I Каи запись/бается

JfaK воспрошВодитсй

Как записывается

Рис. 5.3. Проблемы считывания. Если сигнал состоит из болыпого количества 1, Возникают трудности интегрирования (а), особенно при коде БВН. Проблема упрощается, если метод записи использует 1 для каждого перехода от О к 1 или от 1 к О (б)

Как боспроизВоВится

имеющие раздельные вводы и вьшоды. Время, необходимое для записи или считывания одного бита, в таких схемах мало (порядка 150 нс), так что можно перемежать операции считывания и записи. Есть необходимость в периодическом очищении памяти, поскольку операция записи бита зависит от того, что хранилось ранее.

С помощью такой памяти создается сигнал, который имеет горизонтальные синхроимпульсы (при более редких интервалах). По существу, зто видеосигнал, который может быть записан устройством видеозаписи с вращающимися головками. Стандартная система кодирования, используемая в видеозаписи - код без возвращения к нулю (БВН), может быть использована с любым видеокассетным записывающим устройством. Записываемый сигнал, считываемый из памяти с постоянной скоростью, может быть тотчас же загружен в ту же память. Записывающая система для видеокассет относится к типу БВН и это требует пояснений. Магнитная лента хорошо приспособлена к записи импульсов, но на ней нельзя записывать и воспроизводить сигналы постоянного тока. Если имеется большая группа сигналов, состоящая только из 1 или О, то ее невозможно правильно записать и воспроизвести, так как по существу такая группа представляет собой посылку постоянного тока. Кроме того, в потоке сигналов, состоящем из одинаковых бит, невозможно сосчитать их число; такой поток будет воспринят с ленты как длинный импульс с медленно спадающим задним фронтом (рис. 5.3). Система, в которой одно из направлений намагничивания лепты соответствует О, а противоположное 1, называется системой без возвращения к нулю (БВН). Она не очень хорошо приспособлена для звуковых кодированных сигналов, однако преобразование цифровых звуковых сигналов в форму видеоимпульсов позволяет использовать такой тип модуляции. При этом не используются более простые методы, применяемые в записи на диски, и запись цифровых звуковых сигналов становится аналогичной видеозаписи. Позже мы увидим, что для решения проблемы однотипных последовательностей О или 1 используются более сложные коды, чем простые двоичные.

ПУЛЬТЫ и МОНТАЖ

в студии с цифровыми звуковыми сигналами (как и с аналоговыми) необходимо выполнять ряд рабочих операций, таких как регулирование громкости, микширование и монтаж с последующим преобразо-

- J

Записанный сигнал

Рис. 5.4. Структурная схема цифровой записи на ленту с использованием импульс-но-кодовой модуляцией. Воспроизводящие ступени вьшолияют операции, противоположные производимым при записи:

/ - буфер; 2 - генератор подмеигаваемых сигналов; 3 - узкополосный фильтр; 4 - выборка и хранение; 5 - АЦП; б - обработка

ванием их в аналоговую форму. Склейка ленты - операция несложная в случае использования стационарных головок, а для склейки ленты в системах с вращающимися головками существуют специальные мащи-ны. Пульты для вьтолнения операций микширования и регулировки громкости представляют собой весьма сложное оборудование. В случае аналогового сигнала регулировка громкости осуществляется с помощью потенциометра. При работе с двоичными сигналами эта операция осуществляется путем вычитания соответствующих двоичных чисел. Вычитаемое не может быть постоянным, иначе сигнал искажается; его значение зависит от амплитуды, т.е. необходимо вычитать определенную часть амплитуды сигнала в каждой точке.

Для регулирования громкости каждое двоичное число надо умножить на число, равное коэффициенту деления потенциометра, который применялся бы в случае аналогового сигнала. Это медленный процесс, поскольку он состоит из большого числа щагов; операция вьшолняет-ся соответствующим оборудование. В малых студиях все вышеназванные действия вьшолняются до преобразования сигнала в цифровую форму.

Тем не менее созданы и работают цифровые студии. Однако полностью цифровые пульты производятся только применительно к системе КД. В ближайшем будущем будут созданы польностью цифровые студии с универсальным оборудованием; этому способствует постоянное снижение цен на цифровые устройства, в частности, на схемы памяти. Период времени, в течение которого цена компьютера снизилась с 15 тыс. дол. до 500 дол., был периодом интенсивного развития цифровой звуковой техники. Сейчас время получать прибыли от проведенной дорогостоящей работы

Ниже описывается схема двоичного устройства, записывающего обычные видеокассеты. Интересно, что одно время эта схема рассматривалась как схема устройства для бытовой звукозаписи. Как будет показано в гл. 7, окончательно принятая система цифровой записит на пленку мало похожа на описываемую.

Система допускает изменение скорости выборки и максимальной частоты записи, зависящей от нее. Звуковой сигнал проходит через

Данные

Время, соответствующее 12В Ватам(14-В * IB)

Время, соответствующее 1S8 битам

Рис. 5.5. Структура данных звукового сигнала, подобного сигналу цветного телевидения, допускающая использование записи на видеокассету

фильтр с полосой пропускашя 0-20 кГц и неравномерностью ±2 дБ, с тем чтобы более высокие частоты не могли интерферировать с частотой выборки. Структурная схема устройства показана на рис. 5.4. После фильтра включаются схемы выборки и кратковременной памяти, сигнал с выхода которой преобразуется. Частота выборки составляет 44,056 кГц.

Результирующий цифровой сигнал видеоизменяется в форму сигнала NTSC (стандарт цветного телевидения США). Это позволяет использовать стандартные видеокассеты для записи и воспроизведения. Но вначале сигнал перекодируется из восьмеричного в четырнадцатеричный код; при этом на каждый бит сигнала в коде 8-4-2-1 формируется 14 бит сигнала; аналогичное преобразование производится в системе КД, о чем - ниже.

Сигнал преобразуется в строки и поля точно такие же, как у телевизионного сигнала. Каждая строка занимает время, эквивалентное 128 битам сигнала и вместе с битами синхронизащ<и составляет 168 бит (рис. 5.5). Строки собираются в поля по 245 строк в каждом; с син-хронирующими импульсами поле занимает время, эквивалентное 262,5 строк. Рисунок 5.6 иллюстрирует разницу между четными и нечетными полями.

Данные Всего 262,5строк

3 3,5

Четное поле 245

Данные Всего 262, Sстрок

Нечетное поле

Рис. 5.6. Структура цифрового сигнала типа псевдовидео. Она организована с четными и нечетными полями, так же как телевизионный сигнал