JPH04502976A - 磁気記録方式の改良 - 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】 °磁気記録方式の改良” 本発明は磁気記録方式に関する。従来の磁気記録にはａ、ｃ、バイアスを使用し た記録方式を伴っていた。このａ、ｃ、バイアスは、高振幅、高周波の信号であ り、記録されるべき信号に付加されるものである。このバイアス信号の目的は磁 気媒体のヒステレシスによる歪を低減または除外することである。オーディオや ビデオ磁気記録に於いて、望ましい情報信号は、直面する歪の問題を線形化する ためにこの付加的な高周波、高振幅のバイアス信号（ａ、ｃ、バイアス）を使用 した磁気テープに記憶される。

ａ、ｃ、バイアス方式の不利な点は高周波信号が効果的に記録できないことであ る。

本発明によれば、記録されるべき信号の生成、記録プロセスの転送関数に逆比例 する該信号の修正、および記録装置の記録ヘッドへの該修正信号の付加を含む磁 気記録の方法が提供される。

記録プロセスの転送関数の勾配は信号レベルの変動と共に変化し、そして、この 方法は異なる信号レベルに対し別々に信号を修正することを含んでいる。

修正された信号中の高調波の存在は重要であり、これらの高調波は記録ヘッドで の位相遅れを受けるため、この方法は高調波の周波数に関して高調波の位相進み に備えている。

本発明によれば、さらに、記録されるべき信号を受け入れるための入力手段、記 録プロセスの転送関数に逆比例するよう該信号を修正する手段、および記録装置 の記録ヘッドに修正された該信号を付加するための手段を具備する磁気記録用の 装置が提供される。

本発明の実施態様は、添付図面を参照しつつ、実施例として、述べられるであろ う、添付図面において、 第１図は直線スケールで描かれた記録する波動と記録された波動の関係を示す。

第２図は対数スケールで描かれた記録プロセスの転送関数を示す。

第３図も対数スケールで描かれた信号入力と記録ヘッドの磁束（ｆｌｕｘ）間の 逆転送量数を示す。

第４ａ図は記録されるべき信号をサイン波の形で示す。

第４ｂ図は修正された信号を示す。

第４ｃ図は高調波に分離された第４ｂ図の修正信号を示す。

第５図は本発明の方法を実施するための回路のブロック図である。

第６図は本発明の方法を実施するための回路図である。

図面を参照して、この発明は、記録が３．ｌ：、バイアスなしになされる場合に 出現する独自な歪を除外することを基本にされる。この特性は、記録する磁束と 記録された磁束間の非線形性関係のものであり、三乗の関係に近似している。こ の関係が第１図に示され、線形スケールで描かれている。

第２図は同様の関係を示すが、対数スケールで描かれている。この関係の非線形 性は以下の様に説明することができる。即ち、入力信号の最初の１６デシベルに 対し出力信号は３乗の関係で立ち上がっている。入力信号の続きの４デシベルに 対して出力信号は入力の５乗で立ち上がっている。さらに入力信号の次の２０デ シベルでは、出力信号は入力信号と１次比例して増加する。その後に磁気飽和が 起きている。

上述の様に、記録プロセスの転送関数は如何なるヒステレシスも示すことがなく 、常に単一値を取る。出力は、常に与えられた入力信号の強さに対し同じ値を取 ることになり、信号の以前の経緯、即ち、その信号が増加しているか、または減 少しているかから独立している６、この単一値の法則は全ての磁鉄鉱材料につい ての初期残留磁化曲線からの結果である。

従来、磁気記録に対するａ、ｃ、バイアス技術の使用により、低歪状態での高周 波性能は不十分ではあるが達成することが可能であり、また高歪状態ではあるが 良好な高周波性能を達成することが可能であった。オーディオやビデオ用の全て の磁気記録はこのいずれかの妥協を受け入れている０本発明に従えば、記録する 信号は、第２図に示される記録する転送関数に逆比する方式により修正される、 このように、記録されるべき信号の修正と記録ヘッドへの修正信号の付加により 、本質的に歪のない記録が、高周波のａ、ｃ、バイアスの使用なしで達成するこ とが可能となる。

いま第３図を参照すれば、対数スケールで描かれた記録する信号の修正関数が示 されている。この関数は以下の様に説明できよう、即ち、３乗根関数である、入 力信号のＯ（ゼロ）から５０デシベル間の第１段階、５乗根関数である、５０か ら７０デシベル間の第２段階、さらに１次である７０から９０デシベル間の最終 段階である。この関数は第２図に示される記録プロセスの転送関数の逆関数にな っている。

記録されるべき信号は、この様に、記録する転送関数の信号と逆なように修正ま たは変換される。

実施例について、第３図の転送関数は、第４ａ図に示されるサイン波を第４ｂ図 に示される波形に修正する効力を有している。フーリエ解析によれば、第４ｂ図 の波形は一連の高調波により説明することができる。即ち、それは、基本周波数 、それにその３次、５次、７次などの夫々別々の相対的振幅からなる高調波であ る。これが第４Ｃ図に示されている。

いま第５図を参照すれば、上で説明された修正プロセスを効力あるものにするた めのブロック図が示されている。入力信号Ｖｉｎは修正回路ＭＯＤ５に付加され 、この回路は、修正された信号Ｖｏｕｔを生しるための記録用転送関数の信号に 逆比例する方式でその信号を修正する。

これが記録ヘッドの駆動回路５０に付加され、ここでまずＶｏｕｔを電流に変換 し、それから移動テープ上に記録されるべき磁束に変換される。

記録ヘッドからの電流はヘッド・ギャップに磁束を生成し、記録が完了すること になる。

しかしながら、周波数が増加するにつれて、記録ヘッドの回転の自己容量により 記録ヘッドに位相遅れが発生し始める。

一定の周波数に於いて、記録ヘッド回路は共振し、高調波の周波数がこの共振周 波数に接近するに従い、その周波数での高調波の位相はますます遅れることにな っていく。

この位相遅れは、修正された信号のより高い高調波をしだいに遅らせる。しかし ながら、記録されるべき信号の高調波は、それらの正しい位置に正確に合わなけ ればならない、このように、低歪の記録を生成するためには、修正された信号の 高調波の位相は、記録ヘッドの自己容量によって生じる位相遅れを補償するよう に、高調波の周波数に関して進んでいることが必要である。

いる第６図を参照すれば、本発明の方法を実施するための回路が図示されている 。

この回路は、記録されるべき信号Ｖｉｎを受け入れる予備増幅器ステージ７１を 包含する。予備増幅器ステージ７１は信号修正ステージ７２に対し入力信号を用 意する。

信号修正ステージ７２は入力レジスタＲＯを有する制御増幅器７２１を包含し、 レジスタＲＯは副ステージ７２３と７２４の有効抵抗と組んで増幅器７２１のゲ インを制御する。この副ステージ７２３は正の信号を処理し、一方、副ステージ ７２４は負の信号を処理する。ツクステージ７２３と７２４は回線７２３ａ。

７２３ｂと７２４３．７２４ｂを夫々含む負帰還ループの部分を形成する。

副ステージの夫々は１６個のダイオード・ステージを包含している。副ステージ ７２３に於いてダイオード・ステージは参照番号Ｄ１からＤ１６により識別され 、副ステージ７２４に於いてダイオード・ステージは参照番号Ｄ１０１からＤ１ １６によって識別されている。

ダイオード・ステージの夫々は増幅器７２１の出力で現出する信号レベルにより 制御される異なるレベルで導通している。

このダイオード・ステージの夫々は、プリセントされるバイアス電圧を付加され 、増幅器７２１からの出力電圧が規定値に達するまでこのダイオードを非導通に 保持している０例えば、出力電圧がＯｍＶから例えば１００ｍｖに増加するにし たがって、第１ステージのダイオードＤ１は電導を開始し、増幅器７２１のゲイ ンはＲ１とＲＯの比率により定められる。

増幅器７２１からの出力電圧がさらに増加するに従い、ダイオードＤ２が電導を 開始し、そのゲインは並列であるＲ１とＲ４の合成抵抗とＲＯとの比率によって まさに決定される。これは実際にゲインの減少であり、信号レベルがなおそれ以 上増加するに従って、ダイオードＤ３、Ｄ４などは夫々電導を開始し、このよう にしてさらにゲインを減少させていく。レジスタＲ１、Ｒ４、Ｒ７などの値は、 増幅器７２１のゲイン・プロフィールが上述した方式で入力信号Ｖｉｎを修正す るよう記録プロセスの転送関数に逆になるように選定される。

信号修正ステージ７２からの出力Ｖ　ｓｏｄは変換レジスタＲ３９とＶＲ４を通 してヘッド駆動ステージ７４に付加される。変換レジスタと並列に、数多くの容 量〜抵抗ネットワークを包含する位相進み用ステージ７３が結合されている。

位相進みステージ７３に於いて、望ましい周波数レンジは、対象となる周波数バ ンドを含む６？の段階に分割される０位相進みステージで分離された夫々のステ ージは、位相を少量進めるように作用し、この進みは信号Ｖｓｏｄを達成する高 調波の周波数に関してである。このことの効果は記録ヘッドのインダクタ７４２ の自己容量によって生じる位相遅れを打ち消すことである。

このネットは、記録ヘッドに付加される信号の高調波の位相が対象となる周波数 レンジに渡り９０度で保持されるということを結果する。

以上の様にして、変調された信号の高調波は、基本波に関して遅れることなく正 しく位置決めされる。

修正と改良は、本発明の範囲から逸脱することなく付加することが可能である− １，Ｓ、、―−＾−市一−ＰｃＴＩＧＢ８９１ｏｏ６６８国際調査報告 ＧＢ　８９１００６６８ ＳＡ　２９５０６

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．記録されるべき信号の生成、記録プロセスの転送関数に逆比例する該信号の 修正、および記録装置の記録ヘッドヘの該修正信号の付加を包含する磁気記録の 方法。
2. ２．上記信号の修正が記録されるべき信号の３乗根を生成することを包含する請 求範囲１に記載の方法。
3. ３．上記修正信号が記録されるべき信号の５乗根を生成することを包含する請求 範囲１または２記載の方法。
4. ４．信号が異なる信号レベルに対して異なる勾配の転送関数の手段により修正さ れる先行請求範囲のいずれかに記載の方法。
5. ５．記録プロセスの転送関数を最初に決定する段階と、決定された転送関数に逆 比例する該信号の修正を包含する先行請求範囲のいずれかに記載の方法。
6. ６．信号の高調波の周波数に関連して修正信号の位相を変換する段階を包含する 先行請求範囲のいずれかに記載の方法。
7. ７．信号が記録ヘッドのインダクタンスの自己容量により生ずる位相遅れに対し 補償する様に進んだ位相になる請求範囲６に記載の方法。
8. ８．修正信号が基本的で多くのより高い周波数の高調波を包含し、夫々の高調波 の位相がその周波数に関して進んでいる先行請求範囲のいずれかに記載の方法。
9. ９．修正信号が基本的で多くのより高い周波数の高調波を含む多くの成分を包含 し、夫々の成分の位相が、その成分が記録ヘッドのインダクタンスの自己容量の 結果として受ける位相遅れを補償する様に進んでいる請求範囲１に記載の方法。
10. １０．記録されるべき信号を受入れる入力手段、記録プロセスの転送関数に逆比 例して該信号を修正する手段、および記録装置の記録ヘッドに修正された該信号 を付加する手段を含む磁気記録のための装置。
11. １１．上記の信号を修正するための該手段がゲイン修正段階を複数にし、夫々の ゲイン修正段階が異なる信号レベルに応答することを包含する請求範囲１０に記 載の装置。
12. １２．高調波の周波数に関して修正信号の高調波の位相を進めるための手段をさ らに包含する請求範囲１０または１１に記載の装置。
13. １３．上記の位相進み手段が異なる周波数バンドに夫々が応答する多数の位相進 みステージを包含する請求範囲１２に記載の装置。
14. １４．本質的に、添付図面を参照してこれまでに説明されたような磁気記録方法 。
15. １５．本質的に、添付図面を参照してこれまでに説明されたような磁気を記録す るための装置。