- •Лабораторная работа№ 4. Основы технологии цифровой записи-воспроизведения звука
- •1. Цель работы
- •1. В какой форме существует звук в природе и воспринимается человеком?
- •2. Что такое аналого-цифровое преобразование? Как оно осуществляется.
- •3. От чего зависит точность аналого-цифрового преобразования?
- •4. От какого параметра цифровой записи звука зависит динамический диапазон. Каким образом он определяется?
- •5. Как происходит выбор частоты дискретизации? Каким соотношением
- •6. Что такое цифро-аналоговое преобразование? Как оно осуществляется.
- •7. Какие фирмы вели разработку, когда и кем был принят стандарт на систему
- •8. Каким образом организовано управление скоростью вращения компакт-
- •10. Из каких элементов состоит дорожка цифровой записи компакт-диска?
- •11. Какая структура организации данных реализована в системе компакт-
- •12. Какую информацию содержат области вводной, выводной и программной
- •13. Опишите промышленную технологию изготовления компакт-дисков.
- •14. Проанализируйте схему воспроизведения компакт-диска, дайте характеристику ее элементов.
- •15. Какие технические и математические системы позволили обеспечить помехозащищенность информации в системе компакт-диска?
- •16. Что называется автотрекингом? Какова причина введения данной системы в конструкцию аппаратуры для записи-воспроизведения компакт-диска?
- •17. Как реализовано автоматическое и дистанционное управление проигрывателем компакт-дисков в компоненте изучаемой аппаратуры?
- •18. Перечислите основные режимы работы проигрывателя компакт-дисков
- •19. Какой режим позволяет создавать программу воспроизведения дорожек в
- •20. Какие разновидности режима воспроизведения с повторением вы знаете?
- •21. Приведите основные технические характеристики изучаемого прибора и
- •22. Какой формат аудиофайлов используется в изучаемом цифровом диктофоне?
- •23. Какие операции возможны с использованием специализированной про-
- •24. Какие форматы аудиофайлов поддерживает аудиоредактор Audacity? в
13. Опишите промышленную технологию изготовления компакт-дисков.
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
не засвеченных 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 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 характеристику ее элементов.
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.
15. Какие технические и математические системы позволили обеспечить помехозащищенность информации в системе компакт-диска?
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.
Наиболее сложной сферой всей системы компакт-диска – является метод модуляции, обнаружения и коррекции ошибок, способ комплектования пакетов сигналов для записи и воспроизведения. Эти задачи решаются путем использования
различных математических кодов. Один из них способен корректировать ошибки
в виде разрывов, когда часть сигнала потеряна. При этом малые ошибки исправляются, а крупные корректируются путем синтезирования наиболее вероятной
формы колебания, которую можно ожидать в районе ошибки (потерь информации). Другие коды позволяет минимизировать вероятность ошибок при записи и
воспроизведении информации.