Основные принципы цифровой магнитной записи звука

Использование импульсно-кодовой модуляции для кодирования источника сигнала. В основу цифровой передачи и записи сигналов в цифровых магни­тофонах положена импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Она предполагает дискретизацию аналоговых сигналов путем осуществления отсчетов значений сигналов в определенные (обычно равномерно распределенные) моменты Дискретизованный сигнал подвергается аналого-цифровому преоб­разованию. Вначале - квантованию (дискретизации по уровню), при котором непрерывно изменяющиеся по уровню отсчеты сигналов заменяются квантованными отсчетами. Фиксированные значения уровней квантования берутся из определенного их множества . Затем - кодированию: замене кван­тованного отсчета кодовым его значением (кодовым словом). Обычно исполь­зуют двоичный код, где каждая позиция символа определяется одним из двух его значений: 0 или 1. В результате ИКМ аналоговый сигнал на интер­вале 1 -10, преобразуется в последовательность десяти кодовых слов: 1 - 0100,. 2 - 0110, 3 - 0111, 4 - 0111, 5 - 0101, 6 - 0100, 7 - 1001, 8 - 1010, 9 - 1001, 10 - 0010. Эти слова в виде двухуровневого сигнала - последовательности кодовых комбинаций - могут быть переданы по каналу связи или записаны на цифровом магнитофоне. 

При приеме или воспроизведении импульсно-кодово-модулированного (ИКМ) сигнала осуществляется обратная операция - цифро-аналоговое преоб­разование. В цифро-аналоговом преобразователе (ЦАП) последовательность кодовых комбинаций преобразуется в последовательность восстановленных от­счетов низкочастотную составляющую из последовательно­сти восстановленных отсчетов, получают восстановленный аналоговый сигнал   Требования к динамическому диапазону канала передачи ИКМ сигнала (каналу прямой записи - воспроизведения цифрового магнитофона) невысо­ки, поскольку требуется передать всего лишь два уровня сигнала - 1 и 0. Не­линейные искажения двухуровневого сигнала, возникающие в этом канале, практически не оказывают существенного влияния на восстановленный сигнал.

Точность передачи сигналов с ИКМ зависит от параметров аналого-цифрового преобразования - частоты дискретизации и шага квантования. Для неискажен­ной передачи сигнала частота дискретизации fд в соответствии с теоремой Ко-тельникова должна, по крайней мере, вдвое превышать высшую частоту FB пе­редаваемого аналогового сигнала (fД>2FВ). Шаг квантования определяет мак­симальную погрешность восстановленного сигнала и характеризует ошибки квантования, которые проявляются как «шум квантования». Шаг квантования связан с количеством уровней квантования. Чем большее количество уровней, тем меньше шаг квантования и тем большая точность передаваемого ИКМ сигнала. При двоичном представлении информации количество уровней N вы­ражают степенью n числа 2 N = 2n (n - разрядность двоичного числа или кода). Максимальное теоретическое отношение гармонического сигнала к шу­му квантования приблизительно равно (6n+1,8) дБ. В зависимости от метода измерения шума в выражении максимального динамического диапазона DM, дБ, сигнала учитывается поправка Ра на метод измерения: DM=6n+l,8 - Ри. (Например, для квазипикового взвешенного измерения шума в соответствии с Рекомендацией 468-3 МККР РИ составляет 12 дБ.) Реальный динамичес ш: диапазон Dр, дБ, обычно меньше максимального, поскольку всегда оставляют запас Р3 на перегрузку оборудования: Dp = бn+ 1,8 - РИ - РЗ. В зависимости от вида сигнала и метода его измере ия Р3 ложет при­нимать различные значения [от 4 (для речевых) до 10 дБ и более (для му­зыкальных сигналов)]. Зная требования к сигналам и методам измерения, легко определить не­обходимое количество разрядов для аналого-цифрового преобразования n> (D- 1.8 + Ри + Р3)/6.

Для достижения динамического диапазона звукового сигнала свыше 80- 90 дБ в случае равномерного квантования количество разрядов должно быть 16 -18.

Иногда в бытовой записи и часто при передаче сигналов по каналам свя­зи используют ИКМ с неравномерным квантованием Шаг квантования для больших уровней выбирается относительно большим и уменьшается с уменьшением уровня таким образом, что отношение уровня передаваемого сиг­нала к уровню шума квантования остается приблизительно одинаковым для всех сигналов (рис. 4). При этом для обеспечения заданного динамического диапазона (отношения максимального сигнала к минимальному) требуется меньшее число уровней квантования (т. е. меньшее число разрядов). Нерав­номерное квантование обычно осуществляется путем разбиения динамического диапазона на сегменты, в каждом из которых производится равномерное квантование. Преобразование такого рода называют сегментным компандиро-ванием. В последнее время оно осуществляется цифровыми средствами.

Достоинство компандирования при ИКМ состоит в уменьшении цифрово­го потока. К его недостаткам относятся динамические искажения сигнала и наличие остаточного шума квантования, по структуре близкого к модуляционному.  Скорость последовательной передачи символов ИКМ сигнала (цифровая скорость) в бит за секунду fс = fдn. В случае передачи символов в параллельном коде по n каналам значение скорости передачи символов по каждому из параллельных каналов совпадает со значением частоты дискретизации. Возможна последовательно-параллель­ная передача.

Рассмотрим, каким образом могут быть связаны параметры ИКМ со свойствами канала записи — воспроизведения. Параметры импульсно-кодовой модуляции. Современный профессиональ­ный цифровой магнитофон обеспечивает запись сигнала с верхней частотой 20 кГц при скорости 38,1 см/с с максимальным динамическим диапазоном свыше 80 -90 дБ. Частота дискретизации должна превышать 2FE. С учетом конечной крутизны характеристики фильтров АЦП и ЦАП она может состав­лять 44 - 60 кГц (в качестве стандарта для цифровой студийной аппаратуры выбрана частота 48 кГц). Минимальное необходимое количество разрядов ана­лого-цифрового преобразования равно 16. Следовательно, канал прямой за­писи — воспроизведения с однодорожечной записью должен пропускать как минимум 16-48000 = 768000 бит/с. С увеличением числа дорожек цифровая скорость пропорционально уменьшается.

Свойства канала записи - воспроизведения цифрового магнитофона. На практике используют два варианта цифровой записи звука. В одном случае цифровой сигнал звука преобразуют в квазителевизионный и записывают этот сигнал на видеомагнитофоне. В видеомагнитофоне применяется модуляционная (в основном частотно-модулированная) запись, при которой обеспечиваются линейность канала, равномерность амплитудно-частотной характеристики в полосе пропускания и достаточно хорошее отношение сигнал-шум (около 40 дБ). Свойства видео­магнитофонов  Во втором случае осуществляется прямая запись цифрового сигнала звука без подмагничивания. Свойства канала записи - воспроизведения существен­но отличаются от свойств канала видеомагнитофона или канала связи. Канал записи (от входа усилителя записи до еигналограммы) обладает нелинейными свойствами, зависящими от частоты (или длины записываемой волны). Канал воспроизведения линеен и частотозависим. Ход кривых семейства условных амплитудно-частотных (или амплитудно-волновых) характеристик [Под условными амплитудно-частотными характеристиками здесь понима­ется зависимость уровня первых гармоник воспроизводимого сигнала от частоты] канала записи - воспроизведения без подмагничи-вания на носителе с рабочим слоем, превышающим половину длины волны Параметром семейства является значение тока за­писи.

Спадающая часть амплитудно-частотной характеристики неустойчива и в значительной степени зависит от условий контакта головки с лентой. Из-за не­идеальности лентопротяжного механизма, колебаний скорости и динамических перекосов ленты наблюдаются колебания частоты и фазы воспроизводимого сигнала. В случае записи с высокой плотностью проявляется взаимовлияние фрон­тов (межсимвольные искажения) записанных сигналов из-за ограниченной полосы пропускания канала записи - воспроизведения и из-за нелинейного процесса стирания ранее записанного участка еигналограммы полем записи.

Воспроизводимый сигнал дополняется аддитивными и мультипликативны­ми помехами. В воспроизводимом сигнале наблюдаются выпадения различ­ной длительности, вызванные дефектами рабочего слоя ленты и загрязнением ленты и головки. Максимальная длительность выпадений может достигать ты­сяч бит.

Таким образом, условия передачи цифровых сигналов через канал запи­си - воспроизведения оказываются не совсем благоприятными для неискажен­ной передачи звука, и необходимо предъявлять ряд определенных требований к записываемым сигналам.

Требования к записываемым сигналам. Огибающая спектра записываемо­го цифрового сигнала должна быть по возможности близкой к выбранной амплитудно-частотной характеристике канала прямой записи — воспроизведе­ния. Спектр не должен содержать постоянную составляющую во избежание «плавания базовой линии» воспроизводимого сигнала. Наиболее важные со­ставляющие спектра не должны располагаться в высокочастотной области, которая в большей степени подвержена паразитным амплитудной и фазовой модуляциям, вызванным переменным неконтактом. Записываемый сигнал должен обладать свойством самосинхронизации для обеспечения правильного определения тактового интервала воспроизводимого сигнала в условиях зашумленности и паразитных частотной, амплитудной и фазовой его модуляций.

 Способность воспроизводимого сигнала к детектированию удобно опре­делять по «глаз-осциллограмме» (ее называют также «глазковой диаграммой») которую получают на экране осциллографа, синхронизированного тактовой частотой, при подаче воспроизводимого сигнала на вертикальный вход осциллографа. Благодаря наложению различных комбинаций сигнала и шума изображение представляется в виде утолщенных линий - век «глаза», который закрывается при увеличении шумов, фазовых дрожаний и смещениях базовой линии. При полностью раскрытом «глазе» условия детектирования наилучшие; если «глаз» закрыт, то пороговое детектирование невозможно. Уменьшение плавания базовой линии и самосинхронизация часто достигаются введением избыточности (дополнительных битов) в цифровой сигнал.

Канальные коды. В магнитной записи наиболее широко используется двухуровневое кодирование без возвращения к нулю, которое легко связать с двумя противоположными соетояниями намагниченности рабочего слоя но­сителя. Диаграммы типичных канальных кодов (кодов, используемых в канале за­писи - воспроизведения) для цифровой записи  Простейший код без возвращения к нулю (БВН), в котором в течение каждого тактового интервала (или интервала бита на ленте) логической еди­нице (1) соответствует одна полярность сигнала (или состояние намагничен­ности рабочего слоя магнитной ленты), а логическому нулю (0) соответствует противоположная полярность сигнала (или противоположное состояние на­магниченности), мало пригоден для непосредственной записи на ленте и вос­произведения индукционной магнитной головкой. Кодовая последовательность ЕВН принципиально содержит постоянную составляющую, которая не пере­дается через канал воспроизведения из-за дифференцирующего действия ин­дукционной головки. Этот код не обладает свойствами самосинхронизации - яе несет регулярной информации о длительности тактовых интервалов. Поэто­му код БВН не находит практического применения в магнитной записи.

Модифицированный код БВН-1, в котором одному из двоичных -символов, например 1, соответствует изменение полярности сигнала на такто­вом интервале, а другому символу, например 0, соответствует отсутствие та­кого изменения, хотя и позволяет воспроизвести все 1, но не обладает свой­ствами самосинхронизации и также мало пригоден для магнитной записи. О пригодности кодов для передачи через канал магнитной записи — вос­произведения можно судить по их нескольким параметрам. Отношение мини­мального интервала Гмин между изменением полярности сигнала к тактовому интервалу Тт характеризует так называемую эффективность кода, влияющую на требуемую полосу пропускания канала передачи сигнала и определяющую условия взаимовлияния соседних символов, что особенно важно при записи. Чем больше отношение Tмин/Тт, тем меньше взаимовлияние символов.

Возможность самосинхронизации кодов, т. е. способность нести в себе ре­гулярную информацию о продолжительности тактовых интервалов, определя­ется отношением максимального интервала Гмакс между изменением полярно­сти сигнала к тактовому интервалу. Чем меньше отношение ТМАКС/ТТ, тем лучше самосинхронизация кода, тем проще осуществлять посимвольную синх­ронизацию сигнала при воспроизведении. Отношение минимальной разницы между интервалами изменения поляр­ности сигнала АГ в кодовой последовательности к тактовому интервалу («ок­но детектирования») характеризует способность кода к детектированию (раз­личению символов при воспроизведении) и оказывает влияние на требуемые полосу пропускания канала и допустимые временные искажения сигналов за­писи — воспроизведения. Чем больше отношение Д7УГТ, тем проще детектиро­вать сигнал и тем менее жесткие требования предъявляются к полосе пропус­кания канала записи - воспроизведения и к допустимым временным искаже­ниям воспроизводимого сигнала.

Неравномерные интервалы между изменениями полярности кодированного сигнала могут привести к изменению постоянной составляющей в текущем или мгновенном (на протяженном участке кодовой последовательности) спектре сигнала, к «плаванию базовой линии» воспроизводимого сигнала, затрудняю­щему пороговое детектирование. Для сбалансированных кодов отношение по­стоянной составляющей кодовой последовательности (С=) к полному размаху сигнала (Л) стремится к нулю. Для несбалансированных кодов отношение С=/А может достигать 0,5. В последнем случае пороговое детектирование сиг­нала невозможно.

Рассмотрим несколько видов канальных кодов, пригодных для цифровой записи.

Бифазный код (БФ) характеризуется тем, что одному логиче­скому состоянию, например 1, соответствует изменение фазы сигнала на 180 в начале тактового интервала и противоположное изменение фазы в середине тактового интервала, а другому логическому состоянию, например 0, соответ­ствует изменение фазы сигнала на 180° в середине тактового интервала.

Бичастотный код (БЧ) одному из логических состояний, напри­мер 1, соответствует два полупериода прямоугольного колебания с частотой 1/Tт в течение тактового интервала, а противоположному логическому состо­янию, например 0, соответствует один полупериод прямоугольного колебания с частотой 1/2TT.

Бичаетотная и бифазная кодовые последовательности близки по своей структуре и по спектральному составу. Они полностью сбалансированы (по­стоянная составляющая равна 0), обладают наилучшей самосинхронизирую­щей способностью, но требуют вдвое большей полосы пропускания канала пе­редачи, чем, например, БВН.

Расширения полосы пропускания не требуют трехчастотные коды. Трех-частотные кодовые сигналы содержат последовательности полупериодов пря­моугольных колебаний с продолжительностью Гт, 1,5ГТ и 2ГТ Существует 14 вариантов трехчастотных кодов с приблизительно одинаковы­ми свойствами. Они обладают самосинхронизацией, но могут содержать по­стоянную составляющую. Для этих кодов правильное восстановление инфор­мации после сбоя возможно лишь после прихода комбинации из трех симво­лов, образующей в кодовой последовательности максимальный интервал (2ГТ) между соседними изменениями полярности сигнала. Один из вариантов этих кодов назван кодом Миллера, или модифицированной частотной модуляцией (МЧМ). Его алгоритм следующий одному из логических состоя­ний, например 1, соответствует изменение полярности сигнала в середине тактового интервала, а противоположному логическому состоянию, например О, соответствует изменение полярности сигнала в начале тактового интервала, за исключением случаев, когда 0 непосредственно следует за 1. Правильное детектирование этого кода осуществляется после прихода комбинации 101. Этот код находит применение в цифровой записи звука. Модифицированный код Миллера, или М2 сбалансирован. Для уменьшения постоянной составляющей в кодовой последовательности в алго­ритм кодирования введено дополнительное ограничение. Одному логическому состоянию, например 1, в коде М2 соответствует изменение полярности в се­редине тактового интервала, за исключением последней 1 в серии «единиц»; другому логическому состоянию, например 0, соответствует изменение поляр­ности в начале тактового интервала, за исключением случая, когда 0 непо­средственно следует за 1. Кодированный сигнал состоит из полупериодов пря­моугольных колебаний продолжительностью Tт, 1,5 TТ, 2,5 Тт и ЗГТ. Этот код часто применяют при цифровой записи. Трехпозиционная модуляция, или код ЗРМ), относится к груп­повым кодам. Исходная информация разделяется на группы из трех символов, и каждое трехраэрядное цифровое слово преобразуется в шести­разрядное слово, в котором 1 соответствует изменению полярности и любые 1 всегда разделены двумя 0:

1. 000->000010 5. 100->001000

2. 001->000100 6. 101->100000

3. 010->010000 7. 110->00010

4. 011->010010 8. 111->00100

Если на стыках слов, например 1 и б, 7 и 8, образуются комбинации Ш1, то они заменяются комбинациями 010:  000010 100000 000001 000000

Чтобы при перекодировании не происходило изменения временного масш­таба, каждое 6-разрядное слово размещают на таком же временном интер­вале, что и исходное 3-разрядное слово. Самосинхронизуемость кода ЗРМ не­сколько хуже, чем кода М2, поскольку максимальное расстояние между точ­ками изменения полярности составляет пять тактовых интервалов исходной кодовой последовательности. Но взаимовлияние импульсов проявляется в мень­шей степени, так как ТМИН/Тт = 1,5. Групповой код 8/16 обладает лучшей еамосинхронизуемостью, чем код ЗРМ, но импульсы в нем в большей степени подвержены взаимовлия­нию. Код 8/16 полностью сбалансирован. Для его образования исходная ин­формация разделяется на 8-разрядные слова, каждое из которых заменяется 16-разрядным словом в том же временном интервале с учетом следующих правил: каждое слово имеет восемь 1 и восемь 0 и не содержит изолирован­ных il и 0; каждое слово начинается с 0 (либо каждое — с 1). На стыках слов не имеется изолированных 1 и 0. Из 65 384 возможных комбинаций 16-разрядг ных слов выбираются 296 комбинаций, начинающихся с 0 (либо с 1) и удов­летворяющих перечисленным условиям, для кодирования 256 возможных вход­ных 8-разрядных слов. Неиспользованные 40 комбинаций могут служить в ка­честве абсолютных маркеров для иерархической синхронизации. Код облада­ет хорошей самосинхронизацией (TМАKC/TТ = 3) и не требует расширения по­лосы пропускания канала передачи (ТМин/Тт = 1). Этот код обладает спо­собностью обнаруживать ошибки: 29 из 216 (свыше 99%).

Модуляция с высокой плотностью, или код HDM-1, также не требует расширения полосы пропускания канала и обладает самосинхро­низацией, уступающей, однако, коду 8/16. Правила его построения следующие: если входная комбинация содержит 01, то изменение фазы сигнала осуществ­ляется в середине интервала бита «единицы». Для последовательности 1 из­менение фазы осуществляется на границе каждой пары 1; если три 1 пред­шествуют 0, точка изменения фазы сдвигается от края второй 1 к границе между последней 1 и 0. Для последовательности 0 исходного сигнала исполь­зуются следующие правила: если предшествующая точка смены фазы нахо­дится на границе интервала бита, для последующих «нулей» не имеется пе­реходов, за исключением случаев смены фазы на границе четвертого или пя­того 0 (по крайней мере, для пяти последовательных 0). Если предшествую­щий переход находится в середине интервала бита, смена фазы для после­дующих «нулей» отсутствует, за исключением точек на границе третьего и четвертого 0 (для, по крайней мере, последовательности из четырех 0).

Параметры канальных кодов

Трехпараметрические К(р, s, т)-коды обладают всеми свойствами кода канала. Каждая кодовая комбинация из m символов такого кода всегда на­чинается с одного из символов, например 1, а оканчивается не менее чем р «нулями» и не более чем s «нулями». Выбирая различные соотношения пара­метров р, s и т, легко получить коды с наперед заданными свойствами, оп­тимизируя для каждого конкретного случая соотношения между самосинхро-низируемостью, эффективностью, степенью сбалансированности и т. п. Коды обладают и помехозащитными свойствами. Параметры канальных кодов при­ведены в табл. 1.

Правильный выбор канального кода, хорошо согласованного е каналом прямой записи - воспроизведения, - лишь одно из условий успешной записи .цифрового сигнала. Важно правильно определить начало каждого слова, со­ответствующего отсчету, т. е. требуется помимо посимвольной синхронизации осуществление пословной синхронизации или синхронизации группы слов (блоков). Для этой цели в записываемый код дополнительно вводят специ­альные символы или слова синхронизации. Они оказываются чрезвычайно по­мпезными для восстановления временного масштаба при воспроизведении. Защита от ошибок. Из-за дефектов носителя, неконтакта или шумов воз­можны ошибки при воспроизведении: вместо 0 будет воспроизведена 1 или наоборот. В результате восстановленный отсчет будет отличаться от исход­ного, что может привести к щелчку, воспринимаемому на слух. Для устра­нения влияния таких ошибок используют помехоустойчивое кодирование, суть которого сводится к следующему. Каждое исходное кодовое слово из n символов заменяют кодовым словом из т символов (m>n) таким образом, чтобы любая пара вновь образован­ных слов отличалась друг от друга как минимум на l символов (l — расстояние Хэмминга). Число комбинаций из т символов превышает число требуемых комбинаций (из n символов). Используемые комбинации из m символов на­зывают разрешенными, а неиспользуемые — запрещенными. Ошибка в одном из символов воспроизведенного m-разрядного слова переведет его в разряд запрещенных слов, что позволит обнаружить ошибку.

Для обнаружения всех одиночных ошибок достаточно, чтобы l>2. Обна­ружение всех ошибок кратности q возможно при l>q+l. Для исправления ошибок необходимо иметь большее кодовое расстояние l>2q+1. Например, имея исходные информационные слова A1 = 00, Л2=01, A3=10, A4=11 (здесь l=1) и добавляя к каждому из них по одному разряду А1 = = 000, A2=011, Л3=101, A4=11О (l=2), можно обнаружить ошибочное сло­во, если произошла одиночная ошибка. Если в результате ошибки слово az либо Лз принято в виде 001, то его считают ошибочным.

Для исправления одиночных ошибок добавим еще два разряда в каждое слово: A1 = 00000, A2=01101, A3=10110, A4= 11011 (1>3). В этом случае можно определить, в каком из символов произошла одиночная ошибка. Дей­ствительно, если Л3 принято в виде 10010, легко определить, что ошибка про­изошла в третьей позиции. Ошибка исправляется заменой ошибочного симво­ла на противоположный: 10010-40110 Имеется литература по помехоустойчивому кодированию [8, 10], с кото­рой читатель может ознакомиться. Здесь же мы остановимся лишь на специ­фических случаях, характерных для магнитной записи.

В магнитной записи, как уже упоминалось, возможны многократные ошиб­ки и длительные пакеты ошибок. Поэтому помехозащитные коды должны обеспечивать возможность исправления и пакетов ошибок. К таким кодам, в частности, относятся каскадные коды. Но в случае пакета ошибок длитель­ностью в тысячи бит и они оказываются либо бессильными, либо аппаратур-но нереализуемыми. Для борьбы с длительными выпадениями в цифровой за­писи используют перемежение символов, слов или блоков. Символы исходного цифрового сигнала размещают на ленте не подряд в естественном порядке, а вразброс через большие интервалы, превышающие длительность выпадений. При воспроизведении осуществляют обратное преобразование (деперемеже-ние) и размещение символов в естественном порядке. Если случается выпаде­ние, то ошибочные символы после деперемежения равномерно распределяют­ся по различным словам таким образом, что в каждом слове будет не более одного ошибочного символа Операция перемежения позволяет эф­фективно бороться с выпадениями и значительно упрощает коды и аппара­турную реализацию кодеков.  Состав кодированного сигнала. Перечисленные выше требования к запи­сываемому цифровому сигналу показывают, что помимо информационной час­ти сигнала (битов на отсчет) требуется введение в сигнал избыточной части для обеспечения согласования с каналом записи — воспроизведения, синхрони­зации и защиты от ошибок. При многоканальной записи желательно ввести дополнительную информацию для идентификации каналов и для управления оборудованием. В профессиональной студийной записи желательно предусмот­реть дополнительные биты для обеспечения возможности дальнейшего разви­тия оборудования.

Если разбить звуковой сигнал на отдельные фрагменты одинаковой дли­тельности, то каждый кодированный фрагмент будет содержать информаци­онную часть и дополнительные биты,. Введение избыточности в сигнал приводит к увеличению цифровой ско­рости передачи битов через канал записи - воспроизведения битов и к уменьшению информационной плотности записи (уменьшению количества информа­ционных битов, приходящихся на единицу длины дорожки записи или на еди­ницу площади носителя). Таким образом происходит «обмен» полосы частот или площади носителя на достоверность воспроизводимого сигнала.

Глубокое понимание свойств канала магнитной записи - воспроизведения, правильный выбор помехозащитного кода, кода записи и предыскажений сиг-палов позволяют рационально использовать носитель записи. Расход носителя в современных цифровых магнитофонах (с продольной многодорожечной за­писью) не превышает расхода носителя в аналоговых магнитофонах. Приме­ром тому служат высококачественные кассетные цифровые магнитофоны с лентой шириной 3,81 мм, разработанные многочисленными зарубежными фир­мами (Sony, Pioneer, Sharp, Victor и др.). В профессиональных цифровых магнитофонах использованы тот же формат носителя и те же скорости записи, что и в аналоговых магнитофонах. Аппаратурная сложность (в основном электронных узлов) цифрового магнитофона «обменивается» на высокое ка­чество воспроизводимых сигналов.