2009/10/20 デジタル機器の仕組みⅠ 音楽情報機器 CD CDの規格誕生 • ＣＤファミリーの誕生 1980年フィリップスとソニによって規格が発表された。 1980年フィリップスとソニーによって規格が発表されたＣＤの本質は Digital Audio Disc Digital Data Disc ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃＤｉｇｉｔａｌＡｕｄｉｏ（ＣＤ－ＤＡ） 1 2009/10/20 オーディオＣＤの規格ＲｅｄＢooK オーディオCDの場合 ●チャネル数／２（ステレオ）, 周波数特性／20～20kHz, ●チャネル数／２（ステレオ）周波数特性／20～20kHz ダイナミックレンジ／98dB ●信号フォーマットサンプリング周波数／44.1kHz, 量子化／16ビット直線 ●変調方式 EFM（Eight‐to‐Fourteen Modulation） ●エラー訂正 CIRC（Cross‐Interleaved Reed‐Solomon Code）いわゆる「サーク」。 ●サブコードの埋め込みが可能。ＣＤの物理的サイズ 2 2009/10/20 ＣＤプレーヤーの構造ＰＬＬ：Phase Locked Loop 位相同期回路外部から入力された基準信号と、発振器からの出力との位相差が一定になるように、ループ内発振器にフィードバック制御する回路 PLLの機能（Phase‐locked loop）入力信号と出力信号の位相を同期位相比較器ループフィルター VOC 分周器位相比較器：位相比較器位相差を電圧に変換する回路ループフィルター：回路の発振を防ぐための回路 VOC：入力された電圧で周波数制御をする回路分周器：周波数を整数分の１で出力する回路 PLL周波数シンセサイザ 3 2009/10/20 周波数制御のイメージ電圧信号に変換回転制御オーディオＣＤの構造 4 2009/10/20 オーディオＣＤへの記録とは何か？デジタル音楽情報を符号化したあと、オーディオＣＤに記録するレーザの反射率の差を利用して符号化情報を記録・再生ランド→０ビット→１ラベル面０．１μｍアルミミュウム反射面１．２ｍｍポリカーボネート層トラックピッチ 1.6μｍ回転数制御エレクトロニクスのための数理Ⅰの復習回転速度はレコードは外側と内側で回転速度が違うＣＤはピックアップの位置に同期してＣＤの回転数を制御している。 v = rω CD‐DA の回転数は 200～530rpm 5 2009/10/20 ＣＤピックアップ７８０nmの波長の光（赤外線）ランド→０ビット→１ラベル面アルミミュウム反射面ポリカーボネート層ポリカボネト層旭硝子のホームページでＣＤピックアップに関する説明を参考にせよ。 https://www.agc.co.jp/rd_j/j_pickup1.html オーディオＣＤの特徴オーディオＣＤとＰＣ用のＣＤ－ROMは異なるもの？オーディオＣＤをパソコンで CD－ROM にダビングすると音質が劣化する？オーディオCDには誤り訂正機能がない？ 6 2009/10/20 オーディオＣＤのチャンネルビット値データビット８/14変換チャンネルビット 0 00000000 01001000100000 1 00000001 10000100000000 2 00000010 10010000100000 3 通常１byteは８bit であるがＣＤは１４bitとしている。 4 読み取り誤りをなくすための方策 00000011 10001000100000 00000100 01000100000000 5 00000101 00000100010000 6 00000110 00010000100000 7 00000111 00100100000000 8 00001000 01001001000000 : : : : : : 25 5 11111111 00100000010010 ランドからビット、ビットからランドへの移動の際に“１”になるように設定されている。ＣＤ自際なるよう設定されてる。自身で読み取り誤りを検出して訂正する。 Cross Interleaved Reed‐Solomon Code ＣＤにはチャンネルビットを読み込んでデータビットに変換する機能（装置）が内蔵されている。演習問題 10月27日までに提出 • ＣＤの最大回転速度および最低回転速度を線速度単位 m/sで表わしなさい。最大回転数rpm(1分当たりの回転数）線速度＝移動した長さ[m] [] 時間ｓ • ＣＤに記録されている情報の物理的な長さはどのくらいか？ＣＤのサイズを参考に求めよ。ただし、簡単仕様としてトラックピッチを10μｍとする。 7 2009/10/20 中間レポート課題以下のホームページ情報を参考にオーディオＣＤとパソコン用ＣＤ（ＣＤＲＷなど）とのちがＤとパソコン用ＣＤ（ＣＤーＲＷなど）とのちがいについてまとめよ。コピーではなく内容を理解して要点をまとめること。（コピーの場合は0点） http://www.cds21solutions.org/osj/j/family/red. ht l html 提出日： 11月13日印刷して提出せよ。 8