JPS5819711A - 磁気記録装置の信号処理方法 - Google Patents

磁気記録装置の信号処理方法

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JPS5819711A
JPS5819711A JP56117778A JP11777881A JPS5819711A JP S5819711 A JPS5819711 A JP S5819711A JP 56117778 A JP56117778 A JP 56117778A JP 11777881 A JP11777881 A JP 11777881A JP S5819711 A JPS5819711 A JP S5819711A
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JP
Japan
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signal
recording
circuit
frequency
equalization
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JP56117778A
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English (en)
Inventor
Seiji Tanaka
誠二 田中
Masuo Umemoto
梅本 益雄
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/02Analogue recording or reproducing
    • G11B20/06Angle-modulation recording or reproducing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

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、信号対雑音比(S/N )の良い再生信号を
得ることができる磁気記録装置の信号処理回路に関する
第1図に従来の磁気記録再生装置の一つであるV T 
Rの信号処理回路の基本構成を示す。同図を     
用いて、従来の磁気記録再生方式を説明する。まず、記
録時において、入力映像信号1をエンファシス回路2に
入力して、その高周波成分を強調した後、FM変調器3
で低搬送波FM信号4に変換する。そして、記録等化回
路5でFM信号4に適当な記録等化特性を与えた後、記
録アンプ6、記録ヘッド7を経て磁気テープ8に記録す
る。
一方再生時には、再生ヘッド9で検出した再生FM信号
10をプリアンプ11で増幅した後、再生FM信号中の
上下側帯波成分のアンバランスをFM等化回路12で補
正する。更にリミッタ回路13でテープとヘッドの接触
状態の変動などで生じた増幅変動成分を取り除いた後、
FM復調器14でFM復調し、エンファシス回路2と逆
の特性を持つティエンファシス回路15で元の映像信号
を得ている。
第2図は第1図におけるFM信号4、記録等化回路5、
再生FM信号10を説明するだめの図である。同図(a
)は、周波数がfPの正弦波をキャリア周波数fcでF
M変調した際の低搬送波FM信号の周波数特性を示す。
同図から明らかなように、低搬送波FM信号は周波数f
cのキャリア成分J。
を中心にそれぞれ周波数が(fc十fp)、(fc−f
p)の第1上下側帯波成分J、 、J□からなる。同図
(b)ニ、記録等化回路5の記録等化特性I (f)を
示す。この記録等化回路工(f)は、従来一般に最適記
録電流の周波数特性(単一周波数信号を記録再生し、各
周波数に対し最大の再生出力信号を与える記録電流の周
波数特性)から決められており、復調後の出力映像信号
のS/Nを良くするのに役だっている。
Δ3.Δ−1はそれぞれ周波数(fc+fp )、(f
c  fp)における、記録等化時の強調量と抑圧量を
示している。同図(C)は同図(a)のFM信号を同図
(b)の記録等化特性を与えて記録再生した再生FM信
号10の周波数特性を示しており、JO’ + Jl’
 + J −1’はそれぞれ周波数fc、 (fc+f
p)、 (fc−fp)における値である。上下側帯波
成分J I’ + J’−1’を比較すると、大きなア
ンバランスがある。一般にテープ・ヘッド系で低搬送波
FM信号の記録再生を行なうと、下側帯波が強調され、
上側帯波が抑圧される。よって、再生FM信号10の上
下側帯波成分J、′。
J−1′のアンバランスは、記録等化回路5の記録等価
特性によるアンバランスと、テープ・ヘット系で生じた
アンバランスが相乗されたものである。
FM復調後の映像信号振幅は変調指数に比例する。第2
図(e)に示す上下側帯波成分がアンバランスな再生F
M信号10の場合の変調指数は(J−+’+J+’ )
/ Jo’で与えられる。そこで、再生FM信号10の
変調指数(J−+’+J+’ )/Jo’がFM信号4
の変調指数(J−+ +J+ )/ Joより太きけれ
ば、第3図に示すようなキャリア周波数fcを中心に下
降する周波数特性をFM等化回路12に持たせFM等化
回路12の出力端での変調指数がFM信号4の変調指数
に等しくなるようにして元の映像信号にする。
以上が、現在VTRなどに用いられている磁気記録再生
方式である。このような従来方式の磁気記録再生方式を
用いて、現在より広帯域で高密度の磁気記録再生を行な
った場合、再生信号のS/Nが十分でなく、VTRの再
生に問題があることが明らかとなった。
本発明は従来とは別の新しい記録等化特性を採用するこ
とにより、磁気記録再生方式の再生信号のS/Nをさら
に良くすることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明においては、記録等化
回路における記録等化特性として、上下側帯波成分をと
もに強調する等化特性を採用する。
定量的に述べるなら、低搬送波FM信号のキャリア周波
数をfc1人力映像信号の周波数をfP1単一周波数信
号を記録再生して各周波数に対し最大の再生出力信号を
与える記録電流の周波数特性をI (f) 、テープ・
ヘッド系での上側帯波の抑圧量をJ(fp)としたとき
に、 K(fc−fp)−K(fc)>I(fc−fp)  
I(fc)かつK(fc+fp) K(fc)> (I
(fc+fp)−I(fc))  J(fp)なる関係
式を満たす周波数特性K (f)とする。
上述した本発明の詳細な説明するために、まず再生信号
中の雑音について考えてみる。
一般に再生信号中の雑音は、テープ・ヘッド系とプリア
ンプで発生する雑音が主体的であるが、これらの雑音は
記録等化特性を変えて記録しても影響を受けず、はぼ平
坦な周波数特性を持つ。従って、FM等化回路の出力端
での雑音はFM等価回路の周波数特性に近似した周波数
特性を持つ。
従って、第1回の構成においては、FM等化回路12の
出力端での雑音は、第3図に示す周波数特性を持つこと
になり、これらの雑音はFM等化回路の周波数特性に依
存して低減できる。
すなわち、再生信号における下側帯波成分の強調量が太
きければ大きい程、また上側帯波成分の抑圧量が小さけ
れば小さい程、S/Nを改善できることが明らかである
。さらに、記録等化特性における上側帯波成分を抑圧し
て記録するのではなく、強調して記録した方が、S/N
を改善できることが明らかである。そして、その強調の
度合は、先に述べたテープ・ヘッド系で生じる上側帯波
の抑圧分以上であることが好ましい。
第4図に4つの記録等化特性を示す。
A1グループは上下側帯波をともに強調する特性、盃2
グループはこれとは逆に上下側帯波成分をともに抑圧す
る特性、屋3グループは従来と同じく下側帯波成分は強
調するが、上側帯波成分を抑圧する特性、A4グループ
は従来とは逆に下側帯波成分を抑圧し、上側帯波成分を
強調する特性を持つ。
各グループごとに第2図(1))に示す記録等化量Δ1
、Δ−1(キャリア周波数fcの出力レベルをOdB基
準としたときの上下側帯波周波数の出力レベル)と、上
下側帯波の強調量、抑圧量との関係を種々のテープとヘ
ッドについてキャリア周波数を変えて求めた。その結果
は以下に述べる通りで、S/Nの改善はA1グループの
場合に可能であることが明らかになった。
1、下側帯波の強調量は下側帯波の記録等化量Δ−1と
比例関係にある。
2、下側帯波についてはAIグループとA3グループで
は次に述べる差がある。
(f)AIグループの場合、上側帯波の記録等化量Δ、
を大きくするにつれてテープ・ヘッド系で生じる上側帯
波の抑圧量の影響は小さくなり、さらに大きくすると上
側帯波を強調させることもできる。
(fり  JIL3グループの場合は従来の記録等化特
性で、小さい抑圧量を与える最適記録等化量−X(fp
)dB  (ただし、マイナス符号は抑圧して記録する
ことを意味する)があり、このときの抑圧量はほぼX(
fp)dBである。またこの最適記録等化量−X(fp
)は変調周波数fPが高い程小さい。
上記の結果から、従来の記録等化特性I (f)の場合
よりS/Nの良い再生映像信号を与える新しい記録等化
特性K (f)は煮1グループに属し、次の条件を満た
すものであることがわかる。
1、下側帯波については、 K(fc  fp) K(fc)>Hfc−fp)  
I(fc)[dB’:]2、上側帯波については、周波
数特性が平坦な記録等化特性のときに得られる上側帯波
の抑圧量をJ’(fp)dBとすると、 K(fc+ fp )−K(fC)>−(I (fc+
 fp ) −I (fC)) −J (fP )[d
lO ただし、I(fc+fp)  Hfc)−x−、(fp
)である。
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。第5
図が本発明の一実施例を示すV ’I’ Rの信号処理
の基本構成である。記録時には入力映像信号21をエン
ファシス回路22で、その高周波成分を強調しさらにF
M変調器23で低搬送波FM信号24に変換する。その
後このFM信号24を第6図に示すような回路で構成し
た上下側帯波をともに強調する記録等化特性を与える記
録等化回路25に加え、その後記録アンプ26、記録ヘ
ッド27を経て磁気テープ28に記録する。
一方、再生時には、再生ヘッド29で検出した再生FM
信号30をプリアンプ31で増幅した後、記録等化回路
250周波数特性およびテープ・ヘッド系の周波数特性
の影響をうけた上下側帯波の(9) アンバランス’kFM等化回路32で、等価変調指数(
J□’ +Js ’ ) / Jo ’が入力FM信号
4の変調指数(J−1+JI ) /JOに等しくなる
ように補正する。さらにリミッタ回路33で振幅変動成
分を除いた後、FM復調器34でFM変調し、エンファ
シス回路22と逆の特性を持つディエンファシス回路3
5で元の映像信号を得ている。
第6図は本発明の中心部をなす記録等化回路25を実現
する一回路例である。低搬送波FM信号24を端子36
より加え、容量C1で直流成分を除き、抵抗R1,R2
と電源十Bとで定まる直流電位を新たに与え、トランジ
スタQ1と抵抗R3,R4とで構成した増幅器で増幅す
る。その後抵抗R5を通じ、トランジスタQ2と抵抗R
6、電源十Bとで構成した高入力インピーダンスを与え
るエミッタフォロワに印加する。一方トランジスタQl
のコレクタ端とトランジスタQ2のベース端には、所定
のキャリア周波数fCでインピーダンスをゼロにする直
列共振回路を構成する容量C2とインダクタンスL1と
この共振回路のQを(10) 抑制する抵抗R7との3素子から成る受動回路を結線す
る。この受動回路のために、キャリア周波数fcを中心
にして上下側帯波を強調した低搬送波FM信号がトラン
ジスタQ2のエミッタ端37から得ることができる。ま
た抵抗R7の値を小さくすると該受動回路のQが犬きく
なり、上下側帯波の強調量が増す。
従来の酸化鉄テープに比べ、メタルテープは短波記録特
性に優れており、VTRの広帯域化に大きく寄与する。
そこで、−例としてUI−■5−VTRと同じテープ消
費量で3MH2の信号帯域を持つ広帯域UTRをメタル
テープで実現した場合を考える。
第6図においてR1=12にΩ、R,2=6.8にΩ、
R,3−R,4=1にΩ、It5=75Ω、R,6−3
,3にΩ、R7=200Ω、C1=0.01μF1C2
=41 I)FXL1=18μHなる定数を選ぶと第7
図に示す記録等化特性K (f)を得る。一方、単一周
波数信号で最大出力を与える従来の記録等化特性はI 
(f)である。エンファシス回路がU H,5(11) 方式と同じ定数(X=4.T=1.3μs )のとき記
録等化特性がK (f)の場合のS/NはI (f)の
場合に比べ3dB良い。
以上述べてきたように、本発明のように記録等化特性と
して」−下側帯波をともに強調するものを採れば、現状
よりさらに大きな下側帯波の強調量を得ることができ、
しかも上側帯波の抑圧がほとんどない、才たけ強調した
上側帯波を得ることができる。そこで、FM等化回路3
2にキャリア周波数fcを中心に両側帯波成分を抑圧す
る周波数特性を採れば、キャリア成分がなくなるために
生じる反転現象がない、S/Nが今捷でよりさらに良い
杓生映像信号を得ることができる。一方、エンファシス
回路22のエンファシス量を太きくシてもs/Nの改善
にできるが、エンファシス量カ太きいと、映像信号の立
上り部で生じるスパイクが非常に大きくケリ、FM信号
の過変調を防ぐために設けたホワイト、ダーククリップ
回路により、ピークがクリップされるので波形歪が生じ
る。そのため、エンファシス1オを太きくする方法は忠
実(12) な信刊再生を行なう観点から、採用できない。ところが
、本発明の上下側帯波を強調する記録等化特性を採り、
S/Nを改善する方法はエンファシス回路のように、F
M信号の変調指数を高くすることとほぼ同じ効果を与え
るが、以下の2点で優れている。
1、FM変調器の後で信号処理を施すので、変調指数は
実質上増えないので、伝送帯域幅が狭いテープ・ヘッド
系の伝送に適している。一般にエンファシス回路でエン
ファシス量を大きくすると、変調指数はそれに応じて高
くなり、高次の側帯波成分が発生し、忠実な信号再生を
行なうにはさらに広い伝送帯域幅が必要になるが、本発
明の場合、FM変調後であるので高次の側帯波成分は生
じない。
2、FMの過変調を避けるためにエンファシス量を制限
すれば、クリップ回路による波形歪のないしかもS/H
の良い再生信号を得ることができる。
上述したように、伝送帯域幅の狭いテープ・へ(13) ラド系のS/N改善に本発明の効果は多大であり、さら
に広帯域で高画質なVTRを達成するのにその効果は太
きい。
【図面の簡単な説明】
第1図はVTRの信号処理の基本構成を示す。 第2図は、第1図の動作を説明する図、第3図はFM等
化回路の周波数特性を説明する図、第4図は、記録等化
回路の各種記録等化特性を示す図、第5図は、本発明の
VTRにおける信号処理回路の一実施例を示す図、第6
図は、本発明の中心部を成す記録等化回路を与える一実
施例を示す図、第7図は、メタルテープの場合の本発明
の記録等化特性K (f)を示す図である。 代理人 弁理士 薄田利幸 (14)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、信号を周波数変調し、記録等化回路で所定の記録等
    化をほどこした後、磁気テープに記録する磁気記録装置
    において、上記記録等化回路に、キャリア周波数fcで
    周波数変調された低搬送波FM信号の上下側帯波成分を
    ともに強調する記録等化特性をもたせたことを特徴とす
    る磁気記録装置の信号処理方法。 2、入力信号の周波数をfP1単一周波数信号を記録再
    生して各周波数に対し最大の再生出力信号を与える記録
    電流の周波数特性を■(f)、テープ・ヘッド系におけ
    る上側帯波の抑圧量eJ(fp)としたとき、上記記録
    等化特性K(f)が、K(fc fpトX(fc)>H
    fc−fp)  Hfc)K(fc+fp) K(fc
    )Σ(I(fc+fp) Hfc)) J(fp)を満
    足することを特徴とする特許趙求の範囲第1項記載の磁
    気記録装置の信号処理方法。
JP56117778A 1981-07-29 1981-07-29 磁気記録装置の信号処理方法 Pending JPS5819711A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54124713A (en) * 1978-03-20 1979-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Video signal recording-reproducing method
JPS5542415A (en) * 1978-09-20 1980-03-25 Hitachi Ltd Emphasis/de-emphasis circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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