Во время 4-ой встречи в Токио в марте 1980 года Philips приняла (следуя первому предложению Sony) разрешение 16 бит и частоту дискретизации 44,1 кГц (что было предпочтительнее, потому что его легче было запомнить!).
Philips временно отказалась от своего желания использовать 14-битное разрешение (у бренда изначально не было рациональной технической причины, кроме уже существующего 14-битного цифро-аналогового преобразователя), прежде чем передумать, поняв, что можно удалить при постоянной скорости передачи данных, 1 бит для каждого удвоения частоты дискретизации.
По логике, удаление 2 битов с 16 до 14 необходимо для четырехкратного увеличения частоты системы цифро-аналогового преобразования, что приводит к частоте 176,4 кГц. Эта «передискретизация», благодаря добавлению цифрового фильтра (SAA7030 на первых проигрывателях этой марки), позволила разработать аналоговую фильтрацию на выходе с пологим наклоном, улучшая линейность вокруг самых высоких звуковых частот.
Другим критерием, который обсуждался, был диаметр диска и, следовательно, его продолжительность, поскольку было известно, что увеличение диаметра на 5% дает 10% дополнительного времени считывания. Поскольку эти два параметра были двумя наиболее «видимыми» для потребителя, требовалось минимум размышлений.
Philips предложила диаметр 115 мм, позволяющий продолжительность 60 минут; выбор диаметра Philips был не случаен. Действительно, если диагональ компактной кассеты (115 мм) изначально привела к такому выбору, Polygram — часть группы Philips — быстро выделила значительные финансовые ресурсы на производство компактной производственной единицы. А в Ганновере, Германия производственное предприятие уже работало, и Sony, у которой не было такого актива, пришлось отказаться от этого диаметра 115 мм, если она не хотела, чтобы Philips получила явное преимущество на рынке музыкальной индустрии.
Хотя Sony выдвинула множество аргументов, чтобы установить диаметр компакт-диска 120 мм как стандарт. Среди них тот факт, что занавес оперы или классического концерта редко опускается до конца выступления и что 120 мм позволяют вместить Девятую симфонию Бетховена и 95% классических произведений, благодаря максимально возможной продолжительности 75 минут (74 мин 33 сек).
74мин 33сек: максимальная продолжительность CD??
Действительно, максимальная продолжительность, разрешенная Красной Книгой (Red book) для компакт-диска, действительно составляет 74 минуты 33 секунды. Однако у многих дисков время воспроизведения больше. Чтобы увеличить эту продолжительность, можно изменить несколько параметров во время этой реализации.
Таким образом, можно получить снижение линейной скорости чтения данных (до 1,2 м / с) за счет уменьшения длины питов (поскольку скорость передачи данных обязательно должна оставаться постоянной).
Также можно слегка поиграть на длине начального радиуса считывания. Эти «уловки», теоретически позволяющие увеличить максимальную продолжительность до 79 мин 18 секунд (иногда и больше), могут приводить к ошибкам отслеживания трека в определенных системах.
Важно отметить, что изготовленные таким образом диски могут не соответствовать требованиям Red book — (Красной книги).
В апреле 1980 года во время конференции по DAD (Digital Audio Disc) название «цифровой аудио диск» был окончательно сохранен как некий стандарт.
Тем не менее, на этой конференции разными производителями было предложено несколько систем. В дополнение к оптически читаемым дискам Sony и Philips Telefunken представила свою механическую систему ( TED ), названную «Mini Disc», а JVC — электростатическую систему ( AHD / VHD , Audio High Density / Video High Density).
Между системой компакт-дисков и TED и AHD была большая разница. Действительно, для системы Sony / Philips тонкий гладкий пластиковый слой защищал аудиоданные, записанные на диск, а режим оптического чтения предотвращал любой контакт с его поверхностью, в то время как системы JVC и Telefunken выполняли прямое чтение путем контакта.
Тем не менее конференция DAD в апреле 1981 г. собиралась сохранить проект JVC и, конечно же, систему цифровых аудиодисков от Philips и Sony.
Существенный момент оставался нерешенным, и в мае 1980 года метод объединения аудиоданных на диске: последовательная организация данных, включая данные для исправления ошибок, позволяющих эффективное декодировать сервосистемами.
Philips предложил M3, но недавняя работа инженеров привела к рождению очень мощной модуляции EFM (модуляция от восьми до четырнадцати = модуляция от 8 до 14 бит), которая разрешила плотность данных на диске на 30% выше, чем у М3.
Это увеличение плотности было более лучшим, увеличение диаметра диска с 115 до 120 мм позволило увеличить 10% дополнительной плотности и, следовательно, времени считывания.
Нет сомнений в том, что на этих базах диаметр 115 мм, изначально выбранный Philips для компакт-диска, мог быть принят, поскольку это решение позволило бы увеличить время воспроизведения до 97 минут.
Эта возможность увеличения времени чтения не рассматривалась, поскольку такой период повлиял бы на стоимость производства CD-плееров и на сложность их реализации, и предпочтение было отдано увеличению. Расстояние между витками составляет 1,6 мкм вместо первоначально запланированных 1,45 мкм. Точно так же это увеличение плотности позволило бы довести длину ямок до 0,6 мкм вместо 0,5 мкм.
Сначала Sony выступила против объединения EFM, аргументируя это тем, что это было слишком сложно реализовать, но передумала ввиду графика, который предусматривал вывод на рынок нового диска в октябре 1982 года. Бренд согласился с EFM в июне 1980 года.
Это соглашение позволило Philips заявить об авторстве EFM и Sony в отношении кода исправления ошибок CIRC (код исправления ошибок Рида-Соломона или, точнее, кодирования Рида-Соломона с перекрестным чередованием).
Этот код исправления ошибок был принят в мае 1980 года в ущерб коду, разработанному Philips. Основная причина этого выбора заключалась в том, что IARC имел значительные преимущества, такие как интерполяция соседних выборок для приближенного вычисления непрочитанной выборки в случае перегрузки кода коррекции, вызванной большой ошибкой чтения. данные (грязь, удары и т. д.).
В свою очередь, IARC потребовал использовать 16 КБ ОЗУ по цене около 50 долларов, что значительно увеличило бы отпускную цену дисков.
CIRC : Процесс считывания с помощью оптического лазера системы компакт-дисков в принципе очень подвержен ошибкам при считывании. Это может быть вызвано царапиной, плохим нажатием (тонкая микроскопическая гравировка) или плохим сервоуправлением (плохое отслеживание, расфокусировка, колебания дискового двигателя).
Чтобы справиться с этими непредвиденными обстоятельствами, проектировщики разработали процесс, позволяющий (в определенных пределах) строго исправлять эти ошибки.
Это IARC , или код Рида-Соломона с перекрестным чередованием, или код чередования Рида-Соломона.
Этот термин охватывает два различных принципа: обнаружение ошибок и исправление ошибок.
Обнаружение ошибок выполняется путем добавления битов четности на байтовом уровне. Эти дополнительные данные позволяют проверять достоверность кадра (1 кадр на диске состоит из 34 байтов и длится 136 мкс), а затем надо обнаруживать, количественно определять и исправлять ошибку.
Однако исправление ошибок не может работать более чем с одним байтом на кадр, то есть длиной приблизительно 5 мкм, но царапина, очевидно, измеряется в миллиметровом масштабе.
Здесь вступает в игру концепция чересстрочной развертки, роль которой заключается в адаптации к двум масштабам, миллиметровому (размер царапины) и микрометрическому (максимальный размер коррекции):
- Данные записываются на диск в чересстрочной последовательности. Таким образом, два последовательных «музыкальных кода» физически удалены на диске. Таким образом, царапина влияет на соседние коды на диске.
- Во время деинтерлейсинга, выполняемого считываемым процессором, эта серия последовательных ошибочных кодов «разбивается» на множество небольших кодов, которые удалены друг от друга и изолированы друг от друга.
- Начальная миллиметровая царапина разбита на множество микрометрических ошибок шкалы, которые, таким образом, можно исправить.
продолжение следует…
