CD 플레이어의 원리의 이해(오토사운드2000년2월원고)

CD란 컴펙트 디스크(COMPACT DISC)의 약자로서 지금까지 사용되었던 접촉식 아날로그 기록매체와는 달리 음성신호를 디지탈신호로 변환하여 CD에는 0과 1의 디지탈신호로 기록된 것을 레이저 빔을 이용한 비접촉 방식의 픽업(PICK UP)에 의하여 디지털 신호를 재생하여 그 신호를 음성신호로 변화 시키는 디지털 오디오 디스크(DIGITAL AUDIO DISC)를 말한다. 1.LP에서 CDP로의 발전 CD 이전에 우리에게 가장 친숙하였던 그렇지만 불행하게도 구조상,여건상 카 오디오에는 적용되지는 못하였던 전축(전기축음기)인 LP(LONG PLAY) 레코드가 있다. 지금은 CD에 밀려 거의 골동품으로 전락되고 있으나 재생시에 노이즈는 나지만 뭔지 모르게 따뜻한 느낌때문에 요즘 발매되는 CD에 가끔 곡과 곡 사이의 무곡부에 LP의 "지지지직"하는 노이즈를 삽입하거나 LP명반들을 편집하지 않고 그대로 CD로 옮기는 경우도 있다. LP의 고안자는 미국의 P. 골드마크이며 1948년 미국의 콜롬비아사에 의해 최초의 LP판이 발매된 이후 1957년 영국의 웨스트 레이크사에서 스테레오 음반을 발매하여 현재까지 왔다. LP와 CD를 비교해 보면 요즘 흔히 말하는 아나로그와 디지털의 차이 기본적인 내용은 다르지만 기본적인 데크 메커니즘의 원리는 비슷하며 역시 원조는 LP에서 응용된 것이다. 간단히 비교해보면 디스크를 회전시키는 모터 구동부 및 디스크의 신호를 읽어 주는 픽업장치로 구성되어 있다. 2.CD의 음 기록방법 CD의 기록면에는 피트(PIT)라는 크기가 조금씩 다른 구멍이 회전하는 선을 따라 뚤려있다. 이 구멍의 길이는 9가지로 구분되며 가장 작은 구멍의 길이를 3T라고 하면 3T~11T까지로 구분되며 구멍의 깊이는 0.11um이다. 피트의 폭은 0.4~0.5um로 트랙간의 간격은 1.6um이며 가장 작은 3T의 길이는 약0.9um이다. 음의 기록은 0과1의 디지털 즉, 피트가 없는 상태와 있는 상태로 기록이 된다. CD의 특징은 디지털 신호로 기록이 되기 때문에 사용 중에 생기는 표면의 상처나 지문이나 먼지,이 물질이 묻어도 오류정정기능의 한도 내에서는 기록시의 0과1로 수복가능한 것이다. 3.CD의 기록내용 CD는 보통 폴리카보네이트(POLYCARBONATE)재질의 투명원반에두께는 1.2mm로 중심에는 디스크가 로딩될때에 중심을 잡아주거나 회전할 때의 편심을 방지하기위한 15mm의 구멍이 있다. 디스크의 외경은 현재사용 되는 12Cm 기준으로 하면 다음과 같다. CD는 이전의 LP와는달리 음의 기록순서가 디스크의 중심을 기준으로하여 안쪽에서 바깥쪽의 순서로 기록이 되어 있다. 녹음 시간은 최대 74분 42초이며 곡 수는 99곡까지도 가능하다. 중심쪽으로부터 45mm까지는 디스크가 턴테이블에 안착되는 공간이므로 어떠한 데이타도 기록할수 없으며 46mm~50mm까지는 리드인 영역(LEAD IN AREA)이라 하여 "TOC"(TABLE OF CONSTANTS)라하여 전체 디스크의 기록내용 즉, 전체의 곡 수 각곡의 연주시간 및 전체의 연주시간 각곡의 시작부분 등의 목차가 반복되어 기록되어 있어 다소의 에라가 있어도 DATA를 읽어내도록 되어있다. 이유는 TOC 데이터에 CD의 모든 정보가 수록되어있기 때문에 그 내용을 파악하지 못하면 제일 중요한 음악을 읽을수도 찾을수도없기 때문이다. 참고로 CD가 플레이어에 처음 삽입되면 처음으로 TOC 데이터를 읽는데 메이커에따라 소프트 웨어 내용이 다르겠지만 그때의 표시는 "TOC LEAD","LOAD","CD"또는 전체 연주시간등을 표시한 후에 "T-01"등을 표시하며 음악의 재생이 시작된다. 또한 곡의 수가 많아지면 TOC를 읽는 시간도 조금 더 걸린다. 50mm부터 116mm까지는 프로그래밍 영역(PROGRAM AREA)으로 음악 등의 DATA를 기록한다. 116mm~117mm사이에는 리드아웃 영역(LEAD OUT AREA)이라하여 2Hz의 신호가 0.5mm폭으로반복되어 기록되어 있다. 이 신호를 이용하여 전체연주가 종료됨과 함께 곡의 처음으로 픽업을 이동하여 처음곡의 연주등으로 이용된다. 이 리드아웃영역의 위치는 CD전체를 사용하였을때에 116mm이고 디스크에따라 연주시간이 다르기때문에 마지막곡이 끝난 다음에 기록을 한다. 4.8Cm CD의 사용방법과 주의사항 가끔은 현재보편적으로 사용되는 직경12Cm의 디스크보다 작은 8Cm의 작은 디스크를 가지고 계신분도 있을것이다. 8Cm 디스크는 일본등지에서 과거에 많이 사용되었던것으로 가수의 싱글 앨범으로 2~3곡에서 많게는 4~6곡까지 기록되었던 CD로 일명 싱글 도넛츠판이다. 이제는 일본에서도 소멸되어가는 시점이지만 사용시에는 주의가 필요하다. 일반 헤드유닛에서는 8Cm CD가 사용 가능한지는 사용설명서에 표기가 되어있고 그렇지못한 경우에는 8Cm CD를 집어넣으면 메커니즘의 센서가 이를 감지하여 다시 뱉어내는 보완장치가 되어있다. 하지만 가끔 메이커의 기술수준에따라 CD를 먹어버려 고장이나는 제품도 있으니 사용 설명서를 확실히 읽어본후에 사용할 필요가 있다. CD체인쳐에는 거의 사용이 불가능 하나 꼭 필요한 디스크라면 일본에서 12Cm 아답타를 사용하면 된다. 구조는 직경 12Cm의 플라스틱에 8Cm CD를 끼울수있게 만들어져 있다. 5.CD 취급시의 주의사항 1)CD를 헤드유닛이나 CD체인져의 메가진에 넣을때에는 CD의 바깥면이나 가운데 구멍을 잡아 디스크의 기록면에 상처나 지문 이물질이 묻지않도록 주의하여야 한다. CD의 기본 특성상 기록면의 조그마한 상처나 이물질에는 에러 정정에의해 보상이되지만 작은상처들이 모여 레이져빔의 투과 반사를 방해하여 기본 한계를 넘어서버리면 음이 튄다던지 아니면 음이 한곳에 멈추어 북소리 비슷하게 "딩딩딩딩…"하는 에러가 발생된다. 2)CD의 인쇄면에도 상처가 생기지 않도록 주의해야한다. →대부분이 디스크의 기록면만 중요시하여 디스크제목등 글씨가 인쇄된면은 소홀이하여 CD를 뒤집어 마구 취급하거나 볼펜등의 날카로운 물건으로 글씨를 쓰는경우도 있는데 디스크의 글씨 인쇄면에는 기록면의 피트면의 반사면이 있기때문에 상처가 생겨 구멍으로 레이져빔이 통과하여 에러가 발생하니 주의해야한다. 특히 CD의 글씨 인쇄면의 색깔이 알미늄 은박지색 즉 전체면이 인쇄되지않고 일부 글씨만 인쇄된 디스크의 상처는 데이터 기록면의 상처보다 치명적인것을 알아야 할 것이다. 3)직사광선에 장시간 방치하지 않을 것. →직사 광선에의 해 디스크의 재료가 변질될 수도 있다. 4)디스크를 강제로휘게한다든가 고온 다습한 장소에 보관하는 것은 피해야한다. 6.CD의 특징 1)넓고 평탄한 주파수 특성을 가진다. →20Hz~20KHz 공차 약±1dB(비교 LP:30Hz~20KHz 공차 ±3dB) 2)비접촉식이기 때문에 와우 플러터가 측정한계 이하이다. 3)음의 찌그러짐이 적다. 4)신호대잡음비,다이나믹 레인지,스테레오 분리도가 좋다. 5)음악의 선곡시간이 빠르고 프로그램의 기능에따라 곡의 순서도 바꾸어 들을수 있다.