JP2695949B2 - 磁気記録方法および記録再生装置 - Google Patents
磁気記録方法および記録再生装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
- H04N9/80—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
- H04N9/82—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only
- H04N9/83—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only the recorded chrominance signal occupying a frequency band under the frequency band of the recorded brightness signal
- H04N9/835—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only the recorded chrominance signal occupying a frequency band under the frequency band of the recorded brightness signal involving processing of the sound signal
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- G11B20/10—Digital recording or reproducing
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオテープレコーダに係り、特に現行シス
テムとの互換性を保ちながらさらに高品質なディジタル
音声信号を多重記録する方法及び記録再生装置に関す
る。
テムとの互換性を保ちながらさらに高品質なディジタル
音声信号を多重記録する方法及び記録再生装置に関す
る。
従来の装置は、特開平1−105301号に記載のように、
周波数変調されたFM音声信号と4相位相変調されたディ
ジタル音声信号を周波数分割多重し、さらに高周波バイ
アス信号を重畳して音声用回転ヘッドにより磁気テープ
の磁性層の深層部分に記録し、これにより形成されたト
ラックの上方の磁性層表層部分に、音声用回転ヘッドと
はアジマス角度を異ならせた映像用回転ヘッドにより映
像信号を重ね記録する構成となっていた。
周波数変調されたFM音声信号と4相位相変調されたディ
ジタル音声信号を周波数分割多重し、さらに高周波バイ
アス信号を重畳して音声用回転ヘッドにより磁気テープ
の磁性層の深層部分に記録し、これにより形成されたト
ラックの上方の磁性層表層部分に、音声用回転ヘッドと
はアジマス角度を異ならせた映像用回転ヘッドにより映
像信号を重ね記録する構成となっていた。
しかしながら上記従来技術はディジタル音声信号の搬
送波周波数(fp)と高周波バイアス信号の周波数(fB)
の関係については配慮されておらず、このディジタル音
声信号とバイアス信号の混変調による5次歪(4×fp−
fB)成分がFM音声信号や映像信号に妨害を与えるという
問題があった。
送波周波数(fp)と高周波バイアス信号の周波数(fB)
の関係については配慮されておらず、このディジタル音
声信号とバイアス信号の混変調による5次歪(4×fp−
fB)成分がFM音声信号や映像信号に妨害を与えるという
問題があった。
また上記従来技術は音声用回転ヘッドの磁気ギャップ
長さについても配慮されておらず、ディジタル音声信号
の再生出力レベルを確保するという点でも問題があっ
た。すなわち、現状の音声用回転ヘッドの磁気ギャップ
長さは1.1μmから1.3μm位と、FM音声信号の記録再生
しか考慮されておらず、この磁気ギャップ長さでディジ
タル音声信号を記録再生すると、いわゆるギャップ損失
によりディジタル音声信号の再生出力レベルが低下し、
所要のCN比が確保できないという問題がある。
長さについても配慮されておらず、ディジタル音声信号
の再生出力レベルを確保するという点でも問題があっ
た。すなわち、現状の音声用回転ヘッドの磁気ギャップ
長さは1.1μmから1.3μm位と、FM音声信号の記録再生
しか考慮されておらず、この磁気ギャップ長さでディジ
タル音声信号を記録再生すると、いわゆるギャップ損失
によりディジタル音声信号の再生出力レベルが低下し、
所要のCN比が確保できないという問題がある。
本発明の目的は上記従来技術の欠点をなくし、ディジ
タル音声信号とバイアス信号の混変調による歪成分がFM
音声信号や映像信号に妨害を与えず、かつディジタル音
声信号の再生出力レベルを確保できる磁気記録方法およ
び記録再生装置を提供することにある。
タル音声信号とバイアス信号の混変調による歪成分がFM
音声信号や映像信号に妨害を与えず、かつディジタル音
声信号の再生出力レベルを確保できる磁気記録方法およ
び記録再生装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明はバイアス信号の
周波数(fB)をディジタル音声信号の搬送波周波数(f
p)の4倍に設定したものである。
周波数(fB)をディジタル音声信号の搬送波周波数(f
p)の4倍に設定したものである。
さらに音声用回転ヘッドの磁気ギャップ長さをディジ
タル音声信号の記録波長(λp=υ/fp;υは音声用回転
ヘッドと磁気テープの相対速度)の1/2から1/3に設定し
たものである。
タル音声信号の記録波長(λp=υ/fp;υは音声用回転
ヘッドと磁気テープの相対速度)の1/2から1/3に設定し
たものである。
バイアス信号の周波数(fB)をディジタル音声信号の
搬送波周波数(fp)の4倍に設定すると、このディジタ
ル音声信号とバイアス信号の混変調による5次歪(4×
fp−fB)成分はO Hz、すなわち直流成分となり、再生さ
れず、従ってFM音声信号や映像信号への妨害は発生しな
い。
搬送波周波数(fp)の4倍に設定すると、このディジタ
ル音声信号とバイアス信号の混変調による5次歪(4×
fp−fB)成分はO Hz、すなわち直流成分となり、再生さ
れず、従ってFM音声信号や映像信号への妨害は発生しな
い。
音声用回転ヘッドの磁気ギャップ長さをディジタル音
声信号の記録波長(λp)の1/2から1/3程度まで短くす
ることは記録感度をそれほど低下させずに再生時のギャ
ップ損失を大きく低減することになり、その結果として
再生出力レベルの確保が可能になる。この磁気ギャップ
長さをさらに短くすることはギャップ損失の低減効果よ
りも記録感度の低下の方が大きくなり、再生出力レベル
は低下する。
声信号の記録波長(λp)の1/2から1/3程度まで短くす
ることは記録感度をそれほど低下させずに再生時のギャ
ップ損失を大きく低減することになり、その結果として
再生出力レベルの確保が可能になる。この磁気ギャップ
長さをさらに短くすることはギャップ損失の低減効果よ
りも記録感度の低下の方が大きくなり、再生出力レベル
は低下する。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第1図は本発明による記録方法及び記録再生装置の一
実施例を示すブロック図である。同図において、入力端
子10より入力された映像信号は映像信号処理回路11によ
り周波数変調されたFM輝度信号と周波数変換された低域
変換搬送色信号とが周波数分割多重された映像記録信号
に変換される。
実施例を示すブロック図である。同図において、入力端
子10より入力された映像信号は映像信号処理回路11によ
り周波数変調されたFM輝度信号と周波数変換された低域
変換搬送色信号とが周波数分割多重された映像記録信号
に変換される。
第2図(a)はこの映像記録信号のスペクトラムを示
す図であり、例えばFM輝度信号の搬送周波数帯域は5.4M
Hz〜7.0MHzであり、低域変換搬送色信号の搬送波周波数
は屋久629kHzである。
す図であり、例えばFM輝度信号の搬送周波数帯域は5.4M
Hz〜7.0MHzであり、低域変換搬送色信号の搬送波周波数
は屋久629kHzである。
次に、入力端子20a、20bより入力された左右あるいは
主副2チャンネルのアナログ音声信号はそれぞれFM変調
器21a、21bにより、例えば左あるいは主チャンネルの信
号は1.3MHzの搬送波周波数で、右あるいは副チャンネル
の信号は1.7MHzの搬送波周波数で周波数変調される。
主副2チャンネルのアナログ音声信号はそれぞれFM変調
器21a、21bにより、例えば左あるいは主チャンネルの信
号は1.3MHzの搬送波周波数で、右あるいは副チャンネル
の信号は1.7MHzの搬送波周波数で周波数変調される。
一方、入力端子30より入力されたディジタル音声信号
はディジタル信号処理回路31により同期信号や誤り訂正
符号の付加、インターリーブ等のフォーマッティング処
理が施され、オフセット4相差動PSK変調器(O−QDPSK
変調器)32に供給される。O−QDPSK変調器32はこの供
給されたディジタル音声信号を直列−並列変換、差動エ
ンコード、直交変調という公知の動作で変調処理を行な
う。ここで直交変調用の搬送波信号は搬送波発振器40の
出力信号及び90度移相器41の出力信号が供給される。そ
してこれら2チャンネルの周波数変調されたFM音声信号
及びO−QDPSK変調されたディジタル音声信号はそれぞ
れ帯域フィルタ(BPF)22a、22b、33を通して加算器23
に入力される。加算器23ではこれら入力されたFM音声信
号及びディジタル音声信号を適当なレベル比で周波数分
割多重する。以上の構成は従来と同様である。
はディジタル信号処理回路31により同期信号や誤り訂正
符号の付加、インターリーブ等のフォーマッティング処
理が施され、オフセット4相差動PSK変調器(O−QDPSK
変調器)32に供給される。O−QDPSK変調器32はこの供
給されたディジタル音声信号を直列−並列変換、差動エ
ンコード、直交変調という公知の動作で変調処理を行な
う。ここで直交変調用の搬送波信号は搬送波発振器40の
出力信号及び90度移相器41の出力信号が供給される。そ
してこれら2チャンネルの周波数変調されたFM音声信号
及びO−QDPSK変調されたディジタル音声信号はそれぞ
れ帯域フィルタ(BPF)22a、22b、33を通して加算器23
に入力される。加算器23ではこれら入力されたFM音声信
号及びディジタル音声信号を適当なレベル比で周波数分
割多重する。以上の構成は従来と同様である。
本実施例の特徴は高周波バイアス信号を4てい倍回路
42によりディジタル音声信号の搬送波周波数(fp)の4
倍の周波数でかつ位相同期させた点にある。そしてこの
高周波バイアス信号は加算器23に供給され、周波数分割
多重されたFM音声信号とディジタル音声信号に重畳され
る。
42によりディジタル音声信号の搬送波周波数(fp)の4
倍の周波数でかつ位相同期させた点にある。そしてこの
高周波バイアス信号は加算器23に供給され、周波数分割
多重されたFM音声信号とディジタル音声信号に重畳され
る。
第2図(b)はこの音声記録信号となる加算器23の出
力信号のスペクトラムを示す図であり、例えばディジタ
ル音声信号の搬送波周波数(fp)は3MHzであり、バイア
ス周波数(fB)はその4倍の12MHzである。
力信号のスペクトラムを示す図であり、例えばディジタ
ル音声信号の搬送波周波数(fp)は3MHzであり、バイア
ス周波数(fB)はその4倍の12MHzである。
この音声記録信号は記録増幅器24により増幅され、切
換回路25を通して、回転シリンダ51の180度対向する位
置に取付けられた音声用磁気ヘッド52a、52bに供給さ
れ、磁気テープ50の磁性層深層部分に記録される。次
に、映像記録信号は記録増幅器12により増幅され、切換
回路13を通して、同じく回転シリンダ51の180度対向す
る位置に取付けられた映像用磁気ヘッド53a、53bに供給
され、磁気テープ50の磁性層表層部分に重ね記録され
る。このとき、音声用磁気ヘッド52a、52bと映像用磁気
ヘッド53a、53bの回転シリンダ51への取付け高さは適当
な値に設定され、音声トラックと映像トラックが重なる
ようになっている。また音声用磁気ヘッド52a、52bのア
ジマス角度は例えばそれぞれ+30度、−30度に、映像用
磁気ヘッド53a、53bのアジマス角度は例えば−6度、+
6度に設定されている。尚、Rは回転シリンダ51の回転
方向、Fは磁気テープ50の走行方向を示している。
換回路25を通して、回転シリンダ51の180度対向する位
置に取付けられた音声用磁気ヘッド52a、52bに供給さ
れ、磁気テープ50の磁性層深層部分に記録される。次
に、映像記録信号は記録増幅器12により増幅され、切換
回路13を通して、同じく回転シリンダ51の180度対向す
る位置に取付けられた映像用磁気ヘッド53a、53bに供給
され、磁気テープ50の磁性層表層部分に重ね記録され
る。このとき、音声用磁気ヘッド52a、52bと映像用磁気
ヘッド53a、53bの回転シリンダ51への取付け高さは適当
な値に設定され、音声トラックと映像トラックが重なる
ようになっている。また音声用磁気ヘッド52a、52bのア
ジマス角度は例えばそれぞれ+30度、−30度に、映像用
磁気ヘッド53a、53bのアジマス角度は例えば−6度、+
6度に設定されている。尚、Rは回転シリンダ51の回転
方向、Fは磁気テープ50の走行方向を示している。
以上が記録時の動作である。次に再生時の動作を説明
する。
する。
磁気テープ50の磁性層表層部分に記録された映像信号
は映像用磁気ヘッド53a、53bにより再生され、切換回路
13を通して再生増幅器14に入力され、再生増幅器14で増
幅された後、映像信号処理回路15に供給される。映像信
号処理回路15では公知の手段によりFM輝度信号と低域変
換搬送色信号を分離し、それぞれFM復調及び周波数変換
してもとの輝度信号と搬送色信号を生成し、出力端子16
より出力する。
は映像用磁気ヘッド53a、53bにより再生され、切換回路
13を通して再生増幅器14に入力され、再生増幅器14で増
幅された後、映像信号処理回路15に供給される。映像信
号処理回路15では公知の手段によりFM輝度信号と低域変
換搬送色信号を分離し、それぞれFM復調及び周波数変換
してもとの輝度信号と搬送色信号を生成し、出力端子16
より出力する。
次に、磁気テープ50の磁性層深層部分に記録された音
声信号は音声用磁気ヘッド52a、52bにより再生され、切
換回路25を通して再生増幅器26に入力され、再生増幅器
26で増幅された後、BPF27a、27b、等化器35に供給され
る。BPF27aでは1.3MHzの搬送波でFM変調された左(主)
チャンネルの音声信号を取り出し、FM復調器28aによりF
M復調してもとの左(主)チャンネルの音声信号を生成
し、出力端子29aより出力する。BPF27bでは1.7MHzの搬
送波でFM変調された右(副)チャンネルの音声信号を取
り出し、FM復調器28bによりFM復調してもとの右(副)
チャンネルの音声信号を生成し、出力端子29bより出力
する。
声信号は音声用磁気ヘッド52a、52bにより再生され、切
換回路25を通して再生増幅器26に入力され、再生増幅器
26で増幅された後、BPF27a、27b、等化器35に供給され
る。BPF27aでは1.3MHzの搬送波でFM変調された左(主)
チャンネルの音声信号を取り出し、FM復調器28aによりF
M復調してもとの左(主)チャンネルの音声信号を生成
し、出力端子29aより出力する。BPF27bでは1.7MHzの搬
送波でFM変調された右(副)チャンネルの音声信号を取
り出し、FM復調器28bによりFM復調してもとの右(副)
チャンネルの音声信号を生成し、出力端子29bより出力
する。
一方、等化器35では映像信号の重ね書き消去によって
減衰した高域成分を増強して周波数特性を補正し、BPF3
6で3MHzの搬送波でO−QDPSK変調されたディジタル音声
信号を取り出し、O−QDPSK復調回路37により復調し、
ディジタル信号処理回路38により誤り訂正等の処理を施
してもとのディジタル音声信号を生成し、出力端子39よ
り出力する。
減衰した高域成分を増強して周波数特性を補正し、BPF3
6で3MHzの搬送波でO−QDPSK変調されたディジタル音声
信号を取り出し、O−QDPSK復調回路37により復調し、
ディジタル信号処理回路38により誤り訂正等の処理を施
してもとのディジタル音声信号を生成し、出力端子39よ
り出力する。
このようにして映像信号、FM音声信号及びディジタル
音声信号が多重記録され、再生されるわけであるが、本
発明によりバイアス信号の周波数(fB)がディジタル音
声信号の搬送波周波数(fp)の4倍に設定されているた
め、このバイアス信号とディジタル音声信号の混変調に
よる5次歪成分は再生されず、従ってこの5次歪成分に
よる映像信号及びFM音声信号への妨害は無くなる。以
下、これについて詳しく説明する。
音声信号が多重記録され、再生されるわけであるが、本
発明によりバイアス信号の周波数(fB)がディジタル音
声信号の搬送波周波数(fp)の4倍に設定されているた
め、このバイアス信号とディジタル音声信号の混変調に
よる5次歪成分は再生されず、従ってこの5次歪成分に
よる映像信号及びFM音声信号への妨害は無くなる。以
下、これについて詳しく説明する。
第3図はディジタル音声信号として3MHzの単一信号を
11MHzのバイアス信号に重畳して記録したときの再生出
力特性を示す図である。横軸は3MHzの信号の記録電流で
あり、(A)は3MHzの信号自身の再生出力レベルを、
(B)はこの3MHzの信号と11MHzのバイアス信号の混変
調による5次歪成分(4×3MHz−11MHz=1MHz)の再生
出力レベルを示す。バイアス信号の記録レベルはピーク
バイアス値で一定である。
11MHzのバイアス信号に重畳して記録したときの再生出
力特性を示す図である。横軸は3MHzの信号の記録電流で
あり、(A)は3MHzの信号自身の再生出力レベルを、
(B)はこの3MHzの信号と11MHzのバイアス信号の混変
調による5次歪成分(4×3MHz−11MHz=1MHz)の再生
出力レベルを示す。バイアス信号の記録レベルはピーク
バイアス値で一定である。
まず、(A)に示す3MHzの信号自身の再生出力レベル
をみると、ある記録電流値まではその記録電流に比例し
て直線的に増大するが、それ以上になると増大量が減少
し、ある点で最大となり、それ以上記録電流を増すと逆
に再生出力レベルが低下するいわゆる飽和特性を示して
いる。一方、(B)の5次歪成分の再生出力レベルをみ
ると、記録電流が少ない直線領域ではほとんど発生せ
ず、それを越えると急激に増大する特性を示している。
をみると、ある記録電流値まではその記録電流に比例し
て直線的に増大するが、それ以上になると増大量が減少
し、ある点で最大となり、それ以上記録電流を増すと逆
に再生出力レベルが低下するいわゆる飽和特性を示して
いる。一方、(B)の5次歪成分の再生出力レベルをみ
ると、記録電流が少ない直線領域ではほとんど発生せ
ず、それを越えると急激に増大する特性を示している。
ディジタル音声信号の記録電流値をこの直線領域の低
記録電流値に設定できればもちろん問題はないわけであ
るが、このディジタル音声信号は広帯域であるため所要
のCN比を得るためには再生出力レベルを可能なかぎり大
きくする必要があり、従って記録電流の設定値は再生出
力レベルが最大となる記録電流値に設定する必要があ
る。そして、このとき第3図に示したように5次歪が問
題となる。すなわち、この5次歪成分(1MHz)が映像の
低域変換搬送色信号の帯域内であるため、この色信号に
妨害を与えてしまう。ここではバイアス周波数を11MHz
としたが、特開平1−105301号で提示されているバイア
ス周波数10.8MHzではこの5次歪成分は1.2MHz(4×3MH
z−10.8MHz)となり、今度はFM音声信号の帯域内となっ
てこのFM音声信号に妨害を与えてしまう。このようにバ
イアス周波数を11MHz前後に設定したのであれば5次歪
成分により映像信号あるいはFM音声信号に妨害を与える
問題がある。なお、3次歪成分(例えば、11MHz−2×3
MHz=5MHz)については高い周波数となるため再生され
ず、妨害とはならない。
記録電流値に設定できればもちろん問題はないわけであ
るが、このディジタル音声信号は広帯域であるため所要
のCN比を得るためには再生出力レベルを可能なかぎり大
きくする必要があり、従って記録電流の設定値は再生出
力レベルが最大となる記録電流値に設定する必要があ
る。そして、このとき第3図に示したように5次歪が問
題となる。すなわち、この5次歪成分(1MHz)が映像の
低域変換搬送色信号の帯域内であるため、この色信号に
妨害を与えてしまう。ここではバイアス周波数を11MHz
としたが、特開平1−105301号で提示されているバイア
ス周波数10.8MHzではこの5次歪成分は1.2MHz(4×3MH
z−10.8MHz)となり、今度はFM音声信号の帯域内となっ
てこのFM音声信号に妨害を与えてしまう。このようにバ
イアス周波数を11MHz前後に設定したのであれば5次歪
成分により映像信号あるいはFM音声信号に妨害を与える
問題がある。なお、3次歪成分(例えば、11MHz−2×3
MHz=5MHz)については高い周波数となるため再生され
ず、妨害とはならない。
これに対して本発明では、バイアス周波数(fB)をデ
ィジタル音声信号の搬送波周波数(fp)の4倍に設定す
るため、この5次歪成分は0Hz、すなわち直流成分とな
って再生されず、従って妨害とはならない。
ィジタル音声信号の搬送波周波数(fp)の4倍に設定す
るため、この5次歪成分は0Hz、すなわち直流成分とな
って再生されず、従って妨害とはならない。
ところでディジタル音声信号はO−QDPSK変調された
広帯域な信号であるため、5次歪成分はスペクトラムの
拡がった広帯域な成分になると考えられがちであるが、
実際にはO−QDPSK変調に限らず、一般に4相位相変調
(QPSK)ではその4てい倍した信号は単一スペクトラム
の信号になることが知られており、従って5次歪成分も
単一スペクトラムとなる。
広帯域な信号であるため、5次歪成分はスペクトラムの
拡がった広帯域な成分になると考えられがちであるが、
実際にはO−QDPSK変調に限らず、一般に4相位相変調
(QPSK)ではその4てい倍した信号は単一スペクトラム
の信号になることが知られており、従って5次歪成分も
単一スペクトラムとなる。
第4図はこの様子を示した図であり、(a)はバイア
ス周波数が11MHz、(b)はバイアス周波数が12MHzのと
きの再生スペクトラムを示す。同図(a)に示すよう
に、バイアス周波数が11MHzの場合は、1MHzのところに
5次歪成分が単一スペクトラムで発生している。これに
対して本発明によるバイアス周波数が12MHzの場合には
5次歪成分は発生していない。これは5次歪成分が0Hz
の単一スペクトラムとなり、再生されないためである。
ス周波数が11MHz、(b)はバイアス周波数が12MHzのと
きの再生スペクトラムを示す。同図(a)に示すよう
に、バイアス周波数が11MHzの場合は、1MHzのところに
5次歪成分が単一スペクトラムで発生している。これに
対して本発明によるバイアス周波数が12MHzの場合には
5次歪成分は発生していない。これは5次歪成分が0Hz
の単一スペクトラムとなり、再生されないためである。
尚、第1図に示した実施例ではディジタル音声信号の
変調方式をO−QDPSK変調方式としたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、4てい倍された信号が単一
スペクトラムの信号になるQPSK方式全てに適用できるも
のである。
変調方式をO−QDPSK変調方式としたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、4てい倍された信号が単一
スペクトラムの信号になるQPSK方式全てに適用できるも
のである。
次に、本発明の他の特徴である音声用ヘッド52a、52b
の磁気ギャップ長さの選定について説明する。
の磁気ギャップ長さの選定について説明する。
第5図は音声用ヘッド52a、52bの磁気ギャップ長さ対
再生出力レベル特性を示す図であり、バイアス周波数は
12MHz、バイアス電流はピークバイアス値で一定であ
る。同図において、(A)は左(主)チャンネルのFM音
声信号の搬送波周波数である1.3MHzの単一信号を記録再
生したときの特性であり、このように磁気ギャップ長さ
が0.35μm〜1.2μmの範囲では磁気ギャップ長さが大
きくなるに従って再生出力レベルは単調に増加してい
る。従ってFM音声信号のみの記録再生であれば、磁気ギ
ャップ長さは(I)に示した1.1μm〜1.3μmの従来の
範囲で何ら問題はない。しかし、ディジタル音声信号の
記録再生も考慮すると(I)の従来の範囲では問題があ
る。
再生出力レベル特性を示す図であり、バイアス周波数は
12MHz、バイアス電流はピークバイアス値で一定であ
る。同図において、(A)は左(主)チャンネルのFM音
声信号の搬送波周波数である1.3MHzの単一信号を記録再
生したときの特性であり、このように磁気ギャップ長さ
が0.35μm〜1.2μmの範囲では磁気ギャップ長さが大
きくなるに従って再生出力レベルは単調に増加してい
る。従ってFM音声信号のみの記録再生であれば、磁気ギ
ャップ長さは(I)に示した1.1μm〜1.3μmの従来の
範囲で何ら問題はない。しかし、ディジタル音声信号の
記録再生も考慮すると(I)の従来の範囲では問題があ
る。
(B)はディジタル音声信号の搬送波周波数である3M
Hzの単一信号を記録再生したときの特性であり、このよ
うに磁気ギャップ長さが0.7μm程度までは再生出力レ
ベルは増大するが、それ以上大きくすると逆に再生レベ
ルが低下する。これは再生時のギャップ損失が大きくな
るためである。
Hzの単一信号を記録再生したときの特性であり、このよ
うに磁気ギャップ長さが0.7μm程度までは再生出力レ
ベルは増大するが、それ以上大きくすると逆に再生レベ
ルが低下する。これは再生時のギャップ損失が大きくな
るためである。
そこで本発明では、上記(B)の特性より、磁気ギャ
ップ長さを0.65μm〜0.95μmすなわち、ディジタル音
声信号の記録波長(5.8m/s÷3MHz≒1.93μm)の1/2〜1
/3に設定することにした。これにより、ディジタル音声
信号の再生出力レベルの確保が可能となる。
ップ長さを0.65μm〜0.95μmすなわち、ディジタル音
声信号の記録波長(5.8m/s÷3MHz≒1.93μm)の1/2〜1
/3に設定することにした。これにより、ディジタル音声
信号の再生出力レベルの確保が可能となる。
ところで、上記磁気ギャップ長さの設定では1.3MHzの
信号、言い換えればFM音声信号の再生出力レベルが従来
より低下することになるが、FM音声信号の帯域幅は約30
0kHzとディジタル音声信号の帯域幅約1.3MHzに比べて狭
いのでCN比でみると十分余裕があり、問題はない。
信号、言い換えればFM音声信号の再生出力レベルが従来
より低下することになるが、FM音声信号の帯域幅は約30
0kHzとディジタル音声信号の帯域幅約1.3MHzに比べて狭
いのでCN比でみると十分余裕があり、問題はない。
次に、FM音声信号とディジタル音声信号を周波数多重
して記録する場合、両者の記録レベルをどのようにして
設定するかが重要な課題となる。以下、これについて説
明する。
して記録する場合、両者の記録レベルをどのようにして
設定するかが重要な課題となる。以下、これについて説
明する。
第6図は音声信号の記録電流対再生出力レベル特性を
示す図である。バイアス条件は第5図と同じであり、ヘ
ッドの磁気ギャップ長さは0.7μmである。同図におい
て(A)は1.3MHz、(B)は1.7MHz、(C)は3MHzのそ
れぞれ単一信号を記録再生したときの特性である。ここ
で、1.3MHz及び1.7MHzの信号はFM音声信号に、3MHzの信
号はディジタル音声信号に対応していることは第5図と
同様である。先に述べたようにディジタル音声信号の帯
域幅は約1.3MHzと広いため、所定のCN比を得ようとする
と再生出力レベルを可能な限り大きくする必要がある。
対してFM音声信号の帯域幅は300kHzと狭いため、同じCN
比ならば帯域幅が狭い分再生出力レベルは小さくて良
い。
示す図である。バイアス条件は第5図と同じであり、ヘ
ッドの磁気ギャップ長さは0.7μmである。同図におい
て(A)は1.3MHz、(B)は1.7MHz、(C)は3MHzのそ
れぞれ単一信号を記録再生したときの特性である。ここ
で、1.3MHz及び1.7MHzの信号はFM音声信号に、3MHzの信
号はディジタル音声信号に対応していることは第5図と
同様である。先に述べたようにディジタル音声信号の帯
域幅は約1.3MHzと広いため、所定のCN比を得ようとする
と再生出力レベルを可能な限り大きくする必要がある。
対してFM音声信号の帯域幅は300kHzと狭いため、同じCN
比ならば帯域幅が狭い分再生出力レベルは小さくて良
い。
そこで本発明では、ディジタル音声の記録電流は図の
(I)に示すように最大出力レベルが得られる最適電流
値に設定し、FM音声信号の記録電流(II)に示すように
所要のCN比(例えば、20dB〜26dB程度)が得られる電流
値を下回らない範囲で可能な限り小さく設定するように
した。このようにFM音声信号の記録レベルを小さくする
ことにより、FM音声信号とディジタル音声信号の混変調
による3次歪成分の発生を抑えることができる。
(I)に示すように最大出力レベルが得られる最適電流
値に設定し、FM音声信号の記録電流(II)に示すように
所要のCN比(例えば、20dB〜26dB程度)が得られる電流
値を下回らない範囲で可能な限り小さく設定するように
した。このようにFM音声信号の記録レベルを小さくする
ことにより、FM音声信号とディジタル音声信号の混変調
による3次歪成分の発生を抑えることができる。
第7は本発明の他の実施例を示すブロック図である。
本実施が第1図実施例の異なる点はO−QDPSK変調器32
に供給する直交搬送波信号及びバイアス信号を生成する
部分である。ここでは、ディジタル音声搬送波4倍の周
波数で発振するマスタークロック発生器43の出力信号を
44分周及び90度移相回路44に供給し、4分周及び90度移
相回路44ではマスタークロックを4分周するとともに90
度位相の異なる2つの搬送波信号すなわち直交搬送波信
号を生成し、O−QDPSK変調回路32に供給している。ま
たマスタークロック発生器43の出力信号はBPF45にも供
給され、BPF45では高周波成分を除去して基本波のみの
正弦波とし、これをバイアス信号として加算器23に供給
している。
本実施が第1図実施例の異なる点はO−QDPSK変調器32
に供給する直交搬送波信号及びバイアス信号を生成する
部分である。ここでは、ディジタル音声搬送波4倍の周
波数で発振するマスタークロック発生器43の出力信号を
44分周及び90度移相回路44に供給し、4分周及び90度移
相回路44ではマスタークロックを4分周するとともに90
度位相の異なる2つの搬送波信号すなわち直交搬送波信
号を生成し、O−QDPSK変調回路32に供給している。ま
たマスタークロック発生器43の出力信号はBPF45にも供
給され、BPF45では高周波成分を除去して基本波のみの
正弦波とし、これをバイアス信号として加算器23に供給
している。
このように本実施例では第1図の実施例と構成は異な
るがバイアス周波数をディジタル音声信号の搬送波周波
数の4倍に設定することは同じであり、その効果も同じ
である。また、音声用磁気ヘッド52a、52bの磁気ギャッ
プ長さは先に述べたように0.7μm程度とし、FM音声信
号とディジタル音声信号の記録レベルも先に述べたよう
に設定することは言うまでもない。
るがバイアス周波数をディジタル音声信号の搬送波周波
数の4倍に設定することは同じであり、その効果も同じ
である。また、音声用磁気ヘッド52a、52bの磁気ギャッ
プ長さは先に述べたように0.7μm程度とし、FM音声信
号とディジタル音声信号の記録レベルも先に述べたよう
に設定することは言うまでもない。
第8図は本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。本実施例の特徴は、図に示すように、消去ヘッド
(通称フライング・イレーズ・ヘッド)54が付加されて
おり、この消去ヘッド54にバイアス信号が増幅器46を通
して供給されていることである。この消去ヘッド54は、
周知の如く、音声信号及び映像信号の記録に先立って既
に記録されたトラックを消去するものであり、通常10MH
z以上の高周波信号が供給される。本実施例はこの消去
用信号をバイアス信号と共用するものであり、消去用信
号発生器が不要となる効果がある。
る。本実施例の特徴は、図に示すように、消去ヘッド
(通称フライング・イレーズ・ヘッド)54が付加されて
おり、この消去ヘッド54にバイアス信号が増幅器46を通
して供給されていることである。この消去ヘッド54は、
周知の如く、音声信号及び映像信号の記録に先立って既
に記録されたトラックを消去するものであり、通常10MH
z以上の高周波信号が供給される。本実施例はこの消去
用信号をバイアス信号と共用するものであり、消去用信
号発生器が不要となる効果がある。
第9図は本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。同図において、60は磁気テープ50の種類、例えば保
磁力の大きいテープか小さいテープかを検出するテープ
種類検出回路、61はFM輝度信号の搬送周波数帯域を5.4M
Hz〜7.0MHzと3.4MHz〜4.4MHzとで切り換える変調帯域切
換回路、62はディジタル音声信号をオン/オフするスイ
ッチ回路、63、64a、64bはそれぞれバイアス信号および
FM音声信号のレベルを切り換えるレベル切換回路であ
る。
る。同図において、60は磁気テープ50の種類、例えば保
磁力の大きいテープか小さいテープかを検出するテープ
種類検出回路、61はFM輝度信号の搬送周波数帯域を5.4M
Hz〜7.0MHzと3.4MHz〜4.4MHzとで切り換える変調帯域切
換回路、62はディジタル音声信号をオン/オフするスイ
ッチ回路、63、64a、64bはそれぞれバイアス信号および
FM音声信号のレベルを切り換えるレベル切換回路であ
る。
動作はテープ種類検出回路60により磁気テープ50が保
磁力の大きいテープだと検出すると、変調帯域切換回路
61はFM輝度信号の搬送周波数帯域を5.4MHz〜7.0MHzとな
るように映像信号処理回路11を制御し、スイッチ回路62
はオン状態となりディジタル音声信号を加算器23に供給
する。このとき、レベル切換回路63はバイアス信号のレ
ベルをそのテープの最適値に設定し、レベル切換回路64
a、64bはFM音声信号のレベルを先に述べた値に設定す
る。
磁力の大きいテープだと検出すると、変調帯域切換回路
61はFM輝度信号の搬送周波数帯域を5.4MHz〜7.0MHzとな
るように映像信号処理回路11を制御し、スイッチ回路62
はオン状態となりディジタル音声信号を加算器23に供給
する。このとき、レベル切換回路63はバイアス信号のレ
ベルをそのテープの最適値に設定し、レベル切換回路64
a、64bはFM音声信号のレベルを先に述べた値に設定す
る。
逆に磁気テープ50が保磁力の小さい従来テープの場
合、FM輝度信号の搬送周波数帯域は3.4MHz〜4.4MHzとな
り、ディジタル音声信号は遮断されFM音声信号のみがバ
イアス記録される。このとき、バイアス信号のレベルは
レベル切換路63によりこのテープ最適な値となるように
切り換えられる。また、FM音声信号のレベルもレベル切
換回路64a、64bにより切り換えられる。
合、FM輝度信号の搬送周波数帯域は3.4MHz〜4.4MHzとな
り、ディジタル音声信号は遮断されFM音声信号のみがバ
イアス記録される。このとき、バイアス信号のレベルは
レベル切換路63によりこのテープ最適な値となるように
切り換えられる。また、FM音声信号のレベルもレベル切
換回路64a、64bにより切り換えられる。
このようにFM音声信号のみの記録においても、従来と
異なり、バイアス記録されるため、左(主)チャンネル
と右(副)チャンネルのFM音声信号どうしの混変調によ
るビート成分(いわゆるハイファイ・ビート)がなくな
り、画質が向上する。
異なり、バイアス記録されるため、左(主)チャンネル
と右(副)チャンネルのFM音声信号どうしの混変調によ
るビート成分(いわゆるハイファイ・ビート)がなくな
り、画質が向上する。
以上説明したように本発明によれば、バイアス周波数
をディジタル音声信号の搬送波周波数の4倍に設定する
ことにより、バイアス信号とディジタル音声信号の混変
調による5次歪成分が再生されなくなり、映像信号ある
いはFM音声信号への妨害がなくなる。
をディジタル音声信号の搬送波周波数の4倍に設定する
ことにより、バイアス信号とディジタル音声信号の混変
調による5次歪成分が再生されなくなり、映像信号ある
いはFM音声信号への妨害がなくなる。
また、音声用ヘッドの磁気ギャップ長さをディジタル
音声信号の記録波長の1/2〜1/3に設定することによりデ
ィジタル音声信号の再生出力レベルが増大し、CN比が向
上する。
音声信号の記録波長の1/2〜1/3に設定することによりデ
ィジタル音声信号の再生出力レベルが増大し、CN比が向
上する。
ディジタル音声信号の記録電流を最適記録電流値に、
FM音声信号の記録電流を所要のCN比が確保できる最小限
の電流値に設定することにより、ディジタル音声信号と
FM音声信号の混変調による妨害信号の発生を抑えること
ができ、画質が向上する。
FM音声信号の記録電流を所要のCN比が確保できる最小限
の電流値に設定することにより、ディジタル音声信号と
FM音声信号の混変調による妨害信号の発生を抑えること
ができ、画質が向上する。
さらに、保磁力の小さい従来のテープにおいてもFM音
声信号をバイアス記録することによりFM音声信号どうし
の混変調による妨害信号の発生をなくすことができ、画
質が向上する。
声信号をバイアス記録することによりFM音声信号どうし
の混変調による妨害信号の発生をなくすことができ、画
質が向上する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
記録信号のスペクトラムの一例を示す図、 第3図は記録電流対再生出力レベル特性を示す図、第4
図は音声信号の再生スペクトラムを示す図、第5図は音
声用ヘッドのギャップ長さ対再生出力レベル特性を示す
図、第6図は記録電流対再生出力レベル特性を示す図、
第7図、第8図及び第9図は本発明の他の実施例を示す
ブロック図である。 11……映像信号処理回路、 21a、21b……FM変調器、 32……O−QDPSK変調器、 40……搬送波発振器、 41……90度移相器、 42……4てい倍回路、 43……マスタークロック発生器、 44……4分周及び90度移相回路、 45……BPF、 60……テープ種類検出回路、 61……変調帯域切換回路、 62……スイッチ回路、 63,64a,64b……レベル切換回路。
記録信号のスペクトラムの一例を示す図、 第3図は記録電流対再生出力レベル特性を示す図、第4
図は音声信号の再生スペクトラムを示す図、第5図は音
声用ヘッドのギャップ長さ対再生出力レベル特性を示す
図、第6図は記録電流対再生出力レベル特性を示す図、
第7図、第8図及び第9図は本発明の他の実施例を示す
ブロック図である。 11……映像信号処理回路、 21a、21b……FM変調器、 32……O−QDPSK変調器、 40……搬送波発振器、 41……90度移相器、 42……4てい倍回路、 43……マスタークロック発生器、 44……4分周及び90度移相回路、 45……BPF、 60……テープ種類検出回路、 61……変調帯域切換回路、 62……スイッチ回路、 63,64a,64b……レベル切換回路。
フロントページの続き (72)発明者 荒井 孝雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 薄田 行栄 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会 社日立製作所東海工場内 (56)参考文献 特開 昭63−149803(JP,A) 特開 平1−105301(JP,A)
Claims (10)
- 【請求項1】ディジタル情報信号を4相位相変調し、前
記4相位相変調したディジタル情報信号に高周波バイア
ス信号を重畳し、前記4相位相変調し高周波バイアス信
号を重畳したディジタル情報信号を第1の回転ヘッドに
より磁気テープの磁性層の深層部分に記録し、これによ
り形成されたトラックの上方の磁性層表層部分に、前記
第1の回転ヘッドとはアジマス角度を異ならせた第2の
回転ヘッドにより周波数変調した輝度信号と低域周波数
変換した色信号とから成る映像信号を記録する記録方法
であって、 前記4相位相変調したディジタル情報信号の搬送波周波
数を前記周波数変調した輝度信号の搬送波周波数と低域
周波数変換した色信号の搬送波周波数の中間に設定し、 前記高周波バイアス信号の周波数を前記4相位相変調し
たディジタル情報信号の搬送波周波数の4倍に設定した
ことを特徴とする磁気記録方法。 - 【請求項2】ディジタル情報信号を4相位相変調し、音
声信号を周波数変調し、前記4相位相変調したディジタ
ル情報信号と前記周波数変調した音声信号を周波数分割
多重し、前記周波数分割多重したディジタル情報信号と
音声信号にさらに高周波バイアス信号を重畳し、前記周
波数分割多重し高周波バイアス信号を重畳したディジタ
ル情報信号と音声信号を第1の回転ヘッドにより磁気テ
ープの磁性層の深層部分に記録し、これにより形成され
たトラックの上方の磁性層表層部分に、前記第1の回転
ヘッドとはアジマス角度を異ならせた第2の回転ヘッド
により周波数変調した輝度信号と低域周波数変換した色
信号とから成る映像信号を記録する記録方法であって、 前記4相位相変調したディジタル情報信号の搬送波周波
数を前記周波数変調した音声信号の搬送波周波数の高域
側に設定し、 前記4相位相変調したディジタル情報信号と前記周波数
変調した音声信号の搬送波周波数を前記周波数変調した
輝度信号の搬送波周波数と前記低域周波数変換した色信
号の搬送波周波数の中間に設定し、 前記高周波バイアス信号の周波数を前記4相位相変調し
たディジタル情報信号の搬送波周波数の4倍に設定した
ことを特徴とする磁気記録方法。 - 【請求項3】前記第1の回転ヘッドの磁気ギャップ長さ
が前記4相位相変調されたディジタル情報信号の記録波
長の1/2から1/3であることを特徴とする請求項2の磁気
記録方法。 - 【請求項4】前記4相位相変調されたディジタル情報信
号の記録レベルをその再生出力レベルが最大となる最適
記録レベル近傍に、前記周波数変調された音声信号の記
録レベルをその再生出力レベルが必要最小限のレベルと
なるような値に設定したことを特徴とする請求項3記載
の磁気記録方法。 - 【請求項5】前記ディジタル情報信号はパルス符号変調
によりアナログ−ディジタル変換された前記音声信号で
あることを特徴とする請求項4記載の磁気記録方法。 - 【請求項6】ディジタル情報信号を4相位相変調する第
1の変調手段と、前記第1の変調手段の出力信号に高周
波バイアス信号を重畳するバイアス重畳手段と、輝度信
号を周波数変調する第2の変調手段と、色信号を低域周
波数変換する低域変換手段と、前記第2の変調手段と前
記低域変換手段の出力信号を加算する加算手段と、第1
のアジマス角を有し、前記バイアス重畳手段の出力信号
を磁気テープの磁性層の深層部分に記録し、記録された
前記信号を再生する第1の回転ヘッドと、第2のアジマ
ス角を有し、前記加算手段の出力信号を前記磁気テープ
の磁性層の表層部分に重ね記録し、記録された前記信号
を再生する第2の回転ヘッドとを備えた装置であって、 前記4相位相変調したディジタル情報信号の搬送波周波
数を前記周波数変調した輝度信号の搬送波周波数と前記
低域周波数変換した色信号の搬送波周波数の中間に設定
し、 前記高周波バイアス信号の周波数を前記4相位相変調し
たディジタル情報信号の搬送波周波数の4倍に設定した
ことを特徴とする磁気記録再生装置。 - 【請求項7】音声信号を周波数変調する第1の変調手段
と、ディジタル情報信号を4相位相変調する第2の変調
手段と、前記第1の変調手段の出力信号と前記第2の変
調手段の出力信号を周波数分割多重する多重手段と、前
記多重手段の出力信号に高周波バイアス信号を重畳する
バイアス重畳手段と、輝度信号を周波数変調する第3の
変調手段と、色信号を低域周波数変換する低域変換手段
と、前記第3の変調手段と前記低域変換手段の出力信号
を加算する加算手段と、第1のアジマス角を有し、前記
バイアス重畳手段の出力信号を磁気テープの磁性層の深
層部分に記録し、記録された前記信号を再生する第1の
回転ヘッドと、第2のアジマス角を有し、前記加算手段
の出力信号を前記磁気テープの磁性層の表層部分に重ね
記録し、記録された前記信号を再生する第2の回転ヘッ
ドとを備えた装置であって、 前記4相位相変調したディジタル情報信号の搬送波周波
数を前記周波数変調した音声信号の搬送波周波数の高域
側に設定し、 前記4相位相変調したディジタル情報信号と前記周波数
変調した音声信号の搬送波周波数を前記周波数変調した
輝度信号の搬送波周波数と前記低域周波数変換した色信
号の搬送波周波数の中間に設定し、 前記高周波バイアス信号の周波数を前記4相位相変調し
たディジタル情報信号の搬送波周波数の4倍に設定した
ことを特徴とする磁気記録再生装置。 - 【請求項8】前記第1の回転ヘッドの磁気ギャップ長さ
を前記4相位相変調されたディジタル情報信号の記録波
長の1/2から1/3に設定したことを特徴とする請求項7記
載の磁気記録再生装置。 - 【請求項9】前記4相位相変調されたディジタル情報信
号の記録レベルをその再生出力レベルが最大となる最適
記録レベル近傍に、前記周波数変調された音声信号の記
録レベルをその再生出力レベルが必要最小限のレベルと
なるような値に設定したことを特徴とする請求項8記載
の磁気記録再生装置。 - 【請求項10】前記音声信号をパルス符号変調によりア
ナログ−ディジタル変換するAD変換手段を設け、前記AD
変換手段の出力信号を前記ディジタル情報信号として前
記第2の変調手段に供給するようにしたことを特徴とす
る請求項9記載の磁気記録再生装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1321426A JP2695949B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 磁気記録方法および記録再生装置 |
US07/625,822 US5414567A (en) | 1989-12-13 | 1990-12-11 | Magnetic recording and reproducing device |
DE4039841A DE4039841C2 (de) | 1989-12-13 | 1990-12-13 | Magnetische Aufzeichnungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1321426A JP2695949B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 磁気記録方法および記録再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03183001A JPH03183001A (ja) | 1991-08-09 |
JP2695949B2 true JP2695949B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=18132419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1321426A Expired - Lifetime JP2695949B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 磁気記録方法および記録再生装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5414567A (ja) |
JP (1) | JP2695949B2 (ja) |
DE (1) | DE4039841C2 (ja) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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