JPS61150101A - 磁気記録再生方法 - 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 本発明はアナログ信号とデジタル信号を磁気テープなど
の磁性層に多重記録し、分離再生を可能とする高密度の
磁気記録再生方法に関するものである。

従来の技術 従来の磁気記録再生装置、例えば回転ヘッド式ビデオテ
ープレフーダ（以下、ＶＴＲと称す）においでは映像信
号を形成する輝度信号と色信号をビデオトラックに記録
し、音声信号は別のオーディオトラックに記録するよう
に構成し、映像信号記録のための２個の回転ヘッドのア
ジマス角ヲ異ならせたいわゆるアジマス記録により磁気
テープのほぼ全面に情報が記録されておシ、テープ表面
上には利用できる隙間はほとんどない。そのため短波長
記録および狭トラツク化による記録密度の向上に目が向
けられているのが産業界の現状である。

最近、ＶＴＲめ音声信号記録の性能向上を目的としてＶ
ＴＲのビデオトラックに周波数変調した音声信号を映像
信号とともに記録する方式が実用化されている（例えば
、「ＶＨＳハイファイＶＴＲＪ、−ツ町修三他、　Ｎａ
ｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ。

−ｖｏｌ、　３０．　Ｎｏ、　１　、　Ｆｅｂ、　１９
４Ｂ４　）　。その記録方式における周波数アロケーシ
ョンを第２図に、そして磁気テープの深さ方向への記録
状態図を第３図に示す。

第２図において、２２が周波数変調された同期信号を含
む輝度信号、２３が低域変換された搬送色信号である。

２４が音声信号を周波数変調（ＦＭ）した信号であシ、
低域変換搬送色信号２３とＦＭ輝度信号２２との間の帯
域に音声専用ヘッドによって映像信号ヘッドとは異なる
アジマス・角で記録される。

第３図から明らかなように、ＦＭされた音声信号は映像
信号よりも先に大きな記録電流でもって磁性層の深層２
ｓｂに記録され、映像信号はそのあとから磁性層の表層
２６２Ｌに記録される。なお、２５０は磁性層の無記録
層であシ、２６はベースフィルムである。

このような従来例の場合、音声信号はＦＭ記録されるた
めＳ／Ｎが大きくとれ品質がよい上にテープ走行速度を
遅くしても音質が劣化しない特徴があるため、長時間Ｖ
ＴＲの記録方式として一つの有力な手段であると言える
。しかも従来使用していなかった磁気テープ磁性層の深
層を利用している点も注目に値する。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のＶｉ’Ｈにはいくつかの問題点がある
。その第１にはＦＭ音声信号を深層に記録するため記録
ヘッドには大電流を供給する必要があること、またスペ
ース損失のため、記録できる周波数帯域は比較的低い方
に制限される点である。

その結果、音声信号のＦＭ記録よりさらに高品質な符号
変１１１（ＰＣＭ）記録への展開が不可能であったＩＦ
Ｍより広帯域を必要とするため）、音声信号を大電流で
低域側に記録しであるため映像信号を再生する際に深層
に記ｉされている音声信号の妨害が無視できなかったシ
、音声信号記録のための大電流供給回路が大規模になり
、またその大電流が他のビデオ回路に悪影響を及ぼす。

第２には、アフターレコーディングの不可能な点である
。従来、ＶＴＲでは映像と音声が別々のトラックに記録
されているので、映像を再生しながら音声を後から記録
する、いわゆるアフターレコーディングができる。しか
し第３図から明らかなように音声信号が深層に記録され
ているため、それを消去したシ再記録したシすると映像
信号も消えてしまうのでアフターレコーディングは不可
能である。

本発明の目的は、従来のＶＴＲが持つ問題点を解決しよ
うとするものであって、映像信号などが記録されでいる
アナログ信号トラック上の浅層部に音声信号を符号化し
たＰＣＭ信号など広帯域のデジタル信号をその記録レベ
ルに所望の周波数特性を持たせることにより深層部アナ
ログ信号への悪影響を抑制しながら、ＶＴＲの高密度記
録を効率的に可能にするとともに、浅層部に記録したデ
ジタル信号のみの消去、再記録をも可能とする磁気記録
再生方法を提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明の磁気記録再生方法は、映像信号を記録したトラ
ック上に、映像信号の記録ヘッドとアジマス角が異なる
ヘッドにより、デジタル信号を変調し映像信号への悪影
響を抑制するような周波数特性の記録レベルで重ね記録
し、互いにアジマス角の異なるヘッドにより映像信号お
よびデジタル信号の再生を可能にする。

作用 上述の記録再生方法により、映像信号とともにＰＣｔＭ
音声信号など高品質の信号再生を可能とし、またデジタ
ル信号の消去、再記録も可能であるため高密度記録の一
方法として多くの応用が可能である。

実施例′ 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。第４図は本発明の詳細な説明するだめの磁性層
深さ方向の記録状態図である。映像信号の記録を従来通
シ回転ヘッドにより磁気テープに記録すると、その記録
層の深さは記録波長の０．２６〜０．３倍であシ、現在
の民生用ＶＴＲでは０．３〜０．８μｍの深さにまで記
録されていることになり、一般の磁気テープの磁性層２
７の厚さが２〜４μｍであることからすると、第４図に
示すように無記録層２７０が存在する。第２図および第
３図で説明した従来例は、この無記録層の一部を利用す
るものであるが、本質的に長波長（低周波帯域）の信号
しか記録できなかった。広帯域の信号を記録するにはテ
ープ磁性層の浅層部が適しており、事実、映像信号の記
録はごく表面部にのみ行なわれている。

本発明はデジタル信号の記録再生にはアナログ信号の記
録再生はど８７Ｎを必要としないことに着目し、映像信
号が記録された記録層２７ｂの浅層部分に広帯域のデジ
タル信号を記録し、デジタ　　。

ル信号記録層２７１Ｌとする。デジタル信号の再生には
、１３７Ｋが１５（ＩＢあれば１０−５程度の符号誤り
率となり実用的な値に近づく。余裕をもって２０〜３０
（ＩＢのＳ／Ｎが確保できれば十分である。

したがって浅層に記録する変調を受けたデジタル信号は
８／Ｎが上記の値を満足する程度の深さに記録すればよ
い。

記録層の深さはたとえば記録電流の大きさと周波数によ
って制御することができる。第６図は周波数ｆの信号（
第５図においてはｆｔ　＜　ｆ２＜　ｆｓとする）の記
録電流レベルに対する再生出力を説明している図である
。デジタル信号の場合、例えば第６図において３０で示
されるレベルの再生出力が確保されると原信号が復元で
きるとすれば、周波数’１＋　’２　＋　１５の信号の
記録電流は、それぞれＩａｌ、　ＩＢ２　、　ＩＲ３以
上であれば原信号が復元可能である。すなわち、第６図
において３２で示されるような周波数特性の記録電流を
与えるとデジタル信号が復元される。従来のＶＴＲでは
映像信号の記録電流は各周波数における最大出力を与え
る最適記録電流近傍に設定された第６図３３で示される
周波数特性を持っている。このような周波数特性を持た
せたままでデジタル信号を記録すると低い周波数の信号
の記録電流が大きくなりテープ磁性層のより深いところ
にまで信号が記録されるので、低い周波数の信号はど映
像信号への悪影響が多い。ここで、デジタル信号に第６
図３２で示される周波数特性を持った記録電流で記録す
ると、第６図３３で示される記録特性を持った信号より
も浅いところに記録されるので映像信号への悪影響を少
なくすることができるので、映像信号の劣化をより少な
くすることができる。このようにデジタル信号の記録レ
ベルに周波数特性を持たせることにより、映像信号への
悪影響を小さくしながら、デジタル信号と映像信号の２
つの信号を再生することができる。

映像信号を最適記録電流（再生出力が最大となる記録電
流値）で記録するとすれば、デジタル信号の記録電流は
その１Ａ以下でよい。当然ながら記録した映像信号のあ
とから変調したデジタル信号を浅層記録するわけである
から映像信号の再生出力は低下するが、その程度はデジ
タル信号の記録電流が小さいため僅かであシ、上記記録
電流値を例にとると約２ｄＢ以内にとどまる。しかもテ
ープの表面性による雑音が浅層に記録されたデジタル信
号のため映像信号の再生に直接関与しにくくなシ変調性
雑音が軽減されるため実質的な映像信号のＳ／Ｎ低下は
更に小さくなる。このように先に記録した映像信号のＳ
／Ｎ劣化を小さく抑え、実用的な符号誤シ率をもつデジ
タル信号を、映像信号の上に変調して重ね記録すること
が可能である。

ところで映像信号とデジタル信号の占有帯域が離れてい
る場合には再生信号からフィルタにより所望の信号を得
ることが可能であるが、両信号が近接している場合や重
なっている場合を考慮すれば映像信号を記録再生する回
転ヘッドのアジマス角とデジタル信号を記録再生する回
転ヘッドのアジマス角とを異ならせる必要がある。一般
に記録ヘッドのギャップ方向に対して再生ヘッドのギャ
ップ方向がθだけ傾いていると、次のような損失りが生
じることが知られている。

ただし、Ｗニドラック幅 λ：記録波長 したがって映像信号用回転ヘッドの再生出力は、デジタ
ル信号記録層２７１Ｌに記録されている信号を拾わず映
像信号のみを再生し、デジタル信号用回転ヘッドの再生
出力は映像信号記録層２７ｂの信号を拾わずデジタル信
号のみを再生するようアジマス角を設定することができ
る。たとえば映像用およびデジタル用ヘッドのアジマス
角を３０°異ならせることにより実用的なトラック幅で
１．６〜２ＭＨ２以上の帯域にわたって両信号の帯域を
共有させることが可能である。

第７図は本発明による一実施例の周波数アロケーション
図である。この例は記録可能帯域が従来ＶＴＲのままで
ＰＣＭ音声信号記録を実現しようとするものである。こ
の場合、映像信号と周波数変調されたＰＣＭ音声信号は
アジマス損失によって分離されることになるがアジマス
角が小さいとクロストークを生じ妨害成分となる。しか
しながら妨害成分の大きいデビエーション部分は互いに
周波数変調のキャリアー周波数近傍であシ、周波数変調
の三角ノイズの性質から映像信号、ＰＣＭ音声信号とも
ほとんどＳ／Ｎ劣化なく再生することが可能である。こ
の場合、記録可能帯域を広げることな（ＰＣＭ音声信号
を記録することができるわけであシ、狭帯域の民生用Ｖ
ＴＲにも十分適用可能である。またＰＣＭ音声信号は周
波数変調して記録されるため磁気記録における周波数変
調の数々の特徴が生かされる。実施例では基底帯域のデ
ジタル信号を振幅変調や周波数変調して輝度信号が記録
されたトラックの上の浅層部に重ね記録しているが、デ
ジタル信号の変調方式は、他のどのようなものであって
も適用できる。

第８図は本発明の磁気記録再生方法を実現するための回
転ヘッド群の構成例を示す図である。磁気テープ３．５
が矢印方向ムに走行し、回転シリンダ４ｏが矢印Ｂ方向
に３０Ｈ！で回転するいわゆる回転２ヘツドヘリ力ル式
ＶＴＲである。この場合、映像信号ヘッド３８はデジタ
ル信号ヘッド３６より先にテープに対接し、映像ヘッド
３９はデジタル信号ヘッド３７より先にテープに対接す
る。そして、たとえば映像信号ヘッド３８および３９の
アジマス角は±６°に設定しておき、デジタルヘッド３
６および３７のアジマス角は±３０’とする。この構成
により、磁気テープ上のトラックには先に映像信号が記
録され、そのおと浅層部に別〜のアジマスヘッドにより
デジタル信号が変調を受けて記録される。各ヘッドの記
録電流は、映像信号ヘッド３８．３９は最適記録電流に
設定し、デジタル信号の記録ヘッド３６．３７には上記
最適記録電流よりも小さく第６図３２で示される周波数
特性をもった記録電流に設定する。

第１図は本発明の一実施例の要部ブロック構成図である
。同図において端子５には映像信号が与えられ、記録側
映像処理回路６を経て記録増幅器７で増幅され、回転ヘ
ッド３，４を通して磁気テープに記録される。記録側映
像処理回路６は輝度信号を周波数変調し、搬送色信号を
低域変換し、第７図に示す輝度信号２２および搬送色信
号２３の周波数帯域に変換する。次に端子８に与えられ
た音声信号は符号変調器９でＰＣＭされローパスフィル
タ（ＬＰＦ　）１０で必要帯域のみに制限され、第７図
３４で示す信号に変換され、更に１２の記録電流周波数
特性調整回路を通って記録増幅器１３で増幅され、回転
ヘッド１，２を通して磁気テープに記録される。磁気テ
ープに記録された映像信号と周波数変調されたデジタル
化音声信号をアジマス角を異ならせたそれぞれの専用ヘ
ッドで再生する。映像信号は回転ヘッド３および４で再
生され、増幅器１４で増幅したあと、再生側映像信号処
理回路１６に入力され、元の映像信号に復調し、端子１
６に出力される。音声信号は回転ヘッド１および２で再
生され、増幅器１７で増幅したあと復調器１８で基底帯
域のＰＧＭ音声信号に復調される。ＦＭ復調されたデジ
タル信号はさらに復号器１９によりアナログ信号、つま
り音声信号に復号され、Ｉ、ＰＦ２０を経て端子２１に
出力される。

本実施例の場合、デジタル化された音声信号は、磁性層
のごく表面部に記録されているため、弱い記録電流で新
たな信号に書き換えることが容易であるし、また、消去
も容易に行なうことができる。

消去または再記録の電流を適当に設定すれば映像信号へ
与える影響はほとんどない。

発明の効果 以上詳述したように、本発明は映像信号を記録したトラ
ック上に映像信号の記録ヘッドとアジマス角が異なるヘ
ッドにより変調されたデジタル信号を記録電流に周波数
特性を持たせ浅層記録し、互いにアジマス角の異なるヘ
ッドにより映像信号およびデジタル信号を別々に再生す
ることができるものであシ、映像信号の品質劣化をほと
んど生じることなく別のデジタル信号が記録できる。す
なわちデジタル信号の磁性層の深さ方向に対する記録層
を映像信号の劣化を少なくする周波数特性を持った記録
電流で制御し、両信号間の分離はアジマス損失を利用し
て行なうものであり、極めて高密度な記録が行える。

浅層に記録されるデジタル信号は、映像信号との帯域共
有が可能であシ、極めて広帯域のものが実現し得るし、
浅層にあるため消去および書き換えが容易であるという
優れた特長を持つ。したがってこのデジタル信号を音声
のＰＣＭ記録に利用することは容易であシ、その場合、
音声信号のＳ／Ｎ　、周波数特性、歪み率、ワウ・フラ
ッタなどの性能が著しく向上するとともに、従来のＦＭ
音声記録では不可能であったアフターレコーデングも可
能となシ、極めて優れた音質を持つＶＴＲが実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部ブロック構成図、
第２図および第３図はそれぞれ従来例を説明するだめの
周波数アロケーション図と磁気テープ深さ方向の記録状
態図、第４図は磁性層深さ方向の記録状態図、第６図お
よび第６図はそれぞれ本発明の詳細な説明するｔ７）７
”、第５図は周波数に対する記録電流と再生出力の関係
を説明する図、第６図は所望の再生出力を得るために必
要な記録電流の周波数特性を説明する図、第７図は実施
例の周波数アロケーションを示す図、第８図は本発明の
実施例で用いる磁気ヘッド群の構成側図である。 ２２・・・・・・ＦＭ輝度信号、２３・・・・・・低域
変換搬送色信号、２７・・・・・・磁性層、２７＆・・
・・・・デジタル信号記録層、２７ｂ・・・・・・映像
信号記録層、３５・・・・・・磁気テープ、３８．３７
・・・・・・デジタル信号ヘッド、３８．３９・・・・
・・映像信号ヘッド、４０・・・・・・回転シリンダ、
３４・・・・・・周波数変調されたデジタル信号。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 第４図 第５図 第６図 届　線域 第７図 第８図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）アナログ信号を記録したトラック上に、デジタル
   信号を前記アナログ信号の記録レベルよりも小さく設定
   し、かつ前記デジタル信号記録レベルが周波数によって
   変化する如く周波数特性を持たせ重ね記録し再生するこ
   とを特徴とする磁気記録再生方法。
2. （２）前記デジタル信号の記録レベルは記録ヘッドに流
   す記録電流で制御することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の磁気記録再生方法。
3. （３）前記デジタル信号の周波数特性は、ある周波数ま
   では記録レベルがほぼ一定で、その周波数より高い周波
   数帯においては記録レベルが徐々に小さくなっていくこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再
   生方法。
4. （４）前記デジタル信号の周波数特性は、ある周波数ま
   では記録レベルが徐々に大きくなっていき、その周波数
   より高い周波数帯においては記録レベルが徐々に小さく
   なっていくことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の磁気記録再生方法。
5. （５）前記アナログ信号およびデジタル信号は、互いに
   アジマス角の異なるヘッドにより記録および再生される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録
   再生方法。
6. （６）前記アナログ信号はデジタル信号よりも先に記録
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
   気記録再生方法。