Il sistema compact-disc è la sorgente più moderna rispetto quelle analizzate in precedenza; esso sta prendendo piede da qualche anno e sostituirà ben presto il nastro magnetico. La differenza sostanziale è nel tipo di informazione che viene registrata al suo interno; infatti il CD è un supporto di tipo digitale e i dati presenti in esso vengono memorizzati sotto forma di bit (0-1).
Questo lo rende immune ai disturbi, la sua durata è molto maggiore rispetto alle altre sorgenti.
Siccome il suono è un segnale analogico, puo quindi assumere infiniti valori di ampiezza; per essere memorizzato in forma digitale, deve prima subire una conversione, appunto analogico -> digitale.
Il sistema compact-disc è costituito da un disco a lettura ottica, di un lettore, un demodulatore e un decoder. Le informazioni sono stampate su un disco riflettente sotto forma di depressioni chiamati pits.
>> Il disco
Il disco è di un materiale plastico del diametro di 12cm, spesso circa
1,2mm sopra il quale vengono impressi i pits, sopra di essi viene depositato uno strato riflettente e uno strato trasparente come rivestimento. La lunghezza della traccia è di circa 4,5Km. L'incisione avviene su una sola faccia; la velocità di lettura è costante e pari a 130cm/s. La velocità periferica del disco deve essere costante perciò deve variare la velocità angolare, infatti varia tra i 500 giri al minuto vicino al centrodel disco fino ad arrivare a 200 giri al minuto nella zona periferica del disco; La lettura al contrario del giradischi avviene dalla parte centrale verso quella più esterna.
A 23mm dal centro c'è un area chiamata di lead-in oppure T.O.C. table of contents, essa contiene tutte le informazioni relative alla lunghezza del disco, al numero di tracce e alla propria durata. A 25mm dal centro inizia la program area contenente le tracce e i subcodici; al termine vi è l'ultima zona chiamata di lead-out che contiene il segnale di fine registrazione.
>> La lettura
La lettura vera e propria avviene per mezzo di un sistema ottico simile a quello utilizzato per il lettore di giradischi; dopo la lettura per poter ottenere l'informazione audio bisogna eseguire alcuni passaggi che analizzeremo in seguito.
>> Il pick-up ottico
Il pick-up ottico è composto da:
- Diodo laser
- Prisma divisore di raggio
- Sistema di lenti
- Gruppo di fotodiodi
Il diodo laser emette una radiazione luminosa infrarossa divergente, passando attraverso la lente collimatrice il raggio infrarosso diventa parallelo; questa operazione è indispensabile per permettere al raggio di non influire sul funzionamento dell'obiettivo. A causa delle tolleranze di fabbricazione è possibile che il disco si discosti verticalmente dalla sua posizione, per non che ciò influisca sulla focalizzazione vi è un servocontrollo per l'obiettivo che lo sposta verticalmente.
La funzione dei prisma è quella di deviare la luce del laser, il prisma di polarizzazione riflette la luce e la manda al la lente dell'obiettivo, tornando indietro ripassa attraverso il prisma di polarizzazione ma con un angolo di incidenza diverso da quello precedente, perciò non viene deviato fino a che non giunge nel prisma ad angolo critico; a tal punto viene mandato alla serie di fotodiodi che ne catturano la radiazione.
I fotodiodi sono sensibili alla radiazione luminosa, quando essa li colpisce generano un segnale elettrico di intensità proporzionale a tale grandezza fisica. I fotodiodi sono montati ad una breve distanza uno dall'altro; si utilizzano più fotodiodi per poter correggere eventuali errori di focalizzazione. Nel caso di focalizzazione corretta infatti lo spot colpisce il centro delle coppie di fotodiodi ed essi vengono illuminati egualmente; un irraggiamento diverso sulle coppie provocherebbe degli errori. Dagli errori si può risalire alle cause seguendo questo schema.
A questo punto la lettura è stata completata, ma come segnale abbiamo ottenuto un segnale analogico che contiene solo l'informazione dell'esistenza o meno dei pits; giunti a questo punto bisogna effettuare una conversione EFM che fornisce un segnale digitale con modulazione 8-14. Dopo la sua amplificazione e filtraggio si potrà riottenere il segnale digitale di incisione. A causa della modulazione effettuata sul segnale digitale prima di riconvertirlo in analogico è necessario demodularlo e correggervi gli errori.
>> La registrazione
La registrazione com'è già stato detto, avviene in forma digitale e secondo alcune norme. Il limite superiore della banda audio è di 20kHz, perciò secondo il teorema di Shannon la frequenza di campionamento deve essere almeno il doppio, infatti si utilizza una frequenza pari a 44.1kHz; la lunghezza della parola in binario costituisce la gamma dinamica, ogni parola è costituita da 16bit per una dinamica di 96dB. Siccome l'informazione musicale contiene armoniche di valore superiore a 22.05kHz (superiori quindi alla frequenza limite), si utilizza un filtro passa basso chiamato anti aliasing. Dopo il filtraggio si può eseguire la conversione analogico-digitale, giungendo ad una sequenza di parole ciascuna di 16bit.
Dopo la conversione si otterrà un flusso di 44100 campioni al secondo x16 bit ogni parola x2 canali =1.411.200 bit/secondo. Nella realtà il numero di bit è maggiore a causa dei bit aggiunti per il controllo, indicazione e correzione.