Brevet FR2490897A1 — publié le 19820326

249089T La présente invention concerne un circuit de com- mande de signal et notamment un circuit de commande applicable à un système de reproduction de disque audio enregistré sous forme numérique et autre. Actuellement, on a développé des disques audio en enregistrement numérique dans lesquels un signal audio PCM (à modulation par impulsions codées) est enregistré sur un dis- que analogue à un disque vidéo que l'on peut reproduire. Comme système de reproduction, on utilise un système de détection de signal mécanique, optique, électrostatique à effet capacitif ou analogue pour le disque vidéo. En particulier dans un sys- tème de détection de signal de type optique, lors de l'enregis- trement d'un signal sur le disque, on utilise un faisceau laser modulé par un signal d'enregistrement pour former un modèle servant à réaliser le disque ma tre ou disque original, qui comporte des bits (cavités) correspondant aux états "1" ou "0" du signal d'enregistrement. Puis, on reproduit un certain nom- bre de disques optiques à partir de ce disque ma tre en utili- sant un procédé de pressage similaire au procédé utilisé pour la fabrication de disques habituels de type analogique. Suivant les conditions de réalisation du modèle, on peut avoir des phénomènes tels que l'asymétrie entra nant un décalage uniforme de la dimension des cavités d'une valeur prédéterminée m9me si le rapport état passant/état bloqué du signal d'enregistrement est égal à 50 %, celui du signal reproduit ne sera plus de %. En d'autres termes lorsqu'un signal est converti en un signal impulsionnel par un convertisseur, la largeur de l'im- pulsion du signal impulsionnel est différente de celle du signal enregistré si bien que l'on ne peut démoduler correcte- ment la donnée reproduite (par exemple la démodulation du sys- tème 3 PM). Selon l'art antérieur, on résout la difficulté ci-dessus en réglant manuellement un niveau de référence (niveau limite) d'un limiteur qui reçoit le signal lu du disque et constitue le convertisseur de signal. De ce fait, le circuit connu demande un réglage complexe. En outre lorsqu'un signal est enregistré avec une bande de base sans avoir d modulation de porteuse, il faut utiliser une modulation d'amplitude, une modulation de fréquence ou analogue, un système à modulation codée, à longueur de défilement limitée. Ce système de modulation a pour but de choisir un intervalle d'inversion minimum T min entre les transitions de deux données concernant les états "" et "1", suffisamment long pour augmenter le rendement de l'enregistre- ment tout en choisissant un intervalle d'inversion maximum T max relativement court pour avoir facilement une horloge propre à la reproduction. A titre d'exemple, on connaît le système 3 PM dans lequel T min est égal à 1,5 T (T étant l'in- tervalle des cellules de bit d'une donnée d'entrée) et T max est égal à 6 T. De plus lorsqu'un signal numérique est modulé, il est très souhaitable que la composante continue du signal numérique modulé soit nulle. La figure 1 montre un circuit de commande de conversion de signal selon l'art antérieur. Dans ce circuit connu, le signal reproduit S est appliqué par la borne d'entré' p 1 à une borne du limiteur 2 dont le signal de sortie S0 appa- ratt sur la borne de sortie 3; ce signal est également appli- qué au détecteur de niveau continu 4. Ce détecteur deniveau continu 4 peut Ptre un filtre passe-bas, un intégrateur ou analogue et le signal de sortie de détection de ce circuit 4 est appliqué en retour à l'autre entrée du limiteur 2 pour en constituer le niveau de référence V r Ce niveau de référence Vr a une valeur telle que la composante continue du signal de sortie S0 du limiteur 2 s'annule. On enregistre un signal S r dont le rapport état haut/état bas est égal à 50 % comme représenté à la figure 2A. Dans ces conditions, s'il n'y a pas d'asymétrie, le signal reproduit Sp donne le signal de la figure 2B. Ce signal repro- duit Sp ne présente pas de forme de courbe impulsionnelle idéale étant donné l'influence des caractéristiques defréquence sur le chemin de transmission, le diamètre du faisceau utilisé pour la lecture etc. Le niveau de référence V du détecteur de r niveau continu 4 correspond au niveau continu du signal de sortie S du limiteur 2 qui, comme indiqué à la figure 2C, est nul. Ainsi, le signal de sortie S0 peut avoir un rapport état haut/état bas égal à 50 %. Toutefois même si ce rapport du signal enregistré est égal à 50 %, s'il y a des phénomènes d'asymétrie, l'enregistrement devient équivalent à celui d'un signal enregistré avec une largeur d'impulsion par exemple développée comme représenté à la figure 3A en traits pleins. Le signal reproduit S appliqué à la borne d'en- trée 1-correspond alors à la courbe de la figure 3B. Méme dans ce cas, comme le niveau de référence Vr appliqué au limiteur 2 a une valeur annulant la composante continue du signal de sortie S0 du limiteur 2, le signal de sortie Si donne la forme de la figure 3C ayant un rapport état haut/état bas égal à 50 %. Comme décrit ci-dessus, le convertisseur de signal selon l'art antérieur, représenté à la figure 1, permet de remédier automatiquement à la difficulté entra née par les phénomènes d'asymétrie. Toutefois, on suppose que dans le con- vertisseur de signaux de la figure 1, le niveau de la compo- sante continue du signal enregistré ne fluctue pas en fonction des données pour permettre un fonctionnement correct. Mgme si l'on règle manuellement le niveau de référence, cela suppose la condition ci-dessus. Ainsi méme pour les moyens ci-dessus, il est souhaitable que la composante continue du signal numéri- que modulé soit nulle. En fait, jusqu'à présent, on ne conna t prati- quement aucun procédé de modulation dans lequel l'intervalle d'inversion minimum T min est long et la composante continue (composante basse fréquence) est nulle. Même si un tel procédé de modulation existait, le circuit de modulation et celui de démodulation seraient d'une réalisation complexe. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus et se propose de créer un circuit de commande de forme de signal remédiant aux inconvénients des solutions connues, permettant de résoudre automatiquement les difficultés dues aux phénomènes d'asymétrie du disque d'enre- gistrement tel qu'un disque audio, numérique etc. L'invention a également pour but de créer un circuit qui s'applique non seulement à la reproduction de dis- ques d'enregistrement mais également à l'enregistrement et à la reproduction magnétiques utilisant un procédé de modulation de code limité en longueur de défilement. Enfin selon l'invention, le circuit de commande doit donner un signal reproduit égal au signal enregistré m9me si le signal numérique modulé contient des composantes continues. A cet effet, l'invention concerne un circuit de commande de la forme d'un signal, ce circuit étant caractérisé en ce qu'il comporte un comparateur dont une entrée reçoit un signal d'entrée et dont une autre entrée reçoit un signal de niveau de référence, la sortie donnant un signal de sortie ayant des parties positives et des parties négatives corres- pondant au signal d'entrée, un détecteur pour détecter l'inter- valle de transition maximum ou minimum contenu dans le signal de sortie et donnant un signal détecté, un circuit de maintien pour maintenir le signal détecté et un circuit de commande pour donner un signal de référence de façon que l'intervalle de la partie positive et l'intervalle de la partie négative du signal de sortie soient égaux. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - La figure 1 est un schéma-bloc d'un circuit de commande de forme de signal selon l'art antérieur. - les figures 2A, 2B, 2C et les figures 3A, 3B, 3C sont des chronogrammes servant à expliquer le fonctionnement du circuit de la figure 1. - la figure 4 est un schéma-bloc d'un exemple de circuit de commande de forme de signal selon la présente inven- tion. - les figures SA, 5B, 5C, 5D sont des diagrammes servant à expliquer le fonctionnement du circuit de la figure 4. - la figure 6 est un schéma-bloc d'un autre exemple de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION PREFERENTIELS Selon l'invention, représentée en particulier aux figures 4, 5, on a un système de modulation du code à longueur de passage limitée. Dans un tel système, les inter- valles d'inversion minimum et maximum sont limités à T min=1,5T et T max = 4,5 T. Ce système de modulation sera décrit de façon générale ci-après. Lorsque les données d'entrée passent de l'état "O" à l'état "1"-, l'inversion se fait au milieu de la cellule de bit de la donnée d'entrée. De même dans le cas d'un modèle formé d'états "1" successifs, les états "1" sont choisis à la frontière de la cellule de bit correspondant à chaque groupe de deux ou trois bits et l'inversion se fait à la fron- tière après cette section. De plus dans le cas d'un modèle formé d'états "O" successifs, l'inversion est générée à la frontière satisfaisant à la condition d'être éloignée de plus de 3,5 T de la précédente inversion ainsi que de plus de 1,5 T du centre de la cellule de bit pour laquelle est apparu le dernier état "1". Ce système de modulation permet de réduire T max plus que dans les autres systèmes à code à longueur de passage limitée tel que le système 3 PM. De plus on utilise le fait que des sorties modulées dans lesquelles T max (= 4,5 T) se suc- ce-ent2- n 'apparaissent jamais dans des systèmes de modulation habituels, ce qui permet d'utiliser un schéma de bits dans lequel l'intervalle d'inversion de 4,5 T se succède deux fois et l'intervalle d'inversion de 1,5 T existe précédemment comme signal de synchronisation de trame. Selon l'invention, l'intervalle d'inversion maximum ou minimum contenu dans le signal enregistré est détecté et est maintenu; dans l'exemple suivant de linvention, l'intervalle d'inversion maximum (= 4,5 T) est détecté de façon analogique, puis est maintenu. L'exemple mentionné ci-dessus de l'invention sera décrit ci-après à l'aide des figures 4 et 5. Dans l'exemple de la figure 4, un signal reproduit Sp est appliqué par la borne d'entrée 1 au limiteur 2 dont l'autre entrée reçoit une tension de référence (niveau limite) Vr. Ainsi, le limiteur 2 donne des signaux de sortie S l et S02 en opposition de phase. Le signal de sortie S est dans ce cas en phase avec le signal reproduit Sp appliqué à la borne d'entrée 1 et qui est fourni à la borne de sortie 3. Les signaux de sortie SOl, S02 sont fournis respectivement à des générateurs de courbes en dents de scie 5a, 5b ayant chacun la m9me constante de temps. Les courbes en dents de scie ST1, ST2 données par les générateurs de dents de scie 5a, 5b sont appliquées respectivement à des circuits de maintien de maximum 6a, 6b. Les tensions de sortie Vd1, Vd2 des circuits de maintien de maximum 6a, 6b sont toutes deux appliquées à un soustracteur 7 dont le signal de sortie ou signal d'erreur est appliqué à un générateur de tension 8 dont la sortie alimente le limiteur 2 (en réaction) comme tension de référence Vr comme cela a été indiqué précédemment. Dans ce cas, le générateur de tension 8 peut être essentielle- ment un amplificateur. Les générateurs de dents de scie Sa, 5b génèrent des courbes en dents de scie ST1, ST2 dont les niveaux augmen- tent progressivement avec la même pente pendant la période dans laquelle les signaux de sortie respectifs SOl, S02 du limiteur 2 sont à l'état zéro t'O"). A titre d'exemple, on expliquera le cas dans lequel le signal de synchronisation de trame, mentionné ci-dessus, est appliqué à la borne d'entrée 1 comme signal reproduit S p. A ce moment, le limiteur 2 dérive un signal de sortie S l (figure 5A) et le signal de sortie S02 en opposition de phase par rapport au précédent (figure 5B). Puis, les générateurs de dents de scie 5a, 5b donnent deux courbes en dents de scie ST1, ST2 dont les niveaux augmentent progressivement suivant une pente prédéterminée pendant la période lorsque les signaux de sortie S O, S02 sont respective- ment à l'état zéro ("0") comme cela est représenté aux figures C, 5D. Lorsqu'il n'y a pas d'asymétrie, si le niveau de réfé- rence Vr est pris comme niveau prédéterminé, l'intervalle de 4,5 T pour lequel le signal de sortie S du limiteur 2 est à l'état "O" est égal à la période de 4,5 T pour laquelle le signal de sortie S est égal à "1" comme cela est indiqué en traits pleins à la figure SA. De même dans le signal de sortie S02 du limiteur 2 en opposition de phase au signal de sortie Soi, la période de 4,5 T pour laquelle le signal So2 du limi- teur 2 est à l'état "1", est égale à la période de 4,5 T pour laquelle le signal S02 est à l'état "0" (courbe en taits pleins) (figure 5B). La valeur maximale Vd de la courbe en dents de scie ST1 est alors égale à Vd2 de la courbe en dents de scie ST2 et ainsi le signal de sortie ou signal d'erreur du sous- tracteur devient nul. A ce moment, la tension de référence Vr dérivée du générateur de tension 8 correspond au niveau prédé- terminé. De plus lorsqu'il y a une asymétrie, la largeur de l'impulsion du signal de sortie S01 du limiteur 2 pour l'état "1" s'élargit alors que la période pour laquelle le signal S0l est à l'état "0" se rétrécit (ligne en pointillés, figure 5A); le signal de sortie So2 en opposition de phase au signal S0l change alors comme représenté en pointillés à la figure 5B. La valeur maximale de la courbe en dents de scie ST1 diminue au niveau Vd1' (ligne en pointillés, figure 5C) alors que la valeur maximale de la courbe en dents de scie ST2 augmente jusqu'à Vd2', (courbe en pointillés, figure 5D). Le soustracteur 7 génère ainsi un signal d'erreur égal à Vd1' - Vd2' = AV. Le niveau de la tension de référence Vr dérivéedu générateur de tension 8 est alors augmenté du signal d'erreur ci-dessus et le circuit est commandé de façon que le signal d'erreur à V s'annule (j" V=O), ce qui permet de sup- primer la fluctuation de la largeur d'impulsion résultant de l'asymétrie. Si la direction du décalage de la largeur des impulsions du fait de l'asymétrie est opposée a celle repré- sentée aux figures 5A, 5B, la polarité du signal d'erreur devient positive. Dans ces conditions, on commande le circuit pour que le niveau de la tension de référence Vr devienne faible. De plus dans le cas d'un schéma dont l'intervalle d'inversion dépasse l'intervalle d'inversion maximum T max (dans le cas ci-dessus 4,5 T) du système de modulation comme signal de synchronisation de trame qu'il faut distinguer d'une donnée, il suffit que l'intervalle d'inversion du signal de synchronisation soit détecté et maintenu. En résumé, on détecte et on maintient l'intervalle d'inversion maximum ou minimum de l'intervalle d'inversion contenu dans le signal reproduit. La figure 6 est un schéma-bloc d'un autre exem- ple de l'invention. Dans cet exemple, on détecte l'intervalle d'inversion maximum de façon numérique et on conserve cet intervalle détecté, contrairement au précédent exemple de l'invention. Dans cet présent exemple représenté à la figure 6, comme dans le premier exemple de l'invention, on a un limiteur 2 qui reçoit la tension de référence Vr du générateur de ten- sion 8 et le signal reproduit Sp de la borne d'entrée 1. Les signaux de sortie S et S02 fournis par le limiteur 2 et qui sont en opposition de phase, sont appliqués respectivement aux bornes d'autorisation EN des compteurs 9a, 9b qui comptent ainsi l'impulsion de cadence (cette impulsion a une fréquence suffisamment supérieure à celle des données) fournie d'un oscillateur de cadence 12 pendant la période lorsque les signaux Sol, S02 sont à l'état "0". Lorsque les signaux respectifs SOl, S02 passent de l'état "0" à l'état "1", les signaux de sortie des compteurs 9a, 9b sont fournis respectivement aux registres lOa, lob pour être pris en compte; puis, on efface les compteurs 9a, 9b pendant la période dans laquelle les signaux SOl' S02 sont à l'état "1". Les registres lla, llb sont respectivement reliés aux registes 10a, lOb et le contenu des registres iQa, lOb est transféré respectivement aux registres lia, llb en fonction de l'amplitude des grandeurs A+ et A- respectivement enregistrées dans les registres 10a, lOb ainsi que des grandeurs B+, B- enregistrées dans les registres lia, llb. En d'autres termes, si les deux conditions A+> B+ et A- % B- sont toutes deux satisfaites, les registres lia, llb prennent respectivement les grandeurs A+ et A- alors que si les conditions A+ C B+ et A- tres lia, llb restent tous deux inchangés. Comme indiqué, les données correspondant aux grandeurs maximum des intervalles d'inversion concernant les polarités positives et négatives sont enregistrées dans les registres respectifs lia, llb dont les contenus sont fournis tous deux au soustracteur 7. Ainsi comme au premier exemple de l'invention, dans celui de la figure 6, le soustracteur 7 fournit un signal d'erreur et le générateur de tension 8 donne une tension de référence Vr qui annule le signal d'erreur. Dans cet exemple, les registres lia, llb sont respectivement réalisés de façon que leurs contenus B+, B- soient progressivement réduits à une certaine unité de temps correspondant à la constante de temps de décharge et de maintien de maximum. En pratique les registres lia, llb sont formés chacun d'un compteur qui reçoit un signal d'entrée de soustrac- tion (décomptage). Le temps unitaire lorsque le signal d'entrée de soustraction est appliqué, se détermine en tenant compte de la période ou de l'intervalle pour lequel l'intervalle d'inversion maximum apparait (dans l'exemple ci-dessus, il s'agit de la période de trame). La description faite ci-dessus à l'aide de divers exemples montre que l'invention permet de résoudre automatique- ment les problèmes engendrés par l'asymétrie de disques d'enre- gistrement audio, sous forme numérique. De plus lorsque le niveau de la composante con- tinue fluctue en fonction du contenu du signal enregistré, selon l'invention on peut reproduire le signal enregistré avec une grande fidélité si bien que le circuit de commande de la forme du signal selon l'invention a une très grande fiabilité. En outre selon l'invention, m9me si la vitesse de rotation du disque diffère de la valeur de référence, on peut supprimer automatiquement les conséquences de l'asymétrie. g R E V E N D I C A T I O N Circuit de commande de forme de signal caracté- risé en ce qu'il comporte un comparateur (2) ayant une borne d'entrée recevant un signal d'entrée (1, S) et une borne p d'entrée recevant un signal de niveau de référence (Vr), et une borne de sortie donnant un signal de sortie ayant une partie positive (S01) et une partie négative (S02) correspon- dant au signal d'entrée (Sp), un détecteur détectant le maximum ou le minimum de l'intervalle de transition contenu dans le signal de sortie et donnant un signal détecté, un circuit de maintien (6a, 6b) pour conserver le signal détecté et un cir- cuit de commande (7, 8) donnant le signal de référence de façon que l'intervalle de la partie positive du signal de sortie et l'intervalle de la partie négative de ce signal de sortie soient égaux entre eux.