは無関係に、ほぼ第4図にて示す0Vが位相比
較器(13)より信号(D)として出力され、ローパスフ
イルタ(14)を介してD1+Dの信号として、VCO(12)
に入力される。もつて、その出力信号(C)は、入力
(A)と同期するように周波数がコントロールされて出
力される。
[発明の効果] 以上のとおり、この発明によるときは、回転により再生
される信号から、高速再生に伴なう回転ヘツドと記録媒
体の相対速度の変動を検出し、かつ、PLL回路における
入力データとVCOの出力クロツクの位相差をコントロー
ルすることが可能であり、専用の固定ヘツドを用いるこ
となく、頭出し信号の読取りなどの高速再生を行なうこ
とができ、しかも、その高速再生時にメイン信号を正確
に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるデイジタル磁気記録
再生装置の構成を示すブロツク図、第2図は記録媒体の
トラツクフオーマツトを示す図、第3図は動作説明のた
めの波形図、第4図は動作説明のためのタイミング図、
第5図は従来のデイジタル磁気記録再生装置の要部の概
略図である。 (1)……記録媒体、(2)……回転ヘツド、(5)…
…再生アンプ、(6)……ドラム、(7)……データ検
出回路、(8)……エンベロープ検波回路、(9)……
ローパスフイルタ、(10)……波形整形回路、(11)…
…カウンタ回路、(12)……VCO、(13)……位相比較
器、(14)……ローパスフイルタ、(15)……分周器、
(16)……基準信号発生回路、(17)……プログラマブ
ルカウンタ、(18)……周波数弁別回路、(19)……サ
ンプルホールド回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくともアジマス角の異なる2個の回転
    ヘッドを有し、上記回転ヘッドで記録した情報を高速再
    生するデイジタル磁気記録再生装置において、 正常に信号が再生されているエリアか否かを検出する回
    路と、 上記回転ヘッドと記録媒体の相対速度を検出して記録時
    との相対速度誤差を検出する回路と、 上記相対速度誤差に伴う再生デイジタル信号の再生レー
    トの誤差を検出する周波数弁別回路と、 上記回転ヘッドにより再生されるデイジタル信号と可変
    周波数発振回路のクロック信号との位相差を検出し、上
    記デイジタル信号に同期したクロック信号を生成するPL
    L制御手段を備え、 正常に信号が再生されていないエリアでは上記可変周波
    数発振回路と上記周波数弁別回路の閉ループをなして相
    対速度誤差に伴う上記PLL制御手段の位相誤差分を補償
    値として検出し、正常に信号が再生されているエリアで
    は上記補償値を上記再生デイジタル信号と上記可変周波
    数発振回路のクロック信号との位相差に加算して相対速
    度誤差に伴うPLL制御系の位相誤差変動を補償すること
    を特徴とするデイジタル磁気記録再生装置。
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