JPS60175210A

JPS60175210A - デイジタル音声信号の記録再生方式

Info

Publication number: JPS60175210A
Application number: JP59029587A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Nakamura; 昇一中村; Tadashi Nakayama; 匡中山; Shozo Nakagawa; 中川　省三; Hideo Oshima; 英男大島
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1984-02-21
Filing date: 1984-02-21
Publication date: 1985-09-09

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】［技術分野］本発明は、回転ヘッド型磁気記録再生装置（以下、ＶＴ
Ｒという）の隣接する画像トラック間の信号無記録部分
（以下、ガートバンドという）内におけるディジタル音
声信号の記録・再生に関するもので、特に、現用ＶＴＲ
におけるテープ」二の記録フォーマットとの互換性を保
ちながら、音声の高品質化を図ろうとするものである。

［従来技術］イＱｉ星放送等のニューメディアの発達により、従来の
テレビジョン放送の音声をディジタル化して高品質な音
声を送る計画があり、現用ＶＴＲの音声のディジタル化
が望まれている。これに応えるものとして、従来、画像
信号および音声信号を時分割し、もってテープ幅が異な
ることを除いては現用ＶＴＲと同種のＶＴＲのビデオト
ラックの一部に音声ディジタル信号を記録する方法等が
発表されている（「小型と記録特性の両立を図った８ミ
リビデオ標準規格」日経エレクトロニクス１８８３．５
．２３゜Ｐ１１４）が、この場合には、記録フォーマッ
トが全く独自のものとなり、現用ＶＴＲとの互換性が無
くなる欠点がある。

かかる問題を解決するために、本発明者らは、ガートバ
ンドを有する回転ヘッド型ＶＴＲに対してディジタル音
声用の回転ヘッドを追加することにより、現用ＶＴＲと
記録・再生の互換性を保ちながら、ディジタル音声信号
を記録・再生することを、可能としたディジタル音声信
号の記録φ再生方式を既に提案した（「１インチＶＴＲ
の映像ガートバンドへのディジタル録音実験」テレビジ
ョン学会技術報告ＪＲ８０−２昭和５８年１２月１５日
）。この方式によれば、上述の問題解決に有用であるば
かりでなく、既に記録媒体上に記録されている画像信号
に対応するディジタル音声信号をいわゆるアフレコの形
態で後に記録し直すことも可能となる。

そこで、上述した従来方式について、図面を用いて概略
説明を行う。

第１図（Ａ）、（Ｂ）　ハ、１　イ７チＶＴＲ（７）映
像ガートバンドへのＰＧＭ音声信号録音を行うための記
録トラックパターンを、第２図は同実験系統図を示す、
Ｃフォーマットの映像トラック間には第１図（Ａ）に示
す如く、５２ｋｍ幅のガートバンドＧＢが設けられてお
り、隣接トラックＴｌ、７２間のクロストークが除去さ
れるよう構成されている。かかる従来の方式においては
、このガードハンド内に４０用ｍのトラック幅でＰＣに
音声信号を映像ヘッドに対して２０度のアジマス角を与
えて録音している。第２図示の回路構成は、そのＰＧＭ
音声信号の録音・再生のための系統を映像信号の録画φ
再生系統とともに示す。

第２図示の実験系統では、映像信号用のヘッドドラムに
ＰＣＭ音声信号用ヘッドを取り付けるための改修が行わ
れたほかは、日本電子機械工業会（ＥＩＡＪ）規格によ
る民生用ＰＣＭ音声記録・再生アダプタなど既製のもの
が活用されている。なお、上述のようにＰＣＭ音声信号
用ヘッドには、映像ヘッドに対して２０度のアジマス角
が与えられている。

そして、記録・再生実験の結果、アナログ記録よりＳ／
Ｎ特性が向上して良質の音が得られること。

通常の再生状態で起こり得るトラッキングエラーに対し
ては映像信号への音声信号のクロストークは認められな
いことなど、アジマス方式を用いたこの方式の実用性が
確かめられている。しかし、実用化にあたっては、サン
プリング周波数の４８ｋＨｚ　（ＥＩＡＪ規格では民生
用ＰＣＭ音声記録のためのサンプリング周波数は４４．
０５６ｋＨｚである）への変更、記録信号の形式などに
ついて検討する余地が残されている。

［目　的］本発明の目的は、上述の方式を検討し、画像信号とディ
ジタル音声信号との分離をより一層確実ならしめ、放送
用として十分な実用性を備えたディジタル音声信号の記
録再生方式を提供することにある。更に詳述すれば、本
発明の目的は、例えば、現用の１インチＣフォーマット
ＶＴＲの音質向上を図るために、映像トラックのガート
バンドにアジマス方式を適用してディジタル音声信号を
記録し、さらに映像と音声との確実な分離を図るもので
ある。

［発明の構成コかかる目的を達成するために、本発明では、磁気記録媒
体上の互いに隣接する画像トラック間にディジタル音声
信号を記録し、またはその記録した信号を再生するにあ
たり、画像トラックを形成し、またはその画像トラック
から画像信号を再生するための画像ヘッドのへラドギャ
ップとは異なった方向のヘッドギャップを有するディジ
タル音声信号の記録または再生用の音声ヘッドと、画像
ヘッドのへラドギャップと同一の方向のヘッドキャップ
を有する２個のトラッキング用ヘッドとの相対位置関係
を保って、互いに隣接する画像トラックに対応して２個
のトラッキング用ヘッドがそれぞれ検出した信号の信号
レベルが均衡するように音声ヘッドおよび２個のトラッ
キング用ヘッドの位置を制御してトラッキングを行うこ
とにより、画像信号とディジタル音声信号との混濁を防
止してディジタル音声信号を記録、または再生し得るよ
う構成する。

また、上述のディジタル音声信号は、他の搬送波信号を
変調することなく直接に音声ヘッドに供給して、周波数
軸上における画像信号との重複を避けるようにするのが
好適である。

更に、上述のディジタル音声信号は交流バイアスを重畳
した信号とし、記録時の信号レベルを低減し得るように
するのが好適である。

［実　施　例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明方式に係るディジタル音声信号の記録再
生系の系統を示すブロック図であり、従来から知られて
いるアナログＶＴＲに装着可能なよう構成しである。こ
こで、２は複数の音声入力チャネルにそれぞれ接続され
ているＡ／Ｄ変換器群、４は誤り打圧符号器、６は変調
器、８は記録増幅器、１０は交流バイアス信号源、１２
は音声用回転ヘッドアセンブリ、１４は再生増幅器、１
６は復調器、１８は誤り訂正復号器、２ｏは複数の音声
出力チャネルに接続されているＤ／Ａ変換器群である。

第４図は、第３図示の音声用回転ヘッドアセンブリを１
インチＶＴＲの回転ドラムに装着した一例を示す図であ
る。図示したヘッド配置図において、　１２は上述の音
声用回転ヘッドアセンブリ、２２は画像用の記録・再生
ヘッド、２４は画像用の消去ヘッド、２６は画像用の同
時再生ヘッドを示す。上記のうち、音声用回転ヘッドア
センブリ１２は、後述するように、音声用記録・再生ヘ
ッドのほかに２個のトラッキング信号検出用ヘッドなど
が同一アクチュエータ（駆動機構）上に載置されており
、後述する自動トラッキングが可能な構造になっている
。

第５図は、音声用回転ヘッドアセンブリと画像トラック
との関係を示す。このヘッドアセンブリは、音声用記録
ヘッド２８．音声用再生ヘッド３０゜２個のトラッキン
グ信号検出用ヘッド３２Ａ、３２Ｂから成る。また、画
像トラックＴＡおよびＴＢは画像用ヘッド（第４図示の
ヘッド２２参照）により形成されるものであり、これら
画像トラックに挟まれた部分すなわちガートバンドＧＢ
内を音声トラックとして使用する。

上述の音声用記録ヘッド２８および再生ヘッド３０は、
画像用ヘッドのへラドギャップに対して角度０だけ傾い
た方向のヘッドギャップを有している。これに対し、２
個のドラッギング信号検出用ヘッドのヘッドキャップの
向きは、画像用ヘッドと同一の方向である。このように
、音声用の記録ヘッド２８および再生ヘッド３０にアジ
マス角θをもたせる理由は、トラッキングエラーにより
ガートバンドＧＢ内のディジタル音声信号が画像用ヘッ
ドで再生されて再生画像信号に影響することを防止する
ためである。

音声用ヘッドの幅は、以下のことを老成［シて決定する
。

ｌ）音声のアフレコを行うために、音声用の記録ヘッド
２８は再生ヘッド３０に比べ幅を広くして、オーバライ
ドする（＊ね書きする）。そして、従来の画像信号記録
フォーマｙトと互換性を保つために、音声アフレコ時に
トラ−、キングエラーが最大ε有っても、ガートバンド
ＣＢ内にしか記録されないように、記録ヘッド２８の幅
ＷＲを決定する。

２）再生時に、トラッキングエラーが最大になった場合
にも、オーバライドの消し残りの信号を再生しないよう
に、記録ヘッド２８の幅ＷＲと再生ヘッド３０の幅ＷＰ
との関係を決定する。

３）音声用ヘッドの再生Ｓ／Ｎの観点から、幅ｗＰには
最小限必要な幅ＷＰｍｉｎが存在する。

よって、１インチＣフォーマットＶＴＲの場合番は、ガ
ートバンドＣＢの幅が５２１Ｌｍであるから、φＷＰｍ
ｉｎをＩＱｐＬｍとすると、記録へラド２８および再生
ヘッド３０の幅は、それぞれ、３８ｇｍ　、　１０ＪＬ
ｍ　２なる。このときの許容トラッキングエラーＣ７ｐ
、ｍである。

音声トラックは、このように許容トラッキングエラーが
小さいので、自動的にトラッキングを行う必要がある。

そこで、第５図に示すように、音声用記録ヘッド２８、
音声用再生ヘッド３ｏが載置されている同一アクチュエ
ータ上に２個のトラッキング信号検出用ヘッド３２Ａ、
３２Ｂを設け、両隣の画像トラックＴＡ　、　ＴＢの画
像ＦＭ信号を再生する。そして、これらの信号をそれぞ
れＲＦ増幅器３４Ａ、３４Ｂにより増幅してエンベロー
プ検波回路３６Ａ、３８１３に通した後、差動増幅器３
８に加える（第６図参照）。このようにしてトラッキン
グ信号検出用ヘッド３２Ａ、３２Ｂからの再生信号の検
波出方を比較することにより、トラッキングエラー信号
Ｓ３８を得る。なお、第４図を参照するに、画像用の記
録拳再生ヘッド２２と音声用の回転ヘッドアセンブリ１
２との位置関係は、ヘッドドラムの回転方向（矢印Ｒ）
に対して本図のようになっているので、必ず音声用ヘッ
ドの両側には既に画像信号が記録されていることになる
。

いま、検出用ヘッド３２Ａ側の画像トラックに音声用ヘ
ッドが片寄っている場合には、ヘッド３２Ａ側の検波出
力が大きくなるので、ヘッド３２Ｂ側に音声用回転ヘッ
ドアセンブリ全体を動かし、これら両ヘッドからの検波
出方が等しくなるように制御する。この方式の特長は、
トラッキングエラー量に応じて正負のエラー信号電圧が
得られるので、ディザ−（ヘッドを左右に振ること）を
必要としない点で１ｕれており、したがって、構造も簡
単になり、また、再生信号のＳ／Ｎ低下を心配する必要
もない。

つぎに、音声トラックへのディジタル音声信号記録方法
について述べる。第３図に示すように、４チヤンネルの
音声信号を、サンプリング周波数４８ｋＨｚ　、量子化
ビット数１６としてディジタル化する場合には、冗長ビ
ットを含めてデータレートは６Ｍビット／秒程度（３Ｍ
Ｈｚ相当）になる。

第７図に、画像ＦＭ信号およびディジタル音声信号の記
録信号スペクトルを示す。画像と音声の各信号スペクト
ルが重なると、画像信号のＳ／Ｎ低下や音声の符号誤り
の原因となるので、スペクトルの重なりが少ないディジ
タル変調方式を選ぶ必要がある。本実施例では第３図示
の変調器６に、ＤＣ成分の少ない８−９ＮＲＺ　、また
は８−１ＯＮＲＺ変調方式を採用している。これは、他
のディジタル変調方式、例えばＢｉφ（バイフェーズ）
やＭＦＭ　（モディファイドＦＭ）変調方式でもよく、
要するに、従来画像信号記録時に行われていたようにベ
ースバンド信号（ディジタル音声信号に相当）によりＦ
Ｍ搬送波を変調することなく、そのために不要な高調波
成分の発生が少なくなる上記の各種変調方式によって得
られた信号を直接記録媒体に記録するものとする。

この場合、好ましくは、記録するディジタル音声信号の
不要な高域成分を遮、断し、さらに交流バイアスを重畳
した後に記録ヘッドに供給する（第３図参照）。このよ
うに、変調後のディジタル音声信号に交流バイアス信号
を重畳することにより記録時の直線性がよくなり、従っ
て、音声信号を画像ＦＭ信号に比べて２０ｄＢ程度低い
レベルで記録することが可能となる。これにより、音声
信号が画像信号に影響を及ぼし再生画像のＳ／Ｎが低下
するのを防止することができる。

以上述べたように、画像トラックのガートバンド内での
ディジタル音声記録を、音声用ヘッドの自動トラッキン
グを行うだけでなく、（１）スペクトルの重なりが少な
く、（２）バイアス記録により低レベルで、（３）アジ
マス記録を行うことにより、音声信号が画像信号に与え
る障害をほとんど無視し得る程度に押えることができる
。

〔効　果〕

本発明を実施することにより、回転ヘッドによる画像と
固足ヘッドアナログ音声のテープフォーマットを有する
従来のＶＴＲと完全な互換性を保ちながら、ディジタル
音声トラックを付加したＶＴＲが実現可能となるので、
システムを変更することなく、ＶＴＲ音声の高品質化の
効果をあげることができる。すなわち、本発明では音声
用回転ヘッドアセンブリに専用の自動トラッキング機構
を設け、また、隣接する画像トラックに与える影響が少
ない信号記録方式を採っているので、従来はガートバン
ドとされていた所にディジタル音声信号を記録すること
が可能となる。

以上は、１インチＣフォーマツ）　ＶＴＲに本発明を適
用した一実施例について説明したものであるが、本発明
は上述例に限ることなく一般に画像ガートバンドを有す
るＶＴＲのすべてに応用して、ディジタル音声信号を記
録・再生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　、　（Ｂ）および第２図は従来技術を説
明する図、第３図は本発明方式に係るディジタル音声信号の記録再
生系の系統を示すブロック図、第４図は第３図示の音声用回転ヘッドアセンブリを１イ
ンチＶＴＲの回転ドラムに装着した一例を示す図、第５図は本発明に係る音声用回転ヘッドアセンブリと画
像トラックとの関係を示す図、第６図は本発明の一実施例に用いる音声用ヘッドトラッ
キングのためのトラッキングエラー信号を得るだめの回
路を示すブロック図、第７図は本発明に係る記録信号スペクトルを示す線図で
ある。Ｔｌ、Ｔ２・・・映像トラック、ＣＢ・・・ガートバンド、２・・・Ａ／Ｄ変換器群、４・・・誤り訂正符号器、６・・・変調器、８・・・記録増幅器、１０・・・交流バイアス信号源、１２・・・音声用回転ヘッドアセンブリ、１４・・・再
生増幅器１６・・・復調器、１８・・・誤り訂正復号器。２０・・・口／Ａ変換器群、２２・・・画像用記録・再生ヘッド、２４・・・画像用消去ヘッド、２６・・・画像用同時再生ヘッド。２８・・・音声用記録ヘッド、３０・・・音声用再生ヘッド、３２Ａ、３２Ｂ・・・トラッキング信号検出用ヘッド、ＴＡ、Ｔ８・・・画像トラック、３４Ａ、３４Ｂ・・・ＲＦ増幅器、３８Ａ、３６Ｂ…工ンベロープ検波回路、３８・・・差
動増幅器、Ｓ３８・・・トラッキングエラー信号。特許出願人　日木放送協会ｂＪＪｍ　ｂ３．＋ｍ第４図

Claims

【特許請求の範囲】１）磁気記録媒体上の互いに隣接する画像トラック間に
ディジタル音声信号を記録し、またはその記録した信号
を再生するにあたり、前記画像トラックを形成し、また
はその画像トラックから画像信号を再生するための画像
ヘッドのへラドギャップとは異なった方向のヘッドギャ
ップを有する前記ディジタル音声信号の記録または再生
用の音声ヘッドと、前記画像ヘッドのへラドギャップと
同一の方向のへラドギャップを有する２個のトラッキン
グ用ヘッドとの相対位置関係を保って、前記互いに隣接
する画像トラックに対応して前記２個のトラッキング用
ヘッドがそれぞれ検出した信号の信号レベルが均衡する
ように前記音声ヘッドおよび前記２個のトラッキング用
ヘッドの位置を制御してトラッキングを行うことにより
、前記画像信号と前記ディジタル音声信号との混濁を防
止して前記ディジタル音声信号を記録、または再生し得
るようにしたことを特徴とするディジタル音声信号の記
録再生方式。２、特許請求の範囲第１項記載のディジタル音声信号の
記録再生方式において、前記ディジタル音声信号は、他
の搬送波信号を変調することなく直接に前記音声ヘッド
に供給して、周波数軸上における前記画像信号との重複
を避けるようにしたことを特徴とするディジタル音声信
号の記録再生方式。３）特許請求の範囲第１項または第２項記載のディジタ
ル音声信号の記録再生方式において、前記ディジタル音
声信号は交流バイアスを重畳した信号とし、記録時の信
号レベルを低減し得るようにしたことを特徴とするディ
ジタル音声信号の記録再生方式。（以下、余白）