|
Datafiler:
Här är det ganska enkelt. Antingen stämmer informationen som är avläst med de checksiffror som följer med eller också stämmer den inte. Om den inte stämmer hanteras problemen på olika sätt tills man är säker på att det inte finns några fel Därefter fortsätter man avläsningen med nästa stycke information.
Skulle man misslyckas av olika orsaker att återskapa exakt den information som skall finnas så stoppas avläsningen och man får meddelande om läsfel.
Antingen får man alltså rätt information eller ingen alls. Man kan i stort sett räkna med att det aldrig inträffar att informationen är felaktig. Givetvis kan en fil vara felaktig, dvs den är lagrad felaktigt eller har på annat sätt blivit korrupt, men dessa fel har då uppstått innan den trasiga/felaktiga filen lagrades. Det är normalt sett heller inget man behöver räkna med som normalt.
Likaså kan det givetvis inträffa att du inte kan läsa en viss fil på grund av att den blivit felaktig. Men du råkar ytterst sällan ut för att en läsbar fil som innehåller riktig information läses av felaktigt. Antingen får du det som finns på disken eller ingenting.
Det är också viktigt att veta att jitter, som är problematiskt för audioavspelning, inte alls spelar någon roll när det gäller data. (Jitter förklaras nedan - läs gärna också länkarna längst ner på sidan)
Audio-CD:
Men varför gäller då inte detsamma för digitala ljudfiler? Fil som fil kan man tycka. Men problemen uppstår i samband med att informationen skall överföras till analog information dvs ljud. Och detta oberoende av om du använder en audio-CD-spelare eller en CD-ROM-läsare i datorn. Båda behandlar audioinformationen efter samma regler.
Felen vid avspelning av en audio-CD (eller CDR) kan uppstå vid följande tillfällen och säkerligen även på andra sätt än de jag går igenom nedan.
Avläsning av CDn
Alla vet nog vid det här laget att en CD består av en massa gropar och höjder som avläses med hjälp av en laserstråle. Den framställda digitala koden i form av ettor och nollor omvandlas till analoga signaler i en D/A omvandlare. Många tror att en nolla t ex är höjderna på CDn och att ettorna är groparna eller tvärtom. Så är det emellertid inte. Groparna och höjderna är alltid nolla. En etta är alltid en förändring av tillståndet. Dvs går du från en höjd till en grop så är det en etta. Från en grop till en höjd är också en etta.
Höjd/grop/höjd = 01010. Längden på gropen eller höjden talar om hur många nollor det är efter varandra. Det kan endast finnas en maximal längd på en grop eller på en höjd. Reglerna är ganska komplexa och till för att minimera felen.
Det finns ett stort antal felkorrigeringskretsar för att hantera felaktig information i filer som skall avlyssnas.
Skulle en bit information vara helt omöjligt att korrigera så föreställer man sig att den skulle varit något mellan den förra och den nästa delen. Och så får du något mittemellan.
Felkorrigeringen sker i flera steg och du kan läsa mer på
http://www.cdrinfo.com/ där detta förklaras mycket tydligt.
Hur kan då felen uppstå?
Ja den enklaste varianten av fel är att disken helt enkelt är smutsig eller repig. Eftersom informationen inte ligger lagrad direkt efter vartannat så klarar spelaren ganska stora repor eller smutsfläckar. Men ibland kanske du har upplevt att en CD slutar fungera och musiken spelas om och om igen som på den gamla goda 78-varvs tiden.
Fel i gjutningen av höjder och gropar kan också ställa till det. Laserstrålen kan helt enkelt inte avkoda CDn på rätt sätt.
En annan felkälla kan vara att det kommer in ströljus i den fotodiod som skall koda av reflexerna från CDn. Tvärt emot vad många tror så är fotodioden känslig för allt ljus. Om du tänder en skrivbordslampa ovanför en öppnad CD-spelare samtidigt som du mäter utspänningen från fotodioden så skall du se att det inte alls är svårt att få ett lika stort utslag som du får vid avspelning av en CD. Det är alltså fullt möjligt att störa ut nyttosignalen i form av reflexer från CDn genom att tillföra starkt ljus utifrån så att spelaren överhuvudtaget inte kan läsa CDn.
Detta har påvisats även av CD-spelartillverkare (bland annat Luxman) och många tillverkare av högklassiga CD-spelare ser också till att det inte kan komma in något ljus i spelaren under avspelning.
Vissa tillverkare förser sina spelare med mattsvart schakt där CDn roterar eller klär insidan av schaktet med svart plysch.
En variant av detta är de tweak som går ut på att försöka minimera det ströljus som laserdioden sänder ut. Alltså det ljus som inte används för att avkoda CDn utan som "blir över". Hit hör gröna pennor, svart färg, sandpapper på kanten av CDn, fasning av CDns kanter mm.
Inverkan av detta diskuteras framför allt av dem som inte har hört hur stor skillnaden faktiskt kan vara. Denna typ av skillnader kan också komma in under rubriken Vi hör olika.
Andra felkällor kan vara problem med exaktheten i avgjutningen av gropar eller höjder. Om inte kanten är 90 graders vinkel kan man få en felavläsning på grund av att lasern luras att få en felaktig uppfattning om gropens storlek.
Detta kan alltså ge upphov till distorsion på grund av felavläsning.
Hanteringen av den digitala signalen En av de vanligaste missuppfattningar som jag stöter på är att den digitala signalen är oförstörbar. Detta är helt fel. En digital signal är minst lika känslig som en analog signal men den är känslig för andra saker.
Fysikens lagar gäller i allra högsta grad för en digital signal. Det gäller att förstärkare och kablar förmår att hantera dessa snabba signaler utan att det blir förluster, reflexer eller annan distorsion. Här gäller det dels att ha högt frekvensomfång (många MHz) samt mycket låga störnivåer. Radiovågor och andra störsignaler kan lätt ställa till det och blanda sig med en digital signal om man är ovarsam.
Läs gärna mer om The Myth of Digital Sound
En digital signal består av 0 (= 0V) och 1 (ofta = 5V). Så snart spänningen stiger över 2,5V så är det en etta. Om spänningen ligger mellan 0 och 2,5V så är det en nolla.
Lätt som en plätt. Men om flanken på förändringen från 0 till 5V sluttar i stället för att vara 90 graders vinkel så får du en förskjutning i tiden. Omslaget mellan 0 och 1 kommer helt enkelt för sent. Skall det alltså se ut så här _| men i stället ser ut så här _/ så är det klart att omslaget mellan 1 och 0 blir försenat.
En dataström som ser ut såhär: 01000100010 är när det gäller en datafil exakt detsamma som 01 00 01000 10 dvs du har tidsfel i dataströmmen. Detta kallas jitter och är en vanlig distorsionsform på digitala signaler. Den kan uppstå på olika sätt men är definitivt hörbar när du lyssnar på informationen. Om du alltså skall LYSSNA på ettor och nollor så MÅSTE dom komma rätt i tid - dvs utan jitter. Skall du endast kopiera en datafil så spelar detta ingen som helst roll.
Bob Katz har skrivit en mycket en bra artikel om Jitter. Klicka först på "Media/Articles" och sedan på "Jitter". Mycket intressant.
Likaså om 0V inte är riktigt 0V eller om 5V inte är riktigt 5V.Då kan du lätt få fel. Det vill säga att spänningsmatningen är synnerligen viktig. Inte minst jordpotentialen. I en CDspelare så är det vanligt att det sker överhörning mellan de olika digitala kretsarna via spänningsmatning eller jordplan.
Detta ger sig tillkänna i distorsion. Många anser av detta skäl att det är viktigt att felkorrigeringskretsarna arbetar så lite som möjligt för att inte i onödan smutsa ner spänningsmatningen. Överhörning kan också ske via luftburen information av typen radiosignaler.
Rätt hanterad är en digital signal ganska oöm men det är mycket i en CDspelare som gör att signalen påverkas på olika sätt.
Det är detta som bland annat skiljer en dyr spelare från en billig - att man tagit hänsyn till många av dessa problem.
Den digitala utgången måste till exempel ha en tillräckligt stor bandbredd och en tillräckligt låg utgångsimpedans annars får du ofelbart påverkan på signalen - en påverkan i form av jitter som sannerligen är hörbar. Att hantera dessa problem är ingalunda något fenomen som är känt av "guldöron" utan är i högsta grad erkänt även av teknikerna.
Men det är skillnad på att veta hur man skall göra och att tillverka en superbillig apparat med alla de åtgärder som krävs för att det hela ska fungera optimalt. Lika väl som det går att göra en bil som fungerar helt fantastiskt för runt en miljon så går det att få fram en bra CDspelare för 250 tusen.
Problemet är oftast inte okunskapen hos tillverkaren utan bristen på pengar hos oss konsumenter. Genom att göra det vi själva kan göra så kan vi i alla fall komma en bit närmare Nirvana.
En intressant egenskap hos jitter är att det (oftast?) försvinner då man kopierar signalen. Detta eftersom man vid hantering av datafiler inte är intresserad av tidsfel. Det betyder ju ingenting, dvs när signalen läggs på t ex en hårddisk eller kopieras till en CDR så sker detta med inget eller betydligt mindre jitter.
Det intressanta kan då inträffa att en kopia av det ljud som kommer från det digitala mixerbordet (med gott om jitter - det kan uppstå varhelst en digital signal passerar en förstärkare eller kabel.) låter bättre än originalet. Jittret "försvann" vid kopieringen till ett lagringsmedia (till exempel hårddisk) eftersom tidsparametern inte kommer med i en digital signalkopiering. Detta är alltså välkänt bland dem som spelar in digitalt men låter som rena nojan då man är van vid analoga resonemang. I den analoga världen kan inte en kopia vara bättre än ett original men i den digitala världen är det fullt möjligt.
Det finns ju också de som envist har hävdat att en CDR-kopia låter bättre än original-CDn. Skratta inte ut honom/henne innan du har tagit reda på fakta :-)
Omvandlingen till analog information
Digital till analogomvandlaren, i dagligt tal kallad D/A omvandlaren är hjärtat i en digitalanläggning. Där sker omvandlingen från 1or och 0or till en analog signal. Detta kan också göras på olika sätt och med olika precision.
Här räcker det med att konstatera att konstruktionen av omvandlaren och spänningsmatningens renhet ger stora och mätbara skillnader i distorsion.
Spänningsmatningen kan man arbeta med som amatör men att göra en egen D/A-omvandlare är inte så lätt. Här är man hänvisad till de olika tillverkarna och skillnader mellan dessa är värt ett eget avsnitt. Kanske blir det ett så'nt nångång...
Hanteringen av den analoga signalen
Nu är vi inne på helt traditionell analogteknik. Här är väl också oenigheten mindre om att man kan höra skillnader. De flesta personer kan höra skillnad på förstärkare A och B. Detta avsnitt skulle dock handla om den digitala signalen...
|
Följ oss på Facebook