JPH087209A

JPH087209A - デジタル磁気記録再生装置

Info

Publication number: JPH087209A
Application number: JP13155494A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tanaka; 聡田中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-06-14
Filing date: 1994-06-14
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】クラス４パーシャルレスポンス方式を用いた
デジタル磁気記録再生装置において、波形等化による等
化誤差と雑音の強調の双方を抑え、エラーレートの向上
を図る。【構成】磁気ヘッドと磁気記録媒体からなる電磁変換
系を有し、クラス４パーシャルレスポンス方式を用いた
デジタル磁気記録再生装置において、電磁変換系のナイ
キスト周波数ｆ_Nにおける出力値とハーフナイキスト周
波数ｆ_N/2における出力値の出力差を３〜７ｄＢ、より
好ましくは４〜６ｄＢとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クラス４パーシャルレ
スポンス方式を用いたデジタル磁気記録再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】パーシャルレスポンス方式は、符号間干
渉を意図的に付加することで記録密度を向上させた高密
度デジタル記録方式であり、パーシャルレスポンス方式
の中でもクラス４パーシャルレスポンス方式（以下、Ｐ
Ｒ４方式という。）は、直流成分がないこと、ＳＮ比が
良いこと等の優れた特徴を持っている。

【０００３】ＰＲ４方式を用いたデジタル磁気記録再生
装置は、プリコーダーと、記録アンプと、磁気ヘッドと
磁気記録媒体からなる電磁変換系と、再生アンプと、波
形等化器と、識別器からなる。

【０００４】そして、記録時においては、記録デジタル
信号が、１／（１−Ｄ²）の伝達関数を有するＰＲ４方
式に対応したプリコーダを介した後、記録アンプで最適
な記録電流に調整される。そして、電磁変換系において
磁気ヘッドにより、磁気記録媒体にデジタル信号が記録
される。

【０００５】また、再生時においては、ＰＲ４方式によ
り磁気記録媒体に記録されていた信号が、電磁変換系に
おいて磁気ヘッドにより再生される。そして、この再生
出力信号が再生アンプを介した後、波形等化器によりＰ
Ｒ４方式の基準を満足するように波形等化される。そし
て、この信号が識別器でデータ識別され再生デジタル信
号に復調され再生される。

【０００６】このようなデジタル磁気記録再生装置の、
波形等化器及び電磁変換系の出力の振幅周波数特性の一
例を図６に示す。なお、伝送レートは４０メガビット／
秒、磁気ヘッドと磁気記録媒体の相対速度は１０ｍ／
ｓ、磁気ヘッドのギャップ長は０．２μｍである。

【０００７】図６において、特性Ｃは波形等化器の出力
の振幅周波数特性（ＰＲ４等化基準のスペクトラム）で
あり、特性Ｄは磁気ヘッド及び磁気記録媒体からなる電
磁変換系の出力の振幅周波数特性である。

【０００８】このデジタル磁気記録再生装置では、ナイ
キスト周波数ｆ_N （記録ビット周波数の１／２の周波
数）は２０ＭＨｚであり、ハーフナイキスト周波数ｆ
_N/2（記録ビット周波数の１／４の周波数）は１０ＭＨ
ｚである。

【０００９】そして、波形等化器の出力の振幅周波数特
性である特性Ｃは、ほぼハーフナイキスト周波数ｆ_N/2
にピークを持ち、前記ピークから周波数が高くなる方
向、または前記ピークから周波数が低くなる方向に行く
にしたがって減少する特性を示している。一方、電磁変
換系の出力の振幅周波数特性である特性Ｄは、ハーフナ
イキスト周波数ｆ_N/2 よりやや低い周波数においてピー
クを持ち、前記ピークから周波数が高くなる方向、また
は前記ピークから周波数が低くなる方向に行くにしたが
って減少する特性を示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、波形等化器
は、電磁変換系の出力の振幅周波数特性を、ＰＲ４等化
基準に整合させるように波形等化を行うものである。し
かし、波形等化器が十分な補正能力を有さなければ、等
化誤差が増大して、エラーレートを劣化させる要因とな
る。また、電磁変換系の再生出力信号に含まれる雑音
は、波形等化器において波形等化を行う際に強調され、
エラーレートを劣化させる要因となる。すなわち、波形
等化による等化誤差と雑音の強調が、エラーレートに大
きく影響を与えることとなる。

【００１１】しかし、波形等化器で理想に近い波形等化
を実現して、等化誤差をなくすことは困難である。ま
た、等化誤差を減らすには、波形等化器の回路規模を増
やす必要があり、その結果として雑音が増加してしま
い、かえってエラーレートが悪くなるといった問題があ
る。したがって、従来のＰＲ４方式を用いたデジタル磁
気記録再生装置では、エラーレートの向上が難しく、高
品位テレビのような、より高密度な記録に対応するのが
困難になりつつある。

【００１２】そこで本発明は、このような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、波形等化による等化誤差
と雑音の強調が抑えられ、エラーレートの向上が図られ
たデジタル磁気記録再生装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】電磁変換系の出力振幅周
波数特性は、一般に、ナイキスト周波数ｆ_N における出
力値とハーフナイキスト周波数ｆ_N/2 における出力値の
出力差（以下、この出力差を「ｆ特」という。）によ
り、その特性を規定することが可能であり、従来、この
ｆ特は小さいほど良いとされていた。

【００１４】しかし、本発明者らが上述の目的を達成す
るために鋭意研究を重ねた結果、このｆ特は小さいほど
よいのではなく、ｆ特には最適な一定の値が存在するこ
とを見いだし、この知見に基づき本発明を成すに至っ
た。

【００１５】すなわち、本発明のデジタル磁気記録再生
装置は、磁気ヘッドと磁気記録媒体からなる電磁変換系
を有し、ＰＲ４方式を用いたデジタル磁気記録再生装置
において、電磁変換系のナイキスト周波数ｆ_N における
出力値とハーフナイキスト周波数ｆ_N/2における出力値
の出力差であるｆ特を３〜７ｄＢ、より好ましくは４〜
６ｄＢとするものである。

【００１６】なお、ｆ特は、例えば、磁気記録媒体の磁
性層の膜厚を厚くする、磁気記録媒体表面の酸化層の膜
厚を厚くする、あるいは、磁気記録媒体として蒸着媒体
を用いる場合は、蒸着の入射角を大きくする、蒸着媒体
の保護膜の膜厚を厚くする、あるいは、磁気ヘッドのギ
ャップ長を大きくする等の方法によって、その値を変え
ることができるので、これらの方法を用いてｆ特を３〜
７ｄＢ、より好ましくは４〜６ｄＢとしてやればよい。

【００１７】

【作用】ｆ特を３〜７ｄＢ、より好ましくは４〜６ｄＢ
と規定することにより、デジタル磁気記録再生装置の波
形等化による等化誤差と雑音の強調が抑えられ、エラー
レートが向上する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１９】本実施例のデジタル磁気記録再生装置は、
図１に示すように、プリコーダー１０と、記録アンプ１
１と、磁気ヘッド１２と磁気記録媒体１３からなる電磁
変換系１７と、再生アンプ１４と、波形等化器１５と、
識別器１６からなる。

【００２０】そして、記録時においては、記録デジタル
信号１が、１／（１−Ｄ²）の伝達関数を有するＰＲ４
方式に対応したのプリコーダ１０を介した後、記録アン
プ１１で最適な記録電流に調整される。そして、電磁変
換系１７において磁気ヘッド１２により、磁気記録媒体
１３に信号が記録される。

【００２１】また、再生時においては、ＰＲ４方式によ
り磁気記録媒体１３に記録されていた信号が、電磁変換
系１７において磁気ヘッド１２により再生される。そし
て、この再生出力信号２が再生アンプ１４を介した後、
波形等化器１５によりＰＲ４方式の基準を満足するよう
に波形等化される。そして、この信号が識別器１６でデ
ータ識別され再生デジタル信号３に復調され再生され
る。

【００２２】このようなデジタル磁気記録再生装置にお
ける電磁変換系の出力の振幅周波数特性をＰＲ４方式に
適したものとするために、例えば、磁気記録媒体の磁性
層の膜厚を厚くする、磁気記録媒体表面の酸化層の膜厚
を厚くする、あるいは、磁気記録媒体として蒸着媒体を
用いる場合は、蒸着の入射角を大きくする、蒸着媒体の
保護膜の膜厚を厚くする、あるいは、磁気ヘッドのギャ
ップ長を大きくする等の方法によって、ｆ特が３〜７ｄ
Ｂとなるように制御する。

【００２３】このように電磁変換系の出力の振幅周波数
特性を制御した例として、特性Ａと特性Ｂを図２に示
す。なお、伝送レートは４０メガビット／秒、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体の相対速度は１０ｍ／ｓ、磁気ヘッド
のギャップ長は０．２μｍであり、ナイキスト周波数ｆ
_N は２０ＭＨｚ、ハーフナイキスト周波数ｆ_N/2は１０
ＭＨｚである。そして、特性Ａのｆ特は約５ｄＢであ
り、特性Ｂのｆ特は約３ｄＢである。

【００２４】エラーレートの評価このようなデジタル磁気記録再生装置のエラーレートの
評価を行った。

【００２５】まず、このような電磁変換系のｆ特の値に
対する等化誤差電力量の変化を調べた。結果を図３に示
す。この図３から、等化誤差電力量を抑えるというの観
点からは、ｆ特は約６ｄＢが最適であることが判る。

【００２６】次に、このような電磁変換系のｆ特の値に
対する雑音強調量の変化を調べた。結果を図４に示す。
この図４から、雑音強調量を抑えるというの観点から
は、ｆ特は約３ｄＢが最適であることが判る。

【００２７】そして、このような電磁変換系について、
等化誤差電力量と雑音強調量の双方の影響を考慮した上
で、ハーフナイキスト周波数ｆ_N/2 におけるＳＮ比を一
定としたときの、ｆ特の値に対するエラーレートの変化
を調べた。結果を図５に示す。この図５から、ｆ特が３
〜７ｄＢの場合にエラーレートが小さくなり、ｆ特が３
ｄＢよりも小さくなると、あるいは７ｄＢより大きくな
ると、エラーレートが大きくなってしまうのが判る。そ
して、ｆ特が４〜６ｄＢにおいてエラーレートは更に小
さくなり、ｆ特が約５ｄＢのときにエラーレートは極小
となることが判る。

【００２８】したがって、ｆ特が約３ｄＢの特性Ｂのデ
ジタル磁気記録再生装置のエラーレートは小さなものと
なる。そして、ｆ特が約５ｄＢの特性Ａのデジタル磁気
記録再生装置のエラーレートは更に小さなものとなる。

【００２９】このように、ＰＲ４方式の電磁変換系の出
力振幅周波数特性のｆ特を、３〜７ｄＢの範囲、より好
ましくは４〜６ｄＢの範囲とすれば、電磁変換系の出力
の振幅周波数特性はＰＲ４方式に適したものとなり、等
化誤差と雑音強調性の双方を抑えることができ、エラー
レートを小さくすることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、波形等化による等化誤差と再生出力信号に含
まれる雑音の強調の双方を抑えることができ、容易にデ
ジタル磁気記録再生装置のＳＮ比を向上させることがで
きる。したがって、エラーレートを小さくでき、より高
密度に記録ができるようになる。

【００３１】また、波形等化器の回路規模を増やしたり
することなく、優れたエラーレートを実現できるため、
波形等化器の回路を簡略なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したデジタル磁気記録再生装置の
一構成例を示すブロック図である。

【図２】本発明を適用したデジタル磁気記録再生装置の
電磁変換系の出力の振幅周波数特性の例を示す特性図で
ある。

【図３】等化誤差電力量のｆ特依存性を示す特性図であ
る。

【図４】雑音強調量のｆ特依存性を示す特性図である。

【図５】エラーレートのｆ特依存性を示す特性図であ
る。

【図６】従来のデジタル磁気記録再生装置の電磁変換系
及び波形等化器の出力の振幅周波数特性を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

１記録デジタル信号２再生出力信号３再生デジタル信号１０プリコーダー１１記録アンプ１２磁気ヘッド１３磁気記録媒体１４再生アンプ１５波形等化器１６識別器１７電磁変換系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッドと磁気記録媒体からなる電磁
変換系を有し、クラス４パーシャルレスポンス方式を用
いたデジタル磁気記録再生装置において、電磁変換系のナイキスト周波数における出力値とハーフ
ナイキスト周波数における出力値の出力差が３〜７ｄＢ
であることを特徴とするデジタル磁気記録再生装置。
【請求項２】前記出力差が４〜６ｄＢであることを特
徴とする請求項１記載のデジタル磁気記録再生装置。