Wie herinnert zich de slogan van Sony nog uit 1982 bij de introductie van het nieuwe medium, de cd? Het was Perfect Sound Forever en nagenoeg de hele audio industrie viel er als een blok voor. En zoals met zoveel zaken die op het eerste gezicht fantastisch lijken, viel het perfecte van de sound al snel best tegen.
Nu zo’n 27 jaar later staan de zaken met betrekking tot digitale audio er een stuk anders en florissanter voor dan bij de introductie. Laten we eens een aantal zaken de revue passeren en we beginnen met een boude uitlating: een muziek cd is geen digitaal medium. Digitaal is een techniek om gegevens in twee statussen weer te geven; positief en niet-positief gerepresenteerd door een 1 en een 0. Zo’n 1 of 0 wordt een bit genoemd en een groep bits is dan weer een byte die samen met andere bytes weer een woord kunnen vormen. Terug naar de audio cd. Op een audio cd is met de beste wil van de wereld geen bit te vinden. Even ter verduidelijking, op een data cd zijn deze wel te vinden. Op een audio cd zijn patronen van landen en velden te vinden. Landen en velden zijn onder een microscoop te zien als putjes van verschillende lengte die afgewisseld met vlakke stukjes in een spiraal van binnen naar buiten lopen.
De putjes kunnen negen verschillende groottes hebben die T3 tot en met T11 worden genoemd. De ontwerpers bij Philips en Sony hebben een ongelofelijke taak volbracht om een digitaal signaal dat bij de opname wel degelijk uit ‘echte’ nullen en enen bestaat op een compact medium over te zetten. Wat hebben ze daarvoor gedaan? Ze hebben een van de factoren die een golf, een sinus, bepaalt achterwege gelaten. De factor tijd ontbreekt in het signaal op een audio cd. Dit is mogelijk doordat er een constante is opgenomen in het geheel. Deze constante is de sample klok die een vaste frequentie heeft van 44,1KHz. Dit scheelt veel ruimte als het muziekbestand wordt opgeslagen. Een andere vinding is de representatie. Door het idee van nullen en enen achterwege te laten omdat deze te veel leesfouten veroorzaakte op de uiterst kleine schaal waarop alles zich afspeelt, kon men zich richten op een andere representatie van het signaal. Door nu af te spreken dat er altijd een 0 wordt gelezen elke keer als de sample klok een tik geeft behalve als op dat moment er een overgang is van een land naar een put en van een put naar een land is er ook een nullen en enen patroon uit te lezen, maar dan zonder de mechanische problemen. De putjes komen met een constante snelheid langs de laser, daarom draait de cd met een variabel toerental van snel naar langzaam als er van binnen naar buiten van de schijf wordt gelezen.
Om de gegevens te representeren met de negen verschillende putlengtes is nog een stap genomen. Ter voorkoming van een onjuiste vertaling van bit informatie naar putjes, wordt de bit informatie met een zogenaamde Eight to Fourteen modulatie van 8-bits woorden omgezet naar 14-bits equivalent ervan. Een EFM getransformeerd woord heeft altijd tenminste twee opeenvolgende nullen en nooit meer dan 10 opeenvolgende nullen. Dus een ‘woord’ of putje op een cd is nooit korter dan 3 bits en nooit langer dan 11 bits. Deze putjes worden daarom T3 tot en met T11 genoemd. Probleem opgelost zou je denken toch? De laser heeft het makkelijker gekregen en leesfouten zijn zo verminderd. Een algoritme maakt van de resulterende nullen en enen weer een keurig signaal dat door de Digital to Anolog Converter, de DAC opzijn beurt wordt omgezet in een analoog audiosignaal. Helaas, was het maar zo eenvoudig. Er moest nog een ingenieus foutcorrectie systeem worden toegevoegd.
