|
|
poglavlju "STRUKTURA CD-a" vidjeli smo kako je pomoću niza izbočina zvuk zapisan
u CD-u. U nastavku ćemo se upoznati s tehnikom pomoću koje se ta informacija, zapisana
binarnim kodom, pretvara u zvuk.
|
|
| No, ponovimo neke osnovne informacije vezane uz mikro-struktu CD-a koje bitno određuju proces reprodukcije binarnog zapisa. |
 |
Osnova diska je plastična ploča u koju je utisnut binarni zapis, niza izbočina. Duljina izbočina varira izmedju 0.8 i 3.0um, širina je 0.5um a poprečni razmak između nizova izbočina je 1.6um. |
|
 |
Prije nego krenemo na fizikalne aspekte reprodukcije zvuka pogledajmo samo na kratko kako izgleda CD čitač. Laserska svjetlost najprije prolazi kroz prizmu. Ta prizma nema nikakvog utjecaja na upadni svjetlosni snop. Njena uloga je da svjetlost koja se reflektira s diska skrene za 90 stupnjeva prema detektoru svjetlosti - foto optičkoj ćeliji. Upadni i reflektirani snop svjetla fokusiraju se sistemom leća. O posljednjem stupnju fokusiranja, više riječi u nastavku. |
 |
Mehanizam CD-čitača prikazan je na slici lijevo. Crvena strelica pokazuje smijer vrtnje CD-a a zelena strelica, smijer gibanja lasera i foto-električne ćelije. Pomicanjem sklopa diode i foto-električne ćelije upravlja vrlo sofisticirani servo mehanizam koji pazi da svjetlost uvjek pada na točno određeni dio diska. |
| Da bi shvatili kompleksnost cijelog mehanizma treba imati na
umu da se disk vrti brzinom između 200 i 500 okretaja u minuti a da snop svjetlosti mora biti
pozicioniran na disku promjera 12 cm s preciznošću boljom od desetinke mikrometra. Takva preciznost
se postiže posebnim sistemom za pozicioniranje snopa koji koristi reflektirani snop svjetlosti.
Više o tome možete pročitati na strnicama Prof.K.Kuhna. Ono što nas sada zanima jest, kakose informacija zapisana na disku pomoću niza izbočina pretvara u električni signalkoji odlazi na zvučnik. |
| Osnova procesa reprodukcije zvuka zapisnog binarnim kodom na CD-u je interferencija
svjetlosti reflektirane na površini diska.
Naime,uvijet interferencije za svjetlost koja se reflektira s ravnih djelova diska
je drugačiji nego nego na izbočinama. Zbog različite interferencije svjetlosti na nekim dijelovima
diska će doći do refleksije svjetlosti a na nekima će refleksija izostati. Ta promjena u
intenzitetu nosi u sebi informaciju zapisanu na disku. Pogledajmo prvo što se dešava sa svjetlošću na putu od izvora (laserske diode) do diska. |
 |
Svjetlost emitirana iz laserske diode prije nego što padne na površinu diska prolazi kroz fokusirajuću leću koja sužava snop upadnog svjetla tako da je svjetlosni snop na površini diska širok nešto manje od 1mm (0.73 mm) dok je njegova širina na reflektirajućem sloju diska 1.05um. Treba imati na umu da slika lijevo iz praktičnih razloga ne daje prave omjere širine laserskog snopa na površini diska i površini reflektirajuceg sloja u disku. Kao što to gore navedene brojke pokazuju, širina snopa na površini diska je gotovo tisuću puta veća nego na reflektirajućem sloju. Zbog različitih koeficijenata loma zraka (n=1) i plastike (n=1.55) svjetlost se ulaskom u CD jače lomi prema vertikalnoj osi smanjujući efekt fokusiranja (vidi sliku lijevo gore). Međutim, ulaskom svijetlosti u plastični disk mijenja se i valna duljina svjetlost. Valna duljina koju daje AlGaAs laserska dioda CD-a je 780nm dok je valna duljina svjetlosti u plastičnom disku 503nm. Valna duljina svjetlosti je ograničavajući faktor minimalne širine snopa (što je valna duljina manja to je moguće proizvesti uži snop). Na isti način, širina snopa određuje i minimalnu veličinu izbočine. Upravo zbog toga što je minimalna širina snopa u disku 1.05um minimalna širina izbočine je 0.5um a duljina 0.8um. Širina izbočine je 0.5um iz razloga što u slučaju kada je izbočina obasjana laserskim snopom, kao što je to pokazano na slici lijevo, oko 50% svjetlosti se reflektira s površine izbočine a 50% s ravnog dijela diska. U nastavku ćemo vidjeti da je ovaj omjer od suštinskog značaja za uspješnu reprodukciju. |
 |
| Pogledajmo sada što se dešava sa svjetlošću kada obasja CD, odnosno plohu na kojoj je, pomoću niza izbočina, zapisana audio informacija. |
|
 |
|
| Kada svjetlost padne na ravni dio diska svjetlost se reflektira na sloju aluminija.
Reflektirana svjetlost se registrira pomoću detektora svjetlosti koji tu svjetlost
pretvara u električni impuls. Svjetlost se neće reflektirati kada upadni snop svjetlosti padne na izbočinu. Svjetlosni snop je širi od izbočine tako da otprilike jedna polovina svjetlosti padne na plohu izbočine a ostatak svjetlosti na ravni dio diska. Svjetlost se reflektira s obje plohe. Međutim, visina izbočine je tako podešena da dolazi do negativne interferencije ta dva relektirana snopa svjetlosti. |
|
 |
|
| Kao što smo vidjeli u poglavlju "SVE BOJE CD-a" do destruktivne interferencije
doći će ako je razlika u putu svjetlosti koja se reflektira
s dva centra raspršenja (s izbočine i ravnog dijela diska)
jednaka polovica valne duljine. Valna duljina svjetlosti unutar plastičnog diska je 503 nm pa prema tome razlika u putu mora biti 250 nm. Budući da se ta razlika u putu ostvaruje dok svjetlost putuje prema površini i nazad, nakon refleksije, visina izbočine treba biti jednaka četvrtini valne duljine, odnosno, 125 nm |
 |
|
| Do sada smo se uvjerili da će se svjetlost reflektirati ili ne s površine diska zavisno od toga da li obasja ravni dio diska ili izbočinu. Postavlja se naravno pitanje, što se dešava sa svjetlošću kada ona padne na rub izbočine. |
 |
Zavisno od količine svjetlosti koja obasja ravni dio diska ili izbočine zavist će intenzitet reflektirane svjetlosti, baš kao što je pokazano na slici lijevo. Crvena krivulja pokazuje intenzitet reflektirane svjetlosti. Za razumjevanje procesa dekodiranja informacije s diska potrebno je znati da se signal "I" koji se detektira prilikom totalne refleksije s ravnog dijela diska kao i signal "O" kada nema refleksije registriraju kao binarna "0" a promjena intenziteta do koje dolazi na rubu izbočine, kao binarni "1". Lakše ćemo razumjeti ovu logiku ako umjesto da pratimo sam intenzitet svjetlosti da gledamo apsolunu promjenu (za one bolje matematički potkovane-derivaciju) intenziteta koja je prikazana plavom krivuljom na slici lijevo dolje. Vidimo, uistinu da je promjena svugdje jednaka nuli osim na rubovima izbočina. Ovako očitan niz impulsa se dalje procesira te na kraju pretvara u kontinuiranu promjenu napona tj. struje koja se vodi preko pojačala na zvučnik. |
 |
|
 |
|
|
Detaljan opis sistema korekcij epoloyaja laserske svjetlosti na CD'u
možete naći na stranicama
Prof. KELIN J. KUHN-a SONY-MEDIA TECHNOLOGIES Sonyev informacijski centar. Na vrlo simpatičan i slikovit način možete se upoznati s CD tehnologijom. Svakako posjetite i njihov SLIDE SHOW. |
 |
|
| SADRŽAJ
| MALO POVIJESTI
| DIGITALNI SVIJET
| STRUKTURA CD-a
| SVE BOJE CD-a |
|
|
ZADNJA PROMJENA: 3. ožujak 1998 |