JP2520123B2

JP2520123B2 - 回転ヘツド式デジタルオ−デイオ再生装置

Info

Publication number: JP2520123B2
Application number: JP62046831A
Authority: JP
Inventors: 清一横澤
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1987-03-03
Filing date: 1987-03-03
Publication date: 1996-07-31
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JPS63214947A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、オーディオ信号をPCM信号化し、これを単
位時間づつ回転ヘッドによりテープ状記録媒体上に１本
づつの斜めのトラックとして記録したデジタル信号を再
生するのに適した回転ヘッド式デジタルオーディオ再生
装置に関するものである。

〔発明の技術的背景及びその問題点〕

ヘリカルスキャン型の回転ヘッドによって磁気テープ
上にオーディオ信号を単位時間分毎に１本づつの斜めの
トラックを形成して記録し、これを再生する装置として
Ｒ−DAT（回転ヘッド式デジタル・オーディオ・テープ
レコーダ）と称される回転ヘッド式デジタルオーディオ
記録再生装置が考えられている。

Ｒ−DATにおいて実際に記録されるトラックのフォー
マットは第12図（ａ）に示すようなパターンとなってお
り、SUBとPCMは第12図（ｂ）に示すようなブロックから
構成されている。なお、第12図（ａ）中の数値は各領域
が占めるブロック数を表わしている。

ATF−１及びATF−２の領域（ATF:Automatic Track Fi
nding）は、再生時記録トラック上を正しく回転ヘッド
が走査するようにするトラッキング制御が特別なヘッド
を設けることなく回転ヘッドの出力により行えるように
するためのものである。

すなわち、該ATF領域に記録されたパイロット信号
は、走査幅がトラックの幅より広い回転ヘッドによって
記録トラックを走査して磁気テープを再生したとき各回
転ヘッドの出力に得られる走査中のトラックの両隣接ト
ラックからのパイロット信号の再生信号によって回転ヘ
ッドのトラッキングを制御するのに利用される。

このATFについてのトラックパターンが第13図に示す
ように定められており、各トラックの前の部分と後の部
分にあるATF−１及びATF−２はトラッキング用のパイロ
ット信号としてアジマス効果の少ない低周波数の信号f₁
を有し、これは再生時に両隣接トラックからのクロスト
ークのレベルの大きさを検出し、両隣接トラックのクロ
ストーク成分のレベル差をトラッキングエラー信号とし
て得るために利用される。

またATF−１及びATF−２には、パイロット信号f₁が記
録されている位置を判別するためのシンク信号が記録さ
れている。シンク信号はクロストークがあるとオントラ
ックと隣接トラックとの区別がつかないので、アジマス
効果のある周波数で、かつPCM信号に存在しないパター
ンとなるものが選定される。シンク信号は＋アジマスに
対応する回転ヘッドをＡ、−アジマスに対応する回転ヘ
ッドをＢとすると、Ａ回転ヘッドとＢ回転ヘッドを区別
するために互に異なるようになっていて、Ａヘッドに対
しては周波数f_M/18（＝522KHz）のシンク１信号f₂が、
Ｂヘッドに対しては周波数f_M/12（＝784KHz）のシンク
２信号f₃がそれぞれ所定の位置に記録される。

Ｒ−DATでは消去ヘッドが設けられず、信号の書き替
えは前の記録上に重ね書きする、所謂オーバライトで行
われる。このため、前の記録のパイロット信号f₁、シン
ク１信号f₂及びシンク２信号f₃を消去するための所定の
位置に周波数f_M/6（＝1.56MHz）の消去信号f₄が記録さ
れる。

ATFのパイロット信号はオントラックと両隣接トラッ
クとで全て位置が異なり、オントラックのパイロット信
号のレベルと両隣接トラックのパイロット信号のレベル
とが時間的に各々異なり、３種類のレベルをそれぞれサ
ンプリングすることができるように配置されている。

ATF−1,ATF−２の各ATF領域はそれぞれ５ブロック割
り当てられ、そのうちの２ブロックにパイロット信号f₁
が記録されている。シンク信号f₂,f₃は一方の隣接トラ
ックが記録されている位置の中央から１ブロックまたは
0.5ブロック利用して記録されている。他方の隣接トラ
ックのパイロット信号f₁はオントラックに記録されてい
るシンク信号の最初から２ブロック後にその中央が位置
するように記録されている。１ブロックのシンク信号は
奇数フレームに、0.5ブロックのシンク信号は偶数フレ
ームにそれぞれ割り当てられている。

以上のように、ATFはＡ回転ヘッド及びＢ回転ヘッド
によってシンク信号の周波数が異なり、また奇数フレー
ムと偶数フレームでシンク信号の記録長が異なる。従っ
て、連続する４トラックは全て異なるATFが付与される
ため、区別できるようになっている。上述のようなATF
パターンは４トラック毎に繰返される４トラック完結型
となっている。

ところで第12図（ａ）に示すようなフォーマットで記
録された磁気テープを回転ヘッドで再生すると、回転ヘ
ッドからは第14図（ａ）に示すようなRF信号が得られ
る。このRF信号が例えば第13図中の（Ａ）奇数フレーム
トラックの再生により得られるものである場合、130KHz
のバンドパスフィルタ（BPF）を通すことにより、
（ｂ）に示すようなパイロット信号f₁が得られる。

区間Ｉはオントラックのパイロット信号によるもの、
区間II及びIIIはそれぞれ（Ｂ）奇数フレームトラック
及び（Ｂ）偶数フレームトラックのパイロット信号のク
ロストークによるものである。回転ヘッドがオントラッ
ク上を正しく走査しているときには、本来、区間II及び
IIIのエンベロープレベル、すなわち（ｃ）のVII及びVI
IIは等しいはずであるが、トラックズレがあるとVII≠V
IIIとなり、その大きさと極性によりオントラックに対
する回転ヘッドのズレ量と方向が判る。従って、VIIとV
IIIの差によってキャプスタンサーボを働らかせテープ
速度を微調整することによって回転ヘッドをオントラッ
ク上で走行させることができるようになる。

上述のような動作を行うためには、所定位置にあるシ
ンク信号を正確に検出してVII及びVIIIのレベルをサン
プリングしてやる必要がある。しかし、Ｒ−DATは上述
のように消去ヘッドをもたず、オーバライトにより２度
目,3度目の記録を行っているため、シンク信号を正確に
検出してVII及びVIIIをサンプリングして正しい誤差信
号を発生することができなくなることがあった。

すなわち、Ｒ−DATでは、記録はPCM領域の中心から±
２ブロック以内で行えばよいことになっている。また、
パイロット信号f₁（＝130KHz）の記録レベルは他の信号
のレベルよりも若干下げて行うことになっている。これ
は周波数の低い信号ほどテープへの記録レベルが深く、
オーバライトの際前に記録されているパイロット信号f₁
を消去信号f₄により消去することができるようにするた
めである。しかし、このようにパイロット信号f₁のレベ
ルを低くすると、前に記録されているシンク信号f₂又は
f₃のところにパイロット信号f₁を新たに記録したとき前
のシンク信号が完全に消去されずに残ってしまうことが
ある。

具体的には、前の記録よりも前にずれて後の記録が行
われたときは、後の記録のシンク信号が前の記録の消し
残りのシンク信号よりトラック上で常に先行するように
なるため問題となることはないが、後の記録が後方にず
れた場合には、消し残りのシンク信号が後の記録のシン
ク信号よりも先行するようになる。このような例として
は、後に１〜２ブロックの範囲でずれた場合であり、AT
F−１については（Ａ）偶数フレーム、（Ａ）奇数フレ
ームにおいて、ATF−２については（Ｂ）偶数フレー
ム、（Ｂ）奇数フレームにおいてパイロット信号f₁の部
分に前の記録のシンク信号f₂,f₃の一部又は全部が消し
残るようになる。

このようなことが起ると、前の記録のシンク信号に応
じそのときの再生RF信号中のパイロット信号の周波数成
分のレベルをサンプリングしてしまう。このパイロット
信号は本来一方の隣接トラックのサンプリング信号のク
ロストークのレベルでなければならないのに、上記サン
プリングされる周波数成分はオントラックのパイロット
信号そのものであり、該サンプリングにより得られるレ
ベルは極めて大きな値となる。その後２ブロック後の再
生RF信号中のパイロット信号の周波数成分をサンプリン
グし、このサンプリング値と２ブロック前のサンプル値
との差をとり、このレベル差をトラックズレ量としてキ
ャプスタンサーボを制御するようになるが、先にサンプ
リングしたものは隣接トラックのクロストークのレベル
でなくオントラックのレベルであるため、実際のトラッ
クズレ量とはかけ離れた非常に大きな値のレベル差が得
られるようになる。このようなことか起ると、キャプス
タンサーボが乱れ、テープ走行に悪影響を与えるように
なる。

〔発明の目的〕

本発明は上述した問題点を解消し、オーバライトによ
り前の記録のシンク信号が後の記録のシンク信号より先
行した位置に消し残っても誤動作することなくトラッキ
ング制御を正常に行うことができるようになした回転ヘ
ッド式デジタルオーディオ再生装置を提供することを目
的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は上述した目的を達成するためになされた回転
ヘッド式デジタルオーディオ再生装置は、パイロット信
号の検出に応じて記録パターンに応じて予め定められた
一定時間後に一方の隣接トラックのパイロット信号のク
ロストークのレベルをサンプルホールドし、その後更に
一定時間後上記ホールドしたレベルと他方の隣接トラッ
クのパイロット信号のクロストークのレベルとによりト
ラックズレ量を表わす信号を形成してキャプスタンサー
ボの制御を行うようになっていて、たとえオーバライト
によるにせのシンク信号が真のシンク信号の前にあって
も、誤動作なく正しいトラッキングをとることができ、
またオントラックのパイロット信号の検出感度が変えら
れるようになっているため、安定走行時にはより確実な
トラッキング制御を、そうでないときにはより早い引き
込みを可能にしている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図は回転ヘッド式デジタルオーディオ再生装置の
要部を示すブロック図である。

図において、１点鎖線で仕切った部分Ａはアナログ処
理系、部分Ｄはデジタル処理系をそれぞれ示す。

まず、アナログ処理系Ａについて説明すると、A1は13
0KHzバンドパスフィルタ（BPF）であり、その入力には
回転磁気ヘッド（図示せず）により再生されたRF信号が
入力されている。130KHzBPFA1はRF信号から130KHzのパ
イロット信号成分のみを通過し、他の帯域の信号を除去
する。A2はエンベロープ検波回路であり、その入力に13
0KHzBPFA1の出力が入力されている。エンベロープ検波
回路A2は130KHzのパイロット信号の震動をDCレベルに変
換し、これをサンプル／ホールド（S/H）回路A3の入力
と加算回路A3の一方の入力に供給する。

S/H回路A3はその制御入力に印加されるサンプルパル
スBP（後述する）に応じてエンベロープ検波回路A2の出
力を一時保持し、これを加算回路A3の他方の入力に供給
する。加算回路A3はその両入力にそれぞれ供給されてい
るエンベロープ検波回路A2の出力とS/H回路A3の出力と
を加算し、これを平均値回路A5に供給する。

オントラックパイロット期間、一方の隣接トラックの
パイロット期間、他方の隣接トラックのパイロット期間
の各々でのエンベロープ検波回路A2の出力は、S/H回路A
3にサンプルパルスBPのタイミングで一時保持される。
サンプルパルスBPは、各期間の前半にエンベロープ検波
A2の出力の前半の値をS/H回路A3に一時記憶するための
ものである。エンベロープ検波回路A2の出力がリップル
を有せず、またパイロット信号の消え残り等での干渉の
ない理想的な場合には、S/H回路A3は不用であり、エン
ベロープ検波回路A2の出力をそのままS/H回路A6、及びS
/H回路A7、及び差動増幅器A9の一側入力に入れてよい。
しかし、実際には、エンベロープ検波回路A2の出力をリ
ップルなしにする事は不可能であり、かつオーバ・ライ
ト等の消え残り等での干渉が存在する場合、一点でサン
プリングすると誤差が大きくなり、従って同一期間で２
点でサンプリングして平均をとることによって誤差を少
くすることができる。そのための回路がS/H回路A3、加
算回路A4、平均値回路A5である。又、時間的余裕があれ
ば３点,4点で行うか、あるいは各期間の前半，後半のサ
ンプリング時間を長くし、その期間のピーク値をとり、
その平均を取ることにより誤差を更に小さくすることが
できる。

S/H回路A6はオントラックのパイロット信号のレベル
を、S/H回路A7は一方の隣接トラックのクロストークの
レベルを、そしてS/H回路A8は他方の隣接トラックのク
ロストークのレベルを、後述するコントローラ及びタイ
ミング発生器から供給されるサンプルパルスOP,SP1及び
SP2によってそれぞれ一時保持する。なお、サンプルパ
ルスBPに対するサンプルパルスOP,SP1及びSP2の関係の
詳細は後述するが、BPは各期間の前半で発生され、OPは
オンパイロット期間、SP1は一方の隣接トラックのパイ
ロット期間及びSP2は他方の隣接トラックのパイロット
期間の各々の後半でそれぞれ発生される。

S/H回路A7及びA8の出力は差動増幅器A9の＋及び−入
力にそれぞれ供給される。差動増幅器A9は、その両入力
に供給される信号の差、すなわち一方の隣接トラックの
クロストークと他方の隣接トラックのクロストークとの
差からなるトラックズレ量を出力する。差動増幅器A9の
出力はコンパレータA10の一方の入力とS/H回路A11の入
力とにそれぞれ供給される。一方の入力に差動増幅器A9
の出力が入力されているコンパレータA10の他方の入力
には、1/2回路A12の出力が供給されている。このことに
より、コンパレータA10は差動増幅器A9の出力レベルが
比較基準より低ければその出力がＨとなる。S/H回路A11
は、サンプルパルスGPの印加に応じて差動増幅器A9の出
力すなわちトラックズレ量を一時保持し、これをキャプ
スタンサーボにATF誤差信号として供給する。

上記S/H回路A6の出力は1/2回路A12の入力に供給され
る。すなわち、S/H回路A6に保持されているオントラッ
クのパイロット信号レベルは1/2回路A12により２分の１
にされてコンパレータA10の基準入力として供給され
る。

SW1及びSW1′は互に連動しているスイッチであり、後述
するRSフリップフロップからの制御信号がＬのとき図示
のａ接点側にあり、Ｈのときｂ接点側に切換えられるよ
うに動作する。ａ接点側には抵抗R₁及びR₂をそれぞれ介
して＋V_1ref及び−V_1refが、ｂ接点側には抵抗R₃及びR₄
をそれぞれ介して＋V_2ref及び−V_2refがそれぞれ接続さ
れており、制御入力がＬのときには±V_1refがＨのとき
には±V_2refがコンパレータA14の基準入力に供給され
る。なお、｜V_1ref｜＜｜V_2ref｜なる関係がある。

上記コンパレータA14の入力には、上記130KHzBPFA1の
出力からの130KHz成分が供給されている。このことによ
りコンパレータA14は130KHz成分の振幅が＋側基準レベ
ルより＋側に大きいときは論理「１」を、一側基準レベ
ルより一側に大きいときは論理「０」を、そして基準レ
ベルより振幅が小さいときは前の論理を保持するような
出力を送出する一種のヒステリシスコンパレータとして
働く。しかも＋及び−側の基準レベルが２種類あり、こ
れらの一方が制御信号により切換えられるスイッチSW1
及びSW1′により選択されるようになっている。スイッ
チSW1及びSW1′がｂ接点側に切換えられているときに
は、不感帯の範囲が大きくなるように基準レベルが設定
される。

130KHzBPFA1の出力の130KHz成分はまたゼロクロスコ
ンパレータA16の入力にも供給されており、このゼロク
ロスコンパレータA16の出力はスイッチSW2のａ接点側を
介して上記コンパレータA14の出力が供給される後述す
る130KHz検出器の入力にｂ接点側を介して供給されるよ
うになっている。すなわち、コンパレータA14及びA16は
130KHzBPFA1の130KHz成分をデジタル信号に変換して出
力する。

次に、デジタル処理系Ｄについて説明すると、D1はシ
ステムを駆動する基本クロックf_Mを発生する水晶発振器
である。水晶発振器D1の出力からの基本クロックf_Mは、
後述するシステムカウンタ５のクロック（CK）端子、13
0KHz検出器７のCK端子、コントローラ及びタイミング発
生器８のCK端子にそれぞれ供給される。

D2は入力にRF信号が供給されるヘッドタッチ検出器で
あり、RF信号が入力されているか否か、すなわちヘッド
とテープが接触しているか否かを判断し、接触している
と判断したときには、システムカウンタD4及びATF−２
フラッグフリップフロップ（F/F）D6をリセットして初
期状態にする。

D3はデータシンク及びブロックアドレス検出回路であ
り、これはサブコード及びPCMのデータシンク及びブロ
ックアドレスを検出し、これによりシステムカウンタD4
の補正を行う。なお、データシンク及びブロックアドレ
ス検出回路D3は実際にはPCMイコライザ、ゼロディティ
クタ及び8/10変換器などを含むようになっているが、こ
こではその詳細な説明は省略する。

D4はシステムカウンタであり、これはヘッドとテープ
の当接期間の概略を管理して信号の記録位置を判断す
る。D5はシステムコントローラ及びATFウィンドウ発生
器であり、これはシステムカウンタD4の出力をデコード
し、ATF、PCMなどのウィンドウを形成すると共に、ヘッ
ドとテープの当接期間の略半分を経過した時点でパルス
を発生する。このパルスをATF−２フラッグF/FD6に印加
してATF−２フラッグF/FD6をセットすると共に、上記AT
Fウィンドウを130KHz検出器D7に印加する。

130KHz検出器D7はサンプルパルスBP及び検出パルスDE
Tを発生するが、その詳細については後述する。コンパ
レータ及びタイミング発生器D8はカウンタ、フラッグF/
F、ゲートなどで構成され、130KHz検出器D7からの検出
パルスDETと、Ａヘッド時Ｈ、Ｂヘッド時Ｌとなるサー
ボ系からのヘッド切換パルスHSWP（A/）と、ATF−２
フラッグF/FD6のＱ出力と、F/FD11からのＱ出力と、水
晶発振器D1からのクロック信号とが入力されている。こ
れらの入力に基づきコントローラ及びタイミング発生器
D8はサンプルパルスOP,SP1,SP2及びGP1の他アップ、ダ
ウン信号UP、DOWNを出力する。

サンプルパルスOPは上記S/H回路A6の制御入力に、サ
ンプルパルスSP1は上記S/H回路A7の制御入力に、サンプ
ルパルスSP2は上記S/H回路A8の制御入力にそれぞれ供給
される。これらのサンプルパルスは上述したように各期
間の後半部で発生するパルスである。パイロット信号の
レベルは130KHz検出器D7からのサンプルパルスBPにより
前半のポイントでS/H回路A3に保持され、後半でS/H回路
A3の出力とエンベロープ検波回路A2の出力との平均値が
S/H回路A6,A7及びA8に各サンプルパルスOP,SP1及びSP2
によって保持される。すなわち、各期間の前半と後半の
ポイントのサンプル値の平均値が保持される。

サンプルパルスGP1は、オントラックのパイロット信
号がデジタル的に正しく検出できたと判断されたとき、
すなわち10波中５波が検出されたときに、OKとしてサン
プルパルスSP2を出力した後所定時間後に出力されるパ
ルスであり、これは３入力アンドゲートD13及び２入力
アンドゲートD14にそれぞれ供給される。

アップ信号UPは、オントラックのパイロット信号、一
方の隣接トラックのパイロット信号のクロストーク、他
方の隣接トラックのパイロット信号のクロストークがデ
ジタル的に正しく検出されたときそれぞれオンされる内
部フラッグの全てがオンされているときに、ATF処理の
最後に１個出力されるもので、これがアップダウンカウ
ンタD10のUPC端子に入力されることによりアップダウン
カウンタD10がアップカウントを行う。一方、ダウン信
号DOWNは、上記内部フラッグの全てがオンされておら
ず、アップ条件が満足されていないときに１個出力され
るもので、これがアップダウンカウンタD10のDOWNC端子
に入力されることによりアップダウンカウンタD10がダ
ウンカウントを行う。

D9はアップダウンカウンタD10のセンタ値を示すデー
タを格納しているデータメモリであり、該データメモリ
D9のデータはキャリー又はボローが発生したときアップ
ダウンカウンタD10を中点にセットするために利用され
る。アップダウンカウンタD10は、上述したようにオン
トラック及び両隣接トラックのパイロット信号が正しく
入力されたときにカウントアップ、それ以外のときダウ
ンカウント動作し、そのキャリー出力CYからの信号がRS
F/FD11のセット（Ｓ）入力端子に、ボロー出力BRからの
信号が３入力オアゲートD12、２入力オアゲートD16にそ
れぞれ入力される。トラッキングがオントラックしてい
る場合、オントラック、両隣接トラックのパイロット信
号が連続して検出され、このことによりアップダウンカ
ウンタD10のキャリー出力CYからキャリー信号が出力さ
れ、RSF/FD11のＱ出力がＨになる。RSF/FD11のＱ出力
は、アンドゲートD13、コントローラ及びタイミング発
生器D8及びスイッチSW1,SW1′に印加される。スイッチS
W1及びSW1′はRSF/FD11のＨであるＱ出力によりｂ接点
側に切換えられる。

D12は３入力オアゲートであり、その入力にはアップ
ダウンカウンタD10からのキャリー信号及びボロー信号
の他、システムコントローラ及びATFウィンドウ発生器D
5からのリセット信号RESETが入力されている。オアゲー
トD12の出力は、アップダウンカウンタD10のロード端子
Ｌに印加される。すなわち、キャリー信号又はボロー信
号が発生したとき、データメモリD9からのデータがアッ
プダウンカウンタD10にセットされる。

上記３入力アンドゲートD13は、その入力にコンパレ
ータA10の出力、コントローラ及びタイミング発生器D8
からのサンプルパルスGP1、RSF/FD11のＱ出力がそれぞ
れ印加され、出力が２入力オアゲートD15の入力に印加
される。２入力アンドゲートD14は、その入力にコント
ローラ及びタイミング発生器D8からのサンプルパルスGP
1及びRSF/FD11の出力がそれぞれ印加される。なお、D
15は一方の入力に３入力アンドゲートD13の出力が、他
方の入力に２入力アンドゲートD14の出力がそれぞれ印
加される２入力オアゲートであり、該オアゲートD15の
出力には、S/H回路A11の制御入力に印加されるサンプル
パルスGPが発生される。

D16は一方の入力にアップダウンカウンタD10からのボ
ロー信号が、他方の入力にシステムコントローラ及びAT
Fウィンドウ発生器D5からのリセット信号RESETがそれぞ
れ印加される２入力オアゲートであり、該オアゲートD1
7の出力はRSF/FD11のリセット（Ｒ）端子に接続されて
いる。SW2はコントローラ及びタイミング発生器D8から
の切換信号ON/により切換えられるスイッチである。

上述した構成について動作を説明する前にATFの位置
とパイロット信号のレベルとの関係を示すと、第２図の
ようになる。すなわち、一番レベルの大きいオントラッ
クのパイロット信号は、Ａヘッド（＋アジマス）のATF
−１とＢヘッド（−アジマス）のATF−２において一番
前に、Ａヘッド（＋アジマス）のATF−２及びＢヘッド
（−アジマス）のATF−１において一番後にそれぞれ存
在する。

また、トラックに対するヘッドの位置を示すと第３図
のようになり、しかもトラックズレとパイロット信号の
出力レベルの関係は第４図のようになる。すなわち、ト
ラックがヘッドに対して45°以上ズレを生じると、オン
トラックのレベルが低下し、これとは逆に隣接トラック
のレベルが増加していく。そしてトラックズレ量が180
°以上になると、隣接トラックとオントラックの出力レ
ベルは完全に逆転する。しかし、隣接トラックのパイロ
ット信号のレベルは、オントラックのレベルまでにはな
らない。これはアジマスが異り、アジマスロスが存在す
るからである。

一方、トラックズレとシンク検出の確率を示すと第５
図のようになる。パイロット信号の位置を示すシンク
は、その検出により隣接トラックのパイロット信号のレ
ベルをサンプルするために利用されるものであるので、
図から判るように、100°前後のトラックズレでもシン
クを略100％検出することができるが、130°以上のトラ
ックズレではほとんど検出することができない。

ところで、RF信号のエンベロープを模式的に示すと、
第６図に示すようになる。図において、実線はオントラ
ック時、破線は135°ズレ時の再生波形をそれぞれ示
す。135°のトラックズレにより、RE信号のレベルは1/2
になり、正しいデータを読めなくなってしまう。

トラック曲りがなく、しかもＡ及びＢヘッドの感度に
バラツキなどがないとして、トラックズレに対するオン
トラックおよび両隣接トラックのパイロット信号のレベ
ルを模式的に示すと、第７図に示すようになる。すなわ
ち、オントラック時には、両隣接トラックのパイロット
信号のクロストークは等しく、かつオントラックの1/2
以下である。45°のトラックズレでは、いずれか一方の
隣接トラックのクロストークがなくなり、更にトラック
ズレが大きくなると、オントラックのパイロット信号と
一方の隣接トラックのパイロット信号のクロストークと
のレベル差は小さくなり、135°付近でレベルが逆転す
る。

以上要するに、トラックが45°以上ズレているときに
は、いずれか一方の隣接トラックは検出できず、逆にオ
ントラック、両隣接トラックの各期間のパイロット信号
が検出できるときは、トラックズレは45°以下になって
いる。従って、全期間のパイロット信号が検出できてい
るときには安全走行、いずれか一方の隣接トラックの期
間のパイロット信号が検出できていないときには不安定
走行であると判断することができる。

また、不安定走行時には、一方の隣接トラックのパイ
ロット信号は検出できないので、隣接トラックのパイロ
ット信号が先行し、オントラックのパイロット信号が後
に続くようなＡヘッドのATF−２、ＢヘッドのATF−１の
場合には、パイロット信号の立上がり位置を正確に検出
できない。

次に、上述した構成について動作を説明する。

動作開始時には、トラックはオントラックにあるとは
限らないので、パイロット信号を正しく検出できるのは
オントラックについてである。オントラックのパイロッ
トの位置はATFの位置と再生ヘッドで検出できる。ま
た、オントラックしていないときには、パイロット信号
のレベルは低いので、判別用のスレッシュホールド値は
低い方が検出がし易くなる。しかし、ノイズなどによる
誤検出を考えると、ある範囲の不感帯を設定してオント
ラックのパイロット信号を検出した方がよい。

今、システムコントローラ及びATFウィンドウ発生器D
5からリセット信号RESETが出力されると、これが３入力
オアゲートD12及び２入力オアゲートD16をそれぞれ介し
てアップダウンカウンタD10及びRSF/FD11に印加されて
初期状態にされる。このことにより、RSF/FD11のＱ出力
はＬ、出力はＨになり、スイッチSW1,SW1′はａ接点
側に切換えられる。このスイッチSW1,SW1′がａ接点側
にあるとき、コンパレータA14の基準レベルとして小さ
な範囲＋V_ref、−V_refが供給されて検出感度が高く設定
される。

スイッチSW2はオントラックのパイロット信号の期間
Ｈとなる切換信号ON/により、Ｈのときａ切換側、Ｌ
のときｂ接点側に切換えられるので、オントラックのパ
イロット信号をデジタル信号に変換するときには、不感
帯を有するコンパレータA14が使用され、その出力がス
イッチSW2のａ接点側を介して130KHz検出器D7に入力さ
れる。一方、両隣接トラックのパイロット信号を検出す
る場合には、ゼロクロスコンパレータA16でパイロット
信号を変換して得たデジタル信号がスイッチSW2のｂ接
点側を介して130KHz検出器D7の入力に印加される。

130KHz検出器D7は１波半のパイロット信号を検出する
と、S/H回路A3の制御入力にサンプルパルスBPを印加す
ると共に、検出パルスDETをコントローラ及びタイミン
グ発生器D8に印加する。

コントローラ及びタイミング発生器D8はRSF/FD11のＱ
出力の状態に応じて動作し、Ｑ出力がＨのときはトラッ
キングが安定しているとしてATFのいかなる位置でもATF
誤差信号を検出する動作をする。ここで、オントラック
のパイロット信号を正しく検出できなかった場合には、
サンプルパルスGP1は出力されないが、正しく検出でき
た場合にはサンプルパルスGP1は出力される。

なお、オントラック、両隣接トラックのパイロット信
号が正しく検出された場合には、アップ信号UPをアップ
ダウンカウンタD10に供給してそのカウンタ値を＋１
し、３つの期間の全てのパイロット信号が正しく検出で
きなかったときには、ダウン信号DOWNをアップダウンカ
ウンタD10に供給してカウント値を−１する。

上記RSF/FD11のＱ出力がＬのとき、又はまだトラッキ
ングがとれていないと判断されるときには、ATF誤差信
号の検出動作はオントラックのパイロット信号が前にあ
る場合についてのみ行われる。すなわち、ＡヘッドのAT
F−１、Ｂ−ヘッドのATF−２の場合のみパイロット信号
の検出動作を行ってトラックズレ量を検出してキャプス
タンサーボに送ることになり、それ以外のときは検出動
作は行わない。なお、デジタル的にパイロット信号を検
出する動作は安定状態と同じ様に行われる。

各ATF位置で各初期のパイロット信号が正しく検出さ
れると、アップダウンカウンタD10がキャリー信号を出
力する。このキャリー信号はRSF/FD11をセットしそのＱ
出力をＨにする。このRSF/FD11のＱ出力のＨによりトラ
ッキングが安定したと判断することができる。

RSF/FD11のＱ出力がＨになるとスイッチSW1,SW1′が
ｂ接点側に切換えられ、このことによりコンパレータA1
4の基準レベルとして＋V_2refと−V_2refがそれぞれ印加
される。この基準レベルはコンパレータA14の不感帯の
幅を大きくして大きな振幅のパイロット信号しか検出で
きなくし、このことによりノイズに強い検出が行えるよ
うにする。

RSF/FD11のＱ出力がＬのとき、２入力アンドゲートD1
4がオン状態になり、２入力アンドゲートD13はオフ状態
になる。コントローラ及びタイミング発生器D8は、正し
くオントラックのパイロット信号が検出された後、所定
の時間経過したとき、サンプルパルスGP1を出力し、こ
れを２入力アンドゲートD14及び２入力オアゲートD15を
介してS/H回路A11の制御入力に印加し、このとき差動増
幅器A9から出力されているトラックズレ量をS/H回路A11
に一時保持させる。S/H回路A11に保持されたレベルはAT
F誤差信号としてキャプスタンサーボに供給される。

RSF/FD11のＱ出力がＨのときは、３入力アンドゲート
D13がオンになり、２入力アンドゲートD14がオフになる
ので、サンプルパルスGP1は３入力アンドゲートD13及び
２入力オアゲートD15を介してS/H回路A11の制御入力に
印加される。このとき、３入力アンドゲートD13の他の
入力には、コンパレータA10の出力も印加されている。
コンパレータA10の出力は差動増幅器A9の出力がオンラ
ックのパイロット信号のレベルの1/2よりも小さいとき
Ｈとなる。従って、コンパレータA10の出力がＨのとき
には、トラックズレ量がオントラックのパイロット信号
のレベルの1/2（又は1/3）以上の場合には、オントラッ
クのパイロット信号を正しく検出しても、コンパレータ
A10の出力がＬになることにより、３入力アンドゲートD
13がオフとなる。従って、サンプルパルスGP1が３入力
アンドゲートD13及び２入力オアゲートD15を介してS/H
回路A11に印加されることがなく、このときのトラック
ズレ量がATF誤差信号として出力されることがない。す
なわち、パイロット信号の消え残りなどにより、前の記
録のパイロット信号との干渉が生じ、パイロット信号の
レベルが大きくなった場合は、ATF誤差信号としてキャ
プスタンサーボに供給しない。

第１図の各部の波形を示すと第８図のようになる。図
において、（ａ）は130KHzBPFの出力、（ｂ）は、
（ａ）の130KHzをデジタル信号に変換した波形、（ｃ）
はオントラックのパイロット信号のときのみＨになるオ
ントラックパイロットウィンドウ、（ｄ）は各パイロッ
ト信号の期間の前半、すなわち１波半を検出した時点で
出力されるサンプルパルスBP、（ｅ）はオントラック時
の後半、すなわち６波中３波以上も検出した時点で発生
されるサンプルパルスOP、（ｆ），（ｇ）はサンプルパ
ルスOP同様に他のパイロット信号期間において発生され
るサンプルパルスSP1,SP2、そして（ｈ）は各パイロッ
ト信号期間の終了時に発生されるリセット信号RTであ
る。

第９図は各期間におけるコンパレータ出力、サンプル
パルスBP,OP,SP1,SP2、検出パルスDET、リセット信号RT
の詳細な関係を示すタイミングチャート図である。

上記130KHz検出回路D7としては、例えば第10図に示す
ものを適用することができる。

コンパレータA14又はゼロクロスコンパレータA16（第
１図）からの130KHz成分のデジタル信号は位相反転検出
回路D7−１に印加されている。基本クロックf_MはＤ型FF
D7−２、32/8進カウンタD7−３、周期カウンタID7−
９、Ｄ型FFD7-10、周期カウンタIID7-11及びリセット付
Ｄ型FFD7-17の各CK入力に印加されている。

位相反転検出回路D7−１には上記デジタル信号の他
に、上記システムコントローラ及びATFウィンドウ発生
器D5からのゲート信号が入力されており、その出力はＤ
型FFD7−２のＤ入力及びアンドゲートD7-14の一方の入
力に印加されている。Ｄ型FFD7−２は信号を１クロック
遅延し、そのＱ出力はオアゲートD7-12を介して32/8進
カウンタD7−３のＲ入力及びRSFFD7−４のＲ入力にそれ
ぞれ印加されている。

32/8進カウンタD7−３はクロックを32個カウントする
とCY出力が１クロック期間Ｈになり、これをRSFFD7−４
のＳ入力に印加する。また、Q₄出力がアンドゲートD7-1
3の一方の入力に印加されている。RSFFD7-4はＱ出力が
アンドゲートD7-13及びD7-14の他方の入力に印加され、
アンドゲートD7-13の出力はオアゲートD7-12に印加さ
れ、アンドゲートD7-14の出力はRSFFD7−５及びD7−６
のＳ入力、並びに検出カウンタD7−７のCK入力にそれぞ
れ印加されている。

RSFFD7−５のＱ出力は検出カウンタD7−７のＥ入力、
周期カウンタID7−９のＲ入力にそれぞれ印加され、RSF
FD7−６のＱ出力は周期カウンタIID7-11のＲ入力に印加
されている。検出カウンタD7−７はそのCY出力がRSFFD7
−８のＳ入力に印加され、RSFFD7−８のＱ出力はアンド
ゲートD7-15の一方の入力に印加されている。RSFFD7−
８はＳ入力に立上りエッジがあるとＱ出力がＨに、また
入力に立下りエッジがあるとＱ出力がＬにそれぞれな
る。

周期カウンタID7−９はそのCY出力がＤ型FFD7-10のＤ
入力に印加されている。Ｄ型FFD7-10のＱ出力はノアゲ
ートD7-16の一方の入力に印加されている。

周期カウンタIID7-11はそのCY出力がノアゲートD7-16
の他方の入力及びRSFFD7−６のＲ入力にそれぞれ印加さ
れている。

ノアゲートD7-16の出力はRSFFD7−５の入力、検出
カウンタD7−７のＲ入力及びRSFFD7−８の入力にそれ
ぞれ印加されている。

アンドゲートD7-15の出力はリセット付Ｄ型FFD7-17の
Ｄ入力に供給されると共に、アンドゲートD7-18及びD7-
19の一方の入力に供給されている。リセット付Ｄ型FFD7
-17のＲ入力にはコントローラ及びタイミング発生器D8
からのリセット信号RTが印加され、そのＱ及び出力は
アンドゲートD7-18及びD7-19の他方の入力に供給され
る。

アンドゲートD7-18の出力には検出パルスDETが、アン
ドゲートD7-19の出力にはサンプルパルスBPがそれぞれ
出力される。

以上の構成において、リセット付Ｄ型FFD7-17は各期
間の初めにリセット信号RTによってリセットされ、その
Ｑ及び出力がL,Hになっている。デジタル信号の位相
が反転すると、位相反転検出回路D7−１の出力は１クロ
ック期間Ｈになる。位相反転検出回路D7−１の出力はＤ
型FFD7−２により１クロック遅延され、オアゲートD7-1
2を介して32/8進カウンタD7−３のＲ入力及びRSFFD7−
４のＲ入力に印加され、このことにより32/8進カウンタ
D7−３は０にリセットされ、RSFFD7−４はＱ出力がＬに
される。

32/8進カウンタD7−３はCK入力に入力されている基本
クロツクf_Mを32個カウントすると、CY出力がＨになり、
これをRSFFD7−４のＳ入力に印加するためRSFFD7−４の
Ｑ出力はＨになる。該RSFFD7−４のＱ出力が一方の入力
に印加されているアンドゲートD7-13は、他方の入力が
Ｈになることによりその出力がＨになる。32/8進カウン
タD7−３のQ₄出力はアンドゲートD7-13の他方の入力に
印加されているので、Q₄出力がＨになったとき、すなわ
ち32/8進カウンタD7−３のCY出力がＨになった後CK入力
のクロックを８個カウント（位相反転から40カウント）
すると、アンドゲートD7-13の出力がＨとなり、これが
オアゲートD7-12を介して32/8進カウントD7−３及びRSF
F7−４のＲ入力に印加されることにより、それぞれ初期
状態にセットされる。

なお、位相反転後32クロック以内に位相が反転する
と、32/8進カウンタD7−３のCY出力はＨとならずに初期
状態にリセットされ、RSFFD7−４のＱ出力はＬのままで
ある。また、位相反転が32/8進カウンタD7−３のCY出力
がＨになった後、８クロックカウントする前に、すなわ
ちRSFFD7−４のＱ出力のＨ期間に位相反転が発生する
と、アンドゲートD7-14を介してRSFFD7−５及びD7−６
がセットされそのＱ出力がＨになり、またこのとき32/8
進カウンタD7−３及びRSFFD7−４は初期状態にリセット
される。

上記位相反転検出回路D7−１、Ｄ型FFD7−２、32/8進
カウンタD7−３、RSFFD7−４、オアゲートD7-12、アン
ドゲートD7-13及びD7-14により一定のパルス幅、すなわ
ち連続する周波数の1/2期間を検出する回路を構成して
いる。

パイロット信号f₁はf_M/72であるので本来36である
が、32〜40の規定パルス幅を検出すると、RSFFD7−５及
びD7−６のＱ出力はＨになり、カウンタD7−７、D7−９
及びD7-11をカウント可能な状態にする。

検出カウンタD7−７はそのCK入力にアンドゲートD7-1
4の出力、すなわち1/2期間の検出毎に１クロック期間Ｈ
になるパルスが印加され、カウント動作を行う。検出カ
ウンタD7−７は規定値をカウントするとCY出力がＨにな
り、これをRSFFD7−８のＳ入力に印加してそのＱ出力を
Ｈにする。RSFFD7−８のＱ出力はアンドゲートD7-15の
一方の入力に印加されている。すなわち、検出カウンタ
D7−７が規定の数の1/2期間の検出パルスを得ると、ア
ンドゲートD7-15の一方の入力をＨにして待期する。

他方、周期カウンタID7−９は一定時間間隔を管理す
るカウンタであり、RSFFD7−５のＱ出力がＨになってか
ら126カウント後、すなわち1/2期間×３＋1/4期間だけ
カウント後、検出カウンタD7−７のCY出力がＨになる
と、RSFFD7−８を介してアンドゲートD7-15の一方の入
力がＨになるので、アンドゲートD7-15は周期カウンタI
D7−９のCY出力がＨになることにより、その出力が１ク
ロツク期間Ｈになる。

アンドゲートD7-15の出力がＨになることにより、ア
ンドゲートD7-19の出力もＨとなり、これがサンプルパ
ルスBPとして出力される。一方、リセット付Ｄ型FFD7-1
7のＤ入力がＨになることにより、これが取り込まれ、
そのＱ及び出力がそれぞれH,Lとなる。従って、以後
は、アンドゲートD7-15の出力がＨとなると、これがア
ンドゲートD7-18に現われ、検出パルスDETとして出力さ
れる。リセット付Ｄ型FFD7-17のＱ及び出力は次の期
間の始めに再びリセット信号RTが印加されるまでその状
態が変化しない。

また、検出カウンタD7−７のCK入力に規定数のカウン
トパルスがない場合には、RSFFD7−８はそのＱ出力がＬ
のままであるので、アンドゲートD7-15の出力はＨにな
ることはない。

なお、周期カウンタID7−９のCY出力はＤ型FFD7-10に
より１クロック遅延された後、ノアゲートD7-16を介し
てRSFFD7−５及びD7−８、並びに検出カウンタD7−７を
初期状態にする。

周期カウンタIID7-11は最初の1/2期間を検出後、規定
の周波数が記録されている時間幅を管理するカウンタで
ある。本例では、２ブロック（76μｓ）カウントする
と、CY出力がＨになり、RSFFD7−５、D7−８及びD7−６
並びに検出カウンタD7−７を初期状態にすると共に、周
期カウンタID7−９及び周期カウンタIID7-11も初期状態
にリセットする。

第11図（ａ）〜（ｇ）は第10図の回路中の各部の波形
を示すタイミングチャート図であり、対応する符号を回
路中に付してある。

型FFD7-10により１クロック遅延された後、ノアゲートD
7-16を介してRSFFD7−５及びD7−８、並びに検出カウン
タD7−７を初期状態にする。

周期カウンタIID7-11は最初の1/2期間を検出後、規定
の周波数が記録されている時間幅を管理するカウンタで
ある。本例では、２ブロック（76μｓ）カウントする
と、CY出力がＨにあり、RSFFD7−５、D7−８及びD7−６
並びに検出カウンタD7−７を初期状態にすると共に、周
期カウンタID7−９及び周期カウンタIID7-11も初期状態
にリセットする。

〔効果〕

以上説明したように本発明によれば、パイロット信号
の検出後、一定期間後のパイロット信号成分をサンプリ
ングホールドするようにしているため、にせのシンク信
号による誤ったサンプリングが行われなくなり、間違っ
たトラックズレ量をキャプスタンサーボに供給してトラ
ッキングを乱すことがなく、安定したトラッキング制御
を行えるようになっている。

また、安定走行時と不安定走行時の感度を変化させる
ようにしているため、安定走行時は確実かつ信頼性のる
トラッキング制御が行え、しかもノイズに対して簡単に
応答しないようになり、不安定走行時はより早いオント
ラックへの引き込みが行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転ヘッド式デジタルホーディオ
再生装置の一実施例の要部を示すブロック図、第２図は各トラックとATF位置との関係を示す波形図、第３図はトラックズレとヘッドの位置関係を示す説明
図、第４図はトラックズレとパイロット信号出力レベルの関
係を示すグラフ、第５図はトラックズレとシンク検出確率の関係を示すグ
ラフ、第６図はオントラックと130°ズレのRF信号レベルを示
す図、第７図はトラックズレに対する波形の関係を示す波形
図、第８図は第１図の各部の波形を示す波形図、第９図は第８図の各期間のタイミングの詳細を示すタイ
ミングチャート図、第10図は第１図中の130KHz検出回路の一例を示すブロッ
ク図、第11図は第10図中の各部の波形を示すタイミングチャー
ト図、第12図はＲ−DATのトラックフォーマットとブロックフ
ォーマットを示す図、第13図はＲ−DATのATFトラックフォーマットを示す図、
及び第14図は第13図のトラックパターンによるトラッキング
制御の原理を説明するための図である。 A7,A11……サンプルホールド（S/H）回路、A9……差動
増幅器、A14……コンパレータ、SW₁……切換スイッチ、
D7……130KHz検出回路、D10……アップダウンカウン
タ、D11……RSフリップフロップ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の斜めのトラックの各々にデジタル信
号とアジマス効果の少ない周波数信号からなるトラッキ
ング用パイロット信号を含む複数の信号を各トラックの
長手方向において記録領域を独立にして予め定められた
フォーマットで記録してなり、かつ連続する４つのトラ
ックに記録される前記パイロット信号の記録パターンを
互に位置を異ならせて記録してなる記録媒体上の前記複
数の信号を回転ヘッドにより再生し、該回転ヘッドの幅
を各トラックの幅より広くし、各トラックの再生により
回転ヘッドの出力にオントラックのパイロット信号及び
両隣接トラックのパイロット信号のクロストークを得、
該両隣接トラックのパイロット信号のクロストークのレ
ベル差によりキャプスタンサーボの制御を行い、回転ヘ
ッドが各トラック上を走査するようにしたものにおい
て、前記回転ヘッドの各々の出力信号中のパイロット信号の
立上りを検出するパイロット信号検出手段と、該パイロット信号検出手段によるパイロット信号の検出
に応じて前記記録パターンに応じて予め定められた一定
時間後に一方の隣接トラックのパイロット信号のクロス
トークをサンプリングし保持する保持手段と、前記サンプリング後更に一定時間後前記保持手段に保持
しているレベルと他方の隣接トラックのパイロット信号
のクロストークのレベルとによりトラックズレ量を表わ
す信号を形成してキャプスタンサーボの制御を行う手段
とを備え、前記パイロット信号検出手段がオントラックのパイロッ
ト信号を検出するオントラックパイロット信号検出手段
を有し、該オントラックパイロット信号検出手段の検出
感度を起動時又は不安定走行時には高く、安定走行時に
は低くする、ことを特徴とする回転ヘッド式デジタルオーディオ再生
装置。