ELEMANIA
ADC e DAC - Confronto giradischi - CD
Il grammofono, l'antenato del giradischi

Per fornire un semplice esempio di confronto fra grandezze analogiche e grandezze digitali, consideriamo brevemente il funzionamento del giradischi e dei suoi antenati (fonografo e grammofono).

Il primo dispositivo per la registrazione e riproduzione di suoni fu il fonografo inventato da Thomas Alva Edison nel 1877. Nel fonografo di Edison il suono veniva inciso (da cui il termine "incisione" usato ancora oggi per le registrazioni musicali) tramite una puntina su un cilindro ruotante ricoperto dapprima di stagnola e poi di cera: la profondità dei solchi era proporzionale all'intensità del suono registrato.

Successivamente (nel 1887) il fonografo venne migliorato dall'ingegnere tedesco Emile Berliner dando vita al grammofono.  Nel grammofono di Berliner i suoni venivano incisi su dischi piatti attraverso l'oscillazione orizzontale di una puntina da incisione (nel fonografo di Edison invece l'oscillazione era verticale). Il grammofono venne preferito al fonografo principalmente per la facilità con cui i dischi piatti potevano essere "stampati" e prodotti in grandi quantità. Inoltre le oscillazioni orizzontali non risentono dell'effetto della forza di gravità. Uno svantaggio del grammofono è invece legato alla variazione della velocità lineare del movimento della puntina sulla traccia (dalla periferia al centro del disco la puntina si muoveva infatti su una traccia a spirale con velocità angolare costante, ma velocità lineare crescente).

In seguito il grammofono evolverā nel moderno giradischi, nel quale le vibrazioni della puntina di lettura (pick-up) sono usate per generare deboli segnali elettrici attraverso una bobina oppure un cristallo piezoelettrico inclusi nel corpo della testina stessa. Tali segnali elettrici vengono quindi amplificati per mezzo di un amplificatore valvolare o a transistor e inviati quindi agli altoparlanti per la riproduzione.

In tutti questi dispositivi comunque il principio è quello di incidere con una puntina in registrazione solchi proporzionali all'intensità del suono. In riproduzione gli stessi solchi vengono convertiti in suono da una puntina collegata con una membrana e una tromba di amplificazione (in seguito sostituita da amplificatori elettronici). Si tratta evidentemente di una registrazione e di una riproduzione di tipo analogico, dal momento che l'ampiezza dei solchi varia con continuità e proporzionalmente al valore dell'intensità sonora.

Compact Disc (CD)

Nella registrazione di un CD audio il suono da registrare viene dapprima convertito in una serie di valori digitali espressi per mezzo di numeri binari (conversione analogico-digitale). Tali valori vengono registrati sulla superficie del CD per mezzo di microscopici fori (detti bump, con dimensioni dell'ordine di meno di un millesimo di millimetro) posti su una traccia a spirale che si svolge dal centro verso la periferia del CD.

Il lettore CD legge i valori memorizzati nei bump incisi sul CD attraverso una luce laser e una lente. Il raggio laser, riflettendosi sulla superficie del CD, permette di determinare la presenza di bump e di zone piane (che riflettono la luce in modo differente). Riconoscendo le sequenze di bump è possibile ricostruire il singolo byte che era stato digitalizzato sul disco.

Infine i valori binari letti vengono nuovamente convertiti in un suono che viene inviato alle casse del proprio stereo (conversione digitale-analogica).

Confronto fra dischi e CD

Nel confronto fra CD e dischi ritroviamo i vantaggi della conversione in digitale di cui abbiamo accennato nella precedente lezione e in particolare:

 

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