CD Kanten anfasen

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Die "digitale Schärfe" im Sinne von lästigem Beiwerk bei der Wiedergabe hat viele Musikhörer irritiert und darin bestätigt, daß digital nicht gleichzusetzen ist mit "optimal" - viele Versuche wurden gemacht, um die hörbaren Schwächen der CD zu verbessern. Ein Teilsapekt ist die optische Abtastung der CD mit einem Laserstrahl, dessen Interferenzprodukte bei der Reflexion in  "Pit"  gegenüber "Land" den wesentlichen Unterschied zwischen digital "1" und "0" ausmacht.
Alle diffus abgelenkten Laseranteile, die zum Ausgangspunkt zurückkehren, mischen sich als Störung in den Abtastvorgang ein und erzeugen Rauschkomponenten oder womöglich zyklische Muster. Dabei spielt der Außenrand und das Mittelloch eine bedeutende Rolle, da sie beide senkrecht zum Radius stehen, genauso wie die Flanken der Pits.
Selbst wenn idealerweise die Pits als senkrechte Vertiefungen angenommen werden (ohne Badewannen-artige Seitenschrägen) wäre aus der Bündelungsform des Strahls zu erwarten, daß seitlich reflektierte Anteile des Strahls ausbrechen und auf der senkrechten Achse dazu (der reflektierenden Fläche, Pitflanke)  sich fortbewegen. Aus der Geometrie ist das der Radius und sowohl Aussenrand als auch Mittelloch haben ihre Flächen senkrecht dazu, reflektieren also diese Strahlanteile zurück auf den Weg, auf dem sie kamen.

Schon lange gibt es die Idee, diese Strahlanteile zu dämpfen, indem die Kanten schwarz oder grün angemalt werden. Dr. Schrott (München) zeigte auf, daß schwarz (Edding3000) wirkunsgvoller als grün wirkt, da schwarz alle Spektralanteile dämpft, während grün sehr schmalbandig bleibt und nicht unbedingt die Komplementärfarbe zu dem Rot des Laserstrahls darstellt, dann eben weniger wirksam ist. Das rote Licht des Lasers ändert die Geschwindigkeit im Polycarbonat, damit wird die Wellenlänge von 780nm auf 500nm verschoben, entsprechend Farbe grün in Luft #00ffd7.

Einen Schrittt weiter geht die Methode, die Kanten anzuschrägen. Sie wurde durch Dipl.-Ing. Wolfgang Schneider (Braunschweig) entwickelt, nachdem er die Wirkung der geschwärzten Kante als Verbesserung empfand.
Bei den verschiedenen Winkeln, unter denen die CDs angefast wurden, stellte sich eine  Winkel-Konstellation als besonders wirksam heraus: 36/54 Grad. Wer mag, schwärzt diesen angeschrägten Bereich zusätzlich.
Werkzeuge zum CD-AnfasenDiverse CDs wurden unter verschiedenen Winkeln mit den abgebildeten Werkzeugen eingespannt und auf einer Drehbank abgedreht/angefast. Die roten Gummischeiben dienen dem Schutz der CD gegen Kratzer und anderer Beschädigungen wie Druckstellen. Außerdem verhindern sie ein Verrutschen der CD in der Halterung. Links mit CD die Vorrichtung zum Anfasen außen, rechts die aufwändige Vorrichtung zum Zentrieren und Anfasen innen.

Außerdem läßt sich auch bei der verwendeten schwarzen Farbe eine Optimierung durchführen. Empehlenswert ist der Daxoflext Haftlack VMCH 85 Fartbton stumpf matt der Fa. SIL Lackfabrik Betramstr. 5 31863 Coppenbrügge-Marienau Tel. 05156 1662 Fax 05156 8316

Auch CDRs profitieren von der Maßnahme - bei der Aufnahme wie bei der Wiedergabe.
Ein weiterer Aspekt ist die mechanische Rundheit auf das Mittelloch bezogen. Eine Unwucht verursacht Nebeneffekte.  Das Abdrehen auf gleichmäßige Kreisform sichert  bessere Auswuchtung der Scheibe.

Mit dem Gläss CD- Improver kann die CD mit einem Tischgerät unter dem bewährten Winkel angeschrägt werden. Das Gerät basiert auf der zuvor beschriebenen Grundidee.

Hier der Original-Artikel von Dipl.-Ing. Wolfgang Schneider:
Ein experimenteller Ansatz, um Laser-Streulicht innerhalb CDs krasser abzuschwächen, (ergänzte Fassung)

Konzept: Das Prinzip des Winkelspiegels ist weiterentwickelt, hier zum Winkelabsorber. Dafür umstrukturiert worden ist der Rand einer CD, dessen Ecken auf einer Drehmaschine schräg angeschält worden sind. Die erhaltenen Winkelflächen ( Skizze 1 ) sind eingefärbt mit der bekannten hochabsorbierenden schwarzen Optikerfarbe. Ein Mehrfachanstrich, deckend, ist notwendig. Von außen betrachtet bilden beide Schälflächen eine ringförmige "Schneide", von innen her eine V-förmige Rundum-Rinne.

Wirkungsweise: Durch den CD-Kunststoff hindurch möge sich vagabundierendes Laser-Irrlicht randwärts ausbreiten. Je enger der Spitzenwinkel der geschwärzten Auffangrinne ist, desto öfter wird jener Laserstrahl an ihren beiden Grenzflächen anbandeln, sein Fortlaufen wird eingeklemmt. Mit jedem einzelnen Auftreffen wird ihm Intensität entzogen, er läuft sich tot" ( Skizze 2 ). Letztlich wird nur ein krass gedämpfter Strahlrest in den Innenraum der CO zurückkehren. Für den Spitzenwinkel hat sich hierbei ein Kompromiß bei 40° ergeben.

... handwerkliche Praxis: Auf der Drehmaschine eingespannt ist die CD zwischen zwei weichen Reibscheiben. Exzellente Haftreibung hierfür bietet die "Non-Slip-Folie", als Rollenware in Sanitätsfachgeschäften beziehbar. Nacheinander schält sich der Schneidstahl von beiden Seiten her langsam in das Kunststoffmaterial unter einem Winkel von jeweils 20°. - Vorsicht: Hierbei sind anfänglich einige CDs in ihrer Randzone aufgerissen. Daher darf der Stahl nur behutsam vorgeschoben werden. Letztlich: Der CD-Rand ist mittig ausgespitzt ( Skizze 1 ). Fertig.

Für die Wandung des CD-Lochs hingegen ist eine schwarze Einfärbung nur von untergeordnetem Nutzen.

Nebenvorteil: Eine .."ausgespitzte" CD ist auch mittels kurzer Fingernagel leichte hochhebbar, was noch "griffiger" gelingen wird durch eine asymmetrische Randform nach Prinzipskizze 3: hier liegt die Absorptionsrinne oben; deren Winkelflanken bestehen aus einer Anschrägung ( Fase) einerseits sowie dem unbespielten Randbereich der CD-Oberseite. Bei gleicher Einschnitt-Tiefe in den Rand von ca. 1,7 wie beim symmetrischen Typ (Skizze 1) verengt sich der Spitzenwinkel auf günstigere 36°.  Erleichterte Gestaltung: maschinell ist nur eine einzige Fase zu drehen, zur CD-Herstellung ist die Gießform geringfügig zu ändern.

Auf dem oberen Randbereich sind noch Reste des ehemaligen Konservierungs-Klarlack vorhanden, sollen diese vor dem Mehrfachanstrich mit Absorberfarbe entfernt werden, Feinschmirgelpapier + Hobby-Fräser helfen dabei.

Erwirkte Klangbereinigung: Klangminiaturen freigelegter, laute Stellen weniger harsch Billigpreis-CDs mit ihrer zuvor "kratzigen" Streicherwiedergabe haben am meisten profitiert: sie entfalten sich ausgeglichener, "freitragender". Es "nervt" weniger, lange zuzuhören - Kritik: Entferntere Musikinstrumente sind mit ihren Einsätzen ( Impulsen) jetzt weniger hervorstechend; zwar eher wie im Konzertsaal zu hören, andererseits schwächer konturiert und "entschärfter" als vor der CD-Behandlung. Dies geht evtl. auf Kosten der Tiefenortbarkeit.
------- Wolfgang Schneider (Dipl.-Ing. TU)-----
 

Eine andere Betrachtung wendet den "Brewster Winkel" an. Die Reflektion des polarisierten aber gestreuten Laserlichts an der angeschrägten Aussenkante ist minimiert bei Polykarbonat (Brechungsindex zwischen 1,5...1,6) gegenüber Luft bei einem Winkel um 55°. Da die Kanten der Pits auch nicht streng senkrecht sein können, sonst wäre eine Abformung bei der CD-Produktion kaum möglich, kommt hier noch ein kleiner Winkel hinzu. Schon erklärt sich der optimale Winkel.....  Brewster-Winkel : Bei der Strahlung, die unter diesem Winkel auftrifft, wird die reflektierte Komponente mit dieser Polarisation ein Minimum haben, was im Effekt einer Absorption gleichkommt.   http://de.wikipedia.org/wiki/Brewsterwinkel

Referenzen:
STEREO 5`98 (Bereich HiFi Exclusiv)
 STEREO 10`98 (Seite 70/71)
 STEREO 4`99 (Seite 96)
 STEREO 9`99 (Seite 49)
 STEREO 7`00 (Seiten 83 - 84)
 STEREO 3`01 (Seiten 42, 80, 82)
 STEREO 6`01
 HiFi & Records (Ausgabe 3 1998, Seite 66)
 HiFi & Records (Ausgabe 2`99)
 HiFi - Zirkel (Ausgabe 4`98)
 Hörerlebnis (Ausgabe 26, Seiten 122 - 126)
 Image HiFi (Ausgabe 25 Jan/ Feb. 1999 Seite 162)
 Stereophile USA (Aug. 1999)
 HIFI NEWS USA (Aug. 1999)
 AUDIO USA (Nov. 1999)
 AUDIO Juni `01 (Seite 16)
 Hörerlebnis `02 (Ausgabe 39)
 Hörerlebnis `02 (Sonderdruck)

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