Демультиплексирование и цифро-аналоговая обработка сигналов

 

Между проигрывателями компакт-дисков имеются различия в обработке цифровой информации на последних этапах. Например, существует возможность цифровую информацию для левого и пра­вого каналов обрабатывать одним ЦАП последовательно, друг за другом, а затем сигналы подавать на канальные фильтры по отдель­ности. Такой вариант имеет, однако, тот недостаток, что приводит к запаздыванию сигнала в одном из каналов примерно на 4 мкс. Другой вариант дает возможность исключить такое запаздывание на 4 мкс и заключается в том, чтобы использовать и для левого, и для правого каналов собственный ЦАП.

Последовательные данные содержат попеременно информацию правого и левого каналов. Демультиплексирование аудиоинформа­ции происходит по заднему фронту 24-го импульса тактового сигна­ла (BCLK) и по переднему фронту 25-го импульса BCLK. Сигнал тактирования слов данных (WCLK), выполняющий функцию передачи данных внутреннего счетчика, попеременно подключает последовательные данные к соответствующему ЦАП. В функцио­нальном отношении этот процесс аналогичен процессу переключе­ния видеоголовок в видеомагнитофоне.

Цифро-аналоговое преобразование - последний шаг в последо­вательности обработок до усиления звукового стереосигнала.

Если осуществлять преобразование квантованных выборок в ана­логовую величину, то возникают выбросы. Хотя ие­рархическая структура (контур) выбросов соответствует форме зву­кового сигнала, постоянная двухпозиционная коммутация производит бесконечный ряд частот-гармоник. Для того чтобы избежать этого эффекта на качество воспроизведения каждая выборка сохраняется, пока не начнет осуществляться последующая. Образуется ступенчатая форма сигнала. Такое представле­ние более соответствует первоначальной форме аналогового сигна­ла, чем ряд выбросов. Эта функция УВХ выполняется в цифро-аналоговых преобразователях.

Слово данных, занесенное в 16-разрядный приемный регистр, преобразуется в одно из 2¹⁶ = 65536 аналоговых значений.

В настоящее время в некоторых проигрывателях КД использует­ся 18-ти разрядный цифровой фильтр для того, чтобы обеспечить 8-кратную скорость выборки. В связи с этим применяется также и 8-разрядный ЦАП. Применение такой системы обеспечивает максимальное приближение (точность преобразования) выходного сигнала, которое оказывается в 4 раза выше (2¹⁸=262144), чем при использовании обычных 16-разрядных ЦАП. 18-разрядный цифровой фильтр в схеме может предшествовать 16-разрядному ЦАП. В этом случае последние (17-й и 18-й) биты просто отбрасываются как ненужные и не обрабатываются.

Для того чтобы при подключении других цифровых устройств не надо было бы заново осуществлять цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразования, цифровая шина стандартизируется. Эту функцию выполняет последовательное устройство сопряжения с высокой скоростью передачи данных. У сигнала на контакте гнезда цифрового выхода проигрывателя КД отсутствует постоянная составляющая, так как переменный сигнал (цифровой) развязан че-рез соответствующий транслятор.

Для того, чтобы подавить шумы квантования, которые тем сильнее, чем выше частота исходного аудиосигнала, в канал обработки налогового звукового сигнала, восстановленного в ЦАП, вводятся схемы коррекции внесенных при записи предыскажений и ФНЧ. Дополнительный ФНЧ отфильтровывает имеющиеся остатки несу­щей частоты (44,1 кГц). Управление включением схемой предыскажений происходит по информации в Q-канале субкода.