GB/T 17576-2011 CD数字音频系统

ICS33．160．60

M71

雷雷

中华人民共和国国家标准

17576—201

GB／T1／IEC

17576～1998

代替GB／T

CD数字音频系统

discaudio

Compactdigitalsystem

(IEC60908：1999，Audiodiscaudio

recording--Compactdigital

201

1-12-30发布

宰瞀鹊鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会“1”

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998889967．3……·…………17576—201

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OOOO96888999988888966666666620．27755777777777II19．9lll1l121314116181916161617171119．519．619．8．317576—201

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16090821212l212123232323232424．22626262626261999∞∞％

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…………·17576—201

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88cm——IEC1．117576175761757617576—1

GB／T17576—2011／lEe

CD数字音频系统

1范围和目的

本标准规定了影响唱片和唱机之间互换性的CD唱片的参数，也可作为希望按照本标准中所描述

的系统生产唱片和／或唱机的制造厂参考。

20

本标准适用于预录节目光学反射式数字唱片系统。包括直径为1mm和80mill的CD唱片。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB／T1988--1998信息技术信息交换用七位编码字符集(ISO／IEC646：1991，EQV)

2423．2600682

GB／T2008

电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温(IEC

2：2007，IDT)

2423．4—2008

GB／T电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db：交变湿热(12h+

12IEC

60068—2—30：2005，IDT)

h循环)(eqv

GB／T4798．5—20076072135：

电工电子产品应用环境条件第5部分：地面车辆使用(IEC

1997．MoD)

IECandaudiovisual

61938：1996音频、视频和视听系统互连的优选配接值(Audio，videosys—

tems--interconnectionsandvalues--Preferredof

matchingmatchinganaloguesignals，IDT)

IECemdiscerllCD

61104：1992CD视频系统12videoV)

CD—V(Compactsystem一12

IEC61866：1997texttransmission

视听系统交互式文本传送系统(ITTS)(Interactivesystem

(ITTS))

Is()3901：1986InternationalStandard

文件国际标准记录码(ISRC)(Documentation

Code(ISRC)

Recoring

ISO／IEC

formationcodedcharactersets--Part

l：LatinNO．1)

technology--8一bitsinglebytegraphicalphabet

Techoffami

EBU3258E：1theof

991宏／包族的系统规范(SpecificationsystemMAC／packet

ly)

UPC／EAN通用产品编码／国际商品编号协会(Universalcode／InternationaIarticle

productt

association)

numbering

shiftcharaterset)

RIAJ文件RS506音乐移位日本汉字字符集(MusicKanji

Extra，Ehhancedmudic

CD

specification，Versionl．0，Deeember1995，Sony／PhiJips)

3系统说明

该系统的信息载体为透明圆盘，基底的一面载有信息，这一面为编码面，依次覆盖着反射层和保

护层。

1

60908二7999

GB／T77576—20¨／IEC

唱片上的信息以由接连不断的浅的凹陷(坑)构成的螺旋形轨迹形式储存。当播放唱片并从信号读

出面观察时，此螺旋形轨迹在唱片中心附近开始，在其边缘附近结束。

坑的长度和坑之间的间隔只能取离散值，并代表已编码的2个通道的音频信息。

用光束读出信息，光束通过透明盘的平滑面，即非编码面到达编码面，并在编码面上被已录信息反

射和凋制(见图2b)中，详图B)。

用循迹和聚焦伺服系统来跟踪这些信息。

本标准中使用的缩略语参见附录B。

4测量要求

4．1测量条件

除另有规定外，测量和机械检查应在以下限制的范围内进行：

——环境温度：15℃～35℃；

——相对湿度：45％～75％；

kPa～106kPa。

一一大气压：86

4。2测量用光学头要求

唱片测量用的光学头应当满足以下要求：

——波长：780nm±10nm；

——偏振：圆偏振；

——数值孔径：0．45±0．01；

——在物镜瞳孔边缘的亮度：大于最大亮度值的50％；

——光学系统的衍射性能：在马雷卡尔准则范围内，最好在唱片在唱机之间平均分配。

4．3唱片夹持要求

N～

唱片应固定在两个同样大小的内径为29ram、外径为3lmm的同心圆环之内，夹紧力应为1

2N(见图2b)。

规定的参数要求测量方法和／或测量条件

图2a)、图2b)、图2c)规定了唱片的尺寸，

5机械参数

包括反射层、保护层和标签

5．1唱片的外尺寸

1203

111ITl±0mm；在温度为23℃±2℃和相对湿度

5．f．f外径

80mm

mm±0．2为(50±5)％下测量

512外圈的径向跳动最大0．4mrll相对于中心}L的内切圆

1

53边缘形状边缘应无毛刺，允许两面有倒角或圆角

52中心孔尺寸对8cm—CD，见图2c)和图2d)

在温度为23℃±2℃和相对湿度

5．2．1直径15”’mm

为(50士5)％下测量

5．2．2形状圆筒形

60908：1999

GB／T17576—2011／1EC

表(续)

规定的参数要求测量方法和／或测量条件

在标签面允许有毛刺，但在读出面不允

5．2．3边缘形状许，允许做成倒角或圆角(见图2b)中，详图

C)

53唱片的厚度1．21器mm包括保护层和标签

54标签

5．4．1标签直径不应超出中心孔边缘或唱片外缘标签可以印刷，也可以粘贴

至少应提供以下信息：

a)节目标题；

b)唱片目录号；

5．42标签信息

c)唱片的顺序号和总数，如果全部节目

占用多张唱片(例如，4张唱片中的第

2张)

55基准平面直径26ifliil和33mm之间的圆环在读出面上

5．6夹持区

5．6．1夹持区内径26mm最大”

56．2夹持区外径33mNl最大’

56．3夹持区的唱片厚度在5．3和图2b)给定的要求范围内

56．48em—CD适配器的

宽1．5mm的外部圆环

夹持区

5．658cm-CD适配器的

1．2iilITl±01mm

夹持区厚度

14g～33CEIlCD)

g(对12

5．7唱片质量

6g～16cmCD)

g(对8

mm～118n]rll最

5．8对唱片读出面弯曲的在信息区内(45

限制大直径)[见图2c)]

±041ilnl(对12cmCD)

5．8．1最大弯曲

±0．3111iii(对8cmCD)

±O3mm(对12CFO(：D)

58．2一圈的平均弯曲

土0．2mm(对8cinCD)

5．83角度偏差(口)±0．6。见图16

6光学参数

在信息区内(见图2a)，图2b)，图

lE11m

6．1透明片基的厚度2mm±0．1

2c))，除去反射层，保护层和标签

6．2折射率1．55±0．1

6．3反射光束角度偏差的参照基准面E(见图2a)和图16)，

±1．6。

限制包括唱片弯曲和片基不平行度

3

60908：1999

GB／T17576—2011／IEC

表(续)

规定的参数要求测量方法和／或测量条件

6．4透明片基的双折射100nm最大

2次通过透明片基

6．5反射率70％最小

反射率的变化用在唱片以扫描速

6．6对节目区内反射率变

对，<100Hz，3％度(见7．1_2)转一周的期间内，观察

化的限制

A㈨变化的方法测量

7记录参数

7．1重放时的旋转

711从读出面看唱片的

逆时针

旋转方向

1．2m／s最小；

712扫描速度

1．4m／s最大

7．1．3对任一唱片速度变

±0．01m／s

化的限制

7．2轨迹

从唱片里边(导人区始端)到外边(导出区

7．2．1轨迹路径

末端)的连续螺旋线

7．2．2导入区起始直径46mm最大见图2c)

mm

7．2．3节目区起始直径50：4

见图2c)

在温度为23℃±2℃和相对湿度

116

mm(对12cm—CD)；

7．2．4节目区最大直径为(50土5)％下测量

75cmCD)

mrn(对8

7．2．5导出区最小外径节目区外径加1mITl见图2c)

7．2．6轨迹节距：任意两

16pm士0．1pm

相邻圈之间的距离

7．3信息层沿垂直于基准沿着测试用拾音器观察，唱片以扫

面方向的偏差限制描速度旋转(见7．i．2)

7．3．1对低于500Hz的

频率

士0．5mm(对12cm—CD)；

对标称值的偏差±0．35mm(对8cm—CD)

标准位置由片基厚度1．2mm且折

土0．4mill最大(对12cn]一CD)；射率为155的理想唱片确定

有效值

±0．8n2m最大(对8cm—CD)

加速度i0m／s2最大

7．3．2对500Hz以上频率2pm峰峰值，最大

4

GB／T17576—2011／IEC60908：1999

表(续)

规定的参数要求测量方法和／或测量条件

7．4对轨迹径向偏差的

唱片以扫描速度旋转(见7．1．2)

限制

一4T对500fk以上频率

140

轨迹径向跳动pmm峰一峰值，最大相对于中心孑L内圆

径向加速度(偏心度和不圆

04m／s2最大

度)

7．4．2对500Hz以上频率见10．4

8播放CD唱片的环境

条件

唱片应在以下条件下播放：

温度：一25℃～70℃；在这些范围内，温度和湿度突然

相对湿度：lO％～95％；变化可能会暂时引起很大的偏差。

8．1播放CD唱片绝对湿度：0．5g／m3～60g／m。；恢复时间必须考虑几小时(见

最大温度变化：50℃；GB／T4798．5—2007中5K2类)

最大湿度变化：30％RH被测参数按第4章

(见图17：气候图像)

在这些试验后，有时在测量前应让被测设

8．2温度和湿度要求

h)

备恢复(24h或48

温度55℃；

8．2．1干热试验按GB／T

相对湿度：在35℃时，最大50％；

2423．2

存放时间：96h

严酷度：a；循环数：6；

温度：最高40℃±2℃；

8．2．2循环湿热试验按

相对湿度：95％；

2423．4

GB／T

温度：最低25℃±3℃；

h

循环时间：12h+12

mm和33

”这些尺寸保证26mli3之间的圆环适合于夹持。

8-cmCD的适配器规格参见附录D。

9高频信号

扫描光点被反射层中的信息坑衍射。高频信号(h．f．)定义为衍射回到物镜的光功率的调制。

9．1测量条件

9．1．1时间常数：f=100ps。

9．1．2滤波：高通。

9．1．3扫描速度在1．2m／stl．4m／s之间。

17576—20160908：1999

GB／T1／IEC

9．2调制幅度

调制码的最低基波频率为196

相应的在高通滤波之前高频信号的峰值为A。。

调制码的最高基频为720kHz(对应于T…)(见13章)。其峰一峰值振幅是A。(见图3)。

这些参数应满足以下技术要求：

急乩s“，；急独s

9．3信号不对称性

9．3．1定义

不对称性由下式定义：

＼A，，(鬲ao—i1)×100％2／一

其中：

A。为判定电平(见图3)。

不对称性的绝对值应低于或等于20％。

9．4串扰

当光点聚焦在轨迹的两相邻圈之间时的高频信号振幅和聚焦在轨迹上时的高频信号振幅之比应小

于0．5(50Yoo)。

9．5通道比特频率的频率调制(见第13章)

在原版制作期间，通道比特频率的非故意的频率调制可能会引起CD唱机中时钟再生的问题。通

道比特频率的最大时间误差作为调制频率的函数必须低于图18所给定的值。该时间误差用恒线速度

测量。

10径向差动(RD)信号

扫描光点稍有脱轨都会导致衍射图在唱片半径方向不对称。此径向差动信号定义为衍射到物镜的

两半iL径(位于轨迹两边)的光功率之差。

10．1测量条件

时间常数：t--15“s。

滤波：低通。

10．2径向差动信号的形状

见图4，具有正的斜率的过零点对应于扫描光点正确的径向位置。图2b)的详图B规定了浅坑，并

规定了该信号的正负号。

10．3对径向偏置的灵敏度

在径向偏置。．1pm时的灵敏度等于掣。

GB／X17576—2011／1EC

其中：

P，一Pz为在远场测量的两半反射束的光功率之差，A。，是峰值光功率(见9．2)。

此灵敏度应在0．04～O．07范围内。

任一唱片的变化范围应在±15％以内。

10．4噪声

Hz～10000

当用RD信号循迹(具有200Hz伺服带宽，见图5)时，RD信号的噪声应在500Hz频

带内测量。

用20

ms积分时间测得的有效值应对应于小于0．03pm的循迹误差。

Hz～

Hz)在500

任选测量：应避免RD信号中单频噪声的影响。建议用实时频率分析仪(带宽100

10000

Hz频率范围内测量剩余误差信号中噪声的有效值。

对应于被测量的有效值的循迹误差应小于0．01pm。

11缺陷

11．1块误码率(BLER)

11．1．1定义

块误码率在C1解码器的输入端测量(见图13)。

如果某一块的一个或一个以上字节有错，就认为这一块是错误的(见图9)。

6．2)。

如果某一字节的一个或一个以上比特有错，就认为这一字节是错误的(见l

11．1．2随机误码的技术要求

2。

在任意10s期间平均的BLER应小于3×10

11．1．3连续误码的技术要求

由于局部缺陷引起的高频信号中的连续误码，对于任何纠错解码方法均不应导致可听得见的效果。

最简单的纠错解码器由c1和c2单个纠错电路构成。在c2解码器输入端测量，一个数据块内出

现的误码不应多于～个字节。

在任何情况下，连续的误码块数小于7，否则c1不能校正。

11．2局部缺陷

允许的局部缺陷最大尺寸为：

——气泡，直径：100p-m；

——黑点，直径：200p．m；

gm。

——无双折射区域的黑点，直径：300

FD．nl。

沿着轨迹(最大直径的)两相邻缺陷间测量的距离至少为20

黑点可能是基片内的杂质，或者是反射层内的针孔。

12一般要求

唱片上的记录区域应分为三部分，即

—～引入区；

60908：1999

GB／T17576—2011／IEC

——节目区；

——引出区。

记录的数据应由以2的补码数字编码的16比特宽的字构成。

在引入区和引出区内，这些编码字为2的补码零土15LSB。

在节目区内，数据字仅含有以两通道格式编码的音频信息。

在节目区内信息的采样频率(，。)应为44．1kHz，两个通道应同时采样。

音频信号采样应按16bit，2的补码格式进行线性编码。

可用无预加重或图1所示的1阶预加重进行编码。

去加重、模拟音频输出非音频轨迹处理和音频输出电平的建议参见附录c。

记录过程和误码保护过程基本上包括：

a)bit字节；

将每个16bit的音频采样字分割成两个8

b)引入误码检测和校正用的额外的8bit奇偶检验字节(按照CIRC编码)；

c)由以上确定的8bit字节组成一帧，其中带有一个控制和显示用的8bit字节；

d)用适合于记录在唱片上(按照EFM编码)的特定通道比特序列表示这些8bit字节

e)加上与EFM码不同的特有的同步头。

138—14调制码(EFM码)

在调制后，每组8个数据比特(字节)就由连续14个通道比特表示。其信息包含在通道比特问的翻

转位置中。

连续通道比特之间没有翻转，而“1”则表示有翻转。

特(连接比特)。

对低频抑制的最低要求正在考虑中。

最大游程是11通道比特(T…)。

连接比特不需要包含翻转，以便使两组之间对于T…的要求总能达到。

EFM码同连接比特组合举例参见附录A。

14帧格式

调制以后(见第15章)，一个帧应包括588通道比特，其构成为

——一个24通道比特的同步图；

——14通道比特的控制和显示字节(第17章)；

——编成14通道比特EFM码的24个数据字节(第13章)；

——8个14通道比特的奇偶检验字节(第16章)；

——34组连接比特，每组3通道比特(第13章)。

图8中给出了一帧构成。

8

GB／T17576—2011／IEC

15EFM调制器

串行输出

来自A／D的

16比特数据字

”每98帧有2次控制和显示通道的同步。

由数据、纠错及控制和显示单元来的字节构成的适当的字节序列是由时间多路调制器产生的。

然后，调制器按照第13章给出的EFM码将字节序列变换成通道比特序列，并加上连接比特和同

步图，结果就形成了第14章给出的串行输出帧。

16纠错

16．1总要求

纠错应按照交叉交织里德索罗门码(CIRC)进行。

16．2结构

每个数据字包括两个字节，分别用WmA和WmB表示。WmA包含数据字的高8bit，而WmB则

包含低8bit。

d1d2d3d4d5d6d7d8d1d2d3d4d5d6d7d8

MSBWmAWmBLSB

节，8个是奇偶检验字节，命名为Pm或Qm；这些奇偶字节以反相方式(Pm或Qm)记录。

字节名称及其顺序在图9中给出。

8个奇偶字节的定义：

一翼“P…12n+．j’P…12n+2．’P…12n+．31(见图9和图lO)

——Q12"，Q12”+1，Q12"+2，Q12”+3

应满足以下方程：

HH。p．‘vV。p一=。0』／(见图1。和图11)

计算机结果由以下多项式按照GF(28)(伽罗华域)定义：

17576—20160908：1999

GB／T1／mc

4+X。+X：+l

P(X)一X8+X

GF(28)的本元口定义如下

①OOOOOl

叩+鄢

16．3CIRC编码器和解码器

CIRC包括两个里德索罗门码，c1和c2。

c1是关于GF(28)的(32，28)里德索罗门码。

c2是关于GF(28)的(28，24)里德索罗门码。

图12给出了CIRC编码器，图13给出了CIRC解码器。

17子码／控制和显示系统

17．1总要求

Q～RS_T—U—V

在解调之后，每一帧有8bit可用于控制和显示(见第】4章)。这些比特命名为P

w，并被用来作为8个不同的字码通道。

以下通道已经规定：

——通道P：简单的轨迹(节目项)分隔标志(见17．4)；

7．5)。

——通道Q：用于控制目的，例如，轨迹(节目项)号和时间(见1

通道P和Q编码的例子见图14。

通道R～W尚未规定(见17．6)。

17．2数据格式

控制和显示字节的数据格式应如下：

子码字节PQRSTUVW

d1d8

例子00101111fNRZ记法

—————厂———一

调制后；o01O000l001000ilI×××I(NKZ一1记法

U——连继比特

同步图———————．叶—————一控制和显示第一字节

比特C1首先出现

17576—20160908：1999

GB／T1／1EC

17．3子码结构

一个子码块应包括98个子码字节。一块的重复频率为75Hz。

d1一一一一一一一…一一一一…一一一一d8

PORSTUVW

0同步圈SO

1同步圈

2

●

●

●

97[1ff…f

SO=(00100000000001)

Sl=In姗0000100IO)

C1C14

开始的两个子码字节用子码同步图sO和sl代替。因而，通道P～w在这段时间内不能被编码和

解码。

17．4通道P

通道P为标志比特，它用以下编码规则表示轨迹(节目项)的起点：

音频：P=0

起点标志：P一1

通道P中编码的起点标志的最小长度为2s；编码的起点标志的末尾表示下一轨迹(节目项)的

起点。

如果实际间歇超过2s，那么起点标志的长度应给出实际间歇长度。

s～3s的起始

在引入轨迹中，通道P象对音频信号一样编码。第l音频轨迹(节目项)之前应有2

标志。

引出区之前应有2s～3s的起始标志(在唱片上的最后音频轨迹时)。起始标志的疑点表示引出轨

s～3Hz+2％的节奏在0和1

迹的开始。在引出轨迹开始之后，通道P将保持2s的零，接下来P以2

之间转换(占空比50±10％)。

通道P的改变只能在子码同步图so和s1之后立即进行。通道P的编码相对于通道Q的编码滞

后一个子码块。

17．5通道Q

通道Q的总的数据格式应为：

CoNTROLDATACRCSO，S1

so，s1O

比特位置012395

96bits一时间

先出现(MSB)。

17576—2016090811999

GB／T1／IEC

MSBI，SB

00XO一两个音频通道无预加重；

00X1一两个音频通道有50／15bLS预加重；

00

Xx一禁止复制；

0X1X允许复制。

s的实际间歇期间(x=00)和引入区内

控制区域的比特(除复制比特外)只有在至少2

才能改变。

注1：Q通道控制区的4比特应该被复制到家用数字音频接口(在考虑中)的通道状态的控制区。

注2：对于CD的非音频应用，规定了以下控制码：

01X0：数字数据；

1XX

X：广播用。

所有其他组合将在以后规定。

ADR：4个地址比特，MSB先出现：

0000：ADR0，DATA—Q的模式0(见17．5．4)；

0001：ADRl，DATAQ的模式1(见17．5．1)；

0010：ADR2，DATA

Q的模式2(见17．5．2)；

0011：ADR

3，DATA—Q的模式3(见17．5．3)；

0100：ADR4，DATA—Q的模式4(见IEC61104的17．5．4)。

DATA

Q：72数据比特，MSB先出现。为这一组规定了3种模式(见17．5．1，l7．5．2和

17．5．3)。

CRC：在CONTROL、ADR和DATAQ之后紧接着是16

上奇偶比特是反相的。校正子应同0比较。

多项式：

P(X)一X16+X12+X5+1

17．5．1DATA-Q的模式1

ADR一1一(0001)

模式l至少占用10个连续子码块里面的9个。

在模式1中可能有两种不同的数据格式。

在引入轨迹期间，数据格式应为

C()NPP

So，s1100PoINTMINSECFRAMEZER()CRC

TR()LMINSECFRAME

ADRTNo

在音频和引出轨迹期间，数据格式应为

CoN—AAA

1XMINSECFRAMECRC

So，s1TNoZER()

TROl。MINSECFRAME

ADR

TNO：用2位(4bit编码的)数表示的轨迹号(节目项)

00：引入轨迹，BCD编码。

引入轨迹的终点在节目区的开始直径处。

01-99：轨迹号，BCD编码。

12

17576—201

GB／T1／IEC60908：1999