JPS6332767A - デイジタル信号記録再生システム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、信号のダイナミックレンジをディジタル処理
形ノイズリ？クショメ忙よって圧縮したのちディジタル
信号として記録し、再生時には再生ディジタル信号を再
び上記ディジタル処理形ノイズリダクションにて元のダ
イナミックレンジに伸長するディジタル信号記録再生シ
ステムに関する。

〔従来の技術〕

現在、一般的に使用されているカセット式ＶＴＲに代表
される家庭用映像信号磁気記録再生装置（以下、ＶＣＲ
と略記する。）では、映像信号を周波数変調（ＦＭ）シ
、回転ヘッドにて磁気テープ上に斜めの記録トラックと
して記録し、音声信号は磁気テープの端部に長手方向の
トラックとして固定ヘッドにて高周波バイアスにて記録
している。

また、近年の磁気テープ、ヘッド、信号記録技術などの
進歩が目覚しく、これにより記録密度が大幅に向上して
、約１０年前のＶＴＲに比べて１７倍以上もの高密度記
録が達成されている。

これら高密度記録は、テープ走行速度の低速化による記
録トラック幅の狭小化を行なっており、テープ走行速度
は１１■／、である。

このような低テープ走行速度になると、固定ヘッドによ
る音声信号記録方式では、ワウ・フラッタ特性、再生Ｓ
／Ｎ　、再生周波数特性等が劣化し、十分な音質が得ら
れなくなり、上記高記録密度化による小形・軽量・低コ
スト化のニーズと高画質・高音質化のニーズとを両立さ
せることが困難である。

これらを両立させる一方法として、音声信号をＦＭし、
映像信号記録トラック土に回転ヘッドで記録する方法が
ある。この方法により、ワウ・フラッタ特性、再生Ｓ／
Ｎ　、再生周波数特性等の音質面の劣化は解消され、高
音質の再生音声信号が得られる。しかしながら、この方
式では音声信号と映像信号とが同一トラック上に記録さ
れるため、編集等における音声信号のみの後追い記録（
音声ダビング）を行なうことができないという問題があ
る。

そこで、上記ニーズを両立させる他の方法として、特公
昭６０−８５２５号に記載されているように磁気テープ
を回転シリンダに従来よりもθだけ多く巻付け、映像信
号記録トラックと音声信号記録トラック（θ部分）とを
分割し、この音声信号記録トラックには時間軸圧縮した
音声信号を記録する方法がある。これにより、高音質化
と音声ダビングの機能とを両立させることができる。

また、この方法の応用として、特開昭５８−２２２４０
２号に記載されているように、映像信号記録トラックを
分割し、各分割トラックに時間軸圧縮した音声信号を記
録し、映像信号プラス音声信号記録モードと、音声信号
専用記録モードとを有したＶＣＲが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、家庭用ＶＣＲでは磁気テープの記録可能時間
をできるだけ長くし、テープ利用効率をあげることが必
要である。そこで、上記した時間軸圧縮音声信号を記録
するエリアはできるだけ小さいことが望ましい。

しかしながら、磁気テープ上に記録できる波長には限界
があり、現状の家庭用高密度記録ＶＣＲでは高々７〜Ｂ
ＭＨｚ程度までである。

一方、高音質化を達成するためには、 ダイナミックレンジ：８０ｃＬＢ以上 周波数帯域　　　　：　１５　ｋＨ２以上が必要となる
。この音質を得るために、たとえばパルス・コード変調
（ｐｃｉ　）を用いたとすると音声信号データでも、 ５２　（ＡＨｚ）Ｘ　１６　（Ａｉｔ）Ｘ　２　（ｃＡ
）中ｔ０２ＬＭｂｉｔ／。

が必要であり、時間軸を１／６に圧ｍ（音声信号記録エ
リア：約３０°、映像信号記録エリア：１８０°）した
とすると、記録に必要な音声データの伝送レートは、 ｔ　０２４　（Ｍｈ　ｔ　ｔ／ａ　）　Ｘ　６−６、１
４４（Ｍｂ＊　ｔ／ｚ　）必要となる。このほかに、ア
ドレスデータ、エラー訂正データ等を記録する必要があ
り、記録信号の伝送ビットレートとして変調方式にもよ
るが、十数Ｍ　ｂ　ｉ　ｔ　／、が必要となる。

したがって、上述の高音質化と、音声ダビングなどの機
能及び高密度記録を達成するためには。

伝送ビットレートを低くして、かつ高音質を確保する信
号記録方法が不可欠であるが、上記従来技術では、これ
らの点に触れていない。

本発明の目的は、上記高音質化と、音声ダビング等の機
能及び高密度記録を達成するディジタル信号記録再生シ
ステムを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、入力音声信号をアナログ−ディジタル変換
（ＡＤＣ）にて１６ビットのディジタル信号に変換した
のち、このディジタル信号のダイナミックレンジを対数
的に１／２に圧縮して（ディジタルＮＲ）、ディジタル
信号の情報ビット数を１０ビットに圧縮したのち、時間
軸圧縮及び変調して、磁気テープ上に記録を行ない、再
生時は、再生信号を復調及び時間軸伸長して得られた１
０ビットディジタル信号を上記ダイナミックレンジ圧縮
特性と逆特性を有する伸長手段（ディジタルＮＲ）で、
元のダイナミックレンジに伸長（１６ビットデイジタル
信号）し、ディジタル−アナログ変換（ＤＡＣ）を通し
て再生音声信号を得ることにより達成でき高音質ダイナ
ミックレンジ：８０ｃＬＥ以上１周波数帯域：１５ｋＨ
ｚ以上を確保したままで、記録ディジタル信号のピット
数を少なくとも１／２以下に圧縮することができる。

〔作用〕

上記ディジタル信号のダイナミックｌ／フジを圧縮伸長
するディジタルＮＲは、ＩＩＲ形ティジタルフィルタで
構成された第１のエンファシス回路と、第２のエンファ
シス回路、つ王−ティング回路と振幅レベル検波回路と
、割算・掛算回路とで構成することにより、圧縮時（記
録時）は、入力される１６ビットのディジタル信号を、
第１のエンファシス回路、第２のエンファシス回路、ウ
ェーティング回路で高域強調された信号を入力とする振
幅レベル検波回路の出力信号によって割算することで、
ダイナミックレンジを対数的に１／２に圧縮している。

なお、圧縮された１０ピットディジタル信号は、第２の
エンファシス回路より出力信号として得られる。

ここで、上記第２のエンファシス回路とウェーティング
回路は、記録時には同一の高域強調特性を有しており、
定常状態（検波回路の動作期間）では、第１のエンファ
シス回路の特性のみが与えられた圧縮ディジタル信号が
得られ、検波回路の不感期間に相当する状態（低域大振
幅信号上に高域小信号が重畳されたような状態）におい
ては、第１のエンファシス回路と第２のエンファシス回
路の両方の特性が与えられた圧縮ディジタル信号が得ら
れる。このようにすることで、伝送ビットレートの低減
を目的とするダイナミックレンジの圧縮に伴ない発生す
る雑音、すなわち、ノイズレベル変動に起因するノイズ
の息づき現象（ブリージング現象）を軽減している。

さらに、振幅レベル検波回路においては、小信号レベル
から急に大信号レベルが入力した場合のエンファシス等
によるオーバーフロー防止のために短かいアタックタイ
ム特性を与え、大信号レベルから急に小信号レベルにな
った場合には小信号時のブリージング現象を軽減するた
めに、一定時間の圧縮動作停止（ホールドタイム特性）
を行なった後にリカバリタイム特性を与えている。再生
時には、再生ディジタル信号（１０ビット）を第１のエ
ンファシス回路、ｉ２のエンファシス回路で高域抑圧（
デイエンファシス）した信号と、再生ディジタル信号（
１０ビット）をウェーティング回路で高域強調し、振幅
レベル検波回路で振幅検波した出力信号との掛算を行な
うことでダイナミックレンジを元のレンジに伸長してい
る。

ここで、上記第１のエンファシス回路と第２のエンファ
シス回路は、再生時には記録時と逆特性の高域抑圧特性
を有するように切換えられる。また、検波回路は、記録
時と同様にアタックタイム特性、ホールドタイム特性、
リカバリタイム特性を有している。

このように、ダイナミックレンジの圧縮伸長により伝送
ビットレートの低減を行なうとともＫ、ダイナミックレ
ンジ圧縮伸長によって生じる音質劣化（プリージング現
象、オーバーフロー等）の防止をも行なっている。

また、ディジタル信号処理により上記圧縮伸長を行なっ
ているため、素子バラツキによるアタックタイム特性、
ホールドタイム特性、リカバリタイム特性、エンファシ
ス特性等の特性バラツキが生じない。時定数やレベル等
の調整が必要なく、時定数等の周辺部品も必要ないので
、ＩＣ化に適していると共に、小形・軽量のディジタル
信号記録再生システムが構築できるなどの多くのメリッ
トを有している。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は１本発明の一実施例を示すシステムブロック図
である。

記録時（π時）には、入力端１及び２から入力した左側
（Ｌ）と右側（Ｒ）音声信号は、各々スイッチ回路Ｃ３
Ｗ）５．６（ＰＥ−側）を通ったのち、帯域制限フィル
タ（ＬＰＦ）７．Ｂにて折返し雑音防止のためサンプリ
ング周波数（例えば、６４ＡＨｚ）の１／２以下に帯域
制限される。ＬＰＦ　７　、８の出力信号は、スイッチ
回路（ＳＦ）９とＡＤ変換回路（ＡＤＣ）１１にて、Ｌ
Ｒ順次の１６ビットのディジタル信号に変換される。Ａ
ＤＣｌｌの出力信号は、ｓｒ’ｓ（ア］゛側）を通って
ディジタルＬＰＦＩ４にて、記録音声信号帯域（例えば
、＋５ＡＨｚ）に帯域制限及びサンプリング周波数変換
（６４ｋＨｚから５２ｋＨｚへ）されたのち、ディジタ
ルノイズリダクシ−１／（ディジタルＮＲ）１６で入力
音声信号のダイナミックレンジを１／２に対数圧縮され
、１６ビットデータから１０ビットデータにデータ圧縮
される。−ディジタルＮＲＩ６の出力信号は、１０ビッ
ト→８ビット変換回路にてさらに１０ビットデータが８
ビットデータに折線圧縮されたのち、ＰＣＭ変調回路２
７にて、エラー訂正データ、アドレス等が付加されたの
ち、時間軸圧縮・変調が行なわれて回転ヘッド２９にて
磁気デープロ１上に記録される。

再生時（ｐＢ時）には、磁気テープ５１より回転ヘッド
６０にて再生された再生信号は、データ・ストローブ回
路３２にて、波形等化の後にデータ再生されて、再生デ
ィジタル信号となる。この再生ディジタル信号は、ＰＣ
Ｍ復調回路２８にて、得調・時間軸伸長等が行なわれて
、・８ビットデータになる。

ＰＣＭ復調回路２８の出力信号は、８ビット→１０ビッ
ト変換回路２６にて８ビットデータから１０ビットデー
タに伸長されたのち、ディジタルＮＲＩ６にて元のダイ
ナミックレンジに伸長され、１６ビットデータとなる。

ディジタルＮＲ１６の出力信号は、５ｒ１ｓ（ｐＢ側）
を通って、ディジタルＬＰＦ　１４にて不要帯域成分の
除去及びサンプリング周波数変換（５２ＡＨｚから６４
ｋＨｚへ）されたのち、ＤＡ変換回路（ＤＡＣ）　１２
にてアナログ音声信号に変換され、ｓｒ＋ｏにて、Ｌ−
Ｒの２チャンネル信号に交互に振分けられたのち、ＳＩ
ｉ’５．６及びＬＰＦ７．８で不要成分除去後に、出力
端３，４より再生音声信号として出力される。

ここで、ディジタルＮＲＩ６は、ＩＩＲ形ディジタルフ
ィルタにて構成される第１及び第２のエンファシス回路
としてのエンファシス回路２Ｌ２２　、ウェーティング
回路２３．振幅レベル検波回路１９１割算回路１８．掛
算回路＋７　、５Ｆ２０．２４　　とで構成されている
。このディジタルＮＲ１６の動作について第２図、第６
図に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、第２図を用いて記録時（ア］°時）について説明
する。ディジタルＬＰＦ　１４の出力信号Ｘ（第２図ス
テップＣ）は、割算回路１８にて振幅レベル検波回路１
９の出力信号Ｙにて割られる（ステップｄ）。

割算回路１８の出力信号は、５Ｗ２０（ＰＢ側）を通っ
て、エンファシス回路２１．エンファシス回路２２ニて
、高域強調されたＯち（ステップ−、ｆ）、一方は圧縮
出力として１０ビット→８ビット変換回路２５に出力さ
れ、他方は５Ｆ２４（…）を通って、ディジタルＮＲ１
６の制御信号を発生するウェーティング回路２３．検波
回路１９に出力する。ウェーティング回路２３は、エン
ファシス回路２２と同一の特性を有しており、エンファ
シス回路２２の出力信号はさらに高域強調されたのち（
ステップｇ）、振幅レベル検波回路１９内で絶対値変換
（ステップ人）が行なわれ、この出力レベルＷとディジ
タルＮＲ１６の制御信号である検２回路１９の出力信号
Ｙとが比較され、比較結果に応じて、ディジタルＮＲ１
６の過渡応答特性を制御するホールド、リカバリ、アタ
ックの３モードに分けられる（ステップ八に＋”）０ア
タツクモードでは、ステップノにおいて検波出力信号Ｙ
が絶対値変換出力信号Ｗより小さい場合（Ｗ≧Ｙ）であ
り、検波回路定数としてアタック係数（例えば、アタッ
クタイム３ｍｒ）が設定され検波回路１９にて入力信号
レベルが検波され、検波出力信号Ｙとして出力される（
ステップｎ、ｐ　）。

ホールド、及びすカバリモードは、ステップノにおいて
ＷくＹの場合であり、まずホールドモードが行なわれ（
検波動作停止と検波出力のホールド）、一定時間経過後
（ステップｒｎ　）　ＩＪカバリモードとなる。

ホールドモードは、圧伸によるノイズの息継ぎ現象を軽
減するため、一定時間（例えば、１５７１１Ｊりディジ
タルＮＲ１６の動作をホールドするものである。まず、
振幅レベル検波回路１９の演算をホールド期間停止し、
その期間は演算停止前の検波回路出力信号をホールドす
る（ステップｚ、ｔ　）。

リカバリモードは、ホールド期間（例えば、１５Ｆ１Ｌ
Ｊｌ）終了後、リカバリ期間（例えば４０７１Ｌ＃）振
幅レベル検波回路１９への入力信号レベルを零とし、か
つ、検波回路定数をリカバリ係数が設定されたのち、検
波回路１９の演算結果を出力する（ステップ□＋ｑ＋ｆ
）。なお、上述のごとくウェーティング回路２３とエン
ファシス回路２２とは同一の特性を有していることから
、定常状態（検波回路１９の動作期間）では、エンファ
シス回路２１の特性のみが付加され、過渡状態（検波回
路１９の不応動状態）ではエンファシス回路２１とエン
ファシス回路２２の特性の両方が付加されることになる
。このようにすることで、プリージング現象の軽減を図
り、ダイナミックレンジ圧縮伸長による音質劣化を防止
している。

次に第６図を用いて、再生時（ＰＢ時）の動作について
説明する。

８ピット→１０ビット変換回路２６の出力信号は、５Ｆ
２０．２４（ＰＢ側）を通して、ウェーティング回路２
５、エンファシス回路２１に入力する。（ステップｙα
′）ここで、エンファシス回路２１の係数は、入力端１
５より入力するＰＢ／’アｌ゛制御信号に応じて切換わ
り、デイエンファシス特性（高域抑制特性）を有する。

エンファシス回路２１の出力は、エンファシス回路２２
に入力しくステップｂ′）、一方ウニーティング回路２
３の出力信号は、振幅レベル検波回路１９（ステップノ
゛′〜ｔ’　）に入力する。ここで、エンファシス回路
２２も、係数切換制御信号に応じて切換わり、デイエン
ファシス特性を有する。なお、各−フイエンファシス特
性は、各エンファシス特性を打消す（逆特性）％性であ
る。エンファシス回路２２の出力信号は、掛算回路１７
に入力し、一方検波回路１９の出力信号が掛算回路１７
に入力し、各々の掛算結果（ステップｃ′）がｓｒｒ＋
５（ｐｎ側）を通してディジタルＬＰＦ　１４　、　Ｄ
ＡＣ１２、５Ｆ１０　、５　。

６、ＬＰＦ７，８を経て、出力端６，４より伸長出力と
して出力される（ステップｒＬ’　＋　ａ’　＋　ｆ’
　＋　ｌ’　）。なお振幅レベル検波回路１９内の動作
は、第２図と同一であるので説明を省略する。

以上説明した実施例においては、１６ビットデータを８
ビットに圧縮していることから、音声データに関して、
１／２に圧縮されたことになり、記録信号伝送ビットレ
ートを少なくとも１／２以下にできる。また、音質面に
関しては、 （１１サンプリング周波数：５２ｋＨｚ（２）　　量子
化ビット数　　＝１６ビットから、 ＋１３　　音声周波数帯域　　：＋５ＡＨｚ以上（２）
　　ダイナミックレンジ：９０ｄＢ以上を得ることがで
きる。

次に、ディジタルＮＲ１６の具体的な回路構成の一例を
第４図に示す。

第４図において、破線で囲んであるブロック２１゜２２
力エンフアシス回路２１及びエンファシス回路２２であ
り、ブロック２５がウェーティング回路２３゜ブロック
１９が検波回路１９である。エンファシス回路２１．エ
ンファシス回路２２．ウェーティング回路２３は、同一
構成のＩＩＲ形ディジタルフィルタで構成されており、
かつ、各回路は、交互に送出されるＲ信号、Ｌ信号に対
応するように切換ＳＦにて制御される。

エンファシス回路２１は、加算器ａ２．ａｘ、　、掛算
器４４．４９，５０．デイレイ用のラッチ回路４６，４
７　、　Ｌ−Ｒ信号切換用ＳＴｌ’ｄ５　、４８　、係
数メモリ５５　、５４　、１４７　。

１４８、係数切換用５Ｆ５１．５２．　Ｌ４５と負数化
回路５５で構成されている。エンファシス回路２２は、
加算器５６　、５７　、掛算器５８　、６３　、６ｒｓ
　、デイレイ用のラッチ回路６０．６＋、　Ｌ−Ｒ信号
切換用５Ｆ５９，６２．係数メモリ６７．６８，１４９
，１５０．係数切換用５Ｆ６５，６６．１４６．　　負
数化回路６９で構成されている。ウェーティング回路′
、已目１．加算器７０．７＋、掛算器７２．７７．７８
．　　デイレイ用のラッチ回路７４，７５．　Ｌ−Ｒ信
号切換用５Ｆ７５゜７６１．係数メモＩＪ７９，８０．
ＥＮで構成されている。

損幅レベル検波回路１９は、検波部３８．絶対値変換回
路８２．ホールド回路３９．アタック・リカバリ・ホー
ルド制御部４０．４１で構成されている。検波部゛・、
ｌＩじ５、でノミ１算器８４，８５　、掛算器９２．デ
イレイ用のラン′Ｆ゛回路８９，９０　、　Ｌ−Ｒ信号
切換用５Ｆ８６．９＋、係数メモＩ＋　９４．９５　、
係数切換用、５Ｆ９５　、アタック・リー／１バリ・ホ
ールド制御用、５Ｆ８５，８７．８８で構成されでいる
。ホールド回路３９は、デイレイ用のラッチ回路Ｊ、弓
）、１００．　Ｌ−Ｒ信号用切換５Ｆ９６，１０１　、
ホールド用ＳＦＰ’９７．’９Ｂで構成されている。ア
タック・リカバリ・ホールド制御部ａｏ、ａ１は、比較
回路１０２゜１０５、モノマルチ（ｔｔｙ　）　＋ｏｓ
、＋ｏ４．＋ｏ６，１ｏ７．　Ｌ・Ｊ？倍信号換用、５
Ｆ＋０８．＋０９で構成されている。なおアタック・リ
カバリ・ホールド制御部４０はＬ信号制御用で、アタッ
ク、リカバリ・ホールド制御部４１はＲ信号制御用であ
る。

マタ、エンファシス回路２１．エンファシス回路２２、
ウェーティング回路２５．検波部６８の各係数例は、表
１に示すようであり、エンファシス回路２１とエンファ
シス回路２２は、記録時（ｐｎ）と再生時（ＰＢ）とで
係数を切換える。

表１．各部係数値 ただし、記録と再生とで逆特性となれば良いので、単に
係数の入れ替え用ｓｒと負数化で達成できる。２ ところで、第４図は各ブロックとも同一形態のＩＩＲ形
ディジタルフィルタを基本として構成しているため、集
積回路化（ＩＣ化）においては第５図に示すような一実
施例に採用してもよい。

第５図は、ディジタルＮＲの基本構成の１つであ７′）
ｌＩＲ形ディジタルフィルタをＩ／　Ｒ演算ユニット１
２６で兼用処理し、かつ、割算回路１８と掛算回路１７
も掛算・割算ユニット１１６で兼用処理される構成とな
りている。このため、マルチプレクサ１２１１．１２８
とラッチ回路Ｎ５，１１７，１２５，１２７と切換Ｓｒ
　Ｎ８．１１９を用いている。

’？Ａ／テプレクサ（ｕｐｘ　）　１２４，１２８は、
入力翅目２，１１５から入力するセレクト信号Ｓ１．Ｓ
２　によって制御されており、制御形態は表２に示す通
りである。

以　　　下　　　余　　　白 表２．　マルチプレクサ動作表 Ｏ：ローレベル、　１：ハイレベル また、ＩＩＲ演算ユニット１２６は、第６図に示す掛算
器１５５，１５７，１５８．加算器＋５３ｉ５４．デイ
レイ回路１５６．係数回路１５９．１６０．　Ｉｌ＋で
構成されて、演算を行ない、各係数は入力端Ｎ２．Ｎ５
から入力されるセレクト信号５１．５２及び入力端１５
より入力されるＰＢ／π制御信号にて係数制御回路１６
２で制御され、表３に示す通りである。また、ＩＩＲ演
算ユニット１２６内のデイレイ回路は、Ｒ信号・Ｌ信号
各々のデータをメモリし７、第４図と同じようにＲ−Ｌ
信号を交互に処理する構成であり、がっ、入力端１５２
から入力するホールド制御信号にても制御される。

以　　　下　　　余　　　白 表３゜　ＩＩＲ演算ユニット係数制御 次に、掛算・割算ユニット１１６の具体的構成の一例を
第７図に示す。

第７図において、掛算・割算ユニット１１６は、対数変
換回路（底２の対数）　１５５，１５９　、加算器１６
６、対数逆変換回路１５７．符号反転・非反転制御回路
１５８から構成されており、上記符号反転・非反転制御
回路１３８は入力端１５より入力するＰＢ／　ｐｎ制御
信号に応じて、ＰＥ時非反転、面時反転するように動作
する。例えば、ＰＢ時入力端１５３からＸが入力し、入
力端１４０からＹが入力し７たとすると、 １ｏ、ｑ２　Ｘ−１ｏｇＸ−１ｏ　−１ｏｇ２Ｘ／Ｙ　
　　−−＝・（ｌｌが対数逆変換回路１５７に入力され
ることになり、出力端１４１からは、 １ａｌｌ　　（ｌｏｇｔＸ／Ｙ）−Ｘ／Ｙ　　　−・・
−−−（２：ｉ（ただし、ｌｏｇｔ　　は対数逆変換を
表わす。）が出力され、割算が行なわれる。

同様にＰＥ時に入力端１０３がらＸが、入力端１／１０
からＹが入力されると、 ｌｔｇ２　Ｘ　＋　ｌｏｇ２　Ｙ　−ｌｏｇｔＸ−Ｙ　
　−−−−−（３）対数逆変換回路１５７に入力される
から、出力端１４１からは、 １ｏ口（ｔｏ、ｑｌＸ−Ｙ）−Ｘ−Ｙ　　・・−−−−
・（４）が出力され、掛算が行なわれる。

したがって、単に符号反転・非反転を行なうだけで掛算
・割算が行なえることとになる。このように、第５図に
示した構成を用いることにより。

小規模な回路にてＩＣ化を達成できろ。

以上説明した第４図及び第５図に示した本発明の実施例
にて得られたディジタルＮＲ１６のアタックタイム特性
、ホールドタイム特性、リカバリタイム特性の例を第８
図に示す。

このように本発明により、ダイナミックレンジの圧縮伸
長での伝送ビットレートの低減と、ダイナミックレンジ
圧縮伸長による音質劣化（プリージングやオーバーフロ
ー等）の防止とを合わせて達成できる。さらに、上記ダ
イナミックレンジの圧縮伸長に伴なうエンファシス特性
、アタックタイム特性、ホールドタイム特性、リカバリ
タイム特性などの処理は、単に係数データを変化させる
だけで容易に行なえ、素子バラツキによる特性変動を生
じないばかりか、時定数回路等の周辺部品を必要としな
いため、ＩＣ化に適し、ている。さらに本発明により、
記録再生におけるディジタルＮＲ系の兼用化が行なえる
ため、上記ＩＣ化のメリットと合わせて、超小形・軽量
のディジタル信号記録再生システムの構築が可能となる
。

次に、本発明の他の一実施例について第９図を用いて説
明する。なお、第１図と同一の働きをするブロックにつ
いては同一の番号を付した。記録時（Ｔ時）には、入力
端１及び２から入力したＬ信号とＲ信号は、各々、５Ｆ
５．６（テｌ°側）を通ったのち、ＬＰＦ　７　、８に
て折返し雑音防止のため、サンプリング周波数（例えば
、６ｔｈＨｚ）の１／２以下（（帯域制限される。ＬＰ
Ｆ　７　、８の出力信号は１．５　Ｆ　９とＡＤＣｌｌ
にて、ＬＲ順次の１６ピツトのディジタル信号に変換さ
れる。ＡＤＣｌｌの出力信号は、５ＷＩ５（ＰＪ３−側
）を通ってディジタルＬＰＦ１Ａにて音声帯域（例えば
、＋５ＡＪ７りに帯域制限し、かつサンプリング周波数
を６４ｋＨｚから５２ｋＨｚへ変換したのち。

ディジタルＮＲ＋６へ入力する。ディジタルｌ？＋６で
は、まず５Ｆ１４２　（ＰＥ°側）を通ってエンファシ
ス回路２１にて高域成分を強調したのち、割算回路１８
に入力する。割算回路１日では、振幅レベル検波回路１
９の出力信号レベルに応じて入力音声信号のダイナミッ
クレンジを対数的に１／２に圧縮するように動作する。

割算回路１８の出力信号は、ＳＦ＋４５（万）を通って
エンファシス回路２２でさらに高域が強調されたのち、
一方は１０ビット→８ビット変換回路２５を通って８ビ
ットデータになったのち。

ｉ’　／？、、Ｍ変調回路２７を経て、回転ヘッド２９
にてチー７゛、Ｌに記録される。他方は、つ１−ティン
グ回路２３を通って高域強調されたのち、振幅１／ペル
検波ｉｉ力路１９に入力し、７、振幅レベルが検波され
、ダイナミックレンジを圧縮するための割算回路１８の
入力ｊ−・夕となる。

再生時には、記録時と夕〈逆の動作を行なって慴イジタ
ルＮＲＩ６にてダイナミックレンジを２倍に伸長する。

つまり、８ビット→１０ビット変換回路２６．υ出力信
号（１０ビット）は、ＳＦ　１４５　、１４４をｉＭ−
ｙて、エンファシス回路２２とウェーティング回路２５
に入力ずろ。ここブざ、二つのエンファシス回路２１．
２２は、入力端１５から入力するＰＢ／…制御信号によ
り、記録時（′月一時）とは逆特性となるように係数が
切換えられる。エンファシス回路２２の出力信号とウェ
ーティング回路２３にて高塘強調された信号の振幅レベ
ルを検波回路１９にてレベル検波した検波出力とが掛算
器１ｒで掛算され、ダイナミンクレンジが元のレベルに
伸長される１、掛ｎａ１７の出力は、エンファシス回路
２１でＰＢ時には偕城抑圧され六−のち、５ＷＩ５　、
ディジタルＬＰＦ１Ａを浦してＤＡＣ１２にてアナログ
信号に変換される５Ｄｒ４Ｃ１２の出力信号は５Ｗ１０
，５．６を経て、ＬＰ１１．８ン、−て不要信号を除去
したのち、出力端３，４かもら主音声信号として出力さ
れる。

なお、各ブロックの動作は、第１図、第４ｔＮ。

第５図と同様であるので、詳細説明は省略″′ｔ′７．
ｇ）　。

このように、ディジタルＮＲ１６によるダイ）ミックレ
ンジの圧縮伸長により、記録データ化δし・−トをｉ、
、７２以下に低減することができる。

なお、ディジタル処理によるダイナミック！・〉′ジ圧
縮・伸長として他の構成も考えらねるが　／ト：発明の
趣旨は、ディジタルＮＲによりダイナミックレンジを圧
縮し、伝送ビットレートを太＠　（ｃ　ｉｈ□す５し、
かつ、ＩＣ化に適したものを提供すること＝’Ｃ’：　
’Ｊ、（７つ、池の構成でも良いことは明らかである。

「発明の効果〕 以上、説明したように本発明によれば ｔｌ）　　ディジタル信号のダイナミックレンジを圧縮
伸長することで伝送ビットレートの低減を図るとともＫ
、ダイナミックレンジの圧縮伸長により生ずるプリージ
ング現象やオーバーフロー等の汁質劣化を２系統のエン
ファシス回路とウェ・−ティング回路及びアタックタイ
ム特性、ホールドタイム特性、リカバリタイム特性とで
防止し２．低伝送ビットレートと高音質化とを達成でき
る。

（２）　　ダイナミックレンジの圧縮伸長動作をディジ
タル処理することで、 （１）　　素子バラツキによる特性（エンファシス。

アタック、ホールド、リカバリ等）の変動がｊｔじない
。

（１１）　　上記エンファシス等の時定数回路が係数デ
ータとなるため、周辺部品及び調整箇所が不要 曲）　　ＩＣ化に適しており、高集積化が図れる。

などの特長がある。

（］）　　ディジタルＮＲの圧縮動作、伸長動作を記録
再生にて係数データ切換などで兼用化が行なえる２、（
４）　　上記（１）〜（３）の特長を総合して、超小形
・軽量のディジタル信号記録再生システムの構築がｉｌ
ｌ能である。

等の多くのメリットを有しており、その効果）１尺であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図、
第６図は第１図の動作を説明するクローチャート、第４
図、第５図は第１図に示した本発明の一実施例の具体的
構成の一例を示すブロック図、第６図、第７図は第５図
に示した回路の主な部分の具体的な構成の一例を示すブ
ロック図、第８図は第１図、第４図、第５図の過渡特性
の一例を説明するための波形図、第９図は本発明の他の
一実施例を示すブロック図である。 １６・・・・・・・−・・・・・・・・ディジタルＮＲ
１７・・・・・・・・・・・・・・・掛算器１８・・・
・・・・・・・・・・・・・・割算器１９・・−・・・
・・・・・・・・・・・振幅レベル検波器２０．２４．
Ｎ４．Ｎ８．Ｎ９・・・・・・・・・５ＴＶ２１．２２
・・・・・・・・・・・・エンファシス回路３８・・・
・・・・・・・・・・・・・・・検波部３９・・・・・
・・・−・・・・・・・・ホールド回路、！１０，４Ｔ
・・・・・・・・・・・・アタック・リカバリ・ホール
ド制御部 ２３・・・・・・・・−・・・・・・・・ウェーティン
グ回路１２４．１２８−・・・−・ＭＰＸ １２６・・・・・・・・・・・・・・・ＩＩＲ演算ユニ
ット１１６・・・・・−・・・・・・・・掛算・割算ユ
ニット１６２・・・・・・・・−・・・・・係数制御回
路７メ　、・１ 代理人　弁理士　小　川　勝　男′ 逼　２　乃 ６３　図 羊　ζ　口 ｌ糾

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の回転ヘッドにて時間軸圧縮されたディジタル
   信号を記録再生する磁気記録再生装置において、入力さ
   れるアナログ信号をディジタル信号に変換する手段と、
   該ディジタル信号のダイナミックレンジを対数圧縮する
   手段と、該ダイナミックレンジ圧縮手段の出力信号をＰ
   ＣＭ信号に変調する手段と、該ＰＣＭ信号の時間軸を圧
   縮して磁気テープ上に記録再生する手段とを備え、該ダ
   イナミックレンジを圧縮する手段にてディジタル信号の
   ビット数を該ディジタル信号へ変換する手段の出力ビッ
   ト数よりも小さくすることを特徴とするディジタル信号
   記録再生システム。 ２、上記ダイナミックレンジを圧縮する手段が、高域成
   分を強調する第１のエンフアシス回路と第２のエンファ
   シス回路と、第６のエンファシス回路と、振幅レベルを
   検波する検波回路とを有しており、上記第１と第２のエ
   ンファシス回路は記録時と再生時とで逆特性を有するよ
   うに特性が切換えられることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のディジタル信号記録再生システム。 ５、上記エンファシス回路と検波回路とが、ＩＩＲ形デ
   ィジタルフィルタにて構成され、かつ、第１及び第２の
   エンファシス回路のフィルタ係数が記録／再生にて切換
   えられることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   ディジタル信号記録再生システム。