新型数字音响产品—DCC900

飞利浦公司于1992年年末把近几年研制开发的DCC（数字盒式磁带）录音机商品化并投放市场，第一台机种型号命名为DCC900。

关于DCC系统的特点本刊曾介绍过，本文就有关DCC900的电路进行介绍。图1示出DCC900的电路框图，并使用了9个8种新型的大规模集成电路，其中PASC子频带滤波器SAA2001使用2个，左、右声道各使用1个。

实现DCC系统的关键技术之一就是巧妙地利用人耳听觉特性的数字信号处理技术—PASC（精确自适应子频带编码）。图2示出了信号记录过程中PASC编码的工作框图。数字音频信号首先输入到子频带滤波器（SBF）SAA2001上，分割成32个等宽子频带。当取样频率为48kHz时，1个带通滤波器的带宽就为48000÷2÷32＝750Hz。因此，带宽为20～48kHz的信号就被分割成具有750Hz带宽的32个子频带信号。在SBF中利用矩阵运算方法可连续求出32个子频带信号，并从低频带到高频带按顺序进行排列转换，当各子频带数据达到12个，就作为一个单元进行处理，这样就有12×32＝384个数据作为一个处理单元。若取样频率为48kHz，则384×1／48000＝8（毫秒），所得的8毫秒可以说是PASC信号处理的单位时间。反过来说，在1秒钟内要连续反复进行125次PASC信号处理。在滤波处理过程中，输入端为16～18位的数字信号，但经处理后每个数据就变为24位。

接着，利用自适应配置和换算（ADAS）集成电路SAA2011和DCC数字信号处理（DDSP）集成电路SAA2041，以人耳的听觉特性（听觉极限和掩蔽效应）为基准，在384kbits／s的传送速率能容纳的范围内，每隔8毫秒（取样频率为48kHz时），对各子频带的12个数据分别分配量化位数，最小2位，最多15位，整个子频带为6～8位。此外，在每个子频带的12个数据中，可找出其最大值并一律用6位进行量化。用6位表示的最大值称为“比例因子”。由于比例因子跨越全音频带宽，用共同尺度对数据进行量化，因此它的值决定动态范围。即比例因子表示了某一子频带内的信号电平在全音频信号中所占的比例。比例因子每变化1个数值对应2dB，这意味着DCC的动态范围可达124dB。另一方面，给予各子频带的量化位数相当于信噪比。该位数少的话，就会依频率不同而检测到量化噪声。如果以最大值15位进行量化，则15×6＋2＝92dB，这一数值可认为是DCC的信噪比。

再接着，利用子频带编码（SBC）集成电路SAA2021把上述的比例因子、取样数据及编码信息，如子频带序号和子频带量化位数等进行PASC格式化，其数据格式如图3所示。

最后，利用ERCO集成电路SAA2031把PASC信号进行误码校正和8—10调制。误码校正采用CIRC（交错里德索罗门编码）方式，它与CD采用的方式相同，是一种利用C1、C2码进行双重误码校正方式。该校正码使用记录在磁带上8个磁迹的全部信号的43％。其校正能力可以认为是：在8个音频磁迹当中，即使有1个磁迹的信号完全不能读取，而另1个磁迹的信号只能读取50％时，也有可能完全校正过来。换句话说，即使在磁带上出现直径为1.45mm圆范围内数据不能读取的情况，也完全可以校正过来。C1和C2码按一定的规则在磁带上均匀分布，就象蜂窝状似地并排在一起。误码校正之后，需要进行符合磁带录音的调制。在CD中若光拾音器连续读取“0”或“1”，则会出现“轨迹偏离”现象，因此需进行8—14调制，适当把0和1相互错开。而DCC采用8—10调制，使之能满足磁头的灵敏度特性，高效率进行信号的记录和重放。在DCC规格中包含有变换表，使用这个变换表，把信号中重复出现的“0”和“1”进行变换，使之符合上述磁头特性。

DCC900的音质不仅是纯理论上的高音质，有人在各种场合下对它反复与原声源进行比较试听，其音质不比CD和DAT逊色。

D／A转换器是数字音响的心脏部分。有关D／A转换器在CD唱机的介绍中已有许多评价。DCC900采用了飞利浦公司开发的第2代位流式D／A转换集成电路SAA7350，以及高精度的数字滤波器SM5840，实现了高性能指标。

DCC900的机心采用卧式机心并安装在整机的最稳定的中央位置上。机心与现行模拟录音机心在外观上几乎无任何区别，不过多了基准销和带盒检测孔用的功能检测开关。

DCC的走带系统采用固定式磁头，因而其控制较简单，如图4所示。录音时，从信号处理电路输出周期为47Hz。占空系数为50％的固定脉冲，并以此为基准使主导轴电机转速稳定。放音时，从记录信号中抽取时钟脉冲，用锁相环伺服使磁带以稳定带速运行。误差信号以脉冲的占空系数变化的形式，从信号回路中输出。另一方面，录音时为了能吸收因带速不稳定而引起的抖动，在磁带格式上设置了称之为内帧缝隙（Inter Frame Gap）的空间。该内帧缝隙的长度为1磁带帧的0.4％，这一长度可变，因而允许记录速度出现某种程度的变动。DCC900中伺服带宽为2Hz，允许误差范围为10毫秒（抖动值）。

DCC900的最大功能特点是图文显示功能，这是普通盒式磁带录音机所没有的。利用这一功能，重放市售音乐带时，可在显示器上以12个英文字符显示除曲号和时间信息之外的音乐标题、演奏（唱）者名字和曲目3项内容。除此之外，还有选曲、节目重编号等便于用户操作的功能。(陈利才)