JPH01317207A - デジタル信号の多層記録再生装置 - 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） 本発明はデジタル信号の記録と再生とを行う記録再生装
置に係り、より詳細には、互いに周波数の異なる搬送波
を同一トラック上に記録すると共に、その再生を行うこ
とにより、複数のデジタル信号の記録と再生とを行うデ
ジタル信号の多層記録再生装置に関する。

（従来の技術） 音質の劣化が極めて少なく、高品位の音声信号の記録と
再生とが可能な装置として、デジタルオーディオテープ
レコーダが普及の兆しを見せ始めているが、これらの装
置においては、音声信号をデジタル信号に変換し、この
変換されたデジタル信号に従って変調された搬送波を磁
気テープに記録すると共に、再生時には、磁気ヘッドに
よって磁気テープから取り出された搬送波を復調するこ
とによってデジタル信号を再生し、このデジタル信号を
音声信号に変換している。

この方法においては、１本のトラックに１種の搬送波の
記録のみしか行うことができないため、信号の記録密度
を高めることができないという問題があった。

そのため、デジタル化された音声信号と画像信号とを同
一磁気テープ上に記録する必要から、磁気テープにおけ
る記録密度を高める必要のあるビデオテープレコーダ等
では、互いにアジマス角度の異なる２つの磁気ヘッドを
用い、一方の磁気ヘッドによってデジタル化された音声
信号の記録を行うと共に、他方の磁気ヘッドを用いるこ
とによって、画像信号の記録を行う２層記録の構成を採
用している。

（発明が解決しようとする課題） 上記のアジマス角度の異なる２つの磁気ヘッドを備える
方法は、画像信号の記録のための磁気ヘッドをデジタル
信号の記録用として用いる場合には、２種のデジタル信
号の記録を行うことが可能になり、磁気テープ上の記録
密度を２倍にすることができる。しかしこの方法は、２
つの磁気ヘッドのアジマス角度を互いに違える必要があ
り、製作に高精度が要求されるため、必然的に製造コス
トが上昇するといった問題があった。

また互いの磁気ヘッド間の信号のクロストークの関係か
ら、磁気ヘッドの数を３つ以上に増加させることは困難
であり、記録密度をさらに高めることは極めて難しくな
っている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目
的は、１種類のアジマス角度の磁気ヘッドによりデジタ
ル信号の記録密度を高めることのできるデジタル信号の
多層記録再生装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のデジタル信号の多層記録再生装置は、各々がデ
ジタル信号に従って変調され、互いに周波数が異なる複
数の搬送波を同一１−ラック上に記録すると共に、記録
された搬送波の再生を行うことにより、複数のデジタル
信号の再生を行う構成とすると共に、トラック上に記録
された複数の搬送波の再生を行う磁気ヘッドと、磁気ヘ
ッドにより再生された複数の搬送波から各々の搬送波の
取り出しを行うバンドパスフィルタ部と、バンドパスフ
ィルタ部によって取り出された搬送波からデジタル信号
の復調を行う復調部とを備えたものである。

（作用） 磁気ヘッドによって磁気テープから再生された信号は複
数の搬送波が混合された信号となっているので、バンド
パスフィルタ部を用いて、混合された搬送波を各々の搬
送波に分離する。この分離された搬送波は、それぞれが
、各々に対応するデジタル信号により変調された被変調
信号となっているので、この分離された搬送波の復調を
行うことにより、記録時のデジタル信号の再現が行われ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
線図である。

同図において、磁気ヘッド１１は、記録時と再生時とに
おいて接続の切り換えを行う切換スイッチ２１の共通接
点Ｃに接続されており、この切換スイッチ２１の接点す
はプリアンプ１２に導かれている。そしてプリアンプ１
２の出力は、バンドパスフィルタ部１３を構成する３つ
のバンドパスフィルタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃに並列に
接続されている。

バンドパスフィルタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの出力は、
それぞれに対応して設けられたスイッチ１４ａ、１４ｂ
、１４ｃに送出されており、これらスイッチ１４ａ、１
４ｂ、１４ｃの出力は並列に接続された後、復調部１６
に導かれている。またバンドパスフィルタ１３ａ、１３
ｂ、１３ｃの出力は周波数制御部２０にも導かれていて
、この周波数制御部２０の出力は搬送波発生部１９に導
かれている。

音声信号のデジタル化を行うＡ／Ｄ変換器（図示省略）
のデジタル出力１８ａが導かれた変調部１８は、その出
力が、出力アンプ１７を介して、切換スイッチ２１の接
点ａに導かれている。そして変調部１８には搬送波発生
部１９の出力が、出力アンプ１７には周波数制御部２０
の出力が接続されている。また切換スイッチ２１には、
磁気へソド１１の接続の切り換えの制御を行う制御出力
２１ａが導かれている。またバンドパスフィルタ部１３
と復調部１６との間に挿入されたスイッチ１４ａ、１４
ｂ、１４ｃのそれぞれには、再生制御部１５の出力が接
続されており、再生制御部１５には、再生時の搬送波の
周波数を指示する出力１５ａが与えられている。

以上の構成からなる本発明の一実施例の動作について、
以下に説明する。

搬送波発生部１９は３つの互いに周波数の異なる搬送波
の発生が可能なように構成されていて、周波数制御部２
０の出力に従い、ｆ、、ｆｌ、又はｆ３の周波数の搬送
波を変調部１８に送出する。

そして変調部１８は、搬送波発生部１９によって出力さ
れる搬送波をデジタル出力１８ａに従って変調し、変調
された搬送波を出力アンプ１７に送出する。このときの
変調により搬送波の上下には側波帯が発生する。この側
波帯の帯域は飾であるため、第２図に示すように、３つ
の搬送波の周波数ｆ、−ｆ３は、それぞれの搬送波が変
調を受けたとき、それらの側波帯５１〜５３が互いに重
なることのないように、 ｆ３　　　Ｅ２＝ｆ２　　ｆｌ　＞２層ｗを充たす設定
となっている。

第３図＋ａｌ〜第３図（Ｃ１は、磁気テープの断面の磁
化の様子を示す説明図である。

矢印Ｐは、磁気ヘッド１１に対する磁気テープ３１の相
対的な進行方向を示しており、全てが消去された磁気テ
ープ、あるいは新しい磁気テープ３１　〔第３図（ａ）
〕に最初の記録を行う場合には、搬送波の周波数として
ｆ、が用いられる。第３図　　。

（ａｌの斜線部分３１ｂは、この記録により磁気テープ
３１の磁化される部分を示している。

周波数ｆ１の搬送波を用いてデジタル信号の記録を行っ
た磁気テープ３１に、さらに新しくデジタル信号の記録
を行う場合、搬送波の周波数にはｆｌの周波数が用いら
れる。

第３図（ｂｌばこのときの様子を示していて、周波数ｆ
、の搬送波による磁化部分（斜線３　ｌ　ｂ）の磁気ヘ
ッド１１側は、周波数ｆ２の搬送波により磁化される　
（斜線３１ｃ）。しかしこのときの磁化の深さＤ２ば、
搬送波ｆ、による磁化の深さＤｌよりも浅くなっており
、この２回目の記録が行われた後にも、磁気テープ３１
には、搬送波ｆ１による磁化部分３１ｂが残されている
。これは記録を行うときの搬送波の周波数が高くなるに
従い、磁気テープ３１における磁化の深さが浅くなると
いう性質と、出力アンプ１７から磁気ヘッド１１に供給
される記録電流が、周波数ｆ２の搬送波の記録を行うと
きには、周波数制御部２０の出力により減少されている
ことによる。

第３図（ｃｌは、上記２回の記録を行った後、周波数ｆ
３の搬送波を用いて記録を行うときの磁化の様子を示し
ていて、この記録時の周波数ｆ３は最も高い周波数とな
っていることから、その磁化部分は最も浅い部分（斜線
３１ｄ）に留まっており、周波数ｆ１による磁化部分３
１ｂと、周波数ｆ２による磁化部分３１ｃ、および周波
数ｆ３による磁化部分３１ｄの３層の磁化層が形成され
ている。

デジタル信号の記録は以上説明したように、まず周波数
ｆ１の搬送波を変調部１８に送出し、デジタル出力１８
ａによって変調された搬送波を、出力アンプ１７、切換
スイッチ２１を介して、磁気ヘッド１１に送出すること
により行い、次に別の記録を行うときには、周波数ｆ２
の搬送波を搬送波発生部１９から変調部１日に送出する
ことによって行い、次にまた別の３回目の記録を行うと
きには、搬送波発生部１９は周波数ｆ、の搬送波を変調
部１８に送出する。

上記のようにして磁気テープ３１上に記録されたデータ
は、制御出力２１ａにより切換スイッチ２１の接点すが
共通接点Ｃに接続される再生時において、磁気ヘッド１
１により検出されるが、このとき磁気ヘッド１１により
送出されるデータは、磁化部分３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ
の３層の磁化部分が示すデータの混合した信号となって
いる。つまり、周波数ｆ１を中心周波数として側波帯５
１を有する信号と、周波数１２を中心周波数として側波
帯５２を有する信号と、周波数ｆ３を中心周波数として
側波帯５３を有する信号との混合信号となっている。こ
の信号は、切換スイッチ２１、プリアンプ１２を介して
、バンドパスフィルタ部１３に導かれる。

バンドパスフィルタ部１３内の３つのバンドパスフィル
タ１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれの中心周波数が
ｆ、、ｆ２．ｆ、に設定され、２ｆｗの通過帯域を有す
る構成となっていることから、バンドパスフィルタ１３
ａを通過する信号は周波数ｆ１を中心周波数とする側波
帯５１となるため、バンドパスフィルタ１３ａの出力に
は、磁化部分３１ｂに対応する信号が現れる。同様にし
て、バンドパスフィルタ１３ｂの出力には磁化部分３１
Ｃに対応する信号が、バンドパスフィルタ１３ｃの出力
には磁化部分３１ｄに対応する信号が現れることとなる
。

以上のことから、もしバンドパスフィルタ１３ａと１３
ｂとに信号が現れ、バンドパスフィルタ１３ｃに信号が
現れなかった場合、磁気テープ３１には、周波数ｆ３に
対応する磁化が行われていないことを示し、全てに信号
が現れないときには、磁気テープ３１が消去済、または
新しいテープであることを示す。

第４図は磁気テープ３１の磁化の様子を示す平面図であ
る。

磁気テープ３１は矢印Ｂの方向に進行する一方、記録と
再生とを行う磁気ヘッド１１は、矢印Ａの方向に進行（
すなわち、磁気テープ３１に接しながら回転）している
ので、３５ａから３５ｃの順序で磁気テープ３１の磁化
を行っていく。また磁気ヘッド１１の回転のタイミング
を制御するためのコントロールヘッド３４が設けられて
いて、磁気テープ３１の一方の端部（第４図下部）に、
コントロール信号３６の記録と再生とを行うようになっ
ている。このコントロールヘッド３４は、周波数ｆ、の
搬送波を用いた記録が行われるとき、磁気テープ３１の
端部にコントロール信号３６の記録を行い、その他の動
作時においてはコントロール信号３６の読み取りを行う
ことにより、磁気ヘッド１１の回転のタイミングの制御
を行う構成となっている。

以上のことから、記録を行うときには、まず切換スイッ
チ２１の共通接点Ｃを接点すに接続することによって再
生を行い、そのときのバンドパスフィルタ部１３の出力
の様子から、周波数制御部２０により、磁気テープ３１
の磁化の様子の読み取りを行う。そして読み取りを行な
った結果、３つのバンドパスフィルタ１３ａ、１３ｂ、
１３ｃの全ての出力に信号が現れないとき、周波数制御
部２０は、周波数ｆ、の搬送波を搬送波発生部１９から
出力させると共に、記録電流の値が最大となるように出
力アンプ１７の設定を行う。また磁気ヘッド１１による
記録と並行して、コントロールヘッド３４によるコント
ロール信号３６の記録を行わせる。

またバンドパスフィルタ１３ａの出力にのみ信号が現れ
る場合、周波数制御部２０は、周波数ｆ２の搬送波を搬
送波発生部１９から出力させ、記録電流の値が中程度と
なるように出力アンプ１７の設定を行う。またバンドパ
スフィルタ１３ａ、１３ｂの出力にのみ信号が現れた場
合には、周波数制御２ 髄部２０により、搬送波発生部１９からは周波数ｆ３の
搬送波の送出の設定と、記録電流が最小となる出力アン
プ１７の設定とが行われる。これらの動作時においては
、コントロールヘッド３４によってコントロール信号３
６の読み出しを行うことにより、磁気ヘッド１１の回転
のタイミングの制御を行いつつ、磁気テープ３１への記
録動作が行われる。

そしてバンドパスフィルタ１３ａ、１３ｂ、１３Ｃの出
力の全てに信号が現れるときには、図示されていない消
去ヘッドによって磁気テープ３１の消去を行なった後、
周波数ｆ１の搬送波による記録を可能とする設定が周波
数制御部２０によって行われる。

以上の動作により、磁気テープ３１上には、デジタル化
された音声信号の記録が行われる。

次に磁気テープ３１上に記録されたデジタル信号の読み
出しの動作についての説明を行う。

制御出力２１ａによって切換スイッチ２１の共通接点Ｃ
を接点すに接続することにより、磁気へソド１１の出力
が、プリアンプ１２を介して、バンドパスフィルタ部１
３に導かれるように設定を行う。そしてコントロールヘ
ッド３４によって検出されるコントロール信号３６に従
うことにより、磁気ヘッド１１を回転させる。この動作
によって磁気ヘッド１１の出力に現れる信号は、既に説
明を行ったように、各搬送波ｆ＋　＋ｆ２　＋ｆ’ｌと
、これらの搬送波の変調に伴って発生した側波帯５１〜
５３との混合した信号となっている。

そのためバンドパスフィルタ１３ａの出力には、デジタ
ル信号に従って変調された周波数ｆ、の搬送波が現れる
。またバンドパスフィルタ１３ｂの出力には、周波数ｆ
２の搬送波が、バンドパスフィルタ１３ｃの出力には周
波数ｆ３の搬送波が現れる（ただし各搬送波の記録が行
われていない磁気テープ３１の場合には、既に記録され
た搬送波に対応する出力のみが現れるに過ぎない）。

周波数１１の搬送波により記録されたデジタル信号をチ
ャンネル１、周波数ｆ２に対応するデジタル信号をチャ
ンネル２、周波数ｆ、に対応するデジタル信号をチャン
ネル３として、図示されていない操作パネルのスイッチ
操作によってチャンネルの選択を行ったときには、この
操作に対応する信号が出力１５ａによって再生制御部１
５に導かれる。

チャンネル１が選択されたとき、再生制御部１５は、出
力１５ａに従い、スイッチ１４ａを閉じると共にその他
のスイッチ１４ｂ、１４Ｃを開く。

そのため復調部１６には周波数１１の搬送波が導かれる
ことになり、復調部１６からは、周波数ｆ１の搬送波の
変調を行っていたデジタル信号に等しいデジタル信号が
出力される。このデジタル信号は図示されていないＤ／
Ａ変換器に導かれ、そこで音声信号に変換された後外部
に送出される。

またチャンネル２が選択されたときには、スイッチ１４
ｂが閉じられ、スイッチ１．４ａ、１４ｃが開かれるの
で、周波数ｆ２の搬送波が復調部１６に導かれることに
なる。このときには、この搬送波に対応するデジタル信
号が復調部１６によって復調され、Ｄ／Ａ変換器を介す
ることにより、音声信号となって外部に送出される。チ
ャンネル３が選択されたときも同様である。

なお本発明は上記実施例に限定されず、搬送波の周波数
については３種の周波数を用いた構成について説明した
が、その他の任意の種類の周波数として、例えば４種等
の周波数の搬送波を用いる構成とすることが可能である
。

また上記実施例においては、音声信号をデジタル化して
記録する音声記録装置に本発明を適用した場合について
説明したが、コンピュータ等におけるデジタルデータの
記憶を行う外部記憶装置等にも同様に本発明を適用する
ことが可能である。

（発明の効果） 本発明に係るデジタル信号の多層記録再生装置は、それ
ぞれに対応するデジタル信号に従って変調された複数の
搬送波を同一トラック上に記録する構成とし、このトラ
ックからの再生を行う磁気ヘッドの出力を、複数の搬送
波の各々の搬送波の周波数に対応した通過帯域を有する
バンドパスフィルタ部に導くことによって搬送波の取り
出しを行い、この取り出された搬送波の復調を復調部に
よって行うので、各搬送波の変調を行っていたデジタル
信号がそれぞれ単独に再現されるため、１種類のアジマ
ス角度の磁気ヘッドにより、デジタル信号の記録密度を
高めることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
線図、第２図は複数の搬送波の互いの周波数の関係を示
す説明図、第３図（ａｌ〜第３図（ｃ）は磁気テープの
断面の磁化の様子を示す説明図、第４図は磁気テープの
磁化の様子を示す平面図である。 １１・・・磁気ヘッド １３・・・バンドパスフィルタ部 １６・・・復調部 第２図 第３図（ａ） 第３図（Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）各々がデジタル信号に従って変調され、互いに周波
   数が異なる複数の搬送波を同一トラック上に記録すると
   共に、記録された搬送波の再生を行うことにより、複数
   のデジタル信号の再生を行う記録再生装置であって、 前記トラック上に記録された複数の搬送波の再生を行う
   磁気ヘッドと、この磁気ヘッドにより再生された複数の
   搬送波から各々の搬送波の取り出しを行うバンドパスフ
   ィルタ部と、このバンドパスフィルタ部によって取り出
   された搬送波からデジタル信号の復調を行う復調部とを
   備えたことを特徴とするデジタル信号の多層記録再生装
   置。