Brevet FR2512962A1 — publié le 19830318

" Circuit de détection de l'existence d'un signal d'information ". L'invention concerne un circuit de détection de l'existence d'un signal d'information électrique donné et, plus précisément, un circuit perfectionné de détection pouvant être utilisé dans un appareil de reproduction d'un signal d'information pour système d'enregistrement et/ou lecture, tel qu'un système à disque de reproduction numérique du son. On utilise un système à disque de reproduction numérique du son dans lequel le disque est constitué par un support d'enregistrement en forme de disque tournant sur lequel est enregistré un signal son numérisé constituant le signal d'in- formation Ce disque de reproduction numérique du son est introduit dans un appareil de reproduction du signal son numérisé enregistré sur le disque, et un tel système bien connu permet d'obtenir faci- lement une reproduction sonore de très haute qualité. Différents types de réalisation de tels systèmes ont déjà été proposés L'un de ces systèmes utilise, par exemple, un disque son numérisé à lecture optique dans lequel un faisceau laser sert à enregistrer et/ ou à lire le signal son numérisé. Pour produire le disque son numé- risé, c'est-à-dire pour enregistrer le signal son numérisé dans le système à disque son numérisé à lecture optique, on commence par transformer en signal numérique le signal son à enregistrer en uti- lisant, par exemple, un signal de modulation par impulsions codées (MIC) dans un code prédéterminé, puis on envoie de manière convenable, sur le support d'enregistrement, un faisceau laser modulé en inten- sité par ce signal MIC 9 pour former sur ce support d'enregistrement, un grand nombre de creux ou de bosses en réponse aux valeurs " 1 " et 't O" du signal MIC, ce qui permet ainsi d'obtenir une matrice de disque à partir de laquelle un grand nombre de disques son à enregistrement numérique sont ensuite pressés. Dans le processus de fabrication d'une telle matrice de disque, il peut se produire que les creux se forment de manières différentes sur la matrice à partir d'un même signal MIC par suite des différences de puissance ou autres caractéristiques du faisceau laser Il en résulte que les disques son press 6 S à partir de matrices différentes présentent également des positions de creux différentes dépen- dant chacune de la matrice utilisée On peut, par exemples obtenir des disques présentant des rapports de longueur différents entre les creux et les parties voisines bien que le signal MIC d'origine présente la même longueur d'impulsion pour les " 1 " et pour les- "O". Quand on introduit l'un de ces dis- ques son numérisé dans un appareil de reproduction utilisant une tête de lecture optique du signal MIC par balayage des creux au moyen de son faisceau laser, il peut se produire que le signal de lecture du disque présente des durées de longueurs différentes entre les "l" et les " O " bien que le signal MIC d'origine présente des impulsions de même durée pour les " 1 " et les "O". Ce phénomène appelé "dissymétrie" peut facilement conduire à une forme d'onde du signal MIC de lec- 12962 ture différente de la forme d'onde du train d'impul- sions MIC d'enregistrement Il en résulte alors que le signal son n'est pas reproduit convenablement. Par suite, pour résoudre le pro- blème ci-dessus posé par l'appareil de reproduction du système à disque son numérisé à lecture optiques on utilise un circuit de remise en forme du signal de lecture, c'est-à-dire un circuit de compensation de la dissymétrie du train dtimpulsions de lecture, de manière 4 obtenir un signal MIC convenablement reproduit, même en présence de cette dissymétrie. Dans un tel appareil de reproduction, on utilise donc un circuit de remise en forme destiné à corri- ger les erreurs dues à la dissymétrie du signal de lecture pour restituer un signal MIC convenablement reproduit. Cependant, lorsqu'aucun signal de reproduction d'information n'est obtenu, lorsque, par exemple, le disque ne tourne pas ou n'est pas introduit dans l'appareil de lecture, le circuit de remise en forme de l'onde de lecture produit un signal d'impulsions parasite comme s'il contri- buait à la restitution d'un signal MIC de lecture, et ce signal d'impulsions parasite perturbe l'appa- reil de reproduction en produisant des bourdonnements et des claquements sonores ou en empêchant de fonc- tionner le mécanisme de commande de l'appareil. Pour éviter cet inconvénient, il est classique de faire une distinction entre le cas dans lequel le signal d'information est reproduit et celui dans lequel le signal d'information n'est pas reproduit, en bloquant le fonctionnement de l'appareil de reproduction et en protégeant en outre convenablement le mécanisme de commande de cet appa- reil de reproduction lorsque le signal d'information n'est pas reproduit. Pour effectuer la distinction ci-dessus, on utilise, dans l'appareil de reproduc- tion, un circuit de détection de l'existence d'un signal d'information reproduit Le circuit de détec- tion proposé dans l'art antérieur utilise le fait que le signal d'information obtenu à partir du disque comporte une caractéristique présentant une pointe à une fréquence particulière lorsque le dis- que tourne à la bonne vitesse, pour détecter la pré- sence du signal d'information reproduit Dans un tel circuit de détection, on extrait une composante de fréquence correspondant à la pointe de fréquence ci-dessus, du signal obtenu à la sortie de la t 9 te de lecture optique, et l'on mesure le niveau de cette composante de fréquence pour en déduire que le signal de reproduction d'information est obtenu lorsque le niveau de la composante de fréquence dépasse un niveau de référence prédéterminé. Cependant, avec le circuit de détection selon l'art antérieur décrit cidessus, il est très difficile de déterminer convenablement le niveau de référence prédéterminé de la composante de fréquence particulière décrite ci-dessus et, de plus, la distinction ne peut se faire que lorsque le disque tourne à la bonne vitesse D'autre part, le circuit de détection selon l'art antérieur néces- site de nombreux éléments et sa structure est très compliquée. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients de l'irt antérieur en créant un circuit perfectionné de détection de l'existence d'un signal d'information dans un appareil de reproduction pour système à disque son numérisé à lecture optique. 12962 A cet effet, l'invention concerne un circuit de détection de l'existence d'un signal d'information, circuit caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'entrée destinés à recevoir un signal d'information, des moyens de circuit de verrouillage destinés à verrouiller à un niveau continu fixe prédéterminé le signal reçu des moyens d'entrée, des moyens de détection du niveau d'ampli- tude du signal de sortie, des moyens de circuit de verrouillage de manière à produire un signal de sortie continu dont le niveau corresponde au niveau d'amplitude détecté, et des moyens de comparaison du signal de sortie continu des moyens de détection de niveau, à une tension de référence prédéterminée, pour produire un signal de sortie prenant un premier niveau lorsque le signal de sortie continu est plus élevé que la tension de référence, et un second niveau lorsque le signal de sortie continu est moins élevé que la tension de référence. L'invention sera décrite en détail au moyen des dessins ci-joints dans lesquels: la figure 1 est un schéma par blocs d'une partie d'un exemple de réalisation d'un appareil de reproduction pour système à disque son numérisé à lecture optique; les figures 2 A, 2 B et 3 A, 3 B sont des schémas de formes d'onde destinés à expliquer le fonctionnement de la partie de l'appareil de reproduc- tion de la figure 1; la figure 4 est un schéma par blocs d'un circuit de détection de l'existence d'un signal d'information selon l'art antérieur; la figure 5 est un schéma par blocs d'une forme de réalisation d'un circuit de détection de l'existence d'un signal d'information selon l'invention, utilisé dans un appareil de repro- duction pour système à disque son numérisé à lecture optique; et les figures 6 At 6 B, 6 C, 6 D, 7 A, 7 B, 7 C et 7 D sont des schémas de formes d'onde destinés à expliquer le fonctionnement du circuit selon l'invention représenté en figure 5. Pour aider la compréhension de l'invention, on décrira tout d'abords à l'aide des figures 1 à 4, un exemple d'appareil de reproduc- tion pour système à disque son numérisé à lecture optique auquel peut s'appliquer un circuit de détec- tion de l'existence d'un signal d'information selon l'invention, ainsi qu'un circuit de détection d'exis- tance d'un signal d'information selon l'art antérieur. Dans l'appareil de reproduction pour système à disque son numérisé à lecture optique, dont une partie est représentée en figure 1, un faisceau laser de lecture de signal 1, provenant d'un disque son numérisé en rotation, est reçu par un détecteur photoélectrique 2 effectuant la conversion photoélec- trique Dans le cas dans lequel le faisceau laser de lecture de signal 1 provient d'une partie de piste d'enregistrement du disque son numérisé o est enre- gistré un signal MIC, un signal d'information repro- duit 51 présentant une forme d'onde sinusoïdale et un niveau continu négatif, comme indiqué par exemple en figure 2 A, est fourni par la conversion photoélec- trique du photo-détecteur 2. Le signal d'information reproduit Si est amplifié par un circuit emplificateur 3 et appliqué à un circuit 4 de mise en forme d'onde 4 dans lequel le signal 51 est remis en forme de train d'impulsions rectangulaires pour donner à la borne 5 de sortie un signal MIC reproduit 52 tel que celui représenté à la figure 2 B Le circuit 4 de mise en forme d'onde est constitué d'un comparateur 6 et d'un générateur 7 de tension de référence, le signal de reproduction d'information 51 et une tension de référence V provenant du générateur 7 étant appliqués r aux bornes d'entrée positive et négative du comparateur 6. A la sortie du comparateur 6 apparait un signal de sortie de tension prédéterminée lorsque le niveau du signal d'information reproduit 51 coincide avec la tension de référence Vr ou dépasse celle-ci, de manière à donner un train d'impulsions rectangulaires prenant les valeurs " 1 " ou " O " en ré- ponse au signal d'information reproduit 51 Le gêné- rateur 7 de tension produit une tension de référence V telle que les parties représentant les " 1 l" et les r " O " du signal de sortie du comparateur 6, correspon- dent respectivement aux parties représentant les " 1 " et les " O " du signal MIC enregistré sur le disque son numérisé, ces parties se suivant avec des durées de longueurs égales de façon que les parties repré- sentant un signal de synchronisation de trame pré- sentent respectivement des durées de même longueur. Dans le cas, par exemple, du signal de reproduction S de la figure 2 A, la tension de référence V prend la valeur V représentée à la figure 2 A. r Avec un tel circuit 4 de remise en forme, meme si une dissymétrie se produit, le signal d'information reproduit 51 est comparé, pour être remis en forme, avec une tension de référence Vr dont le niveau est déterminé de manière à corriger les erreurs produites, dans le signal d'information re- produit Sl, par la dissymétrie au niveau du compara- teur 6, ce qui permet d'obtenir un signal MIC conve- nablement reproduit. 12962 Cependant, avec l'appareil de re- production décrit ci-dessus, lorsque le signal d'in- formation reproduit 51 n'existe pas, dans le cas, par exemple,-dans lequel le disque son numérisé ne tourne pas ou n'est pas introduit dans l'appareil de repro- duction, un signal parasite Si constitué par une compo- sante de bruit de niveau continu prédéterminé apparaît, comme indiqué en figure 3 A, à l'extrémité de sortie du circuit amplificateur 3, et se trouve appliqué au cir- cuit 4 de remise en forme Dans ce cas, le comparateur 6 et le générateur 7 de tension de référence formant tous deux le circuit 4 de remise en forme, traitent le signal parasite S ' de la même manière que le signal d'information reproduit Si, et le générateur 7 de tension de référence produit une tension de référence Vr présentant le niveau V ' de la figure 3 A, le comparateur 6 produisant un signal de sortie de tension prédéterminée lorsque le niveau du signal parasite 51 ' coïncide avec la tension de référence Vr' ou dépasse celle-ci, de manière à former un signal d'impulsions parasite 52 ' comme indiqué en figure 3 B. Le signal d'impulsions parasite 52 t apparaissant à la borne 5 de sortie est appliqué à un décodeur (non représenté) de la même manière que le signal MIC reproduit Comme le signal d'impulsions parasite 52 ' représente le bruit et se trouve codé au hasard, les erreurs de codage du signal d'impulsions parasite-52 ne sont pas corrigées par la correction d'erreur du décodeur Par suite, le signal d'impulsions parasite 52 donne un bruit de ronflement ou de claque- ment et perturbe le fonctionnement du mécanisme de com- mande de l'appareil de reproduction. Les perturbations ci-dessus produites par le signal d'impulsions parasite S ' résultent du fait 12962 que le générateur 7 de tension de référence monté dans le circuit 4 de remise en forme pour lutter contre la dissymétrie, donne une tension de référence Vr dont le niveau est déterminé en réponse au niveau du signal d'entrée appliqué au circuit 4 de remise en formes et applique cette tension au comparateur 6 dans le cas seulement dans lequel le signal d'information reproduit 51 n'est pas obtenu Par suite, il est possible d'éviter les perturbations ci-dessus en dé- tectant les cas dans lesquels le signal d'information 51 n'est pas reproduit et en bloquant le fonctionne- ment de l'appareil de reproduction lorsque le signal 51 n'est pas obtenu. Pour détecter le cas dans lequel. le signal d'information reproduit S n'est pas obtenu il a été proposé, selon l'art antérieur, d'utiliser un circuit de détection tel que celui de la figure 4 Ce circuit de détection comporte un filtre passe bande 8 branché à l'extrémité de sortie du circuit amplificateur 3 pour extraire de son signaf de sortie une composante de signal présentant une fréquence particulière fo, un détecteur 9 de niveau branché à la sortie du filtre passe bande 8, et une borne 10 de sortie fixée au détecteur de niveau. Ce circuit de détection détecte l'existence du signal d'information reproduit en uti- lisant le fait que le signal d'information reproduit à partir du disque présente une caractéristique de fréquence comportant une pointe à une fréquence par- ticulière se situant, par exemple, à 400 Hz environ quand le disque tourne à la bonne vitesse Dans le circuit de détection, la composante de signal de fréquence particulière f est extraite par le filtre passe bande 8 et appliquée au détecteur 9 de niveau de manièreà mesurer cette composante de signal de fréquence particulière f O a La mesure effectuée par le détecteur 9 de niveau permet, par exemple, d'obtenir un signal de sortie à la borne 10 de sortie lorsque le niveau de la composante de signal de fréquence particulière f O est inférieur à un niveau de référence prédéterminé On en conclut ainsi que le signal d'information reproduit est obtenu lorsq 7 ie le niveau de la composante de signal extraite à la fréquence particulière f coïncide avec le niveau de référence prédéterminé ou dépasse celui- ci Au contraire, on en conclut que le signal d'in- formation reproduit n'est pas obtenu lorsque le ni- veau de la composante de signal extraite à la fré- quence particulière f 1,, est inférieur au niveau de référence prédéterminé, le signal de sortie détecté étant obtenu à la borne 10 de sortie. Cependant, ce circuit de détection selon l'art antérieur présente les défauts et incon- vénients indiqués ci-dessus On décrira donc mainte- nant à l'aide des figures 5, 6 A à 6 D et 7 A à 7 D 1, une forme de réalisation selon l'invention d'un circuit de détection de l'existence d'un signal d'information. La figure 5 représente la forme de réalisation selon l'invention pouvant être utilisée dans l'appareil de reproduction du système à disque son numérisé à lecture optique, pour détecter ltexis- tence du signal d'information reproduit à partir du disque son numérisé En figure 5, le détecteur photo- électrique 2 de réception du faisceau laser 1 de lec- ture du signal, le circuit amplificateur 3, le circuit 4 de remise en forme de l'onde, et la borne 5 de sortie, constituent la partie d'appareil de reproduction du système de disque son n Umérisé à lecture optique, comme indiqué en figure 1 Le circuit amplificateur 3 forme la partie dtcntr 6 e de signal d'information du circuit il selon l'invention Un circuit 11 de blocage de cou- rant continu est branché à la sortie du circuit amplificateur 3 et à la sortie de ce circuit 11 sont branchés en série un circuit de verrouillage 12, un détecteur de niveau 13 et un comparateur de niveau 149 une borne 15 de sortie étant montée à l'extré- mité de sortie du comparateur de niveau 14 On remarquera au passage que l'une des bornes d'entrée des comparateurs de niveau 14 est branchée à une borne 16 à laquelle est appliquée une tension de référence. On décrira maintenant le fonc- tionnement de la forme de réalisation décrite ci- dessus Quand un signal d'information est obtenu à partir du disque son numérisé, un signal de re- production d'information amplifié 51 o présentant un niveau continu prédéterminé et une amplitude a, Comme indiqué en figure 6 A, est obtenu à la sortie du circuit amplificateur 3 Ce signal de reproduc- tion d'information 510 est appliqué au circuit Il de blocage de courant continu Le niveau continu du signal d'information reproduit 510 est amené à zéro par le circuit de blocage de courant continu, comme indiqué en figure 6 B Le signal 510 à niveau continu ramené à zéro, est appliqué au circuit de verrouillage 12 destiné à verrouiller le signal d'entrée qui lui est appliqué à un niveau continu fixe prédéterminé, tel que, par exemple, le niveau négatif Vc^ et l'on obtient, à la sortie du cir- cuit de verrouillage 12, le signal 510 dont le bas est verrouillé au niveau Vc comme indiqué en figure 6 C, ce signal étant destiné à être appli- qué au circuit 13 de détection de niveau. Le détecteur de niveau 13 est constitué, en pratique, par un filtre passe bas ou par un circuit intégrateur, et un signal de sor- tie continu V présentant le niveau moyen ou le o niveau crgte du signal 510 verrouillé au niveau V comme indiqué en figure-6 D, est obtenu à la sortie du détecteur de niveau 13 Ce signal de sortie continu V 0 est appliqué à l'une des bornes d'entrée telle que, par exemple, la borne d'entrée positive, du comparateur 14 de niveau, et comparé à la tension de référe ce appliquée à la borne 16 branchée à l'autre borne d'entrée, telle que, par exemple, la borne d'entrée négative, du compara- teur 14 de niveau. Au contraire, quand le signal d'information reproduit n'est pas obtenu, un signal parasite 51 ô' présentant une composante de bruit et un niveau continu négatif prédéterminé, comme indi- qué par la figure 7 A, appara It à la sortie du cir- cuit amplificateur 3 La composante de bruit con- tient un élément de bruit provoqué par les vibrations du disque ou par une tête optique émettant un faisceau laser vers le disque et guidant le faisceau laser de lecture 1 du disque vers le détecteur photo-électrique 2, et un autre élément de bruit provoqué dans le cir- cuit amplificateur 3 L'amplitude de cette composante de bruit est très petite comparativement à l'amplitude a du signal d'information reproduit S,,, mais peut être remise en forme de train d'impulsions par le circuit 4 de remise en forme. Le niveau continu du signal para- site S o' est ramené à zéro, comme indiqué en figure 7 B par le circuit 11 de blocage de courant continu, puis appliqué dans ces conditions au circuit de ver- rouillage 12 Dans ce circuit 12, le bas du signal parasite 51,' est verrouillé au niveau Vcy comme indiqué en figure 7 C Ce signal parasite S ' dont le bas est verrouillé au niveau V , est appliqué au détecteur de niveau 13, et une tension de sortie continue Vot présentant le niveau moyen ou le ni- veau cr 8 te du signal parasite SO' verrouillé au niveau Vc comme indiqué en figure 7 D, est obtenu à la sortie du détecteur de niveau 13 pour être appliqué à l'une des bornes d'entrée du compara- teur de niveau 14. Dans ce cas, comme l'amplitude du signal parasite 51 o' est très petite en compa- raison de celle du signal d'information reproduit 51 o, le niveau de la tension de sortie continue Vo' devient très faible comparativement au niveau de la tension de sortie continue V mentionnée ci- o dessus De plus, comme le signal 510 et le signal parasite 510 o' sont tous deux verrouillés par le bas au niveau commun Ve, les niveaux moyens ou crête qui s'en déduisent représentent respective- ment les signaux de sortie continus V et V, la différence entre ces tensions de sortie continues V et V ' devenant très grande et représentant o o clairement la différence entre les amplitudes du signal 51 o et du signal parasite S O te La tension de référence appliquée à l'autre borne d'entrée du comparateur 14 de ni- veaux par la borne 16, est amenée & un niveau Vb compris entre les tensions de sortie V et Vot o o comme indiqué aux figures 6 D et -7 D Le comparateur 14 de niveaux fonctionne de manière à fournir un signal de sortie lorsque la tension de sortie continue V O o, supérieure à la tension de référence Vb, est appliquée à sa borne d'entrée, et à ne fournir aucun signal de sortie lorsque la tension de sortie continue V ' inférieure à la tension de rfrence Vbo est applique sa borne d'entre, ou référence Vb, est appliquée à sa borne d'entréze, ou de manière à produire un signal de sortie positif dans le premier cas et négatif dans le second cas, le signal de sortie ainsi détecté permettant de savoir si lton reçoit la tension de sortie VO ou Vjt c'est-à-dire si le signal d'information repro- duit 51 o est obtenu ou non à la borne 15 de sortie. La détection de l'existence du signal d'information reproduit 510 s'effectue de la manière décrite ci-dessus, et dans le cas de l'exemple de la figure 5, le fonctionnement de l'appareil de reproduction est coupé et la protection convenable du mécanisme de commande de cet appareil est assu- rée, grâce au signal de sortie détecté à la borne de sortie 15, lorsque le signal d'information reproduit 510 n'est pas obtenu On remarquera au passage que, dans le cas dans lequel le circuit selon l'invention est appliqué à l'appareil de re- production d'un système à disque son numérisé à lecture optique tel que celui décrit ci-dessus, comme les variations d'amplitude du signal d'infor- mation reproduit 510 sont relativement petites, les variations de tension de sortie continue-V obtenues par le circuit de détection de niveau 13 sont égale- ment petites, de sorte qu'il n'y a aucune difficulté pour déterminer convenablement le niveau Vb de la tension de référence dans le comparateur 14 de ni- veaux. Comme décrit ci-dessus, selon l'invention, le signal d'information ou le signal parasite obtenu lorsque le signal d'information n'est pas présent, se trouvent verrouillés au ni- veau fixe prédéterminé, par suite le signal de sor- tie continu présentant le niveau correspondant à l'amplitude du signal d'information reproduit ou du signal parasite, se trouvent verrouillés au ni- 12962 veau continu fixe prédéterminé, le signal de sortie détecté étant obtenu en comparant le signal de sortie continu à la tension de référence Par suite, la détection de l'existence du signal d'information seffectue de façon très sûre, très sensible et très fiable. De plus, comme chaque partie du circuit selon l'invention n'a pas besoin d'effec- tuer des opérations compliquées, on peut simplifier considérablement l'ensemble de la structure du cir- cuit Enfin, lorsque le circuit selon l'invention est utilisé dans un appareil de reproduction pour système à disque son numérisé à lecture optique, on peut détecter le cas dans lequel le signal dtin- formation est reproduit à partir du disque même si ce disque son numérisé ne tourne pas à la bonne vitesse. R E V E N D I C A T I O N S ) Circuit de détection de l'existence d'un signal d'information, circuit caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'entrée destinés à recevoir un signal d'information, des moyens de circuit de verrouillage des- tinés à verrouiller à un niveau continu fixe prédéterminé le signal reçu des moyens d'entrée, des moyens de détec- tion du niveau d'amplitude du signal de sortie, des moyens de circuit de verrouillage de manière à produire un signal de sortie continu dont le niveau corresponde au niveau d'amplitude détecté, et des moyens de comparaison du signal de sortie continu des moyens de détection de niveau, à une tension de référence prédéterminée, pour produire un signal de sortie prenant un premier niveau lorsque le signal de sortie continu est plus élevé que la tension de référence et un second niveau lorsque le signal de sortie continu est moins élevé que la tension de référence. ) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour ramener à zéro le niveau continu du signal provenant des moyens d'entrée. ) Circuit selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de circuit de verrouillage verrouillent le bas-du signal provenant des moyens d'entrée au niveau continu fixe prédéterminé.