JPS61188781A - デイジタル磁気記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は磁気テープ等の磁気記録媒体に記録されたディ
ジタル信号をマルチトラック磁気ヘッドにて再生するデ
ィジタル磁気記録再生装置に関するものである。

従来の技術 最近、コンパクトカセットを使用して固定ヘッド方式で
かつ４．７６ｃｍ　／　５ｆｌＣのような低速のテープ
スピードにより、ステレオ音声のディジタル磁気記録再
生を行なう試みがなされているが、記録密度の関係から
磁気テープ上で約２０トラツクに分配されて記録される
。従って再生する場合勾トラックの数だけ磁気ヘッドお
よび再生増幅器が必要となる。

ところで磁性体の違いによる磁気テープの特性の違い１
、−或いはトラック間の磁気ヘッドの特性のバラツキに
より、再生出力にバラツキが生ずることがあり、極端な
場合は回路系が飽和したり逆に出力が不足するなどエラ
ーレートを悪化させる原因となるそこで従来は、各再生
増巾器の一部に利得調整用の可変抵抗器を挿入したり、
或いはコンデンサ・抵折の時定数を利用した自動利得制
御回路を各再生増巾器の一部に組入れるなどすることに
より、出力電圧を一定範囲に抑えていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、民生用のディジタル記録再生装置の商品
化を意図した場合、上記の可変抵抗器もしくはコンデン
サ内蔵の自動利得制御回路を約２０）ラック分備えるこ
とは回路面積が大きくまたＩＣ化に不適当であった。

本発明は上記問題点に鑑み、再生信号の利得を自動調整
できるとともにＩＣ化に適したディジタル磁気記録再生
装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のディジタル磁気記
録再生装置は、複数のトラックから再生された再生信号
を順次切換えて選択する切換手段と、前記切換手段で選
択された再生信号を減衰させると共にあらかじめ設定さ
れた利得定数の増減によりその出力が増減する減衰器と
、前記利得定数をトラック別に保持しておく第１の記憶
手段と、前記減衰器の出力の振幅が第１の基準電圧を超
えたことを検出して前記第１の記憶手段で保持されてい
る該当トラックの利得定数を減少せしめる減算器と、前
記第１の基準電圧より低く設定された第２の基準電圧と
、トラック別に設けられると共に前記減衰器の出力の振
幅が前記第２の基準電圧を超えたことを検出して該当ト
ラック毎にセット状態に切換わる第２の記憶手段と、こ
の第２の記憶手段を一定時間毎にリセットするパルスを
発生するパルス発生手段と、前記第２の記憶手段のリセ
ットされる直前の内容がリセット状態にある場合のみ作
動し前記該当トラックの利得定数を増加せしめる加算器
とから構成されている。

作　　用 本発明は上記の構成により、全トラックの再生信号を切
換手段で順次切換えた後、１個の減衰器・減算器・加算
器等で各トラック毎に再生信号の利得の自動調整を行な
うものであり、コンデンサを必要としないことなど、回
路規模が小さくて済みＩＣ化に適したものである。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例を示したものであり
、第２図および第３図は第１図の構成におけるタイミン
グ波形図である。

第１図において、１はｎ個（ｎは整数）からなる再生用
の磁気ヘッド群、１１・１２・１ｋ・１ｎは磁気ヘッド
群１のそれぞれ１番目・２番目・ｋ査目・ｎ番目（ｋは
１，２．・・・、ｎの任意の整数）のトラックを再生す
る磁気ヘッドであり、２はｎ個からなる再生用の増幅器
群、２１　＠２２・２ｋ・２ｎは増幅器群２の各増幅器
であり、磁気ヘッド１ｋが増幅器２ｋに接続されるが如
く磁気ヘッド群１の各磁気ヘッドは増幅器群２の各増幅
器にそれぞれ接続されている。

３はクロックが入力されるクロック入力端子であり、前
記のクロックが後述するマルチプレクサ４、シフトレジ
スタ４６・４７２分周器３９に供給されるべく接続され
ている。

４は、増巾器群２から出力されたｎ種類の信号を前記供
給されたクロックに同期して順次切換えて出力しこの動
作を繰返すマルチプレクサである。

すなわち、ある増幅器２にはｎクロック毎にマルチプレ
クサ４から１クロツクの周期だけ選択出力される。

６はマルチプレクサ４から出力された信号を２　　（ｍ
は整数）段階に減衰して出力する減衰器、６は減衰器５
の出力端子である。なお、本実施例には示していないが
、出力端子６から出力された信号は例えばアナログ−デ
ィジタル変換されイコライザ回路に送られる。

７．８，９．１０はそれぞれ電圧比較器であり、減衰器
５の出力は電圧比較器７，８の正転入力端子と電圧比較
器９，１０の反転入力端子に接続されている。また３１
．３２はそれぞれ基準電圧Ｅ１．Ｅ２（Ｅｌ＞Ｅ２）が
供給される電圧端子、３３゜３４．３６，３６，３７．
３８は電圧端子３１゜３２間に直列に接続されると共に
各抵抗値がｒ　１゜ｒ　２　、　ｒ　３．　ｒ　３．　
ｒ　２　、　ｒ　１である抵抗である。抵抗３３．３４
，３５，３６，３７．３８の各接続点をそれぞれ６．ｂ
、ｃ、ｄ、ｅとすると、接続点ａ、ｂは電圧比較器７．
８の各反転入力端子にそれぞれ接続され、接続点ｄ、ｅ
は電圧比較器９゜１ｏの各正転入力端子にそれぞれ接続
されている。

なお、接続点Ｃにおける電圧が減衰器６の出力の動作中
心電圧に等しくなるように設定されているものとする。

３９はクロック入力端子３から供給されたクロックを分
周して時間ｔ１（ｔ１＝ｎｔｏ１　但しｔｏはクロック
周期）だけＨレベル信号を出力すると共にある時間１２
（１２＞＞１１）　　の周期で前記の動作を繰返す分周
器であり、４０は分周器３９の出力の立下がりエツジで
Ｈレベル信号のリセットパルスを出力する微分回路であ
る。なお、分周器３９゜微分回路４０の入出力のタイミ
ング波形図を第２図に示しておく。第２図におけるｆ　
、ｇ、ｈは第゛１図における同符号点における波形を示
す０４１は比較器７，１０の各出力の論理和をとるオア
ゲート、４２は比較器８．９および後述するシフトレジ
スタ４６の各出力の論理和をとるオアゲート、４３はオ
アゲート４２の出力を反転するインバータ、４４は分周
器３９とインバータ４３の論理積をとるアンドゲートで
ある。また４６はクロック入力端子３から供給されたク
ロックに同期してオアゲート４２の出力をｎクロック分
遅らせて出力するｎ段のシフトレジスタであり、シフト
レジスタ４５は微分回路４ｏから供給されたリセットパ
ルスでリセットされる。

４６はｍビット単位の加算および減算を行なう加減算器
、４７はクロック入力端子３から供給されたクロックに
同期して加減算器４６の出力をｍビット単位でｎクロッ
ク分遅らせて出力するｎ段のシフトレジスタであり、シ
フトレジスタ４７の出力は加減算器４６の被加減数入力
端子に入力されている。またオアゲート４１．アンドゲ
ート４４の出力はそれぞれ加減算器４６の減数入力端子
および加数入力端子にそれぞれ接続されており、オアゲ
ート４１あるいはアンドゲート４２がＨレベル信号を出
力した時、加減算器４６は１だけ減算あるいは加算を行
なうものとする。

４８は、シフトレジスタ４７から出力されたｍビットの
２進符号を２！ｎ種類の定数にデコードして減衰器６に
供給するデコーダであり、デコーダ４８に入力される定
数が大きい（小さい）はど減衰器５の減衰度が少ない（
多い）ものとする。

以上のように構成されたディジタル磁気記録再生装置に
ついて、以下第１図〜第３図を用いて説明する。第３図
は第１図の構成におけるタイミング波形図であり、第３
図の”、ｉ＋１は第１図における同一符号点の波形の一
例を示す０またｔは　、時間軸を表わし、Ｔ１．Ｔ２．
・・・＋　Ｔ　ｎ　＋　Ｔｎ　＋　１　’・・・はそれ
ぞれクロック毎の時区間（周期上〇）を表わす。

第１図および第３図において、磁気へ、ノド群１から再
生されたｎトラック分の信号はそれぞれ増幅器群２で増
幅されマルチプレクサ４に並列入力される。マルチプレ
クサ４において、クロック入力端子３から供給された波
形ｆのクロックに同期して各入力信号はそれぞれ時間ｔ
０だけ順次選択され、減衰器６で減衰される。なお、減
衰器６の減衰度を決定する定数は、シフトレジスタ４７
にトラック毎にｍビット単位で保持されており、この定
数はデコーダ４８によりデコードされ減衰器６に供給さ
れる。例えば、ｋ番目のトラックから磁気ヘッド１ｋに
より再生された信号は増幅器２にで波形ｉのように増幅
される。

波形ｉはマルチプレクサ４において区間Ｔ１（波形ｉの
斜線部分）だけ選択され、減衰器５に入力される。ここ
でに番目のトラックの減衰度を決定する定数をＧｋ（ｔ
ｎビットの２進符号）とすると、区間Ｔ１　においてシ
フトレジスタ４５の出力には定数Ｇｋが表われているも
のとする。従ってに番目のトラックの信号の波形ｉは、
区間Ｔ１において定数Ｇｋをデコーダ３ｏを介して得た
値によつて減衰器５で減衰され、減衰器６の出力には波
形ｊに示すような波形が出力される。なお、定数Ｇｋを
はじめ全てのトラック毎の減衰度を決定する定数は、そ
の値が大きい（小さい）程、減衰度は少ない（多い）も
のとする。また、Ｔ２〜Ｔｎの［Ｚｆ、’！他のトラッ
クの信号が、マルチプレクサ４および減衰器５を介して
時分割されて、波形ｊに表われるが第３図では省略する
。

減衰器５から出力された各トラックの時分割信号は出力
端子から出力され、本実施例には示していないが、例え
ばアナログ−ディジタル変換されイコライザ回路に送ら
れる。

ここで、抵抗３３．・・・、３８の接続点ａｌ　ｂ　１
ｃ　、ｄ　、ｅの電圧について説明する。電圧端子３１
．３２には基準電圧Ｅ４．Ｅ２が供給され、抵抗３３，
３４，３５，３６．３７．３８の各抵抗値はｒ　１．　
ｒ　２　、　ｒ　３　、　ｒ　３　、　ｒ　２　、　ｒ
　１であるので、接続点ａ　〜Ｃ間、１）−（間、ｄ　
−ｃ間、ｅ　−ａ間の各電圧をそれぞれｖａ　ｃ　＋　
ｖｂｃ＋ｖｄｃｔｖｅｃとおくと、ｖａｏ＝（（ｒ２＋
ｒ３）／２（ｒ１＋ｒ２＋ｒ３月Ｘ　（ｈ　１Ｅ’２　
）　（１）ｖｂｃ＝’　ｒ３／２　（ｒ１＋ｒ２＋ｒ３
）　ｘ　（Ｅ　１−Ｅ２）−（２）ｖｄｃ＝（ｒａ／２
（ｒ１＋ｒ２＋ｒ３））ｘ（Ｅ１Ｅ２）（ｌＶｏ０＝（
（ｒ２＋ｒ３）／２（ｒ１＋ｒ２＋ｒ３））Ｘ（Ｅｌ−
Ｅ２）・・・・・・（４） となり、従って Ｖ＝−Ｖ　　　　　　　　　　　　　・・・・・・（５
）ａｃ　　　　　　ｅｃ ｖｂｃ”−ｖｄａ　　　　　　　　　　　　・旧−・（
６）が成立する。接続点Ｃの電圧は減衰器５の出力の動
作中心電圧に等しく設定されているので、式（６）およ
び（６）を第３図の波形ｊに重ね書きして示す。

さて、減衰器６の出力の大小に伴う本実施例の動作につ
いて以下説明する。

まずに番目のトラックの波形ｊがＴ１区間において電圧
ｖａｃを超えた場合あるいは電圧ｖ、ｏを下まわった場
合を考える。この場合、電圧比較器７゜８の出力にＨレ
ベル信号が表われるかあるいは電圧比較器９．１０の出
力にＨレベル信号が表われ、いずれの場合もオアゲー）
４１．４２の出力が共にＨレベル信号となる。また、イ
ンバータ４３の出力はＬレベル信号・、アンドゲート４
４の出力はＬレベル信号となる０従って加減算器４６に
は減数”１”が入力される０このときシフトレジスタ４
７の出力には定数Ｇｋが表われているため、加減算器４
６は減算を行ない定数Ｇ、、’（Ｇ髪＝Ｇｋ−１）がシ
フトレジスタ４７に供給される。シフトレジスタ４７は
波形ｆに示すクロックで順次シフト動作を行ない、区間
Ｔ１からｎりａツク目の区間”　ｎ＋１においてシフト
レジスタ４７から定数Ｇｋ′が出力され、デコーダ４８
を介して減衰器５に供給される。一方同じく区間Ｔｎ＋
１において減衰器５には再びに番目のトラックの信号が
入力されている。このときＧｋ′〈Ｇｋであるので減衰
器６の出力レベルが一段階下がる。以下同様にして減衰
器６の出力が電圧ｖａＣを超えるかあるいは電圧Ｖ。。

を下まわる限り上記の動作を繰返し、定数Ｇｋは時間ｔ
　１（ｔ　１＝ｎ　ｔ　ｏ　）毎に１段階ずつ減少し続
けることは明らかである。

次に、ｋ番目のトラックの波形ｊがＴ１区間において電
圧ｖａｃとｖ、ｃの間の値をとる場合あるいは電圧ｖｄ
ｏとｖ８ｃの間の値をとる場合について考える。この場
合、電圧比較器７，９の出力にはＬレベル信号が表われ
ると共に、電圧比較器８あるいは９のいずれかの出力に
はＨレベル信号が表われるので、オアゲート４１の出力
はＬレベル信号になると共にオアゲート４２の出力はＨ
レベル信号、インバータ４３の出力はＬレベル信号、ア
ンドゲート４４の出力はＬレベル信号になる。よって加
減算器４６には加数も減数も入力されない。

以上より区間Ｔ、における定数Ｇｋは加減算器４６では
加算も減算もされずそのままシフトレジスタ４７に入力
されるので、区間Ｔｎ＋１においてもシフトレジスタ４
７から定数Ｇｋがそのまま出力され減衰器６の減衰度は
変化しない。

ところで、区間Ｔ２において波形ｊが上記の２つの例の
場合、いずれもオアゲート４２はＨレベル信号を出力し
シフトレジスタ４５に入力される。

シフトレジスタ４６は、波形正に示すクロックで順次シ
フト動作を行ない、区間Ｔ１からｎクロック目の区間Ｔ
ｎ＋１においてＨレベル信号を出力し、これがオアゲー
ト４２を介して再びシフトレジスタ４６に供給される。

以下同様にして、一旦オアゲート４２からＨレベル信号
が出力された場合、電圧比較器８，９の如何にかかわら
ず、区間Ｔ１に始まるｎクロック毎の区間で必ずＨレベ
ル信号がオアゲート４２から出力され、この状態の微分
回路４ｏから波形りに示すリセットパルスが出力される
まで継続する。この間、分周器３９の出力の如何にかか
わらずアンドゲート４４の出力はＬレベル信号であるの
で加減算器４６に対し加数が出力されることはない。換
言すれば、減衰器６から出力したに番目のトラックの信
号は、様々なレベルに変化するにせよ、ピーク値が電圧
ｖｂｃを超えるかあるいは電圧ｖｄｏを下まわった場合
、少なくともリセットパルス（波形ｈ）が発生するまで
定数Ｇｋの値が増加することはない。

次に、ｋ番目のトラックの波形５が電圧ｖｂｃとｖｄｏ
の間の値で推移した場合について考える。この場合、区
間Ｔ１　において電圧比較器７，８，９゜１０には全て
Ｌレベル信号が表われるので、オアゲート４１の出力は
Ｌレベル信号が表われ加減算器４６には減数”１″は供
給されない。この時シフトレジスタ４６はリセットパル
ス（波形ｈ’）でリセ７）されており出力はＬレベル信
号であるので、オアゲート４２の出力もＬレベル信号で
あり、インバータの出力はＨレベル信号となる。波形１
がこのような値で推移する限り区間Ｔ１　に始まるｎク
ロック毎の区間でインバータの出力はＨレベル信号をと
り続ける。但し第２図に示す様に、リセットパルス（波
形ｈ）が出力した後は分周器３９の出力の波形ｑはＬレ
ベル信号であるのでアンドゲート４４の出力はＬレベル
信号のままであり、加減算器４６には加数″′１″は供
給されない。

このような状態下で分周器３９から波形ｑに示すような
Ｈレベル信号が出力されると、ｋ番目のトラックの信号
が減衰器５に表われる区間（これを区間Ｔ１′とおく）
においてアンドゲート４４の出力がＨレベル信号となり
加減算器４６に対し加数″１″を供給する。従って加減
算器４６の出力は、定数Ｇｋ’（Ｇｋ’＝Ｇｋ＋１）　
なる値が出力されシフトレジスタ４７に入力される。定
数Ｇｋ′は区間Ｔ′からｎクロック目の区間（これをＴ
ｎ＋１′とおく）においてシフトレジスタ４７から出力
され、デコーダ４８を介して減衰器に供給される。一方
、同じく区間”ｎ＋１’において減衰器６には再びに番
目のトラ、りの信号が入力されている。このときＧｋ“
〉Ｇｋであるので減衰器５の出力レベルが−であるので
、アンドゲート４４の出力がＨレベル信号であるのは時
間ｔ１　のうち１クロック周期分（時間１０）である。

以下同様にしてに番目のトラックの波形ｊが常に電圧ｖ
ｂｃとｖｄｃの間の値で推移する限り、時間ｔ２の周期
毎に上記の動作を繰返し、定数Ｇｋは時間ｔ２毎に増加
していく。

ゆえに、減衰器５から出力されたに番目のトラックの信
号は、その波形の正のピークが電圧ｖａｃとｖ５Ｃの間
に入ると共に、負のピークが電圧ｖｄａ（””−ｖｌ）
ｃ）とＶ。、（＝−Ｖａ、）　（７）間ニ入るように自
動的にレベル調整され、出力端子６から出力される。

また、他のトラックの信号についてもに番目のトラック
と全く同様に、自動的にレベル調整されることは明らか
である。

以上のように本実施例によれば、シフトレジスタ４５．
４７は共にトラック数に等しいｎ段であればよく、また
分周器３９のＨレベル信号の長さは時間ｔ１であればよ
く、共にマルチプレクサ４の切換アドレスと初期値をそ
ろえる必要はないので回路構成は簡略化される。さらに
、分周器３９の出力の繰返し周期ｔ２は分周器３９の分
周比を選ぶことにより自由に設定できるので、いわゆる
自動レベル調整のりカバリ−タイムが自由に設定できる
という利点がある。

なお、本実施例では、被調整波形の山と谷のピークが共
に一定範囲に入るような回路構成をとっているが、一般
に信号波形は一定時間経過すれば正負の各ピーク電圧は
ほぼ等しい場合が多いので、波形の山または谷のいずれ
か一方のレベルを検出してもよい。この場合、電圧比較
器を半分に減すこ七ができる他、抵抗も少なくすること
ができる。

ざらに、電圧端子３１．３２をそれぞれ回路の電源端子
、アースに接続するようにしてもよく、この場合は基準
電圧Ｅ１．Ｅ２を別個に設ける必要はない。

発明の効果 本発明は複数のトラックから再生された再生信号を順次
切換えて選択する切換手段と、前記切換手段で選択され
た再生信号を減衰させると共にあらかじめ設定された利
得定数の増減によりその出力が増減する減衰器と、前記
利得定数をトラック別に保持しておく第１の記憶手段と
、前記減衰器の出力の振幅が第１の基準電圧を超えたこ
とを検出して前記第１の記憶手段で保持されている該当
トラックの利得定数を減少せしめる減算器と、前記第１
の基準電圧より低く設定された第２の基準電圧と、トラ
ック別に設けられると共に前記減衰器の出力の振幅が前
記第２の基準電圧を超えたことを検出して該当トラック
毎にセット状態に切換わる第２の記憶手段と、この第２
の記憶手段を一定時間毎にリセットするパルスを発生す
るノくルス発生手段と、前記第２の記憶手段のリセット
される直前の内容がリセット状態にある場合のみ作動し
前記該当トラックの利得定数を増加せしめる加算器とを
備えたことにより、簡単な構成で、素早くオーバレベル
を検出しこれを抑圧できると共にアンダーレンジを補正
できるため、アナログ−ディジタル変換器やイコライザ
回路の量子化ビット数が少なくて済む。さらに回路をＩ
Ｃ化してマルチトラック薄膜磁気ヘッドと組み合わせた
場合、利得調整用のリード端子を増設する必要がなく、
装置が小型化できるなど、数々の優れた効果を得ること
のできるディジタル磁気記録再生装置を実現できるもの
である０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるディジタル磁気記録
再生装置の構成図、第２図および第３図は第１図の構成
におけるタイミング波形図である。 １・・・・・・磁気ヘッド群、２・・・・・・増幅器群
、３・・・・・・クロック入力端子、４・・・・・・マ
ルチプレクサ、６・・・・・・減衰器、６・・・・・・
出力端子、７・８働９・１０・・・・・・電圧比較器、
３１・３２・・・・・・電圧端子、３３・３４・３５・
３６−３７−３８・・・・・・抵抗、３９・・・・・・
分周器、４０・・・・・・微分回路、４１・４２・・・
・・・オアゲート、４３・・・・・・インバータ、４４
・・・・・・アンドゲート、４５・４７・・・・・・シ
フトレジスタ、４６・・・・・・加減算器、４８・・・
・・・デコーダ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名’Ｚ
　／、　９．１０・・・＋λ比軟春ｓｔ、５２＝−４：
ｓｍ手 ！？

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のトラックから再生された再生信号を順次切換えて
   選択する切換手段と、前記切換手段で選択された再生信
   号を減衰させると共にあらかじめ設定された利得定数の
   増減によりその出力が増減する減衰器と、前記利得定数
   をトラック別に保持しておく第１の記憶手段と、前記減
   衰器の出力の振幅が第１の基準電圧を超えたことを検出
   して前記第１の記憶手段で保持されている該当トラック
   の利得定数を減少せしめる減算器と、前記第１の基準電
   圧より低く設定された第２の基準電圧と、トラック別に
   設けられると共に前記減衰器の出力の振幅が前記第２の
   基準電圧を超えたことを検出して該当トラック毎にセッ
   ト状態に切換わる第２の記憶手段と、この第２の記憶手
   段を一定時間毎にリセットするパルスを発生するパルス
   発生手段と、前記第２の記憶手段のリセットされる直前
   の内容がリセット状態にある場合のみ作動し前記該当ト
   ラックの利得定数を増加せしめる加算器とを備えたこと
   を特徴とするディジタル磁気記録再生装置。