JP2002258895A - 多チャンネル録音再生装置 - Google Patents

多チャンネル録音再生装置

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JP2002258895A JP2001059834A JP2001059834A JP2002258895A JP 2002258895 A JP2002258895 A JP 2002258895A JP 2001059834 A JP2001059834 A JP 2001059834A JP 2001059834 A JP2001059834 A JP 2001059834A JP 2002258895 A JP2002258895 A JP 2002258895A
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Junichi Ikeuchi
順一 池内
Takasumi Tanaka
貴純 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】小型、軽量で消費電力も少なく携帯性に優れ多
チャンネル録音再生装置を提供する。 【解決手段】記憶媒体として不揮発性半導体メモリを用
い、更に、書込及び読出時に用いるバッファとしてリフ
レッシュ動作を必要としないS−RAMを用いることに
より、全体として消費電力量を軽減し、然も小型・軽量
化を達した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【従来の技術】不揮発性半導体メモリを記録媒体とし、
この記憶媒体に音声信号圧縮処理を施した音声信号デー
タを格納する機能を持つ録音再生装置として、いわゆる
MP3(MP3はMPEG−1/2AudioレイヤII
IというMPEGの音声符号化の部分の俗称)の様な高
圧縮率の音声データ圧縮方式を用いた携帯録音再生装置
が製品化されている。
【0002】これらの製品は、カセットテープやMDを
記憶媒体とする録音再生装置に比し、記憶媒体の半導体
メモリカードには可動部分が無いため機構的に安定で小
型、軽量で携帯性に優れたものである。ところが、従来
の不揮発性半導体メモリを記憶媒体とした録音再生装置
はカセットテープやMDを用いた携帯型の一般的な録音
再生装置と同様に1系統または2系統(モノラルまたは
ステレオ)の録音再生しかできないものであった。既に
完成された楽曲等を録音再生することを主な目的とする
需用者に向けた製品である。
【0003】更にMP3の様な高圧縮率の音声データ圧
縮方式を用いた携帯型録音装置では、左右データの共通
性を用いた圧縮方式を用いてる為、左右の位相差に配慮
されているが、このMP3の様な高圧縮率も音声圧縮方
式を用いた携帯型再生装置を録音編集に用いようとする
と、ステレオで録音したトラック1、2(例えばドラム
パターン)を再生しつつこれに同期してモノラルで録音
したトラック3(例えばベース)にステレオの効果を施
し更にこれに同期してモノラルで録音したトラック4
(例えばギター)にステレオの効果を施し最終的なLR
信号を出力するためには最低限4つの独立したトラック
を要するため、ステレオの録音再生器が2台と、ミキサ
ーなどが必要となるため不揮発性半導体メモリーを記憶
媒体とした録音再生装置の小型軽量で可搬性に富むとい
った利点も生かせず操作も煩雑になる点がある。
【0004】従来の高圧縮率の音声データ圧縮方式を実
現するために用いられる専用ICは、3系統(ステレオ
2系統+1)以上の複数系統のトラック処理を考慮した
設計をしていない。従来方式の専用ICを複数用いて4
系統以上の複数系統のトラック処理をしようとすると、
専用ICを複数個用いることによる価格、部品点数の問
題もあるが、更に各専用IC間の位相ずれを管理するた
めの周辺回路が必要となる。また、1トラックの入力で
足りる場合いにもステレオ2トラック分のメモリ領域を
使うことになりデータ圧縮の効果も半減する欠点があ
る。一方で、楽曲を制作・編集する過程で用いる録音再
生装置は大容量の磁気記憶を用いた4トラック以上同時
再生可能なものが用いられている。従来の楽曲を制作・
編集する過程で用いる録音再生装置は本出願人が特許第
2520039号で示したように記憶媒体としてはハー
ドディスク等の可動部分を含む磁気記憶媒体を利用した
ものであり静粛性・可搬性及び外部から加えられる振動
に対する安定性、記憶媒体駆動時に発生する振動・騒音
についての改善は、防振構造の工夫などで、なされたも
のの記憶媒体自身が運動する事による制約は免まれなか
った。またハードディスクを用いた多トラックの録音再
生装置ではハードディスクの速度の制約があり、多トラ
ックの同期再生を行うためにD―RAM等、大容量高速
メモリを必要とした。大容量のD―RAMは電力消費量
が大きいため、電源の容量も大きくしなければならない
ため装置の大形化が避けられない欠点もある。
【0005】この発明の第1の目的は小型、軽量で可搬
性、静粛性、安定性に優れた2系統の同時録音と3系統
以上の複数系統再生編集機能を持つ多トラック録音再生
装置を実現する。この発明の第2の目的は3系統以上の
複数系統のトラック処理をしようとすると、従来方式の
圧縮伸張用の専用IC間の位相ずれを管理するための周
辺回路が必要となるが、小規模な構成で位相ずれを管理
する方法を提案する。この発明の第3の目的は多トラッ
クのハードディスクレコーダーでは書き込み及び読み出
しに要するアクセス時間が長いために、このアクセスに
大容量のD―RAMを用いて対処していたがこの発明で
はトラック間の同期を小容量のスタティックラムからな
るバッファで実現し省電力化を可能にする方法を提案す
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1では
不揮発性半導体メモリを記憶媒体とし、この記憶媒体に
音声信号圧縮を施した音声信号データを格納する手段を
有する録音再生装置において、2系統の音声信号の同期
録音手段と、2系統の音声信号の同期再生手段に加えて
少なくとも1系統以上の音声信号の同期再生手段と、を
具備している多チャンネル録音再生装置を提案する。
【0007】この発明の請求項2では請求項1記載の多
チャンネル録音再生装置において、不揮発性半導体メモ
リに記録済みの音声圧縮処理されたデータの展開再生中
に、再生された音声信号と同期して圧縮処理したデータ
を不揮発性半導体メモリに記録する手段を具備する多チ
ャンネル録音再生装置を提案する。この発明の請求項3
では複数チャンネルの音声信号を同時にAD変換する複
数のAD変換器と、この複数のAD変換器がAD変換し
たデジタルデータ列をそれぞれ所定の単位量毎に圧縮処
理する複数の圧縮器と、この複数の圧縮器で圧縮処理し
た圧縮データを書込に必要な所要量に蓄積する複数のバ
ッファと、この複数のバッファに所望の量の圧縮データ
が蓄積された状態で、その圧縮データを記憶媒体に設け
た複数の記憶領域の中の任意の記憶領域に書込を行う書
込手段と、複数の記憶領域を具備し記憶媒体から、この
複数の記憶領域の中の任意の記憶領域から複数チャンネ
ルの圧縮データを読み出す読出手段と、この読出手段が
読み出した複数チャンネルの圧縮データを伸張する複数
の伸張器と、これら複数の伸張器が伸張した伸張データ
を順次DA変換する複数のDA変換器と、によって構成
した多チャンネル録音再生装置を提案する。
【0008】この発明の請求項4では請求項1、2、3
記載の多チャンネル録音再生装置の何れかにおいて書き
込み側及び読み出側に設られるバッファをスタティック
ラムによって構成した多チャンネル録音装置を提案す
る。作用 この発明による多チャンネル録音再生装置によれば、記
憶媒体として不揮発性半導体メモリを用いたから、ハー
ドディスクを用いる場合より小型軽量化することができ
る。然も不揮発性半導体メモリを用いることにより、そ
のアクセス時間はハードディスクのそれより数倍に速い
ため、アクセス時に必要なバッファの記憶容量を小さく
することができる。この結果、バッファに高価なS−R
AM(スタティックRAM)を用いてもコストの上昇を
抑えることができる。
【0009】つまりS−RAMを用いることにより、S
−RAMはD−RAMのようにリフレッシュ操作を必要
としないから、消費電力量を小さくすることができる。
特にメインとなる記憶媒体にもリフレッシュ動作を必要
としない不揮発性メモリを用いるから、この点でも電力
消費量を少なくすることができる。従って小型・軽量で
電力消費量が少ない携帯性に優れた多チャンネル録音再
生装置を提供することができる。更に、この発明では多
チャンネルの録音を別々に独立した記憶領域に記憶する
構成とするから、録音に、各チャンネルを独自に修正及
び編集を行うことができる。然も録音可能なチャンネル
の数は記憶媒体として用いる不揮発性半導体メモリの記
憶容量で決まるため、記憶容量を大きく採ることにより
多チャンネル化が可能である。従って、録音可能なチャ
ンネル数は自由に設生できる。これにより1人の演奏者
が同一の曲目を演奏する毎に何れかのチャンネルに録音
し、この複数のチャンネルを同時に再生すれば、合奏し
ているかに聞こえる音声データを作製することができ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】図1にこの発明による多チャンネ
ル録音再生装置の全体の構成を示す。図中11はアナロ
グ信号入力端子を示す。このアナログ信号入力端子11
は2端子の入力端子を有し、ステレオ信号又は別々に独
立して装置した2本のマイクロホンからの信号を入力す
ることができる。アナログ信号入力端子11に入力され
た2チャンネルのアナログ信号はAD変換器13でデジ
タル信号列に変換される。AD変換器は2チャンネル分
設けられ、2チャンネルのアナログ信号を別々に独立し
てAD変換する。
【0011】AD変換器13でAD変換されたデジタル
音声信号はDSP14(デジタル・サウンド・プロセッ
サー)に入力され、このDSP14と、バスライン15
を通じてバッファ16に蓄積される。バッファ16に所
定量(AD変換器13がAD変換したサンプルの数が所
定数に達したこと)に達するとDSP14の内部に構成
した圧縮器により2つのチャンネルのデジタル音声を圧
縮処理し、その圧縮処理したデジタル音声信号を再びバ
ッファ16に格納する。尚、AD変換されてデジタル音
声信号と圧縮処理されたデジタル音声信号は別々に用意
された記憶領域に格納される。
【0012】圧縮処理されたデジタル音声信号を格納す
る記憶領域の容量は、記憶媒体20に書き込みを行う場
合に必要なデータ量に設定される。つまり、記憶媒体2
0としてフラッシュメモリ等と呼ばれている不揮発性半
導体メモリを用いる場合にはフラッシュメモリの規格で
定められた1ページ分の量が揃った時点で書き込みを行
う。この書き込み動作の詳細は後で説明することにする
こととし、ここでは全体の構成と動作の概要を説明す
る。バッファ16の2チャンネルの記憶領域に圧縮処理
した所定量のデジタル音声信号が蓄積されると、2チャ
ンネル分のデジタル音声信号は書込・読出手段17を構
成する中央演算処理装置(CPU)に取り込まれ、書込
・読出手段17を介して記憶媒体20に書き込まれる。
尚、書込・読出手段17にはスイッチ等で構成される入
力手段21が接続され、この入力手段21により各種の
設定例えば録音するチャンネル番号の設生(メモリのア
ドレスを指定する)等が行われる。またバスライン18
を通じてRAM(書き換え可能なメモリ)19が接続さ
れ、このRAM19を使って書込・読出手段17が動作
する。更に、表示器22が接続され入力手段21で設定
した読出状態及び動作状態が表示される。
【0013】再生動作は以下の如くして行われる。書込
・読出手段17は記憶媒体20から読出可能な最小単位
量の圧縮データを読み出す。読出可能な最小単位とは1
ページ分のデータ量を例えば1/32等分した1セクタ
を意味する。1セクタ分の圧縮データが読み出される
と、この圧縮データはDSP14に送られ、DSP14
内に構成された伸張器で伸張処理され、この伸張処理さ
れたデジタル音声信号がバッファ16に蓄えられる。バ
ッファ16に蓄えられたデジタル音声信号はDA変換器
13でAD変換器13のAD変換動作と同一のクロック
速度でDA変換され、アナログの音声信号に変換されて
アナログ信号出力端子に送出される。
【0014】ここでAD変換器13とDA変換器23の
動作速度及び記憶媒体20に書き込む際のデータ量の詳
細について説明する。AD変換器13及びDA変換器2
3は例えば32KHzのクロック速度で動作する。DS
P14で処理する圧縮処理はAD変換器13が例えば1
152サンプルを出力する毎に実行される。従って、バ
ッファ16には1152サンプルのデジタル音声信号を
格納する記憶領域が2チャンネル分設けられ、これら2
チャンネル分の記憶領域に32KHZの速度で交互にデ
ジタル音声信号が取り込まれる。ここで1152サンプ
ル分のデータ量を1フレームと称することにする。
【0015】2チャンネルの記憶領域のそれぞれに1フ
レーム分のデジタル音声信号が蓄えられると、DSP1
4はその1フレーム分のデジタル音声信号を圧縮処理
し、その圧縮処理した圧縮データをバッファ16の圧縮
データ用の記憶領域に格納する。1フレーム分の圧縮デ
ータが数回分蓄積されると1セクタ分のデータ量に成
る。更に1セクタ分のデータが例えば32回蓄積される
と1ページ分のデータ量となり、この1ページ分のデー
タがバッファ16から読み出され、書込・読出手段17
により記憶媒体20に書き込まれる。記憶媒体20には
その記憶容量に対応して例えば5〜10チャンネル分の
記憶領域がフォーマットされて用意され、この複数の記
憶領域の中の任意の記憶領域を入力手段で選択し、任意
の記憶領域に録音され、また再生が行われる。尚、記憶
媒体20として使用される不揮発性半導体メモリは例え
ばカード型とされ、装置に対して着脱自在とされ、任意
に交替が可能な構成とされる。
【0016】図2に録音時の動作を説明するためのフロ
ーチャートを示す。ステップS1ではバッファ16にA
D変換器13がAD変換したデジタル音声を1個ずつ蓄
えている様子を示す。ステップS2ではバッファ16に
蓄えデジタル音声信号が1フレームに達したか否かを判
定する。1フレーム分のデジタル音声信号が蓄積される
まではステップS1とS2を繰返す。バッファ16に1
フレーム分のデジタル音声信号が蓄えられると、ステッ
プS2からステップS3に進む。
【0017】ステップS3ではDSP14が1フレーム
分のデジタル音声信号を圧縮処理する。圧縮処理の後、
ステップS4に進み、バッファ16に圧縮データを蓄
え、ステップS5に進む。ステップS5では圧縮データ
が1セクタ分蓄えられかが判定される。1セクタ分の圧
縮データが揃わなければステップS4に戻り、バッファ
16に圧縮データの蓄積を続ける。
【0018】ステップS5で1セクタ分の圧縮データが
蓄積されたことを検出するとステップS6に進む。ステ
ップS6ではバッファに1セクタ分の圧縮データを蓄
え、ステップS7に進む。ステップS7では32セクタ
(1ページ)分の圧縮データが蓄積されたか否かを判断
する。1ページ分の圧縮データが蓄積されていない場合
はステップS6に戻り、1セクタ分の圧縮データの蓄積
を繰返す。
【0019】ステップS7で1ページ分の圧縮データが
揃ったことを検出すると、ステップS8に進み記憶媒体
20に書き込みを行う。図3に再生動作を説明するため
のフローチャートを示す。ステップS1で記憶媒体20
から読み出しが可能な最小単位のデータを読み出し、バ
ッファ16に蓄える。読み出しが可能な最小単位のデー
タ量としては一般に1セクタとされる。ステップS2で
は読み出した1セクタのデータを使いきったか否かを判
定する。ステップS3では1フレーム分のデータをバッ
ファに蓄える。ステップS4では1フレーム分のデータ
をDSP14で伸張処理し、再びバッファ16に格納す
る。
【0020】ステップS5では再生中の圧縮データを1
フレーム分再生したか否かを判定する。1フレーム分の
データを読み出し、ステップS4で伸張処理する動作を
繰返す。ステップS6でDA変換器23にデータを1個
ずつ送り込みアナログ信号の再生を実行する。以上説明
した録音動作及び再生動作を2チャンネル同時に平行し
て実行するものであるが、記憶媒体20に書き込む時間
及び再生する時間は記憶媒体20がフラッシュメモリの
ような半導体メモリである場合には、書き込み及び読み
出しに要するアクセス時間はわずかであるため、2つの
チャンネルの信号を時分割して交互に記憶媒体20に書
き込み、また読み出したとしても。2つのチャンネルの
信号に与えられる位相差はわずかで済む。従って、その
位相差を解消するために必要なバッファメモリの容量は
わずかで済むため、このバッファにS−RAMを用いた
としてもコストの上昇を低く抑えることができる。
【0021】つまり、従来のようにハードディスクを記
憶媒体として用いた多チャンネル録音再生装置によれ
ば、ハードディスクのアクセス時間が長いため、このア
クセスに要する時間ずれを解消するためのバッファの容
量は大きくなる不都合がある。然も従来はこのバッファ
をD−RAMで構成しているから、この大容量(記憶容
量が大きい)のD−RAMを動作させるには、リフレッ
シュ動作毎に電力を消費するため電力消費量が大きくな
る不都合がある。この発明はこの点でバッファの記憶容
量が小さくて済むことと、バッファ16にリフレッシュ
動作を必要としないS−RAMを用いることにより、更
に電力消費量を少なくできる利点がある。
【0022】図4は図1に主した全体の構成を具体的な
手段で構成した実施例を示す。図1と対応する部分には
同一符号を付して示す。13A、13Bは2チャンネル
分のAD変換器、16A―1、16B―1はこれら2チ
ャンネル分のAD変換器13Aと13BがAD変換した
デジタル音声信号を1フレーム分蓄えるバッファを示
す。バッファ16A―1、16B−1に1フレーム分の
デジタル音声が蓄えられると、DSP14で構成される
圧縮器14A―1、14B―1にその1フレーム分のデ
ジタル音声信号が取り込まれ、圧縮処理が施される。
【0023】圧縮処理された圧縮データは再びバッファ
16A―2、16B―2に蓄えられる。このバッファ1
6A―2、16B―2で1ページ分のデータが蓄えられ
ると、書込・読出手段17がバッファ16A―2と16
B―2に蓄えられたデータを読み出し記憶媒体20に書
き込みを行う。この発明による多チャンネル録音再生装
置は記憶媒体20への書き込みと同時に読み出しも実行
できる構成とされる。図4に示す例では2チャンネルの
書き込み動作に加えて4チャンネルの読み出しも実行で
きる構成とした場合を示す。
【0024】記憶媒体20から各チャンネルに読み出す
データ量を1セクタとすれば、そのデータ量はDA変換
器23A、23BでDA変換するデータ量と比較して十
分大きい。従ってその1セクタ分のデータを伸張処理し
てそれぞれのデータを32KHzの速度でDA変換して
もデータの読み出しは間に合う事になる。 従って、記憶媒体20の各記憶領域から時分割して読み
出させる1セクタ分のデータはバッファ16A―3、1
6B―3、16C―3、16D―3のそれぞれに格納さ
れる。
【0025】これらのバッファ16A―3、16B―3
16C―3、16D―3のそれぞれに格納されたデータ
はDSP14で構成される伸張器14A―2、14Bー
2、14C―2、14D―2のそれぞれで伸張処理さ
れ、再びバッファ16A―4、16B―4、16C―
4、16D―4に格納される。 バッファ16A―4、16B―4、16C―4、16D−
4のそれぞれに格納したデータはこの例ではDSP14
で構成したミキサー14A―3でミクシングし、2チャ
ンネルの信号に合成して出力させ、DA変換器23Aと
23BでDA変換して音声信号1と音声信号2として出
力する構成とした場合を示す。
【0026】従って、図4に出した装置の構成によれば
4チャンネルに記憶したデータを再生しながら、その音
を聴きながら、新たなチャンネルに信号を記憶すること
ができることになる。この結果、既に記憶している4チ
ャンネルの音に加えて、新たに2チャンネルの音を同一
タイミングに揃えて別の記憶領域に記録させることがで
き、これを同時に再生することにより全ての音を重ねて
合奏させることができる。ここで特に、各チャンネル別
に独立して記憶領域を設けることにより、各チャンネル
の音を独自に編集することができる利点がある。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
記憶媒体20として不揮発性半導体メモリを用いたこと
により、書き込み及び呼び出し時のアクセス時間をハー
ドディスクを用いる場合より大幅に短くできるため、ア
クセス時間の遅延を抑えるバッファ16A−1、16B
−1及び16A−2、16B−2、更に、16A−3、
16B−3、16C−3、16D−3の記憶容量を小さ
くできるため、S−RAMを用いたとしてもコストの上
昇を抑えることができる。
【0028】更に、記憶媒体20は元よりバッファ16
もリフレッシュ動作を必要としない不揮発性単位メモリ
及びS−RAMを用いたから、電力消費量を小さくてで
きる利点が得られる。これにより、小型で携帯性に優れ
て多チャンネル録音再生装置を提供できる利点が得ら
れ、その効果は実用に供して頗る大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による多チャンネル録音再生装置の概
要を説明するためのブロック図。
【図2】図1の動作を説明するためのフローチャート。
【図3】図1の動作を説明するためのフローチャート。
【図4】この発明による多チャンネル録音再生装置の具
体的な構成の一例を説明するためのブロック図。
【符号の説明】
11 アナログ信号入力端子 12 アナログ信号出力端子 13、13A、13B AD変換器 14 DSP 15、18 バスライン 16 バッファ 17 書込・読出手段 19 RAM 20 記憶媒体 21 入力手段 22 表示器 23、23A、23B DA変換器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不揮発性半導体メモリを記憶媒体とし、
    この記憶媒体に音声信号圧縮を施した音声圧縮データを
    格納する手段を有する録音再生装置において、 2系統の音声信号の同期録音手段と、2系統の音声信号
    の同期再生手段に加えて少なくとも1系統以上の音声信
    号の同期再生手段を具備していることを特徴とする多チ
    ャンネル録音再生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の録音再生装置において、
    不揮発性半導体メモリに記録済みの音声圧縮処理された
    データの展開再生中に、再生された音声信号と同期して
    圧縮処理したデータを上記不揮発性半導体メモリに記録
    する手段を具備することを特徴とする多チャンネル録音
    再生装置。
  3. 【請求項3】 A、複数チャンネルの音声信号を同時に
    AD変換する複数のAD変換器と、B、この複数のAD
    変換器がAD変換したデジタルデータ列をそれぞれ所定
    の単位毎に圧縮処理する複数の圧縮器と、C、この複数
    の圧縮器で圧縮処理した圧縮データを書込に必要な所要
    量に蓄積する複数のバッファと、D、この複数のバッフ
    ァに所望の量の圧縮データが蓄積された状態で、その圧
    縮データを記憶媒体に設けた複数の記憶領域の中の任意
    の記憶領域に書込を行う書込手段と、E、複数の記憶領
    域を具備した記憶媒体から、この複数の記憶領域の中の
    任意の記憶領域から複数チャンネルの圧縮データを読み
    出す読出手段と、F、この読出手段が読み出した複数チ
    ャンネルの圧縮データを伸張する複数の伸張器と、G、
    この複数の伸張器が伸張した伸張データを順次DA変換
    する複数のDA変換器と、 によって構成したことを特徴とする多チャンネル録音再
    生装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2、3記載の多チャンネル録
    音再生装置の何れかにおいて書き込み側及び読み出側に
    設られるバッファをスタティックラムによって構成した
    ことを特徴とする多チャンネル録音再生装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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