JP2002298505A - 記録装置 - Google Patents

記録装置

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JP2002298505A
JP2002298505A JP2001102261A JP2001102261A JP2002298505A JP 2002298505 A JP2002298505 A JP 2002298505A JP 2001102261 A JP2001102261 A JP 2001102261A JP 2001102261 A JP2001102261 A JP 2001102261A JP 2002298505 A JP2002298505 A JP 2002298505A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DATレコーダなどにおいて、入力信号が過
大なレベルであっても歪みのないデータを記録する。 【解決手段】 スレッシュホールド回路12で閾値を超
えるレベルを閾値レベルに制限し、A/D変換機14、
変調回路18、記録再生部20を用いて磁気テープに記
録する。一方、閾値を越えた信号位置及び超えたレベル
をRAM22に記憶し、サブコードとして磁気テープに
記録する。再生ヘッドで記録データ及びサブコードを再
生し、レベル調整回路28で閾値を超えた部分に超えた
レベル信号を付加し、かつ、超えたレベルの最大値から
算出された圧縮係数で圧縮して上書きデータとする。歪
みのあるデータは歪みのないデータで上書きされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は記録装置、特に入力
信号が過大レベルである場合の処理に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、録音時の録音レベル設定ミス
や予期しない過大入力によるレベルオーバを回避すべ
く、所定の閾値でレベルを制限した上で記録媒体に記録
している。
【0003】図7には、スレッシュホールド回路などで
レベル制限した波形が示されている。(a)は元の波形
であり、所定の閾値(スレッショルド)を超えるレベル
を有しているとする。(b)はスレッシュホールド回路
あるいはリミッタでレベルを制限した波形であり、
(c)は(b)の波形をA/D変換した場合のデジタル
データである。図7から分かるように、レベルを制限し
た上で記録媒体に記録すると、元の入力波形に対して閾
値を超えた部分で歪みが生じてしまう。そこで、従来よ
り歪みを抑制するための種々の方策が提案されている。
【0004】例えば、特開昭57−55516号公報に
は、アナログ入力信号をA/D変換してデジタル信号と
して記録媒体に記録するとともに、アナログ入力信号を
1/aに圧縮して同一記録媒体にアナログ記録し、再生
時にはデジタル信号を復号するとともに、A/Dコンバ
ータに過大な信号が入力した相当期間には記録媒体に記
録されているアナログ信号を再生出力として用いる技術
が記載されている。
【0005】また、特開平7−210987号公報に
は、DATに記録されたデジタルデータを再生する際
に、入力信号がレベルをオーバした飽和期間の直前と直
後の信号波形の傾きを求め、飽和期間の時間と併せて本
来の信号波形を予測して飽和期間に加算する技術が記載
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭57−55516号公報では、デジタル記録系の他
にアナログ記録系を用いているため記録系の構成が複雑
化するとともに、記録媒体の使用効率も低下する問題が
あった。
【0007】また、上記特開平7−210987号公報
では、記録系の構成は従来通りであるが、再生時に飽和
期間の本来の信号波形を直前と直後の傾きから予測して
いるため、予測精度に依存して再生信号の品質が決定さ
れてしまう問題があった。また、直前と直後の傾きを用
いて予測しているため、飽和期間における信号のレベル
変化が直線的であることを前提としており、飽和期間に
おいて信号レベルが種々変化するような場合には予測精
度が著しく低下してしまう問題もある。
【0008】もちろん、レベルオーバによるこのような
歪みを避けるために、録音時に録音レベルを十分低くす
ることも考えられるが、装置の有するダイナミックレン
ジを有効に活用することができない問題が生じる。
【0009】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、所定の閾値でレベ
ル制限して記録媒体に記録した場合でも、歪みの少ない
再生信号を得ることができる記録装置を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の記録装置は、記録媒体に記録された、所定
の閾値を超えるレベルが制限された信号を再生する再生
手段と、前記再生手段からの再生信号のうち前記閾値を
超えた位置に前記閾値を超えたレベル分の信号を付加
し、かつ前記閾値を超えたレベル分に応じて前記再生信
号のレベルを圧縮するレベル調整手段と、前記レベル調
整手段でレベル調整された信号を前記記録媒体に再記録
する再記録手段とを有することを特徴とする。
【0011】ここで、前記閾値を超えた位置のデータ及
び前記閾値を超えたレベル分の信号データは、前記再生
手段により前記記録媒体から再生されることが好適であ
る。また、本装置において、さらに、入力信号のレベル
が所定の前記閾値を超えた場合に前記レベルを制限する
制限手段と、前記レベルが制限された信号を前記記録媒
体に記録する記録手段とを有し、前記記録手段で前記レ
ベルが制限された信号を前記記録媒体に記録した後に前
記再記録手段で前記レベル調整された信号を前記記録媒
体に再記録することが好適である。
【0012】この場合、前記記録手段は、前記入力信号
のうち前記閾値を超えた位置データ及び閾値を超えたレ
ベル分の信号データを前記記録媒体に記録し、前記レベ
ル調整手段は、前記再生手段により前記記録媒体から再
生された前記閾値を超えた位置データ及び前記閾値を超
えたレベル分の信号データを用いて前記付加及び圧縮を
行うことが好適である。
【0013】また、この場合、前記入力信号のうち前記
閾値を超えた位置データ及び閾値を超えたレベル分の信
号データを記憶する記憶手段をさらに有し、前記レベル
調整手段は、前記記憶手段に記憶された前記閾値を超え
た位置データ及び前記閾値を超えたレベル分の信号デー
タを用いて前記付加及び圧縮を行うことも好適である。
【0014】本装置において、前記閾値を超えたレベル
分の最大値を検出する検出手段とをさらに有し、前記レ
ベル調整手段は、前記最大値を用いて前記圧縮を行うこ
とができる。
【0015】本装置において、前記記録媒体に前記閾値
を超えた位置データ及び前記閾値を超えたレベル分を記
録する場合、前記記録媒体としてDATを用い、前記位
置データ及びレベル分の信号データをサブコードとして
前記DATに記録することができる。
【0016】このように、本発明の記録装置では、レベ
ルが所定の閾値を超えた部分(オーバレベル部分あるい
は飽和部分)について従来のように直前と直後の傾きか
らオーバレベル波形を予測するのではなく、オーバレベ
ルした位置及びオーバレベル分をデータとして用いて元
の波形を復元する。具体的には、レベル制限された信号
のオーバレベルした位置にオーバレベル分を付加し、オ
ーバレベル分に応じて圧縮する。これにより、所定の閾
値を超えることなく、かつ不必要に圧縮することなくダ
イナミックレンジを有効に活用しながら歪みを確実に抑
制することが可能となる。
【0017】閾値を超えた位置データ及び閾値を超えた
レベル分の信号データは、元の入力信号を記録媒体に記
録する際に検出することができる。検出された位置デー
タ及びレベル分の信号データは、記憶手段に保持するこ
ともでき、あるいは記録媒体自体に記録することもでき
る。記録媒体に記録されている場合、本発明の記録装置
でこのデータを再生しレベル調整に用いることができ
る。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について、記録装置としてDATレコーダを例にと
り説明する。
【0019】図1には、本実施形態のDATレコーダの
構成ブロック図が示されている。オーディオ信号などの
アナログ信号は、ライン増幅器で適宜増幅された後、低
域フィルタ10に供給される。なお、ディザ発生回路で
雑音を発生させてアナログ信号に印加し、高次ひずみの
発生を抑制してもよい。低域フィルタ10はサンプリン
グ周波数の1/2以上の周波数を除去し、それ以外の低
周波数の信号を通過してスレッシュホールド回路12に
出力する。
【0020】スレッシュホールド回路12は、入力アナ
ログ信号のレベルが所定の閾値以上となる場合に閾値レ
ベルにホールドすることでレベルをダイナミックレンジ
内に制限する。スレッシュホールド回路12によるレベ
ル制限の様子は図7に示された通りである。スレッシュ
ホールド回路12でレベル制限されたアナログ信号は、
A/D変換器14に出力される。
【0021】A/D変換器14は、レベル制限された入
力アナログ信号をサンプリングタイミングでデジタル信
号に変換し、エラー検出・訂正符号付加回路16に出力
する。また、A/D変換器14は、元の入力アナログ信
号のうちどの位置で閾値を超えたか、そしてどの程度超
えたか(オーバレベル分)をデジタルデータとしてRA
M22に記憶しておく。なお、スレッショルドを超えた
位置及び超えたレベル分をスレッシュホールド回路12
で検出し、検出値をA/D変換器14でデジタル信号に
変換してRAM22に記憶しても良い。
【0022】図2には、RAM22に記憶されるスレッ
ショルドを超えた信号位置及びレベルの一例が示されて
いる。サンプリングタイミングをn=1、n=2、n=
3、・・、n=iとし、元の入力アナログ信号のうちス
レッショルドを超えた部分を信号部分100とする。n
=1のサンプリングタイミングでスレッショルドを超え
たレベル分をV(1)、n=2のときに超えたレベル分
をV(2)、・・、n=iのときに超えたレベル分をV
(i)とすると、これらの(超えた信号位置n、超えた
レベル分V(n))が2次元データとしてRAM22に
順次記憶される。
【0023】エラー検出・訂正符号付加回路16は、A
/D変換器14からのデジタル信号に冗長ビットを付加
して変調回路18に出力する。なお、A/D変換器14
からのデジタル信号(入力オーディオ信号に対応するデ
ジタル信号)をRAM22に記憶し、データをインター
リーブした後にエラー検出・訂正符号付加回路16に出
力して冗長ビットを付加してもよい。
【0024】変調回路18は、入力信号を8ビットから
10ビットに変調して記録再生部20に出力する。一
方、曲の番号や演奏時間など高速サーチに必要なサブコ
ードデータもRAM22から変調回路18に供給され
る。変調回路18はメインのオーディオ信号とともにサ
ブコードデータも10ビットに変調して記録再生部20
に出力する。さらに、本実施形態では、外部から入力さ
れたサブコードの他に、RAM22に記憶された(超え
た信号位置n、超えたレベル分V(n))のデータ群も
サブコードとして変調回路18に供給され、変調回路1
8は他のサブコードデータとともに変調して記録再生部
20に出力する。
【0025】記録再生部20は、回転ドラム、記録ヘッ
ド及び再生ヘッドを有して構成され、本実施形態では2
chの4ヘッド構成(2つの記録ヘッド及び2つの再生
ヘッド)を有する。変調回路18からのオーディオデー
タ及びサブコードデータは、ロータリートランスを介し
て記録ヘッドに供給され、磁気テープ(DAT)に記録
される。
【0026】図3には、記録再生部20により磁気テー
プに記録されるトラックが示されている。1つのトラッ
クはメインエリアとサブエリアから構成され、メインエ
リアにオーディオデータが記録され、サブエリアにサブ
コードが記録される。本実施形態では、上述したように
サブコードとして閾値を超えた信号位置n及び超えたレ
ベル分V(n)のデータも記録される。信号位置nをパ
ラメータとして、レベル制限されたオーディオデータ
と、超えたレベル分V(n)のデータが1対1に対応し
ている。
【0027】図4には、以上述べた記録処理のフローチ
ャートが示されている。まず、サンプル番号nを0に初
期化し(S101)、次に元の入力アナログ信号のレベ
ルL(n)を検出する(S102)。そして、レベルL
(n)がスレッショルドを超えているか否かを判定し
(S103)、超えている場合には超えているレベル分
V(n)(=L(n)−Lth:但し、Lthは閾値)
を検出する(S104)。また、検出した信号位置nと
レベル分V(n)を特定の場所、具体的にはRAM22
に記憶する(S105)。一方、元の入力アナログ信号
のレベルL(n)が閾値を超えていない場合には、これ
らの処理は行わない。
【0028】そして、レベル制限された元の入力信号を
変調回路18を介してメディア、具体的には磁気テープ
に記録する(S106)。このとき、S105でRAM
22に記憶された位置n及びレベル分V(n)もサブコ
ードとして変調し磁気テープに記録することは既述した
通りである。以上の処理を全てのサンプル番号nに対し
て行い(S108)、磁気テープへの記録が完了する。
【0029】以上の記録処理により、元の入力アナログ
信号がデジタル信号として磁気テープに記録されるが、
その波形は図7に示されるようにスレッシュホールド回
路12でレベル制限されているため、このまま再生して
も元の入力信号に比して歪んだ波形となる。
【0030】そこで、本実施形態では、実際に再生する
前に、記録再生部20の有する4ヘッドのうちの再生ヘ
ッドを用いて記録されたトラックを再生し、再生信号の
レベルを調整して歪みを除去し、レベル調整された信号
を再び記録再生部20に供給して再生ヘッドに続く記録
ヘッドで同一磁気テープに上書き記録する。
【0031】以下、この再生及びレベル調整処理につい
て説明する。
【0032】図1において、磁気テープに記録されたデ
ータ(オーディオデータ+サブコード)を記録再生部2
0の再生ヘッドで再生し、復調回路24に出力する。
【0033】復調回路24は、10ビットデータを8ビ
ットデータに復調し、エラー検出・訂正回路26に出力
する。
【0034】エラー検出・訂正回路26は、冗長ビット
から復調信号のエラーを検出し、元の信号を復元してレ
ベル調整回路28に出力する。
【0035】レベル調整回路28は、エラー検出・訂正
回路26からのオーディオデータ及びサブコードデータ
内の(位置n、レベル分V(n))データに基づいて、
レベルを調整する。すなわち、位置nに基づいて閾値を
超えた信号位置を特定し、その位置のオーディオデータ
にレベル分V(n)を付加するとともに、記録期間中の
全レベル分V(n)データ中の最大値を検出し、その最
大値に基づいて圧縮係数kを算出し全体を圧縮する。具
体的には、圧縮係数kは、レベル分V(n)の最大値を
Vmax(n)として、
【数1】 k=Lth/Vmax(n) ・・・(1) により算出し、この圧縮係数kで圧縮する。
【0036】このようにレベル調整回路28で閾値を超
えた部分のレベル分を付加し、さらに圧縮係数kで圧縮
することで、元の波形を復元するとともに全体のレベル
を閾値内に抑えることができる。レベル調整回路28で
レベル調整された信号は、上書きデータとして再び記録
系に戻される。すなわち、上書きデータはレベル調整回
路28からエラー検出・訂正符号付加回路16に出力さ
れ、さらに変調回路18で変調されて記録再生部20に
出力される。記録再生部20では、上記の再生ヘッドに
続く記録ヘッドで再生トラックにデータを上書き記録す
る。これにより、トラックに記録されていた歪みのある
データが消去され、歪みのないデータが磁気テープに記
録されることになる。
【0037】図5には、上述した修正処理(上書き処
理)のフローチャートが示されている。まず、レベル調
整回路28でV(n)の最大値を検出し、(1)式に従
って圧縮係数kを算出する(S201)。ここで、V
(n)の最大値は復調データのV(n)群から最大値を
検出してもよく、あるいは記録時にRAM22に記録さ
れたV(n)群から最大値を検出しておき、V(n)群
とともにその最大値データをサブコードとして磁気テー
プに記録し、その最大値データを再生することで検出し
てもよい。
【0038】圧縮係数kを算出した後、サンプル番号の
変数iを0に初期化し(S202)、復調したオーディ
オデータL(i)にサブコードデータに含まれるV
(i)を加算し、さらにS201で算出した圧縮係数k
を乗じて圧縮して上書きデータを生成する。すなわち、
上書きデータS(i)は、
【数2】 S(i)=(L(i)+V(i))・k ・・・(2) で生成される。上書きデータS(i)は記録系に供給さ
れ、記録ヘッドで磁気テープに上書きされる(S20
3)。以上の処理は、サンプル番号が最終番号になるま
で繰り返し行われる(S204,S206)。
【0039】図6には、(2)式の意味内容が模式的に
示されている。(a)は元の入力アナログ信号であり、
(b)はスレッシュホールド回路12でレベル制限さ
れ、最初に磁気テープに記録されるデータ波形である。
一方、(c)は元の入力アナログ信号のうちスレッショ
ルドを超えた信号レベル分であり、(d)は(b)の波
形に(c)の波形を付加し、さらに(c)のレベルの最
大値で圧縮した波形である。磁気テープに上書きされた
データは、ダイナミックレンジをフルに利用し、かつ、
歪みのない波形となる。
【0040】このように、本実施形態ではオーディオ信
号のうちスレッショルドを超えた信号位置及び超えたレ
ベルを検出してサブコードとして磁気テープに記録し、
記録されたオーディオデータ及びサブコードを再生して
オーディオデータの歪みを除去してレベル調整を行い磁
気テープに上書きすることで、歪みのない高品質の再生
信号を得ることができる。また、本実施形態では、最初
にレベル制限した上で磁気テープに記録し、次に記録デ
ータを再生してレベル調整した上で上書きするため、ユ
ーザは最初の記録時に録音レベルを最適値に設定する必
要はなく、大まかな設定で済むことになる。
【0041】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更
が可能である。
【0042】例えば、本実施形態では信号位置n及び超
えたレベル分V(n)をサブコードとして磁気テープに
記録したが、磁気テープに記録せずにRAM22に保持
し、レベル調整回路28でRAM22に記憶されたこれ
らのデータを読み出して(2)式の処理を行い上書きデ
ータを生成することもできる。すなわち、位置n及びレ
ベル分は必ずしも磁気テープから再生する必要はない。
【0043】また、本実施形態では超えたレベル分V
(n)の最大値を検出し、この最大値に基づいて圧縮係
数を算出しているが、V(n)群から他の方法を用いて
圧縮係数kを算出しても良い。例えば、V(n)のうち
最も頻度の高い値を検出し、この最頻値に基づいて圧縮
係数を算出する等である。これにより、一部の部分(最
大値の部分)はスレッショルドを越えてしまうものの、
その他の多くの部分はダイナミックレンジを効率的に活
用しつつ歪みを除去することができるので、全体として
再生品質を上げることができる。もちろん、ユーザが圧
縮係数kの算出方法を選択できるように構成することも
できる。
【0044】また、本実施形態では、磁気テープにデー
タを記録した後に、引き続いて再生ヘッドで再生しレベ
ルを調整して上書き記録しているが、最初の記録が完了
した後にレベル調整されたデータを上書きするか否かを
ユーザに報知し、ユーザがレベル調整ボタンなどを操作
した場合に再生ヘッドで再生しレベルを調整して磁気テ
ープに上書き記録することも好適である。この場合、ユ
ーザに対してV(n)の積分値などをLEDで表示し、
ユーザが上書きするか否かを判断する際の基準を提示す
ることも好適である。
【0045】また、本実施形態では記録再生部20を4
ヘッド構成とし、先行する再生ヘッドで記録データ(歪
みのある記録データ)を再生してレベル調整し、後行の
記録ヘッドでレベル調整されたデータ(歪みのないデー
タ)を上書き記録しているが、2台のDATレコーダを
用い、第1のDATレコーダでレベル制限されたオーデ
ィオ信号を磁気テープに記録するとともにサブコードに
位置n及び超えたレベル分V(n)を記録し、第2のD
ATレコーダでこの磁気テープを再生し、再生信号のサ
ブコードに含まれている位置n及びレベル分V(n)を
用いてレベル調整し、歪みのない信号を磁気テープに上
書き記録することも可能である。この場合、第2のDA
Tレコーダが本発明における記録装置として機能する。
【0046】さらに、本実施形態ではDATレコーダを
例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、MDやハードディスクレコーダ、半導体レコー
ダにも同様に適用することができる。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力レベルが過大であってレベル制限する必要がある場
合においても、歪みの少ないデータを記録媒体に記録
し、高品質の再生信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態の構成ブロック図である。
【図2】 閾値(スレッショルド)を超えた信号部分の
位置とレベルの説明図である。
【図3】 磁気テープに記録されたトラック説明図であ
る。
【図4】 実施形態の記録時(最初の記録時)のフロー
チャートである。
【図5】 実施形態の修正時(上書き記録時)のフロー
チャートである。
【図6】 実施形態のレベル調整処理の説明図である。
【図7】 従来技術の歪み発生説明図である。
【符号の説明】
10 低域フィルタ、12 スレッシュホールド回路、
14 A/D変換器、16 エラー検出・訂正符号付加
回路、18 変調回路、20 記録再生部、22 RA
M、24 復調回路、26 エラー検出・訂正回路、2
8 レベル調整回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D044 AB05 BC01 CC03 DE22 DE55 EF05 EF10 GK08 5D080 AA07 BA02 DA04 EA08 GA01

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体に記録された、所定の閾値を超
    えるレベルが制限された信号を再生する再生手段と、 前記再生手段からの再生信号のうち前記閾値を超えた位
    置に前記閾値を超えたレベル分の信号を付加し、かつ前
    記閾値を超えたレベル分に応じて前記再生信号のレベル
    を圧縮するレベル調整手段と、 前記レベル調整手段でレベル調整された信号を前記記録
    媒体に再記録する再記録手段と、 を有することを特徴とする記録装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記閾値を超えた位置のデータ及び前記閾値を超えたレ
    ベル分の信号データは、前記再生手段により前記記録媒
    体から再生されることを特徴とする記録装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の装置において、さらに、 入力信号のレベルが所定の前記閾値を超えた場合に前記
    レベルを制限する制限手段と、 前記レベルが制限された信号を前記記録媒体に記録する
    記録手段と、 を有し、前記記録手段で前記レベルが制限された信号を
    前記記録媒体に記録した後に前記再記録手段で前記レベ
    ル調整された信号を前記記録媒体に再記録することを特
    徴とする記録装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の装置において、 前記記録手段は、前記入力信号のうち前記閾値を超えた
    位置データ及び閾値を超えたレベル分の信号データを前
    記記録媒体に記録し、 前記レベル調整手段は、前記再生手段により前記記録媒
    体から再生された前記閾値を超えた位置データ及び前記
    閾値を超えたレベル分の信号データを用いて前記付加及
    び圧縮を行うことを特徴とする記録装置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の装置において、さらに、 前記入力信号のうち前記閾値を超えた位置データ及び閾
    値を超えたレベル分の信号データを記憶する記憶手段
    と、 を有し、前記レベル調整手段は、前記記憶手段に記憶さ
    れた前記閾値を超えた位置データ及び前記閾値を超えた
    レベル分の信号データを用いて前記付加及び圧縮を行う
    ことを特徴とする記録装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の装置に
    おいて、さらに、 前記閾値を超えたレベル分の最大値を検出する検出手段
    と、 を有し、前記レベル調整手段は、前記最大値を用いて前
    記圧縮を行うことを特徴とする記録装置。
  7. 【請求項7】 請求項2、4のいずれかに記載の装置に
    おいて、 前記記録媒体はDATであり、 前記位置データ及びレベル分の信号データはサブコード
    として前記DATに記録されることを特徴とする記録装
    置。
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