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发信人: zimu2121(兜兜@猪猪) 整理人: zimu2121(2003-04-14 01:59:15), 站内信件 |
| 一、音乐CD音质问题
音乐CD是在人们需要一种与唱片相类似但可以比较容易保管，不容易损坏而又能重复得到相同音质的媒体的需求下产生的。在这种需求背景下产生的音乐CD，使用了不经时变化而又可重复再生的数码记录方式以及对划痕损坏等可以有一定许容度非接触式光学读取方式。 因为采用了数码记录方式，所以从理论上来说每次都可以读取到相同数据。但实际上即使是由相同的数码做成的CD也会由于再生的环境，盘片的物理特性以及数码记录品位的不同而不同。 这里所说的再生环境是指CD放音机，扩大机，喇叭以及这些音响机器的电源因素。另外CD盘片的物理特性是指盘片中心孔的精度，重心位置的精度以及此盘片记录层个性等等。 音响机器以及盘片是使用者所有，对于刻录机厂商来说我们能做的是为客户提供能使现有的音响机器，盘片发挥最高性能的盘片刻录设备。 二、PLEXTOR最注重的是记录品位以及音乐CD-R的音质向上等等的关键因素 PLEXTOR品牌刻录机大家都知道，但您是否知道PLEXTOR最初投身电子产业时是专门从事业务用音响机器制造的。业务用音响机器（如背景音乐放音系统）事业直到今天我们还在做，所以我们拥有对音乐再生技术以及音质控制的最权威的工程师队伍。 用数码技术记录的音乐CD，根据录音环境不同而产生的音质差大多数人会觉得不可理解。其实用CD-R或CD-RW盘片记录的音乐CD大致由2方面的因素决定了音质差异。 1.盘片厂商不同造成的记录层色素不同，即盘片因素。 2.记录音乐的刻录机因素。 这两个因素相互交错影响构成了音乐CD再生的音质品位。 在下面我们主要介绍刻录机因素造成的音质变化问题以及为了改善音质我们主要在哪些方面做了研究改进。 三、决定CD音质的要因分析 刻录机不单是一种存储装置，如果能实现非常高的记录品质的话，就可用于音乐制作室等音乐原盘制作等要求非常高的地方，PLEXTOR做到了这一点。 1.决定记录品质的要因JITTER是什么？是如何发生的？ 数码音乐的失真小，经时变化小是它的魅力所在，但正因为是数码信号所以数字信号/模拟信号的相互变换就是不可避免的,在这种变换中就包含了影响数码音乐音质的因素. 2.为何记录了同样数据的CD的再生音质会不同？ 在刻录机的电源的微小变动时记录的盘片发生的各种问题都可以从JITTER的角度得到说明,简单地说就是JITTER值大的盘片对CD PLAYER来说很难读取。 3.为何JITTER值大的盘片的数据难以读取呢？ 难以读取的盘片在再生时,CD PLAYER的电源会比平时波动大,这会造成音质的恶化,所以说要最大限度的发挥CD PLAYER的性能来再生音乐的话就必须使用刻录品质好刻录机来复制音乐CD。 4. 为何CD PLAYER在读难以读取的盘片时电源会比平时波动大呢？ 四、音乐CD的特征 音乐CD与唱片的再生音质何种为好各有各的喜好，但音乐CD比唱片要容易保管以及重复使用的寿命长却是不争的事实。 这些CD的有利之处在于采用了非接触式的光学读取方式以及为了支持这种方式而实行的强力纠错功能。 比如说唱片有划痕时或者在长期使用磨损后次唱片记录的模拟音乐信号数据多少也会改变，这就造成了音质的变化或者是产生了杂音。但音乐CD的场合即使有一点微小的划痕也会因为强力纠错功能的作用而得到与完全无划痕的CD同样的音质。而且因为是非接触式读取所以不会发生长期重复使用后磨损而发生的音质劣化。 
五、CD纠错的方法 CD规格的前提本身就是建立在因为采用非接触光学读取方式，所以CD盘片上的划痕及灰尘等一定会造成读取错误的基础上。在发生读取出错的部位，就得不到这部分数据，但为了再现原先的数据就产生了[用计算来修复没读到的数据]必要。为了实行修复，所以在向CD盘片记录数据时首先将数据分割为数据段，然后在每一个数据段上附加修复用的数据，但要注意的是在一个数据段内如果有许多出错的话那就修正不了。 在这种情况下CD规格为了使纠错功能更强,就必须使在一个数据段内不能有许多的出错,这时采用的方法就是在记录数据时将数据段再分割成更小的数据段并重新排列并记录（见附图）。这样在一般情况下即使盘片上有2毫米以下的不能读取部分也可以将此修复到与源数据完全相同的数据了。 记录时将数据段分割并一边重新排列一边记录 再生时将数据排列还原 
六、CD记录数据的方式 使用光学读取方式的CD是用激光束照射盘片并产生反射，然后根据反射的强度来判定是0还是1。通常的音乐CD，CD-ROM（此类CD叫压制CD）中的镀铝膜上有凹部，凹部的光反射弱，非凹部的反射强。但CD-R/RW的记录方式如下。 
CD-R的场合，PIT是指被激光照射后不反射的部分，即相当于上述压制CD的凹部。LAND是指没受激光照射而仍然保持既有反射率的部分。CD-RW的场合是利用相变化（物理现象）产生反射率低的PIT部分，但基本上记录的原理并没什么大的差别。 七、CD-R/RW盘片上的记录品质 前面已经说过CD具有非常强的读取能力，在再生根据同一源数据作成的CD-R/RW时基本上不会发生读出与源数据不同的数据。数码数据没有变化所以从道理上说用相同源数据作成的音乐CD-R/RW盘片在相同装置上再生时能再生出相同的音乐但实际上由于记录用的硬件的影响，有时再生出的音乐会产生音质变化。这是何原因呢？ 简单地说作成的CD对于再生用的CD PLAYER来说是否是易读盘片就成为最关键的要点。这种易读性的数值化表示就使用了PIT（LAND） JITTER（以下简称JITTER）来解释。本文就对JITTER的定义以及JITTER的影响是通过何种构造显现出来的做一下重点说明。 上述PIT，LAND都具有9种长度，表示为3T，4T，5T……10T，11T，下图是2枚不同的盘片上记录的3T PIT长度的测定值示意图。 在CD规格上3T是一个固定的长度，但实际在记录到盘片上时就存在一定的差异。如左图所示其实存在一定的长度范围，每一个PIT，LAND的规定长度与实际长度的差就用JITTER来表示，JITTER越小当然就说明记录品质越高。 
八、JITTER的详细解说 前面已经讲过，在CD规格上有3T……11T的PIT与LAND的规定长度，这些规定长度与实际长度的差的范围用JITTER来表示，也就相当于统计学上所说的[标准偏差]。我们一般都用3T PIT的JITTER来举例，这是因为在CD中存在最多的就是3T的PIT与LAND，接下来是4T，5T……，越大存在确率越低。所以一般在讨论JITTER时使用3T来举例。 我们下面举例说明JITTER大时的影响。JITTER值较大时会生成大于规格值的PIT，LAND。下图中重叠部分到底是作为3T还是4T就不能判断了，当然这时就会出现读取出错。根据我们的调查，一般市场上销售的刻录机大部分其记录品质虽然有程度差但如下图一样都会产生因PIT与LAND各自与规格值的不同而产生重叠部分。而PLEXTOR之产品实现了不产生重叠部分的记录品质。 
注：JITTER这个单词本身的含意即为[偏差]，所以并不是指PIT，LAND的偏差时的专门用语，但这里为了叙述简单而将PIT，LAND的偏差通称为JITTER。 九、JITTER产生的原因 1．转速控制 决定记录时产生JITTER大小的原因为两大部分。一是刻录机的问题，另一个是刻录盘片的问题，在这里我们主要讲述刻录机的问题。 刻录机在记录时首先是转动盘片，然后将激光断续对盘片进行照射，在照射到的部分生成PIT。也就是说盘片的旋转速度与激光的照射时间决定了PIT的长度，同样盘片的旋转速度与激光不照射的时间决定了LAND的长度。 首先盘片的旋转方式有两种。 1）CLV方式（固定线速度） 2）CAV方式（固定角速度） 现在刻录机都采用的是CLV方式。 两种旋转方式的特征 CLV方式就是线速度固定，也就是在激光头的下方通过的速度是固定的。这样对于盘片来说，在记录外周时的转速慢，在记录内圈时的转速快。音乐CD PLAYER的再生方式也是采用CLV方式。 CAV方式就是角速度固定即保持转速一定。此方式一般用于高速读取的CD-ROM驱动器，它的特征是在读取外圈于内圈时的读取速度是不同的。 当然PLEXTOR的刻录机在刻录时也是使用CLV方式转动盘片的。在激光头下通过的盘片线速度是一定的，而激光头根据命令的时间发射激光。 如果实际上线速度并不恒定而是在一定范围内变动时这种变动一般被称为Wow。如果激光头的发光时间一定而转速比规定的快时生成的PIT，LAND就比规定的长，相反则短(下图参照)。 在前面已经说过JITTER就是PIT，LAND长度的偏差程度。而在上述转速不恒定情况下就必然使JITTER值增大。所以控制转速使线速度保持恒定的机构设计,能压制转速不恒定的马达强力控制对抑制JITTER值就是非常重要的了。 
转速不安定之场合盘片的动作例 未完待续…… ----  
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