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Sunday, October 23, 2005

MD工作原理

MD工作原理


MD是MiniDisc的縮寫,首次於1992年由SONY發表,是一種專爲唱片出版業界設計的磁光碟儲存媒體。其音質可接近於CD。1993年,SONY又發表電腦儲存資料用的MD Data Drive(這到和電腦上用的MO差不多了)。

"MiniDisc"這個名稱源自於它小巧玲瓏的外觀,MD可讀寫磁光碟本身的直徑只有64毫米,厚度爲1.2毫米,它內置於72X68X5毫米的硬塑膠保護套中,看起來就和一張電腦用的三寸盤差不多結構。所以一張MD比一張三寸盤還要小,而普通的CD(直徑120毫米)更沒法和它比了。

MD可以儲存74分鐘(身歷聲)或148分鐘(單聲道)的音樂,如果是MD DATA DRIVE(Sony臺式電腦專用)的話,則可存貯相當於140M容量的電腦資料。一張MD可記錄255段歌曲,字幕總容量爲1700個字(可顯示的文字有英文、日文、特殊符號),現在也出現了可以顯示中文的産品。

據SONY宣稱MD有一百萬次重復寫入的能力(100萬次,太多了吧),這也就是說理論上一張MD你可以一直用下去,不管你如何的聽、錄,資料可以保留很長的時間,這是磁帶不可能做到的。而且MD光碟的耐久性高也是有目共睹的。和磁帶的相當糟糕的錄音品質以及CD容易磨損的特點相比較,MD幾乎沒有任何物理缺陷。基本上外界因素不太會對MD磁光碟造成影響。從MD機器的功能來說,可分爲可錄型MD(有磁頭和雷射頭兩個頭),和單放型MD(只有雷射頭)。

MD使用的技術以及它們的特點:

一、磁光燒錄

在工作原理上說,MD和MO是一樣的,它源自於磁光記錄技術(Magneto Optical,MO),而磁光記錄技術的理論基礎就是在高溫下磁介質會發生變換,並且在冷卻之後一直保持這種變化(記錄過程),再次加熱可以將其恢復到原先的樣子(擦除過程)。

首先鐳射頭對MD磁光碟發出780鈉米波長、功率爲4.5瓦的雷射光束,把紀錄點區域加熱到180攝氏度(也就是"居裏溫度",是把某種物質磁化的一個特定溫度區域,MD光碟的合金材料的"居裏溫度"是180攝氏度),同時紀錄磁頭用正極或者負極信號來紀錄聲音資料的到磁光碟的加熱點上,隨著磁光碟的不停轉動,新的資料不斷地被同樣的方式寫入,紀錄完畢的加熱點逐漸冷卻下來並保持加熱時被賦予的磁信號。在磁光紀錄過程中,鐳射頭、磁光碟本身和紀錄磁頭三者之間沒有任何的物理接觸,這樣一來,即使是反復的讀取、擦寫,磁光碟也不會象CD或者磁帶那樣逐漸磨損和損耗,這也就是SONY會宣稱MD磁光碟可以反復擦寫100萬次以上的原因了。

二、非線性存儲

什麽是非線性存儲,先說說什麽是線性存儲,音樂磁帶採用的就是線性模式來存儲歌曲。音樂磁帶的曲目是按照順序從磁帶的開頭錄製到磁帶的結尾,如果要改變其中一首歌在整個磁帶中的位置,用戶只能把整個磁帶重新加以錄製,這是很麻煩的一件事。相比音樂磁帶的這種缺陷,MD則採用了和硬碟類似"塊"紀錄模式,把資料以"塊"的方式分散存放在MD光碟的各處,方便快速讀取的同時也充分利用了存儲空間。這就是非線性存儲。MD的使用者對MD磁光碟內曲目的剪切、合併、刪除以及移動都簡單到輕輕按下MD機面板上的編輯按鈕了。其他一些關於曲目的資訊,諸如時間長度、曲名、音軌編號都可以方便地加以存儲和編輯。

三、ATRAC壓縮技術

此部分請參見“COLDPLAY FIRE掃盲課程第一講”
http://bbs.cniti.com/cgi-bin/topic_show.cgi?id=350364043&h=1&bpg=1&age=30

四、SRM防震

光碟在做爲存儲介質上有一個最大的弱點,就是害怕振動,因爲如果遇到振動,鐳射頭就不能連續得讀取資料,所以現在的Discman一般都有防震裝置。而 MD機採用的防震機制是--SRM("Shock Resistant Memory,防震記憶體"),SRM一般是一塊容量爲4Mbit的緩衝記憶體晶片,它可以存儲多達10秒鐘的音樂資料。

SRM的工作機理。它有點象緩衝區的功能。在正常播放情況下,鐳射頭把從MD磁光碟上讀取的資料先行傳送到SRM內並加以存儲,然後資料才會從SRM出來流向ATRAC解碼器,最後再經過數模(D/A)轉換成人耳可以聽到的聲音,這個存儲然後輸出的過程是連續不斷的。

在MD機身受到振動,鐳射頭偏離了原來的讀取位置的10秒鐘之內,SRM仍然可以不斷地給ATRAC解碼器提供音頻資料流程,同時SRM也讓鐳射頭有時間重新恢復到原來的位置繼續讀取資料。

關於SP LP2 LP4 :
ATARC3:
SP: 292KB/S流量的雙聲道獨立身歷聲
LP2:132KB/S流量的雙聲道獨立身歷聲
LP4:66KB/S流量的雙聲道拼接身歷聲(僞身歷聲)

ATARC PLUS:
SP:256KB/S
另兩種:64KB/S(聽感十分接近ATRAC3的LP2,這點足以證明ATRAC PLUS的先進)
48KB/S

作者:coldplay fire
原文:http://bbs.cniti.com/cgi-bin/topic_show.cgi?id=350369873&h=1&bpg=1&age=0

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