TECHNIKGESCHICHTE Herstellung der Compact Disc Zuerst wird auf eine Glasplatte eine lichtempfindliche Beschichtung (Photolack) aufgebracht. Dann wird die beschichtete Glasplatte mit dem „Schneidelaser“ belichtet. Dabei wird dieser vom seriellen Kanal-Datenstrom gesteuert (moduliert). Danach werden die nicht belichteten Teile ausgewaschen. Die so entstandene Glasmatrize (Master) enthält nun eine spiralförmige Spur von Pits und Lands und dient als Basis für die weiteren Umformungsschritte. Die Herstellung der CD erfolgt im Spritzpress-Verfahren also ähnlich wie das oben angeführte Verfahren bei der LaserDisc. Dank der digitalen Informationsstruktur der CD ergeben die vielen Arbeitsschritte vom Glasmaster bis zur Pressmatrize (Stempel) keinen Qualitätsverlust wie bei der in konventioneller Lackschneidetechnik gefertigten analogen Schallplatte. Die Fertigungstoleranzen der CD sind sehr eng. So darf der Höhenschlag nur maximal 0,5 mm und die Abweichung der Plattendicke nur +/- 0,01 mm betragen. Einige Herstellungsschritte erfordern sogar Reinluft-Bedingungen, ähnlich wie bei der Herstellung von Integrierten Schaltkreisen (IC). Wiedergabe der Compact Disc Im optischen Abtastsystem (Pick-Up-Einheit) erfolgt die 22
Generierung und Bündelung des Laserlichts, die Trennung von hinlaufendem und reflektiertem Licht und die Auswertung des reflektierten Lichts durch den Photodetektor. Im Herstellungsprozess wurde ja auf die gepresste Polycarbonatscheibe mit den Pits und Lands eine dünne Aluminiumschicht aufgebracht, die beim Abtasten das Laserlicht reflektieren soll. Das bedeutet aber, dass Pits und Lands gleich gut reflektieren. Wie also hinlaufendes und reflektiertes Licht trennen? Die geniale Idee ist für die Höhe eines Pits 0,11µm zu wählen. Das ist in etwa ¼ der Laserlichtwellenlänge von ca. 500nm (im Kunststoff ursprünglich in Luft 780nm). TrifÚ der abtastende Laserspot auf ein Pit so wird das Laserlicht infolge der Pithöhe um einen Betrag von 2 x ¼ Laserlichtwellenlänge oder 180° früher als von einem Land reflektiert. Dadurch kommt es zu einer Interferenz zwischen hinlaufendem und rücklaufendem Licht und bei idealen Verhältnissen wird das reflektierte Licht ausgelöscht. Auf das gesamte komplexe Abtastsystem kann in diesem Rahmen nicht eingegangen werden. Bei Interesse kann die genaue Funktionsbeschreibung in [1] nachgelesen werden. Aus dem Signal des Photodetektors wird das serielle Kanalsignal wiedergewonnen. Wie schon angeführt kann aus
Rundfunk & Museum 102 – Februar 2022
diesem, dank der Verwendung des EFM-Kanalcodes, das Taktsignal regeneriert werden und zur Synchronisierung verwendet werden. Im Weiteren muss dann die EFM-Demodulation erfolgen und die Fehlerkorrektur durchgeführt werden. Schließlich kann ein Demultiplexer wieder die originalen 16 Bit Abtastwerte des linken und rechten Kanals an die beiden 16 bit Digital Analog Converter (DAC) liefern. Nach den DACs sind auch bei der Wiedergabe wieder AntiAliasing Tiefpass-Filter erforderlich. Und nach entsprechender Verstärkung steht an den Ausgängen des CD-Players das Stereo-Audiosignal für die HiFi Verstärkeranlage oder für den Kopfhörer zur Verfügung. Technische Daten der Compact Disc In der Abb. 5 ist die Spezifikation des Compact-Disc-Systems zusammengestellt. Der Klirrfaktor bei der CD beträgt nur maximal 0,05%. Bei der Schallplatte kann dieser Wert von 0,4% bis zu 3% (z.B. bei den innenliegenden Rillen bei einem nicht gut abgeglichenen Plattenspieler und oft gespielten Platten) variieren. Die Gleichlaufschwankungen sind bei der CD unter der messbaren Grenze. Ein guter Plattenspieler kann nur Gleichlaufschwankungen (wow&flutter) von etwas weniger als 0,05% erreichen.
