Назначение и классификация систем звукозаписи

Система «Компакт-Диск»

Эта система разработана совместно фирмами Philips и Sony в 1982 году. К ней относятся диски CD-Audio (CD-DA), CD-R и CD-RW. Основные характеристики системы «Компакт-Диск» приведены в табл.12.
Таблица 12

Наименование параметра	Значение параметра
число звуковых каналов	2 (стерео)
частота дискретизации, кГц	44,1
число разрядов на один отсчет ЗС	16
линейная скорость записи, м/с	1,2 – 1,4
время записи, мин	60 – 74
ширина дорожки, мкм	0,5
глубина пит, мкм	0,11
шаг дорожки, мкм	1,6 ± 0,1
число длин питов	9
дискретность изменения длин питов, мкм	0,3
длина питов, мкм	от 0,9 до 3,3
минимальный диаметр записи, мм	45
максимальный диаметр записи, мм	116
зона записи по радиусу, мм	33
информационная емкость диска, Мбайт	635 - 700
длина волны лазерного излучения, нм	780 ± 10
мощность излучения , мВт	1
числовая апертура объектива	0,45

Длины интервалов и емкость диска указаны для средней скорости записи 1,3 м/с. Для другой скорости записи питы, интервалы между ними и емкость диска будут несколько другими. Постоянство линейной скорости воспроизведения обеспечивается путем изменения числа оборотов двигателя ϖ, вращающего компакт-диск. Оно должно меняться в соответствии с равенством (49) в зависимости от радиуса воспроизведения R_в. В проигрывателе число оборотов компакт диска меняется от 600 до 200 об/мин.

Таблица 13

Наименование параметра	Значения параметра
канальный код (g, k, m, n)	(2, 10, 8, 14)
избыточность кода, %	75
число разделительных канальных бит	3
Скорость канального кода	8/17
период канального кода (Ткан), нс	230
тактовая частота (f kан), Мгц	4,32
окно детектирования (Tw), нс	230
число кодовых интервалов времени	9
дискретность изменения интервалов, нс	230
минимальный временной интервал (Т мин), нс	690
максимальный временной интервал (Т макс), мкс	2,53
коэффициент самосинхронизации	3,7
максимальная частота спектра, кГц	720
минимальная частота спектра, кГц	198
минимальная длина волны записи, мкм	1,8
коэффициент плотности канального кода	1,41
продольная плотность записи данных, бит/мм	2349

В системе «Компакт-Диск» канальное кодирование осуществляется в групповом коде 8/14, основные характеристики которого приведены в

табл 13.
Высокая избыточность кода позволяет обнаруживать ошибки еще на стадии канального декодирования и вводить сразу стирания. Эти стирания могут быть исправлены уже в 1 ступени помехоустойчивого декодирования.
Между канальными символами вставляются 3 дополнительных канальных бита для того, чтобы на стыках этих символов значения Т_мин и Т_макс не превышали допустимых значений. Поэтому фактически код имеет избыточность 112%. Канальное кодирование производится по одной таблице из 256 разрешенных символов. Число возможных неразрешенных кодовых комбинаций равно 16128 (2 ¹⁴ - 256).
Для обнаружения и исправления ошибок в системе «Компакт-Диск» используется 2-х каскадный код РС в поле Галуа (2 ⁸) под названием CIRC (Cross Interlived Reed-Solomon Code - код Рида-Соломона с перемежением). Символы длиной 8 бит формируются путем разделения 16-ти разрядных выборок (слов) на младшие и старшие разряды. Блок формируется из 24 символов (12 левого и 12 правого каналов). Число элементов поля 256, они задаются порождающим полиномом:
и примитивным элементом
(00000010).