JPS6329304A

JPS6329304A - デジタルデ−タ生成装置

Info

Publication number: JPS6329304A
Application number: JP17225086A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Ishizawa; 石沢　良之
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-07-22
Filing date: 1986-07-22
Publication date: 1988-02-08

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えばデジタルオーディオチーブレコーダ
等のような磁気記録再生媒体を用いたデジタル記録再生
システムに係り、特にその磁気記録媒体から１ｑられる
再生信号を元のデジタルデータに変換するためのデジタ
ルデータ生成Ｈｆｌの改良に関する。

（従来の技術）周知のように、音Ｗｔｉ器の分野では、可及的に高密度
かつ高忠実度記録再生化を図るために、音声信号等の情
報信号をＰＣ〜１（パルス　コードモジュレーション）
技術によりデジタルデータに変換して、例えば磁気テー
プやディスク等の記録媒体に記録し、こ机を再生するよ
うにしたデジタル記録再生システムが普及している。

このうち、記録媒体として磁気テープを使用するものは
、デジタルオーディオチーブレコーダと称されており、
例えば複数のヘッドをテープの幅方向に配設してなる固
定ヘッド式のものと、ヘッドが周側に沿って回転するよ
うに設けられた円筒形状のドラムにテープを巻き付けて
、ヘリカルスキャンを行なうようにした回転ヘッド式の
ものとがある。

ここで、第８図はこのようなデジタルオーディオチーブ
レコーダの記録再生動作に係る部分を示すものである。

まず、記録動作について説明すると、入力端子１１に供
給されたアナログ情報信号は、Ａ、／Ｄ（アナログ／デ
ジタル）変換回路１２でデジタルデータに変換される。

このデジタルデータは、信号処理回路１３でパリティ生
成や変調等の必要なだけのデジタル信号処理が施される
ことにより、第９図（ａ）に示すような記録用のデジタ
ルデータが生成され、記録用増幅器１４に供給される。

そして、この記録用増幅器１４は、第９図＜１））に示
すように、入力されたデジタルデータに応じた±１なる
記録電流を生成して記録ヘッド１５に出力するもので、
これによってチー７１６が磁化され、ここにチー７１６
へのデジタルデータの記録が行なわれるものである。

一方、再生時には、テープ１６に記録されたデジタルデ
ータが再生ヘッド１７で読み取られ、再生ヘッド１７か
らは、第９図（Ｃ）に示すように、デジタルデータの極
性反転時点で最大及び最少のピークレベルを有する電気
的な再生信号が得られる。

この再生信号は、増幅回路１８を介してデータ変換回路
１９に供給されることにより、デジタルデータが生成さ
れる。そして、このデジタルデータは、データ識別回路
２０によって、ＰＬＬ　（位相同期ループ）回路２１で
抽出された同期クロック信号に基づいてデータ識別が行
なわれ、ジッタ成分の吸収等が行なわれる。

さらに、データ識別回路２ｏで生成されたデジタルデー
タは、信号処理回路１３で復調やエラー訂正等の必要な
だけのデジタル処理が施された後、Ｄ／Ａ　（デジタル
／アナログ）変換回路２２で元のアナログ情報信号に変
換され、出力端子２３を介して図示しないアナログ再生
回路系に出力されて、ここにテープ１６に記録されたデ
ジタルデータの再生が行なわれるものである。

ここで、上記データ変換回路１９は、第１０図に示すよ
うに、等化回路２４．積分回路２５及びレベル比較回路
２６より構成されている。そして、上記増幅回路１８か
ら出力される再生信号は、入力端子２１を介して等化回
路２４に供給される。ここで、前述したように、再生信
号はデジタルデータの極性反転時点で最大及び最少のピ
ークレベルを有するものであるが、デジタルデータの極
性反転間隔に比してテープ１６上の磁化反転間隔が短い
ためにパルス干渉が起り、第９図（Ｃ）に示すように、
デジタルデータの極性反転時点と再生信号のピーク位置
とがずれる、いわゆるピークシフトＰＳが発生すること
がある。

上記等化回路２４は、このピークシフトＰＳを補正する
ために設けられるもので、例えばトランスバーサル形の
フィルタ等を用いてパルスナローイングを行なうことに
より、第９図（ｄ）に示すようなピークシフトＰＳのな
い等化信号を発生するものである。そして、この等化信
号は、積分回路２５によって、第９図（ｅ）に示すよう
に、等化信号のピーク位置でＯレベルラインをクロスす
る積分信号に変換される。その後、この積分信号がレベ
ル比較回路２６で接地レベル（０レベル）とレベル比較
されることにより、出力端子２８に第９図＜ｆ）に示す
ような、元のデジタルデータと等しいデジタルデータが
得られ、ここにデジタルデータの生成が行なわれるもの
である。

ところで、上記のようなデジタルデータの生成手段にお
いては、チー７１６への記録再生特性が理想的な状態で
あるとして考えれば何ら問題の生じないものである。し
かしながら、実際の記録再生系においては、チー７１６
や増幅回路１８に発生する雑音や歪み、さらにはチー７
１６自体の欠損やチー７１６と再生へッドゴ７との接触
状態の不安定性等による再生信号のドロップアウトや振
幅変動等、正確なデジタルデータの生成を妨げる要因が
多く存在している。

そして、特に、上述したような積分方式のデジタルデー
タ生成手段では、低周波帯域における雑音や歪み、振幅
変動等の要因が、デジタルデータの生成に多大な悪影響
を及ぼすことになるため、無視することができないもの
である。

具体的に言えば、第１１図（ａ＞は、一般的な磁気テー
プを用いた記録再生装置における周波数特性を示すもの
である。すなわち、再生信号成分Ａは、はぼ６　ｄＢｌ
ｏｃｔの傾斜で高域方向に利得が上昇し、特定の周波数
をピークにそれ以上の周波数から利得が減少していく特
性を有するものである。この場合、雑音成分Ｂは、全域
に渡って低レベルで存在している。

そして、上記データ変換回路１９では、第１１図（ｂ）
に示すように、等化回路２４によって再生信号成分への
高域を図中点線で示す状態から実線で示すように盛り上
げパルスナローイングし、積分回路２５を適すことによ
り、再生信号成分Ａが、直流から高域まで平坦な振幅特
性となるようにしている。

ところが、再生信号成分Ａを平坦な振幅特性になるよう
にすると、雑音成分Ｂが再生信号と同様に強調されてし
まい、これが前述したようにデジタルデータの生成に悪
影響を及ぼすことになるものである。

そこで、従来より、第１１図（Ｃ）に示すように、再生
信号成分Ａの特性をあまり低い周波数帯域まで平坦にし
ないように、つまり積分回路２５をその積分効果が低い
周波数帯域まで及ばないように帯域制限し、雑音成分Ｂ
が強調されることを防止するようにしている。

しかしながら、積分回路２５に対する帯域制限をしすぎ
ると、次のような問題が生じる。すなわち、第１２図（
ａ）に示すようなデジタルデータが記録されたテープ１
６を再生して、等化回路２４から同図（ｂ）に示すよう
な等化信号が得られているとすると、チー７１６上の磁
化反転間隔が長い部分では積分効果が不足し、積分回路
２５の出力が、同図（Ｃ）に実線で示すようにＯレベル
近傍に収束してしまうものである。

このため、レベル比較回路２６で積分信号とＯレベルと
をレベル比較して得られたデジタルデータには、第１２
図（ｄ）に示すように、不確定な領域Ｆが生じることに
なり、正確なデジタルデータの生成を行なうことができ
なくなるものである。

（発明が解決しようとする問題点〉以上のように、従来のデジタルデータ生成手段では、積
分回路を用いて再生信号の周波数特性を平坦にしようと
すると雑音成分が強調されてしまい、この雑音によって
デジタルデータの生成に悪影響が及ぼされるという問題
を有している。また、この間色を解決しようとして積分
回路に帯域制限を施すと、磁化反転間隔の長い部分でデ
ジタルデータに不確定領域が発生してしまい、やはり正
確なデジタルデータの生成が行なえないという問題が発
生するものである。

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので
、雑音成分等の影響を受けにくく正確なデジタルデータ
の生成を行ない得る極めて良好なデジタルデータ生成［
２を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段〉すなわち、この発明に係るデジタルデータ生成装置は、
再生信号のレベルの略ピーク位置で極性反転されるデー
タを生成するピーク位置データ生成手段と、再生信号を
所定の基準レベルと比較するレベル比較手段と、ピーク
位置データ生成手段から出力されるデータの反転信号と
レベル比較手段から出力される信号との論理積をとる第
１のゲート手段及びレベル比較手段から出力される信号
の反転信号とピーク位置データ生成手段から出力される
信号との論理積をとる第２のゲート手段と、第１及び第
２のゲート手段の各出力信号から不確定ｗ４戚成分を除
去する第１及び第２の除去手段とを備え、この第１及び
第２の除去手段の各出力信号に基づいて二安定回路を制
郊してデジタルデータを生成するようにしたものである
。

（作用）そして、上記のような（ぺ成によれば、従来のように積
分方式を用いていないので、再生信号の低酸成分を持ち
上げて周波数特性を平坦にする必要がなくなり、雑音成
分が強調されることがなくなる。このため、雑音成分に
よってデジタルデータの生成に悪影響が及ぼされるとい
う問題を解決することができる。また、低域の帯域制限
をする必要がないので、生成されたデジタルデータに不
確定領域が存在することもなく、正確なデジタルデータ
の生成を行なうことができるようになるものである。

く実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第１図において、２９は前記再生ヘッド１
７から得られる再生信号が増幅回路１８を介して供給さ
れる入力端子である。この入力端子２９は、等化回路３
０を介して、微分回路３１に接読されるとともに、レベ
ル比較回路３２の非反転入力端子に接続されている。

そして、上記微分回路３１の出力端は、レベル比較回路
３３の非反転入力端＋に接続されている。このレベル比
較回路３３の反転入力端一は接地されており、その出力
端はノット回路３４を介してアンド回路３５の一方の入
力端に接続されるとともに、他のアンド回路３６の一方
の入力端に接続されている。

また、上記レベル比較回路３２の出力端は、アンド回路
３５の他方の入力端に接続されるとともに、ノット回路
３７を介してアンド回路３６の他方の入力端に接続され
ている。

ここで、上記アンド回路３５．３６の各出力端は、それ
ぞれローパスフィルタ回路３８．３９を介して、レベル
比較回路４０．４１の反転入力端一に接続されている。

また、これらレベル比較回路４０．４１の各非反転入力
端子は、それぞれ基準電圧＋Ｖａの印加された電圧端子
４２．４３に接続されている。

そして、上記レベル比較回路４０．４１の出力端は、セ
ットリセット−フリップフロップ回路（以下５Ｒ−ＦＦ
回路という）４４のセット入力端Ｓ及びリセット入力端
Ｒに接続されている。また、この５Ｒ−ＦＦ回路４４の
出力端Ｑは、出力端子４５を介して、前記データ識別回
路２０及びＰＬＬ回路２１に接続されている。

上記のような構成において、以下、第２図に示すタイミ
ング図を参照して、その動作を説明する。

なお、第２図（ｂ）〜（２）に示す波形は、それぞれ第
１図中（ｂ）〜（２）点の信号を示している。

まず、図示しない磁気テープに、第２図（ａ）に示すよ
うなデジタルデータが記録されているとすると、等化回
路３０からは、同図（ｂ）に示すように、デジタルデー
タの陽性反転時点でピークレベルを有する等化信号が発
生される。この等化信号は、微分回路３１に供給されて
、第２図（Ｃ）に示すように、そのピークレベル位置で
Ｏレベルとなる微分信号が生成される。

そして、上記微分信号がレベル比較回路３３によって接
地レベル（Ｏレベル）とレベル比較されることにより、
レベル比較回路３３からは、第２図（ｄ）に示すように
、上記デジタルデータに同期して極性が反転される第１
のデータが生成される。

この場合、上記第１のデータには、磁化反転間隔が長い
区間において、不確定領１１Ｆが存在することになる。

また、上記等化信号がレベル比較回路３２によって接地
レベル〈０レベル）とレベル比較されることにより、レ
ベル比較回路３２からは、第２図（ｅ）に示すように、
等化信号の正及び負領域に対応してＨレベル及びＬレベ
ルとなる第２のデータが生成される。そして、この第２
のデータにも、磁化反転間隔が長い区間、つまり上記第
１のデータと同じ区間において、不確定領域Ｆが存在す
ることになる。

ここで、上記レベル比較回路３３から出力される第１の
データをノット回路３４で反転した信号と、レベル比較
回路３２から出力される第２のデータとが、アンド回路
３５に供給されることにより、アンド回路３５からは、
第２図（ｆ）に示すような信号が発生される。そして、
このアンド回路３５から出力された信号は、ローパスフ
ィルタ回路３８に供給されて、第２図（０）に示すよう
に、不確定領域Ｆの周波数成分が略鴻所された後、レベ
ル比較回路４０によって基準レベル＋■ａとレベル比較
される。

また、上記レベル比較回路３２から出力される第２のデ
ータをノット回路３７で反転した信号と、レベル比較回
路３３から出力される第１のデータとが、アンド回路３
６に供給されることにより、アンド回路３６からは、第
２図（ｈ＞に示すような信号が発生される。そして、こ
のアンド回路３６から出力された信号は、ローパスフィ
ルタ回路３９に供給されて、第２図（１）に示すように
、不確定領域Ｆの周波数成分が略遮断された後、レベル
比較回路４１によって基準レベル＋Ｖａとレベル比較さ
れる。

このため、各レベル比較回路４０．４１からは、それぞ
れ第２図（ｊ）、（ｋ＞に示すような信号が発生される
ようになる。そして、レベル比較回路４０の出力の立下
りで５Ｒ−ＦＦ回路４４がセットされ、レベル比較回路
４１の出力の立下りで５Ｒ−ＦＦ回路４４がリセットさ
れることにより、５Ｒ−ＦＦ回路４４の出力端Ｑからは
、第２図（Ｑ、）に示すように、同図（ａ）に示すデジ
タルデータと同じデジタルデータが発生されるようにな
り、ここにデジタルデータの生成が行なわれるものであ
る。

したがって、上記実施例のような構成によれば、等化信
号のピークレベル位置で極性反転される第１のデータを
生成するとともに、等化信号の正及び負領域に対応して
それぞれ極性の異なる第２のデータを生成する。そして
、第１のデータの反転信号と第２のデータとの論理積を
とり、その信号から不確定領ｔｉｆｆＦの周波数成分を
除去して基準レベル＋Ｖａとレベル比較した信号で、５
Ｒ−ＦＦ回路４４をセットするとともに、第２のデータ
の反転信号と第１のデータとの論理積をとり、その信号
から不確定領域Ｆの周波数成分を除去して基準レベル＋
Ｖａとレベル比較した信号で、５Ｒ−ＦＦ回路４４をリ
セットすることによって、デジタルデータを生成するよ
うにしている。

このため、第３図（ａ）に示すような再生信号成分Ａと
雑音成分Ｂとの周波数特性に対して、低域成分を強調し
ない手段により等化信号のピークレベル位置の検出を行
なっているので、同図（ｂ）に示すように、低域の雑音
成分Ｂが強調されることがない。また、帯域制限を行な
う必要もなく、正確なデジタルデータの生成を行なうこ
とができるものである。

ただし、微分効果を高域まで伸ばしておくと、高域での
ｔｉ酸成分問題になることもあるため、第３図（Ｃ）に
示すように、微分効果を高域まで伸ばさず、図中点線で
示す特性から実線で示す特性となるように帯域制限を施
し、高域での雑音の増加を防止するようにしてもよいも
のである。

次に、第４図は、上記実施例の変形例を示すもので、前
述した微分回路３１を用いずに第１のデータを生成する
手段を示すものである。すなわち、等化信号を、レベル
比較回路３３の非反転入力端子に直接供給するとともに
、遅延回路４６を介してレベル比較回路３３の反転入力
端一に供給するようにしているものである。

このような構成によれば、磁気テープに第５図（ａ）に
示すようなデジタルデータが記録されている揚台、等化
回路３０からは、同図（ｂ）中白腺ａで示す等化信号が
発生され、遅延回路４６からは、同図（ｂ）中白ａｂで
示す等化信号が得られるようになる。このため、曲線ａ
、ｂに示す等化信号をレベル比較することにより、第５
図（Ｃ）に示すような第１のデータが生成されるもので
ある。

また、第６図は、上記実施例の他の変形例を示すもので
ある。すなわち、前記アンド回路３５．３６の各出力端
は、それぞれカウンタ回路４７．４８のクリア入力端Ｃ
Ｌに接続されている。これらカウンタ回路４７．４８は
、クロック入力端子４９に供給された一定周波数のクロ
ック信号をカウントするもので、そのクリア入力端ＣＩ
−に供給される信号がＨレベルのときカウント動作を行
ない、クリア入力端ＣＬに供給される信号がＬレベルの
ときカウント値がＯにクリアされているものである。そ
して、カウンタ回路４７．４８は、そのカウント値が所
定値以上に達した状態でＬレベルの信号を５Ｒ−ＦＦ回
路・１４のセクト入力端Ｓ及びリセット入力端Ｒにそれ
ぞれ出力するものである。

ここで、今、磁気テープに第７図（ａ）に示すようなデ
ジタルデータが記録されているとすると、上記実施例で
説明したように、各アンド回路３５゜３６からは、第７
図（ｂ）、（ｃ）に示す信号が発生される。そして、カ
ウンタ回路４７．４８は、第７図（ｂ）、（ｃ）に示す
信号のＨレベル期間で同図（ｄ）に示すクロック信号を
カウントし、カウント値が所定値に達したとき、第７図
（ｅ）。

（ｆ）に示すＬレベルの信号を発生するようになるが、
不確定領ＩＦでは頻繁にクリアされるため、カウクト値
が所定値に達することはなく、Ｌレベルの信号は発生さ
れないようになる。つまり、不確定領域Ｆ成分が除去さ
れることになる。

そして、第７図（ｅ）に示す信号の立下りで５Ｒ−ＦＦ
回路４４がセットされ、同図（ｆ）に示す信号の立下り
で５Ｒ−ＦＦ回路４４がリセットされることにより、５
Ｒ−ＦＦ回路４４の出力端Ｑからは、同図（０）に示す
ように、同図（ａ）に示すデジタルデータと同じデジタ
ルデータが発生されるようになり、ここにデジタルデー
タの生成が行なわれるものである。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。

［発明の効果］したがって、以上詳述したようにこの発明によれば、雑
音成分等の影響を受けにくく正確なデジタルデータの生
成を行ない得る極めて良好なデジタルデータ生成装貨を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るデジタルデータ生成装置の一実
ＩＡｉＦ９４を示すブロック構成図、第２図は同実施例
の動作を説明するためのタイミング図、第３図は同実施
例の効果を説明するための特性曲線図、第４図及び第５
図はそれぞれ同実施例の変形例を示すブロック構成図及
びその動作を説明するためのタイミング図、第６図及び
第７図はそれぞれ同実施例の他の変形例を示すブロック
構成図及びその動作を説明するためのタイミング図、第
８図及び第９図はそれぞれデジタルオーディオチーブレ
コーダの記録再生動作に係る部分を示すブロック構成図
及びそのｖＪ作を説明するためのタイミング図、第１０
図は従来のデジタルデータ生成手段を示すブロック構成
図、第１１図及び第１２図はそれぞれ同従来のデジタル
データ生成手段の問題点を説明するための特性曲線図及
びタイミング図である。１１・・・入力端子、１２・・・Ａ／Ｄ変換回路、１３
・・・信号９８浬回路、１４・・・記録用増幅器、１５
・・・記録ヘッド、１６・・・テープ、１７・・・再生
ヘッド、１８・・・増幅回路、１９・・・データ変換回
路、２０・・・データ識別回路、２１・・・ＰＬＬ回路
、２２・・・Ｄ／Ａ変換回路、２３・・・出力端子、２
４・・・等化回路、２５・・・積分回路、２６・・・レ
ベル比較回路、２７・・・入力端子、２８・・・出力端
子、２９・・・入力端子、３０・・・等［ヒ回路、３１
・・・微分回路、３２．３３・・・レベル比較回路、３
４・・・ノット回路、３５．３６・・・アンド回路、３
７・・・ノット回路、３８．３９・・・ローパスフィル
タ回路、４０、４１・・・レベル比較回路、４２．４３
・・・電圧端子、４４・・・５Ｒ−ＦＦ回路、４５・・
・出力端子、４６・・・遅延回路、４７、４８・・・カ
ウンタ回路、４９・・・クロック入力端子。出願人代理人　弁理士　鈴Ｊ武彦第２　図第３　図（ａ）第５　ロ霧　　　　　２５第１０囚第１１７第１２　図

Claims

【特許請求の範囲】

デジタルデータの記録された記録媒体を再生し該再生信
号から元のデジタルデータを生成するデジタルデータ生
成装置において、前記再生信号のレベルの略ピーク位置
で極性反転されるデータを生成するピーク位置データ生
成手段と、前記再生信号を所定の基準レベルと比較する
レベル比較手段と、前記ピーク位置データ生成手段から
出力されるデータの反転信号と前記レベル比較手段から
出力される信号との論理積をとる第１のゲート手段及び
前記レベル比較手段から出力される信号の反転信号と前
記ピーク位置データ生成手段から出力される信号との論
理積をとる第２のゲート手段と、前記第１及び第２のゲ
ート手段の各出力信号から不確定領域成分を除去する第
１及び第２の除去手段と、この第１及び第２の除去手段
の各出力信号に基づいて二安定回路を制御して前記デジ
タルデータを生成するデータ生成手段とを具備してなる
ことを特徴とするデジタルデータ生成装置。