GB/T 15521-1995 广播用数字音频盒式磁带系统(DAT)格式及分类特性

中华人民共和国国家标准

广播用数字音频盒式磁带系统

格式及分类特性

发布实施

国家技术监督局发布

中华人民共和国国家标准

广播用数字音频盒式磁带系统

格式及分类特性

主题内容与适用范围

标准规定了影响盒式录音带和录音机之间相适应的一些参数

标准适用于广播专业记录和重放编码音频信号及数字信息的数字音频盒式磁带系

统并作为生产盒式带和录音机厂家的标准以使生产的产品与本标准所述系统相一致

引用标准

声系统设备互联的优选配接值

声系统设备互连用连接器的应用

系统说明

信息被记录在宽的磁带上磁带绕在无凸缘的盘芯上并被固定在装有滑板和护盖的带

盒内以保护磁带不受意外损伤磁带必须是金属带或者等质的磁带数字信息采用螺旋扫描原理记录

并可在重录时被消除

数字信息由磁头录入读出应用磁头自动寻迹系统使磁头跟踪磁迹规定了两种磁迹宽度

和三种带速

不管主数据区是否有音频信号系统可以在主数据区记录子码信息

试验条件

对系统的试验和测量应按本标准的有关规定必须在下列测试条件下进行

温度

相对湿度

气压

试验前适应环境时间

机械参数

带盒

尺寸和误差

带盒的尺寸和误差在图图中有详细规定

在这些图中采用的基准面如图所示

基准面由基准部位和确定

国家技术监督局批准实施

基准面通过基准部位的定位孔中心并垂直于平面

基准面通过基准部位的定位孔中心垂直于平面和

图图中没有说明的误差如下表

长度误差

角度

外观

外观如图图所示

标签区

图中画斜线部为有声节目盒式磁带的内容标签区

窗口

窗口的位置必须设在标签区内

误抹音保护

误抹音保护孔

带盒必须有误抹音保护孔如图所示并符合的要求

如果采用了防误抹片防误抹片必须能承受的力

防误抹音的工作方式和表示

防误抹音由一个可移动盖非红色来完成

防误抹音的工作方式在下表中详细说明

可以录音不可以录音

防误抹音孔识别孔显示防误抹音孔识别孔显示

关上关上打开打开

注防误抹音为防误抹盖位置如图所示

识别孔

带盒上必须设置如图所示的识别孔

识别孔用来区别磁带的种类和厚度

表示孔打开

表示孔关上

孔孔孔表示

金属带或等质磁带厚

金属带或等质磁带薄型带

宽磁迹厚

宽磁迹薄型带

保留

识别孔区别是否已录音

表示孔开已录音

表示孔关未录音

当用识别片时片上应能承受的力

带盒有效面积

带盒有效面积如图所示

带盒固定槽

带盒固定槽如图所示

图磁带盒的外观和基结构

注在时在自由状态时

在时单位

图带盒顶视图护盖关闭

图带盒顶视图护盖打开

图带盒底视图护盖关闭

图带盒底视图护盖打开

磁带头尾检测

有两种磁带尾检测系统一个是利用光路经过安装在盒内的棱镜另一个是利用光路直线穿过带

盒或非直线穿过

检测带尾的光路棱镜的位置如图所示

磁带透射率必须小于等于相对于波长的光线

引带和尾带的透射率必须达到或更多相对于波长的光线

对于直穿光路磁带头尾检测精度由磁带和引带尾带的透射率确定

对于固定在盒内的棱镜系统磁带头尾检测精度由棱镜确定

棱镜透射率必须大于或更多相对于波长的光线

棱镜透射率的确定和测量方法见附录

盘芯

盘芯的形状和尺寸如图和图所示

护盖

护盖结构

护盖结构如图所示

护盖开启力

开盖和释放盘芯锁扣的力必须为或更小如图所示

护盖开启时最小高度

护盖开启时最小高度应为如图所示

盘芯锁杆在锁定和开启时的相对移动尺寸

盘芯锁杆在锁定和开启时的相对移动尺寸如图所示

护盖弹簧

建议在护盖上装两个弹簧如只使用一个弹簧则应加在供带盘一

滑板

建议滑板采用双滑动扣锁锁定如用一个滑动扣锁锁定应留有一个空槽

打开滑动扣锁的力

打开滑动扣锁的最大力为测量方法见附录

滑板扣锁锁定的力

在拉动处每个滑板扣锁锁定需用或更少的力

保持力

在打开位置滑板的保持力最小为

磁带引带和尾带

磁带

磁带长度

磁带长度由下式决定

其中

带速

录音时间以表示

图盒带内部结构走带路径和光路

注直径的斜线交叉孔是基准区

基准面由基准区和确定

画斜线部即支撑部与共平面与基准平面上的平行

图基准区

图盘芯

图盘芯的间隙和卷带轴高度的限制

图当护盖旋转和打开超过时的结构

图盘芯锁定和释放

贴标签的最大范围

当已贴有标签时带盒的尺寸应不超出最大外部尺寸

图有声节目带贴标签的范围

磁带宽度应为

磁带厚度应为

引带和尾带

尺寸

长度应为

宽度应为

厚度

承受拉力

引尾带与磁带联结部分承受的拉力

引尾带与盘芯固定部分承受的拉力

磁带的缠绕

磁带的录音面应向外

单个盘芯的摩擦力矩

部或全部缠绕的盘芯在正常条件下摩擦力矩应不超过

磁迹结构和位形

磁迹的结构

由磁带的移动和一对磁头的旋转形成螺旋磁迹位形两个磁头的方位角为一正一负

正常的带速磁迹角度和长度是考虑其他模式的基础可选用半速模式和宽磁迹模式

磁迹结构如图所示

带速和每秒记录的磁迹数

磁带速度和每秒记录的磁迹数如下

模式带速磁迹数

正常磁迹正常带速

正常磁迹半速

宽磁迹

磁迹的宽度

在正常磁迹中磁迹的宽度为在宽磁迹中磁迹的宽度为

磁迹角

在正常带速或半速时正常磁迹模式的磁迹角是在带速为时宽磁迹模

式的磁迹角是

磁迹长度

正常磁迹时磁迹长度为宽磁迹时磁迹长度为

磁迹中心

理想的磁迹中心应在距磁带的下基准边

磁头方位角

磁头工作缝隙的方位角应为

有效记录宽度

磁带上的有效记录宽度应为

帧的定义

帧是由正方位角磁迹和紧跟的负方位角磁迹组成

备用磁迹

每个备用磁迹宽度包括边缘保护带应为

磁带宽度磁迹中心备用磁迹备用磁迹边缘保护带边缘保护带

磁迹长度磁迹宽度有效记录宽度磁迹角磁头缝隙方位角

图磁迹结构正对磁粉面看

信号配

磁迹的记录格式

磁迹的记录格式如下表所示

区域内容数据块数

边缘区边缘

前缓步

子区子数据区

后缓步

区

前缓步

主区

主数据区

区

前缓步

子区子数据区

后缓步

边缘区边缘

注圆括号内的数值是用于宽磁迹模式

每个磁迹由个数据块组成每一个数据块由个通道比特组成

主数据块和子数据块采用条和条规定的调制编码因此在这些区域内一数据块

相应个数据比特

位置精度

从理想的磁迹中心测量在磁带宽度方向上沿磁迹数据块任一磁迹的位置精度应在

以内

当编辑时和不能被消去

记录信号

记录信号可以认为是一连续的通道比特每一通道比特所占时间为每个信号波形如下因为录

音信号的特点是与极性无关的因此波形要么如下图所示要么相反

数据块间隔

和记录信号是一系列宽度为的连续方波

前缓步后缓步和边缘

前缓步和后缓步和和边缘和的记录信号是一系列宽度为的连续方波

主数据区和子数据区

和主数据区和子数据区和的记录信号说明如下

参见第条

主数据区参见第章主数据区格式

子数据区参见第章子数据区格式

记录参数

记录电平

说明

记录电平是指相对于校准带每单位宽度的重放输出电平在试验中由录音机的线路和磁头重放记

录在基准带上的方波时的重放输出电平应在和频

率点分别与校准带相等应只与导引信号期间相对应

测量方法

重放输出电平是根据磁带重放信号中的基频的输出电平确定的

注指定一个系统的记录电平是为了保证磁带和录音设备相统一

剩余电平是不能忽略的即使重录以后也是如此因为如果以前记录的信号电平太高将会引起很

多问题特别是剩余的导引信号可以引起错误寻迹虽然在标准中对记录电平的误差有规定但记

录电平应尽可能接近校准带并且导引信号的记录电平绝对不能超出校准带的记录电平在

实际录音机中记录信号在区是频率为和的连续方波

在主数据和子数据区是离散频谱的调制信号记录电平必须用频率为

和的连续方波校准

消磁方法

已记录的信号可用重录方法进行消磁

磁迹分布

定义

磁迹跟踪采用自动磁迹跟踪方法信号布在两个区域主区域前和主区域后这两个

区通过内部数据块间隔与其他数据区分开

信号由导引信号同步信号或和间隔信号组成

信号位形图每经四条磁迹重复一次对应于奇偶帧地址各占两条磁迹每一帧都有正负方位

角磁迹

寻迹错误检测方法如下首先检测同步信号的频率和长度然后对相邻磁迹导引信号的串音取样

经一固定时间后再对另一个相邻磁迹的串音信号取样如果两个串音信号电平不同则说明有寻迹错

误

标准提供了两种信号位形图即正常磁迹模式和宽磁迹模式

信号位形

正常磁迹和宽磁迹模式的信号位形分别如图和图所示其中数字表示相应数据块的

块数

同步信号和分别用于正负方位角磁迹中在偶数帧中同步信号长度是块奇数帧中为

块

宽磁迹模式的磁迹宽度是正常磁迹模式的倍因此两种模式中相邻磁迹之间的相对位置是

不同的如图和图所示

正方位角磁迹负方位角磁迹

图正常磁迹模式信号位形

从磁迹涂层一观看

正方位角磁迹负方位角磁迹

图宽磁迹模式信号位形

从磁迹涂层一观看

记录信号

各区域的信号名称和频率如图所示

正方位角磁迹负方位角磁迹一个通道比特占用的时间

图中的录音信号

主数据区格式

主数据块格式

主数据块由一个同步符号二个主符号一个奇偶校验符号和个主数据

符号组成

每一符号由比特组成记录方向从开始如下图

识别码最上位比特最下位比特

同步图形

同步是在通道比特区被确定的

下图表示数据比特相应于通道比特同步图形

主

主结构

主由个数据块组成见下表

主数据的子码主数据块地址

格式帧地址

帧地址

帧地址

帧地址

数据块地址

中的是识别比特表示数据块的种类

主数据块

子数据块

中的其他比特在同一磁迹上是主数据块地址的识别比特

帧地址

偶地址数据块中的是帧地址的比特码每一帧的两个方位角轨迹有

相同的帧地址

帧地址是模为的二进制数从重复

格式格式识别码

在数据块地址为的中格式是比特码

格式是一个种类码它表示主和主数据的用途

用于音频

用于数据

保留

保留

主奇偶校验

主奇偶校验是和的误码检测码主奇偶校验模和

主数据

一个主数据块有个主数据符号

每个符号由比特组成

共有两种符号

数据符号

奇偶校验符号

下标表示符号在轨迹中的位置是轨迹中主数据块的块地址是沿着录音方向的数据块

中主数据的符号数

共有三种数据块

只有数据的数据块

数据加奇偶校验的数据块

只有奇偶校验的数据块

沿着录音方向每一个符号为中的一个数

主数据结构

在一条磁迹中有块主数据块

主数据块由数据奇偶校验和奇偶校验组成

在一条磁迹中主数据有个数据符号个奇偶校验符号和个奇偶校验符号

主数据布

主数据布如下表所示

其中

数据奇偶校验见条奇偶校验见条

记录方向

数据从块地址按顺序记录

误码的校正和检测码

定义

里德索罗门码

里德索罗门码

由下列多项确定

中的原始项由下式确定

误码校正码的交织格式

码的交织深度是个符号码的交织深度是个数据块详见下表

奇偶校验符号

奇偶校验符号的确定满足下列方程

奇偶校验矩阵

当时在矩阵中

当时

当时

码字举例生成多项式

奇偶校验

奇偶校验

调制

参数

调制方式是调制见表特性如下

元素

任意

其中

一个数据比特所占时间等于

变换之间最小的时间间隔

变换之间最大的时间间隔

检测

最小波长

最大波长

调制方法

码字由数据字和选定是前面码字的输出

按照非归零倒相规定调制波由码字流形成调制方法可由下面图形和表说明

其中

数据字比特数据

码字已编码由来自前面码的信息选择送入调制器

前面码的信息

编码的信息

表调制表

数据字码字码字

续表

数据字码字码字

续表

数据字码字码字

续表

数据字码字码字

续表

数据字码字码字

续表

数据字码字码字

续表

数据字码字码字

子数据区格式

子数据块格式

子数据块由一个同步符号二个子符号一个子奇偶校验符号和个子数据

符号组成每一符号由组成记录方向从开始如下图所示

每条磁迹的子数据块由块组成

录音方向每块

子子子数据比特符号

同步

奇偶校验

比特

比特比特比特比特比特比特

数据块数据比特

同步图形

与主数据块格式相同见条

子

子结构

子由两数据块组成见下表

子数据子码子数据块地址

数据

数据块地址

中的是识别比特表示数据块的种类

主数据块

子数据块

在一条磁迹中中的和是块地址的识别比特

在子数据区中的子数据块块地址从在子数据区中的子数据块块地址从

数据

在偶地址块的中数据是比特码

数据是种类码表示子和子数据的用途

用于音频

其他保留

子由数据控制数据包和节目数和组成

子数据由数据包组成

子奇偶校验

子奇偶校验是和的误码检测码

子奇偶校验模和

子数据

一个子数据块有个子数据符号有两种符号

数据符号

奇偶校验符号

下标表示符号在轨迹中的位置是轨迹中子数据块的块地址是沿着录音方向数据块中

的子数据符号数

有两种块

只有数据的数据块

数据奇偶校验的数据块

沿着录音方向每个符号为中的一个数

子数据结构

每一轨迹的子数据块数是

子数据由数据和奇偶校验组成

在一条磁迹中子数据有个符号数据和个符号奇偶校验

奇偶校验用于数据误码的检测和校正

子数据布

子数据布见下表

数据奇偶校验见条

记录方向

数据的记录方向必须从块地址和

误码的校正和检测码

定义

里德索罗门码与主数据区格式相同见条

由下列多项式确定

中的原始元素为

误码校正码的交织格式

误码校正码的交织格式见下表

数据奇偶校验

奇偶校验符号

奇偶校验符号满足下列方程

奇偶校验矩阵

码字举例

生成多项式

调制

与主数据块相同见条

音频编码

模式应用

在这一部规定了音频信号采用的格式在格式是情况下音频数据被安排在主数据内

音频编码模式

在各种应用中共规定了种音频编码模式分别为模式模式模式模

式模式模式

是宽磁迹模式

是半速模式

系统应用

任何系统都应有能重放和等模式已录磁带的功能模式和模

式只用于有声磁带

声源编码

加重

编码用线性频率特性或者用如下图所示的一阶预加重曲线实现

音频声道数

两声道音频信号可用和等模式记录在立体声中声道

和相应于立体声的左右声道

四声道音频信号可用模式记录

取样频率

取样频率为时可用于模式为时可用于和模式为时

可用于和模式取样频率精度必须在之内

取样时间

建议所有声道同时取样

在两声道中允两声道轮流取样先后

在四声道中和首先同时取样然后和同时取样

四声道中的另一种取样顺序是

量化

每一个音频取样都应采用比特均匀量化二进制补码

对于和模式应按以下规定将比特码压缩为比特码

输入比特输出比特

比特转换

比特转换

比特转换

比特转换

比特转换

比特转换

无转换

无转换

比特转换

比特转换

比特转换

比特转换

比特转换

比特转换

字到符号转换

音频数据字

音频数据字由比特或比特码组成

第次音频数据字取样可以表示为和分别对应于声道

等模式

一个比特音频数字或可以转换成两个比特的音频数据符号如下图所示

和上位的比特转换的音频数据符号可表示为和和下位的比特转换的音频

数据符号可表示为和

模式

两个比特音频数据字和可以转换成个比特的音频数据符号如下图所示

和上位的比特转换的音频数据符号可表示为或

和两者下位的比特转换的音频数据符号可表示为

模式

个比特音频数据字和可以转换成个比特的音频数据符号

和上位的比特转换的音频数据符号可表示为和和下位的比

特转换的音频数据符号可表示为和下位的比特转换的音频数据符号可表示为如下

图所示

交织格式

每一个音频数据符号被为每两个磁迹上的主数据的数据符号根据各自的音频数据符号数按照

下面方法完成交织

模式模式模式模式

如果音频数据符号等于或则

如果音频数据符号等于或则

如果音频数据符号等于或则

如果音频数据符号等于或则

磁迹方位角的极性数据块地址和被配的音频数据符号数由下列方程决定

方位角极性

数据块地址模模

符号数模

其中

对于模式

对于和模式

对于模式

数据配举例如图所示

模式

如果音频数据符号等于则

如果音频数据符号等于则

如果音频数据符号等于则

其他三个参数如下

模

模

磁迹方位角极性数据块地址和被配的音频数据符号数由下列方程决定

方位角极性

数据块地址模模

符号数模

其中

数据布举例如图所示

模式

如果音频数据符号等于或则

如果音频数据符号等于或则

如果音频数据符号等于或则

如果音频数据符号等于或则

如果音频数据符号等于或则

其他参数如下

模

模

磁迹方位角极性数据块地址和被配的音频数据符号数由下列方程决定

方位角极性

数据块地址模模

符号数模

其中

数据配举例如图所示

图交织格式模式模式模式模式

图交织格式模式模式模式模式

图交织格式模式

图交织格式模式

图交织格式模式

图交织格式模式

注表示的记号表示的整数部模表示除以的余数

音频子码编码

在这一部将确定音频子码编码的格式音频用格式是数据是音频用子码

位于四个区内即主主数据子和子数据

主子码

格式和帧地址被确定在块地址为偶数的主数据块的中如下表所示

格式和帧地址在条中说明

块地址为奇数的主数块被保留

主

主数据的子码主数据块的块地址

格式

帧地址

保留

帧地址

保留

帧地址

保留

帧地址

保留

的比特配如下表所示

用途比特配

加重

断

保留

保留

取样频率

保留

声道数

声道

声道

保留

保留

量化

比特线性量化

比特非线性量化

保留

保留

磁迹宽度

正常磁迹模式

宽磁迹模式

保留

保留

数字复制

续表

用途比特配

允

保留

禁止

保留

数据包

数据包内容

必须被记录在一对交织数据块中应有同样的信息

不使用时这些码应为逻辑

的数据包结构

在同一块地址中的个组成一个数据包见下图

在帧地址的正方位角磁迹中是数据包的前比特

在一个磁迹中个被用于个不同的数据包通道

一个数据包的数据必须同时记录在最小的两个数据包通道上也就是当一个数据包数据被记录在

块地址的数据包通道上时同样的数据包数据也必须记录在块地址

的数据包通道上

不使用时这些码应为逻辑

选择码

在块地址为奇数的主数据块的中选择码由个搜索码和和四个辅助码

组成

选择码的布如下表

主中的子码主数据块地址

字名称

区域

节目号

标志

起始

索引号时

标志

时

秒

辅助码项

辅助码数据

不使用选择码时这些码数据应为逻辑

搜索码

由区域标志和节目号组成

表示引入区

表示引出区

表示节目区