2.11. Особенности воспроизведения высокоплотной цифровой магнитной записи
В режиме воспроизведения магнитные головки цифрового магнитофона реагируют не на уровень намагниченности рабочего слоя, а на его изменения. Магнитограмма цифрового сигнала представляет собой последовательность зон с противоположной намагниченностью, соответствующих «нулям» и «единицам» записанной информации. При движении головки вдоль такой магнитограммы электрический сигнал на ее выходе должен иметь вид последовательности остроконечных импульсов, пики которых соответствуют границам зон намагниченности. Причем, в зависимости от направления изменения ориентации магнитных силовых линий такие импульсы будут иметь ту или иную полярность (рис. 2.37,а,б). Исходный двоичный сигнал в этом случае легко восстанавливается путем формирования соответствующих перепадов логического уровня в местах, где расположены считанные импульсы (рис. 2.37,г).
Однако такая картина имела бы место, если бы полоса частот тракта воспроизведения была бесконечно широкой, а ширина зазора головки – бесконечно малой. Поскольку и то и другое конечно, воспроизводимые импульсы имеют округлые вершины и пологие склоны (рис. 2.37,в). Тем не менее уверенное восстановление исходного сигнала возможно и в таких условиях, если изменения намагниченности следуют достаточно редко.
Но если границы зон намагниченности следуют с минимальным интервалом, соответствующим Ткан, то импульсы от границ соседних участков могут накладываться друг на друга. В результате, вершины импульсов будут сдвигаться относительно своих истинных положений, вызывая временную ошибку (один из видов «джиттера») (рис. 2.38).
Для того чтобы уменьшить влияние такой интерференции, воспроизведенные импульсы стараются сжать во времени, применяя специальные корректоры. Схема одного из вариантов исполнения такого корректора показана на рис. 2.39, а временные диаграммы, поясняющие его работу – на рис. 2.40.
Две линии задержки на величину Δt создают необходимый сдвиг входного импульса. Средний по времени импульс при этом принимается за основной, а два других – за вспомогательные. Вспомогательные импульсы (опережающий и запаздывающий) инвертируются и ослабляются в n раз (n ~ 2). Если полученные сигналы сложить, то результирующий импульс будет гораздо уже исходного. Перекрытие, а значит и временную ошибку, при этом можно почти полностью устранить.
Способ временной коррекции может быть и каким-либо другим [57]. Так же, как и в оптической записи, в магнитофонах R-DAT необходимо выделить тактовую частоту Fт = 9,408 МГц. Схемы для этого могут использоваться те же, что описаны в главе 3.8 [58].
Однако здесь есть некоторые отличия. При воспроизведении компакт-диска считываемый сигнал существует непрерывно, без пауз. А при воспроизведении записи магнитофоном с двумя вращающимися головками половину общего времени сигнал отсутствует и система тактовой синхронизации (ФАПЧ) выходит из состояния синхронизма. Для того, чтобы снова войти в него, ей требуется время. Система ФАПЧ – устройство инерционное, т.к. перепады в реальном информационном сигнале следуют нерегулярно – не в каждом тактовом интервале. Да и сигнал из-за выпадений может на какое-то время пропадать. Однако состояние синхронизма при этом должно сохраняться.
Поэтому и процесс вхождения в синхронизм требует некоторого времени. И чем более инерционна петля ФАПЧ, тем это время больше. Необходимые условия для вхождения в синхронизм обеспечиваются за счет того, что перед началом каждого очередного массива данных на дорожке (зона ИКМ-данных или зона данных субкода) размещаются вспомогательные последовательности, содержащие большое число переходов (IBG, вводный и выводной сигналы). Таким образом, к началу информационной зоны ФАПЧ успевает войти в синхронизм, несмотря на перерывы в процессе воспроизведения.
Кроме того, необходимо выделять и маркеры блочной синхронизации, аналогичные маркерам кадровой синхронизации в системе CD. Устройства, реализующие их, в обоих форматах аналогичны (см. гл. 3.9) [58].