JPS58222681A - 音声信号の記録再生方式 - 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】 本発明ハビデオテープレコーダの音声信号の記録再生方
式に関するものである。

更に詳説すると、本発明は時間軸圧縮伸長回路によりビ
デオヘッドの切替時におけるノイズの影響をなくするこ
とのできる音声信号の記録再生方式を提供するものであ
る。

一般に家庭用のビデオテープレコーダ（以下これｔ−Ｖ
ＴＪＩと称する）では映像信号を映像トラックにヘリカ
ルスキャンニング方式で記録し、音声信号はオーディオ
トラックに直接配録する方式が用いられている。ビデオ
トラックに音声信号用の帯域を映像信号とは別に設けて
、映像信号と同時に記録する拳も出来るが、ヘッドの切
替えによシ生じるノイズの彰＃をさけられず、従ってテ
ープの走行方向に設けられた専用のトラックに記録する
方式がとられている。しかしながら、ＶＴＲの録画再生
時間は最近毎々長時間化傾向にあシ、これに伴ない磁気
テープの走行速度は低速化しつつある。鈍えばベータ規
格の家庭用ＶＴＪｉでは、初期のもの（β−！モートン
ではテープ速度は４α／　８６０であったものが徐々に
低速化され、β−■モードでは１．３３ｍ／ｓｅａとな
っている。よく知られている様に、磁気テープ上の磁気
記録信号を線輪型の磁気ヘッドで再生する場合、テープ
と磁気ヘッドの相対速度は得られる再生信号の周波数特
性に直接関係する。１１１図にテープ速度が４３７８θ
０、””／”Ｃｓ　　１．５５ｃｍ／ｓｅｃの磁気記録
再生信号の周波数レスポンスの測定例を示したが、この
様にテープの低速化に伴なって、得られる音声信号はそ
の高域特性が顕著に劣化する。

勿論、高周波特性を改善する為に磁気テープやヘッドの
緒特性の改良が各方面から検討されてはいるが、これら
の努力はすでに限界に近い。

本発明はかかる現状に鑑みて提案されるものであって、
音声信号をビデオトラックに記録し、かつ前述のビデオ
ヘッドの切替え時のノイズの影響を受ける事なく再生可
能とするものである。ヘリ力ルヌキャンニング方式の家
庭用ＶＴＲでは、映像信号は１フイールド毎に磁気テー
プ上に記録される。一般には、少くと覗２個のビデオヘ
ッドが交互にトラック（ビデオトラック）を走査してお
−リ、この切替周期はフィールド周期と等しく１／６０
秒である。尚ビデオヘッドとテープとの相対速度は、ベ
ータフォーマット方式では６．９　ｍ　／　ａｅＯ１ｖ
ｉｔｓ方式で４ｄ　５．５　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃである
。映像信号に対しては、このビデオヘッドの切替えハ影
響無い様に配慮されている。即ち亜属同期信号の記録位
置をスイッチング位置から５〜７Ｈ（Ｈは水平期間）と
する事によって、スイッチング位置を画面の下部へブラ
ウン管面上に現われない様、テレビジョン信号に対する
ビデオヘッドの位置を調整している。しかし、音声信号
は常に連続的であり、テレビジョンの様なブランキング
の概念は無いから、これを適当な搬送波に乗せてビデオ
トラックに映像信号と重畳する場合、このスイッチング
ノイズの影４１１’Ｅぬがｎる争は出来ない。６Ｑ　ｆ
ｌ　ｔの断続ノイズ及びこれの整数倍の高調波成分は、
再生音声信号の８Ｎ比を顕著に劣化させる。

本発明は映像信号に重畳する音声信号について、これを
あらかじめ時間軸圧縮して、ビデオトラック上のヘッド
のスイッチングを避ける位置に記録し、再生時にこれを
再び時間軸伸長してもとの音声信号に戻すものである。

次に本発明について第２図と共に説明する。まず記録時
は、映像信号即ちＮＴ８０複合ビデオ信号はＶＴＲ記録
のための変ａを行なう変調回路（１）Ｋより変調を受け
て、記録増巾回路（２）を経て結合トランス（８）及び
（４）を介して２個のビデオヘッド（５）及び（６）Ｋ
達する。よく知られている様に家庭用ＶＴＲの変調方式
は、輝度信号については低域変換ＦＭ、色信号は約７０
０　Ｋ　ＨＩの低域笈換万式がとられている。

さて、音声信号は音声信号入力端子（７）からスイッチ
回路（８）ヲ経て、ＬＰ？（９）、記憶回路αＱ％ＬＰ
ＦＱηより成る音声信号時間軸変換回路（２）により圧
縮を受け、次いで別のスイッチ回路部を経た上、変調回
路σ弔でビデオ記録に適当な変調が施こされ、さきの映
像信号と加算回路Ｑｆ９により重ね合わされる。音声信
号の変調方式としては、現在の家庭用ＶＴＲのビデオ信
号帯域が下表の如く である事を考慮して、１．６〜１．８ＭＨｍ程度で周波
数変調する方法が適当である。又ががる信号の時間軸変
換回路は図のように音声信号をサンプリングして記憶す
る記憶回路αＱを用い、これに対する入力サンプリング
クロック（ｆｌ）および出力クロック（ｆ２）を適当に
変える方式倉用いて実現できる。クロック発生回路（１
１が発生するサンプリングクロック（／１）、出力クロ
ックｔｃｆ２ンとすると、この記憶回路への入出力信号
の時間軸は／１／／２の比率で圧縮又は伸長される（ｆ
ｓ／／２〉１の時伸長、ハ／／！＜１の時圧縮）。この
時間軸圧縮回路を用いて入カ音角信号′ｆｒ第３図の如
＜ＶＴＲのスイッチングポイントを避ける位置に圧縮し
、前記の周波数変調を施こして映像信号に重畳し、ビデ
オトラックに記録する。尚、第６図において、（ａ）は
入力音声信号、（ｂ）は同信号（ａ）を時間軸圧縮した
圧縮信号、（０）は映像信号、（ｄ）は圧縮信号の）を
時間軸伸長して得た再生出力信号である。尚また、（０
）図上の（ｓｒｌ）（ｓｒｓ）（ｓＰ３）Ｕスイッチン
グ・ポイントを示し、（ｖ８１）（ｖｓｚ）（ｖｓａ）
は垂直同期信号を示す。

次に再生は上述と逆の回路操作を行う。即ちビデオヘッ
ド（５）及び（６）で再生されたビデオ信号は、結合ト
ランス（８）あるいは（４）を経てビデオプリアンプα
η又は（ト）でそれぞれ増巾を受けた後、スイッチング
回路α傷によｊ）　６０１１　ｍで交互に切り替えられ
て、映像復調回路（ホ）、音声復調回路ＩＩ）に分かれ
てそれぞれ映像および音声信号が復調される。再生時に
は前記スイッチ（β１）（８）及び（８！　）０８は図
示の状態から反転し、それぞれ端子（ｂ）側を閉成して
いるので、復調音用信号は入力フィルタ（９）、記憶回
路α０、出力フィルタαηを経て出力端子なｐより出力
する。再生時に於ては、前記記憶回路αＯの入力クロッ
クは（ｆ２）に、また出力クロックは（ｆｌ）に切替え
られているので、復調音声信号は記録時とは逆の時間軸
伸長を受け、第５図（ｄ）の如く元の録音信号とまった
く同じ波形に復元される。図の様にビデオトラック上忙
記録される音声信号はヘッドのスイッチング位置を避け
る様Ｋ。

数Ｈ分時間軸圧縮されるので、再生音声信号はヘッドの
スイッチング−ノイズの影蕾を受ける事ハ無い。ヘッド
のスイッチング位置は前述の様に垂直同期信号の前縁か
ら５〜７Ｈの範囲Ｋｆｌ動しているので、前記信号の圧
縮は５Ｈ相当分で充分でおる。この結果、出力音声信号
は入力音声に対し約６Ｈ相当分の時間遅延を受けるが、
この時間は約０．５ｍθｅＯであり、実用上まったく問
題にならない程度である。

さて、本願出願人が昭和５７年５月２０日に出願した上
述の如き従米方弐によれば、時間軸の圧縮伸長操作の結
果、確かにスイッチングノイズの影ｗｅさける事が出来
るが、約１／６０秒の音声信号をタイムサンプリングし
て記憶する為に比較的大容量のメモリを必要とする。例
えば音声信号が１チヤンネルで帯域が２０　Ｋ　Ｈｇの
場合、サンプリング周波数ｔ５ＱＫＨｍとすれば、必要
となるメモリ容態は ５０Ｘ１０”Ｘｆ騨８３３Ｗ（ワード）となる。第２図
に於ける記憶回路が例えが音声信号をディジタルコード
として記憶するディジタルメモリであれば、１ワードｔ
−１２ビツトとすれば、メモリ容態は ８５５Ｘ１２諭１ＯＫｂｉｔ である。通常音声信号は２チヤンネルであるから、実用
上は２ＱＫｂｌｔものメモリが必要となる。

本発明はかかる回路装置ｉＫついてメモリの容ｊｉｔ−
信号の最大遅延蓋相当として、これを繰り返し使用する
ことによって必要最少限にし、比較的少容態のメモリで
同様の効果を得んとするものである。

以下ｊＩ４図にもとづいて本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明にかかる時間軸の圧縮伸長回路であって
、記憶回路としてデジタルメモリを用いた例である。記
録又は再生時の音声信号は、入力端子−より入力側Ｌ　
Ｐ　ＦＯｐを経て、サンプルホールド回路内蔵のム一り
変換器に）にょシディジタルコードに変換され、８ムＭ
（至）に記憶される。便宜上音声信号は１チヤンネルと
する。これら記憶時゛のクロック制御は記録モードでは
クロック周波数（／ｌ）のクロック回路ＮＫより、又再
庄七−ドではクロック周波数（ｆ２）のクロック回路に
）Ｋよって行なわれ、入力ディジタルコード（Ｄ記憶７
ドレヌは、これらいずれかのクロックを計数するカウン
タ（至）で指定される。尚、図のスイッチ（ロ）及びＯ
Ｉｔ；ｔ：、ＶＴＲの記録再生モードで切替えられるｊ
ものであシ、図の状態は記録モードとなっている。

］孟ムＭＢＩの記憶データは同様に記録時は周波数（１
２）のクロックに従って、また再生時は周波数（／１）
のクロックに従って、該クロックを計数する読み出しア
ドレス回路に）で指定されたアドレス（番地）のデータ
が順次読み出され、Ｄ−ム度換器輪によってアナログ置
換された後、出方側のＬＰ］ｒ（２）を経て、出力端子
に）より出方する。ＲＡＭ鏝に対する書き込み及び読み
出し制御は、該りロックを入力とするＲ　／　Ｗ切替回
路−によって、又アドレス切替は該Ｒ／Ｗ切替回路で制
御されるマルチプレキサ■によって行なわれる。この場
合、書き込みと続み出しが同一タイミングの時は、読み
出しを先に行うよう制御する。尚前記入力側のＬＰＰＣ
ＩＩはこの種サンプリング回路で不可避の折り返し雑音
をさける為に必要であり、また出力側のＬＰＦθＤ＃ｉ
出力信号に含まれる高調波成分を除去するのに８較であ
る。そこで、映像信号の１水平期間をＴ（第３図参照）
、時間軸の圧縮鳳をＴ。

とすると、 ユデ１＝舟　−−−−−−’−（１） である。ここでａＡｍ（（ｌの記憶容ＩＭはＭ−／ＩＴ
Ｏ−−−−−−、−−−（２）となる様に定める。勿論
Ｍは整数である。これに応じて前記１１き込み及び読み
出しアドレス回路（至）■ＵＭビットのカウンタであっ
て、映像信号の垂直同期信号の前縁パルスのタイミング
でリセットパルスを発生する回路−によシリセットされ
て、各クロックを計数出力する。読み出しクロック（ｆ
雪）は前記継直同期信号バルヌで開き、同時にこのクロ
ックｔ−Ｎ個計数して閉じるゲートに）を介して前記ア
ドレス回路−及びＤ−直変換回路に）Ｋ与えられる。但
し、ここでＮは Ｈ，＝ｆｘ・’１’　　　−−−−−−−−（８）であ
る。（ＩＸ２）式から Ｔｏ　−ｍ　ｘ　（責−舟）−−−−−（４）と表現さ
れる。さて、この様な構成によれば、垂直同期信号のリ
セットパルスで全てのカウンタおよびクロックがリセッ
トされ、クロック（／１）Ｃ１，）がそれぞれ書き込み
、読み出しアドレス回路−及び−に与えられるが、最初
のクロックは同時であるので、まず続み出しが先行する
が、これはタイミング的Ｋ　ｉｊ　Ｍビット前のサンプ
リングデータ、即ちＭ／バーＴＯ時間以前のデータが続
み出されることになる。続いて順次凡人ＭＣＩＩへの書
き込み、読み出しが行なわれるが、読み出しクロック（
ｆ２）が常に書き込みクロック（／１）よりも先行する
ので、ＲＡＭ（（ｌの内容が書き換えられる以前に、丁
度Ｍビット前からのデータが順次読み出さｎることにな
り、従って第５図の様な時間軸圧縮を受ける。

さて、読み出しはクロック（ｆ２）に従ってＮサンプル
が読み出されるが、これに要する時間ＬＮ／／２であり
、この間書き込みは（ｙ／／ｇ）ｘｈ回行なわれる。こ
の読み出し回数と書き込み回数の差は（１）（２）（８
）式よシ、＝−Ｎ■Ｔａｆｓ−ｍＭ １′ でめり、読み出しがＭ回多く行なわれるが、前・述の様
に読み出しは当初８ムＭＣＩＩの容ｊ１Ｍビットだけ前
のデータが読み出されるので、読み出しが常圧書き込み
より遅れて第６図の時間軸圧縮が可能となる。

再生モードでは、各スイッチに）及び（至）は図の位置
から反転して各接点（ａ）’　（ｂ）’がｉ成する。そ
の結果テープから再生された音声信号は、ゲート−とス
イッチに）の接点（ａ）　ｋ介して与えられるクロック
回路（至）のクロック（ｆ２）によってサンプリングさ
れて、書き込みアドレス回路−のアドレスに従って８１
Ｍ（ｌに順次書き込まれ、同時にスイッチ（至）の接点
（ｂ）　ｅ介して与えられるクロック回路■の、−クロ
ック（／１）によって同じ順序で順次睨み出されるので
、再生信号の時間軸は第６図の様に伸長される。時間軸
の伸長率は／２／ハであるので、テープから再生された
時間長（Ｔ−Ｔｏ）の音声片は、（１）式から ２ （Ｔ−ＴＯ）　／　、−Ｔ に伸長されて第６図の通り連続的な音声として復元再生
される。

このように本発明は音声信号をビデオトラックに重畳記
録するときに、ビデオヘッドの切り替え時のノイズの影
響をさける為、記録音声信号の時間軸を圧伸するのであ
るが、これに用いる記憶回路の容１を書き込みクロック
周波数と時間軸圧伸嵩との積とすること罠よってきわめ
て少谷鳳のメモリで回路を構成できるものでおる。胸え
ば、時間軸圧伸鳳を約５ｍ（約６２０μ５ｅｃ）、書き
込みクロック周波数を前述と同様Ｋ　５０　Ｋ　Ｈｍと
すれば必要なメモリ容鰍は５２０Ｘ１０　　Ｘ　５０ｘ
　１０−１６Ｗ（ワード）となり、前述の従来例８３６
Ｗの約２％となるなど、きわめて実用的効果が大きいこ
とがわかる。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図はテープ速度対周波数特性を示す特性図、第２図
は本発明の音声信号の記録再生方式を示すブロック回路
図、第５図は本発明の詳細な説明するための図面、第４
図は本発明に用いる時間軸圧縮伸長回路の具体例を示す
ブロック回路図である。 （１）・・・・・・変調回路、（２）・・・・・・記録
増巾回路、（５）（６）・・・・・・ビデオヘッド、（
７）００・・・・・・音声信号入力端子、（８）に）・
・・・・・スイッチ回路、（９）（Ｉηｅρ■・・・・
・・ＬＰＦ、Ｑ□１１・・・・・・記憶回路、（６）・
・・・・・音声時間軸置換回路、ａ＜・・・先回路、α
η（ハ）・・・・・・ビデオ・プリアンプ、０呻・・・
・・・スイッチング回路、翰・・・・・・映像復調回路
、ｅη・・・・・・音声復調回路、に）・・・・・・ム
ーＤ変換器、ｅ４（至）・・・・・・クロック回路、（
至）■・・・・・・アドレス回路、…３１Ｇ　−−−−
−・スイッチ、に）・・・・・・Ｄ−ム変換器、■・・
・・・・Ｒ／　Ｗ切替回路、−・・・・・・マルチプレ
キサ、に）・・・・・・ゲート回路、に）・・・・・・
リセッ１矯Ｉ＋レスｇ１１目闘−０ＯＯｏ　　ｏ　　。 、　　　　　　　　−ＩＮ　　　Ｆｌ （ｇｐ）　　ａｓｕｏｄｓａＨ 区 味

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　音声信号を変調して映像信号と重畳して記録
   するビデオテープレコーダにおいて、入力サンプリング
   クロックに従って音声信号をサンプリングして記憶回路
   に記憶し且つ該記憶回路に記憶された記憶信号を出力ク
   ロックに従って出力する際、前記入力サンプリングクロ
   ックの周波数と出力ψロックの周波数とを変えて信号の
   時間軸圧縮伸長を行なう時間軸変換回路を備え、前記音
   声信号の記録時には音声信号を前記時間軸圧縮伸長回路
   にて時間軸圧縮してビデオテープ上のヘッド切替ポイン
   トラ避ける位置に記録し、音声信号の再生時には内生信
   号を時間軸伸長して原音声信号を復元再生する方式であ
   って、前記音声信号のサンプリング値の記憶回路の記憶
   容量を、前記入力サンプリングクロック周波数と時間軸
   圧縮伸長時間との積に略等しくすることを特徴とするビ
   デオテープレコーダの音声信号の記録再生方式。