JPS61294610A - Ｐｃｍ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】 〔発明の利用分野〕 本発明はＰＣＭ記録再生装置に係り、特にビデオ信号に
ＰＣＭオーディオ信号またはディジタル情報を多重記録
する場合に好適なＰＣＭ記録再生装置に関する。

〔発明の背景〕

従来、音質向上を目的とした家庭用ＶＴＲのオーディオ
信号記録方法としては、（社）電子通信学会技術研究報
告ＭＲ８３−２０（１９８３年）における三浦他５名に
よる「ＨｉＦｉ　ＶＨ５ＶＴ　Ｈのシステム開発」と題
する文献に記載のように、ビデオ信°号を記録するビデ
オ信号トラック上に専用のオーディオ信号記録用の回転
音声ヘッドを用いてＦＭオーディオ信号を多重する方式
が採用されている。しかし、コンパクトディスクを用い
たディジタルオーディオディスク・プレーヤの普及およ
び衛星放送による高品質ディジタルオーディオの放送開
始などに伴ない、ＶＴＲもさらに高品質録音のためデイ
ソタル化が必要な時代となった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような時代の要求に応えて、家庭
用ＶＴＲｌＩＣおけるディジタル録音を可能ならしめか
つその方法において、ビデオ信号との相互妨害を生じな
いＰＣＩ記録再生装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、オーディオ信号または情報をＰＣＭディジタ
ル信号に変換した後、または入力されたＰＣＭディジタ
ル信号により変調された信号を、低搬送波ＦＭ輝度信号
および低域変換色度信号の占有帯域外に、またはその両
者の占有帯域間にすきまを設けて、そのすきまに設げ、
そのＰＣＭディジタル信号により変調された信号を低搬
送波ＦＭ輝度信号および低域変換色度信号を記録・再生
する磁気ヘッドとはアジマス角度を異にする磁気ヘッド
にて、同一ビデオトラック上にまたはそれと並行して記
録し再生するものである。　− または、上記周波数多重およびアジマス角差を併用して
ビデオ、オーディオ相互妨害を少なしめて記録し再生す
るものである。さらに、そのＰＣＭディジタル信号によ
り変調された信号のその変調方式を４相差動ＰＳＫｆ調
方式とすることである。

さらに映像信号に対して予め振幅変調をかけて記録する
ことにより、表層記録された映像信号か先に深層記録さ
れたオーディオ信号への妨害を低減せしむるものである
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図において、１はビデオ信号入力端子、１０は輝度信号
を分離抽出する低域ろ波器（ＬＰＦ）、１１は輝度信号
を入力とする周波数（ＦＭ）変調器、８３は変調信号処
理回路、８２は振幅変調回路、１２は色度信号を分離抽
出する帯域ろ波器ＣＥＰＦ）、１５は色度信号を低域変
換するための周波数変換器、１４は周波数（ＦＭ）変調
された輝度信号と低域変換された色度信号とを加算する
加算器、１５は記録アンプ、１６α、１６ｂは記録再生
ヘッド、２はオーディオ信号入力端子、２０はＡ／Ｄ変
換器、２１はディジタル処理回路、２２はＰＳＫ変調回
路、２３は記録アンプ、２４α。

２４ｂはオーディオ信号用記録再生ヘッド、３０は再生
アンプ、５１は輝度Ｍ号を分離抽出する帯域ろ波器（Ｂ
ｐＦ）、５２は周波数ＣＦＭ）復調回路、３３は色度信
号を分離抽出する低域ろ波器（ＬＰＦ）、３４は周波数
変換回路、３５は輝度信号と色度信号を加算する加算器
、３はビデオ信号出力端子、４０は再生アンプ、６８は
再生等化回路、４１はオーディオ信号を分離するＢｐＦ
。

４′２は復調回路、４３はディジタル処理回路、４４は
込り変換器、４はオーディオ信号出力端子である。

以下動作を説明する。ビデオ信号はＬ　ｐ　Ｆｌｏ、Ｂ
ＰＦ１２で輝度信号、色度信号に分離された後、１Ｍ変
調器１１、周波数変換器１３により第２図に示すような
帯域にそれぞれＦＭ変調、低域変換され、これらの２つ
の信号を加算器１４により加算し、この加算された信号
を記録アンプ１５を通したのち、対向したビデオ信号記
録再生用の例えばアジマス角度±６°の２つのヘット１
６α。

１６ｂでテープ上に記録される。再生時にはヘッド１６
α、１６ｂで再生された信号は、再生アンプ５０で増幅
したのち、それぞれＢｐＦＳｌ、ＬＰＦ３３で輝度信号
、色度信号を分離し、ＦＭ′４１調器３２、周波数変換
器３４でそれぞれ記録前のビデオ周波数帯域に戻し、加
算器３５でビデオ信号に復調する。

一方、オーディオ信号はいったんＡ／Ｄ変換器２０でデ
ィジタル信号に復調した後、ディジタル処理回路２１で
同期信号、訂正符号を付加し、インタリープを施こした
後、ｐｓｘ変調回路２２に入力する。ＰＳＫ変調回路２
２では、被変調信号が第２図の示す記録信号スペクトル
のうち低域変換色度信号および低搬送波ＦＭ輝度信号の
占有帯域外にまたはその両者の占有帯域間に第２図のよ
うにすきまを設け、そのすき間にくるよ５に変調し、記
録アンプ２５で増幅したのち、対向したオーディオ信号
用記録再生用の例えばアジマス角度±３０°の２つのヘ
ッド２４α、２４ｂでテープ上にビデオ信号に先行して
深層記録するσ再生時には、オーディオ信号用記録再生
ヘッド２４α、２４ｂで再生された信号は再生アンプ４
０で増幅したのち再生等化回路６８で等化し、ＢｐＦ４
１で音声変調信号を取り出した後、復調回路４２、テイ
ジタル処３！回路４３で元のディジタル信号を復調し１
．Ｄ／Ａ変換器４４で元の音声信号を復調する。

このようにオーディオ信号をいったんディジタル信号に
して記録すると記録媒体の歪の影響を受けることがなく
より高品質の音声伝送が可能となる。

ここで、ＰＣＭオーディオ信号を狭い信号帯域に変調す
る変調方式の１例として４相差ｗｍＰＳＫ方式がある。

この変調回路２２、復調回路４２の構成を第３図、第４
図に示す。第３図において、５０はディジタル信号のシ
リアル、パラレル変換回路、５１は差−エンコーダ、５
２は平衡変調器、５３は発振器、５４は９０°の位相器
、５５は加算器、５６はＢＰＦである。また第４図にお
いて、６０はＢＰＦ、６１は平衡変調器、６２はキャリ
ア再生回路、６５は９０°の位相器、６４ａ　、　６４
ｂはＬＰＦ、６５はデータ再生回路、６６は差動デコー
ダ、６７は復調されたパラレルデータをシリアルデータ
にするパラレル・シリアル変換回路である。

以下変調回路２２の動作から説明する。ディジタル処理
回路２１から出力されたディジタル処理回路出力端子６
のＰＣＩオーディオデータはシリアルパラレル変換回路
５０で、２ビット単位のパラレルデータに置き換えられ
る。この信号は差動エンコーダ５１で、２ビツトのデー
タの値に対して、０°、　９０’、　１８０°、　２７
０’の位相変化を持つような信号に変換される。この信
号は水晶等の安定した発振源を持つ発振器５３の発振周
波数をキャリア信号とし、平衡変調器５２に入力される
。平衡変調後、加算器５５で加算し、４相差動ＰＳＫ信
号を生成し、ＢＰＦ５６により帯域制限をおこない、デ
ィジタル変調回路出カフから出力する。

再生時復調回路４２は４相差＠ｐｓＫ信号から記録時の
シリアルデータを再生するものである。

まず４相差動ＰＳＫ信号入力端子９の信号は入力の波形
等化回路６０で、テープ上の周波数特性の劣化を補正す
る。ここでは符号量干渉を生じない伝達特性、たとえば
自乗余弦特性になるよう選ばれている。

輝度信号０色度信号成分を除去された４相差ｗｎ　Ｐ　
Ｓ　Ｋ信号はキャリア再生回路でキャリア信号を再生し
、この信号と９０°位相をずらした信号を平衡変調器６
１に入力する。平衡変調器６１の各出力はそれぞれＬＰ
Ｆ６４、データ再生回路６５を介して２ビツトのデータ
に復調される。この信号を差動エンコーダ５１と逆の変
換をおこなう差動デコーダ６６に入力し、デコーダ後の
２ビツトのデータをパラレル・シリアル変換回路６７へ
入力して、記録時のシリアル信号をディジタル復調回路
出力端子８から再生するものである。

以上説明したようにして、色度信号と輝度信号とのスペ
クトルの間隙に、ＰＣＭオーディオ信号を４相差動ＰＳ
Ｋ変−して多重記録することＫより、家庭用Ｐ’ＴＲに
おけるより高品質のオーディオ信号の記録再生装置を提
供することが可能となる。

また第１図においてオーディオ信号はＡθ変換器２０に
おいてディジタル信号に変換され【ディジタル処理回路
２１に入力される。しかしすでにディジタル化された音
声あるいはファックス等のディジタル情報の場合にはデ
ィジタル処理回路２１に直接入力しディジタル記録する
ことが考えられる。ディジタルデータの１例を第５図に
示す。このデータは先頭に同期信号次に制御データ、オ
ーディオ信号、データ、オーディオ信号以外の独立デー
タ、最後に誤り発生時の訂正符号が付加している。１２
０Ｈ，帯衛星放送用ＰＣＩ音声フォーマットである。こ
の信号の伝送とットレートは２．０４８Ｍｂｐ　ｚ　　
であり、４相差動ｐｓＫ変調をするとその変調後の帯域
は約１１Ｍｚとなる。

そこで搬送波周波数を例えばｔ６ＭＨ２近傍に選んでや
れば、テープ記録時のオーディオ信号のスペクトル帯域
は１１〜２．１　ＭＨｚとなる。この結果ビデオ信号の
輝度信号および色度信号への干渉を少なくしてＰＣＩ音
声を記録再生することができる。

他の実施例として、ディジタル信号処理回路２１に於い
て処理拳生成されるフォーマットとして、例えば、雑誌
「電子」第２４巻第１０号（昭和５９年）における岩下
隆二著による「ＤＡＴ懇談会の活動」と題する記事に記
載されている回転ヘッド方式のＤＡＴのフォーマットの
ＰＣＭ領域の構成を用いた場合には、記録信号の伝送と
ットレートは約２．６Ｍｂｐｓ　　であり、４相ＰＳＫ
変調を用いた場合、変調後の帯域は約１３１ｄＨｚとな
る。

そこで搬送波周波数を例えば２　ＭＨｚ近傍にすると、
テープ記録時のオーディオ信号の周波数スペクトル帯域
はｔ　３５１ｄＨｚ〜％５Ｅｚとなる。この結果、ビデ
オ信号の輝度信号および色度信号との相互妨害を少な（
してオーディオ信号を記録再生することができる。

さらにこのビデオの色信号、輝度信号への妨害を少なく
するため、記録および再生時ＢＰＦ５６　、４１で信号
帯域を制限してやれば良い。七〇ＢＰＦの１例を第６図
に示す。このようにキャリア周波数とＢＰＦ５６．４１
の中心周波数を一致させ、かつバント幅を制限して４相
差動ＰＳＫ信号からビデオ信号への妨害を少なくするも
のである。

こりよ５にオーディオ信号はオーディオ信号用記録再生
ヘッド２４ａ　、２４ｂで最初同一ビデオトラック上ま
たはそれと並行してオーディオ信号を先行して深層記録
後、低搬送波ＦＭ輝度信号および低域変換色度信号をビ
デオヘッド１６α。

１６ｂで記録する。

ここで、オーディオ信号の記録占有帯域としては第８図
に示すように、低搬送波ＦＭ輝度信号および低域変換色
度信号の占有帯域外Ｋ、またはその両者のすきまに配置
し、かつアジマス角度の異なる専用のオーディオ信号を
記録再生する磁気ヘッド２４α、２４ｂで記録再生する
ことにより、ビデオ信号とオーディオ信号の相互妨害を
少なくすることができる。さらに１Ｍ変調器１１の出力
の低搬送波ＦＭ輝度信号８０を振幅変調回路８２に於い
て、輝度信号８１を変調処理回路８３で処理した変調信
号により振幅変調をすることによりビデオ信号のオーデ
ィオ信号への妨害を低減することができる。

本実施例における低搬送波ＦＭ輝度信号の記録による重
ね書きの場合、一般には先行して記録した深層記録のＰ
ＣＭオーディオ信号の再生出力レベルは重ね書きによる
表層消去効果により周波数特性の劣化を生じる。第７図
は、上記重ね書きによる被変調ＰＣＭオーディオ信号の
周波数特性を測定したものである。第７図において、６
９が重ね書き前の周波数特性、７０が重ね書き後の周波
数特性である。これより、被変調ＰＣＭオーディオ信号
を正しく復調するためには、この重ね書きによる周波数
特性の劣化すなわち７０と６９との出力元号だけの劣化
を最適に補償する必要がある。

第８図は、この再生等化回路６８の一実施例を示したも
のである。７１は再生等化回路入力端子でありこの入力
信号と遅延素子７２　、７５の出力を係数回路７４〜７
６に入力し、加算回路７７で加算することＫより上記周
波数特性の劣化を補正し、出カフ８を得るものである。

さらに本実施例の場合、先ずオーディオ信号をオーディ
オ専用ヘッドで記録した後にビデオ信号をビデオ専用ヘ
ッドで記録する。このような順序で記録することにより
オーディオ信号の表１ａ部分は消去され、該表層部分に
はビデオ信号が記録される。

従来狙気テープ上への記録状態に−しては、（社）電子
通信学会磁気記録研究会資料ＭＲ７５−２８（１９７５
年）における村松柵吾による「無バイアス記録時の短波
長記録特性」と題する文献の第２図波長対記録深さ特性
に記載されている。・同論文からも明らかなように１表
層消去の度合いは、周波数が低い程または記録′１Ｅｆ
Ｌが大きい程大きくなることがわかる。

ここでビデオ信号中の低搬送波ＦＭ輝度信号は、輝度信
号を周波数変調したものであり、同期信号部が低い周波
数、輝度が明るい程高い周波数となるように変調されて
いる。これを第２図の記録信号周波数スペクトルに示す
。さらに記録電流は記録ヘッドの特性より周波数特性を
有し、低い周波数根太きな値となる。

したがってこのような実施例の装置で記録した場合、被
変調ＰＣＭオーディオ信号の再生信号は低搬送波ＦＭ輝
度信号により振幅変調を受けることになる。即ち被変調
輝度信号中で同期信号部の消去効果が大きいため、同信
号に応じた振幅変調を受ける。

このように被変調映偉信号により振幅変調された被変調
ＰＣＩオーディオ信号の再生信号波形は第９図のように
なり、亦同信号周波数スペクトルは、第１０図αのよう
になる。

以上説明したように、深層記録された被変調ＰＣＭオー
ディオ信号は、低搬送波ＦＭ輝度信号による振幅変調を
受けるととＫよる。

このため、低搬送波ＦＭ輝度信号に予め該振幅変調と逆
特性とムるような振幅変調処理を施しておく事により、
被変調ＰＣＭオーディオ信号の振幅変調を低減させるこ
とができる。

ここで低搬送波ＦＭ輝度信号に振幅変調をかけることに
なるが、該信号はＦＭ変調波であることから、その影響
は、被変調ＰＣＭオーディオ信号のＰＳＫ変調波がこう
むる影響よりもはるかに少ない。また低搬送波ＦＭ輝度
信号の振幅変調成分は振幅リミッタにより低減させるこ
とができる。

次に低搬送波ＦＭ輝度変調信号に対して振幅変調を施す
実施例について説明する。

被変調ＰＣＩオーディオ信号は、輝度信号振幅に依存し
た振幅変調を受ける。しかしその変調の程度は、記録系
の周波数特性が平坦でないため輝度信号振幅には必ずし
も比例していない。

このため、上記特性を考慮した振幅の非直巌処理を施し
、該信号により変調度を制御して低搬送波ＦＭ輝度信号
に対して振幅変調を施すことにより、被変調ＰＣＩオー
ディオ信号の低搬送波ＦＭ輝度信号による振幅変調を低
減することができる。

次に低搬送波ＦＭ輝度変調信号に対して振幅変調を施す
実施例について説明する。以下第１１図により説明する
。

先ず低搬送波ＦＭ輝度信号８０で影響を受けるのは特に
水平同期信号部であることから、輝度変調信号８１から
変調信号処理回路８５により水平同期信号を抽出し、こ
の抽出された水平同期信号で低搬送波ＦＭ輝度信号８０
に対して振幅変調を施す。

ここで該振幅変調回路に於ける変調度は、例えば該変調
ＰＣＭオーディオ信号の水平同期信号による変調が最も
少なくなるように設定する。

第１１図（α）は振幅変調をかけない場合を示したもの
であり同図（ｂ）は振幅変調をかける場合の構成例であ
る。

低搬送ｆｊｊＬＦＭ輝度信号８０は、振幅変調回路８２
に於いて変調信号８４により所定の変調度で振幅変調さ
れ、振幅変調された低搬送波ＦＭ輝度信号８５を得る。

ここで変調信号８４は変調信号処理回路８３により輝度
信号８１から生成する。

第１２図は変調信号８４０波形例である。第１２図（α
）は、輝度信号８１の波形をそのまま変調信号８４とし
た場合であり、第１２図（ｂｌは、輝度信号８１を圧縮
処理した場合であり、第１２図（ｃｌは同期信号部分の
みを抽出した場合の例である。ＷＪ１３図は、振幅変調
された低搬送波ＦＭ輝度信号８５０波形であり、夫々の
（（Ｌｌ　、　（Ａ）およびｉｃｓは、第１２図（α）
。

Ｃｈｌおよび（ＣＩの変調信号により変調されたもので
ある。

このような振幅変調された低搬送波ＦＭｌｉ度信号を用
゛いることにより、同信号による被変調ＰＣＭオーディ
オ信号が５ける振幅変調を低減する事ができる。

次にオーディオ記録信号をビデオ記録信号にに重畳して
同時に記録する場合には、オーディオ記録信号はビデオ
記録信号電流をバイアス電流として記録されるためビデ
オ記録信号の周波数および記録電流によってオーディオ
記録信号の再生出力は変化を受ける。

一般に、ビデオ信号の同期先端部におけるＦＭキャリア
周波数が低いためオーバーバイアスとなってオーディオ
記録信号の再生出力が低下する。これを補償するため上
記実施例と同様に低搬送波ＦＭ輝度信号若しくは低搬送
波ＦＭ映像信号振幅変調回路をビデオ信号系に挿入する
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＰＣＭ化したオーディオ信号又はディ
ジタルデータをビデオ信号の妨害を低減してビデオ信号
と多頁して記録することが可能となり、高品質の音声信
号またはディジタルデータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図はテープ記
録信号のスペクトルを示す図、第３図は４相差動ＰＳＫ
変調回路を示す図、第４図は４相差動ＰＳＫ復調回路を
示す図、第５図は記録ディジタルデータの構成例を示す
図、第６図はＢＰＦの特性を示す図、第７図は深層記録
および重ね書き後の再生周波数特性を示す図、第８図は
再生等化回路の構成を示す図、第９図は信号波形図、第
１０図は被変調ＰＣＭオーディオ信号の再生信号周波数
スペクトル図、第１１図は振幅変調回路構成図、第１２
図は変調信号波形図、第１５図は振幅変調された低搬送
波ＦＭ輝度信号波形図である。 １１・・・Ｆｇ変調器　　　３２・・・ＦＭ復調器１６
α、１６ｂ、２４α、２４ｂ・・・記録再生ヘッド２０
・・・４Φ変換器　　　４４・・・込り変換器２１．４
５・・・ディジタル処理回路 ２２・・・変調回路　　　　４２・・・復調回路６８・
・・再生等化回路　　８０・・・被変調輝度信号１２国 イ睡−＆迭−シ刃千ゴ：ト１＃六１イ昌−へ阜　３　図 １４凹 ）　１　犯 富ム凹 ）、らＭ）−１２ 周瘍数 １７　図 局　ミａｍ帯喧づ艷　（閂ｊ−ＩＺン 嶌　９　国 １９　■ 茎　ＩＱ　　園 （’）７） 嶌　）２　コ 苛関

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＰＣＭオーディオ信号またはディジタルデータをビデオ
   信号と共に磁気テープに記録するため、該ＰＣＭオーデ
   ィオ信号またはディジタルデータを符号化し、変調して
   オーディオ記録信号となし、また該ビデオ信号を低搬送
   波ＦＭ映像信号に変調するか若しくは低搬送波ＦＭ輝度
   信号と低域色度信号とに変調してビデオ記録信号となし
   、これらのオーディオ記録信号およびビデオ記録信号を
   周波数多重して同時に磁気テープに記録するか、若しく
   はこのオーディオ記録信号をオーディオ専用ヘッドでま
   ず記録し、次に該ビデオ記録信号をオーディオ専用ヘッ
   ドとはアジマス角度の異なるビデオ専用ヘッドで記録す
   る装置において、前記の低搬送波ＦＭ映像信号若しくは
   低搬送波ＦＭ輝度信号の同期先端部における記録電流が
   他の部分における記録電流より減少するように、映像信
   号若しくは輝度信号を変調信号とし、上記低搬送波ＦＭ
   映像信号若しくは低搬送波ＦＭ輝度信号を被変調信号と
   する振幅変調回路を設けたことを特徴とするＰＣＭ記録
   再生装置。