Brevet FR2853128A1 — publié le 20041001

La présente invention est relative à un procédé de test adapté à vérifier le bon fonctionnement et les performances d'un lecteur de disques compacts et à un disque de test permettant la mise en oeuvre dudit procédé. La technologie actuelle fait de plus en plus appel, en matière de supports de 5 données, à des disques optiques numériques, connus sous le nom de disques compacts, que ce soit dans les domaines de la musique (CD Audio), de la vidéo (DVD pour Digital Versatile Disk) ou des données informatiques (CD-R par exemple). L'utilisation de tels disques compacts nécessite donc des lecteurs adaptés que l'on trouve dans de nombreux matériels, de la chaîne haute fidélité de salon à l'ordinateur personnel, et en 10 particulier dans des applications embarquées dans les véhicules automobiles telles que des autoradios ou des systèmes de navigation et de guidage routier. Ces derniers se doivent d'être particulièrement économiques, et les lecteurs utilisés ne peuvent employer les grandes quantités de mémoire utilisées dans d'autres applications pour compenser des erreurs de positionnement des têtes de lecture dues à 15 des influences mécaniques externes (chocs, vibrations) ou des phénomènes dynamiques internes (déplacements rapides de piste à piste par exemple). Il est donc important de pouvoir vérifier le bon fonctionnement et les performances des lecteurs, en particulier en matière de précision et de délai de positionnement de la tête de lecture à un endroit précis du disque. On connaît de la technique antérieure, par exemple du document US 5,740,151 des procédés de test faisant appel à un ou des disques de test comportant différentes pistes enregistrées de manière à mettre en évidence différents types de défauts. Cependant, pour la mesure de positionnement des têtes de lecture, il est fait usage en général de codes temporels appelés sous-codes encodés de manière 25 entrelacée dans les données (cf. par exemple US 4,682,317). Selon les normes régissant l'enregistrement des données sur disque compact (CEI 908 et ISO 10149), on peut au mieux obtenir un sous-code temporel tous les 2352 octets (un secteur), soit 75 fois par seconde. On comprend alors que par ce moyen, la meilleure précision que l'on puisse espérer pour la mesure de la position de la tête de lecture est d'environ 13 millisecondes. 30 La présente invention a donc pour but de proposer un procédé, un dispositif et un disque de test permettant d'améliorer grandement la précision de cette mesure. On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront dans la suite de la présente description, au moyen d'un disque de test pour la mesure d'un appareil de lecture de disques compacts, du type comportant une piste en spirale sur 35 laquelle sont transcrites des informations numériques représentatives d'un signal lu par une tête de lecture faisant partie dudit appareil, caractérisé en ce que ledit signal se compose de données définissant de façon univoque la position de la tête de lecture sur le disque. Suivant une caractéristique importante de la présente invention, les données sont transcrites sous un format correspondant à un signal audionumérique à deux canaux, chaque canal étant constitué d'une succession d'échantillons de valeurs croissantes selon une progression prédéterminée différente entre les canaux. 5 Avantageusement, les données enregistrées sur le premier canal sont constituées d'une succession de cycles de n échantillons de valeur croissant de 0 à n, les données enregistrées sur le second canal sont constituées d'une succession de séries de n échantillons de valeur identique, ladite valeur étant incrémentée pour chaque cycle du premier canal. De manière préférentielle, les données de chaque canal sont enregistrées 10 à une fréquence de 44100 Hertz, les cycles du premier canal comportant 44100 échantillons de valeur variant de 0 à 44099, et les séries du second canal comportant 44100 échantillons identiques dont la valeur est incrémentée de 1 à chaque cycle du premier canal. L'invention propose également un procédé de test d'un appareil de lecture de 15 disques compacts, utilisant le disque de test proposé ci-dessus, selon lequel on commande un déplacement prédéterminé de la tête de lecture de l'appareil, et on vérifie l'exécution de cette commande par une analyse d'un signal audionumérique délivré par ledit appareil. Dans son application à une mesure de temps d'accès de l'appareil de lecture, on commande un déplacement de la tête de lecture jusqu'à une position 20 prédéterminée, et on mesure sur un enregistrement du signal audionumérique un délai écoulé entre l'instant du début du déplacement et l'instant o le signal est représentatif de ladite position prédéterminée. Parallèlement, dans une application à une mesure de précision de l'appareil de lecture, on commande un déplacement de la tête de lecture jusqu'à une position prédéterminée, et on mesure sur un enregistrement du signal 25 audionumérique un écart entre une position définie par le premier signal lisible à l'issue du déplacement et ladite position prédéterminée. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on propose également un dispositif de test d'un appareil de lecture de disques compacts, constitué d'une part d'un calculateur adapté à commander par une voie de commande un déplacement 30 prédéterminé de la tête de lecture d'un appareil de lecture de disques compacts, à lire par une voie de lecture un signal audionumérique délivré par ledit appareil, et comportant un programme d'analyse dudit signal, et d'autre part du disque de test de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement le dispositif de test selon l'invention, en position de test d'un appareil de lecture de disques compacts. - La figure 2 représente des graphes illustrant les données transcrites sur le disque de test, et - Les figures 3 et 4 représentent des graphes utiles à la compréhension du procédé de test, appliqué respectivement à une mesure de temps d'accès et à une mesure de précision de positionnement de la tête de lecture de l'appareil. On se réfère maintenant à la figure 1 o on a représenté un appareil de 5 lecture de disque compact 10 en position de test. L'appareil de lecture 10 comporte un moteur d'entraînement 11 adapté pour entraîner en rotation un disque de test 20, une tête de lecture 12 susceptible de se déplacer radialement par rapport au disque 20 et adaptée à lire les informations portées par ce disque au moyen d'un faisceau laser réfléchi sur la surface de celui-ci. L'appareil de lecture 10 comporte en outre une unité de 10 traitement 13 des données lues sur le disque 20. Cette unité de traitement comprend classiquement un microprocesseur et divers circuits électroniques réalisant des asservissements de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement 11 et du déplacement de la tête de lecture 12, et ne sera pas décrite plus avant. L'unité de traitement 13 est reliée à un calculateur de test 30 par une voie de commande 14 et une 15 voie de lecture 15. Le calculateur de test 30 comprend des éléments classiques, tels que des moyens d'entrée et de sortie de données (clavier et écran - non représentés), des moyens de mémorisation 32 (RAM, ROM, disque dur, etc.) ainsi que des moyens de calcul 31 (microprocesseur) propres à exécuter un programme de test enregistré dans les 20 moyens de mémorisation, et qui sera décrit ultérieurement. Le calculateur de test 30 comprend en outre une interface de commande 33 adaptée à transmettre à l'appareil de lecture 10 des commandes telles qu'insertion ou éjection du disque 20, et en particulier des commandes de déplacement de la tête de lecture 12, vers des positions prédéterminées comme le début d'une certaine piste ou encore un secteur particulier 25 comme on le verra par la suite. Cette interface de commande 33 dépend étroitement des spécifications de l'appareil de lecture 10 et pourra être réalisée sans difficulté particulière par l'homme du métier, par exemple en se référant aux notes d'application fournies par le fabricant de l'appareil. Le calculateur 30 comprend également une interface de lecture 34 adaptée à 30 recevoir et décoder les données délivrées par l'unité de traitement 13. Avantageusement, on a choisi d'utiliser comme voie de lecture 15, une sortie audionumérique série, connue sous le nom de sortie S/PDIF et répondant à la norme CEI 958. Selon cette norme, les informations reçues par le calculateur 30 comprennent des séries de trames composées de deux sous-trames comportant chacune un en-tête définissant le canal auquel 35 appartient la donnée qui suit, la donnée elle-même représentant la valeur sur 16 bits d'un échantillon du signal enregistré sur le disque compact. On se réfère maintenant à la figure 2 pour détailler les données inscrites sur le disque de test 20, données dont la forme particulière est essentielle pour le fonctionnement de l'invention. Pour la clarté de la description, on appellera "données" les informations numériques volontairement inscrites sur la piste du disque, par opposition aux codes, sous-codes et en-têtes qui sont imposés par la structure normalisée des informations transcrites sur ce disque, le terme "informations" regroupant à la fois les "données" et les codes de structure. On a représenté sur la figure 2A les données inscrites sur un premier canal du disque compact, par exemple le canal gauche. Ces données comportent des séries d'échantillons de valeur croissante, de zéro à 44099, enregistrés sur le disque à une fréquence de 44100 Hertz. On obtient ainsi une succession de cycles en forme de rampe, 10 d'une durée de une seconde chacun, constitués de 44100 échantillons de valeur croissante de raison unitaire, de la valeur zéro à la valeur 44099. La figure 2B représente les données inscrites sur un second canal du disque, en l'occurrence le canal droit. Ces données comportent des séries de 44100 échantillons de valeur identique, cette valeur étant incrémentée de 1 entre chaque série. On notera 15 que ces échantillons sont eux aussi enregistrés à la fréquence de 44100 Hertz, et en synchronisme avec les échantillons du canal gauche, de telle sorte que une série d'échantillons identiques du canal droit correspond avec un cycle du canal gauche, et possède une durée de une seconde. On remarque qu'ainsi, en tout point du disque, le couple de valeurs constitué 20 par un échantillon du canal droit et un échantillon du canal gauche est unique. Cette disposition permet ainsi de déterminer sans ambiguïté la position de la tête de lecture 12 sur le disque 20 à partir des données lues par la tête et transmises au calculateur 30 via la voie de lecture 15. On notera que, les échantillons étant codés sur 16 bits, la durée maximale 25 d'enregistrement peut atteindre 216 secondes, soit plus de 18 heures, ce qui est largement suffisant même pour des supports de haute capacité tels que les DVD. On remarquera de même que l'intervalle séparant deux couples de valeurs contiguës correspond à 1/44100 seconde, soit environ 22,6 microsecondes. Ceci représente une amélioration notable de la précision de la détermination de la position de la tête de 30 lecture (d'un facteur supérieur à 500) par rapport à la technique antérieure, qui ne permettait d'obtenir une mesure de position que toutes les 13 millisecondes. La forme des données inscrites sur le disque que l'on vient de décrire présente la caractéristique essentielle de l'invention qui est de définir de façon univoque la position de la tête de lecture sur le disque. Elle présente en outre l'avantage d'être 35 interprétable très simplement par le calculateur 30, qui peut extraire une position en "temps absolu" (c'est à dire en temps écoulé depuis le début du disque) par l'opération suivante: "Temps absolu" = valeur échantillon canal droit + valeur échantillon canal gauche / 44100 De même, la conversion des valeurs numériques des échantillons des canaux gauche et droit en unités MSF (Minute, Seconde, Frame) couramment utilisées dans la technique des lecteurs de disque est simplifiée: Minute = partie entière (valeur échantillon canal droit 1 60) Seconde = valeur échantillon canal droit, modulo 60 Frame = partie entière (valeur échantillon canal gauche I 588) Cette disposition est particulièrement utile lors de la commande d'un déplacement de la tête de lecture exprimée selon ce mode, classique dans la plupart des lecteurs de disque compact. Selon une autre caractéristique du disque de test de l'invention, la séquence des données décrite ci-dessus sera en outre divisée, au moyen des codes de structure de ces données, en pistes logiques de durée prédéterminée. En effet, comme cela est connu par exemple dans les normes citées dans le préambule, il est possible de regrouper les données en pistes logiques, définies dans une table des matières (Table Of 15 Content) située au début du disque et délimitées dans la zone utile du disque par des codes de structure (codes P et Q). Selon l'invention, on divise les données en pistes logiques de durée prédéterminée, choisie de préférence en minutes entières, par exemple une première piste de 5 minutes, suivie de pistes de dix minutes. Cette division sera préférablement effectuée en plaçant les codes de structure de manière appropriée 20 de telle sorte qu'une piste commence au passage par zéro de la valeur d'un échantillon du canal gauche. On prendra soin en outre de supprimer le "blanc" de deux secondes, classiquement inséré au début de chaque piste, pour ne pas perturber la séquence des données. Cette division permet, de façon avantageuse, de tester la précision des déplacements de la tête de lecture lors de commandes classiques de saut de piste. On se réfère maintenant aux figures 3 et 4 pour détailler le procédé de test d'un lecteur de disque, qui est mis en oeuvre au moyen du dispositif de la figure 1. Pour ce faire, on raccorde le lecteur à tester au calculateur 30, en particulier au niveau des voies de commande 14 et de lecture 15, puis on insère le disque de test 20 dans le lecteur. En fonction de la programmation interne du lecteur considéré, la lecture du 30 disque peut commencer automatiquement ou être commandée par la voie de commande 14. Dès le début de la lecture, le calculateur 30 reçoit, via la voie de lecture 15 et l'interface de lecture 34, des séries de valeurs correspondant alternativement à un échantillon du canal gauche et un échantillon du canal droit, à raison d'un couple d'échantillons toutes les 22,6 microsecondes. Le calculateur 30 synchronise son horloge 35 interne avec le débit de ces données, et en stocke les couples de valeurs en mémoire en relation avec l'instant de leur réception. Le calculateur 30 peut également afficher ces valeurs sous forme de graphes temporels ou en fonction du rang des échantillons, sous une forme analogue à celle représentée aux figures 2A et 2B. Des fonctions de grossissement ou d'arrêt sur image, connues en elles-mêmes permettent ainsi d'analyser finement les séquences d'événements. On peut ainsi par exemple s'assurer qu'au début de la lecture celle-ci commence bien avec le couple d'échantillons (0, 0). Lorsque la lecture a commencé, le calculateur 30 peut, sur injonction d'un opérateur ou en fonction d'un programme de test préenregistré dans sa mémoire, commander le déplacement de 5 la tête de lecture vers une position prédéterminée du disque. Cette commande peut s'effectuer en commandant un déplacement à une adresse exprimée en unités MSF, ou en commandant un saut au début d'une piste donnée. On observe sur les figures 3A (canal droit) et 3B (canal gauche) la forme des graphes obtenus lors d'une commande d'un déplacement de la tête de lecture au début d'une piste précédente. On remarque 10 qu'avant l'instant t1 la lecture s'effectue de manière régulière, les couples d'échantillons arrivant selon la séquence attendue. A l'instant t, on commande le déplacement de la tête de lecture. Entre l'instant t1 et l'instant t2 on a représenté par du "bruit" les valeurs non significatives reçues sur la voie de lecture, représentatives des valeurs erratiques fournies par la tête de lecture pendant son déplacement. Il est à noter que sur certains 15 lecteurs une fonction "mute" pourrait supprimer ces valeurs pour fournir un signal de valeur nulle. A l'instant t2 la lecture reprend avec un couple d'échantillons de valeur (0,y), y représentant la valeur attendue de l'échantillon du canal droit au début de la piste considérée et la valeur 0 correspondant à l'échantillon du canal gauche montrant que la lecture a repris exactement au début de ladite piste. La mesure de la durée D écoulée 20 entre les instants t1 et t2 est ainsi représentative du temps d'accès de la tête de lecture à la position désirée. On a représenté sur les figures 4A et 4B des graphes obtenus dans une situation de test analogue. On remarque cependant qu'à l'instant t2 le premier signal lisible à l'issue du déplacement reprend avec un couple d'échantillons de valeur (x, y) o la valeur x est différente de la valeur attendue (zéro portion de graphe représentée en 25 tirets) et présente avec celle-ci un écart E. On peut alors en conclure que le lecteur de disque soumis au test présente une anomalie, la précision du déplacement de la tête de lecture étant entachée d'un écart E. De manière analogue, lorsque le déplacement de la tête de lecture a été commandé par une adresse MSF, on comparera le couple de valeurs représentatif du 30 premier signal lisible avec un couple de valeurs calculé à partir de l'adresse MSF de destination au moyen des formules de conversion citées plus haut. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En effet, on peut citer à titre de variantes à la portée de l'homme du métier le fait de graver des données d'une forme 35 quelconque sur le disque de test, pour autant que deux données identiques ne se retrouvent pas sur le disque, et de rétablir la relation donnée / position de la tête de lecture par l'intermédiaire de tables de correspondance mémorisées dans le calculateur de test. De même, il n'est pas indispensable que tout le disque soit gravé avec des données selon l'invention. On pourrait dans le cas d'un disque comportant plusieurs plages de test destinées à des tests de nature différente, se contenter d'une plage sur laquelle les données définissent de façon univoque la position de la tête, ladite plage comportant une ou plusieurs pistes, et ne faire les mesures de positionnement de la tête que sur cette plage. REVENDICATIONS 1. Disque de test (20) pour la mesure d'un appareil de lecture (10) de disques compacts, du type comportant une piste en spirale sur laquelle sont transcrites des informations numériques représentatives d'un signal lu par une tête de lecture (12) faisant partie dudit appareil, caractérisé en ce que ledit signal se compose de données définissant de façon univoque la position de la tête de lecture sur le disque. 2. Disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dites données sont transcrites sous un format correspondant à un signal audionumérique à deux canaux, chaque canal étant constitué d'une succession d'échantillons de valeurs croissantes selon une progression prédéterminée différente entre les canaux. 3. Disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que les données enregistrées sur le premier canal sont constituées d'une succession de cycles de n échantillons de valeur croissant de 0 à n, les données enregistrées sur le second canal sont constituées d'une succession de séries de n échantillons de valeur identique, ladite valeur étant incrémentée pour chaque cycle du premier canal. 4. Disque selon la revendication 3, caractérisé en ce que les données de chaque canal sont enregistrées à une fréquence de 44100 Hertz, les cycles du premier canal comportant 44100 échantillons de valeur variant de 0 à 44099, et les séries du second canal comportant 44100 échantillons identiques dont la valeur est incrémentée de 1 à chaque cycle du premier canal. 5. Disque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données sont en outre divisées en pistes logiques d'une durée prédéterminée. 6. Procédé de test d'un appareil de lecture de disques compacts, utilisant un disque de test selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 25 que l'on commande un déplacement prédéterminé de la tête de lecture de l'appareil, et en ce que l'on vérifie l'exécution de cette commande par une analyse d'un signal audionumérique délivré par ledit appareil. 7. Procédé selon la revendication 6, appliqué à une mesure de temps d'accès de l'appareil de lecture, caractérisé en ce que l'on commande un déplacement de la tête 30 de lecture jusqu'à une position prédéterminée, et en ce que l'on mesure sur un enregistrement du signal audionumérique un délai (D) écoulé entre l'instant du début du déplacement et l'instant o le signal est représentatif de ladite position prédéterminée. 8. Procédé selon la revendication 6, appliqué à une mesure de précision de l'appareil de lecture, caractérisé en ce que l'on commande un déplacement de la tête de 35 lecture jusqu'à une position prédéterminée, et en ce que l'on mesure sur un enregistrement du signal audionumérique un écart (E) entre une position définie par le premier signal lisible à l'issue du déplacement et ladite position prédéterminée. 9. Dispositif de test d'un appareil de lecture de disques compacts, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il est constitué par un calculateur (30), adapté à commander par une voie de commande (14) un déplacement prédéterminé de la tête de lecture d'un appareil de lecture de disques 5 compacts, à lire par une voie de lecture (15) un signal audionumérique délivré par ledit appareil, et comportant un programme d'analyse dudit signal, et par un disque de test selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.