JPS581815A - デイジタル情報再生回路 - 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】 この発明はディジタル情報再生回路に関し、詳しくは磁
気テープ等の記録媒体に特定の変調方式で記録されたデ
ィジタル情報を正確に再生するためのディジタル情報再
生回路に関する。

第１図ないし第３図によって従来例を説明する。

第１図に示すように、磁気的な記録媒体（例えば磁気テ
ープ、磁気ディスク、磁気ドラム、磁気カード等）に記
録されているディジタル情報（第２図のＳＡ、なお矢印
は磁界の方向を示す）の第１段階の再生は、記録媒体１
に再生用磁気ヘッド２を近接させ磁気−電気変換によっ
て電気的アナログ信号として検出する。この検出信号は
再生回路系で処理に適合するように増幅器３により増幅
される（第２回付号ＳＢ）。信号ＳＢは第２図に示す如
く、ディジタル情報の各構成要素である２値化号、すな
わちｒｌＪ、ｒＯＪの信号に対応してその２値化号が「
１」からｒＯＪあるいはその逆に変化する境界において
極太あるいは極小のピークを有するアナログ波形である
。このような極大あるいは極小のピークを有するアナロ
グ波形が記録ディジタル情報の内容に対応して変化して
いることを利用してディジタル情報を再生するために増
幅後の信号８１Ｂは微分回路４に入力される。微分回路
４からは、信号ＳＢの極大あるいは極小のピークに対し
ては零レベルとなり、かつこの零レベルを基準にして正
負に変化する微分波形が第２図中信号Ｓ。に示すごとく
出力される。この微分信号馳は次段の零レベルコンパレ
ータ５に入力され、零レベルコンパレータ５は、微分信
号Ｓｃが零レベルを境目として正又は負に変化するタイ
ミングを検出し、このタイミングに対応させて二つの電
圧レベル間を波形的に立上り又は立下るディジタル信号
を第２図の信号ＳＤのごとく生成する。このようにして
、記録媒体１に記録されているディジタル情報ＳＡはこ
れと対応するディジタル信号もとして再生回路によって
再生される。

ところで、第３図（ａ）に示すごとき内容のディジタル
情報（図中ｒｌＪ　ｒＯＪは２値化号を示す）を記録媒
体に記録させる方式としては同図（ハ）に示すごときＦ
Ｍ方式、同図（Ｃ）に示すごときＭＦＭ方式、同図（ｄ
）に示すごときＮＲＺＩ方式があることが知られている
。いずれの方式も２値化号を構成要素とするディジタル
情報を記録媒体に磁気的に記録させ、また、記録媒体か
ら再生させるのに極めて都合の良いように変調させるも
のであって、その変調に当ってはディジタル情報の直流
成分を除去することができるようにするため、あるいは
再生時に信号読取り用クロックを同時に再生することが
できるようにするため、等の磁気的記録再生の特性に対
応した方式が採用される。すなわち、第３図（ｂ）のＦ
Ｍ方式にあっては、ディジタル情報の構成要素の２値化
号ｒｌＪｒＯＪ　の内、「１」の信号に対しては２ｆ（
ｆは変調されるディジタル情報の搬送周波数を示す）、
「０」の信号に対してはｆに対応させており、同図（Ｃ
）のＭＦＭ方式にあっては「１」の信号で反転、ｒＯＪ
の信号で非反転、ｒＯＪの信号が連続する場合は「０」
と「０」の信号の境目で反転させる方式であり、同図（
ｄ）のＮＲＺＩ方式にあっては「１」の信号で反転、「
０」の信号で非反転となる方式である。

したがって、変調を受けるディジタル情報の各構成要素
「１」または「０」の信号の１つの区間をＴとするとき
、前２者の方式にあっては、信号の反転は２Ｔの区間に
少なくとも１回生じることになる。信号の反転がこのよ
うに多ければ多い程、第２図において説明したごとく、
ディジタル情報を正確に再生する′ことができる。とこ
ろが、第３図（ｄ）のＮＲＺＩ方式にあっては、信号の
反転力（２Ｔの区間に生じない場合があり、したがって
、ＮＲＺＩ方式を採用した場合には、以下に述べるごと
く再生信号の波形がディジタル情報に対応しなくなる場
合がある。

すなわち、記録媒体に対し、記録前は第３図（ａ）に示
すごときディジタル情報が記録に当っては同図（ψに示
すごときＮＲＺＩ方式のディジタル情報に変調され、か
かる変調を受けた後でその情報が記録されである場合（
第２図ＳＡを第３図（ψの情報に置き換える。）に、再
生用磁気ヘッドを介してそのディジタル情報を検出した
ときの信号波形（第１図（ψの情報が第２図ＳＢのごと
く検出されたときのもの）には、同図（ｄ）の例えばＰ
またはｑの区間〔「０」が相当連続する区間〕において
零レベルとなる部分が生じてしまい、その結果その信号
は、微分回路４を経た後に零レベルコンパレータ５にお
いて、ディジタル情報としてはＰまたはＱの区間内にお
いて「０」の信号であるにも拘らず「１」の信号がその
区間内に存在するかのごとく検出されてしまい、結果と
して同図（ｄ）の信号を正確に再生することができない
。

それゆえにこの発明の主たる目的は、上述の欠点を解消
することにあり、たとえばＮＲＺＩ方式のような変調方
式に基づき記録媒体に記録された情報でたとえ「１」又
は「０」が一連に連続するとしても誤りなく正確にディ
ジタル情報を再生することかできるディジタル情報再生
回路を提供することである。

この発明を要約すれば、微分信号に記録ディジタル情報
に対応する周波数よりは周波数の高い交流信号を加算手
段によって重畳させ、この重畳信号ヲ零レベルコンパレ
ータでディジタル信号に変換するが、原ディジタル情報
の「１」と「０」との境界のみ有意とする一方、「１」
又は「０」がれを無視するように回路手段を構成したこ
とを特徴とする。

以下、この発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第４図は一実施例のブロック線図である。なお、第１図
中の回路手段と同一の参照番号のものは同−又は相当の
ものを示している。６は発振回路であり、微分回路４か
ら出力される記録ディジタル情報に対応するアナログ徊
号の周波数よりも充分高い周波数の交流発振信号（信号
ＳＥ）を出力する。７は加算回路（ミキサ）であり、信
号ＳＥを受けるとともに微分回路４からの微分信号ｓ、
９を受けてこれら両者を加算する。ミキサ７の出力（信
号”ｐ　）は次段の零レベルコンパレータ５に与えられ
る。零レベルコンパレータ５は入力されたアナログ信号
ＳＦが設定基準レベルすなわちここでは零レベルを超え
るレベルであるか否かを検出するためのものであり、信
号ＳＦが零レベル以下又は以上のレベルになった時に同
期して立下り又は立上る第１のディジタル信号（信号Ｓ
Ｇ）を出カスる。また、この零レベルコンパレータ５は
ゼロ・クロス検出回路であってもよい。機能的には同等
であり、アナログ入力信号がゼロレベルヲ横切るごとに
出力レベルを正負に変化させる回路である。零レベルコ
ンパレータ５の出力部は再トリガ形単安定マルチバイブ
レータ８（以下、これを「再トリガマルチ」と略称する
）のトリガー人力（ＴＲ）に接続されるとともに、Ｄタ
イプフリップフロップ回路９（以下、このフリップフロ
、ツブ回路を「ＤＦＦＪと略記する）のＤ入力に接続さ
れる。そして、再トリガマルチ８の出力部はＤＦＦ９の
トリガ入力（ＴＲ）と接続される。

再トリガマルチ８は、いったんトリガされて準安定状態
に移行してしまうとその状態中には再度のトリガパルス
が入力しても回路は何ら応答せず、当初の入力パルスに
応答した所定幅のパルスが出力されるだけである普通の
マルチバイブレータとは異なり、回路の準安定状態での
トリガに対しても応答し、そのつど回路は新たな準安定
状態を開始する。したがって、もし回路の準安定期間以
内の間隔ごとに連続した複数のトリガパルスが入力され
た場合には、幅の広い１個の方形波出力パルスを発生す
る。再トリガマルチ回路の基本的原理は、時定数用のコ
ンデンサをトリが入力ごとに一定量充電（放電）するよ
うにし、そのつど回路の準安定状態をリセットするもの
である。この一実施例では１つのトリガに対して準安定
状態から安定状態になるまでの時間はｄに設定している
。この時間ｄは記録されているディジタル信号の１デイ
ジツトに割り当てられる時間（＝最小周期）のほぼ半分
以下である。

この再トリガマルチ８の出力ＳＨはＤＦＦ９のトリガ入
力（又はクロック入力）に入力される力＆ＤＦＦ９は周
知のフリップフロップであり、データ入力端子りに与え
られた情報をｉリガパルスが与えられたときに読み込み
、少くとも次のトリガイずルスが与えられるまで蓄積〔
記憶〕する能力を有する。この例では信号ＳＨの立下が
りによってのみトリガが有効に働らき、零レベルコンパ
レータ５の出力ＳＧのレベル状態をラッチする。ＤＦＦ
９から端子１０に出力する信号Ｓｔが再生ディジタル情
報である。

次に、第５図に示した信号波形図に基づいて一実施例の
回路動作を説明する。磁気テープ等の記録媒体１に記録
されている記録ディジタル情報Ｓλは磁気ヘッド２によ
って検出され、増幅器３で電気的に増幅された後（信号
ｓｉ　）微分回路４で微分され、第１のアナログ信号と
しての信号ｓ（５がミキサ７に出力される。ミキサ７は
この信号５／に発振回路６からの交流バイアス信号ｓＥ
を重畳し、第２のアナログ信号としての信号ＳＦを生成
シ、零レベルコンパレータ５に入力する。零レベルコン
パレータ５は信号ＳＦが零レベルと交差する毎に出力レ
ベルを正負に変化させる。信号ＳＦには高周波成分が乗
っているから、零レベル付近テハ出力しヘルの正負の変
化は頻ばんである。信号ＳＧのこの比較的周波数の高い
部分を周波部とする。それ以外の比較的に変化の少ない
レベル的な出力部分をレベル部として区分する。したが
って、例示として、第５図中ＳＡとして示すディジタル
波形のうち最右方の一連に続く「０」信号に対する信号
ＳＧを参照すればよくわかるように、長く続く「０」の
その始めと終りに周波部が生じるのはもちろんで′ある
が、その中間部にも比較的に長い区間、周波部が現れる
こととなる。一連にひき続（「１」信号についても同様
であって、一般に「０」又は「１」が一連に長く続く区
間の中間部には周波部が生じる。そして、長く続く周波
部の両側のレベル部は共にハイレベルであるか、又はロ
ウレベルであり、両側がハイとロウ、又はロウとハイで
あるような状態は生じない。

再トリガマルチ８は、信号Ｓ６のレベル変化によって（
立上りおよび立下りによって）トリガされ、方形波パル
スを出力する。しかも、再トリガ形であるからその方形
波パルスは前記周波部の後端、言い換えれば図中右方に
延び不時間軸上で最右端に相当するレベル変化時から時
間ｄだけ経過した時に立ち下る。この方形波の立ち下り
は次段のＤＦＦ９にとって有意に働き、該ＤＦＦ９のト
リガとして働く。ＤＦＦ９はこのトリガが働く時点にお
ける信号ＳＨのレベルをラッチする。ＤＦＦ９は、信号
Ｓλにおける「０」と「１」との境目又は「１」とｒＯ
Ｊとの境目に対応して必ずその出力を反転する。しかし
ながら、信号ＳＧにおける長く続く周波部の右側（いい
かえれば中間部の周波部の最右端）のレベル変化に起因
する信号Ｓ■１の立ち下がりに対しては、このＤＦＦ９
のラッチは動作せず同じ出力レベルを維持することとな
る。

したがって、ＤＦＦ９の出力部からは第５図の信号波形
ＳＮで示すごとく、記録媒体１に記録されたディジタル
情報（波形Ｓ、Ｃ）に対応したディジタル信号が導出さ
れる。

なお、第１のディジタル信号（ＳＧ）を出力する第１の
回路手段は上記実施例では零レベルコンパレータ５とし
た。これは、コンパレータであるので基準電圧を可変し
て汎用性をもたせる趣旨であり、必らず零レベルのみに
設定するものでなく、零レベル近傍の所定の電圧レベル
であってもよい。

零レベルコンパレータはその下位概念としてゼロ・クロ
ス検出回路でもよいことは前述した。

なお、記録媒体について、この明細書中を通じて磁気テ
ープ、磁気ディスク、磁気カード、磁気ドラム等の磁気
記録媒体を念頭において説明したが、特に磁気的なもの
に限定されない。たとえば、光（特にレーザ光）によっ
て穴の有無や濃淡を検出して光−電気変換に基づくディ
ジタル信号の再生回路系でも同様に適用できることは言
うまでもない。

以上のように、この発明によれば、交流バイアス信号を
重畳させた微分信号からレベル部と周波部とからなるデ
ィジタル信号をつくり、「１」又は「０」が一連として
比較的長く続く区間の中間における周波部を無意味なら
しめるようにディジタル回路手段を構成したので、反転
区間の比較的長いディジタル情報であっても当該情報の
微分信号が零レベルに落ち込むことによる再生誤りを皆
無とでき、正確なディジタル情報を再生できる効果があ
る。

なお、この発明はコンパクトカセットやマイクロカセッ
トにＮＲＺＩ方式によってＰＣＭ録音されたディジタル
情報の再生において、特に大きな利点を発揮するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のブロック線図、第２図は第１図回路各
部の信号波形図、第３図は記録方式の説明図である。第
４図はこの発明の一実施例のブロック線図、第５図は第
４図の回路各部の波形図である。 １・・・磁気記録媒体、２・・・磁気ヘッド、３・・・
増幅器、４−４分回Ｌ　５・・・零レベルコンパレータ
、６・・・発振器、７・・・加算回路、８・・・再トリ
ガ形単安定マルチバイブレータ、９・・・Ｄタイプフリ
ップ７０ツブ。 特　許　出　願　人　シャープ株式会社代　理　人　弁
理士　青白　葆ほか２名第１図 第２図 Ｓ。 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　記録媒体に記録されている記録ディジタル情
   報を検出し、増幅手段によって増幅したあと微分回路で
   微分して得た第１のアナログ信号を処理することにより
   前記記録ディジタル情報に対応したディジタル情報を再
   生するようにしたディジタル情報再生回路において、 前記第１のアナログ信号を受けるとともに、発振回路か
   らの交流発振信号を受けて第１のアナログ信号に該交流
   発振信号を重畳して第２のアナログ信号を出力する加算
   回路と、 前記第２のアナログ信号を受けて、該アナログ信号か予
   め設定された電圧レベルと交差する毎く二つの電圧レベ
   ル間を波形的に立上り又は立下ることによってレベル部
   と周波部とを含む信号としての第１のディジタル信号を
   出力する第１の回路手段と、 前記第１のディジタル信号を受けて、前記周波部の後端
   から所定時間に有意な第２のディジタル信号を発生する
   第２の回路手段と、 前記第１のディジタル信号を受けるとともに、該信号の
   前記周波部の後端にひき続くレベル部と前記第２のディ
   ジタル信号に基づいて出力を変化させる第３の回路手段
   とを備えて、該第３の回路手段から前記記録ディジタル
   情報に対応した前記再生ディジタル情報を導出するよう
   にしたことを特徴とするディジタル情報再生回路。
2. （２）前記所定時間は、記録ディジタル情報の１デイジ
   ツトに割り当てられる時間のほぼ１／２の時間である特
   許請求の範囲第（１）項記載のディジタル情報再生回路
   。
3. （３）前記第２の回路手段は、再トリガ形単安定マルチ
   バイブレータである特許請求の範囲第（１）項又は第（
   ２）項に記載のディジタル情報再生回路。