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Afin d'inscrire les données sur le disque, le MiniDisc utilise la technologie des supports magnéto-optiques: la Modulation à Champ Magnétique (ou Magnetic Field Modulation). Ce principe d'enregistrement concerne bien entendu les MiniDisc enregistrables; les MiniDisc préenregistrés étant identiques au CD, il n'est pas possible d'y enregistrer des données.

 

 

 

L'ENREGISTREMENT :

 

Le système MFM consiste à chauffer la surface du disque enregistrable avec le laser à une température d'environ 180°, appelé point de Curie, puis à lui appliquer un champ coercitif de 80 Oersted (6,4 kA / m) modulé par les données audionumériques (la coercivité représentant le champ magnétique nécessaire pour annuler une induction rémanente). La coercivité devient faible au niveau du point de chauffe sur le disque, ce qui permet d'inverser plus facilement l'induction rémanente en apportant moins d'énergie par rapport à celle qui serait nécessaire sans la chauffe.

 

 

La magnétisation de la surface du disque est réalisée en 100 nsec, elle est donc très rapide et permet d'enregistrer avec une densité importante de l'ordre de 0,6 µm / bit. Le système n'efface pas les données préalablement inscrites; en effet, le champ coercitif est suffisamment puissant et rapide pour remagnétiser la nouvelle donnée sur la couche magnétique, très sensible au moindre champ magnétique puisque chauffée par le laser.

Un alliage de Terbium, de Cobalt et de Ferrite, constituant cette couche magnétique du MiniDisc enregistrable, prend alors une orientation magnétique spécifique pour chaque bit de donnée "0" et "1". Cet alliage n'est pas choisi au hasard car il permet, grâce à ses caractéristiques de rémanence, d'utiliser un point de Curie bas et une faible coercivité, donc de consommer peu d'énergie. Pendant la phase d'enregistrement, la puissance totale consommée varie entre 7 et 9 mW. Une tête d'enregistrement vient au contact du disque (au-dessus). Il s'agit en réalité d'une bobine dans laquelle va transiter le signal audionumérique, créant un champ magnétique image du signal.

 

 

 

 

 

LA LECTURE :

 

Elle nécessite moins d'énergie, moins d'un milliwatt. Rappelons que nous sommes toujours dans le cas du MiniDisc enregistrable; le décodage des "1" et des "0" est exprimé par différence de polarisation du retour de la lumière, par effet de Kerr, et non par différence de réflectivité (cas du MiniDisc préenregistré). La réflectivité des faisceaux incidents (E, F et P) est donc constante, quelle que soit la donnée "1" ou "0". C'est au niveau du bloc de détection que la distinction signal magnétique / signal en relief (optique) va se faire entre les deux types de MiniDisc.

 

 

La modulation à champ magnétique permet une plus grande précision de gravure que la modulation laser classique du CD. En effet, dans le cas de la gravure d'un CD sur un PC ou un modèle de salon, le changement d'état est formé par ce qu'on appelle un "leurre", c'est-à-dire une bulle d'émulsion à la surface du disque CD créant l'illusion d'un trou pour le lecteur.

Dans la modulation laser, ce leurre est créé par variation de la puissance du laser, ce qui implique des réglages optimums ainsi qu'une tolérance zéro de la moindre déviation du bloc optique, de la mise au point. Un choc appliqué pendant la gravure peut avoir de graves conséquences, les leurres prenant des dispositions et des formes anarchiques sur le disque.

La modulation MFM permet davantage de souplesse car la marge d'erreurs de gravure est beaucoup plus tolérante à l'égard d'une déviation du laser, d'une variation de sa puissance ou d'une saute du champ coercitif. Contrairement au idées reçues, le MiniDisc n'est pas très sensible aux rayonnements magnétiques; n'oublions pas que la coercivité d'un MiniDisc enregistrable étant très élevée, il faudrait un champ magnétique très puissant pour changer l'état magnétique des particules sur le disque. Seul le laser permet de réduire cette coercivité.

En conséquence, le fait de poser un MiniDisc enregistrable sur une enceinte ne suffit pas à détériorer son contenu, comme une cassette audio. Cette technique autorise une durée de vie très longue car les données inscrites restent stables en raison :

 de l'isolement du disque dans sa cartouche qui protège des poussières, rayures, traces de doigts, etc

 du système de correction d'erreurs avancé ACIRC

 du caractère peu influençable des données magnétiques enregistrées par la modulation MFM

 

 

La mise en évidence des erreurs de gravure se caractérise, entre autres, par le Taux d'Erreur de Bloc par seconde (ou BLock Error Rate : BLER). Il consiste à comptabiliser le nombre de blocs contenant au moins une erreur pendant une durée d'une seconde, un bloc étant un assemblage de 12 mots audio de 16 bits et 4 mots de parité dans le système de correction d'erreur ACIRC. Un taux d'erreur de 8 par exemple, signifie que nous avons 8 blocs contenant au moins une erreur durant la seconde concernée et non pas que 8 erreurs ont été détectées. Il n'est donc pas possible de connaître le nombre exact d'erreurs corrigées, cependant cette mesure suffit à représenter correctement les salves d'erreurs. Le maximum toléré par la norme IEC 958 (Livre Rouge) est un Taux d'Erreur de Bloc par seconde de 220; on considère qu'au-delà de ce seuil, la qualité de la restitution demeure incertaine. Pour la plupart des MiniDisc enregistrables vierges, ce taux est inférieur à 50 pour les premières utilisations (tests effectués personnellement).

Cette mesure d'erreurs commises va nous permettre d'établir une échelle de tolérance aux chocs, et différents heurts auquels le MiniDisc est soumis, notamment la tolérance aux biais tangentiel et radial en cas de déviation de l'objectif de mise au point causée par un choc.

 

 

 

Dans les graphes ci-après,

 

Pw = puissance du laser

Fw = coercivité du champ magnétique

Vl = vitesse linéaire de lecture

 

 

 

 

Dans les graphes ci-dessus, nous pouvons constater que la tolérance de biais va jusqu'à plus ou moins 1,5° au minimum. La tolérance la moins élevée se retrouve à l'enregistrement magnéto-optique sans biais et lecture avec biais où l'on dépasse très vite un taux d'erreur de bloc de 220.

 

Le principe de la modulation à champ magnétique MFM est d'utiliser une combinaison de deux paramètres : Puissance du laser (température de chauffe) et Coercivité du champ magnétique. Selon les valeurs de ceux-ci, le TEB varie. En voici les illustrations :

 

 

 

 

Pour une valeur de puissance laser constante :

 

 

 

 

 

Pour une valeur de coercivité constante :

 

 

 

La combinaison des deux valeurs doit être adaptée pour un taux d'erreurs minimum; on enregistre un bit de donnée puis on mesure, au retour, la part des signaux lumineux parasites et des véritables signaux de données. Le rapport obtenu est appelé Carrier-to-Noise Ratio (CNR) ou rapport de "bruit de transit" du signal lumineux. En-dessous de 46 dB, seuil de référence, le Taux d'Erreurs de Blocs augmente rapidement.

 

 

Le graphe ci-dessous représente le CNR en fonction de la puissance du laser. On peut constater qu'une puissance minimum de 3,5 mW est nécessaire sous un champ de 200 Oersteds (16 kA / m).

 

 

 

 

 

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