11. Какая структура организации данных реализована в системе компакт-

диска?

На диске имеется три области записи: вводная, выводная и программной записи.

12. Какую информацию содержат области вводной, выводной и программной

записи компакт-диска?

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 промышленную технологию изготовления компакт-дисков.

Для изготовления оригинала компакт диска в качестве носителя записи пер-

вого оригинала, используют прецизионный, отполированный стеклянный диск тол-

щиной 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, кото-

рый можно представить, как последовательность импульсов двоичного кода, вклю-

чающих и выключающих излучение лазера. Фокальное пятно медленно перемеща-

ется по радиусу диска от начала записи к внешнему краю. В результате записи

вдоль спирали дорожки на диске возникает последовательность микроскопических

не засвеченных и засвеченных участков, превращаемая после проявления слоя фо-

торезиста 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 ме-

таллический оригинал, по которому изготавливают матрицу, с помощью которой

прессуют пластмассовые заготовки – диск из поликарбоната с отпечатком микро-

рельефа 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. Проанализируйте схему воспроизведения компакт-диска, дайте характе-

ристику ее элементов.

Схема воспроизведения компакт-диска показана на рисунке 3. 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 за-

писи-воспроизведения звука. Непосредственно осуществляет запись-воспроизве дение информации остросфокусированным лучом лазера. Конструктивные осо-

бенности лазерной головки зависят от ее назначения (для записи или воспроизве-

дения) и выбранного способа управления положением фокального пятна лазера.

Во всех случаях лазерная головка содержит полупроводниковый лазер мощно-

стью 1–10 мВт с длиной волны около 780 нм (инфракрасный диапазон), оптиче-

скую 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 рисунке 3а 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 дис-

ком излучение от расщепителя попадает на светоприемники. Когда луч попадает

в пит, излучение почти полностью рассеивается и не улавливается светоприемни-

ком, на выходе которого формируется сигнал логического 0 (рис. 3б, слева). В от-

сутствии питов, луч лазера почти полностью отражается и улавливается светопри-

емником, на выходе которого формируется сигнал логической 1 (рис. 3б, справа).

Таким образом, питы модулируют отраженное излучение: на выходе свето-

приемника возникает импульсный электрический сигнал, который с помощью

ЦАП преобразуется в аналоговый звуковой сигнал.