JPS6334539B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビデオテープレコーダ（以下、単に
VTRという。）等において記録媒体から得られる
再生角度変調信号を復調するための再生角度変調
信号復調回路に関し、特に、信号レベルが急激に
変化することによつて生ずるいわゆる反転現象を
防止し、S/N劣化のない高品質の復調出力信号の
得られるような再生角度変調信号復調回路を提供
するものである。

一般に、家庭用VTR等のように磁気記録媒体
と磁電変換器との相対速度が小さくて、しかもト
ラツク幅の極めて狭い条件下における磁気記録再
生方式では、伝送される信号をハイ・デビエーシ
ヨンで且つ高エンフアシスにて取扱うことによつ
て、S/Nの改善を図ることができる。しかし、ハ
イ・デビエーシヨン、高エンフアシスにて信号の
記録再生を行なうと、映像信号の輝度信号レベル
が急激に変化するような画像、例えば画面の水平
走査方向にて黒から白に変化するような画像を再
生する場合に、第１図に示すように、黒の領域１
から白の領域２に変化する境界線３部分から上記
白の領域２内に水平方向の黒いスジ４が発生する
ような反転現象を伴うことがある。

上記反転現象の生ずる理由は、電気的に次のよ
うに説明することができる。すなわち、画面の水
平走査方向にて黒から白に変化するような画像の
第２図Ａに示すようなビデオ信号は、一般に、
VTRにおいてプリエンフアシスされるので、第
２図Ｂに示すように、黒レベルから白レベルに変
化する部分にオーバーシユートを伴う。このよう
な記録ビデオ信号を角度変調器にて角度変調する
と、上記オーバーシユートの部分でのキヤリアレ
ベルが上つているために、低域搬送波残留側波帯
FM方式のVTRでは、この部分のキヤリアレベ
ルが減衰してくる。また、信号伝送系における過
渡的な歪やハイパスフイルタ等による位相廻り等
によつて、上記オーバーシユートの部分で振幅変
調成分が発生し、第２図Ｃに示すように、該振幅
変調成分によつて再生角度変調信号のゼロクロス
のシフト、すなわちキヤリアの山又は谷が時間軸
上を交差しなくなつてしまう。従つて、信号再生
系において上記再生角度変調信号をハード・リミ
ツタを介して波形整形すると、第２図Ｄに示すよ
うにパルスの欠除を生じ忠実な復調ができなくな
り、第２図Ｅに示すように最終的な再生ビデオ信
号の黒レベルから白レベルへの変化部分で黒レベ
ルとみなすような反転現象を生ずる。

このような反転現象を防止するには、再生角度
変調信号を、振幅制限する以前に、キヤリアの高
域成分を強調すれば良い。すなわち、上記高域強
調により、再生角度変調信号のオーバーシユート
の部分のキヤリアレベルが上るので、信号が時間
軸を交差することになり、後段で振幅制限を行つ
てもパルスの欠除を生ずることがなくなる。

しかし、一般に低搬送波残留側波帯FM方式の
VTRでは、キヤリアの高域成分のS/Nは悪く、
この高域成分を強調する程、復調して得られる再
生ビデオ信号のS/Nが劣化する。すなわち、上記
反転現象を防止するとS/N劣化を生じ、S/Nを良
くすると反転現象を防止することができなくなつ
てしまうという矛盾がある。

上述の如き矛盾点を解消し、S/N劣化を伴うこ
となく反転現象を防止して、高品質の復調出力信
号を得るための磁気記録再生系として、第３図の
如き構成の回路が提案されている。

第３図に示す磁気記録再生系において、信号入
力端子１０には第４図Ａに示す如き周波数分布状
態の入力ビデオ信号（Yin信号）が供給され、こ
の入力ビデオ信号（Yin信号）が角度変調回路１
１によつて角度変調されて第４図Ｂに示すように
上側波帯と下側波帯とを有する角度変調信号（Ｙ
―FM信号）に変換され、記録用磁気ヘツド１２
を介して磁気テープ１３に記録される。ここで、
上記信号入力端子１０には、上述の第２図Ｂに示
した波形の入力ビデオ信号（Yin信号）が供給さ
れるものとする。上記磁気テープ１３に記録され
た角度変調信号（Ｙ―FM信号）は、再生用磁気
ヘツド１４により検出され、第４図Ｃに示すよう
に通常上側波帯が抑圧された再生角度変調信号
（Yout―FM信号）として再生増幅器１５を介し
て出力される。上記再生増幅器１５を介して得ら
れる再生角度変調信号（Yout―FM信号）波形
は、上述の第２図Ｃのようになつている。上記再
生角度変調信号（Yout―FM信号）は、リミツ
タ・ゲインが10〜12dB程度のソフト・リミツタ
回路１６により軽く振幅制限されることによつ
て、第４図Ｄに示すように、上記Yout―FM信号
の下側波帯成分により上側波帯が再現される。こ
のようにして、上側波帯が再現された再生角度変
調信号（Yout―FM信号）は、第２図Ｆに示すよ
うにゼロクロス部分が修正された波形となり、さ
らに、第４図Ｅに示すような周波数特性を有する
高域増強回路１７により、第４図Ｆに示すような
高域信号成分が強調された周波数分布状態に変換
されるから、リミツタゲインが40〜50dBのハー
ド・リミツタ回路１８を介して角度復調回路１９
に供給される。ここで、上記再生増幅器１５を介
して得られる再生角度変調信号（Yout―FM信
号）の上側波帯成分のS/N比は悪いが、ソフト・
リミツタ回路１６を介して得られる再生角度変調
信号（Yout―FM′信号）の上側波帯が上記Yout
―FM信号におけるS/Nの良い下側波帯成分によ
りS/N良く再現されている。従つて、高域増強回
路１７によつて高域成分を強調しても信号のS/N
劣化を生ずることがない。すなわち、例えば、上
述の第２図Ｂに示したような波形の入力ビデオ信
号（Yin信号）が信号入力端子１０に供給されて
いるとすれば、再生増幅器１５を介して得られる
第２図Ｃに示すような再生角度変調信号（Yout
―FM信号）について、ソフト・リミツタ回路１
６による振幅制限を行つて第２図Ｄに示すような
波形の信号（Yout―FM′信号）を得、さらに、
この信号の高域成分について高域増幅回路１７に
より高域を強調して第２図Ｇに示すように正しく
ゼロクロスするようにしてから、ハードリミツタ
１８による振幅制限を行つている。上記ハードリ
ミツタ１８を介して得られる出力信号は、第２図
Ｈに示すように、パルスの欠除を伴うことなく、
復調器１９によつて正しく復調することができ
る。第２図Ｉは、上記復調器１９により角度復調
して得られる復調出力信号の波形を示している。

ところで、上述の第３図にて示したような構成
の磁気記録再生系においては、画像の輝度信号レ
ベルが急激に変化している部分のキヤリアレベル
が低いので、ソフトリミツタ回路１６により振幅
制限された再生角度変調信号のキヤリアの第３高
調波成分が高域増強回路１７によつて強調され、
特に上記高域増強回路１７の利得を大きくし過ぎ
ると、上記第３高調波成分がゼロクロスするよう
になつて、反転現象を生ずる虞れがある。

例えば、第５図Ａに示すように、白レベルから
黒レベルに変化し且つプリエンフアシスによるア
ンダシユートを伴うような入力ビデオ信号の記録
再生を行う場合には、再生増幅器１５から得られ
る第５図Ｂに示す如きの再生角度変調信号が、ソ
フトリミツタ回路１６を介して第５図Ｃに示すよ
うに振幅制御されるが、高域増強回路１７の利得
を大きくし過ぎると、第５図Ｄに示すように上記
再生角度変調信号のキヤリアの第３高調波成分が
高調されてしまうので、この信号にハードリミツ
タ回路１８による振幅制限を施すと、第５図Ｅに
示すように不要パルスPeが発生する。従つて、
復調器１９によつて不要パルスPeが白レベルと
判断されてしまうので、白オーバーモジユレーシ
ヨンによる反転現象を生じてしまうことになる。

そこで、本発明は、上述の如き従来の問題点に
鑑み、S/N劣化を伴うことなく、黒オーバーモジ
ユレーシヨンおよび白オーバーモジユレーシヨン
による反転現象を確実に防止し、品質の高い復調
出力信号を得られるようにすることを目的とし、
記録媒体からの再生角度変調信号について軽い振
幅制限を行う第１の振幅制限回路にて振幅制限を
行つた後高域増強手段にて高域を増強しさらに前
記第１の振幅制限回路より強い振幅制限を行う第
２の振幅制限を行いこの後復調を行うようにした
再生角度変調信号復調回路において、前記高域増
強手段は複数段の高域増強回路に分割して高域増
強を行うとともに、この各高域増強回路の前には
それぞれ前記第１の振幅制限回路を配し、前記高
域増強手段のうち最終段の高域増強回路の後に前
記第２の振幅制限回路を設け、再生角度変調信号
は前記各第１の振幅制限回路にて軽い振幅制限が
行われた後前記各高域増強回路にて徐々に高域増
強が行われる構成としたものである。S/N劣化を
伴うことなく、黒オーバーモジユレーシンおよび
白オーバーモジユレーシヨンによる反転現象を確
実に防止し、高品質な復調出力信号の得られる再
生角度変調信号復調回路を提供するものである。

以下、本発明について、一実施例を示す図面に
従い詳細に説明する。

第６図は、本発明に係る再生角度変調信号復調
回路の一実施例の構成を示すブロツク図である。

この実施例において、記録媒体としての磁気テ
ープ２０には、第７図Ａに示すような波形の入力
ビデオ信号が角度変調された状態にて磁気記録さ
れている。この磁気テープ２０から再生磁気ヘツ
ド２１にて検出され再生増幅器２２を介して得ら
れる再生角度変調信号（Yout―FM信号）は、第
７図Ｂに示すような波形となつている。

上記再生角度変調信号（Yout―FM信号）は、
交互に縦続接続されたリミツタゲインが10〜
12dB程度とソフトリミツタ２３ａ，２３ｂ，…，
２３ｎ高域増強回路２４ａ，２４ｂ，…，２４ｍ
とを介して、リミツタゲインが40〜50dB程度の
ハードリミツタ２５に供給されている。上記ハー
ドリミツタ２５の出力側は、縦続接続された復調
回路２６および出力増幅器２７を介して信号出力
端子２８に接続されている。

上記実施例における高域増強回路およびソフト
リミツタの具体的な回路構成の一例を第８図に示
す。

すなわち、第８図においては、一対のトランジ
スタ３１ａ，３１ｂを用いた差動型の増幅回路と
遅延回路３０とから構成したアパーチヤ補正回路
をそれぞれ高域増強回路２４Ａ，２４Ｂとして備
え、各高域増強回路２４Ａ，２４Ｂ間にトランジ
スタ３４によるエミツタフオワア回路を設けると
ともに、該トランジスタ３４のベースと接地との
間に互いに逆方向接続したダイオード３３ａ，３
３ｂから成るソフト・リミツタ２３が構成されて
いる。このように、上記高域増強回路２４Ａ，２
４Ｂとして、上述の第８図に示したようなアパー
チヤ回路を用いる場合には、通常、ωτ＝π（ただ
しτは遅延回路３０による遅延時間である）で周
波数特性がピークとなるようにする。そこで、映
像キヤリア周波数_Pを角度変調信号のセンターキ
ヤリア（APL＝50％）に選ぶと、下側波帯と上
側波帯との各エネルギーが等しいために、高域増
強による周波数特性の劣化を生じない。また、上
記映像キヤリア周波数_Pを第９図に示すように、
高域側に移動設定すれば、特にキヤリアが上つた
部分（例えば白レベル）で上側波帯がアパーチヤ
信号のピークの周波数を越えるので、減衰抑圧さ
れるようになる。従つて白レベルの部分では、周
波数特性が下つて、S/Nの改善を図ることができ
る。特に、白レベルではキヤリアレベルが下つ
て、周波数特性が上り気味となることによつて
Ｓ／Ｎ劣化が目立つので、上述の如きS/Nの改善は
極めて有効である。

上記各高域増強回路２４ａ，２４ｂ，…，２４
ｍとしては、上述の第８図に示したように遅延回
路３０を用いたアパーチヤ回路等の位相のまわら
ない回路を用いることが望ましいのであるが、利
得をあまり大きくしない場合には、第１０図に示
すようなコンデンサ４１と抵抗４２とによる時定
数回路を設けたトランジスタ４０増幅回路あるい
はインダクタンス５１と抵抗５２とによる時定数
回路を設けたトランジスタ５０増幅回路、第１１
図に示すようなインダクタンス６１，７１、コン
デンサ６２，７２および抵抗６３，７３による時
定数回路を設けたトランジスタ６０，７０増幅回
路を用いても良い。

そこで、上述の第６図に示す如き構成の実施例
において、再生増幅器２２を介して得られる再生
角度変調信号は、第１のソフトリミツタ２３ａに
より第７図Ｃに示すように振幅制限されてから、
第１の高域増強回路２４ａにて高域成分が強調さ
れる。上記第１の高域増強回路２４ａは、上記再
生角度変調信号Yout―FM′信号）のキヤリアの
第３高調波成分がゼロクロスしない範囲の利得を
もつて、該再生角度変調信号の高域成分を高調す
る。この第１の高域増強回路２４ａによつて高域
成分が高調された再生角度変調信号に含まれる第
７図Ｄに示す如きの第３高調波成分は、第２のソ
フトリミツタ２３ｂにより第７図Ｅに示すように
除去される。上記第２のソフトリミツタ２３ｂを
介して得られる再生角度変調信号は、第２の高域
増強回路２４ｂにより再び高域成分が強調されて
から、次段のソフトリミツタに供給される。この
ようにソフトリミツタによる振幅制限と高域増強
回路による高域成分の高調とを繰返し行うことに
よつて、再生角度変調信号のキヤリアの第３高調
波成分を強調することなく高域成分を十分な総合
利得をもつて増強する。最終段の高域増強回路２
４ｎから得られる再生角度変調信号は、ハードリ
ミツタ２５を介して第７図Ｇに示すように正しく
パルス化されてから、復調回路２６によつて復調
される。

上述の如き実施例においては、再生角度変調信
号のキヤリアの第３高調波成分を強調せずに、高
域成分を十分な利得にて増強できるので、ハード
リミツタ２５による振幅制限を行つても白オーバ
ーモジユレーシヨンの原因となる不要パルスの発
生を伴うことがない。

上述の実施例の説明からも明らかなように、本
発明に係る再生角度変調信号復調回路では、高域
増強手段を複数段の高域増強回路に分割し、各高
域増強回路の前にそれぞれリミツタ回路によりを
配して、軽い振幅制限と高域増強を繰り返して行
い、キヤリアの第３次高調波成分を抑圧しながら
徐々に高域増強を行うので、S/N劣化を伴うこと
なく、黒オーバーモジユレーシヨンおよび白オー
バーモジユレーシヨンによる反転現象を確実に防
止して品質の高い復調出力信号を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は反転現象を示す模式図である。第２図
は上記反転現象の発生する原因を電気的に説明す
るための波形図である。第３図は上記反転現象を
防止するようにした磁気記録再生系の構成を示す
ブロツク図である。第４図は上記磁気記録再生系
の動作を説明するための周波数分布図である。第
５図は上記磁気記録再生系において防止すること
のできない反転現象の発生原因を電気的に説明す
るための波形図である。第６図は本発明に係る再
生角度変調信号復調回路の一実施例の構成を示す
ブロツク図である。第７図は上記実施例の動作を
説明するための波形図である。第８図は上記実施
例に適用されるソフトリミツタおよび高域増強回
路の具体的な構成例を示す回路図である。第９図
は上記第８図に示した高域増強回路の周波数特性
を示す特性図である。第１０図および第１１図は
上記実施例に適用される高域増強回路の各他の具
体例を示す各回路図である。 ２０……磁気テープ、２１……再生磁気ヘツ
ド、２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｎ……ソフトリ
ミツタ、２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｎ……高域
増強回路、２５……ハードリミツタ、２６……復
調回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録媒体からの再生角度変調信号について軽
   い振幅制限を行う第１の振幅制限回路にて振幅制
   限を行つた後高域増強手段にて高域を増強しさら
   に前記第１の振幅制限回路より強い振幅制限を行
   う第２の振幅制限回路にて振幅制限を行いこの後
   復調を行うようにした再生角度変調信号復調回路
   において、 前記高域増強手段は複数段の高域増強回路に分
   割して高域増強を行うとともに、この各高域増強
   回路の前にはそれぞれ前記第１の振幅制限回路を
   配し、前記高域増強手段のうち最終段の高域増強
   回路の後に前記第２の振幅制限回路を設け、再生
   角度変調信号は前記各第１の振幅制限回路にて軽
   い振幅制限が行われた後前記各高域増強回路にて
   徐々に高域増強が行われることを特徴とする再生
   角度変調信号復調回路。