JPS58190190A - 周波数変調波信号の二次歪低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は周波数変調波信号の二次歪低減装置に係り、可
変非直線回路を通過した周波数変調波信号の苓クロスに
已じて上記可変非直線回路の非直線量を可変制御するこ
とにより、周波数変調波信号の二次歪を低減し得、よっ
て竹に周波数変調波信号の変調信号が各種の情報信号の
多重信号である場合に、その多重信号の夫々を信号対雑
音比（８Ｎ比〕良く好適に復調せしめ得る二次歪低減装
置を提供することを目的とする。

各種の情報信号、例えばカラー映像信号と周波数電調波
とされた音声信号とが周波数分割多重されてなる信号で
単一の搬送波を周波数変調（ＦＭ）して得た周波数変調
波信号を伝送する際、何らかの原因により周波数変調波
信号に二次歪が生じると、上記カラー映像信号及び周波
数変調波とされた音声信号の一方の二次歪成分が他方の
帯域内に混入することがあり、その場合はＦＭ復調する
さ上記他方の帯域内に混入した二次歪成分によるビート
妨害により画質等が劣化してしまう。従って、上記のよ
うな周波数変調波信号の二次碩は、低減又は除去してか
らＦＭ復調することが要求される。

本発明は上記の要求を満たすものであり、以下図面と共
にその一実施例について説明する。

鷹１図は本発明になる周波数変調波信号の二次歪低減装
置を、本出願人が先に提案した情報信号記録円盤再生装
置に適用したときの一実施例のブロック系統図を示す。

同図中、１は情報信号記録円盤（以下「ディスク」とい
う）で、本出願人が先に特願昭５２−２５２６２号その
他により開示したように、主要情報信号で単一の搬送波
を周波数変調して得た周波数変調波信号が断続するピッ
ト列として記録された主トラツクと、相隣る主トラツク
の各トラック中心線間の略中間部分に、ディスク−回転
周期毎に交互に、上記周波数変調波信号の帯域よりも低
い帯域内に在る単一周波数のバースト状の第１及び第２
のトラッキング制御用参照信号ｆ１及びｆ２の一方が断
続するピット列としｐ て記録された副トラツクとが形成されており、（にｆｐ
ｌ　＋　ｆｐ２の切換接続部分の主トラツクには第３の
トラッキング制御用参照信号ｆ、３が記録される。また
このディスク１には再生針のトラッキング用案内溝は形
成されておらず、また′ｄ極機能を有している。

ここで、前記主要情報信号は上限周波数が３　ＭＨｚ程
度に制限された第２図にＹで示す周波数スペクトラムの
輝度信号と、色副搬送波周波数が３．５８ＭＨｚからそ
の一倍の２５６陣に低域へ周波数変換され号とが夫々帯
謔共用多重化されてなる合成カラー映像信号と、３．４
３　ＭＨｚの搬送波を第１チヤンネルの音声信号で周波
数変調して得た同図にＡ１で示す第１の音声周波数変調
波と、３．７３ＭＨｚの搬送波を第２千ヤンネルの音声
信号で周波数変調して得た同図に人２で示す第２の音声
周波数変調波とよりなる。この第２図に示した周波数ス
ペクトラムを有する主要情報信号で、単一の搬送波を周
波数変調することにより、第３図に実線で示す周波数ス
ペクトラムの周波数変調ｅ、傷信号生成される。

第３図中、■は周波数変調されたｌ１４度信号の恍送波
偏移周波数帯域を示し、ｆ２はシンクチップｌこ相当す
る６、　１　ＭＨｚの周波数、ｆｂはペデスタルに相当
する６６朧の周波数、ｆゆけホワイトピークに相当する
７、８朧の周波数を示す。また■Ｌ　Ｉ　ＩＩＩは周波
数変調された輝度信号の上側波帯と上側波帯を示す。ｉ
ｔ、　、　ｍＵは上記第１．第２の音声周波数変調波（
その周波数スペクトラムは第２図ではＡ、　、　Ａ、で
示され、第３図では破線■で示される。）を更に周波数
変調して得た信号の下（ｔｉｌｌ　Ｉ！帯と上位波帯を
示す。更に、破線■は前記低域変換された搬送色信号の
周波数スペクトラムを示しく第２図にＣで示すものと同
じ）、これが上記の周波数変調によって第１側波帯Ｖｌ
、　、　Ｖｌ、と第２側波帯■□、■０などに変換され
る。

また第３図において、ｆ、１１　ｆ、２及ｏａｔ、３は
夫々前記した第１．第２及び第３のトラッキング制御用
参照信号の周波数スペクトラムを示す。従って、第３図
中、実線で示す周波数スペクトラムの信号がディスク１
に断続するピット列として記録され、そのうち実線１　
＊　ＩＩＬ　＋　ｎＵ＊　ＩＩＩＬ　＋　ｎ１ＵｒＶｌ
、　、　■、　、■１及び■。で示される信号と第３の
トラッキング制御用参照信号ｆ、３とが主トラツクに、
例えばディスク−回転当り４フイールドの割合で記録さ
れ、また第１及び第２のトラッキング制御用参照信号ｆ
　及びｆ、２が夫々前記副トラツクに１ 記録される。

このように第３図に実線で示す周波数スペクトラムを有
する周波数変調波信号とトラッキング制御用参照信号ｆ
９．〜ｆ、３とが記録されているディスク１は、ターン
テーブル（図示せず〕上に載置せしめられて例えば９０
０　ｒｐｍで同期回転され、その表面上を第１図に示す
再生針２の底面が摺動せしめられる。再生針２は一カン
チレバー３の一端に固着されており、カンチレバー３の
他端の基部側には永久磁石４が固定されている。カンチ
レバー３の永久磁石４が固定された部分は、再住装醒に
固定されたトラッキングコイル５とジッタ補正用コイル
６により囲繞されている。シック浦正用コイル６は在方
のコイル部が夫々同相に巻回されているため、入力端子
７に入来するジッタ補正信号の極性に応じて永久磁石４
に対して同時に吸引、又は反発となって働くため、カン
ナレバー３はディスク１のトラック接線方向Ｘに直動じ
て、ディスク１の面振れ、あるいは偏芯によって生ずる
ジッタを補正できる。またトラッキングコイル５は永久
磁石４の磁界方向に対して垂直な方向に磁界を発生せし
め、トラッキングサーボ回路８よりのトラッキング誤差
信号の極性に応じてカンチレバ−３をトラック幅方向Ｙ
のいずれか一方向へ、かつ、その大きさに応じた変位量
で変位させる。

再生針２の導出側端面には電極（図示せず）が蒸着固定
されている。ピックアップ回路９はこの再生針２の電極
とディスク１との間に形成される静電容量が断続するピ
ット列に応じて変化することに応動して共感周波数が変
化する共感回路と、この共振回路に一定周波数を印加す
る回路と、共感回路よりの上記静電容量の変化に応じて
振幅が変化する高周波信号を振幅検波する回路と、この
糸幅検波された高周波信号（鴇生信号）を前置増幅する
回路とよりなる。このピックアップ回路９より取り出さ
れた高周波信号、すなわち前記周波数変調波信号と第１
乃至第３のトラッキング制御用参照信号との混合信号は
、本発明になる二次歪低減装置１０に供給される一方、
一部が分岐されてトラッキングサーボ回路８に供給され
る。

トラッキングサーボ回路８は上記再生混合信号中からト
ラッキング制御用参照信号ｆ、１〜ｆ１．を夫々周波数
選択して取り出し、そのうち参照信号ｆ、！、ｆ□の各
包絡線検波出力を差動増幅して侍たトラッキング誤差信
号を前記トラッキングコイル５に出力する。ただし、主
トラツクに対するｊ’ｐ１　＋　ｆｐ２の記録位置関係
はディスク１の一回転周期毎に切換わるから、トラッキ
ング制御用参照信号ｆ、３の検出出力に基づいて生成さ
れたスイッチングパルスによりトラッキング極性が切換
えられる。なお、トラッキングサーボ回路８は入力端子
１１にキック指示信号が入来したときは、それに応じて
上記トラッキング極性を切換えられると同時に、再生針
２を１トラックピッチ分又はそれ以上強制的にトラック
幅方向へ移送するための信号をトラッキングコイル５に
出力する。

一方、ピックアップ回路９がら取り出された再生混合信
号中の周波数変調波信号には次の理由により二次歪が生
じている場合があり、これを低減するために、再生され
た周波数変調波信号は本発明になる二次歪低減装置１ｉ
１０に供給される。ここで、第３図に実線で示す周波数
スペクトラムの信号のうち、周波数変調波信号及びｆ、
３はレーザー光を光変調器にて変調して得た第１の被変
調光ビームとされ、他方トラッキング制御用参照信号ｆ
、１及びｆｐ！はレーザー光を光ｔ′調器にて変調して
得た第２の被変調光ビームとされて、ガラス基板上に感
光剤ｊ−が形成されている円盤状記録原盤上に、第１の
被変調光ビームは長方形状に集束照射せしめられ、また
その位置とは一トフックビッチ程度離間した位置に第２
の被変調光ビームが円形状に集束照射せしめられる。し
かる後にこの記録原盤は公知の現像処理工程及び製盤工
程を経てスタンパ盤を作成せしめる。しかして、ディス
ク１はこのスタンパ盤を導電性プラスチックにスタンプ
することにより作成されたものである。

一方、ディスク１は等角速度方式（ＣＡＶ方式）で記録
形成されたものでもあるため、一定周波数に対する記録
波長はディスク外周側より内周側に行くに従って短かく
なり、竹に最内周記録トラック部分付近の記録波長は、
上記第１の被変調光ビームのスポット径に近い極めて短
かい長さとなるため、ピットを好適に形成できず、また
上記スタンプによるディスクの成形性が内周記録トラッ
ク部分はど悪くなっている。このため、ディスク１から
再生された周波数変調波信号は、判にディスク１の内周
側の主トラツクより再生された周波数置ａ１４波儒号は
ど二次歪を生じている。

ここで、上記の周波数変調波信号中の合成カラー映像情
報が全画面黒であるときは、その各搬送波周波数の周波
数スペクトラムは第４図に実線で示す如くになる。同図
中、ＹＢＬは周波数変調された輝度信号の周波数（ペデ
スタルに相当する６、６ＭＨｚ　）で％　Ｃｊ、　ｒ　
Ｃ（Ｊは周波数変調された搬送色信号の下ｔＩＩＩ１１
波帯と上側波帯の色副搬送波周波数４．０４Ｍ１（ｚ　
ト９．１６　ＭＨｚを示し、またＡＩＬ　！　ＡＩＵは
前記第１の音声周波数変調波を更に周波数変調した信号
の上側波帯と上側波帯の音声搬送波周波数３．１７　Ｌ
ｆｋｌｚと１０．０３　ＭＥ（ｚ　、更にＡ２１．　ｒ
　Ａ２Ｕは前記第２の音声周波数変調波を更に周波数変
調した信号の上側波帯と上側波帯の音声搬送波周波数２
．８７　ＭＨｚと１０．３３ＭＨｚを夫々示す。かかる
周波数変調波信号に、前記した二次歪が発生すると、第
４図に破線で示す如く、輝度信号の搬送波周波数の２倍
の周波数１３．２　ＭＨｚの二次歪成分ＹＢＬ′が生じ
る一方、更に１３．２　ＭＨｚ±２．５６　ＭＨｚ　、
　１３．２　Ｍ）ｈ±３．４３　ＭＨｚ　。

１３．２　ＭＨｚ±３．７３　ＭＨｚの各二次歪成分が
発生する。

第４図中、破線ＣＬ′は棄送色信号の二次歪成分１０．
５６　ＭＨｚ　、破線Ａ、Ｌ′、Ａ２Ｌ′は第１．Ｉｊ
２（７’）音声周波数変調波の二次歪成分９．７７　Ｍ
Ｈｚ　、　９．４７　ＭＨｚを夫々示す。すなわち、第
４図かられかるように、Ａ１Ｌ′及びＡ２Ｌ′で示す第
１及び第２の音声周波数変調波の二次歪成分９．７７　
ＭＨｚと９．４７　ＭＨｚが夫々周波数変調された搬送
色信号の第１側波帯（第３図では■。で示す）内に混入
してしまい、色ビートを発生させ画質を劣化させてしま
う。

このように周波数変調波信号に二次歪が発生すると、周
波数変調された第１及び第２の音声周波数変調波の二次
歪成分が、輝度情報が企画面白の場合は問題ないが、輝
度が暗くなるほど周波数変調された第１．第２の音声周
波数変調波の帯域内又は上記したように周波数変調され
た搬送色信号帯域内に混入して音声ビート又は色ビート
を引起かかる周波数変調波信号の二次歪を低減するのか
前記二次歪低減装置であり、その一実施例のブロック系
統図を第５図に示す。また第６図は本発明装置の一実施
例の回路図を示す。第５図及び第６図中、同一構成部分
には同一番号を付しである。

両図中、入力端子１６に入来するピックアップ回路９よ
りの再生周波数変調波信号は、二次歪が存在しないとき
は正の半サイクルと負の半サイクルとは１：１の時間関
係（デユーティサイクル５０チの関係〕にあるが、二次
歪が存在しているときは第７図四に示す如く正と負の半
サイクル期間が異なった波形となる。この再生周波数変
調波信号は町変非直線回＠１７を通して出力端子２１へ
出力される一方、零、クロス検出回路１８に供給され、
ここで零クロスレベルが検出される０ 口■変非直線回路１７は第６図に示す如く、入力端子１
６に結合コンデンサＣ１を介してベースがキ４硬された
ＮＰＮ　）ランジスタＱ１と、エミッタがトランジスタ
Ｑ１のエミッタに共通に接続され、更に抵抗Ｒ３を介し
て接地されているＮＰＮ　）ランジスタＱ、、：、トラ
ンジスタＱ１のベースバイアス用抵抗Ｒ３及びＲ２，ト
ランジスタＱ、のベースバイアス用抵抗Ｒ４及びＲｓよ
りｗｔ成されており、後記の抵抗Ｒ１３及びコンデンサ
Ｃ１の＃、続点とトランジスタＱ、のベースが接続され
ている。また零クロス検出回路１８は第６図に示す如く
、トランジスタＱ１．Ｑ、の各エミッタに結合コンデン
サＣ２を介してベースが接続されているＮＰＮ　）ラン
ジスタＱ３と、トランジスタＱ３のベースと接地間に直
夕１ｊに接続されている抵抗Ｒ６及びコンデンサＣ３と
、トランジスタＱ３のコレクタと゛ＩＩｃＴＭ電圧＋Ｖ
Ｃ６入力端子との間に接続されている平滑用フィルタを
構成するコンデンサＣ４及び抵抗Ｒ７と、エミッタがト
ランジスタＱ、のエミッタに接続すれ、コレクタが平滑
、用フィルタを構成するコンデンサＣ５及び抵抗Ｒ８を
並列に介して電源電圧＋ｖｃｃ入力端子に接続されてい
るＮＰＮ　）ランジスタＱ４と、トランジスタＱ４のベ
ースに零クロス検出用の一定の基準電圧を与えるための
抵抗”１０及び”１１と、エミッタ抵抗Ｒ９とより構成
されている。またトランジスタＱ４のベースは抵抗Ｒ５
とコンデンサｃ３との接続点に接続されている。

零クロス検出回路１８の出力信号は第５図に示す如く、
フィルタ１９及び増幅器２ｏを夫々経て可変非直線回路
１７に供給され、その非直線媚・（クリップレベル）を
可変制御する。フィルタ１９はルタである。第６　ＩＮ
に示す演算増幅器２２とその出力端子と反転入力端子さ
の間に接続された利得決定用抵抗比、２とは上記の増幅
器２ｏを構成しており、また抵抗Ｒ１□に並列に接続さ
れているコンデンサＣ６，演算増幅器２２の出力端子と
接地間に接続されている抵抗”１３及びコンデンサＣ７
は抵抗Ｒ１□と共にフィルタ１９を構成している。

次に上記の構成の二次歪低減装置の動作につき説明する
に、入力端子１６に入来した周波数変調波信号が前記し
たように第７園内に示す如く二次虫を有しているものと
すると、この周波数変調波信号はコンデンサＣ工により
直流分が阻止された後エミッタフォロワを構成している
トランジスタＱ１及びコンデンサＣ２を経てトランジス
タＱ４と共に差動増幅器を構成しているトランジスタＱ
３のベースに印加される。トランジスタＱ３及びＱ４は
同じバイアス電圧によりベースバイアスされており、ト
ランジスタＱ、は第７図四に示す零クロスレベル（平均
１１１ｆ流レベル）よす犬なるレベルのＴ１なるＭ間オ
ンとされ、トランジスタＱ４は同図（Ｎに示す零クロス
レベルより小なるレベルのＴ２なる期間オンとされる。

この周波数変調波信号は二次歪を有しており、上記期間
Ｔ１は期間Ｔ２よりも長いため、°トランジスタＱ３の
オン期間がトランジスタＱ４のオン期間よりも長くなり
、トランジスタＱ３のコレクタ電圧はトランジスタＱ４
のコレクタ電圧よりも低くなる。

トランジスタＱ３．　Ｑ、の各コレクタ電圧は演算増幅
器２２の反転入力端子と非反転入力端子に夫々別々に印
加されるため、演算増幅器２２の出力電圧は、周波数変
調波信号に二次歪が無い場合に比し上昇する。この演算
増幅器２２の出力電圧はトランジスタＱ２のベースに印
加され、その１．圧上昇外だけ非直線量（具体的にはク
リップレベル）を上昇させる。これにより、トランジス
タＱ１のエミッタよりコンデンサＣ２を介してトランジ
スタＱ、のベースに供給される周波数変調波信号はその
波形の下側の一部が第７図０３）に示す如くクリップさ
れたものとなる。この結果、第７図（Ｂ）にＴ１で示す
トランジスタＱ３のオン期間は短かくなり、トランジス
タＱ４のオン期間Ｔ２に近付く。以下、上記と同様の動
作が繰り返されて可変非直線回路１７→苓クロス検出回
路１８→フィルタ１９→増幅器２０→可変非直線回路１
７によるクローズトループは、トランジスタＱ３のオン
期間とＱ４のオン期間とが夫々等しくなるように動作す
る。

これにより、可変非直線回路１７内のトランジスタＱ１
のエミッタからは、デユーティサイクルが略５０％の周
波数変調波信号が取り出され、出力端子２１を介して第
１図に示す低域フィルタ１２に供給される。遮断周波数
１２　ＭＨｚ程度の低域フィルタ１２は、第７図（ト）
）に示すような波形の一部がクリップされている入力周
波数変調波信号中の不要周波数成分を除去すると共に、
正、負の各半サイクル期間の略等しい正弦波として出力
する。

この低謔フィルタ１２から取り出された正弦波の周波数
変調波信号は、リミッタ１３により振幅制限された後Ｆ
Ｍ復調回路１４に供給され、ここでＦＭ復調される。

このＦＭ復調回路１４の入力周波数変調波信号は二次歪
が前記したように低減又は除去されて（１）るから、Ｆ
Ｍ復調回路１４は復調周波数帯域内（こ混入している前
記周波数変調された第１及び第２の音声周波数変調波の
二次歪成分によるビート妨害無（ＦＭ復調することがで
きる。従って、ＦＭ復調回路１４からは前記した第２図
に示す如き周波数スペクトラムを有する混合信号がＳＮ
比良く復調されて取り出され、出力端子１５を介して後
段の信号処理回路（図示せず）へ出力される。本発明者
の実験結果によれば、本発明装置を使用した場合は、デ
ィスク１の内周側主トラツクから再生された周波数Ｓ調
波信号の復調輝度信号のＳＮ比は従来に比し４〜５　ｄ
Ｂ改善され、また復調搬送色信号の振幅成分及び位相成
分の夫々のＳＮ比も従来に比し４〜５　ｄＢ改善された
。

第８図は可変非直線回路１７の他の実施例の回路図を示
す。同図中、第６図と同一構成部分には同一符号を付し
、その説明を省略する。トランジスタＱ１及びＱ２の各
エミッタは夫々共通に接続されて定電流源２３を介して
接地されており、差動増幅器を構成している。トランジ
スタＱ２のベースには零クロス検出信号が供給され、ト
ランジスタＱ２のコレクタと抵抗几、４との接続点から
出力信号が取り出される。本実施例によれば、周知のよ
うにトランジスタＱ１とＱ２の各ベース電圧の差が零の
ときは、トランジスタＱ１とＱ２の各コレツタ電流は共
に最大値の７で等しいが、Ｑｔのベース電圧がＱ２のベ
ース電圧よりも高くなるとＱｌのコレクタ電流が増加し
てＱ２のコレクタ電流が減少し、他方上記と逆の場合は
Ｑｌのコレクタ電流が減少してＱ２のコレクタ電流が増
加するから、入力端子１６に入来する周波数変調波信号
の正と負の半サイクルのいずれに二次型が発生していて
も、二次型を発生している波形側をクリップすることが
でき、またリミッタとしても兼用することができる。

なお、上記の実施例では説明の便宜上、本出願人が先に
提案した静電容量変化読取型のディスクの再生装置に適
用した場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、トラッキング案内溝を有する静
電容量変化読取型ディスクの再生装置や、光ビームによ
りディスクの既記録信号を読取る再生装置にも適用し得
ることは勿論であり、更には広く周波数変調波信号ｉこ
二次型を与える伝送路系にも適用できるものである。

上述の如く、本発明になる周波数変調波信号の二次歪低
減装置は、周波数変調波信号が供給される可変非直線回
路と、可変非直線回路の出力周波数変調波信号の零クロ
スレベルを検出しその出力検出信号に応じて上記可変非
直線回路の非直線量を可変制御する零クロス検出回路と
よりなり、可変非直線回路から二次型が低減された周波
数変調波信号を取り出すようにしたため、例えばカラー
映像信号と音声周波数変調波との周波数分割多重信号で
単一の搬送波を周波数変調して得た周波数変調波信号の
ような変調信号が各種の情報信号の多重イ言号である周
波数変調波信号であって、その二次歪成分がＦＭ復調周
波数帯域内に混入するような周波数変調波信号のビート
妨害を軽減でき、よってこの装置により二次型を低減し
た周波数変調波信号をＦＭ復藺した場合はＳＮ比良く各
種情報信号を（シ」させることができ、上記周波数変調
波信号が記録されているディスクの再生装置に適用して
好適である等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は不出願人の先の提案になる情報信号記録円盤再
生装置に本発明装置を適用した一実施例を示すブロック
系統図、第２図は第１図示の情報信号記録円盤に記録さ
れる周波数変調波信号の変調信号の一例の周波数スペク
トラム図、第３図は第１図示の情報信号記録円盤の記鍮
信号の周波数スペクトラムの一例を示す図、第４図は周
波数変調波信号の各搬送波周波数と二次歪成分の一部の
一例を示す図、第５図は本発明装置の一実施例を示すブ
ロック系統図、第６図は本発明装置の一実施例を示す回
路図、第７図（Ａ）　、　（Ｂ）は゛夫々第６図の動作
説明用信号波形図、第８図は本発明装置の要部の他の実
施例を示す回路図である。 １・・・情報信号記録円盤（ディスク）、２・・・再生
針、９・拳・ピックアップ回路、１ｏ−ｓ１１二次希低
減装置、１２−・・低域フィルタ、１３・・・リミッタ
、１４．−・・ＦＭ復調回路、１６・・・周波数変調波
信号入力端子、１７・・・可変非直線回路、１８・書・
零クロス検出回路、１９ｏ・フィルタ、２０・φ・増幅
器、２１拳・・周波数変調波信号出力端子、Ｑ、〜Ｑ４
・・・ＮＰＮ　）ランジスタ。 −５（’）（１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周波数変調波信号が供給される可変非直線回路と、該可
   変非直線回路の出力周波数変調波信号の零クロスレベル
   を検出しその出力検出信号に応じて該可変非直線回路の
   非直線量を可変制御する零クロス検出回路とよりなり、
   該可変非直線回路から二次歪が低減された周波数変調波
   信号を琢り出すことを特徴とする周波数変調波信号の二
   次歪低減装置。