JPS6010455A - Ｐｃｍ方式録音再生装置 - 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】 （イ）　浬業上の利用分野 発明 本案はＰ　ＣＭ方式の録音再生装置に則する。

（ロ）　従来技術 音響信号（以下オーディオ信号と称″′ｒ）をテジタル
コードとして記録するｐ　（！　Ｍ　、（パルスコー　
ド変調）録音再生装置は、アナログ化けを高速ですンプ
リングし、各サンプリング値をデジタルコードに変換し
て磁気テープ等の記録媒体上に記録し、再生時にはデジ
タルコードを再びアナログ値に復元するものであって、
忠実に録音原信号が再生できるという特長を有する。反
面オーディオ信号をＰＣＭ化することにより、記録信号
の所要周波数帯Ｖｉ、は従来のアナログ式の磁気記録再
生装置にくらべて著しく増加する。例えばサンプリング
周波数ｆＢ　ｋ　４４ＫＨｚサンプリングデータの量子
化ビット数１）Ｔｈ１６．オーティオ信号の伝送チャン
ネル数ｎを２、誤り訂正符号等による大炎係数γを１．
３と′ｊれば、伝送すべき記録情報量（ビットレートと
も首う）Ｂは Ｂ：＝ｆＳ＠　”Ｏ＠　ｎ・γ　・・・・・・・・・・
・・　■＝４４０００Ｘ１６Ｘ２Ｘ１．３＝１．８３０
４Ｍｂｉｔ／ｓとなる。この様に大量の（′？ｉ１′報
を、マルチトラックの固輩ヘッド？用いて磁気テープ上
へ高密度記録するのが同足ヘッドカ式のＰＯＭ磁気録音
再生装置であって、その回路購成は民声用の２チヤンネ
ル記録二ｎ＝２）の場合第１図に示すものが一般的であ
る。第１図にかにて、捷す録音側の入力端子（１）、（
２）しこ入力したオーテイオ信号は、そｉｌぞれＬ　Ｐ
　Ｆ　（３１（４１で帯域制限を受けた後洗のザンブル
ホールド回路＋５１、＋６１でサンプリングｇｈ、経−
いてＡ−Ｄｉ換器ｆ７１．ｉ８ｉで各プングル値がデジ
タルコードに変換きれる。この２チヤンネルのＰＣＭ信
号に誤ｐ訂正の為のコード、誤り検出の為のコードが符
号生成回路（９）で生成付加された後、これに続くフレ
ーム分配回路（１σでＮトラックの並列信号に変換され
る。この結果符号生成回路（９）の出力であるビットレ
ー）Ｂ（１）ＰＣＭ信号は、各トラック９月にピッ十レ
ートがＢ／Ｂｌに低減されることになる０このＮ　ｌ−
ラックのＰＣＭ信号にそれぞれ６己録変調回路＜　１１
−１　）（１ｌ−２）・・・（１１−Ｎ）で磁気記録に
適した変調処理を受け、各縦続する記録増巾回路（１２
−１）（１２−２）・・・、（１２−Ｎ）、Ｎトラック
のマルチトラック記録ヘッドσ３）（ここでは各トラッ
ク毎の記録ヘッドエレメントを（１３−１）、（１ろ−
２）・・（１５−Ｎ）で図示）？経て磁気デーグｕ勘に
マルチトラック記録される。

同じく再生ヘッド＋１５１　（ここでｌ−ｊ：Ｎ）ラッ
クの再生ヘッドエレメントを（１５−１）　（１５−２
）・・・（１５−Ｎ）で図示）より再生されたＮトラッ
クの信号は、再生回路（１６−Ｉ　Ｘ　１６−２　）・
・・（１６−Ｎ）で増巾、等化波形処理された後後調ｌ
Ｉ、！ｌ路＜　１７７１　）　（１７−２）・・・（１
７−Ｎ）で、もとのＰＣＭ信号に復調され、メモリ回路
１８１に入力する。該メモリ回路は、Ｎトラックの並列
信号を記録側と同様に直列信号に変換すると同時に、再
生時の走行系の速度変動等に起因する時間軸変動を吸収
し規則正しいＰＣＭ信号とするものである。この為にｊ
目１期分離回路昨が、復調回路のうちの１トラツク、例
えば（１７−１）より同期信号を再生し、これにより再
生クロックを発生させると共、に再生モータ（図示せず
）を速度制御する。

前記メモリ回路（１〜の出力であるＰ　ＣＭ信号は、続
く誤り訂正回路ｆ２Ｑ＋で誤り検出、訂正、補正などの
処理を受けた後、２チヤンネルに分離され、それぞれＤ
−Ａ変換器＋２１１、〃でもとのアナログ値に戻され、
ＬＰＦ（２３！（２４１，各縦続する増１］器る）儲を
経て出力端子ｔｆｆｌ（２８１より音声出力する。との
様な構成のＰａＭＴｉＢ気録再装置ではテープ上に記録
される磁気記録信号の最高記鎌周波数金ｆ、トラック数
全Ｎとすれば、その伝送能力（あるいに記録情報量ビッ
トレート）はａｌＩＮＩＩｆとなる。ここで已に前記記
録変調回路（１１−１）（１１−２）（１１−ろ）−（
１１−Ｎ）の変調方式で決まる１数であって、良く知ら
れているＭＦＭ方式の場合ａ　＝　２である。従って固
足ヘッド方式のｐ　ａ　Ｍ磁気録音再生装置ではその各
パラメータは ｆｒ＊ｂＩＩｎｓ７％’＝Ｂ＝ａ＊Ｎｓｆ　・−・　■
なる関係で結ばれる。■式の左辺は記録すべき情報量右
辺は伝送系（ここではＰＣＭ磁気録再装＠）の伝送能力
である。この伝送能力げ一般にはテープと磁気ヘッドの
相対速ｉｕに比例する。Ｉ？ｌＪち、磁気テープと磁気
ヘッドによって決才る記録限界を最短記録波長λで表現
すれば、 Ｕ−λｆ　・・・・・・・・　■ であるから、■式は ｆ６・ｂ番ｎ＠γ＝ａＩＩＮ＠ｕ／λψ・−一―　■と
なる。これらの式によれば、テープ速度Ｕが一定、つ寸
り伝送能力が一定のとき、サンプリング周波数１日で決
まる信号帯域とチャンネル数ｎはこの式の制約内で自由
に変えられることになる。

例えば帯域を半分にすればチャンネル数は２倍に増やす
ことが出来る。しかし、これはあくまでも原理であって
第１図の様な従来構成に於てはチャンネル数を変える為
にはシステムクロックｆ１１！、及びＰＣＭ信号の信号
配列を切り換えねばならず、事事実上不可能に近い。即
ち従来の同市ヘッド方式ＰＣＭ録音再生装置では、帯域
を変化させてマルチチャンネル化を行うことはきわめて
困難であった○ （ハ）発明の目的 本発明は、テープ速度やサンプリング周波数、ＰＣＭ信
号の信号構成を変える事なく比較的単純な回路構成で、
録音信号チャンネル数が切替え可能なＰＣＭ録音再生装
置を提供することにあるＯに）　発明の構成 記録側に於いて一つのチャンネル信号を低域と高域に分
割する手段と分割された高域信号を低域信号に変換する
手段を設け、以って一つのチャンネル信号を複数の低域
チャンネル信号として記録し、 再生側に於いて低域に変換されたイぎ号？元の高域信号
に変換する手段と、この変拗さｆｌ、た高域信号と再生
された状態の低域信号と？加算する手段を設け、以って
この加算手段より元のチャンネル信号を導出する構成と
したものである。

更に、記録側及び再生側の帯ｆＩＡ変換信号路に対して
夫々チャンネル切替手段を設け、以って帯域変換された
信号を使用することなく他のチャンネル信号を直接記録
し、再生することを可能とする構成としたものである。

（ホ）実施例 第２図に基いて先づ、本発明の袈旨について説明する。

図に於いて、第１の音声チャンネルの入力端子９１１に
は、例えば１ＱＫＩ（ｚ’ｉ境として入力信号を周波数
分割するＬＰＦ（３２１及びＨＰＦの３）が接続され、
ＬＰＦＣ３２の出力はサンプルホールドを含む八−り変
換器の４１’に経てＰＯＭ装置０６に入力する。一方、
Ｈｐ　Ｆ　（ａ３１）出力１ｒｓ低域ｆｍ回路ｍｔｙｖ
ｃｘす１０ＫＨｚ以下の信号に低：Ｉ！ｉ！：変換され
た後、切替回路（３７）、ＬＰＦ（、’１８）ｌ経て八
−Ｄ変換器（３９）まり前記ＰＯＭ回路装置（３１５１
に入力する。前記切替回路りηの他方の切替接点には、
第６の音声チャンネルの入力端子（４０）が図の如く接
続きれている。ｐ　ｃ　Ｍ回路装置鋪）の具体的内容に
は、例えば第１図に示したものがある。Ａ−Ｄ変換器但
４）より入力したオーディオ信号仁１ｊＤ−Ａ変換器＠
１）でアナログ化され、ＬＰＦに４、加算回路ｉ４ａ　
ｆ経て第１の出力端子（個より出力する０Ａ−Ｄ変換器
０９）より入力した低域変換オーディオ信号はＤ−Ａ変
換器（４丘、ＬＰＦ囮、切替回路（４力を経て、高域変
換回路ｊ４８ｉ、でもとのｌｏＫＨｚ以上の周波数成分
に復元されＨＰＦｉ４９１で不要な周波数成分が除去さ
れた後前記加算回路（４３］で前記低帯域側信号に加え
合わされる。切替回路υ力の接点に、−ｉＪ記紀録側の
切替口路則と連動するものであって、他方の切替接点に
は図示の如く第６の音声チャンネルの出力端子（５０）
鵬１接続される。まったく［司様に、第１の入力端子（
３１１に対応して第２の音声チャンネルの入力端子（５
１）、帯域分割フィルタ（５力、（６（９）、低域変換
回路（ハ）４）、切替回路（５阻　これと接続する第４
の音声チャンネルの為の入力端子（印、ＬＰＦ（５７１
、Ａ−Ｄｆ換器（５８ｉ　（５９）が捷た再生側にもＤ
−Ａ変換器＋６０ｊ、（６１）、Ｌ　Ｐ’　Ｆ國、ｆ６
ｆｆｌ、前記記録側の切替回路＋５５！と連動する切替
回路（６４１、高」或変換回路（６０、ＬＰＦ（６６１
゜加算回路（６７）第２、第４チヤンネルの出力端子（
６８１、（６９）が図示の如く購成さねている。この場
合、録音されるオーディオ信号の周波数帯域はすべて１
０１りＨ２であるので、サンプリング周波数１日に例え
ば２２ＫＨ２程度としている０ 以上の様に切替回路（３η（４７）廁（６４）が図示の
状態（これを２チヤンネルモードと呼ぶことにする）で
入力端子１１１及びイ１）より入力した２チヤンネルの
オーディオ信号は、その１ＱＫＨ２以下の成分が各フィ
ルタβ２１５２１’ｉ経てかつ１３ＫＨｚ以上の成分か
フィルり（３３）の３）を経てｐ　ＣＭ＠音再生装置則
ｉ／Ｃ録昔芒れる。そして、再生時に於いては、そねそ
れの周波数成分が再生後加算回路１４３ｉ（６７）で加
算金ｂｙさねて２チヤンネルの出力端子（４＜呻よ’）
　２０ＫＨ２弗・域のオーテイオ信号として再生出力す
る。′＝！た４個の切替回路の各接点が図示の状態より
反転したとき（これを４チヤンネルモードと呼ぶことに
する）、４つの入力端子に入力しｆｃ４チャンネルのオ
ーディオ信号のうち、各ｉＱＫＨｇ以下の周波数成分が
録音再生されて出力端子←＜　９ｉ０ｉＦＪｆ６９）よ
り出力する。

未発明の詳細を、２チヤンネルモード、４チヤンネルモ
ードの切替を行うものの具体的実施例に基づき説明する
。第６図は本発明の実施例の記録側（録音側）を示す。

図に於て入力端子ＩＣ７１１に入力したオーディオ信号
は１ＯＫＩＨｚを境として帯域を２分割するＬＰＦ（７
９、ＨＰ　Ｆ　（７：ａにより低高域信号に分けられ、
低域信号はサンプルホールドＳ／Ｈと略記する）回路（
２）、アナログスイッチ（以下Ａ／ｓ）ｔｉｌＩｖ路（
７ωでサンプリングされＡ−Ｄ変換器（７６Ｉでデジタ
ルコードに変換されるＯ高域信号は、正弦波信号発生回
路りηより送られる１０ＫＨｚの正弦波信号と、乗算巻
回で乗算されこの結果生じろ和差成分のうち、即ち高域
信号ｆＨに対するｃｆｕ−ｔ。

ＫＨｚ）の成分のうち、差成分（　ｆＨ−１０ＫＨｚ　
）のみがスイッチｉｍｆｌ＆続する遮断周波数ＩＱＫＨ
ｚグ）］ｌ，ＰＦう０）で取１つ出さ１１次の”／Ｈ回
路（８１ｉ　ｖｓ回路國でサンプリングされてＡ−Ｄｒ
変換器７のに送ら〕する。スイッチ（２）の図示の状態
は２チヤンネルモードであって、４チヤンネルモードの
時に反転して入力端子ろ（ホ））へ接続される。入力端
子２（＆９、入力端子４Ｍより入力するオーディオ信号
も同様の回路処理をＩ，ＰＦ（８力ＨＰＦ■、乗算器國
、スイッチ００）、ＬＰＦ（９１＋により受け、それぞ
れＳ／Ｈ謹；路ｔ９ｚ　＋９劫Ａ／ｓ回路（９４１％ｌ
、Ａ−Ｄ変換器（７６１？鮭てＰＣＭ信号化される。

これら４回・路．ＳＡ回路Ａ／ｓＬｏｌ路はオーディオ
信号を父互に順次サンプリングし、Ａ−Ｄ変換器（７（
９を時分割動作させるものである。νｌｊちこれらＶｓ
の開閉周波数である’ｉ！ｒ信号路のサンプリング周波
数で６がろＱＫＨｚであるのに対し、Ａ−Ｄｉｍ器茜の
変換周波数に４倍のＮ２（ＪＫＨｚとしている０これに
よりテジタルコード化さｉｉ　ｐ　ｃ　Ｍ−１’ｇ号は
符号生成回路（９７）フレーム分配回″ｉ！６ａ咽、変
調回路淵、記録（口）路用？静で記録ヘッド（１０１−
１）、（１０１−２）・・・（１０１−１６）により磁
気記録さｒしる０本実ｂＩ！１例では、記録トラック数
を音声チャンネル数４の４倍である１６とし、テープ上
のトラック番号ｅＮ０１〜Ｎ０１６としたとき入力端子
債）よりＡ／Ｓ回路（イ）でサンプリングされたｐａＭ
信号をトラックＮＯｉ〜４に入力端子（（至）、Ａ／ｓ
回路鍼を経た信号をトラックＩＪＯ５−８へＡ／Ｓ　［
１路（８り、（９均でサンプリングされた信号をそれぞ
れトラックＮｏ．臂テ１２、ＮＯ．１３〜１６へ記録す
る構成としている。尚、これらサンプリング及びシステ
ムクロックは、クロック発生回路−により与えられ前記
ｉ　ＱＫＨｚの乗算信号（正弦波信号）発生回路ケア）
は、前記Ａ−Ｄ変換器（社）のサンプリング周波数１　
２０ＫＨｚを分周するものである。

第４図は木実施例の再生側である再生ヘッド（＋０３−
１）、（１０．３−２）、・・・（１０３−１６）より
再生烙れた１６トラツクの信号は、増幅等価を行う再生
回路（１０４）復調回路（１０５）１直列変換とジッタ
吸収２行うメモリ回路（　１０６）、誤り検出、訂正、
補正回路（１０７）ｔ−経てデータ周波数１２Ｑｘｕｚ
のＰＯＭ信号に復元される。これらクロックは同期分離
を含む再生クロック回路（１０８）により与えられる。

データｉ’ａ周１１Ｍ１２０ＫＨｚでデジタルアナログ
変換？行うＤ−Ａ変換器（１０９）によりアナログ化さ
れた４系統の４３号は、３０ＫＨｚの周波数で父互に開
閉するＶｓＩ！！ｌ路（１　１０）（１１１）（１　１
２）（　Ｎ３）を経て分離され、次の１０ＫＨｚのＬ　
ｐ　Ｆ（１１４＞（１１５）（１１６）（１１７）で不
要な周波数成分が除去される。図の２チヤンネルモード
の場合には、例えばＬＰＪＩ“Ｃ１１５）ｋ出力した低
域変換信号は次のスイッチ回路（＋１８）を経てｉＱＫ
Ｈｚの正弦波と乗算器（１１９）で見舞２されこれによ
り生じる和差成分のうち和成分のみが１０ＫＨｚのＨ　
Ｐ　ｙ　（１２０）より抽出され、加昇回路（１２１）
でＬ　Ｐ　Ｆ（　１　１４）ｋ出力した低域１ｇ号と加
え合わされ帯域２０に１（Ｚのオーディオ信号として出
力端子４（、１２２）より音声出力する。前記１３ＫＨ
ｚ乗算信号は、前記再生クロック回路（　１０８）の１
２０ＫＨｚ再生クロツクを分周する正弦波発生（口）路
（１２３）より与えらねる。　ここでＬＰＦ（１１５）
を経て再生されたオーディオ信号は（　ｆＨ’−１　０
　）　ＫＨｚであるので、これとｌＱＫＨｚ正弦波と乗
算さｉｔて生じる和成分はＣｆＨ−１０）　＋１０＝ｆ
Ｈであり、記録側のＬＰＦ（：（２１で帯域分割されて
再生側のＬＰＦ（１１４）より再生されたオーディオ信
号成分ｔｆＬとすると、出力端子１（１２２）より合成
出力される信号は入力端子１ｆｆｌｌへの入力信号と等
しく　（ｆＬ＋ｆＨ）となる。かつこれらの信号成分の
位相関係は、配録再生双方に於ける変調信号である１　
０ＫＨｚ正弦波がシステムのサンプリングクロックと位
相１ｉｆｔ期されているので、正しく維持される。ＬＰ
Ｆ（１１６）、（１１７）の出力側に接続されたスイッ
チ回路（１２４）、乗算器（１２５）、ＨＰＦ（１２６
）加算器（１２７）の構成作用も上記と同様であり、入
力端子２（（至）の入力オーディオ信号が、出力端子２
（１２８）に再生出力する０４チヤンネルモードに於て
は第６図、第４図のスイッチ回路ｆｆ９１ｔ９ｏ＋　（
１１８）　（１２４）が図示の状態より反転する。この
場合は入力端子１）２ｔ８５１３Ｈ４（ハ）にそれぞれ
入力したオーディオ信号のうち、ＬＰＦ（ハ）（８７１
（８０）＠　Ｉで帯域制限妊れた１０　ＫＥ　Ｚ以下の
周波数成分が記録（録音）再生されて出力端子１　（１
２２）２（１２８）３（１２９）４（１３０）に４チヤ
ンネルの信号として出力する。

（へ）　発明の効果 以上の如き未発明の構成によねば、ｐｃＭａ気録音再生
装置のテープ速度やサンプリング周波数など、基本的パ
ラメータを変える事なく比較的簡単な回路を入力側出力
側に付加することによりチャンネル数を容易に切替可能
とするものである。

かつ大発明の如くオーディオ信号？帯域分割してＰＣ，
Ｍ記録する方式によれば例えば２チヤンネル＝４チヤン
ネルの変換過程で周波数特性は変わるものの基本的なゑ
換作を伊なわねるりｔはない０これは例えば未実施例で
は、２チヤンネルモードで記録されたオーディオ信号に
ついて、その第９〜１６トラツクケ消去して４チヤンネ
ルモードに変えても、帯域１ＱＫＨ２の成分はその咬ま
再生可能であり、入力端子（３，４）に第６、第４のオ
ーディオ信号（これは第１．２．２のオーディオ信号と
関連があっても良いし、無くても良い）をマルチチャン
ネルＧ己録することができる。

尚、本実施例は固定ヘッド方式のＰＣＭ磁気記録装置に
ついて説明したのであるが、録音信号を帯域分割し、高
域信号を低域変換してサンプリングする方式は、広くＰ
ＣＭ方式の録音再生装置全般に応用可能である事は論を
待たない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＰＣＭ方式録音す主装置を示す図、第２
図は大発明に係る装置の要旨を示す図、第６図は大発明
に係る装置の記録側を示す図、第４図は大発明に係る装
置の再生側を示す図である。 （ロ）酩（４りけＧ）姉のη國（６３ｊ・・ローパスフ
ィルタ、俤３）け９）關鈴Ｑ・・・バイパスフィルタ、
（３（支）釦）・・・低域変換回路、＋４５（６均・・
・高域変換回路、１４３１峡）・・・加算回路。 −４′−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）オーテイオ信号’ｉＰｃＭ信号に変換し、これを
   フレーム分配して複数トラックに記録し再生する装置で
   あって、記録側に於いて一つのチャンネル信号を低域と
   高域に分割する手段と、分割された高域信号を低域信号
   に変換する手段を設け、以って一つのチャンネル信号全
   複数の低域チャンネル信号として記録し、 再生側に於いて低域に変換された信＠を元の高域信号に
   変換する手段と、この変換された高域信号と再生された
   状態の低域信号とを加算する手段を設け、以ってこの加
   算手段より元のチャンネル信号を導出する構成としたこ
   とを特徴とするＰＣＭ方式録音再生装置。
2. （２）　オーテイオ信号をＰＣＭ佃号に変換し、これを
   フレーム分配して籾数トラックに記録し角化ずる装置で
   あって、記録側に於いて一つのチャンネル信号を低域と
   高域に分割する手段と、分割式れた高域信号を低域信号
   に変換する手段を設け、以って一つのチャンネル信号を
   複数の低域チャンネル信号として記録し、 再生側に於いて低域に変換された信号？元の高域信号に
   変換する手段と、この変換された高域信号と再生された
   状態の低域信号とを加算する手段を設け、以ってこの加
   算手段より元のチャンネル信号を導出する構成とし、 更に、前記記録側及び再生側の帯域変換信号路に対して
   夫々チャンネル切替手段を設け、以って帯域変換さ１ま
   た（ｍ号を使用することなく他のチャ