(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを再生する再生手段と、
基準電流により制御可能なジャイレータにより構成された等価インダクタとコンデンサとからなるＬＣネットワークと、前記基準電流により制御可能なジャイレータにより構成された等価抵抗と抵抗素子とからなる抵抗ネットワークとをそれぞれ構成要素とする複数のフィルタから構成され、前記再生手段により再生されたデータを波形等化する波形等化手段とを備え、
前記複数のフィルタにおける、前記等価インダクタを構成するジャイレータと前記等価抵抗を構成するジャイレータとに対して供給する前記基準電流を変化させて前記複数のフィルタの遮断周波数と共振の鋭さＱとを制御することにより、前記波形等化手段の等化特性を調整することを特徴とする再生装置。
【請求項２】
前記ＬＣネットワークを構成要素とするフィルタから構成され、クロックを発生する発振手段と、前記波形等化手段から出力されたデータと前記クロックとの位相差を検出する位相差検出手段を備え、前記位相差検出手段の出力を前記基準電流として前記波形等化手段を構成するフィルタにおける等価インダクタ及び等価抵抗と、前記発振手段を構成するフィルタにおける等価インダクタとを制御することにより、前記遮断周波数と共振の鋭さＱ及び、前記クロックの周波数を制御することを特徴とする請求項１記載の再生装置。
【請求項３】
前記複数のフィルタは振幅制御フィルタと群遅延フィルタとを含むことを特徴とする請求項１記載の再生装置。
【請求項４】
前記基準電流に対して所定のオフセット電流を加算し、前記振幅フィルタにおける前記等化抵抗を構成するジャイレータに供給する加算手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の再生装置。
【請求項５】
基準電流により制御可能なジャイレータにより構成された等価インダクタとコンデンサとからなるＬＣネットワークと、前記基準電流により制御可能なジャイレータにより構成された等価抵抗と抵抗素子とからなる抵抗ネットワークとを構成要素とし、入力信号の振幅を制御する振幅制御フィルタと、前記ＬＣネットワークと前記抵抗ネットワークとを構成要素とし、前記振幅制御フィルタの群遅延特性を補正する群遅延フィルタとを備えたイコライザにより再生データを波形等化する装置であって、
前記振幅制御フィルタにおける前記等価インダクタ及び前記等価抵抗を構成するジャイレータを制御する前記基準電流と、前記群遅延フィルタにおける前記等価インダクタ及び前記等価抵抗を構成するジャイレータを制御する前記基準電流とを変化させて前記イコライザの波形等化特性を調整することを特徴とする再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は再生装置に関し、特にはデジタルデータを再生し、等化処理を施す装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置として従来より、ビデオ信号をデジタル信号として磁気テープに記録・再生するデジタルＶＴＲが知られている。
【０００３】
また、この様なデジタルＶＴＲに限らず、再生信号に対して処理を施す装置においては種々のフィルタが用いられている。
【０００４】
ここで、フィルター回路を集積回路上に構成する方法について、図を用いて説明する。図９は「Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｖｏｌ．３９  Ｎｏ．６  Ｄｅｃ  １９９３  ビデオムービー用Ｙ／Ｃ  １チップ  ＩＣ  ＡＮ２４００」に示されるジャイレータと呼ばれる回路の一例で、端子Ａから端子Ａ′間を流れる電流ｉ１と両端子間の電圧Ｖ１の関係は次式となる。
【０００５】
【外１】
0003630742.tif 000002
ただし、Ｉ１、Ｉ３は直流電流ｉ１は交流電流
これより
【０００６】
【外２】
0003630742.tif 000003
となり、ＲとＣを用いて等価インダクタを集積回路上に実現できることになる。そして、Ｉ３を固定し、Ｉ１を可変すれば等価Ｌ値を変化させることが可能である。
【０００７】
つぎに、集積回路で±２０％程度発生する抵抗やコンデンサの絶対値のバラつきによるフィルター特性の変化を抑える方法について図１０を用いて説明する。
【０００８】
図中、点線で示した２次ローパスフィルタの目標とする遮断周波数を、水晶発振器の発振周波数と同じとする。そして遮断周波数で９０°遅れた信号と、水晶発振器出力との位相差が９０°となるように位相検波器で位相差を検出して図９及び式（２）における基準電流Ｉ１を変化させ、目標の遮断周波数となるようにＬ値を補正するフィードバックループを形成している。
【０００９】
集積回路の特徴として、各抵抗間、各コンデンサ間の相対値のバラつきは極めて小さく、フィルター回路で用いるインダクタのすべてを図９に示したジャイレータで構成し、ジャイレータの基準電流Ｉ１を同時に制御することにより様々な各フィルターの遮断周波数をそれぞれ正規の値に調整できるものである。
【００１０】
つぎに、前述のデジタルＶＴＲなど画像信号を処理するフィルター回路についてさらに説明する。
【００１１】
輝度信号などの広帯域なパルス波形を伝送するためには、通過帯域内の群遅延特性ができるだけ平坦である必要がある。
【００１２】
群遅延特性が平坦でないと、リンギング、スミアーといった画面上の歪みが目立つなど、振幅特性が仕様を満足するだけでは良好なフィルター回路とはならない。
【００１３】
そこで、従来では、図１１に示すように少くとも１段のＬＣネットワークによる振幅フィルターの後段に、２〜３段の群遅延フィルターを設けることが一般的である。振幅フィルターの振幅および群遅延特性が図１２（ａ）、図１２（ｂ）であるとする。この振幅フィルターの群遅延特性を補正するために、オペアンプと並列ＬＣネットワーク、およびオペアンプと並列ＬＣネットワークによる２段の群遅延フィルターを用い、それぞれ図１２（ｃ）に示す群遅延特性で低域の群遅延を分担して与え、トータルな特性として図１２（ｄ）に示すような帯域内にリップルが残るもののおよそ平坦な群遅延特性を得ていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の様な従来の等化回路に用いられているフィルター回路は以上のように構成されているので、遮断周波数の調整は可能であるが、フィルターとして重要なファクターであるＱに対しては何も考慮されていなかった。
【００１５】
即ち、図１１に示す振幅フィルターである２次ローパスフィルターの伝達関数は次式となる。
【００１６】
【外３】
0003630742.tif 000004
【００１７】
この様に、図１１に示すフィードバックループで遮断周波数を目標のものにしても、Ｑは大きく変化してしまう。たとえば、コンデンサの値が０．８倍になったとすると、フィードバックループにより（２）式におけるＩ１が（０．８）２倍になって、Ｌが１．２５倍されて遮断周波数は保たれているが、Ｑは１．２５倍となり図１３（ａ）のように遮断周波数でピークを生じるようになる。
【００１８】
一方、図１１に一例を示す群遅延フィルター１の伝達関数はＲ２とＲ３が等しいとすると次式となる。
【００１９】
【外４】
0003630742.tif 000005
【００２０】
この様な群遅延フィルタの振幅特性は平坦、群遅延特性はｆ０付近でＱに応じたピークを持つ。振幅フィルターと同様コンデンサの値が０．８倍になったとすると、Ｑは０．８倍となり、群遅延フィルター１および２の群遅延特性は図１３（ｃ）のようにピークが低くなってしまう。
【００２１】
従って、遮断周波数をフィードバックループにより保つことができても、振幅特性でピークを持つためリンギングを生じ、さらに群遅延特性の中低域の落ち込みも増大してスミアーを生じて映像信号が大きく歪み、非常に見苦しい画像となる問題点があった。
【００２２】
本発明は前記のような問題を解決するためになされたもので、とくに集積回路上にフィルター回路を構成する際に、抵抗やコンデンサの絶対値のバラツキの影響を吸収し、良好な振幅特性および群遅延特性の等化処理を施すことが可能な装置を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を考慮して、本願発明は、データを再生する再生手段と、基準電流により制御可能なジャイレータにより構成された等価インダクタとコンデンサとからなるＬＣネットワークと、前記基準電流により制御可能なジャイレータにより構成された等価抵抗と抵抗素子とからなる抵抗ネットワークとをそれぞれ構成要素とする複数のフィルタから構成され、前記再生手段により再生されたデータを波形等化する波形等化手段とを備え、前記複数のフィルタにおける、前記等価インダクタを構成するジャイレータと前記等価抵抗を構成するジャイレータとに対して供給する前記基準電流を変化させて前記複数のフィルタの遮断周波数と共振の鋭さＱとを制御することにより、前記波形等化手段の等化特性を調整する構成とした。
【００２４】
【作用】
本発明は前述のように構成したので、回路規模を大型化することなく等化特性を最適に制御することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明の実施例としてのデジタルＶＴＲの再生系の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１において、画像・音声等のデータが記録された磁気テープ１０１をトレースするヘッド１０２から得られる微小な再生信号は、ヘッドアンプ１０３で５０〜６０ｄＢ増幅される。
【００２８】
ヘッドアンプ１０３からの再生信号は後述の構成の再生イコライザ１０４によりその周波数・振幅特性が制御され、データ検出回路１０５に出力する。
【００２９】
データ検出回路１０５は再生イコライザ１０４により等化されたデータのレベルを所定のしきい値と比較することによりデジタルデータを得、Ｄ−フリップフロップ１１０及び位相検波器１０６に出力する。
【００３０】
位相検波器１０６はデータ検出回路１０５からの出力データと逓倍回路１０９からのクロックとの位相差を検出して位相誤差電圧としてループフィルタ１０７に出力する。
【００３１】
ループフィルタ１０７はこの位相誤差信号に対してフィルタリング処理を施して発振器１０８及び再生イコライザ１０４に負帰還する。発振器１０８から出力された信号は逓倍回路１０９により２倍の周波数に逓倍され、装置各部の動作クロックとして出力される。
【００３２】
このように構成することにより、再生データに同期したクロックを安定して得ることができる。
【００３３】
なお、再生イコライザ１０４及び発振器１０８の具体的な制御方法については後述する。
【００３４】
Ｄ−フリップフロップ１１０はデータ検出回路１０５の出力データを前述のクロックでラッチし、復調器１１１に出力する。復調器１１１はラッチされたデータに対して、逆Ｉ−ＮＲＺＩ等のデジタル復調処理を施し、エラー訂正復号回路１１２に出力する。
【００３５】
エラー訂正復号回路１１２は記録時に付加されたパリティデータを用いて再生データ中のエラーを訂正し、信号処理回路１１３で記録時と逆の逆量子化、逆ＤＣＴ等の処理を施して再生画像データを得る。
【００３６】
次に、本実施例における再生イコライザ１０４の構成及びその制御について説明する。
【００３７】
図２は図１の再生イコライザ１０４の構成を示す図で、前述の様に振幅フィルタ−と群遅延フィルタ−から構成されている。
【００３８】
図２において、振幅フィルタ−の抵抗Ｒ１と直列に等価抵抗ＥＲ１（１７）を接続した抵抗ネットワーク１、群遅延フィルタ−１の抵抗Ｒ４（７）と直列に等価抵抗ＥＲ２（１８）を接続した抵抗ネットワーク２、群遅延フィルタ−２の抵抗Ｒ７（１３）と直列に等価抵抗ＥＲ３（１９）を接続した抵抗ネットワーク３を新たに設けられている。
【００３９】
次に動作として説明する。図７においてコンデンサＣ０の代りに抵抗Ｒ００を使用すると、端子Ａから端子Ａ′を流れる電流ｉ１と両端子間の電圧Ｖ１の関係は次式となる。
【００４０】
【外５】
0003630742.tif 000006
これより、
【００４１】
【外６】
0003630742.tif 000007
となり、等価インダクタと同様にジャイレータの基準電流Ｉ１を変化させて、等価抵抗値を変化させることができる。
【００４２】
なお、本実施例では各ジャイレータは集積回路上に同様の回路形式、マスク構成で作らていれる。
【００４３】
そして本実施例においては、抵抗やコンデンサが中心値（設計値）である場合のジャイレータ基準電流Ｉ１で、各等価抵抗が直列に接続された抵抗とほぼ同じ抵抗値であり、かつ、抵抗ネットワークの合成抵抗値（ＲＮＥＴ）が図９に示した構成におけるＱの調整用抵抗値（Ｒｘ）と等しく選ぶ。
【００４４】
コンデンサの変化率をＸとすると、各抵抗ネットワークの合成抵抗値は次式となる。
【００４５】
【外７】
0003630742.tif 000008
【００４６】
式（６）によるコンデンサの変化率をＸと、等価インダクタ、抵抗ネットワークの合成抵抗値、およびＱの概算値を図３に示す。
【００４７】
図より明らかなように本実施例では、コンデンサが±２０％変化した場合でもＱの変化は
【００４８】
【外８】
0003630742.tif 000009
に抑えられる。
【００４９】
従って、フィードバックループにより遮断周波数を目標の周波数に調整し、かつ、Ｑの変動を小さくすることが可能となり、振幅特性、群遅延特性とも良好なフィルタ−回路が集積回路上に実現できるものである。
【００５０】
即ち、最適な等化特性を有する等化回路を得ることができる。
【００５１】
図４は本実施例における発振器１０８の構成を示す図である。図４において、電圧制御電流源２０でＬ４とＣ４とによる２次フィルタ（共振回路）と駆動し、その２次フィルタの共振周波数
【００５２】
【外９】
0003630742.tif 000010
で発振する。
【００５３】
また、発振器１０８の発振周波数を決めるフィルタ−４の周波数特性は、ジャイレータの基準電流が中心値であると図５のように再生データの伝送速度（再生クロック周波数）ｆｂの１／２であるｆｂ／２に鋭いピークを持つ特性であるのでｆｂ／２を中心周波数として発振する。そして、発振器１０８の出力を逓倍回路１０９で周波数を２倍して周波数ｆｂのクロックとして再生系デジタル回路へ供給している。
【００５４】
本実施例では、図４のインダクタＬは図９に示したジャイレータにより構成されており、ループフィルタ１０７の出力によりジャイレータの基準電流を制御することにより発振周波数を制御して、再生データに同期したクロックを得ることができる。
【００５５】
また、群遅延フィルタ−２とフィルタ−４それぞれで用いるコンデンサの値（Ｃ３とＣ４）を同じものにすれば、ジャイレータの浮遊容量も含めて群遅延フィルタ−２の遮断周波数を常にｆｂ／２とすることができ、この群遅延フィルタ−２を基準として群遅延フィルター１で使うコンデンサの値（Ｃ２）を容易に求めることができる。
【００５６】
この様に、各フィルタのＲ値、Ｃ値の絶対値の変動量を、データ検出用のＰＬＬ回路から得られる発振器１０８の制御信号であるジャイレータの基準電流で検出し、同じ基準電流で再生イコライザの各フィルタにおけるジャイレータを制御して遮断周波数を正規の周波数に調整することによって再性イコライザ特性の変化を小さくできるものである。
【００５７】
なお、前述の実施例では新たにジャイレータを追加して等価抵抗および抵抗ネットワークを形成したが、図６に示す２次ローパスフィルターは、等価インダクタを構成するジャイレータのコンデンサＣ０と並列に抵抗Ｒ００を追加すれば等価抵抗が実現できる。さらに、図７に示す２次ローパスフィルターは、等価インダクタを構成するジャイレータのコンデンサＣ０と直列に抵抗Ｒ００を追加すれば並列接続した抵抗ネットワークが実現できるなど様々な組み合わせが考えられ、Ｑの変化を吸収する等価抵抗を含む抵抗ネットワークを有する構成であれば前述の実施例と同様の動作が期待できる。
【００５８】
また、前述の実施例ではコンデンサの絶対値が変化した場合を例にして動作を説明したが、抵抗の絶対値が変化した場合、さらに抵抗とコンデンサの両者が変化する場合であっても同様の動作が期待できる。
【００５９】
さらに、前述の実施例では振幅フィルターの特性を固定とした例について説明したが、たとえば画質調整回路など高域のゲインを微調整する場合では、図８に示すように振幅フィルターを構成する等価抵抗ＥＲ１１７のジャイレータの基準電流にオフセット電流を加算する第１の電流加算回路２２と、群遅延フィルターを構成する少くとも１つの等価抵抗のジャイレータの基準電流にオフセット電流を加算する第２の電流加算回路２３を設け、振幅フィルターの選択度の変化に同調して群遅延フィルターのＱも微調整する構成とすれば、良好な群遅延特性を保ったまま高域のゲインを調整することが可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、良好な波形等化処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例としてのデジタルＶＴＲの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の等化回路の構成を示す図である。
【図３】図１の等化回路のＣの変化率とＱとの関係を示す図である。
【図４】図１の発振器の構成を示す図である。
【図５】図４の回路の周波数特性を示す図である。
【図６】図２におけるフィルタの他の例を示す図である。
【図７】図２におけるフィルタの更に他の例を示す図である。
【図８】図１の等化回路の他の例を示す図である。
【図９】本発明の本実施例におけるジャイレータの構成を示す図である。
【図１０】従来のＶＴＲにおけるフィルタの特性の制御回路の構成を示す図である。
【図１１】従来の等化回路の構成を示す図である。
【図１２】図１１に示した回路の特性を示す図である。
【図１３】図１１に示した回路の特性を示す図である。
【符号の説明】
１０４  等化回路
１０５  データ検出回路
１０７  ループフィルタ
１０８  発振器
【図１】
0003630742.tif 000011
【図２】
0003630742.tif 000012
【図３】
0003630742.tif 000013
【図４】
0003630742.tif 000014
【図５】
0003630742.tif 000015
【図６】
0003630742.tif 000016
【図７】
0003630742.tif 000017
【図８】
0003630742.tif 000018
【図９】
0003630742.tif 000019
【図１０】
0003630742.tif 000020
【図１１】
0003630742.tif 000021
【図１２】
0003630742.tif 000022
【図１３】
0003630742.tif 000023