JPS592961B2 - フレ−ムブンパイホウシキ 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を符号化して磁気テープ上に記
録するいわゆるＰＣＭ方式テープレコーダにおいて、磁
気記録装置特有なドロップアウトの妨害で符号誤り検出
回路が誤動作することを防ぐことに関し、とくにフレー
ム分配方式ＰＣＭテープレコーダの符号誤り検出用ビッ
トの挿入に関する。

フレーム分配方式では、Ａ／Ｄ変換器によつて符号化さ
れたベータビットが数個のサンプル値に対応した直列の
データ群ごとに１グループ（１フレームと呼ぷ）として
まとめられ、各トラックに順次分配される。

各トラックでは送られてきた１フレーム分のデータ群を
トラック数に応じて速度変換し、転送速度を下げて磁気
テープ士に記録する。なお、ディジタル情報を記録媒体
において記録再生する場合、記録媒体上の附着したゴミ
、媒体自身の欠かんによつて、ディジタル情報は符号誤
りを起す恐れがある。よつて、通常この符号誤り検出用
ビットをデータビット中に挿入する。上記、フレーム分
配方式ではその挿入の容易のために、従来からｌサンプ
ル値に対応した直列のデータビツトの直後に符号誤り検
出用ビットを挿入して１ワードを構成し、さらにこのワ
ードを数個あつめて１フレームを構成している。上記フ
レーム分配方式における欠点は、データビットとその符
号誤り検出用ビットが同一トラックに分配されるので、
あるトラックでドロップアウトが生じると、データビッ
トおよびその符号誤り検出用ビットが同時に符号誤りを
受け、データビットの符号誤りを検出することが不可能
になることである。

本発明はフレーム分配方式ＰＣＭテープレコーダのかか
る欠点を除去することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明はドロップアウトは
各トラック間で独立で、２つのトラックとくに隣接した
トラックでは同時にドロツプアウトすることが極めて確
率的に小ないという事実を利用し、データビットの符号
誤り検出用ビットを隣接したトラックに記録し、データ
ビットとその符号誤り検出用ビツトが同時に符号誤りを
受けないようにし、当該トラツクのデータビツトが符号
誤りを起しているかを判断するのに、当該トラツクの２
つの隣接トラツクの符号誤り検出用ビツトの照合結果を
利用する。以下、本発明を実施例によつて詳細に説明す
る。

第１図は本発明によるフレーム分配方式ＰＣＭ録音機の
記録系の信号系統概略図、第２図は再生系の信号系統概
略図である。１はオーデイオ信号入力端、２はＡ／Ｄ変
換器、３は符号誤り検出用ビツト発生回路、４は符号誤
り検出用ビツト挿入回路、５はＡ／Ｄ変換器によつて符
号化された直列のデータビツトと、符号誤り検出用ビツ
トで１サンプルを構成させ、６サンプルを１フレームと
して、各トラツクに分配するフレーム分配回路、６は各
トラツクにおける記録増幅回路、７は記録ヘツド群であ
る。

８は再生ヘツド群、９はトラツクに分配された情報を再
生し、集分する再生および集合回路、１０は各フレーム
に記録されている符号誤り検出用ビツトを分離する符号
誤り検出用ビツト分離回路（以下、検出ビツト分離回路
と略す。

）１１は各フレームの中のデータビツトから、記録側で
発生させた場合と同様に符号誤り検出用ビツトを発生さ
せる符号誤り検出用ビツト発生回路（以下、検出ビツト
発生回路と略す。）１２は符号誤りのあるデータビツト
の符号誤りを補償する符号誤り補償回路、１３は上記の
検出ビツト分離回路出力信号と検出ビツト発生回路の出
力信号からどのデータビツトが符号誤りを起しているの
かを検出する符号誤り検出回路、１４はＤ／Ａ変換器、
１５はオーデイオ信号出力端子である。第３図は本発明
によるフレーム分配ＰＣＭ録音機の磁気テープ上の記録
パターンである。トラツク数は７トラツクである。１０
０１から１０１８までが各フレームを示しており、信号
１００１から信号１００７がそれぞれ第１トラツクから
第７トラツクに対応している。

オーデイオ信号の帯域を１６ＫＨｚ１サンプリング周波
数をオーデイオ信号の帯域の２倍以上として、３５ＫＨ
ｚを採用し、符号化ビツト数を１２ビツトとし、左右チ
ャンネルの信号を交互に並べるとすると、その転送速度
は２×３５×１０３×１２−８４０×１０３ｂｉｔ／Ｓ
ｅｃとなる。

これを７トラツクに分配し、テープ速度１５１ｎｃｈ／
Ｓｅｃで記録すると、その記録密度はとなり、アナログ
データレコーダ用ＷｉｄｅＢａｎｄＩ相当のヘツドによ
つて十分記録できる。なお、各トラツクではフレーム単
位にデータが区切れるように、フレームの先頭にフレー
ム識別用ビツトを挿入している。

再生側では、このフレーム識別用ビツトを検出して、フ
レーム単位にデータを識別し、集合する。第４図は第３
図に示したように各トラツクに分配されていたデータが
、各トラツクで再生された後に、集合されたとき、デー
タの時系列を示したものである。

第４図かられかるように、第１トラツクで隣り合つてい
る信号１００１と１００８は再生、集合後にはちようど
トラツク数に対応した数だけ離れることになる。したが
つて、たとえば、第１トラツクでドロツプアウトが起り
、数フレームにわたつて符号誤りが起つたとしても、再
生・集合後には、トラツク数だけ離れており、符号誤り
補償（例えば、前値保持）を行なつても、再生音質の劣
化は小さいと考えられる。このように、フレーム分配は
符号誤り補償が再生音質に及ぼす影響が小さい特徴を持
つている。

さて、ドロツプアウトは磁気テープの欠かんや、走行中
に入り込んできたゴミの影響と言われている。その現象
を調べると、トラツク幅が一般には記録波長に比べそ、
十分大きいので、各トラツク間ではそれぞれ独立にドロ
ツプアウトが起り、２つのトラツク、例えば隣接したト
ラツクが同時にドロツプアウトになる確率は少ない。こ
のドロツプアウトの性質を利用するために、本発明では
、データビツトとその符誤り検出用ビツトを異なるトラ
ツク、具体的には隣接トラツクに分けて記録する。

第５図は１フレームの中の信号形態図で、２０１から２
０６がデータビツトで、３０１から３０６までが符号誤
り検出用ビツトで、上記のように、本発明では隣接（１
トラツク前）におけるデータの符号誤り検出用ビツトが
挿入されている．第３図で再び説明すると、例えば１０
０２フレームに属するデータビツトの符号誤り検出用ビ
ツトは１００３フレームに挿入されている。

以下、同様である。第６図は、この挿入に関する回路構
成図である。端子４０１は第１図Ａ／Ｄ変換器２の出力
と接続しているデータビツト入力端子、３はデータビツ
トから符号誤り検出用ビツトを発生する符号誤り検出用
ビツト発生回路、４０２は１フレームの時間に相当する
遅延時間をもつ１フレーム遅延回路４０３は０Ｒ回路４
０４は符号誤り検出用ビツト挿入回路の出力端子である
。符号誤り検出用ビツト発生回路３の出力信号は１フレ
ーム遅延線を介して、データビツトに挿入されるので、
１フレームだけずれて挿入される。このように符号誤り
検出用ビツトが１フレームずれて挿入されると、上記の
ように、１トラツクずれて記録されることになり、デー
タビツトとそれに対応する符号誤り検出用ビツトが同時
に符号誤りを起すことが少ない。

なお、符号誤り検出用ビツトとしては、種々のものが提
案されているが、本発明に有効な実施例の１つを以下に
述べる。

符号誤り検出用ビツトとして２ビツトを用意し、第１ビ
ツトには当該データビツトのＭＳＢ（ＭＯｓｔＳｉｇｎ
ｉｆｉｃａｎｔＢｉｔ）と同符号のビツトを挿入し第２
ビツトはデータビツトのＭＳＢから第４ビツトまでのパ
リテイビツトを挿入する。

このような符号誤り検出用ビツトの場合、テープ変調ノ
イズやヘツドアンプノイズによる符号誤りは通常１ビツ
トだけ独立に符号誤りとなるので、第２ビツトのパリテ
イによつて符号誤りが検出できる。また、ドロツプアウ
トのように数十ビツトにおよぶ符号誤りに対しては、ま
ず、第１ビツトによつてＭＳＢが正しく伝送されたかど
うか判定し、さらに、パリテイの判定を行なうので検出
能力が高い。なお、データビツトの２ビツト目から４ビ
ツト目までにおいて２ビツトの符号誤りが起ると、パリ
テイの検出が不能となり、符号誤りのあるデータを符号
誤りのないデータとして見逃す。しかし、データビツト
と符号誤り検出用ビツトが異なるトラツクに記録されて
いるので、ドロツプアウトによつて、同時に符号誤りを
起すことがない。したがつて、データビツトのＭＳＢと
符号誤り検出用ビツトに挿入したＭＳＢが一致しておれ
ば、必ず正しく伝送されたことになり、見逃したデータ
は２ビツト目以下で符号誤りが起るだけである。第７図
は第２図の符号誤り検出回路の詳しい回路構成図である
。第７図によつて、データビツトの符号誤り検出法につ
いて具体的に説明する。端子５０１は再生・集合回路９
の出力端と接続しているデータ入力端子、５０２，５０
３，５０４，５０５は１フレームの時間に相当する遅延
時間を有する１フレーム遅延回路、５０６は２つの入力
データの符号が一致しているかどうかを見る照合回路、
５０７は符号反転回路、５０８は０Ｒ回路、５０９は符
号誤り検出・補償回路の出力端子である。第８図、第９
図はそれぞれドロツプアウトによつて符号誤りが生じた
場合および、変調ノイズやアンプノイズによつて符号誤
りが生じた場合における、第７図の各部の信号形態図を
示している。

再生・集合回路の出力信号ａは端子５０１を介して、符
号誤り検出用ビツトの分離回路１０、および発生回路１
１に入る。発生回路１１の出力信号は１フレーム遅延回
路で１フレーム遅延させられた後、分離回路の出力信号
ｂとともに照合回路５０６に入力する。なお、照合回路
では１フレーム内で１サンプルでも不一致が起れば、そ
のフレーム全体が符号誤りが起つていると判断する。こ
うすることによつて、ドロツプアウトの検出能力が上り
、有効となる。このため、符号誤りが起つているかどう
かはフレーム単位で示される。第８図は第３図における
第３トラツクにドロツプアウトが生じたときの場合の第
７図各部の信号ノ 形態図である。第３トラツクでドロ
ツプアウトが起ると、ドロツプアウトに含まれたフレー
ムでは、そのデータはほぼランダムとなり、信号ａおよ
び信号ｂは符号誤りを起す。

このため、照合回路５０６の出力５信号ｃは２フレーム
にわたつて不一致信号すなわち第８図ｃで示すように゛
誤゛信号となる。いつぽう、テープ変調ノイズやアンフ
ソイズによる符号誤りはフレーム内のあるサンプルの１
ビツトだけが符号誤りを起す場合がほとんどであるから
、Ｏ第９図ｅに示すように”誤゛信号は１フレームだけ
現われる。このような゛誤゛信号の現われ方から、゛誤
゛信号のつぎに１正”信号が来れば、その６誤゛信号に
対応するトラツクが符号誤りを起していると判断すべき
である。第７図に示し、反転回路５０７、および１フレ
ーム遅延回路５０５、０Ｒ回路５０８によつて、上記の
論理が構成できる。なお、０Ｒ回路５０８の出力信号ｈ
と時間的に対応させるため、データビツトは１フレーム
遅延回路５０２、５０３によつて、２フレーム遅延させ
る。以上のようにして、フレーム単位のデータに対する
符号誤りの有無が検出されるので、符号誤り補償回路１
２によつて、フレーム単位の符号誤り補償を行なう。

補償方法としては、たとえば前値（前フレームの最終値
）を保持する方法がある。以上説明したように、本発明
によれば、データビツトと符号誤り検出用ビツトが同一
トラツクに記録されないようにすることができるので、
ドロツプアウトによつてデータビツトと符号誤り検出用
ビツトが同時に符号誤りを起すことがなくなり、極めて
高い確率でデータビツトの符号誤りが検出できる。本発
明によつて、フレーム分配方式の従来の欠点がのぞかれ
、フレーム分配自体の特徴が生かさ トれることになり
、本発明によつて実用的なＰＣＭ録音機が実現される。

なお、上記の説明では、符号誤り検出用ビツトを当該デ
ータビツトに比べて、１フレーム遅らせる場合を示した
が、任意のフレーム遅らせても、また進ませた場合にも
本発明の適用内に含まれることは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるフレーム分配方式ＰＣＭ録音機の
記録系の信号系統概略図、第２図は再生系の信号系統概
略図、第３図は磁気テープ上の記録パターン、第４図は
再生系の再生・集合回路の出力におけるデータの順序を
示す信号形態図、第５図は１フレームの信号形態図、第
６図は本発明による符号誤り検出用ビツトの挿入回路、
第７図は本発明による符号誤り検出・補償回路、第８図
及び第９図は第７図の各部における信号形態図。 ２：Ａ／Ｄ変換器、３：符号誤り検出用ビツト発生回路
、４：符号誤り検出用ビツト挿入回路、５：フレーム分
配回路、６：記録増幅器、７：記録ヘツド群、８：再生
ヘツド群、９：再生および集合回路、１０：符号誤り検
出用ビツト分離回路、１１：符号誤り検出用ビツト発生
回路、１２：符号誤り補償回路、１３：符号誤り検出回
路、１４：Ｄ／Ａ変換器、４０２，５０２，５０３，５
０４：１フレーム遅延回路、５０５：照合回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 記録すべき信号のサンプル値をデジタル符号化した
   データビットに変換するＡ／Ｄ変換器と、このデータビ
   ットに対応した誤り検出用ビットを発生する回路とをそ
   なえ、前記データビットおよび誤り検出用ビットを所定
   のサンプル数毎にグループ化してフレームを形成し、こ
   れらフレームを複数のトラックに分配して記録するフレ
   ーム分配方式ＰＣＭ録音機において、データビットとこ
   のデータビットに対応する誤り検出用ビットとを異るフ
   レームに所属させ、この異るフレームを異るトラックに
   記録することにより、データビットとこれに対応する誤
   り検出用ビットが異るトラックに記録されるようにした
   ことを特徴とするフレーム分配方式ＰＣＭ録音機。