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虹色のせんべい 1998年6月11日作成
１９９２年にあの有名ＡＶ（もちろんオーディオ＆ビデオの意味で、あなたのご想像とはちょっとだけ違います）総合メーカーによって開発されてから、早や、６年。最初はなかなか売れずに低迷していたけれど、密かに音楽マニアに注目され、私などはアドリブの練習に活用していたものですが、最近は、メディアも随分安くなったこともあり、ＭＤは音がいいなどとも云われ、ようやく普及の兆しが見えてきました。そこで、だれもが疑問に感じている ＜ ＭＤ・３つの謎 ＞ に迫り、解明します。音楽マニア必読ですよ！！ それと付録に、ＭＤの仲間のＭＯについても少し解説します。ＭＤはＭini Discの略ですが、ＭＯはＭagneto Opticalですので、同じＭでもかなり意味がちがうのはご存知でしたか？なに！もちろん知ってる、って。こりゃまた、お呼びでない。
＜ひとつ＞ なぜ、虹色なのか？ ま、虹色といっているのは実は専門的な話なのです。 ＭＤはＣＤの延長線で開発されていますので、話はＣＤに遡りますが。ＣＤを作る時には開発した会社が作成した規格を基にします。もともと、ヨーロッパで開発されたので、多分、ヨーロッパの人が遊び心でＣＤ（その当時はオーディオ用しかなかった）規格書のことをRed Bookと名付けました。開発時の秘密保持のため、そう呼んたのかも知れません。 その習慣が後に開発されるＣＤのアプリケーションにも適用され、それぞれの規格書に色を付けるようになったのです。ちなみに、パソコンで良く使うＣＤ−ＲＯＭはYellow Bookと呼ばれています。まとめると下表のようになりますが、専門家でもすべてを云える人は少ないですからこれを憶えておくと業界人になれますよ！
＜ふたつ＞ どうしてあんなに振動に強く、音飛びしないのか？ ＭＤに入っているデータは１秒間に１.４Ｍbitの速さで読み出され、１Ｍbitの半導体メモリに一度、蓄積されます。その後、データは０.３Ｍbitのスピードでデコードされ音楽が聞こえる訳ですが、その状態を下の図を見て説明しますと、ＭＤという水源から、ピックアップという蛇口を通して、データである水が、メモリという屋上にある水槽に一時的に貯水されます。そして、家庭の風呂桶に供給される状態を想像してみてください。 そうした時、上の水槽から出ていく水の量より、入ってくる方が多いので、水槽はいつもは満タンになっています。そこで、振動などがあって蛇口が締まっても、下の水槽に流れ込む水は途切れないことになる、ということです。 もちろん、長い間、入ってくるデータがなければ、水はなくなってしまいます。その時間は約３秒間です。従って、３秒間以上、振動し続けると『音飛び』が発生します。自分のＭＤプレーヤでお試し下さい。当然ながら、プレーヤが壊れることはありませんのでご安心ください。 発売当初、ＭＤの売り込みに躍起になっていた某ＡＶメーカーの売り込み担当者は、ＭＤがショックに強いところを見せるために再生中のＭＤプレーヤを振って見せて、ほら、何でもないでしょう、とやるのですが、心の中では１，２，３秒とカウントして振るのを止めていた、という苦労話を後から聞いたことがありました。
＜みっつ＞ あんなに小さいのに７４分も録音できるのか？ ＣＤは１２ｃｍの大きさで約７０分程度しか収録されていないのに、なぜ、ＭＤはあのサイズで７４分も記録できるのだろう、と思われるでしょう。話は簡単で、画像ファイルで良くやるように音声データを圧縮しているからなのです。 ＭＤもＣＤと同様に、音声信号をサンプリング周波数４４.１kHz、量子化１６bitでデジタル化しています。ＣＤではそのデータを記録するのですが、ＭＤでは、その信号から、さらに実際の音として関知される信号成分だけを抽出して、元のデータ量の約１／５に圧縮されます。上の図で説明しますと、毎秒１.４Ｍbitの水量を絞って０.３Ｍbitの消費量に節約するということです。 データ圧縮というのは、画像でも経験しますが、ちょっと画質が落ちたりしますよね。そうそう、例のあれ。肝心なところの鮮明度が落ちるんだから。それはともかく、ＭＤは元の音質をくずさないように工夫して圧縮していますから、最近では、音がいい、なんて聞かれます。きっと、開発者もほっと、胸を撫で下ろしていることでしょう。 従って、この圧縮があるからこそ、＜ふたつ＞目の謎が実現可能になる訳です。
このような秘密（苦労）があって何気ないＭＤがあるのですが、さらに驚くべき最新技術が詰まっていることをＭＯのことを混ぜながら真実に迫まりましょう。
ＣＤは基板に凸凹を作ってデータを記録してそれを再生します（第１図）が、ＭＤはデータを記録する場合、光磁気記録という方式を使います。光磁気記録というのは光によってある温度（キュリー点）まで熱せられた磁気層に磁場を負荷すると、反射した光の偏光角が変化する磁区が形成できるという原理（カー効果）を使っています。 この偏光する角度をカー回転角と呼び、その変化量は０.3°程度とごくわずかです。そのわずかな変化量を上下２層の多重干渉皮膜と反射膜によって強調し、１°程度の変化にして再生します。 第２図はＭＤの記録の場合ですが、磁気層の温度を上昇させるための光強度は一定（ＤＣ）にしておいて、磁界強度をデータ信号に応じて変調（ＡＣ）すると、データの長さに応じた磁区が変調信号と同じく正負の方向を向き、信号が記録されます。これを磁界変調方式と呼びます。 再生の時は正負の方向を向いた磁区に光を照射すると黒い矢印のように偏光面は変化していますので、その反射光の変化をビームスプリッタを通して検出すると変調した信号と同じ再生信号が得られると云う訳です。もちろん、再生時には磁界を与える電磁石は不要になります。
”１” ”０” ”１” ”０” 第１図 ＣＤの再生 第２図 ＭＤの記録の場合 第３図 ＭＯの記録の場合 一方、第３図のＭＯでは、ＭＤの場合と基本は同じなのですが、ちょっと違っていて、磁界強度は一定（ＤＣ）にしておいて、磁気層の温度を上昇させるための光強度をデータ信号に応じて変調（ＡＣ）するというようなことをやっています。結果としてできた磁区はＭＤと同じような信号が記録されます。これを光変調方式と呼びます。再生はＭＤの場合と全く同じです。 この差はどうして生まれたか？と云いますと、開発時期の早いか遅いかの違いでありまして、開発の早いＭＯの時代には小さな磁区を作るために光のスポットを小さく絞る技術はあったのですが、小さな磁区を発生するためにディスクを傷付けずに最接近できるようなような電磁石を作る技術がなかったのです。 ＭＤではそのためにフロッピーディスクのドライブのような小さな磁気ヘッドを使用しています。そして、この磁界変調方式を採用できたためにテープの録音と同じようにオーバーライトが可能になり、記録時間の短縮をも実現しています。ちなみにＭＯの場合はオーバーライトできませんので、一度消去してから記録するという方式を採用しています。 つまり、プロ用として使用されているＭＯよりも、誰もが持っていてアウトドアでも手軽に使えるＭＤの方が最先端技術を駆使している、という事実に驚きませんか？そして、この最先端技術は未だに独走しているのですから、驚きを隠せません。 最後にＭＤのディスクの構造を示しますので参考にしてください。
保護膜層（紫外線硬化型などの樹脂） 反射膜層（アルミなどの皮膜） 多重干渉皮膜（酸化珪素SiO2,窒化珪素SiNxなど） 光磁気記録層（テリビウム鉄コバルトTbFeCoなどの強磁性体合金） 多重干渉皮膜（酸化珪素SiO2, 窒化珪素SiNxなど） 基板（ポリカーボネートなど）
内容についてやさしく説明できないかったのは私自身が良く理解していないからであると反省しています。さらに、わかりやすく改善していきますので、ご容赦ください。 このページについてのお問い合わせやご質問は koji.akita@nifty.com までメールください。 |
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