JPS60185487A - 信号処理装置 - 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】 この発明はオーディオ信号処理方式に関し、特にこの方
式に有用な欠陥補償装置に関する。

伝送方式、記録再生方式その他搬送波をオーディオ信号
によって周波数変調する方式等のオーディオ方式におい
ては、一時的で広帯域で偶発的なインパルス雑音が搬送
波中に導入されることがある。さらに、搬送波が部分的
にあるいは全体的に減衰すること（搬送波の欠落という
）があり、そのような場合、その欠陥のある搬送波を再
生すると、オーディオ信号もそれに応じて減衰する。

オーディオ情報にしたがって変調された搬送波信号が変
換素子によって再生される方式においては、記録情報の
再生の間、たとえば記録媒体、変換素子、あるいは記録
媒体と変換素子との協働関係のうちいずれかの不備によ
って、一時的に搬送波の欠落やインパルス雑音が生ずる
ことがある。

便宜上、この発明をタレメンス（Ｃ上ｅｍｅｎｓ）の米
国特許第３，８４２，１９４−ぢ明細書記載の型のビデ
オレコード記録再生方式に関連して説明する。

」二記りレメンスの特許明細書に開示された方式では、
記録情報が円盤状基板の表面に設けられた渦線溝底面の
幾何学的変化の形で表わされ、その表面が導電性被膜で
被われた上さらに誘電体層で被われている。このレコー
ド盤を載置して回転するターンテーブルに対してその半
径方向に駆動される篩体があり、この中に取付けられた
ピックアップ・アームによって再生用蓄針が支持されて
いる。この蓄針は円盤の被膜との間に電気容量を形成す
る電極を有し、円盤が回転するとその電極下を通過する
溝底の幾何学的変化にしたがってその容量が変動するか
ら、その電１ｊに結合した適当な回路によりその容量変
動を記録情報を表わす電気信号の変化に変換する。

上記りｌ／メンス方式の望ましいものはカイザ（Ｋｅｊ
−ｚｅｒ）　（７）米国特許第３，９１１，４．７６号
明細書に説明されており、映像情報にしたがって変調さ
れた第１の搬送波周波数が、溝底における一連の最大深
さど最小深さとの交番サイクルの形で表わされ、またで
きればモノラル音声再生用にオーディオ信号にしたがっ
て周波数変調された第２の搬送波（上記映像情報搬送波
よりも周波数は著しく低い）を上記深さの各交番ザイク
ルの衝撃係数変調の形で表わした音声情報を伴々う。

パ／Ｌ／　−ｑ　（Ｐａｌｍｅｒ　）等の米国特許第３
，９６９，７５６号・明細書に詳細に説明されているよ
うに、映像情報に多チャンネルの音声情報（たとえば、
ステレオ・サウンド・トラックや２言語サウンド拳トラ
ック等）を付随させたい場合は、上記衝撃係数変調によ
る方法がこれに適している。各オーディオ信号は、それ
ぞれ異なる音声搬送波の周波数がそれぞ数 れ異なる低周波へ偏差範囲にわたって変調記録されるの
で、映像情報搬送波の衝撃係数は各音声搬送波の和にし
たがって変化する。

この発明の原理の応用の１例として１対の音声チャンネ
ルを設けてステレオ構成にする場合は、音声搬送波の中
心周波数を７１５．９０９　ＫＨｚおよび９０４．７２
０　ＫＨｚに選び、偏差範囲を各中心周波数を中心にし
て±５０ＫＨｚに選ぶ。

上述の型のビデオレコード用のプレーヤは、たとえばプ
レーヤによって得られる搬送波信号かオーディオ信号と
ビデオ信号をそれぞれ再生するための、適切な入力フィ
ルタ段を備えた複数個のＦＭ復調器を含む。しかしなが
ら、（もし補償されなければ）再生された音声中に生ず
る問題として、適切な音声情報に代って不規則な間隔で
断続的に再生される「チック（ｔｊ、ｃｋ）　Ｊ音や「
ポツプ（ｐｏｐ）」音の形の妨害があり、これらの妨害
はそれぞれ搬送波欠落やインパルス雑音欠陥の原因にな
ることがある。これらの欠陥は全体としてはオーディオ
情報に対して有害とはならないが、視聴者に対して無視
できない障害となり得る。

問題の分析によって、上述のビデオレコードプレーヤに
おいては種々の原因によって障害となる各オーディオ欠
陥が生ずることが判っている。その原因のあるものはレ
コード盤自体の欠陥に関係し、他のものは所定のレコー
ド盤の特定の再生動作中に遭遇する条件（たとえば蓄針
がレコード溝の各所で種々の形状の粉塵に出合うこと）
に関係し、さらに他のもの（たとえばかき傷や窪み等）
は再生中のレコード盤が過去においてどの程度使用され
あるいは誤用されたかに関係している。オーディオ欠陥
の原因についてこれ以上詳細には述べないが、非予測性
が高く、レコード盤、再生時期、溝領域等が変れば変化
する問題を生ずる種々の原因があることは明らかである
。

この発明の実施例によれば、オーディオ処理チャンネル
が設けられ、ここでは、再生用に記録されている周波数
変調搬送波信号から復調器によって引き出されたオーデ
ィオ信号が［トラック（ｔｒａｃｋ）　Ｊか［ホールド
（１’ｌＯ工ｄ）ｌのいずれかのモードで動作し得るｌ
・ラック・ホールド増幅器を通して利用装置へ供給され
る。搬送波欠落および広帯域のインパルス雑音をそれぞ
れ検出するために各別の検出手段が設けられ、この検出
手段の各出力が制御パルス生成回路の一部を成す各単安
定マルチバイブレータを１−リガしてトラック・ホール
ド増幅器を各モードに切換えるようになっている。

制御ハルスの持続時間は、トラック・ホールド増幅器の
入力端子における一時的な欠陥が十分に解消されるまで
その増幅器が「ホールド」モードに維持されるように選
択されている。

上記実施例の変形として、モノラル音声以外の再生を期
待するこの発明の他の実施例では、上述のオーディオ処
理チャンネルに類似した別個のオーディオ処理チャンネ
ルを各音声搬送波に対して設けることができる。

共通の音声搬送波（たとえば多重化された信号）源を有
するこの発明の多チヤンネル型実施例では、どれか１つ
の搬送波の欠陥が大抵他の搬送波中にも再生され、その
オーディオ処理チャンネルで生成される制御パルスを用
いて他のオーディオ処理チャンネルの各１−ラック・ホ
ールド増幅器の切換えを制御するようになっているから
、欠陥検出手段と制御パルス発生手段とは複数個のオー
ディオ処理チャンネルのうちのただ１つにしか必要がな
いという特長がある。

またこの発明によれば、各オーディオ処理チャンネルに
低域通過フィルタ回路が設けられていて、オーディオ信
号の高周波成分のプレエンファシスを補足するようにそ
の高周波成分に対して信号のデエンファシスを行なうと
ともにトラック・ホールド増幅器に加わる雑音の減少を
計っている。また、安価な素子を用いて上記の両効果を
得るために２個の低域通過フィルタを各別に用いてデエ
ンファシス機能を与えている。復調器の出力と１−ラッ
ク・ホールド増幅器の入力との間に第１の低域通過フィ
ルタが結合され、そのトラックφホールド増幅器の出力
が第２の低域通過フィルタを介してオーディオ信号利用
回路に結合されている。上記第１および第２の低域通過
フィルタの総応答によってそのチャンネルで処理される
信号に所期のデエンファシスが行われるから、これはオ
ーディオ信号の全帯域幅にわたって平坦であることが望
ましい。ここで重要なことは、第１の低域通過フィルタ
の通過帯域幅が復調器の出力の帯域幅よりも狭いためト
ラック・ホールド増幅器の入力に伝（９） 送される雑音が減少し、トラック・ホールド増幅器が雑
音信号を保持する確率が減少することである。

以下添付図面を参照しつつこの発明を実施例について詳
細に説明する。

第１図のビデオレコードプレーヤ装置において、プレー
ヤの信号処理回路の入力信号は、ビデオレコード・ピッ
クアップ回路１１によって端子りに生成される。このビ
デオレコード・ピックアッフ方式は前述の容量型で、そ
の装置の構造と回路構成は前述のパルマの米国特許明細
書に記載されている。再生用レコード盤の記録型式は、
端子りに現われる再生信号情報が、記録された合成カラ
ービデオ信号の振幅にしたがって変化する高周波数のパ
ルス列であって、このパルス列が記録されたオーディオ
信号の振幅にしたがってそれぞれ変化する（上記の高周
波数より著しく低い）複数の周波数で０．５を中心とし
て周期的に変化する衝撃係数を持つと仮定する。

広帯域前段増幅器１３は衝撃係数変調されたパル（ｌＯ
） ス列を増幅して４個の帯域通過フィルタ１５．１７．１
９．２１の入力へ供給する。帯域通過フィルタ１５は高
周波の映像搬送波（ｆ、）の偏差範囲と隣接する必要な
側帯波範囲とを含む比較的広い通過帯域を有し、記録さ
れた信号の音声搬送波成分を除去して映像搬送波成分を
選択的に通過させる（このフィルタ１５０通過帯域はた
とえば１．３　ＭＥ（ｚから９．３ＭＨｚにおよぶ）。

帯域通過フィルタ１５の出力は制限器２３（搬送波の無
用の振幅変化を除去する働らきをする）を経て復調器２
４に供給される。

第１図の方式は２個のオーディオ処理チャンネＪＶ２５
．２６を含むステレオ音声再生用のもので、モノラル音
声再生方式ではチャンネル２５ヲ除去ｔ−ればよいこと
は当業者に明らかである。逆に３個以上のチャンネルが
必要なら、チャンネル２５と同じチャンネルを追加すれ
ばよい。場合によっては欠落およびインパルス雑音の検
出手段を各チャンネルに設けた多チヤンネル音声再生方
式を設計する必要があることは勿論である。しかし多チ
ャンネルのオーディオ再生用の音声搬送波を用いる大抵
（１１） の場合は前述のように搬送波の欠落とインパルス雑音の
欠陥とが全チャンネルに共通に起り、各欠陥に対して１
つしか検出手段を要しないから、上記設計はしばしば回
路の無用の重複を招く。

第１図に示すチャンネル２５．２６は低周波の音声搬送
波の偏差範囲を含む比較的狭い通過帯域を有する帯域通
過フィルタｌ’７．２１をそれぞれ含んでいる。帯域通
過フィルタ１７は９０４．７２０　ＫＨｚの上方の音声
搬送波中心周波数ｆ８を中心とする通過帯域を有し、こ
の帯域幅は変調された上方の音声搬送波の１次および２
次の側帯波成分のすべてを確実に通過させるために上方
の音声搬送波偏差範囲（たどえばｆ８±８０ＫＨｚ）よ
り十分広くなっている。また帯域通過フィルタ２１は？
１５．９０９　ＫＨｚの下方の音声搬送波中心周波数ｆ
８／を中心とする通過帯域を有し、この帯域幅は変調さ
れた下方の音声搬送波の１次および２次の側帯波成分の
すべてを確実に通過させるために下方の音声搬送波偏差
範囲（たとえばｆ８′±ａｏＫＪ（Ｚ）より十分広くな
っている。

帯域通過フィルタ１７の出力は制限器２７へ、また（１
２） 帯域通過フィルタ２１の出力は増幅器２つを経て制限器
３１へそれぞれ供給され（両制限器２７．３１は周波数
変調された各音声搬送波成分の不都合な振幅変動を除去
する働らきをする）、制限器３１．２７の出力はそれぞ
れ周波数変調復調器３５．３７へ供給される。帯域通過
フィルタ２１の出力信号を増幅し利得制御するのはチャ
ンネル２６で搬送波の欠落が検出されるからで、これに
ついては後で詳述する。

オーディオ処理チャンネル２５．２６では復調器３５．
３７が記録された各オーディオ信号に相当する信号出力
をそれぞれの出力端子■、Ｗに生成し、この出力がそれ
ぞれ低域通過フィルタ３つ、４１（後述のようにオーデ
ィオ信号にデエンファシヌを行うとともに電源雑音を減
少させる働きをする）を経てトラック・ホールド増幅器
４３．４５へ供給される。

トラック・ホールド増幅器４３．４５は、「トラック」
モードと「ホールド」モードとを有する回路であって、
「トラック」モードにあるときは入力に正確に（理想的
に）したがって入力に比例する出力を生成し、「ホール
ド」モードにあるときは（１３） 制御パルスに命令されて「１−ラック」モードから「ホ
ールド」モードへ変化する瞬間に現われる（理想的には
）一定の値に出力を維持する。（制御パルスの生成は後
で詳細に述べる）。トラック・ホールド増幅器４３．４
５の出力はそれぞれ低域通過フィルタ４７．４９（低域
通過フィルタ３９．４１に接続されてオーディオ信号を
デエンファシスするａきをする）を経て公知形式の適当
なオーディオ利用装置５１．５３に供給し、再生された
オーディオ信号を音響機器に使用し得るようにする。

音声搬送波ｆ８およびｆ８′を各復調器で処理すると、
各復調器の出力信号は数マイクロ秒程度の遅延を受ける
ことがあり、この場合検出された欠陥が各復調器の出力
に現われる丑でに制御パルスによってトラック・ホール
ド増幅器が「ホールド」モードに切替えられてしまう。

復調器におけるこの固有の遅延を利用することによって
、トラック・ホールド増幅器のオーディオ出力に過渡現
象が生じなくなる。

図示装置に関する上記説明は正常状態における（１４） プレーヤの動作に対するものであるが、次にオーディオ
欠陥の効果的な補償または掩蔽に適した動作モードにつ
いて考える。オーディオ処理チャンネルの動作モードの
変更を命する信号欠陥開始の認知は欠陥検出回路５５の
機能による。

この発明の欠陥検出原理によシこの検出回路５５は、広
帯域前置増幅器］、３の信号高力に結合された帯域通過
フィルタ］９（たとえば中心周波数ｆｎを中心に±ｓ　
ｏ　ＫＨｚの幅の通過帯域を持つ）を含む広帯域インパ
ルス雑音検出器を備えている。帯域通過フィルタ１９は
信号帯域通過フィルタ１７．２１と同じ帯域幅を持ち、
また低域通過の原型も同じであって、そのインパルス応
答の包絡線がフィルタ］−７，２１のインパルス応答の
包絡線と同じになるようになっている。この帯域通過フ
ィルタ１９は変調された搬送波成分が比較的なく、また
できれば他の信号エネルギが存在しないスペクトル範囲
、たとえば稲＝５０００ＫＨ２の範囲を占有すべきであ
り、さらに帯域通過フィルタ１９の中心周波数をフィル
タ１７．２１の中心周波数にできるだけ近付けて、帯域
内の（１５） 雑音インパルスのエネルギがほとんど等しくなるように
すべきである。フィルタ１つの通過帯域とフィルタ１７
．２１の通過帯域との関係を第２図の図表に示す。

帯域通過フィルタ１つの出力は出力が電位差計５７とコ
ンデンサ５つとの直列回路を介して接地された増幅器５
６で増幅される。電位差計５７の摺動腕６１は、インパ
ルス雑音用帯域通過フィルタ１つの出力の最低周波数の
逆数に等しい周期を有する再トリガー可能な単安定マル
チバイブレータ（インパルス雑音用）６３に結合されて
いる。帯域通過フィルタ１９の出力は増幅されＩ利得制
御されて、所定の閾値を越える標準音声搬送波成分レベ
ルに匹敵するリンギング・レベルによって単安定マルチ
バイブレータ６３をトリガーし得るようになる。したが
って端子Ｘに生ずる単安定マルチバイブレータ６３の出
力は、インパルス雑音用帯域通過フィルタのリンギング
が所定の閾値を越えるときは常に論理レベル″ｌ”に対
応する。

搬送波欠落検出手段の信号帯域通過フィルタ２１（１６
） の出力は増幅器２つで増幅され、電位差計３３で利得制
御されて、摺動腕６５に現われる出方が正常信号レベル
の所定の何割かに当シ、この所定の何割がが再トリガ可
能の単安定マルチバイブレータ（搬送波欠落用）６７を
トリガするようになる。欠落用単安定マルチバイブレー
タ６７の出方の１周期は正常信号に基く信号帯域通過フ
ィルタ２１の出方信号の最低周波数の逆数に等しい値を
有するから、単安定マルチバイブレータ６７の出力は、
搬送波帯域通過フィルタの出力が正常信号レベルの所定
の何割かよシ低くなると常に論理レベル″ｏ”に対応し
、その他のときは論理レベル′°ｌ′″に対応する。

逆に、端子Ｙに発生するマルチバイブレータ６７ノ反転
出力（Ｑ、）は、搬送波帯域通過フィルタ出方が正常信
号レベルの所定の何割かより低下するときは常に論理レ
ベルパ１”に対応し、その他のときは論理レベル゛′０
パに対応する。

インパルス雑音用単安定マルチバイブレータの出力およ
び欠落用単安定マルチバイブレータの反転出力は通常両
端子Ｘ１Ｙに信号大刀がなくて出（１７） 力が論理レベル″１″に対応する第１のノアゲート６９
０２つの入力端子にそれぞれ供給される。ノアゲート６
９の出力は端子Ｘ、Ｙのいずれかの入力信号が論理レベ
ル゛ｌ″に対応すれば常に０”になり、反転器７１と、
所定の持続時間を有する再トリガー可能な単安定マルチ
バイブレータ（引伸し用ショット）７３とに供給される
。反転器７１の出力と引伸し用単安定マルチバイブレー
タ７３の出力とは第２のノアゲート７５の２つの入力端
子にそれぞれ供給される。反転器７１．単安定マルチバ
イブレータ７３および第２のノアゲート７５は第１のノ
アゲート６つの出力パルスの持続時間を引き伸ばすパル
ス引伸器の働きをし、トラック・ホールド増幅器入力で
検出された欠陥に基づく過渡的変化がその増幅器が「ト
ラック」モード動作に戻る前に十分かつ確実に消滅する
ようにする。

トラック・ホールド増幅器４３．４５の各制御入力Ｓに
供給されるノアゲート７５の出力は通常トラック・ホー
ルド増幅器を「トラック」モードに維持する論理レベル
ｌ’＋　１”に対応しているが、欠陥パ（１８） ルスが検出されると常に′Ｏ″になり、増幅器は制御パ
ルスが持続する間「ホールド」モードに切替えられる。

次に、第１図に示すこの発明の実施例に使用されている
デエンファシス手段の機能について述べる。第１の低域
通過フィルタの働らきによって欠陥に対する過渡現象を
できるだけ引き伸ばさないようにしながら電源雑音がで
きるだけ低くなる上、第１および第２の低域通過フィル
タの全応答は所要のオーディオ処理チャンネル用デエン
ファシヌを含む必要があるが、その他の場合には所要の
帯域幅にわたって平坦でなければならない。

もし第１の低域通過フィルタの帯域が非常に広いと、過
渡的欠陥を防ぐに要する制御パルスの引伸し時間を非常
に短縮することができ、オーディオ情報の損失は最小に
なるが、トラック・ホ・−ルド増幅器入力における電源
雑音レベルが非常に高くなってその増幅器が最終的に必
要な信号値を維持せず、ランダムな雑音インパルスの値
を維持する。これに対して、もし第１の低域通過フィル
タ（１９） の帯域が狭すぎると、そのランダムな雑音インパルスの
維持は極めて僅かになるが、過渡的欠陥を防ぐに要する
制御パルス引伸し時間が艮くなり、オーディオ情報の損
失がより多くなるから、雑音減少のための濾波量とその
結果生ずる過渡的欠陥の掩蔽に必要な引伸し時間との折
衷が行わなければならない。

前述の容量型ビデオｌ／コードプレーヤの音声チャンネ
ルを使用するときは、２８マイクロ秒の制御パルス持続
時間と３端子バターワース型１ｌ（Ｈｚ低域通過前置保
持フィルタとが電源雑音減少と過渡的欠陥の掩蔽に適し
ていることが判っている。

なお、本願発明の実施例では、再生される情報が記録さ
れている記録体の具体例としてレコ・−ド盤を挙げたが
、記録体の形状は盤状に特定されるものではなくテープ
状等の他の形状であってもよいことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例による欠陥補償方式を取入
れたビデオレコードプｌ／−ヤ装置のプロ（２０） ツク回路図、第２図は第１図の装置の種々の信号成分に
関係する周波数帯を示す図表である。 １１・・・レコードプレーヤ・ピックアップ装置、２１
・・・帯域通過フィルタ、３３・・・電位差計、３５・
・・ＦＭ復調器、３９．４７・・・低域通過フィルタ、
４３・・・トラック・ホールド増幅器、５１・・・オー
ディオ利用装置、６７・・・単安定マルチバイブレータ
、　６９、’７５・・・ノアゲート、■・・・出力端子
。 特許畠願人　アールシーニー　コーポレーション代理人
　清　水　哲　はが２名 （２１）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　プレエンファシスが行なわれた変調信号情報に
   よる変調を受けた搬送波信号を記録体から再生するため
   のピックアップ装置を含む記録体再生装置と共に使用さ
   れ、 上記ピックアップ装置に接続されていて上記変調された
   搬送波信号全通過させる信号帯域通過フィルタと、 上記帯域通過フィルタの信号出力に応答して該信号出力
   の振幅の所定振幅範囲からの逸脱を識別する手段と、 上記逸脱識別手段の出力に応答して欠陥指示パルスを生
   成する手段と、 上記欠陥指示パルスの発生に応答して制御パルスを生成
   する手段と、 上記帯域通過フィルタの信号出力に応答して変調信号情
   報に実質的に対応する信号出力を生成する変調検波手段
   と、 信号出力手段と、 第１の切換え状態にあるときは上記変調検波手段の信号
   出力の変動に応じて変動する信号を上記信号出力手段へ
   供給し、また第２の切換え状態にあるときは一定の信号
   を上記信号出力手段へ供給する手段と、を備え、」二記
   一定の信号は上記第１の切換え状態から上記第２の切換
   え状態への切換えの直前に上記信号供給手段によって供
   給される信号に実質的に対応しており、 更に、上記制御パルスの発生に応答して上記信号供給手
   段の切換え状態を制御する手段と、第１の低域通過フィ
   ルタと、 上記変調検波手段の出力を上記第１の低域通過フィルタ
   を介して上記信号供給手段の入力端子へ結合する手段と
   、 上記信号供給手段の出力に結合された第２の低域通過フ
   ィルタと、全備え、 上記第１と第２の低域通過フィルタは縦続接続すしてい
   て、変調信号情報のプレエンファシスヲ実質的に補足す
   るようにその変調信号情報のデ゛エンファシヌを行々う
   総体的な周波数応答特性を示すようにされた、信号処理
   装置。