JPS5898812A - デジタル信号の再生装置 - 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】 この発明は、ＡＭ変調やＦ　Ｍ変調などのキャリア変調
方式によらないベースバンドで記録されたデジタル信号
の再生装置の特にフレーム同期信号（ブロック同期信号
）の補償回路部に関する。

例えば、オーディオ信号がデジタルＰＣＭ化されてディ
スクに記録され、この記録されたデジタルＰＣＭオーデ
ィオ信号がこのディスクより再生される装置か知られて
いる。このＰＣＭオーディオディスクの記録再生装置の
場合、ＰＣＭ、ｉ−デイオ信号を記録するに当っては、
ＡＭ変調やＦ　Ｍ変調などのキャリア変調方式によらな
いベースバンドで記録する方式が採られている。そして
この場合、通常ランレングスリミテッドコード（ｒｕｎ
ｌｅｎｇｔｈ　１ｉｒｎｉｔｔｅｄ　ｃｏｄＣ）の変調
方法が用いられる。

この変調方法は、０”または１”のデータに関して２つ
のデータの遷移（トランジション）間の最大反転間隔暑
長くして記録効率を高ぐすると共に最大反転間隔区間か
いものとして再生側におけるセルフクロックの容易化を
図るものである。

とこ、うで、デジタル信号を記録、再生する際にはデジ
タル信号の誤り訂正その他の処理ビ答易にするため複数
サンプル毎にブロック化し、そのブロック化したもの毎
に処理するようにしている。

この１ブロック分の長さ乞１フレーム期間としてデジタ
ルオーディオディスクでは汲っている。そして、この１
ブロツク毎のデータに対してフレーム同期信号（ブロッ
ク同期信号）がその先頭の部分に挿入され、１ブロック
単位の目印とされている。

このフレーム同期信号としては、この場合、最大反転間
隔が連続する変調出力は通常の変調によっては現れない
ことを利用して、この最大反転間隔が２回連続するビッ
トパターン、すなわち′１”の区間が最大反転間隔の間
続くとともに、これに続いてＯ”の区間が最大反転間隔
区間続くようなパターンをフレーム同期信号として用い
るようにしている。

前述もしたように、このフレーム同期信号を再生側では
検出し、このフレーム同期信号ン検出したことによりそ
の後のデータを適宜処理するわけであるが、以下のよう
な理由により、このフレーム同期信号が正しく検出され
ない場合があり、一般に再生側にはフレーム同期信号の
補償回路が設けられる。

すなわち、例えばディスクに生じた傷などによりフレー
ム同期信号が欠落してしまう場合がある。

また、フレーム同期信号と類似するパルス状のノイズが
再生信号に混入され、これが誤ってフレーム同期信号と
して再生され、その後の処理ビ誤らせる結果となるよう
な場合もある。さらに音声信号の頭出しのようなサーチ
モードなどのときにはフレーム同期信号は検出されない
がこのサーチモードが終了した後即座にフレーム同期信
号が得られないと、サーチモードから通常の再生モード
に切り換った後から安定な再往信号が得られるのにしば
らくの時間が必要になるということにもなる。

その他種々の原因によりフレーム同期信号の周期が変わ
ることがあり、それｔ補正する必要もある。

この発明は上述のようなデジタル信号の再生装置のフレ
ーム同期信号の補償回路として、特に簡単な構成である
とともに再生装置のモードや、再生信号の状況に応じて
最適な補償動作Ｚなすようなもの暑提供しようとするも
のである。

以下、この発明による装置の一例を図ビ参照しながら説
明しよう。

第１図はこの補償回路の系統図の一例であり、入力端（
１）７通じた再生ＰＣＭオーディオ信号（ＮＲＺデータ
）はフレーム同期信号検出回路（２）に供給される。こ
のフレーム同期信号検出回路（２）はデータ中のフレー
ム同期信号と同じビットパターンの信号を検出するもの
である。この検出回路（２）においてフレーム同期信号
が検出されると、その検出信号ＳＬ′ｏが保護回路（３
）に供給される。この保護回路（３）は再生時、再生位
置かジャンプした場合のように再生信号か得られないの
に再生信号としてその１１］の信号ン取り扱い、ノイズ
がフレーム同期信号として誤って検出されないように人
力信号ンミューテイングする回路であって、特に設けな
くてもよい。

この保護回路（３）７通じたフレーム同期信号の検出信
号８）’Ｑはゲート回路（４）に供給されろ・このゲー
ト回路（４）にはオアゲート（５）の出力信号かゲート
信号として供給される。この場合、オアゲート（５）の
出力信号であるゲート信号は、通常は後述するようにし
く正規のフレーム同期信号位置に対し、±ｍピット程度
のパルス幅を有するようなウィンドウパルスＰＷとされ
る。したがって、正しい位置にフレーム同期信号が発生
したときは、このゲート回路（４）７通じてその検出信
号が得られる。ゲート回路（４）ヒ通じて得られたフレ
ーム同期信号の検出信号はオアゲート（６）の一方の入
力端に供給されるとともにカウンタ（７）のクリア端子
に供給される。このカウンタ（力のクロック端子にはク
ロック発生器（８）からのクロックツくルスＣＰが供給
される。

このクロック発生器（８）は再生信号のクロック成分に
同期するようにされており、例えばＰＬＬ回路が用いら
れる。このカウンタ（７）からはクロックツくルスＣＰ
をカウントしてフレーム周期のキャリーパルスＳＦ’Ｃ
がこれより得られるようにされている。

そしてこのカウンタ（７）から得られろフレーム周期の
信号８Ｆｃがオアゲート（６）の他方の入力端に供給さ
れる。

なお、このクロック発生器（８）の出力りｒコックをま
フレーム同期検出用のクロックとしても用いられる。

ゲート回路（４）のゲート信号となるウインドウノくル
スへｌはこのカウンタ（７）のカウント出力情報に基づ
いて次のようにして形成される。

すなわちカウンタ（７）のカウント値かフレーム周期に
相当するカウント値ｎよりｍビット分に相当するカウン
ト数だけ少ない数になると、検出器（９）においてそれ
が検出されその検出出力によってフリップフロップ回路
ａωがセットされる。また、カウンタ（７）のカウント
値がｍビット分に相当スルカウント値になると、それが
検出回路旧）にお−・で検出され、その検出出力により
フリップフロップ回路ａαがリセットされる。カウンタ
（７）かフレーム同期信号の検出信号によりクリアされ
ること７考えればフリップフロップ回路１１０１からは
フレーム同期信号の位置より手前ｍビット分の位置にお
Ｘ、）て立ち上がり、フレーム同期信号の後縁よりｍビ
ット労連れた時点において立ち下がるウインドウノくル
ス階が得られる。このウインドウノ（ルス〜はオアゲー
ト（５）の一方の入力端に供給され、ゲート回路（４）
のゲート信号となるものである。

フレーム同期信号の位相とカウンタ（７）の出力キャリ
ーパルスＳＦＣの位相とがずれてしまって〜・る場合に
はゲート回路（４）からはフレーム同期信号の検出信号
が得られなくなるが、その場合にしま次のようにしてそ
の状態が検出されてカウンタ（７）カー強制的にフレー
ム同期信号とノくルスＳＦＣの位相と力玉一致するよう
にされている。” すなわちａｚはその状態を検出するための監視用カウン
タである。このカウンタ（Ｉｚのロード端子にはゲート
回路（４）から得られるフレーム同期信号の検出信号が
供給されカウント値がプリセット値にプリセットされる
。またそのクロック端子にをま検出器αυからのカウン
タ（７）のカウント値カーｍビットに相当する数である
ときの出力信号か供給されろ。

この場合、カウンタ（７）においては常にクロックパル
スＣＰをカウントしているので検出器圓からはフレーム
周期でノくルスが得られ、これ力ｔカウンタ（１２１で
カウントされることになるか、ゲート回路（４）からフ
レーム同期信号の検出信号ＳＦ’ｗ力ζ得られている間
は、カウンタα２のロード端子にをま１フレ−ム周期で
この検出信号ＳＰｗが供給されてプリセットされるので
、結局とのカウンタ０ｚのカウント値はプリセット値＋
１以上は歩進しない。そして、ゲート回路（４）からフ
レーム同期信号の検出信号が連続して得られない状態の
とぎは、このカウンタ（１２１はプリセット値から検出
器Ｕυの出力パルスを順次カウントし、カウント値が歩
進する。そして、そのカウント値が所定値になると、こ
のカウンタ０力よりハイレベルに立ち上がる出力信号Ｓ
Ｌが得られる。この出力信号ＳＬはとのカウンタ（１２
１のイネーブル端子に供給されており、このため、カウ
ンタＯ３はカラントン停止する。この出力信号ＳＬはオ
アゲー）（５１’Ｙ通じてゲート回路（４）Ｋ供給され
る。つまり、ゲート信号は常にノ・イレベルとなり、ゲ
ート回路（４）は開放状態になる。

そして、フレーム同期信号の検出信号かこのゲート回路
（４）より得られると、このカウンタα２が再びロード
され、その出力信号ＳＬかローレベルに落ちるとともに
このカウンタＯ２がカウント可能状態に戻る。

つまり、カウンタ（７）の出力キャリーパルスＳＦＣの
位相か再生信号中のフレーム同期信号に対して犬ぎぐず
れウィンドウパルス幅内にフレーム同期信号の検出信号
か入らないときは監視用カウンタ（１２＋でこれか検出
され、強制的にカウンタ（７）の出力キャリーパルスＳ
ＦＣの位相が再生信号のフレーム同期信号位相と一致す
るようにカウンタ（７）がクリアされるものである。

そして、この発明においては、さらに、ウィンドウパル
スのパルス幅及び監視用カウンタ（１２＋のクリセット
値が再生モードや再生信号の状況によって補償回路が最
も有効に働くように制御される。

すなわち、ウィンドウパルスのパルス幅やカウンタａｚ
のプリセット値に関しては次のような点が考慮されてい
る。

再生テジタル信号ビ得るには、ディスクから取り出した
信号を、この信号に同期したクロック信号によってピッ
ト同期させる必要があるか、このビット同期回路におい
て上記クロック信号と再生信号との相対的位相ずれがあ
ると、それか積算されることにより１サイクル分抜けた
り増えたりするサイクルスリップ現象が生じる。これは
例えば再生信号にドロップアウトが生じることにより発
生する。通常の再生モードにおいては、ビット同期回路
を構成するＰＬＬ回路の可変周波数発振器の周波数とロ
ーバルフィルタの時定数とを選定して、サイクルスリッ
プによって生じる時間的誤差は±１〜２ビット程度にお
さえられている。

したがって、ノーマル再生モードの場合、通常は、ウィ
ンドウパルスの幅は、このサイクルスリップン生じたと
ぎにもフレーム同期信号の検出信号ｔゲートできるよう
なパルス幅であればよく、例えばフレーム同期信号が検
出されるべき位置Ｚ中心に±３ビット分程度の幅がよい
。しかし、ノーマル再生モードであっても、再生信号中
のデータ誤りがランダム誤りである場合には上記の幅で
問題はないか、バースト誤りが多い場合には、再生信号
とクロックとの位相ずれの童が積算されることによるサ
イクルスリップの童が大きくなるため、ウィンドウパル
スのパルス幅を広くする必要がある。

また、監視用カウンタａ２はウィンドウパルスの位相と
フレーム同期信号の位相とのずれを補正するものである
が、ノーマル再生時などのように比較的安定にフレーム
同期信号が検出できるとぎには、その検出信号ＳＰＷが
ドロップアウト等により若干欠如していてもウィンドウ
パルスの位相は正しいものとなっているから監視回路を
働かせることは実質的にウィンドウパルスのパルス幅を
広げる結果となって疑似フレーム同期信号等のノイズの
除去ができない等の不都合が生じる。このため、ノーマ
ル再生時にはカウンタα２からの信号ＳＬ乞ハイレベル
に立ち上げるに要するフレーム数、つまりプリセットカ
ウント値から信号ＳＬが）＼イレベルに立ち上がるまで
の検出器Ｕυの出力パルス数は比較的大であってよく、
例えば「１６」とされる。

一方、再生モードにおいて、頭出しのためのサーチモー
ドにされたとぎは短時間のジャストトラッキングにおけ
る再生信号からコントロール信号を再生する必要がある
ため、監視用カウンタ（１２１の出力信号ＳＬはフレー
ム同期信号が得られなくなってから短い期間、例えば３
フレ一ム期間後にハイレベルになるようにしなければな
らない。

さらに、再生信号が再生中になくなったときは、カウン
タ（１２１はフレーム同期信号が得られなくなったら即
座に出力信号ＳＬがハイレベルとなるようにプリセット
値か選定される方かよい。また、この再生信号が得られ
ないときは、ティスフ駆動モータの回転を制御すること
が多いので、再生信号が得られて後しばらくの間はウィ
ンドウパルスのパルス幅は最大にしておく方がよい。

以上のことｔ考慮して次のように構成されろ。

すなわち、高周波検出回路α３１において、再生信号の
有無が検出され、その検出出力かコントローラ［６１に
供給される。また、システムコントロール回路０４１か
らの再生装置がどのモードになっているかを示す信号が
コントローラ（１６］に供給される。さらに、再生信号
中のデータの誤り音検出するとともにその誤りを訂正す
る誤り訂正回路１５１からのデータ誤りの状況馨示す信
号がこのコントローラは旬に供給される。

そして、コントローラ（１Ｇ）からのコントロール信号
はカウンタ（７）のカウント値の検出器（９）及びＵυ
に供給されて、前述した論”ビット分に相当するカウン
ト値が前述のように、データ誤りの状況に応じて変えら
れ、ウィンドウパルスのパルス幅が変えられる。

また、コントローラｔｌＧ＋の別の出力信号によって監
視用カウンタ（１ｚのプリセット値が、再生（７）モー
ドに応じて、また、再生信号の有無検出出力に応じて変
えられる。

この第１図の回路の動作ビタイムチャー）−（＜参照し
てさらに説明しよう。

第２図〜第４図はノーマル再生モードにおける動作ビ示
すもので、第２図はサイクルスリップによって１フレ一
ム周期より短い期間が生じた場合及びドロップアウトか
生じた場合の動作例である。

同図Ａはフレーム同期信号検出回路（２）の出力ＳＦＯ
であり、同図１３はフリップフロップ回路（■■からの
ウィンドウパルスＰｗであり、また同図Ｃはゲート回路
（４）の出力８Ｆｗであり、同図りはカウンタ（７）の
出力キャリーパルスＳＦ’Ｃであり、さらに同図Ｅはオ
アゲート（６）の出力ＳＦＧである。

この場合、このサイクルスリップの量は、再生信号中に
おいて、ランダム誤りは多くてもバースト誤りが少ない
とぎは小さく、バースト誤りが多いとぎは多くなるが、
前述のようにウインドウノくルス〜の幅は、誤りの状況
に応じて可変されているので、はぼ確実にウィンドウパ
ルス幅内にそのサイクルスリップしたフレーム同期信号
の検出信号は含まれ、ゲート回路（４）より得られる。

この場合、このゲートされて得られたパルスによってカ
ウンタ（７）はキャリーパルスを発生する前にクリアさ
れるのでウィンドウパルスＦ’Ｗのパルス幅が狭くなる
とともＫ、このカウンタ（７）の出力キャリーパルスは
同図ＤＫ示すようにこのサイクルスリップが生じた期間
ぬけることになる。

一方ドロップアウトの期間においてはウィンドウパルス
〜のパルス幅内にフレーム同Ｍ　信号は存在しないから
ゲート回路（４）の出力にはフレーム同期信号の検出信
号は現れない。しかしドロップアウトが生じる前のフレ
ーム同期信号によってカウンタ（力か正しくクリアされ
ていれば、カウンタ（力からは正しいフレーム周期の信
号が得られ、これがオアゲー）Ｙ通じてフレーム同期信
号として出力端（１′７）に取り出されることになる。

第３図は同様にサイクルスリップ及びドロップアウトが
生じたとぎで、この例はサイクルスリップが生じたこと
によってフレーム周期よりも長い期間が生じた場合であ
る。この場合には、カウンタ（７）はキャリーパルスＳ
Ｆｃ′ｌａ０：発生した後にゲート回路（４）から得ら
れろ信号によってクリアされるのでこのパルスＳＦｃは
このサイクルスリップが生じた後の期間の長さが正規の
ものとは異ったものとなる。しかしオアゲート（６）の
出力ＳＦＧとしては同図Ｅに示すようなものが得られる
。

第４図は疑似同期パルスの混入した場合及び再生装置ン
サーチモードにした′ことＫよってフレーム同期信号が
長期に亘って欠如した場合である。

この場合には疑似同期パルスがウインドウバルス幅内に
入ることは極めて希であることからこの疑似同期パルス
が除去された状態でゲート回路（４）よりフレーム同期
信号の検出信号ＳＰｗが得られる。

一方、ゲート回路（４）よりフレーム同期信号の検出信
号ＳＦ１ｗが得られないサーチモードの期間においては
監視用のカウンタａ２１において例えば３フレ一ム期間
フレーム同期信号がないことが検出されると、カウンタ
（１２１の出力信号ＳＬ　（同図Ｆ）によってゲート回
路（４）が開放状態とされ、サーチモードの後にノーマ
ルモードとなったことにより検出されるフレーム同期（
ｉ号がゲート回路（４）よりゲートされると、これによ
って監視用カウンタ圓がロードされるとともにカウンタ
（７）がクリアされる。したがってカウンタ（７）の出
力パルスＳＦ’Ｃは同図りに示すようにサーチモードの
後の時点において若干不連続とはなるもののその後は正
しいフレーム周期の信号が得られるようになる。

以上述べたようにして、この発明によれば簡単な構成に
よりフレーム同期信号の補償回路が実現できるとともに
、再生信号の状況や再生のモードの違いに応じた適切な
補償動作乞するフレーム同期信号の補償回路を実現でき
るものである。

また、この発明による補償回路によればサイクルスリッ
プが生じる時間長分だけ見込んだパルス幅のウィンドウ
幅のゲートパルスによりフレーム同期信号の検出信号乞
ゲートするようにしたので、各フレーム周期内の同じ位
置において誤ったパルスがフレーム同期信号検出回路よ
り得られたとしても、その誤ったパルスＺ除去でさると
いう効果がある。

なお、この発明はデジタルＰ　ＣＭオーディオディスク
の再生装置の場合に限らず、デジタル信号ヲヘースバン
ド記録する場合においてフレーム同期信号（ブロック同
期信号）馨検出する場合のその補償回路に用いることが
できるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

（９）及び０υはウィンドウパルスのパルス幅を決定す
るためのカウント値の検出器、（１０）はウィンドウパ
ルスを形成するフリップフロップ回路、α２は監視用カ
ウンタ、（１６）は再生状況に応じて補償回路ンコント
ロールするためのコントローラである。 第１図 ＦＷ ノーーム同期　５ｂ　Ｉ呆言蒼　　　　　　　ヶ２トイ
Ｓ号 Ｚ　　３４　　　　６１７ Ｐ Ｃ［ グロ・）７　　７７ウング 発生答　　　　　　　　　　　５Ｆ（ δ　　　　　　　　　７ −ｍ Ｐ９　　　　　撞４ ｑ Ｆ 特開昭５８−９８８１２（７）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　ランレングスリミテッドコードで変調されるとと
   もに単位時間分毎にブロック化され、このブロック単位
   のデータに対して上記ランレングスリミテッドコードの
   通常の変調では現われないビットパターンが同期信号と
   して付加された状態のデジタル信号を再生する装置であ
   って、再生された上記デジタル信号から上記同期信号全
   検出する検出回路と、この検出回路からの上記同期信号
   の検出信号ビゲートするゲート回路と、このゲート回路
   の出力信号に基づいて、上記同期信号が得られる時点の
   前後の若干の期間外のパルス幅を有するウィンドウパル
   スを形成するウィンドウパルス形成回路と、上記ウィン
   ドウパルスのパルスＩＩ＠馨可変スるコントロール回路
   と乞有し、上記ウィンドウパルスが上記ゲート回路のゲ
   ート信号とされて上記パルス幅区間、上記ゲート回路が
   開となるようにされるとともに上記コントロール回路の
   出力により上記パルス幅が、再生装置がどのモードであ
   るかや上記再生デジタル信号の状態に応じて適宜選定さ
   れるようになされたデジタル信号の再生装置。 ２、　上記ウィンドウパルス形成回路は第１０カウンタ
   を有し、上記同期信号の周波数より十分高いクロックパ
   ルス乞上記第１のカウンタでカウントし、そのカウント
   値によって上記ウィンドウパルスのパルス幅が決定され
   るとともに十記第１のカウンタよりフレーム周期の信号
   Ｚ得、このフレーム周期の信号ケクロックとしてカウン
   トし、」−記ゲート回路からの出力信号によってプリセ
   ット値にプリセットされ、カウント値が設定された値以
   上になったとぎ、上記ゲート回路Ｚ開放状態となす出力
   信号を得る第２０カウンタ？有する監視回路が設けられ
   、さらに、上記コントロール回路には再生装置かどのモ
   ードになっているかを示す信号が供給され、それに応じ
   て得られるコントロール信号によって、上記監視回路の
   上記第２０カウンタの設定カウント値が各モードに応じ
   た値に選定されるようにされた特許請求の範囲第１項記
   載のデジタル信号の再生装置。 ３、　上記ウィンドウパルス形成回路は第１のカランタ
   ン有し、上記同期信号の周波数より十分高いクロックパ
   ルス乞上記第１のカウンタでカウントし、そのカウント
   傭によって上記ウィンドウパルスのパルス幅が決定され
   、上記コントロール回路には再生デジタル・信号中のデ
   ータ誤りの状態に応じたコントロール信号が得られ、こ
   のコントロール信号によって上記ウィンドウパルスのパ
   ルス幅馨設定する上記第１０カウンタのカウント値が可
   変されるようにされた特許請求の範囲第１項記載のデジ
   タル信号の再生装置。