COMMENT CA MARCHE ?
Schéma du processus de
lecture :
Décodage
de l'information contenue sur un CD Audio :
Schéma
de principe du lecteur CD audio :
Le
disque est lu par le laser. Le signal est transmis à un décodeur, relié à une
horloge( cristal de quartz ), qui transforme l'influx électrique (signal
analogique) reçu en un signal digital. Le faisceau laser est dirigé par un
mécanisme de servo-contrôle, afin d'empêcher les erreurs de lecture. Ensuite,
le filtre digital élimine le bruit ( parasites). Le signal passe par le DAC (
Digital Analogic Converter ), avant d 'être dirigé par les hauts parleurs. 
De
l'analogique au digital : ( système du CD audio)
Le
signal analogique réel va être discrétisé (il va être transformé en signal
numérique) ; la fréquence de discrétisation ou d'échantillonnage est égale à
44100 Hz. Elle correspond à 2 fois la plus haute fréquence audible par l
'oreille humaine. L'onde est codée avec des mots de 16 bits, ce qui veut dire
qu'à chaque discrétisation, la précision de la mesure est de 1/216.
Le
servo-contrôle:
Schéma
du sevo-contrôle du laser :
La bonne position du laser est assurée par ce
servo-système : on vérifie l'intensité lumineuse moyenne, si elle varie, c'est
qu'on s'éloigne de la spirale où sont gravées les informations. De même, on
fait décroître la vitesse de rotation du CD progressivement (de 500 à 200
tours/minute) afin de conserver un débit d'informations constant. Lors de la
lecture, on considère qu'un trou sur le CD correspond à un 0, et un plat à un
1. Or, quand le laser frappe un plat, la lumière est réfléchie sur la cellule
photo-électrique ; et quand le laser passe sur un trou, il se crée des
interférences destructives avec la lumière réfléchie par la surface du CD
puisque la profondeur du trou est d'exactement 1/4 de la longueur d'onde du
laser : on a donc une faible intensité lumineuse à l'arrivée, sur la cellule
photo-électrique.
On
peut voir un récapitulatif sur le schéma suivant :
Décodeur
:
Le
décodeur transforme ensuite les sauts de tension en provenance de la cellule
photo-électrique en signal binaire (0 et 1). Il se peut cependant que le flux
de bits comporte des erreurs. Pour pouvoir corriger ces erreurs à la volée, on
place après un certain groupe de bits sur le CD un bit de parité (déterminé par
une fonction mathématique complexe vérifiant certaines propriétés). Ce bit est
tel qu 'il permet de "récupérer " certains bouts d'information par
calcul. Ainsi, s'il y a une courte interruption ( saleté, trace de doigt), le
son passe sans problème. En cas d'interruption plus importante : le CD saute.
Exemple
:
Filtre
:
On
filtre ensuite le signal : un filtre passe-bas est appliqué au signal. Le but
est d'éliminer les fréquences sonores supérieures à 22kHz, qui sont des
perturbations. Le problème est que le filtre doit être excessivement précis
(par exemple, il doit laisser passer une fréquence de 20 kHz mais pas 24 kHz).
Il existe diverses solutions proposées par les constructeurs (oversampling, …)
pour pallier à ce problème.
DAC
:
Enfin
le DAC permet de passer du signal digital au signal analogique. Avant, on
n'utilisait qu'un DAC pour les deux canaux, mais on observait un décalage
notable entre les sorties gauche et droite (problème de stéréo).
Il
faut également veiller à ne pas générer un trop fort bruit de quantisation.
