CN1150294A - 记录介质，记录装置和重放装置 - Google Patents

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Abstract

第二代CD提供超过第一代CD提供的质量的改进的声音质量，同时保持与第一代CD的兼容性，它具有较高的取样速率和1-比特△∑调制的数据格式。该较高的取样频率是用于第一代CD的标准取样频率44.1KHz的整数倍，因此简化了时钟信号产生电路。记录系统使用抽取滤波器以降低1-比特△∑调制信号的取样频率，以致相同的信号能用于制造第一代CD和第二代CD。重放装置是可兼容的和根据内容信息表确定光盘的种类，以致适当的时钟信号能提供给解码器。

Description

记录介质，记录装置和重放装置
本发明一般说来涉及一种使用新的数据格式的记录介质，以及对应这种记录介质的记录装置和重放装置。
近来，紧致压缩盘(CDS)更普及使用作为记录介质，它具有高的声音质量。紧致盘是具有约12cm直径的盘形记录介质，在其上面记录数字音频数据，取样频率选择为44.1KHz和量化比特数选择为16比特。
最近，进行了各种研究，为的是实现具有比前述的CDS所提供的声音质量还要高的系统，前述的所说的CDS为了容易解释的缘故称之为″第一代CD″，并开发各种具有大的存储容量和高的转换速率的存储介质。为了实现更高的声音质量，设想的第一种方法是增加取样频率。
也就是正象在第一代CD中取样频率fs等于44.1KHz时，音频信号数据的高频成份大约限制在20KHz。另一方面，为了记录或重放更自然的声音音频信号，通过设置高于44.1KHz的取样频率可以记录高于20KHz的音频数据分量。
另一方面，可能建立新的具有取样频率高于第一代CD的数据格式的CD介质系统，在这个建议的CD介质系统中存在种种实际问题。
原则地说，当实现了上述的具有新的数据格式的CD介质系统时，这个新的CD介质系统在实际意义上应当和第一代CD兼容。
例如，对应具有取样频率高于第一代CD的数据格式的新的系统CD的重放装置应当也能重放第一代CD。在这种情况下，给重放装置增加了盘的兼容性，在该系统的数字部分至少需要两个分别的重放系统，也就是需要对应第一代CD的解码器和D/A转换器，以及需要对应新的系统CD的另一个解码器和一个D/A转换器。而且，在相应的重放系统电路中应当分别地使用分离的时钟发生器。
这种方法将使得重放装置更复杂和体积规模更大，而且还增加了成本，这两者都是不能接受的。
如前所述的具有兼容性的重放装置必然具有图6所示的结构。在图6中，放在转台上的光盘可以是第一代的CD1a或者是第二代CD1b。当放上第一代CD时，读取器41读取光盘的内周边上的内容表(TOC)信息，这时光盘1由主轴马达46旋转。根据TOC信息，光盘识别单元42判定该光盘1是第一代CD 1a或是第二CD1b。
如果该光盘1是第一代CD 1a，该光盘识别单元42操作开关51和52以连接每个开关的输出到相应的输入端T1。振荡器43产生处理第一代CD1a所规定的频率的主时钟信号CK1，开关51的输出到输入端T1的连接导致主时钟信号CK1提供给马达控制器45。通过对主时钟信号CK1的分频，马达控制器45产生需要的标准时钟信号，并使用该标准时钟信号，马达控制器45控制主转马达46，从而光盘1按恒定的线性速度旋转。在这个例子中，恒定线性速度是第一代CD 1a所规定的。
由振荡器43产生的主时钟信号CK1馈送给第一代CD解码器47和第一代CD的D/A转换器49。
第一代CD解码器47对由读取器41从光盘1a上读取的凹坑(Pit)信息执行RF(射频)处理，8-14解调制，和差错校正以及输出取样频率fs是44.1KHz和16比特的量化数的数字音频数据。
通过D/A转换器49将数字音频数据转换成模拟音频信号，该模拟音频信号通过开关52的输入端T1和输出端在端点53处输出。
当放上第二代CD 1b时，光盘识别单元42判断光盘1是否是第二代CD，该识别是根据TOC信息的，开关51和52的输出连接到对应的输入端T2。
振荡器44产生处理第二代CD 1b所规定的频率的主时钟信号CK2，而且开关51的输出向输入端T2的连接导致向马达控制器45供给主时钟信号CK2。通过对主时钟信号CK2的分频，马达控制器45产生需要的标准时钟，和使用该标准时钟信号马达控制器45控制主轴马达46，以致光盘1以恒定的线性速度旋转，在这个例子中由第二代CD1b规定了该恒定的线性速度。
由振荡器产生的主时钟信号CK2馈送给第二代CD的解码器48和D/A转换器50。第二代CD的解码器48对由读取器41从盘1读出的凹坑信息执行RF处理，8-14解调制和差错校正处理，和输出具有96KHz取样频率fs和24比特量化数的数字音频数据。
通过第二个D/A转换器50数字音频数据转换成模拟音频信号，模拟音频信号作为重放输出通过开关52的输入端T2和输出端在端子53处输出。
为了满足第一代CD1a和第二代CD 1b间的兼容性的需要，重放装置的结构必然要象图6所示的那样，然而从上述的兼容性的需要可以看到，这将导致重放装置的复杂的电路结构、大的尺寸和昂贵的费用，因此这个方法认为是不利的。两个D/A转换器设备的需要，这其中包括诸如在图6中没有示出的放大器和滤波器这样的D/A转换器的外部设备，则是重放装置电路结构复杂的最主要的原因。
还有CD制造方面的另外的问题。例如，考虑到新型的CD和第一代CD二者都是从诸如音乐作品等等的母带的一些音乐信号源制造的，因此使用例如96KHz的取样频率从母带导出的音频信号被数字化以制造新型CD的数字音频数据。
结果，实现了具有高质量声音的新型CD，但是与新型CD同时制造的第一代CD将具有这样的困难，即用96KHz取样频率的数字数据必须转变为44.1KHz取样频率的数字数据。同时，由于取样速率转换处理引起的抖动现象使得第一代CD的声音质量恶化。
所完成的本发明在于解决这些问题，因此，本发明的目的是提供能够具有与第一代记录介质更好的兼容性的新型记录介质和使用这种新型记录介质的记录装置和重放装置。
更明确地说，作为记录介质其中的频率为n，这里的n是整数，44.1KHz的倍数用作取样频率，数字音频信号记录在记录介质上。此数字音频信号等于1比特Δ∑调制信号。
本发明提供了一种记录数字音频数据的记录介质，它的取样频率是n，n是整数，而且n是44.1KHz倍数，本发明还提供了一种对应这种记录介质的记录装置和重放装置。由于取样频率高于44.1KHz，所以可以实现较高的声音质量。具体地说，由于记录数据是用1比特量化的Δ∑调制的，取样频率可以设定为更高的频率，所以足以获得更高质量的声音。
而且，由于取样频率是现有CD系统中所用44.1KHz的整数倍，可以获得更佳的第二代CD系统和现行利用的CD系统间的匹配特性。更具体地讲，考虑到本发明的记录介质和现行利用的记录介质的兼容性，由于本发明的记录介质的取样频率是现行利用的记录介质的取样频率的整数倍，本发明的重放装置不需要太复杂的电路方案以实现兼容性。而且不需要取样速率转换器，这里没有由于抖动分量引起的声音质量的恶化。
类似地在记录装置中，由于还具有好的匹配特性和由于它的声音质量不会由于抖动而恶化，本发明的记录介质和现行利用的记录介质二者很容易制造，用于相同的声音源。
作为记录装置，提供了使用取样频率n数字化模拟音频信号的数字音频信号产生装置，n是整数和44.1KHz的倍数，以产生数字音频信号，还提供了能够对由数字音频信号产生装置产生的数字音频信号执行预选的记录信号处理的记录装置，从而在记录介质上记录已处理数字音频信号。因此，上述的新的记录介质可以制造出来。
记录装置还包括一个滤波器装置，它执行抽取处理以相对由数字音频信号产生装置产生的数字音频信号1/n的系数减小取样频率，因此，产生了取样频率为44.1KHz的数字音频信号，而且一个第二记录装置能够对由滤波器装置得到的数字音频信号执行预定的记录信号处理，从而在记录介质上记录该处理过的数字音频信号。结果在不恶化声音质量的情况下，取样频率为44.1KHz的第一代记录介质可以生产出来。
作为重放装置，其中提供了时钟产生装置，解码装置和D/A转换装置。时钟产生装置产生具有预定频率的时钟，解码装置使用从时钟产生装置来的时钟输出，根据44.1KHz倍数的取样频率n从记录介质上读出的信息提取数字音频信号，D/A转换器用以将由解码装置得到的数字音频信号转变成模拟信号。从而可以实现对应上述记录介质的重放装置。
重放装置还包含一个分频时钟产生装置产生的时钟信号为第二时钟信号的除法装置，以及第二解码装置用以从记录介质根据使用第二时钟信号的44.1KHz的取样频率读出的信息提取数字音频信号。因此，在不需要大量增加电路装置规模情况下记录装置做成与第一代记录介质兼容。
根据本发明的另一方面，提供了一个取样频率转换装置用以转换具有由第一记录介质的第一解码装置来的第一取样频率的数字数据成为具有第二取样频率的数字数据。提供了一个D/A转换装置，它用以对由第二记录介质的第二解码装置产生的输出起作用和对由取样频率转换装置产生的输出起作用。
更具体地说，D/A转换装置提供用作转换具有第二取样频率的数字数据成为模拟音频信号的转换装置，而且关于具有第一取样频率的解码的数字信号，具有第一取样频率的数据转换成具有第二取样频率的数据，然后，具有第二取样频率的数据馈送给D/A转换装置以转换数字数据为模拟信号。
图1是根据本发明的一个实施例的记录装置的方框图；
图2A至图2D是解释该实施例的记录装置的每一个操作级的信号的频谱的解释性图；
图3是根据本发明的实施例的重放装置的方框图；
图4是根据本发明的另一个实施例的重放装置的方框图；
图5是根据本发明的又一个实施例的重放装置的方框图；
图6是先前提出的重放装置的方框图。
现在结合图1至图5，解释本发明的实施例。
作为本发明的一个实施例的记录介质，可以实现相对第一代CD具有更高声音质量的记录介质，第一代CD的取样频率fs是44.1KHz，以及量化比特数选择16比特。这种新的记录介质的取样频率选择为2.8224MHZ，典型的fs是44.1KHz，以及这以后表示的第一代CD的取样频率的64倍的64fs是2.8224MHZ。此外，由1-比特Δ∑调制的已调制的64fs取样频率的数字音频信号作为记录数字音频信号被使用。这种记录介质(CD)以后将称之为第二代CD。上述的第二代CD具有大约12cm的直径，这和第一代CD是一样的。
第二代CD的直径是12cm，盘厚度1.2mm，信息轨迹间距是0.74μm。激光波长选择为650nm或635nm，这比通常的或第一代CD所使用的要短。因此，第二代CD的记录密度增加到4.7千兆字节以实现更高密度的光盘。
另外，已经建议了另一种第二代CD，这个第二代CD的盘厚度再分为两个厚度，也就是0.6mm和0.6mm，以致在盘的一个表面上提供两个记录层。信息轨迹间距选择为0.74μm，以致每个记录层的记录容量大约为4.7千兆字节，因此这种第二代CD的整个记录容量总计大约是8.5千兆字节。
除了上面解释过的在其一个表面上有两个记录层的光盘外，还建议了一种第二代CD，在直径为12cm，盘厚度为1.2mm以及信息轨迹间距是0.74μm的光盘的两个表面上形成记录区，因此，这种双记录表面的光盘总共有9.4千兆字节的记录容量。
至于1-比特Δ∑调制信号，可以设定它的取样频率，从而实现与通常的PCM调制信号相比较相当更高数值的数据容量和数据传输速率。因此，根据本发明的这个实施例，当取样频率选择64fs时，可以记录/重放包含高达1.4MHZ的高频分量的音频数据。结果是提供的第二代CD的声音质量与第一代CD的相比有极大的改进。
而且，由于第二代CD的取样频率是第一代CD的取样频率的整数倍，第二代CD可以与第一代CD匹配和保持有兼容性。
首先参照图1和图2A-2D描述说明对应这个第二代CD的记录装置。
图1是用于制造第二代CD以及第一代CD的记录装置的方框图。
作为来自母带的原来的音频信号的模拟音频信号在输入端10处馈入。在图2A中示出了模拟音频信号的频谱。
用1-比特Δ∑调制A/D转换器11将模拟音频信号转变成数字数据。在这时，由于取样频率选定为64fs，产生了64fs/1-比特格式的数字音频信号。在图2B中示出了64fs/1-比特格式化的数字音频信号的频谱。换言之，原则上讲，频率范围高达32fs的音频数据可以数字化，图2A中所示的模拟音频信号的基本所有的信号分量可以作为数字数据得以保留。
由于在Δ∑调制中实现的噪声波形函数，量化噪声分量出现在这样的情况下，即它们集中在频率范围的高频端。
64fs/1-比特数字音频信号提供给记录信号处理单元17以便直接调制产生记录信号。也就是64fs/1-比特信号直接用作被记录的数字音频信号，在记录信号处理单元17中，例如一个误差校正码加给该数据，以及还执行用于记录目的的诸如8-14调制(EFM)的调制处理。于是，由这个记录信号处理单元17，将对应形成在光盘上的实际的凹坑信息的信号作为记录信号产生出来。
这个记录信号供给光盘记录器18，以便根据该记录信号执行记录操作，也就是对原始光盘的凹坑形成操作，以便包括音乐软件的原始CD作为第二代CD1b可以制造出来。由以上述的方法制造的原始CD1b可以制出压模(未示出)，使用这个压模可以批量生产大量的第二代CD。
在为相同的音乐软件也制造第一代CD的情况下，来自Δ∑调制1-比特A/D转换器11的64fs/1比特信号提供给第一抽取滤波器12，以便转换成2fs(＝88.2KHz)/24-比特数字化数据。在图2C中示出了2fs/24-比特数字数据的频谱。也就是由于取样频率减小到2fs，在高达fs频率的频率范围中的数据分量得以保留。
由第二抽取滤波器13滤波的2fs/24-比特数字数据变成fs(＝44.1KHz)/24-比特数字数据。在图2D中示出了fs/24-比特数字数据的频谱。高达(1/2)fs的频率范围的数据分量得以保留。
通过用抽取滤波器12和13的方法取样频率设定为1/64。这个处理工作过程不对应所说的取样速率转换，而是相反，是由于执行64∶1抽取的完全地同步数字滤波器。因此，不存在引起抖动分量的因素。
来自抽取滤波器13的fs/24-比特数字数据由比特变换单元14转换成数据，它的量化比特数是16比特，它然后提供给记录信号处理单元15。在该记录信号处理单元15中，在fs/16-比特数字音频信号上完成诸如附加误差校正码和执行8-14调制(EFM)的预选处理操作，从而产生记录信号。这个记录信号供给另一个光盘记录器16。根据这个记录信号，光盘记录器16在原始光盘上形成凹坑，以致音乐软件的原始CD形成为第一代CD 1a。从用这种方法生产的这个原始CD1a制造压模(未示出)。因此使用这个压模批量生产第一代CD。
如前所述，根据图1所示的记录装置，可以制造第一代CD 1a和第二代CD1b。这里，由于64fs/1-比特数字音频数据直接用作第二代CD的记录信号，这个第二代CD 1b变成音频质量相当地改进的光盘。
而且，由于第二代CD的取样频率是第一代CD的取样频率的整数倍，制造的第一代CD的声音质量和通常的第一代CD的质量相比较没有恶化。换言之，在执行取样频率转换中，仅需要执行1/64抽取的滤波处理，由于不再需要取样速率的转换，不会产生伴随取样速率转换的抖动分量。因此，可能实现制造的第一代CD1a的声音质量，它等同于由44.1KHz直接取样模拟音频信号时所获的通常CD的声音质量。
然后要说明对应第二代CD 1b的重放装置。
图3图示出该重放装置的主要部分的方框图。应说明这个重放装置可以重放第一代CD1a。第一代CD1a或第二代CD 1b的光盘1可以由主轴马达26驱动旋转。
响应来自马达控制器25的驱动信号，主轴马达26以恒定的线性速度(CLV)方式驱动。
由马达控制器25 CLV控制的主轴马达操作的详细描述省略之，这是由于那样的伺服系统是公知的。由振荡器23产生的时钟信号CK2被除法器24分段，因此获得预定的参考时钟信号CKs。于是，和重放数据同步的PLL(锁相环)系统时钟在马达控制器25中与参考时钟CKs比较，以产生误差信号。根据这个误差信号向主轴马达26供电，以致CLV伺服被操作。虽然在图中未示出，该PLL系统时钟也可以执行，例如通过提供提取的数据给第一代CD解码器28和第二代CD解码器29中的PLL电路。
当光盘1旋转时，读取器21在光盘1的记录表面上照射激光，然后，由其记录表面上反射的激光由读取器21检测，因此以凹坑形式在光盘上形成的信息可以读出。
由读取器21读取的信息供给第一代CD解码器28和第二代CD解码器29。
具有用于解码在第二代CD解码器29中的数据的频率的时钟信号CK2由振荡器23产生，这个时钟信号CK2提供给第二代CD解码器29。由振荡器23产生的时钟信号CK2还由另一个除法器27分频以产生具有用以解码第一代CD解码器28中的数据的频率的另一个时钟信号CK1，这个第二个时钟信号CK1加给第一代CD解码器28。
取样频率等于fs的16-比特数字音频信号被解码和由第一代CD解码器28输出。该16-比特信号于是转变成1-比特数字音频信号，它的取样频率等于借助于附加取样滤波器30和Δ∑调制电路31得到的64fs。然后，这个1-比特数字音频信号加给开关32的输出端T1。
来自开关32的输出加给1-比特D/A转换器33以转换成模拟音频信号，该信号然后从输出端34输出。由振荡器23产生的时钟信号CK2，即与第二代CD解码器29的时钟信号相同的时钟信号供给这个1-比特D/A转换器33。
光盘识别单元22起作用识别加上的光盘1是第一代CD 1a或是第二代CD 1b。通过读取记录在光盘最里面的周边上的内容表(TOC)来实现该识别。
根据识别的结果这个光盘识别单元22控制开关32的操作，以及除法器24的分频系数。
上述的重放装置的操作现在要解释之。
首先，假设要重放的光盘1是第二代CD 1b。当根据TOC数据光盘识别单元22开始识别装上的光盘1是第二代CD 1b，光盘识别单元22设定除法器24的分频系数为第二代CD 1b的适当的值。而且光盘识别单元22使得开关32的输出接到端点T2。
由于除法器24的分频系数设定为对应第二代CD 1b的数值，在马达控制器25中用于CLV伺服的参考时钟信号CKs的频率变为对应第二代CD 1b的频率。也就是光盘1以对应第二代CD 1b的线性速度驱动旋转。
同时，由于由读取器21抽取的凹坑信息由第二代CD解码器29解码，64fs/1-比特数字音频信号被解码，和由于开关32的输出连接到端点T2上，该64fs/1-比特数字音频信号供给1-比特D/A转换器33，因此转变成模拟音频信号。
其次，假定要被重放的光盘1是第一代CD1a，以致当光盘识别单元22根据TOC数据最初识别装入的光盘是第一代CD 1a时，光盘识别单元22设定除法器24的分频系数为第一代CD 1a适合的数值。而且，光盘识别单元22使得开关32的输出连接到输入端T1。
由于除法器24的分频系数设定为对应第一代CD 1a的数值，在马达控制器25中用于CLV伺服的参考时钟信号CKs的频率成为对应第一代CD 1a的频率。也就是光盘1以对应第一代光盘CD1a的线性速度驱动旋转。
同时，由于读以器21抽取的凹坑信息由第一代CD解码器28解码，fs/16-比特数字音频信号被适当地解码。这个fs/16-比特数字音频信号由附加取样滤波器30和Δ∑调制电路31处理，它们响应时钟信号CK2而被操作，以致上述的信号转变成为64fs/1比特数字音频信号。然后，由于开关32的输出连接到端点T1，该64fs/1比特数字音频信号加到1比特D/A转换器33，从而转变成模拟音频信号。
通过根据那样的重放装置重放第二代CD 1b，使用64fs可以重放具有高的声音质量的音频数据。而且，如图3所示，由于第二代CD 1b的取样频率是第一代CD1a的取样频率的整数倍，甚至当时钟系统和重放系统不包含很复杂的电路装置时，也可以实现具有兼容性的重放装置。
换言之，至于时钟系统，由于第一代CD 1a的取样频率与第二代CD 1b的取样频率的比值是个整数比值，来自振荡器23的时钟信号可以公用。这就是说，甚至在不使用多个振荡器时，通过使用分频器也可以容易地产生具有必需频率的时钟。因此，不需要构成两个独立的主时钟系统，而且时钟系统的电路装置可以简化。
另外，关于重放系统，1-比特D/A转换器33可以共同使用，从而重放系统的电路装置也能简化。而且，使用这个系统声音质量不恶化。
由于1-比特D/A转换器33是根据由第二代CD 1b重放的数据执行操作的D/A转换器，这里绝对没有关于第二代CD1b的问题。为了从第一代CD 1a重放的数据也使用这个1-比特D/A转换器33，fs/16-比特的来自第一代CD解码器28的解码的数据必须转变成64fs/1-比特数据。然而，由于取样频率是整数倍，由附加取样滤波器30简单地64次附加取样fs/16-比特数据并由Δ∑调制电路31转变成64fs/1-比特数据。因此不需要取样速率转换器。因此，由于这里没有产生抖动分量的因素，第一代CD1a的声音质量不会恶化。
图4示出了重放装置的另一个方案，其中与图3中使用的相同参考数字表示相同功能的单元，并且在解释时予以省略。
在这种情况下，D/A转换器36对应响应时钟信号CK1工作的D/A转换器并具有取样频率fs。
结果，当重放第一代CD1a时，来自第一代CD解码器28的fs/16-比特重放的数据输出通过开关32直接供给D/A转换器36，以致重放的数据转变成模拟音频数据。
另一方面，当重放第二代CD 1b时，来自第二代CD解码器29的64fs/1-比特重放的数据在抽取滤波器35中用64∶1的抽取处理处理之。然后，由于这个fs/16-比特重放数据通过开关32供给A/D转换器36，这个fs/16-比特重放数据转变为模拟音频数据。
在用图3中的重放装置的情况下，用简单的时钟重放系统可以实现兼容性，由联合使用D/A转换器36产生的声音质量没有恶化。也就是在抽取滤波器35的抽取处理中不存在产生抖动分量的可能性。
图5表示了重放装置的另一个方案，其中与图3和图4相同的参考数字表示相同的功能单元并省略对它的解释。
虽然由马达控制器25控制的恒定线性速度的主轴伺服操作的描述没有重复，由第一振荡器60产生的时钟信号CK1或第二振荡器61产生的时钟信号CK2通过开关62的输出馈给主轴马达26。该时钟信号CK1或时钟信号CK2经受所需的分频处理，具有对应第一代CD1a或第二代CD 1b所规定频率的标准时钟信号与和重放数据同步的PLL时钟相比较以产生误差信号。于是通过根据误差信号向主轴马达供电操作控制线性速度伺服装置。虽然在图中未示出PL时钟，通过馈送当第一代CD 1a被返回时在第一代CD的解码器28中提取的数据或者当第二代CD 1b被返回时从第二代CD的解码器29提取的数据给PLL电路PL时钟信号被产生出来。
当光盘1旋转时，读取器21在光盘1的记录表面发射激光束，而且检测反射的激光束以读出形成在光盘1上的凹坑信息。
由读取器21读出的信息馈送给第一代CD的解码器28和第二代CD的解码器29。第一代CD的解码器28和第二代CD的解码器29每一个都分别地执行依赖于第一代CD 1a和第二代CD 1b的RF(射频)处理，8-14解调制，误差校正和去隔行处理以获得数字音频数据。
来自振荡器60的时钟信号馈给第一代CD的解码器28作为解码处理的时钟信号。来自第二振荡器61的时钟信号CK2馈给第二代CD的解码器29作为解码处理的时钟信号。具有44.1KHz的取样频率fs和16比特的量化比特数的来自第一代CD的解码器28的数字音频信号作为解码输出。具有96KHz的取样频率fs和24比特的量化比特数的来自第二代CD的解码器29的数字音频信号作为解码输出。
来自第一代CD的解码器28的输出馈给取样速率转换器63。时钟信号CK1和时钟信号CK2馈给取样速率转换器63。取样速率转换器63将具有44.1KHz的取样频率fs和16量化比特的数字音频信号转变成为具有96KHz的取样频率fs和24量化比特的数字音频信号。
来自取样速率转换器63的输出和来自第二代CD的解码器29的输出通过开关65有选择地馈至D/A转换器64。时钟信号CK2作为处理用的时钟信号馈给D/A转换器64，该D/A转换器64转换具有96KHz的取样频率fs和24量化比特的数字音频信号为模拟音频信号。该模拟音频信号作为重放信号从端点66输出。
光盘识别单元22是判定装上的光盘1是第一代CD1a还是第二代CD 1b的部件。该判定可以通过读取记录在光盘最里面周边上的TOC数据来完成。光盘判定部件22根据判定的结果控制开关62和65。
下面将描述这种重放装置的操作过程。
首先描述第二代CD 1b的光盘1的重放操作。光盘识别单元22根据在光盘1上的TOC数据判定光盘1是否是第二代CD 1b，然后，光盘识别单元22操作开关62和65以连接其输出到相应的输入端T2。
因此，时钟信号CK2馈至马达控制器25，用于恒定线性速度伺服装置的标准时钟信号的频率转变成对应第二代CD 1b的频率。换言之，以对应第二代CD1b的线性速度旋转驱动光盘1。
于是，由读取器21抽取的凹坑信息由第二代CD的解码器29解码，因此获得具有96KHz取样频率fs和24量化比特的数字音频信号。当开关65连接到端点T2时，因此96KHz/24-比特格式的数字音频信号馈给D/A转换器64和转变成模拟音频信号。
其次，当光盘1是第一代CD 1a时，进行重放操作。光盘识别单元22根据光盘1上的TOC数据判断光盘1是否是第一代CD。然后，光盘识别单元22操作开关62和65，以连接其输出到对应的输入端T1。
因此，时钟信号CK1馈送给马达控制器25。通过对时钟信号CK1分频获得的用于恒定线性速度伺服的标准时钟信号的频率转变成对应第一代CD 1a的频率。换言之，光盘1是以对应第一代CD 1a的线性速度旋转驱动的。
然后，用第一代CD的解码器28解码由读取器21抽取的凹坑信息，因此，44.1KHz/16-比特格式的数字音频信号被解码。
用取样速率转换器29将44.1KHz/16-比特格式的数字音频信号转换成96KHz/24-比特格式的数字音频信号。然后，开关65的输出连接到输入端T1，因此，96KHz/24-比特格式的数字音频信号馈给D/A转换器64和转变成模拟音频信号。
通过使用那种重放装置，当第二代CD 1b被返回时，96KHz/24-比特格式的音频数据被恢复以提供高质量的声音。
对于第一代CD1a的重放，用取样速率转换器63将44.1KHz/16-比特格式的解码数字音频信号转变为96KHz/24-比特格式的数字音频信号。
因此，对应96KHz/24-比特格式的数字音频信号的D/A转换器64还用于第一代CD1a的重放，因此，只有一套D/A转换电路(D/A转换器和诸如放大器和滤波器的外部设备)对于重放电路就足够了。因此，简化了重放电路的结构。
应当注意到，虽然上面解释的实施例已经描述，以致现行使用的CD系统是第一代CD 1a和第二代CD 1b具有与第一代CD 1a相配合的特性，本发明不局限于CD系统。
例如，在数字磁带记录系统中通过使用44.1KHz整数倍的取样频率可以实现这种记录/重放系统。
而且，在取样频率选择32KHz和48KHz的记录/重放系统中，当应用本发明时，可以构成这样的系统，它的取样频率设定为32KHz×n或48KHz×n，其中的n是整数。特别是48KHzXn的取样频率适合用于下一代视频记录/重放介质。

Claims (20)

1.一种在第一记录介质上记录以第一取样频率取样的多-比特数据字构成的第一数字信号和在第二记录介质记录以高于第一取样频率的第二取样频率取样的1比特数据字构成的第二数字信号的记录装置，包括：
以第二取样频率转变输入模拟信号为1-比特数据流信号的模拟/数字转换器；
转变以第二取样频率取样的1-比特数据流信号为以第一取样频率取样的多-比特数字信号的下降取样和再量化装置；
处理记录的多-比特数字信号的第一记录信号处理装置；
记录由第一信号处理装置处理的数字信号于第一记录介质上的第一记录装置；
处理记录的1-比特数据流信号的第二记录信号处理装置；
记录由第二信号处理装置处理的数字信号于第二记录介质上的第二记录装置。
2.根据权利要求1的记录装置，其特征是所说的模拟/数字转换装置包括1-比特Δ∑调制模拟/数字转换器。
3.根据权利要求1的记录装置，其特征是所说下降取样和再量化装置包括相互串联的抽取滤波器和比特-变换(bit-mapping)装置。
4.根据权利要求1的记录装置，其特征是所说的第一记录信号处理装置包括记录以44.1KHz取样的16-比特数据字格式化的数字信号于第一记录介质上的装置。
5.根据权利要求1的记录装置，其特征是所说的第二记录信号处理装置包括记录以2.8224MHZ取样的1-比特数据字格式化的数字信号于第二记录介质上的装置。
6.根据权利要求5的记录装置，其特征是第二记录介质的基片具有不大于120mm的直径和第二记录介质的厚度大于0.6mm。
7.根据权利要求6的记录装置，其特征是以大约0.74μm的信息轨迹间距形成第二记录介质的记录轨迹，而且该轨迹具有不小于4.7千兆字节的信息记录容量。
8.一种从第一记录介质重放以第一取样频率取样的多-比特数据字格式化的第一数字信号和从第二记录介质重放以高于第一取样频率的第二取样频率取样的1-比特数据字格式化的第二数字信号的重放装置包括：
从第一和第二记录介质之一上重放数字信号的读取头；
解码以对应第一记录介质的第一取样频率取样的多-比特数据字的第一解码装置；
解码以对应第二记录介质的第二取样频率取样的1-比特数据字的第二解码装置；
识别第一记录介质和第二记录介质的识别装置；和
根据所述识别装置的结果转换来自第一解码装置和第二解码装置的数字输出信号的开关装置。
9.根据权利要求8的重放装置还包括：
用于转变来自第一解码装置的数字输出信号取样频率为第二取样频率的附加取样装置；
用于转变以第二取样频率取样的多-比特数据字为以第二取样频率取样的1-比特数据字的Δ-∑调制装置。
10.根据权利要求8的重放装置，其特征在于还包括：
转换来自第二解码装置的数字信号的取样频率为第一取样频率的下降取样装置。
11.根据权利要求8的重放装置，其特征是所述第一解码装置解码来自所述第一记录介质以44.1KHz取样的16-比特数据字格式化的信号。
12.根据权利要求8的重放装置，其特征是所说的第二解码装置解码来自所说第二记录介质以2.8224MHZ取样的1-比特数据字格式化的信号。
13.根据权利要求12的重放装置，其特征是第二记录介质的基片具有不大于120mm的直径和第二记录介质的厚度大于0.6mm。
14.根据权利要求13的重放装置，其特征是以约0.74μm的轨迹间距形成第二记录介质的记录轨迹和该轨迹具有不小于4.7千兆字节的信息记录容量。
15.根据权利要求8的重放装置，其特征是将以44.1KHz的取样频率以Δ-∑调制模拟/数字转换器输出的高速1-比特数据流记录在记录介质上，其中的n是整数。
16.根据权利要求15的重放装置，其特征是记录介质的基片有不大于120mm的直径和第二种记录介质的厚度大于0.6mm。
17.根据权利要求16的重放装置，其特征是以大约0.74μm信息轨迹的间距形成第二记录介质的记录信息轨迹和信息轨迹具有不小于4.7千兆字节的信息记录容量。
18.一种从第一记录介质重放以第一取样频率取样的第一多-比特数据字构成的第一数字信号和从第二记录介质重放以高于第一取样频率的第二取样频率取样的第二多-比特数据字构成的第二数字信号的重放装置，包括：
重放来自第一记录介质和第二记录介质之一的数字信号的重放装置；
识别第一记录介质和第二记录介质的识别装置；
解码来自第一记录介质的数字数据的第一解码装置；
解码来自第二记录介质的数字数据的第二解码装置；
根据第一记录介质的旋转驱动信号产生第一时钟信号的第一时钟产生装置；
根据第二记录介质的旋转驱动信号产生第二时钟信号的第二时钟产生装置；
根据识别装置的识别结果转换第一和第二时钟信号的开关装置；和
根据来自开关装置的时钟信号旋转记录介质的旋转装置。
19.根据权利要求18的重放装置，其特征是还包括：
转换比特数和来自第一解码装置的数字信号的取样频率的取样速率转换装置；
转换来自取样速率转换装置的输出信号和来自第二解码装置的数字信号的第二开关装置。
20.根据权利要求18的重放装置，其特征是还包括：
转换来自第一解码装置的输出信号和来自第二解码装置的输出信号以形成来自该装置的重放信号输出的第二开关装置。
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