JPS6310637B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビデオテープレコーダ等の映像信号
の記録装置に関するもので、映像信号にFM変調
したオーデイオ信号等の他の信号を重畳して記録
する場合に、映像信号中に発生する混変調ノイズ
を視覚的に軽減せんとするものである。

従来、カラー映像信号を記録するビデオテープ
レコーダにおいては、一般に輝度信号を周波数変
調し、変調色信号は搬送波を低域の周波数に変換
し、その低域変換変調色信号を周波数変調輝度信
号に重畳させて記録する方式が用いられていた。

この方式において、変調色信号のＳ／Ｎを向上
させるためには、低域変換色信号の記録レベルを
上昇させればよい。しかしそうするとテープ・ヘ
ツド系が非直線性であり、特に再生系は微分系で
あるため、３次歪が多く発生し、周波数変調輝度
信号帯域内に低域変換変調色信号の混変調ノイズ
が多く混入してくる。従来この混変調ノイズを軽
減させる方法として、視覚的軽減効果を利用した
方法が用いられてきた。この方法について少し説
明する。

ここで周波数変調輝度信号の搬送波周波数をf_Y
とし、低域変換変調色信号の搬送波周波数をf_Cと
しておく。さて周波数変調輝度信号に低域変換変
調色信号を重畳させて、２次歪系及び３次歪系で
ある。テープ・ヘツド系を通すと、一般に第１図
のようにf_Y±f_C、及びf_Y±2f_Cの周波数成分の混変
調が多く発生する。このうち周波数変調輝度信号
帯域内に混入してくる成分は、f_Y−f_C、及びf_Y−
2f_Cである。この混変調成分を含んだ周波数変調
輝度信号を復調した場合、復調輝度信号にはf_Y、
及び2f_Cの周波数成分の混変調が混入しているこ
とになる。この混変調成分を含んだ復調輝度信号
をモニタテレビジヨン受像機で再生した場合、f_C
成分は2f_C成分に比べて非常に小さいために、2f_C
成分の混変調ノイズが画面上に縞すじとなつて表
われて見づらいものとなる。この場合2f_Cの周波
数が、水平同期周波数f_Hに同期していると、この
画面上縞すじは静止して見え、同期してないと縞
すじが流れて見えるようになる。また2f_Cの周波
数が水平同期周波数の逓倍の周波数nf_Hであれば、
画面上の縞すじは縦線となり、逓倍の周波数でな
ければ斜線となつて見える。ここで2f_Cの周波数
が1/2ラインオフセツトの周波数である（ｎ＋1/
２）f_Hの周波数である場合、順次隣り合うライン
の混変調ノイズの位相が反転し、画面上の縞すじ
の明暗がラインごとに反転し合うために視覚的に
この縞すじが一番目につきにくくなる。このよう
にして低域変換変調色信号の搬送波周波数f_Cを1/
４ラインオフセツトの周波数であるf_H（ｎ＋1/4）
の周波数に選んだ場合、周波数変調輝度信号内に
混入してくる混変調ノイズのモニタ画面上におけ
る視覚的軽減効果は最大のものとなる。このよう
にして周波数変調輝度信号に低域変換変調色信号
を重畳させただけの２周波重畳記録の場合、混変
調ノイズは比較的容易に軽減させることができ
る。

ところが周波数変調輝度信号に低域変換変調色
信号の他に何らかの信号、たとえばFM変調音声
信号であるとかトラツキングを制御するパイロツ
ト信号等を新たに重畳した場合、３周波重畳記録
となつて２周波重畳記録の場合とは全く異なつた
新たな混変調成分が数多く発生する。これらの混
変調成分をすべて視覚的軽減させることは不可能
である。

よつて周波数変調輝度信号に低域変換変調色信
号の他に何らかの第３の信号を重畳する場合、混
変調を軽減させるためその重畳レベルはかなり小
さくしなければならずＳ／Ｎが劣化するという問
題があつた。

本発明は前述したように、周波数変調輝度信号
に低域変換変調色信号と他の何らかの第３の信号
を重畳記録した場合、第３の信号の重畳レベルを
下げることなく、比較的簡易な回路構成で混変調
ノイズを視覚的に軽減させることを目的としてい
る。

本発明を図面に基づいて説明する。

ここで周波数変調輝度信号の搬送波周波数をf_Y
とし、低域変換変調色信号の搬送波周波数をf_Cと
し、第３の信号の搬送波周波数をf_Aとする。

f_Y、f_C、f_Aの３周波を多重して、２次歪系及び
３次歪系であるヘツド・テープ系を通した場合、
発生する混変調成分は理論的にf_Y±f_C、f_Y±f_A、f_A
±f_C、f_Y±2f_C、f_Y±2f_A、f_C±2f_A、f_Y±f_C±f_A 等が考えられる。そして重畳信号レベルがf_Y＞f_C
＞f_Aという条件のもとでは、f_Y±2f_C、f_Y±f_C±f_A
の混変調成分が著しく発生する。

さて一般のビデオテープレコーダでは、低域変
換変調色信号は、周波数変調輝度信号の下側波帯
域よりも低い周波数帯域を用いて周波数多重され
る。例えばf_Cは4MHz付近に、f_Cは650KHz付近に
設定される。ここに第３の信号をさらに周波数多
重する場合には、低域変換変調色信号の下側波帯
域よりも低い周波数帯域を用いる場合、例えばf_A
を100KHz付近に設定する場合と、低域変換変調
色信号の上側波帯域と周波数変調輝度信号の下側
波帯域の間の周波数帯域を用いる場合、例えばf_A
を1.5MHz程度に設定する場合とが考えられる。

前者の場合主な混変調は第２図に示したような
ものが発生し、後者の場合は第３図に示したよう
な混変調分布となる。

第２図の場合、即ちf_Yを4MHz、f_Cを650KHz、
f_Aを100KHz程度に設定した場合、発生する混変
調の中で周波数変調輝度信号の帯域内に混入して
くる主な混変調成分は、f_Y−2f_C、f_Y−f_C−f_A、f_Y
−f_C＋f_Aがある。f_Yより高い周波数成分は簡易形
VTRの場合、減衰が大きいためここでは省略し
て考える。この場合f_Y−2f_C成分は前述したよう
にf_Cを1/4ラインオフセツトの周波数に設定する
ことによつて視覚的に軽減することができる。し
かしf_Y−f_C−f_A成分とf_Y−f_C＋f_A成分はf_Y−f_Cに対
してAM性であるため、両成分をともに視覚的に
軽減させることは不可能である。

一方第３図の場合、即ちf_Yを4MHz、f_Cを650K
Hz、f_Aを1.5MHz程度に設定した場合、発生する
混変調の中で周波数変調輝度信号の帯域内に混入
してくる主な混変調成分は、f_Y−2f_C、f_Y＋f_C−f_A
である。このうちf_Cを1/4ラインオフセツトの周
波数に設定すればf_Y−2f_C成分の混変調は視覚的
に軽減することができる。またf_Y＋f_C−f_A成分の
混変調はf_A−f_C周波数が1/2ラインオフセツトの
周波数であれば視覚的に軽減することが可能であ
る。f_Cが1/4ラインオフセツトの周波数に設定さ
れているからf_Aはf_Cとは逆相の1/4ラインオフセ
ツトつまり3/4ラインオフセツトの周波数に設定
すればf_A−f_Cの周波数が1/2ラインオフセツトの
周波数となつてf_Y＋f_C−f_A成分の混変調を視覚的
に軽減させることができる。

以上のようにして周波数変調輝度信号の下側波
帯域よりも低い周波数帯域に搬送波周波数を1/4
ラインオフセツトに設定した低減変換変調色信号
を重畳し、さらに第３の信号を3/4ラインオフセ
ツトの周波数に設定して周波数変調輝度信号の下
側帯波域と低域変換変調色信号の上側波帯域の間
の帯域に重畳すれば、３周波多重記録においても
混変調ノイズを視覚的に軽減させることが可能で
ある。

次に本発明を実際に具体化した例について述べ
る。

本発明において、第３の信号が、トラツキング
を制御するパイロツト信号のように単周波の信号
の場合には、その周波数が3/4ラインオフセツト
の周波数f_H（ｎ＋3/4）……f_H＝15.734KHzになる
ように水晶発振器等のような安定な発振器で信号
を作り出して重畳させてやればよい。

また第３の信号が周波数変調された音声信号の
ような場合には、その搬送波周波数を3/4ライン
オフセツトになるように制御してやればよい。こ
れについて次に説明する。

周波数変調された信号を重畳した場合、その信
号は常に変動しているため、それによつて生ずる
混変調も常に変動することになる。よつてモニタ
画面上に混変調ノイズとして現われる縞すじは、
常に細かく変動するため、視覚的に目につきにく
くなる。よつて周波数変調された信号を第３の信
号として重畳した場合は、単周波の信号を重畳し
た場合に比べて混変調ノイズの検知限は低くな
る。しかし音声信号を周波数変調した信号では、
音声信号が無信号となつた場合、搬送波だけの単
一波となるため、その部分で混変調ノイズが目だ
つようになる。よつて音声信号を周波数変調した
信号を重畳する場合には、その搬送波周波数を3/
４ラインオフセツトになるように制御しておくこ
とによつて混変調の視覚的軽減効果が得られる。
第４図は搬送波周波数を3/4ラインオフセツトに
制御した周波数変調回路の一例である。第４図に
において、音声信号入力端子１に入力された音声
信号は直流分除去フイルダ２によつて直流分を除
去された後、加算器３を通して電圧制御発振器
（電圧制御形周波数変調器）４に入力され、周波
数変調される。周波数変調された音声信号は、出
力端子８に出力されるとともに一部は位相比較器
６に入る。位相比較器６では、周波数変調された
音声信号と水晶発振器７より出力された3/4ライ
ンオフセツトの固定周波数の信号とを位相比較
し、誤差電圧を出力する。その誤差電圧は、交流
分除去フイルタ５によつて交流分を除去された
後、加算器３を通して電圧制御発振器に帰還され
る。つまり周波数変調された音声信号と3/4オフ
セツトの固定周波数信号の誤差電圧の平均レベル
を帰還させ、周波数変調された音声信号の平均周
波数、即ち搬送波周波数が水晶発振器７より出力
された3/4オフセツトの固定周波数にロツクする
ようにPLLが働くのである。このようにして周
波数変調された音声信号の搬送波周波数を、3/4
ラインオフセツトに制御することができる。

なお周波数変調音声信号のデビユーシヨンが小
さくてもよい場合は、最初低域の搬送波で周波数
変調し、その後ヘテロダインによつて所定の搬送
波周波数に周波数変換することによつて3/4オフ
セツトに制御することもできる。これは低域の搬
送波で周波数変調すれば、比較的安定に搬送波周
波数を所定の周波数に設定することが可能である
からである。

次に低域変換変調色信号が、VHS方式VTRの
カラー信号記録の場合のように隣接クロストーク
除去のために変調色信号搬送波が位相制御されて
いる場合について述べる。

一般に隣接クロストーク除去の場合、隣接クロ
ストーク成分がメイン信号に対して1/2オフセツ
トの関係になるように即ち周波数インタリーブす
るように制御される。

よつて低域変換変調色信号はフイールドごとに
１／４ラインオフセツトの移相方向を進相であるか
逆相であるか切換えられる。つまりフイールドご
とに1/4ラインオフセツトに制御したり、−1/4ラ
インオフセツト（3/4ラインオフセツト）に制御
したりするのである。このようにすれば、低域変
換変調色信号は、その混変調成分2f_Cが常に1/2ラ
インオフセツトの関係になり、またクロストーク
成分がメイン信号に対して1/2オフセツトの関係
にすることができる。

このように位相制御された低域変換変調色信号
といつしよに第３の信号を重畳する場合、第３の
信号も低域変換変調色信号の位相変化に応じて、
フイールドごとに位相制御してやらなければなら
ない。

つまり低域変換変調色信号が1/4ラインオフセ
ツトであれば、第３の信号は3/4ラインオフセツ
トに制御し、低域変換色信号が3/4ラインオフセ
ツトであれば、第３の信号は1/4ラインオフセツ
トに制御するのである。このようにすることによ
つて混変調成分f_A−f_Cは常に1/2ラインオフセツ
トの関係にすることができる。

以上のような第３の信号の位相制御は、非常に
簡単な回路構成で実現することができる。つまり
第５図にように搬送波周波数を3/4ラインオフセ
ツトに制御した周波数変調回路（第４図）の入力
音声信号に垂直同期信号をフリツプフロツプ回路
に通すことによつて得られる30Hzの方形波信号ま
たはヘツドスイツチングパルスを所定のレベルで
加算してやるだけでよい。ヘツドスイツチングパ
ルスは、フイールドごとに高、低をくりかえすパ
ルスであるから、この信号をアツテネータ１０で
所定のレベルに設定して入力音声信号に加算し電
圧制御発振器４に入力する。そうすると電圧制御
発振器４の出力である周波数変調された音声信号
は、その中心周波数がヘツドスイツチングパルス
のレベル分だけフイールドごとに変動することに
なるから、その中心周波数の変動分が1/2ライン
オフセツトの周波数になるようにアツテネータ１
０を設定してやればよい。この場合出力周波数変
調信号は中心周波数が1/2ラインオフセツトの周
波数だけフイールドごとに変動しているため、そ
の平均周波数は水平同期周波数の逓倍の周波数
か、あるいは1/2ラインオフセツトの周波数にな
つていなければならない。よつて水晶発振器の発
振周波数を水平同期周波数の逓倍の周波数か、あ
るいは1/2ラインオフセツトの周波数に設定して、
PLLを働かせればよい。このようにして低域変
換変調色信号が隣接クロストーク除去のために位
相制御されている場合についても本発明は適用で
きる。

以上の説明はVHS方式の変調色信号隣接クロ
ストーク除去について述べたものであるが、ここ
でβフオーマツト方式の変調色信号隣接クロスト
ーク除去について簡単に述べておく。

βフオーマツト方式では隣接クロストーク除去
のため隣接クロストーク成分がメイン信号に対し
て1/2オフセツトの関係にする方法として、１フ
イールド目は1/4ラインオフセツトの周波数の低
域変換変調色信号をそのまま記録し、２フイール
ド目は1/4ラインオフセツトの周波数の低域変換
変調色信号を１水平期間ごとに位相を反転させて
記録する方法を用いている。よつてこの場合は第
３の信号もそれに応じて１フイールド目はそのま
ま3/4ラインオフセツトの周波数の信号を記録し、
２フイールド目は3/4ラインオフセツトの周波数
の信号を、１水平期間ごとに低域変換変調色信号
と同じタイミングで位相を反転させて記録すれば
よい。なおこの方法を実現するための回路は、イ
ンバータ回路とスイツチ回路を第４図の回路に付
加するだけで簡単に構成できる。

このように本発明は非常に簡単な回路構成で実
現することができる。

以上説明したように本発明は、周波数変調輝度
信号と低域変換変調色信号とさらに他の何らかの
第３の信号との、３周波の多重記録において、低
域変換変調色信号や第３の信号の重畳レベルを必
要以上に減少させることなく、再生画像の混変調
ノイズを視覚的に軽減させることができ、しかも
簡単な回路構成で実現できるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は２信号多重記録した場合発生する混変
調の一例を示すスペクトラム図、第２図は３信号
多重記録した場合発生する混変調の他の一例を示
すスペクトラム図、第３図は３信号多重記録した
場合発生する混変調の他の一例を示すスペクトラ
ム図、第４図は本発明に使用される搬送波周波数
を制御した周波数変調回路の一例を示すブロツク
図、第５図は搬送波周波数を変動させて制御した
周波数変調回路の一例を示すブロツク図である。 ２……直流分除去フイルタ、３……加算器、４
……電圧制御発振器、５……交流分除去フイル
タ、６……位相比較器、７……水晶発振器、１０
……アツテネータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の信号として、輝度信号を角度変調する
   ことによつて得られる角度変調輝度信号と、第２
   の信号として、変調色信号を前記角度変調輝度信
   号の下側波帯域よりも十分に低い周波数帯域で、
   水平同期周波数に対して1/4ラインオフセツトに
   なるように該変調色信号の搬送波周波数または位
   相を規制することによつて得られる低域変換変調
   色信号と、第３の信号として、該角度変調輝度信
   号の下側波帯域と該低域変換変調色信号の上側波
   帯域との間の周波数帯域で、水平同期周波数に対
   して3/4ラインオフセツトになるように周波数を
   規制した信号との以上３つの信号を混合して記録
   することを特徴とする磁気記録装置。 ２ 第３の信号が音声信号を該角度変調輝度信号
   の下側波帯域と該低域変換変調色信号の上側波帯
   域との間の周波数帯域で角度変調し、さらに該第
   ３の角度変調波の中心周波数が水平同期周波数に
   対して3/4ラインオフセツトになるように規制す
   ることによつて得られる、角度変調音声信号であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   磁気記録装置。 ３ 第３の信号がトラツキングを制御するための
   パイロツト信号を該角度変調輝度信号の下側波帯
   域と該低域変換変調色信号の上側波帯域との間の
   周波数帯域で、水平同期周波数に対して3/4ライ
   ンオフセツトになるように周波数を規制すること
   によつて得られるパイロツト信号であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録装
   置。 ４ 第２の信号である低域変換変調色信号を隣接
   するトラツクとして順次記録した場合、該隣り合
   うトラツクに記録された該変調色信号が互いにイ
   ンタリーブするように該変調色信号搬送波の位相
   または周波数を規制し、該変調色信号搬送波の位
   相または周波数規制に対応して、第３の信号の位
   相または周波数を規制することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項に記載の磁気記録
   装置。