JPH0546908A - 磁気再生装置 - Google Patents

磁気再生装置

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JPH0546908A
JPH0546908A JP22975991A JP22975991A JPH0546908A JP H0546908 A JPH0546908 A JP H0546908A JP 22975991 A JP22975991 A JP 22975991A JP 22975991 A JP22975991 A JP 22975991A JP H0546908 A JPH0546908 A JP H0546908A
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貴仁 関
Hajime Inoue
肇 井上
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智穂子 滝沢
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 磁気ヘッド11からの再生信号の特性をイコ
ライザとなるフィルタ14で補償した後、復号回路15
で復号する。適応制御部17は、復号回路15での復号
誤差(残差)とフィルタ14への入力とに基づいてフィ
ルタ14の特性を最適なものに調整(修整)する。シス
テムコントローラ部18は、記録時と異なる速度で再生
を行う変速再生時に変速再生モード指示信号を適応制御
部17に送り、適応的なフィルタ特性の調整動作を禁止
する。 【効果】 再生レベルが変動する変速再生モード時には
適応動作が禁止され、動作が不安定化することを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気再生装置に関し、
特に、例えばビデオ信号をディジタル信号に変換してい
わゆるパーシャルレスポンス方式を利用して磁気記録媒
体に記録した信号を再生するための磁気再生装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、磁気記録再生においては、磁気
記録媒体に対する記録再生特性による振幅歪みや位相歪
み等を補償するために、等化器(イコライザ)が用いら
れる。近年、このような磁気記録再生においても通信で
用いられているような適応等化方式が採用されるように
なってきている。
【0003】適応等化は、従来より電話回線を利用した
高速データ伝送を行うための技術として開発されてきた
ものである。電話回線では、回線の接続状態により伝送
路特性が変化する。このため固定イコライザを用いたの
では伝送路特性を補正しきれず、適応的にイコライザの
特性を調整する必要が生じる。
【0004】このような通信系では、波形等が予め判っ
ている信号を伝送して伝送路特性を調べた後に必要な信
号を伝送する方法(自動等化)と、送信したい信号自体
を用いて伝送路特性を調べる方法(適応等化)とがあ
る。いずれの場合も、等化器の目的は、伝送路を通過す
る際に歪んでしまった受信信号波形から歪みを自動的に
取り除くことによって送信信号波形を忠実に復元するこ
とにある。
【0005】以上のような適応等化の磁気記録再生への
適用を考察するため、磁気記録再生装置として、ビデオ
信号をディジタル信号に変換し、いわゆるパーシャルレ
スポンス方式を用いて磁気テープ(ビデオテープ)に記
録再生するようなディジタルVTR(ビデオテープレコ
ーダ)を想定する。このパーシャルレスポンス方式と
は、伝送路(あるいは記録媒体)の伝達特性による符号
間干渉を積極的に利用して、符号のスペクトラムを整形
する方式のことであり、例えば、パーシャルレスポンス
クラスIVには、NRZI符号、インターリーブドNR
ZI符号等が属している。記録側にはいわゆるプリコー
ダが設けられ、入力データを再生時(識別時)の符号誤
りの伝播を避けるために中間系列に変換する。このよう
なパーシャルレスポンス方式を利用して磁気記録再生を
行うディジタルVTRに上記適応等化方式を採用した場
合の再生側の構成の一例を図6に示す。
【0006】この図6において、磁気テープ(図示せ
ず)に記録された磁気信号は、磁気ヘッド101により
電気信号に変換された後、再生アンプ102により増幅
され、検出特性回路103に送られる。この検出特性回
路103は、上記パーシャルレスポンスの検出特性(エ
ンコード特性)である(1+D)の特性を有している。
検出特性回路103からの出力信号は、いわゆるFIR
(有限インパルス応答)フィルタあるいはトランスバー
サルフィルタから成るイコライザ104に供給されて適
応的なイコライジング処理が施された後、復号回路10
5に供給され、レベル比較(コンパレート)等による
“1”、“0”の判別がなされて記録時のデータ系列の
復号が行われる。
【0007】復号回路105からの出力dが加算器(誤
差検出器)106に送られてイコライザ104からの出
力yが減算されることで、誤差(残差)eが取り出さ
れ、この誤差eが適応制御部107に送られる。この適
応制御部107には、上記検出特性回路103からの出
力xがいわゆる参照入力として供給されている。適応制
御部107は、上記誤差(残差)の信号パワーを最小と
するようにイコライザ104のフィルタ特性を調整す
る。イコライザ104にいわゆるトランスバーサルフィ
ルタが用いられている場合には、各タップ毎の乗算係数
(タップ係数)が適応的に修整、更新されて、トランス
バーサルフィルタの特性が、磁気記録再生の際の電磁変
換特性の逆特性に近い形となるように調整される。
【0008】復号回路105からの出力は、信号処理回
路108に送られて、同期ブロックの再生、エラー訂正
等が行われ、ビデオ信号処理回路109に送られて元の
画像データの復元が行われる。この他、図示しないが、
信号処理回路108からの出力データは、オーディオ信
号処理回路や、サブコード信号処理回路等に送られてそ
れぞれの処理が行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にVT
R等において、記録時のテープ速度と異なるテープ速度
で再生を行うような変速再生時には、再生ヘッドが複数
本のトラックを横切るような軌跡を描くことから、トラ
ック間の位置で、あるいは再生ヘッドのアジマスと異な
るアジマスのトラックを走査している間で、再生レベル
が著しく低下し、このような部分の信号を用いて上記適
応的なフィルタタップ係数の修整・更新を行わせると、
動作が不安定となることが多い。
【0010】また、回転ヘッドを用いた磁気再生装置に
おいて、磁気テープ上の記録トラックに対して正確なト
ラッキングを行わせずに得られた再生データをトラック
アドレスと共にメモリに書き込んでおき、このメモリか
らトラックアドレスの順に従ってデータを読み出すよう
な方式が考えられている。この場合には、定常速度の再
生モード時でも再生ヘッドの走査軌跡がトラックを横切
ることがあり、このとき再生レベルが低下して有効な再
生信号が得られないため、上記適応等化を行わせると動
作が不安定化する虞れがある。
【0011】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、変速再生モード時の再生レベル変動によ
り、あるいは再生時にトラッキングをとらないような方
式の磁気再生装置における再生レベル変動により、適応
等化の動作が不安定になるようなことを防止し得る磁気
再生装置の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気再生装
置は、磁気記録媒体に記録された磁気データを再生する
磁気再生装置において、磁気ヘッドからの再生信号の特
性を補償するイコライザとなるフィルタと、このフィル
タからの出力信号を復号する復号回路と、上記フィルタ
への入力信号及び上記復号回路への入出力信号に基づい
て上記フィルタの特性を適応的に調整する適応制御部
と、再生時の再生速度が記録時の速度と異なる変速再生
モードか否かを示す変速再生モード指示信号を出力する
手段とを有し、この変速再生モード指示信号を上記適応
制御部に送って変速再生モード時に上記フィルタ特性の
調整を禁止することにより、上述の課題を解決する。
【0013】また、本発明に係る磁気再生装置は、磁気
記録媒体に記録された磁気データを再生する磁気再生装
置において、磁気ヘッドからの再生信号の特性を補償す
るイコライザとなるフィルタと、このフィルタからの出
力信号を復号する復号回路と、上記フィルタへの入力信
号及び上記復号回路への入出力信号に基づいて上記フィ
ルタの特性を適応的に調整する適応制御部と、再生信号
レベルが所定値以上となる部分で適応動作制御パルスを
出力する手段とを有し、この適応動作制御パルスが出力
される期間のみ上記適応制御部に上記フィルタ特性の調
整動作を行わせることにより、上述の課題を解決する。
【0014】ここで、上記適応動作許可パルスとして
は、再生信号のエンベロープを検出し所定レベルで弁別
して得られるパルスを用いることができる。また、回転
ヘッドのヘッド切換スイッチングパルスと変速再生モー
ド時の再生速度情報に基づいて形成され、再生レベルの
ピークに対応する所定時間で“H”(ハイレベル)とな
るようなパルスを上記適応動作許可パルスとして用いる
ようにしてもよい。
【0015】
【作用】変速再生時には再生レベルが変動することか
ら、この間の適応的なフィルタ特性の調整動作を禁止す
ることにより、適応的なフィルタ特性の調整動作が不安
定となることを防止する。また、適応動作許可パルス信
号を用いて、再生レベルが所定レベル以上となって有効
な再生信号が得られているときのみ適応的なフィルタ特
性の調整動作を行わせることによっても、適応動作を安
定化させることができる。
【0016】
【実施例】図1は、本発明に係る磁気再生装置の第1の
実施例としての、前述したようなディジタルVTRの再
生系の概略構成を示すブロック回路図である。この図1
において、磁気テープ(図示せず)に記録された磁気信
号は、VTRのメカブロック(図示せず)内の磁気ヘッ
ド11により電気信号に変換された後、再生アンプ12
により増幅され、検出特性回路13に送られる。この検
出特性回路13は、前述したパーシャルレスポンスの検
出特性(エンコード特性)である(1+D)の特性を有
している。検出特性回路13からの出力信号は、イコラ
イザの主要部となるフィルタ14に供給される。このフ
ィルタ14としては、一般的にいわゆるFIR(有限イ
ンパルス応答)フィルタあるいはトランスバーサルフィ
ルタが用いられ、そのフィルタ特性が後述する適応制御
部17により適応的に調整されるようになっている。こ
のフィルタ14からの出力信号は、復号回路15に供給
され、レベル比較(コンパレート)等による“1”、
“0”の判別がなされて記録時のデータ系列の復号が行
われる。この復号回路15からの出力信号は、出力端子
15OTを介して取り出され、前述した図6に示す信号処
理回路108等に送られる。
【0017】加算器(誤差検出器)16は、復号回路1
5の出力dからイコライザのフィルタ14の出力yを減
算することで誤差(残差)eを取り出し、この誤差eを
適応制御部17に送っている。適応制御部17には、上
記検出特性回路13からの出力xがいわゆる参照入力と
して供給されている。この適応制御部17が上記誤差
(残差)の信号パワーを最小とするようにフィルタ14
の係数(タップ係数)を修整、更新することで、イコラ
イザ特性が磁気記録再生の際の電磁変換特性の逆特性に
近い形となるように調整される。すなわち、フィルタ1
4と適応制御部17とでいわゆる適応フィルタを構成し
ており、適応等化器とは、イコライザに適応フィルタを
用いたものと見ることができる。
【0018】次に、図1のシステムコントローラ部18
は、再生モードがいわゆる変速再生モードのとき“H”
(ハイレベル)に、それ以外のとき“L”(ローレベ
ル)になるような変速再生モード指示信号を出力し、こ
の変速再生モード指示信号を適応制御部17に送ってい
る。適応制御部17では、この変速再生モード指示信号
が“H”となるとき、上記適応的なフィルタ特性の調整
動作が禁止され、フィルタタップ係数の修整・更新動作
が行われなくなる。従って、再生レベルが変動する変速
再生時には、適応的なフィルタ特性の調整動作を禁止さ
れることにより、適応的なフィルタ特性の調整動作が不
安定化することが防止される。
【0019】ここで、上記フィルタ14と適応制御部1
7とから成るいわゆる適応フィルタの具体的な構成の一
例について、図2を参照しながら説明する。この図2に
おいて、入力端子14INからの参照入力xは、タップ数
に応じた遅延素子、例えば4個の遅延阻止21a、21
b、21c、21dの直列回路に送られている。入力端
子14INからの入力x0 及び各遅延素子21a、21
b、21c、21dからの各出力x-1、x-2、x-3、x
-4は、それぞれ係数乗算器22a、22b、22c、2
2d、22eに送られ、それぞれフィルタ係数(フィル
タタップ係数)w0 、w1 、w2 、w3 、w4 と乗算さ
れた後、加算される。すなわち、係数乗算器22a、2
2bからの各出力は加算器23aで加算され、係数乗算
器22cからの出力と加算器23aからの出力は加算器
23bで加算され、以下同様に加算器23c、23dで
各係数乗算器22d、22eからの出力も順次加算さ
れ、出力yとなって、上記復号回路15に送られてい
る。各フィルタ係数w0 、w1 、w2 、w3 、w4 は、
適応制御部17からの係数修整(更新)制御信号により
修整されるようになっている。
【0020】適応制御部17で用いられる適応アルゴリ
ズムとしては、多くの手法のものが提案されているが、
その一具体例として、LMS(リーストミーンスクウェ
ア、最小自乗平均)アルゴリズムについて説明する。こ
こで、上記遅延素子の個数を一般化してL個とし、遅延
素子211 、212 、・・・、21L とする。このと
き、上記最初の入力x0 とこれらの各遅延素子231
232 、・・・、23L からの各出力x-1、x-2、・・
・、x-Lがそれぞれ係数乗算器240 、241 、2
2 、・・・、24L に送られ、それぞれフィルタ係数
0 、w1 、w2 、・・・、wL と乗算されて、加算器
に送られて加算されるものとする。
【0021】入力xのデータ系列のk回目のサンプル周
期時点(時刻k)における入力データ及び上記各遅延素
子211 、212 、・・・、21L からの各遅延出力デ
ータを、それぞれxk 、xk-1 、xk-2 、・・・、x
k-L とするとき、FIRフィルタ処理される入力ベクト
ルXk を、 Xk =〔xk k-1 k-2 ・・・ xk-L T ・・・(1) とおく。この(1)式のTは転置記号を示す。この入力
ベクトルXk に対して、上記各フィルタ係数(加重係
数)をwk0、wk1、wk2、・・・、wkLとし、FIRフ
ィルタ出力をyk とすると、入出力の関係は次の(2)
式のようになる。 yk =wk0k +wk1k-1 +・・・+wkLk-L ・・・(2) さらに、フィルタ係数ベクトル(加重ベクトル)W
k を、 Wk =〔wk0k1k2 ・・・ wkLT ・・・(3) と定義すれば、入出力関係は、 yk =Xk T k =Wk T k ・・・(4) のように記述される。希望の応答をdk とすれば、出力
との誤差εk は、 εk =dk −yk =dk −Xk T k ・・・(5) のように表される。εk が、0に近づくように、Wk
更新するため、次式を用いる。 Wk+1 =Wk −μ▽k ・・・(6) この式でμは、適応の速度と安定性を決める利得因子で
あり、▽k は、グラジエントを表す。LMSアルゴリズ
ムでは、▽k は、εk 2 の短時間平均より推定したもの
ではなく、εk 2 を直接偏微分して用いる。 ▽k =δεk 2 /δW =−2εk k ・・・(7) この(7)式を上記(6)式に代入して、係数更新式
は、 Wk+1 =Wk +2μεk k ・・・(8) のように表される。
【0022】上記第1の実施例においては、このような
係数の更新を、上記変速再生モード以外のときのみに行
うようにし、変速再生モード中には係数の更新を禁止し
て、再生レベル低下により適応動作が不安定化すること
を防止している。ここで、変速再生モード中でも、再生
レベルが高く表れる部分については適応動作を行わせて
も動作の不安定化が生じないことから、再生レベルが高
い部分では上記係数の更新動作を行わせ、再生レベルが
低い部分でのみ係数更新動作を禁止することが考えられ
る。このような実施例について以下説明する。
【0023】すなわち、図3は、本発明の第2の実施例
として、再生信号のエンベロープを検出して所定レベル
以上となる部分でのみ上記係数更新動作を行わせる場合
の例を示している。この図3において、エンベロープ検
出回路19は、再生アンプ12からの再生信号(いわゆ
る再生RF信号、図4のA参照)をエンベロープ検波し
て、図4のCに示すようなエンベロープ検波出力信号を
得、これを所定の閾値レベルLthでレベル弁別すること
によって、図4のDに示すような適応動作許可(イネー
ブル)パルス信号を出力する。この図4のDの適応動作
許可パルス信号を適応制御部17に送って、“H”(ハ
イレベル)の部分、すなわち上記再生レベルが閾値レベ
ルLth以上となる部分でのみ、上述したフィルタ特性の
調整動作、すなわちフィルタタップ係数の更新動作を許
可する。なお、図3の他の構成は、上述した図1の各部
構成と同様であるため、対応する部分に同じ指示符号を
付して説明を省略する。
【0024】ここで、図4のAは、変速再生モード時の
再生RF信号の振幅を示しており、変速再生モード時に
は再生ヘッドの走査軌跡が複数本のトラックを横切るこ
とから、図4のAに示すような振幅変動が生じている。
図4のBは再生ヘッド切換用のいわゆるRFスイッチン
グパルスを示している。図3のエンベロープ検出回路1
9においては、図4のAの再生RF信号をエンベロープ
検波して図4のCに示すような波形を得、これを所定の
閾値レベルLthでレベル弁別して、図4のDに示すよう
なパルス信号を得るわけである。この図4のDのパルス
信号は、上記再生レベルが閾値レベルLth以上となると
き“H”となっており、この“H”の部分では有効な再
生信号が得られている。従って、変速再生モード時に、
適応制御部17により図4のDのパルス信号の“H”の
部分で上記適応的なフィルタ係数の更新動作を行わせて
も、適応等化回路の動作が不安定化することがない。
【0025】ところで、この第2の実施例は、磁気テー
プ上の記録トラックに対して正確なトラッキングを行わ
せずに得られた再生データをトラックアドレスと共にメ
モリに書き込んでおき、このメモリからトラックアドレ
スの順に従ってデータを読み出すような方式の磁気再生
装置にも適用することができる。この方式の磁気再生装
置においては、定常速度再生モード時にも再生レベル変
動が生じており、再生レベルが低い部分の再生信号によ
って上記適応等化の動作が不安定化する虞れがあるわけ
であるが、上記第2の実施例のように、再生レベルが所
定の閾値レベルLth以上となる部分でのみ上記適応的な
フィルタ係数の更新動作を行わせることで、安定した適
応等化の動作が実現できる。
【0026】次に、図5は、本発明の第3の実施例とし
ての磁気再生装置の要部構成を示している。この第3の
実施例においては、変速再生モード時のヘッド切換用の
RFスイッチングパルスのタイミングと再生速度(何倍
速か)とが分かると、再生信号のレベルが高い部分のタ
イミング及び期間が決まってくることを考慮して、これ
らのヘッド切換スイッチングパルスと再生速度情報とに
基づいて適応動作許可パルス信号を形成し、このパルス
信号に応じて上記適応等化のフィルタタップ係数の更新
動作をオン・オフ制御している。
【0027】すなわち、図5において、パルス発生部2
0は、入力端子21から供給される図4のBに示すよう
なヘッド切換用のRFスイッチングパルスと、入力端子
22から供給される再生速度情報(何倍速かを示す情
報)とに基づいて、図4のEに示すような適応動作許可
パルス信号を形成する。この図4のEの適応動作許可パ
ルス信号は、上記スイッチングパルスの(例えば立ち上
がりの)タイミングと、上記再生速度情報とが分かる
と、これらに応じて図4のAあるいはCに示すような再
生信号のレベル変化パターンが一意的に決定されること
から、このレベル変化パターン中の再生レベルが高く有
効な再生信号が得られる部分で“H”(ハイレベル)と
なるように形成されたものである。具体的に、パルス発
生部20は、図4のBのヘッド切換用のRFスイッチン
グパルスの立ち上がりから時間t1 経過したタイミング
で立ち上がり、時間t2 周期で繰り返す幅t3 のパルス
を発生し、これらの各時間t1 、t2 、t3 が上記再生
速度情報によって一意的に決められるものである。これ
らの各時間t1 、t2 、t3 は、再生速度情報に基づい
て計算を行っても得ることができるが、上記再生速度情
報を入力とし、上記各時間t1 、t2 、t3 を出力とす
るようなROMテーブルを用いて容易に実現できる。ま
た、整数倍速以外の変速再生モード時のように記録トラ
ックに対する再生ヘッドの走査開始位置が時間経過に伴
ってずれてゆく場合等には、再生レベルの変化パターン
も時間経過に伴って変化するから、テープの記録トラッ
クに対する再生ヘッドの走査開始位置情報等をパルス発
生部20に送って、実際のレベル変化パターンに応じた
パルスパターンの適応動作許可パルス信号を得るように
すればよい。
【0028】パルス発生部20からのこのような適応動
作許可パルス信号を適応制御部17に送り、“H”部分
でのみ上記フィルタタップ係数の更新動作を許可する
(イネーブルとする)ことにより、再生レベルが高く有
効な再生信号が得られている部分でのみ適応動作が行わ
れるため、適応等化の動作が安定化される。なお、図5
の他の構成は、上述した図1と同様であるため、対応す
る部分に同じ指示符号を付して説明を省略する。
【0029】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、フィルタ14の具体的構成
や、適応制御部17に用いられるアルゴリズム等は上記
実施例のFIRフィルタやLMSアルゴリズムに限定さ
れない。また、適用機器はディジタルVTRに限定され
ず、ディジタルテープレコーダ、アナログVTR等にも
本発明を適用することができる。
【0030】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る磁気再生装置によれば、磁気記録媒体に記録さ
れた磁気データを再生する磁気再生装置において、磁気
ヘッドからの再生信号の特性を補償するイコライザとし
て適応フィルタを用い、再生時の再生速度が記録時の速
度と異なる変速再生モードのときに上記適応フィルタの
適応動作を禁止しているため、再生レベルが変動する変
速再生モード時の適応動作が行われず、適応等化動作が
不安定となることが防止される。
【0031】また、本発明に係る磁気再生装置によれ
ば、磁気記録媒体に記録された磁気データを再生する磁
気再生装置において、磁気ヘッドからの再生信号の特性
を補償するイコライザとして適応フィルタを用い、再生
信号レベルが所定値以上となって有効な再生信号が得ら
れているときのみ上記適応フィルタの適応動作を行わせ
ることにより、適応動作を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気再生装置の一実施例となるデ
ィジタルVTRの再生系の一部の概略構成を示すブロッ
ク回路図である。
【図2】該実施例に用いられる適応等化器(適応フィル
タ)の内部構成の具体例を示すブロック回路図である。
【図3】本発明の第2の実施例の要部構成を示すブロッ
ク回路図である。
【図4】実施例の動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。
【図5】本発明の第3の実施例の要部構成を示すブロッ
ク回路図である。
【図6】従来技術の説明に供するディジタルVTRの再
生系の概略構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
11・・・・・磁気ヘッド 13・・・・・検出特性回路 14・・・・・フィルタ(イコライザ) 15・・・・・復号回路(コンパレータ) 16・・・・・加算器(誤差検出器) 17・・・・・適応制御部 18・・・・・システムコントロール部 19・・・・・エンベロープ検出部 20・・・・・パルス発生部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気記録媒体に記録された磁気データを
    再生する磁気再生装置において、 磁気ヘッドからの再生信号の特性を補償するイコライザ
    となるフィルタと、 このフィルタからの出力信号を復号する復号回路と、 上記フィルタへの入力信号及び上記復号回路への入出力
    信号に基づいて上記フィルタの特性を適応的に調整する
    適応制御部と、 再生時の再生速度が記録時の速度と異なる変速再生モー
    ドか否かを示す変速再生モード指示信号を出力する手段
    とを有し、 この変速再生モード指示信号を上記適応制御部に送って
    変速再生モード時に上記フィルタ特性の調整を禁止する
    ことを特徴とする磁気再生装置。
  2. 【請求項2】 磁気記録媒体に記録された磁気データを
    再生する磁気再生装置において、 磁気ヘッドからの再生信号の特性を補償するイコライザ
    となるフィルタと、 このフィルタからの出力信号を復号する復号回路と、 上記フィルタへの入力信号及び上記復号回路への入出力
    信号に基づいて上記フィルタの特性を適応的に調整する
    適応制御部と、 上記再生信号のレベルが所定レベル以上となる部分で適
    応動作許可パルスを出力する手段とを有し、 この適応動作許可パルスが出力される期間のみ上記適応
    制御部に上記フィルタ特性の調整動作を行わせることを
    特徴とする磁気再生装置。
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