Rocket Sound

คอมแพคดิสค์(CD: Compact Disc)ที่ใช้เป็นสื่อซีดี-ออดิโอ มีลักษณะเป็นแผ่นขนาดกะทัดรัด เส้นผ่าศูนย์กลาง 12 เซนติเมตร ด้านบนสุดเป็นชั้นพลาสติกป้องกันการขีดข่วนและการกระทบกระทั่ง ถัดลงมาเป็นชั้นเก็บสัญญาณหรือข้อมูล มีลักษณะเป็นฟิล์มอลูมิเนียมบางๆ สามารถสะท้อนแสงได้ดี โดยในชั้นนี้จะประกอบด้วยพิท(Pit)และแลนด์(Land) ต่อจากนั้นเป็นชั้นโปร่งใส ทำหน้าที่ป้องกันชั้นเก็บข้อมูลและช่วยในการรวมแสง ชั้นนี้มีดัชนีหักเห 1.5 หนา 1.2 มิลลิเมตร คือเมื่อแสงเลเซอร์มีจุดโฟกัส ก่อนที่จะผ่านชั้นนี้มีขนาดประมาณ 0.8-1.0 มิลลิเมตร เมื่อผ่านชั้นโปร่งใสแล้วจะลดจุดโฟกัสลงเหลือเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.7 ไมโครเมตร การทำเช่นนี้จะสามารถลดความผิดพลาดในการอ่านข้อมูล จากเศษฝุ่นละออง, รอยขีดข่วน หรือรอยนิ้วมือต่างๆ ที่ปรากฏบนแผ่นซีดี ซึ่งหากมีขนาดไม่โตไปกว่า 0.5 มิลลิเมตร ก็ไม่ทำให้เกิดความผิดพลาดในการอ่านสัญญาณเลย

แผ่นซีดีเพลงสำเร็จที่ใช้กันทุกวันนี้ สามารถเล่นได้เพียงอย่างเดียว การบันทึกสัญญาณจะทำมาจากโรงงาน ด้วยขั้นตอนการตัดแผ่นให้เกิดพิทและแลนด์ มีขั้นตอนที่สลับซับซ้อนและต้องมีความแม่นยำมาก สัญญาณจะถูกบันทึกเรียงกันเป็นรูปก้นหอยจากใจกลางออกสู่ขอบนอกของแผ่น โดยแต่ละวงจะอยู่ห่างกัน 1.6 ไมโครเมตร (1 ไมโครเมตร = เศษ 1 ส่วนล้านเมตร หรือเศษ 1 ส่วน 1,000 มิลลิเมตร) และที่ความกว้างจากขอบในสุดถึงขอบนอกสุด(ของพื้นที่ที่เก็บสัญญาณ) มีความยาว 33 มิลลิเมตร สามารถแยกออกได้ถึง 22,188 แทรค บันทึกข้อมูลได้ 15 พันล้านบิท (15 x 10⁹ บิท) ถ้าหากเรานำเอาพื้นที่ในการเก็บสัญญาณที่เป็นรูปก้นหอยออกมาคลีออกแล้วเยียดเป็นเส้นตรง ก็จะใช้ระยะทางยาวถึง 5.7 กิโลเมตร

ในการบันทึกจากแผ่นต้นแบบลงบนแผ่นซีดี จะเก็บไว้ในลักษณะของตัวเลข โดยการใช้เลขฐานสอง ซึ่งมี 1 กับ 0 โดยให้ 1 แทนส่วนที่มีข้อมูล และ 0 แทนช่องว่าง แผ่นซีดีในปัจจุบันเป็นแบบ 16-24 บิท โดยจะใช้งานในด้านรหัสทางดิจิตอลของเสียงเพลงได้แค่ 14-22 บิท ที่เหลืออีก 2 บิทเป็น Code เอาไว้เพื่อเช็คความผิดพลาดในการอ่านข้อมูล การเล่นกลับในเครื่องเล่นซีดีจะเป็นแบบ D to A โดยหมุนจากวงในออกมาสู่วงนอกด้วยความเร็วเริ่มต้น 500 รอบต่อนาที และค่อยๆลดความเร็วลงมาจนถึง 200 รอบต่อนาที

หัวใจหลักของซีดีมีด้วยกัน 4 ส่วน คือ หัวเข็มเลเซอร์หรือลำแสงเลเซอร์(Laser Optics), ระบบเซอร์โว, ระบบแก้ไขข้อมูลที่ผิดพลาด และวงจรอีเล็คโทรนิคที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิตอลไปเป็นอนาล็อก โครงสร้างของหัวเข็มเลเซอร์จะประกอบไปด้วยแหล่งกำเนิดลำแสงเลเซอร์ หรือเลเซอร์ไดโอด (Laser Diode) เมื่อแสงเลเซอร์อยู่ในตำแหน่งจุดโฟกัสของเลนส์คอลลิเมเตอร์(Collimator Lens) ทำให้ได้ลำแสงเลเซอร์ที่กลายเป็นลำขนาน เมื่อผ่านเข้าสู่เลนส์วัตถุ(Objective Lens) ซึ่งเป็นเลนส์วัตถุที่มีความยาวโฟกัสที่สั้นกว่า จะบีบลำแสงเลเซอร์ให้มีขนาดจุดโฟกัสลดลงมาจนมีค่าประมาณ 0.8-1.0 มิลลิเมตร เนื่องจากแสงเลเซอร์เป็นแสงที่มีความยาวคลื่นค่าเดียว และสามารถควบคุมการทำงานที่ความเร็วสูงๆได้ จุดโฟกัสจากแสงชนิดนี้จึงมีความคมชัดมาก และสามารถสร้างจุดโฟกัสขนาดเล็กได้ เหนือคอลลิเมเตอร์เลนส์ขึ้นไปเป็นแม่เหล็กและขดลวดปรับโฟกัส โดยส่วนนี้จะมีการเชื่อมต่อกับระบบเซอร์โว เพื่อทำการควบคุมจุดโฟกัสให้ได้ขนาด 1.7 ไมโครเมตร ซึ่งลักษณะหรือวิธีการเซอร์โวก็มีอยู่หลายแบบ แต่ที่นิยมใช้กันก็คือใช้เลเซอร์บีมเดียวกับระบบหัวอ่าน 3 บีม

บริเวณชั้นเก็บข้อมูลจะประกอบด้วยพิท คือบริเวณที่แสงไม่สะท้อนเลย และอีกจุดหนึ่งคือแลนด์ คือบริเวณที่แสงสะท้อนมาก จะเห็นว่าจุดที่เปลี่ยนจากแลนด์เป็นพิท และพิทเป็นแลนด์ จะได้ค่าไบนารี่เป็น “1” ส่วนบริเวณที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงจะได้ค่าไบนารี่เป็น “0” และลำแสงที่สะท้อนจากแผ่นซีดจะผ่านปริซึ่มได้ครึ่งเดียว และจะสะท้อนแสง 50% เข้าสู่โฟโตดีเทคเตอร์ไดโอด ทำให้เกิดสัญญาณดิจิตอลจากการที่เกิดแลนด์และพิท มาทำการ”on”และ”off” ที่โฟโตดีเทคเตอร์ไดโอด สัญญาณที่ออกจากภาคนี้จะยังเป็นสัญญาณดิจิตอล เราจะมาทำการเปลี่ยนเป็นอนาล็อกอีกทีหนึ่ง แล้วจึงจะได้สัญญาณเสียงที่มีคุณภาพสูง