JPS62183007A - Ｆｍ伝送特性測定装置 - 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」 この発明は例えばビデオテープレコーダなど磁気記録再
生装置の記録・再生特性を測定する装置に関し、特に記
録されたＦＭ変調信号を間欠信号として再生する種類の
磁気記録再生装置の記録媒体・ヘッド系の記録再生特性
（ＦＭ伝送特性）を測定するＦＭ伝送特性測定装置に関
する。

「従来技術」 記録再生特性の測定は例えばビデオテープレコーダの画
質を決定しているテープヘッド系の基本性能の測定であ
り最も重要であ。従来のオシロスコープを用いた測定法
では、多くの時間が必要なこと、ノイズの影響を受は精
度が上がらない、読み取り誤差が多い、ノイズ付近の低
レベルの測定はできない、等の問題がある。

この為、一般に普及しているスペクトラムアナライザを
用いて記録再生特性を測定する方法が採用されるように
なってきた。このスペクトラムアナライザを用いた測定
系では従来方法に比べ、測定時間が短縮できる、ＳＮ比
が向上する、精度が向上する、低レベルの測定が可能１
４等の特徴がある。

第２図はこのようなスペクトラムアナライザを用いた記
録再生特性の測定系の従来の構成例を示す。第２図にお
いて、１１は測定対象物、例えばビデオテープレコーダ
のテープヘッドを示し、ピックアップ等を通じてその再
生出力がスペクトラムアナライザ１０の入力に供給され
ている。スペクトラムアナライザ１０は破線内に示すよ
うな基本的構成となっている。スペクトラムアナライザ
の動作原理の概略を以下に示す。

局部発振器１４からの局部発振信号が周波数混合器１３
に印加され、入力信号と局部発振信号との和又は差の中
間周波数信号が形成される。中間周波数信号はバンドパ
スフィルタ１５に与えられバンドパスフィルタの中心周
波数成分が通過して検波器１６に供給される。検波器１
６により中間周波数信号が直流信号に検波されて陰極線
管１７の垂直軸を偏向する。陰極線管１７の水平軸には
掃引電圧発生器１９から掃引信号が印加されている。掃
引信号はスイッチ２０を経由して加算回路１８に供給さ
れ、ここで所望の中心電圧と掃引幅が設定される。加算
回路１８からの掃引信号は局部発振器１４に与えられ、
これにより局部発振器１４の発振周波数は定められた周
波数を中心として定められた周波数幅で掃引する。した
がって局部発振信号の掃引と陰極線管１７の水平軸の偏
向とは同期がとれている。

例えば入力信号の周波数範囲が０から１００ＭＨ２、局
部発振器１４の発振周波数範囲が１１０から２１０ＭＨ
ｚ、バンドパスフィルタ１５の中心周波数が１１０ＭＨ
２とする。更に測定したい入力信号の周波数成分中に例
えば３５ＭＨ２，４０ＭＨ２，５０ＭＨ２の各周波数成
分がそれぞれ含まれていると仮定する。局部発振周波数
が１１０ＭＨ２から増加して１４５ＭＨ２になったとき
入力信号の周波数成分３５ＭＨ２との差がｌＩＱＭＨｚ
となり、その中間周波数信号がバンドパスフィルタ１５
を通過して検波器１６により検波され陰極線管１７に第
３図のａに示すようなスペクトラムとして表示される。

このときのスペクトラムの高さは周波数成分３５ＭＨ２
のレベルを示すことになる。局部発振周波数が１５０Ｍ
１（Ｚになると入力信号成分４０ＭＨ２との差が１１０
ＭＨ２となり、バンドパスフィルタ１５を通過し、第２
図すに示すようなスペクトラムが得られる。

同様に局部発振周波数が１６０ＭＨ２のとき入力信号成
分５０ＭＨ２のスペクトラムＣが表示される。このよう
に入力信号が通常の連続的な信号の場合は上記のような
原理によりスペクトラム解析が実行される。

従来このようなスペクトラムアナライザを用いて第４図
Ａに示すような磁気記録再生装置の再生信号を測定する
場合には以下のように行っていた。この再生信号は例え
ば中心周波数が４０　Ｍ　１（ＺのＦＭ変調信号であり
、且つ例えば３０Ｈ２でデユーティ５０％の間欠信号で
ある。これはＦＭ伝送特性を測定する為にあらかじめ４
０ＭＨ２の搬送波を一定周波数、一定振幅の変調信号に
よりＦＭ変調したものを記録しておき、これを単一の再
生ヘッドから再生することにより得られる間欠信号であ
る。このような入力信号の場合スペクトラムアナライザ
の掃引時間に比較して間欠信号周期が長い為、スペクト
ラムアナライザに対し連続信号とならず、表示されたス
ペクトラムはランダムに変化し読み取りが不可能である
。即ち、スペクトラムアナライザの１回の掃引の間に入
力信号が存在する場合と存在しない場合とが不規則に生
じるからである。

従って従来、このような入力信号を測定する場合にはい
わゆるゼロスキャンモードで行っていた。ゼロスキャン
モードとは第２図のスイッチ２０を開放して局部発振器
の掃引は行わず一定の周波数に固定し、掃引電圧発生器
からの掃引信号は陰極線管にのみ供給する方法である。

例えば上記の間欠信号の場合、局部発振器の周波数を１
５０ＭＨ２に設定することにより、間欠信号の中心周波
数と局部発振信号との差の中間周波数信号が１１０ＭＨ
２となり常にバンドパスフィルタ１５を通過するように
なる。従って陰極線管１７上には第４図Ｂのような波形
が表示される。即ちこの場合には間欠信号を周波数軸で
はなく時間軸上で観測する事になる。

「発明が解決しようとする問題点」 この従来の測定方法では、局部発振器の発振周波数が変
動したときにはそれに伴い中間周波数信号の周波数も変
動してバンドパスフィルタ１５の中心周波数からずれ、
通過量が減少して陰極線管に表示される第４図Ｂの振幅
が下がってしまい正確な測定ができなくなる。従って、
このような場合にはそのつど局部発振器の周波数の設定
をしなおさなければならず測定に時間を要する。

またこの方法では、再生信号の搬送波レベルは表示され
た振幅を測定することにより知ることができるが、変調
側帯波のレベルや搬送波とのレベル差、周波数等を測定
することができない。この側帯波を従来の装置で測定す
る為には上記の間欠信号の周期に比較して充分長い掃引
時間でスペクトラムアナライザを掃引し、表示された波
形の包絡線を観測するようにしなければならない。即ち
、この場合には、スイッチ２０を閉じて掃引電圧発生器
１９からの掃引信号が局部発振器１４に供給されるよう
にするとともに、その掃引時間を例えば１００秒程度に
設定して動作させ、第４図Ｃに示すような多数のランダ
ムなスペクトラムの集合としての波形を表示させる。こ
の波形の包絡線を測定することにより、搬送波のスペク
トラムと側帯波のスペクトラムを把握することができ、
各種の記録再生特性を測定することができる。しかしこ
の場合には掃引時間を極めて長く設定する必要があるた
め測定に長時間を要するとともに陰極線管１７に残光性
を有するものを用いるかデジタルメモリ等の記憶機能を
設ける必要があり装置が高価になる欠点がある。

「問題点を解決する手段」 この発明ではスペクトラムアナライザに印加されている
間欠信号の包絡線信号またはその包絡線信号の立上がり
もしくわ立下がり周期に対応するタイミング信号と、前
記記録媒体から再生された再生信号中の頭出し信号とが
与えられ、前記頭出し信号以後に印加される前記包絡線
信号または前記タイミング信号に関しそれら信号の急変
する時刻より所定時間経過後に掃引開始指令を出力する
掃引制御回路と、その制御回路からの掃引開始指令によ
り上記間欠信号の一周期以内の時間の掃引信号を発生す
る掃引電圧発生回路とを設けることにより、間欠信号に
同期し且つその間欠信号の１つにつき１回の掃引を行う
ように構成したものである。

この発明によれば、例えば間欠信号の周波数が上記のよ
うに３０Ｈ２であり搬送波周波数が４０ＭＨ２の場合、
スペクトラムアナライザの掃引時間を例えば２０ｍｓ　
ｅ　ｃ、中心周波数を４０ＭＨ２（第１図の例では局部
発振器の周波数を１５０ＭＨ２）に設定することにより
再生信号の搬送波、側帯波をスペクトラムとして表示す
ることができＦＭ伝送特性を短時間で測定できるととも
に、局部発振器の周波数のずれ等の影響を受けず簡単に
測定できるようになる。

「実施例」 第１図にこの発明の１実施例を示す。第１図において、
スペクトラムアナライザ１０は第２図に示す従来のもの
と同じであるが、掃引電圧発生器１９は外部から掃引開
始信号が与えられる毎に１回の掃引を行うことができる
ものである必要がある。１１はテープヘッド系等の測定
対象であり、２１は分波器、２２は包絡線検波器、２３
はマーク検出器、２４は掃引制御回路を示す。測定対象
１１は分波器２１を経由して再生信号をスペクトラムア
ナライザ１０の入力に供給している。分波器２１により
分波された再生信号（この信号は間欠信号の形態になっ
ている）は包絡線検波器２２とマーク検出器２３に印加
される。周知のように分波器が挿入されてもスペクトラ
ムアナライザに印加される信号のレベル等には実用上悪
影響は生じない。包絡線検波器２２により再生信号の包
絡線信号（その時点における再生信号の有無を示してい
る）が検出されて掃引制御回路２４に供給される。また
マーク検出器２３により再生信号の開始を示す頭出し信
号が検出され測定開始信号として掃引制御回路２４に供
給される。

掃引制御回路２４では測定開始信号が供給された後に印
加される包絡線検波器２２からの包絡線信号の立ち上が
りから一定時間遅延後に掃引開始信号を発生し、これを
掃引電圧発生器１９に印加する。この遅延時間は包絡線
信号の次の立ち上がりが開始するより僅か前に掃引が開
始できるような値に設定する。掃引電圧発生器１９によ
り発生される掃引信号は包絡線信号の１周期より短（且
つ半周期より長い範囲でよいが、望ましくは半周期より
僅かに長い掃引時間とする事により陰極線管１７の管面
に広（測定結果を表示することができる。

掃引制御回路２４は以後に印加された包絡線信号の立ち
上がりから上記と同様に一定時間遅延後に掃引開始信号
を掃引電圧発生器１９に印加するが、掃引電圧発生器１
９は１回の掃引が終了し且つブランキング時間が終了し
た後に与えられた掃引開始信号により次の掃引を開始す
る。このような動作を繰り返すことにより、陰極線管１
７にはスペクトラムアナライザに入力されている再生Ｆ
Ｍ信号を間欠信号ではなく連続信号であるかのように表
示することができる。

このＦＭ伝送特性測定装置の動作を第５図に示すタイミ
ングチャートを用いて説明する。この例では例えばビデ
オテープレコーダの磁気ヘッドから再生されたＦＭ信号
が上記の場合と同様に例えば中心周波数が４０　Ｍ　Ｈ
ＺのＦＭ変調信号であり、且つ例えば３０　ＨＺでデユ
ーティ５０％の間欠信号である場合を示している。この
再生信号を第５図Ａに示す。再生された間欠信号の先頭
にある信号は頭出し信号であり、以後から目的部分の信
号再生が開始されることを示す。この頭出し信号がマー
ク検出器２３により検出されてその出力が例えば第５図
Ｃのように高レベルとなり掃引制御回路２４の動作が開
始される。掃引制御回路２４は包絡線検波器２２から第
５図Ｂに示す包絡線信号が与えられており、頭出し信号
検出後の包絡線信号の例えば立ち上がりから所定時間遅
延後に第５図Ｅに示す掃引開始信号を発生しスペクトラ
ムアナライザの掃引をスタートさせる。この遅延時間は
例えば端子２５から任意の値に設定できるが、次の再生
間欠信号が開始される、すなわち包絡′ａ倍信号立ち上
がりの僅か先に掃引が開始でき且つその間欠信号の終了
、すなわち包絡線信号の立ち下がりの僅か後に掃引が終
了するように設定することが望ましい。

このようにして第５図りに示すように掃引が開始される
。このときの掃引時間は再生間欠信号のバーストの時間
がこの場合約１７ｍ５ｅｃなのでその時間より大きい時
間例えば２０　ｍ　ｓ　ｅ　（になるように掃引電圧発
生器１９を設定する。掃引の終了後に通常ブランキング
時間が設けられており、掃引電圧発生器１９は掃引の開
始からブランキング時間の終了まで第５図Ｆに示すよう
にビジィになっており、この間に掃引開始信号が与えら
れても掃引はスタートしない。ビジィが解除された後に
印加された掃引開始信号により次の掃引が開始される。

従ってこの場合には再生間欠信号のひとつを飛び越して
その次の再生間欠信号に対してスペクトラム解析がおこ
なわれる。

このような動作を繰り返すことにより、１回の掃引に対
し１個の再生間欠信号が同じタイミングで繰り返しスペ
クトラム解析されるため連続信号をスペクトラム解析す
るのと同様な観測状態となる。即ち、掃引時間中に再生
間欠信号が存在したり、存在しなかったりの状態が不規
則に生じることがなく、間欠信号と掃引信号とが同期が
とれている為、連続信号を取り扱う場合と同様の状態と
なる。従って、第６図に示すような周波数スペクトラム
が陰極線管１７に表示される。この表示から搬送波のレ
ベル、変調側帯波のレベル、これらのレベル差、周波数
偏移等の各種の特性を測定することができる。

尚、スペクトラムアナライザの場合、掃引時間、掃引周
波数幅、バンドパスフィルタの通過帯域の設定は相互に
関連があり、例えば上記のように掃引時間が２０ｍｓ　
ｅ　ｃと短いときは、掃引周波数幅を例えば２　Ｍ　Ｈ
Ｚのように比較的狭く設定しなければ正確な測定ができ
ない性質があることが知られている。従って、上記の再
生間欠信号における変調周波数が大きく、搬送周波数と
側帯波周波数とが数ＭＨ２程度離れている場合には、第
６図のように搬送波と側帯波の全体を一度に表示するこ
とができなくなる。このような場合にはスペクトラムア
ナライザの中心周波数を上側帯波、搬送波、下側帯波の
ように順に設定して、一つずつスペクトラムを表示させ
て測定しそれらを比較すればよい。

ところで、上記における再生された間欠信号は実際にお
いてはそのバースト部分の包絡線波形がきれいな矩形状
にはならず、例えば第７凹入に示すように歪んでいる場
合が多い。この発明によれば、間欠信号のバースト部分
とスペクトラムアナライザの掃引とが時間的な対応がと
れる為、バーストの時間的位置における例えば搬送波の
レベルを測定することにより、このようなバースト部分
の変形状態を測定することができる。

即ち、第７図において、バーストのａの部分に相当する
搬送波のレベルは、ａと対応するスペクトラムアナライ
ザの陰極線管の時間位置に周波数４０　Ｍ　ＨＺを設定
する（従って陰極線管上の中心周波数は４０　Ｍ　ＨＺ
よりも高くする）ことにより、第７図Ｂのスペクトラム
Ｓａが得られる。また、バーストのｂの部分に相当する
搬送波のレベルはｂの位置に対応する陰極線管上の時間
位置を周波数４０ＭＨ２となるように設定する（従って
中心周波数は４０ＭＨ２よりも低くする）ことにより、
第７図Ｂのスペクトラムｓｂを得ることができる。この
ようにして各位置に対応するスペクトラムのレベルを測
定する事によりバーストの波形の変化率等を知ることが
可能になる。

以上の実施例においては、掃引制御回路２４に包絡線信
号を供給してその立ち上がりを掃引開始時点の基準をし
たが、これは必ずしも包絡線信号であるを要せず、再生
ＦＭ信号（間欠信号）の周期に対応する任意のタイミン
グ信号でもよい。

このタイミング信号としては、例えばｒＮＨＫホームビ
デオ技術」　（日本放送出版協会昭和５５年４月２０日
発行）中に「１モーターブレーキサーボの例」として示
される〔図９−８）（第１１８頁）のＣＴＬパルス（コ
ントロールトランクパルス）あるいはＰＧパルス（パル
スジェネレーターパルス）の記載が見られるが、これら
パルスのいずれかを使用してもよい。

また、測定開始点を表す信号を検出するマーク検出器２
３も、それと同様の機能をソフトウェアによって構成で
きるので、その場合には省略できることになる。

さらにまた、本発明は磁気記録媒体として磁気テープを
使用する場合に限るものでなく、磁気ディスクを使用す
る場合にも適用できること勿論である。

「発明の効果」 上述したようにこの発明によれば、磁気記録再生装置の
記録媒体・ヘッド系の記録再生特性を測定するにあたり
、ＦＭ変調され且つそれが間欠信号として再生された信
号のＦＭ伝送特性等の記録再生特性を短時間でかつ各種
の測定をおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の構成を示すブロック図、
第２図は従来の測定例を示すブロック図、第３図はスペ
クトラムアナライザの動作を説明するための波形図、第
４図は第２図の従来の構成により磁気記録再生特性を測
定した場合の表示状態を示す波形図、第５図は第１図に
示したこの発明の実施例の動作を説明するためのタイミ
ングチャート、第６図はこの発明により磁気記録再生特
性を測定した場合の表示例を示す波形図、第７図はこの
発明により再生間欠信号の時間位置に対応するスペクト
ラムを測定した場合の例を示す波形図である。 １０ニスペクトラムアナライザ １１：測定対象物、１３：周波数混合器１４：局部発振
器、 １５：ハンドパスフィルタ １６：検波器、　　　１７：陰極線管 １９：掃引電圧発生器 ２２：包絡線検波器 ２３：マーク検出器 ２４：掃引制御回路 特許出願人　　　株式会社　アトパンテスト日本放送協
会 第　２　　図 Ｊ＞ＭＭＺ　　　４ＵＭＭＺ　　　　　　’）（ＩＭＨ
２第４図 （μ町；１ｌｉｌｎ衣不） 第５図 ｆｆ１Ｇ　　図 ｆｃ：４０ＭＨｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気記録媒体に記録されたＦＭ変調信号を再生し
   て間欠信号を得、その間欠信号をスペクトラムアナライ
   ザで観測することで磁気記録再生装置のテープヘッド系
   またはディスクヘッド系のＦＭ伝送特性を測定する装置
   において、 Ａ、前記スペクトラムアナライザに印加されている間欠
   信号の包絡線信号またはその包絡線信号の立上がりもし
   くは立下がり周期に対応するタイミング信号と、前記記
   録媒体から再生された再生信号中の頭出し信号とが与え
   られ、前記頭出し信号以後に印加される前記包絡線信号
   または前記タイミング信号に関しそれら信号の急変する
   時刻より所定時間経過後に掃引開始指令を出力する掃引
   制御回路と、 Ｂ、その制御回路からの掃引開始指令により上記間欠信
   号の一周期以内の時間の掃引信号を発生する掃引電圧発
   生回路と を少なくとも有する事を特徴とするＦＭ伝送特性測定装
   置