KR100428394B1 - 기록매체및그기록/재생장치 - Google Patents
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Abstract
고음질과 종래의 재생장치에서 동작가능한 기록매체는 적어도 제 1층(L1) 및 제 2층(L2)을 갖는 2층 구조가 제공되어 있는 기록층을 가지고, 음성데이터프로그램은 종래의 포맷인 제 1데이터포맷으로 제 1층에 기록되며, 음성데이터프로그램이 제 2의 즉 새로운 데이터포맷으로 제 2층에 기록되어 진다. 제 1층 및 제 2층에 기록된 음성데이터프로그램은 같은 프로그램이고, 하이샘플링데이터를 새로운 포맷으로 가지는 1-비트 △∑변조를 이용하여 생성되어질 수 있는데, △∑변조신호는 종래포맷의 로우샘플링레이트신호를 만들기 위하여 연속적인 데시메시션필터들을 통과하게된다. 이 2층 디스크는 디스크의 내용테이블을 감지하고 픽업의 레이저광선 촛점을 제어하는 디스크판별단자와 작동클럭주파수 및 디스크상에 형성된 피트(pits)에 기록된 데이터를 독출하는 디코더를 이용하여 재생될 수 있다.
Description
본 발명은 일반적으로 음성데이터를 새로운 데이터포맷으로 기록하는 기록매체, 특히 2층의 기록매체에 관한 것이다.
콤펙트디스크(CD)는 이제 고음질의 기록매체로서 유명하고, 전형적으로 약 12 cm 직경상에 44.1kHz의 샘플링주파수(fs)를 가지며 16비트의 양자화수를 지닌 디지털음성데이터가 기록되어 있다.
오디오산업의 발전과 다양한 기록매체의 고성능 및 고전송속도의 요구에 따라 이하 제 1세대 CD라 언급되는 CD에 고음질이 필요하게 되었고, 이러한 고음질을 실현하기 위하여 첫번째 시도로 고안된 것이 샘플링주파수를 증가시키는 것이다.
좀더 상술하면, 제 1세대 CD의 fs＝44.1kHz의 샘플링주파수는 음성신호데이터의 주파수대역성분을 20kHz이내에서 제한하지만, 더높은 샘플링주파수는 20kHz 보다 높은 주파수의 음성데이터를 CD가 기록하도록 하여 보다 자연음에 충실한 음성이 기록 및 재생된다.
제 1세대 CD의 샘플링주파수보다 더 높은 샘플링주파수의 데이터포맷을 가지는 새로운 CD매체시스템을 구축하는 것이 가능하나, 이러한 새로운 CD매체시스템은 여러가지 실용상의 문제점을 포함한다. 만일 이러한 새로운 CD매체가 실현된다면, 제 1세대 CD와 호환가능하여야 하는 것이 불가피하게 요구된다. 예를들어, 하이샘플링주파수의 데이터포맷을 갖는 새로운 CD를 위해 제작된 재생장치는 또한 제 1세대 CD를 재생시키는 것이 요구된다. 반면에, 기록매체로서의 CD시스템의 관점에서 보면, 새로운 CD는 제 1세대 CD용으로 사용되던 종래의 재생기상에서도 재생될 수 있어야 한다.
따라서, 비록 단순히 샘플링주파수를 증가하여 고음질이 실현될 수 있다해도, 새로운 CD는 제 1세대 CD용 재생기로는 재생될 수가 없어서, 이러한 새로운 CD는 새로운 CD시스템으로써 불충분하였다.
새로운 CD시스템용 재생기는 제 1세대 CD를 재생하도록 제조될 수 있으나, 이러한 재생을 수행하려면 제 1세대 CD용 디코더 및 D/A변환기와 새로운 CD시스템용 디코더 및 D/A변환기 기능을 하는 2가지 종류의 디지털재생회로들이 필요하다. 물론, 각각의 회로용 클럭발생기도 또한 필요하다. 이러한 부가된 회로는 재생기의 회로구조가 복잡하게 되고 크기가 대형화되고 고가의 회로구조의 결과를 가져온다. 따라서, 이러한 것들은 CD음질을 향상시키는 문제에 대한 적절한 해결책이 아니다.
상술의 문제를 해결하는 관점에서, 본 발명의 일 목적은 제 1세대 기록매체용 재생장치에서 재생될 수 있는 새로운 기록매체를 제공하고 또한 이 새로운 기록매체용 기록/재생장치를 제공하는 것이다.
본발명의 일 양태에 따르면, 제 1층과 제 2층으로 구성되는 다층 기록매체에 있어서, 다층 중 제 2층은 기록된 제 1주파수에서 샘플링되고 1비트의 양자화 레벨을 갖는 1비트의 디지털화된 데이터 신호를 가지고, 다층 중 제 1층은 기록된 제 2주파수에서 샘플링된 디지털화된 데이터의 멀티비트 양자화 레벨 스트림을 가지며, 상기 제 1주파수는 상기 제 2주파수보다 높은 것을 특징으로 하는 다층기록매체를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 이 목적을 달성하기 위하여, 기록층은 적어도 제 1층 및 제 2층을 포함하는 복수의 층들을 가지도록 구성되고, 여기서 제 1층에는 제 1데이터포맷의 음성데이터프로그램이 기록되고, 제 2층에는 제 2데이터포맷의 음성데이터프로그램이 기록된다. 제 1 및 제 2층에 기록된 음성데이터프로그램은 같은 프로그램이다.
좀더 상술하면, 예를들어, 제 1세대기록매체용 재생장치에서 독출가능한 제 1층에 기록된 데이터는 종래의 재생장치에서 재생되기 위하여 제 1세대기록매체의 데이터포맷으로 제공되며, 반면에 기록매체가 새로운 시스템용 재생장치에서 사용되는 경우에는 고음질포맷의 데이터가 기록되는 제 2층에 기록된 데이터가 고음질의 사운드를 재생하기 위하여 독출된다. 이하 설명되는 바와같이, 본 발명은 새로운 기록매체시스템으로써의 고음질매체를 제공하고, 또한 본 발명은 종래의 재생장치와 호환할 수 있는 편의를 제공한다.
결국 본발명은, 입력아날로그신호를 제 1샘플링주파수에서 샘플링된 1비트스트림 디지털화된 데이터로 변환시키는 아날로그/디지털 변환수단과,
제 1샘플링주파수를 제 1샘플링주파수보다 낮은 제 2샘플링주파수로 변환하여서 1비트스티림의 디지털화된 데이터를 멀티비트 디지털화된 데이터로 변환시키기 위해 1비트스트림 디지털화된 데이터를 수신하는 다운샘플링 및 재양자화수단과,
제 2주파수에서 샘플링된 멀티비트 디지털화된 데이터를 다층기록매체의 한 층에 기록하는 제 1기록수단과,
제 1주파수에서 샘플링된 1비트스트림 디지털화된 데이터를 다층기록매체의 다른 층에 기록하는 제 2기록수단과,
를 포함하여서, 디지털음성프로그램을 다층기록매체에 각각 기록하는 것을 특징으로 하는 기록장치를 제공한다.
게다가 본발명은, 다층기록매체의 한 층으로부터 디지털음성신호를 재생하는 픽업헤드수단과, 상기 한 층에 해당하는 제 1포맷에 따라 제 1디지틸음성신호를 디코딩처리하는 제 1디코딩수단과,
다층기록매체의 다른 층에 해당하는 제 2포맷에 따라 제 2디지틸음성신호를 디코딩처리하는 제 2디코딩수단과,
다층기록매체의 한 층과 다른 층사이에 선택된 층을 선별하는 선별수단과,
선별수단의 출력결과에 따라 제 1 및 제 2디지털음성신호를 선택하는 스위칭수단과,
를 포함하여서, 다층기록매체의 한 층으로부터 디지털음성신호를 재생하는 것을 특징으로 하는 재생장치를 제공한다.
또한 본발명은, 제 1층과 제 2층으로 구성된 다층기록매체에 있어서,
상기 다층 중 제 2층은 기록된 제 1주파수에서 샘플링되고 1비트의 양자화 레벨을 갖는 1비트의 디지털화된 데이터 신호를 가지고,
상기 다층 중 제 1층은 기록된 제 2주파수에서 샘플링된 디지털화된 데이터의 멀티비트 양자화 레벨 스트림을 가지며,
상기 제 1주파수는 상기 제 2주파수보다 높은 것을 특징으로 하는 다층기록매체를 제공한다.
특히, 제 2데이터포맷은 제 1데이터포맷의 샘플링주파수의 정수배인 샘플링주파수로 제공되고,그러한 정수배관계는 제 1세대 기록매체 및 본 발명의 기록매체를 재생하기 위한 호환가능한 장치의 구조를 매우 간단하게 해준다.
제 2데이터포맷은 1비트 △∑변조된 신호로 설정되고, 이에 의해 샘플링주파수를 현저히 증가시킬 수 있어, 고음질을 효과적으로 실현할 수 있다.
좀더 상술하면, 제 1세대 기록매체용 재생장치에 의해 독출가능한 층, 즉 제 1층에 기록된 데이터를 제 1세대 기록매체용 데이터포맷으로 하고, 그러한 데이터는 종래의 재생장치를 이용하여 재생하고, 새로운 시스템용 재생장치는 고음질포맷데이터가 기록된 제 2층의 데이터를 독출함에 따라서 고음질의 재생이 실현된다. 제 1데이터포맷의 샘플링주파수의 정수배인 샘플링주파수를 제 2데이터포맷에 할당시킴에 따라서 제 1세대 기록매체와 본 발명의 새로운 기록매체를 모두 재생할 수있는 호환가능한 장치의 복잡한 구조를 피할 수 있게 된다.
또한 1비트 △∑변조된 신호를 가함으로써 샘플링주파수를 크게 증가시키는 것도 용이하게 된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예의 기록매체를 설명하는 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 기록매체의 기록을 설명하는 블록도,
도 3a∼도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따라 기록된 신호의 각 처리단계에서의 주파수스펙트럼을 기술하는 그래프들,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2세대 디스크용 재생장치를 설명하는 개략도,
도 5는 종래데이터가 재생되는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2세대 디스크용 재생장치를 설명하는 개략도,
도 6은 제 1세대 및 제 2세대 디스크 모두와 호환성이 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2세대 디스크용 재생장치를 설명하는 개략도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1. 디스크 11. 1비트 △∑변조 A/D변환기
12,13. 데시메이션필터 14. 비트맵핑장치
15,17. 기록신호처리부 21,39. 픽업
22. 디스크판별부 23,35. 발진기
24,27,36. 분주기 25. 모터제어기
26. 스핀들모터 28. 노멀데이터 디코더
29. 하이샘플링데이터 디코더 30. 오버샘플링 디지털필터
31. △∑변조회로 32. 스위치
33. 1비트 D/A변환기 37. D/A변환기
38. 촛점제어기 L1. 제 1층
L2. 제 2층
본 발명의 기록매체에 대한 실시예들을 이하 도 1에서 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
여기 실시예들에서 기술된 기록매체는 제 1세대 CD보다 고음질을 실현하는 기록매체이고, 이것은 fs＝44.1kHz의 샘플링주파수와 16의 양자화비트를 가진다. 좀더 상술하면, 본 발명의 샘플링주파수는 제 1세대 CD의 샘플링주파수의 64배인, 2.8224MHZ이다. 44.1kHz의 제 1세대 샘플링주파수를 fs라 하고, 2.8224MHZ의 샘플링주파수를 이하 64fs라 한다. 1비트 △∑변조된 64fs의 디지털음성신호가 기록용 디지털음성신호로써 인가된다. 이 새로운 CD 기록매체를 이하 제 2세대 CD라 언급한다.
1비트 △∑변조된 신호는 종래의 PCM변조된 신호에 있어서의 데이터용량 및 데이터전송속도와 비교했을 때 월등히 높은 주파수를 지닌채 제공될 수 있다. 64fs의 샘플링주파수를 가지는 본 발명의 실시예에 있어서, 이론상으로는 1.4MHZ 까지의 고주파성분의 데이터를 기록 및 재생할 수 있다. 그럼으로써, 제 2세대 CD는 종래의 제 1세대 CD와 비교하였을 때 현저히 높은 음질을 가질 수 있다. 제 2세대 CD는 또한 약 12cm의 직경을 가지며, 제 2세대 CD의 외관은 제 1세대 CD의 외관과 똑같다.
제 2세대 CD의 샘플링주파수는 제 1세대 CD의 샘플링주파수의 정수배로 선택된다. 이에의해 제 2세대 CD시스템과 제 1세대 CD시스템간에는 대칭이 성립되어, 호환성이 쉽고 경제적으로 유지된다.
본 발명에 따른 제 2세대 CD 기록매체는 64fs샘플링/1비트의 △∑ 변조된 포맷을 가지는 음성데이터 뿐만아니라, 제 1세대 CD와 같은 포맷을 가지는 음성데이터도 또한 기록한다.
설명의 편의를 위해, 64fs샘플링/1비트 △∑ 변조된 포맷을 가지는 음성데이터를 "하이샘플링데이터"라 하는 한편, 44.1kHz샘플링/16비트의 양자화된 제 1세대 CD포맷을 갖는 음성데이터를 "노멀(normal)"이라 한다.
제 2세대 CD를 형성하는 디스크(1)의 기록층구조는 도 1a 및 도 1b에 도시되며, 여기서 피트(pit)가 형성되어야 할 디스크(1)의 기록층은 제 1층(L1)과 제 2층(L2)을 갖는 2층 구조로 된다. 도 1b에 상세히 나타낸 바와같이 이러한 2층구조를 가지는 디스크(1)를 형성하기 위해서는, 예를들어 폴리카보네이트(polycarbonate)로 형성된 디스크기판(K)상에 스탬퍼(stamper)를 이용하여 제 2층(L2)에 데이터로써 기록된 피트(P2)를 형성한다. 절연재질의 반투명막(R2)이 스퍼터링법에 의해 침적되어서 제 2층(L2)의 반사막으로써 기능한다.
그 다음, 그러한 반사막위에 자외경화수지를 약 40 ㎛의 두께로 부어서 중간층(Ⅰ)을 형성하고, 그러한 수지를 스탬퍼를 이용하여 눌러서 제 1층(L1)의 피트(P1)를 형성하는 한편, 그 수지를 경화시키기 위해 자외선 광을 조사한다. 피트(P1)가 형성되어 있는 제 1세대 CD에서 사용된 방법과 동일한 방법으로, 알루미늄(Al)반사막(R1)은 스퍼터링에 의해 형성되고, 자외경화수지의 보호막(H)이 그 위에 형성된다.
상기 공정을 통하여, 도 1a와 도 1b에 도시된 바와같은 2층구조를 가지는 디스크(1)가 형성된다.
상기 제 2세대 CD는 12cm의 직경과 1.2mm의 두께를 가지고, 2층의 기록영역으로 이루어지며, 0.74㎛의 트랙피치와 층당 4.7G바이트의 기록용량을 가지고, 총 8.5 G바이트를 가진다. 또한, 한쪽면에 2층의 기록영역을 가지는 상기의 디스크의 대안으로, 직경 12cm, 두께 1.2mm를 가지며, 디스크의 양쪽면에 서로다른 포맷의 기록영역을 가지고, 0.74㎛의 트랙피치 및 총 9.4 G바이트의 기록용량을 가지는 디스크가 또한 제 2세대 CD의 한 형태로써 가능하다.
이 실시예에서는 서로 완전히 똑같은 프로그램을 제 1층(L1)과 제 2층(L2)에 기록하고 있다. 예를들어, 세 개의 프로그램 A, B, C를 제 1층(L1)에 기록한다고 하면, 이들 세 개의 프로그램 A, B, C의 데이터를 또한 제 2층(L2)에도 기록한다.
제 1층(L1)에 기록된 데이터는 노멀데이터로 이루어진 디지털음성데이터에 기초하고 있고, 제 2층(L2)에 기록된 데이터는 하이샘플링데이터로 이루어진 디지털음성데이터에 기초하고 있다.
제 2세대 CD의 제 1층(L1) 및 제 2층(L2)에 기록된 데이터가 도 2 와 도 3a-도 3d를 참조하여 기술될 것이다. 도 2는 제 2세대 CD의 제조에 사용되는 기록시스템의 부분블록도이다. 본래의 음성신호를 포함하는 아날로그 음성신호가 마스터테이프로부터 단자(10)로 인가된다. 이러한 아날로그 음성신호의 주파수스펙트럼을도 3a에 도시하였다. 아날로그 음성신호는 1비트 A/D변환기(11)를 사용하는 △∑변조에 의해 디지털데이터로 변환되고, 여기서 샘플링주파수는 64fs로 변환되어 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호가 출력된다. 이 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호의 주파수 스펙트럼을 도 3b에 도시하였다.
원칙적으로 32fs까지의 주파수대역내의 데이터가 디지털화되기 때문에 도 3a에 도시된 아날로그 음성신호의 거의 모든 성분들이 디지털데이터를 형성한다.
양자화된 잡음성분들은 △∑변조의 잡음형상기능 때문에 주파수 축상에서 고주파영역에 집중되어 있다.
64fs/1비트포맷의 디지털음성신호는 기록신호처리부(17)에 인가되고 그 상태로 기록신호로 변조된다. 즉, 64fs/1비트의 신호는 기록되어질 디지털음성데이터로서 이용된다. 예를들어 기록신호처리부(17)에서 오차정정코드를 부가하여서 8-14 변조(EFM)를 이루기 위한 변조처리가 수행되고, 디스크상에 실제로 형성된 비트정보에 해당하는 신호들이 기록신호로써 생성된다.
기록신호는 디스크(1)의 제 2층(L2)에 기록될 신호이며, 이 신호는 64fs/1비트포맷의 하이샘플링데이터로 구성된 디지털음성데이터를 바탕으로 한 기록신호이며, 도 1b에 도시된 피트(P2)로써 기록될 데이터이다.
△∑변조식 1비트 A/D변환기(11)로부터 출력되는 64fs/1비트의 신호는 데시메이션필터(12)에 동시에 공급되어서, 2fs(＝ 88.2kHz)/24비트포맷의 디지털데이터로 변환된다. 그러한 2fs/24비트포맷의 디지털데이터의 주파수 스펙트럼을 도 3c에 도시하였다. 도시한 바와같이, 샘플링주파수는 2fs에서 차단되어서, fs의 주파수까지의 주파수대역내의 데이터성분이 존재한다.
결과적으로, 제 2데시메이션필터(13)의 동작을 통해서, 데이터는 fs(＝44.1)/24비트포맷의 디지털데이터로 더한층 변환된다. fs/24비트포맷의 디지털데이터에 대한 주파수스펙트럼을 도 3d에 도시하고 있는 바, 여기서는 (1/2)fs까지의 주파수대역내의 데이터성분만이 존재하고 있음을 나타내고 있다.
데시메이션필터(12, 13)의 동작을 통해서, 샘플링주파수는 △∑변조에서 사용되는 샘플링주파수의 1/64로 변환된다. 그렇지만, 이러한 동작은 통상적으로 불려지는 샘플링레이트(sampling rate)변환이 아니라, 64 : 1의 비율로 데시메이션을 행하는 완전동기식 디지털필터링이라 할 수 있다. 따라서, 지터(jitter)발생의 원인이 없게 된다.
fs/24비트포맷의 디지털필터는 비트맵핑장치(14)에 의해 16개의 양자화비트수를 갖는 데이터로 변환되어서, 음성기록신호처리부(15)로 공급된다. 기록신호처리부에서는, fs/16비트포맷의 디지털음성신호에 대하여 오차정정코드 부가처리 및 EFM변조처리 등 필요한 처리를 행하여서 기록신호를 생성한다. 이러한 기록신호는 제 1층(L1)에 기록될 신호이다. 좀더 상술하면, 이러한 신호는 fs/16비트포맷의 노멀데이터를 구성하는 디지털음성데이터를 바탕으로 한 기록신호이며, 따라서, 도 1b에 나타낸 피트(P1)로써 기록된다.
상술한 바와같이, 데이터가 디스크상에 기록될 때, 제 2세대 CD에 있어서의 고음질데이터가 제 2층(L2)에 기록되는 동시에, 제 1세대 CD에 대응하는 데이터도 제 1층(L1)에 기록된다. 따라서, 제 1층(L1)에 기록된 데이터와 제 2층(L2)에 기록된 데이터는 동일한 데이터임이 판정된다.
상술한 바와같이, 제 2세대 CD등의 디스크(1)는 제 2세대 CD의 포맷에 대응하는 재생장치의 고음질의 재생을 위해서 사용될 수 있을 뿐만아니라 제 1세대CD의 포맷에 대응하는 재생장치상의 제 1세대 CD레벨의 음질의 재생을 위해서도 사용될 수 있다.
하이샘플링데이터의 샘플링주파수는 노멀데이터의 샘플링주파수(제 1세대 CD)의 정수배이다. 따라서, 디스크(1)의 제 1층에 기록된 데이터는 제 1세대 CD보다 음질이 나쁘지 않다. 좀더 명확히 설명하면, 샘플링주파수는 샘플링레이트변환기를 사용하지 않고서도 데시메이션필터처리를 통해 변환됨에 따라서, 통상의 샘플링레이트변환에 수반하는 지터가 발생하지 않게 된다. 따라서, 아날로그 음성신호가 44.1kHz에서 곧바로 샘플링될 때 얻어지는 음질과 동일한 레벨의 음질이 얻어진다.
이어서, 제 2세대 CD를 이루는 디스크(1)의 재생동작을 설명한다. 도 4는 제 2세대 CD의 포맷에 대응하는 재생장치에 있어서의 디스크(1)의 재생을 위한 시스템블록도이다. 디스크(1)는 스핀들모터(26)에 의해 회전구동된다. 스핀들모터(26)는 모터제어기(25)에서 발생하는 구동신호에 따라서 일정한 선속도로 구동된다. 여기서 모터제어기(25)에 의한 일정한 선속도 제어에 대한 스핀들서보동작은 제 1세대 CD와 연관되어서 이미 공지된 기술이므로 자세히 설명하지 않는다. 그렇지만, 발진기(23)에 의해 발생되는 클럭신호(CK2)는 일반적으로 분주기(24)에 의해 분주되어서, 제 2세대 CD시스템을 위한 디스크회전속도에 상응하는 소정의 주파수의 기준클럭신호(CKs)가 얻어진다. 기준클럭신호(CKs)와 재생데이터와 동기하는 PLL클럭신호는 모터제어기(25)에 의해서 서로 비교되어 오차신호를 발생한다. 오차신호에 상응하는 전력은 모터제어기(25)에 의해 스핀들모터(26)에 인가되어서 일정한 선속도서보를 실행한다. PLL클럭신호(CKd)는 예를들어 하이샘플링데이터 디코더(29)에서 추출되는 데이터를 PLL회로(도시생략)에 공급함으로써 생성된다.
디스크(1)가 회전하는 동시에 픽업(21)은 디스크(1)의 기록면상에 레이저광선을 조사한다. 픽업(21)에 의해 그 반사광이 검출되어서 디스크(1)에 형성된 피트내의 정보가 독출된다.
픽업(21)의 촛점이 제 2층(L2)에 위치되도록 설정되고, 픽업(21)부터의 레이저광선의 파장이 선택되어 반사막(R2)에 의해 레이저광선이 반사되면, 도 1b에 나타낸 바와같이, 제 2층(L2)상에 피트(P2)로써 기록된 정보는 픽업(21)에 의해 독출된다. 픽업(21)에 의해 독출된 정보는 하이샘플링데이터 디코더(29)로 공급된다. 하이샘플링데이터 디코더(29)는 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호에 대한 디코드처리를 수행한다.
하이샘플링데이터(제 2세대 CD)를 디코드처리하는 데 사용되는 주파수를 갖는 클럭신호(CK2)는 발진기(23)에 의해서 발생되며, 그러한 클럭신호(CK2)는 하이샘플링데이터 디코더(29)와 1비트 D/A변환기(33)로 공급된다.
픽업(21)에 의해 추출된 제 2층(L2)으로부터의 피트정보는 하이샘플링데이터 디코더(29)에 의해 디코드되며, 그 결과 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호가 디코드된다. 그 결과의 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호는 1비트 D/A변환기(33)로 공급되어 아날로그 음성신호로 변환되어 단자(34)로 출력된다.
상술한 동작을 따름으로써, 제 2세대CD로부터 고음질의 재생음성이 얻어진다.
제 5도는 제 1세대 CD용 재생장치에 있어서 디스크(1)의 재생을 위한 시스템을 설명하는 블록도이다. 디스크(1)는 스핀들모터(26)에 의해 회전구동되며, 스핀들모터(26)는 모터제어기(25)로부터의 구동신호에 따라서 일정한 선속도로 구동된다.
모터제어기(25)를 이용하여 일정한 선속도 제어를 제어하기 위한 스핀들서보동작에 있어서, 발진기(35)로부터의 클럭신호(CK1)는 분주기(36)에 의해서 분주되어서, 제 1세대 CD의 포맷을 위한 디스크회전속도에 상응하는 소정의 주파수를 갖는 기준클럭신호(CKs)가 얻어진다. 그런다음, 기준클럭신호(CKs)와, 재생데이터와 동기되는 PLL클럭신호(CKd)가 서로 비교되어서 오차신호를 생성한다. 상기 오차신호에 상응하는 전력이 스핀들모터(26)에 인가되어서 일정한 선속도 서보를 실행하게 된다. PLL클럭신호(CKd)는 노멀데이터 디코더(28)에서 추출된 데이터를 PLL회로에 공급함으로써 생성된다.
디스크(1)가 회전하는 동시에 픽업(39)은 디스크(1)의 기록면상에 레이저광선을 조사하며, 반사광은 픽업(39)에 의해서 검출되어 디스크(1)에 형성된 피트내의 정보를 독출하게 된다. 제 1세대 CD용 픽업(39)의 레이저광선은 도 1b에 나타낸 반투명 반사막(R2)를 통과하는 파장을 가진다. 따라서, 레이저광선은 알루미늄 반사막(R1)으로부터 반사된다. 이러한 식으로, 제 1층(L1)상에 피트(P1)로써 형성된정보는 픽업(39)에 의해 독출된다.
픽업(39)에 의해 독출된 정보는 노멀데이터 디코더(28)로 공급된다. 노멀데이터 디코더(28)는 피트정보로부터의 fs/16비트포맷의 디지털음성신호를 디코드처리하는 시스템의 일부이다.
제 1세대 CD(노멀데이터)를 디코드처리하는 데 사용되는 주파수의 클럭신호(CK1)는 발진기(35)로부터 생성되며, 그러한 클럭신호(CK1)는 노멀데이터 디코더(28)와 정격 D/A변환기(37)에 공급된다.
픽업(39)에 의해 추출되는 제 1층(L1)상의 피트정보를 노멀데이터 디코더(28)를 이용하여 디코드처리함으로써, fs/16비트포맷의 디지털음성신호가 디코드된다. 이러한 디코드된 fs/16비트포맷의 디지털음성신호는 D/A변환기(37)에 공급되어서, 단자(34)로 공급되는 아날로그 음성신호로 변환된다.
상술한 바와같이, 제 2세대 CD의 디스크(1)는 제 1세대 CD용 재생장치에서도 재생될 수 있다.
재생음성의 음질은 제 1세대 CD의 음질과 똑같으므로, 음질이 저하되지는 않을 것이다.
도 6은 제 1세대 CD와 제 2세대 CD의 모든 포맷에 대응하는 재생장치에서의 제 2세대 CD의 재생을 설명하는 블록도이다.
도 6에서는 디스크(1)를 포함하는 2층구조를 갖는 제 2세대 CD가 나타나지만, 제 1층(L1)에 상당하는 1층구조를 갖는 제 1세대 CD도 마찬가지로 장착되어 있다. 디스크(1)를 회전구동시키는 스핀들모터(26)는 모터제어기(25)로부터의 구동신호에 따라서 일정한 선속도로 구동된다.
모터제어기(25)에 의한 일정한 선속도제어를 제어하는 스핀들서보동작에서, 소정주파수의 기준클럭신호(CK1)는 분주기(24)를 사용하여 발진기(23)로부터의 클럭신호(CK2)를 분할함으로써 얻어진다. 기준클럭신호와, 재생데이터와 동기하는 PLL클럭신호(CKd)는 모터제어기(25)에서 서로 비교되어 오차신호를 생성한다. 스핀들모터(26)에는 오차신호에 상당하는 전력이 가해져서 일전한 선속도서보를 실행한다.
PLL클럭신호(CKd)는 노멀데이터 디코더(28) 또는 하이샘플링데이터 디코더(29)에서 추출된 데이터를 PLL회로(도시생략)에 공급함으로써 생성된다.
디스크(1)가 회전하는 동시에 픽업(21)은 디스크(1)의 기록면상에 레이저광선을 조사하여, 디스크(1)상에 형성된 피트내에 기록된 정보를 독출한다.
촛점제어기(38)로부터의 신호를 조정함으로써 픽업(21)의 촛점을 제 2층(L2)상의 촛점(F2) 또는 제 1층(L1)상의 촛점(F1)에 선택적으로 조정할 수 있다. 따라서, 도 6에 나타낸 바와같이, 디스크(1)가 2층구조를 갖는 제 2세대 CD의 디스크인 경우에는, 고음질데이터를 갖는 제 2층(L2)의 피트정보 뿐만아니라 제 1층(L1)의 피트정보도 독출될 수 있다. 디스크(1)가 제 1세대 CD인 경우에도, 물론, 촛점은 제 1 층 혹은 단일층의 피트데이터상에 위치되도록 조정된다.
픽업(21)에 의해 독출된 정보는 하이샘플링데이터 디코더(29)와 노멀데이터 디코더(28)에 공급된다.
발진기(23)로부터의 클럭신호(CK2)는 하이샘플링데이터를 디코드처리하는 주파수를 가지며, 그러한 클럭신호(CK2)는 하이샘플링데이터 디코더(29)로 공급된다. 발진기(23)로부터의 클럭신호(CK2)는 분주기(27)에 의해서 노멀데이터를 디코드하는 데 사용되는 주파수의 클럭신호(CK1)로 변환되며, 그러한 클럭신호(CK1)는 모멀데이터 디코더(28)로 공급된다. 64fs/1비트포맷의 샘플링주파수를 갖는 디지털음성신호는 하이샘플링데이터 디코더(29)로부터 디코드처리된 신호로써 출력되며, 그러한 출력은 스위치(32)의 입력단자(T2)에 공급된다. fs/16비트포맷의 샘플링주파수를 갖는 디지털음성신호는 노멀데이터 디코더(28)로부터 디코드처리된 신호로써 출력되며, 그러한 출력은 오버샘플링 디지털필터(30)와 △∑변조회로(31)를 통해서 64fs/1비트포맷의 샘플링주파수를 갖는 디지털음성신호로 변환된다. △∑변조회로(31)로부터 출력되는 디지털음성신호는 스위치(32)의 입력단자(T1)에 공급된다.
스위치(32)에서 선택된 출력은 1비트 D/A변환기(33)으로 공급되어서 단자(34)에 적용가능한 아날로그 음성신호로 그 출력이 변환되게 된다. 하이샘플링데이터 디코더(29)의 클럭신호와 동등한 클럭신호인 클럭신호(CK2)도 또한 1비트 D/A변환기(33)로 공급된다.
디스크판별부(22)는 장착된 디스크가 제 1세대 CD인지 제 2세대 CD인지를 판별한다. 이러한 판별은 그 세대와 관계없이 디스크의 가장 내측의 외주면에 기록된 내용테이블(TOC)데이터를 읽음으로써 가능하다.
디스크판별부(22)는 그 판별결과에 따라서, 스위치(32)와, 분주기(24)의 분주비와, 촛점제어기(38)를 제어한다.
재생될 디스크(1)가 도 6에 나타낸 바와같이 2층구조를 갖는 제 2세대 CD일 경우에는 하술하는 바와같이 동작한다. 우선, 디스크판별부(22)는 디스크(1)의 TOC데이터를 바탕으로 하여 디스크가 제 2세대 CD인지를 판별하고, 만일 그러하다면, 분주기(24)의 분주비를 제 2세대 CD에 해당하는 값으로 설정하고, 스위치(32)의 출력을 입력단자(T2)에 접속하며, 촛점제어기(38)를 제 2층(L2)으로 광선을 집광시키는 상태로 설정한다. 분주기(24)의 분주비는 제 2세대 CD에 해당하는 값으로 미리 설정되며, 그럼에 따라서, 모터제어기(25)의 일정한 선속도서보를 위해 사용되는 기준클럭신호(CKs)의 주파수는 제 2세대 CD에 대한 주파수로 변환된다. 다시말해서, 디스크(1)는 제 2세대 CD의 요건에 합치하는 일정한 선속도로 회전구동된다.
픽업(21)에 의해 추출된 제 2층(L2)상의 피트정보는 하이샘플링데이터 디코더(29)에 의해 디코드처리되며, 그 결과 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호가 디코드되어서 스위치(32)에 공급된다. 스위치(32)의 출력은 입력단자(T2)에 접속되며, 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호는 1비트 D/A변환기(33)로 공급되어서 단자(34) 출력용 아날로그 신호로 변환된다.
반면에, 재생될 디스크(1)가 제 1세대CD인 경우에는 재생장치는 하술한 바와같이 동작된다.
우선, 디스크판별부(22)는 디스크(1)의 TOC데이터에 기초해서 디스크가 제 1세대 CD인지 여부를 판별하고, 분주기(24)의 분주비는 제 1세대 CD에 대응하는 값으로 설정되며, 스위치(32)의 출력은 입력단자(T1)에 접속되며, 레이저광선을 제 1층(L1)상에 집중시키기 위해서 촛점제어기(38)를 상태(F1)으로 설정한다. 이 경우에, 제 1세대 CD상에 제 2층이 존재하지 않으며, 따라서 제 1층을 선택하기 위한 특별한 제어가 필요치 않으며, 촛점검색/촛점서보조작에 의해 알려진 종류의 집점상태가 제 1세대 CD용으로 충분하다.
분주기(24)의 분주비가 제 1세대 CD에 대응하는 값으로 설정되며, 그 결과, 모터제어기(25)의 일정한 선속도 서보에 이용되는 기준클럭신호(CKs)의 주파수는 제 1세대 CD에 대한 주파수로 변환된다. 즉, 디스크(1)는 제 1세대CD의 포맷의 필요조건에 대응하는 일정한 선속도로 회전구동된다.
그후, 픽업(21)에 의해 추출된 피트정보가 노멀데이터 디코더(28)에 의해 복호화되므로, fs/16비트포맷의 디지털 음성신호가 디코드처리된다. 디코드된 fs/16비트포맷의 디지털음성신호는 신호클럭(CK2)에 의해 작동되는 오버샘플링 디지털필터(30) 및 △∑변조회로(31)에 의해 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호로 변환된다. △∑변조기(31)의 출력은 스위치(32)의 입력단자(T1)에 공급된다. 스위치(31)의 출력은 디스크판별부(22)의 제어하에서 입력단자(T1)와 접속되며, 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호가 1비트 D/A변환기(33)에 공급되어서, 단자(34)에서 이용가능한 아날로그 음성신호로 변환된다.
이러한 유형의 재생장치에 있어서, 만일 장착된 디스크(1)가 디스크판별부(22)에 의해 2층구조를 갖는 제 2세대 CD로 판별되는 경우에는, 제 1층의 피트데이터를 추출하여 재생하는 것이 가능하다. 이 경우에, 분주기(24)의 분주비는 제 1세대 CD에 대응하는 값으로 설정되며, 스위치(32)의 출력은 입력단자(T1)와 접속된다. 픽업(21)은 제 1층에 촛점을 맞추기 위한 상태(F1)로 설정된다. 그후, 픽업(21)에 의해 독출된 제 1층의 피트정보는 노멀데이터 디코더(28)에 의해 디코드처리되어서, fs/16비트포맷의 디지털음성신호로 변환된다. fs/16비트포맷의 디지털음성신호는 오버샘플링필터(30)와 △∑변조회로(31)에 의해서 64fs/1비트포맷의 디지털음성신호로 변환된다. 64fs/1비트포맷의 음성신호는 스위치(32)의 입력단자(T1)와 스위치(32)의 출력을 통해서 1비트 D/A변환기(33)로 공급되어서, 아날로그 오디오신호출력으로 변환된다.
상술한 동작을 수행할 수 있는 도 6에 도시된 재생장치를 이용함으로써, 제 2세대 CD의 디스크의 제 2층(L2)의 데이터가 재생되므로, 64fs포맷의 음성데이터에 대한 고음질의 재생이 실현된다. 제 2층(L2)에 기록된 하이샘플링데이터의 샘플링주파수는 제 1층(L1) 및 제 1세대 CD에 기록된 노멀데이터의 샘플링주파수의 정수배로 설정되므로, 도 6에 나타낸 바와같이, 제 1세대 CD와 호환가능한 재생장치가 상당히 복잡한 클럭시스템을 이용하지 않고서도 실현될 수 있다.
다시말해서, 클럭시스템에 대해서, 하이샘플링데이터와 노멀데이터의 샘플링주파수의 비율이 정수비로 설정되므로, 발진기(23)로부터 생성되는 클럭신호가 공통으로 사용된다. 다수의 발진기의 필요없이 분주기만을 이용하여도 요구되는 주파수를 갖는 클럭을 쉽게 생성하게 된다. 따라서, 2개의 독립된 마스터클럭시스템을 구성할 필요가 없으며, 본 실시예는 클럭시스템회로를 간단하게 구성할 수 있다.
반면에, 재생시스템에 있어서도, 1비트 D/A변환기(33)가 공통으로 이용될 수 있으므로, 재생시스템회로를 음질의 저하 없이 간단하게 구성할 수 있다.
1비트 D/A변환기(33)는 하이샘플링데이터의 재생데이터에 따라서 작동되는 D/A변환기이다. 노멀데이터의 재생데이터와 공통으로 D/A변환기를 이용하기 위해서는, 노멀데이터 디코더(28)로부터 생성되는 fs/16비트포맷의 데이터는 64fs/1비트포맷의 데이터로 변환되어야만 한다. 그러나, 본 실시예에 있어서는, 샘플링주파수들이 서로 정수배의 관계에 있기 때문에, 데이터가 오버샘플링필터(30)에서 64배로 오버샘플링되고, △∑변조회로(31)에서 1비트포맷으로 변환되며, 이들 두가지의 동작은 요건을 충족시키기에 충분하다. 따라서, 샘플링레이트변환기를 이용할 필요가 없으며, 샘플링레이트변환기를 이용하지 않으므로 지터(jitter)발생의 요인을 제거하게 된다.
상술한 실시예는 현재의 CD시스템으로써의 제 1세대 CD와, 제 1세대 CD에 대응하는 제 2세대 CD에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 CD시스템에만 적용되는 것이 아니고 다른 시스템에도 적용된다. 예를들어, 디지털테이프리코더 시스템의 경우에 있어서는, 44.1kHz의 정수배의 샘플링주파수가 적용되는 기록재생시스템이 실현된다.
그외에, 32kHz나 48kHz의 샘플링주파수를 갖는 기록재생시스템의 경우에 있어서는, 32kHz×n 이나 48kHz×n (여기서 n은 정수)의 샘플링주파수를 갖는 제 2세대시스템이 구성될 수도 있다. 디스크의 경우에 있어서도, 예를들어 48kHz샘플링데이터가 제 1층에 기록될 수도 있으며, 96kHz의 샘플링데이터가 제 2층에 기록될 수도 있다.
기록매체의 기록층구조도 또한 3층이나 그 이상의 층을 이루는 구조이어도좋다.
비록 본 발명을 상기 적절한 실시예를 참고하여 설명하였지만, 본 발명이 그러한 도시적인 실시예에만 한정되지 않고, 다양한 수정이 본 발명의 진의 또는 기본적인 특성으로부터 벗어나지 않으면서 꾀하여질 수도 있으나, 그러한 것들은 첨부된 청구범위에서만 결정되어야 함을 이해하여야 한다.
Claims (15)
- 입력아날로그신호를 제 1샘플링주파수에서 샘플링된 1비트스트림 디지털화된 데이터로 변환시키는 아날로그/디지털 변환수단과,제 1샘플링주파수를 제 1샘플링주파수보다 낮은 제 2샘플링주파수로 변환하여서 1비트스트림의 디지털화된 데이터를 멀티비트 디지털화된 데이터로 변환시키기 위해 1비트스트림 디지털화된 데이터를 수신하는 다운샘플링 및 재양자화수단과,제 2주파수에서 샘플링된 멀티비트 디지털화된 데이터를 다층기록매체의 한 층에 기록하는 제 1기록수단과,제 1주파수에서 샘플링된 1비트스트림 디지털화된 데이터를 다층기록매체의 다른 층에 기록하는 제 2기록수단과,를 포함하여서, 디지털음성프로그램을 다층기록매체에 각각 기록하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
- 제 1항에 있어서,상기 다운샘플링 및 재양자화수단은 16비트의 양자화수를 가지며 상기 제 2샘플링주파수가 44.1KHz가 되도록 상기 멀티비트 디지털화된 데이터를 생성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 특징으로 하는 기록장치.
- 제 1항에 있어서,아날로그/디지털 변환수단은 상기 제 1샘플링주파수를 2.8224MHz로 설정하는 변조수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
- 제 1항에 있어서,아날로그/디지털 변환수단은 1비트 △∑변조 A/D변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
- 제 1항에 있어서,기록매체의 베이스플레이트는 120mm이하의 직경을 가지고, 기록트랙은 약 0.74㎛의 트랙피치로 형성되고, 다층기록매체의 각 층은 4.7G바이트 이상의 정보기록용량을 가지는 것을 특징으로 하는 기록장치.
- 다층기록매체의 한 층으로부터 디지털음성신호를 재생하는 픽업헤드수단과,상기 한 층에 해당하는 제 1포맷에 따라 제 1디지털음성신호를 디코딩처리하는 제 1디코딩수단과,다층기록매체의 다른 층에 해당하는 제 2포맷에 따라 제 2디지털음성신호를 디코딩처리하는 제 2디코딩수단과,다층기록매체의 한 층과 다른 층사이에 선택된 층을 선별하는 선별수단과,선별수단의 출력결과에 따라 제 1 및 제 2디지털음성신호를 선택하는 스위칭수단과,를 포함하여서, 다층기록매체의 한 층으로부터 디지털음성신호를 재생하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
- 제 6항에 있어서,다층기록매체상의 한 층은 음성데이터프로그램이 제 1포맷에 따라 기록되는 제 1층을 포함하고,다층기록매체상의 다른 층은 음성데이터프로그램이 제 2포맷에 따라 기록되는 제 2층을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
- 제 7항에 있어서,제 1포맷은 음성데이터프로그램이 44.1KHz에서 샘플링된 멀티비트 데이터워드로 변환되는 것을 특징으로 하는 재생장치.
- 제 7항에 있어서,제 2포맷은 음성데이터프로그램이 2.822MHz에서 샘플링된 1비트 데이터워드로 변환되는 것을 특징으로 하는 재생장치.
- 제 6항에 있어서,기록매체의 베이스플레이트는 120mm이하의 직경을 가지고, 기록트랙은 대략0.74 ㎛의 트랙피치로 형성되고, 기록매체의 각층은 4.7G바이트 이상의 정보기록용량을 가지는 것을 특징으로 하는 재생장치.
- 제 1층과 제 2층으로 구성된 다층기록매체에 있어서,상기 다층 중 제 2층은 기록된 제 1주파수에서 샘플링되고 1비트의 양자화 레벨을 갖는 1비트의 디지털화된 데이터 신호를 가지고,상기 다층 중 제 1층은 기록된 제 2주파수에서 샘플링된 디지털화된 데이터의 멀티비트 양자화 레벨 스트림을 가지며,상기 제 1주파수는 상기 제 2주파수보다 높은 것을 특징으로 하는 다층기록매체.
- 제 11항에 있어서,제 1층은 제 1포맷에 따라 그위에 기록된 음성데이터프로그램을 포함하고;제 2층은 제 2포맷에 따라 그위에 기록된 음성데이터프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
- 제 12항에 있어서,상기 제 1포맷은 음성데이터프로그램이 44.1KHz에서 샘플링된 멀티비트 데이터워드로 변환되는 것을 특징으로 하는 재생매체.
- 제 12항에 있어서,제 2포맷은 음성데이터프로그램이 2.822MHz에서 샘플링된 1비트 데이터워드로 변환되는 것을 특징으로 하는 재생매체.
- 제 12항에 있어서,기록매체의 베이스플레이트는 120mm이하의 직경을 가지고, 기록트랙은 대략 0.74㎛의 트랙피치로 형성되고, 기록매체의 각 층은 4.7G바이트 이상의 정보기록용량을 가지는 것을 특징으로 하는 재생매체.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP95-222749 | 1995-08-09 | ||
| JP22274995A JP3674092B2 (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 再生装置 |
| JP7226068A JPH0954971A (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | 光学ピックアップおよび再生装置 |
| JP95-226068 | 1995-08-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970012403A KR970012403A (ko) | 1997-03-29 |
| KR100428394B1 true KR100428394B1 (ko) | 2004-07-31 |
Family
ID=66250398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960032742A KR100428394B1 (ko) | 1995-08-09 | 1996-08-06 | 기록매체및그기록/재생장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100428394B1 (ko) |
-
1996
- 1996-08-06 KR KR1019960032742A patent/KR100428394B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970012403A (ko) | 1997-03-29 |
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