JPS5882B2 - ヒカクドヘンチヨウハレベルジドウセイギヨホウシキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被角度変調波レベル自動制御方式に係り、特に
直接波信号と被角度変調波信号とを多重化してマルチチ
ャンネル信号をレコードディスクに録音するマルチチャ
ンネルレコード切削録音系において、被角度変調波信号
のレベルを直接波信号及び被角度変調波信号の変調信号
（以下単に変調信号という）のレベル変動に対応させて
自動的に制御する方式を提供することを目的とする。

一般に、直接波信号と被角度変調波信号とを多重化して
マルチチャンネル信号をレコードディスクに切削録音す
る際及びピンクアップによる再生時において、録音レベ
ルが大である場合、直接波信号の高域周波数成分と被角
度変調波信号の周波数との間に干渉を生じ、妨害雑音等
によるＳ／Ｎの悪化、歪率特性の劣化等の問題を生ずる
。

そこで、この様な悪影響を防止する方法として、被角度
変調波のレベルを上げることが考えられる。

即ち、この被角度変調波伝送系において、被角度変調波
信号のＳ／Ｎは、一般に次式で表わされる。

但し、（１）式中、ｆは最高変調信号周波数、Δｆは周
波数偏移、Ｃは被角度変調波信号の搬送波レベル、Ｎは
雑音レベルを夫々示す。

これにより、被角度変調波伝送系において、Ｓ／Ｎを改
善するためには、被角度変調波信号レベルは犬なるほど
良いことがわかる（但し、所定範囲内に限る）。

しかし、常時、被角度変調波レベルを大としておくと、
レコードカッタのヘッドが発熱するため大がかりな特殊
なガス冷却手段を用いなければならない等の問題点を生
ずる。

従って、被角度変調波信号のレベルを直接波信号のレベ
ル変動に応じて自動的に制御することが必要となる。

そこで、先に、本出願人はマルチチャンネルレコード切
削録音系における搬送波レベル自動制御方式としで特公
昭４９−１４２４２号、特公昭４９−１４２４３号等に
見られる如き方式を提案した。

これらの提案方式は、いずれも直接波信号のレベルが犬
なる時に被角度変調波のレベルを自動的に増大して、直
接波信号と被角度変調波信号との干渉によるＳ／Ｈの悪
化、歪率特性の劣化を軽減させる特長を有する方式であ
る。

例えば特公昭４９−１４２４２号にて提案した方式は、
レコードに録音すべきプログラム信号を録音されている
磁気テープを再生する装置において、正規の再生ヘッド
に先行して先行ヘッドを設けておき、この先行ヘッドに
より再生した信号を、イコライザ回路、ゲート回路、デ
ィレィ回路、積分回路等を通すことによりその再生信号
のレベルに応じたレベル制御信号を得、このレベル制御
信号により被角度変調波のレベルを自動的に制御する様
にしている。

然るに、この提案方式では正規の再生ヘッドより再生し
た４チヤンネルの信号伝送ラインと、先行ヘッドより再
生したレベル制御用信号伝送ラインとは夫々分離してい
るため、４チヤンネルの信号伝送系で信号レベル（カッ
ティングレベル）を設定した場合に、上記制御信号のレ
ベルまで調整し直さなければならない問題点を有してい
た。

また、この提案方式では、先行ヘッドを設けなければな
らず、磁気テープ再生装置が複雑となり、又上記制御信
号を得るための回路系統も複雑で、装置全体が大がかり
なものとなり、更に調整も面倒である等の問題点があっ
た。

そこで、上記問題点を解決すべく本出願人は先に特願昭
４９−１０９９４４号に見られる如き方式を提案した。

この提案方式は直接波和信号の高域成分レベルが犬のと
きと、直接波和信号のレベルが極めて小か零（無信号）
のときに夫々被角度変調波レベルを録音システム内で自
動的に増強させることにより、先行ヘッドを用いること
なく、しかも被角度変調波信号の復調信号系のＳ／Ｎを
より向上せしめ得た方式である。

然るに上記提案方式は、直接波和信号のレベルが極めて
小か零（無信号）のときに、被角度変調波レベルを急峻
な立上り特性で増強させるため、この立上り部分で異常
雑音を発生する虞れがあるという問題点があった。

また、マルチチャンネルレコードの録音・再生において
、被角度変調波信号の復調時に問題となる雑音は、変調
信号レベルが極めて小か、又は零（無信号）のとき発生
する。

従って、このような信号レベルのときに被角度変調波レ
ベルを録音システム内で自動的に増強させることにより
、被角度変調波信号の復調信号系のＳ／Ｎをより向上さ
せることが要求される。

本発明は上記問題点を解決しかつ上記要求を満たすもの
であり、以下図面と共にその１実施例につき説明する。

第１図は本発明方式の１実施例のブロック系統図、第２
図は第１図の要部の１実施例の回路図、第３図Ａ−Ｆは
夫々第２図の動作説明用タイムチャートを示す。

第１図中、１は磁気テープで、マルチチャンネルの各チ
ャンネル信号が録音されている。

ここでは説明の便宜上、例えハＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３
及びＣＨ４の４つのチャンネル信号が録音されているも
のとして以下説明する。

磁気テープ１に録音されている４チャンネル信号ＣＨ１
〜ＣＨ４は、再生ヘッド２により再生されて演算回路３
ａ 、３ｂに供給され、ここで例えば和信号（ＣＨ１＋
ＣＨ２）及び差信号（ＣＨｌ ＣＬ）と和信号（ＣＨ
３＋ＣＨ４）及び差信号（Ｃｆ（３−ＣＨ４）とに夫々
演算される。

上記演算回路３ａ、３ｂの出力直接波和信号（ＣＨＩ
＋ ＣＨ２）、（ＣＨ３＋ ＣＨ４）は、遅延回路５ａ
、５ｂに供給され、ここで、差信号系と時間合わせをさ
れた後混合回路８ａ 、ｓｂに供給される一方、後述す
る制御信号形成回路６に供給される。

また、上記演算回路３ａ、３ｂの出力差信号（ＣＨｌ−
ＣＨ２）、（ＣＨ３−ＣＨ４）は角度変調器４ａ、４ｂ
に変調信号として供給され、ここで変度変調された後、
レベル制御回路７ａｔ７ｂに供給される一方、上記制御
信号形成回路６に供給される。

これにより、上記制御信号形成回路６より制御信号が形
成され、この制御信号は上記レベル制御回路？ａ、７ｂ
に供給され、後述する如く、ここで角度変調器４ａ 、
４ｂよりの被角度変調波信号のレベルを、上記演算回路
３ａ 、３ｂの出力直接波信号（ここでは和信号）の特
に高域成分の大レベル時と変調信号（ここでは差信号）
レベルが所定レベル以下の時に夫々自動的に増強すべく
レベル制御する。

レベル制御回路７ａ 、７ｂよりの被角度変調波信号は
混合回路８ａ 、８ｂに供給され、ここで上記直接波和
信号と夫々混合多重化された後、カッタ増幅器９ａ 、
９ｂを経てカッタヘッド１０に供給されてこれを駆動し
、レコードディスク（ラッカ盤）１１に１本の溝を形成
して録音される。

上記制御信号形成回路６及びレベル制御回路７ａ、７ｂ
の具体的な回路系統の１実施例を第２図及び第３図Ａ−
Ｆと共に説明する。

入力端子１６ａｔ１６ｂより入来した演算回路３ａ 、
３ｂよりの直接波相信号（ＣＨ１＋ ＣＨ，）、（ＣＨ
３＋ＣＨ４）は、和信号系制御信号形成回路１９を構成
する緩衝増幅器２１＆、２１ｂを経て高域フィルタ２２
ａ 、２２ｂに供給され、ここでその高域成分のみを沢
波された後、可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ，で所定のレベル
に設定されて非反転増幅器２３ａ、、２３ｂ１と反転増
幅器２３ａ２゜２３ｂ２とよりなる増幅回路２３ａ 、
２３ｂに供給され、ここで十分増幅される。

上記増幅器２３ａ１，２３ａ、、２３ｂ１，２３ｂ２よ
り取り出された信号は順方向のダイオードＤ１．Ｄ３．
Ｄ３゜Ｄ４に供給され、ここで正の成分のみを取り出さ
れる。

従って、ダイオードＤ０〜Ｄ４のカソードの共通接続点
■には第３図Ａに示す如き波形の信号ａが現われる。

なお、可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２はダイオードＤ１〜Ｄ
４を通過する信号の閾値レベルを設定するためのもので
ある。

この信号ａは抵抗Ｒ１８を通してＮＰＮ）ランジスタＴ
１． Ｔ、、コレクタ抵抗Ｒ１ｇ 、Ｒ２０及びトラン
ジスタＴ１ のコレクタよりトランジスタＴ２のベース
に順方向に接続されたダイオードＤ、とよりなる波形整
形回路に供給され、ここで波形整形された後ゲートダイ
オードＤ６のアノードに加えられる。

他方、入力端子１７ａ、１７ｂより入来した演算回路３
ａ 、３ｂよりの差信号（ＣＨｔ ＣＨ２）、（ＣＨ
３−ＣＨ４）は、差信号系制御信号形成回路２０に供給
され、夫々緩衝増幅器２４ａ 、２４ｂを経、閾値レベ
ル設定用の可変抵抗器ＶＲ３゜ＶＲ，でレベルを設定さ
れ、高利得増幅回路２５ａ。

２５ｂで増幅された後抵抗Ｒ２８，Ｒ，、を経てゲート
及び波形整形用ＮＰＮ）ランジスタＴ、 、 Ｔ、のベ
ースに印加される。

このトランジスタＴ３．Ｔ４のベースには第３図Ｂに示
す波形の差信号の正の成分のみの信号電流すが流れる。

ここで、エミッタを接地され、コレクタを共通接続され
た上記トランジスタＴ３及びＴ４と、トランジスタＴ３
．Ｔ４のコレクタと正の直流電源電圧（＋ＶＤｃ）端子
との間に挿入接続された抵抗Ｒ２３と、トランジスタＴ
３． Ｔ４のコレクタと接地間に並列接続されたコンデ
ンサＣ及びＣ２と、このコンデンサＣ。

Ｃ７の非接地側端子間に並列接続されてなる抵抗Ｒ２４
及び図示の向きのダイオードＤ７ とは夫々差信号の制
御信号変換回路を構成している。

この変換回路における制御応答特性は比較的ゆるやかに
立上り、かつゆるやかに復帰するよう予め設定されてあ
り、時間的には立上り、復帰共に例えば数１００ｍ５に
設定されている。

この変換回路に供給された差信号の正の成分は、ここで
上記制御応答特性での制御信号電圧に変換された後、ゲ
ートダイオードＤ８のアノード側に加わる。

ゲートダイオードＤ６．Ｄ８のカソード側より取り出さ
れた信号は共通制御信号形成回路２６に供給される。

この回路２６の入力段にはゲートダイ；オードＤ６及び
Ｄ８のカソードと接地間に直列に接続された抵抗Ｒ２５
、コンデンサＣ３と、この直列回路に並列接続された抵
抗Ｒ２６とよりなる相信号の制御信号変換回路が設けら
れている。

すなわち、上記コンデンサＣ３は低容量のものを使用し
、抵；抗Ｒ２６は高抵抗のものを使用すると、第３図Ａ
にａで示す和信号の高域成分が時刻ｔ１〜ｔ２で大レベ
ルになると、トランジスタＴ１ がオン、トランジスタ
Ｔ２がオフとなり、トランジスタＴ２のコレクタ電位は
コンデンサＣ３と抵抗”ｉｏで決まる（抵抗Ｒ２５の抵
抗値は極めて小であり無視しうる）充電特性に従って電
源電圧（＋ＶＤｃ）まで瞬時に上昇する。

一方、時刻ｔ２〜ｔ３で和信号の高域成分が第３図Ａに
示す如く低レベルになると、トランジスタＴがオフ、ト
ランジスタＴ２がオンとなるため、ダイオードＤ６が逆
バイアスされ、コンデンサＣ３の充電電荷は抵抗Ｒ２６
を介して放電される。

ここで、抵抗Ｒ２６の抵抗値は犬に選定しであるため、
上記コンデンサＣ３の放電時定数は大になる。

従って、ダイオードＤ６とコンデンサＣ３の接続点には
、抵抗Ｒ２０とコンデンサＣ３で決まる立上り特性が急
峻で、かつ抵抗Ｒ２６とコンデンサＣ３とで決まる立下
り（復帰）特性の緩やかな第３図Ｃにｃで示す如き和信
号の制御信号が、上記正の和信号の高域成分ａのレベル
に応じて得られる。

一方、第３図Ｂに示す正の差信号成分すのレベルが時刻
ｔ１〜ｔ、で極めて小になると、トランジスタＴ３及び
Ｔ４が夫々オフになるため、ダイオードＤ７カ導通状態
となり、コンデンサＣ０は抵抗１Ｒ２３を介して、また
コンデンサＣ２は抵抗Ｒ，３、ダイオードＤ７を介して
夫々充電される。

ここでこの充電特性は前述したように比較的大に選定さ
れである。

次に、上記信号成分すが第３図Ｂに示すように、時刻ｔ
２〜ｔ３で犬なるレベルになると、トランジスタＴ３及
びＴ４が夫々オンとされ、従ってダイオードＤ７が逆バ
イアスされて非導通状態となり、コンデンサＣ１の充電
電荷はトランジスタＴ３．Ｔ、を介して放電され、また
コンデンサＣ７の充電電荷は抵抗Ｒ１１４及びトランジ
スタＴ３゜Ｔ４を介して比較的緩やかに放電される。

従って、ダイオードＤ のカソード側には立上り特性及
び復帰特性共に比較的緩やかな第３図りに示す如き差信
号の制御信号ｄが、上記差信号成分すのレベルに応じて
取り出される。

従って、コンデンサＣ３は和信号の制御信号のみに動作
し、コンデンサＣ３及びダイオードＤ６゜Ｄ８のカソー
ドの接続点には和信号の制御信号と差信号の制御信号の
各復帰特性カー最終的にコンデンサＣ３、抵抗Ｒ２６で
決定される第３図Ｅに示す如き制御信号ｅが得られる。

ゆえに、増幅器２７には第３図Ｅに示す如く、変換され
た制御信号ｅ（又は信号Ｃ又は信号ｄ）が入方される。

なお、第３図Ａ、Ｂ中、時刻ｔ３〜ｔ４間は和信号、差
信号共に零（無信号）のときを示し、時刻ｔ４〜ｔ５間
は和信号高域成分のレベルが小のときで、かつ差信号レ
ベルが所定レベルよりも犬のときを示す１増福器２７よ
り取り出された制御信号は、可変抵抗器ＶＲ５，ＶＲ６
に夫々供給され、ここでレベルを調整された後、可変抵
抗器ｖＲ７，ｖＲ８にてその利得を調整される反転増幅
器２８ａ 、２８ｂに供給され、ここで位相を反転され
かつ増幅される。

この反転増幅器２８ａ 、２８ｂの出力制御信号はレベ
ル制御回路７ａ 、７ｂ内に設けている可変抵抗素子と
しての電昇効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｒ７ａ、Ｒ７ｂ
のゲートに印加され、そのドレインソース間抵抗を可変
制御する。

次にレベル制御回路７ａ、７ｂにつき説明する。

ここで、レベル制御回路７ａ、７ｂは同一回路であり、
説明の便宜上、レベル制御回路７ａにつき説明する。

レベル制御回路７ａは入力端子１２ａに接続される抵抗
Ｒ１ａ（抵抗値Ｒ１）、Ｒ２ａ（抵抗値Ｒ２）及び演算
増幅器１３ａ よりなる反転増幅回路と、抵抗Ｒ３ａ（
抵抗値Ｒ３）、Ｒ４ａ（抵抗値Ｒ４）、Ｒ５ａ（抵抗値
Ｒ５）、Ｒ６ａ（抵抗値Ｒａ ）、Ｒ８ａ（抵抗値Ｒ８
）、Ｒ９ａ（抵抗値Ｒ’ｏ ）、ＦＥＴＲ７ａ（ドレイ
ン・ソース間抵抗Ｒ７）及び演算増幅器１４ａよりなる
電子アッテネータ回路（電圧制御可変利得増幅回路）と
より構成されている。

入力端子１２ａより入来した角度変調器４ａより被角度
変調波信号は、抵抗Ｒ１ａを介して増幅器１３ａの反転
入力端子に加えられ、ここで反転増幅された後、抵抗Ｒ
３ａ及び”４ａ により分圧されて極めて低レベルの信
号とされて増幅器１４ａの非反転入力端子に加えられる
一方、抵抗Ｒ５ａとＦＥＴＲ７ａのドレイン・ソース間
抵抗Ｒ７とにより分圧されて増幅器１４ａの反転入力端
子に加えられる。

これにより、増幅器１４ａは反転増幅器として動作する
。

また上記ＦＥＴ Ｒ７ａのゲートには上記抵抗Ｒ９ａを
介して加えられる共通制御信号形成回路２６よりの制御
電圧に、抵抗Ｒ８ａ及びＲ９ａにより分圧された上記増
幅器１３ａよりの被角度変調波を重畳した信号が加えら
れ、この重畳信号はＦＥＴＲ７ａのドレイン・ソース間
抵抗Ｒ７を可変制御すると共にその歪を小にする。

すなわち、上記電子アッテネータ回路の伝達関数Ｇは次
式で示される。

また、ＦＥＴ Ｒのドレイン・ソース間抵抗Ｒ７は一般
に次式で示される。

但し、（３）式中、ＶＧＳはＦＥＴＲ７ａ のゲート・
ソース間電圧（制御電圧）、ｖＰはピンチオフ電圧、ｒ
ＤＳはｖＧ８が零のときのＦＥＴ Ｒのドレイン・ソー
ス間抵抗（内部抵抗）である。

従って、Ｒ，＞＞Ｒ４になるよう値を設定し、ｒＤＳ−
Ｒ４、Ｒ３−Ｒ５になるよう設定することにより、上記
伝達関数Ｇは で表わすことができる。

また、ＦＥＴ において、そのドレイン・′ソース間型
圧ＶＤｓの債の信号電圧を、そのゲート・ソース間に印
加すると、ＦＥＴのノンリニヤ特性を大幅に改善できる
。

ゆえに、抵抗Ｒ４ａ、Ｒ９ａをＲ４＝ Ｒ９になるよう
に設定すると、抵抗Ｒ８ａの抵抗値Ｒ８は Ｒ８−２Ｒ３＋Ｒ４（５） で表わされる。

（５）式に示した値により電子アッテネータ回路での波
形歪は無視できるものである。

なお、上記に述べたＲ３＞＞Ｒ４に抵抗Ｒ３ａ。

Ｒ４ａを設定することにより、ＦＥＴのｖＤｓそのもの
が極めて小となることになり、従って歪率をより改善で
きるものである。

これにより、入力端子１２ａ、１２ｂよりレベル制御回
路７ａ 、７ｂに入来した角度変調器４ ａ 。

４ｂよりの被角度変調波は、ここで共通制御信号形成回
路２６の出力制御信号ｅの逆相の信号によってレベル制
御される。

これにより、レベル制御回路７ａ、７ｂより第３図Ｆに
示す如く、２つの直接波和信号の高域成分のうち少なく
ともどちらか一方の高域成分のレベルが大なる期間と、
２つの差信号のうち少なくともどちらか一方の差信号の
レベルが所定レベル以下の期間とにおいて、夫夫レベル
を自動的に増強された高Ｓ／Ｎで低歪率の被角度変調波
信号ｆが出力端子１５ａ、１５ｂに導かれる６また、入
力端子１２ａ、１２ｂよりの被角度変調波信号は、第３
図Ａ〜Ｆより明らかなように和信号の高域成分のレベル
が大になった際、急峻なる立上り特性でレベルを増強さ
れ、和信号の高域成分のレベルが所定レベル以下（無信
号時を含む）のときにおいて、差信号レベルが所定レベ
ルより大から小（無信号−誉含む入に移った際には比較
的緩やかな立上り特性でレベルを増強され、かつ和信号
の高域成分のレベルが所定レベルよりも大から小に移っ
た際と、差信号レベルが所定レベルよりも小から大に移
った際とにおいて夫々比較的緩やかな復帰特性で増強さ
れたレベルを復帰せしめられる。

なお、上記実施例において、直接波信号を異なる２つの
チャンネルの和信号、被角度変調波信号の変調信号を異
なる２つのチャンネルの差信号としているが、他のオー
ディオ信号であっても差し支えないことは勿論である。

上述の如く、本発明になる被角度変調波レベル自動制御
方式は、直接波信号と被角度変調波信号とを多重してマ
ルチチャンネル信号をレコードディスクに切削録音する
に際し、直接波信号の高域成分が所定レベルよりも大な
る時に被角度変調波信号のレベルを増強する方式におい
て、上記直接波信号の高域成分が上記所定レベルよりも
小なる期間において上記被角度変調波信号の変調信号が
所定レベル以下又は無信号時のときに被角度変調波レベ
ルを増強するようにしているため、常に最適のレベル制
御を行ない得、直接波信号のレベルが大なる場合、被角
度変調波のレベルも大であるため、このように録音され
たマルチチャンネルディスクの再生に際して直接波信号
の高域周波数成分と被角度変調波信号との間に生じる干
渉を大幅に減じることができ、異常雑音の発生を十分に
抑圧でき、また被角度変調波の復調信号系の雑音を従来
より大幅に抑圧でき、従って復調信号のＳ／Ｎを極めて
改善でき、更に低歪率アッテネータ回路を用いてレベル
制御を行なうようにしているため、被角度変調波の波形
は無歪となり、同時に等測的に被角度変調波のレベルは
大レベルで伝送できるので上記復調信号のＳ／Ｎも更に
改善でき、また上記変調信号が所定レベル以下又は無信
号時になった際、上記被角度変調波レベルを比較的緩や
かな立上り特性で増強するようにしているため、特にマ
ルチチャンネルの各チャンネル信号が大レベルより零若
しくは極めて小に移った際に被角度変調波レベルを急峻
な立上り特性で増強する先の提案方式において生じやす
い異常雑音を除去でき、また更に先に提案した先行ヘッ
ドを用いる方式に比し、先行ヘッド及び各チャンネル毎
分のイコライザ増幅器等を設ける必要がなく、従って切
削録音系を安価に構成し得る等の数々の特長を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の１実施例のブロック系統図、第２
図は第１図の要部の１実施例の回路図、第３図Ａ−Ｆは
夫々第２図の動作説明用タイムチャートを示す。 ３ａ、３ｂ……演算回路、４ａ、４ｂ……角度変調器、
６……制御制御形成回路、７ａ 、 ７ｂ……レベル制
御回路、８ａ 、 ８ｂ……混合回路、１２ａ、１２ｂ
……被角度変調波信号入力端子、１６ａ、１６ｂ……直
接波相信号入力端子、１７ａ。 １７ｂ……差信号入力端子、１９……和信号系制御信号
形成回路、２０……差信号系制御信号形成回路、２２ａ
、２２ｂ……高域フイルタ、２６……共通制御信号形成
回路、Ｒ７ａ、Ｒ７ｂ……電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直接波信号と被角度変調波信号とを多重化してマル
   チチャンネル信号をレコードディスクに切削録音するに
   際し、直接波信号の高域成分が所定レベルよりも大なる
   ときに被角度変調波信号のレベルを増強する方式におい
   て、上記直接波信号の高域成分が上記所定レベルよりも
   小なる期間において上記被角度変調波信号の変調信号が
   所定レベル以下又は無信号時のときに該被角度変調波信
   号のレベルを増強するようにしたことを特徴とする被角
   度変調波レベル自動制御方式。