JPS60661A

JPS60661A - 回転ヘツドｐｃｍレコ−ダ

Info

Publication number: JPS60661A
Application number: JP10769783A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yamazaki; 茂山崎; Takaharu Noguchi; 敬治野口; Takao Arai; 孝雄荒井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-06-17
Filing date: 1983-06-17
Publication date: 1985-01-05
Also published as: JPH0458646B2

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・の利用分野〕本発明は、回転ヘッド方式のディジタル信号記録再生装
置に係シ、特に回転ドラムの径が異なる装置において、
それぞれ記録された磁気テープ上の記録フォーマットが
一定となるようにした回転ヘッドＰＣＭレコーダに関す
る。

〔発明の背景〕

最近、オーディオにおける伝送信号のディジタル化が急
速に進んでいる。テープレコーダについては、従来のＶ
ＴＲを利用したＰＣＭレコーダが商品化され、現在は、
よシ小型で、音声専用のヘリカルスキャン方式のディジ
タル信号記録再生装置の出現が望まれている。

・第１図に従来のヘリカルスキャン方式のディジタル信
号記録再生装置の一例を示す。第１図において、１はア
ナログ信号入力端子、２および１５はサンプルホールド
回路、６．１４はＡ／Ｄ変換器およびＩ）／Ａ変換器、
４．１３は信号処理回路、５は記録アンプ、６゛は記録
信号出力端子、７１はチャネル１記録再生ヘツド、７！
はチャネル２記録再生ヘツド、８は回転ドラム、９は記
録媒体。

１０はヘッド再生出力、１１は再生アンプ、１２は波形
等化回路、１６はアナログ信号出力端子、１７は基準信
号発生器、１日はクロック生成回路、１９はＡＴＦ信号
生成回路、２０．〜２０４は分周回路、２１はマルチプ
レクサ、２２は加算回路、２３はタックパルス、２４は
位置制御回路、２５はＡＴＦ再生制御回路、２６はトラ
ッキング誤差信号、２７はキャプスタンサーボ回路、２
８はキャプスタンモータである。

第１図において、まずディジタル信号系の記録再生方法
について述べる。記録時には、アナログ信号入力端子１
よシ入力されたアナログ信号をサンプル・ホールド回路
２でサンプルし。

Ａ／Ｄ変換器３によｐ　ＰＣＭディジタル信号に変換す
る。次にこのＰＣＭディジタル信号は記録系の信号処理
回路４において誤シ検出、訂正用の符号、同期信号の付
加などを行−記録アンプ５で増幅され記録信号出力端子
６を経て、所定回転数で回転している回転ドラム８に取
シ付けられた記録再生ヘッド７によって、キャプスタン
モータ２８で所定速度走行する記録媒体９に記録される
。

再生時には、記録媒体９に記録されｔいる信号を記録再
生ヘッド７で再生し、再生アンプで増幅後、波形等化回
路１２で記録媒体９および記録再生ヘッド７で生じる伝
送特性の劣化を補正する。次に再生系の信号処理回路１
６により　Ｒｅ４り検出、訂正を行い、Ｄ／４変換器１
４によりアナログ信号に変換され、サンプルホールド回
路１５　Ｋよりサンプルを行った後にアナログ信号出力
端子１６から出力する。また、サンプルホールド回路２
．１５−Ｊ／Ｚ）変換器３．Ｄ／４変換器１４．記録系
および再生系信号処理回路４．１３は、基準信号発生器
１７によって得られる基準クロックをもとにクロック生
成回路１８で生成されるクロックによシ動作している。

このような構成のディジタル信号記録再生装置の小型化
、長時間記録対応化を図るためには。

いくつかの問題点がある。その中でも、狭トラツク化に
よるトラッキングエラーの増大が懸念され、精度の良ｂ
トラッキング制御方式の必要性が生じた。

トラッキング制御方式としては、従来のＣＴＬ方式と、
８簡ビデオに採用されているＡＴＦ　（Ａｒｃ　ｔ　。

ｍａｔｉｃ　Ｔｒａｃｋ　Ｆｉｎｄｉｎｇ）　方式とが
ある。ＡＴＦ方式は、　ＣＴＬ方式に比べ、（１）コン
トロールトラック、ヘッドを必要としない、（２１）ラ
ッキンｌ調整が不要、（３）へラドサーボに適するな′
どの利点があるため、今後採用される方向にある。

以下４周波パイロット信号を用いたＡＴＦ方式を第１図
、第２図および第３図で説明する。第２図はＡＴＦの動
作説明図、第３図はＡＴＦ再生系のブロック図である。

第２図、第３図において、７．はチャネル１記録再生ヘ
ツド、９は記録媒体、２９は記録媒体走行方向＋　３０
はヘッド回転方向、３１はチャネル１ヘツド記録パター
ン、３２はチャネル２ヘツド記録パターン、１１は再生
アンプ、３３はバンドパスフィルタ、３４はミキサ回路
、５５は、　ｆｙｔ用バンドパスフィルタ、　５６ハＳ
ｈｔ　用バンドパスフィルタ。

３７はｆｘ用用液波回路３８は３ｆｔｒ用検波回路、３
９は差動アンプ、４０はゲート、４１は変調されたディ
ジタル信号、４２は再生パイロット信号（ｆＸ〜ｆ４）
。

４３はローカルパイロット信号（Ｆ１〜Ｆ４　）である
。

第２図に示すように記録媒体９は、記録媒体走行方向２
９に駆動させ１回転する記録再生ヘッド７１＋７１によ
って、ヘッド回転方向３ｏに信号が記録される。この時
チャネル１記録再生ヘツド７１とチャネル２記録再生ヘ
ツド７、で父互に記録し、互いに記録アジマス角を異な
らせてチャネル１ヘツド記録パターン３１オよびチャネ
ル２ヘツド記録パターン３２を形成している。また、各
トラックの記録されたトラック幅は記録された直後に１
次の記録再生用ヘッド７によって一部分がオーバーライ
ドされるため、実質的に記録再生ヘッド７のトラック幅
に対して狭くなる。

したがって、再生時には２図に示すように、記録再生ヘ
ッド７が所望するトラックをトラッキングすると、両隣
接トラックからのクロストークを生じることになるが、
記録されてｂるディジタル信号の周波数帯域が高いので
、このクロストークはアジマス損失によって除去される
。

ＡＴＦ用の４周波パイロット信号は、各記録パターン３
１．３２ごとに、　ｆｔ、ｆｓ、ｆｓ、ｆ４の順でディ
ジタル信号に重畳記録される。それぞれの周波数の値と
しては、サーボの面から考えると、なるべく高い周波数
が良いが、逆にディジタル信号スペクトルに影響を与え
てはならない。８簡ＶＴＲの例では、水平同期信号周波
数をｈｒとおくと、　ｆｌ中６．５ｆＨ＊ｆｔキ７．５
ｆｙ　＊　７ｓキ’　０．５ｆＨ＊　ｊ４中９．５ｆ。

の比率に選ばれ、上記したアジマス損失の影響をうけな
い低い周波数帯に位置させている。

第１図において、基準信号発生器１７によって生成され
た基準クロックは、　ＡＴＦ信号生成回路１９に入力す
る。　ＡＴＦ信号生成回路１９は１分局比の異なる４つ
の分周回路２０Ｉ−２０４とマルチプレクサ２１から構
成され、４周波パイロット信号を生成するとともに１回
転ドラム８０回転周期に同期したタックパルス２５で制
御される位置制御回路２４の出力状態によって、マルチ
プレクサ２１な切り換え、前記の４周波パイロット信号
を順次、加算回路２２に送る。加算回路２２は、このパ
イロット信号を、記録するディジタル信号に重畳する動
作を行う。

再生時に、記録再生ヘッド７の出力は、プリアンプ１１
で増幅され、　ＡＴＦ再生制御回路２５に入力する。第
３図に示すようにＡＴＦ再生制御回路２５では、まずこ
のディジタル信号４１ヲバンドバスフイルタ３３に入力
し、ディジタル信号４１中に含まれる再生パイロット信
号４２（ｆＩ〜ｆ＋）１：抽出する。次にミキサ回路３
４によって、再生パイロット信号４２（７１〜ｆ、）と
、記録再生ヘッド７が走査すべきトラックのパイロット
信号と同一周波数のローカルパイロット信号４３（Ｆ、
〜Ｆ４　）との差周波数信号が出力される。たとえば、
第２図に示すように、チャネル１記録再生ヘツド７１が
チャネル１ヘツド記録パターン３１をトラッキングする
と、チャネル１記録再生ヘツド７、のトラック幅がチャ
ネル１記録パターン３１よシも広いために、再生パイロ
ット信号４２としては、ｆ、たけてなく、１ｉｌｉ接ト
ラツクのｆ！およびｆ、も再生されることになる。した
がって、ミキサ回路３４の出力は、１ｆ＊−ｆ４を中ｆ
ｙ　、　Ｉｆｔ　ｆｓｌ中５ｆｒｔの２周波数成分とな
る。

このミキサ回路３４の出力信号中のｆｒｙ成分および５
ｈｌ成分をそれぞれのバンドパスフィルタ３５゜３６で
選択し、また両バンドパスフィルタ３５．５６の出力成
分であるｆｒｙ成分と５ｆＨ成分の振幅が等しくなるよ
うにバランス調整を行う。

検波ａｓｙ、　ｓｅは、バンドパスフィルタ５５．３６
の出力信号であるｆｒｙ成分およびＳｈｙ成分の包絡線
をそれぞれ検波し、差動アンプ３９に入力する。

また、差動アンプ３９の出力を、現在走査している記録
再生ヘッド７が、チャネル１記録再生ヘツド７１ならば
、５ｆｉ−ｈｒ、チャネル２記録再生ヘツド７、ならば
ｆｘ−５１ｙ　と決めてやれば、トラッキングずれの方
向を判別できるととＫなる。

ゲー）４０は、タックパルス２５によって作動し。

上記の２出力、すなわち５ｆｎ−ｈｐ　＊　ｆｒｒ−３
／ＩＩ　を切換え、後段のキャプスタンサーボ回路２７
にトラッキング誤差信号２６を送出する。

たとえば、第２図においてチャネル１記録再生ヘツド７
、が記録媒体走行方向２９にずれたとすると（図で右方
向）、ＵｚｆｓＩ中３ｆ７７　成分が増し、！！たゲー
ト４０け、　３ｆｒｒ−ｈｔ　側に開いているので、ト
ラッキング誤差信号２６は正電圧となり。

この電位がＯとなるようキャプスタンモータ２８の回転
数を下げればよい。また、チャネル２記録再生ヘツド７
、が、再生パイロット信号／１を含むトラックを走査し
、同じく記録媒体走行方向２９にずれたとすると、Ｉｆ
Ｉ−ｆｔ１：８：ｆｒｉ成分が増し。

またゲート４０はｆｒｙ　Ｓｆｙ　側に開いているので
。

トラッキング誤差信号２６は正電圧となり、キャプスタ
ンモータ２８の回転数を下げるようＩＩ　＜。

第４図は、　ＡＴＦを使用した時の再生信号周波姫文ス
ペクトルである。ディジタル（ｎ　’ｊ　ｔｉ己ｆｔ円
く１装置のサンプリング周波数ｆｓｂよび膏子化ビノト
数を現在実用化されているコンノくクトディスクと同じ
とすると、　ｆ５＝４４．ＩＫＨｚ　、　１６ピツト量
子化となり、このディジタル信号を時間軸圧縮しディジ
タルＦＭで記録すると伝送レートは約５．５ＭＨｚ程度
であり、第４図中、実線で示したスペクトルとなる。

ＡＴＦパイロット信号は、第４図をみるとわかるように
、ディジタル信号に対して低域成分を増すために、結果
的に若干のエラーレートの悪化を誘発することがある。

そのため、記録レベルをディジタル信号のピークレベル
に対して一２ＱｃＬＢに設定されている。

ところで、このようなディジタル信号記録再生装置にお
いては、より小型化を目指して回転ドラム８を小径化す
る場合や、より高級化に対応して回転ドラム８の径を大
きくする場合など。

いろいろなバリエーションをとりえる。しかし。

回転ドラム８の径が異なるために、記録媒体９上ノ信号
記録フォーマットおよび記録波長が各装置によって異な
ってしまい、互換性がないという大きな欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、回
転ドラム径の相違にかかわらす、常に記録媒体上の記録
フォーマットおよび記録波長を一定にし、各装置の互換
性を確保した回転ヘッドＰＣＭレコーダを提供する圧あ
る。

〔発明の楯要〕

各機器において１回転ドラム径と記録媒体の巻付角の積
を一定値とすることにより、記録トラック長を一定値に
し、かつ回転ドラム径に対応して記録信号クロックおよ
びＡＴＦサーボ信号周波数を可変制御し、記録媒体上の
記録フォーマットおよび記録波長を一定としたことにあ
る。

〔発明の実施例〕

以下５本発明の実施例全図に従って説明する。

第５図は、本発明の一実施例を示す平面図であり、（ａ
）図は小型対応機、　ｉＡ１図は標準機を示している。

第５図において、８は回転ドラム、９は記録媒体、４４
は巻伺角、４５１１−１回転ドラム直径。

４６け引き出しビン、４７はカセットハーフである。

本発明では１両機によって、それぞれ記録されたテープ
の互換性をとるために、テープ上の記録フォーマットを
同一にする。そのために。

回転ドラム８の回転数Ｎと記録媒体９の送り速度Ｖｔを
同一とすれば、記録トラック長りは１回転ドラム直径４
５と巻付角４４で決めることができる。

回転ドラム直径４５をφ１巻付角４４をθ°とすれば、
記録トラック長りは（１）式で表わすことかできる。

θ Ｌ＝π・φ・□　・・・・・・・・・・・・（１）６０つまり、記録トラック長りを一定とするには、φ・０を
一定とすればよい、たとえば、（０１図における小型対
応機の回転ドラム直径４５をφ＝２０ｍｍ　。

巻付角４４をθ＝１３５°とし、（ｂ１図の標準機の回
転ドラム直径４５をφ＝　３０ｍｍ−巻付角４４をθ＝
９０゜と選べば、記録トラック長りが２６５−と同一と
なる。

ここで回転ドラム８０回転数Ｎは両様で同一であシ、ま
た。１記録トラツク長に記録すべき情報量も同一である
から、（α）図の小型化対応機の信号記録波長は同一と
なる。

この時、第４図中に示した信号スペクトルは。

破線で示すように低域に移行するので、エラーレートの
悪化を防ぐためにＡＴＦ信号周波数を下げなければなら
ない。この周波数として、上述した伝送レートと同様に
、（ｈ）図の標準機に対して２１５に選べば、　ＡＴＦ
信号の記録砂体９上の記録波長も同一となる。

以上述べた小型対応機を実現するためには。

第１図に示した回路構成において、記録用信号処理回路
４０時間軸圧縮および再生用信号処理回路１３０時間軸
伸長係数の変更、ＡＴＦイｐ号生酸生成回路１９中周回
路２０．〜２０４の分周比をそれぞれ回転ドラム直径４
５比に選べばよい。

以上は１回転ドラム直径４５の小さい小型化対応機につ
いて述べたが１回転ドラム直径４５の大きなメカニズム
についても同様の手法で実現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、記録媒体上の記録フォーマットおよび
記録波長が１回転ドラム径の相異にかかわらず一定に記
録されるので、どの装置においても再生可能となシ、そ
の互換性能を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヘリカルスキャン方式のディジタル信号
記録再生装置のブロック図、第２図はＡＴＦの動作説明
図、第３図はＡＴＦ再生系のブロック図、第４図はＡＴ
Ｆ使用時の再生信号周波斂スペクトル図、第５図は本発
明の一実施例を示す平面図である。４・・・信号処理回路（記録）７・・・記録再生ヘッド　１７・・・基準信号発生器１
９・・・ＡＴＦ信号生成回路　２０．−２０．・・・分
周回路２１・・・マルチプレクサ　２２・・・加算回路
２３・・・タックパルス　２４・・・位置制御回路２５
・・・ＡＴＦ再生制御回路２６・・・トラッキング誤差信号２７・・・キャプスタンサーボ回路２Ｂ・・・キャプスタンモータ３３・・・バンドパスフィルタ３４・・・ミキサ回路６５・・・ｆＨ用バンドパスフィルタ３６・・・５ｆｔｒ用バンドパスフイルタ３９・・・差
動アンプ　４ｏ・・・ゲート４２・・・再生パイロット
信号４３・・・ローカルパイロット信号４４・・・巻付角　４５・・・回転ドラム直径４６・・
・引き出しビン　４７・・・カセットハーフ＄４図言ｉ吹Ｍ１ヲ皮牧　Ｃｒ’１ｔｈ）第テ図

Claims

【特許請求の範囲】

１、　少なくとも時間軸を圧縮する記録用信号処理回路
と、該記録用信号処理回路出力を記録媒体如記録再生す
る記録再生ヘッドが固定されている回転ドラムと、再生
時に時間軸を伸長する再生用信号処理回路と、前記記録
媒体に重畳記録されるトラッキングサーボ信号を発生す
るサーボ信号発生器を備え、前記回転ドラムの径と前記
回転ドラムに対する前記記録媒体の巻付角との積を一定
値とし、前記記録媒体上に形成された記録トラック長が
一定となるように構成したディジタル信号記録再生装置
において、前記巻付角に対応して、前記記録および再生
信号処理回路の伝送りロックおよび前記トラッキングサ
ーボ信号周波数を可変ならしめ、前記記録媒体上の記録
波長を一定にしたことを特徴とする回転ヘッドＰＣＭレ
コーダ。