Bővített monDAT - III.



        Az R-DAT technikáról indított cikksorozatunkban, amelyet  a  Hi-Fi
    News & Record Review tavaly nyári cikkei nyomán közlünk, először az új
    médium fő működési elveit tisztáztuk, és bemutattuk a  miniatűr  R-DAT
    magnókazettát,  majd  ismertettük  az   R-DAT   csík-struktúráját   és
    sávkövető   rendszerét.   Jelen   cikkünk   az    R-DAT    úgynevezett
    csatornakódjával  foglalkozik  nem  éppen  könnyű   olvasmány.   Ennek
    ellenére a laikus olvasónak is azt ajánljuk, vegyen  mély  lélegzetet,
    és vágjon bele. Némi szellemi erőfeszítés árán nem  csupán  azt  fogja
    megérteni,  hogyan  kódolják  a  logikai  információt   mágnesszalagon
    rögzíthető  impulzusokká,   hanem   azt   is   megérezheti,   mennyire
    összefonódik a korszerű hangtechnika a számítástechnikával.


                                      *

        Az  analóg  technikában   a   felvételt   a   műsorhordozó   közeg
    tulajdonságai befolyásolják. A  digitális  technikában,  amikor  is  a
    műsorjelet mintavételezik, kvantálják és  numerikus  formában  fejezik
    ki, a hangminőség függetlenné  válik  a  műsorhordozó  médiumtól  (nem
    tekintve a dropoutokat). A dinamikatartomány többé nem  határozza  meg
    közvetlenül  a  csíkszélességet.  A  digitális  rendszer  a  zajra  is
    meglehetősen érzéketlen, hiszen a műsorjelnek csupán kétféle  állapota
    lehetséges, és mindkettőt nagyon jól meg  lehet  különböztetni  a  zaj
    amplitúdójától.    Ennek    megfelelően,    a    digitális    mágneses
    hangrögzítésben is, a  műsorhordozó  anyagnak  (ti.  a  hordozófóliára
    felvitt,  felmágnesezhető  részecskéknek  -  a  szerk.)  csak  kétféle
    állapotát használják (Észak-Dél, illetve Dél-Észak), de a  rendszernek
    a zaj iránti érzéketlensége itt már jócskán mérséklődik: függővé válik
    a  csíkszélességtől.  Ha   lerontjuk   valamely   digitális   hangcsík
    jel/zaj-arányát,  keskenyebb  területen  is  átvihetjük  ugyanazt   az
    információmennyiséget, s  ezzel  gazdaságosabbá  tehetjük  a  rendszer
    működését.
        Minthogy a lejátszandó műsorjel impulzusaitól azt várjuk el,  hogy
    jól érzékelhetően kiemelkedjenek a zajból, célszerű tanulmányoznunk  a
    zaj forrásait. Két forrása van: az egyik maga  a  szalag,  a  másik  a
    magnófej. Bármely komponens, amelynek ellenállása van, hőmérsékletének
    megfelelően zajt generál, és ez alól a szabály alól a lejátszófej  sem
    kivétel. Ha a felvétel már szalagon van, növelhetjük a  jel/zaj-arányt
    azáltal, hogy gyorsítjuk a fej mozgását a szalaghoz képest, ugyanis  a
    magnófej zaja  konstans,  a  kimeneti  feszültség  viszont  a  relatív
    sebességgel arányos. Ez az egyik oka annak, hogy a nagyobb sebességgel
    mozgó forgófejes rendszereknek nagyobb  lehet  a  felírási  sűrűségük,
    mint a kisebb sebességgel működő állófejes  rendszereké.  A  másik  ok
    ennél sokkal gyakorlatibb.
        A forgófejes készülék lineáris szalagsebességgel határozza  meg  a
    sávtávolságot, az állófejeket viszont  nehéz  lenne  úgy  elkészíteni,
    hogy csak egészen szűk rés legyen a csíkok között.
        (Az  állófejes  magnók  ugyanis  hosszanti  csíkokon  készítik   a
    felvételt, a forgófejes készülékek viszont a csíkra ferdén  keresztben
    viszik fel a műsorsávokat "azimutfelvétel", lásd  előző  cikkünk  2-3.
    ábráit. - A  szerk.)  Amikor  átlépünk  a  digitális  technikába,  azt
    látjuk, hogy  a  jel/zajarány  és  a  frekvenciaátvitel  fontosságukat
    tekintve  -  helyet  cserélnek.  Valamely  digitalizált   jel   mindig
    szélesebb frekvenciasávot fog át, mint az eredeti analóg jel,  viszont
    hangsúlyozni kell, hogy a  szélesebb  frekvenciatartományhoz  rosszabb
    jel/zajarány társulhat.  (Ne  feledjük:  még  ha  nagy  is  a  zaj,  a
    digitális technikában akkor is különbséget lehet tenni  a  numerikusan
    feldolgozott kétféle információ, ti. a "van  jel"  és  a  "nincs  jel"
    között. -  A  szerk.)  Ez  megmagyarázza  azt  a  paradoxont,  hogy  a
    digitális magnónak  szélesebb  a  frekvenciaátvitele,  mégis  kevesebb
    szalagot  használ.  Akárcsak  az  analóg   technikában,   a   forgófej
    alkalmazásával  széles  frekvenciasávot   lehet   rögzíteni   alacsony
    szalagsebességgel,  anélkül,  hogy  túlságosan  rövid  hullámhosszakat
    kelljen  felírni  a  szalagra.  Az  azimut-magnókon,   minthogy   ezek
    műsorcsíkjai keskenyebbek a fej pólusszélességénél, további forrása  a
    nemkívánatos jeleknek a maradványáthallás a szomszéd csíkokról,  mégha
    csökkenti  is  ezt  a  hatást  az   azimuteffektus.   Jól   konstruált
    készülékekben az áthallásból eredő zaj nagyjából ugyanakkora,  mint  a
    többi forrásból érkező zaj.
        Hogy  lejátszáskor  maximális  jel/zaj-arányt  érhessenek  el,   a
    műsorjel hullámformáját általában  átváltásokat  tartalmazó,  konstans
    amplitúdójú váltóárammal jelenítik meg.

    

    1.  A felvétel gyakorlatilag a légrés kilépő pólusán történik, ahol is
    a fej mágneses feszültsége a szalag koercitivitása alá csökken.

    2. A valós mágneses jelrögzítési csatorna frekvenciaátvitele


        A tényleges  felvételi  eljárást  az  1.  ábrán  szemléltetjük.  A
    szalagot mágneses gerjesztés éri, amely erősödik, majd csökken,  amint
    a szalag elhalad a fej előtt. A felvétel gyakorlatilag a légrés  túlsó
    pólusán történik, ott, ahol a fej mágneses feszültsége az alá az érték
    alá esik, amelyre a mágneses részecskéknek még éppen  szükségük  volna
    ahhoz, hogy megváltoztathassák állapotukat. Minél meredekebben csökken
    a gerjesztés a kilépő pólusnál,  annál  magasabb  frekvenciákat  lehet
    rögzíteni. Ezért célszerű  lenne  szélesebbre  választani  a  légrést.
    Analóg  felvételkor  is   ugyanez   játszódik   le,   csak   ott   még
    előmágnesezésre is szükség van,  hogy  linearizálják  az  átvitelt.  A
    digitális magnót a nonlinearitások nem zavarják, tehát semmi  szüksége
    előmágnesezésre. Amikor a felvételt lejátsszák, a  kimeneti  jel  csak
    bizonyos változtatással ("differenciálással") jeleníti meg a  műsorjel
    hullámformáját, minthogy a fej csak a fluxusváltozásra reagál. (Vagyis
    csak a "van  jel"  és  a  "nincs  jel"  átmeneteinél  kapunk  kimeneti
    feszültséget a fej kapcsain. - A szerk.)
        Hogy igazán jól lehessen alkalmazni a mágneses  hangrögzítést,  ki
    kell tanulni a hibáit. A 2. ábrán látható,  hogy  az  előbb  említett,
    "differenciálási"    hullámforma-változás    következtében    a    fej
    kimenőfeszültsége oktávonként 6  decibellel  emelkedik  (a  DC  jelhez
    zérus kimenőfeszültség tartozik). Egy bizonyos frekvenciától kezdve  a
    lejátszófej már nem érzékeli teljes vastagságában a  mágnesréteget:  a
    jelet egyre vékonyabb rétegről olvassa le. Ez a fő oka annak, hogy  az
    R-DAT szalagot oly vékonyra készítik, ugyanis a  vastagabb  aktívréteg
    sem működne jobban, csak több helyet foglalna el a kazettában. A fenti
    effektus   6dB/oktáv   veszteséget   okoz,   éppen   kiegyenlítve    a
    "differenciálási" hatást, ezért itt  egy  lineáris  frekvenciaátvitelű
    szakasz következik. A magnófej konstrukciójából (két pólus,  köztük  a
    légréssel) következik, hogy  a  két  pólus  nem  egyidőben  "látja"  a
    szalagot: a kettő  között  időbeli  késés  lép  fel.  A  fej  átvitele
    várakozásunknak     megfelelően     fésűfog-szerű,     a     jólismert
    nullaátmenetekkel, valahányszor a fluxus kioltódik  a  légrés  fölött.
    Következésképpen minél kisebb a légrés, annál  magasabbra  tolódik  az
    első nullaátmenet frekvenciája. Ez ellentmond annak a  követelménynek,
    hogy a felvevőfej légrése széles legyen. Ezért alkalmaznak  az  analóg
    magnózásban  külön  felvevő-  és  külön  lejátszófejet.  A   digitális
    technikában mód van a kompromisszumra, arra,  hogy  ugyanazt  a  fejet
    használják  felvételre  és  lejátszásra,   mégpedig   minőségveszteség
    nélkül. További gazdaságossági  tényező,  hogy  itt  törlőfejre  sincs
    szükség:  a  mindössze  kétféle  állapotú  jel  annyira   erős,   hogy
    maradéktalanul átír minden előző felvételt.
        A frekvenciaátvitel a digitális technikában nem játszik oly fontos
    szerepet, mint az impulzusátvitel, bár a kettő között szoros kapcsolat
    van. Mint már mondtuk, a magnófej kiképzéséből (a  légrés  meglétéből)
    következik, hogy a fluxus valamely változása mindig  előbb  éri  el  a
    légrés egyik pólusát,  mint  a  másikat.  Ha  a  fluxusváltozások  túl
    gyorsan követik egymást, interferálni fognak. A 3.  ábrán  bemutatjuk,
    hogy ha ilyen jelalakot kell rögzítenünk, egy sereg problémánk támad.

    

    3.  A  DC-átvitel hiánya (a) időhibát okoz a szint elcsúszása miatt. A
    magasátvitel  hiánya  csúcseltolódást  idéz elő. A hiba korrigálható a
    (c) kiegyenlítő áramkörrel

        A  DC  (egyenáramú)  átvitel  hiánya  szinteltolódással   jár.   A
    szinteltolódás - meg az a tény,  hogy  a  jelváltozás  gyorsasága  sem
    végtelen - futásidő-hibát okoz, hacsak  gondosan  el  nem  "vágják"  a
    jelet középen. A DC-átvitel  hiánya  az  R-DAT  rendszerben  különösen
    súlyos hátrány, tekintve, hogy a jel egy forgó transzformátoron át jut
    a fejre, és ugyanezen az úton is távozik,  márpedig  a  transzformátor
    szintén nem képes egyenáramú jel átvitelére.
        A 3/b ábrán a légrés fizikai méretéből következően csúcseltolódási
    torzítás  lép  fel,  amely   csökkenteni   igyekszik   a   hullámforma
    aszimmetriáját,  futásidőhibát  okoz  (ez  a   jelenség   "intersymbol
    interference"   vagy   "pulse-crowding"   néven    ismeretes).    Hogy
    kompenzálják     a      csúcseltolódást,      ekvalizáló      áramkört
    ("impulzus-formálót") kell elhelyezni a lejátszófej után  (3/c  ábra).
    Kettős késleltető áramkörre van szükség, hogy olyan jeleket nyerjenek,
    amelyek közül az egyik siet, a másik késik a  műsorjel  középértékéhez
    képest. Ezt a két jelet  aztán  inverz  formában  a  centrális  jelhez
    adják, miáltal a csúcseltolódás csökken, ugyanis  a  "javított"  jelek
    keskenyebbek, ennélfogva már nem lapolják át egymást annyira.
        Súlyos  korlátja  mindennemű  magnófelvételnek  a   szalagsebesség
    időbeli instabilitása, amelyet az analóg magnózásban nyávogás  gyanánt
    ismerünk. A  digitális  technikában  lebegésnek  (jitter)  nevezik.  A
    kisfrekvenciás lebegést a szalagtengely vagy a  fejdob  excentricitása
    okozza, a magasfrekvenciás "jitter"-t pedig annak köszönhetjük, hogy a
    szalag rugalmas, és lebegésbe jön,  mivel  a  felszín  egyenetlenségei
    miatt a szalagvezető elemeken változó nagyságú súrlódó erő ébred. A 4.
    ábrán azt  szemléltetjük,  hogyan  teszi  bizonytalanná  a  lebegés  a
    műsorjel   feszültségét   a   referenciához   képest.   A   frekvencia
    növekedésével ez  a  hatás  csak  erősödik,  minthogy  arányos  a  jel
    eltolódásával. Nyilvánvaló, hogy a lebegést, amennyire csak lehet,  ki
    kell küszöbölni.

    

    4. A lebegést úgy tekinthetjük, mint egyfajta zajt

    5.  A  lebegést  bizonyos  határok között meg lehet szüntetni azáltal,
    hogy a fluxusátmenetet az idő-alapegység többszörösére választják.


        A lejátszó áramkör eredendő célja, hogy rekonstruálja  a  műsorjel
    hullámformáját. A műsorjel amplitúdójának nincs jelentősége, csupán  a
    jelet felíró áram-  és  fluxusváltozás  idejét  kell  nagyon  pontosan
    leképezni. A hullámformát  integrációval  állítják  helyre,  ez  éppen
    ellentéte annak a bizonyos differenciálásnak, amelyet a fej okoz.
        A rekonstruált hullámforma most már mindenben pontosan megfelel az
    eredetinek, csak éppen időbeli bizonytalanság járul hozzá a zaj  és  a
    lebegés következtében. Mint ahogy a bináris áramkörök tervezésekor  is
    úgy  védekeznek  a   zaj   ellen,   hogy   kétféle   feszültségértéket
    alkalmaznak,  s  azoknak  távolsága  nagyobb,  mint   a   zaj   okozta
    bizonytalanság - hasonlóképpen, a digitális magnófelvételi technikában
    is úgy küzdenek az időbeli bizonytalanság ellen, hogy  megfordítják  a
    fluxusok irányát, más szóval  az  átmeneteket  valamely  időalapegység
    többszörösein idézik elő; ez az alapegység  nagyobb,  mint  a  tipikus
    időbizonytalanság időtartama. Ennek a  lebegéskivédő-mechanizmusnak  a
    működését szemlélteti az 5. ábra.

    

    6.  Tipikus  digitális  láncszövet-mintázat  (vízszintes kiterjedése a
    lebegés,  függőleges  kiterjedése a zaj; a vízszintes tengely a vágási
    szint).   A  döntési  pontokon  arról  kell  döntést  hoznunk,  hogy a
    feszültség  meghaladja-e  a  vágási szintet, avagy alatta marad-e. Ezt
    még  zaj  és  lebegés  jelenlétében  is  megtehetjük,  ha a lánc szeme
    elegendően tiszta marad.

    7.  A  valóságos  adatok  szélsőséges  esete. Az "egyesek" és "nullák"
    folytonos  váltakozása adja a legmagasabb frekvenciát (Nyquist-arány =
    a  mintavételi  frekvencia  fele). Folytonos "egyesek" (vagy "nullák")
    DC-feszültséget,  azaz  egyenáramot adnak. A valóságos adatok DC-től a
    Nyquist-arányig terjednek

    8.  Az  egyszerű  FM-csatornakód  (a)  minden  bithez  fluxusváltozást
    rendel,  ez  működik  órajel  gyanánt.  Ez a rendszer nem hatékony. Az
    órajelek  arányát  redukálni lehet (b) azáltal, hogy csupán a "nullák"
    közé  rakunk  órajelet.  Ennek az órajelnek a visszanyeréséhez azonban
    lejátszáskor fáziscsatolt hurokra van szükség


        Mivel a digitális átmenet az  időegység  többszörösein  következik
    be, az oszcilloszkóp,  amelyre  véletlen  eloszlású  jelet  bocsátunk,
    olyan  mintát  fog  mutatni,  mint  valamiféle   láncszövet.   A   zaj
    függőlegesen, a lebegés (jitter) vízszintesen burkolja,  fátyolozza  a
    láncszemeket (6. ábra). A bináris  áramkörnek  a  láncszemek  közepén,
    szabályosan ismétlődő távolságokban, döntést kell hoznia arról, hogy a
    jel most éppen melyik állapotában leledzik (van-e, avagy nincs-e). Ezt
    a döntést meg lehet hozni, ha a láncszem elfogadhatóan  tiszta  marad.
    Vagyis több lebegést engedhetünk meg, ha kevés a zaj, és vica verza.
        Arra  nincs  mód,  hogy  az  adatokat  közvetlenül  vigyük  fel  a
    műsorhordozóra. A  valóságos  adatáradatban  folyamatos  "egyesek"  és
    "zérusok" is adódhatnak, márpedig, mint a 7.  ábrán  kimutatjuk:  ezek
    valójában DC (egyenáramú) komponensei az információnak.  Az  "egyesek"
    és "zérusok" egyenletes váltakozása a másik szélsőséget reprezentálja:
    a bit rate frekvenciájának  a  felét.  A  mágneses  hangrögzítők  alsó
    határfrekvenciája nem terjed egészen egyenfeszültségig, és az  időbeli
    instabilitás miatt arra sem képesek, hogy meg tudják különböztetni  az
    azonos  bitek  szakadatlan  sorozatát.  Más  szavakkal:  ha  "zérusok"
    sorozatát vesszük fel két "egyes" között,  akkor  a  lebegés  (jitter)
    miatt nem lehet pontosan megszámolni, hány "zérusunk" van.  Mindezeket
    a problémákat megoldhatjuk egy úgynevezett  csatornakóddal,  amely  az
    adatokat órajellel kombinálja,  ezzel  módot  ad  a  szomszédos  bitek
    megkülönböztetésére,  és  csökkenti   a   műsor   egyenfeszültség   és
    kisfrekvenciás tartalmát.
        Az időbeli alapegységet, amelyen belül a felvételi fluxus  előjele
    megfordul   (vagy   marad   ami   volt),   időcellának   nevezik.    A
    csatornakódolás  olyan  technika,  amellyel   a   valóságos   adatokat
    csatorna-bitekké konvertálják. Fontos megállapodás,  hogy  az  "egyes"
    csatorna-bit a fluxus változását reprezentálja, a  "zéró"  pedig  azt,
    hogy nincs változás a fluxusban.* (*  Lektori  megjegyzés  dr.  Takács
    Ferenc tollából: ez valójában az INRZ (Inverting Non, Return to  Zero)
    detiniciója.  A  szerző  innen  kezdve  összekever   két   dolgot,   a
    csatornakódot (vagy modulációt), i1letve a beírási módot. Ezt a kettőt
    az irodalom és a szóhasználat is összekeveri. Példák:)
        Minthogy  az  R-DAT-ban  alkalmazott  kód  meglehetősen   komplex,
    bevezetés gyanánt más, bizonyos egyszerűbb kódokat is bemutatunk.
        Az FM-kódoláskor minden egyes adat-bitet két csatorna-bit  hordoz.
    Az első mindig egy "egyes", vagyis minden bitegység  fluxusváltozással
    kezdődik; a második csatorna-bit megfelel az adat-bitnek. Minthogy  az
    egyik bit folyvást  ugyanaz,  ez  a  kód  nem  éppen  effektív,  de  a
    folyamatos órajel könnyen szinkronizálja a feldolgozó áramkört.
        Az FM-kódolás "óraművének"  ezt  a  rendkívüli  redundanciáját  az
    MFM-kódolásban erősen  csökkentik,  azáltal,  hogy  a  vevőkészülékben
    fáziscsatolt hurkot alkalmaznak, amely rövid időre át tudja hidalni  a
    hiányzó óraátmeneteket. Az összes nívósabb rendszer lényegében  ezt  a
    technikát használja, amikor is minden  adatblokkot  egy  szinkronizáló
    hullámformának ("preamble") kell megelőznie,  hogy  a  zárt  fáziskörű
    hurkot a megfelelő frekvenciára állítsa, mielőtt az adat megérkezik. A
    bit-egység közepén az átmenetet megtartják a bináris "egyes"  számára,
    de a bit-egység végződésének átmenetére csak  akkor  van  szükség,  ha
    folyamatosan "zérusok" következnek. Még mindig két csatorna-bitre  van
    szükség minden egyes adat-bithez, de szomszédos csatorna-bitek már nem
    lehetnek egyformán "egyesek". Minthogy  megkettőződött  az  átmenethez
    szükséges minimális időtartam, megduplázódott az  adatsűrűség  is.  Az
    MFM-eljárást ma is használják még, a duplasűrűségű floppy lemezekhez.
        A  későbbi  kódok,  köztük  az  R-DAT-é   is,   egy   kívánatosabb
    karakterisztika  szerint   konvertálják   az   adat-bitek   mintázatát
    (csoportját)  a  csatorna-bitek  mintázatává,  egy  átszámítási  kulcs
    segítségével,  amelyet  kódszótárnak  nevezünk.  Vegyünk   például   4
    adat-bitet. Ezek 24, azaz 16 féle  mintázatot  képezhetnek.
    Ha csupán eggyel több, tehát 5  csatorna-bittel  jelenítjük  meg  őket
    (25=32 mintázat), akkor a lehetséges mintázatoknak a  felét
    használtuk ki. Hogy e  mintázatok  közül  végül  is  melyiket  érdemes
    használni és  melyiket  nem,  azt  kompromisszum  alapján  döntik  el:
    egyaránt   tekintettel   vannak   a    frekvencia-sávszélességre,    a
    DC-tartalomra és a lebegés- (jitter-) érzéketlenségre.

        Az  adat-bitek  és  a  csatornabitek  arányszáma  az   úgynevezett
    kód-arány. Ha a kód-arány alacsony, könnyebben  lemondhatunk  bizonyos
    mintázatokról, s növelhetjük az adatsűrűséget azáltal, hogy csak olyan
    mintázatokat választunk, amelyekben az "egyesek" (az átmenetek)  távol
    esnek egymástól. Sajnos, minél  több  csatorna-bittel  jelenítünk  meg
    ugyanannyi adat-bitet, annál rövidebb  a  váltások  közötti  távolság,
    annál  kevésbé  tudunk  védekezni  a  lebegés  ellen.  Van   a   kódok
    minőségének mérésére egy  igen  fontos  paraméterpár,  az  úgynevezett
    hosszútávú  limit  ("Run  Length  Limit").  Ez  a  minimális,  illetve
    maximális távolságot adja meg két csatornabeli "egyes"  között.  Minél
    nagyobb a Tmax és a Tmin aránya,  annál  nagyobb
    lesz  a  hullámforma  aszimmetriája,  ez  pedig  csúcseltolódáshoz  és
    DC-csúszáshoz vezet.
        Az R-DAT szalagfelhasználása azért olyan alacsony, mert  a  csíkok
    igen közel vannak egymáshoz, a lineáris adatsűrűség  pedig  (a  csíkok
    mentén)  igen  nagy;  ez  utóbbit  a   fej   konstrukciójának   és   a
    csatornakódnak köszönhetjük.  Az  R-DAT  fej  légrése  tipikusan  0,25
    mikron. Az R-DAT csatornakódját feltétlenül úgy kellett megválasztani,
    hogy azimut-rendszerrel párosítva is jól működjön. A nagy csíksűrűségű
    azimut-felvételeken számottevő áthallás lép fel a  kis  frekvenciákon,
    így hát a csatornakódnak nemcsak hogy mentesnek kell lennie a  DC-től,
    de még el is kell nyomnia a kis frekvenciákat. Azonkívül,  minthogy  a
    törlési funkció itt abból áll, hogy csupán átírják az előző jeleket, a
    törlés akkor a leghatékonyabb, ha a felvételben alacsony a leghosszabb
    és a legrövidebb hullámhosszak aránya.

    

    9.  Példák  a  8/10  kódszótárból: nem-nulla DSV-jelű szimbólumok (két
    változat) és nulla DSB-jű szimbólumok (egy változat)


        A 9. ábrán példákat láthatunk a  8/10  csoportkódra.  Nyilvánvaló,
    hogy valamely csatornabeli hullámformának, amely ugyanannyi időt  tölt
    "fenn", mint "lenn", nincs nettó DC-tartalma:  minden  olyan  tízbites
    mintázat használható, amely teljesíti a zérus DC kritériumát. Minthogy
    az "egyesek" szomszédosak is lehetnek, a  fluxusátmeneteknek  szalagon
    rögzítendő  aránya  gyakorlatilag  valamivel  magasabb  ugyan  a   bit
    rate-nél, viszont az a lebegésmérték, amelyet még el tud viselni,  0,8
    adat-bit periódust tesz ki (az MFM-ben csak 0,5  adat-bit  periódust).
    Sajnos, a 10 csatorna-bitből nem adódik ki 256  DC-mentes  kombináció,
    pedig ennyire lenne szükségünk, hogy 8 adat-bitet szalagra  vihessünk.
    Azonkívül jó volna, ha a "szavak" nem  nyúlnának  túl  hosszúra,  mert
    akkor hatékonyabban lehetne átírni a régi  felvételt,  és  csökkenteni
    lehetne a csúcseltolódást. Az R-DAT 8/10  kódjában  nem  több,  csupán
    három  csatornabéli  "nullát"  engedélyeznek  két  "egyes"  között,  a
    Tmax   ezért   csak   négyszeresen   fogja   meghaladni   a
    Tmin értékét. A 10 bites mintázatok  között  mindössze  153
    akad, amelynek szóhosszúsága  sem  nyúlik  túl  a  limiten,  azonkívül
    DC-mentes  is.  A  kód   DC-tartalmát   az   úgynevezett   DSV   révén
    regisztrálják  (Digital  Sum  Value,  digitális  összegérték).  Minden
    csatornabit periódusban, amikor a felvételi  áram  az  egyik  irányban
    kering, egyet hozzáadnak  az  összegértékhez,  amikor  pedig  az  áram
    iránya ellentétes, egyet kivonnak belöle. Nyilvánvaló, hogy  az  olyan
    jeleknek, mint amilyen a négyszögjel, a  DSV-je  nulla,  mert  ezek  a
    jelek egyenlő időt töltenek mindkét alapállapotukban. Az aszimmetrikus
    jelek DSV-je viszont nem-nulla.
        A fennmaradó 103 adatkombinációt tehát  olyan  csatornamintázattal
    jelenítik  meg,  amelynek  DSV-je  nem-nulla.   A   103   adatmintázat
    mindegyikéhez 2 csatorna-mintázatot rendelnek, az egyiknek plusz 2,  a
    másiknak mínusz kettő a  DSV-je.  Az  egyszerűség  kedvéért,  a  kettő
    között csak annyi különbséget tesznek,  hogy  az  első  csatorna-bitet
    invertálják. Hogy melyik csatornabit  mintázatot  használják,  azt  az
    előző szó DSV-je szerint határozzák meg.
        Például, ha az adatsort a 153 DC-mentes  mintázattal  rögzítik,  a
    kód DSV-je nulla lesz. Ha az első adategységben, amelyiknek  nem-nulla
    a paritás-bitje, a  plusz  2  DSV-mintázatot  használják,  a  mintázat
    végének kódja szintén plusz 2  lesz.  Ezután  a  következő  (nem-nulla
    DSV-jű) mintázatot mínusz 2 DSV-jű kóddal rögzítik, így az  eredő  DSV
    nulla lesz. Ezzel a módszerrel a kód DC-mentes marad,  és  rövidül  az
    átmenetek  maximális   távolsága.   Ezt   a   fajta   kódot   alacsony
    diszparitásúnak nevezik.
        Hogy  a  dekódolás  logikája  ne   legyen   ennyire   komplex,   a
    csatornakódot használó felvételek készítéséhez  általában  komputerrel
    optimalizálják az adatmintázatok és  a  csatornamintázatok  viszonyát.
    Ezt a 8/10 kóddal is megtették, a kódolási szabályt  egy  programozott
    logikai áramkör (PLA) tartalmazza. A logikai rendszer  csak  DC-mentes
    vagy  +2  DSV-értékű  mintázatokat  produkál,  minthogy   a   -2   DSV
    mintázatokat  elő  lehet  állítani  az  előbbiekből   (az   első   bit
    megfordításával). A DSV-t igen érdekes módon becslik.  Ha  a  csatorna
    egyik bitpárjában az egyik bit "egyes", a bitpárnak DC-mentesnek  kell
    lennie, hiszen eltérő a szintjük. Ha egy 10 bites  mintázatban  az  öt
    páros csatorna-bit paritásértéke egy,  akkor  a  szóbanforgó  mintázat
    DSV-je 0, ±4 vagy ±8. Ha az eredmény nulla, a  DSV  ±2,  ±6  vagy  ±10
    lehet. A kód azonban csak nullát vagy plusz 2-t  tartalmazhat,  így  a
    paritásuk megkülönbözteti őket.

    

    10.   A  jelek  kódolása  az  "igazság-táblázat"  szerint  (a)  a  DSV
    ellenőrzése  előtt.  A  (b)  áramkör  ellenőrzi  a  kód  diszparitását
    azáltal,   hogy   "fejbentartja"  mely  szimbólumok  DSV-je  tér  el a
    nullától.  Az  ezeknek  megfelelő,  de ellenkező előjelű DSV értékeket
    törölni fogja a memóriából


        A 10/a ábrán az "igazságtáblázat" látható, a 10/b  ábrán  pedig  a
    dekódoló  áramkör.  A  logikai  "kapuk"  alsó  készlete  kiszámítja  a
    legutóbbi mintázat  paritását,  és  a  DSB-bit  a  tárolóba  kerül.  A
    következő adatbyte-ot a logikai áramkör bemenetére adva, kimenetén egy
    10 bites  mintázatot  kapunk.  A  jelsorozat,  ha  a  paritása  nulla,
    érintetlenül jut a rendszer kimenetére. Ha paritása  DSV=+2,  a  felső
    kapuk detektálják. Ha a tárolás megtörtént, ez  azt  jelenti,  hogy  a
    legutóbbi mintázat +2 DSV-jű, vagyis a csatorna-mintázat első bitjét a
    logikai kapuk ebben a sorban invertálták, és a tár  törlődik,  mert  a
    kód DSV-je visszatért nullára. A dekódolás egyszerűbb,  mert  a  10-es
    kódról  a  8-as  adatokra  már   közvetlen   kapcsolat   útján   lehet
    visszatérni.

    

    11.   Tipikus   fáziscsatolt   hurok,   ahol   is   a   VCO-nak,  azaz
    feszültségvezérelt     oszcillátornak     a     bemeneti    frekvencia
    többszörösével  kell  működnie.  Ha  a  bemenőjel késik, a kimenet még
    működni   fog   egy   ideig,   ugyanazzal   a  frekvenciával,  mielőtt
    elhangolódna

    12. A csatornabeli mintázat helyreállításához egy fáziscsatolt hurokba
    betáplálják  a  csatornakódot, amely szabadon fut az átmenetek között,
    de  az átmeneteknél korrigálják a fázisát. Megszámlálva a VCO-sarkokat
    az  átmenetek  között,  rekonstruálni  lehet  a csatorna-biteket. Ha a
    jelhordozó  sebesége  változik,  a  VCO követni fogja. Ha két átváltás
    között  túl  nagy  a  távolság,  a  VCO  már  nem  tudja  elég gyakran
    korrigálni  a  fázist,  és  lebegés  jelenlétében  elhibázza  a  bitek
    detektálását


        Mivel  a  csatornakód  nem  mindig  tartalmaz  fluxusváltozást   a
    csatorna-bit pozícióban, dekódoláskor elengedhetetlen egy fáziscsatolt
    hurok,  hogy  rekonstruálhassák  a  csatorna-bitek  pontos  idejét.  A
    fáziscsatolt hurkokban a feszültség-vezérelt oszcillátort (VCO)  az  a
    fázishiba vezérli, amelyet  a  kimenet,  illetve  bizonyos  referencia
    között lehet mérni, úgy, hogy az oszcillátor  végül  is  ugyanazzal  a
    frekvenciával  működik,  mint  a   referencia.   Ha   a   VCO   és   a
    fáziskomparátor közé frekvenciaosztót  helyezünk  (11.  ábra),  a  VCO
    frekvenciája  a  referencia-frekvencia  többszöröse   is   lehet.   Ez
    mellesleg erősebben  is  csillapítja  a  visszacsatoló  hurkot.  Ha  a
    fáziscsatolt hurok referenciájául  egy  csatornakódot  használnak,  az
    átmenetek alkalmával a hurok össze tudja  hasonlítani  a  két  állapot
    fázisát, de ha az átmenetek között  csatornabeli  "nullák"  vannak,  a
    hurok benntartja a legutolsó ismert frekvenciát és  fázist  egy  újabb
    átmenet bekövetkeztéig.  A  VCO-ciklusokat  így  meg  lehet  számolni,
    ezáltal felmérhetik a csatornabeli "nullák" számát és dekódolhatják az
    információt. Ezt a mechanizmust a 12. ábra  szemlélteti.  Nyilvánvaló,
    hogy az adatokat nem lehet szétválasztani, ha  a  hurok  nincs  zárva,
    viszont a hurok addig nem  tud  záródni,  amíg  nem  figyelte  meg  az
    átmeneteket egy megfelelő hosszúságú periódusig.  A  megoldás:  minden
    adatblokkot átmenetek mintázata előzi meg, csupán azért, hogy  időbeli
    referenciát szolgáltasson a fáziscsatolt hurok szinkronizálásához. Ezt
    a mintázatot,  mint  az  egyszerűbb  MFM-technikánál  már  említettük,
    preamblenek (bevezetés) nevezik.
        Természetesen mindig tudni kell, hogy az adatfolyamon belül  mikor
    fejeződött be a preamble, és mikor kezdődnek  a  tényleges  adatok.  A
    gyakorlatban a szavakat folyamatosan veszik fel, egyiket a másik után,
    bitenként, "betűköz" nélkül, és hiába tudja a tervező,  hogy  a  blokk
    mondjuk 12 szót, szavanként 16 bitet tartalmaz, ha a szalag egyszerűen
    csak 192 bitet rögzít egysorban. Az  első  bit  egzakt  helyzetét  nem
    ismerjük, ennélfogva nem rakhatunk minden bitet a helyére, a megfelelő
    szóba. A szinkron elcsúszása katasztrofális következménnyel jár,  mert
    elegendő 1-bit diszparitás, és a szavak  úgyszólván  egymásbacsúsznak;
    ez olyan, mint valami folyamatos jelkiesés.  A  preamble  végén  tehát
    úgynevezett szinkronmintázatot illesztenek be. Ez  a  mintázat  minden
    blokkhoz azonos, a lejátszó áramkör  felismeri,  és  "nulláz",  vagyis
    innen kezdi el számlálni a blokk bitjeit. Azzal, hogy a  számlálást  a
    szinkronmintázattól kezdi, majd az adathalmazt szó-hosszúságú részekre
    osztja, a lejátszó áramkör pontosan fel tudja ismerni a  szóhatárokat.
    Az R-DAT-ban a szinkronizáló mintázatot a csatorna-bitekben  alakítják
    ki,  nem  az  adat-bitekben.  Ilyesfajta   technikát   alkalmaznak   a
    CD-rendszerben is.
        Legközelebb: a hibajavító stratégia.