影碟机原理与维修(十三)CD数据信号
1、EFM数码流的内容和顺序 CD信号含有L、R两声道信号,各声道将6个取样数据合编为1帧。每个取样数据是16位,在传输信号时,将它们分为高8位和低8位,都称为符号或字符。于是,每帧数据是1帧=6(取样数)×2(声道符号数)×2(声道)=24个声音符号,而每个声音符号都是8位数据。 为了达到误码纠错的目的,在24个声音符号基础上需进行交织处理,又附加了4个C2纠错符号,使得连续的误码变为分散的单个误码。在上述交织处理基础上,再附加4个C1纠错符号,以及1个表示曲目、时间和显示数据的(C和D)符号。最后,每一帧数码信号包含33个数据符号(尚未记入帧同步信号等)。 然后,还要对各帧的33个符号进行EFM调制,即将各个8位数据的符号转变为14位数据的符号。于是每帧数据的位数也增加了。调制前每帧为33×8=264位数据,调制后每帧为33×14=462位数据。 此外,还要对每1个14位的字符附加3位的结合位,进行NRZ1(不归零)调制,以便除去EFM调制后的直流成分。NRZ1调制就是在码流中逢“1”则进行反向的数据调制。经过如此处理,使8位数据的声音符号最后成17位数据。 经过EFM调制的各帧内,要设置帧同步信号,且同步信号占用24位,位于各帧数据最前端;其后面要连续用于控制和显示的C和D符号,经EFM调制后,它已变成1个17位的符号;后面再连续声音数据和纠错符号,由于附加3位结合位,实际上是连接为24个17位的声音数据符号和8个17位的纠错符号;最后,还要加上3位低频抑制位。这就是每帧数据信号的内容和连接顺序,将以上各数据相加,可知每帧总计为588位数据。通常将EFM变换后的位称作为通道位。每帧各种字符的连接顺序,可见图2.1.4。CD母盘记录所采用的码流即以上述通道位作记录标准。
由于取样频率是44.1KHZ,一帧含有6个取样数据,可知帧数为44.1/6=7.35(KHZ),每个通道位相隔的时间,可称为通道位周期T,可计算出T=1/(7.35K×588)≈230ns,而数据率则应为230ns的倒数,即7.35KHZ×588=4.3218MB/S(兆位/秒),该频率值经常称为位时钟频率。对于播放时间为75分钟的光盘来说,它所存储的数据容量达到75(分)×60(秒)×4.3218MB/秒=19.5Gbit(千兆位)。制成CD唱片后,每声道字符为17位,则两个声道的立体声信号就为34位;若所存字符用字节(用byte)表示,则每张唱片存储19500/34=573.5M字节(byte)。
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