Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1986. július-december (14. évfolyam, 27-52. szám)
1986-07-25 / 30. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA Egészen új a működési elve V alami olyan jelent meg mostanában a kirakatokban, aminek tulajdonképpen még bevett magyar neve sincs. Emlegetik lézer lemezjátszóként, kompakt lemezjátszóként, digitális lemezjátszóként, vagy CD lejátszónak - magam a rövid CD-játszónál maradok. Az angol compact disc player tükörfordítása amúgy is hosszú lenne - de ezt majd a nyelvészek, méginkább a gyakorlat dönti el. A Philips cég CD150-es típusának a hagyományos lemezjátszóhoz képest más, egészen új a működési elve. Egyrészt a hangrögzítés módja optikai, másrészt digitális technikát használnak. A kettő együtt a következőket eredményezi: a lemez - mivel csak lézersugár éri és nem tű - nem kopik, a százezredik lejátszáskor is ugyanazt a hangot adja, mint a legelsőnél. A másik óriási különbség abból származik, hogy az analóg technika helyett (amelynél a hangot folyamatos áramváltozások hordozzák) az itt alkalmazott digitális technika (amelynél az alapelv: A neve: CD ÚJ szú 986. VII. 25. ,,áram folyik“ vagy „nem folyik“) jobban garantálja a nagy hanghűséget, az alakhű jelátvitelt; és a műsoranyag mellett jelentkező (elektromos) zavarójeleket, azaz a zajt is radikálisan csökkenti- gyakorlatilag a hallhatóság határa alá. Amit a laikus is rögtön észrevesz, ha egy CD- játszót hallgat: nincs túzörej. Abszolút csendesen indul a lemez, ezért amikor megszólal az első hang, feldübörög az első beütés, ugyancsak összerezdül az ember. Óriási a hangzás dinamikája, szinte jobb a valóságnál (ugyanis nincs az a zajmentes környezet, még a stúdió helyiségeké sem, mint amilyet a CD vissza tud adni). A technikai érdeklödésűeknek: a digitális technikával a CD-játszóknál elérték a 90 decibelnél jobb hasznosjelzaj arányt, mig a hagyományos lemezjátszóknál ez az érték csak 50 dB, legfeljebb 60 dB körüli. A 60 és 90 dB közötti különgség a szubjektív hangérzetben mintegy ezerszeres javulást jelent! De mindazok a más lehetőségek is, amelyeket a digitális technika eddig kitalált a minőség javítására, azok a CD-játszóknál is alkalmazhatókká váltak. így például lehetséges az automatikus hibajavítás, ami alatt azt kell érteni, hogy ha például durva sérülés éri a lemezt, vagy ujjlenyomatok, karcok vannak rajta, esetleg már a rácsorgott feketekávét is lemostuk róla- az effajta malőrök következményét a szó szoros értelmében hallhatatlanná teszi a digitális lemezjátszók hibajavító képessége. (A lemezen ugyanis a szükségesnél lényegesen több információt rögzítenek, így a kiesett szakaszok információi pótolhatók, összerakhatok a többlet segítségével.) Megcsináltuk azt, hogy az ék alakú papírcsíkokat ragasztottunk a lemezekre, kitakarva, „elrontva“ így a lemez egyes részeit. A hibajavító áramkörök közt nagyok a különbségek, egy valamirevaló készülék 2-3 milliméteres kitakarást, azaz jelhiányt is képes észrevehetetlenné tenni! (Ezt az úgynevezett bit-szétszórási technikával érik el. Az egymás utáni információkat szétszórják a lemez különböző helyeire, majd az elektronika begyűjti és újra eredeti sorrendbe szedi a jeleket.) Ami a jó hangminőséget, technikailag szólva az alakhü jelátvitelt illeti, az nagyjából a következőktől függ: frekvenciaátvitel, az ehhez kapcsolódó fázismenet, azaz a torzítások; és a zaj, amiről már volt szó. A CD-k frekvenciamenete az emberi fül által elvileg hallható legszélesebb tartományban, a 20 HZ-től 20 kHz-ig terjedő sávban olyan egyenletes, hogy a hiba műszerrel is csak alig mérhető. Néha mégis éri kritika a CD-t, éles fülű audiofilek másnak, szokatlannak, gyakorta nem kellemesnek ítélik a CD-játszók hangját. Valószínűleg jórészt a hagyományos felvétel és lejátszás megszokott tónusát (és hibáit) hiányolják a hangtechnika tapasztalt barátai, nekik tehát kissé idegennek hat a CD hangja. Ami pedig az eddigiek összhatását, azaz a torzítat- lanságot, az eredeti jellel való azonosságot illeti: megint csak az a helyzet, hogy az ismert mérési módszerekkel a torzítás alig mérhető. AAD, DDA ÉS TÁRSAIK Érdemes kicsit többet szólni magáról a hangforrásról - a több mint egyórányi műsort megszakítás nélkül hordozni képes CD-lemezről. A zenei választékot a nyugati piacon ma mintegy 4000 CD-lemez képviseli. A CD-lemezek eleinte csupán klasszikus zenét hordoztak, ma már van pop- és rockzenei kínálat is. (Ízelítőül: 1985 végén, a nagylemezek „top 100“-as listájából 37-et CD-lemezen is kibocsátottak.) Jó tudni, hogy nem mindegyik CD-lemez digitális produktum teljes egészében. Felhasználhatnak ugyanis régebbi, hagyományos analóg technikájú felvételeket is, ha azt művészi, előadói - vagy más - érték indokolja. - A jelölések - ha vannak -, segíthetik az eligazodást. A „D“ értelemszerűen a digitális technikát jelöli, az „A“ a hagyományos analógot. így tehát, annak függvényében, hogy maga a (stúdió) felvétele, a közbülső munkapéldány és a végtermék milyen technikával készült, a három elemű jelölés sokféle lehet: AAD, ADD, DDA, vagy éppen a totálisan digitális, a DDD. A CD-lemezeken részekre bontva, számozott sávokban rögzítik a műsort, s e sávok (műsorrészletek) között tetszés szerint lehet választani a lejátszás során. Az egyes sávok vagy az egész lemez műsorának lejátszását - automatikusan - meg lehet ismételtetni, újraátjátszani -, de hát ez már nem a lemezek, hanem a CD-játszók (egyébként nagyszerű) tudománya. A lemezgyártók néha az egyes számok, tételek kezdetéhez bizonyos jelet, „index point“-ot is tesznek. A CD-játszó ilyen lemezeknél az indexpontok megkeresésére is ösztökélhető, egy-egy műsorrészlet ismételt lejátszására is programozható. Hosz- szabb zenei művek egy-egy részletének tanulmányozásánál igen hasznos lehet a CD-rendszernek eme szolgáltatása. ELKOPOTT A LÉZEREM Az előzőekből már Ízelítőt kaphattunk: a CD- játszók használatot könnyítő (első látszatra: bonyolító?), de mindenképpen sokoldalú szolgáltatásai messze meghaladják a hagyományos lemezjátszóknál megszokott (avagy hiányolt) kényelmet. A manapság oly gyakran emlegetett információ- robbanás még egy ilyen készüléken is érzékelhető. Hiszen a CD-játszó kijelzője sokoldalúan tájékoztat- ja-informálja a használót: éppen melyik sáv lejátszása folyik, megmutatja a lejátszás során eltelt időt, illetve azt, hogy még mennyi műsoridő van az éppen lejátszott lemezen; hogy milyen sorrendben programoztuk be a lejátszást. Ami ma a CD-játszók élettartamáról, megbízható működéséről tudható, az meglehetősen kevés, de: nem rossz. Forgó alkatrészek természetesen vannak benne, hiszen meglehetősen nagy sebességgel pörög a 12 cm-es lemez, és ami forog és súrlódik, az bizony kopik is. A kérdés: mennyire? Erről még nem lehet olvasni, pedig már jó három év eltelt a tömegesebb használat kezdete óta. Bármennyire is meglepő, de a lézersugár is kopik (ha a lemez nem is), pontosabban a lézerágyúnak is meghatározott élettartama van. Ma ezt a gyártók általában 5000 órára teszik (korábban 3000 órát adtak meg), ami napi kétórás használatnál 7 évet jelent. Ez meglehetősen hosszú időtartam, így talán kevésbé idegesítő, hogy ma (még) a lézeregység cseréje igen drága dolog (lenne). Külföldön az utóbbi három évben gyakorlatilag felére esett a CD-játszók ára. A folyamat az elektronika termékeinél természetes, gondoljunk csak a videóra, vagy a házi számítógépekre. Lehet tehát fontolgatni: megvagyunk-e még néhány évig CD nélkül vagy - azonnal vegyük meg?! Hiszen a jó öreg hanglemez is él és virul, de aÍ°vö RIMÁI PÉTER lllllllllllllllllllllllllilllllllllllllllllllllllllllllllllllllll Mire jó a varrótű- avagy használjuk fel a véletlent! Buffontól, a XVIII. században élt francia matematikustól származik a következő probléma: vegyünk egy varrótűt és húzzunk egy nagyobb lapra néhány párhuzamost, melyek egymástól kétszer akkora távolságra vannak, mint amilyen hosszú a tű. Ejtsük a tűt behunyt szemmel a papírra, így a véletlen határozza meg, hogy keresztezi-e a fekvő tű a párhuzamosok egyikét vagy a két párhuzamos között helyezkedik-e el. Sokszor megismételve ezt a kísérletet, megszámoljuk: hányszor keresztez a tű párhuzamost, és ezzel a számmal osszuk el a dobások számát. Meglepődve állapíthatjuk meg, hogy ezek a hányadosok nagyjából megegyeznek, ha meglehetősen sokszor dobunk. De még inkább elcsodálkozunk azon, hogy ez a hányados a körrel kapcsolatos ,1 = 3.14159 ... szám közelítő értékét adja meg. Általában annál közelebb van jt-hez, minél több kísérletet teszünk. Meglepő ez mindenekelőtt azért, mert első pillantásra a tűnek és a párhuzamosoknak semmi köze a körhöz. A probléma jó példa a valószínúségszámításban érvényes „sok lúd disznót győz“ elvre, vagyis ha egy kísérletet sokszor hajtunk végre, akkor az általunk kívánt esemény bekövetkezéseinek száma és a kísérlet végrehajtásának száma közötti arány egy állandó körül mozog. Ha egy szabályos pénzérmét elég sokszor feldobunk, akkor a fejek száma a dobások számához viszonyítva 5 körül mozog. A matematika azonban nemcsak szép és érdekes, nemcsak sok örömet és meglepetést szerez, hanem hasznos is! Nézzük tehát, hogyan hasznosíthatjuk a véletlent. Országhatárunkra naponta érkeznek élelmiszer szállítmányok. A több ezer láda minőségét természetesen nem ellenőrizhetjük úgy, hogy az összesét felbontjuk, de nincs is rá szükség! Matematikailag bizonyított, hogy már egy véletlenszerűen kiválasztott kisebb tétel vizsgálatából is helyesen következtethetünk az egész szállítmány minőségére. De vigyázat! Ezt a kisebb tételt valóban véletlenszerűen kell kiválasztanunk. Azt is tudjuk, hogy egy gáz molekulái rendezetlenül, véletlenszerűen mozognak. Senki sem csodálkozik viszont azon, hogy az edény falára eső nyomás adott hőmérséklet és térfogat esetében állandó. Sőt ez egy jól ismert fizikai törvény. A labdarúgó szurkolók jól tudják, hogy a „labda kerek“, azaz a mozgása véletlenszerűséget mutat a pályán. Mégis - és a foci talán ezért szép - általában a jobbik csapat győz. A véletlennek tehát vannak törvényszerűségei, valahogy úgy fogalmazva, „a sok véletlen már nem véletlen". Még érdekesebb, hogy véletlen eseményeket számítógépen is elő tudunk állítani! A Buffon féle tű esetében pl. a számítógép egy másodperc alatt több ezerszer képes (persze számok formájában) eldobni a tűt és közben meg is vizsgálja, hogy metszi -e a párhuzamosok egyikét vagy sem. Összefoglalva: képes több ezerszer végrehajtani egy kísérletet a másodperc tört része alatt. Ebből az következik, hogy a számítógép nagyon is alkalmas a véletlen események, folyamatok vizsgálatára. A számítógép ilyen irányú felhasználásának lehetőségeivel egy viszonylag fiatal tudományág, a számítógépes szimuláció foglalkozik. E fiatal tudomány segítségével számos olyan problémát sikerült megoldani, amely csak matematika felhasználásával szinte lehetetlen lenne. dr FILAKOVSZKY PÉTER Kézírásos szövegek, rajzok átvitele telefonon Kézírásos üzenetek, aláírások, rajzok, térképek pontosan és védetten közvetíthetők a telefonhálózaton keresztül a világ bármely tájára az angol Cygnet Telewriterrel. Csak a címzett hivószámát kell tárcsázni, a készülék tartozékát képező golyóstollal papírlapra Írni a szöveget (rajzot) és a címzett máris megkapja az alakhű üzenetet. A szakértelmet nem igénylő készülék kiegészíthető automatikus egységgel, amely távoliét esetén is fogad üzenetet, (rótt és beszélt üzenetek párhuzamosan is közvetíthetők a telefon- kagyló és a golyóstoll együttes használatával. Az írott és beszélt üzenet közötti váltást automatikusan végzi a készülék. A svájci erdők és a lavina Komoly lavinaveszélyt jelent Svájcban a lejtőket óvó erdők pusztulása. A levegőszennyezésnek tulajdonított famegbetegedés az erdők 36 százalékát támadta meg. A falvakat - például Bristent - komoly veszély fenyegeti, mivel sók helyen csak az erdők védték őket a lavináktól. Az erdőkben elszaporodtak a csuklyás szúk, amelyek a levegőszennyezés miatt legyengült fákat támadják meg. Terjedésüket a beteg fák kivágásával igyekeznek megakadályozni, azonban ez a földcsuszamlások, a kő- és a hólavinák gyakoriságának a növekedésével jár. A legnagyobb veszélyt a hólavina jelenti, ami akár 250 km/órás sebességet is elérhet, és 50 t/m2-es ütést mérhet az útjába álló felületre. Svájci tudósok rámutattak, hogy az erdők nem tudják megállítani a feljebb keletkezett lavinákat, de hóeséskor ágaikkal mintegy 10 cm-es hóréteget képesek felfogni, így tövében a hó a tűlevelekkel és a lehullott ágakkal keveredik, és ez is csökkenti a megcsúszás veszélyét. A fapusztulás okozta lavinaveszély az elkövetkező néhány évben mintegy 150 ezer svájci otthonát fenyegeti majd, de az utak és sífelvonók is mindinkább veszélybe kerülnek, pedig ezek jelentik a hegyvidék legfontosabb bevételi forrását. Áramkördarabolás Számos esetben, így például az automatizált szerelés során célszerű nagyobb nyomtatott áramkörök kialakítása és párhuzamos szerelése, majd azok utólagos darabolása. Az utólagos fűrészelés azonban a sorja- és porképzódés miatt nem volt megfelelő, aminek kiküszöbölésére most nagy nyomású vízsugárral működő darabolót fejlesztettek ki. A berendezés 800-900 M/s sebességű 0,1-0,15 mm átmérőjű vízsugarat lövell ki, amely sorja- és pormentesen vágja el az 1,5-5 mm vastagságú nyomtatott áramköri lapokat, legyenek azok akár fenol alapúak, akár üveg-, vagy aramidszállal erősítettek. Az eljárás előnye a lézeres vágással szemben, hogy nem lépnek fel fókuszálási problémák, a nyomtatott lemezek és a vágófej távolsága széles sávban állítható. A vágást egy millimásodperc kapcsolási idejű szelep vezérli, úgy, hogy a vágás tetszőleges helyen megállítható, ha az áramkör felépítése ezt megköveteli.
