JPS6074161A - 磁気記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明（は、磁気テープ、磁気ディスクなどの記録媒体
に、高密度にディジタル化りを記録、再生する装置に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 従来から、磁気テープや磁気ディスクなどの記録媒体に
ディジタル借料を配９１−Ａ騨置ヅバあＡ−これらの装
置で（ｄ、記録時には、ディジタル信号を適当なディジ
タル変調（たとえばＦＭ　：ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＭｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ、ＭＦＭ：Ｍｏｄｉｆｉｄｅｄ　Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ　）を施し、ディジ
タル信号の反転位置と前記磁気記録媒体の磁化反転位置
が一致するように記録素子を介して磁気記録媒体に記録
する。

また再生時には、ｉｌＴ生素子を介して、記録された信
りを１町生し、磁化反転位置をもとのディジタル信号の
反転位置に対応するように変換し、元のディジクル信号
を復調する。

この記録、再生の過程において、一般には記録素子、記
録媒体、Ｖｆ生素子のもつ腸性によって、周波数劣下が
発生し、回生信号は高周波成分が減衰した周波数ら性を
有する。この周波数４、ＨＩの劣下によってもたらされ
る結果として、各磁化反転に対応する波形の干渉が発生
し、これによって磁化反転位置がずれる（一般に磁気再
生過程ｄ、微分過程なので磁化反転位置は再生信りのピ
ーク位顛“に相当し、そのピーク位１４がずれるのでビ
ークンフトと呼ばれる）ことがある。このピークンフト
が発生ずると、相生信号から正しくディジタル化りを復
調できなくなる。特に高密度にディジタル化δを記録す
る場合には、必然的にディジタル化りのもつ周波数特性
は高周波領域に特性がよくのびた、すなわち高周波成分
を多くもったものとなる。

従って、高記録密度になればなるほど、記録。

１１ｆ生素子や媒体の周波数特性劣下によるピークソフ
トが大きくなり、Ｙ［シくディジタル化υを復調でき々
くなる。

従来、このようなピークソフトを抑制する手段として、
等化と呼ばれる方法がとられていた。代表的な等化方法
として余弦等化が知られている。

余弦等化の目的は、信す振幅の周波数４情性の劣下を第
１図に示すような余弦特性で高周波成分を強調し、周波
故老１性の劣下を補償することにある。

この余弦等化を実現する構成例を第２図に示し、その動
作を説明する。１は相生信号入力端子であり、回生素子
からの１１丁生信壺が入力される。この「１生信りｄ、
さらに、第１の遅延回路２に入力されるとともに、減衰
器４−　’＆で減衰されて加算回路５に入力される。第
１の遅延回路２′７Ｎ’：ｌ、入力侶すをτ（〉０）だ
け時間遅延させ出力する１、この出カイ言りは第２の遅
延回路３に入力され、τだけｉ！ｌ”延されたあとさら
に減衰器４−ｂで減衰され加１つ回路５に入力される。

加勢回路６では、内生イ菖り入力端子１からの円生信弓
、第１．第２０ノテ延回路２および３によって２τだけ
遅延され／ｒ、信づ。

第１の遅延回路２の出力信すとを加算し、１ｌＦｔｌ：
信り出力端子−６に出力する。

今、再牛信す入力端子１にｆ（１−τ）で表１μされる
信づが人力されたとすると第１の１りｉ延回路２の出力
信’ｊ　（ｒ：ｉ、　ｆ　（ｔ）となり、第２の遅延回
路３の出力信’３（＃ｌｉｆ　（ｔｌ−ｒ　）となり、
ｉｔ哀’Ａ’ｅ”　。

４−ｂでに−（Ｋ〉０）に減衰さノＬるとずろと、加算
回路らの出カイ菖りｕ：　ｆ（ｔ）−ｇ−（ｆ＜　を−
τ）げ（ｔ１τ））となって肉牛信号出力端子６に出力
される。このｆ（ｔ）−Ｋ（ｆ（を−τ）−１−ｆ（ｔ
Ｉ−τ））を周波数軸−１−の振幅特性で表現すると１
−ＣＯ３２πｆτとなり、第１図に宗した周波数特性を
有する。従つでに、τを変えることによって、周波数特
性を変えることができる。

才だスデノプパルスを記録した場合の再生信５は第３図
の体）のような形となり孤立１１丁生信りと呼ばれる。

この孤立内生信号のピーク値の６０％の振幅を有すると
ころの時間軸」二の幅ｄ、半値幅（Ｗｓｏ）と４千ばれ
ており、半値幅が狭いほど周波数特性がよいことはよく
知られている。そこで第２図の余弦等化回路の定数に、
τを適当な値を選１；ぐすると、第３図（ａ）の孤立再
生信号は同図（ｂ）のように半値幅をＷ、ｓｏ’　（＜
Ｗｓｏ）とすることができ周波数４情性を改だ今するこ
とができる１、一般に１１丁生過不呈において、爪ね合
ぜの定理が成ｑつところでは、あらゆるパターンの信′
？Ｊは孤立ｔＴｉ生信５の屯ね合せて表現でき、前記の
ように半値幅を狭くすると周波数特性が改善され波形干
渉によるピークシフトが抑圧される。

また、余弦等化をさらに拡張しだトランスバーザル型等
化回路もあるが、これは、遅延回路を数段タップ伺きの
定遅延素子で構成し、各タップ出力に適当な定数をかけ
て、それらの出力を加やしたものである。

以上、前記余弦等化回路もトランスバーザル型等化回路
もピークシフトを抑圧するだめに、ピークソフトを最小
にできる最適な定数をめる必ワがある。

ところが、より高密度にディジタル化づを記録内生する
場合、磁化反転における波形干渉が大きくなり、ピーク
ソフトが増大し７、前記の」：うな余弦等化回路ではビ
ーク７７トの抑圧がてきないが、はとんど抑圧効果を得
られない領域が仔（ｔＪ′る。

たとえば、最小磁化反転間隔をＴｍ１ｎｊｌするとＷ、
。／Ｔｌｌ１工□が２を超えるような場合である。この
ような領域では、中に余・灰等化の定数４−変えて゛１
′値幅Ｗ５ｔｌを小さくできても、ピークソフトに１、
抑ＩＮされるどころか逆に悪くなることさえある１、こ
のように余弦等化回路で１１、高記録密度になると、ピ
ークソフトを抑圧できないこノーがある。。

寸だ、トランスバーザル型の等化回路てし１、必′〃な
りノブ数が増大し、最適な定数をさがい）１旨νことが
＠ｌｔＬ　くなる。

発明の目的 本発明は、磁気テープや磁気ディスクなどの磁気配録媒
体にディジタル化りを記録、釘生ずる際に［印生信すの
周波数劣下を余弦等化では補償することができない高記
録密度の領域において、周波数劣下を補償し、高密度に
ディジタル化りを記録し、［ｌＪ生ずる磁気記録「１］
生装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明ｄ：、ディジタル化りを磁気記録媒体上に記録１
〕生し、ｆｌｙ生時に、最高記録周波数の２分の１の周
波数の第３次高調波周波数のところ１で（４周波数の増
加にともない一定の率で出力を強調する増幅回路ど、カ
ットオフ周波数が最高記録周波数の２倍でかつカットオ
フ周波数伺近で一定のロールオフ率のローパスフィルタ
とから寿る等化手段を有する磁気記録釘生装置であり、
ピークシフトの充分な抑圧効果が得られ、高密度にディ
ジタル化りを記録回生できるものである。

実施例の説明 実施例を説明する甘えに本発明の考え力について説明す
る。

第４図に磁気記録１１ｆ生装置の、ｉｌＡ’１’７山牛
信υ波形の一例を示す。この孤立画生悄υの゛ｉ−値ｄ
Ｂ、ｉ　Ｗ、。ｄ、図」：り約２２０ηｓｅｃである。

今、最小磁化反転間隔Ｔｍ１ｍ１’　８６．２７７　ｓ
ｅｃ＋Ｔｍａｘが１７４，２　ηＳｅＣであるＦＭ変調
されたディジタル化りを記ｆ？　１ｊ１１．１シた場合
に、実際にパターンを記録肉牛しなくても第４図の孤立
［１ｆ生波形を爪ね合せることてより、任、（う、のパ
ターンのヒ゛−クシフトを見石へることかできる。ＦＭ
変調力式の波形干渉によるビーク／〕）・がもっとも大
きいパターンは、第５図に示すパターンとなり、最大磁
化反転間隔ＴｍＨの磁化反ｌｌｖ＜かピークシフトによ
って内側に狭くなる。そのピークシフトの状態を第６図
に示す。この場合ピークシフト量は変調前のディジタル
信号のビット周）【Ｊ）をＴｏとすると約ｏ、１７Ｔｏ
となっている。

前記第４図の゛１′値１１１１ｉｉ　ｗ５０とＴｍ１ｎ
の比をとるとＷ５ｏ／／Ｔｍ１ｎ−＝Ｆ−２５５となっ
ており、余弦等イしでに１゜周波数劣下を補償し、ピー
クシフトを抑圧するよう改善することはできなかった。

そこで、第７図に示すように磁気記録において孤立［［
Ｊ′生信号の近似式として最もよく知られているｆ　（
ｔ）　−− ７４−（２ｔ／Ｗ、。）２　（ローレンツ波形と呼ばれ
ることもある。Ａは最大振幅値）をＴｂ　の周ＪＪｌで
振幅がＯになるような理想的な波形（ナイキスト波形と
呼ばれることもある） 等化伝達関数をめた。それは次式のようになる。

ここでＲび）は り、ｒ、ｌｑ　ｎ　Ｉｒｌ　口　ＩＬ　Ｊ−ｗ　」グ　
ｌ−１祇＋ｒドＪ１　Ｊ−＝１／Ｔ−ｑりあり、カット
オフ周波数は一２ｆｂとなる。

（１）式を用いて、弧立呵生信づを等化し、第５１シー
の最悪パターンにおけるピークシフトが最／Ｉｓになる
（１）式の等化伝達関数の定数をめると、β＝０２゜１
／Ｔｂ＝　２２　、　Ｗ５＋１−１６のとき、ヒ゛−ク
シフトは約αｏ０８７ＴＯとなったつ第８図に第４図の
孤立再生波形を前記の定数で等化した波形を呵くす。

寸だ、第９図に等化後の第６図の最悪・よターンを示す
。

以」二によ味（１）式で示される等化伝達関数をもつ等
化回路で、最適定数をβ−〇、２，１．／Ｔｂ＝−２２
゜Ｗ　−３６の回路を構成することによ原高密ｊ埃０ 記録においてもピークシフトを抑圧すること力；ｊ！Ｊ
能であることがわかる。

ここで、β＝　０．２　、１／Ｔｂ＝　２２　、　Ｗ５
（１＝　３．６．１’。

り構成される等化回路を考える。前出σ）　Ｒ（ｆ）の
、（よりカットオフ周波数は１１ＭＨｚとなり、ロール
１−β オフ率が０．２であるので、−ｆｂ＝　８．８　Ｍ　）
（ｚ　、！ニなる。また、これらの定数をもとに前記（
１）ｊｌＬのｉｒ；ノコを計算すると、約６ｄＢオクタ
ーブで８．８　ＭＨｚまて高周波成分を強調することに
なる。１だ前記の」：うにＦＭ変変調子Ｔｍ１ｎ””　
８６．２ηｓｅｃであることからディジタル信りの繰り
返し周波数は５．８ＭＨ２（２ｆ）　、　２，９　ＭＨ
ｚ（ｊ）’）となっている。従って、前記８．８　ＭＨ
ｚは１１周波数２．９　Ｍ　Ｈｚの第３次高調被成分の
周波数にあたり、カットオフ周波数１１ＭＨ２は２ｆの
約２倍にあたっている。

以上により、所望の等化回路ｄ１．１ｆの第３次高調被
成分の周波数４で６ｄＢオクターブで高周波成分を強調
し、カットオフ周波数が２ｆの２倍の周波数でロールオ
フ率０．２のフィルタにより構成可能である。

第１０図に等化回路の一実施例を示す。γは肉牛信号入
力端子、８は微分回路、９はローパスフィルタ、１０ｉ
ｌＳｉ位相補正回路、１１は画牛等化信り出力端子であ
る。次に第１０図の動作を説明する。

出生信弓入力ｊ’＃Ｊ子了に入力され／こ丙生信すは微
分回路８に入力される。微分回路８は１ｆの３次Ｒ調被
成分１でｓｄＢオクターブで強調する周波数特性を有す
る。微分回路８の出カーーローパスフィルタ９に入力さ
れる。ローパスフィルタ９ｄ１．１ｆの３次高調波の周
波数まで減衰せず、カットオフ周波数が２ｆの２倍刊近
になるようにｊｌｌ！！ＪＪぐされており、ロールオフ
率は０，２になっている。ローパスフィルタ９の出力は
さらに位相補正回路１０に入力される。この位相補正回
路１０′？ｌｓは、微分回路８．ローパスフィルタ９に
より位相が変化するのでそれを補正するように構成され
る。微分回路８．ローパスフィルタ９の１ｉ″Ｌ相が変
化しない場合は、位相補正回路１０ｄ、唱１に必四とし
ない。

位相比較回路１ｏの出力ｕｒｌ生等化信り出力端子１１
に出力される。

ここで微分回路８の構成およびローパスフィルタ９の構
成は本発明の主旨にそえば何ら制限台・加えるものでに
、ない。首だ、本実施例でｄ、微分回路を採用したが、
記録信りの１ｆの３次高調被成分寸で６ｄＢオクターブ
で増幅する他の増幅器でも構成可能である。

発明の効果 本発明によれば、孤立再生信号の半値幅とデータのビッ
ト族ｊυ１との比が２を超えるような記録密度を有する
場合に、余弦等化ではピークシフトの抑圧効果が望めな
い領域において、ピークシフトの充分な抑圧効果がｔＩ
Ｊられ、高密度にディジタル信りを記録再生することが
可能な磁気記録再生装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は余弦等化の周波数特性図、第２図は従来の余弦
等化回路を示す回路図、第３図は、倣立画生信すの半値
幅が狭ばめられ周波数特性が改善されることを説明する
ための波形図、第４図は孤立１１丁生信号波形の一例を
示す波形図、第５図はＦＭ変調における最悪ピークソフ
トが起こるビットパターン図、第６図は第６図の最悪パ
ターンの山゛生信す波形図、第７図ｄ、本発明の詳細な
説明するプこめに用いた等化回路図、第８図は本発明に
よるピークシフトを抑圧する等化回路に第５図の孤立再
生信号を入力した場合の出力波形図、第９図等化回路に
第６図の最悪パターンを入力した場合の出力波形図、第
１ｏ図は本発明による磁気記録再生装置の等化回路の一
実施例を示すブロック図である。 −ｒ−−ｉＩｒ生信号入力端子、８　微分回路、９０−
バスフィルタ、１０〜位４ｆｌ　補正回ｂ’ｆ＋、１１
　１１生等化信す出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディジクル信号を磁気記録媒体上に記録再生し、再生時
   に、最高記録周波数の２分の１の周波数の第３次高調波
   周波数のところまでは周波数の増加に表もない一定の率
   で出力を強調する増幅回路と、カットオフ周波数が最高
   記録周波数の２倍でかつカットオフ周波数付近で一定の
   ロールオフ率のローパスフィルタとからなる等化手段を
   有することを特徴とする磁気記録再生装置。