JPS62177704A - デイジタル信号の記録等化方法 - 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、記録すべき方形波信号の立上り部近傍及び立
下り部近傍がそれぞれ強調されたディジタル信号の記録
等化方法に関するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、ディジタル信号をＢピ録する場合において、
その信号を時間軸を中心として対称的に変化する方形Ｒ
＠号となすこと罠より、記録側における高周波成分のレ
ベルを十分に増大させて再生時のＳ／Ｎ比を改善するよ
うにしｇものである。 〔従来の技術〕 オーディオ信号をディジタル化して記録、再生すること
により、アナログ信号のままの場合よりも優れたｆ質が
得られるようにしたディジタル・オーディオ響テープレ
コーダ（ＤＡＴ）が胸元な浴びつつある。このＤＡＴに
おい又は、アナログ信号の形のオーディオ信号は第８図
のように１゜０の２値をとる方形波状のディジタル信号
ＫＡＤ変換された後、このディジタル信号か記録ヘッド
を介して磁気テープなどの記録媒体に配録される。 また、再生においては磁気テープから再生ヘッドを介し
てディジタル信号を取り出した後、このディジタル信号
がアナログ信号ＫＤＡｉ換されることにより、オーディ
オ信号が再生される。 このようにオーディオ毎４ｊｔ’ＡＤ及びＤＡ’＆換し
て記録、再生するとぎ、記録ヘッドから再生ヘッドに至
る記録・再生系において６橿の損失が生じるので、その
記録・再生総合周波数特性（以下周波数特性と称する）
を工第７因のようＫなり、低周波及び関周波の領域にお
いて再生出力（レベル）が低下した曲線となる。特にＤ
ＡＴにおいてを工。 基本波と高周波とからなる方形波信号の基本仮が再生出
力のピークとなる近傍の１＊ｆｐに選ばれるので、上述
のように高尚ｔＢＬ領域の出力が低下することは、高ｔ
Ａ波が減反されることになるので好ましくない。この結
果第８図の方形波信号は縞９凶のようＫその縁部が歪ん
でしまうため、ＤＡｉ換時に誤りが発生する。この欠点
を除（ため、再生側において再生時周波数特性の籍に高
周波領域のみ（心安に応じて低周波領域も）をレベルア
ンプして、周波数特性を平坦化するような等化手段（又
は補償手段）が備えられている。 しかしながら、再生系で扱われる佃（ｊＫは仝来のオー
ディオ信号成分のみでなく、雑ｔｇ分も含まれているの
で、上述のように飼えば高周波領域をレベルアップして
も同様に雑音もレベルア７７’されてしまうため、ＤＡ
変換時の誤り率か増大してしまうことになる。 この欠点な除く手段として飼えは、ｒ１９ｓｓ年テレビ
ジョン学会全国大会予稿集第２３１〜２３２貞図２４に
示されるものが仰られている。 この手段を工、第８図の方形波信号に改１ｊＬ１を加え
、第１０図のようにその波形の立上り部分近傍及び立下
り部分近傍にそれぞれオーバシュート部Ｐ□及びアンダ
シュート部Ｐ２ｆｔ設けるようにして強調して、娠幅Ａ
’に大きくするようにしたものである。 すなわち、記録側に高周波領域の等化手段を備えるよう
にしたものである。これによれば再生側の等化手段の等
化に’に減らすことができるので、その分雑音の影響す
なわちＳＮ比を向上することができる。 〔発明か解決しようとする問題点〕 ところで記録側の等化手段においては、その記録特性が
非線形性（飽和特性）を葺しているので、第１０図の波
形の振幅人をむやみに大きくすることはできず、一定値
以下に制限されることになる。 このため記録側におい℃周波数特性の高周政領域？十分
にレベルアンプすることができないので、再生等化後の
ＳＮ比が十分に改善されず、ＤＡ変換の誤り率があまり
減少しなかった。 本発明はこのような問題を解決するためなされたもので
、記録等化によって周波数特性の高周波ｆｌｃｋ十分に
レベルアンプすることを目的とするものである。 〔問題点１を射決するための手段〕 上記目的な連取するために本発明は、配球すべき方形＆
信号を時間軸な中心として正方向及び負方向に対して対
称的に変化する波形としたこと、Ｙ％像とするものであ
る。 また本発明は上記のような方形ａ信号を得るための等化
回路として、（ａ）記録すべぎ方形波信号が加えられる
低域フィルタと、ｔｂＪ低域フィルタと１列に接続され
た遅延手段と、（ｃＪ低域フィルタ及び遅延手段の両出
力信号の差成分を得る手段と、（ｄＪ遅延手段及び差成
分を得る手段の両用力手段を加算する手段と、な含むこ
とを待値とするものである。 ざらに本発明の池の等化回路として、（ａＪ記録すべき
方形波信号が加えられる第１のＭ延手段と。 （ｂＪ　　第１の遅延手段と直列に接続され′ｒＳ第２
の遅延手段と、（ｃＪ方形波１３号及び第２の遅延手段
の出力信号を加算する手段と、（ｄＪ第１の遅延手段及
び加算する手段の両出力信号の差成分を得る手段と、を
含むことを特徴とするものである。 〔作用〕 例えば後述の第１実施列によって得られん方形波信号は
、時間軸を中心として正方向及び負方向に対して対称的
に変化する波形を有している。このような方形波信号は
高１波成分を多く含ませることＫより得られるので、波
形の畿幅が一定値以下に制限されても周波数特性の高周
波領域な十分にレベルアンプすることができる。従って
再生時のＳＮ比が十分に改嵜されるので、ＤＡＫ換の誤
り率を減少させることができる。 〔実施列〕 以下図面を参照して本発８Ａ案施列な説明する。 （第１実施列） 第１図は本発明のディジタル信号の記録等化方法な実施
するための記録等化回路を示すもので。 記録等化回路Ｊに対しては必要に応じて記録・再生系を
介して再生等化回路間が付加される。１は記録すべきオ
ーディオ信号がＡＤ変換されて得られた方形ａｊｌ信号
を加える入力端子、７はその方形波イ６号が記録等化さ
れて堆９出される出力端子、８は記録ヘッドからｈ生ヘ
ンドに至る記録１１再生系、９は再生された方形波信号
が加えられる入力端子、１５はその方形ｉ信号が再生等
化されて（必蒙に応じて）取り出される出力端子である
。記録・再生糸８を経て再生された方形ＤＸ傷信号又は
これが必Ｓ！に応じて再生等化回路５０１ｔ経て再生等
化された方形波信号はＤＡ変侠回路（図示せず）を介し
てアナログ信号に戻されることになる。２．１０は直線
位相ガウス型周波数特性の低域フィルタ（以下単に低域
フィルタと称する）で飼えば正弦２乗フィルタやベッセ
ルフィルタからなり、第３図（ａＪのような周技数特性
ｆ１％−有している。３゜１１は低域フィルタ２，１０
と並列に接続された遅延！、　４．１２．１４４’！差
動アンプ、５，１３ｆ’！、利得制御回路、６は加算回
路である。記録等化回路３０＆工第３図（ｂ）のような
周波数特性な有し、再生等化回路５０は第３図（ＣＪの
ような周波数特性な有し、これら両回路３０．５０を総
合した周波数特性は第３図（ｄＪ。 ようＫなる。 必要に応じて用・いられる再生等化回路間は記録等化回
路加に対厄しに逆の特性を有しており、両者間に介在し
ている記録・再生糸８が記録等化回路間の特性に適合し
てこれ化打消すような特性な有していれば、再生等化回
路５０は不髪となる。端子１に人力されて記録等化され
た方形波信号は、第２図のように時間＠ｔｆｔ中心とし
て正方向及び負方向に対して対称的に変化する波形とさ
れて端子７から出力される。 以下本実施列の作用ｆｔ説明する。 低域フィルタ２に入力された第４図（ａ）の波形の方形
波信号ＳＩは、第３図（ａＪの特性によって処理されて
第４ｉ（ｂＪの波形の信号Ｓ２となって出力される。 この信号Ｓ２は破線の人力信号Ｓ。が時間τ１だけ遅延
されて出力されたものとなる。遅延！３はその遅凰分を
補正するように動作し、遅延線３及び低域フィルタ２の
両用力１８号が差動アンプ４に加えられることにより第
４図（ＣＪのような波形の両信号の差成分（補正分）の
信号Ｓ３が得られる。 この信号Ｓ３は利得制御回路５によって利得αだげ制御
された後、遅延線３の出力信号と共に加算回路６に加え
られる。これによって加算回路６から第４図（ｄ）の波
形のように信号Ｓ□と３３とが加算されたｌＮ４ｊｆＳ
４が得られる。この信号Ｓ４は、信号Ｓ工の立上り部分
近傍及び立上り部分近傍にそれぞれ７分のエツジ成分が
加えられに波形となっており、第２因のように時間Ｑｔ
ｌ’中心として正方向及び負方向に対して対称的に変化
する波形となっている。このような対称波形信号は高調
及成分を多く含ませることにより得られるので、結果的
に第３１９（ｂＪのように特に尚周技領域を十分にレベ
ルアップさせた周波数特性とすることができる。 従つ

【、記録等化回路間によって記録等１１：、された
第３図（ｂＪの周波数特性が得られる。 次に信号Ｓ４はｄＣ録−再生糸８に加えられ、記録、再
生された後端子９から再生信号として出力される。ここ
で記録・再生系８が第３図（ｂＪのような記録等化され
た周波数特性を打消すような、第３図（ｃＪのような周
波数時性な有しているなうは、信号８４はエツジ成分が
補正されて第４図（ｆＪのような波形の信号Ｓ６となっ
て端子９から再生されることＫなる。この場合再生等化
回路５０は用いなくとも、第３図（ｄ）のように特に高
周波領域がレベルアンプされたことＫより平坦化された
周波数特性が得られる。 しかし記録等化回路（資）による記録等化が過度に行わ
れた場合には、高周波領域が必装以上に７ベルアンプさ
れることになるので、この分の高尚波成分な抑圧するた
めに再生等化回路間が心安になる。但し、記録・再生糸
の特性は平坦であるとする。この場合再生等化回路間の
周波数特性は第３図（ｃＪのように、記録等化回路（資
）の第３図（ｂＪのそれに対応して逆特性となるよ５に
、各徊成装素の動作ｌｋ説定ずれはよい。以下これにつ
いて説明する。 ち子９に加えられ遅延線１１から出力された過度に記録
等化された信号Ｓ６及び低域フィルター０かも遅延され
て出力された信号は差動アンプ１２に加えられることに
より、両信号の差成分が得られる。 低域フィルター０、遅延線１１及び差動アンプ１２はい
ずれも対応する記録等化回路（９）のものと同じ特性に
設定されている。次に出力された差成分は利得制御回路
１３によって利得βだけ制＃された仮、遅延線１】の出
力信号と共に差動アンプ１４に加えられて、さらに差成
分が得られる。ここで利得制御回路１３の利得βは、記
録等化回路間の利得制ＤＩ４Ｉ（ｇＪ路５の利得αに対
応してこれを打消すような隠に設定するようにする。 これＫよって端子１５からは、過度に記録等化された信
号が再生等化されることにより、集４図（ｆ）と則しよ
うな波形の再生信号が得られる。端子９に何ら記録等化
されない形の信号Ｓ□が加えられたときＫは、第４図（
ｅＪのようにそのｍｓが２分それぞれ削られた波形の信
号Ｓ、（第９凶に相当）が出力されることになるが、本
発明ではこのような欠点は生じない。 従って、再生等化回路間によってｍ３図（Ｃλのように
再生等化された周波数特性が得られ、総合して過度に記
録等化が行われた高周波領域は抑圧されるので、第３囚
（ｄ）のような平坦な周波数特性が得られることになる
。 よって、本実施列によれば記録側において波形の伽暢が
一定値以下に制限されても烏＃ｄｔＩｊｌ偵域を十分に
レベルアップできる記録等化を行うことができるので、
再生時の５ＮＪｌｆＳｖ改善することかでき、ＤＡ変換
の誤り率を減少することができる。 なお、記録等化回路間及び再生等化回路間のそれぞれの
利得制（ｉ１４１回路５０利得α及び利得制御回路１３
０利得βは、全体系の利得Ｇとの関係で次のように設定
される。 Ｑ＝（１＋ａ＜１−ｆ□））（１−β（１−ｒｌ）Ｊ＝
（１＋α−β−β−αβ）＋（−α＋β＋２αβ）ｆ１
一　αβ　ｆ□　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　・・・（１）β＝−Ｊ− １＋２　α　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　−（２）式（２）を式（１）に代入すると、 が成立する。 第３１Ｗ（ｄＪの周波数特性は以上の条件に浴って示さ
れている。式（３）の（）内の２項目を小さくするには
、βを式（２）の条庄よつ小さくすれはよいが、前記低
域フィルタ２．ｌＯの狩性を等しく奴足する限り０とす
ることはできない。 （第２実施１３１Ｊ　） 第５図を工本発明の池の記録等化回路をホすもので、４
０は記録等化回路、６０は再生等化回路で両回路間には
記録・再生系８が介在される。１は入力端子、　１６．
１７．２２．　Ｚ３は遅動時間τを有する遅延線、１８
．２１．２４．２７は加算回路、１９．２５は差動アン
プ、２０．−がは利得制御回路、１５は出力端子である
。本実ｍ的においてはパルス良形信号を用いこのパルス
信号を近似的に合成することにより、記録等化及び再生
等化を行うようにしｋものである。 以下本実塵列の作用Ｉｔ祝明する。 人力されん第６図（ａＪの波形の方形及信号Ｓ□及び遅
延線１６．１７によって２τ遅延した信号は加算回路１
８に加えられることにより、第６図（ｂＪの波形の信号
ＳＫとなって出力される。この侶−＠Ｓ；及び遅延機１
６によってτ遅延した信号は差動アンプ１９に加えられ
、両信号の差成分である第６図（Ｃ）の波形の信号Ｓ二
が得られる。この＠号ｓｋｉ工利得制御回路加によって
利得αだげ制御された後、遅延厭１６の出力信号と共に
加算回路２１に加えられ、第６図（ｄ）　Ｏような波形
の信号Ｓ′４となって出力される。 ごの＠号ＳＳは第４図（ｄＪの信号に対応して、信号Ｓ
□′の立上り部分近傍及び立下り部分近傍にそれα ぞ３２のエツジ成分が加えられた波形となっており、時
間４４１’中心として正方向及び負方向に対して対称的
に変化する波形となっている。 従って、記録等化回路４０によって記録等化された第３
図１ｂ）に近似したＡＩ款畝軸性が得られる。 次に信号Ｓ′４は記録・再生糸８に加えられ、記録、再
生された仮端子９から再生信号として出力される。 出力された信号Ｓ−ヲ工必飲に応じて再生等比回路ωに
加えられる。遅延１四、おによって２τ遅延された＠号
と共に加算回路ムに加えられｙ、ＩＡ号Ｓ４は、加算さ
れて出力された故遅延祿この出力信号と共に差動アンプ
５に加えられる。ここで両信号の差成分が出力されこの
出力電１工ＴＩＪ得匍」両回路あによって利得βだげ制
御された後、遅延縁四の出力信号と共に加算回路部にｎ
口えられる。ここで利得制御回路あの利得βは、記録等
化回路４０の利得制御回路加の利得αに対応してこれを
：！Ｊ消すような値に設定される。 これによって端子１５からは、記録等化された信号が再
生等化されることにより、第６図（ｆＪの波形の再生信
号Ｓ二が得られる。第６図（ｅＪの波形は第５図（ｅ）
　Ｋ対応した波形の信号Ｓ、　ｋ示している。 従って、再生等比回路印によって第３図（Ｃ）に近似し
て再生等化された周ｔ＆数特性が得られ、総合して第３
図（ｄ）に近似した平坦な周彼数特性が得られることに
なる。 なお本実施的におい工も、前実施列と同様に記録・再生
系８の特性に応じて、再生等化回路ωは不快となすこと
ができる。 第６図（ｆ）の波形の信号Ｓ′６において、±２τの遅
１　　　α　　２ 延時間によって生ずるτ（面）の成分は、再生等化化±
２τ遅鳳させるだけでなくさらに±２τ遅延させること
によってｍ滅させることかでさ、±３τ遅地させるとも
つと小さな残留誤差が残るようになる。また、本実施し
リのようにパルス波形信号を用いる場合は、τ単位の遅
延機の代りにτ単位のシフトレジスターを用いることが
できる。 パルス波形でない対称波形の信号を扱う場合（工。 遅延機を用いγこ力が、構成が簡単となる。 このように本実施的によっても前実施的と同様な作用、
効果が得られるだけでなく、杢尖施しｊによれはｍｉＪ
尖Ｍレリに比べて周波数特性の設計が簡単になるという
利点が得られる。 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれは、−録側において特に
高周波領域のレベルアップか十分に行える記録磁化なロ
エ能にし１こので、再生時のＳＮ比が改＠されるように
なり、ＤＡ変換の誤り率を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施レリな示すブロック図、第２
図は本発明によって帰られる信号を示す鼓形図、第３図
（ａＪ〜（ｔｌＪは本発明によって得られろ絢波ａｈ性
を示す特性図、第４図（ａｊ　〜（ｆＪ及び５１４６図
（ａ）〜（ｆＪは共に本発明によって待りＩＬる信号ｔ
ボす鼓形図、第５図は本発明の第２実ｍ−を下すブロッ
ク図、４７凶は本発明を説明丁り友めの周阪畝軸性図、
第８凶乃至第１Ｏ凶は本発明を説明するための信力波形
凶である。 １・・・記録等化回路の入力端子、２．ｌＯ・・・低域
フィルタ、３．１１．１６．１７．２２．２３・・・遅
延機、４゜し、　１４．１９．２５・・−差動アンプ、
５．１３．２ｕ、　２６・・・利得制御回路、６．１８
．２１．囚、２７・・・加算回路、７・・・記録等化回
路の出力−子、８・・・配録愉再生系、９；・・再生等
化回路の入力端子、１５・・・再生等化回路の出力端子
、あ、切・・・記録等化回路、箕、ω・・・再生等化回
路、Ｓ１〜ｂ６＊　Ｓ’ｌ〜Ｓ：・・・イＳ−＠。 ２　イ因ぢへ７フルタ　　　　　　　　　５オ’ｊ　ｉ
＃刹イ飄ｑ回１ぞト乍１実施例 第１図 言こヱｐネＦイ（：ｉ：ｒｇで・イ昇もれる９便」形イ
言（針筒２図 第７図 第３図 某２４グ埼ｐ４ 第５図 第４図　　　　第６図 ８守　　間　　ｔ　− 第８図 第９図 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録すべき方形波信号の立上り部近傍及び立下り
   部近傍がそれぞれ強調されたディジタル信号の記録等化
   方法において、 上記方形波信号を時間軸を中心として正方向及び負方向
   に対して対称的に変化する波形としたことを特徴とする
   ディジタル信号の記録等化方法。
2. （２）（ａ）記録すべき方形波信号が加えられる低域フ
   ィルタと、 （ｂ）低域フィルタと並列に接続された遅延手段と、 （ｃ）低域フィルタ及び遅延手段の両出力信号の差成分
   を得る手段と、 （ｄ）遅延手段及び差成分を得る手段の両出力信号を加
   算する手段と、 を含むことを特徴とするディジタル信号の記録等化回路
   。
3. （３）（ａ）記録すべき方形波信号が加えられる第１の
   遅延手段と、 （ｂ）第１の遅延手段と直列に接続された第２の遅延手
   段と、 （ｃ）方形波信号及び第２の遅延手段の出力信号を加算
   する手段と、 （ｄ）第１の遅延手段及び加算する手段の両出力信号の
   差成分を得る手段と、 を含むことを特徴とするディジタル信号の記録等化回路
   。