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@@@F_Titel 
«zappeur» de copybit 
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@@@F_Untertitel 
recopie numérique sans retenue 
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projet: H. Hanft 
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@@@F_Einleitung 
Le dispositif baptisé SCMS (Serial Copy Management System = Système de 
Gestion de Copie en Série) interdit les recopies de signaux d'audio numérique de 
seconde génération. Cette technique anti-copie a l'inconvénient d'être activée même 
pour ses propres enregistrements. Ce n'est pas la première fois qu'Elektor évoque 
cet aspect des choses, mais la question reste d'actualité. C'est d'ailleurs pour cela 
que nous vous proposons ce montage au prix abordable facile à réaliser permettant 
de débarrasser le signal audio S/PDIF de ce copy-prohibit-bit gênant. 
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Le but de la réalisation décrite dans le présent article est de permettre une recopie 
numérique illimitée-ce qui exige que nous arrivions à éliminer le bit de protection 
sans pour autant, au cours de ce processus, porter la moindre atteinte au signal 
audio. 
Notre «zappeur» de copybit a été spécifiquement conçu à cette intention; de plus, 
son concept est tel qu'il ne nécessite pas d'intervention dans l'installation audio. Le 
montage est tout simplement pris en série dans la liaison sérielle numérique 
(optique ou coaxiale) reliant les appareils de reproduction et d'enregistrement 
concernés. 
 
La liste des avantages de ce projet mérite d'être faite: 
 
-  Absence d'intervention à l'intérieur d'un appareil audio; 
-  Convient aux signaux d'entrée et de sortie tant optiques que coaxiaux; 
-  N'utilise que des composants standard; 
-  Ne fait pas appel à des composants complexes programmables du type PAL ou 
   EPLD; 
-  Concept simple facilitant le réglage; 
-  Excellente régénération de l'horloge par utilisation de boucles de verrouillage de 
   phase, (PLL = suppression de l'instabilité); 
-  Visualisation par LED de la fréquence d'échantillonnage (48, 44,1 ou 32 kHz) 
   utilisée; 
-  Reconnaissance automatique de la fréquence d'échantillonnage correcte et 
   basculement immédiat sur cette dernière; 
-  Faible consommation par l'utilisation de circuits CMOS. 

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Figure 1. Synoptique du «zappeur de copybit». Au coeur du bloc important 
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«décodage et désactivation du copy-prohibitbit» règne une EPROM. 
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Le fonctionnement 
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La figure 1 vous propose le synoptique du «zappeur» de copybit. Un rapide examen 
nous montre qu'il se compose de plusieurs sous-ensembles, à savoir, dans l'ordre 
logique de traitement: 

- conversion optique -> électrique du signal S/PDIF; 
- réseau de différentiation avec obtention de la valeur absolue; 
- PLL pour la régénération de l'horloge; -reconnaissance et traitement de l'horloge 
  S/PDIF; 
- décodage et désactivation du copy-prohibit-bit; 
- et, pour finir, conversion du signal S/PDIF électrique -> optique. 
  Examinons-les en nous aidant du schéma représenté en figure 2, qui, on le voit, 
  n'a rien de bien impressionnant. 
 
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Figure 2. L'électronique dans toute sa splendide simplicité. Elle ne comporte que 
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des composants courants; le réglage du circuit ne recèle pas de chausse-trappe. 
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Conversion optique -> électrique du signal S/PDIF 
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Cette conversion des signaux S/PDIF fait appel à un récepteur intégré classique du 
type TORX173, IC1. Ce composant, qui sert également d'embase d'entrée, convertit 
directement le signal optique fourni par la liaison optique en un signal électrique de 
niveau TTL. Nous avons bien entendu également prévu une entrée destinée aux 
signaux coaxiaux «ordinaires». Elle prend la forme de l'embase Cinch K1 prise en 
parallèle, par le biais de la résistance R2, sur la sortie de IC1. 
 
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Réseau de différentiation 
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Ce sous-ensemble a pour fonction de détecter les flancs montants ou descendants 
du signal S/PDIF entrant. Cela se traduit tout simplement par l'émission, à chaque 
flanc (montant ou descendant) du signal S/PDIF, d'une impulsion positive de 
longueur définie, servant à la synchronisation de la PLL montée en aval. Ce sont 3 
portes OUEXclusif (EXOR), IC2 a à IC2 c, associées aux réseaux RC R5/C3 et 
R6/C4, qui remplissent cette fonction. 
 
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Les boucles à verrouillage de phase (PLL) 
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Il est fait appel, en vue de la régénération, à partir du signal S/PDIF, de la fréquence 
d'horloge, à 2 PLL distinctes: la première pour les fréquences 6,144 MHz 
(fréquence d'échantillonnage de 48 kHz) et 5,6448 MHz (fréquence 
d'échantillonnage de 44,1 kHz), la seconde pour la fréquence de 4,096 MHz 
(fréquence d'échantillonnage de 32 kHz). 
Nous avons utilisé, en vue de limiter le nombre de composants, 2 circuits de PLL du 
type 74 HCT4046, IC3 et IC4. Ce type de circuit intègre, outre le comparateur de 
phase proprement dit, également un VCO (Voltage Controlled Oscillator = 
oscillateur commandé en tension) interne. 
Comme le montre le schéma, IC3 et IC4 ne nécessitent que fort peu de 
composants connexes. Le dimensionnement des 2 PLL est pratiquement identique, 
la seule différence se situant au niveau de la valeur de la résistance (R7 et R10) 
servant à définir la fréquence centrale du VCO. 
 
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Reconnaissance de la fréquence d'horloge 
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Cette partie du circuit sert à la détection de la fréquence d'échantillonnage du signal 
S/PDIF et à sa transmission vers le sous-ensemble de décodage. L'électronique 
chargée de cette fonction se compose du quadruple comparateur du type LM339, 
IC5 a à IC5 d, associé à 4 portes NON-OU (NOR), IC6 a à IC6 d. Les comparateurs 
reconnaissent le signal S/PDIF entrant et se chargent en outre de mettre à 
contribution, pour le traitement du signal, la PLL verrouillée à cet instant précis. On 
a en outre, pour la PLL chargée des fréquences d'échantillonnage de 48 et 44, 1 
kHz, IC3 en l'occurrence, mesure, par le biais de 2 comparateurs, IC5 b et IC5 d, de 
la tension de régulation VCO concernée et visualisation de la fréquence 
d'échantillonnage par l'intermédiaire des LED D2 et D5. 
 
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Décodage et désactivation du copy-prohibit-bit 
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Le coeur de ce montage est bien évidemment constitué de l'électronique numérique 
chargée de «zapper» effectivement le bit de protection anti-copie. Ce sous-
ensemble comporte un registre à décalage à 8 bits déclenché par flanc du type 74 
HC164, IC7, une EPROM de 32 Koctets, IC8 et un verrou à 8 bits, lui aussi 
déclenché par flanc, du type 74 HC574, IC9. Le registre à décalage commande les 
lignes d'adresses A0 à A7 de l'EPROM, le verrou IC9 assurant le report des bits de 
donnée D1 à D7 vers les lignes d'adresses A8 à A14. Cette approche permet, grâce 
au programme grillé en EPROM, la reconnaissance du copy-inhibit-bit et sa 
désactivation. On dispose, sur la sortie Q0 (broche 19) du verrou, du signal S/PDIF 
dans sa forme modifiée. Nous aurions bien évidemment également pu, pour cette 
partie du montage, utiliser un microcontrôleur programmé, mais nous avons 
succombé au prix très abordable de ce type d'EPROM et à sa disponibilité 
universelle, ce qui n'est pas toujours le cas d'un EPLD. À cela s'ajoute que la 
programmation d'une EPROM peut facilement se faire à l'aide de moyens 
conventionnels. 
Les données binaires à mettre en EPROM sont produites par un petit programme 
en Pascal qui génère un fichier de 32768 octets. Notons cependant que ce 
composant existe tout programmé aux adresses habituelles. 
 
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Conversion électrique -› optique 
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Il est fait appel, pour la reconversion du signal S/PDIF électrique en signal optique, 
à un émetteur intégré du type TOTX173, IC10, un circuit intégré complémentaire 
en fait du TORX173 utilisé à l'entrée. Le signal TTL en provenance du verrou IC9 
est transformé par IC10 en un signal optique équivalent transférable par le biais 
d'un câble optique. Comme cela avait été le cas à l'entrée, nous avons prévu, en 
parallèle sur IC10 et sous la forme de l'embase Cinch K2, une sortie coaxiale. 

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Avec l'électronique numérique ...
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La réalisation 
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La réalisation de ce montage, à l'aide de la platine dont on retrouve en figure 3 la 
sérigraphie de l'implantation des composants et le dessin des pistes, n'a rien de 
bien sorcier. Le montage ne comporte pas de composant délicat et l'implantation 
des composants n'a rien de critique. Il suffit de «boucher les trous» de la sérigraphie 
à l'aide des composants mentionnés dans la liste des composants. 
 
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Figure 3. Sérigraphie de l'implantation des composants et dessin des pistes de la 
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platine dessinée à l'intention de cette réalisation. 
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Tous les composants sont couramment disponibles. L'EPROM IC8 est disponible 
programmée (EPS976516-1) auprès des adresses habituelles. Les 4 LED doivent 
être du type haut rendement (high efficiency), la valeur des résistances de limitation 
ayant été calculée en conséquence. Récapitulons les fonctions indicatrices des 
LED: 
 
*D2: fréquence d'échantillonnage de 48 kHz; 
*D5: fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz; 
*D9: fréquence d'échantillonnage de 32 kHz; 
*D10: absence de signal ou mauvais signal d'entrée. 

Une fois la réalisation du montage terminée, prenez le temps de comparer votre 
«chef-d'oeuvre» à l'exemplaire de la figure 4. L'alimentation prendra la forme d'un 
adaptateur secteur classique connecté à l'embase-jack K3. La tensi...
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