JPS5923153B2 - Ｆｍビデオ記録器のためのモワレ干渉減少方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には、周波数変調方式に関しており、
より詳細には、搬送波信号がビデオ信号で周波数変調さ
れるようなビデオ信号系においてモワレ干渉を減少させ
る方式に関している。

磁気テープ等へのテレビジョン信号の記録は在住周波数
変調を使用することによつて達成され、即ちビデオ情報
信号は搬送波信号に対して周波数変調され、かつこの被
変調信号は磁気テープに記録される。被変調搬送波信号
において、ビデオ情報は軸交差の時限中に含まれ、かつ
テープに記録されると磁気状態の変化の位置に含まれる
。複合カラービデオ情報信号は輝度信号と色信号とを含
み、これは米国では約３．５８ＭＨ２）多くのヨーロッ
パの国々で使用されているＰＡＬ及びＳＥＣＡＭ方式に
あつては約４．４３ＭＨ２の副搬送波周波数で変調され
る。周波数変調過程において変調信号の周波数に対して
充分に高くはない搬送波周波数を使用しているために、
このような信号を記録するに当り種々の問題が生じる。
更に、磁気テープ等の磁気記録媒体の飽和特性のために
信号に固有の制限が生じる。周波数変調過程の結果及び
変調信号及び搬送波の相対周波数の結果として、被変調
信号のある側波帯、例えばその第２次及び第３次下側波
帯は下向きに伸び、零周波数を通つて負の周波数に伸び
て、ビデオ帯域巾内でＦＭ搬送波の近傍に「折り返し」
を生じる（第３図）。これら折り返し側波帯は搬送波周
波数の奇数次高調波の下側波帯と共に、同様モワレ干渉
と呼ばれる被変調スプリアス干渉を生じさせる。モワレ
干渉は、通常、ビデオテープの再生時にテレビジョン画
像に顕著な歪を生じさせる。従来、モワレ歪効果を減少
するために使用された最も普通の有効な技術は、搬送波
周波数、輝度偏移の量及び色副搬送波の変調指数を適切
に選択すると共に、記録装置の再生電子回路を適切に調
節することを含んでいた。

カラービデオ記録において使用されることができる副搬
送波周波数でのＦＭ偏移の最大量は、ＦＭスペクトルに
折り返し即ち負の周波数の側波帯及び同様の側波帯が存
在することによる復調スプリアス周波数成分（モワレ）
の許容レベルによつて制限される。

ＦＭ偏移に対する拘束は達成可能なＳ／Ｎ比を制限し、
磁気テープへの記録にあつては所定レベルのシステム性
能のために要求されるテープ量を決定してしまう。従つ
て、本発明の目的は、復調スブリアス干渉成分（モワレ
）を抑制あるいは相当に減少させ、それによつてこのよ
うなスプリアス信号に関してＦＭ偏移を増大させ、ある
いは性能を改善させるための方式を与えることである。

簡単に言つて、本発明は周波数変調を使用するビデオ方
式からの復調出力のスプリアス即ちモワレ生起干渉成分
を減少あるいは抑制するための方式である。

更に、特定の次数のスプリアス成分を減少させることも
できるが、接近した次数のスプリアス成分もまた相当抑
制される。本発明の重要な特徴はこのようなスプリアス
成分を究極的に零まで減少することができることである
。本発明の好適実施例においては、スプリアス成分が復
調処理で抑制されるような位相及び振巾で偶数次調波歪
を元の変調信号に加えることによつてスプリアス成分を
抑制する。換言すれば、変調周波数信号の２次調波信号
が搬送波の周波数変調の前あるいはその間に基本変調周
波数信号に加えられ、この２次調波信号は、特定のモワ
レ干渉成分が究極的に零に抑制されることができるよう
な位相及び振巾関係で基本変調周波数信号に関して加え
られる。本発明の重要な実施例によれば、変調周波数の
２次調波の位相関係ｌζ基本変調周波数の波形が２次調
波信号を加える結果として高くされた上ピーク及び平た
くされ、即ち圧縮された下ピークを有するような態様で
加えられる。上記意図的歪が変調信号波形に生じるよう
に位相関係が調節されると、加えられた２次調波変調信
号の振巾が適切に決定される限り、復調モワレ生起スプ
リアス成分は究極的に零まで減少せしめられる。２次調
波信号の必要な振巾は一般的には変調指数の関係である
と共に抑制されるべき特定次数のスペリアス成分の関数
である。

例えば、与えられた変調指数βに対して搬送波周波数の
３次調波の４次下側波帯及び折り返しの４次側波帯によ
るものとして定められる４次復調スプリアス成分は対応
して定められる３次スブリアス成分に比較して２次調波
の振巾を小さくして加えなければならない。より詳細に
は、必要な振巾は変調指数βの２乗に正比例し、その場
合変調指数は搬送波周波数のピーク周波数偏移と変調信
号周波数それ自体との比になると考えられる。従つて、
変調信号が例えば１ｄＢのレベルの増大を受けるならば
、加えられる２次調波に対して必要とされる振巾は１ｄ
Ｂの２乗の増加として変わり、故に２ｄＢの振巾の増大
を必要とする。同様に基本波変調周波数の２ｄＢの増加
は４ｄＢのレベルを有する２次調波信号を必要とする。

図面、特に第１図には、搬送波信号がビデオ信号によつ
て変調される形式のビデオ記録装置の復調出力において
往々生じるスプリアス干渉成分を抑圧する上で、有用な
本発明実施例の回路図が示されている。図示されている
ように、全ビデオ・スペクトルからなるビデオ信号が入
力１０に与えられ、これは２つの路、上方の路１２及び
下方の路１４に分離される。分離されたビデオ信号は、
ＦＭ変調器に伸びる出力１８を有する加算器１６におい
て組合わせられる。

磁気テープに記録する前にこの組合わせられたビデオ信
号はＦＭ変調器において搬送波信号を変調する。上方の
路１２は高域フイルタ２０を含み、これは公知の設計の
ものであり、色副搬送波を含むビデオ・スペクトラムの
上側の半分のみを通すと共に、好ましくは、下側の半分
を阻止する。

高域フイルタ２０の出力は、βが変調周波数に依存する
ことを補償するためにオクターブ当り６ｄＢの降下の周
波数応答を有する積分器２２に与えられる。これに関し
て、変調指数βは、一般的に、搬送波信号のピーク周波
数偏移と変調周波数それ自体との比として定められる。
積分器２２は周知の構成のものであり、一定インピーダ
ンス回路網等のものからなつてもよい。積分器は、少な
くとも全色度（クロマ）帯域（副搬送波周波数の近傍に
ある）によつて占められる帯域巾に渡つて、減衰器及び
移相器の設定（後述）が一旦最適化されたら同時に正し
くなるように、その近傍の全ての周波数成分に対して正
しくなるであろう関係を有するように組入れられる。こ
れに関して、積分器は実際上の観点からは不可欠のもの
ではなく、その組込みは好ましくはあるが、なしでも満
足する結果が得られる。積分器の出力は、その後、基本
即ち変調周波数信号から２次調波周波数、即ちビデオ・
スペクトルの上半分を発生する２乗器２４に与えられる
。

２乗器も公知の構成のもので、信号を共に掛合わせるか
あるいは例えばダイオードまたはトランジスタの接合の
電圧対電流特性を使用してもよい公知の掛算器回路から
なつてもよい。

２乗器の出力は、それへの入力信号の２次調波であり、
また、その入力に与えられる振巾の２乗として変わる振
巾を有している。

２乗器の出力は帯域フイルタまたは高域フイルタ２６に
与えられる。

これは２乗器２４の出力から不要な周波数成分を除去す
るために使用される。帯域フイルタ２６も公知のもので
、例えば、２次調波周波数に中心決めされた広帯域応答
を有する結合共振器であつてもよい。フイルタ２６から
の信号は、２次調波が基本波に加えられた時に上述した
ようになり、かつ第２図の波形に示される基本変調周波
数信号に対する関係を有するように２次調波信号位相を
調節する可調移相器２８に与えられる。特定次数の成分
を抑圧するために必要な位相関係を述べる前に、上方の
路１２が減衰器３０を含むことを言う必要がある。これ
は特定のスプリアス周波数成分の実際的な打消しを行な
わせるように調節されることができ、かつ打消されるべ
き各次数の成分に対して異なつた設定を有する。一般的
に、接近した次数の成分も減少せしめられるが、減衰器
３０が１つの成分を完全に打消するように適切に調節さ
れる際には、完全に打消されない。従つて、例えば、減
衰器が３次成分を打消すように調節されるとしたら、２
次及び４次成分も減少あるいは抑制されることになるが
、その減少値の程度は大きくはない。

本発明の重要な特徴によれば、第２図に示される基本変
調周波数が入力１０に与えられ、これは上ピーク３２と
下ピーク３４を有するように示されている。

第１図の上方の路１２の回路は第２図に示される変調周
波数の２次調波を生じさせるようになつている。

移相器２８は、基本波及び２次高調波が互に加算される
と、第２図の一番下の波形の形で示される和が上周波数
偏移の方向に高くされた（即ち引伸ばされた）ように示
されている上ピーク３２′を有しかつ圧縮された（即ち
平たくされた）ように示されている下ピーク３４′を有
するように調節される。上方の路１２から加算器１６に
与えられる２次調波の位相関係が下方の路１４から加算
器１６に与えられる基本変調周波数に関して第２図に示
される関係にある場合に、線１８上の組合わせ即ち加算
された信号は、ＦＭ復調器に与えられると、周知の手段
によつてそのＦＭ信号の最●終的な復調がスプリアス干
渉成分を抑制してしまう結果となつて復調出力には現わ
れないようにする波形のものとなる。

上方の路の回路要素は下方の路１４においては存在しな
い遅延を生ぜしめるようなフイルタ２０及び２６を含ん
でいるということを留意されたい。

故に、両方の路の信号が同時に加算器１６に達するよう
にするために遅延線３６が設けられている。実際上、あ
る種の応用ではそれを使用しなくとも充分であるため遅
延線３６は必要ではないかもしれない。第１図の回路装
置は本発明の方式を実施するために使用できる要素の単
なる１つのプロツク図を表わしているにすぎない。

これらフロツクの順序はほとんどの場合において重要で
はない。第４図の電気回路図に示されるように、本発明
を同様実施する特定の回路は第１図のプロツク図とは回
路素子の配置の順序が幾分相違している。

より詳細には、移相器２８は加算器１６の近くではなく
入力側に配置されていて、２次調波ではなく基本周波数
で作動し、積分器２２は高域フイルタ２０に与えられる
前の変調信号を積分する。しかしながら、帯域フイルタ
２６は、それが２乗処理の結果として存在する不要成分
を阻止するように意図されているために２乗器２４の後
にある。また、路１２で発生される遅延がたかだか約３
００ナノ秒にしかすぎない（この値は３．５８ＭＨｚの
信号の全１サイクルにほぼ等しく、上述した位相及び振
巾要件に合致する限り許容できる値である。）ために、
遅延線３６は第４図の回路には具備されていない。上述
した態様でＦＭ変調器を作動させることによつて生ぜし
められるＦＭ信号は故意に変えられたその零交差点位置
を有しており、この信号は、スプリアス成分を前に調節
されたその抑制レベルに留めることが所望される限り、
変えられた零交差点がそれらの相対位置を互に更に変更
させないような態様で記録／再生処理過程を通して扱わ
れなければならない。

このことは、ＦＭ路に含まれる全ての周波数及び時間応
答が信号内のインター・シンボル干渉を回避するために
適切に設計されなければならないということを意味する
。もしインター・シンボル干渉が記録／再生処理過程で
存在したら、補償効果が達成されかつ最終的に復調され
た信号が所望の抑制レベルを有するように位相及び振巾
調節手段２８及び３０をそれぞれ適切に調節することが
可能である。

ビデオテープから再生された後のＦＭ信号は通常の低域
フイルタを出力に含んでいるパルス・カウント形ＦＭ復
調器に与えられる。この低域フイルタは変調副搬送波周
波数信号の加えられた２次調波を含んでいる通常のビデ
オ帯域以上の全ての周波数を排除する。本発明を実施す
ることによつて得られるＦＭ偏移の増加量はいくつかの
因子に依る。

一般的に、副搬送波変調周波数での搬送波偏移が低次の
スプリアス干渉により低く保持される場合において最も
有効である。一例として４．４３ＭＨｚの色副搬送波周
波数を有するＰＡＬ方式、６２５本、一・イバンドに対
する偏移標準は３次成分によつて標準試験条件に対し約
０．４の変調指数βに拘束される。本発明を使用するこ
とによつて、約１。０の変調指数βまでの約８ｄＢの増
大を有することが可能になる。

しかしながら、実際上磁気テープのピーク波長を考慮す
れば全部の増加は使用できない。以上の記載から、本発
明は、モワレ干渉成分と呼ばれ記録されたテープの再生
からの復調出力に生じ搬送波の周波数変調に依るスプリ
アス干渉成分を抑圧するのに効果的である。本発明は、
復調時に特定の成分が除去されるような態様で変調周波
数信号を処理する。

本発明は、記録再生系の作動をそこなわせずに、モワレ
生起干渉効果を補償し、記録及び再生処理における他の
顕著な歪を何ら生ぜしめずに使用されることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明を実施する装置のプロツク図、第２図
は、本発明に関連する種々の波形のグラフ図、第３図は
、周波数変調における負即ち折り返し側波帯を示す周波
数成分の図、第４図は、第１図のプロツク図にほぼ対応
しかつ本発明を実施する回路を示す図である。 図で、１０はビデオ信号入力、１２，１４は信号路、１
６は加算器、１８は出力、２０は高域フイルタ、２２は
積分器、２４は２乗器、２６は高域または帯域フイルタ
、２８は可調移相器、３０は可調減衰器、３６は遅延線
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基本周波数を有する変調信号が搬送波信号を周波数
   変調するような形式の信号伝送系で予定の帯域巾内に位
   置せしめられる所望しない側波帯を減少する方式におい
   て、上記変調信号から調波信号を与える手段とこの調波
   信号と変調信号との加算出力とにより上記搬送波信号を
   周波数変調する手段を具備し、かつ上記調波信号を与え
   る手段は、上記加算出力が増大した上向き搬送波周波数
   偏移を生じさせるピーク部分と平らにされた下向き搬送
   波周波数偏移を生じさせるピーク部分とを有する波形を
   規定するような予定の位相及び振巾を有するように上記
   調波信号を与えるようにしたことを特徴とする上記方式
   。