JPH0325344Y2

JPH0325344Y2 -

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Publication number: JPH0325344Y2
Application number: JP10391782U
Authority: JP
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1991-05-31
Also published as: JPS599616U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は周波数変調波信号の歪低減回路に係
り、非線形回路の特性を、入力周波数変調波信号
の二次歪を打消す特性とすることにより、入力周
波数変調波信号の二次歪を低減し得、よつて例え
ば情報信号記録円盤から再生された周波数変調波
信号を信号対雑音比（SN比）良く好適にFM復
調せしめ得る歪低減回路を提供することを目的と
する。

オーデイオ信号やビデオ信号などの情報信号を
パルス符号変調（PCM）などのデイジタルパル
ス変調をして得た第１図Ａに示す如き２値のデイ
ジタル信号を周波数変調器に供給すると、周波数
変調器からは同図Ｂに示す周波数変調波信号（以
下、「FM信号」とも記す）が取り出される。こ
のFM信号はFM復調されると、第１図Ｃに示す
復調信号となる。しかしながら、上記のFM信号
が伝送路を伝送されることによつて何らかの原因
により歪（特に二次歪）が生じると、第１図Ｄに
示す如く、FM信号波形の正の半サイクルと負の
半サイクルとの対称性が損なわれ、FM復調回路
の出力信号波形は第１図Ｅに示す如くになり、フ
イルタにより除去できずにキヤリア成分が残り、
また歪成分が干渉成分となつてFM復調され、符
号誤りの原因となる。従つて、上記のFM信号の
二次歪は低減してからFM復調することが、符号
間干渉の減少のために必要となる。

本考案は上記の要求を満たすものであり、以下
その一実施例について第２図乃至第４図の図面と
共に説明する。

第１図は本考案になる周波数変調波信号の歪低
減回路を、本出願人が先に提案した情報信号記録
円盤再生装置に適用したときの一実施例のブロツ
ク系統図を示す。同図中、１は情報信号記録円盤
（以下「デイスク」という）で、本出願人が先に
特願昭52−25262号その他により開示したように、
主要情報信号で単一の搬送波を周波数変調して得
た周波数変調波信号が断続するピツト列として記
録された主トラツクと、相隣る主トラツクの各ト
ラツク中心線間の略中間部分に、デイスク一回転
周期毎に交互に、上記周波数変調波信号の帯域よ
りも低い帯域内に在る単一周波数のバースト状の
第１及び第２のトラツキング制御用参照信号f_P1
及びf_P2の一方が断続するピツト列として記録さ
れた副トラツクとが形成されており、更にf_P1，
f_P2の切換接続部分の主トラツクには第３のトラ
ツキング制御用参照信号f_P3が記録される。また
このデイスク１には再生針のトラツキング用案内
溝は形成されておらず、また電極機能を有してい
る。

ここで、前記主要情報信号は、例えば４チヤン
ネルの情報信号をデイジタル変調して得た信号を
所定区間毎に区切り、各４チヤンネルの区間信号
毎に同期信号と誤り訂正符号及び誤り検査符号更
にはアドレス信号とが付加されて１フレームを構
成するデイジタル信号が、１フレーム単位毎に時
系列的に合成されてなるデイジタル信号系列であ
るものとする。

このデイジタル信号系列で例えば7MHz程度の
搬送波を周波数変調して得たFM信号と前記トラ
ツキング制御用参照信号f_P1〜f_P3とが記録されて
いるデイスク１は、ターンテーブル（図示せず）
上に載置せしめられて例えば900rpmで同期回転
され、その表面上を第１図に示す再生針２の底面
が摺動せしめられる。再生針２はカンチレバー３
の一端に固着されており、カンチレバー３の他端
の基部側には永久磁石４が固定されている。カン
チレバー３の永久磁石４が固定された部分は、再
生装置に固定されたトラツキングコイル５とジツ
タ補正用コイル６により囲繞されている。ジツタ
補正用コイル６は左右のコイル部が夫々同相に巻
回されているため、入力端子７に入来するジツタ
補正信号の極性に応じて永久磁石４に対して同時
に吸引、又は反発となつて働くため、カンチレバ
ー３はデイスク１のトラツク接線方向Ｘに直動し
て、デイスク１の面振れ、あるいは偏芯によつて
生ずるジツタを補正できる。またトラツキングコ
イル５は永久磁石４の磁界方向に対して垂直な方
向に磁界を発生せしめ、トラツキングサーボ回路
８よりのトラツキング誤差信号の極性に応じてカ
ンチレバー３をトラツク幅方向Ｙのいずれか一方
向へ、かつ、その大きさに応じた変位量で変位さ
せる。

再生針２の導出側端面には電極（図示せず）が
蒸着固定されている。ピツクアツプ回路９はこの
再生針２の電極とデイスク１との間に形成される
静電容量が断続するピツト列に応じて変化するこ
とに応動して共振周波数が変化する共振回路と、
この共振回路に一定周波数を印加する回路と、共
振回路よりの上記静電容量の変化に応じて振幅が
変化する高周波信号を振幅検波する回路と、この
振幅検波された高周波信号（再生信号）を前置増
幅する回路とよりなる。このピツクアツプ回路９
より取り出された高周波信号、すなわち前記周波
数変調波信号と第１乃至第３のトラツキング制御
用参照信号との混合信号は、本考案になる歪低減
回路１０に供給される一方、一部が分岐されてト
ラツキングサーボ回路８に供給される。

トラツキングサーボ回路８は上記再生混合信号
中からトラツキング制御用参照信号f_P1〜f_P3を
夫々周波数選択して取り出し、そのうち参照信号
f_P1，f_P2の各包絡線検波出力を差動増幅して得た
トラツキング誤差信号を前記トラツキングコイル
５に出力する。ただし、主トラツクに対するf_P1，
f_P2の記録位置関係はデイスク１の一回転周期毎
に切換わるから、トラツキング制御用参照信号
f_P3の検出出力に基づいて生成されたスイツチン
グパルスによりトラツキング極性が切換えられ
る。なお、トラツキングサーボ回路８は入力端子
１１にキツク指示信号が入来したときは、それに
応じて上記トラツキング極性を切換えられると同
時に、再生針２を１トラツクピツチ分又はそれ以
上強制的にトラツク幅方向へ移送するための信号
をトラツキングコイル５に出力する。

一方、ピツクアツプ回路９から取り出された再
生混合信号中の周波数変調波信号には次の理由に
より二次歪が生じている場合があり、これを低減
するために、再生された周波数変調波信号は本考
案になる歪低減回路１０に供給される。ここで、
上記周波数変調波信号及びトラツキング制御用参
照信号f_P3はレーザー光を光変調器て変調して得
た１の被変調光ビームとされ、他方トラツキング
制御用参照信号f_P1及びf_P2はレーザー光を光変調
器にて変調して得た第２の被変調光ビームとされ
て、ガラス基板上に感光剤層が形成されている円
盤状記録原盤上に、第１の被変調光ビームは長方
形状に集束照射せしめられ、またその位置とは1/
２トラツクピツチ程度離間した位置に第２の被変
調光ビームが円形状に集束照射せしめられる。し
かる後にこの記録原盤は公知の現像処理工程及び
製盤工程を経てスタンパ盤を作成せしめる。しか
して、デイスク１はこのスタンパ盤を導電性プラ
スチツクにスタンプすることにより作成されたも
のである。

一方、デイスク１は等角速度方式（CAV方式）
で記録形成されたものでもあるため、一定周波数
に対する記録波長はデイスク外周側より内周側に
行くに従つて短かくなり、特に最内周記録トラツ
ク部分付近の記録波長は、記録周波数が高い場合
は上記第１の被変調光ビームのスポツト径に近い
極めて短かい長さとなるため、ピツトを好適に形
成できない。特に、周波数変調波信号の周波数は
前記デイジタル信号系列の論理“０”，“１”に
夫々対応してf₀，f₁となるが、このデイジタル信
号系列のスペクトラムは多くの高周波成分を含ん
でおり、この高周波成分についても所定のSN比
を確保する必要があるため、主要情報信号がアナ
ログビデオ信号とアナログオーデイオ信号との多
重信号である場合に比し、より広い周波数偏移が
必要となる。

従つて、デイスク上に記録される周波数変調波
信号は周波数変化が大きく、特に再生針２とデイ
スク１との間の相対線速度が遅いデイスク内周記
録トラツクでは、レーザービームの照射技術の限
界に近い短かい記録波長となるため、ピツトが好
適に形成できない。しかも、前記スタンプによる
デイスクの成形性（メツキ厚の違いなど）は内周
記録トラツク部分ほど悪くなつている。

このため、デイスク１から再生される周波数変
調波信号は、デイスク１の特に内周側の主トラツ
クより再生された周波数変調波信号に二次歪を生
じていることが多い（なお、デイスク１の内周側
を除く相対線速度が所定値以上の大部分の記録範
囲内の主トラツクから再生された周波数変調波信
号には二次歪は殆ど生じていない。）。

歪低減回路１０は上記の内周記録トラツクから
再生された周波数変調波信号に含まれている二次
歪を低減するための回路で、第３図はその一実施
例の回路図を示す。第３図において、１５は再生
周波数変調波信号入力端子で、直流阻止用コンデ
ンサC₁を介してNPNトランジスタQ₁のベースに
接続されている。トランジスタQ₁のベースは抵
抗R₁、可変インピーダンス素子VRを夫々直列に
介して電源端子に接続される一方、抵抗R₂を介
して接地されている。またR₃はトランジスタQ₁
のコレクタ抵抗、R₄はエミツタ抵抗で、C₂は後
述する非線形領域での動作時に問題となる高域周
波数特性の劣化を補償するためのバイパスコンデ
ンサである。上記のトランジスタQ₁等はエミツ
タ接地増幅器を構成しており、後述する如く歪低
減時には可変インピーダンス素子VRの値が可変
されて非線形領域にて動作せしめられる。

トランジスタQ₁のコレクタ出力端子は結合コ
ンデンサC₃及びリミツタ１２を夫々介して抵抗
R₅、コンデンサC₄、抵抗R₆よりなる積分回路に
接続されている。この積分回路は増幅器１７を介
して可変インピーダンス素子VRのインピーダン
ス制御端子に接続されている。すなわち、可変イ
ンピーダンス素子VRは、増幅器１７の出力信号
レベルに応じてインピーダンスが可変されるよう
構成されている。

次に第３図に示す回路の動作につき説明する。
再生針２がデイスク１の比較的外周側に在る主ト
ラツクから再生された周波数変調波信号が入力端
子１５に入来したときは、入力周波数変調波信号
は通常のＡ級動作の動作点に設定されたエミツタ
接地増幅器で反転増幅されてトランジスタQ₁の
コレクタより取り出されてリミツタ１２に供給さ
れ、ここで矩形波に変換される。この矩形波は出
力端子１６より第１図に示すFM復調回路１３に
供給される一方、抵抗R₅，R₆及びコンデンサC₄
よりなる積分回路により積分される。この積分回
路の時定数は、入力矩形波の平均直流レベルの変
化を検出することができるように十分大に選定さ
れている。再生周波数変調波信号に二次歪が無い
場合は、波形の対称性は保たれているので、上記
矩形波の平均直流レベルは略一定値となる。この
積分回路の出力電圧は増幅器１７を通して可変イ
ンピーダンス素子VRの制御電圧としてVRのイ
ンピーダンスを制御し、トランジスタQ₁よりな
るエミツタ接地増幅器の動作点をＡ級増幅器のそ
れの最適値に保持する。

一方、デイスク１の内周側の主トラツクから再
生された周波数変調波信号が入力端子１５よりト
ランジスタQ₁等よりなるエミツタ接地増幅器に
供給され、ここで増幅された後リミツタ１２に供
給されると、リミツタ１２の出力矩形波信号の平
均直流レベルがそれまでとは変化する。すなわ
ち、内周側トラツクから再生された周波数変調波
信号は、前記した原因により第１図Ｄ又は第４図
Ｃに示す如く二次歪を有しているために、正の半
サイクルと負の半サイクルとが夫々対称ではない
ため、二次歪が無い時は例えばデユーテイ・サイ
クルが50％程度であつたリミツタ１２の出力矩形
波のＨレベル期間とＬレベル期間とが、このとき
は互いに大きく異なり、平均直流レベルが二次歪
が無いときに比し変化することとなる（第４図Ｃ
の波形が入力端子１５に入来した場合のリミツタ
１２の出力矩形波の平均直流レベルは、トランジ
スタQ₁により反転増幅されてリミツタ１２に印
加されるから、二次歪が無い場合に比し、Ｈレベ
ル期間がＬレベル期間よりも短かくなるので低く
なる。）。

リミツタ１２の出力矩形波の平均直流レベルの
変化により、前記した積分回路の出力電圧が変化
する（ここでは低くなる）ので、この出力電圧が
増幅器１７を介して供給される可変インピーダン
ス素子VRのインピーダンスをその変化量に見合
つてそれまでの値に比し大なる値に可変制御す
る。この結果、トランジスタQ₁のベースバイア
スが可変制御されてQ₁よりなるエミツタ接地増
幅器の動作点が変化し、これによりこのエミツタ
接地増幅器はトランジスタQ₁のベースに仮に第
４図Ａに示す無歪の正弦波が入力された場合に
は、負方向のベース電流が流れにくくなり同図Ｂ
に示す如く、正の半サイクル期間に比し負の半サ
イクル期間が長い二次歪を有する信号（コレクタ
電圧）を出力するような非線形領域で動作するこ
とになる。

従つて、このような非線形領域で動作をするエ
ミツタ接地増幅器のトランジスタQ₁のベースに、
内周側トラツクから再生された二次歪を有する周
波数変調波信号が、この非線形領域で動作をする
エミツタ接地増幅器により二次歪成分が打消され
るように予め第４図Ｃに示す如く極性を選定して
入力した場合は、入力周波数変調波信号中の二次
歪成分が略相殺されてトランジスタQ₁のコレク
タより第４図Ｄに示す如く、二次歪が低減されて
波形が略対称とされた周波数変調波信号が取り出
される。従つて、この周波数変調波信号が供給さ
れるリミツタ１２の出力矩形波の平均直流レベル
は、外周側トラツク再生時と略同一の値となる。

リミツタ１２の出力矩形波は出力端子１６より
第１図に示すFM復調回路１３に供給され、ここ
でFM復調された後出力端子１４よりデコーダ
（図示せず）へ出力される。本実施例によればデ
イスク１の再生トラツク位置に拘らず歪の無い再
生周波数変調波信号、又は二次歪が有る場合は二
次歪が抵減された再生周波数変調波信号がリミツ
タ１２に供給されるため、リミツタ１２からは常
に平均直流レベルが略一定の矩形波が取り出さ
れ、FM復調回路１３の出力復調信号中にはキヤ
リア成分や干渉歪成分は殆ど含まれておらず、よ
つて後段のデコーダにより復号を行なう場合に
も、デイスク１の全体に亘つて符号間干渉による
符号誤りの無い正確な復号を常に行ない得る。

なお、上記の実施例ではデイスク１のバラツキ
等を考慮してリミツタ１２の出力矩形波を積分し
た電圧により可変インピーダンス素子VRのイン
ピーダンスを可変制御してエミツタ接地増幅器の
動作点を可変し、自動的に二次歪を低減している
が、デイスク１のバラツキ等を考慮しなくてもよ
い場合は、再生針２のデイスク１の再生位置を検
出し、その検出位置が二次歪が問題となる所定の
位置より内周であるときはエミツタ接地増幅器を
前記した非線形領域で動作させるようにしてもよ
い。またエミツタ接地増幅器の代りにベース接地
増幅器を用いてもよく、更には差動増幅器を用
い、その定電流源の電流値を制御することによつ
て同様の非線形動作による二次歪低減動作を行な
わせることもできる。

また、上記実施例ではデイスク１に記録される
主要情報信号がデイジタル信号系列であるとして
説明したが、例えばカラー映像信号と周波数変調
音声信号とが夫々周波数分割多重された信号で単
一の搬送波を周波数変調して得たFM信号が記録
されているデイスクを再生する場合も、再生FM
信号に二次歪が生ずると、上記カラー映像信号と
周波数変調音声信号のうち一方の二次歪成分が他
方の帯域内に混入し、それによるビート妨害によ
り画質等が劣化してしまうことがあるので、かか
るデイスクから再生したFM信号の歪低減に使用
することも有効である。

なお、上記の実施例では説明の便宜上、本出願
人が先に提案した静電容量変化読取型のデイスク
の再生装置に適用した場合を例にとつて説明した
が、本考案はこれに限定されるものではなく、ト
ラツキング案内溝を有する静電容量変化読取型デ
イスクの再生装置や、光ビームによりデイスクの
既記録信号を読取る再生装置にも適用し得ること
は勿論であり、更には広く周波数変調波信号に二
次歪を与える伝送路系にも適用できるものであ
る。

上述の如く、本考案になる周波数変調波信号の
歪低減回路は、可変バイアス回路を有しており周
波数変調波信号が供給される増幅器と、この増幅
器の出力信号を矩形波に変換し矩形波をFM復調
回路へ出力するリミツタと、上記周波数変調波信
号に歪が含まれているときに増幅器の可変バイア
ス回路を可変制御して増幅器を上記歪を打消すよ
うな入出力特性をもつ非線形領域で動作させる制
御手段とよりなるため、上記増幅器より歪が低減
された周波数変調波信号を取り出すことができ、
よつて周波数変調波信号の変調信号と搬送波の各
周波数が近く、また周波数変調波信号の周波数偏
移が大きい場合にフイルタにより従来除去するこ
とができなかつた搬送波を殆ど除去することがで
きると共に、歪、特に二次歪の不要側帯波による
FM復調出力中の干渉成分によつて生ずる符号間
干渉や、周波数変調波信号の変調信号がカラー映
像信号と周波数変調音声信号との多重信号の場合
は画質の劣化等を殆ど除去することができ、更に
前記制御手段はリミツタの出力矩形波を積分して
その平均直流レベルを得て、予め定めた一定値に
対するその変化により前記増幅器が非線形領域で
動作するように可変バイアス回路を制御する積分
回路であるため、周波数変調波信号中に二次歪が
あることを自動的に検出してその都度自動的に歪
低減動作を行なうことができ、更にまた前記周波
数変調波信号は等角速度方式の記録円盤から再生
された周波数変調波信号であり、制御手段は記録
円盤再生トラツクが予め定めた一定の直径値より
も内周側のトラツクであるときに、前記増幅器が
非線形領域で動作するように可変バイアス回路を
制御する手段であるため、二次歪の発生が問題と
なる内周トラツクの再生周波数変調波信号に対し
てのみ有効に歪低減を行ない得る等の数々の特長
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｅは夫々変調信号と歪の無いときの
周波数変調波信号及びそのFM復調出力信号と歪
のあるときの周波数変調波信号及びそのFM復調
出力信号との夫々波形の一例を示す図、第２図は
本考案回路を本出願人が先に提案した情報信号記
録円盤再生装置に適用したときの一実施例を示す
ブロツク系統図、第３図は本考案回路の一実施例
を示す回路図、第４図Ａ〜Ｄは夫々第３図図示回
路の動作説明用信号波形図である。１……情報信号記録円盤（デイスク）、２……
再生針、９……ピツクアツプ回路、１０……歪低
減回路、１２……リミツタ、１３……FM復調回
路、１４……復調信号出力端子、１５……周波数
変調波信号入力端子、１６……矩形波出力端子、
Q₁……増幅用NPNトランジスタ、R₁，R₂……ベ
ースバイアス用抵抗、VR……ベースバイアス用
可変インピーダンス素子、R₅，R₆……積分回路
用抵抗、C₄……積分用コンデンサ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 可変バイアス回路を有しており周波数変調波
信号が供給される増幅器と、該増幅器の出力信
号を矩形波に変換し該矩形波をFM復調回路へ
出力するリミツタと、該周波数変調波信号に歪
が含まれているときに該増幅器の可変バイアス
回路を可変制御して該増幅器を上記歪を打消す
ような入出力特性をもつ非線形領域で動作させ
る制御手段とよりなり、該増幅器より歪が低減
された周波数変調波信号を取り出すよう構成し
た周波数変調波信号の歪低減回路。 (2) 該制御手段は、該リミツタの出力矩形波を積
分して該矩形波の平均直流レベルを得て、予め
定めた一定値に対する該平均直流レベルの変化
により該増幅器が上記非直線領域で動作するよ
うに該可変バイアス回路を制御する積分回路で
ある実用新案登録請求の範囲第１項記載の周波
数変調波信号の歪低減回路。 (3) 該周波数変調波信号は等角速度方式の記録円
盤から再生された周波数変調波信号であり、該
制御手段は記録円盤の再生トラツクが予め定め
た一定の直径値よりも内周側のトラツクである
ときに、該増幅器が上記非直線領域で動作する
ように該可変バイアス回路を制御する手段であ
る実用新案登録請求の範囲第１項記載の周波数
変調波信号の歪低減回路。