Grundlagen der Compact Disc Technologie

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EFM-Signal (Eight-to-Fourteen Modulation)

Das EFM-Signal (Eight-to-Fourteen Modulation) erzeugt durch die Modulation von 8 Bits einen Code aus 14 Bits. Diese Kodierung ist präzise und perfekt. Das System verwendet ein gültiges Prüfsystem zum Schutz vor Fehlern (Error Correction Codes, ECC) und hält die Regel von 2 bis 10 Nullen zwischen logischen Einsen ein. Nach einer logischen 1 müssen mindestens zwei Nullen und maximal 10 Nullen folgen. Tritt beim Lesen ein Fehler auf und gehen einige Bits verloren, korrigiert und rekonstruiert das System das Signal.


Geschwindigkeit der Compact Disc (CLV)

Die lineare Geschwindigkeit der Scheibe muss konstant sein (1,2 m/s). Die Winkelgeschwindigkeit beginnt bei 500 U/min und nimmt bis auf 200 U/min ab, damit die lineare Geschwindigkeit konstant bleibt (Constant Linear Velocity, CLV).


Bestandteile des EFM-Signals

  • Digitale Daten (Musik, Sprache, Zeitinformationen usw.)
  • Synchronisationssignal (zur Steuerung der Laufwerksgeschwindigkeit)
  • Fehlererkennungscode
  • Fehlerkorrektur (Lesefehler, Laserfehler)


Die Servosysteme der CD

Die CD verfügt über 5 Servosysteme. (Ein Servosystem ist eine elektronische Schaltung, die eine Drehung oder Verschiebung steuert.)

Die 5 Servosysteme:

  1. *Fehlendes Servo*
  2. Servo Focus (Fokus): Steuert die Fokusbewegung.
  3. Servo Tracking (Spurführung): Verfolgt die Spuren und verhindert, dass der Laser von der Spur abweicht.
  4. Spindel-Servo: Steuert die Drehrichtung des Motors, der die Festplatte antreibt.
  5. Fach-Servo-Motor: Steuert das Laden und Auswerfen der Disc-Schublade.


Der Compact Disc Player

Die Tonabnehmereinheit enthält die Laserdiode, Linsen und Photodioden, welche das Licht sammeln und in digitale elektrische Signale umwandeln. Das digitale Signal wird verstärkt und in digitale Audio-Informationen umgewandelt. Nach der Fehlerkorrektur beim Lesen wird das Signal in ein analoges Signal umgewandelt.

Das Steuersignal zur Überwachung der Spur wird mit dem Hubraummotor verglichen, der den Pickup bewegt.

Die Tastatur und der Bildschirm werden durch einen zweiten Mikroprozessor gesteuert.


Analoge und Digitale Signale

Analoge Signale

Ein analoges Signal kann jeden beliebigen Wert annehmen und sich jederzeit allmählich und kontinuierlich ändern.

Digitale Signale

Ein digitales Signal ist durch 2 Werte gekennzeichnet, die zwei Ebenen entsprechen (z. B. 0 V bis +5 V).

Der A/D-Wandler tastet das analoge Signal mit einer festen Frequenz ab. Die Anzahl der Proben (Samples) wird als Abtastfrequenz bezeichnet (auf der CD beträgt sie 44,1 kHz = 44.100 Samples pro Sekunde).

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