GB T 17576-1998 CD数字音频系统.pdf

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1、中华人民共和国国家标准数字音频系统发布实施国家质量技术监督局发布前言本标准等同采用第一版第一次修正案数字音频系统本标准既是唱机标准的基础又是唱片的标准依据因此它是整个数字唱片系统的标准并与相关标准协调一致附录是标准的附录附录附录附录和附录都是提示的附录本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由全国录制设备标准化技术委员会归口本标准起草单位电子工业部第三研究所电子工业部第四研究所本标准主要起草人刘宪坤晁淑芳李旭进前言关于技术问题的正式决议或协议尽可能地表达了所讨论的问题在国际上的一致意见起草文件的有关技术委员会代表了关心这些技术问题的所有国家委员会这些决议或协议以建议书的形式供国际上使用并在这

2、种意义上为各国家委员会所接受为了促进国际统一希望所有国家委员会在国家条件允许的范围内采用建议书的文本作为国家标准在建议书和相应的国家标准之间的任何分歧都应该尽可能清楚地在国家标准中指明本标准由第技术委员会记录的音频记录分技术委员会制定本标准的文本依据以下文件六月法表决报告关于本标准的全部批准表决资料可在上表所列的表决报告中查到中华人民共和国国家标准数字音频系统国家质量技术监督局批准实施第一篇概述范围本标准适用于预录节目光学反射式数字唱片系统包括直径为的唱片和的唱片目的本标准规定了影响唱片和唱机之间互换性的唱片的参数也可作为希望按照本标准中所描述的系统生产唱片和或唱机的制造厂参考系统说明该系统的

3、信息载体为透明圆盘基底的一面载有信息这一面为编码面依次覆盖着反射层和保护层唱片上的信息以由接连不断的浅的凹陷坑构成的螺旋形轨迹形式储存当播放唱片并从信号读出面观察时此螺旋形轨迹在唱片中心附近开始在其边缘附近结束坑的长度和坑之间的间隔只能取离散值并代表已编码的个通道的音频信息用光束读出信息光束通过透明盘的平滑面即非编码面到达编码面并在编码面上被已录信息反射和调制见图详图用循迹和聚焦伺服系统来跟踪这些信息测量要求测量条件除另有规定外测量和机械检查应在以下限制的范围内进行环境温度相对湿度大气压对测试用拾音器的要求唱片测量用的激光头应当满足以下要求波长偏振圆偏振数值孔径在物镜瞳孔边缘的亮度大于最大亮度

4、值的光学系统受衍射限制性能在马雷卡尔准则范围内最好在唱片和唱机之间平均分配对夹持唱片的要求唱片应固定在两个同样大小的内径为外径为的同心圆环之间夹紧力应为见图第二篇唱片参数规定的参数要求测量方法和或测量条件机械参数唱片的外尺寸图规定了唱片的尺寸包括反射层保护层和标签外径在温度为和相对湿度为下测量相对于中心孔的内切圆外缘的径向跳动最大边缘形状边缘应无毛刺允许两面有倒角或圆角对见图和图中心孔尺寸直径在温度为和相对湿度为条件下测量形状圆筒形边缘形状在标签面允许有毛刺但在读出面不允许允许做成倒角或圆角见图详图唱片的厚度包括保护层和标签标签标签直径不应超出中心孔边缘或唱片外缘标签可以印刷也可以粘贴标签信息

5、至少应提供以下信息节目标题唱片目录号唱片的顺序号和总数如果全部节目占用多张唱片例如张唱片中的第张基准平面直径和之间的圆环在读出面上夹持区夹持区内径最大表续规定的参数要求测量方法和或测量条件夹持区外径最小夹持区的唱片厚度在和图给定的要求范围内适配器的夹持区宽的外部圆环适配器的夹持区厚度唱片质量对对对唱片读出面弯曲的限制在信息区内最大直径见图最大弯曲对对一圈的平均弯曲对对角度偏差见图光学参数透明片基的厚度在信息区内见图除去反射层保护层和标签折射率对反射光束角度偏差的限制参照基准面见图和图包括唱片弯曲和片基不平行度透明片基的双折射反射率最大最小次通过透明片基对节目区内反射率变化的限制对反射率的变化用

6、在唱片以扫描速度见转一周的期间内观察变化的方法测量记录参数重放时的旋转表续规定的参数要求测量方法和或测量条件从读出面看唱片的旋转方向反时针扫描速度最小最大对任一唱片速度变化的限制轨迹轨迹路径从唱片里边引入区始端到外边引出区末端的连续螺旋线引入区起始直径最大见图节目区起始直径节目区最大直径对对见图在温度为和相对湿度为条件下测量引出区最小外径节目区外径加见图轨迹节目距任意两相邻圈之间的距离对信息层沿垂直于基准面方向的偏差限制沿着测试用拾音器观察唱片以扫描速度旋转见对低于的频率对标称值的偏差对对标准位置由片基厚度且折射率为的理想唱片确定有效值最大对最大对加速度最大对以上频率峰峰值最大对轨迹径向偏差的

7、限制唱片以扫描速度旋转见对以下频率轨迹径向跳动峰峰值最大相对于中心孔的内切圆径向加速度偏心度和不圆度最大表完规定的参数要求测量方法和或测量条件对以上频率见播放唱片的环境条件播放唱片唱片应在以下条件下播放温度相对湿度绝对湿度最大温度变化最大湿度变化相对见图在这些范围内温度和湿度突然变化可能会暂时引起很大的偏差恢复时间必须考虑几小时见类被测参数按第篇温度和湿度要求在这些试验后有时在测量前应让被测设备恢复或干热试验按温度相对湿度在时最大存放时间循环湿热试验按严酷度循环数温度最高相对湿度温度最低循环时间这些尺寸保证和之间的圆环适合于夹持第三篇工作信号高频信号扫描光点被反射层中的信息坑衍射高频信号定义为

8、衍射回到物镜的光功率的调制信号测量条件时间常数滤波高通扫描速度在和之间调制幅度调制码的最低基波频率为对应于见章该分量的峰峰值为见图相应的在高通滤波之前高频信号的峰值为调制码的最高基频为对应于见章其峰峰值振幅是见图这些参数应满足以下技术要求信号不对称性定义不对称性由下式定义其中为判定电平见图不对称性的绝对值应低于或等于串音当光点聚焦在轨迹的两相邻圈之间时的高频信号振幅和聚焦在轨迹上时的高频信号振幅之比应小于通道比特频率的频率调制见章在原版制作期间通道比特频率的非故意的频率调制可能会引起唱机中时钟再生的问题通道比特频率的最大时间误差作为调制频率的函数必须低于图所给定的值该时间误差用恒线速度测量径向

9、差动信号扫描光点稍有脱轨都会导致衍射图在唱片半径方向不对称此径向差动信号定义为衍射到物镜的两半孔径位于轨迹两边的光功率之差测量条件时间常数滤波低通径向差动信号的形状见图具有正的斜率的过零点对应于扫描光点正确的径向位置图的详图规定了浅坑并规定了该信号的正负号对径向偏置的灵敏度在径向偏置时的灵敏度等于其中为在远场测量的两半反射光束的光功率之差是峰值光功率见此灵敏度应在范围内任一唱片的变化范围应在以内噪声当用信号循迹具有伺服带宽见图时信号中的噪声应在频带内测量用积分时间测得的有效值应对应于小于的循迹误差任选测量应避免信号中单频噪声的影响建议用实时频率分析仪带宽在频率范围内测量剩余误差信号中噪声的有效

10、值对应于被测量的有效值的循迹误差应小于缺陷块误码率定义块误码率在解码器的输入端测量见图如果某一块的一个或一个以上字节有错就认为这一块是错误的见图如果某一字节的一个或一个以上比特有错就认为这一字节是错误的见随机误码的技术要求在任意期间平均的应小于连续误码的技术要求由于局部缺陷引起的高频信号中的连续误码对于任何纠错解码方法均不应导致可听得见的效果最简单的纠错解码器由和单个纠错电路构成在解码器输入端测量一个数据块内出现的误码不应多于一个字节在任何情况下连续的误码块数应小于否则不能校正局部缺陷允许的局部缺陷最大尺寸为气泡直径黑点直径无双折射区域的黑点直径沿着轨迹最大直径的两相邻缺陷间测量的距离至少为黑

11、点可能是基片内的杂质或者是反射层内的针孔第四篇记录参数一般要求唱片上的记录区域应分为三部分即引入区节目区引出区记录的数据应由以的补码数字编码的比特宽的字构成在引入区和引出区内这些编码字为的补码零在节目区内数据字仅含有以两通道格式编码的音频信息在节目区内信息的采样频率应为两个通道应同时采样音频信号采样应按的补码格式进行线性编码可用无预加重或图所示的阶预加重进行编码图预加重特性记录过程和误码保护过程基本上包括将每个的音频采样字分割成两个字节引入误码检测和校正用的额外的奇偶检验字节按照编码由以上确定的字节组成一帧其中带有一个控制和显示用的字节用适合于记录在唱片上按照编码的特定通道比特序列表示这些字节

12、加上与码不同的特有的同步图调制码码在调制后每组个数据比特字节就由连续个通道比特表示其信息包含在通道比特间的翻转位置中编码是按照图和图进行的在用于描述编码的表示法中表示在两个连续通道比特之间没有翻转而则表示有翻转为了把各组连接起来并抑制低频分量在两组通道比特之间又加入了个额外的通道比特连接比特对低频抑制的最低要求正在考虑中码的最小游程两个翻转之间的距离为通道比特采样窗口是通道比特最大游程是通道比特连接比特不需要包含翻转以便使两组之间对于的要求总能达到附录给出了码同连接比特组合的例子帧格式调制以后见章一个帧应包括通道比特其构成为一个通道比特的同步图通道比特的控制和显示字节章编成通道比特码的个数据字

13、节章个通道比特的奇偶检验字节章组连接比特每组通道比特章图中给出了一帧的构成调制器为了控制和显示通道的同步每帧有次由数据纠错及控制和显示单元来的字节构成的适当的字节序列是由时间多路复用器产生的然后调制器按照章给出的码将字节序列变换成通道比特序列并加上连续比特和同步图如果就形成了章给出的串行输出帧误码校正纠错总要求纠错应按照交叉交织里德索罗门码来进行结构每个数据字包括两个字节分别用和表示包含数据字的高而则包含低记录到唱片上的每一帧见章在解调以后都产生包括个字节的一组其中个为数据字节个是奇偶检验字节命名为或这些奇偶字节以反相方式和记录字节名称及其顺序在图中给出个奇偶字节的定义见图和图应满足以下方程见

14、图和图计算结果由以下多项式按照伽罗华域定义的原始元定义如下编码器和解码器包括两个里德索罗门码和是关于的里德索罗门码是关于的里德索罗门码图给出了编码器图给出了解码器子码控制和显示系统总要求在解调之后每帧有是可用于控制和显示见章这些比特命名为并被用来作为个不同的子码通道以下通道已经规定通道简单的轨迹节目项分隔标志见通道用于控制目的例如轨迹节目项号和时间见通道和编码的例子见图通道尚未规定见数据格式控制和显示字节的数据格式应如下子码结构一个子码块应包括个子码字节一块的重复频率为开始的两个子码字节用子码同步图和代替因而通道在这段时间内不能被编码和解码通道通道为标志比特它用以下编码规则表示轨迹节目项的起点

15、音频起点标志通道中编码的起点标志的最小长度为编码的起点标志的终点表示下一轨迹节目项的起点如果实际间歇超过那么起点标志的长度应给出实际间歇长度在引入轨迹中通道像对音频信号一样编码第音频轨迹节目项之前应有的起始标志引出区之前应有的起始标志在唱片上的最后音频轨迹时起始标志的终点表示引出轨迹的开始在引出轨迹开始之后通道将保持的零接下来以的节奏在和之间转换占空比通道的改变只能在子码同步图和之后立即进行通道的编码相对于通道的编码滞后一个子码块通道通道的总的数据格式应为比特位置时间控制区域含有个规定轨迹节目项中信息种类用的标志比特比特先出现两个音频通道无预加重两个音频通道有预加重禁止复制允许复制控制区域的比

16、特除复制比特外只有在至少的实际间歇期间和引入区内才能改变注通道控制区的比特应该被复制到家用数字音频接口在考虑中的通道状态的控制区对于的非音频应用规定了以下控制码数字数据广播用所有其他组合将在以后规定个地址比特先出现的模式见的模式见的模式见的模式见的模式见数据比特先出现为这一组规定了种模式见和在和之后紧接着是先出现在唱片上奇偶比特是反相的校正子应同比较多项式的模式模式至少占用个连续子码块中的个在模式中可能有两种不同的数据格式在引入轨迹期间数据格式应为在音频和引出轨迹期间数据格式应为用位编码的数表示的轨迹号节目项引入轨迹编码引入轨迹的终点在节目区的开始直径处轨迹号编码轨迹的前面可以设具有同样轨迹号

17、的间歇轨迹编号应从数值开始且必须逐一增加在节目贮存在几张唱片上时编号可以连续轨迹的最小长度不包括其前面的间歇长度为引出轨迹十六进制码引出轨迹在唱片上最后音频轨迹结束处开始其前面没有间歇编码索引两位在引入轨迹期间索引不编码间歇编码通道中的间歇编码与音频节目的实际间歇一致第个音频轨迹的前面是的间歇编码见中的通道引出轨迹像音频轨迹一样编码细目号在引出轨迹期间为在音频轨迹内部且的开始值为的值只能每次增加一条轨迹内的运行时间用位表示和各位在轨迹开始处时间置在音频轨迹期间时间增加在间歇期间时间减少在间歇结束处时间为在引入和引出轨迹期间时间增加分存贮在内秒存储在内一秒分成从至运行这为唱片上的运行时间用位表示

18、和各位在节目区的开始直径处运行时间置且取唱片上第轨迹的值分存储在内秒存储在内一秒分成从至运行在引入轨迹上目录表存在这些位置此目录表在引入区内不断重复在每个目录表中项目重复次见图在引入区结束处目录表可用任何的值结束和的值指示由指出的轨迹号的起始点这些值按绝对时间标度给出轨迹的起始位置其精度为一个轨迹的开始位置就是具有新轨迹号和的最初位置若则的值给出唱片上第轨迹的和为若则的值给出唱片上最后轨迹的和为若则在和中给出引出轨迹的起始点的模式如果出现模式它至少占有个连续的子码块中的个其数据格式应为按照码用位表示的目录号在考虑中唱片上的目录号不能改变假若目录号没有按照码进行编码则全为或者模式可从唱片上删去这

19、为承袭模式中的从至两位连续运行在引入区期间这为的模式如果出现模式它至少占有个连续子码块中的个模式用来对音频轨迹给出唯一的号这是用具有个字符的来完成的这个符号用表示见如果不用模式应删除在引入和引出轨迹期间模式在唱片上不出现只能在改变之后立即改变数据格式应为比特表示国家码表示物主码表示记录年份表示记录的序号符号用格式编码如下表所示符号为数字字符字符二进制八进制二进制八进制字符字符二进制八进制二进制八进制这为这为承袭模式中的见的模式子码通道的模式应相当于假如只使用和比特那么所有其余比特均为注如果数据格式被用在非信息通道上该模式可用来代替模式在这些情况下模式至少占用个连续子码块中的个的规则见不再适用的

20、模式的数据格式应为见子码控制和显示系统章见控制和显示系统这为模式号这为见在时间子码通道期间模式出现子码通道为通道这些通道正在考虑中现在全部为详图见图唱片尺寸图唱片综合图唱片尺寸图续唱片的边缘形状图完图信号图用于循迹的信号与径向光点位置关系的典型形状为衡量循迹用的开环传输函数的图形表示法图传输函数图调制码码先出现变换表表示法图变换表比特字节通道比特间的翻转变换表表示法图完图帧格式字节号码字节名称顺序图块结构图列矢量图奇偶校验矩阵图编码器图编码器该点可由软件制造厂确定唱片上一条轨迹的停止点就是改变之处唱片上一条轨迹的开始点就是新开始处且开始点和停止点的位置精度取决于唱机设计其加重的转换延退也取决于

21、唱机设计在引入轨迹期间和不适用注见图图通道和编码举例子码帧号码图具有个轨迹节目项数的目录表的编码举例图角度偏差图唱片的工作条件图时间误差与调制频率的关系附录标准的附录码同个附加的通道比特组合举例见章例见图如果要求不违背在个连接比特或中的某一比特可能会插入一次额外的翻转因为这比特不包含任何信息因而两组之间的最大游程可以限制到例见图为了将游程限制到在连接比特中必须给出额外的翻转例见图当没有其他规则确定连接比特时则借助插入翻转应使数字总和值最小由此也使成分达到最小翻转位置常常可选择一个连接比特以便使能够调整表示信号的翻转位置图图图附录提示的附录缩写词英文意义最低有效位最高有效位交叉交织里德索罗门码数

22、值孔径块误码率不归零编码模拟数字数字总和值调制码伽罗瓦域轨迹号均方根值径向差动地址循环冗余检验二进制编码的十进制数国际标准记录码通用产品码欧洲商品编号采样频率模数变换器附录提示的附录文献目录附录提示的附录推荐去加重在两轨迹号之间可以转换预加重推荐使用唱机中的自动控制去加重开关模拟音频输出建议在非音频轨迹如数据轨迹期间所有模拟音频输出都经静噪处理输出电平输出电平应与的条一致附录提示的附录的孔径规格使用适配器以后本文件中的所有参数均应保持不变测量要求测量条件环境温度相对湿度大气压力规定的参数要求测量方法和或测量条件适配器的机构参数图外直径无唱片在和相对包括唱片湿度下测量适配器质量材料在可见光到近红外范围内不透明接合面转矩在唱片和适配器之间在和相对湿度下测量最小转矩应使用最小基准玻璃盘测量最大转矩应使用最大基准玻璃盘测量图调唱片的适配器