CD de son

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.

O Compact Disc Digital Audio ou CDDA (en galego <<disco compacto de son dixital>>) e un tipo de disco compacto desenado para almacenar son en formato dixital. Comezou a ser comercializado en 1982 polas empresas Philips e Sony. Foi o primeiro sistema de gravacion optica dixital. Tamen e conecido como CD-A.

Co formato do CD-A pretendiase superar as limitacions dos formatos convencionais, convertendose no primeiro sistema de reproducion de son que apenas se deteriora co uso, posto que pode reproducirse unha e outra vez, sen perder calidade de son.

O documento denominado Red Book (<>) define o estandar para o CD-A. Pertence a un conxunto de estandares conecido como Rainbow Books que conten as especificacions tecnicas para todos os formatos da familia de discos compactos. A primeira edicion do Red Book foi publicada en 1980 por parte de Philips e Sony e foi adoptada polo Digital Audio Disc Committee (<>) e ratificada baixo a norma IEC 908. O estandar non se distribue libremente e debe ser licenciado polo resto de fabricantes.

Especificacions

[editar | editar a fonte]

O CDDA pertence a familia do disco compacto; esta familia inclue tamen ao CD-ROM, CD-R e CD-RW (cada un destes formatos conta co seu propio estandar). Ten un diametro de 120 milimetros (ainda que tamen se comercializaron CDs cun diametro de 80 milimetros). O son rexistrase en formato dixital, codificado mediante o sistema PCM cunha frecuencia de mostraxe de 44 100 mostras por segundo e con duas canles (son estereofonico), cunha resolucion de cuantificacion dixital de 16 bits por canle (o que permite un rango dinamico de 96 dB). Debido a frecuencia de 44 100 mostras por segundo, segundo o teorema de mostraxe de Nyquist-Shannon, este formato permite reproducir frecuencias de ate 22,05 kHz, lixeiramente por encima do limite superior da audicion humana. A capacidade estandar do CD-A e de 74 e 80 minutos, existindo tamen os de 90 e 99 minutos que son dificiles de atopar e non son compatibles con todos os reprodutores. Tamen existen discos opticos con diametro algo menor (de 80 mm) que permiten o rexistro de 21 minutos de son.

Gravacion e reproducion

[editar | editar a fonte]

Todo equipo de lectura ou gravacion de CD conta con dous motores:

O motor de rotacion do disco, no cal se manten unha velocidade lineal constante (en ingles constant linear velocity ou CLV). Dita velocidade e de 1,3 m/s. Isto significa que, en cada segundo, o lector explora un tramo cuxa lonxitude e de 1,3 metros. Que a velocidade lineal sexa constante implica que a velocidade de rotacion do disco non e uniforme. Cando o cabezal de lectura/gravacion esta cerca do bordo, o motor fai rotar o disco mais lento que cando este esta cerca do centro. A reproducion ou gravacion realizase desde o centro, onde a velocidade angular e de 500 RPM; cara a periferia onde esta e de 200 RPM.
Un segundo motor move o diodo laser ao ancho do disco. O laser adoita ter unha lonxitude de onda no aire de 782 nanometros.

Copias comerciais

[editar | editar a fonte]

Os CD-A comerciais gravanse nun proceso de duas etapas:

A primeira etapa consiste na gravacion dun disco mestre que se realiza sobre un disco de vidro puido cuberto cunha fina lamina de material fotosensible. Un raio laser de alta potencia vaporiza pequenas partes do material que recubre o vidro deixando unhas marcas. Logo atacase ao disco quimicamente e onde se fixaron as marcas producense pequenos ocos: os <> (pits en ingles) e os <> (lands).
A segunda etapa consiste na gravacion do disco estampador que estampa as copias comerciais calcando as protuberancias do disco mestre.

Gravacion optica

[editar | editar a fonte]

As gravadoras de CD-A (que non se usan para gravar discos comerciais) seguen un proceso diferente, onde o disco non e procesado quimicamente, senon que se segue un unico proceso de gravacion optica dixital.

O disco compacto e un disco de 1,2 mm de grosor cuberto dunha capa de aluminio reflector e cunha base de policarbonato. Sobre esta superficie actuara un raio laser e gravara os ocos. Unha vez rexistrada a informacion, esta e protexida mediante unha nova capa acrilica formada por lacas e plasticos que tentan evitar que as marcas (pozos e vales) sexan borradas (se se enchen os ocos) ou que se creen novos ocos.

Durante a gravacion, un infravermello emite un raio laser cara a un espello situado no cabezal e a luz reflectida no espello atravesa un lente e queda enfocado un punto sobre a base de policarbonato. Esta luz enfocada vai gravando ocos, que contrastaran coas zonas onde non hai ocos.

Os puntos (tanto lands como pits) tenen unha anchura de 0,6 micrometros de profundidade. Estes puntos configuran unha especie de codigo Morse que sera reinterpretado na fase de reproducion durante a conversion dixital a analoxico. Estes vanse gravando nunha unica espiral (na que se poden chegar a integrar 99 pistas, tendo a separacion entre as pistas unha anchura de 1,6 micrometros). A espiral comeza no interior do disco (proxima ao centro), e finaliza na parte externa.

Reproducion optica

[editar | editar a fonte]

A lectura optica e relativamente sinxela. Durante a reproducion, cando o raio laser incide sobre a capa de aluminio reflector, a luz e reflectida, dispersada e reencaminada mediante unha serie de lentes e espellos cara a un fotodiodo receptor.

Este fotodiodo e capaz de interpretar o sinal dixital. Isto debese a que a luz que chega ao val e reflectida e vai desfasada medio periodo con respecto a que ven do sainte (land), que e dispersada. Isto permite ao fotodiodo converter a informacion optica ao codigo binario:

Dase o valor 0 tanto a sucesion de saintes (lands), como a sucesion de non saintes (pits).
Dase o valor 1 se hai un cambio de superficie no sentido que sexa: tanto pozo a val, como val a pozo.

Unha vez interpretado o sinal dixital, e enviado a un conversor dixital a analoxico que transforma o sinal dixital en sinal electrico analoxico. Este sinal de saida sera enviado aos equipos que tenan que amplificala, procesala ou convertela novamente en presion sonora para poder escoitala.

Correccion de erros

[editar | editar a fonte]

Como sistema de correccion de erros, os CD de son introducen unha codificacion CIRC (siglas en ingles de Cros-Interleave Reed-Solomon Code, en galego <Reed-Solomon de intercalacion transversal>>). O codigo Reed-Solomon debe o seu nome aos seus creadores.

E un sistema util se xorden problemas durante a reproducion. Non tenen por que ser grandes problemas: unha simple particula de po, unha rabunadura, ou unha pegada dixital poden producir erros.

Un sistema de correccion de erros pode reconstruir o sinal se as mostras danadas (xa sexan erros aleatorios ou erros de refacho) non exceden a capacidade do sistema. Cando se producen estes erros leves, o sistema corrixeos automaticamente sen consecuencias para a percepcion sonora.

Cando o numero de erros e tal que non pode corrixirse automaticamente, o sistema realiza unha interpolacion, que consiste en sacar a media matematica entre os valores adxacentes (anterior e posterior). Ainda que o valor interpolado non sexa o correcto, polo menos, non producira un efecto desagradable. A interpolacion tamen recibe o nome de media ou ocultacion. Se hai moitos casos en que os valores tenan que ser calculados, e posible que o disco estea sucio.

Nos casos en que a interpolacion non e posible, o que se fai e <> a mostra anterior. Neste caso o que fai o sistema e anular automaticamente a saida se detecta varias retencions. Que se anule a saida, indica que se excedeu a capacidade de correccion de erros do equipo. Ainda que o equipo permita reproducir o sinal con erros, o son resultante pode ser desagradable (con distorsions) ou pode desaparecer.

Actualidade

[editar | editar a fonte]

O CD de son logrou desprazar aos casetes, ate o punto de que ningunha produtora lanza albums neste formato. Os discos de vinilo tamen caeron en desuso, pero non o suficiente para ser substituidos, xa que a partir de 2006 sufriron unha repunta de popularidade. En 2011, a Asociacion de Comerciantes polo miudo do Entretemento (ERA polas suas siglas en ingles) no Reino Unido descubriu que os consumidores estaban dispostos a pagar unha media de PS16.30 ($25.81 USD) por un disco de vinilo a diferenza de PS7.82 ($12.38 USD) por un CD e de PS6.80 ($10.76 USD) por unha descarga dixital.^[1]

Tras desenvolver conxuntamente o CD, Sony e Philips volveron colaborar para sacar un novo formato dixital que ocupase no mercado o mesmo lugar que o casete compacto e, en 1986, sacaron ao mercado a cinta de son dixital (DAT). Despois, cada unha delas sacou ao mercado, en 1992, dous novos formatos dixitais por separado:

Philips desenvolveu un novo formato de casete dixital DCC (Digital Compact Cassette), que nunca chegou a implantarse.
Sony desenvolveu o MiniDisc que ainda que tivo unha boa aceptacion ao principio, estaba condenado a ser efemero, pois non tardaria en chegar o DVD-Audio e o Super CD de son (SACD).

O CD segue sendo un formato de son moi arraigado no mercado a pesar de que hoxe compite con 2 novos formatos multicanal denominados formatos de alta definicion de son dixital: o DVD-A e o SACD. Si se verificou, en probas controladas dobre-cego e cunha mostra significativa, que estes formatos (SACD e DVD-Audio) son indistinguibles entre si. 25 anos despois da sua saida ao mercado, parece claro que a decadencia do CD de son non e unha consecuencia da aparicion de novos soportes (que ademais incluen sistemas de proteccion anti-copia que nunca son benvidos polo cliente) senon das facilidades que hoxe posibilitan os formatos comprimidos (con ou sen perda) para a compra ou copia de material musical en lina.^[2]^[3]