JPS5928204A - 記録媒体の隣接トラツクに担持された変調オ−デイオ信号における漏話効果の低減法 - 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】 本発明は記録媒体上の瞬接した又は並列された複数トラ
ック上の変調オーディオ信号の記録及び再生に関する。

特に、本発明は所望のトラックの再生の際に一つ以上の
隣接トラック力Ｘらの干渉成分による漏話を低減するこ
とに関する。

細長い磁気テープ沿いの一連の傾斜トラック内（こ周波
数変調ビデオと共に記録される、周波数変調オーディオ
を使用する斜め走査（ｈｅｌｉｃａｌ　５ｃａｎ　）ビ
デオテープレコーダーシステムに関して不発明を説明す
るが、不発明はオーディオ信号が隣接又は並列のトラッ
ク又はバンドに周波数変調、位相変調、振幅変調される
他の記録媒体にも適用可能である。

はとんどすべてのビデオテープ記録装置は、ビデオ信号
を周波数変調し、磁気テープの長手方向に対しほぼ横断
方向又は斜めの方向のトラック内に、高速回転ディスク
又はドラムζこ担持されたヘッドを用いて、変調したビ
デオ信号を記録する方法を採用している。一般にオーデ
ィオ情報はいかなる変調又は符号化をも使用せずに固定
ヘッドによりテープ縁に沿って縦方向ζこ記録される。

ビデオテープ記録装置が設計上進歩し、増々幅の狭いテ
ープが使用されるようになったことに伴い、一層低速の
線型速度が使用され、トラック間の間隔が挟まり、各ト
ラックが相互に直接隣接するようになり、トラック間の
ビデオ漏話（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ　）を起こすようにな
った。各々のヘッドが一つ置きのトラックを読取る二ヘ
ッド式装置ｌこおいては、隣接トラックに対して異った
ヘッド方位（ａｚｉ　ｍｕｔｌｌ）を使用することによ
りビデオ漏話が低減されている。しかし方位をずらす方
法は、ビデオ信号スペクトルよす低い周波数ζこて同一
トラック上にビデオ信号と共に記録されたオーディオ信
号の漏話を抑制するにはあまわ効果的でない。したがっ
て傾斜トラック上にビデオ信号のみならずオーディオ信
号を走査することによりオーディオ信号を記録すること
が望ましいビデオテープ記録装置システム（傾斜トラッ
クは縦方向オーディオトラックの代りに又はそれに附加
されて用いられる）ｌこおいては、トラック間のオーデ
ィオ漏話を抑制する別の方法を使用することが必要であ
る。

上記問題を解決する不発明の方法を装脱する前に、周波
数変調に関するいくつかの基本原理ζこついて１及して
おくことが有益である。

周波数変調においては、変調周波数ｆｍｌこ対する、搬
送周波数ｆｄの周波数偏移ｆｄの比が変調指数ｍとして
知られている。すなわち ｍ 第１ａ図から第１ｄ図まではいろいろのｍの値（こよっ
て生ずる側波帯を示す。ｍ　＝　”Ａという低い１直の
最も簡単な場合を考えよう。この場合、周波数ｆｃ±ｆ
ｍに搬送周波数の両側に一つづつ、二つの側波帯のみが
ある。（適当な位相関係にある）これら三つの成分を含
む信号がＦ１■復調器に印加されると、その出力は周波
数ｆｒ１ｉの正弦波となる。

第２ａ図はただ一つの側波帯がある場合の信号を示す。

すなわちこれは周波数変調及び振幅変調を伴う、周波数
ｆｍにて変調された単一側波帯搬送波であると考えられ
る。この信号が（ＦＭシステムにおいて通例であるよう
に）振幅変動を除去するためのリミッタを通過すると第
二の側波帯が出現する（そして第一の側波帯は振幅が減
衰する）Ｏ第２ｂ図参照。もしもこの制限された信号が
復調器に印加されると、その出力は再び周波数ｆｈ１の
正弦波となる。したがって単一の側波帯と等価と考えら
れる任意の干渉信号は、制限を受けかつＦＭ復調を受け
た後は搬送波と干渉信号との間の間隔に等しい周波数を
もつ出力を生ずる。

もしも単−側波帯が十分に大きいとＡＭ（振幅変調）を
除去するための制限により上記のような別の側波帯が現
われることになり、第２ｂ図に示すスペクトルを与える
が、純粋の正弦波を与えるための復調（ことって誤った
振幅−位相関係を与える。この場合、出力は上記間隔に
等しい基本周波数をもつ歪んだ波と、単−側波帯の振幅
番こ依存した（偶及び奇両方の）高調波となる。この干
渉は次の量に比例する。

ｆ　ｉ　（ａ　ｃｏｓ２πｆ１ｔ　−ａ２ｃｏｓ４πｆ
Ｈｔ　＋ａ３ｃｏｓ６πｆｉｔ−・・・）ここでｆは搬
送波と単−側波帯との間の間隔であり、ａは単−側波帯
の搬送波に対する振幅比である。

この量の大きさはｆｌに比例し、小さなａの値に対して
は基本周波数ｆｉが主要となることが明らかである。例
えばａ　＝　０．１であれば、波は０．Ｏｌすなわち１
％の第２高調波０．００１すなわち０．１％の第３高調
波を含む。

搬送周波数ｆ。の周波数変調が走査システムに使用され
、かつ走査線間に漏話があるものとしよう。変調が無＜
、ｆｏｔこ少々のドリフト、即ち記録若しくは読取りの
速度における僅かな変動がある場合、−隣接走査線に帰
因する漏話は単一側波帯（走査線の周波数ｆ。からの間
隔は小さい）と考えることができる。したがって復調の
後、漏話により起生された干渉は低周波数のものから成
り、それらの強度は小さい。しかしその走査線又は隣接
走査線のいずれかもしくは双方の搬送波が変調されてい
るときは、漏話は多数の単一側波帯（すなわち、その搬
送波の両腸に対称的に配置された側波帯対としては現わ
れないもの）と考えることができ、その復調後の干渉は
多数の周波数を含むことになる。

搬送波の偏移がオーディオ周波数に比較して犬きけイｔ
ば、その復調された干渉は全オーディオスペクトルに及
ぶ。しかし復調された干渉波中の各スペクトル線の大き
さは依然としてその周波数に比例し、したがってより高
周波のものが顕著となって現われる。同一の公称搬送周
波数ｆ。を用いた先行の走置及び／又は後行の走置に帰
因する漏話が注目する走査ｌこ比較して少なくともｒ　
ＯｄＢ低い実用的走査システムでは、変調のない場合の
干渉は無視し得ることが多い。その理由は、その干渉が
人間の耳では昶覚しない数１０ヘルツｌこおける非騎に
低い振幅の信号であるからである。しかし変調のある場
合の干渉により起生される非線型歪は許容し難いことが
多い。この干渉はオーディオ周波数領域全域に及ぶ。な
ぜならば当座の走ｆｌこおけるＦＭ信号のスペクトルは
隣接の走肴線力Ａら漏れるものと厘なり合う（実際は事
実上一致している）からである。

一つの走査線から他の走査線への干渉は空中送信ＦＭ信
号の多重路伝播により起生さ４１．る干渉と類似してい
る。ＦＭ干渉の厳密な分析は１９６５年（昭和４０年）
刊すンフランシスコのマグロ−ヒル社発行ンィリップ・
Ｆ・パンク−著の［変調、ノイズ及びスペクトル分析」
第１１章１こ示されている。

圧縮−伸長ノイズ低減システムを附加するという考えは
示唆に富んでいる。上述したように、干渉性漏話に現わ
れる１則波帝ζこより生する復調音は、その側波帯の振
幅及び津波帯と所望の搬送波との周波数間隔に比例する
振幅を有する。一般に変調百分率が増大するとＩＪｔｌ
ｌ波帝の振幅が増大する。したがって低出力レベルに対
する変調百分率を増大せしめる圧縮は、自動的に復調さ
れた干渉をも増大する。伸長は再びそれを低下させるが
、圧縮が無かった場合のレベルとほぼ同程度に低下させ
るに過ぎない。なぜならば干渉は通沸、変調信号と同じ
オーディオスペクトル部分にあるからである。

それ故もしも干渉力Δら起こる非高調歪がノイズ低減の
行なわれない場合−こ許容し難いものであれば、ノイズ
低減が行なわれたときに許容可能となることはない。し
たがって圧縮−伸張ノイズ低減システムを附加すること
はそれ自体、干渉・１生漏話の問題を解決するには役立
たない。

漏話干渉問題に対する解決を求めるに際してビデオテー
プ記録装置システムｌこおける、そして疑いもなく他の
記録システムｌこおける、実際上）制限は、周波数変調
されたオーディ信号を記録する上に限定された帯域幅の
みが使用可能であるというコトである。例えば「色下方
（ｃｏｌｏｒ　ｕｎｄｅｒ　）　Ｊシステムの場合には
ビデオ９色・（ｃｈｒｏｒｎｉｎａｎｃｅ　）情報が、
主たる周波数変調４度情報より低い周波数において搬送
波上に変調されている。［彼故変調オーディオに対して
は比較的小部分の記録可能周波数スペクトルが利用可能
である。

それ故、本発明の目的は、オーディオ信号が変調されて
記録媒体上の複数の隣接トラック上に記録される記録・
再生システムｌこおいて一つ以上の隣接トラックからの
漏話干渉成分を低減することである。

もう一つの目的は、オーディオ信号が搬送波上（こ変調
され、かつ記録媒体上の複数の隣接トラック又は走査線
の上に変調ビデオ信号と共に記録されるビデオテープ記
録・再生システムにおいて、一つ以上の隣接トラックか
らの漏話干渉成分を低減することである。

本発明のさらに別の目的は、オーディオ信号が変調を受
け、かつ記録媒体上の複数の隣接トラック上に記録され
る記録・再生システムにおいて、一つ以上の隣接トラッ
クからの漏話干渉成分を低減するのみならず、その漏話
干渉成分を、変調オーディオ信号の記録帯域帯を著しく
増大することなく、かつ再生オーディオ信号の信号−ノ
イズ比を著しく損うことなく、低減することである。

本発明のこれら及び他の目的は図面と併せて以下の説明
から了解されよう。

不発明の教示するところによイ”Ｌば、隣接したトラッ
ク又は走査線内の変調オーディオ信号の公称搬送周波数
は、実質上すべての変調振幅及び変調周波数に対して、
漏話干渉成分を所望のオーディオ通過帯域外に遷移させ
るのに十分な量だけ、離隔（ｏｆｆｓｅｔ　）されてい
る。それと同時に隣接トラックの変調オーディオ周波数
スペクトルは、追加の帯域の必要量が最小となるように
亜なり合う。

搬送周波数の離隔の最小量は、所望の最大オーディオ応
答周波数及びシステム設計者が意図した許谷歪の大きさ
によって決定される。最大オーディオ応答周波数はより
小さい離隔は明らか（こ望まし力Δらぎるものである。

なせならば、可聴ビート音が搬送波から発生する力１ら
である。トラック間の満足のゆく離隔は最大オーディオ
応答周波数の２倍程度（たとえば１５　ｋＨｚまでの公
称応答を有するシステムについては３　Ｑ　ｋｉ（ｚの
離隔）である。

離隔が減少し、又は隣接トラック内に時折の高周波高振
幅のオーディオが発生すると、漏話歪成分が高周波端に
出現し始める。そのような漏話干渉は周波数依存性のあ
る圧縮器−伸長器ノイズ低減方式を用いてざらζこ低減
し得る。その理由はその種の干渉は、トラック毎の搬送
波の離隔が全く無い場合に見られるようにオーディオ帯
域全体に及ぶことなくオーディオ帯域の一部分に位置す
るからである。したがって高周波に作用するノイズ低減
を使用することにより、指定の大きさの漏話歪を得るの
に一層小さな搬送波離隔が可能となり、あるいは指定の
搬送波離隔に対する漏話歪を低減することが可能゛とな
る。ノイズ低減に加えて、又はその代りに、高周波プレ
エンファシス及びそのデエンファシスもまた有効である
。その離隔は一定又は可変にし得る。最も簡単な実施例
１こおいては、奇数番走査線は搬送周波数ｆ１ヲ使用し
、偶数番走査線は搬送周波数ｆ２を使用し、ｆ２−ｆ□
＝ｆｏを固定された離隔周波数とする。隣接走査線から
の漏話が対称的である（即ち先行及び後行の走査線から
の寄与が等しい）と仮定し、変調の無い場合にはその出
力が二つの等しい干渉成分を含むと仮定すると、各々の
成分はｆ。の領域にあり、それ故、オーディオスペクト
ルの頂部に、又は望ましくはその領域外にあることにな
る。別の実施例では三つの搬送周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３
が設けられ、各々が三つｌｆ５ζこ走査線上に使用され
るが・その結果生ずる干渉周波数ｆ、−ｆ２、ｆ２−ｆ
３、ｆ３−ｆ、がすべて可聴領域を超えており、かつ相
互に十分に接近していないため非線型に因る可聴性相互
変調成分を発生しないようにし得る。

好ましい実施例として、本発明は、斜め走査子に担持さ
れ、Ｊ−次的トラック又は走督線上に在来のビデオ信号
情報のみならず一つ以上の変調オーディオ信号を記録す
る、二つ以上のヘラドラ有する斜め走査ビデオテープ記
録・再生装置ｌこ実施されている。例えば約１５　ｋＨ
ｚの最大上限周波数を有するモノラル・オーディオ信号
が１．４　ＭＨｚの公称搬送周波数と±１００　ｋｌ（
ｚの偏移とを有する搬送波上に周波数変調される。例え
ば二チャンネル録音すなわちステレオ録音を行なうため
には、１、４　ｋＨｚ領域に第二の別の搬送波を使用し
得る。

この第二オーディオ搬送波は望ましからざる協同干渉（
ｃｏ−１ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　）　；＆回避するの
ｌこ十分、第一搬送波から離ｖＶｈされる。さらに個別
の十分に離隔された搬送波上に追カロのオーディオチャ
ンネルを変調して記録せしめることができる。ビデオテ
ープ記録装置の利用可ｎＢな帯域幅に応じ、一つ以上の
変調オーディオ搬送波を使用するため記録可能なスペク
トルに適当なスペースを与えるべく、ビデオ信号帯域ｌ
ｌ＠ヲ狭める必要がある。

記録装置によって設定されたトラックは相互に直接隣接
し、第−及び第二のヘッドにより順次に走査される。こ
れらのヘッドは実質上相互に異った方位を有ｒる。プレ
ーバックにおいては各ヘッドは特定のトラックの中央に
配置されるが、両側の隣接トラックに幾分か重なる。＠
接トラックから生ずる周波数変調オーディオ波形は所望
のトラックの信号のそれよりも１６ｄＢ程度低い。

ＦＭ信号の定格帯域幅はおよそピーク対ピーク偏＠　（
ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ　ｄｅｖｉａｔｉｏｎ　）と
最−変調周波数の２倍のオロである。したがって１５ｋ
Ｈｚまで及ぶ可聴帯域に対しては、刺青の離隔も導入し
ないときの本実施例の帯域幅は近似的に２３０　ｋＨｚ
である。もしもトラック間の離隔６３０　ｋＨｚとする
と必要な帯域幅は２６０　ｋｌｔ（ｚに増大する。もし
も追加的帯域幅が利用不能であれば、上記偏移を±８５
ｋｌ−１ｚｌこ低減しておよそ元の帯域幅を維持するこ
とができるが、その際の信号−ノイズ比は約１．５ｄＢ
損われるだけである。

そのようなシステムからオーディオを再生するには、新
たな搬送周波数を中心として配置されたオーディオの国
訓が新たな走査の初めに正しく始まるべく谷走査線の終
りｌこスイッチングを行うことが必要である。いくつか
の方法が可能である。

これらの方法は二つの搬送周波数を用い、それらの間に
固定された離隔を用いた場合について説明するが、他の
数の搬送波を含む場合、又は可変的離隔を含む場合に拡
張することができる。

第３ａ図は最も簡単な俵調法を示す。再生された走査信
号はリミッタ（２１ヲ介してＦＭＱｉ調ａ（４）ｌこ印
加される搬送周波数はｆｌ及び１２間が交互（こ来るの
で、復調器（第３ｂ図）の出力は所望のオーディオの他
（こ望ましからざる方形波を含む。この方形波は理論的
ｌこは方形波のピーク・ピーク振幅値（こ寺しい１）Ｃ
偏位をスイッチζこより断続することにより除去し得る
。明らかｌここの方法には芙際上の困難がある。

第４図はその代りの方法を示す。奇数番又は偶数番の再
生走置信号が別個のリミッタ（６１（８１及び適当な搬
送周波数に同調された復調器ｕＯ１ｕ２１に印加される
。スイッチングは復調器の出力間に遂行される。復調器
の零出力電圧における小さな不一致はバイパスフィルタ
（ＡＣ結合されている）［４１１１６１により除去され
る。

しかし第４図の復調器は適当な走査の間だけ信号を受信
し、入力信号が無いときのその出力電圧は通帛、走査期
間中は平均レベルからドリフトする。したがって走査開
始時には各復調器の出力に過渡現象が起ることがある。

これらの過渡現象はＡＣ結合により伝達され、走査のス
イッチングの後にオーディオ出力端（こ出現する。

実際的な走査システムにおいては通ポ、奇数番と偶数番
との両方の走査が記録される短期間の重なり合いがある
。第５ａ図及び第５Ｃ図はスイッチング過渡現象を除去
する装置を示す。記録期間中、奇数番走査ＦＭ変調器ａ
＆は奇数番走査の開始時における重なり合いの初めの部
分の間は信号を印加されない。それ故、変調されない搬
送波が記録される。偶数番走肴が終了する直前（即ち重
なり合いの終りに当って）オーディオは奇数番走査変調
器人力０こ切換えられ（スイッチング）、その変調が奇
数番走査の後りまで続く。偶数番定食変調器ｔ２０１は
同様に扱われる。第５ｂ図はこのスイッチングの順序を
示すタイミング図である。

再生の際（第５Ｃ図）、復調器出力は電なり合い期間の
開始時の間、接地状態にクランピング（固定）される（
ブロック（２２１０４１）。このとき変調されていない
搬送波が再生される。％復調器はそれ故、オーディオの
始まる前に適当な零出力ポテンシャルに落ち着く時間を
有する。東なり合いの終る直前に復調器は変調された搬
送波の再生をすることができるようｌこなり、過渡現象
を起こすことなくオーディオを出力用奇偶走査スイッチ
に与える準備が整う。この奇偶短音スイッチにより実際
、丁度型なり合いの終るときに復調器出力間の急速なす
り替え（ｆａｄｅ　）を行うことができる。第５ｄ図は
このスイッチングのノ限序を示すタイミング図である。

離隔された搬送波を発生し、検出する周波数変化器（ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｈａｎｇｅｒｓ　）　ｆ利用した
代替的変調法及び復調法が１９８３年（昭和５８年）６
月８日の「消費者用エレクトロニクスに関するＩＥｇＥ
国際会眠」にて発表された′Ｐ、コーノ他による「ビデ
オ記録及びプレーバックシステムーベータノＡイファイ
ＶＣＲＪｉこ述べられている。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図から第１ｄ図までは変調周波数ｆ１１１を一定
に保持しつつ変調指数をいくつ力１の値にしたときのＦ
’Ｍ波のスペクトル分布を示す図であり、 第２ａ図及び第２ｂ図はそれぞれ、制限を行なう前後に
おける、ＡＭ及びＦ１■の組合せた単−側。 波帯波のスペクトル分布を示す図であり、第３ａ図は本
発明を実施したビデオテーププレーバックシステムのブ
ロック線図であり、第３ｂ図は第３ａ図を理解するに有
用な信号波形であり、 第４図は本発明を実施した別のビデオテーププレーバッ
クシステムのブロック線図であり、第５ａ図は本発明を
実施したビデオテープ記録システムの一部分のブロック
線図であり、第５ｂ図は第５ａ図の実施例の動作を理解
するに有用なタイミング図であり、 第５Ｃ図は本発明を実施したビデオテーププレーバック
システムの一部分のブロック線図であり、第５ｄ図は第
５Ｃ図の実施例の動作を理解するに有用なタイミング図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１オーディオ信号が複数の隣接トラック上に変調さ
   れて記録され、所望のトラックのプレーバックの際に一
   つ以上の隣接トラックに帰因する好ましからざる漏話干
   渉信号成分が生ずるシステムにおいて、所望のオーディ
   オ帯域の少くとも高周波部分に、又は該帯域外に、該漏
   話干渉信号成分を遷移せしめるのに十分な大きさだけ、
   隣接トラックの該変調信号の公称搬送周波数を離隔する
   方法。 （２１特許請求の範囲第（１）項に記載の方法において
   、隣接トラックに担持された該信号の変調周波数スペク
   トルが実質的に重なり合う方法。 （３）特許請求の範囲第（２）項に記載の方法ζこおい
   て、該公称搬送周波数が少なくとも最大変調周波数と同
   じ大きさの周波数だけ離隔している方法。 （４）特許請求の範囲第（３１項（こ記載の方法におい
   て、該公称搬送周波数が最大変調周波数の２倍程度の周
   波数だけ離隔している方法。 （５１複数の隣接トラック上に変調されて記録されたオ
   ーディオ信号が、所望のトラックのプレーバックのＨｃ
   こ、一つ以上のＩｉ４接トシトラック因した好ましから
   ざる漏話干渉信号成分を生ずるシステムであって、所望
   のオーディオ帯域の少くとも高周波部分に、又は該帯域
   外に、該漏話干渉信号成分を遷移せしめるｌこ十分な大
   きさだけ、隣接トラックの該変調信号の公称搬送周波数
   を離隔する装置ｔを含むシステム。 （６）特許請求の範囲第（５）項に記載のシステムにお
   いて、隣接トラックに担持された該信号の該変調周波数
   スペクトルが実質的に重なり合うシステム。 （７）特許請求の範囲第（６）項に記載のシステムにお
   いて、該公称搬送周波数が少くなく己も最大変調周波数
   と同じ大きさの周波数だけ離隔しているシステム。 （８）　　特許請求の範囲第（７）項に記載のシステム
   において、該公称搬送周波数が最大変調周波数の２倍程
   度の周波数だけ離隔しているシステム。 （９）特許請求の範囲第（５１項（こ記載のシステムに
   おいて、該装置が第−及び第二の変調装置を含み、各該
   変調装置が異る公称搬送周波数を有し、それらの周波数
   の差が該ｌＩＩ隔周波周波数すシステムＯ ａＯ＋　　特許請求の範囲第（９１項に記載のシステム
   にして、該変調装置に対するオーディオ信号の接続を制
   御するスイッチ装置と、谷線変調装置の信号を交互のト
   ラックに記録すべく印／Ｉ１１する装置とをさらに含み
   、該印加装置が交互のトラックに記録を行うための第−
   及び第二の記録ヘッド装置を含み、各トラックの開始時
   及び児了時（こ時間的ｌこ僅かに交互トラック記録が重
   なり合い、線型なり合い期間中ζこ、完了しつつあるト
   ラックに関連した変調装置のオーディオ信号から、開始
   しつつあるトラックＶ関連した変調装置のオーディオ信
   号に、該スイッチ装置が交互にスイッチング（切換え）
   を行なうシステム。 ０１）特許請求の範囲第ａＯ＋項に記載のシステムｌこ
   して、該ヘッドから信号を受信するプレーバック装置を
   ざらζこ含み、該プレーバック装置が別々の復調装置と
   、谷線ヘッドに連合されたクランプ装置にして、トラッ
   クの終りｌこあるヘッドに関連した該復調装置を該■な
   り合い期間中は基準レベル（こクランプすると共ｔこ、
   次の重なり合い期間中はクランプを解放するクランプ装
   置と、各該貞なり合い期間ｌこおける非クランプ復調装
   置の出力を選択する装置とを含む、システム。 ａ２１　　複数の隣接トラックを有する記録済みビデオ
   テープであって、該トラックが変調ビデオ情報及び変調
   オーディオ情報を相持し、該変調オーディオ情報の搬送
   周波数が該オーディオ情報の最高変調周波数と少くとも
   同じ大きさだけ交互トラック毎に離隔されている、ビデ
   オテープ。