JPS6043266A - 信号記録再生方式 - 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】 ［発明の分野］ この発明は信号記録再生方式に関し、特に電気信号をテ
ープまたはディスク等の磁気記録媒体に磁気的に記録し
、再生する方式に関するものである。

電気信号を磁気的に記録再生する記録再生装置は、種々
存在し、たとえばビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）、オ
ーディオ用レコーダ、フロッピィディスク等がある。こ
の発明は、これら種々の記録再生装置に適用できる信号
記録再生方式に関するものである。

［従来技術］ 上記種々の記録再生装置のうち、たとえばオーディオ信
号をｌ）　ＣＭ化して記録再生する機器であって、回転
ヘッド方式によって広帯域記録再生の可能なオーディオ
用ＰＣＭレコーダを例にとって説明する。

第１図は、従来のオーデイ−オ用ＰＣＭレコーダの録音
、再生に関する概略ブロック図である。図において、Ｉ
Ｎ端子はオーディオ信号入力端子、１はＡ／Ｄ変換器、
２はエンコーダ、３および４は記録ヘッド、５および６
は再生ヘッド、７はデコーダ、８はＤ／Ａ変換器であり
、再生オーディオ信号が０ｔＪＴ端子に得られる。

次に第１図の回路の動作を説明する。ＩＮ端子に入力さ
れたアナログ・オーディオ信号は、Ａ／Ｄ変換器１で、
たとえば１６ビツトで４４ＫＨｚごと（１チヤンネルあ
たり）に量子化（ＰＣＭ化）このＰＣＭデータに、媒体
゛の傷または埃□等が原因で発生するデータ誤りを訂正
するのに必要な誤り訂正符号化をエンコーダ２で実施す
る。

この結果得られたＰＣＭ符号化データを、記録ヘッド３
および４で分配して磁気テープ上に記録する。

一方、再生時には、再生ヘッド５および６で順次再生信
号を得て、デコーダ７でもし誤りが発生していればその
訂正を実施するいわゆるＰＣＭデータ符号化処理を実行
し、得られたＰＣＭデータをＤ／Ａ変換器８でアナログ
信号に復元する。このような動作によって、オーディオ
用ＰＣＭレコーダが実現できる。

次に、第２図は、上記第１図の記録ヘッド３および４な
らびに再生ヘッド５および６の回転ドラＲ１０への取付
構造と、回転ドラム１０と磁気テープ１１との相対的位
置関係を説明するための平面図である。第２図に示すよ
うに、記録用ヘッド３および４ならびに再生用ヘッド５
および６は、それぞれ回転ドラム１０の周面上の１８０
度対向した位置に取付けられている。そして、カセット
１２に収納された磁気テープ１１は、カセット１２′か
ら引出されて回転ドラム１０の回転方向に対して所定の
角度（図示せず）を維持するように巻付けられている。

そして回転ドラム１０と磁気チー７１１とを相互に回転
または移動させていわゆるヘリカル・スキャニング記録
を実施することにより、第３図に示すように、磁気テー
プ１１上にデータが記録される。

すなわち、第３図は第２図に示す磁気テープ１１に記録
されたデータの記録、トラックを図解的に示す図である
。磁気テープ１１上には、データが記録されたトラック
１３とトラック１４とが交互に形成される。トラック１
３は、第２図に示ずたとえば記録ヘッド３によって、７
′−夕が記録されたトラックであり、トラック１４は記
録ヘッド４によりてデータが記録されたトラックである
。このように記録ヘッド３と記録ヘッド４とが交互に磁
気テープ１１上に斜めにデータを書込んでいく。

一方再生時には、たとえばヘッド５で磁気テープ１１上
のトラック１３がトレースされ、ヘッド６でトラック１
４がトレースさ、れ、正常なトラッキング１ＩＩＩＪＩ
ｌｌのもとに記録信号の再生が行なわれる。

ところで、従来のオーディオ用ＰＣＭレコーダにあって
は、記録ヘッド３と４とは、同一のものを使用しており
、したがって第３図に示、すごとく、磁気テープ１１上
のトラック１３とトラック１４との記録幅は同一であっ
た。

ところが、オーディオ信号の量子化データは、たとえば
１６ビツトの場合、最も重みの高い（ＭＢＳ）ビットは
信号全体の１／２を左右し、最も重みの低い（ＬＳＢ）
ビットは信号全体の２−１Ｇ分だけの重みしか与えられ
ていない。にもかかわらず、従来のオーディオ用ＰＣＭ
レコーダでは、のちとに実行されていた。換言りれば、
従来の回転ヘッド方式のオーディオ用ＰＣＭレコーダに
おいては、記録すべき量子化データの特性を考慮した設
計がなされておらず、ＭＳ８ビットもし８８ピツトも同
一の条件のもとに記録再生されていた？で・たとえばＬ
ＳＢビットタけに誤りが発生しても、１デ一タ全体を誤
りと判断して誤り訂正処、〒を実行しな！すれば警らず
・必要以上に訂正処理能力を向上させなければならない
という技術的欠点を有していた。と同時に、それが原因
で該ＰＣＭレコーダの製作コストが轟くなるという欠点
もあった。

上記ＰＣＭレコーダ・に限らず他の従来の記録再生装置
についても同様の欠点があった。たとえばＶＴＲを例に
とれば、ＶＴＲで記録すべき画像信号は、輝度信号とク
ロマ信号とに分けることができる。そして、一般に輝度
信号は画像の鮮明度を大きく左右づるために、より誤り
が少ないように記録されなければならず、他方クロマ信
号は多少誤りが生じても、画像上に現われる映像信号と
してはその彩りが少ないという特性を持っている。

にもかかわらず、従来のＶＴＲでは、これら輝度憤りと
クロマ信号とを同じ条件で記録していた。

さらに、上述のようにいわゆる回転ヘッド型の記録再生
装置に限らず、通常のオーディオ用レコーダであっても
、記録データは同一の条件のもとに記録されていたので
ある。

［発明の目的］ この発明は、上述のような従来の記録装置の記録再生方
式を改良し、より高品質な記録再生を可能とした信号記
録再生方式を提供することを目的とする。より具体的に
は、たとえば量子化データを記録するに際し、量子化デ
ータの特性を考慮することによって、より適正な訂正能
力を付与して高品質の再生信号が得られる信号記録再生
力式を提供することを目的と゛する。

［発明の概１’１ この発明は、［ｌ単に言えば、電気信号を、該電気信号
が表わずデータの臆みに応じて少なくとも２つに分割し
、分割された重みの等しいデータを表ね一層゛（ｇ号ご
とに相異なる条件で記録再生するＪ。

うにした信号記録再生方式である。

この発明の上述の目的と特徴は、図面を参照して行なう
以下の実施例の説明から一層明らかとなろう。

［発明の実施例］ 従来例で説明したと同様に、たとえば記録・再生装置と
して、オーディＡ用Ｐ　ＣＭレコーダ（いわゆるＰ　Ｃ
Ｍ　’７０セッサ）を例にとって説明する。

このＰＣＭプロセツナの誤り訂正不能確率は、たとえば
市販されているものでは、一般にデータ誤り率をＰｅと
して、２１Ｐｅ’で与えられる。ここにＰｅ−１０−”
とすれば、２１Ｐｅ’＝２１Ｘ１０−９となる。これは
、１０９個のデータ中に２１個の訂正不能データが発生
することを意味している。

ところで、上述のような誤り訂正不能確率を有するＰＣ
Ｍプロセッサのデータｍは、一般にエンコーダ出力で１
２６にデータである。これらの数値から、上記ＰＣＭプ
ロセッサにおいては、３８０秒に１回訂正不能データが
発生することがわかる。この３８０秒に１回という数値
は、１時間が３６００秒であることから判断して比較的
短い時間であり、該短い時間に′１回の割合で訂正不能
データが発生ずることは再生音質上に好ましいことでは
ない。そこで、このようなＰＣＭプロセッサでＬＪ：、
Ｐｃを改善するか、誤り訂正能力を向上させなりればな
らない。

次に、母子化データの特性を検討フる。たとえば１６ピ
ツトのデータ伯をＸとすれは、Ｘ＝ａ＋　”２−’＋８
２−２−’＋ａｓｅ２−’＋−・・＋ａ、、ｏ２−”＋
ａ、６−２−”の関係式が成立する。ここで、ａｎ（ｎ
は１〜１６）はＯまたは１であり、２進ディジタル信号
に対応している。Ｘの関係式を上位８ビツトと下位８ビ
ツトとに分離した場合、゛ｌビットあたり６ｄＢのＳ　
／　Ｎ比に相当するので、下位８ビツトずべてに誤りが
発生しても上位８ビツトに誤りがなければ４８ｄＢのＳ
／Ｎ比が得られることになり、一般的なアナログ方式レ
コーダと大差のない性能が得られる。どごろで、下位８
ビツトがづべて誤すな発生ずることはなく、最良の場合
で、１６×６＝９６［Ｉ　ＢのＳ／Ｎとなる。したがつ
ζ、上位８ビツト・さえ良好な誤り状態であれば、４８
ｄＢ≦Ｓ／Ｎ≦９６ｄＢ を常に実現できることになる。この実施例は、上述のよ
うなオーディオ信号のデータ特性に基づいて、データの
重みの高い信号に対して誤り訂正能率を改善ツるように
した信号記録再生方式である。

すなわち、要約すれば、 ■　Ｎビット−で表わされる１データを、〜１ビット（
上位）と（Ｎ−Ｍ）ビット・（下位）とに分割する。

■　分割したデータのうち、上位の誤り率を下位の誤り
率に対して改善する。

こ）が、この実施例の特徴である。

たとえば、上位の誤り率Ｐｅｕ−ｉｏ−’、下位の誤り
率をＰｅ１−１０−　’のように改善すれば、上位の訂
正不能確率は３８０，０００秒−゛１０５時間に１回で
、下位の誤り不能確率は、上述の場合と同様３８０秒に
１＠である。したがって、上位の誤り率を１桁改善する
ことで、実用上充分な改善された特性の再生音が得られ
ることになる。

そして、具体的にこの誤り率を達成するためには、たと
えば記録再生信号のＳ／Ｎ比を３ｄＢ改善すれば、Ｉ　
＜、これは具体的にはトラック幅を２倍にすれば実現で
きることになる。

第４図は、上記信号記録再生方式を実現するトラック幅
樹成を示す図である。図におい−（、磁気テープ１１上
に形成された記録トラック１５は、トラック１６に対し
て２倍の幅が割当てられている。そしてトラック１５に
は上位ビットのデータが記録され、トラック１６には下
位ビットのデータが記録される。このようにトラック幅
を変えるようにするには、たとえばヘッド３と４（第１
図。

第２図参照）の幅を、２：１の比率に設定すればよい。

また、記録再生信号のｌｌｉ！Ｊｔ１９は、簡単なディ
ジタル回路で実現することができる。

なお、参考のために説明すれば、たとえば従来の方式で
、上ｉ；ａ＊施例と同等の誤り訂正不能確率を実現する
ためには、全トラックを従来のトラック幅に対して２倍
にする必要があったので、磁気テープ１１の長さも２倍
必要であったが、本実施例においては、１つおきのトラ
ック幅だ（ブを２倍すれば孝（、その長さは３／′２倍
長くなるだけで、磁気テープの使用効率は上記方式に比
べ優れている。

なお、上記実施例では、回転ヘッド方式のオーディオ用
Ｐ、ＣＭレコーダ゛について説明したが、これに限らず
、たとえばＶＴＲでも同様に適用することができる。こ
の場合、ビデオ信号のうちたとえば輝度信号とクロマ信
号とに分けて、ｎ度信号に重みを持たせて記録するよう
にすればよい。すなわち、具体的には輝専信号を記録す
るトラック幅を、クロマ信号を記録するトラック幅に比
べて相対的に広くすればよい。その他の装置でも同様に
適用できることは容易に考えられるであるう。

また、回転ヘッドによるいわゆるヘリカル・スキャニン
グ方式で記録するものに限らず、テープ進行方向に沿っ
て記録する慢のや、ディスク方式等でも同様に実現可能
である。

さらにまた、上記実施例ではトラック幅を２：１として
説明したが、相対的にトラック幅を変えることにより、
信号の記録再生条件を変えることができることが要点で
あることを指摘しておく。

さらにまた、量子化データの場合は、１６ビツト信号を
８ピツトごとに分割して説明したが、これに限らずシス
テム構成に見合ってビット数を定め、適当なビットごと
に分割１ればよいことは言うまでもない。

［発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、記録再生する信号を
、その信号が表わすデータの重みに応じて少なくとも２
つに分割し、分割された重みの等しい・データ信号ごと
に相異なる条件で記録再生するようにしたので、＾品質
の再生信号が得られる信号記録再生方式を提供すること
ができる。

また、本方式は各種記録再生装置に幅広く利用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転ヘッド方式オーディオ用ＰＣＭレコ
ーダの記録再生関係回路の構成を示す概略ブロック図で
ある。 第２図は第１図の記録ヘッドおよび再生ヘッドと回転ド
ラムとの取付位置関係力らびに回転ドラムと磁気テープ
との関係を示す平面図である。 第３図は従来の方、式の磁気テープ上の信号が記録され
たトラックの状態を示す図である。 第４図はこの発明の一実施例によって信号が記録された
磁気テープのトラックを示す図である。 図において、１１は磁気テープ、１５および１６はそれ
ぞれ信号が記録されたトラックを示す。 なお、図中同一符号は同一または相当する部分を示して
いる。 代理人　大　岩　増　雄 葛１図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　所定のデータが表わされた電気信号を磁気的に
   記録再生する方式において、 前記電気信号を、該電気信号が表わすデータの重みに応
   じて少なくとも２つに分割し、分割された重みの等しい
   データを表わす信号ごとに相異なる条件で記録再生ずる
   ことを特徴とする、信号記録再生方式。
2. （２）　前記相異なる条件とは、前記電気信号を記録す
   る記録媒体の記録面積が相対的に広いか狭いかであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号記録再
   生方式。
3. （３）　前記所定のデータは、符号化されて前記電気信
   号に表わされ、前記信号のうちデータの上位ビットを表
   わす電気信号は前記相対的に広い記録面積で記録され、
   データの下位ビットを表わす電気信号は前記相対的に狭
   い記録面積で記録されるごとを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の信号記録再生方式。