Cd дағы дыбыстық сигналдардың параметрлері

Бастапқы стереофониялық дыбыстық сигнал 44, 1 кгцтi дискретизация жиiлiгiмен (сызықты кванттау) 16 дәрежелiк есептеулерiнде сандауға ұшырайды. Алынған цифрларға сигнал ((ИКМ)) Pulse Code Modulation — импульстiк-кодтық модуляция) PCM атауын білдіреді, өйткенi бастапқы сигналдың әр импульс арнаулы кодтармен ұсынылады. Әр алты есептеулер сол және оң арналарды алғашқы кадрларда немесе 7350 штук секундына жылдамдықпен түсетiн микрокадрлар, 24 байт бойымен(192 бит) өңделеді. Кадрлар екідеңгейлі коды CIRC (Cross Interleaved Reed-Solomon Code — избыточный код Рида–Соломона с перекрестным перемежением) арқылы схема бойынша кодталу жүргізіледі: С2 деңгейімен кодтау 1 байтқа аялдау арқылы қысылуы, С1 деңгейімен кодтау 2 байтқа аялдау арқылы қысылуы. С1 жеке қателіктерді, С2 топтық қателіктерді тауып және түзетеді.

Нәтижеде мәлiметтерлерi табылудың дәрежелерiмен жабдықтаған 256 бит ұзындығымен блок алынады, және қателердi түзету және бұданға блок бойымен бұзылған, ал бұл дисктiң физикалық көршiлес емес облыстарында жапсарлас дыбыстық мәлiметтерлердi жазбаға алып келедi және қателердiң жеке есептеулерiне әсердi азайтады. Рида–Соломон коды 25%-тік артықтыққа ие болады және төрт қате байттарына дейiн кездестiруге және төрт жоғалып кеткенге дейiн түзетуге немесе екi қате байттар болуына рұқсат береді. Толығымен өңделетін пакеттің максимальды ұзындығы 4000 бит-қа жуық (2,5 мм жолы), бірақ кез-келген пакет осындай ұзындықпен өңделмеуі мүмкін. Екінші рет қысылғаннан кейін әрбір алынған блокқа субкодтар қосылады: P, Q, R, S, T, U, V, W; әр блок сегіз субкодты биттерге ие бола алады. Субкодадтар әр 98 блоктер содан соң екi блоктердiң бiрiншiлерiн субкодыға синхронизацияның белгiсiмен қызмет еткен сектормен (— 2352 байттың таза дыбыстық мәлiметтерлерiн көлем) 1/75-шi ұзақтығы деп аталатын бiр жоғары кадрларға ұсынылады, ал қалған әр субкодтардың 96 разрядтары Р-сөз, Q-сөз, т.б. құрады. Осы бүкіл жұмыс барысындағы субкодты сөздерді субкодты арна деп те атайды. Сөз немесе субкодты арна жазу пiшiмнiң басқаруы, фонограмманың бөлiктерiнiң көрсетуi үшiн пайдаланады. Мысалы, P арна дыбыс жолдарының белгiсi үшiн және (0 — үзiлiс, 1 — дыбыс) олардың арасындағы үзiлiстер, ал жолсызық пiшiмнiң белгiсi үшiн Q —-шы арна және (Table Of Contents — кесте iшiндегi) мазмұн TOC секторлар, жазбасы және бойымен жаңғыртудың уақыты зерттеп отырған уақыттық белгiлер қызмет етедi. Q арнасы ISRC (International Standard Recording Code — международный стандартный код записи) форматында ақпараттарды жазу және жолдардың арасын бөлек фрагменттерге бөлуге қолданылады. Осындай әдіспен өңделген кадрлар бөлектегіш кодтарды 8/14 қолданумен арналық «пит-промежуток» кодтауға ұшырайды. Сөздердiң арасындағы жапсарлас нөлдердi санға шектеулердi сақтау үшiн үш байланыстыратын биттер қыстырады және демодуляция жеңiлдететiн бiрлiк, және тұрақты құрайтын сигналды кiшiрейтедi. Нәтижесінде әрбір бірінші микрокадрден 588 арналы биттер алынады және алынған биттік ағындар 4,3218 Мбит/с жылдамдықпен дискке жазылады.

EFM-кодталуы нөлдіктердің бірліктерден көірек кездесетін сандық ағын беретіндіктен, аралық пен пит шекараларымен берілген бірліктерді және пит ұзындығы мен аралық көмегімен бірліктер арасындағы нөлдіктерді сипаттайтын жүйе таңдалған. Диск басындадиск көлемі мен дыбыстық бағдарламалардың құрылысы және жазылған туындылар аттары жайлы ақпараттары көрсетілген (lead&in) енгізу зонасы орналасқан. Соңында жазылған дисе облысының шекаралық , сондай-ақ, P&кодты биттен тұратын, 2Гц жиіліктен өзгеретін бұл зонада қызметін атқаратын (lead&out) шығу зонасы жазылады (AA нөмірлі соқпақ). Тұрмыстық ойнатқыштар қатары дискті бұл зонасыз таба алмайды. Дегенмен көп жағдайда бұл зона қолданылмайды. Енгізу мен шығу зоналары арасында өздік дыбыстық деректері бар бағдарламалық облыс (Program Memory Area — PMA) жазылады. Бақылаушы (pre&gap) рөлін атқаратын 150 бос блоктардан (2 с) тұратын бағдарламалық облыс енгізу мен шығу зоналарынан ажыратылады. Күй табаққа жазылу уақыты 74 минутты құрайды. Дегенмен соқпақтың белгіленген қадамын және питтер арасын кішірейте отырып күй табақтағы дыбыстардың оқылу қорғанысын сәл азайта отырып, оның жазылу уақытын ұлғайтуға болады. Сандықтаудың белгіленген өлшемдері - 44,1 Гц, санау разряды-16 - дыбыстың келесідей саналған теориялық мінездемелерін анықтайды:

- жиілік диапазоны 0 ... 22050 Гц;

-динамикалық диапазон 98 дБ;

- дыбыс дәрежесі 98дБ;

- ығысудың бейсызық коэффициенті 0,0015 (дыбыстың максималды дәрежесінде).

Реалды дыбыс жазу және қайталау құрылғыларында көбінде жоғарғы жиілікті СD-ді 20 Гц дәрежесінде қырқылады. Дыбыс дәрежесі сызықтық ЦАП пен дыбыстық шығу күшейткішінің жағдайында 98-ден аз, сондай-ақ, жоғары жиілікте Delta-Sigma типті ЦАП қолданылуымен, Bitstream , MASH және аз дыбыстық күшейткіш жағдайда 98-ден жоғары болуы мүмкін. Бейсызық ығысу коэффиценті ЦАП шығу қатары мен қорек көзіне тікелей байланысты. Динамикалық диапазон 98 дБ минималды және макси малды дыбыстық сигнал дәрежелері арасындағы айырмашылықтан СD үшін анықталады, бірақ дыбыстың аз сигналында бейсызық ығысулардың мәні өседі. Нәтижесінде ішінде ығысудың дәрежесі сақталатын реалды динамикалық диапазон әдетте 60дБ аспайды.

Дисктің айналу жылдамдығы шығу сигналының тұрақталмағанымен тікелей байланыста болмағандықтан «компакт-диск» жүйесінде детонация коэффициентінің мағынасы жоғалады. Дегенмен, дыбыстың CDP жүйесіндегі механикалық пен электрондыққа тәуелділігі қатардағы бөгеттерді жоюмен байланысты болып келеді. Әдетте, бөгеттер генератордағы фазалардың (jitter) тербелісіне, соның ішінде, ЦАП-қа түсетін сандық сигналдардың фазаларының тербелісіне әкеп соғады.

9.10.10.