JPS6252373B2

JPS6252373B2 -

Info

Publication number: JPS6252373B2
Application number: JP55024126A
Authority: JP
Inventors: Hiromoto Katayama
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1987-11-05
Also published as: JPS56124152A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、磁気録画・再生装置（以下VTRと
略す）のビデオヘツド回転系やテープ走行系の制
御性能評価ならびに外乱要因の分析を正確かつ容
易に行うための時間軸変動成分分析装置に関する
もので、VTRの記録、再生過程における速度変
動によつて生じる再生信号の時間軸変動成分をス
ペクトル分析しようとするものである。

一般に時間軸変動を測定する手法として、単一
周波数の被測定信号を磁気テープ上に記録して、
再生信号の周波数変動を測定する方法が知られて
いるが、このような方法で回転ヘツド形式VTR
による再生信号の時間軸変動を測定するためには
以下に示す事項を考慮しなければならない。

(1) 再生信号が時間的に不連続なバースト状にな
つている。すなわち、ヘツドが複数個あつても
そのうちの１つに注目して時間軸変動を測定す
るヘツドがテープに接触しない期間が生じ、従
つて再生信号が時間的に不連続なバースト状に
なつてしまう。

(2) 磁気テープの表面傷やごみの挿入が原因とな
つてドロツプアウトを生じる。

ここで、第１図に従来の周波数変動測定系の一
例を示し、その場合に生じる問題点を第２図を参
照して説明する。第１図において、１は無変調信
号発生器、２は記録増幅器、３は回転トランス、
４は回転ドラム、５はビデオヘツド、６は磁気テ
ープ、７はスイツチ、８は再生増幅器、９は周波
数弁別器、１０はスペクトル分析器である。

信号発生器１からの無変調出力信号は、記録増
幅器２で増幅され、スイツチ７と回転トランス３
を通してビデオヘツド５に供給され、磁気テープ
６上に記録される。再生時には磁気テープ６上の
信号がビデオヘツド５によつて再生され、スイツ
チ７と再生増幅器８を通して周波数弁別器９に供
給される。周波数弁別器９は再生信号１１の周波
数変動を電位変動に変換するものであり、変動成
分のみを出力１２として取り出す。この周波数弁
別器９からの周波数弁別出力１２をスペクトル分
析器１０に供給しスペクトル分析する。

以上のような従来の測定系では、前述の様な問
題があつた。すなわち、再生増幅器８の出力信号
１１には第２図ＡおよびＢ、更には第２図Ａおよ
びＢを部分的に拡大して示す第２図ＣおよびＤに
示すように無信号部分１７とドロツプアウト１５
が存在する。このために周波数弁別器９の周波数
弁別出力１２にはそれぞれ無信号部分１７に対す
る出力部分１８、ドロツプアウト１５に対する出
力部分１６などの変化が現われる。このような周
波数弁別出力１２をそのままスペクトル分析器１
０の被分析入力にすると、周期的に生じる無信号
部分やランダムに現われるドロツプアウト部分に
よる大きな変化が出力側で生じ、その変化の影響
により正確にスペクトル分析できなかつた。

以上に説明したように、従来は、VTRの再生
信号の周波数変動を測定するには、回転ヘツド形
式VTRの機構上発生する無信号部分やVTR全般
に関し突発的に発生するドロツプアウトによる大
幅な振幅低下が大きな問題であつた。

そこで、本発明の目的は、上述した問題点の解
決を図つた時間軸変動成分分析装置を提供するこ
とにある。

本発明は、かかる目的達成のために、無変調信
号を磁気記録再生装置に記録し、その記録信号を
再生して得られた出力信号を周波数弁別器に通し
て前記出力信号の変動成分を抽出し、該変動成分
を入力デジタルメモリに記憶し、その記憶内容を
高速フーリエ変換演算部に供給してデジタル演算
を施すことにより前記変動成分を高速フーリエ変
換してスペクトル分析することにより、前記磁気
記録再生装置の記録再生過程における速度変動に
よつて生じる再生信号の時間軸変動成分を分析す
る装置において、前記磁気記録再生装置からの再
生信号の振幅低下の著しい部分に対応してゲート
信号を発生させ、該ゲート信号により記録時と同
じ無変調信号を前記磁気記録再生装置からの再生
信号に挿入すると共に、前記入力デジタルメモリ
に、前記周波数弁別器からの出力信号のうち、前
記磁気記録再生装置からの再生信号の振幅低下の
著しい部分に相当する部分を除いて、標本化して
書き込むようにしたことを特徴とするものであ
る。

本発明では、再生信号の無信号部分および大幅
な振幅低下部分に対応するゲート信号を発生さ
せ、このゲート信号により記録時に信号発生器で
発生させた同じ信号を挿入する手段によつて見か
け上無信号部分をなくし、さらに、このとき再生
信号と挿入信号の接続部分において発生する瞬時
的な位相変化が原因となつて生じる周波数弁別器
の出力波形に現れるトランジエントをスペクトル
分析器の入力側でこのトランジエントを避けるよ
うに工夫することにより、正確なスペクトル分析
を行うようにしたものである。

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

本発明時間軸変動成分分析装置の構成の一例を
第３図に示す。ここで、第１図と同様の個所には
同一符号を付すことにする。本例においても、再
生信号１１を得るまでの過程は第１図と同様なの
でその説明は省略する。第３図において、１９は
パーマロイ等の磁性体、２０は磁気ヘツド、２１
はパルス整形回路、２２は無信号ゲートパルス発
生回路、２３はアンド回路、２４はドロツプアウ
ト検出器、２５はアナログゲート、２６は第７図
につき後に詳述する入力制御パルス発生回路であ
る。

第３図示の装置を第４図の信号波形図を参照し
ながら詳述していく。再生信号１１はドロツプア
ウト検出器２４とアナログゲート２５に供給され
る。ドロツプアウト検出器２４では再生信号の大
幅な振幅低下をエンベロープ検波器と振幅弁別器
により検出して、ドロツプアウト検出出力２７を
形成する。アンド回路２３では、この検出出力と
回路２２からの無信号ゲートパルス２９とのアン
ド出力を取り出し、ゲート信号３０を形成する。
このゲート信号３０はアナログゲート２５に供給
され、このゲート２５で再生信号１１に信号発生
器１からの出力信号３２を挿入するのに用いられ
る。

なお、無信号ゲートパルス発生回路２２では、
回転ドラム４に埋めこまれた磁性体１９と磁気ヘ
ツド２０およびパルス整形回路２１によつて形成
されたドラム回転パルス２８を用いて無信号ゲー
トパルス２９を形成する。このパルス２９は、第
４図に示すように、実際の無信号継続時間より少
し長い継続時間を有する負パルスである。

上述したように、ゲート信号３０に応じて、出
力信号３２を再生信号１１に挿入することによ
り、アナログゲート２５の出力信号、すなわち周
波数弁別入力信号３１は、第４図に示すように、
見かけ上無信号部分がない信号となる。従つて、
この場合の周波数弁別器９からの周波数弁別出力
３３では挿入された信号の部分が第４図に示すよ
うに一定値になつており、第２図Ｂに示した出力
部分１６および１８のような周波数弁別出力値の
大きな変化は現れなくなる。

しかしながら、この場合にもまだ次のような問
題が残つている。

(1) 周波数弁別器９の周波数弁別出力３３には、
一般に種々の要因による変化が含まれておりラ
ンダムに近い信号であり、第５図に示すよう
に、ほぼランダムな連続信号３５と方形波３６
との積をとつた積出力波形３７で近似できる。
従つて、この積出力波形３７のスペクトル成分
には当然方形波３６の成分スペクトルが含まれ
ることになるがその成分は時間軸変動成分を表
わすものではない。

(2) 周波数弁別器９の入力信号３１は再生信号１
１と挿入信号３２との接続点で瞬時的に位相が
変化するので、第４図の周波数弁別出力３３に
示すようにパルス状変化が生じるが、この成分
も正しい時間軸変動成分とは無関係に高域スペ
クトラム成分を増加させる不都合を生じる。

以上のような問題点を解決するために、本発明
では、スペクトル分析器１０の内部にある入力デ
ータを記憶するための入力デジタルメモリのデー
タ書き込みを適切に制御して、第４図の波形３４
に示すように、挿入信号である無信号部分とその
近傍の部分を除去して周波数弁別出力３３のうち
の周波数変動を含む部分のみを連続した信号とし
て入力デジタルメモリに記憶させる。波形３４に
示す矢印は連続した信号を形成する際の接続点を
表わしている。それに加えて、波形３４に点線で
示し前述のドロツプアウト部に相当するパルスを
除去するために、同じくサンプルをやめたり、入
力データの読み込みをやめるようにする。

次に、入力デジタルメモリの動作を上述したよ
うに制御するための入力データゲート信号を発生
させる回路配置の一例を第６図に示し、その各部
の動作を第７図の信号波形図を参照して説明す
る。第６図において、４５，４６，４７および４
８は、それぞれ、入力パルスを時間τ_１，τ_２，
τ_３およびτ₄secだけ遅延させるパルス遅延回
路、４９および５０はＲ―Ｓフリツプフロツプ、
５１はエンベロープ検波器、５２および５３は、
それぞれ、振幅E₁およびE₂のレベルを弁別する
振幅弁別器、５４はアンド回路である。

パルス整形回路２１からのドラム回転パルス２
８をパルス遅延回路４５でτ₁sec遅延させて遅延
パルス３８を形成し、さらにこのパルス３８をパ
ルス遅延回路４６でτ₂sec遅延させて遅延パルス
３９を形成する。これらの遅延パルス３８および
３９はそれぞれフリツプフロツプ４９および５０
のセツト入力端子Ｓに加えられて、フリツプフロ
ツプ４９および５０の各出力端子Ｑから取り出さ
れる各ゲート信号２９および４２の生起位置を設
定するのに用いられる。パルス遅延回路４７で遅
延パルス３９をτ₃sec遅延させて遅延パルス４０
を形成し、さらにこのパルス４０をパルス遅延回
路４８でτ₄sec遅延させて遅延パルス４１を形成
する。これらの遅延パルス４１および４０はそれ
ぞれフリツプフロツプ４９および５０のリカツト
入力端子Ｒに加えられて、ゲート信号２９および
４２の各幅を設定するのに用いられる。以上のよ
うに、遅延パルス３８と４１とにより無信号ゲー
トパルス２９が形成され、遅延パルス３９と４０
とによりゲート信号４２が形成されるので、第７
図に示されるように、ゲート信号４２のゲート幅
Tbをゲート信号２９のゲート幅Taよりも狭くす
ることができる。

再生信号１１をエンベロープ検波器５１でエン
ベロープ検波した出力を振幅弁別器５２および５
３に供給して、第７図に示すように、各弁別レベ
ルE₁およびE₂で振幅弁別し、それにより振幅弁
別出力２７および４３を取り出す。ゲート信号４
３は、上述したように、ドロツプアウト部に一定
レベルの連続波を挿入するのに必要なものであ
り、その接続部で発生するトランジエントを除去
するために挿入連続波よりも僅かに幅の広い負パ
ルスである。ゲート信号２７のパルス幅はゲート
信号４３のパルス幅より狭く、そのために振幅弁
別レベルE₂をE₁よりも若干高いレベルに設定し
ておくものとする。このように振幅弁別レベル
E₁およびE₂を設定することにより、ゲート信号
４３のドロツプアウト部分を見かけ上広くするこ
とができる。

ゲート信号２７とフリツプフロツプ４９のＱ出
力２９とをアンド回路２３に供給し、そのアンド
出力として前述の無変調信号挿入用のゲート信号
３０を得る。ゲート信号４３とフリツプフロツプ
５０のＱ出力４２とをアンド回路５４に供給し、
そのアンド出力として入力データゲート信号４４
を形成し、この入力データゲート信号４４をスペ
クトル分析器１０に供給する。

次に、スペクトル分析器１０においてその入力
デジタルメモリを上述した入力データゲート信号
４４で制御する制御回路の一例を第８図に示し、
その各部動作を第９図の信号波形を参照しながら
説明する。第８図において、６４は入力増幅器、
６５はサンプルホールド回路、６６はＡ／Ｄ変換
器、６７は入力デジタルメモリ、６８は高速フー
リエ変換（FFT：Fast Fourier Transform）演
算部、６９はアンド回路、７０はＲ―Ｓフリツプ
フロツプ、７１はアンド回路、７２はＡ／Ｄ変換
パルス発生器、７３は書き込みパルス発生器、７
４は入力番地カウンタ、７５は入力リセツトパル
ス発生器、７６はメモリ内容表示制御装置、７７
は陰極線管等の表示装置である。

第８図において、５５は、第９図示のような信
号波形をもつ、スペクトル分析器１０の測定開始
を示すシステムスタート信号であり、５６は高速
フーリエ変換演算部６８内でのサンプリングに用
いられるクロツクパルスである。アンド回路６９
では入力データゲート信号４４とシステムスター
ト信号５５との論理積をとり、そのアンド出力を
フリツプフロツプ７０のセツト入力端子Ｓに供給
する。フリツプフロツプ７０のＱ出力、すなわち
クロツクゲート信号５７、入力データゲート信号
４４およびクロツクパルス５６をアンド回路７１
に供給し、フリツプフロツプ７０のセツト中にお
いて、入力データゲート信号４４が高レベルの期
間のみクロツクパルス５６をアンド回路７１から
取り出してゲーテツドクロツク５８とする。この
ゲーテツドクロツク５８をＡ／Ｄ変換パルス発生
器７２、書き込みパルス発生器７３および入力番
地カウンタ７４に供給し、ゲーテツドクロツク５
８が現われている期間中のみＡ／Ｄ変換器６６や
入力番地カウンタ７４が動作し、かつ入力デジタ
ルメモリ６７に周波数弁別出力３３が記憶される
ようにする。入力番地カウンタ７４はゲーテツド
クロツク５８の２番目から動作、第９図の波形６
１に示すようにLSB内容が変化していく。そして
ゲーテツドクロツク５８が入力データゲート信号
４４の低レベル部分においてなくなればその時点
の番地ｊを維持したままカウント動作を停止し、
次に入来するクロツク５８で再びカウント動作を
開始する。そのカウント番地の値が1024に達する
と入力番地カウンタ７４のMSB出力６２が高レ
ベルになり、そのMSB出力６２が入力リセツト
パルス発生器７５に供給されることにより、この
パルス発生器７５では入力リセツトパルス６３を
瞬時に発生する。この入力リセツトパルス６３を
フリツプフロツプ７０のリセツト入力端子Ｒに供
給し、それによりシステムスタート信号５５、ク
ロツクゲート信号５７およびＡ／Ｄ変換出力５９
などをリセツトする。この時点が入力データ書き
込み終了時点であり、スペクトル分析器１０の高
速フーリエ変換演算部６８の動作開始時点にな
る。入力番地カウンタ７４は高速フーリエ変換演
算部６８から発生される演算完了パルス７８によ
りリセツトされ、その時点でスペクトル分析器１
０は次に入来する周波数弁別出力４４を入力する
ためにシステムスタート信号５５を高レベルにし
次の動作を開始する。

次に、本発明装置による時間軸変動測定の実測
例を第１０図Ａ〜Ｄに示す。ここで、第１０図Ａ
およびＢは、本発明の一部、すなわち、無信号部
分に無変調信号を挿入するのみの場合の測定結果
を示し、第１０図Ａはスペクトル分析器１０に記
憶された入力波形をＡ／Ｄ変換した信号波形、第
１０図Ｂはそのスペクトル測定結果を示す。ここ
では、入力波形の無変調信号挿入部Ｘにパルス状
変化Ｙが現われており、このパルス状変化の影響
で第１０図Ｂに示すようにスペクトルの低減
（1kHz以下）に乱れが生じ、かつ高域部が平担に
なつている。第１０図ＣおよびＤは本発明による
測定例を示し、第１０図Ｃはスペクトル分析器１
０に記憶された入力波形をＤ／Ａ変換した信号波
形、第１０図Ｄはそのスペクトル測定結果を示
す。本発明により、無変調信号挿入とスペクトル
分析器１０の入力デジタルメモリ６７を制御する
ことにより、入力デジタルメモリ６７内で無信号
部分およびドロツプアウト部分を除去して、回転
ドラム４の数回転におけるデータをもとに分析す
れば、第１０図Ｃに示すようにパルス状変化部分
が除去された連続波形が入力デジタルメモリ６７
に記憶され、スペクトル測定結果は、第１０図Ｄ
に示すように、その低域や高域部が乱されずに正
確なスペクトルを測定できることがわかる。

以上に詳述したように、本発明では、再生信号
の無信号の部分およびドロツプアウト部分を検出
し、その検出部分に無変調信号を挿入するので、
周波数弁別出力の大きな変化をなくすことがで
き、さらにスペクトル分析器の入力系を適切に制
御して、無変調信号挿入部分とその接続部分を除
去するので、これらの不要部分の影響をなくすこ
とができ、しかもまた数回のヘツド回転による再
生信号を継続接続するのでヘツド回転よりも低い
周波数成分をも正確に分析することができる。更
に加えて、本発明によれば、VTR再生信号の無
信号部分と振幅低下の著しいドロツプアウト部分
を適切に処理できるので、従来困難であつた回転
ヘツド形式VTR、磁気デイスクおよび磁気シー
ト装置それに固定ヘツド形式の記録再生装置など
の時間軸変動成分を容易かつ正確に分析でき、あ
るいは突発的な短時間で減衰する非周期的な信号
の分析にも有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の周波数変動測定系の構成の一例
を示すブロツク線図、第２図Ａ〜Ｄはその再生信
号の周波数弁別出力の説明用信号波形図、第３図
は本発明時間軸変動成分分析装置の構成の一例を
示すブロツク線図、第４図はその動作説明用の各
部信号波形図、第５図は同じく周波数弁別出力の
説明用信号波形図、第６図は本発明における入力
データゲート信号発生のための回路配置の一例を
示すブロツク線図、第７図はその各部信号波形
図、第８図は入力デジタルメモリの制御回路の構
成例を示すブロツク線図、第９図はその各部信号
波形図、第１０図Ａ〜Ｄは本発明装置による時間
軸変動測定例を示すグラフである。１…信号発生器、２…記録増幅器、３…回転ト
ランス、４…回転ドラム、５…ビデオヘツド、６
…磁気テープ、７…スイツチ、８…再生増幅器、
９…周波数弁別器、１０…スペクトル分析器、１
９…磁性体、２０…磁気ヘツド、２１…パルス整
形回路、２２…無信号ゲートパルス発生回路、２
３…アンド回路、２４…ドロツプアウト検出器、
２５…アナログゲート、２６…入力制御パルス発
生回路、４５，４６，４７，４８…パルス遅延回
路、４９，５０…Ｒ―Ｓフリツプフロツプ、５１
…エンベロープ検波器、５２，５３…振幅弁別
器、５４…アンド回路、６４…入力増幅器、６５
…サンプルホールド回路、６６…Ａ／Ｄ変換器、
６７…入力デジタルメモリ、６８…高速フーリエ
変換演算部、６９…アンド回路、７０…Ｒ―Ｓフ
リツプフロツプ、７１…アンド回路、７２…Ａ／
Ｄ変換パルス発生器、７３…書き込みパルス発生
器、７４…入力番地カウンタ、７５…入力リセツ
トパルス発生器、７６…メモリ内容表示制御装
置、７７…表示装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１無変調信号を磁気記録再生装置に記録し、そ
の記録信号を再生して得られた出力信号を周波数
弁別器に通して前記出力信号の変動成分を抽出
し、該変動成分を入力デジタルメモリに記憶し、
その記憶内容を高速フーリエ変換演算部に供給し
てデジタル演算を施すことにより前記変動成分を
高速フーリエ変換してスペクトル分析することに
より、前記磁気記録再生装置の記録再生過程にお
ける速度変動によつて生じる再生信号の時間軸変
動成分を分析する装置において、前記磁気記録再
生装置からの再生信号の振幅低下の著しい部分に
対応してゲート信号を発生させ、該ゲート信号に
より記録時と同じ無変調信号を前記磁気記録再生
装置からの再生信号に挿入すると共に、前記入力
デジタルメモリに、前記周波数弁別器からの出力
信号のうち、前記磁気記録再生装置からの再生信
号の振幅低下の著しい部分に相当する部分を除い
て、標本化して書き込むようにしたことを特徴と
する磁気記録再生装置用時間軸変動成分分析装
置。