JPH0555949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオ信号記録再生装置に関し、例え
ばビデオテープレコーダ等に適用し得るものであ
る。

ビデオテープレコーダ（VTR）において採用
されている低搬送波FM（周波数変調）記録では、
いわゆる三角ノイズに対するSN比の改善のため
に高域強調のビデオエンフアシス方式が用いら
れ、従来第１図に示すような構成の記録系の装置
があつた。すなわち入力ビデオ信号Ｓ１は第１段
プリエンフアシス回路１において第２図に示す如
く130〔ｋHz〕以上の帯域で中域、高域のSN比の
改善をするエンフアシスを行う。その出力は増幅
器２を介してダイオード構成の第１段非線形圧縮
器３に与えられ、高レベル、高周波で減衰が大き
くなる圧縮を行う。その出力は増幅器４を介して
第２段プリエンフアシス回路５において第３図に
示す如く隣りのトラツクからのクロストークなど
の低減を目的とする43〔ｋHz〕以上の帯域の改善
をするエンフアシスを行う。さらにその出力は第
３段プリエンフアシス回路６において第４図に示
す如く1.8〔ＭHz〕附近にピークをもつたピーキン
グ回路でなり、入力ビデオ信号の輪郭部分のSN
比の改善をするエンフアシスを行う。その出力は
ダイオード構成の第２段比線形圧縮器７において
低周波、大振幅の信号に対して改善されるように
なされている。

この第２段非線形圧縮器７の出力Ｓ２はFM変
調器によつて変調されて記録媒体としてのテープ
に記録される。

これに対して再生系は再生ビデオ信号をFM復
調器で復調した後第２段非線形圧縮器７、第３段
プリエンフアシス回路６、第２段プリエンフアシ
ス回路５、第１段非線形圧縮器３、第１段プリエ
ンフアシス回路１に対応してそれぞれ逆特性をも
つ第１段伸長器、第１段デイエンフアシス回路、
第２段伸長器、第２段デイエンフアシス回路、第
３段デイアンフアシス回路において処理し、かく
して入出力特性の直線性を保つようになされてい
る。

この従来の構成の記録系のプリエンフアシス総
合特性は第５図に示すように、第３段プリエンフ
アシス回路６の中心周波数（この場合1.8〔ＭHz〕）
の附近でエンフアシスゲインが最大となり、この
最大ゲインに対応する周波数より高く又は低くな
つて行くに従つてエンフアシスゲインが低下して
行く特性が得られる。ここで非線形圧縮器３及び
７は入力ビデオ信号Ｓ１のゲインが０〔dB〕（＝
１〔V_pp〕から−20〔dB〕まで変化したとき自動的
にエンフアシスゲインが大きくなるような総合エ
ンフアシスゲイン特性曲線を与えるようになされ
ている。かくして視覚的にノイズが目立ちやすい
小レベル部分に大きいエンフアシス量を与えかつ
ノイズが目立たない大レベル部分に小さいエンフ
アシス量を与えることによりビデオ信号の黒から
白への立上り部のスパイク部分に生じる反転現象
の発生を未然に防止する。因みにこの反転現象は
入力ビデオ信号Ｓ１の振幅が大きい場合に大きい
エンフアシス量を与えた場合に生じ易いからであ
る。

ところで実際上第１図の回路を構成するにつ
き、記録系における第１段及び第２段非線形圧縮
器３及び７はトランジスタのコレクタ又はエミツ
タに非線形特性を形成するダイオードを接続した
構成をもち、また第１段、第２段、第３段プリエ
ンフアシス回路１，５，６はそれぞれ第２図、第
３図、第４図に示すような周波数特性をもつたト
ランジスタ増幅回路で構成する。再生系における
伸長器及びデイエンフアシス回路を同じような構
成をもち、結局記録系及び再生系全体として多数
のトランジスタ（ほぼ10〜20個程度）を縦続接続
することになる。このことはビデオ信号記録再生
装置の記録系及び再生系の特性が全体としてトラ
ンジスタの特性の影響を受けることを意味し、例
えば各トランジスタによつて処理されるビデオ信
号にデイレーが生じ、また高域の周波数特性が劣
化することになる。

このトランジスタの特性の影響は補償はプリエ
ンフアシスの系及びデイエンフアシスの系の中の
どの部分かにおいて行えば良いと考えられるが、
実際上は系全体の特性を考慮してデイエンフアシ
ス系において補償を行わざるを得ず、そのため従
来はデイエンフアシス系の設計が非常に困難であ
つた。因みに実際にはテープないしヘツド系にお
ける周波数特性との関係からプリエンフアシス系
及びデイエンフアシス系の回路構成及び回路定数
は共にかなり相違しており、従つて再生画質、
RF系の特性などと合せてトランジスタについて
の特性上の補償をデイエンフアシス系で行うこと
が良いと考えられるからである。

また第１図の従来の構成においては、実際上圧
縮器及び伸長器、プリエンフアシス回路及びデイ
エンフアシス回路それぞれについて半固定抵抗、
コンデンサなどの可調整素子が用意され、これに
より所定の特性を実現するようになされているた
め、IC上に構成する場合にこれら多数の可調整
素子を外付け部品として接続できるようにしなけ
ればならない不都合がある。

さらに第１図の従来の構成においては、圧縮
器、伸長器において非線形素子としてダイオード
を用いているため非線形のポイント（すなわち非
線形特性曲線における折れ線の折れ曲り点）のレ
ベル（これはダイオードのスレシヨルドレベルで
決まる）を余り小さくできないので、再生画上で
視覚的に目立ちやすい小レベルの部分の再現性を
維持することが困難で、スミア等の劣化を回避で
きない。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
プリエンフアシス系及びデイエンフアシス系にお
ける非線形のポイントを容易に小レベルに下げる
ことができるようにすることにより、再生画の再
現性を一段と向上させかつビデオ信号の小レベル
部分のプリエンフアシスレベルを上げて再生画の
SN比を従来と同等に維持できるようにし、また
デイエンフアシス回路をプリエンフアシス回路に
対して逆回路で構成するようにすることによりデ
イエンフアシス回路の構成を一段と簡易に設計で
きるようにし得るビデオ信号記録再生装置を提案
しようとするものである。

以下図面について本発明の一実施例を詳述する
に、第６図において、１１は記録系、１２は再生
系を示し、記録系１１は費線形増幅回路構成の非
線形プリエンフアシス回路１３を有し、所定の通
過帯域を有するフイルタ１４と、このフイルタ１
４の出力を受けるリミツタ回路１５と、このリミ
ツタ回路１５の出力を入力ビデオ信号Ｓ１に加算
する加算回路１６とを有する。加算回路１６の出
力Ｓ１１はフイルタ１４に入力されると共に、非
線形プリエンフアシス回路１３の出力として線形
プリエンフアシス回路１７に送出される。線形プ
リエンフアシス回路１７の出力Ｓ１２はFM変調
器１８においてFM変調された後、記録ヘツド１
９によつてテープ２０に記録される。

ここでフイルタ１４は非線形増幅する対象とな
る周波数成分を取り出すことができるように第７
図に示すような例えばハイパスフイルタの周波数
特性をもち、かくしてフイルタ１４から取り出さ
れた周波数成分でなる出力Ｓ１４がそのゲインに
対応した増幅度でリミツタ回路１５で増幅され
る。リミツタ回路１５は第８図に示す如く入力信
号Ｓ１４のゲインが下限値IN₀より大きくなれば
これに応じて増幅度が低下して行き、入力信号Ｓ
１４が０〔dB〕の基準値N₂のとき小さい増幅度
A_v0で増幅動作をする。従つて入力信号Ｓ１４が
小レベルであれば大きい増幅度で増幅し、これに
対して大レベルであれば小さい増幅度で増幅す
る。しかるにリミツタ１５は入力信号Ｓ１４のゲ
インが下限値IN₀になればこれに対応して決まる
下限増幅度A_vuで増幅する状態になり、入力信号
Ｓ１４のゲインが下限値IN₀より低下しても増幅
度を上限増幅度A_vuにリミツトする。実際上この
入力信号Ｓ１４のゲインの下限値IN₀はノイズの
レベルを考慮してノズルレベルより僅かに大きい
値に選定され、かくしてノイズレベルに近いレベ
ル範囲にある小レベルの信号をも増幅できるよう
になされている。

従つてリミツタ回路１５の出力端には第８図に
おける入力信号Ｓ１４の３つのレベルIN₀，IN₁，
IN₂に対応させて第９図の曲線KO，Ｋ１，Ｋ２
によつて示すように、入力信号Ｓ１４のレベルが
小さい程大きいレベル（Ｋ０）になりかつ入力信
号Ｓ１４のレベルが下限値IN₀以下になつたとき
最も大きいレベル（Ｋ０）に維持される出力信号
Ｓ１５が送出される。

このようにしてリツタ回路１５において得られ
る出力Ｓ１５は加算回路１６に与えられ、かくし
て正帰還回路２５が形成される。これにより非線
形プリエンフアシス回路１３の総合周波数特性は
第１０図に示す如く、曲線LVで示す入力ビデオ
信号Ｓ１（第９図）に対してリミツタ回路１５の
出力Ｓ１５（第９図）の曲線Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２を
加算した曲線Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２の出力Ｓ１１が得
られる。

また線形プリエンフアシス回路１７は、入力信
号Ｓ１１のレベルが変化しても常に同じ増幅度で
増幅をするもので、非線形プリエンフアシス回路
１３のエンフアシス特性と組合せて記録系１１の
総合エンフアシス特性を所望の特性にするように
非線形プエンフアシス回路１３の出力信号Ｓ１１
の特性を補正する。この場合線形プリエンフアシ
ス回路１７は第１１図の曲線Ｍに示すように入力
信号Ｓ１１に低い周波数部分を大きく減衰させる
と共に、比較的高い周波数部分を周波数が高くな
るに従つて徐々に減衰させて行くような周波数特
性をもつている。

この結果記録系１１の総合エンフアシス周波数
特性は第１２図に示す如く第５図の従来の記録系
のエンフアシス特性と類似した特性曲線をもつよ
うになる。しかし第１２図の場合は入力ビデオ信
号Ｓ１のレベルが小さいときエンフアシスすべき
下限値をリミツタ回路１５の非線形ポイント（す
なわち折れ線の折れ曲り点P0（第８図））によつ
て決めることができるので、ノイズレベルに近い
レベル（第５図の従来の場合はせいぜい−20
〔dB〕程度であつたものを−30〜−40〔dB〕まで
にし得る）にまで小さく設定することができる。

以上は記録系１１の構成であるが、再生系１２
の線形デイエンフアシス回路３１及び非線形デイ
エンフアシス回路３２はそれぞれ記録系１１の線
形プリエンフアシス回路１７及び非線形プリエン
フアシス回路１３の逆回路で構成され、これによ
りテープ２０から再生ヘツド３３によつて再生さ
れた再生ビデオ信号Ｓ２１はFM復調回路３４に
おいて復調され、線形デイエンフアシス回路３１
において第１１図の曲線Ｎに示す如くデイエンフ
アシスした後非線形デイエンフアシス回路３２に
与えられる。非線形デイエンフアシス回路３２は
線形デイエンフアシス回路３１の出力Ｓ２２をフ
イルタ３５に与え、その出力Ｓ２３をリミツタ回
路３６に与え、その出力Ｓ２４を減算回路３７に
与えて線形デイエンフアシス回路３１の出力Ｓ２
２から減算して出力ビデオ信号Ｓ２５として送出
する。

フイルタ３５及びリミツタ回路３６は非線形プ
リエンフアシス回路１３のフイルタ１４及びリミ
ツタ回路１５と同じ構成となされ、従つて非線形
デイエンフアシス回路３２の出力Ｓ２５の周波数
特性は第１０図において曲線Ｌ０１，Ｌ１１，Ｌ
２１で示すよう非線形プリエンフアシス回路１３
の出力Ｓ１１の周波数特性に対して逆の特性を呈
する。

そこで再生系３２の総合デイエンフアシス特性
は第１２図において曲線Ｑで示すように記録系１
１の総合プリエンフアシス特性とは逆の特性とな
り、かくして入力ビデオ信号Ｓ１とほぼ同じ周波
数特性の出力ビデオ信号Ｓ２５を得ることができ
る。

第１３図は本発明の他の実施例を示すもので、
この場合非線形プリエンフアシス回路１３は第６
図について上述したフイルタ１４、リミツタ回路
１５でなる正帰還回路２５と加算回路１６とで構
成された複数例えば２段の非線形プリエンフアシ
ス回路部４１及び４２を縦続接続してなる。しか
るに各非線形プリエンフアシス回路部４１及び４
２は総合特性が第１２図の周波数特性と一致する
ようにその一部を分担するようになされている。
第１３図においては記録系１１のみを示したが再
生系の構成は非線形プリエンフアシス回路１３に
対応する複数例えば２段の逆回路でなる減算ルー
プを縦続接続してなる。

第１３図のように構成すれば各段のリミツタ回
路の増幅度の負担が軽くなるので、記録系１１の
各非線形プリエンフアシス回路４１及び４２の正
帰還回路２５が発振するおそれなく安定した状態
でそれぞれ小レベルのゲインをかせぐことがで
き、かくして再生画のSN比を上げることができ
る。因みにリミツタ回路１５に要求されるゲイン
はテープ特性に応じて決まるから１段のみであれ
ば場合によつて伝達関数を１に近づける必要がで
て来る。このような場合は正帰還回路が不安定に
なるおそれがある。

第１４図は本発明のさらに他の実施例で、この
場合非線形プリエンフアシス回路１３はフイルタ
１４及びリミツタ回路１５に直列にローパスフイ
ルタ４５及びアツテネータ４６が挿入されてい
る。この場合ローパスフイルタ４５はフイルタ１
４の周波数特性の一部を補正するために用いら
れ、またアツテネータ４６はリミツタ回路１５の
出力のレベルを調整するために用いられる。また
この場合も記録系１１に対応して逆回路構成の再
生系を用意すれば良い。

第１４図のように構成すれば、得たい周波数特
性に良く近似した周波数特性をもつたビデオ信号
記録再生装置を得ることができる。

第１５図は本発明のさらに他の実施例を示すも
ので、この場合はフイルタ５１及びリミツタ回路
５２の直列回路５３を記録系１１及び再生系１２
に共用するようになされている。すなわち直列回
路５３の両端は、第１の切換スイツチ５５及び５
６を介して記録系１１の加算回路１６の出力端及
び正帰還入力端に接続され、かつ第２の切換スイ
ツチ５７及び５８を介して再生系１２の減算回路
３５の加算入力端及び減算入力端に接続されてい
る。ここで切換スイツチ５５，５６及び５７，５
８は互いに逆動作して直列回路５３を記録系１１
又は再生系１２に接続する。

第１５図の構成によれば、フイルタ５１及びリ
ミツタ回路５２の直列回路５３を記録系１１及び
再生系１２に別個に設けなくとも良いので、この
分全体としての構成を簡易化し得る。

以上のように本発明に依れば、非線形要素とし
てリミツタ回路を用いて出力のレベルを一定値に
制限する折れ線特性の折れ曲り点のレベルを必要
に応じて容易に下げることができるので、ビデオ
信号のうちでも特にノイズレベルに近い小レベル
の信号成分を強調して記録、再生することによつ
てSN比を向上させることができ、従つて再生画
におけるデイテール部の表現を一段と改善するこ
とができる。因みに従来のエンフアス回路ではダ
イオードを用いて折れ線特性を得ているため折れ
曲り点のレベルを十分に下げることができず、従
つてプリエンフアシスとデイエンフアシスとがう
まく合わないと大きな画質劣化を生じるが、本発
明に依れば十分下げることができる（−30〜−40
〔dB〕程度にまで）のでこの問題を有効に解決で
きる。

かくするにつき従来のように多数のトランジス
タを縦続接続する必要がないので、トランジスタ
の特性の影響を小さくできかつ調整用素子を外付
けするにつき従来の場合と比較して格段的に簡易
で済む。因みに本発明の場合調整を要するのはリ
ミツタ回路周りだけで済む。

これに加えて本発明によれば、正帰還回路を、
高域成分を通過させるハイパスフイルタと、この
ハイパスフイルタの出力をリミツトするリミツタ
回路と、このリミツタ回路の出力の低減成分を通
過させるローパスフイルタと、このローパスフイ
ルタの出力を減衰させるアツテネータとを帰還ル
ープにおいて縦続接続することによつて形成する
ようにしたことにより、正帰還出力の周波数特性
がハイパスフイルタの周波数特性だけによつて決
まるようにせずにその出力側に設けられているロ
ーパスフイルタによつて調整できるようにすると
同時に、正帰還出力の出力レベルがリミツタのリ
ミツト特性だけによつて決まるようにせずにその
出力側に設けられているアツテネータによつて調
整でき、かくして非線形プリエンフアシス回路又
は非線形デイエンフアシス回路全体としての周波
数特性を、ローパスフイルタ及びアツテネータを
挿入した分一段と容易に得たい周波数特性に近づ
けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の記録系を示すブロツク図、第２
図〜第４図はそのプリエンフアシス回路の周波数
特性を示す曲線図、第５図は第１図の記録系の総
合特性を示す曲線図、第６図は本発明に依るビデ
オ信号記録再生装置の一例を示すブロツク図、第
７図、第８図及び第９図はそのフイルタ、リミツ
タ回路及び正帰還回路の特性を示す曲線図、第１
０図は第６図の非線形プリエンフアシス回路の特
性を示す曲線図、第１１図は第６図の線形プリエ
ンフアシス回路の特性を示す曲線図、第１２図は
第６図の記録系の総合特性を示す曲線図、第１３
図〜第１５図は本発明の他の実施例を示すブロツ
ク図である。 １，５，６……プリエンフアシス回路、２，４
……増幅器、３，７……圧縮器、１１……記録
系、１２……再生系、１３……非線形プリエンフ
アシス回路、１４……フイルタ、１５……リミツ
タ回路、１６……加算回路、１７……線形プリエ
ンフアシス回路、１８……FM変調器、１９……
記録ヘツド、２０……テープ、２５……正帰還回
路、３１……線形デイエンフアシス回路、３２…
…非線形プリエンフアシス回路、３３……再生ヘ
ツド、３４……FM復調回路、３５……フイル
タ、３６……リミツタ回路、３７……減算回路、
４１，４２……非線形プリエンフアシス回路部、
４５……ローパスフイルタ、４６……アツテネー
タ、５１……フイルタ、５２……リミツタ回路、
５３……直列回路、５４〜５８……切換スイツ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力ビデオ信号を非線形プリエンフアシス回
   路及び線形プリエンフアシス回路を通じて角度変
   調した後記録し、再生時ビデオ信号を角度復調し
   た後線形デイエンフアシス回路及び非線形デイエ
   ンフアシス回路を通じて再生ビデオ信号を得るよ
   うにしたビデオ信号記録再生装置において、 上記非線形プリエンフアシス回路を、高域成分
   を通過させるハイパスフイルタと、該ハイパスフ
   イルタの出力をリミツトするリミツタ回路と、該
   リミツタ回路の出力の低域成分を通過させるロー
   パスフイルタと、該ローパスフイルタの出力を減
   衰させるアツテネータとを帰還ループにおいて縦
   続接続することによつて形成された正帰還回路を
   少なくとも２段縦続接続することにより構成する
   と共に、 上記非線形デイエンフアシス回路を上記非線形
   プリエンフアシス回路の上記正帰還回路の逆回路
   を少なくとも２段縦続接続することにより構成し
   たことを特徴とするビデオ信号記録再生装置。