JPS6275905A - Ｐｃｍ音声信号記録再生装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えば８ｍビデオテープレコーダを利用し
たＰＣＭ音声信号記録再生装置に関する。

〔背景技術の問題点〕

８■ビデオテープレコーダ（以下、８鴫ＶＴＲと称する
）においては、テープのシリンダ巻付は角を通常の２ヘ
ツド記録に必９ｔｃ１８０°にさらに３６°付加して２
１６とし、この付加部分に時間軸圧縮を施した８ビット
のデソタル音声信号（ＰＣＭ音声信号）（２チヤンネル
）を記録することが決まっている。また、最近では、こ
の音声信号の記録部分を記録タイミングの変更によって
移動できるようにし、最大６トラツク（×２チャンネル
）の音声専用記録部を吃つＰＣＭ音声信号記録再生装置
が提案されている。この記録再生装置の構成を第６図に
示す。

第６図において、アナログのステレオ信号は端子１ノよ
り１０ビットのｖ’ｏ　−Ｄ／Ａ変換器１２に入力され
、１０ビットのデジタル信号（ＰＣＭ音声信号）に変換
される。このとき、端子１３に与えられる標本化信号（
ｓｐ）の周波数は水平同期周波数九の２倍に設定されて
いる。

標本化定理によって変換可能な周波数は標本化周波数の
２分の１までであるから、結局、端子１１より入力可能
な音声信号周波数は水平同期周波数までである。すなわ
ち、約１５　ｋＨｚ　４でとなる。

φ・Ｄ／Ａ変換器１２から出力されるｌＯピントのデジ
タル信号は、ビット変換・補間器１４によってデシタル
折線処理され、８ビットのデジタル信号とされる。この
８ビットのデジタル信号はデジタル信号処理回路１５に
供給され、２ビットのエラーコードを付加された後、記
録に適した変調をかけられる。さらに、一旦、メモリに
蓄えられ、時間軸上で圧縮される。タイミング信号発生
器１９よりタイミング信号がデジタル信号処理回路１５
に送られると、上記圧縮された（ｉ号は記録・再生処理
回路１６に送られる。そして、この回路１６において、
適当に増幅を受け、シリンダ１７に巻回された磁気チー
′ｆ１８上のビデオトラックＶＴの砥長上に設定された
ＰＣＭオーディオＩ・ラックＡＴに記録される。

また、その後提案された６トラツクの音声専用記録再生
装置とする場合は、タイミング信号発生回路１９からデ
ジタル信号処理回路１５に与えられる信号転送用タイミ
ング信号ＳＴの発生タイミングを変更することで、本来
ビデオトラックＶＴとして使われる部分にも音声信号を
記録するものである。

再生時は、上記とは逆の経路を通って再生信号処理、復
調、エラー訂正処理、　８／１０ビア）変換、補間を受
けた後、デシタル／アナログ変換を受けて再生アナログ
信号となる。このとき、補間処理では、処理回路１５で
エラー訂正しきれなかった１０ビットデータを全ピット
について平均値をとり、補間信号とする。

〔背景技術の問題点〕

しかし、上記装置によって記録再生可能な音声信号帯域
は１５　ｋ）（ｚまでであり、また、１０／８ビット折
線処理を受けるために、厳密には完全な再生波形を得る
ことができない。これは、他のデジタル音声システム（
コンパクトディスクＩ２分の１インチＶＴＲ用ＰＣＭ音
声記録システム）に比べ、音声帯域及び量子化ビット数
ともに劣るものであり、本格的な音声記録再生システム
としては不充分なものである。

〔発明の目的〕

この発明は上記の事情に対処すべくなされたもので、そ
の目的は記録、再生可能な帯域の拡大及び完全な波形の
記録、再生を図ることができるＰＣＭ音声音声信号記録
再生金蓋供するところにある。

〔発明の概要〕

この発明は上記の目的を達成するために、記録時、ＰＣ
Ｍ音声信号に対するエラーフードの付加、変調、時間軸
の圧縮を行うための手段、再生時、再生ＰＣＭ音声信号
に上記処理とは逆の処理を行うための手段をそれぞれ３
つ設けることにより、回路規模の増大を抑えつつデータ
処理能力を拡大し、以って量子化ビット数及び標本化周
波数の増大を図ったものである。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す図である。

第１図において、端子２ノから入力されるステレオアナ
ログ信号はＡ／Ｔ）山／Ａ変換器２２において１６ビッ
トのデジタル信号に変換すれる。

このとき、標本化信号ｓｐの周波数を水平同期周波数の
３倍にすることは簡単であり、かつ可聴音声帯域を充分
に記録できるようになる。すなわち、端子２１には、約
２３　ｋＨｚまでの信号を入力で撚る。

このように設定した場合、鍵子化ビット数が２倍、標本
化周波数が２分の３倍となるから、デジタル信号１．は
従来の３倍になる。この信号量を従来のデジタル信号処
理回路１５と同じ回路にて処理するためには、信号を３
系統に分離して３個のデジタル信号処理回路で処理すれ
ばよい。この信号分離を行うのが、データ分離・混合・
補間器２４である。

データ分割・混合・補間器２４の信号分離動作を第２図
を診照しながら説明する。第２図はＡ／Ｄ　−Ｄ／Ａ変
換器２２から出力される１６ビットのデジタル信号が３
つのデジタル信号処理回路２５．２６．２７に振り分け
られるまでの信号の流れを模式的に示すものである。

図に示すように変換器２２はＬチャンネルとＲチャンネ
ルのデジタル信号を交互に出力する。

ここでは、前述した第６図の回路が８ビットを基本とし
ているため、８ビットを１単位とするモデル（○、×、
Δ１口）で出力信号を示す。

この実施例では、１６ビットにデジタル信号しているた
め、１回の変換出力は２単位のモデルで示され、図のＬ
ｌ、ＲｌｅＬｚ　　＃Ｒ２１・・・のような流れで表わ
せる。

従来の回路では、デジタル信号処理回路１５は連続して
人力される２つの８ビットの信号を１つのペアとしてイ
ンタリーゾ処理を行う。

従来はこの１つのペアがＬチャンネルとＲチャンネルの
８ビットの信号ペアとなっているが、この実施例では、
回路の簡便さと強力なインクリープ効果を考えて　Ｉ　
ペアを１つのＬまたはＬチヤンネルの１６ビットの信号
に充てる。よって、データ分割φ混合ψ補間器２４の分
割・混合部２４ノは１つの１６ビット信号が通るごとに
、接片×の接続端子がａ→ｂ→Ｃ→ａ→・・・と切シ換
わるようなスイッチとして構成される。

このスイッチの接続状態はタイミング信号発生回路２８
から与えられるタイミング信号Ｔ１によって切り換えら
れる。デジタル信号処理回路２５．２６．２７では、入
力信号を１ペアごとに３つのブロックに振り分けるイン
タリープ動作を行うので、データ分割・混合・補間器２
４の分離動作との相乗効果で極めて強力なインタリープ
をかけることができる。

以上のように分離を受け、かつ３系統のデジタル信号処
理回路２５，２６．２１にてそれぞれ処理を受け、時間
軸圧縮を受けた各信号は、タイミング信号発生回路２８
から送られるシリンダ回転の３６°分に相当する時間差
を持った読み出し用タイミング信号を受けて、各出力が
重複することなく送シ出される。

そのときの信号の流れを第３図に、タイミングチャート
を第４図に示す。読み出し用タイミング信号ＴＡ１１Ｔ
Ｂ、、Ｔｃ、は時分割で出力され、それぞれ対応するデ
ジタル信号処理回路２５゜２６．２７に信号Ａ、Ｂ　、
Ｃを送り出させる。

また、タイミング信号ＴＤはタイミング信号Ｔ、、。

ＴＢｌ、ＴＣｌの発生タイミングに従って、スイッチと
して構成されるデータ混合・分割器２９の接片×の接続
端子を＆　−＋　ｌ）　−＋　（３−＋　ａ・・・のよ
うに切り換える。デジタル信号処理回路ｉｊ５．２６゜
２７の出力信号Ａ、Ｂ、Ｃは以上のようにして混合され
、記録嗜再生処理回路３０にて増幅を受ける。このとき
の信号の流れは、クロスト−クマーソンによる若干の空
間をはさんでＡ・Ｂ−Ｃ−Ａ＠Ｂ−Ｃ−・・・の形に設
定されている（第３図診照）。信号はこのままシリンダ
１７上よりチーｆ１Ｂに記録されるから、シリンダ１７
上での角度割で示すと、第３図に示すように３６°ずつ
となる。ここで、斜線で示す部分がり−１０−’ ロストークマーソ／をとった余白部分で、３６゜中には
この部分も含んでいる。

上記のような形で信号Ａ、Ｂ、Ｃを送り出すタイミング
信号ＴＡ１．Ｔ！ｌ４．Ｔｃ、の−例としては第４図に
示すようなものが考えられる。８ｍＶＴＲにおいては、
２ヘツド構成により、垂直同期周波数の２分のｌの期間
が一周期となるため、第４図に示すように、その期間に
相当するシリング回転の１８０°が１つの信号の１周期
となる。

以上のように記録を行うと、シリンダ１７の回転角１０
８°をもって１回の記録ができるので、残り１０８°に
もう１組の信号を記録できる。これは第４図に示すよう
に、タイミング信号Ｔ１１１Ｔ１１１　’ＣＩ　”　Ｔ
Ａ２．Ｔｌ１２＃ＴＣ２のように変更するだけで実現で
きる。

再生時においては、以上の逆の経路をたどることにより
、再生信号を得ることができる。この場合、この実施例
では、１６ビットの信号を上位、下位の８ピントずつ分
割して処理していることから、次に示すような簡易補間
法を用いるのが、１６ビット化による回路規模増加を防
ぎ、８ビット並み−の処理で済むため効果的である。そ
の補間法を第５図を用いて説明する。

データの補間は第１図のデータ分割・混合・補間器２４
でデータ混合を行った後、Ａ／ｌ）・Ｄ／Ａ変換器２２
でアノタル／アナログ変換する前に行われる。データ補
間部２４２を示すデソタル系での他の処理を受けて、記
録時のアナログ／アノタル変換を受けた後と同様の配列
となったデノタル信号は、端子ａ１より補間部２４２に
入ってくる。また、データ信号処理回路２５゜２６．２
７にて訂正しきれなかったことを示す信号がコントロー
ル信号として端子ａ２より入力される。１６ビット化に
よって、通常の補間法では、記憶回路Ｉｋｌ、ａ４に倍
の規模を必要とする。しかし、１６ビット中信号データ
に大きく影響する部分は、上位ビットであるところに着
目して、この実施例では、上位８ビットについてのみ補
間を行う場合を説明する。

端子ＩＬ１　より入力された１６ビットの信号は、端子
＆３より入力されるコントロール信号が処理コントロー
ル信号発生回路ａｌによって処理を選択する事で、次の
ような処理のいずれかを受ける。

まず、１６ビットの信号が正常なものであれば、スイッ
チａ６の接片Ｘは端子すに接続される。これにより、１
６ビットの信号はそのまま出力端子ａ７よりＡ／Ｉ）・
Ｄ／Ａ変換器２２に送り出される。

次に上位８ビットのみが補間を必要とする場合、前後の
正常なデータが８ビット記憶回路ａｌ、１４に記憶され
、その平均値が平均値算出回路１ｍで算出される。スイ
ッチａ・の接片Ｘはその補間を必要とするデータのタイ
ミングに合わせて端子ａに切り換わることで、補間信号
に置き換わる。下位８ビットについてはそのまま出力さ
れる。

下位８ビットのみが補間を必要とする場合、上位と同様
の施して吃よいが、回路の複雑化、規模の拡大を招くた
め、下位が音声に大きく影響しないことから、中間の値
である“１０００００００”を中間値発生回路ａ＠に７
’リセツトしておき、そのデータのタイミングでスイッ
チａ６の接片Ｘを端子Ｃに切換えることで、信号を中間
値で置換して出力する。上位についてはそのまま出力さ
れる。

１６ビットすべてが補間を必要とするときは、まず上位
８ビットを補間処理し、スイッチａ６の接片Ｘを端子ａ
に接続して補間値を挿入し、次に下位ビットのタイミン
グで接片Ｘを端子Ｃに接続し、中間値を加えて１６ビッ
トの補間データとする。

以上の処理をもとめると、次表のようになる。

表 以上説明したようにこの実施例によれば、基本的な１回
路は従来のものを流用でき、記録再生メカニズム及び磁
気記録沖１路は震央することなくして、煮干の回路規模
拡大によって、量子化ビット数１６ビット、記録再生周
波数０〜２３　ｋＨｚといった高品位な音声記録内生が
実現できる。

また、この実施例によれば最大８時間の音声記録が行え
る。

さらに、この実施例の信号分離法によれば、簡単にして
強力なインターリーブをかけることができ、ドロップア
ウト等のエラーに対して強力な訂正を行うことができる
。

また、この実施例の補間法によれは、補間回路部分での
回路の拡大を防ぎ、よりコン・９クトにして高品質な音
声記録Ｎ生シスデムを実現できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、　ＰＣＭ音声信号の記録、再生にお
いて、帯域の拡大及び完全な波形の記録、再生を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す図、第２図は
第１図の記録時のデータ分割を説明するための図、第３
図は同じくデータ混合を説明するための図、第４図は第
３図の動作を説明するためのタイミングチャート、第５
図は第１図のデータ補間を説明するための図、第６図は
従来装置の構成を示す図である。 １７…シリンダ、１８・・・磁気テープ、２２・・・Ａ
／ｌ）・Ｄ／Ａ変換器、２４・・・データ分割・混合・
補間器、２５〜，２７・・・ｒ−夕信号処理回路、２８
・・・タイミング信号発生回路、２９・・・データ混合
・分割器、３０・・・記録・再生処理回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録時、アナログ音声信号を１６ビットの ＰＣＭ音声信号に変換するアナログ／デジタル変換手段
   と、 記録時、上記１６ビットのＰＣＭ音声信号に対するエラ
   ーコードの付加、変調、時間軸圧縮を行う３つの第１の
   データ処理手段と、 記録時、上記ＰＣＭ音声信号を１６ビット単位で上記３
   つの第１のデータ処理手段に振り分ける第１の分割手段
   と、 記録時、上記の３つの第１のデータ処理手段の出力を１
   つの信号ライン上に時間軸配列する第１の混合手段と、 記録時、上記第１の混合手段の出力を回転ヘッドにより
   テープに記録する記録手段と、 再生時、回転ヘッドにより上記テープの記録信号を再生
   する再生手段と、 再生時、上記再生手段の出力を時間軸伸張、復調、エラ
   ー訂正する３つの第２のデータ処理手段と、 再生時、上記再生手段の出力を上記３つの第２のデータ
   処理手段に振り分ける第２の分割手段と、 再生時、上記３つの第２のデータ処理手段の出力を１つ
   の信号ライン上に時間軸配列する第２の混合手段と、 再生時、上記第２の混合手段の出力を補間処理する補間
   手段と、 再生時、上記補間手段の出力をアナログ音声信号に変換
   するデジタル／アナログ変換手段とを具備したことを特
   徴とするＰＣＭ音声信号記録再生装置。