JPS6383947A - デイジタル磁気記録再生装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえば、回転ヘッド式のディジタル・オ
ーディオ・テープレコーダなどに適用されるもので、頭
出しなどの高速再生機能をもったディジタル磁気記録再
生装置に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は、従来のディジタル磁気記録再生装置の概略構
成を示すものである。同図において、（１）は磁気テー
プなどの信号記録媒体、（２）は回転ヘッドであり、ア
ジマス角の異なる２個のヘッド（ＨＡ）　、　（Ｈａ）
を備え、上記記録媒体（１）に、ビデオテープレコーダ
における映像信号やオーディオテープレコーダにおける
音声信号などのメイン信号を記録し再生するものである
。（３）はイレースヘッドで、頭出し信号などの高速検
索信号を記録するものである。（４）はキューヘッドで
、高速再生時に上記頭出しなどの高速検索信号を再生す
るものである。

つぎに、上記の構成の動作を説明する。　　　　−記録
時、記録媒体（１）には、回転ヘッド（２）によりメイ
ン信号が記録されるとともに、上記イレースヘッド（３
）により上記検索信号が、メイン信号よりも十分に低い
数１０Ｈｚの周波数で、周波数多重方式にて深層記録さ
れる。

再生時で、通常の再生状態では、回転ヘッド（２）によ
りメイン信号が再生されるとともに、検索信号も再生さ
れるが、この検索信号の周波数は極めて低く、メイン信
号の処理帯域以下であるため、メイン信号再生への影響
は無い、一方、高速再生状態では、記録媒体（１）を回
転ヘッド（２）と接触しない走行状態とし、キューヘッ
ド（０により、検索信号のみを通常再生時の数１０倍速
度で再生する。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の回転ヘッド式のディジタル磁気記録再生装置は以
上のように構成されているから、検索信号の高速再生を
可能にするためには、専用の固定ヘッドおよびそれの処
理回路を必要とし、全体構成が複雑になる欠点があった
。また、高速再生の実行中は、メイン信号の再生ができ
ないという問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、専用の固定ヘッドを用いることなく、回転
ヘッドによりメイン信号を正確に高速再生することがで
きるディジタル磁気記録再生装置を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかるディジタル磁気記録再生装置は、高速
再生時に回転ヘッドにより再生される信号からヘッドと
記録媒体との相対速度の変化を検出し、その検出結果に
もとづいて、回転ドラムの回転速度を自動制御し、上記
の相対速度を一定に保つようにしたことを特徴とする。

［作用］ この発明においては、回転ヘッドにより再生される信号
から、ヘッドと記録媒体との相対速度を一定に自動制御
するためのセンス信号が得られる。これにより、頭出し
などの高速検索にあたって、専用の固定ヘッドの設置が
不要となり、装置全体の構成が簡略化される。

〔実施例１ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図は、この発明の一実施例によるディジタル磁気記
録再生装置のブロック図を示す、同図において、（１）
は磁気テープなどの記録媒体、（２）は回転ヘッドであ
り、アジマス角の異なる２つのヘッド（ＨＡ）　、　（
ＨＢ）を有する。（Ｂ）は回転ドラムで、上記回転ヘッ
ド（２）を取り付けている。

（５）は再生アンプで、上記回転ヘッド（２）により再
生される微弱な電気信号を増幅する。

（７）はデータ検出回路で、上記再生アンプ（５）より
出力されるアナログ信号を、１と０のデジタル信号に変
換する。（８）はエンベロープ検波回路で、上記再生ア
ンプ（５）より出力されるエンベロープ波形をＡＭ検波
する。（９）はローパスフィルタ（以下ＬＰＦと称す）
で、不要な高域周波数成分を除去する。　（１０）は波
形整形回路で、アナログ信号を、ｌと０のパルス信号に
変換する。

（１１）は位相比較器で、上記データ検出回路（７）で
変換されたディジタル信号（Ａ）と可変周波数発振回路
（１３）　（以下ｖＣＯと称す）から出力されるクロッ
ク（Ｃ）の位相差を検出して、その位相差信号（Ｄ）を
出力する。　（１２）はＬＰＦで、上記位相差比較器（
１１）から出力される位相差信号（Ｄ）から不要な高域
周波数成分を除去する。　（１３）は上記ｖＣＯで、位
相差信号に応じて出力周波数を可変とする。　（１４）
は分周器で、上記Ｖ　ＣＯ（１３）からの出力周波数を
１／Ｎに分周する。ただし、Ｎは１以上の整数。

（１５）は基準信号発生回路で、記録時のチャンネル周
波数（ｆｂ）を発生する。　（１Ｂ）は分周器で、上記
チャンネル周波数（ｆｂ）　１７　Ｎに分周する。　（
１７）は周波数弁別回路で、上記の両分周器（１４）お
よび（１Ｂ）からの信号（Ｅ）および（Ｆ）を入力し、
その円周波数の差に応じた信号を出力する。

（１８）および（１３）はサンプルホールド回路で、ス
イッチ（Ｓ２）および（Ｓ３）が一方の端子（Ｐ２）に
セットされた状態においても、他方の端子（ｐｔ）にセ
ットされる信号を出力する回路である。（２０）はコン
パぃ−夕で、スイッチ（Ｓｌ）〜（Ｓ４）が一方の端子
（ＰＩ）にセットされたときに、Ｌ　Ｐ　Ｆ　（１２）
の出力信号（Ｂ）のレベルを、その直前のレベル（Ｇｌ
）と比較し、そのレベル差に応じて、ハイまたはローの
信号を出力する。　（２１）はラッチ回路で、上記コン
パレータ（２０）のレベルをラッチする。　（２２）は
ラッチタイミング生成回路で、上記ラッチ回路（２１）
のラッチタイミングを発生するために、波形整形回路（
１０）の出力信号をチャンネル周波数（ｔｂ）のクロッ
クにより遅延させた信号を出力する。

（２３）はドラム回転速度コントロール回路、（２４）
はドラムＭＤＡ回路で、上記コントロール回路（２３）
の出力信号に応じてドラムモータに電流を供給する。

つぎに、上記構成の動作を説明する。

第１図において、記録媒体（１）を回転ヘッド（２）の
２つのヘッド（）ＩＡ）　、　（）ＩＢ）で順次走査す
ることにより、通常再生モードでは、第２図に示すよう
に、回転ヘッド（２）の２つのヘッド（ＨＡ）　。

（）ＩＢ）は、１フイールド毎に所定のアジマス角度で
記録された各トラック（Ｔ）上を交互に走査していく。

ところが、たとえば、巻き戻しなどの高速再生モード時
には、上記回転ヘッド（２）の２つのヘッド（ＨＡ）　
、　（ＨＢ）は、第２図の斜線（Ｘ）で示すように、複
数個の信号トラック（Ｔ）にまたがって、走査すること
になる。その結果、再生アンプ（５）より出力される信
号は、第３図（ａ）に示されるようなエンベロープ波形
である。なお第３図（ａ）における斜線部分が現在走査
しているヘッドと同一アジマスのエリアであり、正常な
信号が再生されている部分である。

一方、回転ヘッドを用いて、高速再生状態でトラックに
記録されている信号を読み取るには、上記記録媒体と上
記回転ヘッドとの相対速度を一定に保たなければならな
い、そのためには、たとえば１巻き戻し状態で高速再生
する場合、上記媒体の送りスピードを増すとともに、上
記回転ヘッドのスピードを落していかなければならない
。つまり、回転ヘッドを取り付けているドラム（６）の
回転速度を落としていかなければならない。

このような状態で再生された第３図（ａ）で示すエンベ
ロープ信号は、データ検出回路（７）に入力され、アナ
ログ信号状態から１と０のディジタル信号に変換される
。なお、この変換周期は、上記相対速度がほぼ一定であ
り、現在走査しているヘッドと同一アジマスのエリアの
信号においては、テープ走行変動尋データ検出誤差に伴
なうジッタが含まれるものの、媒体に記録したビット周
波数（ｆｂ）にほぼ比例したものとなる。

また、現在走査しているヘッドと逆アジマスのエリアの
信号においては、再生レベルが低く、Ｓ／Ｎが全く得ら
れないため、ランダムなレートでディジタル信号に変換
される。

よって、ディジタル信号として正常な信号が検出できる
エリアも、第３図（ａ）に示されるエンベロープ波形に
おいて斜線部分であり、正常な高速選曲を実現するには
このエリアを検出する必要がある。

以上の説明から、高速再生状態においても、断続的に再
生される正常な再生エリア、および上記媒体の送りスピ
ードに追従させた上記ドラムの回転数制御による上記媒
体と上記回転ヘッドの相対速度を一定に保つ手段を用い
ることにより、上記回転ヘッドにて、トラック（Ｔ）上
に記録されている情報の検出が可能であることが理解で
きる。

そこで、上記の正常な信号が検出可能なエリアを抽出す
るために、再生アンプ（５）より出力された信号は、エ
ンベロープ検波回路（８）に入力されてＡＭ検波され、
Ｌ　Ｐ　Ｆ　（９）により不要な高域成分のノイズが取
り除かれて、第３図（ｂ）に示すようなりロストラック
の周期波形が出力される。さらに、その信号（ｂ）は波
形整形回路（１０）に供給され、ここで第３図（ｂ）に
示すスレショルドレベル（Ｔ）Ｉ）と比較され、もって
、第３図（ｃ）に示すようなパルス状の信号が出力され
る０以上の結果、パルス状信号（Ｃ）におけるハイレベ
ルが、正常な信号が再生されている部分として抽出でき
る。

以上の説明から、高速再生状態における正常な信号エリ
アの抽出が可能であることが理解できる。

つぎに、このようにして検出された信号を用いて、上記
回転ヘッド頁２）と上記記録媒体（１）の送りスピード
の相対速度を一定にする手段についで、以下、具体的に
述べる。

上記データ検出回路（７）より出力されるディジタル信
号（Ａ）にはテープ走行変動に伴なうジッターが含まれ
ており、メモリによる時間軸変動が吸収されるまでの回
路では、ジッターに同期したクロックによりディジタル
に信号処理する必要があり、一般には、再生データによ
りＰＬＬ回路から上記再生データに同期した再生クロッ
クが生成される。

なお、上記ＰＬＬ回路とは、媒体構成として、第１図で
示した位相比較器（１１）とＬ　Ｐ　Ｆ　（１２）とＶ
　ＣＯ（１３）からなる閉ループ回路のことである。

つぎに、ＰＬＬ回路の動作について説明する。

正常な信号が再生されているエリアにおいて、スイッチ
（ＳＷｌ）〜（ＳＷ４）はすべて（Ｐ２）側にセットさ
れる。スイッチ（Ｓｌ）の（Ｐ３）端子より入力される
ビット周波数（ｆｂ）にて伝送されるディジタル信号（
Ａ）と、Ｖ　ＣＯ（１３）より出力されるクロック信号
（Ｃ）との位相差を位相比較器（１１）にて検出し、そ
の位相差に応じた信号（Ｄ）を検出し、不要な高域ノイ
ズをＬ　Ｐ　Ｆ　（１２）により除去した位相差信号（
Ｂ）を上記Ｖ　ＣＯ（１３）に入力する。その入力され
た信号ＣＢ）により、上記クロック信号（Ｃ）の周波数
と位相を制御し、入力ディジタル信号（Ａ）と同期した
クロックにしている。

第４図は、上記ＰＬＬ回路の動作特性を示すものであり
、上記ディジタル信号（Ａ）のビット周波数（ｆｂ）が
変化した場合の位相差信号（Ｂ）の変化を表わしている
。

まず、ビット周波数（ｒｂ）が記録時のチャンネル周波
数と一致した状態、つまり、上記相対速度が規定値にな
っている状態において、位相差信号（Ｂ）のレベルは０
■になっている。ただし、この場合、Ｌ　Ｐ　Ｆ　（１
２）に加算されている信号（Ｄｌ）が０■である。

このような状態から、ビット周波数（ｆｂ）が速くなる
、つまり上記相対速度が速くなると、位相差信号（Ｂ）
のレベルはの方向に大きくなり、その信号（Ｂ）により
Ｖ　ＣＯ（１３）の出力信号（Ｃ）も速くなり、信号（
Ａ）と同期した信号（Ｃ）が得られる・一方、ビット周
波数（ｆｂ）が遅くなる、つまり上記相対速度が遅くな
ると、位相差信号（Ｂ）のレベルはｅ方向に大きくなり
、その信号（Ｂ）により、Ｖ　ＣＯ（１３）の出力信号
（Ｃ）も遅くなり、信号（Ａ）と同期した信号（Ｃ）が
得られる。

以上の説明から、上記相対速度のずれを位相誤差信号（
Ｂ）により検出できることが理解できる。

しかし、上記Ｖ　ＣＯ（１３）には、製造上での特性バ
ラツキや温度特性による特性変化が生じる。そのため１
位相差信号ＣＢ）がＯＶにて規定値のビット周波数（ｒ
ｂ）に同期した信号（Ｃ）を出力することは困難であり
、上記相対速度のずれを信号ＣＢ）の絶対レベルで検出
することは危険である。

そこで、実施例におけるＰＬＬ回路においては、以下に
示す手段にてＶ　ＣＯ（１３）の特性変動を吸収し１位
相差信号（Ｂ）を用いて上記相対速度のずれを検出して
いる。

すなわち、正常な信号が再生されていない第３図（Ｃ）
のレベルがローで示すエリアにおいて、スイッチ（Ｓｌ
）〜（Ｓ４）をすべて（ｐｌ）にセットすれば、Ｖ　Ｃ
Ｏ（１３）（７）出力信号（Ｃ）を１／Ｎ分周する分周
器（１４）からの出力信号（Ｅ）と、記録時のチャンネ
ル周波数（ｆｂ）を発生する基準信号発生回路（１５）
の出力信号を１／Ｎ分周する分周器（１６）からの出力
信号ＣＦ）との周波数弁別が行なわれる。このときの信
号（Ｅ）　　、　ＣＦ）の周波数は、ｆＥ＝ｆ　ｃ／Ｎ
　、　ｆ　Ｆ＝　ｆ　ｂ／Ｎテある。ここで、（ｆｃ）
は信号（Ｃ）の周波数である。

周波数弁別回路（１７）は、信号（Ｆ）に対する信号（
Ｅ）の高低を弁別し、その信号レベルをサンプルホール
ド回路（１８）に設けられたバッファアンプを介して信
号（ＤＩ）とし、ＬＰＦ（１２）を介してＶＣＯ（１３
）を駆動する。なお、サンプルホールド回路（１８）の
バッファアンプの入力に設けられているコンデンサは、
スイッチ（Ｓ２）が（Ｐ２）にセットされた状態におい
て、周波数弁別回路（１７）よりの信号レベルをサンプ
ルホールドするために設けられている。

一方、Ｌ　Ｐ　Ｆ　（１２）への入力信号（Ｄ）は、ス
イッチ（Ｓ４）によりｏ■にセットされる。これは上記
した信号（Ａ）のチャンネル周波数が（ｆｂ）であり、
かつ信号（Ｃ）との位相差がない状態に提示的にセット
したことになる。

その結果、周波数弁別回路（１５）→ＬＰＦ（１２）−
ＶＣＯ（１３）→分周器（１４）−周波数弁別回路（１
５）カらなる制御ループは、本来のＰＬＬ回路とは独立
した周波数制御回路として動作し、この制御ループによ
りｆＦ〜ｆＥとなり、 ｆｂ／ＮりｆＦζｆＥ〜ｆｃ／Ｎ 故に、ｆｃ＝ｆｂとなる。

よって、上記相対速度のずれを位相差信号（Ｂ）より検
出するには、正常な信号が再生されていないエリア（１
２）より出力される信号、Ｂ＝Ｄ＋Ｄ１＝ＯＶ＋Ｄ１＝
Ｄｌ＝Ｇ１と、正常な信号が再生されているエリアにて
Ｌ　Ｐ　Ｆ　（１２）から出力される信号、Ｂ＝Ｄ＋Ｄ
　ｌ＝Ｇ とを、コンパレータ（２０）にて比較し、ＧＡＧ　ｌな
らば上記相対速度が速い方向にずれていることが検出さ
れ、上記コンパレータ（２０）はハイレベルを出力する
。また、Ｇ＜Ｇｌならば上記相対速度が遅い方向にずれ
ていることが検出され、上記コンパレータ（２０）はロ
ーレベルを出力する。

上記コンパレータ（２０）の出力は、ラッチ回路（２１
）に入力され、上記（Ｇ）と（Ｇ１）の信号が正しく検
出されたタイミングにおいてのみ有効なデータとするた
めに、ラッチタイミング生成回路（２２）にて、上記波
形回路（１０）の出力信号（Ｃ）を基準信号発生回路（
１５）よりの信号（ｄ）により、時間遅延させた信号（
ｅ）の立ち上りタイミングにてラッチされる。このよう
にして検出された信号は、ドラム回転速度コントロール
回路（２３）に入力され、上記ドラム（１６）を駆動す
るドラムＭ　Ｄ　Ａ　（２４）に対して、ラッチ回路（
２１）の出力がハイならば回転速度を下げるようにコン
トロールされ、ローならば回転速度を上げるように自動
コントロールされる。

以上の具体的な手段を用いることにより。

ＰＬＬ回路における位相差信号を用いて、ドラム回転速
度をコントロールし、上記ヘッド（２）と記録媒体（１
）との相対速度を一定に制御することが可能となる。

なお、上記実施例では、位相差信号として上記の信号Ｃ
Ｂ）を用いたが、信号（Ｄ）を用いても同様の効果が得
られる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、回転ヘッドにより再
生される信号を利用して、高速再生時においても、ヘッ
ドと記録媒体との相対速度を一定に自動制御することが
可能であるから、固定ヘッドなど専用のヘッドを用いる
ことなく、上記回転ヘッドにより高速再生を正確に行な
うことができる。これにより、装置全体の構成が簡単と
なる。

また、上記の相対速度を一定に制御する手段として、位
相差信号を利用するため、高速再生時における動作の信
頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるディジタル磁気記録
再生装置のブロック図、第２図は第１図の動作説明に供
する記録媒体のトラックを示す図、第３図は動作波形図
、第４図はＰＬＬ回路の動作特性を示す図、第５図は従
来のディジタル磁気記録再生装置の概略図である。 （１）・・・記録媒体、（２）・・・回転ヘッド、（６
）・・・回転ドラム、（１１）・・・位相比較器、（２
３）・・・ドラム回転速度コントロール回路、（２４）
・・・ドラムＭＤＡ回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともアジマス角の異なる２個の回転ヘツド
   を有しかつ高速再生時に現在走査している再生ヘツドと
   同アジマス角の再生エリアを検出する手段と、上記の同
   アジマス角再生エリアにおいて再生ヘツドにより再生さ
   れるデイジタル信号と可変周波数発振器から出力される
   信号の位相差を検出する手段と、上記の現在走査再生ヘ
   ツドと逆アジマス角エリアにおいて上記再生ヘツドと記
   録媒体との相対速度が規定値であるとき出力される位相
   差を検出する手段と、上記両アジマス角エリアにおいて
   それぞれ検出された位相差を比較して上記の相対速度が
   一定になるように回転ドラムの回転速度を自動制御する
   手段とを備えたことを特徴とするデイジタル磁気記録再
   生装置。