KR870000851B1 - 자기 기록을 위한 바이어스 제어 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기 기록을 위한 바이어스 제어 장치

제1도는 본 발명에 따른 바이어스 제어 시스템의 개략선도.

제2도는 제1도를 보다 상세히 도시한 도면.

제3도는 제 1도 및 제2도의 실시예에 사용된 필터의 전달함수도.

본 발명은 자기기록장치에 관한 것으로서, 특히 기록주에 기록헤드에 인가되는 바이어스를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.

테이프식 와이어식 기록방식이 처음 발명되었을 때에는, 기록헤드에 어떠한 바이어스도 걸려 있지 않았었다. 즉, 전기적 음향신호에 의해 발생된 자기신호가 기록헤드를 통과할 때에는 이 자기 신호만이 자기 매체에 전달되었다. 그후, 일정한 DC바이어스가 기록헤드에 인가되면 기록의 질이 향상된다는 것을 알게 되었다. 그 이유는, 이 경우 히스테리시스 현상으로 인하여 AC신호가 기록매체를 왜곡없이 자화시킬 수 있기 때문이다. 더우기 그 후에는, 비교적 고주파의 일정한 AC바이어스가 보다 우수하다는 것을 알게 되었다.

그 이유는, 그것이 DC바이어스에 의해 야기된 노이즈 문제를 제거하고, 특히 기록신호 강도에 대하여 부가적인 잇점을 갖고 있기 때문이다. 따라서, AC바이어스를 사용하면, 매우 얇은 기록매체층을 갖고, 또 기록헤드를 비교적 천천히 통과하는 최근의 테이프에 효과적으로 음향신호를 기록할 수 있다.

그러나, 이 경우에도 AC바이어스 강도를 최적치로 조절하는 데 약간의 문제가 있다는 것을 알게 되었다. 그 이유는, 음향 주파수 스펙트럼의 저주파단에서는 스펙트럼의 고주파단에 있어서의 바이어스 최적치보다도 그 최적 바이어스 강도가 높기 때문이다.

그러므로 통상 음향주파수 스펙트럼의 광범위한 중간 영역에 대해서는 최적이고, 반면에 고주파 및 저주파의 양 주파수에 대해서는 비 최적인 바이어스 강도가 선택된다. 따라서, 이들 양 주파수 영역에서는 테이프의 자화용량이 충분히 이용되지 않는다.

이러한 문제를 해결하기 위해 시도가 산발적으로 행해져 왔지만 아직까지 실제로 성공한 예는 없었다.

이러한 시도는 동적 바이어스 또는 가변 바이어스에 의한 방법에 주안점을 둔 것이었다. 즉, 음향신호중의 고·저 양 주파수 성분의 비율을 지속적으로 감시하고, 또한 인가되는 바이어스의 강도를 상기 비율에 따라 제어하는 감시장치를 사용하여, 음향신호가 비교적 큰 비율의 고주파 성분을 포함하고 있을때에는 바이어스 강도를 저감시키고, 또 저주파의 비율이 클 때에는 바이어스 강도를 증대시키도록 하였다. 실제로 이러한 방법들은 여전히 상기 문제를 해결하기 위한 방편에 불과한 것이라고 하더라도, 거의 모든 음향신호는 가청 주파수 영역의 고·저 양단의 주파수 성분을 포함하고 있기 때문에, 상기의 문제에 관한한은 이러한 종류의 공지의 방법이 유리한 것으로 생각된다. 그러나 가변 바이어스 강도 방식의 이러한 공지 시스템들은 상기 문제에 관해 유리한 것이면서도 불행히도 다른 중대한 문제를 발생시킨다.

그리하여 당 분야에 숙련된 사람들에게는 공지된 바와같이 바이어스 강도의 어떠한 변화는 일반적으로 모든 음향주파수에 대한 자기매체의 감도 및 자화용량 등의 여러가지 테이프 특성에 영향을 미친다. 또한 동적으로 변화할 수 있는 바이어스는 고·저 양 주파수 성분 각각의 기록을 양호하게 최적화한다고 하더라도 나머지 큰 부분의 음향주파수 영역 전체를 정확하고도 균일하게 기록하는 것을 방해하기 쉽다. 특히 이러한 이유 때문에, 상기 공지의 가변 바이어스 시스템은 일반적으로 최적화된 바이어스를 제공한다고 하는 문제에 대하여 어떠한 실질적인 해결책을 가져다 주지 않는다.

본 발명은 바이어스 발생에 관한 중요한 역사적 발전에 따르는 것으로 고려된다. 왜냐하면, 본 발명은 그 목적상 최적화된 바이어스 강도를 유지하고, 그에 따라 상기의 테이프 특성을 실질적으로 일정하게 유지하는 한편, 음향신호가 고주파 또는 저주파로 큰 비율을 갖는 때에는 항상 바이어스를 최적화시키도록 작동하는 시스템을 제공하고자 하는 것이기 때문이다.

종래 기술을 근거로 고찰해 보건데, 그와같은 성과를 얻는다는 것은 불가능한 것처럼 생각된다. 그러나 본 발명은 다음과 같은 점, 즉 (1)음향신호 중에 발생하는 상기 음향 고주파 성분이 저주파 성분의 기록에 대하여 본래의 실효 바이어스 동작을 나타낸다고 하는 점과, 또한 (2)의 동작은 상당히 현저한 것이기 때문에, 바이어스 발생기로부터의 1차 바이어스 또는 인가된 바이어스는 간단히 상당한 정도로 저감시킬 수 있다는 점을 이용하고 있다. 환언하면, 인가된 바이어스와 음향고주파 성분의 상기 본래의 바이어스와의 합이 동적으로 소정의 바람직한 강도에 실제 최적화된 상태로 유지되도록 인가된 바이어스가 확실히 제어되고 또한 변화될 때에는 발생 바이어스 즉 유효 바이어스는 거의 일정한 최적화된 강도로 유지된다.

이러한 결과를 달성하기 위해서는, 상기 공지의 가변 바이어스 법에 있어서 행해진 바와같이 음향신호중의 고주파 성분의 비율을 연속적으로 측정하면 이론상으로 충분하다. 단, 이때 측정결과는 본 발명의 개념에 따라서 사용되는 것으로 한다.

즉, 전체 바이어스 또는 유효 바이어스의 일정성에 관하여 다소 경험적인 사실에 입각해서 바람직한 결과를 제공하기에 적합한 제어특성을 이용하여 인가 바이어스를 측정하는데 상기 측정결과가 사용되는 것으로 한다. 그러나 실제로는 전체 유효 바이어스의 측정, 즉 음향 고주파 신호 부분과 인가 바이어스와의 양자의 측정에 의해 제어된 궤환 회로에 의해서 인가 바이어스의 동적제어를 수행하는 것이 필요하거나 또는 적어도 상당히 유리하다. 여기서 전체 유효 바이어스를 거의 일정하게 동적으로 유지하기 위해 음향 고주파 신호 부분의 변화를 인가 바이어스가 항상 보상하도록 인가 바이어스를 자동적으로 제어하는 것은 용이하다.

유효 바이어스의 일정성을 달성한 상태에서 상기의 일반적인 테이프 특성은 인가 바이어스의 최적화를 위한 변화에도 불구하고 거의 일정하게 유지된다. 본래의 바이어스 및 인가 바이어스의 합계 바이어스의 측정에 따라서 인가 바이어스가 제어될 때 인가 바이어스는 상당히 용이하게 제어될 수 있다.

그 이유는, 합게 바이어스 측정치를 소정의 기준전압 등의 일정치와 비교하고, 합계 측정치가 항상 상기 일정치에 상당하도록 궤환동작을 통해 인가 바이어스를 자동적으로 조절하면 충분하기 때문이다. 또한 이러한 기술로서 서로 상이한 일반적인 테이프 특성을 갖는 각종의 테이프에 적합하도록 테이프 레코더를 인에이블 시키는 것도 용이하다.

왜냐하면, 통상 상기 기준일정치 또는 기준전압을 특정 종류의 테이프에 대하여 조절하면 충분하고 이러한 조절은 수동으로 행해질 수 있거나 또는 실제로 테이프 레코더에서 사용되고 있는 임의의 적당한 테이프 종류 자동 검출기에 의해서 행해질 수도 있기 때문이다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

제 1도에 있어서, 참조번호(2)는 테이프 레코더의 기록헤드 또는 기록 ·재생헤드이다. 기록헤드(2)에는 음향신호등의 입력신호가 신호원(4)으로부터 공급되고, 또한 예를들면, 100kHz의 AC바이어스 신호가 상기 신호원(4)과 병렬 결합된 바이어스 발생기 6)로부터 공급된다. 상기 바이어스 발생기(6)는 제어신호 입력단자 (8)에 인가된 제어신호에 의해 제어되는 각변 전압식 출력 바이어스 신호를 발생하도록 작동한다.

음향신호와 바이어스 신호와의 조합은 기록헤드(2)에 공급됨과 동시에 주파수 선택회로(10)에도 공급된다. 주파수 선택회로(10)는 장치에 의해 기록 가능한 스펙트럼의 고역단의 주파수용 고역통과 필터이다.

따라서 필터(10)의 출력신호는 발생기(6)로부터의 바이어스 전압과 신호원 (4)으로부터의 음향신호의 고주파 성분과의 합으로서, 이 출력신호는 비교기(12)에 공급된다. 거기서 상기 출력신호는 기준신호 발생기 또는 기준전압원(14)에 의해 발생된 일정한 기준신호로부터 감산된다. 비교기(12)의 출력신호는 제어 입력단자 (8)에 공급되는 제어신호로서, 바이어스 발생기(6)에 인가된다.

음향신호가 비교적 고주파의 음향성분을 고율로 포함하고 있는 경우에는, 비교기(12)가 저출력 신호를 발생시킨다. 왜냐하면, 필터(10)는 일정한 기준신호로부터 감산되어질 고출력을 제공하기 때문이다. 바이어스 발생기(6)는 그 바이어스 출력이 단자(8)의 제어신호 입력에 응답하여 조절되도록 되어 있기 때문이다. 즉 여기서 논하고 있는 상태에서, 음향 고주파 성분의 본래의 바이어스 효과 때문에 바이어스 출력 또는 인가 바이어스는 비교적 약하고 또한 최적 바이어스로 되어 있다.

고주파 성분의 양이 감소하도록 음향신호가 변화하는 경우에는 필터(10)의 출력이 감소하고 그 결과 비교기(12)의 제어출력이 증가하게 된다. 즉, 이 경우에는 바이어스 발생기(6)가 증각된 바이어스 신호를 발생시킨다. 이 바이어스 신호는 음향 고주파 성분의 본래의 효과가 그만큼 감소되기 때문에 바람직한 것이다.

본 시스템은 거의 일정한 유효 바이어스 강도가 사용중인 테이프의 최적 바이어스 레벨에 대응하는 것을 보증하도록 용이하게 조절할 수 있다. 왜냐하면 이것은 거의 기준신호발생기(14)의 기준전압을 적당히 선택한다고 하는 문제에 귀속되기 때문이다. 다른 종류의 테이프가 기록되는 경우에는 기준전압을 적당히 변화시키기 위한 선택장치를 설치하는 것이 좋다.

필터(10)의 전달함수는 상이한 종류의 기록 테이프에 대해 변화하지 않는 것이 좋다. 오히려 필터는 특정 유효의 레코더에 의해 기록 가능한 주파수 영역의 상한이 필터의 컷-오프 주파수에 대체로 대응하도록 레코더 자체의 기록특성에 부합되어야 한다. 그 결과 기록될 전체의 고주파 음향신호가 인가 바이어스 최소치에 대응한 비교기(12)의 최대출력을 발생시키도록 할 필요가 있다. 그렇게 함으로써, 인가 바이어스는 음향신호의 고주파 성분함유량의 감소에 따라 증가하게 된다. 그러나 상기 인가 바이어스는 필터(10)로부터 제로(Zero) 출력에 대응하는 값 이상으로 증가할 수는 없다.

유효 주파수 영역 또는 기록 가능한 주파수 영역에 있어서의 필터(10)의 전달함수는 가능한 한 간단한 것, 즉 6dB/옥티브에서 상승하여 컷-오프 주파수까지 상승상태를 유지하는 것이 좋다.

제2도는 보다 상세한 실시예로서, 본 예에서는 기록헤드를 다시 참조번호(2)로 지정하고, 이중 스테레오 레코더 헤드의 반만을 도시하고 있다. 음향 신호원(4)은 표준 스테레오 테이프 레코더의 2개의 증폭기 중 하나이고, 다른 하나는 참조번호(5)로 표시되어 있다. 바이어스 발생기는 번호(7)로 표시하였는데, 이것은 종래의 바이어스 및 소거 합동 발진기에 의해 구성된 것으로서, 도선(16)을 통해서는 기록헤드(2)에 대하여 바이어스로서, 예를들면 100kHz의 AC전류를 발생시키고, 또한 테이프가 기록헤드를 통과하기 전에 테이프 트랙을 소거하도록 작동하는 소거헤드(도시 안함)에 대하여 도선(18)을 통해, 예를들면 100kHz의 AC전류를 발생시키고 있다. 더우기 발진기(7)는 또한 도선(20)을 통해 스테레오 테이프의 다른 채널 또는 트랙에 대한 대응 기록헤드 부분에 대해서도 AC전류를 공급하고 있다. 본 바이어스 제어장치의 전 회로는 이들 채널중 하나에 대해서만 도시하고 있지만, 마친가지의 회로가 다른 채널에 대해서도 마찬가지고 존재한다.

필터(10)는 저항(R) 및 콘덴서(C)를 포함하는 간단한 수동 회로망이다. 레코더의 유효 주파수 영역의 상한은 약 18kHz로 가정한다. 이때 RC고역통과필터(10)는 그 컷-오프 주파수가 약 18kHz로 되도록 설계된다. 필터(10)의 앞에는 필터(10)의 존재에도 불구하고 기록헤드(2)가 음향신호 및 바이어스 신호의 합을 확실히 수신할 수 있도록 하는 버퍼 증폭기(22)가 장치되어 있다.

비교기(12)는 정류기(24)에 의해 정류된 필터(10)의 출력신호를 그 부(-)입력단자에서 수신하고 또한 그 정(+)입력단자에서는 전압분할기(26)로부터 유도되어 선택기(28)를 통과한 DC전압을 수신하는 미분 증폭기이다. 여기서 전압분할기(26)는 기준 전압원(14)에 접속되어 있다. 선택기(28)는 기록될 특정종류의 테이프에 대한 일반적인 바이어스 조건을 만족하도록 설정된다.

발진기(7)에 의해 발생되는 상기 인가 바이어스는 미분증폭기(12)의 출력에 의해제어 되는 소위 광전 결합기(30)를 톱해, 즉 필터(10)의 출력강도의 증감에 대하여 역의 증감광계로 되도록 증폭기(12)에 의해 작동되는 램프 또는 발광 다이어드(D)로부터의 광도 가변인 빛에 노출된 감광성 저항(R_L)을 통해 기록헤드(2)에 인가된다.

제2도에 도시한 시스템은, 인가 바이어스 신호 및 음향신호의 고주파 성분의 합인 입력 정보를 필터(10)에서 수신하여 음향신호중의 바이어 발생용 음향 고주파 성분의 상대적 부족에 따라 인가 바이어스가 동적으로 조절되도록 하고, 그 결과 전체 바이어스 또는 유효 바이어스가 궤환 제어 루프 시스템에 의해서 매우 간단한 방법으로 거의 일정하게 유지된다고 하는 점에서 확실히 제1도의 설명에 따라 작동하게 되는 것을 이해할 수 있다.

필터(10)의 전달함수는 제3도에 도시되어 있다. 주파수는 종축에, 또한 전달함수는 횡축에 도시되어 있으며, 양축은 대수적이다. 함수는 컷-오프 주파수(fc)를 초과하면 일정하다. fc는 통상 10 내지 20kHz사이에 있는 레코더의 작동 주파스 영역의 상한에 대응하는 것이 바람직하다. 특성 주파수로부터 감소하는 주파수에 대해서 전달함수는 6dB/옥타브로서 감쇠한다.

본 발명은 도시되고 상술된 실시예에 한해서 한정되는 것이 아니다. 특히, 업무용 기록장치에 관해서, 본 발명은 제어회로의 설계의 상세에 따라 상기 유효 바이어스를 거의 일정하게 유지시키는 장치를 포함한다.

또한 본 발명은 종래의 녹음에 한정되지도 않는다. 왜냐하면, 주로 추구하고 있는 문제는 기록헤드와 테이프 사이의 상호작용에 관한 것이고 보다 정확히 말하면, 기록 주파수 대 테이프속도에 관한 것이기 때문이다.

따라서, 기록 주파수가 통상의 음향주파수보다 훨씬 높을 때와 기록헤드에 대한 상대적인 테이프속도가 예를 들면 비데오 테이프 레코더의 경우 등에 있어서와 같이 통상의 녹음의 경우에 있어서 보다도 훨씬 바쁠 때에는 같은 문제에 도달하게 되고, 또한 기록할 주파수에 비해서 기록헤드와 테이프 사이의 상대속도가 종래의 녹음기의 작동조건에 해당하는 경우에는, 어느 것도 다른 종류의 신호의 기록에 대해서 본 발명의 원리를 양호하게 적용할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 자기 매체상의 입력신호를 기록하기 위한 장치에 있어서,

   자기 매체상에 입력신호를 기록하기 위한 기록헤드 수단과,

   가변 진폭식 AC바이어스 신호 발생기 수단과,

   상기 입력신호 및 상기 바이어스 신호를 상기 기록헤드수단에 인가하기 위한 수단과,

   상기 인가 가변 바이어스 신호와 상기 인가 입력신호의 고주파 성분과의 합으로서 얻어지는 최적화된 전체 유효 바이어스 신호를 상기 기록헤드에 동적으로 제공하도록 상기 바이어스 신호 발생기 수단을 제어하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기기록을 위한 바이어스 제어장치.

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