หัวใจหลักของซีดี

การทำงานของซีดี-ออดิโอ

• วันที่: 22/06/2010 14:20
• จำนวนคนเข้าชม: 6137

คอมแพคดิสค์(CD: Compact Disc)ที่ใช้เป็นสื่อซีดี-ออดิโอ มีลักษณะเป็นแผ่นขนาดกะทัดรัด เส้นผ่าศูนย์กลาง 12 เซนติเมตร ด้านบนสุดเป็นชั้นพลาสติกป้องกันการขีดข่วนและการกระทบกระทั่ง ถัดลงมาเป็นชั้นเก็บสัญญาณหรือข้อมูล มีลักษณะเป็นฟิล์มอลูมิเนียมบางๆ สามารถสะท้อนแสงได้ดี โดยในชั้นนี้จะประกอบด้วยพิท(Pit)และแลนด์(Land) ต่อจากนั้นเป็นชั้นโปร่งใส ทำหน้าที่ป้องกันชั้นเก็บข้อมูลและช่วยในการรวมแสง ชั้นนี้มีดัชนีหักเห 1.5 หนา 1.2 มิลลิเมตร คือเมื่อแสงเลเซอร์มีจุดโฟกัส ก่อนที่จะผ่านชั้นนี้มีขนาดประมาณ 0.8-1.0 มิลลิเมตร เมื่อผ่านชั้นโปร่งใสแล้วจะลดจุดโฟกัสลงเหลือเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.7 ไมโครเมตร การทำเช่นนี้จะสามารถลดความผิดพลาดในการอ่านข้อมูล จากเศษฝุ่นละออง, รอยขีดข่วน หรือรอยนิ้วมือต่างๆ ที่ปรากฏบนแผ่นซีดี ซึ่งหากมีขนาดไม่โตไปกว่า 0.5 มิลลิเมตร ก็ไม่ทำให้เกิดความผิดพลาดในการอ่านสัญญาณเลย

แผ่นซีดีเพลงสำเร็จที่ใช้กันทุกวันนี้ สามารถเล่นได้เพียงอย่างเดียว การบันทึกสัญญาณจะทำมาจากโรงงาน ด้วยขั้นตอนการตัดแผ่นให้เกิดพิทและแลนด์ มีขั้นตอนที่สลับซับซ้อนและต้องมีความแม่นยำมาก สัญญาณจะถูกบันทึกเรียงกันเป็นรูปก้นหอยจากใจกลางออกสู่ขอบนอกของแผ่น โดยแต่ละวงจะอยู่ห่างกัน 1.6 ไมโครเมตร (1 ไมโครเมตร = เศษ 1 ส่วนล้านเมตร หรือเศษ 1 ส่วน 1,000 มิลลิเมตร) และที่ความกว้างจากขอบในสุดถึงขอบนอกสุด(ของพื้นที่ที่เก็บสัญญาณ) มีความยาว 33 มิลลิเมตร สามารถแยกออกได้ถึง 22,188 แทรค บันทึกข้อมูลได้ 15 พันล้านบิท (15 x 109 บิท) ถ้าหากเรานำเอาพื้นที่ในการเก็บสัญญาณที่เป็นรูปก้นหอยออกมาคลีออกแล้วเยียดเป็นเส้นตรง ก็จะใช้ระยะทางยาวถึง 5.7 กิโลเมตร

ในการบันทึกจากแผ่นต้นแบบลงบนแผ่นซีดี จะเก็บไว้ในลักษณะของตัวเลข โดยการใช้เลขฐานสอง ซึ่งมี 1 กับ 0 โดยให้ 1 แทนส่วนที่มีข้อมูล และ 0 แทนช่องว่าง แผ่นซีดีในปัจจุบันเป็นแบบ 16-24 บิท โดยจะใช้งานในด้านรหัสทางดิจิตอลของเสียงเพลงได้แค่ 14-22 บิท ที่เหลืออีก 2 บิทเป็น Code เอาไว้เพื่อเช็คความผิดพลาดในการอ่านข้อมูล การเล่นกลับในเครื่องเล่นซีดีจะเป็นแบบ D to A โดยหมุนจากวงในออกมาสู่วงนอกด้วยความเร็วเริ่มต้น 500 รอบต่อนาที และค่อยๆลดความเร็วลงมาจนถึง 200 รอบต่อนาที

หัวใจหลักของซีดีมีด้วยกัน 4 ส่วน คือ หัวเข็มเลเซอร์หรือลำแสงเลเซอร์(Laser Optics), ระบบเซอร์โว, ระบบแก้ไขข้อมูลที่ผิดพลาด และวงจรอีเล็คโทรนิคที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิตอลไปเป็นอนาล็อก โครงสร้างของหัวเข็มเลเซอร์จะประกอบไปด้วยแหล่งกำเนิดลำแสงเลเซอร์ หรือเลเซอร์ไดโอด (Laser Diode) เมื่อแสงเลเซอร์อยู่ในตำแหน่งจุดโฟกัสของเลนส์คอลลิเมเตอร์(Collimator Lens) ทำให้ได้ลำแสงเลเซอร์ที่กลายเป็นลำขนาน เมื่อผ่านเข้าสู่เลนส์วัตถุ(Objective Lens) ซึ่งเป็นเลนส์วัตถุที่มีความยาวโฟกัสที่สั้นกว่า จะบีบลำแสงเลเซอร์ให้มีขนาดจุดโฟกัสลดลงมาจนมีค่าประมาณ 0.8-1.0 มิลลิเมตร เนื่องจากแสงเลเซอร์เป็นแสงที่มีความยาวคลื่นค่าเดียว และสามารถควบคุมการทำงานที่ความเร็วสูงๆได้ จุดโฟกัสจากแสงชนิดนี้จึงมีความคมชัดมาก และสามารถสร้างจุดโฟกัสขนาดเล็กได้ เหนือคอลลิเมเตอร์เลนส์ขึ้นไปเป็นแม่เหล็กและขดลวดปรับโฟกัส โดยส่วนนี้จะมีการเชื่อมต่อกับระบบเซอร์โว เพื่อทำการควบคุมจุดโฟกัสให้ได้ขนาด 1.7 ไมโครเมตร ซึ่งลักษณะหรือวิธีการเซอร์โวก็มีอยู่หลายแบบ แต่ที่นิยมใช้กันก็คือใช้เลเซอร์บีมเดียวกับระบบหัวอ่าน 3 บีม

บริเวณชั้นเก็บข้อมูลจะประกอบด้วยพิท คือบริเวณที่แสงไม่สะท้อนเลย และอีกจุดหนึ่งคือแลนด์ คือบริเวณที่แสงสะท้อนมาก จะเห็นว่าจุดที่เปลี่ยนจากแลนด์เป็นพิท และพิทเป็นแลนด์ จะได้ค่าไบนารี่เป็น “1” ส่วนบริเวณที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงจะได้ค่าไบนารี่เป็น “0” และลำแสงที่สะท้อนจากแผ่นซีดจะผ่านปริซึ่มได้ครึ่งเดียว และจะสะท้อนแสง 50% เข้าสู่โฟโตดีเทคเตอร์ไดโอด ทำให้เกิดสัญญาณดิจิตอลจากการที่เกิดแลนด์และพิท มาทำการ”on”และ”off” ที่โฟโตดีเทคเตอร์ไดโอด สัญญาณที่ออกจากภาคนี้จะยังเป็นสัญญาณดิจิตอล เราจะมาทำการเปลี่ยนเป็นอนาล็อกอีกทีหนึ่ง แล้วจึงจะได้สัญญาณเสียงที่มีคุณภาพสูง

1.คีย์บอร์ดแบบเออร์โกโนมิกส์ ช่วยลดปัญหาในการทำงานกับคอมพิวเตอร์ได้อย่างไร จงยกตัวอย่างประกอบ

ตอบ คีย์บอร์ดลักษณะดังกล่าว ถูกออกแบบมาเพื่อลดปัญหาเกี่ยวกับอาการเมื่อยล้าของกล้ามเนื้อมือที่สัมผัสกับคีย์บอร์ดอยู่ตลอดเวลา โดยมีแป้นรองรับการพิมพ์สัมผัสที่ง่ายและเบา มีแท่นวางมือและออกแบบให้สัมพันธ์กับสรีระของแขนและมือให้ทำงานสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น

2. ออปติคอลเมาส์มีหลักการทำงานแตกต่างจากเมาส์แบบทั่วไปอย่างไร

ตอบ เมาส์แบบแสงหรือออปติคอลเมาส์จะทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ล้อหมุนเหมือนกับเมาส์แบบทั่วไปแต่จะใช้แสงส่องไปกระทบพื้นผิวด้านล่าง และมีวงจรภายในทำหน้าที่วิเคราะห์แสงสะท้อนที่เปลี่ยนไปเมื่อมีการเลื่อนเมาส์ จากนั้นจะแปลงทิศทางเป็นการชี้ตำแหน่งในที่สุด ซึ่งปัจจุบันมีทั้งที่เป็นแบบต่อกับคอมพิวเตอร์โดยใช้สายและแบบไม่ใช้สาย

3. OMR คืออะไร จงอธิบายพร้อมทั้งยกตัวอย่างประกอบของลักษณะงานที่นำไปใช้

ตอบ เครื่องมือที่ใช้สำหรับอ่านหรือตรวจสอบคะแนนจากกระดาษคำตอบชนิดพิเศษ หรือชื่อเต็มว่าOptical Mark Reader มักนำไปใช้กับการตรวจข้อสอบหรือคะแนนของกลุ่มบุคคลจำนวนมาก เช่น การสอบเอ็นทรานซ์ การสอบวัดระดับความรู้ทางภาษาอังกฤษ การสอบเข้ารับราชการของสำนักงาน ก.พ.โดยจะทำการอ่านเครื่องหมายที่ผู้เข้าสอบได้ทำการระบายไว้ในกระดาษคำตอบที่ออกแบบมาพิเศษ

4. อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ถือว่าเป็น หัวใจหลักของเครื่องพีซีทุกเครื่อง คืออุปกรณ์ใด เหตุใดจึงเรียกเช่นนั้น

ตอบ เมนบอร์ด คืออุปกรณ์ที่เป็นเสมือนหัวใจหลักของเครื่องพีซี เนื่องจากเป็นแผงควบคุมวงจรการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของคอมพิวเตอร์เกือบทั้งหมด จะขาดไปเสียมิได้ ความสามารถของเครื่องว่าจะใช้ซีพียูอะไรได้บ้าง มีประสิทธิภาพเพียงใด สามารถรองรับกับอุปกรณ์ใหม่ๆได้หรือไม่นั้นจึงล้วนแล้วแต่ขึ้นอยู่กับเมนบอร์ดที่เลือกใช้ทั้งสิ้น

5. หน่วยเก็บข้อมูลสำรองแบ่งได้เป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง จงยกตัวอย่างมาประเภทละ 2 รายการ

ตอบ สามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทใหญ่ๆ ได้ 4 ประเภทดังนี้

- แบบจานแม่เหล็ก

เป็นอุปกรณ์สำรองข้อมูลที่เป็นลักษณะของจานแม่เหล็กสำหรับบันทึกข้อมูลไว้ภายใน (disk) ได้รับความนิยมและใช้งานมานานพอสมควร ที่รู้จักกันดี เช่น ฟล็อปปีดิสก์และฮาร์ดดิสก์

- แบบแสง

เป็นสื่อเก็บข้อมูลสำรองที่ได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน โดยใช้หลักการทำงานของแสง การจัดเก็บข้อมูลจะคล้ายกับแผ่นจานแม่เหล็กต่างกันที่การแบ่งจะเป็นรูปก้นหอยและเริ่มเก็บบันทึกข้อมูลจากส่วนด้านในออกมาด้านนอก ที่เป็นที่นิยมและรู้จักกันดี เช่น CD และ DVD เป็นต้น

- แบบเทป

เป็นสื่อเก็บข้อมูลที่สามารถเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมากและเข้าถึงข้อมูลแบบเรียงลำดับต่อเนื่องกันไป มีการผลิตขึ้นมาหลายขนาดแตกต่างกันไป เช่น DAT และ QIC เป็นต้น

- แบบอื่นๆ

เป็นสื่อเก็บข้อมูลแบบใหม่ที่พบเห็นได้ทั่วไปในปัจจุบัน มีชื่อเรียกแตกต่างกันไป เช่น flash drive,thumb drive หรือ handy drive เป็นต้น อีกชนิดหนึ่งอาจพบเห็นในรูปของแผ่น memory card เพื่อใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลประเภทภาพถ่ายหรือข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ในอุปกรณ์ดิจิตอลแบบพกพาทั้งหลาย เช่น กล้องถ่ายรูปดิจิตอล เป็นต้น

6. แทรคและเซกเตอร์ในสื่อเก็บข้อมูลจานแม่เหล็กคืออะไร

ตอบ พื้นที่เก็บข้อมูลบนแผ่นจานแม่เหล็ก โดยที่แทรคจะเป็นลักษณะของพื้นที่แนววงกลมรอบๆแผ่นจาน จะมีมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับชนิดและประเภทของจานแม่เหล็กนั้นด้วย ซึ่งแผ่นแต่ละแผ่นจะมีความหนาแน่นของสารแม่เหล็กแตกต่างกันทำให้ปริมาณความจุจึงต่างกันด้วย ส่วนเซกเตอร์นั้น เป็นส่วนของแทรคที่แบ่งย่อยออกมาเป็นส่วนๆ หากเปรียบเทียบแผ่นจานแม่เหล็กเป็นคอนโดมิเนียมหลังหนึ่งแล้วเซกเตอร์ก็เปรียบเหมือนกับห้องพักที่แบ่งให้คนอยู่เป็นห้องๆนั่นเอง

7. แผ่นดิสก์เก็ตต์แผ่นหนึ่งเก็บข้อมูลได้ 2 ด้าน แต่ละด้านมี 80 แทรค แต่ละแทรคแบ่งได้ 9 เซกเตอร์ และแต่ละ

เซกเตอร์สามารถเก็บข้อมูลได้มากถึง 512 ไบต์ จงคำนวณหาความจุของแผ่นนี้

ตอบ ความจุของแผ่นดิสก์เก็ตแผ่นนี้ สามารถคำนวณหาได้ดังนี้

ความจุของแผ่นดิสก์เก็ต = 2 X 80 X 9 X 512 bytes

= 737,280 bytes

= 720 KiB (737,280/1024)

หรือ = 737.28 KB (737,280/1000)

8. ดิสเก็ตต์และฮาร์ดดิสก์ มีความแตกต่างกันอย่างไรบ้าง จงอธิบาย

ตอบ ดิสเก็ตต์จะมีราคาถูกกว่ามาก แต่จะเก็บข้อมูลได้ไม่มากเท่ากับฮาร์ดดิสก์เพราะมีพื้นที่จานเก็บข้อมูลขนาดใหญ่กว่า ซึ่งประกอบด้วยจานหลายแผ่น ทำให้จำนวนแทรคและเซกเตอร์จึงมีมากตามไปด้วยสำหรับการอ่านข้อมูลนั้น หัวอ่านข้อมูลของดิสเก็ตต์จะสัมผัสแผ่นจานทุกครั้งที่อ่าน แต่สำหรับการอ่านข้อมูลในฮาร์ดดิสก์หัวอ่านจะลอยอยู่เหนือแผ่นจาน ไม่มีการสัมผัสตัวแผ่นจานแต่อย่างใด

9. สื่อเก็บข้อมูลประเภท CD และ DVD มีความแตกต่างกันอย่างไรบ้าง

ตอบ สื่อเก็บข้อมูลแบบ CD จะเหมาะกับการเก็บข้อมูลทั่วไป เช่น ข้อมูลไฟล์การทำงาน ข้อมูลโปรแกรมเพื่อใช้งาน รวมถึงบันทึกเสียงเพลง ส่วนแบบ DVD จะมีคุณสมบัติที่ดีกว่าคือ เก็บข้อมูลได้เยอะมากยิ่งขึ้น สามารถจุมากสุดได้ถึง 17 GB จึงเหมาะสมกับการเก็บข้อมูลงานทางด้านมัลติมีเดียเพื่อให้เกิดความสมจริงของทั้งภาพและเสียงมากที่สุดนั่นเอง

10.Point Of Sale คืออะไร

ตอบ จุดบริการขายที่มักพบตามห้างสรรพสินค้า ร้านค้าสะดวกซื้อทั่วไป โดยผู้ซื้อสามารถนำสินค้ามาชำระเงินยังจุดบริการขายนี้ได้ทันที ซึ่งระบบจะมีการจัดการเกี่ยวกับรายการซื้อขายเองโดยอัตโนมัติ

11. งานเกี่ยวกับการออกใบเสร็จรับเงิน การออกใบกำกับภาษีที่ต้องมีสำเนาหลายใบ ควรใช้เครื่องพิมพ์แบบใด

เครื่องดังกล่าวมีหลักการทำงานอย่างไรบ้าง

ตอบ ควรใช้เครื่องพิมพ์แบบดอทเมตริกซ์ เนื่องจากลักษณะงานคือการพิมพ์สำเนาหลายๆแผ่นในครั้งเดียว คุณสมบัติของเครื่องพิมพ์แบบนี้จะมีความเหมาะสมต่อการใช้งานแบบนี้มาก อีกทั้งยังช่วยให้ประหยัดเวลาและสะดวกกว่าที่จะใช้เครื่องพิมพ์แบบอื่นเพื่อพิมพ์ครั้งละแผ่น หลักการทำงานจะอาศัยหัวเข็มพิมพ์กระทบลงไปที่ตัวกระดาษโดยตรง เมื่อใช้กระดาษสำเนาซ้อนทับจึงให้ได้ผลลัพธ์ออกมาเหมือนกับแผ่นต้นฉบับ

12. เครื่องพิมพ์แบบอิงค์เจ็ตและแบบเลเซอร์ แตกต่างกันอย่างไรบ้าง จงอธิบาย

ตอบ เครื่องพิมพ์แบบอิงค์เจ็ตอาศัยหลักการพิมพ์โดยใช้ผงหมึกพ่นลงไปบนกระดาษ มีทั้งหมึกสีและขาวดำ เหมาะกับงานพิมพ์เอกสารที่ต้องการความสวยงาม เช่น ภาพถ่าย โปสการ์ด ปฎิทินหรือพิมพ์บนกระดาษแบบพิเศษแล้วนำไปติดกับเสื้อผ้าหรือแก้วกาแฟ ส่วนเครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ราคาอาจแพงกว่าเนื่องจากให้ความคมชัดได้ดี หลักการทำงานจะอาศัยแสงเลเซอร์ยิงตกลงไปบนกระดาษ คล้ายกับการทำงานของเครื่องถ่ายเอกสาร แต่มีข้อเสียคือไม่สามารถพิมพ์เอกสารที่เป็นแบบสำเนาได้ ปัจจุบันมีทั้งที่เป็นแบบสีและขาวดำ