JPS61156573A - ディジタル磁気記録再生装置 - 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等の磁気記録媒体に記録されたディ
ジタル信号をマルチトラック磁気ヘッドにて再生するデ
ィジタル磁気記録再生装置に関するものである。

従来の技術 最近、コンパクトカセットを使用して固定ヘッド方式で
かつ４．７　ｅ　ｃｍ　／　ｓｅｃのような低速のテー
プスピードにより、ステレオ音声のディジタル磁気記録
再生を行なう試みがなされているが、記録密度の関係か
ら磁気テープ上で約２０トラツクに分配されて記録され
る。従って再生する場合トラックの数だけ磁気ヘッドお
よび再生増幅器が必要となる。

ところで磁性体の違いによる磁気テープの特性の違い、
或いはトラック間の磁気ヘッドのバラツキにより、再生
出力にバラツキが生ずることがあり、極端な場合は回路
系が飽和したり逆に出力が不足するなどエラーレートを
悪化させる原因となる。

そこで従来は、各再生増巾器の一部に利得調整用の可変
抵抗器を挿入したり、或いはコンデンサ・抵抗の時定数
を利用した自動利得制御回路を各再生増幅器の一部に組
入九るなどすることにより、出力電圧を一定範囲に抑え
ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、民生用のディジタル記録再生装置の商品
化を意図した場合、上記の可変抵抗器もしくはコンデン
サ内蔵の自動利得制御回路を約２０−トラック分備える
ことは回路面積が大きくまたＩＣ化に不適当であった。

本発明は上記問題点に鑑み、再生信号の利得を自動調整
できるとともにＩＣ化に適したディジタル磁気記録再生
装置を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明のディジタル磁気記
録再生装置は、複数のトラックから再生された再生信号
を順次切換えて選択する切換手段と、前記切換手段で選
択された再生信号を減衰させると共にあらかじめ設定さ
れた利得定数の増減によりその出力が増減する減衰器と
、前記利得定数をトラック別に保持しておく第１の記憶
手段と、前記減衰器の出力をディジタル信号に変換する
アナログ−ディジタル変換器と、前記ディジタル信号の
大成いは小に関連して前記第１の記憶手段で保持されて
いる該幽トラックの利得定数を減少或いは増加せしめる
加減算器とから構成されると共に、同じく本発明のディ
ジタル磁気記録再生装置は、前記ディジタル信号が第１
の基準ディジタル値を超えたことを検出して前記第１の
記憶手段で保持されている該当トラツクの利得定数を減
少せしめる加減算器と、前記第１の基準ディジタル値よ
り低いレベルである第２の基準ディジタル値と、トラッ
ク別に設けられると共に前記ディジタル信号が前記第２
の基準ディジタル値を超えたことを検出して該当トラッ
ク毎にセット状態に切換わる第２の記憶手段と、この第
２の記憶手段を一定時間毎にリセットするパルスを発生
するパルス発生手段と、前記第２の記憶手段のリセット
される直前の内容がリセット状態にある場合のみ作動し
前記該当トラックの利得定数を増加せしめる加減算器と
から構成されている。

作用 本発明は上記の構成により、全トラックの再生信号を切
換手段で順次切換えた後、１個の減衰器・アナログ−デ
ィジタル変換器・加減算器等で各トラック毎に再生信号
の利得を自動調整を行なうものであり、回路規模が小さ
くて済む。更に本発明はパルス発生手段のパルス同期に
よシ利得を増加させるため、コンデンサを必要としない
ことなど、ＩＣ化に適したものである。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例を示したものであり
、第２図は第１図の一部についてより具体的に一実施例
を示したものである。また。

第３図、第４図はそれぞれ第２図、第１図の構成におけ
るタイばング波形図である。

第１図において、１はｎ個（ｎは整数）からなる再生用
の磁気ヘッド群、１１・１２１１１ｋＩ１１ｎは磁気ヘ
ッド群１のそれぞれ１番目・２番目・ｋ番目・ｎ番目（
ｋは１，２．・・・・・・、ｎ）のトラックを再生する
磁気ヘッドである。

２はｎ個からなる再生用の増幅器群、２１・２２・２ｋ
・２ｎは増幅器群２の各増幅器であり、磁気ヘッド１ｋ
が増幅器２ｋに接続されるが如く磁気ヘッド群２の各磁
気ヘッドは増幅器群２の各増幅器にそれぞれ接続されて
いる。

３はクロックが入力されるクロック入力端子であり、前
記のクロックが後述するマルチプレクサ４、アナログ−
ディジタルコンバータ６、検出器３１に供給されるべく
接続されている。

４は増幅器群２から出力されたｎ種類の信号を前記供給
されたクロックに同期して順次切換えて出力しこの動作
を繰返すマルチプレクサである。

すなわち、ある増幅器２にはｎクロック毎にマルチプレ
クサ４から１クロツクの周期だけ選択出力される。

５はマルチプレクサ４から出力された信号を２ｍ（ｍ　
Ｉｒｅ整数）段階に減衰して出力する減衰器、６は減衰
器５から出力した信号を前記供給されたクロックに同期
してディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変
換器（以下Ａ／Ｄ変換器と略称す）であり、７はＡ／Ｄ
変換器６の出力端子である。なお、本実施例には示して
いないが、出力端子７から出力されたディジタル信号は
イコライザ回路に送られる。また、Ａ／Ｄ変換器６は例
えば８ビット程度の分解能を有しサンプルホールド回路
を内蔵しているものとする。

８はｍビット単位の加算および減算を行なう加減算器、
９は前記供給されたクロックに同期してｍビット単位で
並列シフトすると共にｎ段を有するシフトレジスタであ
り、シフトレジスタ９のｎ段目の出力はｍビット単位で
加減算器８の被加減数入力端子に入力されている。

１ｏは、Ａ／Ｄ変換器６の出力が第１の基準ディジタル
値より犬なる時、加減算器８に対し′１”だけ減数を出
力する比較器である。ここで、第１の基準ディジタル値
は、例えばＡ／Ｄ変換器６の最大出力値よりやや低いレ
ベルに設定されているものとする。

３ｏはシフトレジスタ９の（ｎ−１）段目のレジスタか
ら出力されたｍビットの２進符号を２ｍ種類の値にして
減衰器５に出力するデコーダであり、デコーダ３ｏに入
力されるｍビットの値が大きい（小さい）はど減衰器５
の減衰度が少ない（多い）ものとする。

３１はＡ／Ｄ変換器６の出力が後述する第２の基準ディ
ジタル値より低いレベルで推移した場合加減算器８に１
”だけ加数を出力する検出器であり、検出器３１のより
具体的な一実施例を第２図に示す。

第２図において、３１はクロック入力端子３に接続され
るクロック入力端子、３２はクロック入力端子３１から
供給されたクロックを分周して時間１．（但しｔ、＝ｎ
ｔｏ、ここでｔ。はクロックの１周期とする）だけＨレ
ベル信号を出力すると共にある時間ｔ２（ｔ２＞　ｔ、
）の周期で前記の動作を繰返す分周器であり、３３は分
周器３２の出力の立下がり工・ノジでＨレベル信号のリ
セットパルスを出力する微分回路である。なお、分周器
３２、微分回路３３の働きについてタイミング波形図を
第３図に示しておく。第３図におけるａ、ｂ、ｃは第２
図における同符号点における波形を示す。

３４はＡ　／　Ｄ変換器６の出力に接続される端子、３
５は端子３４から入力されたＡ／Ｄ変換器６の出力が第
２の基準ディジタル値より大なるときＨレベル信号を出
力する比較器である。なお、第２の基準ディジタル値は
、第１の基準ディジタル値より低いレベルに設定されて
いる。

３６はＯＲゲート、３７はＯＲゲート３６の出力を入力
しクロック入力端子３１から供給されたクロックに同期
して動作を行なうｎ段のシフトレジスタであり、シフト
レジスタ３７は微分回路３３から供給されたリセットパ
ルスでリセットされる。

また、ＯＲゲート３６には比較器３５とシフトレジスタ
３７の両出力が入力される。

３８はＯＲゲート３６の出力を反転するインバータ、３
９は分周器３２とインバータ３８の出力が共にＨレベル
信号の時Ｈレベル信号を出力するＡＮＤゲート、４０は
ＡＮＤゲート３９の出力端子であり、出力端子４ｏから
Ｈレベル信号が出力したときのみ、加減算器８に対し１
”だけ加数を供給するが如く接続されているものとする
。

以上のように構成されたディジタル磁気記録再生装置に
ついて、以下第１図〜第４図を用いて説明する。第４図
は第１図の構成におけるタイミング波形図であり、第４
図のｄ、ｅ、ｆ、ｇは第１図における同一符号点の波形
の一例を示す。またｔは時間軸を表わし、ＴＩ　ｒ　Ｔ
２　＋・・・・・・Ｔｎ、　Ｔｎ＋１．・・・・・・は
それぞれクロック毎の時区間（周期ｉｏ）を表わす。

第１図および第４図において、磁気ヘッド群１から再生
されたｎトラック分の信号はそれぞれ増幅器群２で増幅
されマルチプレクサ４に入力される。マルチプレクサ４
において、波形ｄのクロックに同期して各入力信号は順
次切換えられ、それぞれ時間ｔ。たけ出力される。すな
わち、ｋ番目のトラックから磁気ヘッド１ｋにより再生
された信号は増幅器２にで波形θのように増幅される。

波形ｅｕマルチプレクサ４において区間Ｔ、たけ選択さ
れ、波形ｅの斜線部分が波形ｆに示すようにマルチプレ
クサ４の出力側に表われる。なお、Ｔ２〜Ｔｎ　の区間
は他のトラックの信号がマルチプレクサ４で選択され波
形ｆに表われるが、第４図では省略する。

次だマルチプレクサ４で選択された各トラックの信号は
、減衰器５で減衰される。なお、減衰器５の減衰度を決
定する値は、シフトレジスタ９に４トラツク毎にｍビッ
ト単位で保持されている。ここでに番目のトラックの減
衰度を決定する値を定ａＧｋとおくと、区間で、におい
てはシフトレジスタ９の（ｎ−１）段目のレジスタの出
力には定数Ｇｋが表われているものとする。従ってに番
目のトラックの信号の波形ｆは、区間ｔ１において定数
Ｇｋをデコーダ３０を介して得た値によって減衰器５で
減衰される。なお、定数Ｇｋが大きい（小さい）程、減
衰度は少ない（多い）ものとする。

減衰器６で減衰された信号は、クロックの立上が）エツ
ジに同期してム／Ｄ変換器６でディジタル信号に変換さ
れる。すなわち、ｋ番目のトラックのディジタル信号は
波形ｇに示す如く区間で２に出力される。なお、波形ｇ
の波高値はディジタル信号の大きさを示すものとする。

また、区間Ｔ３〜Ｔｎ＋１　では他のトラックのディジ
タル信号が波形Ｃに表われるが第４図では省略する。

さて、Ａ／Ｄ変換器６の出力の大小に伴う本実施例の動
作について以下に説明する。検出器３１は第２図を以て
説明する。比較器１０．３５に別途設定された第１．第
２の基準ディジタル値を波形ｇ上にそれぞれｒ、、ｒ２
として示す。

まず、波形ｇが区間Ｔ２において第１の基準ディジタル
値ｒ１を越えた場合を考える。比較器１ｏは減数″１′
”が出力される。また比較器３６はＨレベル信号が出力
されるので分周器３２、シフトレジスタ３７の如何にか
かわらずアンドゲート３９の出力はＬレベル信号となる
ことは明らかであり、従って加減算器８には加数さねな
い。よって、加減算器８には減数″１”が供給される。

このとき加減算器８の被加減数入力端子にはシフトレジ
スタ９のｎ段目の出力から定数Ｇｋが供給されているの
で加減算器８より定数Ｇｋ′（Ｇｋ′＝Ｇｋ−１）なる
イ直が出力されシフトレジスタ９が出力される。

定数σに′はシフトレジスタ９でクロックに同期してシ
フトされ、区間Ｔ２から（ｎ−１）クロック目の区間’
ｒｎ＋１　において、シフトレジスタ９の（ｎ−１）段
目のレジスタから出力され、デコーダ３ｏを介して減衰
器６に供給される。一方、同じ＜　Ｔｎ＋１区間におい
てマルチプレクサ４の出力には再びに番目のトラックの
信号が波形ｆに示す如く表われているので、波形ｆは定
数Ｇｋ’　（Ｇｋ’＝Ｇｋ−１）により減衰器５で減衰
される。この時、Ｇｋ′〈Ｇｋであるので減衰器６の出
力レベルが下がり人／Ｄ変換器６でディジタル信号に変
換される。

以下同様にして、Ａ／Ｄ変換器６の出力の波形ｇが第１
の基準ディジタル値ｒ、を越えている限り上記の動作を
繰返し、定数σには時間ｔ１（ｔ、＝ｌ’１ｔｏ）毎に
１段階ずつ減少することは明らかである。

次に、波形ｇが区間Ｔ２において第１の基準ディジタル
値ｒ、より小さく第２の基準ディジタル値ｒ２より大き
い場合について考える。波形ｇは第２の基準ディジタル
値より小さいので比較器１ｏは減数を出力しない。また
、波形ｇは第２の基準ディジタル値より大きいので比較
器３６ではＨレベル信号が出力され、分周器３２・シフ
トレジスタ３７の出力の如何にかかわらずアンドゲート
３９の出力はＬレベル信号となり、加減算器８に加数さ
ねない。

以上より加減算器８の被加減数入力端子に入力された定
数Ｇｋはそのまま出力され、シフトレジスタ９に入力さ
れる。従って区間Ｔｎ＋１において、シフトレジスタ９
の（ｎ−１）段目のレジスタの出力は区間Ｔ、の時と同
様定数Ｇｋであり、減衰器６の減衰度は変化しない。

なお、区間Ｔ２において波形ｇが第２の基準ディジタル
値ｒ２を超えた場合、ＯＲゲート３６はＨレベル信号を
出力しシフトレジスタ３７に供給されるので、ｎクロッ
ク後の区間Ｔｎ＋２においてＨレベル信号がシフトレジ
スタ３７から出力されＯＲゲートを介して再びシフトレ
ジスタ３７に入力される。

以下同様にして、一旦ＯＲゲート３６からＨレベル信号
が出力された場合、比較器３５の出力の如何にかかわら
ず、ｎクロック毎に必ずＨレベル信号がＯＲゲート３６
から出力さｈ、この状態は微分回路３３から波形Ｃに示
すリセットパルスが出力されるまで継続する。この間、
分周器３２の出力の如何にかかわらず出力端子４０ｉｄ
Ｌレベル信号であるので加減算器８に対し加数が出力さ
れゝることはない。換言すれば、Ａ／Ｄ変換器６から出
力したに番目のトランクのディジタル信号は、様々なレ
ベルに変化するにせよ、ピーク値が第２の基準ディジタ
ル値ｒ２を超えた場合、少なくともリセットパルス（波
形Ｃ）が発生するまで定数Ｇｋの値が変化することはな
い。また、たとえ区間で２において波形ｇが第２の基準
ディジタル値ｒ２を下まわっていても、他の区間例えば
’ｒｎ＋＋等で超えた場合、定数Ｇｋは同様に変化しな
いことは明らかである。

次に波形ｇが第２の基準ディジタル値ｒ２以下のレベル
で推移した場合について考える。区間Ｔ２において比較
器１０は減数を出力せず、比較器３５の出力ｉＬレベル
信号である。この時シフトレジスタ３７はリセットパル
ス（波形Ｃ）でリセットされており出力はＬレベル信号
であるのでＯＲゲート３６の出力はＬレベル信号となる
。また、区間Ｔ２よりｎクロック経過した時のシフトレ
ジスタ３７の出力ｄＬレベル信号であるのでＯＲゲート
３６の出力もＬレベル信号である。

以下同様にして、ｎクロック毎にＯＲゲート３６の出力
は必ずＬレベル信号となる。

この様な状態下で分周器３２から波形すに示すようなＨ
レベル信号が出力されると、ｋ番目のトラックのディジ
タル信号がＡ／Ｄ変換器らに灸すれる区間（これを区間
で２７とおく）においてアンドゲート３９の出力がＨレ
ベル信号となり加減算器８に対し１”を加数する。従っ
て加減算器８の出力は、定数Ｇｋ／／（Ｇｋ／／＝Ｇｋ
＋１）なる値が出力されシフトレジスタ９に入力される
。定数Ｇｋ′′はシフトレジスタ９でクロックに同期し
てシフトされ、区間Ｔ２′から（ｎ・−１）クロック目
の区間（これをＴ’ｎ＋Ｉとおく）において、シフトレ
ジスタ９の（ｎ−１）段目のレジスタから出力され、デ
コーダ３０を介して減衰器５に供給される。一方、同じ
く区間’ｒ’ｎ＋＋においてマルチプレクサ４の出力に
は再びに番目のトラックの信号が表われており、定数Ｇ
ｋ“（Ｇｋ′−〇に＋１とする）により減衰器５で減衰
さ九る。この時、　ｇｋ’＞　Ｇｋであるので減衰器５
の出力レベルは１段階上がりＡ／Ｄ変換器６でディジタ
ル信号に変換される。なお、分周器３２の出力は波形Ｃ
に示す如くＨレベル信号は時間ｔ＋　（ｔ＋＝ｎ　ｔ−
ｏ　）であるので、アンドゲート３９の出力がＨレベル
信号であるのは時間ｔ、で１クロック周期分である。

以下同様にして、波形Ｃが常に第２の基準ディジタル値
ｒ２を下まわる場合は時間ｔ２の周期毎に上記の動作を
繰返し、定数σには時間ｔ２毎に増加していくことは明
らかである。

ゆえに、Ａ／Ｄ変換器６から出力されたディジタル信号
は、第１の基準ディジタル値ｒ１と第２の基準ディジタ
ル値ｒ２の間に入るように減衰器５により自動的に調整
される。また他のトラックについても、これまで説明し
た場合と同様、それぞれのトランクのディジタル信号の
レベルが一定の範囲に入るように自動的に調整される。

以上のように本実施例によれば、シフトレジスタ９，３
７は共にｎ段であればよく、また分周器３２のＨレベル
信号の長さは時間ｔ、であればよく、共にマルチプレク
サ４の切換アドレスと初期値をそろえる必要はないので
回路構成は簡略化される。

さらに、分周器３２出力の繰返し周期ｔ２は分周器３２
の分周比を選ぶことにより自由に設定できるので設計自
由度が大きい。

なお、本実施例では第１．第２の基準ディジタル値をｒ
、、ｒ２と設定しているが、−ｒ、　、−ｒ２を別個に
設け、波形の山および谷の部分でレベル検出してもよい
。この場合、検出精度がより向上する。

また、ム／Ｄ変換器によっては、正負の入力オーバ検出
信号を出力するものがあるが、この信号の論理和を構成
してこの出力を減数として加減算器８に供給してもよい
。この場合、第１の基準ディジタル値を別個に設ける必
要がなく、比較器１゜が不要となる。

さらに、ム／Ｄ変換器６の出力値の上位２ビツトの排他
的論理和を構成してこれを比較器３５の代わりに設けて
もよい。この場合も回路構成が簡単になる。

発明の効果 本発明は複数のトラックから再生された再生信号を順次
切換えて選択する切換手段と、前記切換手段で選択され
た再生信号を減衰させると共にあらかじめ設定された利
得定数の増減によりその出力が増減する減衰器と、前記
利得定数をトラック別に保持しておく第１の記憶手段と
、前記減衰器の出力をディジタル信号に変換するアナロ
グ−ディジタル変換器と、前記ディジタル信号の大成い
は小に関連して前記第１の記憶手段で保持されている該
当トラックの利得定数を減少或いは増加せしめる加減算
器とを備えたことにより、再生信号の利得を自動調整で
きるとともにコンデンサを必要としないのでＩＣ化に際
し有利であり、装置の出力端子を少なくできる。また、
前記ディジタル信号が第１の基準ディジタル値を超えた
ことを検出して前記第１の記憶手段で保持されている該
当トラックの利得定数を減少せしめる加減算器を備えた
ことにより、簡単な構成でかつ素早くオーバーレベルを
検出しこれを抑圧できる。さらに、前記第１の基準ディ
ジタル値より低いレベルである第２の基準ディジタル値
と、トラック別に設けられると共に前記ディジタル信号
が前記第２の基準ディジタル値を超えたことを検出し、
て該当トラック毎にセット状態に切換わる第２の記憶手
段と、この第２の記憶手段を一定時間毎にリセットする
パルスを発生するパルス発生手段と、前記第２の記憶手
段のリセットされる直前の内容がリセット状態にある場
合のみ作動し前記該当トラックの利得定数を増加せしめ
る加減算器とを備えることにより、簡単な構成でかつ確
実にアンダーレンジを補正でき、マルチトラック薄膜磁
気ヘッドと組み合せて装置が小型化できるなど数々の優
れた効果を得ることのできるディジタル磁気記録再生装
置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるディジタル磁気記録
再生装置の構成図、第２図はその一部の構成図、第３図
は第２図の構成におけるタイミング波形図、第４図は第
１図の構成におけるタイミング波形図である。 １・・・・・・磁気ヘッド群、２・・・・・・増幅器群
、３，３１・・・・・・クロック入力端子、４・・・・
・・マルチプレクサ、５・・・・・・減衰器、６・・・
・・・アナログ−ディジタル変換器、８・・・・・・加
減算器、９，３７・・・・・・シフトレジスタ、１０．
３５・・・・・・比較器、３ｏ・・・・・・デコーダ、
３１・・・・・・検出器、３２・・・・・・分周器、３
３・・・・・・微分回路、３６・・・・・・ＯＲゲート
、３８・・・・・・インバータ、３９・・・・・・アン
ドゲート。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ｇ−−−７ｒｒＪｒ−ｙ４９１）ムゴンＪｒ’−ｆ第２
図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のトラックから再生された再生信号を順次切
   換えて選択する切換手段と、前記切換手段で選択された
   再生信号を減衰させると共にあらかじめ設定された利得
   定数の増減によりその出力が増減する減衰器と、前記利
   得定数をトラック別に保持しておく第１の記憶手段と、
   前記減衰器の出力をディジタル信号に変換するアナログ
   −ディジタル変換器と、前記ディジタル信号の大或いは
   小に関連して前記第１の記憶手段で保持されている該当
   トラックの利得定数を減少或いは増加せしめる加減算器
   とを備えたことを特徴とするディジタル磁気記録再生装
   置。
2. （２）ディジタル信号が第１の基準ディジタル値を超え
   たことを検出して前記第１の記憶手段で保持されている
   該当トラックの利得定数を減少せしめる加減算器を備え
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディジ
   タル磁気記録再生装置。
3. （３）第１の基準ディジタル値より低いレベルである第
   ２の基準ディジタル値と、トラック別に設けられると共
   に前記ディジタル信号が前記第２の基準ディジタル値を
   超えたことを検出して該当トラック毎にセット状態に切
   換わる第２の記憶手段と、この第２の記憶手段を一定時
   間毎にリセットするパルスを発生するパルス発生手段と
   、前記第２の記憶手段のリセットされる直前の内容がリ
   セット状態にある場合のみ作動し前記該当トラックの利
   得定数を増加せしめる加減算器とを備えたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のディジタル磁気記録再
   生装置。