- •Лабораторная работа№ 4. Основы технологии цифровой записи-воспроизведения звука
- •1. Цель работы
- •1. В какой форме существует звук в природе и воспринимается человеком?
- •2. Что такое аналого-цифровое преобразование? Как оно осуществляется.
- •3. От чего зависит точность аналого-цифрового преобразования?
- •4. От какого параметра цифровой записи звука зависит динамический диапазон. Каким образом он определяется?
- •8. Каким образом организовано управление скоростью вращения компакт-
- •9. Каковы продолжительность звучания стандартного компакт-диска и ско-
- •10. Из каких элементов состоит дорожка цифровой записи компакт-диска?
- •5. Как происходит выбор частоты дискретизации? Каким соотношением пользуются на практике.
- •6. Что такое цифро-аналоговое преобразование? Как оно осуществляется.
- •7. Какие фирмы вели разработку, когда и кем был принят стандарт на систему
- •11. Какая структура организации данных реализована в системе компакт-
- •12. Какую информацию содержат области вводной, выводной и программной
- •13. Опишите промышленную технологию изготовления компакт-дисков.
- •14. Проанализируйте схему воспроизведения компакт-диска, дайте характе-
- •15. Какие технические и математические системы позволили обеспечить по-
- •16. Что называется автотрекингом? Какова причина введения данной си-
- •17. Как реализовано автоматическое и дистанционное управление проигры-
- •18. Перечислите основные режимы работы проигрывателя компакт-дисков
- •19. Какой режим позволяет создавать программу воспроизведения дорожек в
5. Как происходит выбор частоты дискретизации? Каким соотношением пользуются на практике.
Процесс преобразования непрерывного аналогового сигнала в последовательность его мгновенных значений называется дискретизацией.
Выбор частоты дискретизации в общем случае определяется теоремой Котельникова (теоремой отсчетов):
«Если наивысшая частота в спектре функции S(t) меньше, чем fm, то функция S(t) полностью определяется последовательностью своих значений в моменты, отстоящие друг от друга не более чем на 1/2fm секунд».
Под функцией S(t), понимаем непрерывный аналоговый звуковой сигнал, а под частотой fm – наивысшую частоту требуемого звукового диапазона.
На практике частота дискретизации выбирается из соотношения: FД = (2,1÷2,4)fm.
Верхняя граница диапазона звуковых частот ограничивается 20 кГц, а соответствующая частота дискретизации выбирается равной 44,1 кГц.
6. Что такое цифро-аналоговое преобразование? Как оно осуществляется.
Воспроизведение цифровой фонограммы – процесс обратный записи. Процесс преобразования последовательности отсчетов в аналоговый звуковой сигнал называется цифро-аналоговым преобразованием, а устройство – цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП).
7. Какие фирмы вели разработку, когда и кем был принят стандарт на систему
«Компакт-диск»?
Наиболее совершенной оказалась система с оптическим диском, разработанная совместно фирмами SONY и PHILIPS. К маю 1982 года был подготовлен проект международного стандарта на систему оптической звукозаписи «Компакт-диск». К сентябрю того же года контракты на производство проигрывателей компакт-дисков и самих компакт-дисков подписали уже 44 фирмы производители. В октябре 1982 года стандарт на систему «Компакт-диск» был принят на конференции Международной Электротехнической Комиссии. В это же время были завершены работы по созданию необходимых полупроводниковых лазеров и специализированных больших интегральных схем цифровой обработки сигнала.
8. Каким образом организовано управление скоростью вращения компакт-
диска? Для чего это необходимо?
От начала до конца воспроизведения компакт диска скорость его вращения снижается от 500 до 200 мин-1 это необходимо для обеспечения постоянной линейной скорости движения дорожки относительно лазерной головки (1,25 м/с что обеспечивает скорость цифрового потока – 4,3218 Мбит/с) и максимально использовать информационную емкость диска.
9. Каковы продолжительность звучания стандартного компакт-диска и ско-
рость цифрового потока?
Длительность звучания компакт диска около 74 мин, скорость цифрового потока – 4,3218 Мбит/с
10. Из каких элементов состоит дорожка цифровой записи компакт-диска?
Дайте характеристики этих элементов.
Дорожка записи представляет собой цепочку продолговатых углублений, называемых питами (от англ. pits – углубления, ямки), и интервалов между ними образующие дорожку записи. Все питы имеют глубину 0,1 мкм, ширину 0,5–0,8 мкм, длина питов изменяется в соответствии с записанным сигналом от 0,87 мкм до 3,18 мкм. Расстояние между питами 0,5 мкм, шаг записи –
1,5 мкм.
