JPS62200504A - 磁気テ−プ録画の記録・再生信号等化方式 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気記録再生信号の等化方式に関し、特に映
像信号を周波数変調せずに、直接記録し、その再生信号
を自動利得補正および自動振幅周波数特性補正する等化
方式に関する。

〔従来の技術〕

従来行われている磁気録画に使用されている磁気テープ
の記録再生特性は、一般に良く知られているようにヒス
テリシス特性を持っているため、磁気ヘッドで信号を記
録再生すると、入力対出力の特性は非線形になり歪を生
ずる。

そのため、現在の磁気テープ録画装置は、はとんど映像
信号を周波数変調（ＦＭ）　した信号で記録する方式を
用いて、この非線形特性の悪影響をなくしている。

しかし、この方式では、原信号の周波数帯域幅の３倍以
上の高周波数帯域を必要とするので、周波数帯域幅の極
めて広い映像信号の記録再生にはかならずしも適してい
ないという欠点があった。

一方、磁気記録再生におけるテープ、ヘッド系では適正
なバイアス信号を付加することにより、記録再生系の人
力対出力特性は線形になる。

そこで、直流成分までを忠実に再生する必要のある低周
波数帯域部は、周波数変調信号にした記録方式とし、高
周波数帯域部はバイアス信号を付加して直接記録する方
式が考えられ、この方式による磁気テープ録画装置（Ｖ
ＴＲ）が既に試作されている（電子通信学会磁気記録研
究会Ｍｆ１８Ｇ−１６）。

この方式では、従来の周波数変調信号記録方式にくらべ
記録周波数帯域が局程度になるので、ハイビジョン（高
品位テレビジョン）信号のように極めて広い周波数帯域
の映像信号でも、比較的簡単なシステムで記録再生する
ことが出来る可能性がある。

しかしながら、映像信号を直接記録する方式では、磁気
ヘッドと磁気テープのあたりの具合により、再生された
信号の出力レベルが変動するという欠点があった。その
−例として、　１８０度巻ヘリ　・カルスキャン型のＶ
ＴＲにおいて、　１０Ｍｔｌｚの単一信号を記録した結
果では、その再生出力信号のエンベロープが変動してい
ることが分っている。この原因としては、ヘッドのトラ
ッキングエラーによるものと、およびヘットとテープ間
のスペースが変動することによるものとが考えられる。

ここで、トラッキングエラーによる出力の減衰量は、 ｌＴ＝　−２０１０ｇ＋ｏ　（１−ΔＷ／Ｗ）ＬＴ：）
−ラッキングエラーによる出力の減衰量（ｄＢ） Ｗニドラック幅（μｍ） △Ｗニドラッキングエラー（μｍ） であり、この場合の変ｗＪｆｆｉは、記録される信号の
周波数には関係しない。

一方、ヘッドとテープ間のスペースが変動することによ
る出力の減衰量は、 Ｌｓ：テープ・ヘッド間のスペースによる出力の減衰ｆ
ｆｉ　　（ｄＢ） λ：記録信号の波長（μｍ） ｄ：テープ・ヘッド間のスペース　（μｍ）ｆ：記録信
号の周波数（ＩＩＺ） υ：テープとヘッドとの相対速度（ｍ／５ｅｃ）となる
。

通常、最短記録波長は１μｍ以下であるため、わずかな
スペースの変化でも再生出力は大きく変動し、そしてこ
の変動量は記録信号の周波数に関係した値となる。

そこで、これらの変動量を適切に補正することが必要で
あり、特にハイビジョンと称される高品位テレビジョン
の記録再生には、上述の１８０度巻ヘリカルスキャン型
ＶＴＩＩでは十分な画質が得られないという欠点があっ
た。

（発明が解決しようとする問題点） そこで、本発明の目的はヘッドのトラッキングエラーに
よる再生出力のレベル変動と、テープとヘッドとの間の
スペースの変動による再生出力レベルの周波数特性変動
とを、それぞれ補正し改善する最良の等化方式を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明は、人力信号
を磁気テープに直接記録する磁気テープ録画の記録・再
生信号等化方式において、記録にあたっては、直接記録
する入力信号帯域の両側に、それぞれ、低周波数および
高周波数のパイロット信号を挿入し、再生にあたっては
、再生された低周波数側パイロット信号の出力レベルに
応じて、再生された人力信号のレベルを調整し、再生さ
れた低周波数側および高周波数側のパイロット信号の出
力レベル差に応じて、自動周波数特性補正を行なう。

〔作　用〕

本発明では、映像信号の一部、または全部を直接記録す
る磁気テープ録画装置（ＶＴＲ）において、直接記録さ
れる信号の周波数帯域の両側に低い周波数と高い周波数
とのパイロット信号をそれぞれ付加し、再生時にこの再
生されたパイロット信号を用いて、利得および振幅の周
波数特性を自動的に最適補正することにより、ヘッドの
トラッキングエラーおよびヘッドとテープ間のスペース
変化により生じる再生出力の変動をなくすことができる
ようにする。

本発明によれば磁気チーブ録画における記録に際して、
信号帯域の両側に低い周波数と高い周波数のパイロット
信号をそれぞれ付加して記録しであるから、再生には、
この比較的損失の少ない、安定な再生出力を得られる低
い周波数のパイロット信号を用いて、自動利得補正を行
ない、さらに高・低周波数の２つのパイロット信号の再
生出力の差を用いて、自動周波数特性補正を行ないうる
ことが、容易に且つ安定に得られる方式を提供すること
ができる。

なお、さらに、低い周波数のパイロット信号の再生出力
は連続信号であるから、時間軸変動の補正用信号として
用いて、良好な時間軸補正をすることもできる。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による磁気テープに記録再生する信号の
等化方式における一実施例の構成を示す図である。

第１図において、１は記録しようとする映像信号のうち
から高周波数成分の高域信号を分離して、とり出すため
の帯域フィルタ、２は高域信号の帯域の最低周波数より
も低い周波数のパイロット信号ｆＡを発生するパイロッ
ト信号ｆＡ発生器、３は高域信号の帯域の最高周波数よ
りも高い周波数のパイロット信号ｆ、を発生するパイロ
ット信号ｆｌ１発生器、４と６は混合器、５はへＣバイ
アス信号発生器、７は記録増幅器、８はリレースイッチ
、９は回転トランス、ｌＯは磁気ヘッド、１１は磁気テ
ープ、１２は再生増幅器、１３は帯域フィルタ、１４は
利得基準電圧発生器、１５はパイロット信号ｆＡを抜き
出すｆＡ通過フィルタ、１６はパイロット信号ｆａを抜
き出すｆ８通過フィルタ、１７は自動利得補正回路、１
８および１９は包絡線検波回路、２０および２１は差動
増幅器、２２は自動振幅周波数特性補正回路である。

先ず、映像信号は帯域フィルタ１に加えられ、高い周波
数成分の高域信号（１０〜２０Ｍｌ１ｚ）がとり出され
て、混合器４に加えられる。一方、高域信号帯域の最低
周波数よりも低い周波数のパイロット信号ｆＡが、パイ
ロット信号ｆＡ発生器２から、さらに高域信号帯域の最
高周波数よりも高い周波数のパイロット信号ｆ。がパイ
ロット信号ｆＢ発生器３　ｈｌらそれぞれ混合器４に加
えられ、その出力は混合器６に加えられる。

一方、さらにＡＣパイアイ信号発生器５からのへＣバイ
゛アス信号（８０ＭＩＩＺ）を混合器６により混合され
て、混合器６の出力は記録増幅器７により増幅され、リ
レースイッチ８、回転トランス９をとおり、磁気ヘッド
ｌＯにより磁気テープ１１に記録される。

１ｆ−貢２Ｑ毫六れ％ｍ％テープ１１から石井値ヘッド
ｌＯによりとり出された再生信号は回転トランス９、リ
レースイッチ８をとおって再生増幅器１２に加えられる
。再生増幅器１２の出力は帯域フィルタ１３およびｆＡ
通過フィルタ１５、ｆ８通過フィルタ１６にそれぞれ加
えられる。

帯域フィルタ１３からの出力は自動利得補正回路１７に
加えられる。

一方、ｆＡ通過フィルタ回路１５からのパイロット信号
ｆＡは包絡線検波回路１８により検波され、その出力と
利得基準電圧発生器１４からの基準電圧とが、差動増幅
器２０により比較され、差動増幅器２０の出力が自動利
得補正回路１７に加えられ、ここで利得が補正される。

さらに、自動利得補正回路１７の出力は次の自動振幅周
波数特性補正回路２２に加えられる。

ここで、ｆＢ通過フィルタＩ６の出力が包絡線検波回路
１９に加えられて、それにより包絡線検波された出力と
上述のパイロット信号ｆＡの包絡線検波回路１８の出力
とが差動増幅器２１に加えられて比較され、差動増幅器
２１の出力が、上述の自動振幅周波数特性補正回路２２
に加えられる。

この自動振幅周波数特性補正回路２２で振幅周波数特性
が補正されて、良好な高域信号が再生できる。

第２図は第１図の記録・再生における各信号の周波数配
置の一実施例を示す図である。第２図にも示したように
例えば、パイロット信号ｆＡは９．７５ＭＩＩＺ、高域
信号帯域は１０〜２０Ｍ１ｌｚ　、パイロット信号ｆ３
は２０．５ＭＩＩｚ　、　ＡＣバイアス信号は６０Ｍ１
ｌｚといった配置がとられている。

また、第８図には、映像イ＝号を直接記録した場合にう
ける磁気ヘッドと磁気テープとの間のスペース変化によ
る損失の状態を磁気ヘッドの出力の実測値とともに示し
である。

ここで、特に磁気ヘッドと磁気テープとのスペースによ
る損失を補正するための自動周波数特性補正回路につい
て図面によりさらに説明する。

第３図は第１図における自動振幅周波数特性補正回路２
２の一実施例を示すブロック図である。

ここで、２３は整合用の抵抗、２４は１時間の遅延線、
２５および２６は高入力インピーダンスの増幅器、２７
は振幅調整器、２８は差動増幅器である。

いま、入力信号をＥ　ｅ　Ｊ　Ｗ　ｔで表わすと、整合
用抵抗２３、遅延線２４を通った信号はでたけ遅延し、
Ｅ　ｅＪＷＧｆ＋Ｃ）と表わせる。増幅器２５の入力端
子はハイインピーダンスになっているため信号は入力端
子で反射し、再び遅延線２４を通って、τたけ遅延し、
遅延線２４の入力端子では反射された信号と人力信号と
が加算され、 Ｅ　（６ＪＷｔ　　４　６ＪＶ（をナスτｌ　　）　　
　＝２ＨｅｊＷｒ七＋で’Ｃ０３ｗ？と表わせる。この
信号が増幅器２６によりＡ倍に増幅され、振幅調整回路
２７によりに倍になったとすると、振幅調整回路２７の
出力は２ｋＡＥ　（ｅ”””）　ｃｏｓｗ　τで表わせ
る。さらに、増幅器２５によりＡ倍に増幅された信号は
Ａ　Ｅ　８ｒｗｔｔ１１−＋であって差動増幅器２８の
プラス端子に加えられ、一方振幅調整器２７の出力２ｋ
ＡＥ（ｅ′Ｊｗ（ｔ”すｃｏｓ＋ｖｔは差動増幅器２８
のマイナス端子に加えられて、差動増幅器２８でそれら
２つの人力信号の差をとると＾Ｅ　（１−２ｋｃｏｓ胃
τ）　ＢＪＷ化札）が差動増幅器２８の出力信号となる
。これは人力信号に対して時間遅れはあるが、位相はか
わらない。

振幅調整器２７を調整し、ｋの大きさをかえることによ
り、振幅は周波数に対してコサイン（ＣＯＳ）特性で変
化することがわかる。

第４図は第３図に示す自動周波数補正回路によりコサイ
ン特性の等化補正ができることを表わしている図である
。

遅延線２４の遅延時間をτとすると、周波数ｆ２をｋと
すると、ｋが大ぎいときは実線、小さいときは一点さ線
、０のときは点線で表わす特性となり、ｋの大小で振幅
の周波数特性が変化する。

ヘット、テープのスペースによる損失は、第８図に示す
ように周波数に対して指数的に増加するので、周波数に
対してコサイン特性を持つコサイン等化補正器は、近似
的な補正となるが、回路が簡単であるという利点を持っ
ている。

さらに、第５図は本発明による自動振幅周波数特性補正
回路２２の他の実施例を示すブロック図である。

第５図において、２９はＦ−Ｖ変換回路、３０は指数型
人出力特性を持つ増幅器、３１は利得調整付増幅器であ
る。人力信号は周波数−電圧（Ｆ−Ｖ　）変換回路２９
に人力され、その出力は指数型人出力特性を持つ増幅器
３０に加えられる。一方、入力信号は、利得調整付増幅
器３１に人力される。上述の増幅器３０の出力は増幅器
３１の利得調整端子に加えられる。

人力信号をＦ−Ｖ変換回路に人力すると、その出力信号
は人力信号の周波数に比例した信号となる。この信号を
指数型人出力特性を、持つ増幅器３０に人力すると、そ
の出力信号は入力信号の周波数に対して指数特性を持つ
信号となる。この信号を利得調整付増幅器３１の調整端
子に人力すると、増幅器３１の出力信号は人力信号の周
波数に対して指数的に増幅された信号になる。

第６図は指数型人出力特性を持つ増幅器３０の動作詩性
を示したものである。

第７図は第５図に示す自動周波数特性補正回路によるヘ
ッド出力の補正を示したものである。

ヘッド、テープ間のスペースが大きくなると、再生出力
は周波数に対して指数的に減少するので、周波数に対し
て指数特性を持つ等化器を通すことにより、スペースに
よる出力の損失を補正することができる。

（発明の効果） 直接記録方式のＶＴｌｌでは、従来、テープ、ヘッド間
のスペースの変化、およびトラッキングエラーにより再
生出力のレベルが変動し、画質が劣化するという欠点が
あったのに対して、本発明によれば、信号帯域の上下に
パイロット信号を付加することにより、自動利得補正の
みならず自動周波数特性補正の機能もあわせ持ち、テー
プ、ヘッド間のスペースの変化およびトラッキングエラ
ーによる出力変動をほとんどなくすことができる。

また、１８０度巻ヘリカルスキャン型ＶＴＲのように２
チヤンネルに分けて記録再生する場合にも本発明を用い
れることによって、ヘッドの特性差による画質劣化をも
改善することができる。

さらに、本発明におけるパイロット信号は連続信号であ
るため、時間軸補正器（ＴＢＧ）の時間軸補正用信号と
して使用することにより、時間ＩＴｈｂの変動もあわせ
て大幅に小さくすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気テープに記録再生する信号等化方
式の一実施例の構成を示す図、第２図は第１図の記録・
再生における各信号の周波数配置の例を示す図、 第３図は第１図における自動振幅周波数特性補正回路の
一実施例を示すブロック図、 第４図は第３図に示す自動周波数補正回路の動作特性を
示す図、 第５図は本発明による自動振幅周波数特性補正回路の他
の実施例を示すブロック図、 第６図は第５図に示す指数型増幅器の動作特性を示す図
、 第７図は自動周波数特性補正回路によるヘッド出力の補
正を示す図、 第８図は直接記録により補正されない再生出力電圧の周
波数特性の実測値を示す図である。 １．１３　・・・帯域フィルタ、 ２・・・パイロット信号ｆＡ発生器、 ３・・・パイロット信号ｆ１発生器、 ４．６・・・混合器、 ５・・・ＡＣバイアス信号発生器、 ７・・・記録増幅器、 ８・・・リレースイッチ、 ９・・・回転トランス、 ｌＯ・・・磁気ヘッド、 １１・・・磁気テープ、 １２・・・再生増幅器、 １４・・・利得基準電圧発生器、 １５・・・ｆＡ通過フィルタ、 １６・・・ｆＱ通過フィルタ、 １７・・・自動利得補正回路、 １８．１９・・・包絡線検波回路、 ２０．２１・・・差動増幅器、 ２２・・・自動振幅周波数特性補正回路、２３・・・整
合用抵抗、 ２４・・・遅延線、 ２５．２６・・・ハイインピーダンス人力増幅器、２７
・・・振幅調整器、 ２８・・・差動増幅器、 ２９・・・Ｆ−Ｖ変換回路、 ３０・・・指数型増幅器、 ３１・・・利得調整付増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号を磁気テープに直接記録する磁気テープ録画の
   記録・再生信号等化方式において、記録にあたっては、 直接記録する入力信号帯域の両側に、それぞれ、低周波
   数および高周波数のパイロット信号を挿入し、 再生にあたっては、 再生された低周波数側パイロット信号の出力レベルに応
   じて、再生された入力信号のレベルを調整し、再生され
   た低周波数側および高周波数側のパイロット信号の出力
   レベル差に応じて、自動周波数特性補正を行なうことを
   特徴とする磁気テープ録画の記録・再生信号等化方式。