JPS6329305A - デジタルデ−タ生成装置 - 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】 ［発明の目的１ （産業上の利用分野） この発明は、例えばデジタルオーディオチーブレコーダ
等のような磁気記録再生媒体を用いたデジタル記録再生
システムに係り、特にその磁気記録媒体から青られる再
生信号を元のデジタルデータに変換するためのデジタル
データ生成装置の改良に関する。

（従来の技術） 周知のように、音響囲器の分野では、可及的に高密度か
つ高忠実度記録再生化を図るために、音声信号等の情報
信号をＰＣＭ（パルス　コードモジュレーション）技術
によりデジタルデータに変換して、例えば磁気テープや
ディスク等の記録媒体に記録し、これを再生するように
したデジタル記録再生システムが普及している。

このうち、記録媒体として磁気テープを使用するものは
、デジタルオーディオチーブレコーダと称されており、
例えば複数のヘッドをテープの幅方向に配設してなる固
定ヘッド式のものと、ヘツドが周側に沿って回転するよ
うに設けられた円筒形状のドラムにテープを巻き付けて
、ヘリカルスキャンを行なうようにした回転ヘッド式の
ものとがある。

ここで、第６図はこのようなデジタルオーディオチーブ
レコーダの記録再生動作に係る部分を示すものである。

まず、記録動作について説明すると、入力端子１１に供
給されたアナログ情報信号は、Ａ／Ｄ　（アナログ／デ
ジタル）変換回路１２でデジタルデータに変換される。

このデジタルデータは、信号処理回路１３でパリティ生
成や変調等の必要なだけのデジタル信号処理が施される
ことにより、第７図（ａ）に示すような記録用のデジタ
ルデータが生成され、記録用増幅器１４に供給される。

そして、この記録用増幅器１４は、第７図（ｂ）に示す
ように、入力されたデジタルデータに応じた±Ｉなる記
録電流を生成して記録ヘッド１５に出力するもので、こ
れによってチー７１６が磁化され、ここにテープ１６へ
のデジタルデータの記録が行なわれるものである。

一方、再生時には、テープ１６に記録されたデジタルデ
ータが再生ヘッド１７で読み取られ、再生ヘッド１７か
らは、第７図（Ｃ）に示すように、デジタルデータの極
性反転時点で最大及び最少のピークレベルを有する電気
的な再生信号が得られる。

この再生信号は、増幅回路１８を介してデータ変換回路
１９に供給されることにより、デジタルデータが生成さ
れる。そして、このデジタルデータは、データ識別回路
２０によって、ＰＬＬ　（位相同期ループ）回路２１で
抽出された同期クロック信号に基づいてデータ識別が行
なわれ、ジッタ成分の吸収等が行なわれる。

さらに、データ識別回路２０で生成されたデジタルデー
タは、信号処理回路１３で復調やエラー訂正等の必要な
だけのデジタル処理が施された後、Ｄ／Ａ　（デジタル
／アナログ）変換回路２２で元のアナログ情報信号に変
換され、出力端子２３を介して図示しないアナログ再生
回路系に出力されて、ここにテープ１６に記録されたデ
ジタルデータの再生が行なわれるものである。

ここで、上記データ変換回路１つは、第８図に示すよう
に、等化回路２４．積分回路２５及びレベル比較回路２
Ｇより構成されている。そして、上記増幅回路１８から
出力される再生信号は、入力端子２７を介して等化回路
２４に供給される。ここで、前述したように、再生信号
はデジタルデータの極性反転時点で最大及び最少のピー
クレベルを有するものであるが、デジタルデータの極性
反転間隔に比してテープ１６上の磁化反転間隔が短いた
めにパルス干渉が起り、第７図（Ｃ）に示すように、デ
ジタルデータの極性反転時点と再生信号のピーク位置と
がずれる、いわゆるピークシフトＰＳが発生することか
ある。

上記等化回路２４は、このピークシフトＰＳ＠補正する
ために設けられるもので、例えばトランスバーサル形の
フィルタ等を用いてパルスナローイングを１１なうこと
により、第７図（ｄ）に示すようなピークシフトＰＳの
ない等化信号を発生するものである。そして、この等化
信号は、積分回路２５によって、第７図（ｅ）に示すよ
うに、等化信号のピーク位置でＯレベルラインをクロス
する積分信号に変換される。その後、この積分信号がレ
ベル比較回路２６で接地レベル（０レベル）とレベル比
較されることにより、出力端子２８に第７図（ｆ）に示
すような、元のデジタルデータと等しいデジタルデータ
が得られ、ここにデジタルデータの生成が行なわれるも
のである。

ところで、上記のようなデジタルデータの生成手段にお
いては、チー７１６への記録再生特性が理想的な状態で
あるとして考えれば何ら問題の生じないものである。し
かしながら、実際の記録再生系においては、テープ１６
や増幅回路１８に発生する雑音や歪み、さらにはチー７
１６自体の欠損やチー７１６と再生ヘッド１７との接触
状態の不安定性等による再生信号のドロップアウトや振
幅変動等、正確なデジタルデータの生成を妨げる要因が
多く存在している。

そして、特に、上述したような積分方式のデジタルデー
タ生成手段では、低周波帯域における雑音ヤン歪み１振
幅変り等の要因が、デジタルデータの生成に多大な悪影
響を及ぼすことになるため、無視することができないも
のである。

具体的に言えば、第９図（ａ）は、一般的な［６気テー
プを用いた記録再生装置における周波数特性を示すもの
である。すなわち、再生信号成分Ａは、はぼ６　ｄＢｌ
ｏｃｔの傾斜で高域方向に利得が上弄し、特定の周波数
をピークにそれ以上の周波数から利得が減少していく特
性を有するものである。この場合、ｌ音成分Ｂは、全域
に渡って低レベルで存在している。

そして、上記データ変換回路１９では、第９図（ｂ）に
示すように、等化回路２４によって再生信号成分Ａの高
域を図中点線で示す状態から実線で示すように盛り上げ
パルスナローイングし、積分回路２５を通すことにより
、再生信号成分へが、直流から８戚まで平坦な振幅特性
となるようにしている。

ところが、再生信号成分Ａを平坦な振幅特性になるよう
にすると、雑音成分Ｂが再主信号と同様に強調されてし
まい、これが前述したようにデジタルデータの生成に悪
影響を及ぼすことになるものである。

そこで、従来より、第９図（Ｃ）に示すように、再生信
号成分Ａの特性をあまり低い周波数帯域まで平坦にしな
いように、つまり積分回路２５をその積分効果が低い周
波数帯域まで及ばないように帯域制限し、雑音成分Ｂが
強調されることを防止するようにしている。

しかしながら、積分回路２５に対する帯域制限をしすぎ
ると、次のような問題が生じる。すなわち、第１０図（
ａ）に示すようなデジタルデータが記録されたテープ１
６を再生して、等化回路２４から同図（ｂ）に示すよう
な等化信号がｉｑられているとすると、テープ１６上の
磁化反転間隔が長い部分では積分効果が不足し、積分回
路２５の出力が、同図（Ｃ）に実線で示すようにＯレベ
ル近傍に収束してしまうものである。

このため、レベル比較回路２Ｇで積分信号とＯレベルと
をレベル比較して得られたデジタルデータには、第１０
図（ｄ＞に示すように、不確定な領域Ｆが生じることに
なり、正確なデジタルデータの生成を行なうことができ
なくなるものである。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように、従来のデジタルデータ生成手段では、積
分回路を用いて再生信号の周波数特性を平坦にしようと
すると雑音成分が強調されてしまい、この雑音によって
デジタルデータの生成にＲ影響が及ぼされるという！！
＋１題を有している。また、この間色を解決しようとし
て積分回路に帯域制限を施すと、磁化反転間隔の長い部
分でデジタルデータに不確定領域が発生してしまい、や
はり正Ｅｌｆなデジタルデータの生成が行なえないとい
う問題が発生するものである。

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので
、雑音成分等の影響を受けにくく正確なデジタルデータ
の生成を１１ない傳る陽めて良好なデジタルデータ生成
ＲＨを提供することを目的とする。

Ｃ発明の虜ｒｙ＜３ （問題点を解決するための手段） すなわら、この発明に係るデジタルデータ生ｆｉ！２装
置は、再生信号を微分した信号を所定の基準レベルとレ
ベル比較して再生信号のレベルのピーク位置で極性反転
されるデータを出力するピーク位置データ生成手段と、
再生信号のレベルを互いに異なる第１及び第２のレベル
とそれぞれレベル比較する第１及び第２のレベル比較手
段とを備え、ピーク位置データ生成手Ｑの出力と第１及
び第２のレベル比較手段の出力との論理積をそれぞれと
り各論理積出力に基づいて二安定回路をシ１１遡するこ
とにより、デジタルデータを生成するようにしたもので
ある。

く作用） そして、上記のような構成によれば、従来のように積分
方式を用いていないので、再生信号の低域成分を持ち上
げて周波数特性を平坦にする必要がなくなり、雑音成分
が強調されろことがなくなる。このため、雑音成分によ
ってデジタルデータの生成に悪影響が及ぼされるという
問題を解決することができる。また、低域のｗＩ域制限
をする必要がないので、生成されたデジタルデータに不
確定領域が存在することもなく、正確なデジタルデータ
の生成を行なうことができるようになるものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第１図において、２つは前記再生ヘッド１
７から得られる再生信号が増幅回路１８を介して供給さ
れる入力端子である。この入力端子２９は、等化回路３
０を介して、微分回路３１に接続されるとともに、レベ
ル比較回路３２．３３の非反転入力端＋及び反転入力端
一にそれぞれ接続されている。

そして、上記微分回路３１の出力端は、レベル比較回路
３４の非反転入力端子に接続されている。このレベル比
較回路３４の反転入力端一は接地されており、その出力
端はノット回路３５を介してナンド回路３６の一方の入
力端に接続されるとともに、池のナンド回路３７の一方
の入力端に接続されている、また、上記レベル比較回路
３２．３３の反転入力端−及び非反転入力端＋は、それ
ぞれ基１ｍ圧＋Ｖａ　、−Ｖａの印加された電圧端子３
８．３９に接続されている。さらに、上記レベル比較回
路３２゜３３の出力端は、それぞれ上記ナンド回路３６
．３７の各他方の入力端に接続されている。

そして、これらナンド回路３Ｇ、　３７の出力端は、セ
ットリセット−フリップフロップ回路（以下５Ｒ−ＦＦ
回路という）４０のセット入力端Ｓ及びリセット入力端
Ｒに接続されている。また、この５Ｒ−ＦＦ回路４０の
出力’ＩＮＱは、出力端子４１を介して、前記データ識
別回路２０及びＰＬＬ回路２１に接続されている。

上記のような構成において、以下、第２図に示すタイミ
ング図を参照して、その動作を説明する。

なお、第２図（ｂ）〜（１）に示す波形は、それぞれ第
１図中（ｂ）〜（１）点の信号を示している。

まず、図示しない磁気テープに、第２図（ａ）に示すよ
うなデジタルデータが記録されているとすると、等化回
路３０からは、同図（ｂ）に示すように、デジタルデー
タの極性反転時点でピークレベルを有する等化信号が発
生される。この等化信号は、微分回路３１に供給されて
、第２図（Ｃ）に示すように、そのピークレベル位置で
Ｏレベルとなる微分信号が生成される。

そして、上記微分信号がレベル比較回路３４によって接
地レベル（０レベル）とレベル比較されることにより、
レベル比較回路３４からは、第２図（ｄ）に示すような
データが生成される。この場合、上記データには、磁化
反転間隔が長い区間において、不確定ｉ［Ｆが存在する
ことになる。

一方、上記等化回路３０がら出力された等化信号は、レ
ベル比較回路３２．３３によって、第２図（ｂ）に示す
ように、基準レベル＋Ｖａ、−ａとそれぞれレベル比較
される。このため、各レベル比較回路３２．３３からは
、それぞれ第２図（ｅ）、（ｆ）に示すような信号が発
生される。

そして、レベル比較回路３２の出力と、レベル比較回路
３４の出力をノット回路３５で反転した信号とが、ナン
ド回路３６に供給されることにより、ナンド回路３６か
らは、第２図（ｌに示すような信号が発生される。また
、レベル比較回路３３．３４の出力が、ナンド回路３７
に供給されることにより、ナンド回路３７からは、第２
図（ｉｆ）に示すような信号が発生される。そして、ナ
ンド回路３６の出力の立下りで５Ｒ−ＦＦ回路４０がセ
ットされ、ナンド回路３７の出力の立下りで５Ｒ−ＦＦ
回路４ｏがリセットされることにより、５Ｒ−ＦＦ回路
４ｏの出力端Ｑからは、第２図（１）に示すように、同
図（ａ）に示すデジタルデータと同じデジタルデータが
発生されるようになり、ここにデジタルデータの生成が
行なわれるものである。

したがって、上記実ｙｌ［！例のような構成によれば、
まず、等化信号を微分して０レベルとレベル比較するこ
とにより、等化信号のピークレベルａａｆで極性反転さ
れるデータを生成する。また、等化信号のレベルを基準
レベル−Ｉ−ｖａ　、−ｖａとそれぞれレベル比較する
ことにより、等化信号のピークレベル位置を識別するよ
うにしている。そして、ピークレベル位置が識別された
状態で、レベル比校回路３４から出力されるデータの極
性反転時点に同期させて、５Ｒ−ＦＦ回路４０をセット
及びリセットさせ、デジタルデータの生成を行なうよう
にしている。

すなわち、レベル比較回路３２．３３の出力は、レベル
比較回路３４から出力されるデータを５Ｒ−Ｆ’Ｆ回路
４０に導くか否かを制郭するウィンドとなっているもの
である。

このため、第３図（ａ）に示すような再生信号成分Ａと
雑音成分Ｂとの周波数特性に対して、低酸成分を強調し
ない手段によりピークレベル位置の検出を行なっている
ので、同図（ｂ）に示すように、低域の雑音成分Ｂが強
調されることがない。

また、帯域制限を行なう必要もなく、正確なデジタルデ
ータの生成を行なうことができるものである。

ただし、微分効果を高域まで伸ばしておくと、高域での
雑音成分が問題になることもあるため、第３図（Ｃ）に
示すように、微分効果を高域まで伸ばさず、図中点線で
示す特性から実線で示す特性となるように帯域制限を施
し、高域での雑音の増加を防止するようにしてもよいも
のである。

第４図は、上記実施例の変形例を示すものである。すな
わち、等化回路３０から、第５図（ａ）に示すような等
化信号が発生されたとすると、この等化信号は、遅延回
路４２で同図（ｂ）に示すように遅延され、微分回路３
１及びレベル比較回路３４に供給されて、同図（Ｃ）に
示すようなデータに生成される。ただし、このデータに
は、前述したように不確定ｗ４１＠！　Ｆが存在してい
る。

一方、前記レベル比較回路３２の反転入力端一には、等
化回路３０から出力された等化信号が増幅器ａ１　、　
ａ２　、ダイオードＤａ、コンデンサＣａ及び抵抗Ｒａ
ｌ、　Ｒａ２よりなるピーク検波回路４３で検波された
信号レベルと、遅延回路４２から出力される等化信号が
スイッチ回路４４を介した後、増幅器ｂ１　、　ｂ２　
、ダイオードＤｂ、コンデンサｃｂ及び抵抗Ｒｂ１．　
Ｒｂ２．　Ｒｂ３よりなるピーク検波回路４５で検波さ
れた信号レベルとが加算されて供給されている。

また、前記レベル比較回路３３の非反転入力端＋に（よ
、等化回路３ｏから出力された等化信号が増幅器ｃ１　
、ｃ２　、ダイオードＤＣ，コンデンサＣＣ及び抵抗Ｒ
ｃ１．Ｒｃ２よりなるピーク検波回路４６で検波された
信号レベルと、遅延回路４２から出力される等化信号が
スイッチ回路４４を介した後、増幅器１　、ｄ２　、ダ
イオードＤｄ、コンデンサｃｄ及び抵抗Ｒｄｉ、　Ｒｄ
２．　Ｒｄ３よりなるピーク検波回路４７で検波された
信号レベルとが加算されて供給されている。

このため、レベル比較回路３２．３３の反転入力端−及
び非反転入力端子に印カロされる電圧レベルは、第５図
（ａ）に示すように、ピーク検波回路４３゜４６の出力
レベル＋ｖｂ　、−ｖｂと、後述するピーク検波回１４
４．４７の出力レベルとの中間レベル＋Ｖｃ　、−Ｖｃ
となる。

したがって、レベル比較回路３２の出力は、第５図（ｄ
＞に示すようになり、その出力がラッチ回路４８にラッ
チされる。このラッチ回路・１８は、第５図（ｅ）に示
すように、レベル比較回路３２の出力がＬレベルに反転
された後も、一定期間Ｈレベルを保持するような信号を
出力するものである。また、レベル比較回路３３の出力
は、第５図（ｆ）に示すようになり、その出力がラッチ
回路４９にラッチされ、同図（Ｑ）に示す信号が出力さ
れる。

ここで、各ラッチ回路４８．４９の出力は、オア回路５
０を介して、上記スイッチ回路４４を１１徨口するもの
である。すなわち、オア回路５０の出力がＨレベルのと
きにスイッチ回路４４がオフ状態となるようになされて
いる。このため、第５図（ｂ＞中Ｔで示す期間、つまり
等化信号のピークレベル近１角で、スイッチ回路４４が
オフ状態となるものである。したがって、ピーク検波回
路４５．４７に供給される信号は、第５図（ｈ）に示す
ように、磁化反転期間に発生する雑音成分のみとなり、
この雑音成分のレベルがそれぞれピーク検波されるよう
になる。

すなわら、レベル比較回路３２．３３の反転入力端−及
び非反転入力端士に印加される基準レベルは、雑音成分
に応じて変化されることになる。

そして、以下上記と同（）に５Ｒ−ＦＦ回路４０が制御
され、デジタルデータの生成が行なわれるものである。

このような構成によれば、雑音成分のレベルに応じて、
レベル比較回路３２．３３に供給する基準レベルが変化
されるので、振幅変動１ｖ１３Ｆ　Ｍに対して最適なマ
ージンを持ってデジタルデータの生成を行なうことがで
きるようになるものである。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱しない範囲で（１々変形して実
施することができる。

［発明の効果］ したがって、以上詳述したようにこの発明によれば、雑
音成分等の影響を受けにくく正確なデジタルデータの生
成を行ない得る極めて良好なデジタルデータ生成装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るデジタルデータ生成装置の一実
施例を示すブロック構成図、第２図は同実施例の！ｌｌ
乍を説明するためのタイミング図、第３図は同実施例の
効果を説明するための特性曲線図、第４図及び第５図は
それぞれ同実施例の変形例を示すブロック回路構成図及
びその動作を説明するためのタイミング図、第６図及び
第７図はそれぞれデジタルオーディオチーブレコーダの
記録再生動作に係る部分を示すブロック構成図及びその
動作を説明するためのタイミング図、第８図は従来のデ
ジタルデータ生成手段を示すブロック構成図、第９図及
び第１０図はそれぞれ同従来のデジタルデータ生成手段
の問題点を説明するための特性曲線図及びタイミング図
である。 １１・・・入力端子、１２・・・Ａ／Ｄ変換回路、１３
・・・信号処理回路、１４・・・記録用増幅器、１５・
・・記録ヘッド、１６・・・テープ、１７・・・再生ヘ
ッド、１８・・・増幅回路、１９・・・データ変換回路
、２０・・・データ識別回路、２１・・・ＰＬＬ回路、
２２・・・Ｄ／Ａ変換回路、２３・・・出力端子、２４
・・・等化回路、２５・・・積分回路、２６・・・レベ
ル比較回路、２７・・・入力端子、２８・・・出力端子
、２９・・・入力端子、３０・・・等化回路、３１・・
・微分回路、３２〜３４・・・レベル比較回路、３５・
・・ノット回路、３６．３７・・・ナンド回路、３８、
３９・・・電圧端子、４０・・・５Ｒ−ＦＦ回路、４１
・・・出力端子、４２・・・遅延回路、４３・・・ピー
ク検波回路、４４・・・スイッチ回路、４５〜４７・・
・ピーク検波回路、４８゜４９・・・ラッチ回路、５０
・・・オア回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （ａ）　　　、　　　、　　　　　　　　　、　　　。 ＋（１−１ｔ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　↑（Ｈｚ）（ａ）　　　　　　　　　　　　　　　
　（ｂ）？（）Ｉｔ） （Ｃ） 第　３　図 第８　図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）ｆ（Ｈｘ） 第９　図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. デジタルデータの記録された記録媒体を再生し該再生信
   号から元のデジタルデータを生成するデジタルデータ生
   成装置において、前記再生信号を微分した信号を所定の
   基準レベルとレベル比較して前記再生信号のレベルのピ
   ーク位置で極性反転されるデータを出力するピーク位置
   データ生成手段と、前記再生信号のレベルを互いに異な
   る第１及び第２のレベルとそれぞれレベル比較する第１
   及び第２のレベル比較手段と、前記ピーク位置データ生
   成手段の出力と前記第１及び第２のレベル比較手段の出
   力との論理積をそれぞれとり各論理積出力に基づいて二
   安定回路を制御して前記デジタルデータを生成するデー
   タ生成手段とを具備してなることを特徴とするデジタル
   データ生成装置。