12. Какую информацию содержат области вводной, выводной и программной записи компакт-диска?

На диске имеется три области записи: вводная, выводная и программной записи. В области вводной дорожки записываются управляющие сигналы, сигналы коррекции ошибок и другая служебная информация. При считывании «оглавления» диска выдается номер и время начала записанного музыкального произведения и обеспечивается непосредственный доступ к выбранному музыкальному произведению. В программной области помимо самой фонограммы, в промежутках, записываются справочные данные, номера музыкальных произведений, время звучания (в минутах и секундах). В области выводной дорожки записываются управляющие сигналы на окончание цикла воспроизведения.

13.Опишите технологию изготовления компакт-дисков.

Запись фонограммы производится изготовителем компакт-диска на специализированном предприятии, потребитель получает диск с уже имеющейся на нем нестираемой записью и может только воспроизводить ее.

Для изготовления оригинала компакт диска в качестве носителя записи первого оригинала, используют прецизионный, отполированный стеклянный диск толщиной 1,0–1,5 мм с нанесенным на него слоем фоторезиста (светочувствительного материала) толщиной 0,1 мкм. На поверхность слоя фоторезиста фокусируется луч лазера, образуя на ней фокальное пятно диаметром 0,5–0,8 мкм. В процессе записи диск вращается, а модулируемое в соответствии с записываемым сигналом, который можно представить как последовательность импульсов двоичного кода, включающих и выключающих излучение лазера. Фокальное пятно медленно перемещается по радиусу диска от начала записи к внешнему краю. В результате записи вдоль спирали дорожки на диске возникает последовательность микроскопических незасвеченных и засвеченных участков, превращаемая после проявления слоя фоторезиста в последовательность питов и интервалов между ними. Интервалы и питы различной протяженности представляют собой в цифровой закодированной форме запись звукового сигнала. Поверхность диска металлизируют и получают первый оригинал записи. Затем гальванопластически с него получают второй металлический оригинал, по которому изготавливают матрицу, с помощью которой прессуют пластмассовые заготовки – диск из поликарбоната с отпечатком микрорельефа записи на одной стороне. На завершающем этапе производства компакт-дисков эту сторону металлизируют для придания ей отражающей способности и покрывают сверху непрозрачным защитным слоем из прочной пластмассы.

14. Приведите схему воспроизведения компакт-диска, дайте характеристику ее элементов.

Схема воспроизведения компакт-диска:

а) оптическая схема лазерной головки: (луч фокусируется линзой и прозрачным покрытием):

1 – защитный слой компакт-диска;

2 – дорожка записи компакт диска;

3 – прозрачный слой компакт-диска; 4 – микро объектив;

5 – четвертьволновая пластина;

6 – коллимирующая линза; 7 – поляризационный расщепитель;

8 – призма;

9 – полупроводниковый лазер; 10 – лазерная головка;

11 – светоприемники;

12 – пылинка;

13 – царапина на поверхности диска;

б) считывание информации с компакт-диска –луч лазера падает в пит – свет рассеивается и не попадает на светоприемники (слева); в отсутствии питов на поверхности диска, отраженный свет возвращается в объектив и попадает на светоприемники;

в) влияние небольших механических помех на считывание информации

Компакт-диск установлен прозрачным слоем вниз. Лазерная головка расположена под компакт-диском.

Луч лазера через прозрачный слой сфокусирован на дорожку записи. В процессе воспроизведения компакт-диска вращается против часовой стрелки (если смотреть со стороны прозрачного слоя), а фокальное пятно лазера медленно перемещается по радиусу компакт-диска от центра к периферии.

Лазерная головка – один из основных элементов аппаратуры лазерной записи-воспроизведения звука. Непосредственно осуществляет запись-воспроизведение информации остросфокусированным лучом лазера. Конструктивные особенности лазерной головки зависят от ее назначения (для записи или воспроизведения) и выбранного способа управления положением фокального пятна лазера. Во всех случаях лазерная головка содержит полупроводниковый лазер мощностью 1–10 мВт с длиной волны около 780 нм (инфракрасный диапазон), оптическую систему для фокусировки и управления положением фокального пятна лазера, светоприемники.

Светоприемники в лазерной головке записи служат для управления положением фокального пятна, а в лазерной головке воспроизведения наряду с этим выполняют основную функцию – воспринимают отраженное от носителя излучение лазера и преобразуют его в электрический сигнал.

На рис. а) показан вариант оптической схемы лазерной головки. Излучение полупроводникового лазера проходит через поляризационный расщепитель, линзу коллиматора, четвертьволновую пластинку и фокусируется объективом на отражающем слое компакт-диска.

Отраженное излучение, промодулированное питами на компакт-диске, через расщепитель и призму поступает на светоприемники.

Линза коллиматора служит для заполнения входного зрачка фокусирующего объектива, что необходимо для полного использования его апертуры и, следовательно, получения минимального фокального пятна.

Поляризационный расщепитель пропускает линейно поляризованное излучение лазера к диску и блокирует идущее к лазеру излучение, отраженное от диска, поляризация которого перпендикулярна исходной. Перпендикулярность поляризаций прямого и отраженного излучения достигается с помощью четвертьволновой пластины. В результате почти все отраженное диском излучение от расщепителя попадает на светоприемники. Когда луч попадает в пит, излучение почти полностью рассеивается и не улавливается светоприемником, на выходе которого формируется сигнал логического 0 (рис. 3б, слева). В отсутствии питов, луч лазера почти полностью отражается и улавливается светоприемником, на выходе которого формируется сигнал логической 1 (рис. б, справа).

Таким образом, питы модулируют отраженное излучение: на выходе светоприемника возникает импульсный электрический сигнал, который с помощью ЦАП преобразуется в аналоговый звуковой сигнал.

Воспроизведение компакт-диска бесконтактно, поэтому он не изнашивается, а мелкие дефекты и пылинки на его поверхности не влияют на качество звуковоспроизведения. Это обеспечивается тем, что на информационном слое диска диаметр сфокусированного луча составляет около 1 мкм, а на наружной поверхности диска – около 1 мм, таким образом мелкие дефекты на поверхности диска не оказывают влияния на фокусировку луча – это достаточно эффективная система коррекции ошибок (рис. в).

Из-за технологических проблем при изготовлении, например попадание пыли на информационную дорожку при прессовании, в цифровой записи компакт-диска могут появиться ошибки. Чтобы они не влияли на качество записи, предусмотрено помехоустойчивое кодирование информации.