專利名稱：記錄載體中信息信號的再現(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從記錄載體中再現(xiàn)信息信號的一種裝置。這種裝置在本領(lǐng)域是眾所周知的。關(guān)于這種裝置可以參見在本說明書末尾所列的相關(guān)文獻D1，即美國專利說明書US-5569912。
上述裝置可以是SDAT型或DCC型，或者可以是螺旋掃描型。在所有這些裝置中，都有至少一個讀出磁頭在以特定速度相對于記錄載體磁道移動的同時，從記錄載體的磁道中讀出信息信號。在再現(xiàn)過程中以正常速度傳送記錄載體，從而可以以基本恒定的位速率從記錄載體中再現(xiàn)信息信號。
本發(fā)明的目的在于提供一種再現(xiàn)裝置，這種再現(xiàn)裝置用途更加廣泛，能夠以各種速度從記錄載體中讀出信息信號。
根據(jù)本發(fā)明，用于從記錄載體中再現(xiàn)信息信號的裝置包括用于從記錄載體(4)上的磁道中讀出信息信號的讀出單元(6、8)，所說讀出單元包括至少一個用于從所說磁道中讀出信息信號的讀出磁頭(6)，用于響應一個第一控制信號(cs1)以特定的時鐘頻率(fs)將從記錄載體中讀出的信息信號進行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器(12，34)，比特檢測器(24)，其具有與所說A/D轉(zhuǎn)換器相連的一個輸入端，所說比特檢測器用于從以特定的比特頻率(fb)輸入其輸入端的信號中檢索比特序列，用于傳輸所說比特序列的輸出單元(28)，用于獲得所說第一控制信號的單元，用于獲得所說特定比特頻率的單元(30)，其中所說用于獲得所說第一控制信號的單元包括用于獲得一個第二控制信號(cs2)的單元(48、60)、用于獲得一個第三控制信號(cs3)的單元(30、70、72)和用于從所說第二控制信號和第三控制信號中獲得所說第一控制信號的單元(84)，所說第二控制信號是所說至少一個讀出磁頭相對于所說磁道的相對速度的一種量度，所說第三控制信號與所說比特頻率具有一定關(guān)系。
本發(fā)明基于以下認識，即提供一種包括A/D轉(zhuǎn)換器和其它數(shù)字化器件，例如均衡器和比特檢測器單元，其中所說特定時鐘頻率與所說比特頻率之間的比值為一個固定值N。這是利用兩個控制回路，一個粗略控制回路和一個精細控制回路實現(xiàn)的。所說粗略控制回路產(chǎn)生所說第二控制信號，并控制所說特定時鐘頻率，使得所說A/D轉(zhuǎn)換器對于每個檢測到的比特，輸出基本固定數(shù)量的N個采樣值，而與讀出磁頭相對于磁道的相對速度無關(guān)。所說精細控制回路產(chǎn)生所說第三控制信號，并控制所說特定時鐘頻率以校正所說特定時鐘頻率與所說每比特N個采樣值的偏差，所說偏差用每比特采樣值數(shù)目表示。
結(jié)果，盡管用于獲得所說特定比特頻率的單元可能具有較小的捕捉范圍，但是這種再現(xiàn)裝置能夠非?？斓乜刂期呄蛎勘忍豊個采樣值的狀態(tài)。
從以下參照附圖對實施例所作的描述和解釋中可以更加清楚地了解本發(fā)明的這些方面以及其它方面，在所說附圖中

圖1表示再現(xiàn)裝置的一個實施例，圖2表示在圖1所示的再現(xiàn)裝置中增加一個輸出緩存器，圖3表示圖1所示再現(xiàn)裝置中A/D轉(zhuǎn)換器的另一個實施例，圖4表示圖1所示再現(xiàn)裝置中的均衡器的一個實施例，圖5表示對于再現(xiàn)過程中兩種不同速度的記錄載體，作為從記錄載體中讀出的信息信號頻率函數(shù)的幅值特性，圖6表示對于同樣兩種不同速度的記錄載體，作為頻率函數(shù)的均衡器單元中的濾波器特性曲線，和圖7表示圖1所示再現(xiàn)裝置中鎖相環(huán)的捕捉范圍。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的再現(xiàn)裝置的一個實施例。該裝置包括用于從記錄載體4中讀出信息的一個讀出單元2。所說讀出單元包括至少一個讀出磁頭6，通常還包括一個前置放大器8。所說讀出單元2的輸出端與一個A/D轉(zhuǎn)換器12的輸入端10相連，所說A/D轉(zhuǎn)換器12具有一個輸出端14。所說A/D轉(zhuǎn)換器12以特定的時鐘頻率(或采樣速率)fs對從記錄載體4上的一個磁道讀出的信息進行采樣，并以所說特定時鐘頻率在其輸出端14將所說信息信號采樣值輸出。
這種裝置通常包括一個均衡器16。但是，所說均衡器單元16對于本發(fā)明來說并不是必需的，故而可以省去。均衡器單元16的一個輸入端18與所說A/D轉(zhuǎn)換器12的輸出端14相連，而均衡器單元16的輸出端與一個比特檢測器單元24的輸入端22相連。所說比特檢測器單元24的輸出端26與輸出端子28相連。
比特檢測器單元24用于從以特定比特頻率fb輸入其輸入端22的信號中檢索比特序列。
所說再現(xiàn)裝置還包括用于產(chǎn)生比特頻率fb的一個發(fā)生器電路30和用于產(chǎn)生時鐘頻率fs的一個發(fā)生器電路32。發(fā)生器電路32是一個鎖相環(huán)，包括一個相位比較器70、環(huán)路濾波器72和電壓控制振蕩器74。所說相位比較器70的一個第一輸入端與所說均衡器單元16的輸出端相連，所說相位比較器70的一個第二輸入端與所說振蕩器74的輸出端相連。所說相位比較器70的一個輸出端與所說環(huán)路濾波器72的一個輸入端相連，所說環(huán)路濾波器的輸出端經(jīng)由一個信號復合單元76與所說振蕩器74的一個輸入端相連。所說振蕩器74的輸出端還與比特檢測器24的一個時鐘輸入端相連。
應當指出，發(fā)生器電路30和32的作用是這樣的，它們分別產(chǎn)生頻率fb和fs，使得fs/fb＝N，其中N是一個常數(shù)，不需要是一個整數(shù)常數(shù)，并且與磁頭6相對于記錄載體上正在讀取的磁道的相對速度無關(guān)。
數(shù)值N代表每比特的采樣值數(shù)目，所說采樣值由所說比特檢測器單元24檢測，并由所說A/D轉(zhuǎn)換器12產(chǎn)生。
所說A/D轉(zhuǎn)換器12響應一個第一控制信號cs1以所說的特定時鐘頻率fs對從記錄載體讀出的信息信號進行轉(zhuǎn)換。在本實施例中，這個時鐘信號是由一個電壓控制振蕩器34產(chǎn)生的，所說振蕩器34是電路32的一部分，并將時鐘頻率fs傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換器12的一個時鐘輸入端36。時鐘頻率fs還傳輸?shù)骄馄鲉卧?6的一個時鐘輸入端80和一個轉(zhuǎn)換器82。所說轉(zhuǎn)換器82是分頻器結(jié)構(gòu)的，其將從其輸入端輸入的頻率fs進行N分頻，并將分頻頻率fs/N傳送到它的輸出端。這個輸出端信號復合單元76的另一個輸入端相連。
驅(qū)動電機40和42用于沿箭頭44指示的方向或者沿相反方向傳送記錄載體4。當沿箭頭44指示的方向驅(qū)動時，記錄載體從一個供帶卷軸46，經(jīng)由一個滾輪50，通過所說讀出磁頭6和一個摩擦滾輪48，再經(jīng)由一個滾輪52傳送到一個卷帶盤56上。所說摩擦滾輪48帶有一個轉(zhuǎn)速信號發(fā)生器，該發(fā)生器通過線路58向一個轉(zhuǎn)換器60傳輸轉(zhuǎn)速脈沖。用以驅(qū)動電機40和42的驅(qū)動信號分別通過它們的端子62a、62b和64a、64b傳送。
轉(zhuǎn)換器60響應由與所說摩擦滾輪48耦合的轉(zhuǎn)速信號發(fā)生器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速脈沖產(chǎn)生一個第二控制信號cs2。所說第二控制信號cs2是讀出磁頭6相對于其從中讀取信息信號的磁道的相對速度的一種量度。所說第二控制信號cs2傳送到一個信號復合單元84的一個輸入端82。通過所說復合單元84的一個第二輸入端86，輸出一個第三控制信號cs3。這個第三控制信號cs3是鎖相環(huán)路30中的環(huán)路濾波器72的輸出信號。
現(xiàn)在更加詳細地介紹本發(fā)明再現(xiàn)裝置的工作。假定以特定速度v1驅(qū)動記錄載體。結(jié)果，轉(zhuǎn)速脈沖傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換器60，轉(zhuǎn)換器60響應該轉(zhuǎn)速脈沖產(chǎn)生一個第二控制信號cs2。所說第二控制信號cs2傳送到振蕩器34，導致產(chǎn)生時鐘頻率fs，并將該時鐘頻率傳輸?shù)剿fA/D轉(zhuǎn)換器12。所說A/D轉(zhuǎn)換器12響應該時鐘頻率對從記錄載體中讀出的信息信號進行采樣，使得對于每個檢測到的比特產(chǎn)生大約N個采樣值。當記錄載體速度改變時，即增大或減小時，所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速脈沖頻率也增大或減小。結(jié)果，所說時鐘頻率fs增大或減小。但是，在增大(或減小)的記錄載體速度下，信息信號是以增大(減小)的速度讀取的，并且以增大(減小)的時鐘頻率fs對這些信息信號進行采樣，最后所說A/D轉(zhuǎn)換器12對于所檢測的比特仍然產(chǎn)生大約每個比特N個采樣值，而與所說記錄載體速度無關(guān)。
于是由單元48、60、34組成的控制環(huán)路構(gòu)成一個粗略控制環(huán)路，使得在所說A/D轉(zhuǎn)換器12的輸出端，對于每個檢測的比特產(chǎn)生基本固定數(shù)目(N)的采樣值。例如可以選擇N等于3。
所說均衡器單元16還接收時鐘頻率fs。圖4表示均衡器單元16的一個實施例，圖5表示以特定速度v1從記錄載體中讀出的信息信號的作為頻率函數(shù)的幅值特性M1，圖6用曲線H1表示所說均衡器單元16在所說特定記錄載體速度v1時的頻率特性。幅值特性M1在比特頻率fb具有某一幅值M1(fb)。
圖4所示均衡器單元中標記為T的延遲器件由所說時鐘頻率fs控制，用于實現(xiàn)等于1/fs的延遲T。由于這個延遲，圖4所示的均衡器單元16實現(xiàn)了圖6所示的頻率特性H1。
當改變記錄載體速度時，例如將所說速度降低到1/2時，從記錄載體讀出的信號的幅值特性按比例減小到1/2，從而變?yōu)閳D5所示的特性M2。在新的比特頻率fb’幅值M2(fb’)等于M1(fb)。因為由單元48、60和34組成的控制環(huán)路的作用，時鐘頻率fs也按照相同的比例改變(減小)到1/2。結(jié)果，圖4所示均衡器單元中的延遲也改變，意思就是增加相同的倍數(shù)2。這樣就形成了圖6所示的頻率特性H2。因此，這個特性H2與從記錄載體讀出的信息信號的幅值特性M2減小相同的比例。
因此均衡器16的作用是在由振蕩器34產(chǎn)生的時鐘頻率fs的控制下對從記錄載體讀出的信號進行正確的均衡，但是也與記錄載體的速度無關(guān)。
轉(zhuǎn)換器單元82在其輸出端產(chǎn)生一個控制信號，該控制信號經(jīng)由所說復合單元76傳送到所說振蕩器74，以使振蕩器單元74的振蕩頻率為fs/N。
應當指出鎖相環(huán)路30控制振蕩器74的頻率趨向fb。但是，鎖相環(huán)路30具有小于或大于fb例如10％的一個較小的捕捉范圍，參見圖7。利用通過線路90和信號復合單元76傳輸?shù)綁嚎卣袷幤?4的這個控制信號，這個壓控振蕩器74快速進入fb附近，如圖7中直線92所示。在不進行精細控制的情況下，利用下文中詳述的控制信號cs3，壓控振蕩器74將保持頻率值fb”，而由例如記錄載體速度的變化所引起的擾動會使頻率漂移出環(huán)路30的捕捉范圍，如圖7中曲線92所示，從而鎖相環(huán)路30失鎖。
但是，所說相位比較器70和環(huán)路濾波器72還產(chǎn)生一個控制信號，即控制信號cs3，這個信號是壓控振蕩器74頻率與所需比特頻率fb的偏差的一種量度。應當指出，所需比特頻率fb不是一個固定頻率值，但是隨變化的記錄載體速度而變化。
控制信號cs3被傳送到所說信號復合單元84的第二輸入端86。這個控制信號cs3是一個精細控制信號，并控制壓控振蕩器74的頻率趨向所需比特頻率fb。這種特性由圖7中直線94表示。由例如記錄載體速度改變所引起的擾動使得壓控振蕩器74的頻率發(fā)生變化。但是這種變化保持在環(huán)路30的捕捉范圍內(nèi)，如圖7中曲線94所示，從而使鎖相環(huán)路30保持在鎖相狀態(tài)。
圖2表示可與圖1所示裝置的輸出端子28相連的一個緩沖存儲器100。該緩沖存儲器100用作一個FIFO(先入先出)存儲器。由比特檢測器24檢測到的比特序列可以以特定頻率fin存儲在緩沖存儲器中，所說特定頻率fin可以等于頻率fb，由振蕩器74產(chǎn)生。
利用一個讀出時鐘頻率fout可以從緩沖存儲器100中檢索檢測的比特。這個頻率fout可以小于或大于fin。在前一種情況下，緩沖存儲器100將逐漸被信息填滿，最后導致溢出。在后一種情況下，緩沖存儲器將逐漸變空，直到再也得不到比特用以按照所需速率fout傳送為止。為了解決這些問題，所說緩沖存儲器100具有一個輸出端102，在該輸出端102可以獲得一個信號，該信號是緩沖存儲器100的填充度的指示。這個信號在轉(zhuǎn)換器104中被轉(zhuǎn)換成一個控制信號，并傳送到一個電機控制單元106。所說電機控制單元106將驅(qū)動信號分別傳送到電機40和42的輸入端62a、62b和64a、64b。
如果fout大于fin，填充度下降。結(jié)果，產(chǎn)生一個控制信號，使得記錄載體4的傳送速度提高。如果fout小于fin，填充度增大。結(jié)果，產(chǎn)生一個控制信號使得記錄載體4的傳送速度降低。如上所述，由單元60、82和34組成的粗略控制環(huán)路，和由單元70、72、82和34組成的精細控制環(huán)路30本身自動地適應記錄載體變化的傳送速度。
圖3表示圖1所示A/D轉(zhuǎn)換器單元12的另一個實施例。圖3所示的A/D轉(zhuǎn)換器單元包括一個A/D轉(zhuǎn)換器110，其通過一個時鐘信號輸入端114接收由振蕩器112產(chǎn)生的采樣頻率。由所說振蕩器112產(chǎn)生的采樣頻率可以大于fs。由轉(zhuǎn)換器110產(chǎn)生的采樣值傳送到一個向下采樣器，該向下采樣器響應施加到控制信號輸入端120的所說第一控制信號cs1將傳輸?shù)狡漭斎攵?18的的信號進行向下采樣。在其輸出端14，可以獲得以頻率fs采樣的信息信號。
應當指出，所說向下采樣器116不僅能夠?qū)钠漭斎攵?18輸入的采樣值數(shù)組進行向下采樣，而且能夠執(zhí)行插值運算，以獲得其輸出信號。
雖然已經(jīng)參照其優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是應當理解這些實施例不是限定性實施例。因此，在不脫離由權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以作出各種改進。例如，控制信號cs2不需要從由與摩擦滾輪48耦合的一個轉(zhuǎn)速信號發(fā)生器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速脈沖獲得。第二控制信號可以用不同的方式獲得，例如，從記錄在沿記錄載體4延伸(例如縱向延伸)的磁道中的信號(例如一個控制脈沖信號)獲得。此外，在另一個實施例中，第三控制信號cs3可以按照與上述方式不同的方式產(chǎn)生，就是說，從緩沖存儲器100的輸出端102獲得。在這個替換實施例中，例如fout是從單元82獲得的，參見圖1，等于fs/N。在緩沖存儲器100的輸出端102產(chǎn)生的控制信號是fb-fs/N的積分的一種量度，所以也是控制信號cs3的積分的一種量度。此外，所說記錄載體可以是一種縱向延展的記錄載體，或是一種盤形記錄載體，磁性的或光學性的。
另外，本發(fā)明在于每個特征或這些特征的組合。
相關(guān)文獻(D1)USP 5,569,912(PHN14.875)
權(quán)利要求
1.用于從記錄載體中再現(xiàn)信息信號的裝置，它包括用于從記錄載體(4)上的磁道中讀出信息信號的讀出單元(6、8)，所說讀出單元包括至少一個用于從所說磁道中讀出信息信號的讀出磁頭(6)，用于響應一個第一控制信號(cs1)以特定的時鐘頻率(fs)將從記錄載體中讀出的信息信號進行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器單元(12、34)，比特檢測器單元(24)，其具有與所說A/D轉(zhuǎn)換器相連的一個輸入端，所說比特檢測器單元用于從以特定的比特頻率(fb)輸入其輸入端的信號中檢索比特序列，用于傳輸所說比特序列的輸出單元(28)，用于獲得所說第一控制信號的單元，用于獲得所說特定比特頻率的單元(30)，其特征在于所說用于獲得所說第一控制信號的單元包括用于獲得一個第二控制信號(cs2)的單元(48、60)、用于獲得一個第三控制信號(cs3)的單元(30、70、72)和用于從所說第二控制信號和第三控制信號中獲得所說第一控制信號的單元(84)，所說第二控制信號是所說至少一個讀出磁頭相對于所說磁道的相對速度的一種量度，所說第三控制信號與所說比特頻率具有一定關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所說裝置還包括用于響應所說第一控制信號(cs1)產(chǎn)生所說特定時鐘頻率的電壓控制振蕩器單元(34)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于還包括一個數(shù)字均衡器濾波器單元(16)用于以所說特定時鐘頻率對從記錄載體中讀出的數(shù)字化信息信號執(zhí)行均衡步驟以獲得均衡的信息信號，
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所說用于獲得所說特定比特頻率的單元(30)是數(shù)字結(jié)構(gòu)的，用于從所說均衡信息信號中獲得所說特定比特頻率。
5.用于從記錄載體中再現(xiàn)信息信號的裝置，它包括用于從記錄載體(4)上的磁道中讀出信息信號的讀出單元(6、8)，所說讀出單元包括至少一個用于從所說磁道中讀出信息信號的讀出磁頭(6)，用于響應一個第一控制信號(cs1)以特定的時鐘頻率(fs)將從記錄載體中讀出的信息信號進行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器單元(12、34)，比特檢測器單元(24)，其具有與所說A/D轉(zhuǎn)換器相連的一個輸入端，所說比特檢測器單元用于從以特定的比特頻率(fb)輸入其輸入端的信號中檢索比特序列，用于傳輸所說比特序列的輸出單元(28)，用于獲得所說第一控制信號的單元，用于獲得所說特定比特頻率的單元(30)，其特征在于用于獲得所說第一控制信號的單元可以產(chǎn)生這樣的第一控制信號，使得所說特定時鐘頻率與所說比特頻率之間的比值基本為固定值N，而與所說至少一個讀出磁頭相對于所說磁道的相對速度無關(guān)，其中N是一個正的常數(shù)值。
6.用于從記錄載體中再現(xiàn)信息信號的裝置，它包括用于從記錄載體(4)上的磁道中讀出信息信號的讀出單元(6、8)，所說讀出單元包括至少一個用于從所說磁道中讀出信息信號的讀出磁頭(6)，用于響應一個第一控制信號(cs1)以特定的時鐘頻率(fs)將從記錄載體中讀出的信息信號進行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器單元(12、34)，比特檢測器單元(24)，其具有與所說A/D轉(zhuǎn)換器相連的一個輸入端，所說比特檢測器單元用于從以特定的比特頻率(fb)輸入其輸入端的信號中檢索比特序列，用于傳輸所說比特序列的輸出單元(28)，用于獲得所說第一控制信號的單元，用于獲得所說特定比特頻率的單元(30)，其特征在于用于獲得所說第一控制信號的單元包括用于獲得一個粗略控制信號的粗略控制信號發(fā)生器單元(48、60)以產(chǎn)生這樣的特定時鐘頻率(fs)，使得所說A/D轉(zhuǎn)換器單元(12、34)輸出每比特約N個采樣值，而與所說至少一個讀出磁頭相對于所說磁道的相對速度無關(guān)，還包括用于獲得精細控制信號(cs3)的精細控制信號發(fā)生器單元(30、70、72)以校正所說特定時鐘頻率與每比特N個采樣值的偏差，其中N是一個正的常數(shù)值，所說偏差用每比特的采樣值數(shù)目表示。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從記錄載體中再現(xiàn)信息信號的一種裝置。這種裝置包括用于從記錄載體(4)上的磁道中讀出信息信號的讀出單元(6、8)。該讀出單元包括至少一個用于從所說磁道中讀出信息信號的讀出磁頭( 6)。此外,還包括一個用于響應一個第一控制信號(cs1)以特定時鐘頻率(f
文檔編號G11B20/14GK1229507SQ98800872
公開日1999年9月22日 申請日期1998年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月28日
發(fā)明者G·J·范德恩登 申請人:皇家菲利浦電子有限公司