JPS5842522B2 - Ｐｃｍ ロクオンキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオーディオ信号あるいはビデオ信号の磁気記録
装置に関し、特にオーディオ信号あるいはビデオ信号を
符号化したパルス列に変換した後、複数個の記録トラッ
クに分配して記録する磁気記録装置に関する。

従来よりディジタル的な記録技術の適用例として、ＰＣ
Ｍ方式による録音再生装置が知られている。

この種の装置においては、磁気画像記録装置（以下ＶＴ
Ｒと略称する）のように回転ヘッド機構を利用する方法
と、マルチトラックを有する固定ヘッドを利用する方法
とが知られている。

ＶＴＲにおいては、テープとヘッドとの相対速度が１０
ｍ ／ｓｅｃ以上というきわめて高速のもので、した
がってＰＣＭ方式のように広帯域が要求される方式には
適しており、冗長性を高くして雑音に強い装置が可能と
なる点でメリットは太きいと考えられる。

しかし高精度で高速回転する部分を有するため、構造が
複雑になり、きわめて高価なものとなる。

これに対しマルチトラックの固定ヘッド方式では、量子
化によるパルスの転送レイト増加分をテープ上の各トラ
ックに分散させるため、テープ上の記録波長を短縮する
ことなく広帯域の記録が可能となる。

この場合はＶＴＲのように高精度かつ高速回転を行なう
機構は必要でなく、安価な構成が期待できる。

本発明の第１の目的は、上記のマルチトラックの固定ヘ
ッド方式を利用し、オーディオ信号あるいはビデオ信号
を符号化して記録することである。

この場合、既知の固定ヘッド方式では記録媒体の欠損な
どによる情報欠落に対し、方式的な問題点があった。

以下これについて説明する。第１図は従来の固定ヘッド
方式による音声信号記録再生装置の概略の構成を示し、
１は信号源、２は信号を符号化したパルス列に変換する
ための符号器、３は分配器、４は記録器、５は集合器、
６は復号器、Ｔは再生信号域山部である。

なお記録器４において、８および８′は書込用および再
生用のマルチトラックヘッドでａ、ｔ）・・・・・・ｎ
およびａ′、ｂ′・・・・・・ｎ′は各書込用および再
生用の単位ヘッド、９は記録媒体でＡ、Ｂ・・・・・・
Ｎは記録媒体９上の各トラックを示す。

上記の装置においては、記録されるべき信号を符号器２
によりＰＣＭ符号パルスに変換したのち、分配器３によ
り時系列的に記録器４の書込用マルチヘッド８の各単位
ヘッドに分配して記録媒体９上のそれぞれのトラックに
記録させる。

また再生に際しては、分配記録された符号パルスを再生
用マルチトラックヘッド８′から取り出し集合器５で集
め、復号器６で復号することにより信号を取り出すよう
にしたものである。

このようにマルチトラックを利用すると、各トラックの
パルス繰り返し周波数は原符号のパルス繰り返し周波数
の１ ／ ｎに低下させることができる。

しかし、上記のように分配器３でパルスを時系列的に各
トラックに分配する方式では次のような大きな欠点を有
する。

第２図はかかる欠点を図示したもので、ａは信号波形１
０を示し、それぞれ時間”ｎ！、１２ ｔｎ ｔ ｔｎ
；＋−１で図示の振幅であったとする。

このような信号が記録器４により、第２図すに示すよう
に記録媒体９に記録される。

この場合、各時間、ｔｎ−ｔ ） ｔｎ ｔｔｎ＋ｔの
振幅に応じて符号化されたそれぞれのパルス列が各トラ
ックにビット分配され、記録媒体９上に走行方向と直角
の縦の１列となって記録されている。

このような記録再生系において、記録媒体にゴミ等が付
着し、あるいは媒体の欠損などによって記録信号の再生
が不可能になることがある。

このようなゴミ、あるいは媒体欠損等の大きさはトラッ
ク幅に比べて小さく、信号の記録波長に比べて大きいの
が普通である。

したがって、このような再生不能状態は各トラックで同
時に起るよりも、各トラックで独立に起ることが多い。

すなわち時間ｔｎで全トラックが一時的に再生不能にな
るのでなく、ある１つのトラックが時間ｔｎ−１からｔ
ｎ＋１まで再生不能状態になると考えられる。

各トラックの再生不能状態が再生波形に及ぼす影響は各
トラックがパルス列の伺ビット目を記録しているかによ
るので、ＭＳ Ｂ （Ｍｏｓｔ ５１ｇｎ１ｆｉｃａｎ
ｔＢｉｔ ）すなわち最重要ビットを記録しているトラ
ックでは、上記の再生不能状態によって再生波形が反転
する場合がある。

第２図Ｃに、ある１つのトラックがｔｎ−１からｔｎ＋
１まで再生不能状態になったときの再生波形１１を示す
。

この場合、再生波形は原信号波形１０と全く異なり、大
きな雑音が出ることが容易に推定される。

このような雑音が生じることは、ディジタル記録を行な
い高性能な記録を実現するという趣旨から離れてしまう
。

しかし記録媒体の欠損や、ゴミの耐着を全くなくしてし
まうことは現実には困難である。

本発明の第２の目的は上記の再生不能状態が再生波形に
及ぼす影響を小さくし、実用的に無視できる程度にする
ことである。

上記のようにディジタル信号を複数個のトラックで記録
再生する際には、テープ走行系のワウやフラッタが原因
で再生信号に生じるジッタが基本的な問題としてあげら
れる。

本発明の第３の目的は、再生信号にジッタがあってもオ
ーディオあるいはビデオ信号出力にはジッタが現われな
い方式％式％ これらの目的を達成するため、本発明では各サンプル値
に対応するそれぞれのパルス列を複数個のサンプル分集
めて１フレームを構成させ、次いで各トラックに１フレ
ームずつ順次分配し、速度変換用シフトレジスタにより
低速ビットレートに変換して後、記録媒体上にそれぞれ
記録する。

また再生時に、速度変換用シフトレジスタの転送りロッ
クには、書き込み時に再生パルスから得られるジッタの
含んだクロックを用いるが、読み出し時にはテープ走行
速度制御用の発振器から得られるジッタのないクロック
を使用する。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

第３図は実施例の記録系の概念を示す信号系統図で、こ
れにより本発明の１つの大きな特徴であるフレーム分配
方式を説明する。

オーディオ信号は、入力端子１２よりサンプルホールド
回路１３に入る。

ここで、入力信号の帯域をｆとすると、サンプリング定
理によりサンプル周波数ｆは次式を満足しておればよい
。

ｆ ＞２ ｆ ９０．−１０．（１）サンプルホー
ルド回路１３の出力はアナログ・ディジタル変換器１４
（以下Ａ／Ｄ変換器と略称する）に入り、符号化された
パルス列となる。

ここで符号化ビット数をＢとすれば、１サンプル値がＢ
ビットのパルス列に変換されたことになる。

また、Ａ／Ｄ変換器１４の出力パルスレートＲｒａはＲ
ｒａ−ｆｓｘＢ ・・・・・・−（２）となる。

Ａ／Ｄ変換器１４の出力パルス列は、分配器１５により
８個のサンプル値に対応するパルス列すなわち１フレー
ムごとに区切られ、各トラックに順次分配される。

各トラックでは、分配されてきた１フレ一ム分のパルス
列をシフトレジスタ１６によって速度変換を行なう。

すなわち、シフトレジスタ１６の書き込み時のビットレ
ートは上記のＲｒａであるが、読み出し時のビットレー
トはＲｒｂでパルス列はＲｒａ／Ｒ４ｂだけ速度変換さ
れて読み出される。

次に、このように速度変換されたフレームパルス列の先
頭にフレーム識別用としてｍビットのスタフパルスを挿
入し、どのパルスからどのパルスまでが１フレームであ
るかを識別できるようにする。

１７がスタッフパルス挿入回路で、このスタッフパルス
挿入回路１７の出力信号が変調器１８によって記録再生
系に適した変調を受け、記録増幅器１９、記録ヘッド２
０により記録媒体上に変調信号として記録される。

なお本実施例では、スタッフパルスもビットレートＲｒ
ｂで転送し、さらにシフトレジスタ１６に１フレ一ム分
のパルス列を書き込んでいる間にスタッフパルスｍビッ
トの挿入を行なう特徴を有する。

これらパルス間の時間関係を第４図により説明する。

同図ａは各トラックＡ、Ｂ・・・・・・Ｎにそれぞれ１
フレ一ム分の信号が分配される状態を示す。

また同図すは、ビットレートＲｒａの１フレームパルス
列とビットレートＲｒｂのスタッフパルスおよび１フレ
ームパルス列の時間関係を示す。

同図ａにおいて、期間Ｔ１はビットレートＲｒａのとき
の１フレームの期間を示し、前記（２）式より で与えられる。

トラック数がｎであると、第４図ａに示すように、各ト
ラックは期間ｎＴ１ごとに１フレ一ム分のパルス列がシ
フトレジスタ１６に書き込まれる。

こうして、１フレ一ム分のパルス列は一度シフトレジス
タ１６にビートレートＲ，なる速い速度で書き込まれた
後、次の１フレ一ム分のパルス列がくるまでにビートレ
ートＲｒｂなる遅い速度で読み出される。

よって、このビートレートＲｒｂは次式が満足するよう
に与えられる。

一方、本実施例ではスタッフパルス（ビット数ｍ）は第
４図すに示すように、シフトレジスタ１６に１フレ一ム
分の信号をビットレートＲｒａで書き込んでいる期間す
なわちＴ１期間に挿入するので、次式 が満足されなければならない。

なお同図すにおいて、囚はシフトレジスタに１フレ一ム
分のパルス列を書き込む期間を示し、（ロ）は１フレ一
ム分のパルス列を読み出す期間を示す。

これらの（４）式および（６）式が同時に満足されると
、速度変換されたパルス列とスタッフパルスは同じビッ
トレートで転送されることになる。

よって記録媒体上に記録されたのち再生される場合、再
生パルスからクロック分を抽出しても、スタッフパルス
があることによってクロックが乱されない長所を有する
。

上記のように（４）式と（６）式を同時に満足するには
、ラフパルスおよびデータパルスを記録することができ
る。

換言すれば、上記のようなフレーム分配方式を用いても
既知のマルチトラック固定ヘッド方式と同様に、量子化
によるパルスの転送レイト増加分をテープ上の各トラッ
クに分散させることが可能になる。

次に、本発明が記録媒体のドロップアウトに対して有効
であることを示す。

第５図ａは本発明における記録パターンの１部を示し、
各トラックでは上述の説明かられかるように、スタッフ
パルス２１と１フレ一ム分の信号パルス２２が交互に並
んでいる。

ここで、あるトラックでドロップアウトが生じたとする
と、１フレーム中の数ビットないし十数ビットの記録が
欠落する。

しかし同図すに示すように、１フレーム内には１サンプ
ル値に対応するＢビットの記録が８個入っている。

よって、ドロップアウトで欠落するビット数をｄとすれ
ば、ドロップアウトで影響を受けるサンプル数はｄ／Ｂ
となる。

一方上記のように、ビット分配を行なった場合はドロッ
プアウトで影響を受けるサンプル数はｄであるので、本
発明のフレーム分配の方が有効なことがわかる。

また、ドロップアウトが数トラツクにわたっている場合
でも、本発明ではドロップアウトの影響がＳサンプル離
れて現われることになり、その影響が軽減される。

以上、第３図をもとに本発明によるフレーム分配方式を
説明した。

次に、さらに詳細な信号系系統図によって本実施例を説
明する。

第６図に、本実施例におけるＡ／Ｄ変換器の構成を示す
。

本実施例では、−例としてステレオ形式の音楽信号を対
象にしているので、ＬとＲなる２つのチャンネルから信
号を得る。

同図において、２３．２４はそれぞれＬチャンネル、Ｒ
チャンネルの低域フィルタ、２５はこれら２つのチャン
ネルから信号を交互にサンプルしながら多重化するマル
チプレクサ、１３はサンプルホールド回路、１４はＡ／
Ｄ変換器、２６はＡ／Ｄ変換器の出力パルスがり、Ｈの
どちらのチャンネルに属しているかを示すチャンネル分
離用ビット挿入回路、２７はこれらの回路にタイミング
パルスを与えるためのタイミングパルス発生回路、２８
．２９は符号化されたパルス列の出力端子および上記の
パルス列に同期したタイミングパルス出力端子である。

なお、フレーム分配方式についての前記の説明では、１
サンプルに対応するビット数としてＡ／Ｄ変換器の符号
化ビット数Ｂだけを考慮していた。

ここでは、１サンプルごとにチャンネル分離用ビット（
ビット数Ｄ）を挿入するので、以後の計算にはＢ＋Ｄを
新しいＢとして上記説明時の式に代入する必要がある。

オーディオ帯域は１６ＫＨ２まで考えれば実用上十分で
あるので、前記（１）式より片チャンネル分のサンプリ
ング周波数は３２ＫＨ２でよい。

ただし本実施例はステレオであるので、マルチプレクサ
２５およびサンプルホールド回路１３のサンプリング周
波数は、上記の２倍で６４ＫＨｚになる。

オーディオ信号を伺ビットのディジタル信号に変換する
のが適当であるかは種々議論されるところであるが、１
０〜１２ビツトあればダイナミックレンジとして６０ｄ
Ｂ以上が得られ、かなりの高忠実度の再生音が得られる
。

ここでは−例として、１１ビツトを採用する。

一方、チャンネル分離用ビットとして１ビツト用いる。

すなわちＲチャンネルのときは常に１″を１１ビツトの
先頭に、Ｌチャンネルのときは常に０１１を先頭につけ
加える。

よって第７図に示すように、合計１２ビツトで１つのサ
ンプル値が構成される。

また出力端子２８の出力信号のビットレイトは、前記（
２）式から７６８ Ｋ ｂｉｔｓ ／Ｓｅｃである。

ここで、トラック数ｎ−１３、スタッフパルスのビット
数ｍ −＝ ７、■フレーム内のサンプル数Ｓ−７に選
べば、前記７式が満足される。

また記録媒体である磁気テープの幅を１部２インチすな
わち１２．７ｍｍとすれば、トラック数を１３にするこ
とは現状の技術で十分可能である。

さらにシフトレジスタ１６の容量は、１フレーム内のサ
ンプル数Ｓが７であるから７Ｘ１２＝８４ビツトであり
、この程度の容量のシフトレジスタは既に市販されてい
る。

上記のシフトレジスタ１６に書き込むパルス列は第３図
に示すように、分配器１５で各トラックに分配されてき
たものである。

次に第８図は、前記第６図の出力端子２８からの符号化
パルス列を各トラックに分配させる制御パルス発生装置
の信号系統図、第９図は第８図の動作を説明する信号波
形図である。

第８図において、２９′は第６図の出力端子２９からの
タイミングパルスの入力端子、３０は８４ビツトカウン
タでタイミングパルスが８４個入力するたびに１個のパ
ルスを送出する。

また３１は１３ビツトカウンクで、８４ビツトカウンタ
３０の出力パルスが１３個入力すれば１個のパルスを送
出する。

第９図において、ａは８４ビツトカウンタ３０の出力信
号波形、ｂは１３ビツトカウンタ３１の出力信号波形で
ある。

なおａのパルス周期は８４ビツトをビットレイトＲｒａ
すなわち７６８ Ｋ ｂｉｔｓ／Ｓｅｃで割ることによ
り与えられ、約１００μｓｅｃである。

再び第８図において、３３はフリップフロップ、３２は
ワンショットマルチである。

なお、フリップフロップ３３のプリセット端子に、１３
ビツトカウンタ３１の出力パルスが入力される。

第９図Ｃに示すワンショットマルチ３２の出力パルス幅
は上記８４ビツトカウンタ３０のパルス周期よりわずか
に大きくとっである。

よって、フリップフロップ３３の出力（第９図ｄ）とワ
ンショットマルチ３２の出力とをＡＮＤ回路３４に加え
、これより１３ビツトカウンタ３１に同期し、パルス幅
が８４ビツトカウンタ３０の出力パルスの周期と等しい
パルス（第９図ｅ）が得られる。

ＡＮＤ回路３４の出力は１３ビツトシフトレジスタ３５
（シリアルイン、パラレルアウト形）に入り、８４ビツ
トカウンタ３０の出力パルスをクロックとして加えられ
、端子３５０１．３５０２・・・・・・３５１３にそれ
ぞれ第９図ｅ、ｆ、ｇ・・・・・・で示した出力パルス
が順次現われる。

この出力パルスを各トラックに送ることにより、第６図
の端子２８に得られるパルス列を各トラックに分配する
ことができる。

第１０図は、第１トラツクにおける信号の分配径路と、
シフトレジスタ１６の動作、およびスタッフパルスの挿
入される状態を示した信号系統図である。

同図において、２ｇ′、２９′は第６図の出力端子２８
，２９からの符号化パルス列およびタイミングパルスの
入力端子、３５０１’は第８図の出力端子３５０１から
の信号分配制御パルスの入力端子である。

また３６は１２ビツトカウンタ、３７．３８，３９，４
２はＡＮＤ回路、４０はＯＲ回路、４１は反転回路、４
３は７ビツトシフトレジスタ（パラレルイン、シリアル
アウト形）、４４は７ビツト固定パタ一ン発生回路、１
７０１はスタッフパルス挿入用のＯＲ回路、端子４５は
スタッフパルスが挿入されたパルス列の出力端子である
。

端子３５０１’に分配制御用のパルスが送られてくると
、端子２ｇ′からの符号化パルス列はＡＮＤ回路３８を
通して、シフトレジスタ１６に書き込まれる。

（なおシフトレジスタ１６用のクロックは、ＡＮＤ回路
３７およびＯＲ回路４０を介してシフトレジスタに送ら
れている。

）分配制御用パルスは７サンプルに相応する８４ビツト
のパルスをシフトレジスタ１６に書き込む期間だけ送ら
れるので、シフトレジスタに８４ビツトのパルス列が書
き込まれると、ＡＮＤ回路３７．３８は閉じてしまう。

さらに反転回路４１により、ＡＮＤ回路３９を通してシ
フトレジスタ１６に読み出しクロックを与えることがで
きる。

なお、読出しの転送速度は前記（５）式からして６４Ｋ
ｂｉｔｓ／ｓｅｃであり、書き込みパルスを１／１２に
分周したものである。

この１／１２分周は、１２ビツトカウンタ３６で行なう
。

一方ＡＮＤ回路４２は、上記の読み出しクロックにより
、スタッフパルス用の固定パターン発生回路４４より与
えられる７ビツトシフトレジスタ４３の内容を読み出し
、シフトレジスタ１６から情報パルスが読み出される前
にスタッフパルスとして挿入する。

これらのスタッフパルスと情報パルスはＯＲ回路１７０
１より端子４５から送出される。

第１１図はこれらのパルスの時間関係を示すもので、ａ
は端子２８に加えられた前述のＳ＝７なる７サンプル値
に対応する符号化パルス列が７６８Ｋｂｉｔｓ／ｓｅｃ
で転送されていることを示し、ｂは上記期間に７ビツト
のスタッフパルスが挿入され、その後に６４ Ｋ ｂｉ
ｔｓ／Ｓｅｃで７サンプル値に対応するパルス列が順次
読み出されてゆくことを示す。

各トラックごとに出力端子４５から送出されるパルス列
は、第３図で示したように変調器、記録増幅器、記録ヘ
ッドを介して記録媒体に記録される。

なお再生の項で後述するように、本実施例の変調方式は
変調信号からクロックが抽出できる、いわゆるセルフク
ロッキングの可能な変調方式を用いる。

このような変調方式としては、既知のＮＲＺ■変調方式
やＤＭ変調方式が利用できる。

なおこれらの変調方式では、記録周波数が上記のビット
レートの１／２に下がるので、各トラックでは上述の６
４ Ｋ ｂｉｔｓ／Ｓｅｃが３２ＫＨｚの信号波形とな
り、テープ速度が３８ｃｍ／ｓｅｃのとき１ビツトあた
り１０μｍ弱で、十分記録再生可能となる。

第１２図は以上説明した記録系に対応する再生系の信号
系統図で、頌雑さを除くため１トラック分だけを示した
。

実際には、同様の回路が１３トラック分存在する。

この場合、記録系の逆の過程をたどれば信号が再生され
るのであるが、再生信号にはテープヘッド系で受けたジ
ッタを含んでいるので、これをどこかで除去する必要が
ある。

第１２図において、６３，６４は８４ビツトのシフトレ
ジスタで、記録系の第３図および第１０図のシフトレジ
スタ１６に対応しているが、この２個のシフトレジスタ
により以下説明するように、再生信号に含まれるジッタ
を吸収する。

まず再生ヘッド４６で磁気テープに記録された信号を読
み出し、再生増幅器４Ｔで増幅する。

復調方式にたとえばピーク弁別を利用するときは、ピー
クの位置を見つけるため微分回路４８で再生増幅器４７
の信号波形を微分し、パルサー４９でパルスに変換する
。

パルサー４９の出力パルスからクロックを抽出すること
は既知であり、クロックパルス抽出回路５０によってク
ロックパルスを抽出し、復調器５１で変調信号を復調す
る。

復調されたパルス列は、シフトレジスタ６３または６４
に交互に書き込まれる。

この場合、記録系で１フレ一ム分のパルス列の先頭には
７ビツトのスタッフパルスを挿入しであるので、このス
タッフパルスを検出し、交互にシフトレジスタ６３，６
４に振り分ければよい。

回路５２は復調器５１の出力パルス列からスタッフパル
スを識別するスタッフパルス検出回路で、既知のように
７ビツトのシフトレジスタに順次にパルス列を入れ、あ
らかじめ定められたスタッフパルスと照合し、一致した
ときパルスを送出する。

このパルスはフレームごとに出るので、フレームパルス
と称する。

なおスタッフパルスとして、情報パルス列に含まれにく
いパルスを採用する必要がある。

例えば７ビツトの場合、０００１０１１”あるいは００
０１１０１”がよい。

さらにスタッフパルス検出回路５２以下、フリップフロ
ップ５３，８４ビツトカウンタ５４、セットリセット形
フリッププロップ５５，５６、および反転回路７０によ
り、シフトレジスタ６３または６４に情報パルス列を交
互に書き込む制御パルスを発生させる。

第１３図はこの制御パルスの発生を説明するための信号
波形図でちる。

同図ａはスタッフパルス検出回路５２の出力パルスで、
フレームパルスである。

同図すは上記フレームパルスでフリップフロップ５３を
動作させたときのフリップフロップ５３の出力波形であ
る。

なお再生が開始され、最初のフレームパルスが検出され
て、各トラックのシフトレジスタに書き込まれるが、こ
のとき各トラックで最初に書き込むシフトレジスタは決
められている必要がある。

このため、フリップフロップ５３は再生開始時に各トラ
ック共通にリセットされる。

一方、スタッフパルス検出回路５２の出力パルス（フレ
ームパルス）は８４ビツトカウンタ５４のリセット端子
にも入っている。

よって８４ビツトカウンタ５４はフレームパルスが発生
された後、クロックパルスを８４個数えたとき第１３図
Ｃに示す出力パルスを送出する。

フリップフロップ５６のセット端子にはフリップフロッ
プ５３の出力が加わり、リセット端子には８４ビツトカ
ウンタ５４の出力パルスが入力されるので、フリップフ
ロップ５６の出力はフレームパルスでセットされ、フレ
ームパルスから８４ビツト後にリセットされる。

フリップフロップ５５も同様に動作するが、入力のセッ
ト端子に反転回路７０が入っているので、２つのフリッ
プフロップ５５，５６は第１３図ｄ、ｅに示すように、
位相が１フレ一ム分ずれている。

よって、この２つのフリップフロップ５５，５６の出力
信号を、シフトレジスタ６３あるいは６４に書き込むた
めの制御信号とすると、スタッフパルスが除かれて情報
パルスだけがシフトレジスタ６３あるいは６４に交互に
書き込まれる。

ただし前述のように、フリップフロップ５３は再生開始
時にリセットされているので、シフトレジスタ６４が最
初に書き込まれる。

ＡＮＤ回路５７，５８および５９，６０はそれぞれシフ
トレジスタ６３および６４の書き込みクロックと情報パ
ルス列を開閉するゲート作用を行なっている。

また６Ｌ６２はＯＲ回路で、ＡＮＤ回路６６．６７を介
して読み出しクロックが与えられる。

以下、シフトレジスタ６３あるいは６４の読み出しにつ
いて説明する。

各シフトレジスタ６３，６４に書き込まれた内容は、次
の書き込み開始までに読み出されておればよい。

ここで、シフトレジスタの書き込み終了から次の書き込
み開始までの期間をＴａ１ｌとする。

（テープ走行系のジッタがなければ、Ｔａ１ｌ＝ （Ｎ
＋１）Ｔ１である。

）現実の装置では、必らずテープ走行系のジッタや、あ
る装置で記録したテープを別の装置で再生する場合、装
置間のヘッドの取付位置誤差による影響がある。

したがって、シフトレジスタの読み出し開始点を制御し
ないと、上記のジッタや各種の位置誤差等の影響で、い
ずれかのトラックのシフトレジスタの内容が書き込み終
了前に読み出されるような事態を生ずる恐れがある。

よって本実施例では以下詳述するように、水晶発振器な
どの周波数安定度の高い発振器から作った周期が２ｎＴ
１のパルスと、第１トラツクの”ａｌ！１の中央値を検
出して作った周期が時間平均的に上記の２ ｎ Ｔ １
に等しくなるパルスを位相比較して、２信号の位相が一
致するようにテープ走行系の速度を制御するサーボ系を
構成する。

このサーボ系で上記の２つの信号の位相が一致するに十
分な時間を経たのち、発振器から得られる信号によって
シフトレジスタ６３あるいは６４を読み出す。

ただし、本実施例の３８ｃｍ／ｓｅｃのテープ速度にお
いて、このような読み出し方式を利用するには、装置間
のヘッドギャップ位置設差は約±１３μｍにおさえられ
、また上記のサーボ系で除去されない残留ジッタは約９
００μ５ｅｃｐ −ｐ以下であることが要求される。

この許容度は実用上十分大きなものと考えられる。

第１４図はシフトレジスタ６３，６４の読み出しに関す
る信号波形図で、同図ａはスタッフパルス検出回路５２
の出力波形でフレームパルスである。

また同図すはフリップフロップ５３の出力波形、Ｃはワ
ンショットマルチ７８の出力波形で、フリップフロップ
５３の出力波形の立上りでパル１ ス幅Ｔ＝ （−ｆｉ −−）Ｔ１のパルスを作ったもの
で２ ある。

この信号波形の立下りの位置が第１トラツクのＴａ１ｌ
の中央値に相当する。

よって、ワンショットマルチ７７はワンショットマルチ
７８の出力信号の立下りで適当なパルス幅のパルスｄを
作す、第１トラツクのＴａ１ｌの中間位置を示すパルス
とする。

一方、発振器７１は読み出しクロックを与えるための周
波数安定度の高い発振器で、Ａ／Ｄ変換器に与えたタイ
ミングパルスと同じ周期のパルスを発振している。

また７３はカウンタで、発振器７１の出力パルスから周
期２ｎＴ１（約２．６ ｍ ｓｅｃ ）のパルスＣを作
る。

第１４図ｄ、ｅに示した２つの信号は位相比較器７６で
位相を比較され、その出力は低域フィルタ７２を介して
キャプスタンモータ７５に入り、両信号の位相が一致す
るようにキャプスタンモータの速度を制御する。

この場合、上記のサーボ系は低域フィルタ７２およびキ
ャプスタンモータ７５の応答性により走行系で生じる数
サイクル以下のジッタ成分を吸収するもので、それ以上
高い周波数成分のシックは残留ジッタとして残る。

ただし前記のように、シフトレジスタ６３，６４の読み
出しは発振器７１からのクロックで行なわれるから、こ
の残留ジッタは除去される。

また、装置を起動した瞬間に第１４図ｄ、ｅで示すテー
プ系からの信号と発振器７１からの信号の位相が一致す
るのでなく、運転中にサーボ系の応答速度に従って一致
するようになる。

このようにして両信号が一致すれば、各トラックのそれ
ぞれのシフトレジスタの読み出し時を制御するパルスを
作ることができる。

すなわち発振器７１の出力およびカウンタ７３の出力に
よって読み出しパルス分配器７４を動作させ、各トラッ
クのそれぞれのシフトレジスタに与える制御パルスが得
られる。

第１トラツクの最初に書き込まれるシフトレジスタ６４
には、カウンタ７３の出力パルスに同期してパルス幅Ｔ
１のパルスｆを端子７４１４から与える。

次に、第２トラツクの最初に書き込まれるシフトレジス
タには、信号波形ｆの立下りからパルス幅Ｔ１のパルス
ｇを与える。

以下同様にして第１３トラツクに達し、ついで第１トラ
ツクにもどる。

すなわち第１トラツクのシフトレジスタ６３に、第１３
トラツクのシフトレジスタに与えたパルスの立下りから
パルス幅Ｔ１のパルスを与える。

以下同様に、再び第１３トラツクまでパルスを作ってゆ
き、これを繰り返せばよい。

なお遅延スイッチ８１は、再生動作が開始されてもサー
ボ系はすぐには応答しないので、その間シフトレジスタ
６３、あるいは６４に読み出しクロックを与えないでお
くためのものである。

この遅延スイッチ８１がないと、サーボ系が応答するま
でシフトレジスタ６３、あるいは６４が誤まって読み出
され、妨害音を再生してしまう。

このようにして、前記の読み出し制御パルスが各シフト
レジスタに与えられると、ＡＮＤ回路６８または６９を
介して、出力端子７９，８０にジッタのない再生パルス
列が得られる。

第１５図は、以上のように再生されたパルス列をもとの
アナログ値に変換するＤ／Ａ変換器の信号系統図である
。

各トラックのシフトレジスタからの入力端子７９’、８
０’はすべてＯＲ回路８２により集められ、各トラック
に並列に分散されていたパルス列が直列のパルス列にも
どされる。

８３は１３ビツトのシリアルイン、パラレルアウトのシ
フトレジスタで、直列パルス列を１３ビツトごとに区切
り、第１ビツトはＬ−Ｒチャンネル分離回路８４に加え
、第２ビツト以下１３ビツトまでをＤ／Ａ変換器８５に
加える。

後者はＤ／Ａ変換器８５でアナログ値に変換され、デマ
ルチプレクサ８６でＤ／Ａ変換器８５のアナログ値をＬ
−Ｒチャンネル分離検出回路８４の出力信号によりＬチ
ャンネル低域フィルタ８７ａ、Ｒチャンネル低域フィル
タ８７ｂに振り分けられ、再生信号が得られる。

なお本実施例においては、上述のフレーム分配記録方式
が、テープヘッド系で生じるドロップアウトの影響に対
して強いという理由で、情報ビットに対するパリティビ
ットの挿入を行なっていない。

しかし、録音機の信頼性を更に上げるため、パリティピ
ット（ビット数Ｃ）を１サンプル値に対応するパルス列
の任意な位置に挿入することができる。

この場合、前記（７）式のＢの代りにＢ＋Ｄ＋Ｃを新し
いＢとして用い、すなわち （Ｂ＋Ｃ＋Ｄ ） Ｘ Ｓ ・・・・・・・・・（
８）ｍ： −１ として、各構成要素を定めればよい。

以上説明したように、本発明によるときは極めて高品質
のオーディオ信号を、３８ｃＩＬ／Ｓｅｃという通常の
テープ速度を有するテープレコーダによって記録再生す
ることが可能になる。

また上記実施例以外において、たとえばビデオ信号をパ
ルス符号化して記録する場合においても本発明は適用で
き、ＰＣＭ録音機として大きな効果を有するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のビット分配方式によるＰＣＭ録音機の概
略の構成を示す説明図、第２図は従来のビット分配方式
におけるドロップアウトの影響を示す波形図、第３図は
本発明の実施例の記録系の概略の構成を示す信号系統図
、第４図はフレーム分配における信号の分配される状態
を示す説明図、第５図ａは磁気テープ上で生じたドロッ
プアウトの影響を説明するための記録パターンの１部を
示す模式図、同図すは１フレームに対応するＢビットの
記録がＳ個含まれていることを示す説明図、第６図は本
実施例におけるＡ／Ｄ変換器の信号系統図、第７図は本
実施例における１フレームの構成を示す説明図、第８図
はフレーム分配を行なう制御パルス発生回路の構成を示
す信号系統図、第９図は第８図の各部の信号波形図、第
１０図は本実施例における第１トラツクの信号の分配径
路とシフトレジスタの動作およびスタッフパルスの挿入
径路を示す信号系統図、第１１図は第１０図の動作を示
す説明図、第１２図は第１トラツクの再生系の信号系統
図、第１３図はシフトレジスタの書き込みを制御する信
号を説明する信号波形図、第１４図はシフトレジスタの
読み出しに関する信号波形図、第１５図はＤ／Ａ変換器
の信号系統図である。 １：信号源、２：符号器、３：分配器、４：記録器、５
：集合器、６：復号器、７：再生信号取出部、８：書込
用マルチトラックヘッド、８′：再生用マルチトラック
ヘッド、９：記録媒体、１０：信号波形、１１：再生波
形、１２：入力端子、１３：サンプルホールド回路、１
４ ： Ａ／Ｄ変換器、１５：分配器、１６ニシフトレ
ジスタ、１７：スタフパルス挿入回路、１８：変調器、
１９：記録増幅器、２０：記録ヘッド、２１：スタッフ
パルス、２２：１フレ一ム分の信号パルス、２３：Ｌチ
ャンネル低域フィルタ、２４：Ｒチャンネル低域フィル
タ、２５：マルチプレクサ、２６二チヤンネル分離用ビ
ット挿入回路、２７：タイミングパルス発生回路、２８
，２９，４５，７９゜８０．３５０１，３５０２．・・
・・・・３５１３：出力端子、２８’、２Ｂ“、２９’
、７９’、８０’、３５０１’：入力端子、３０：８４
ビツトカウンタ、３１：１３ビツトカウンタ、３２：ワ
ンショットマルチ、３３：フリップフロップ、３４：Ａ
ＮＤ回路、３５：１３ビツトシフトレジスタ、３６：１
２ビツトカウンタ、３７．３８．３９．４２ ：ＡＮＤ
回路、４０：ＯＲ回路、４に反転回路、４３ニアビツト
シフトレジスタ、４４ニアビツト固定パタ一ン発生回路
、４５：パルス列出力端子、４６：再生ヘッド、４７：
再生増幅器、４８：微分回路、４９：パルサー、５０：
クロックパルス抽出回路、５１：復調器、５２：スタッ
フパルス検出回路、５３：フリップフロップ、５４：８
４ビツトカウンタ、５５，５６：セツトリセツト形フリ
ップフロップ、５７．５８．５９．６０ ：ＡＮＤ回路
、６１ｔ６２：ｏＲ回路、６３，６４：８４ビツトシフ
トレジスタ、６６．６７：ＡＮＤ回路、７０：反転回路
、７１：発振器、７２：低域フィルタ、７３：カウンタ
、７４：読み出しパルス分配器、７５：キャプスタンモ
ータ、７６二位相比較器、７７．７８：ワンショットマ
ルチ、７９．８０：再生パルス入力端子、８１：遅延ス
イッチ、８２：ＯＲ回路、８４：Ｌ−Ｒチャンネル分離
回路、８５ ： Ｄ／Ａ変換器、８６：デマルチプレク
サ、８７ａ、８７ｂ：低域フィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アナログ信号をサンプリングし各サンプリング値を
   パルス符号化してｎ個のトラックを有する記録再生装置
   により記録するＰＣＭ録音機において、符号化ビット数
   Ｂ、パリティ用ビット数Ｃ、チャンネル分離用ビット数
   りとして１サンプル値を（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）ビットで構成し
   たパルス列を８個集めて１フレームとし、前記ｎ個のト
   ラックに各トラックに１フレームづつ順次繰り返し分配
   し、各トラックごとに転送速度を低速に変換してフレー
   ム識別用のｍビットの情報にあられれにくい符号からな
   るスタッフパルスとともに記録し、かつ上記各ビット数
   の間に次式の関係を設けたことを特徴とするＰＣＭ録音
   機。