JPS6223510B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、周波数多重化して記録された高周波
主FM信号と低周波副信号とを再生する際に生ず
る低周波副信号から高周波主信号へのクロストー
クを軽減する装置に関し、特にビデオ信号記録再
生装置などにおける複数の信号間におけるクロス
トークを自動的に補正する装置に関する。

近年、いわゆるビデオパツケージ機器に関心が
集まつてくるにつれ、これらの機器、例えばビデ
オデスクプレヤー（以下VDPという）などの性
能向上が望まれるようになつてきた。

一般にVDPなどで代表される機器において
は、デイスクなどの記録媒体に対して高密度で記
録し、記録媒体の交換なしに比較的長時間の記録
再生を可能にするため、記録媒体の同一記録トラ
ツクに映像信号と音声信号を多重化して記録し、
再生時に分離する方式が採られている。

そのため、特有な問題点として、これらの信号
間での干渉、信号の漏洩などいわゆるクロストー
クの処理がある。

以下、VDPを例にとつてクロストークについ
て説明する。VDPは、回転円板（デイスク）の
表面に円板レコードと同様にら線状の記録トラツ
クを設け、そのトラツクに信号を記録し、それか
ら信号を再生するようになつており、記録再生さ
れる信号は映像信号と音声信号とを含んだもので
ある。そして通常映像信号は例えば約8MHzの搬
送波を映像信号でFM変調したもの、また音声信
号は約2MHzの搬送波を音声信号でFM変調した
ものとなつており、これにより周波数多重化され
て同一トラツクに記録される。

前記記録過程においてクロストークが生じるこ
とを図面によつて説明する。

第１図は光学的に回転円板に信号を記録・再生
する、いわゆる光方式VDPの記録・再生システ
ムにおける信号処理部分を示したもので、上側が
記録過程、下側が再生過程である。FM変調器１
で8MHzの搬送波をFM変調したたとえば８±４
（MHz）の映像信号と、FM変調器２で2MHzの搬
送波をFM変調したたとえば２±0.1（MHz）の
音声信号とは加算器３で合成され、リミツタ４に
より矩形波に整形される。リミツタ４の出力矩形
波信号はその繰り返し周波数の変化が映像信号に
よるFM成分を表わし、その矩形波形のデユーテ
イフアクタの変化が音声信号によるFM成分を表
わしている。

この矩形波信号は光ビーム記録装置５によつて
回転円板上にら線状のトラツクとして記録され、
その記録状態は矩形波信号の正極性部分が光の通
過する透明部分となり、負極性部分が不透明部分
に対応したものとなる。

再生部では光ビーム読出装置６により回転円板
から信号を読出し、ハイパスフイルタ７を通過し
た矩形波信号の繰り返し周波数成分をFM復調器
９で復調して映像信号を得、一報バンドパスフイ
ルタ８でデユーテイフアクタの変化を取り出し、
FM変調器１０で復調して音声信号を得るように
なつている。

このような方式のVDPにおいて、クロストー
クが発生する原因は、リミツタ４及び光ビーム記
録装置５に内在している。

まず、音声信号から映像信号へのクロストーク
について説明する。

いま、リミツタ４の入力における映像FM信号
を（Cosωｔ）とし、音声FM信号を（ACosαｔ
＋Ｘ）とする。ここでＡは通常0.1に選ばれる定
数、Ｘはスライスレベルのオフセツト誤差であ
る。音声信号が０のときには、リミツタ４の出力
矩形波信号のデユーテイフアクタは本来50％に保
たれ、従つて回転円板に記録される透明部分と不
透明部分のデユーテイフアクタも50％になる筈で
ある。しかし、光ビーム記録過程ではフオトレジ
スト技術などが使用されるため、デユーテイフア
クタにある程度の偏差が不可避的に生じてしま
う。この偏差は通常の場合、40％から60％の範囲
にあり、この値はＸの値に換算すると±0.31のオ
フセツトに相当する。このような前提条件のもと
でリミツタ４の出力信号の波形を分析すると、映
像FM信号の振幅は、本来１であるべきところが
(1)式のようになり、音声FM信号によつて振幅変
調されることが判る。

(1)式から明らかなように、オフセツト誤差Ｘが
０となつたときは、音声FM信号の２倍の周波数
（２α）の側波帯のみを発生するが、オフセツト
誤差Ｘ≠０のときには、さらに音声FM信号の基
本波による側波帯を発生する。その変調度は、２
倍波に対してはA²／４であり、基本波に対して
はＸ・Ａとなる。

ここで、実際に考えられる具体的な数値、Ａ＝
0.1、Ｘ＝0.31を当てはめてみると、基本波によ
る側波帯の変調度は２倍波のそれより12倍も大き
くなり、これが支配的要素であることが判る。し
かも２倍波によるものは方式上一定の数値になる
のに対して基本波による方は誤差の変動によつて
変化する性格を有している。

このような振巾変調による歪は、VDPの信号
処理過程において、上下側波帯が振巾、位相共に
忠実に伝送されていれば、その後、FM復調を行
なう前に振巾制限をすることにより除去すること
ができる。しかしながら、現実には、光ビーム読
出過程でのアパーチヤ特性の変化や信号処理系に
含まれている増巾器の位相特性の歪みなどによつ
て影響を受け、これらの影響を除いて忠実に伝送
することは極めて困難なことであり、FM復調器
９の出力にクロストークとして混入してしまうの
を防ぐことができなかつた。この結果、映像信号
に音声FM信号が混入して再生画像面上に約
2MHzのビート妨害となつて現われ、画質を大き
く損なつていた。

次に、映像信号から音声信号へのクロストーク
について説明する。

前述の如く、回転円板への記録過程において、
円板上に形成される透明部分又は不透明部分の大
きさは、種々の要因により所望の寸法よりずれて
大きくなつたり、小さくなつたりする。いま、そ
れが大きくなる方の要因が支配的になつたものと
し、その大きくなつた量が映像信号の黒レベル信
号（このときFM搬送波の周波数は8MHz）の円
板上における記録波長の30％に相当するものであ
つたとする。そうすると、この大きくなつて本来
の寸法からはみ出した量は、白レベル信号（FM
搬送波の周波数は9.2MHz）の記録波長に換算す
ると30％×９．２／８＝34.5％となる。

すなわち、円板上に記録された透明部分と不透
明部分のデユーテイフアクタの変化は、本来、音
声FM信号によるものであり、それによつて音声
信号を記録再生するためのものであるから、映像
信号によつて影響を受けてはならないものであ
る。にもかかわらず、上記の如く変化を受けてし
まい、この結果、音声FM信号は映像信号のベー
スバンド信号によつても変調を受けたものとなつ
て、バンドパスフイルタ８（第１図）の出力には
映像信号中の約2MHzのベースバンドスペクトラ
ムが混入し、極端な場合には音声搬送波のレベル
よりも大きなレベルで洩れこみ、再生音中にいわ
ゆるバズ妨害と呼ばれるノイズを発生し、再生音
の質を大きく悪化させる原因となつていた。

そして、これら２種の態様のクロストークは、
記録再生方式上相互に関係があり、一方を減少さ
せようとすれば他方が増大してしまうという、い
わゆる２律背反的な命題である。例えば音声バズ
妨害を減少させるべく音声FM信号の記録相対レ
ベルを上げれば、画面にビート妨害を大きく生じ
るようになり、反対にレベルを下げると画面ビー
ト妨害は減少するが音声に対するバズ妨害は増大
してしまうことになり、実用上はいずれかの妥協
において解決するしかなかつた。

以上説明したように、従来技術においては、ク
ロストークを少なくして優れた画質と音質を有す
るVDPを得ることが困難であつた。

なお、このクロストークの問題はビデオパツケ
ージに限られることなく、一般的に主FM信号に
周波数多重化してその低域周波数領域に他の情報
信号を重畳記録するシステムにおいて共通な問題
として捉えることができるのはもちろんである。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、多重化信号の再生に際してクロストークを適
切に打消し、画面ビート妨害と音声バズ妨害を除
去し得るようにしたクロストーク軽減装置を提供
するにある。

この目的を達成するため、本発明は、クロスト
ークの発生態様に応じた制御信号を得、これによ
り、クロストーク打消のため帰還信号を制御する
ようにしたことを特徴とする。また、該帰還信号
は、既述の非直線歪みの源である２次歪み特性を
近似するものとして、VDP内で低域側信号から
生成し、かつ該制御信号は、該生成近似信号と、
映像信号との相関度を分析することによつて得る
ことを特徴とする。

第２図は本発明の１実施例のブロツク図であ
り、第１図と同一符号は同等部分をあらわす。

１４は加算器、１５は２乗回路で、既述式(1)の
２次歪み特性を近似するためのものである。２乗
回路の具体的な構成は、例えば通常の２入力形式
の乗算器にひとつの共通入力を入れれば良い。乗
算器としては、周知の平衡変調回路形式のものを
使用し得る。加算器１４への加算入力２２は式(1)
のオフセツト誤差Ｘを補正するための制御信号
で、２乗回路の動作バイアスを制御する。１６は
利得制御回路でその利得は、制御信号２２′によ
つて制御される。これは、式(1)の音声FM波振幅
Ａに関連したものである。

１７はFM復調器９の出力に含まれるクロスト
ーク成分を除去して、ビート妨害成分を含まない
“きれいな”映像信号を抽出するための減算器、
１８は入力映像信号中の帰線期間相当部分を抽出
するためのゲート回路である。ゲートのためのパ
ルスは、テレビジヨン技術における周知の同期分
離回路からとり出すことができるので、同図では
省略してある。２０は相関器で、実際の回路とし
ては、平衡変調回路形式の乗算器を用いることが
できる。相関器２０の他方の入力は、BPF８から
得られる音声FM信号基本波である。相関器２０
の出力は、ローパスフイルタ２１に接続され、そ
の出力としてオフセツト誤差補正用の制御信号２
２が得られる。１９は、バンドパスフイルタで、
音声信号基本波成分及び直流分を除く作用をす
る。２０′は別の相関器で、やはり、乗算器を用
いることができる。この相関器２０′は、普通は
映像信号中の音声FM2倍周波成分に着目して動
作する。ただし、音声FM波を２個同時記録する
方式においては、２波間の差周波成分にも着目し
た相関検波が行われる。

２１′は、ローパスフイルタで、その出力に利
得制御信号２２′を得る。ローパスフイルタ２
１，２１′の時定数は、テレビ信号の走査周期よ
り長目に選定する。

次に、本構成の要めとなつている相関器２０と
加算器１４の作用に重点を置いて、実施例の動作
を説明する。いま仮りに、映像信号に基本波クロ
ストーク分がなかつたとすれば、相関器２０の出
力は零、制御信号も零であり、従つて２乗回路１
５の出力一すなわち帰還信号２３中の基本波分は
零である。また、仮りに、映像信号出力中に正極
性（BPF８の出力と同位相）の基本波クロストー
ク分が残存するならば相関器２０の出力は正とな
り、従つて、２乗回路１５の出力―すなわち帰還
信号２３中には、正極性の基本波成分が発生す
る。従つて、減算器１７によつて、映像信号出力
中の基本波クロストークの打消が行われる方向に
負帰還動作する。さらにまた、仮りに逆極性の基
本波クロストークがあつた場合も、同様に負帰還
的に動作して前記クロストークを打消すように作
用する。

次に、２倍波成分の説明に移る。VDP記録過
程の分析結果の式(1)から分るように、２倍波クロ
ストークは、オフセツト誤差Ｘとは無関係に常に
ほぼ一定量存在するものである。従つてクロスト
ーク分もほぼ一定量存在するのが普通であり、そ
の極性も一定である。従つて、クロストーク打消
し制御の際には、その極性を変えずに単に量を制
御すれば良い。従つて、相関器２０′と利得制御
器１６によつてクロストーク除去を達成できるこ
とが分る。場合によつては、相関器２０′、ロー
パスフイルタ２１′は削除して、利得制御器１６
を一定利得で働かせることも可能である。

なお、以上の説明で、基本波クロストークの位
相が、BPF８の出力基本波の位相と同位相または
逆位相でなく、90度差であつた場合には、系の動
作にとつて不都合であるが、BPF８の位相特性ま
たは遅延時間特性を映像FM波側のそれとほぼ合
わせておくことによつて、このような事態は容易
に回避できる。代案として繁雑ではあるが90度位
相の異なるもう１個の基本波成分をBPF８の出力
から作り出して、符号１４以降の部分を２重に構
成し、減算器１７のみを共用とすることももちろ
ん可能である。なお以上において、ゲート回路１
８は、不可欠のものではなく、場合によつては、
ローパスフイルタ２１，２１′の時定数を充分大
きく選定することにより、省略することもでき
る。何故なら、相関器２０の参照信号入力である
音声FM信号周波数成分は約2MHz付近に集中し
ており、映像信号入力中の2MHz成分が該音声
FM参照信号と長時間にわたつて同位相となる確
率は極めて低いからである。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、従来問題とされていた音声FM信号による画
面ビート妨害を充分に除去することができ、極め
て良好な画質の画像を再生することができる。ま
た、画面ビート妨害に対して余裕を生じるから、
予じめ、音声信号記録レベルを相対的に増加させ
ることができ、従つて、画像ビート妨害を増加さ
せずに、音声バズ妨害を軽減できる。また、デイ
スクの記録製作に際してオフセツト誤差管理精度
をゆるめることができ、従つて良品率が向上し、
より廉価なデイスクを製作供給することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はVDPなどの記録再生過程を説明する
ブロツク図、第２図は本発明の１実施例のブロツ
ク図である。 ７…ハイパスフイルタ、８，１９…バンドパス
フイルタ、９…FM復調器、１０…音声FM復調
器、１５…２乗回路、１６…利得制御回路、１８
…ゲート、２０，２０′…相関器、２１，２１′…
ローパスフイルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周波数変調信号とされた主信号とこれより低
   い周波数帯域の副信号とを周波数多重化して記録
   した記録媒体から原信号を再生する装置における
   両信号間のクロストークを検出する装置であつ
   て、再生された主信号を復調した信号と、再生さ
   れた副信号とを入力し、両者の相関を分析する乗
   算回路で構成したことを特徴とするクロストーク
   検出装置。 ２ 上記主信号が映像信号とされ、上記乗算回路
   に入力される復調された主信号が、映像信号の帰
   線期間を通過させるゲートを通した信号としたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のクロ
   ストーク検出装置。 ３ 周波数変調信号とされた主信号とこれより低
   い周波数帯域の副信号とを周波数多重化して記録
   した記録媒体から原信号を再生する装置におい
   て、記録媒体から再生された主信号を復調する手
   段と、この復調手段の出力と記録媒体から再生さ
   れた副信号との相関を分析する乗算手段と、上記
   再生された副信号を２乗する２乗手段と、この２
   乗手段の動作バイアスを上記乗算手段の出力によ
   つて制御する手段と、上記復調された主信号から
   上記２乗手段の出力を減算する手段とを備え、こ
   の減算手段の出力より副信号のクロストークが軽
   減された主信号を得ることを特徴とするクロスト
   ーク軽減装置。 ４ 上記相関を分析する乗算手段が、上記復調さ
   れた主信号と上記再生された副信号のそれぞれの
   基本波成分の相関を分析するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載のクロストー
   ク軽減装置。 ５ 上記減算手段に入力される２乗手段の出力信
   号が、上記復調された主信号と上記再生された副
   信号の２倍周波数成分との相関を分析する第２の
   乗算手段の出力でその振幅を制御されるようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   クロストーク軽減装置。