DD224712A5

DD224712A5 - Anordnung zum lesen eines optisch lesbaren aufzeichnungstraegers

Info

Publication number: DD224712A5
Application number: DD84266787A
Authority: DD
Inventors: Josephus A H M Kahlman; Constant Baggen
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1983-09-02
Filing date: 1984-08-30
Publication date: 1985-07-10
Also published as: DE3469969D1; CS275638B6; EP0143474A1; EP0143474B1; US4631714A; ATE33079T1; HK85191A; ES535517A0; JPS6074157A; CS8406609A2; JPH0476192B2; CA1235499A; ES8505485A1; SG51090G; NL8303061A

Abstract

Ein Compact-Disc-Digital-Audio-Spieler kann zum Lesen optischer Audioplatten, in denen digitale Information gespeichert ist, dadurch geeignet gemacht werden, dass die Zeitbasiskorrekturschaltung in diesem Spieler mit einem Taktsignal gesteuert wird, dessen Frequenz keine konstante Referenzfrequenz, sondern eine Frequenz ist, die mit der Zeitbasis des gelesenen Signals gekoppelt ist. Hierdurch bekommen das Datensignal und der Untercode eine gleiche Zeitbasis, ohne dass die verfuegbaren integrierten Schaltungen fuer den Compact-Disc-Digital-Audio-Spieler geaendert zu werden brauchen. Fig. 2

Description

o4 362/13

Anordnung sum Lesen eines optisch lesbaren Auizeichnungs- . trägers

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung sum Lesen eines optisch lesbaren, scheibenförmigen -Aufzeichnungsträgers, in dem Information gespeichert ist, die digitale Datensignale und digitale Untercodesignale enthält, mit einem Demodulator zum Demodulieren des vom Aufzeichnungsträger gelesenen Signals, zum Trennen dar digitalen Datenaignale und der digitalen Untercodesignale und zum Erzeugen eines ersten Taktsignals, das mit der Kanalbitfrequenz des gelesenen Signals verknüpft ist, und mit einer Fehlerkorrekturschaltung, die ein Pufferregister enthält, in das das digitale Datensignal mit einer mit diesem ersten Taktsignal verknüpfen frequenz eingelesen und mit einer !Frequenz ausgelesen wird, die mit einem von einem Oszillator gelieferten zweiten Taktsignal verknüpft ist, wobei dieses Pufferregister zum Erzeugen eines 3¹Ul!signals eingerichtet ist, das ein Maß für den momentanen Füllgrad dieses Pufferregisters ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Sine derartige -Anordnung ist der bekannte Compact-Disc-Digital-Audio-Spieler, der u. a. von der iii^ma 2J.V. Philips Gloeilampenfabriken mit der Typenbezeichnung ITummer CD 100 auf den Harkt gebracht und in der Zeitschrift "Philips Technical Review", 40, Ur. 6, im ganzen Heft beschrieben ist, welches Heft als hierin referenzweise aufgenommen betrachtet

Bei dieser bekannten Anordnung enthält das Datensignal digitale iluster eines analogen Audiosignals, das in der

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Anordnung mit Hilfe eines Digital-Analog-Wandlers zurückgewonnen wird. Das Untercodesignal enthält Adressinfonnation und möglicherweise Information über den Inhalt der Datensignale. Das ihzfferregister wird zum Wiederhersteilen der beispielsweise von Exzentrizitäten im Aufzeichnungsträger ausgelösten Zeitbasisfehler im Datensignal verwendet, weil sonst diese Zeitbasisfehler im wiederhergestellen analogen Audiosignal störend hörbar werden

kj Beseitigung dieser Zeitbasisfehler wird die Frequenz des zweiten Taktsignals weitgehend konstant gehalten, während . das erste Taktsignal der Zeitbasis des gelesenen Datensignals folgt. Das vom Demodulator gewonnene Datensignal enthält · die digitalen Audiosignale zusammen u. a. mit Paritätsbits für die Fehlerkorrektur. Weiter sind diese Datensignale ineinander verschachtelt, so dai3 fehler sich verteilen und leicht korrigieren lassen. Diese Korrektur und das folgerichtige Anordnen dieser digitalen Audiosignale erfolgt in der Fehlerkorrekturchaltung, die dazu eine Speicherschaltung erfordert. Bei der bekannten Anordnung wird der Pufferspeicher durch einen Teil dieser Speicherschaltung gebildet.

Sine mögliche V_erwendung des Compaet-Disc-Digital-Audio-Systems ist die Verwendung des Aufzeichnungsträgers als Festwertspeicher (ROM), wobei das dem digitalen Datensignal zugrunde liegende Signal kein analoges Audiosignal zu sein braucht, sondern ein digitales Signal, das nicht wie beim bekannten Spieler einer Audiokette, sondern einer digitalen Verarbeitimgskette zugeführt wird.

3s zeigt sich bei einer derartigen Verwendung als störend, daß die bekannte Anordnung ein datensignal mit einer korrigierten Zeitbasis und ein Untercodesignal mit einer nicht korrigierten Zeitbasis erzeugt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile der bekannten Anordnung zu verwenden·

Darlegung; des T/esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung V_. eingangs erwähnter Art anzugeben, bei der dieses Problem gelöst ist, ohne daß im Demodulator oder in die Fehlerkorrektur schaltung eingegriffen zu werden braucht, so daß für die genannte Verwendung die gleichen integrierten Schaltungen für den Demodulator und die Fehlerkorrekturschaltung wie für eine Anordnung zum 7/iedergeben von Audiosignalen verwendet werden können»

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Frequenz des Oszillator von diesem Füllsignal derart gesteuert wird, daß Änderungen des Füllgrades des Pufferregisters durch Änderungen in der vom zweiten Taktsignal bestimmten Lesefrequenz gegengekoppelt werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch diese Maßnahme die Wirkung des Pufferspeichers hinsichtlich der Zeitbasiskorrektur de3 D_atensignals außer Betrieb gesetzt wird, so daß das •'-'atensignal mit dem Untercodesignal synchron bleibt, v/ährend die Satsache, daß beide Signale keine konstante Zeitbasis mehr haben, für die Weiterverarbeitung dieser Signale nicht störend ist, weil digitale Verarbeitungsketten in der Hegel viel größere Seitbasisfehler erlauben, als für die Wiedergabe von Audiosignalen zulässig ist. Die erfindungsgemäße Maßnahme genügt dabei der gestellten Bedingung, weil der Oszillator an die Stelle eines äefarenzquarsossiliators zum Erzeugen des zweiten

Taktsignals bei der bekannten Anordnung kommt, während bei der bekannten Anordnung das Füllsignal auch extern zur Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers verfügbar ist. Die erfindüngsgemäße Maßnahme erfordert also keine Änderung des Demodulators oder der Fehlerkorrekturschaltung.

Sine -Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist '*: dadurch gekennzeichnet, daß das Füllsignal über ein Tiefpaßfilter mit einer Bandbreite, die viel größer als die . Frequenz von Änderungen im ersten taktsignal durch Exzentrizitäten im Aufzeichnungsträger ist, dem Oszillator zugeführt wird.

Durch diese Maßnahme geht das Füllsignal als ^ehlersignal für die Regelung des Antriebs des Aufzeichnungsträgers verloren»

Hinsichtlich der Regelung des Antriebs des Aufzeichnungsträgers kann eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung weiter noch dadurch gekennzeichnet werden, daß die Anordnung eines Referenzossiilator zum Erzeugen eines Referenztaktsignals und eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des ersten Taktsignals mit dem Referenztaktsignal zum Steuern des Antriebs des Aufzeichnungsträgers enthält.

Sine andere Abwandlung der Erfindung ist noch dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen Referenzoszillator zum Erzeugen eines Referenstaktsignals und eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des zweiten Taktsignals mit dem Referenztaktsignal zum Steuern des Antriebs des Aufzeichnungsträgers enthält.

-5-Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Ss zeigen:

Fig. 1: eine bekannte Anordnung ;

3?ig. 2: eine Aus führung 3 form der erfindungsgemäßen Anordnung.

In ~ig. 1 sind schematisch die hinsichtlich der Erfindung wichtigen Teile des bekannten "Gompact-Disc-Digital-Audio"-Spielers dargestellt, die in der erwähnten Veröffentlichung beschrieben sind. Dieser Spieler enthält eine optische Leseanordnung 3, die mittels eines Laserstrahls 4 einen von einem Motor 2 getriebenen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 1 liest. Das gelesene Signal gelangt an einen EFM-Demodulator 5, in dem das Signals entsprechend dem genormten Compact-Disc-Digital-Autio-System demoduliert wird. Im EZM-Deniodulator 5 wird ein mit dem gelesenen Signal synchrones ^alctsignal S mit einer mittleren frequenz von 4.3213 MHz auf der B_asis von 588 Kanalbits pro Raster erzeugt. Danach wird das gelesene Signal in ein Untercodesignal SUB, das an einen Ausgang 6 gelangt, und in ein Datensignal DATA aufgespaltet. Dieses Datensignal DAlA gelangt für weitere Bearbeitung an eine Schaltung 7, in der wieder entsprechend der Compact-Disc-Digital-Audio-lTorm mögliche Fehler in dem Datensignal korrigiert v/erden und .dieses neu geordnet wird und an einen Ausgang gelangt. ?ür diese Bearbeitung enthält die Schaltung 7 einen Speicher, von den ein Teil als ein Puffer 8 geschaltet ist. In diesem Puffer 3 wird das Datensignal DATA

synchron mit dem Taktsignal 3 eingelesen, wobei eine Korrektur dafür erfolgt, daß die Taktfrequenz von 4.3218 MKs

auf 588 Kanalbits pro Raster "basiert, während das Signal DATA weniger ^its pro Easter durch die Abtrennung von Kanalbits und EPM-Demodulation aufweist und mit einem Taktsignal, gekoppelt mit einem aus dem Quarzoszillator 10 herrührenden konstanten Taktsignal mit einer frequenz von 4.2336 MHz, geteen wird, wobei diese frequenz auf einem demodulierten Datensignal basiert, bei. dem ebenfalls die Paritätsbits entfernt sind und nur noch auschließlich die Bits des digitalen Audiosignals vorhanden sind« Die wirkliche ~ ibre-. quenz, mit der der Puffer 8 gelesen wird, weicht davon einerseits ab, weil dieser Puffer mit 8 Bits parallel organisiert ist, und zum anderen, weil das Signal im Puffer noch Paritätsbits enthält. Auf diese Weise werden Zeitbasisfehler aus dem Datensignal entfernt, die beispielsweise . durch Exzentrizitäten des Aufzeichnungsträgers 1 oder Unregelmäßigkeiten im Antrieb durch den Motor 2 entstanden sind, Der Puffer 8 ist derart ausgelegt, daß er ein Signal S erzeugt, das ein Maß für die momentane Füllung des Puffers 8 und damit ein Maß für den momentanen Zeitfehler ist. Dieses Signal S wird daher über ein Tiefpaßfilter 11 dem Motor 2 zugeführt und regelt dessen Drehzahl derart, daß der mittlere Zeitfehler gleich JJull ist. Auf diese V/eise wird am Ausgang 9 ein Datensignal mit einer konstanten Zeitbasis erhalten, was wesentlich ist, da im bekannten Spieler das Datensignal digitalisierte Audioinfonnation ist, bei der Zeitfehler störend hörbar werden können. Der Untercode SU3 erscheint dabei am Ausgang β, ohne daß er für diese Zeitfehler korrigiert ist, war für AudiοVerwendungen nicht störend ist.

Sine mögliche Verwendung für das Compact-Disc-Digital-Audio-System ist die Verwendung des Aufzeichnungsträgers als Leaespeicher (ROM), wobei das dem S?M-codierte Signal zugrunde liegende Signal kein A_udiosignal, sondern ein digitales

Signal ist, das nicht wie "beim bekannten Spieler an eine Audiokette, sondern an eine digitale Verarbeitungskette gelangt. Pur die Codierung bestehen dabei einige Möglichkeiten. So ist es möglich, ein digitales Signal gleichsam als ein analoges Signal au behandeln und mit einem Analog-Digital-Wandler und einer SI¹M- C ο die rungs schaltung umzuwandeln, wobei möglicherweise eine höhere Speicherkapazität dadurch erreiht werden kann, daß das ursprüngliche digitale Signal zunächst . in ein logisches Signal mit mehreren Pegeln umgewandelt wird. Auch ist es möglich, die Bits eines digitalen Signals zu gruppieren und gleichsam als das Ausgangssignal eines Analag-^igital-Wändlers zu behandeln. Im ersteren 5*all wird das digitale Signal nach der Digital-Analog-Wandlung und im zweiten Pail ohne ^igital-^-nalog-'^andlung neugewonnen.

Ss zeigt sich bei der genannten "Verwendung nachteilig, daß der Untercode SUB am -Ausgang S nicht mehr mit dem korrigierten Datensignal am Ausgang 9 synchron ist. Tax. dieses Problem sind Lösungen denkbar, die den Nachteil haben, daß beispielsweise in die Schaltung 7 eingegriffen werden muß. Da dies oft eine integrierte Schaltung ist und es unvorteilhaft ist, insbesondere für die Verwendung nach obiger Beschreibung eine Sonderausführung dieser integrierten Schaltung herzustellen, ist eine Lösung erwünscht, die die Schaltung 7 unverändert läßt,

Hine derartige Lösung ist in ?ig. 2 dargestellt. Hierin haben -eile entsprechend ^'ig. 1 gleiche Bezugsziffern.

Bei der Anordnung nach 3¹Ig. 2 ist der Quarzoszillator durch einen spannungsgesteuerten Oszillator 12 ersetzt. Dieser spannungsgesteuerte Oszillator 12 wird aber ein Tiefpaßfilter 13 mit dem Signal S_n gesteuert, das ein-Maß für die

momentane füllung des Puffers 8 ist. Hierdurch, erfolgt 'der Lesevorgang des Puffers 8 derart, daß er immer im wesentlichen bis zu einem ^eferenzpegel gefüllt ist, oder auch derart, daß der Lesevorgang genau so schnell erfolgt (abhängig Ton der G^enzfrequenz des filters 13) wie der Schreib Vorgang« Hierdurch, erscheint das Datensignal am Ausgang 9 mit der gleichen Unregelmäßigkeit, wie sie das Taktsignal S aufweist, oder synchron mit dem Untercode 3U3 am Ausgang 6.

Zum Konstanthalten des mittleren Taktes, in dem die Daten gelesen werden, wird das Taktsignal S in einer Phasenvergleichsschaltung 1.4 mit dem Ausgangs signal eines 'Quarzoszillators 15 verglichen, der auf eine Frequenz von 4.3218 IiSEz abgestimmt ist. Mit dem Ergebnis dieses Vergleichs wird über das Tiefpaßfilter 11 der Motor 2 gesteuert, wodurch, das Taktsignal 3 und also der Takt, in dem das Datensignal gelesen wird, hinsichtlich der frequenz des Quarzoszillators 15 stabilisiert wird,

,-' Die Bandbreite des Tiefpaßfilters 13 ist vorzugsweise größer als die zur Plattenesrzentrizität gehörende -'requenz, damit der Oszillator 12 Änderungen im Taktsignal S durch diese Exzentrizität folgt« Diese Bandbreite beträgt beispielsweise 500 Hz,

Da die Kopplung zwischen dem taktsignal S_n und dem Oszillator 12 hinsichtlich der Drehzahl des Motors 2 schnell ist, kann für die Motorsteuerung auch das Ausgangssignal des Oszillators 12 statt des Taktsignals 3 verwendet werden. Der Quarzoszillator 15 muß dabei auf 4.2336 1.IKz statt auf 4· 3218 iJHz abgestimmt sein.

Claims

Erfindungsans-orucfa.

1. Anordnung zum Lesen eines optisch lesbaren, scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers, in dem Information gespeichert ist, die digitale Datensignale und digitale Untereodesignale enthält, mit einem Demodulator zum Demodulieren des vom Aufzeichnungsträger gelesenen Signals, zum Trennen der digitalen D_atensignale· von den digitalen Untercodesignalen und zum Erzeugen eines ersten Takt- signals, das mit der Kanalbitfrequenz des gelesenen Signals verknüft ist, und mit einer fehlerkorrektur- Schaltung, die ein Pufferregister enthält, in das das digitale Datensignal mit einer mit diesem ersten Taktsignal verknüpften frequenz eingelesen und mit einer Frequenz ausgelsen wird, die mit einem von einem Oszillator gelieferten zweiten Taktsignal verknüpft ist, wobei dieses Pufferregister zum Erzeugen eines Füllsignala eingerichtet ist, das ein Maß für den momentanen Füllgrad, dieses Pufferregisters ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Frequenz des Oszillators von diesem Füllsignal derart gesteuert wird, daß Änderungen des Füllgrades des Pufferregisters durch Änderungen in der vom zweiten Taktsignal bestimmten Lesefrequenz gegengekoppelt werden.
2. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Füllsignal über ein Tiefpaßfilter mit einer Bandbreite, die wesentlich großer als die Frequenz von Änderungen im ersten taktsignal durch Exzentrizitäten im Aufzeichnungsträger ist, dem Oszillator zugeführt wird.
3. Anordnung nach den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Anordnung einen Refsrenzoszillator zum Erzeugen eines ^eferenztaktsignals und eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des ersten Taktsignals mit dem

Referenztaktaignal zum Steuern des Antriebs des Aufzeichnungsträgers enthält.

Anordnung nach den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Anordnung einen Referenzoszillator zum Erzeugen eines Referenztaktsignals und eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des zweiten Taktsignals mit dem Referenztaktsignal zum Steuern des Antriebs des Aufzeichnungsträgers enthält.

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