Zjistil jsem, že mnoho lidí neví o tom, že systém CD používá preemfázi a deemfázi. Některé to dokonce šokovalo. A proto chci alespoň stručně přiblížit tuto pozapomenutou, ale přece jen používanou funkci systému CD a její vliv na tvorbu kopií. Ne každé CD tuto funkci využívá, naopak, je jich málo a můj soukromý odhad je cca 1%, ale je to jen pustý odhad, berte to prosím s rezervou.

Nejdříve si ukážeme, jak je tato funkce v systému definována a jak se zajišťuje její správné použití a potom bych si dovolil poznamenat několik slov ke smyslu této funkce v sytému CD a co pro nás disky s preemfází znamenají.

Preemfáze je definována pro záznam na CD a má časové konstanty 50 µs a 15 µs. Její průběh, který zdůrazňuje výšky o cca 10 dB je tedy následující:

Pokud CD používá preemfázi, obsahují digitální data, zaznamenaná na disk, zvýrazněné vyšší kmitočty podle této křivky. To by ovšem znamenalo, že takto nahraný disk bude mít při přehrávání více výšek. Proto skoro všechny přehrávače obsahují obvody deemfáze s přesně opačnou charakteristikou, které se automaticky zapnou, pokud je přehráván disk s preemfází. Při přehrávání běžného disku zůstane tento obvod vypnut. Tento obvod neobsahují pouze některé nejlevnější přehrávače. Jak je to u CD-ROM mechanik nevím přesně, ale například Plextor 40TS ho obsahuje, YAMAHA CRW F1 také (týká se to audio výstupu) ale je možné, že nejlevnější mechaniky ho obsahovat nebudou. Ale ty já nemám.

Kde je na disku informace o tom, že skladba má preemfázi?

Aby přehrávač mohl automaticky zapnout deemfázový obvod, musí být na disku zaznamenána informace, že příslušná stopa obsahuje preemfázi. Tato informace není uložena v audio datech, ale je uložena v subkódových datech. O subkódových datech se nechci nějak široce rozepisovat, je to spíše téma pro samostatný článek, takže jen stručně, i když to nebude nejkratší. V každém sektoru na CD-DA je uloženo celkem 80 bajtů subkódových informací. Tyto informace nemají žádnou přímou souvislost se zvukovými daty, ale slouží k ukládání digitálních informací o všem možném. V subkódu je celkem 8 kanálů po 10ti bajtech (spíše 80ti bitech) v každém sektoru. Tyto kanály se označují písmeny P, Q, R, atd. až W. Pro nás je důležitý kanál Q. V něm jsou nejdůležitější časové údaje o skladbě - číslo skladby, index, čas od začátku skladby, čas od počátku desky, dále katalogové údaje desky (CATALOG) a ISRC údaje. Do jednoho sektoru by se to vše nevešlo, tak má Q kanál tři módy a sektory si módy a tím i informaci střídají. Ale to není pro tuto chvíli důležité.

Význam prvních čtyř z osmdesáti bitů v Q kanálu je pro všechny módy stejný:

Poslední řádek tabulky udává, jaké hodnoty jsou přiřazeny parametru FLAGS pro Cue Sheet. Proto budu tyto bity také nazývat jako flagy.

Zajímavé je, že flag DCP je "třístavový". Má ještě stav "SCMS kopie", který střídá jeho hodnotu každé čtyři až pět sektorů. Z takto označených dat pak již nelze přes systém SCMS udělat digitální kopii.

Doplněno a opraveno 19.11.2002: V knize T. Salavy je flag DCP opačně interpretován. V původní verzi tohoto článku to tedy také bylo obráceně. Nyní je to již v tomto textu i tabulce opraveno.

První flag sice znamená kvadro, ale co já vím, tento systém se na CD neujal a nevím o tom, že by to nějaký přehrávač uměl. Znamenalo by to totiž také číst disk dvojnásobnou rychlostí a mít poloviční čas záznamu.

Nás ovšem zajímá flag čtvrtý, který právě označuje použití preemfáze a pokud ho přehrávač zjistí, automaticky zapne deemfázový obvod. Jak jednoduché.

Má preemfáze/deemfáze v systému CD smysl?

Následují dohady. Jaký smysl může mít tato funkce v systému CD, který se honosí tím, že má podstatně větší odstup rušivých napětí, kde se šum nosiče vlastně neuplatňuje a navíc se k reprodukci uměle velmi slabý šum přidává (dither)? To by mělo třeba vliv u pásků, aby se omezil šum nosiče, nebo u FM rádia, ale u CD? Pokud se na to díváme z tohoto hlediska, je to pravda a opodstatnění této funkce je nejasné. Někoho napadne, že je to nějaká zpozdilost, tradice a že by to tam být nemuselo. Možná Ale přece jen jedna věc mne napadla. Je to čistě moje teorie, prosím nekamenovat! Je to tam také kvůli omezení kvantizačního zkreslení. To by ale znamenalo, že tvůrci systému si už v době jeho vzniku, kdy vládlo nadšení z nové technologie, uvědomili účinek kvantizačního zkreslení. Pokud totiž použiji preemfázi, jsou vysoké kmitočty a tím i vysoké kmitočty s malou amplitudou zaznamenány na disku o 10 dB silněji a tím je u nich kvantizační zkreslení relativně menší. Deemfází je zeslabím (a současně i třeba dither) a tím to zkreslení vyšších frekvencí udělám absolutně menší. Toto význam má. Ale nevím, zda je tak podstatný. Jinak se mi tato funkce moc nelíbí, protože přidělává našinci pouze starosti.

Graf křivky deemfáze a informace o obsahu subkódových informací byly převzaty z knihy T. Salava a kol. - Přehrávače číslicových zvukových desek systému CD,
SNTL Praha, 1991 ISBN 80-03-00636-8