Prix compétitif, qualité supérieure et livraison rapide! Demandez votre offre de prix ici.

Comment fonctionne un CD?

Faisceau laser

Comme pour les disques phonographiques, l’information se trouvant sur les disques optiques est enregistrée sur une piste en forme de spirale. Néanmoins, pour un CD, le laser lit le disque de l’intérieur vers l’extérieur, la partie centrale contenant la table des matières. Quand la lecture est lancée, un faisceau laser passe sur les creux et plats de la couche contenant les données. Sur l’image à droite, on peut voir la couche contenant les données en gris.

Pendant la lecture, le nombre de révolutions du disque diminue de 500 à 200 rpm (révolutions par minute) pour conserver une vitesse de lecture constante. Les données se trouvant sur le disque sont converties en impulsions électriques (le train de bits) par réflexion du faisceau laser sur une cellule photoélectrique.

Faisceau laser CD

Quand le faisceau laser atteint un plat, le rayon est réfléchi sur une cellule photoélectrique. Lorsqu’il atteint un creux, la cellule photoélectrique ne reçoit qu’une faible réflexion. La cellule photoélectrique reçoit donc des séries d’impulsions lumineuses correspondant aux creux et aux plats du disque. Ces impulsions lumineuses sont la base des données numériques binaires. Un simple remplacement du signal faible “0″ et du signal accentué “1″ donne une lecture numérique pure sans altération, sans défaillance ou dégradation.

Lors de la lecture de musique, un convertisseur numérique-analogique convertit les séries d’impulsions (codification binaire) d’un code décimal en une onde qui peut être amplifiée. Plus le code décimal est long, meilleur est le son. La norme actuelle pour les CD audio est de 44.100 impulsions par seconde et de 16 bits (unités décimales) en langage numérique. Donc un système à 24 bits produit un son d’autant meilleur. En fait, un DVD audio est conçu pour permettre 24 bits ET des impulsions au rythme de 97.000 par seconde!

Le mécanisme du lecteur de CD

Le phonocapteur laser lit le disque par en bas.

Grâce à ce système de lecture optique, il n’y a pas de friction entre le faisceau laser et le disque. Par conséquent, le disque ne s’use pas, peu importe le nombre de fois qu’il est utilisé. Néanmoins, il doit être manipulé précautionneusement étant donné que les griffes, les taches de graisse et la poussière peuvent intercepter ou diffracter la lumière, entraînant le saut ou la déformation de séries d’impulsions. On arrive à résoudre ce problème en ajoutant pendant la gravure le code linéaire de Reed-Solomon (CIRC), c’est-à-dire un système de correction d’erreurs qui insère automatiquement toutes les informations perdues ou endommagées en faisant un certain nombre de calculs mathématiques. Sans ce système de correction d’erreurs, les lecteurs de disques optiques n’existeraient pas, étant donné que la moindre vibration du sol entraînerait des déformations du son et de l’image.

Quand le faisceau laser atteint un plat, toute sa lumière est réfléchie et la cellule produit du courant. Quand le faisceau laser atteint un creux, la moitié de sa lumière atteint la couche supérieure et l’autre moitié atteint la couche inférieure. La différence de hauteur entre les deux endroits correspond exactement à un quart de la longueur d’onde de la lumière du faisceau laser, de sorte que le faisceau original est totalement éliminé par les interférences entre le faisceau réfléchi depuis la surface du disque et le faisceau réfléchi depuis le creux. La cellule photoélectrique ne produit pas de courant. Il est à noter que les extrémités des creux vues par le laser sont des “1″ et que tous les plats et creux sont des “0″; les changements d’état, à savoir réflexion et arrêt de réflexion se traduisent par “1″ tandis qu’un état stationnaire se traduit par une série de “0″. Comme il n’est pas possible d’avoir deux “1″ l’un à côté de l’autre, on utilise le code de modulation de huit à quatorze (Eight to Fourteen Modulation ou EFM) pour convertir des octets en éléments à 14 bits avec toujours un minimum de deux et un maximum de dix zéros entre eux. Ceci donne aux creux et plats qui les séparent une longueur de 3 à 11 bits, ni plus, ni moins. La conversion se fait dans un matériel utilisant une table de conversion ROM. Pour connecter ces unités à 14 bits, 3 bits intercalaires sont utilisés pour s’assurer qu’il n’y ait pas de “1″ trop près l’un de l’autre. Pour les applications audio, le troisième bit intercalaire est utilisé pour s’assurer que les longueurs cumulées des plats et des creux restent stables, sinon apparaît un élément basse fréquence que les amplificateurs ne peuvent traiter. Donc les éléments d’information à huit bits (octets) sont en fait des éléments à 17 bits, mais appelés 16 bits pour des raisons de convention d’appellation.

La lecture doit être très précise, parce que les pistes contenant les creux sont 30 fois plus étroites qu’un cheveu. On peut voir les creux dans l’illustration ci-dessus, il s’agit du CERCLE FONCÉ. Quand le faisceau laser est sur un creux, la lumière se divise en deux, produisant un signal faible. Il y a 20.000 pistes sur un disque compact audio. La lentille qui focalise le faisceau laser sur le disque a une profondeur de foyer d’environ 1 micron (= un micromètre = un millionième de mètre).

Il est normal que le disque compact avance et recule d’1mm pendant sa lecture. Un régulateur flexible garde la lentille à une distance de +/- 2 microns du disque en mouvement. Pour la même raison, il est nécessaire d’avoir un système d’alignement sur la piste (tracking) parfait. La tâche complexe qui consiste à s’aligner sur la piste est contrôlée par un système d’asservissement électronique. Ce système contrôle que la piste est rigoureusement suivie en mesurant la sortie audio. Si l’output audio diminue, le système interprète cela comme une déviation de la piste et remet le système d’alignement dans des conditions optimales.

Beaucoup de lecteurs de CD ont recours à trois faisceaux pour un alignement correct. Les trois faisceaux proviennent d’un seul laser. Un prisme polarisé projette trois points lumineux sur la piste. Celui du milieu est dirigé très exactement sur la piste, et les deux autres faisceaux “de contrôle” génèrent un signal pour corriger immédiatement le faisceau laser s’il devait dévier de la piste centrale.

retour en haut

Le disque

Le CD est un disque en plastique d’1,2 mm d’épaisseur et de 12 cm de diamètre. Sa surface argentée réfléchit la lumière laser. La plage d’enregistrement de musique sur un disque compact est de maximum 74 minutes. Le CD est constitué de plusieurs couches. Le CD a tout d’abord une couche protectrice en plastique destinée à protéger les 8 trillions de creux microscopiques de la poussière et de toute détérioration. L’étiquette est imprimée sur cette couche. Il y a ensuite la couche réfléchissante en aluminium, qui contient les creux. Finalement, le disque possède une couche transparente au travers duquel se fait la lecture proprement dite. Ce plastique fait partie du système optique. D’un point de vue mécanique, le CD est moins vulnérable qu’un disque analogique, mais cela ne signifie pas qu’il ne faille pas en prendre soin.

La couche protectrice du côté de l’étiquette est très mince: seulement 0,002mm. Un traitement inadapté ou de la poussière granulaire peut provoquer des petites griffes ou fissures filiformes permettant à l’air de pénétrer dans la couche en aluminium évaporé. Le revêtement s’oxyde alors immédiatement à cet endroit. Si le CD est utilisé de façon intensive, il peut être indiqué de protéger la face avec l’étiquette au moyen d’un film protecteur spécial, généralement disponible en magasin.

Un CD ne doit jamais être plié, c’est pourquoi il convient de faire attention lorsqu’on le retire de son boîtier. Même une légère pliure provoque des fractures de tension. L’aluminium se déforme, bloquant certains creux. Il en résulte une correction d’erreur systématique dans cette zone, affectant le son final.

La face réfléchissante du CD est la face qui est lue. Les gens ont tendance à mettre le CD avec sa face réfléchissante tournée vers le haut. Mais la face la plus vulnérable n’est pas la face réfléchissante, mais bien la face avec l’étiquette. Sur la face de l’étiquette, la couche réfléchissante avec ses creux a été évaporée. La couche sensible de la face réfléchissante a été mieux protégée que celle de la face contenant l’étiquette. Par conséquent il vaut mieux ranger les CD avec leur face réfléchissante tournée vers le bas. Il vaut mieux conserver les CD dans leur pochette, où ils sont bien maintenus par le bord intérieur. Ne jamais écrire sur la face contenant l’étiquette, même avec un marqueur. L’encre pourrait pénétrer la fine couche protectrice et endommager la couche en aluminium.

Griffes

Les CD se griffent facilement et il ne faut pas les nettoyer avec n’importe quel tissu. Les CD doivent être nettoyés selon leur axe radial: non pas en suivant les sillons, mais perpendiculairement aux sillons. S’il subsiste une tache, même très petite, sur le CD, le fait de frotter dans le sens des sillons ferait perdre beaucoup d’information. Il est recommandé d’utiliser un instrument de nettoyage spécial pour CD muni d’une brosse rotative fonctionnant perpendiculairement au sens des sillons.

Beaucoup de gens pensent que la production du CD est un processus entièrement numérisé, mais ce n’est pas toujours le cas. Beaucoup de CD ont un master analogique conservé en tant que bande de référence dans la bibliothèque de la maison de disques, auparavant utilisé pour faire des disques. La qualité d’un CD produit au départ d’une bande analogique peut être étonnamment élevée. Un CD enregistré, traité et reproduit numériquement n’a pas toujours une meilleure qualité de son qu’un CD produit avec un ou deux procédés analogiques.

Pour indiquer quels procédés ont été utilisés à quel moment, un code à trois lettres est inscrit sur les disques. Les lettres représentent : l’enregistrement/le procédé de montage/mixage et la reproduction, respectivement. Elles sont imprimées sur le CD et/ou sur l’étiquette dans un encadré rectangulaire. Il y a trois possibilités : DDD (CD où tout est numérique); ADD (enregistrement analogique, traitement et reproduction numériques); et AAD (enregistrement et traitement analogiques, reproduction numérique). De nombreux CD portent l’inscription ADD ou AAD. Cela ne veut pas dire que leur qualité est inférieure à celle des CD DDD!

retour en haut

Email Share