JPS6390051A - デジタルテ−プレコ−ダにおけるヘツドドラム制御装置 - 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） 本発明はヘリカルスキャン式デジタルテープレコーダに
おいて、高速移送モード時にテープとヘッドとの相対速
度のへラドアノマスと直交する成分（以下実効相対速度
と称す）を一定範囲に保持し、高速移送モード時のデー
タ読みだしを正確に行い得るようにしたヘッドドラム制
御装置に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 現代はアナログ技術からデジタル技術への転換期であり
、テープレコーダの分野においてもアナログチープレコ
ーグからデジタルテープレコーダへと急速に移行しつつ
ある。

デジタルオーディオテープレコーダ（Ｄ　Ａ　Ｔ　）を
例にとると、そのテープ７オーマツトは第５図に示すよ
うに、主に音声データ等をＰＣＭ化して記録するＰＣＭ
データ領域ＰＣＭと、その前後に形成された曲番号、ア
ドレス情報、タイムコード、その他のプログラムに関す
る管理情報等を記録するサブコード領域５ＵＢ１．ＳＵ
Ｂ２、トラッキング用のオートトラッキングファインデ
ィング領域ＡＴＦ等から構成されている。

そしてこのようにデジタル記録再生を行うチープレコー
グでは、そのサブコード情報によってきわめて精密なプ
ログラム管理が可能で、この管理情報にもとづいてきわ
めて高速なサーチが可能（通常の記録再生速度の１００
〜２００倍速）なことが大きな特長となっている。

そして高速サーチを行う際、テープが高速移送されても
、ヘッドはテープトラック上に記録されているサブコー
ド領域５ＵＢＩ、５ＵＢ２またはＰＣＭ領域ＰＣＭに記
録されているサブフード情報を確実に検出しなければな
らないわけであるが、テープ速度が変化すると、ヘッド
がトラックを正確にトレースできずにトラックに対して
斜めに走行し、ヘッドの再生出力がテープとの実効相対
速度によって変動し、出力レベルが変動したり、周波数
特性の補正が正確におこなわれなくなるなど、サーチに
必要なサブフード情報の読み取りが困難になる。したが
って高速サーチ等、テープを通常速度と異なる速度で走
行させる場合についても、テープとヘッドの実効相対速
度を一定に保つことが正確に高速サーチを行う上で必要
となる。　高速サーチな訂うにあたり、フントロールト
ラックを有していればコントロール信号を検出すること
によってリール台等にサーボをかける方法があるが、コ
ントロールトラ・ンクを有していないＤＡＴ等では、何
等かの方法でテープとヘッドの実効相対速度を一定に保
持する必要がある。

（発明の目的） ヘリカルスキャン式デジタルチープレコーグにおいて、
高速サーチ時に、テープ速度の変化に応じてヘッドドラ
ムの回転速度を変化させることにより、テープとヘッド
との実効相対速度を一定に保持し、サーチに必要なサブ
コード情報を確実に読み込めるように制御可能とするこ
とにある。

（発明の概要） ヘリカルスキャン式デジタルチープレコーグにおいて、
データを反転間隔が制限され平均反転回数がある範囲内
で推定可能な変調方式（反転間隔が制限された変調方式
＝　Ｒｕｎ　　Ｌ　ｅＢｔｌ＋Ｌ　１ｍ１ｔｔｅｄ　　
Ｃｏｄｅ）を用いている（実際のＤＡＴでは８−１０変
調であるが、ＥＦＭ変鯛等でも良い）ことに着目し、テ
ープを高速走行桁せた場合、テープ上より再生されるデ
ジタル信号の平均反転回数を予め設定された理論平均値
と比較することによってテープとヘッドの実効相対速度
の大小を検知し、その結果に基づいてヘッドドラムの回
転速度を制御することにより、テープとヘッドの実効相
対速度を一定に保持（通常記録再生時の実効相対速度）
し得るようにしたデジタルテープレコーダにおけるヘッ
ドドラム制御装置。

（実施例） 第１図は本発明の詳細な説明するためのブロックク゛イ
ヤグラムである。

同図において１はヘッドドラム、ｌ１ｌ１１１２はヘッ
ドドラム１の外周に１８０°隔てて配された磁気ヘッド
、Ｍはヘッドドラム１を回転するためのモータ、２はモ
ータＭを回転制御するためのモータ制御回路である。

３はヘッドアンプ、４はイコライザ、リミッタ等からな
る波形整形回路、５はテープ上より読み込まれたデジタ
ル・信号データを復調し、誤り検出、誤り訂正、補間、
デインタリーブ等の処理を行う信号処理ブロック、６は
信号処理ブロックより出力された信号をアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変、挽回路である。

また７は波形整形回路４より出力されたデジタル信号の
所定時間間隔内における反転回数をカウントして予め設
定された理論値と比較する反転回数カウンタである。

ここで、デジタルオーディオチープレコーグでは、テー
プ上にデジタル信号を記録する際、８−１０変調という
変調方式が用いられているが、これは、０または１のビ
ットが長い時間にわたって連続するとデータの読み込み
が正確に行えない為、０または１がある区間以上続かな
いように考慮され、反転間隔が制限されている変調方式
である。そしてこのような変調方式では、ある区間内に
おける各ビットの反転回数を推定することが可能である
という特徴がある。

これは８−１０変調に限るものではなく、たとえばＥＦ
Ｍ変調等においても同様である。

本実施例では、これらの変調方式を総称してＲＬＬＣ変
調方式（Ｒｕｎ　　Ｌ　ｅｎｇｔｈ　　Ｌ　１ｍ１ｔｔ
ｅｄＣｏｄｅ）と呼ぶことにする。

テープ上よりヘッドＩＩ　ｌｒ　１１２によって読み込
まれたデジタル信号は、ヘッドアンプ３、波形整形回路
４を介して信号処理ブロック５、Ｄ／Ａ変換回路６へと
供給されてアナログ信号を取り出すことができる。

一方、高速サブコード動作を行う場合、テープとヘッド
との実効相対速度が変化すると信号処理ブロック５にお
いてデータを読み取れなくなるため、高速サーチにおい
てもテープとヘッドとの相対速度を通常再生時と同様に
保持しなければならない。

波形整形回路４の出力は、反転回数カウンタ７に供給さ
れ、予め設定された所定時間Ｔ内における信号ビットの
反転回数がカウントされ、理論平均値と比較される。

この理論平均値とは、通常の記録再生時において前記所
定時間Ｔ内に生じる信号ビットの推定反転回数であり、
時間間隔の長さに比例して大きくなるが、時間間隔自体
は任意に選ぶことができる。

したがって高速サーチ時に、反転回数カウンタ７で所定
時間Ｔ内における信号ビットの反転回数が理論平均値よ
り多ければ、ヘッドとテープの実効相対速度が通常再生
時より速く、理論平均値より少なければヘッドとテープ
の相対速度が通常再生時よりも遅いことになる。この理
論平均値との誤差データをヘッドドラム１を制御するモ
ータ制御回路２へとフィードバックしてヘッドドラム１
の回転数を制御し、高速サーチ時においても、ヘッドと
テープの実効相対速度を通常の記録再生時と同じ速度に
することができる。

これによって高速サーチ時にリール台の回転自体に複雑
なサーボをかけなくても、テープの走行速度に追従して
ヘッドドラムの回転速度をを自動的に制御してテープと
ヘッドとの実効相対速度が常に通常記録再生時と等しく
なるように制御することができるため、テープの走行速
度によらずテープトラック上のサブコード情報を確実に
読み込むことができ、きわめて正確且つ高度なサーチが
可能となる。

以上が本発明の基本的な原理であるが、反転回数カウン
タ７でカウントする信号ビットの反転を生じるＲＬＬＣ
変調されている領域は、テープトラック上のすべてにわ
たって存在するわけではなく、第５図のテープトラック
７オーマツトの内ＰＣ’ＭｇＲ域とその前後のサブコー
ド領域５ＵＢＩ、５ＵＢ２であり、またデジタルオーデ
ィオチープレコーグは、ヘッドｈ　、　、　Ｉ＋　２が
ヘッドドラム１に１８０°隔てて配され、テープのヘッ
ドドラムへの巻き付は角が９０°であることから、ヘッ
ド出力には９０°ごとに信号の欠落部分が生じることに
なる。すなわち第１図の基本原理を示す構成においで、
反転回数カウンタ７の１回のカウント時間間隔Ｔ内には
、反転回数カウント動作に無関係なデータも部分を反転
回数カウント動作の対象から外すことによって、信号ビ
ット反転回数の測定精度を向上し、且つ測定時間の短縮
にもとづき測定回数を増加することができ、より正確な
ヘッドドラムの制御を行うことができる。

以上の条件を考慮し、実際にデジタルオーディオチープ
レコーグに本発明を実施した場合を第２図にしめす。第
１図と同一符号で示す部分については全く同一構成のも
のとする。

同図において、８は反転回数カウンタ７より出力された
信号ビットの反転回数と理論平均値との差をラッチする
レジスタ、９，１０はレジスタ８にラッチされたデジタ
ル信号データにもとづいてヘッドドラム１を回転制御可
能な直流制御電圧に変換し、ヘッドドラム制御用のモー
タ制御回路２へと供給するＤ／Ａ変換回路及びローパス
フィルタである。

１１はデータの信号ビットの反転回数をカウントする時
間を設定するためのタイムベースカウンタである。タイ
ムベースカウンタは動作トリ〃端子１１ａにクロックが
印加されることによってロード端子１１ｂより反転回数
カウンタ７へと理論平均値をロードしてカウント動作を
開始させるロード信号を出力し、ロード信号出力後所定
時間Ｔ（信号ビットの反転回数をカランＦする時間間隔
）後にラッチ端子１１ｃより、反転回数カウンタ７にお
ける理論平均値とカウント値の差をレジスタ８にラッチ
するラッチ信号を出力するように構成されている。

また反転回数カウンタ７は、後述するロード信号によっ
て理論平均値がロードされるとカウントを開始し、以後
信号ビットの反転をカウントするたびに理論平均値を減
算してレジスタ８へと出力するようになっており、後述
するラッチ信号によってそのときの理論平均値の残数を
テープとヘッドの通常記録再生時の実効相対速度との差
に応じた信号としてビジスタ８にラッチするようになっ
ている。

上述の所定時間Ｔと理論平均値との関係は、それぞれは
任意であるが、通常の記録再生時における所定時開Ｔに
おける信号ビットの反転回数の推定理論平均値の関係−
となっていることが不可欠である。

１２はヘッドｈ　１　、　ｌ＋　２の再生出力信号のう
ち信号部分であることを判別するためのエンベロープデ
ィテクタである。

第３図（、）はヘッドの出力信号を示すものである。前
述したように、デジタルオーディオテープレコーダでは
ヘッドドラム位置とテープのヘッドドラムへの巻き付は
角によって９０°ごとに再生出力信号のある部分、信号
の欠落している部分が交互に繰り返される。信号の欠落
部分は、信号ビットの反転回数のカウントに寄与しない
ためこの部分をカウントしても意味がなり）。

したがってこの再生出力をエンベロープ検波すると、信
号部分と信号の欠落部分とを判別することが可能となる
。エンベロープディテクタ１２は、第３図（ｂ）に示す
ように、該再生出力をエンベロープ検波し、信号のある
部分で一定の尚レベル、信号の欠落部分で低レベルとな
る制御信号を出力するように構成されている。

１３はテープトラック内において信号ビア）の反転回数
のカウントに寄与するＲＬＬＣ変調されているデータ領
域を判別するエリアディテクタである。

第４図（、）はテープトラックを示すものである。前述
したように、Ｒ，Ｌ　Ｌ　Ｃ変調（この場合８−１０変
調）されている領域は、ＰＣＭ領域とその前後のサブコ
ード領域ＳＵＢ、１，５ＵＢ２である。

ところでヘッドドラム１には通常サーボをかけるための
ＦＧパルスと、テープトラックの始点の位置を示すＰＧ
パルスとを得るためのパルス発生手段（その発生手段自
体は周知であるので説明は省略する）が設けられてｌｖ
する。Ｆ　Ｇ　／＜レスの数は任意であるが、ｐ　Ｑ　
Ａ　）レスを基準としてＦＧパルスをカウントすること
によってテープトラック中のどの領域にへ・ノドが位置
しているかを知ることができる。

エリアディテクタ１３はこのＦＧパルスとＰＧパルスか
ら、ＲＬＬＣ変調されているテープトラック上の領域を
検知するものであり、本実施例では８−１０変調されて
いる部分としてＰＣＭ領域ＰＣＭを取り出すことにする
。

第４図（ａ）〜（ｄ）はこれらの関係を示すタイミング
チャートである。テープトラック中のＰＣＭ領域がＰＧ
パルス到米後ＦＧパルスをカウントしてｎ１個目から１
２個目までの間に相当することは予め知ることができる
ので、エリアディテクタ１３は、この領域をＰＧパルス
及びＦＧパルスのカウントによって検出し、その領域で
高レベル、他の部分で低レベルとなる制御信号を出力す
るように構成されている。

したがって、エンベロープディテクタ及び工リアディテ
クタの出力信号がいずれも高レベルとなっているときＲ
ＬＬＣ変調されている領域をヘッドが走査していること
となり、第２図から明らかなように、エンベロープディ
テクタ１２とエリアディテクタ１３の各出力とタイムベ
ースカウンタ１１の動作クロックのＡＮＤ積をとってタ
イムベースカウンタ１１の動作開始用のトリが信号とし
、動作トリガ端子１１ａへと供給されるようになってい
る。

これによってタイムベースカウンタ１１は、ヘッドがテ
ープトラックのＲＬＬＣ変調されている領域を走査して
いるときのみ動作可能となる。

本発明のヘッドドラム制御装置は以上のような構成とな
っており、高速サーチを行った場合、ヘッドＩＴ　、Ｈ
ＩＩ　２、ヘッドアンプ３、波形整形回路４を介して得
られた再生出力信号が反転回数カウンタ７に供給され、
その信号ビットの反転回数をカウントするにあたり、エ
ンベロープディテクタによって信号の存在する部分検知
されるとともにエリアディテクタによってテープトラッ
ク内でＲＬＬＣ変調されているＰＣＭ領域ＰＣＭ部分が
検知されているときに動作クロックが印加されたときの
み、タイムベースカウンタ１１が動作してロード信号が
出力される。　このロード信号によって反転回数カラン
タフに理論平均値が減算カウントされる。そして所定時
開Ｔ経過後、タイムベースカウンタ１１よりラッチ信号
が出力されたときの反転回数カウンタ７における理論平
均値の残数すなわち理論平均値と信号ビットの反転回数
の差がレジスタ８にラッチされる。このときのレジスタ
８にラッチされたカウンタ出力が、その時点におけるテ
ープとヘッドとの通常記録再生時の実効相対速度との差
に応じたデジタル信号データとなる。そしてレジスタ８
にラッチされたデジタル信号データにもとづいてＤ／Ａ
変換回路９．ローパスフィルタ１０によってヘッドドラ
ム１を回転制御可能な直流電圧に変換され、モータ制御
回路２へと供給される。これによってヘッドドラム１は
、常に理論平均値と測定時間Ｔ内の信号ビットの反転回
数とが等しくなるように回転制御され、高速サーチ動作
においてもテープとヘッドとの実効相対速度が通常の記
録再生時の実効相対速度と同じになり、各種データをエ
ラーなく確実に読み取ることができる。

尚、タイムベースカウンタ１１の動作クロックの周期は
、反転回数カウンタによる測定周期に他ならないので、
この周期を短くすることは、測定回数を増加することが
で浮、また１回の測定対象データがＲＬＬＣ変調データ
以外のものを含まないため、測定時間を短くしても測定
精度を上げることができる。すなわち１回の測定ごとに
ヘッドドラムの回転制御を断続的に行うため、測定間隔
を短くするほどヘッドドラムの制御を円滑に行うことが
できるわけである。

また本発明では、信号ビットの反転をカウントしている
が、その立ち上がりまたは立ち下がりを検出してカウン
トするようにすることも可能であるが、１つのパルスに
対して、反転回数をカウントすれば、立ち上がりまたは
立ち下がりの一方のみの２倍のカウント数を得ることが
できるので、測定精度を上げることができる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明のデジタルチープレコーグに
おけるヘッドドラム制御装置によれば、データを平均反
転回数がある範囲内で推定可能なＲＬＬＣ変調方式を用
いていることに着目し、テープを高速サーチ等の通常記
録再生速度と異なる速度で走行させた場合、テープ上よ
り再生されるデジタル信号の信号ビットの所定時間内に
おける反転回数をカウントし、通常記録再生時の同じ１
時間内における信号ビットの反転回数の推定理論平均値
と比較することによってテープとヘッドとの実効相対速
度の記録再生時との差を検出し、この差にもとづいてヘ
ッドドラムの回転速度を制御してテープとヘッドの実効
相対速度をテープの走行速度に関係なく常に記録再生時
と同一にするようにしたので、高速サーチ等においても
、テープとヘッドの実効相対速度の変化に起因するヘッ
ド再生出力の変動や周波数特性の変化によってデータを
読めなくなる等のエラーを防止し、確実にプログラム管
理情報を読み取ることができる。

これによって、きわめて高速で高度なサーチを可能とし
たデジタルオーディオテープレコーダの特長を十分に生
かすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデジタルテープレコーダにおけるヘッ
ドドラム制御装置の基本原理を示すブロックダイヤグラ
ム、第２図は実際の回路を説明するためのブロックダイ
ヤグラム、第３図（ａ）、（ｂ）はヘッドの再生信号と
エンベロープディテクタの出力信号の関係を示す波形図
、第４図（、）〜（ｄ）はテープトラック上のＰＣＭ領
域をエリアディテクタで検出する動作を説明する波形図
で、同図（ａ）はテープトラックフォーマット、同図（
ｂ）はＰＧパルス、同図（ｃ）はＦＧパルス、同図（ｄ
）はエリアディテクタの出力波形をそれぞれ示すもので
ある。 第５図はテープトラック７オーマツトを示すものである
。 符号の説明 １・・・・・・ヘッドドラム　　２・・・・・・モータ
制御回路７・・・・・・反転回数カウンタ　　８・・・
・・・レジスタ９・・・・・・Ｄ／Ａ変換回路 １０・・・・・・ローパスフィルタ １１・・・・・・タイムベースカウンタ１２・・・・・
・エリアディテクタ 特許出願人の名称　　アイワ株式会社 手続補正書く方式） 昭和６２年２月２６日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. データを平均反転回数がある範囲内で推定可能な変調方
   式を用いてテープ上にデジタル記録再生を行うヘリカル
   スキャン式テープテープレコーダにおいて、テープを任
   意の速度で高速走行させる際ヘッドより再生されるデジ
   タル信号ビットの反転回数をカウントしてこれを予め設
   定された時間内におけるカウント理論平均値と比較し、
   そのカウント理論平均値との差にもとづいて出力される
   誤差信号によってヘッドドラムの回転数を制御し、テー
   プに対する前記ヘッドの相対速度のヘッドアジマスと直
   交する成分が一定に保たれるように構成したことを特徴
   とするデジタルテープレコーダにおけるヘッドドラム制
   御装置。