JPH0133991B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、磁気記録再生装置における音声信
号雑音除去回路の改良に関するものである。

従来、音声信号をFM変調して記録した記録担
体より音声信号を再生する場合には、例えばヘリ
カルスキヤン形磁気テープ記録再生装置の再生ト
ラツク切替時点におけるような再生音声FM信号
の不連続などによつて、大振幅の雑音が発生する
ため、例えば再生トラツク切替時点から大振幅の
雑音発生期間は音声信号増幅器の出力信号レベル
を絞り切るようにして、あるいは、再生トラツク
切替時点直前の信号レベルを大振幅の雑音発生期
間中保持する前値保持回路を用いるなどして雑音
を除去してきた。

しかしながら、FM変調した映像信号とFM変
調した音声信号とを重畳して磁気記録再生する場
合には磁気記録再生特性の非直線性によつて、
FM復調された再生音声信号中に再生映像信号の
水平同期信号周期に関連する周期性雑音が発生す
る。このような周期性雑音を低域通過ろ波器
（LPF）にて取り除く場合、該LPFにて帯域制限
されるために、再生トラツク切替時の大振幅の雑
音は該LPFのカツトオフ時定数に相当するトラ
ンジエントを発生し、雑音発生期間が長くなる。
このため、上記LPFにて、上記周波数雑音を除
去したのち、再生トラツク切替時の大振幅雑音を
前記前値保持回路に依り雑音除去すると、前値保
持期間を長くせざるを得なくなる。よつて、原信
号と上記前値保持された信号との差が大きくな
り、再生音声信号の音質を著しく劣化させる。

また、上述のごとき再生音質劣化を防ぐため、
帯域制限せずに上記再生トラツク切替時のトラン
ジエントを短かくして、前述のごとく前値保持回
路にて、再生トラツク切替時の大振幅雑音を除去
すると、再生トラツク切替周期のパルス性雑音が
発生し、特に無音時において非常に耳障りであ
る。なぜなら、再生トラツク切替時点が、前記再
生水平同期信号周期に関連する周期性雑音の零ク
ロス点と必ずしも一致しないため、前値保持され
る信号レベルは、その時点での雑音振幅値とな
る。このため、デイエンフアシス回路、LPFな
どで、帯域外の上記再生水平同期信号周期を基本
波とする周期性雑音を除去しても、パルス性雑音
が残つてしまうことになる。したがつて、再生音
声信号中に上記周期性雑音が存在する場合、再生
音質を劣化させず、かつ、再生トラツク切替周期
のパルス性雑音なしで、上記再生トラツク切替時
に発生する大振幅の雑音を除去する方法として
は、上記再生トラツク切替時点を再生映像信号の
水平同期信号を用いて上記周期性雑音の零クロス
点に一致させるように制御し、該制御された再生
トラツク切替時点の復調信号レベルを大振幅雑音
発生期間保持することが考えられる。この雑音除
去回路を磁気記録再生装置、特に回転ヘツド方式
磁気テープ記録再生装置に適用した場合の一構成
例を第１図にブロツク図で示す。

第１図において、１は磁気記録媒体、２及び３
は再生ヘツド、４及び５は前置増幅器、６は再生
トラツク切替のための切替スイツチ回路、７は再
生信号出力端子、８は音声FM信号抽出用の帯域
通過ろ波器（BPF）、９はFM復調器、１０はFM
搬送波漏洩防止用のLPF、１１は音声信号補間
回路としての前値保持回路、１２はデイエンフア
シス回路、１３は再生音声信号出力端子、１４は
再生水平同期信号入力端子、１５は単安定マルチ
バイブレータ、１６は再生トラツク切替信号、１
７はＤ型フリツプフロツプ回路、１８は再生トラ
ツク切替時点を前記周期性雑音の零クロス点に同
期させた同期化再生トラツク切替信号、１９は再
生水平同期信号、２０は再生トラツク切替信号入
力端子、２５は上記大振幅の雑音発生期間に前値
保持回路１１を動作させるための保持信号発生回
路である。

第２図は第１図に示した回路の無変調搬送波の
復調時における各部信号波形図である。ここで、
ａは再生トラツク切替信号、ｂは再生水平同期信
号、ｃは単安定マルチバイブレータ１５の出力信
号波形、ｄはフリツプフロツプ回路１７より出力
される前記周期性雑音の零クロス点に再生トラツ
ク切替時点を一致させた同期化再生トラツク切替
信号１８の波形、ｅはFM復調器９の出力信号か
らLPF１０によりFM搬送波を除去した信号波
形、ｆは保持信号発生回路２５の出力信号で、再
生トラツク切替時に発生する大振幅雑音の発生期
間を示す信号、ｇは前値保持回路１１の出力信号
波形、ｈは出力端子１３より出力される再生音声
信号である。

磁気記録媒体１から再生ヘツド２または再生ヘ
ツド３によつて取り出された再生信号は、前置増
幅器４または前置増幅器５を通つたのち再生トラ
ツク切替スイツチ回路６により、再生トラツクが
切替えられる。切替スイツチ回路６の出力信号中
よりBPF８にてFM音声信号成分のみを抽出し、
FM復調器９にて復調する。

ここで、FM変調した音声信号は、FM変調し
た映像信号に重畳されて記録されており、その記
録レベルは、FM変調映像信号に対して1/10以下
（例えば−23dB）の振幅レベルであるため、実質
上、FM変調映像信号をバイアスとしてFM変調
音声信号が記録されることになる。

一方、FM変調映像信号は、一例として同期信
号先端を4.2MHz、100％白レベルを5.4MHzとし
てFM変調されるため、FMキヤリア信号がこの
周波数範囲内を映像信号に応じて動くことにな
る。

ところで、バイアス記録では、バイアスとなる
信号の周波数に対して再生される信号レベルが異
なるため、再生されるFM変調音声信号の振幅レ
ベルは、重畳記録された映像信号に応じて変化す
る。この映像信号に対応したAM性の振幅変動を
伴つた再生FM変調音声信号をFM復調すると、
FM復調過程における非線形性のため、上記AM
性振幅変動がわずかではあるが、位相変動に変換
され、FM復調した信号中に上記振幅変動成分つ
まり映像信号成分が復調されてしまう。

この復調された映像信号成分は、FM変調音声
信号を抽出するためのバンドパスフイルタBPF
８及びFM復調信号中の不要成分を除去するため
のローパスフイルタLPF１０にて帯域制限され、
高調波成分が除去されるため、水平同期信号の基
本波成分が残留することになり、第２図ｅに示す
ような周期性雑音となる。

また、前述したごとく再生トラツク切替時点で
はFM音声信号に不連続部分が生じるため、FM
復調すると第２図ｅに示すごとく大振幅の雑音が
発生する。ここで前述したごとく前値保持期間の
増加による再生音質劣化を防ぐため、上記周期性
雑音を除去せず、前値保持回路１１にて上記大振
幅の雑音除去を行なうと、再生トラツク切替時点
が上記周期性雑音の零クロス点に一致しない限
り、再生トラツク切替周期のパルス性雑音が発生
することになる。

ところで、上述した述く周期性雑音は重畳記録
した映像信号に対応したものであり、バンドパス
フイルタBPF８及びローパスフイルタLPF１０
で帯域制限により、水平同期信号の基本波成分が
残留し、第２図ｅに示すような雑音となつてい
る。

ここで再生水平同期信号は、一般的に（第１図
に図示していないが）、再生FM変調映像信号を
抽出する高域通過フイルタ（HPF）やFM復調し
た映像信号より水平同期信号を取り出すためのロ
ーパスフイルタLPFなどのフイルタを通過する
ため、再生FM変調映像信号の水平同期信号相当
部分に対して若干（1.6μs程度）の遅延を有して
いる。

一方、同期性雑音は、重畳記録した映像信号に
対応して発生した映像成分を有する雑音のうち、
上述のバンドパスフイルタBPF８やローパスフ
イルタLPF１０で30kHz程度に帯域制限されたも
のであり、この帯域制限により10μs程度の遅延を
受ける。従つて、再生水平同期信号と周期性雑音
とは、例えば8.4μs程度の時間遅延を有している
ことになる。

そこで、上記周期性雑音の周期が再生水平同期
信号１９と関連があることを用いて、再生トラツ
ク切替時点を上記周期性雑音の零クロス点に同期
させることにより、再生トラツク切替周期のパル
ス性雑音の発生を防止している。すなわち、第２
図ｂに示す再生水平同期信号１９の前縁（または
後縁）を単安定マルチバイブレータ１５のトリガ
ー入力として、上記周期性雑音の零クロス点とパ
ルス後縁が一致するように、上述した再生水平同
期信号と周期性雑音との遅延時間に相当する第２
図ｃに示すパルスを発生させる。上記ｃに示すパ
ルスをクロツク入力とし、第２図ａに示す再生ト
ラツク切替信号１６を入力信号としてＤ型フリツ
プフロツプ回路１７に動作させ、第２図ｄに示す
上記周期性雑音の零クロス点に同期した同期化再
生トラツク切替信号１８を作る。このようにして
得られたｄの同期化再生トラツク切替信号１８に
基づいて再生トラツク切替スイツチ回路６及び保
持信号発生回路２５を動作させ、音声信号補間回
路としての前値保持回路１１により上記大振幅の
雑音を除去すると、第２図ｇに示す波形のように
前値保持信号レベルを常に上記周期性雑音の零点
レベルに一致させることが可能となる。したがつ
て、出力端子１３より出力される波形は第２図ｈ
に示すごとくなり、前値保持期間を長くすること
なく、上記周期性雑音の零クロス点の電圧を保持
することが出来るため、上記周期性雑音に起因す
る再生トラツク切替周期のパルス性雑音の発生を
ほぼ完全に防止することができ、かつ、再生音質
の劣化もない。

しかしながら、上記雑音除去回路においては、
再生トラツク切替時点付近でドロツプアウト等が
発生して再生水平同期信号が欠落すると同期化再
生トラツク切替信号１８が切替わらなくなる事が
あり、再生画像の大きな乱れや再生音声の途切れ
による音質劣化を生じる。以下第３図および第４
図を用いて再生トラツク切替時点付近でドロツプ
アウト等が発生した場合を説明する。

第３図は回転ヘツド形磁気記録再生装置の再生
トラツク切替時点における回転ヘツドの位置を示
す説明図である。ここで２４は回転ヘツドシリン
ダであり、Ａは磁気記録媒体より再生ヘツドが再
生信号を得られる限界点、Ｂは再生トラツク切替
時点の再生ヘツドの位置を表わす。また、第４図
は再生トラツク切替時点付近でドロツプアウト等
が発生した場合の第１図に示した回路の主要部信
号波形図である。なお、ａ〜ｄは第２図に示した
波形と同一である。

一般に第３図に示すＡ点からＢ点までの間には
数Ｈ分の映像信号が記録されている。但しＨは１
水平走査期間である。今、再生トラツク切替時点
直前のＰ点でドロツプアウトが発生し、Ａ点まで
の映像信号が欠落したとする。再生水平同期信号
１９もＰ点よりＡ点まで信号欠落状態となる。こ
のため、第１図の雑音除去回路の構成から明らか
なように、Ｄ型フリツプフロツプ回路１７はPA
期間動作しなくなり、再生トラツク切替を指示す
る同期化再生トラツク切替信号１８が切替わらな
い。その結果、再生ヘツドは、磁気記録媒体１よ
り再生信号を得られる限界点Ａを越えているた
め、再生水平同期信号１９の欠落状態は、第４図
ｂに示すごとく、さらにほぼ１フイールド期間続
くことになる。したがつて、上記再生水平同期信
号１９の欠落のために、再生トラツク切替を指示
する同期化再生トラツク切替信号１８もｄに示す
ように、ほぼ１フイールド期間切替わらないこと
になる。このため、再生トラツク切替スイツチ回
路６が働かず、正規の再生信号が映像再生回路及
び音声再生回路に入力されなくなり、大きな画像
の乱れと再生音声の途切れ症状が生じる。したが
つて、再生トラツク切替時点付近でドロツプアウ
ト等が発生して、再生水平信号が欠落した場合、
上記雑音除去回路では、大きな画像の乱れと再生
音声の途切れによる音質劣化が生じることがある
という欠点があつた。

この発明の目的は、上記した従来技術の欠点を
なくし、再生トラツク切替時点付近でドロツプア
ウト等が発生しても、再生画像及び再生音質をそ
こなうことなく、実用上問題のないレベルまで雑
音を軽減することのできる雑音除去回路を提供す
るにある。

この発明は、再生水平同期信号に位相固定する
自動周波数制御回路（AFC回路）の出力信号を
用いて、上記再生トラツク切替時点を上記周期性
雑音の零クロス点に一致させるように制御するこ
とにより、再生画像の乱れや再生音質の劣化を生
ずることなく、再生トラツク切替時の大振幅の雑
音を除去することに特徴がある。

第５図は、磁気記録再生装置、特に回転ヘツド
方式磁気テープ記録再生装置にこの発明を適用し
た雑音除去回路の一実施例を示すブロツク図であ
る。同図において、２１は位相比較器、２２はル
ープフイルタ、２３は水平同期周波数で発振して
いる電圧制御発振器（VCO）であり、１〜２０
及び２５は第１図と同一である。

第６図は、第５図に示した回路の各部信号波形
図である。ここで、ｉはVCO２３の出力信号波
形であり、ａ〜ｄは第２図で示したものと同一で
ある。

磁気記録媒体１から再生ヘツド２または３によ
つて取り出された再生信号は前置増幅器４または
５を通つたのち、再生トラツク切替スイツチ回路
６により、再生トラツクが切替えられる。切替ス
イツチ回路６の出力信号中よりBPF８にて音声
FM信号成分のみを抽出し、FM復調器９にて音
声信号に復調する。しかしながら、このまゝでは
再生音声信号中に上述したような雑音が発生す
る。そこで、本雑音除去回路では、上記再生水平
同期信号１９を入力とし、位相比較器２１とルー
プフイルタ２２と水平同期周波数で発振している
VCO２３からなるAFC回路の出力信号を用いる
事により、再生トラツク切替時点付近でのドロツ
プアウト等に起因する再生水平同期信号１９の欠
落による再生トラツク切替の誤動作を防止してい
る。

すなわち、第６図ｂに示す再生水平同期信号１
９と水平同期周波数で発振しているVCO２３の
出力信号とを位相比較器２１にて位相比較し、そ
の誤差電圧をループフイルタ２２を通してVCO
２３に加えてやる事により、上記再生水平同期信
号１９に位相固定したVCO２３の出力信号波形
ｉを得る。上記ｉに示すVCO２３の出力信号の
前縁（または後縁）を単安定マルチバイブレータ
１５のトリガ入力として、上記周期性雑音の零ク
ロス点とパルス後縁が一致する第６図ｃに示すパ
ルスを発生させる。そして、上記ｃに示すパルス
をクロツク入力とし、第６図に示す再生トラツク
切替信号１６を入力信号としてＤ型フリツプフロ
ツプ回路１７を動作させ、第６図ｄに示す上記周
期性雑音の零クロス点に同期した同期化再生トラ
ツク切替信号１８を作る。このようにして得られ
たｄの同期化再生トラツク切替信号１８は、再生
トラツク切替時点付近（本例ではＰ点）でドロツ
プアウト等により再生水平同期信号が欠落して
も、VCO２３からは常に水平同期周波数の信号
が出力されているため、必ずＤ型フリツプフロツ
プ回路１７より出力される。また、上記同期化再
生トラツク切替信号１８は、上記再生水平同期信
号１９が欠落した時を除き、上記周期性雑音の零
クロス点に同期している。したがつて、上記再生
水平同期信号１９が再生トラツク切替時点付近で
ドロツプアウト等により欠落しても、再生画像の
乱れや再前音声の途切れは生じない。

以上説明したように、この発明を用いれば、再
生水平同期信号が再生トラツク切替時点付近でド
ロツプアウト等により欠落する場合においても、
再生画像を乱すことなく、かつ、再生音声の途切
れも無く簡単な回路構成により、再生トラツク切
替時点におけるFM信号の不連続に起因する大振
幅の雑音をほぼ完全に除去することができ、その
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の雑音除去回路の一例を示すブ
ロツク図、第２図は、第１図の各部信号波形図、
第３図は回転ヘツド形磁気記録再生装置における
再生トラツク切替時点の回転ヘツド位置を示す説
明図、第４図は再生トラツク切替時点付近でドロ
ツプアウト等が発生した場合の第１図に示した回
路の主要部信号波形図、第５図はこの発明による
雑音除去回路の一実施例を示すブロツク図、第６
図は第５図の主要部信号波形図である。 符号説明、６……切替スイツチ回路、１１……
前値保持回路、１５……単安定マルチバイブレー
タ、１６……再生トラツク切替信号、１７……Ｄ
型フリツプフロツプ回路、１８……同期化再生ト
ラツク切替信号、１９……再生水平同期信号、２
１……位相比較器、２２……ループフイルタ、２
３……VCO、２５……保持信号発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周波数変調映像信号と周波数変調音声信号と
   を周波数多重して、磁気記録媒体上にその長手方
   向に対して一定角度傾斜した記録軌跡として順次
   記録再生する磁気記録再生装置における音声信号
   雑音除去回路であつて、 再生水平同期信号に位相固定した出力信号を発
   生するよう自動周波数制御を受ける発振回路と、 該発振回路から発生された信号を入力とし、該
   発振回路の出力信号の前縁または後縁をその前縁
   とすると共に後縁が、再生映像信号の水平同期信
   号周期に関連して発生する周期性雑音の零クロス
   点と一致するパルスを発生するパルス発生回路
   と、 回転ヘツドシリンダの回転位相を検出したタツ
   クパルスより作られる再生トラツク切換信号から
   上記パルス発生回路の出力パルス後縁に位相を合
   わせて同期化させた同期化再生トラツク切換信号
   を作成して出力する同期化再生トラツク切換信号
   作成回路と、 該同期化再生トラツク切換信号作成回路の出力
   信号により再生トラツクを切換える再生トラツク
   切換スイツチ回路と、 周波数復調された再生音声信号を入力とし再生
   トラツク切換え時点における再生周波数変調音声
   信号の不連続に起因するパルス性雑音の発生期間
   中は該雑音発生直前の再生音声信号レベルにその
   出力を保持する前値保持回路と、より構成された
   ことを特徴とする磁気記録再生装置における雑音
   除去回路。