JPH0633557Y2 - 回転ヘッド式ディジタル信号記録再生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は回転ヘッド式ディジタル信号記録再生装置に関
する。

（従来の技術） 本考案に係る回転ヘッド式ディジタル・オーディオ・テ
ープレコーダ（DAT）は、音声信号をパルス符号変調し
て得た一定期間分のPCM音声データと所定期間ずつPCM音
声データの前後にトラッキング検出信号（Automatic Tr
ack Finding,ATF信号）を有する多重信号が回転ヘッド
により磁気テープ上に順次にトラックを１本ずつ形成し
て記録される記録機能と、記録された多重信号を再生す
る再生機能とを有する。

このDATによって磁気テープ上に記録された磁化パター
ンは、後述する第２図に示すように、A,Bトラックパタ
ーンが交互に密に隣接して成るものであり、各トラック
の始端より一定期間の部分と終端直前の一定期間の部分
にあるサブコード領域及びPCM信号領域に、夫々、サブ
コードSUB1,SUB2及びATF信号ATF1,AF2が記録され、これ
以外のトラック中間部分のPCM音声領域にはPCM音声デー
タが所定信号フォーマットで記録されている。

ところで、PCM音声データには少なくとも２種類のモー
ドがあり、標本化周波数48kHz標準モードと、標本化周
波数32kHzの長時間モード（又は半速モードともいう）
とがある。半速モードは２モードであり、記録再生時、
回転ドラムの回転速度及びテープ走行速度を標準モード
のそれの１／２倍にすることにより標準モードの２倍の
時間記録ができるモードと、記録時、回転ドラムの回転
速度及びテープ走行速度を標準モードのそれの１／２倍
にし、再生時、標準モードの回転ヘッドの回転速度と同
一である磁気テープ走行速度は１／２倍で再生すること
により標準モードの２倍の時間記録ができるモード、い
わゆるダブルスキャニングを用いるモードとがある。

そして、このダブルスキャニングを用いて長時間の信号
記録再生を行なうDATが知っており、ダブルスキャニン
グにおける再生の際、回転ヘッドは相隣るA,Bトラック
当り４回の割合で走査を行なう。

回転ヘッド1a,1bを走査して記録した信号を再生する
際、ATF信号を検出するのに好都合なトラックとして
は、回転ヘッド1aによる１回目の走査で再生されたＡト
ラックと回転ヘッド1bによる１回目の走査で再生された
Ｂトラックが用いられ、回転ヘッド1aによる１回目の走
査で再生されたＡトラックの終端側のATF2と、回転ヘッ
ド1bによる１回目の走査で再生されたＢトラックの始端
側のATF1とを夫々サンプリングして得た信号に基づきAT
F信号を生成する構成のものである。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来のDATは、ダブルスキャニ
ングにおける再生の際、トラッキングエラーが安定して
しまう疑似ロック状態となってしまっても、このロック
状態を外す手段がなく、再生音のＳ／Ｎが劣化したり、
再生音が出ない状態が長時間続く虞れがあるという問題
点があった。

即ち、トラッキングエラーが発生しない場合、回転ヘッ
ド1aによる１回目の走査時のＡトラックのATF2における
回転ヘッド1Aは位相進み側（第２図に示すように、回転
ヘッド1aは磁気テープＴの走行方向と同じ方向）にずれ
ており、この結果、後述する第２のサンプルホールド回
路13Aは「−」極性のサンプルホールド信号を出力す
る。この直後、回転ヘッド1bによる１回目の走査のＢト
ラックのATF1における回転ヘッド1bは位相遅れ側（回転
ヘッド1bは磁気テープＴの走行方向と逆の方向）にずれ
ており、この結果、後述する第３のサンプルホールド回
路13Bは「＋」極性のサンプルホールド信号を出力す
る。そして第２及び第３のサンプルホールド回路12,13B
の各サンプルホールド信号のレベルは略同一であり、こ
れに基づいてATF信号を出力する。

そして、トラッキングエラーが発生する状態になると、
回転ヘッド1aは磁気テープＴの走行方向とは逆の方向に
ずれ（位相が遅れる状態になり）、Ａトラックの右に隣
接するＢトラックにかかる割合が大きくなって、Ａトラ
ックの終端側のATF2をサンプリングして得た信号レベル
は正常時と比較して小となり、これと相補的に、回転ヘ
ッド1bは磁気テープＴの走行方向と同じ方向にずれ（位
相が進む状態になり）、回転ヘッド1bはＡトラックに隣
接する上記のＢトラックにかかる割合が大きくなって、
Ｂトラックの始端側のATF1をサンプリングして得た信号
レベルは正常時のそれと比較して大となり、これに基づ
いて出力されるATF信号は、トラッキングエラーが発生
しない状態のATF信号と比較して、ATF1（ATF2）をサン
プリングして得た信号が逆位相となる以外、同一であ
る。これにより、トラッキングエラーが続く状態（疑似
ロック状態）で回転ヘッド1a,1bの走査は安定状態にな
ってしまい、トラッキングエラー状態にあるのにも拘ら
ず、トラッキングエラーが発生しない状態のATF信号が
出力され続ける。

従って、上述した従来のDATは、疑似ロック状態を外す
ことができないので、PCM音声データに基づく再生信号
のＳ／Ｎが劣化したり、再生音が出ない状態が長期間続
く虞れがあるという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 上記した問題点を解決するために、本考案は下記の構成
になる回転ヘッド式ディジタル信号記録再生装置を提供
する。

音声信号をパルス符号変調して得たPCM音声データと所
定期間ずつ前記PCM音声データの前後にトラッキング検
出信号を有する多重信号が回転ヘッドにより磁気テープ
上に順次トラックを形成して第１のモードで記録される
か、又は、前記第１のモードに比べ単位時間当りのデー
タ量が１／２倍で、かつ、前記回転ヘッドの回転速度及
び磁気テープの走行速度が前記第１のモードのときの１
／２倍である第２のモードで記録された信号を再生する
回転ヘッド式ディジタル信号記録再生装置であって、 前記第２のモードで記録された信号を再生する際、磁気
テープの走行速度を前記第２のモードと同一とすると共
に、前記回転ヘッドの回転速度を前記第１のモードの同
一の速度にし、前記回転ヘッドにより磁気テープの相隣
る２本のトラック当り４回の割合で前記回転ヘッドを走
査して得た再生信号を所定のタイミングで出力される第
１のサンプリング信号でサンプルホールドする第１のサ
ンプルホールド回路と、 前記再生信号から前記第１のサンプルホールド回路の出
力信号を減算する減算回路と、 この減算回路の出力信号を第２のサンプリング信号でサ
ンプルホールドする第２のサンプルホールド回路と、 前記減算回路の出力信号を第３のサンプリング信号でサ
ンプルホールドする第３のサンプルホールド回路と、 前記第２及び前記第３のサンプルホールド回路の各出力
信号を加算する第１の加算回路と、 前記第２及び前記第３のサンプルホールド回路の各出力
信号を比較し、前記第３のサンプルホールド回路の出力
信号が前記第２のサンプルホールド回路の出力信号より
大なる場合にキック信号を出力する比較回路と、 前記第１の加算回路の出力信号と前記キック信号とを加
算してトラッキング検出信号を出力する第２の加算回路
と、 前記回転ヘッドの１回目の走査により再生された一方の
トラックの終端側のATF信号を検出するタイミングで前
記第１のサンプリング信号及び所定時間遅延されて前記
第２のサンプリング信号を出力し、前記回転ヘッドの２
回目の走査により再生された他方のトラックの始端側の
ATF信号を検出するタイミングで前記第１のサンプリン
グ信号及び所定時間遅延されて前記第３のサンプリング
信号を出力するサンプリング信号発生回路とを有し、前
記トラッキング検出信号に基づいて磁気テープを移送す
るキャプスタンの回転位相を制御するように構成したこ
とを特徴とする回転ヘッド式ディジタル信号記録再生装
置。

（実施例） 第１図は本考案の第１実施例になるブロック構成図、第
２図はダブルスキャニングを用いた再生状態を説明する
ための説明図、第３図（Ａ）〜（Ｆ）は第１図に示すブ
ロック構成の動作を説明するためのタイミングチャート
である。

第１図に示すように、回転ドラム１の回転面には回転ヘ
ッド1aとこれと対向してもう１個の回転ヘッド1bとが取
付固定されてある。磁気テープＴは回転ドラム１に対し
て90°の角度範囲に亘って斜めに添接巻回されており、
キャプスタン２及びピンチローラ３に挟持されて矢印方
向へ走行する。

回転ヘッド1a,1bは互いにアジマス角度が逆向きのギャ
ップを有し、またトラックより幅広（例えば1.5倍）で
あり、回転ドラム１と一体に回転される。ドラムモータ
４の回転軸4aは回転ドラム１の中央部に固定されてあ
る。

次に、この回転ヘッド式ディジタル信号記録再生装置の
ダブルスキャニングにおける記録再生動作について説明
する。

再生 標準モードと同一の回転速度を有する回転ヘッド1a,1b
から得られたRF信号は再生増幅器６で増幅された後、図
示しない再生系に供給されると共に、ATFブロック25に
供給される。

ATFブロック25に供給された再生信号は、ATFブロック25
を構成するイコライザ（EQ）７に供給されると共に、低
域フィルタ（LPF）８を介してエンベローブ検波回路９
に供給される。

イコライザ７に供給された再生信号は比較器10を介し
て、サンプリング信号発生回路であるATF信号検出回路
（SYNC検出回路）11に供給され、ここでATF信号が検出
された後、第３図に示すタイミングでサンプリングパル
スSP1（第１のサンプリング信号），サンプリングパル
スSP2A（第２のサンプリング信号），サンプリングパル
スSP2B（第３のサンプリング信号）（第３図（Ｄ）〜
（Ｆ）に図示）を出力する。サンプリングパルスSP1は
第１のサンプルホールド回路（Ｓ／H1）12に供給され、
サンプリングパルスSP2Aは第２のサンプルホールド回路
（Ｓ／H2A）13Aに供給されると共に、サンプリングパル
スSP2Bは第３のサンプルホールド回路（Ｓ／H2B）13Bに
供給される。

なお、第３図（Ａ）は回転ドラム１の回転周期を示す波
形、同（Ｂ）は回転ヘッド1a,1bがA,Bトラックを走査す
るタイミングを示す波形、同（Ｃ）はパイロット信号f1
の再生波形である。

第３図に示すように、サンプリングパルスSP1は、回転
ヘッド1aによる１回目の走査で再生されたＡトラックの
終端側のATF2をサンプリングすると共に、回転ヘッド1b
による１回目の走査で再生されたＢトラックの始端側の
ATF1をサンプリングするタイミングで出力される。

また、サンプリングパルスSP2Aは、回転ヘッド1aによる
１回目の走査で再生されたＡトラックの終端側のATF2を
サンプリングするタイミングで出力され、そして、サン
プリングパルスSP2Bは、回転ヘッド1bによる１回目の走
査で再生されたＢトラックの始端側のATF1をサンプリン
グするタイミングで出力される。サンプリングパルスSP
2A,SP2Bは夫々サンプリングパルスSP1発生後、所定時間
遅延されて出力される。

低域フィルタ８にて低域波された信号はエンベロープ
検波回路９に供給され、ここでエンベロープ検波された
後、サンプルホールド回路12及び減算器15Aの＋入力端
子に供給される。サンプルホールド回路12に印加された
検波信号は、ここでサンプリングパルスSP1のタイミン
グでサンプルホールドされた後、減算器15Aの−入力端
子に供給される。

減算器15Aはエンベロープ検波回路９から供給される検
波信号のレベルから、サンプルホールド回路12でサンプ
ルホールドされた信号のレベルを減じた減算信号を出力
する。この減算信号はサンプルホールド回路13A及びサ
ンプルホールド回路13B供給される。サンプルホールド
回路13AはサンプリングSP2Aのタイミングで上記の減算
信号をサンプルホールドした後、その出力を加算器25の
一方の＋入力端子及びコンパレータ28の＋入力端子に供
給する。サンプルホールド回路13Bはサンプリングパル
スSP2Bのタイミングで上記の減算信号をサンプルホール
ドした後、その出力を第１の加算器25の他方の＋入力端
子及びコンパレータ28の−入力端子に供給する。加算器
25はサンプルホールド回路13A,13Bから信号を加算した
後、器26を介して、ATF信号（トラッキング検出信号）
が出力され、この信号は第２の加算器27の一方の入力端
子に供給される。

コンパレータ28はサンプルホールド回路13A,13Bから得
られた２サインプルパルスの信号レベルの大小を検出
し、検出結果を加算器27の他方の入力端子に供給する。

トラッキングエラーが発生しない場合、前述したよう
に、第２のサンプルホールド回路13Aは「−」極性サン
プルホールド信号を出力し、また第３のサンプルホール
ド回路13Bは「＋」極性のサンプルホールド信号を出力
し、そして各サンプルホールド信号のレベルは略同一で
あるから、コンパレータ28の出力は「Ｌ」レベルとな
る。このとき、回転ヘッド1aは磁気テープＴの走行方向
と同一方向（位相が進む方向）でＡトラックを走査し、
かつ、これと相補的に、回転ヘッド1bは磁気テープＴの
走行方向と逆の方向（位相が遅れる方向）でＢトラック
を走査するようトラッキング制御されているのである。

トラッキングエラーが発生すると、サンプルホールド回
路13Bの出力信号はサンプルホールド回路13Aの出力信号
と比べて大となるから、コンパレータ28の出力は「Ｈ」
レベルとなる。このとき、回転ヘッド1aは磁気テープＴ
の走行方向と逆方向（位相が遅れる方向）でＡトラック
を走査し、かつ、これと相補的に、回転ヘッド1bは磁気
テープＴの走行方向と同一方向（位相が進む方向）でＢ
トラックを走査するようトラッキング制御されているの
である。

これにより、トラッキングエラーが発生すると、コンパ
レータ28から加算器27の他方の＋入力端子２「Ｈ」レベ
ルのキック信号が印加される。加算器27は増幅器26から
供給されたサンプルホールド回路13A,13Bの出力を合算
した信号と、このキック信号とを加算して得た信号をAT
F信号として出力する。

トラッキングエラーのときの疑似ロック状態のときに発
生するATF信号のレベルは正常時と比較して大である。

加算器27から出力するATF信号は切換スイッチ14のPB入
力端子に供給され、この接点に接続している可動接点14
aを介して加算器15の一方の＋入力端子に印加され、こ
こで他方の＋入力端子に印加された周波数電圧変換回路
（Ｆ−Ｖ）16からの出力電圧に加算される。加算器15B
からの加算電圧はキャプスタンモータ駆動回路17に供給
され、ここで増幅された後、キャプスタンモータ18に供
給されて、磁気テープＴを移送するためのキャプスタン
３の回転位相を制御し、磁気テープＴの位相を調整し
て、トラッキングエラーを除去するよう、回転ヘッド1a
が磁気テープＴの走行方向と同一方向（位相が進む方
向）でＡトラックを走査し、かつ、これと相補的に、回
転ヘッド1bは磁気テープＴの走行方向と逆の方向（位相
が遅れる方向）でＢトラックを走査するよう、キャプス
タン２の回転位相を強制的に制御して磁気テープｔの移
送を調整するキャプスタン・サーボが行なわれる。

また、回転ドラム１を所定の速度で回転するドラムモー
タ４はドラムサーボ回路22に接続れている。

ドラムサーボ回路22は回転ドラム１に近接して設けられ
たセンサ23に接続され、センサ23から回転ドラム１の回
転数に応じた周波数信号が供給されると共に、外部から
基準信号が供給される。そして、ドラムサーボ回路22は
この基準信号とセンサ23から供給される信号との両信号
の位相差なくなるように、ドラムモータ４の回転数を制
御するドラムサーボが行なわれる。

さらに、キャプスタンモータ18には接近して周波数発生
器（FG）19が設けられており、周波数発生器19はキャプ
スタン３の回転に応じた周波数信号を出力する。この周
波数信号は分周回路（１／ｎ）20に供給され、ここで１
／ｎに分周された後、周波数発生器16及び分周回路（１
／ｍ）21に供給される。

周波数発生器16は分周回路20から供給された周波数信号
に応じた電圧を出力し、この電圧は加算器15Bの他方の
＋入力端子に印加される。

こうして、トラッキングエラー状態でなくなると、コン
パレータの出力からキック信号を出力されないから、加
算器27からのATF信号は通常の信号レベルに復帰するこ
とになるので、磁気テープＴに記録された情報を再生し
て得たATF信号と、磁気テープＴを走行させるキャプス
タン３の回転に応じて発生した電圧とを加算して得た加
算器B15から出力する加算信号により、キャプスタンモ
ータ18を所定の移送速度で回転する通常のキャプスタン
・サーボが行なわれるのである。

記録時 ATF信号が印加される切換スイッチ14の可動接点14aはPB
端子からREC端子に切換わる。これによって、ドラムサ
ーボ回路２に供給されている基準信号及び分周回路（１
／ｍ）21からの分周信号が供給され、両信号の位相差に
応じた位相差信号を出力する。

位相比較器（PC）24は切換スイッチ14のREC端子及び可
動接点14aを介して、加算器15Bの一方の＋端子に位相差
信号をし出力する。この位相差信号は加算器15Bで他方
の＋端子に印加された周波数電圧変換回路（Ｆ−Ｖ）16
からのキャプスタン２の回転に応じて発生された電圧と
加算された後、加算信号はキャプスタンモータ駆動回路
17に供給され、ここで増幅された後、キャプスタンモー
タ18に供給されることにより、磁気テープＴを基準信号
に同期させて走行させるようキャプスタン２の回転数を
制御する。

こうして、キャプスタンモータ18を常時、所定の移送速
度で回転するキャプスタン・サーボが行なわれるのであ
る。

また、回転ドラム１の回転はドラムサーボ回路22にてセ
ンサ23から供給されている周波数信号と基準信号との位
相差がなくなるように、ドラムサーボ回路22はドラムモ
ータ４の回転数を制御し、回転ドラム１の回転を所定の
回転に維持するためのドラム・サーボが行なわれるので
ある。

なお、ここで詳述しないが、上記した疑似ロックの場
合、ホームトラック（走査すべきトラック）のパイロッ
ト信号f1の出力よりもクロストークとして拾う隣接する
トラックの出力の方が大きくなるので、このクロストー
ク信号を検出し、ATF信号を生成して疑似ロックを外す
ことができる。

（考案の効果） 上述したように本考案になる回転ヘッド式ディジタル信
号記録再生装置は、ダブルスキャニングにおける再生の
際、トラッキングエラーが発生し続ける疑似ロック状態
となってしまっても、この状態を解除できるから、直ち
に、トラッキングエラー状態を回避できるので、常時、
Ｓ／Ｎが良好である再生音を出力でき、再生音が出ない
状態が長時間続く虞を解消することができる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例になるブロック構成図、第
２図はダブルスキャニングにおける再生状態を説明する
ための説明図、第３図（Ａ）〜（Ｆ）は第１図に示すブ
ロック構成の動作を説明するためのタイミングチャート
である。 部を示す図である。 1a,1b…回転ヘッド、 11…サンプリング信号発生回路（SYNC検出回路） 12A,13A,13B…第１〜第３のサンプルホールド回路、 15A…減算回路、 18…キャプスタンモータ、 15,27…第1,第２の加算回路、 28…比較回路、 A,B…トラック、 ATF1,ATF2…第1,第２のトラッキング信号、 SP1,SP2A,SP2B…第１〜第３のサンプリング信号、 Ｔ…磁気テープ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】音声信号をパルス符号変調して得たPCM音
   声データと所定期間ずつ前記PCM音声データの前後にト
   ラッキング検出信号を有する多重信号が回転ヘッドによ
   り磁気テープ上に順次トラックを形成して第１のモード
   で記録されるか、又は、前記第１のモードに比べ単位時
   間当りのデータ量が１／２倍で、かつ、前記回転ヘッド
   の回転速度及び磁気テープの走行速度が前記第１のモー
   ドのときの１／２倍である第２のモードで記録された信
   号を再生する回転ヘッド式ディジタル信号記録再生装置
   であって、 前記第２のモードで記録された信号を再生する際、磁気
   テープの走行速度を前記第２のモードと同一とすると共
   に、前記回転ヘッドの回転速度を前記第１のモードと同
   一の速度にし、前記回転ヘッドにより磁気テープの相隣
   る２本のトラック当り４回の割合で前記回転ヘッドを走
   査して得た再生信号を所定のタイミングで出力される第
   １のサンプリング信号でサンプルホールドする第１のサ
   ンプルホールド回路と、 前記再生信号から前記第１のサンプルホールド回路の出
   力信号を減算する減算回路と、 この減算回路の出力信号を第２のサンプリング信号でサ
   ンプルホールドする第２のサンプルホールド回路と、 前記減算回路の出力信号を第３のサンプリング信号でサ
   ンプルホールドする第３のサンプルホールド回路と、 前記第２及び前記第３のサンプルホールド回路の各出力
   信号を加算する第１の加算回路と、 前記第２及び前記第３のサンプルホールド回路の各出力
   信号を比較し、前記第３のサンプルホールド回路の出力
   信号が前記第２のサンプルホールド回路の出力信号より
   大なる場合にキック信号を出力する比較回路と、 前記第１の加算回路の出力信号と前記キック信号とを加
   算してトラッキング検出信号を出力する第２の加算回路
   と、 前記回転ヘッドの１回目の走査により再生された一方の
   トラックの終端側のATF信号を検出するタイミングで前
   記第１のサンプリング信号及び所定時間遅延されて前記
   第２のサンプリング信号を出力し、前記回転ヘッドの２
   回目の走査により再生された他方のトラックの始端側の
   ATF信号を検出するタイミングで前記第１のサンプリン
   グ信号及び所定時間遅延されて前記第３のサンプリング
   信号を出力するサンプリング信号発生回路とを有し、前
   記トラッキング検出信号に基づいて磁気テープを移送す
   るキャプスタンの回転位相を制御するように構成したこ
   とを特徴とする回転ヘッド式ディジタル信号記録再生装
   置。