JPS63288467A - Ｆｍ変調信号再生装置 - 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ＦＭ変調信号再生装置、特にＦＭ変調信号を互
いに異なる位相で分周して得た複数系統の信号が記録さ
れている記録媒体から前記ＦＭ変調信号を再生する装置
に関する。

〔従来の技術〕

近年、ビデオ信号やデータ信号等を周波数変調して磁気
記録媒体に記録するビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲ
）やデータレコーダ等の磁気記録装置が普及している。

この様な装置に於いて、伝送される情報信号の帯域はそ
の搬送波周波数で制限されるが、搬送波周波数は、記録
媒体上に記録可能な信号の最高周波数より制限される。

したがって、伝送される情報信号の帯域は記録媒体上に
記録可能な信号の最高周波数で制限され、従来の装置の
場合、情報信号の伝送帯域の拡大が困難であるという問
題点かあつた。

そこで本出願人はその解決法として、周波数変調された
信号のゼロクロスポイント（基準信号レベルを通過する
点）を検出し、このタイミングに応じ互いに異なる位相
でＦＭ変調信号をｎ分周し、ｎ系統の信号に分割して夫
々別々のトラックに同時に記録する方式を提案した（特
願昭６１−８１５４０号参照）。第３図はｎ＝２の場合
の記録系の概略構成を示すブロック図である。また第４
図は第３図番部の波形を示すタイミングチャートである
。

端子ｌより入力した信号ａ（第４図（ａ））はＦＭ変調
器２にてＦＭ変調されＦＭ変調信号ｂ（第４図（ｂ））
となり、ゼロクロスポイント検出器３に供給される。ゼ
ロクロスポイント検出器３は、前記ＦＭ変調信号すが基
準レベルを通過する点を検出してこのタイミングを示す
狭幅のパルス信号Ｃ（第４図（Ｃ））を出力し、２進カ
ウンタ４ａ、　４ｂに供給する。

２進カウンタ４ａおよび４ｂは夫々初期値の異なるカウ
ンタで、ゼロクロスポイント検出パルスをカウントする
。これによってＦＭ変調信号は結果的に異なる位相でＡ
分周されたことになり夫々信号ｄ、ｅ（第４図（ｄ）、
　　Ｃｅ））となる。信号ｄ。

ｅは夫々記録アンプ５ａ、５ｂを介してヘッド６ａ。

６ｂにて磁気テープ７に記録される。

第５図は、第３図の記録系に対応する再生系の概略構成
を示すブロック図である。

ヘッド６ａ、　６ｂで再生された信号は、夫々ヘッドア
ンプ８ａ、８ｂで増幅され、リミッタ９ａ、９ｂで波形
整形されて信号ａ／　、　ｅ／　（第４図（ｄ）、　　
（ｅ）（排他的論理和）をとり、元のＦＭ変調信号を合
成し、合成信号ｆ（第４図（ｆ））を得る。合成信号ｆ
は、ＦＭ復調器１１で復調され、再生出力情報信号とな
り、端子１２より出力される。

第６図は前記ヘッド６ａ、　６ｂのアジマス角を互いに
異ならしめ、ガートバンドを設けずに記録を行った場合
の磁気テープ上の記録パターンを示す図である。トラッ
ク１３ａ、　１３ｂはヘッド６ａ、　６ｂにより同時に
記録される。トラック１４ａ、　１４ｂは同様にして次
の周期に記録されるトラックである。記録トラック１３
ａ、　　１３ｂ、　　１４ａ、　１４ｂ中の斜めの線は
夫々のトラックのアジマス角を模式的に示したものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが記録密度を上げるために上述の如き所謂アジマ
ス重ね書きを行うと、各系統の再生信号間に相対的な時
間ずれを生じてしまう。

第７図は前記のように、所謂アジマス角を重ね書きによ
り記録を行った場合の各系統の信号が記録されている隣
接トラックよりの再生信号間に相対的な時間差が発生す
る様子を示したものである。図中、太線で示したヘッド
１５ａ、　　１５ｂがトラッキングエラーによって夫々
破線で示す１６ａ。

１６ｂの位置をトレースした場合、トラック２１ａの再
生信号は１５ａの位置による再生信号に対し、進み方向
の時間誤差１９が発生する。一方トラック２１ｂの再生
信号は、上記のトラッキングエラーによって遅れ方向の
時間誤差２０を発生する。すなわち、トラッキングのず
れにより、両トラックの再生信号間に相対的な時間ずれ
が発生する。

このように、両トラックの再生信号間に相対的時間ずれ
が発生して例えば第４図（ｄ）、　　（ｅ）に示す再生
信号が夫々第８図（ａ）、　　（ｂ）に示すようになっ
た場合、第５図のＥＸＱＲ回路の出力信号ｆは第８図（
Ｃ）に示すようになり、再生信号が歪むだけでなく、最
悪の場合、情報が欠落してしまう。また、第５図のよう
な構成の場合、いずれかのトラックの再生信号が欠落し
た場合においても正常な再生信号が得られないという欠
点があった。

本発明は上述の如き問題点に鑑みてなされ、ＦＭ変調信
号を互いに異なる位相で分周して得た複数系統の信号が
記録されている記録媒体から前記ＦＭ変調信号を再生す
る際、各系統の再生信号に相対的時間誤差が発生しても
元のＦＭ変調信号を正常に復元することのできるＦＭ変
調信号再生装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的下に於いて本発明によればＦＭ変調信号を互
いに異なる位相でｎ（ｎは２以上の整数）分周して得た
ｎ系統の信号が記録されている記録媒体から前記ＦＭ変
調信号を再生する装置に於いて、前記記録媒体から前記
ｎ系統の信号を再生する手段と、該再生されたｎ系統の
信号をアナログ乗算器で乗算する手段とを具える構成と
している。

〔作　用〕

上述の如く構成することにより、ｎ系統の再生信号が同
位相に近くなっても、復元されたＦＭ変調信骨中の情報
が欠落してしまうことがな（ｎ系統の再生信号に相対的
な時間誤差を生じても、比較的良好にＦＭ変調信号を復
元することが可能になった。

〔実施例〕

第１図は本発明の第一の実施例を示すブロック図である
。尚、テープ７には第４図（ｄ）、　　（ｅ）の如き信
号が記録されているものとする。

ヘッド６ａ、６ｂにより再生された２系統の再生信号は
、夫々ヘッドアンプ８ａ、　９ｂで増幅されて、アナロ
グ乗算器２３に供給される。アナログ乗算器２３では両
信号の積をとることにより元のＦＭ変調信号を合成した
合成信号を得、ＨＰｔ（バイパスフィルタ）２４で２系
統の再生信号の相対的な時間ずれの影響除去してリミッ
タ２５にこの合成信号を供給する。リミッタ２５に供給
された合成信号は、リミッタ２５で振幅変動分が除去さ
れ、ＦＭ復調器１１で復調されて再生信号が端子により
出力される。

ここでアナログ乗算器２３より元のＦＭ変調信号が合成
されることについて説明する。ヘッドアンプ８ａ、　８
ｂより出力される再生信号は、磁気チーされるため、は
ぼ正弦波とみなせる。また、入力信号の平坦部において
は、２進カウンタ４ａ、　４ｂの出力は同一周波数で位
相が９０°　（＝　ｙｒ／２　［ｒａｄ］）異なる信号
となる。従ってヘッドアンプ８ａの出力信号Ｘａ、ヘッ
ドアンプ８ｂの出力信号ｆｂは、トラッキングずれかな
い場合、 Ｘａ＝ｓｉｎ　（πｆｃｔ）　　　　　　　　（１）Ｘ
ｂ＝ｃｏｓ　（πｆｃｌｔ）　　　　　　　　（２）と
書ける。ここでｆｏはキャリア周波数であり、Ｘａ。

ｘｂは４分周されているので、式（１）、　　（２）に
示すようになる。従って、乗算器２３の出力ｆはＸ＝Ｘ
ａＸＸｂ ＝ｓｉｎ　（ｙｒ　ｆｌ、ｔ）　・ｃｏｓ　（πｆｃｔ
）＝％ｓｉｎ　（２ｙｒ　ｆｏｔ）　　　　　　　（３
）となり、原ＦＭ変調信号が合成されることがわかる。

次に、ｘｂがＸａに対して相対的にＴだけ時間が遅れた
とすると、前記式（２）は Ｘｂ’＝ｃｏｓ　　πｆ、　（ｔ−Ｔ）　　　　（２’
　）となり、乗算器２３の出、力Ｘ′は Ｘ’　　＝ＸａＸＸｂ ＝ｓｉｎ　（πｆｏｔ）・ＣＯ５πｆ、（ｔ−Ｔ）＝’
／２　　［５ｉｎ２πｆ、（ｔ−Ｔ／２）＋５ｉｎＴ）
（３′） となる。これより、時間ずれＴにより合成されたＦＭ変
調信号はＴ／２だけ遅延し、５ｉｎＴという不要成分が
生じることがわかる。ここで時間ずれ量Ｔはトラッキン
グずれ等の物理的要因によって生じるものであるから、
Ｔの変動周波数はキャリア周波数に比べかなり低（、数
１０Ｈｚ程度である。

従ってＨＰＦにて５ｉｎＴなる不用成分は除去でき、時
間ずれＴによる影響は合成されたＦＭ変調信号が遅延さ
れることのみとなる。そこでこの合成されたＦＭ変調信
号が遅延されることによる復調信号への影響を調べるた
め、Ｔを次式に示す信号であると仮定する。

Ｔ＝Ａｓｉｎ２πｆ７ｔ　　　　　　　　　　　（４）
ここでｆＴはトラッキングずれの変動周波数である。

いま、トラッキングずれの最大値をｙとし、ヘッドとテ
ープ間の相対速度をシ、アジマス角を±θとすると第７
図よりＴの最大値すなわちＡはν となり、例えばｙ＝：１０　［μｍ］、　ｖ　＝５．８
　［ｍ　／ｓ］。

θ＝６°　とすると、Ａ　＝　１８０　［ｍ　ｓ　］　
となる。ＦＭ復調器の入力周波数ｆ＋と出力電圧Ｖとの
関係は感度をａとすれば、原理的に Ｖ＝ａｆ＋　　　　　　　　　　　　　　　（６）が成
立する。式（３′）より時間ずれＴにより合成信号Ｘ′
の位相は θ’（ｔ）＝２πｆ、（ｔ−−’）　　　　　　　（７
）となるから、その周波数ｆ′は となり、これより復調器の出力にはＤＣ変動△Ｖ及びゲ
イン変動ΔＧ が発生する。ここでｆｏｍａｎはキャリアの上限周波数
、ｆ　ｏｍｉｎはキャリアの下限周波数である。一方、
式（４）となる。ここでｆｌは前述したように数十Ｈｚ
程度であり、振幅Ａは最大２００　［ｎｓ　］程度であ
る。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第２図は、本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。図中第１図と同じ番号を付したものは、第１図の実
施例と同様の構成要素であることを示す。以下、第１図
と異なる部分についてのみ説明する。

ヘッドアンプ８ａ、８ｂにて増幅された２系統の再生信
号は、スイッチ２７．　２８に供給されると同時に、夫
々ドロップアウト検出回路２６にも供給される。ドロッ
プアウト検出回路２６では、再生信号のエンベロープよ
り、ドロップアウトを検出すると同時に、どちらの再生
信号にドロップアウトが生じたかを判定し、スイッチ２
７．　２８を切換え、乗算器２３にドロップアウトを生
じていると判定された信号が入力されないようにする。

すなわち、ヘッド６ａからの再生信号にドロップアウト
が発生した場合には、スイッチ２７をｂ側に、スイッチ
２８をａ側に接続し、ヘッド６ｂからの再生信号にドロ
ップアウトが発生した場合には、スイッチ２７をａ側に
、スイッチ２８をｄ側に接続する。

なお、ドロップアウトが生じていない場合は、スイッチ
２７をａ側にスイッチ２８をａ側に接続し、前記第１図
の場合と全（同じ復調結果となる。従って一方の再生信
号にドロップアウトが発生した場合には、乗算器２３の
２つの入力にはドロップアウトが発生していない他方の
再生信号が入力されることになる。

次に、本発明によるドロップアウト補償の原理について
述べる。

いま、ヘッドアンプ８ｂの出力信号ｘｂにドロップアウ
トが発生したと仮定すると、乗算器の出力ＸＤｂは式（
１）より ＸＤｂ＝ＸａＸＸａ＝ｓｉｎ”　（πｆｃｔ）となり、
ＨＰＦで直流分をカットすればＸＤｂは−□ｃｏｓ　２
πｆｃｔとなり、周波数ｆ０の元のＦＭ変調信号が合成
されることがわかる。同様に、ヘッドアンプ８ａの出力
信号Ｘａにドロップアウトが発生した場合には、乗算器
出力ＸＤａは ＸＤａ＝ＸｂＸＸｂ＝ｃｏｓ”　　（πｆｃｔ）＝　−
（１＋ｃｏｓ２ｙｒ　ｆｃｔｌ　　　　　（１３）とな
り、ＨＰＦで直流分をカットすればＸＤａは同様に−ｃ
ｏｓ　２πｆｃｔとなり、元のＦＭ変調信号が合成され
ることがわかる。

すなわち、ドロップアウトが発生した場合には、ドロッ
プアウトが発生していない方の信号の周波数を乗算器で
２逓倍して復調することになる。このため伝送帯域は減
少する（最大で５倍）がＶＴＲで用いられている１ライ
ン前の信号を補間する方法と異なり、原信号とほとんど
同じ信号が復調されるため劣化は少ない。

上述の実施例では記録された信号の系統数ｎは２とした
が、本発明はこれに限らず記録信号の系統数が２以上で
あっても同様の効果が得られる。

また、ドロップアウトが発生した場合、情報の伝送帯域
が減少するので、第２図の復調器に用いるローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）の周波数特性を切換える構成とすること
も可能である。この様な構成とすることにより、ドロッ
プアウトが発生した時はカットオフ周波数が低くなるよ
うにして復調信号のＳ／Ｎ比を少しでも向上させ得るも
のである。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明の装置によれば、ＦＭ変調信号
を互いに異なる位相で分周して得た複数系統の信号を同
時に再生する際、各系統の再生信号に相対的時間誤差が
発生しても元のＦＭ変調信号を正常に復元できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての再生装置の概略構成
を示す図、 第２図は本発明の他の実施例としての再生装置の概略構
成を示す図、 第３図はＦＭ変調信号を２系統に分割して記録再生する
従来のシステムの記録系の構成を示す図、第４図は第３
図番部の波形を示すタイミングチャート、 第５図は第３図の記録系に対応する再生系の構成を示す
図、 第６図は第３図の記録系によりアジマス重ね書きを行っ
た場合のテープ上の記録パターンを示す図、第７図は従
来のシステムに於る問題を説明するため、２系統の再生
信号に相対的時間差が生じる様子を示す図、 第８図は２系統の再生信号に生じた相対的な時間差に伴
なう問題点を説明するための図である。 図中６ａ、６ｂは再生ヘッド、 ８ａ、８ｂはヘッドアンプ、 １１はＦＭ復調器、 ２３はアナログ乗算器、 ２４はバイパスフィルタ、 ２５はリミッタ、 ２６はドロップアウト検出回路、 ２７．２８はスイッチである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＦＭ変調信号を互いに異なる位相でｎ（ｎは２以
   上の整数）分周して得たｎ系統の信号が記録されている
   記録媒体から前記ＦＭ変調信号を再生する装置であって
   、前記記録媒体から前記ｎ系統の信号を再生する手段と
   、該再生されたｎ系統の信号をアナログ乗算器で乗算す
   る手段とを具えるＦＭ変調信号再生装置。
2. （２）更に前記再生されたｎ系統の信号の夫々について
   ドロップアウトを検出する手段と、該検出手段によりド
   ロップアウトが検出された再生信号を他の系統の再生信
   号と置換する手段を具える特許請求の範囲第（１）項記
   載のＦＭ変調信号再生装置。