CD audio

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Logo- ul CD Audio

Compact Disc Digital Audio (abrevieri comune: CD Audio , Audio CD , CD-Audio , Audio-CD , CD-DA , CDDA ) este un tip de Compact Disc care conține doar audio digital , utilizat ca suport audio .

CD-ul audio a fost creat în comun de Sony și Philips . Prima versiune finală a specificațiilor tehnice pentru CD-ul audio a fost finalizată în 1980. În 1982 , au fost lansate primele CD-uri audio și primul model de CD audio disponibil în comerț, Sony CDP-101 . Din punct de vedere cronologic, CD-ul audio a fost prima aplicație practică a discului compact. Toate celelalte formate și utilizări ale discului compact sunt derivate de pe CD-ul audio.

Angajamente

CD-ul audio s-a născut ca un format de disc compact pre-tipărit (deci ca suport informativ de citire numai ) destinat industriei multimedia pentru comercializarea conținutului sonor , în special pentru industria discurilor pentru comercializarea muzicii . În aceste sectoare de produse, a fost inițial un concurent al discului de vinil, înlocuindu-l aproape complet în decurs de aproximativ zece ani. Odată cu nașterea CD-R , în 1988 , și a CD-RW , în 1997 , a devenit, de asemenea, unul dintre cele mai utilizate formate de înregistrare în audio acasă, înlocuind în special caseta compactă , din nou în decurs de zece ani.

CD-ul audio este în prezent cel mai utilizat standard pentru înregistrarea audio pe discul compact, precum și standardul de facto utilizat de industria discurilor pentru a publica muzică folosind discul compact. Din aceste motive, multe tipuri de playere CD Audio sunt disponibile în mod obișnuit pe piață: de la cele mai compacte (concepute pentru a fi utilizate în mișcare) la cele mai sofisticate (concepute pentru a oferi cele mai bune performanțe sonore). Mai puțin frecvente sunt înregistratoarele audio CD , capabile nu numai să redea audio înregistrate pe CD-uri audio, ci și să le înregistreze.

Descriere

Comparație între diferite medii optice

Structura fizică a discului și protocoalele de stocare a datelor sunt descrise în Cartea Roșie . Aceste specificații tehnice prevăd o capacitate maximă de 700 MB și audio stereo PCM eșantionat a 44,1 kHz cu eșantioane pe 16 biți , prin urmare, ținând cont de spațiul ocupat pentru corectarea erorilor, o capacitate maximă de înregistrare de 74 de minute. Akio Morita , fondatorul și apoi președintele Sony, a impus această durată, astfel încât întreaga nouă simfonie a lui Beethoven a fost conținută într-un singur disc [1] .

În CD-ul audio sunetul este stocat în formă digitală : tendința presiunii sonore este măsurată (eșantionată) la intervale regulate și valoarea este descrisă printr-o secvență de 16 biți . Ca o consecință a teoremei Nyquist-Shannon , frecvența de eșantionare trebuie să fie cel puțin dublă față de frecvența maximă a semnalului care trebuie achiziționat, adică de cel puțin 40.000 de ori pe secundă pentru banda audio. 20 kHz , pentru fiecare canal stereo.

Biții sunt gravați pe disc într-o singură piesă lungă de peste 5 km sub formă de zone ( gropi și terenuri ) care reflectă mai mult sau mai puțin lumina.

Lanțul de procesare care transformă pista discului în sunet poate fi împărțit în patru secțiuni principale, precum și un microprocesor central care supraveghează totul și interacționează cu utilizatorul.

Cap de lectură

Obiectivul unui CD player

Aceasta este cu siguranță cea mai complexă și inovatoare parte a playerului compact disc , deoarece spre deosebire de toate celelalte sisteme de reproducere audio, capul nu atinge suprafața suportului, ci trebuie menținut aliniat și la distanța corectă prin diferite sisteme de servo control .

În special, problemele care trebuie confruntate sunt trei:

  • Păstrați constantă viteza liniară a discului sub cap pentru a avea un flux constant de date.

aceasta implică faptul că viteza unghiulară a discului nu poate fi constantă, dar este mai mare atunci când capul este aproape de centru și mai puțin atunci când este situat la periferie.

Soluția adoptată pentru a regla viteza de rotație constă dintr-un buffer FIFO , o memorie în care datele intră pe o „parte” și sunt preluate pe cealaltă. Colectarea datelor are loc la o rată determinată exact de un oscilator de cuarț, astfel încât, pe măsură ce fluxul de intrare variază, tamponul va fi umplut mai mult sau mai puțin. Sistemul de feedback acționează asupra vitezei unghiulare pentru a menține cantitatea de date stocate constantă.

Această abordare compensează, de asemenea, variațiile cauzate de frecare, vibrații și inexactitatea motorului (wow & flutter). Un tampon de dimensiuni adecvate, combinat cu o logică adecvată, vă permite să compensați orice salt de pistă.

Intensitatea luminii laser pe cele patru secțiuni ale senzorului optic
  • Mutați capul radial pentru a urma pista.

În timp ce într-un platan rotativ cartușul este tras de șanțul însuși, într-un disc compact cartușul nu atinge înregistrarea, astfel încât urmărirea pistei trebuie făcută prin mijloace optice.
Lumina laser reflectată de disc se concentrează pe centrul unui pătrat la vârfurile căruia există patru senzori optici. În condiții de centrare, intensitatea luminii detectate este aceeași pentru cei patru detectoare, dacă în schimb urmele și, prin urmare, punctul de lumină sunt ușor decalate, semnalul este mai intens pe unii senzori. Un circuit electronic mișcă obiectivul prin intermediul unui câmp magnetic produs de solenoizi corespunzători în interiorul căruia este suspendat obiectivul de focalizare. Când deplasarea se află la limita domeniului de acțiune al obiectivului, întregul cap este tradus prin intermediul unui motor electric .

  • Păstrați obiectivul laser la distanța corectă de disc pentru a obține focalizarea constantă.

Privind un platan rotativ , se poate observa mișcarea verticală periodică a capului datorită planeității imperfecte a înregistrării. La fel se întâmplă și pe discurile compacte, deși într-o măsură mai mică. Pentru aceasta este necesar să reglați focalizarea laserului moment cu moment.

Focalizarea este verificată prin intermediul celor patru senzori deja văzuți. La distanța optimă, nivelul semnalului este la valoarea minimă pentru toți detectorii.

Corectarea erorilor

Deoarece discul compact nu oferă nici o protecție împotriva manipulării și uzurii, se formează frecvent zgârieturi sau depuneri de murdărie pe suprafață care pot afecta citirea. Pentru a depăși această problemă, sunt adoptate tehnici complexe de corectare a erorilor și de redundanță a datelor.

În timpul fazei de scriere, datele corespunzătoare celor două canale stereo sunt mai întâi intercalate, după care secvența este împărțită în bucăți de 8 biți pe care se efectuează codificarea EFM (modulare de la opt la paisprezece) pentru a preveni consecutiv prea mult timp secvențe de zero sau unu și în același timp măresc redundanța informațiilor. La cei 14 biți obținuți se adaugă încă 3 biți de sincronizare, aducând astfel redundanța la 112,5% (de la 8 la 17 biți).

După această primă manipulare, secvența este supusă procesării ulterioare la finalul căreia se obțin grupări elementare (cadre) de 588 biți. Fiecare cadru este compus din 24 de subgrupuri de 17 biți de date intercalate cu 8 grupuri de 17 biți pentru corectarea erorilor, plus 27 de biți de sincronism și 17 de informații de afișat pe afișaj (numărul piesei, poziția etc.). Dispersia blocurilor de control permite reconstituirea datelor lipsă din cauza unui defect mare pe suprafața discului.

Toate aceste operații trebuie efectuate în sens invers de către cititor, pentru a reconstrui secvența originală de 16 biți pe eșantion pe canal.

Conversie digitală / analogică

În acest pas fundamental, biții sunt convertiți într-un semnal analogic electric printr-un convertor digital-analog (DAC) pentru fiecare canal stereo. Semnalul este eșantionat la 16 biți care corespund la 65.535 niveluri de tensiune. În general, funcționarea se bazează pe o rețea de rezistențe cu valori determinate corespunzător, a căror precizie determină gradul de liniaritate al dispozitivului.

La ieșirea convertorului, semnalul este supus unui filtru trece-jos pentru a suprima orice armonică produsă de frecvența de eșantionare.

Pre-amplificare audio

Această secțiune este similară cu cea a oricărui alt dispozitiv audio analog și include funcția de reglare a volumului și, eventual, funcțiile de ton, echilibru și egalizare . Dacă playerul oferă direct ieșire pentru căști sau difuzoare , există și un amplificator audio.

Durata sprijinului

Un fenomen cunoscut sub numele de Disc rot sau cancer de disc, datorită calității materialelor utilizate în timpul procesului de fabricație, ar putea reduce durata de viață a mediului optic la un timp estimat de aproximativ 10 ani. Problema se referă la oxidarea progresivă a aluminiului reflectorizant plasat între stratul de policarbonat și stratul de lac de protecție [2] .

Regulament în Italia

Copierea privată este posibilă ( Art. 71 sexies și următoarele ) În conformitate cu MTP , dar nu poate fi realizată de terți și nu pot fi furnizate servicii externe de reproducere; dacă există conținut interactiv, dacă există măsuri tehnologice de protecție, nu este posibil să se exercite dreptul de copiere.

Cu toate acestea, este posibil să faceți cel puțin o copie analogică pentru uz personal și personal. O compensație echitabilă este oferită autorilor lucrărilor de către SIAE pentru echipamentul și suportul de înregistrare al copiilor private (ținând cont de MTP-uri).

Notă

  1. ^ Autobiografia lui Akio Morita: Made in Japan [1988]
  2. ^ (RO)Este muzică sigură pe discul compact? , în BBC , 27 august 2004.

Elemente conexe

Alte proiecte

Controlul autorității GND ( DE ) 4346365-4