JPS60171663A - 回転ヘツド型磁気記録再生装置 - 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】 し発明の技術分野］ この発明は、回転ヘッド型磁気記録再生装置に関し、特
にたとえば記録すべきデータのヒツトレートの切換に対
応できるような回転ヘッド型磁気記録再生装置に関する
。

［従来技術］ 第１図はＰ’ＣＭ伝送方式を用いた従来の回転ヘッド型
磁気記録再生装置の一般的な構成を示すブロック図であ
る。図において、アナログ信号入力端子１に入力された
アナログ信号は、ローパスフィルタ２に与えられ高周波
成分が除去される。ローパスフィルタ２の出力はサンプ
ルホールド回路３ａに与えられてサンプルホールドされ
た後、Ａ／Ｄ変換器３ｂに与えられてディジタル信号に
変換される。Ａ　／　Ｄ変換器３ｂの出力はメモリ回路
４に与えられて１デ一タ順次に記憶される。このメモリ
回路４には符号化回路５が接続されている。

符号化回路５は、メモリ回路４に記憶されたデータに対
し、訂正符号を生成、付加するための回路である。メモ
リ回路４の出力（符号化されたデータ）は、変調器６に
与えられ、変調される。変調器６の出力は、記録、再生
動作を切換えるための切換スイッチ７を介して回転磁気
ヘッド９に与えられる。この回転磁気ヘッド９は、回転
ドラム８上に設けられ、磁気テープ１０にデータを記録
する。また、回転磁気ヘッド９は、磁気テープ１０に記
録されたデータを読取る。この読取られｌζデータは、
切換スイッチ７を介して復調器１２に与えられて復調さ
れる。復調器１２の出力はメモリ回路１３に与えられ１
デ一タ順次に記憶される。

メモリ回路１３には、復号化回路１４が接続されている
。この復号化回路１４は、メモリ回路１３に記憶された
データを復号して誤り訂正を行なう。

メモリ回路１３から読出されたデータは、Ｄ／Ａ変換器
１５に与えられ元のアナログ信号に変換される。Ｄ／Ａ
変換回路１５の出力はローパスフィルタ１６に与えられ
、高周波の余分な信号が取除かれる。ローパスフィルタ
１６の出力はアナログ信号出力端子１７から取出される
。

一方、マスタクロック発生回路１８は、この第１図の磁
気記録再生装置に含まれる種々の回路の動作を制御する
ためのマスタクロックを発生する。

たとえば、マスタクロック発生回路１８から発生された
クロックパルスは、前述のサンプルホールド回路３ａに
与えられアナログ信号のサンプリング周波数が制御され
る。また、マスタクロック発生回路１８から発生された
クロックパルスは、サーボ回路１９に与えられる。この
サーボ回路１９は、回転ドラム８やキャプスタン１１の
回転速度を制御するための回路である。

上述のような構成のＰＣＭ記録再生装置において、サン
プルホールド回路３ａで゛アナログ信号をサンプリンク
する周波数はサンプリング周波数ＦＳと呼ばれ、オーデ
ィオ信号を記録再生しようとする装置においては、たと
えば４８　ｋＨｚ　、４４゜１、ｋＨｚあるいは３２ｋ
ｌ−１ｚなどが選ばれる。今、ＦＳ−４８ｋ）ｌｚとし
た場合の符号やテープパターンのフォーマットの一例を
以下に説明する。

１”ｓ　−４８ｋＨｚでは、１秒間に発生するディジタ
ル信号のサンプル数はステレオの場合で９６０００ワー
ドとなる。磁気テープ上への書込、読出を回転ドラム８
上に設けられた２個の回転磁気ヘッド９で行ない、回転
ドラム８の回転数を１８００ｒｐｍ、すなわち３０Ｈ２
とすると、磁気テープ上でのトラック数は１秒あたり６
０本になる。

したがって、トラック１本に入れるサンプル数は１６０
０ワードとなる。この１６００ワードのデータをメモリ
回路４に蓄えて符号化を行なうが、たとえば８ワードの
データに対し１ワードのアドレス符号、２ワードの誤り
符号を付加するものとすれば、１フレームの構成は第２
図のようになる。

第２図の１フレーム中には８ワードのデータが含まれて
いるので、第３図に示すごとく、２００フレームで１ト
ラック分のデータが完結する。なお、第３図におけるＦ
。、Ｆｌ　、・・・はそれぞれフレーム番号を示す。

ところで、上述のようなＰＣＭ記録再生装置をデータレ
コーダへ適用する場合、問題となるのは記録するデータ
のビットレートである。すなわち、現在でもＦｓ　＝３
２　ｋＨｚ　、　４４．１　ｋＨｚ　、　４８ｋＨｚな
どいくつかのサンプリング周波数、あるいは量子化ビッ
ト数としてもたとえば４ビツト。

８ビツト、１６ビツ１−などが存在しており、これら複
数のデータビットレートに対応可能な装置が望まれる。

しかしながら、従来の方法では、複数のサンプリング周
波数に対応するだＧプでも、サンプリング周波数変換器
を用いるが、アナログ信号の形でインターフェイスを行
なう（いわゆるアナログダビングを行なう）かのどちら
がであった。

前者の方法では、サンプリング周波数変換器を必要とし
装置が非常に高価となってしまう。また、後者の方法で
もデータの品質の劣化を伴なうという欠点を有し−Ｃい
た。そのため、従来ではデータビットレートを一定値と
して扱う場合がほとんどであった。

［発明の概要］ この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、データビットレートの変化量に比
例して回転磁気ヘッドの回転数および磁気デー１の送り
速（支）を変えることによって、任意のデータビットレ
ートに対応できる回転ヘッド型磁気記録再生装置を提供
することを目的としている。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は、図
面を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかと
なろう。

［発明の実施例］ 第４図はこの発明の一実施例のデータレコーダを示゛す
概略ブロック図である。なお、この実施例の構成は以下
の点を除いて第１図の構成と同様であり、相当する部分
には同一の参照番号を付しその説明を省略する。この実
施例では、メモリ回路４にディジタルｆ言号入力端Ｔ−
２３が！容続され、メモリ回路１３にディジタル信号出
力端子２４が接続される。１ノたがって、この実施例で
は、アナログ信号でデータの入出力が行なえるとともに
、ディジタル信号でもデータの入出力が行なえる。また
、マスタクロック発生回路１８とサーボ回路１つとの間
には、クロック分周回路３０が介挿される。このクロッ
ク分周回路３０は、マスタクロック発生回路１Ｂからの
クロックパルスを分局するための回路であり、分周され
たりＯツクパルスはサーボ回路１９に与えられるととも
に、サンプリングパルスとしてサンプルホールド回路３
ａに与えられる。また、クロック分周回路３０には、分
周比切換回路３１が接続され、この分周比切換回路３１
からの信号に応じてクロック分周回路３０の分周比が切
換えられる。分周比切換回路３１は、図示しないが、た
とえば分周比調整用のマニュアルスイッチと、ディジタ
ル信号入力端子２３から入力されるディジタル信号のヒ
ラ１−レー１への切換を検知するための検知回路と、上
記マニュアルスイッチの操作および検知回路の検知出力
に応じてりＯツク分周回路３０の分周比を変化づるため
の分周比指令信号を発生する信号発生回路とを含む。

なお、通常、ディジタル信号入力端子２３から入力され
るディジタル信号くたとえば放送衛星から受信した信号
）にはデータごットレートを表わす信号が付加されでい
るので上記検知回路はこの信号に基づいてデータビット
レートの切換を検知する。

第５図は第４図に示ずクロック分周回路３０のさらに詳
細な構成を示づブロック図である。図において、マスタ
クロック発生回路１８は、記録すべきデータのサンプリ
ングパルスとなる４８ｋＨ２と３２ｋＨ２の公倍数であ
る４８ｋＨ２Ｘ６−２８８ｋＨｚのクロックパルスを発
生する。このクロックパルスはクロック分周回路３０に
含まれる可変分局器３０ａ＆こ与えられる。可変弁Ｊ！
ｉ１８３Ｑａには、第４図の分周比切換回路３１から分
周比切換指令信号が与えられる。すなわち、可変分周器
３０ａはこの分周比切換指令信号に応乙しＣ１その分周
比を１／６または１／９のいずれかに切換える。しｉ＝
がっで、可変分周器３０ａから出力されるクロックパル
スの周波数は４’８ｋＨ２または３２ｋＨ２となる。可
変分周器３０ａの出力は出力端子３０（ｌから出力され
、第４図のサンプルホールド回路３ａにサンプリングパ
ルスとし−Ｃ与えられる。したがって、サンプルホール
ド回路３ａにおけるサンプリング周波数は４８ｋｌ−１
ｚまたは３２１ｉ１−（Ｚのいずれかに制御される。ま
た、可変分周器３０ａの出力は分周器３０ｂに与えられ
るとともに、分周器３０ｃに与えられる。分局器３０ｂ
は、その分周比が１７８０に選ばれており、したがって
その出力の周波数は６０Ｈｚまたは４０Ｈｚとなる。分
周器３０ｂの出力は出力端子３０ｅから出力され、回転
ドラム８を回転させるドラムモータを制御する信号とし
てサーボ回路１９に与えられる。また、分周器３０ｃは
その分周比が１／４００００に選ばれており、したがっ
てその出力の周波数（、上１．２Ｈ２または０．８）−
１２どなる。分周器３０　ｃの出力は出力端子３０ｒか
ら出力され、キャプスタン１１を回転させるキャプスタ
ンモータを制ｍ　するための信号としてサーボ回路１９
に与えられる。

次によｊホの実施例の動作について説明する。まず、ア
ナログ信号入力端子１から入力されるデータを磁気デー
１１０に記録する場合の動作を説明する。この場合、分
周比切換回路３１に含まれる分周比調整用のマニュアル
スイッチが操作される。

これによって、分周比切換指令信号がクロック分周回路
３０に与えられ、可変分周器３０ａの分周比が１７６ま
たは１／９のいずれかに切換えられる。したがって、サ
ンプルホールド回路３ａにおＧフるサンプリングパルス
が４８ｋＨ２または３２ｋＨｚのいずれかに切換えられ
る。ここで、データビットレートは、 データピッ１〜レート− （サンプリング周波数）×（量子化ビット数）Ｘ（チレ
ンネル数）×（冗長度） で示くことかびきる。したがつＣ，１ナンプルホ一ルド
回路３ａでサンプリング周波数を切換えることにより、
Ａ／Ｄ変換器３ｂから出力されるディジタル信号のデー
タビットレートを切換えることができる。一方、このデ
ータビットレートの切換に応じて、分周器３０ｂおよび
３０Ｇのそれぞれの出力の周波数−し切換えられるため
、回転１〜５ム８およびキャプスタン１１の回転速度も
切換えられる。すなわち、サンプリング周波数が３２ｋ
Ｈｌから４８　ｋＨｚに切換えられたときは、ドラムモ
ータの回転周期が６０Ｈｚに切換えられ、キャプスタン
モータの回転周期が１．２Ｈｚに切換えられる。逆にミ
サンブリンク周波数が４８ｋｌ−１２から３２ｋＨ２に
切換えられたときは、ドラムモータの回転周期は４０Ｈ
２に切換えられ、キャプスタンモータの回転周期は０．
８Ｈ２に切換えられる。

次に、ディジタル信号入力端子２３から入力されるディ
ジタル４６号を磁気Ｔ−ソ１０に記録する場合の動作を
説明する。この場合、ディジタル信号のデータごットレ
ートの切換は、分周比切換回路３１に含まれる検知回路
が検知する。りなわら、ディジタル信号のサンプリング
周波数が４８ｋｌ−１２のときは、可変分周器３０ａに
おける分周比を１／６に切換える。したがって、可変分
周器３０ａの出力の周波数は４８ｋＨｚとなり、ドラム
モータは６０Ｈｚの回転周期で回転され、キャプスタン
モータは１．２Ｈ２の回転周期で回転される。

一方、ディジタル信号入力端子２３から入力されるディ
ジタル信号のサンプリング周波数が３２ｋＨｚである場
合は、上記検知回路は可変分周器３０ａの分周比を１７
７９に切換える。そのため、可変分周器３０８の出力の
周波数が３２ｋＨ２どなり、ドラムモータは４．０　Ｈ
Ｚの回転周期で回転され、キャプスタンモータは０．８
ｌ−ＩＺの回転周期で回転される。このように、記録す
べきデータがディジタル信号の形で入力される場合であ
っても、そのデータビットレートの切換が検知されてそ
の比に応じて回転ドラム８およびキャプスタン１１の回
転速度が切換えられる。

以上説明したごとく、上述の実施例によれば、ｇａ録ず
べぎデータのピッ１〜レートが切換わっても、それに応
じて回転ドラム８の回転数および磁気テープ１０の走行
速度を変化させるようにしているので、記録すべきデー
タのピットレー１〜にかかわらず同じフォーマットで磁
気テープ１０にデータを記録することかできる。

なお、上述の実施例では、サンプリング周波数が４８ｋ
ｔ−ＩＺのデータと３２執）−１ｚとのデータとに対応
できる溝成を示したが、この発明はもちろんそれ以外の
サンプリング周波数のデータに対応させることもできる
。その場合、マスタクロック発生回路１８のクロック周
波数は扱うデータのサンプリング周波数の公倍数に選べ
ばよい。才だ、可変分周器３０ａ、分周器３０１］およ
び３０ｃの各分周比も適宜変更すればよい。さらに、記
録するデータの種類が３秤類以上ある＠台は、可変分局
器３０ａで設定可能な分局比の数および分周器３０ムＪ
５よσ３０ｃの数を３以上に増やせばよい。

また、上述の実施例では、サンプリング周波数の変化に
よってデータビットレートが変わる場合を説明したが、
もちろんこの発明はその他のパラメータすなわち量子化
ビット数やチャンネル数や冗長度が変わることによって
データビットレートが変わる場合にも適用できる。

ここで、回転ドラム８の回転数および磁気テープ１０の
走行速度を変化させることによって任意のデータビット
レートに対応できる理由を第６図を参照しながら説明す
る。この第６図において、実線で示すトラックは磁気テ
ープ走行時のヘッドトレースを示し、点線で示すトラッ
クは磁気テープ停止時のヘッドトレースを示す。まず、
サンプリング周波数：ＦＳ（Ｈ７） 量子化ビット数：Ｑｂ　（ｂｉｔ　） チャンネル数：Ｃｈ 冗長度：Ｃ４ とし、データビットレートをＫとすると、Ｋは次式（１
）で表わされる。

Ｋ　＝　Ｑ　ｂ　Ｘ　Ｃｈ　Ｘ　Ｆ　ｓ　Ｘ　Ｃ＋　（
Ｂ　Ｐ　Ｓ　）・・・　（１） また、回転ドラム８の回転数をＮ（ｒｏｍ）とし、磁気
ヘッドの数をＨ（個）とする。ここで、１トラツクあた
りの情報量をＩとすると、 Ｉ−（６０／Ｈ）ｘ　（Ｋ／Ｎ＞　・・・（２）磁気テ
ープの走行速度ＶＴ、ｈラックピッチｔＰ。

トラック傾き角θとすると、 トラック長髪、Ｉｉ！記録密度（ｄとでると、麩＝Ｉ／
Ｉｄ　（４） 磁気テープと磁気ヘッドとの相対速度をＶ。９回Ｘ間　
・・・〈５） 回転ドラムの周速をＶｄとすると、 トラック傾き角θは、リード角θ。とすると、となる。

ここで、ｖｄ／ｖＴは上記（３）式および（６）式より
まとめると、 Ｖｄ／Ｖｙ＝（φπ）／　（ｔ　Ｐ　ｘ）−１ｘｃｏｓ
ｅｃθ）・・・（８） となる。

以上、第（１）〜（８）式において次の前提を置く。

■ヘッド数日ニー窓 ■記録密度Ｉｄ　ニ一定 ■１トラックあたりの情報量ニ一定 上記条件の下で、データごットレートＫを変化させた場
合について考えてみる。

■　第（２）式より、データビットレート／回転ドラム
の回転数−１＜／Ｎは一定値をとる。

■　第〈３）式より、磁気テープの走行速度Ｖ丁は回転
ドラムの回転数Ｎに比例する。

■　第（４）式より、トラック長髪は一定値をとる。

■　第（５）式より、相対速度ｖ８は回転ドラムの回転
数Ｎに比例する。

■　第（６）式より、回転ドラムの周速Ｖｄは回転ドラ
ムの回転数Ｎに比例する。

■　第（７）式および第（８）式より、トラックの傾き
角θは一定値をとり、Ｋを変えた場合でもヘッド軌跡は
変わらない。

以上まとめると、任意のデータビットレートにで伝送さ
れる信号を、同一の記録ｍ密度および同一のテープパタ
ーンフォーマットにて記録再生する場合、 ■　回転ドラムの回転数をデータごットレートに比例し
て変化させる。

■　磁気テープの送り速度をデータビットレートに比例
して変化させる。

上記２点の変更だけで、任意のデータビットレートに対
応する装置が得られる。

一例として、Ｆｓ　＝４８　ｋＨｚ　、Ｎ、−１８００
ｒｐｉ　、　Ｖｔ　＋　−６＋ｎｌ１ｌ／Ｓ　、　Ｑｂ
　＝　１６ビツト。

とすればよいことになる。

なお、上述の実施例ではこの発明をデータレコーダに適
用した場合を説明したが、この発明はその他の回転ヘッ
ド型磁気記録再生装置たとえばディジタルオーディオ装
置やディジタル画像記録再生装置にも適用することがで
きる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、記録すべきデータの
ビットレートを切換えたとき、データごットレートの変
化に比例して回転磁気ヘッドの回転数および磁気テープ
の送り速度も変化させるようにしたので、極めて簡単か
つ安価な構成でしかもデータ品質の劣化を伴なうことな
く任意のデータごットレートに対応し得る回転ヘッド型
磁気記録再生装置を得ることができる。また、データピ
ッ１〜レートの変化にかかわらず記録密度は同一にでき
るため、データビットレートを下げたときには同一テー
プ長でも記録再生時間を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＰＣＭ方式によって記録再生を行なう従来の回
転ヘッド型磁気記録再生装置の一般構成を示すブロック
図である。第２図は１フレームのデータ構成の一例を示
す図である。第３図は磁気テープに記録されたデータト
ラックを示す図である。第４図はこの発明の一実施例を
示すブロック図である。第５図は第４図に示す分周比切
換回路３１のさらに詳細な構成を示すブロック図である
。 第６図はこの発明の一実施例が任意のデ・−タビットレ
ートに対応できることを説明するだめの磁気テープの記
録フォーマットを示す図である。 図において、１はアナログ信号入力端子ζ２および１６
はローパスフィルタ、３ａはサンプルホールド回路、３
ｂはＡ／Ｄ変換器、４および１３はメモリ回路、５は符
号化回路、６は変調器、７は記録、再生動作を切換える
ためのスイッチ、８は回転ドラム、９は回転磁気ヘッド
、１０は磁気テープ、１１はキャプスタン、１２は復調
器、１４は復号化回路、１５はＤ／Ａ変換器、１７はア
ナログ信号出力端子、１８はマスタクロツタ発生回路、
１９はサーボ回路、２３はディジタル信号入力端子、２
４はｆイジタル信号出力端子、３０はクロック分周回路
、３０ａは可変分周器、３０ｂおよび３０Ｃは分周器、
３１は分周比切換回路を示す。 代理人　大　岩　増　雄 第５図 第６図 手続補正書（自発） １．事件の表示　特願昭５９−２８８８８号２、発明の
名称 回転ヘッド型磁気記録再生装置 ３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面６、補正の内
容 （１）　明細書第５頁第２０行〜第６頁第１行の「アド
レス符号」を［アドレス符号および同期信号」に訂正す
る。 （２）　明細書第１０頁第１５行のＭ／８０Ｊをｒｌ／
８００Ｊに訂正する。 （３）　明細書第１７頁第１０行の「情側１を「情報量
工」に訂正する。 （４）　図面の第５図を別紙添付の第５図に訂正する。 以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　回転磁気ヘッドによって磁気テープへ情報を記
   録し磁気テープから情報を再生する回転ヘッド型磁気記
   録再生装置において、 記録すべきデータのピッ１〜レートを切換えたとき、該
   ビットレートの変化の比に応じて前記磁気テープの走行
   速度と前記回転磁気ヘラ１：の回転速度とを変化させる
   速度変化手段を備えることを特徴とする、回転ヘッド型
   磁気記録再生装置。
2. （２）　前記速度変化手段は、 与えられるクロックパルスの周波数に基づいて、前記磁
   気テープの走行速度と前記回転磁気ヘッドの回転速度と
   を制御するためのサーボ回路と、前記ごットレートの変
   化の比に応じて前記クロックパルスの周波数を切換える
   周波数切換手段とを含む、特許請求の範囲第１項記載の
   回転ヘッド型磁気記録再生装置。
3. （３）　前記周波数切換手段は、前記ビットレートの変
   化の比に応じて前記クロックパルスを所定の分周比で分
   周する可変分周手段を含む、特許請求の範囲第２項記載
   の回転ヘッド型磁気記録再生装置。 （４〉　前記速度変化手段は、前記磁気テープの走行速
   度と回転磁気ヘッドの回転速度とを予め定められた値に
   切換える機械的速度切換機構を含む、特許請求の範囲第
   １項記載の回転ヘッド型磁気記録再生装置。