JPH0437504B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はデジタルデータの記録・再生装置に係
り、特には、カセツトテープ等を用いたデジタル
データの記録・再生装置に関する。

（従来技術） 従来、パーソナルコンピユータ等の外部記憶装
置として、ビツト当たりの単価が安く、しかも、
一般に普及しているカセツトテープレコーダが広
く用いられている。このような外部記憶装置への
記録方式には、トーンバースト方式や周波数シフ
トキーイング（FSK）方式などがある。これら
の方式は、いずれもデジタルデータをアナログ信
号に変換して記録するものであるために、１個の
データパルスを記録・再生するのに要する時間が
長くなるという問題点がある。

一方、データパルス列をそのまま記録する方式
も考えられるが、この方式によれば、カセツトテ
ープレコーダの特性上、DC成分の再生が行われ
ないために、データパルス列の『０』，『１』の比
率によつて再生信号のDCレベルが変動し、デー
タ復元のための『０』，『１』のしきい値が一定し
なくなり、安定な再生が行えないという問題点が
ある。この問題点を第５図に従つて、さらに詳し
く説明する。同図ａは記録されるデータパルス
列、同図ｂはカセツトテープレコーダ等の記憶装
置への印加電圧（ただし、フイルタリングしてい
ないもの）を示している。このような記録データ
を再生した場合、その再生信号のDCレベルは、
同図ｃに示すように、データパルス列の『０』，
『１』の比率に応じて変移する。その結果、再生
信号は同図ｄに示すように、『０』の比率が高く
なるとそのレベルが下降し、逆に、『１』の比率
が高くなるとそのレベルが上昇する。その結果、
同図に示すＡ，Ｂ部分において、再生信号がしき
い値以下になつて、データパルスが正しく復元さ
れなくなる。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
のであつて、カセツトテープ等を用いてデジタル
データを迅速に記録することができるとともに、
記録データの再生を正確に行うことができるデジ
タルデータの記録・再生装置を提供することを目
的としている。

（発明の構成） 本発明は、このような目的を達成するために、
次のような構成をとる。

第１図は、第１の発明に係るデジタルデータの
記録・再生装置の構成を示したブロツク図であ
る。

同図ａはデジタルデータの記録部を、同図ｂは
デジタルデータの再生部をそれぞれ示している。

デジタルデータの記録部は次のように構成され
ている。

記録されるデータパルス列は、データ比率検出
手段２に与えられる。データ比率検出手段２は、
データパルス列の『０』，『１』の比率を検出す
る。

データ比率検出手段２の出力は、『０』記録電
圧発生手段４と『１』記録電圧発生手段６とに与
えられる。前記両記録電圧発生手段４，６は、デ
ータパルス列の『０』，『１』の比率に応じて記録
電圧をそれぞれ可変させる。

前記各記録電圧発生手段４，６の出力は、記録
電圧選択手段８に与えられる。記録電圧選択手段
８は、前記記録されるデータが『０』または
『１』であるかに応じて、前記『０』記録電圧発
生手段４または『１』記録電圧発生手段６のいず
れか一方の記録電圧を選択して出力する。

一方、デジタルデータの再生部は、再生信号の
『０』→『１』および『１』→『０』の遷移を所
定のしきい値によつて検出して、記録されたデー
タパルス列を復元するデータ遷移検出手段１０を
具備している。具体的には、前記データ遷移検出
手段１０は、再生信号の『０』→『１』および
『１』→『０』の遷移を、それぞれ対応して個別
に設定されたしきい値によつて検出して、記録さ
れたデータパルス列を復元する。

なお、同図において、符号１２は磁気ヘツド、
符号１４は磁気テープを示している。

さらに、第２の発明は、上記構成に加えて、前
記データパルス列の『０』または『１』が、予め
定められた期間だけ連続した場合に、前記記録電
圧発生手段の記録電圧を再設定する記録電圧再設
定手段（図示せず）を備えている。

次に、上述した構成を備えた発明の作用につい
て説明する。

データ比率検出手段２によつて、データパルス
列の『１』の比率が高くなつたことが検出される
と、『０』記録電圧発生手段４の記録電圧が高く
なるとともに、『１』記録電圧発生手段６の記録
電圧値が低下する。逆に、データパルス列の
『０』の比率が高くなつたことが検出されると、
『０』記録電圧発生手段４の記録電圧が低下する
とともに、『１』記録電圧発生手段６の記録電圧
が上昇する。そうして、記録されるデータが
『１』である場合、記録電圧選択手段８は『１』
記録電圧発生手段６の記録電圧を選択して出力す
る。一方、記録されるデータが『０』である場
合、記録電圧選択手段８は『０』記録電圧発生手
段４の記録電圧を選択して出力する。このよう
に、再生信号のDCレベル変移とは逆になるよう
に記録電圧のDCレベルを変移させてデータパル
ス列を記録すると、再生信号のレベルがほぼ一定
値になるから、再生信号からデータパルス列を正
確に復元することができる。

なお、第２の発明あつては、データパルス列の
『０』または『１』が、長期にわたつて連続した
場合、記録電圧を再設定するので、再生時のDC
レベルがさらに安定して、データパルス列の復元
をさらに正確に行うことができる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第２図は、本発明の一実施例の回路図であり、
特に、データ記録部の構成を示している。

Ｆ１〜Ｆ８はＤ・フリツプフロツプであり、こ
れらはシフトレジスタを構成している。Ｄ・フリ
ツプフロツプＦ１には記録されるデータパルス列
が与えられる。前記Ｄ・フリツプフロツプＦ１〜
Ｆ８の出力は、それぞれに対応して設けられたフ
リツプフロツプＦ９〜Ｆ１６に与えられて、ラツ
チされる。フリツプフロツプＦ１〜Ｆ８には、ク
ロツクパルスがそれぞれ与えられる。これらのフ
リツプフロツプＦ１〜Ｆ８，Ｆ９〜Ｆ１０は，前
述したデータ比率検出手段２に対応している。

フリツプフロツプＦ９〜Ｆ１６の各出力は、抵
抗Ｒ１〜Ｒ８と、オペアンプＡ１に向かつて順方
向にそれぞれ並列接続されたダイオードＤ１〜Ｄ
８とを介してオペアンプＡ１の負側入力として与
えられる。オペアンプＡ１の正側入力には、等し
い抵抗値をもつた分圧抵抗Ｒ９，Ｒ１０によつて
分圧されたVcc／２が与えられる。ここで、Vcc
は電源電圧を示している。なお、抵抗Ｒ１１はオ
ペアンプＡ１のフイードバツク抵抗である。前記
ダイオードＤ１〜Ｄ８およびオペアンプＡ１など
は、前述した『０』記録電圧発生手段４に対応し
ている。

さらに、フリツプフロツプＦ９〜Ｆ１６の各出
力は、抵抗Ｒ１〜Ｒ８と、オペアンプＡ２に向か
つて逆方向にそれぞれ並列接続されたダイオード
Ｄ９〜Ｄ１６を介してオペアンプＡ２の負側入力
として与えられる。オペアンプＡ２の正側入力に
は、前記分圧抵抗Ｒ９，Ｒ１０によつて分圧され
たVcc／２が与えられる。なお、抵抗Ｒ１２はオ
ペアンプＡ２のフイードバツク抵抗である。前記
ダイオードＤ９〜Ｄ１６およびオペアンプＡ２な
どは、前述した『１』記録電圧発生手段６に対応
している。

オペアンプＡ１の出力は、ダイオードＤ１７，
Ｄ１８および抵抗Ｒ１３によつて構成されるアナ
ログスイツチを介して、バツフアアンプＡ３に与
えられる。一方、オペアンプＡ２の出力は、ダイ
オードＤ１９，Ｄ２０および抵抗Ｒ１４によつて
構成されるアナログスイツチを介して、バツフア
アンプＡ３に与えられる。そして、前記二つのア
ナログスイツチの制御信号として、フリツプフロ
ツプＦ１の出力がNOTゲードＧ１を介して与え
られる。前記二つのアナログスイツチなどは、前
述した記録電圧選択手段８に対応している。

バツフアアンプＡ３の出力は、適宜な特性を備
えたフイルタ１８を介して、図示しないカセツト
テープレコーダの磁気ヘツドに与えられる。

以上の構成は、第１の発明および第２の発明の
実施例に共通する構成部分である。第２の発明に
係る実施例は、次に示す特徴的構成をも備えてい
る。

NOTゲードＧ２およびNANDゲードＧ４は、
フリツプフロツプＦ１，Ｆ２の出力に基づいて、
データパルス列の『０』→『１』への遷移を検出
するものである。同じく、NOTゲードＧ３およ
びNANDゲードＧ５は、フリツプフロツプＦ１，
Ｆ２の出力に基づいて、データパルス列の『１』
→『０』への遷移を検出する。NANDゲードＧ
４，Ｇ５の出力は、NORゲードＧ８を介して
リ・トリガラブル・モノマルチ回路１６に与えら
れる。NANDゲートＧ４，Ｇ５の出力の一部を
与えられるNORゲードＧ６，Ｇ７には、記録さ
れる連続データの『０』あるいは『１』がラツチ
される。そして、前記リ・トリガラブル・モノマ
ルチ回路１６の出力と前記NORゲードＧ６，Ｇ
７の出力とが与えられるORゲードＧ９，Ｇ１０
は、前記連続データの『０』または『１』を識別
する。ORゲードＧ９の出力は、Ｄ・フリツプフ
ロツプＦ５〜Ｆ８のクリア端子CLに与えられる。
一方、ORゲードＧ１０の出力は、前記Ｄ・フリ
ツプフロツプＦ５〜Ｆ８のプリセツト端子PRに
与えられる。さらにクロツクパルスおよびリ・ト
リガラブル・モノマルチ回路１６の出力を与えら
れるANDゲートＧ１１の出力は、フリツプフロ
ツプＦ９〜Ｆ１６のクロツク入力端子CKに与え
られる。前記ゲートＧ２〜Ｇ１１およびリ・トリ
ガラブル・モノマルチ回路１６は、記録電圧再設
定手段に対応するとともに、前述したデータ比率
検出手段２とも関連している。

次に、上述した構成を備えた実施例の動作を、
第４図に従つて説明する。

Ｄ・フリツプフロツプＦ１に第４図ａに示すよ
うなデータパルス列が与えられたとする。このデ
ータパルス列は、クロクパルスが入力されるごと
にＤ・フリツプフロツプＦ２〜Ｆ８を順にシフト
されて記憶される。各Ｄ・フリツプフロツプＦ１
〜Ｆ８の内容は、フリツプフロツプＦ９〜Ｆ１６
にラツチされる。

ところで、オペアンプＡ１の仮想接地点は、分
圧抵抗Ｒ９，Ｒ１０によつて分圧された電圧値
Vcc／２に等しくなつている。したがつて、抵抗
Ｒ１〜Ｒ８およびダイオードＤ１〜Ｄ８によつて
加算されたデータパルス列の和が、Vcc／２以上
である場合、即ち、データパルス列における
『１』の比率が高くなつた場合には、オペアンプ
Ａ１の出力、即ち、『０』記録電圧は負方向に次
第に大きくなる。

また、オペアンプＡ２の仮想接地点に対して、
ダイオードＤ９〜Ｄ１６は逆方向に接続している
から、抵抗Ｒ１〜Ｒ８およびダイオードＤ９〜Ｄ
１６によつて加算されたデータパルス列の和が、
Vcc／２以下である場合、即ち、データパルス列
における『０』の比率が高くなつた場合には、オ
ペアンプＡ２の出力、即ち、『１』記録電圧は正
方向に次第に大きくなる。

一方、Ｄ・フリツプフロツプＦ１の出力は、
NOTゲードＧ１を介して前述したアナログスイ
ツチに入力する。したがつて、入力データが
『０』であるときは、ダイオードＤ１７，Ｄ１８
が導通状態になつて、オペアンプＡ１の出力、即
ち、『０』記録電圧がバツフアアンプＡ３に与え
られる。一方、入力データが『１』であるとき
は、ダイオードＤ１９およびＤ２０が導通状態に
なつて、オペアンプＡ２の出力、即ち、『１』記
録電圧がバツフアアンプＡ３に与えられる。そう
して、バツフアアンプＡ３の出力は、フイルタ１
８を介して図示しない磁気ヘツドに与えられて、
磁気テープに書き込みが行われる。

以上は、第１の発明および第２の発明に係る実
施例に共通した動作である。次に、第２の発明の
特徴となる記録電圧再設定手段の実施例の動作に
ついて説明する。

ゲートＧ２〜Ｇ５によつて、データの遷移が検
出されると、その遷移信号がNORゲートＧ８を
介してリ・トリガラブル・モノマルチ回路１６に
与えられる。リ・トリガラブル・モノマルチ回路
１６は、予め設定された時定数によつて定まる期
間内に、前記遷移信号が入力されない場合、その
出力を『１』から『０』に反転させる。NORゲ
ートＧ６は『０』の連続データが入力されている
ときに『１』を出力し、NORゲートＧ７は『１』
の連続データが入力されているときに『１』を出
力する。

したがつて、長期間にわたつて『０』が連続し
て入力されると、Ｄ・フリツプフロツプＦ５〜Ｆ
８のプリセツト端子PRに、ORゲート回路Ｇ１０
を介して『１』が入力され、前記Ｄ・フリツプフ
ロツプＦ５〜Ｆ８は『１』にセツトされる。その
結果、オペアンプＡ１の仮想接地点に加わる電圧
が上昇して、『１』記録電圧が引き上げられる。
これにより、『０』が長期間にわたつて連続して
入力した場合にも、『１』記録電圧がグランドレ
ベルに達するという不都合がなくなる。

一方、長期間にわたつて『１』が連続して入力
されると、Ｄ・フリツプフロツプＦ５〜Ｆ８のク
リア端子にORゲートＧ９を介して『１』が加わ
り、前記Ｄ・フリツプフロツプＦ５〜Ｆ８は
『１』にセツトされる。その結果、『０』記録電圧
が引き下げられることにより、『１』が連続して
入力した場合に、『０』記録電圧がグランドレベ
ルに達するという不都合が解消される。

上述したような動作よつて、第４図ｂに示すよ
うに、記録電圧は、記録データの『１』の比率が
増加すると『１』記録電圧が小さくなるように変
化するとともに、『０』記録電圧が負方向に大き
くなるように変化する。また、記録データの
『０』の比率が増加すると、前述した場合と逆方
向に記録電圧が変化する。

第４図ｃは、前述したようにして記録されたデ
ータを再生した場合の直流レベルの変動を示して
おり、同図ｄは再生された信号波形を示してい
る。このように、記録されるデータパルス列の
『０』，『１』の比率に応じて各記録電圧を変移さ
せると、再生信号のレベルがほぼ一定になる。し
たがつて、このような再生信号は、グランドレベ
ルを基準として比較されることによつて、充分正
確に元のデータパルス列が復元される。しかし、
かなりの長期間にわたつて、『０』または『１』
が連続して再生された場合には、その再生信号の
レベルがグランドレベルに近くなる。そこで、さ
らに正確なデータパルスの復元を行うためには、
第３図に示すように、再生信号の『０』→『１』
および『１』→『０』の遷移を、それぞれに対応
して個別に設定されたしきい値によつて検出し
て、記録されたデータパルス列を復元することが
好ましい。

即ち、第３図に示した実施例は、磁気ヘツド１
２で検出された再生信号をアンプ２０で増幅した
後に、トランジスタTr１〜Tr３などで構成され
るシユミツトトリガ回路２２に与えている。シユ
ミツトトリガ回路２２は、周知のようにヒステリ
シス特性をもつているから、『０』→『１』の遷
移の場合にはグランドレベルよりも正側で、『１』
→『０』の遷移の場合にはグランドレベルよりも
負側で、それぞれのデータ遷移を検出する。この
ようにしてデータの遷移を検出すると、『０』ま
たは『１』が連続することによつて再生信号がグ
ランドレベルに近づいた場合にも、両遷移をグラ
ンドレベルで検出する場合と比較して、より正確
に記録データの復元を行うことができる。

なお、上述の実施例では、データ比率検出手段
２としてのシフトレジスタおよびラツチ回路を、
それぞれ８個のフリツプフロツプで形成したが、
これらは任意個数のフリツプフロツプで構成する
こができる。そして、このフリツプフロツプの個
数が増えるに従つて、データパルス列の『０』，
『１』の比率を精度よく検出することができるの
で、これにともなつて記録電圧の制御も向上す
る。

さらに、再生信号からデータパルス列を復元す
る手段は、第３図に示したようなシユミツトトリ
ガ回路２２を用いるものの他に、種々の変形例を
採ることも可能である。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、本発明に係る
デジタルデータの記録・再生装置は、記録される
データパルス列の『０』，『１』の比率を検出し
て、その比率に応じて『０』記録電圧および
『１』記録電圧をそれぞれ適宜に設定しているか
ら、再生信号のレベルが一定になり、これによつ
て、再生信号から元のデータパルス列を安定して
復元することができる。

また、上述したことから、従来のようにデータ
パルス列をアナログ信号に変換することなく、カ
セツトテープレコーダなどを用いて前記データパ
ルス列を直接に磁気テープに記録しているので、
デジタルデータの記録・再生を比較的に高速で行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示したブロツク図、第
２図は実施例のデータ記録部の回路図、第３図は
実施例のデータ再生部の回路図、第４図は実施例
の動作波形図、第５図は従来例の動作説明図であ
る。 ２……データ比率検出手段、４……『０』記録
電圧発生手段、６……『１』記録電圧発生手段、
８……記録電圧選択手段、１０……データ遷移検
出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デジタルデータの記録部は、 データパルス列の『０』，『１』の比率を検出す
   るデータ比率検出手段と、 前記比率に応じて記録電圧をそれぞれ可変させ
   る『０』記録電圧発生手段と『１』記録電圧発生
   手段と、 記録されるデータが『０』であるときは前記
   『０』記録電圧発生手段の記録電圧を、記録され
   るデータが『１』であるときは前記『１』記録電
   圧発生手段の記録電圧をそれぞれ選択して出力す
   る記録電圧選択手段と具備するものであり、 デジタルデータの再生部は、再生信号の『０』
   →『１』および『１』→『０』の遷移を所定のし
   きい値によつて検出して、記録されたデータパル
   ス列を復元するデータ遷移検出手段を具備したも
   のであることを特徴とするデジタルデータの記
   録・再生装置。 ２ 前記データ遷移検出手段は、再生信号の
   『０』→『１』および『１』→『０』の遷移を、
   それぞれに対応して個別に設定されたしきい値に
   よつて検出して、記録されたデータパルス列を復
   元するものである特許請求の範囲第１項記載のデ
   ジタルデータの記録・再生装置。 ３ デジタルデータの記録部は、 データパルス列の『０』，『１』の比率を検出す
   るデータ比率検出手段と、 前記比率に応じて記録電圧をそれぞれ可変させ
   る『０』記録電圧発生手段と『１』記録電圧発生
   手段と、 記録されるデータが『０』であるときは前記
   『０』記録電圧発生手段の記録電圧を、記録され
   るデータが『１』であるときは前記『１』記録電
   圧発生手段の記録電圧をそれぞれ選択して出力す
   る記録電圧選択手段と、 前記データパルス列の『０』または『１』が、
   予め定められた期間よりも長く連続した場合に、
   前記記録電圧発生手段の記録電圧を再設定する記
   録電圧再設定手段とを具備するものであり、 デジタルデータの再生部は、再生信号の『０』
   →『１』および『１』→『０』の遷移を所定のし
   きい値によつて検出して、記録されたデータパル
   ス列を復元するデータ遷移検出手段を具備するも
   のであることを特徴とするデジタルデータの記
   録・再生装置。