JPH028362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はデイジタル情報再生回路に関し、詳
しくは磁気テープの記録媒体に特定の変調方式で
記録されたデイジタル情報を正確に再生するため
のデイジタル情報再生回路に関する。

第１図ないし第３図によつて従来例を説明す
る。第１図に示すように、磁気的な記録媒体（例
えば磁気テープ、磁気デイスク、磁気ドラム、磁
気カード等）に記録されているデイジタル情報
（第２図のS_A、なお矢印は磁界の方向を示す）の
第１段階の再生は、記録媒体１に再生用磁気ヘツ
ド２を近接させ磁気−電気変換によつて電気的ア
ナログ信号として検出する。この検出信号は再生
回路系で処理に適合するように増幅器３により増
幅される（第２図信号S_B）。信号S_Bは第２図に示
す如く、デイジタル情報の各構成要素である２値
信号、すなわち「１」，「０」の信号に対応してそ
の２値信号が「１」から「０」あるいはその逆に
変化する境界において極大あるいは極小のピーク
を有するアナログ波形である。このような極大あ
るいは極小のピークを有するアナログ波形が記録
デイジタル情報の内容に対応して変化しているこ
とを利用してデイジタル情報を再生するために増
幅後の信号S_Bは微分回路４に入力される。微分回
路４からは、信号S_Bの極大あるいは極小のピーク
に対しては零レベルとなり、かつこの零レベルを
基準にして正負に変化する微分波形が第２図中信
号S_Cに示すごとく出力される。この微分信号S_Cは
次段の零レベルコンパレータ５に入力され、零レ
ベルコンパレータ５は、微分信号S_Cが零レベルを
境目として正又は負に変化するタイミングを検出
し、このタイミングに対応させて二つの電圧レベ
ル間を波形的に立上り又は立下るデイジタル信号
を第２図の信号S_Dのごとく生成する。このように
して、記録媒体１に記録されているデイジタル情
報S_Aはこれと対応するデイジタル信号S_Dとして
再生回路によつて再生される。

ところで、第３図ａに示すごとき内容のデイジ
タル情報（図中「１」「０」は２値信号を示す）
を記録媒体に記録させる方式としては同図ｂに示
すごときFM方式、同図ｃに示すごときMFM方
式、同図ｄに示すごときNRZI方式があることが
知られている。いずれの方式も２値信号を構成要
素とするデイジタル情報を記録媒体に磁気的に記
録させ、また、記録媒体から再生させるのに極め
て都合の良いように変調させるものであつて、そ
の変調に当つてはデイジタル情報の直流成分を除
去することができるようにするため、あるいは再
生時に信号読取り用クロツクを同時に再生するこ
とができるようにするため、等の磁気的記録再生
の特性に対応した方式が採用される。すなわち、
第３図ｂのFM方式にあつては、デイジタル情報
の構成要素の２値信号「１」「０」の内、「１」の
信号に対しては2（は変調されるデイジタル情
報の搬送周波数を示す）、「０」の信号に対しては
に対応させており、同図ｃのMFM方式にあつ
ては「１」の信号で反転、「０」の信号で非反転、
「０」の信号が連続する場合は「０」と「０」の
信号の境目で反転させる方式であり、同図ｄの
NRZI方式にあつては「１」の信号で反転、「０」
の信号で非反転となる方式である。

したがつて、変調を受けるデイジタル情報の各
構成要素「１」または「０」の信号の１つの区間
をＴとするとき、前２者の方式にあつては、信号
の反転は2Tの区間に少なくとも１回生じること
になる。信号の反転がこのように多ければ多い
程、第２図において説明したごとく、デイジタル
情報を正確に再生することができる。ところが、
第３図ｄのNRZI方式にあつては、信号の反転が
2Tの区間に生じない場合があり、したがつて、
NRZI方式を採用した場合には、以下に述べるご
とく再生信号の波形がデイジタル情報に対応しな
くなる場合がある。

すなわち、記録媒体に対し、記録前は第３図ａ
に示すごときデイジタル情報が記録に当つては同
図ｄに示すごときNRZI方式のデイジタル情報に
変調され、かかる変調を受けた後でその情報が記
録されてある場合（第２図S_Aを第３図ｄの情報
に置き換える。）に、再生用磁気ヘツドを介して
そのデイジタル情報を検出したときの信号波形
（第３図ｄの情報が第２図S_Bのごとく検出された
ときのもの）には、同図ｄの例えばＰまたはＱの
区間（「０」が相当連続する区間）において零レ
ベルとなる部分が生じてしまい、その結果その信
号は、微分回路４を経た後に零レベルコンパレー
タ５において、デイジタル情報としてはＰまたは
Ｑの区間内において「０」の信号であるにも拘ら
ず「１」の信号がその区間内に存在するかのごと
く検出されてしまい、結果として同図ｄの信号を
正確に再生することができない。

それゆえにこの発明の主たる目的は、上述の欠
点を解消することにあり、たとえばNRZI方式の
ような変調方式に基づき記録媒体に記録された情
報でたとえ「１」又は「０」が一連に連続すると
しても誤りなく正確にデイジタル情報を再生する
ことができるデイジタル情報再生回路を提供する
ことである。

この発明を要約すれば、微分信号に記録デイジ
タル情報に対応する周波数よりは周波数の高い交
流信号を加算手段によつて重畳させ、この重畳信
号を零レベルコンパレータでデイジタル信号に変
換するが、原デイジタル情報の「１」と「０」と
の境界のみ有意とする一方、「１」又は「０」が
連続する中間における零レベル検出に対してはこ
れを無視するように回路手段を構成したことを特
徴とする。

以下、この発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

第４図は一実施例のブロツク線図である。な
お、第１図中の回路手段と同一の参照番号のもの
は同一又は相当のものを示している。６は発振回
路であり、微分回路４から出力される記録デイジ
タル情報に対応するアナログ信号の周波数よりも
充分高い周波数の交流発振信号（信号S_E）を出力
する。７は加算回路（ミキサ）であり、信号S_Eを
受けるとともに微分回路４からの微分信号S_C′を
受けてこれら両者を加算する。ミキサ７の出力
（信号S_F）は次段の零レベルコンパレータ５に与
えられる。零レベルコンパレータ５は入力された
アナログ信号S_Fが設定基準レベルすなわちここで
は零レベルを超えるレベルであるか否かを検出す
るためのものであり、信号S_Fが零レベル以下又は
以上のレベルになつた時に同期して立下り又は立
上る第１のデイジタル信号（信号S_G）を出力す
る。また、この零レベルコンパレータ５はゼロ・
クロス検出回路であつてもよい。機能的には同等
であり、アナログ入力信号がゼロレベルを横切る
ごとに出力レベルを正負に変化させる回路であ
る。零レベルコンパレータ５の出力部は再トリガ
形単安定マルチバイブレータ８（以下、これを
「再トリガマルチ」と略称する）のトリガー入力
（TR）に接続されるとともに、Ｄタイプフリツ
プフロツプ回路９（以下、このフリツプフロツプ
回路を「DFF」と略記する）のＤ入力に接続さ
れる。そして、再トリガマルチ８の出力部は
DFF９のトリガ入力（TR）と接続される。

再トリガマルチ８は、いつたんトリガされて準
安定状態に移行してしまうとその状態中には再度
のトリガパルスが入力しても回路は何ら応答せ
ず、当初の入力パルスに応答した所定幅のパルス
が出力されるだけである普通のマルチバイブレー
タとは異なり、回路の準安定状態でのトリガに対
しても応答し、そのつど回路は新たな準安定状態
を開始する。したがつて、もし回路の準安定期間
以内の間隔ごとに連続した複数のトリガパルスが
入力された場合には、幅の広い１個の方形波出力
パルスを発生する。再トリガマルチ回路の基本的
原理は、時定数用のコンデンサをトリガ入力ごと
に一定量充電（放電）するようにし、そのつど回
路の準安定状態をリセツトするものである。この
一実施例では１つのトリガに対して準安定状態か
ら安定状態になるまでの時間はｄに設定してい
る。この時間ｄは記録されているデイジタル信号
の１デイジツトに割り当てられる時間（＝最小周
期）のほぼ半分以下である。

この再トリガマルチ８の出力S_HはDFF９のト
リガ入力（又はクロツク入力）に入力されるが、
DFF９は周知のフリツプフロツプであり、デー
タ入力端子Ｄに与えられた情報をトリガパルスが
与えられたときに読み込み、少くとも次のトリガ
パルスが与えられるまで蓄積（記憶）する能力を
有する。この例では信号S_Hの立下がりによつての
みトリガが有効に働らき、零レベルコンパレータ
５の出力S_Gのレベル状態をラツチする。DFF９
から端子１０に出力する信号S_Iがデイジタル情報
である。

次に、第５図に示した信号波形図に基づいて一
実施例の回路動作を説明する。磁気テープ等の記
録媒体１に記録されている記録デイジタル情報
S_A′は磁気ヘツド２によつて検出され、増幅器３
で電気的に増幅された後（信号S_B′）微分回路４
で微分され、第１のアナログ信号としての信号
S_C′がミキサ７に出力される。ミキサ７はこの信
号S_C′に発振回路６からの交流バイアス信号S_Eを
重畳し、第２のアナログ信号としての信号S_Fを生
成し、零レベルコンパレータ５に入力する。零レ
ベルコンパレータ５は信号S_Fが零レベルと交差す
る毎に出力レベルを正負に変化させる。信号S_Fに
は高周波成分が乗つているから、零レベル付近で
は出力レベルの正負の変化は頻ぱんである。信号
S_Gのこの比較的周波数の高い部分を周波部とす
る。それ以外の比較的に変化の少ないレベル的な
出力部分をレベル部として区分する。したがつ
て、例示として、第５図中S_A′として示すデイジ
タル波形のうち最右方の一連に続く「０」信号に
対する信号S_Gを参照すればよくわかるように、長
く続く「０」のその始めと終りに周波部が生じる
のはもちろんであるが、その中間部にも比較的に
長い区間、周波部が現れることとなる。一連にひ
き続く「１」信号についても同様であつて、一般
に「０」又は「１」が一連に長く続く区間の中間
部には周波部が生じる。そして、長く続く周波部
の両側のレベル部は共にハイレベルであるか、又
はロウレベルであり、両側がハイとロウ、又はロ
ウとハイであるような状態は生じない。

再トリガマルチ８は、信号S_Gのレベル変化によ
つて（立上りおよび立下りによつて）トリガさ
れ、方形波パルスを出力する。しかも、再トリガ
形であるからその方形波パルスは前記周波部の後
端、言い換えれば図中右方に延びる時間軸上で最
右端に相当するレベル変化時から時間ｄだけ経過
した時に立ち下る。この方形波の立ち下りは次段
のDFF９にとつて有意に働き、該DFF９のトリ
ガとして働く。DFF９はこのトリガが働く時点
における信号S_Hのレベルをラツチする。DFF９
は、信号S_A′における「０」と「１」との境目又
は「１」と「０」との境目に対応して必ずその出
力を反転する。しかしながら、信号S_Gにおける長
く続く周波部の右側（いいかえれば中間部の周波
部の最右端）のレベル変化に起因する信号S_Hの立
ち下がりに対しては、このDFF９のラツチは動
作せず同じ出力レベルを維持することとなる。

したがつて、DFF９の出力部からは第５図の
信号波形S_Iで示すごとく、記録媒体１に記録され
たデイジタル情報（波形S_A′）に対応したデイジ
タル信号が導出される。

なお、第１のデイジタル信号（S_G）を出力する
第１の回路手段は上記実施例では零レベルコンパ
レータ５とした。これは、コンパレータであるの
で基準電圧を可変して汎用性をもたせる趣旨であ
り、必らず零レベルのみに設定するものでなく、
零レベル近傍の所定の電圧レベルであつてもよ
い。零レベルコンパレータはその下位概念として
ゼロ・クロス検出回路でもよいことは前述した。

なお、記録媒体について、この明細書中を通じ
て磁気テープ、磁気デイスク、磁気カード、磁気
ドラム等の磁気記録媒体を念頭において説明した
が、特に磁気的なものに限定されない。たとえ
ば、光（特にレーザ光）によつて穴の有無や濃淡
を検出して光−電気変換に基づくデイジタル信号
の再生回路系でも同様に適用できることは言うま
でもない。

以上のように、この発明によれば、交流バイア
ス信号を重畳させた微分信号からレベル部と周波
部とからなるデイジタル信号をつくり、「１」又
は「０」が一連として比較的長く続く区間の中間
における周波部を無意味ならしめるようにデイジ
タル回路手段を構成したので、反転区間の比較的
長いデイジタル情報であつても当該情報の微分信
号が零レベルに落ち込むことによる再生誤りを皆
無とでき、正確なデイジタル情報を再生できる効
果がある。

なお、この発明はコンパクトカセツトやマイク
ロカセツトにNRZI方式によつてPCM録音された
デイジタル情報の再生において、特に大きな利点
を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のブロツク線図、第２図は第１
図回路各部の信号波形図、第３図は記録方式の説
明図である。第４図はこの発明の一実施例のブロ
ツク線図、第５図は第４図の回路各部の波形図で
ある。 １……磁気記録媒体、２……磁気ヘツド、３…
…増幅器、４……微分回路、５……零レベルコン
パレータ、６……発振器、７……加算回路、８…
…再トリガ形単安定マルチバイブレータ、９……
Ｄタイプフリツプフロツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録媒体に記録されている記録デイジタル情
   報を検出し、増幅手段によつて増幅したあと微分
   回路で微分して得た第１のアナログ信号を処理す
   ることにより前記記録デイジタル情報に対応した
   デイジタル情報を再生するようにしたデイジタル
   情報再生回路において、 前記第１のアナログ信号を受けるとともに、発
   振回路からの交流発振信号を受けて第１のアナロ
   グ信号に前記交流発振信号を重畳して第２のアナ
   ログ信号を出力する加算回路と、 前記第２のアナログ信号を受けて、前記第２の
   アナログ信号が予め設定された電圧レベルと交差
   する毎に二つの電圧レベル間を波形的に立上げ又
   は立下げ、前記二つの電圧レベルのいずれかの一
   定の電圧レベルを有するレベル部と前記二つの電
   圧レベル間で前記交流発振信号の周期で変化する
   周波部とを含む第１のデイジタル信号を出力する
   第１の回路手段と、 前記第１のデイジタル信号を受けて、前記第１
   のデイジタル信号の前記レベル部の後端において
   所定の第１の電圧レベルから所定の第２の電圧レ
   ベルとなり、前記第１のデイジタル信号の前記周
   波部の後端から所定時間だけ前記第２の電圧レベ
   ルを保持した後、前記第１の電圧レベルになる第
   ２のデイジタル信号を発生する第２の回路手段
   と、 前記第１のデイジタル信号と前記第２のデイジ
   タル信号を受けて、前記第２のデイジタル信号が
   前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベル
   に変化するとき、前記第１のデイジタル信号の前
   記レベル部の電圧レベルに対応する電圧レベルを
   出力して保持する第３の回路手段とを備えて、 前記第３の回路手段の出力から前記記録デイジ
   タル情報に対応した前記再生デイジタル情報を導
   出するようにしたことを特徴とするデイジタル情
   報再生回路。 ２ 前記所定時間は、前記記録デイジタル情報の
   １デイジツトに割り当てられる時間のほぼ1/2の
   時間である特許請求の範囲第１項に記載のデイジ
   タル情報再生回路。 ３ 前記第２の回路手段は、再トリガ形単安定マ
   ルチバイブレータである特許請求の範囲第１項又
   は第２項に記載のデイジタル情報再生回路。