TWI723143B - 用於產生高清晰度模擬音頻儲存介質之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於製造模擬音頻儲存介質之電腦實施之方法以及裝置，其中數位音頻數據被轉換為表示數位音頻數據之模擬轉換之地形數據，以及雷射光束被選擇性地施加至基板以於基板之表面上形成地形數據之物理印記，以產生一模擬音頻儲存介質。媒體可於常規播放裝置上直接播放，例如錄放器和/或用於模製其它可播放媒體。本發明因此能夠更有效地製造例如黑膠唱片，並始終確保更高品質之模擬音頻。

Description

用於產生高清晰度模擬音頻儲存介質之方法
本發明有關於模擬音頻儲存介質之製造。具體地，本發明有關於可轉換為音頻數據之CAD兼容表示之由電腦控制之音頻數據轉換以及介質之雷射刻印(或者雷射雕刻)，以及用於製造可於例如電唱機之常規播放裝置上播放之模擬音頻儲存介質之裝置。
目前製造黑膠唱片之方法為透過將先前製造之原盤(master)(打模片(stamper)或者原盤鑄模(master matrix))壓製成特殊之聚氯乙烯化合物。這種製造方法於過去60年裡幾乎沒有改變。有兩種用於製造上述原盤之方法，傳統的塗覆方法以及金屬母帶(Direct Metal Mastering,DMM)。
根據傳統的塗佈方法，透過使用切割裝置(例如具有切割頭(寫入劃針)之Neumann車床)將母帶刻錄於硬漆板(hard lacquer plate)中。接著將漆板鍍銀以使其導電，然後鍍銅或者鍍鎳。銅或者鎳板與鍍銀漆板(通常被處理掉)分離，並形成稱為負原盤(negative master)或者“父片(father)”之原盤的負樣版。接著，透過電鍍父模來製造多個正“母”板。 檢查這些母板之錯誤並代表漆板之可播放複本。從這些正模，形成被稱為“打模片之負擠打模片具接著於壓製成唱片之前將其鍍上鉻。鍍鉻提供硬的無污漬表面，以延長耐用性。
於20世紀之80年代初所開發的另一種壓製唱片之方法為金屬母帶。根據金屬母帶，唱片切割器將音頻訊號直接刻至鍍銅母碟上。藉由使用單步驟電鍍過程可直接電鍍金屬母帶銅母碟以產生所需數量之打模片，藉此消除形成負原盤(negative master)之“父片”之需要。金屬母帶銅盤本身即為“母片”。透過繞過如前述之傳統鍍銀過程以及兩個電鑄步驟，可降低可能於電鑄(電鍍)過程中產生之引入雜訊之風險。然而，由於記錄槽之深度減小，壓製之黑膠唱片之耐用性可能不高。
傳統以及金屬母帶技術最顯著之缺點為除了需要抑制高頻以避免唱片切割器過熱或者因快速移動所造成之過熱而損壞外，更需要費力以及對環境有害之處理過程。另一缺點為漆板以及金屬原盤與電唱機之懸臂之移動徑向相反之切割，由此給予不同之切割以及播放角度，這將導致因製造中之幾何缺陷以及重現頻率響應之限制所造成之音頻播放品質降低。
已經有嘗試個別使用現代技術(例如CO2雷射雕刻或者使用3D印表機)以直接於不同材料中記錄音頻訊號，然而上述技術已被證明具有許多主要缺點。相較於由傳統技術所產生之唱片，音質非常差且凹槽明顯更寬和更深，這嚴重限制可儲存於唱片上之音頻數據之量。
除了傳統技術外之製造唱片之所有其它替代技術無法產生可接受的音頻播放品質。
本發明透過根據獨立項所提供之方法克服上述問題。本發明之其它有利實施例由從屬權利要求限定。
本發明提供一種製造模擬音頻儲存介質之電腦實施方法。於第一步驟中，數位音頻數據被轉換為表示數位音頻數據之模擬轉換之地形數據。換言之，利用軟體自數位音頻數據產生3D表面模型，即地形。要轉換之數位音頻數據一開始可包括例如MP3、WMV或者AAC音頻數據文件之壓縮音頻數據文件，或者例如脈碼調變(pulse code modulation,PCM).WAV或者AIFF檔之未壓縮數據文件。數位音頻數據更可包括數位模擬音頻數據。此外，數位音頻數據之轉換可透過處理例如前述之數據文件來執行，但亦可對音頻數據串流執行，這使得可對數位音頻數據進行分段處理。於後者之情況下，所得到的地形數據不需要為完整的，以便進行雷射刻印處理，藉此減少等待時間。於第二步驟中，雷射光束選擇性地施加至基板以於基板之表面上形成地形數據之物理印記，以產生模擬音頻儲存介質。根據本發明之內容，雷射光束選擇性地削磨對應於轉換之數位音頻數據所產生之3D表面模型之基板之表面，藉此於基板之表面上產生模擬儲存數據，其可直接或者間接地由模擬播放裝置播放。
透過上述方法步驟，本發明提供一種用以產生高清晰度(HD)音頻原盤鑄模之雷射製造方法，其使得例如能 夠以全頻率響應產生密紋唱片(Long Playing record,LP)並且於聽覺品質方面有顯著之改進。本發明之方法於速度以及產出量方面皆為容易擴展的，且不受已知機械雕刻技術之幾何缺點之影響，例如減弱寫入速度以及模擬音頻數據之品質之切割器的摩擦以及可用作基底之合適材料之缺乏。
於本發明之較佳實施例中，數位音頻數據被導入至CAD軟體中，接著將數位音頻數據轉換為模擬數據。使得可產生表示變換後之音頻數據之複雜表面地形，並確保於變換期間維持音頻品質。數位音頻數據可於進一步處理開始之前被整體導入至CAD程式中，然而數位音頻數據亦可作為數據串流被輸入至CAD軟體中，其中轉換數據之CAD處理可能已於所有數據被導入程式之前已開始執行。
於本發明之較佳實施例中，以用於預生產驗證之模擬播放裝置之模仿器(emulator)處理地形數據。當建立3D模型時，音頻波形數據可與已知之播放介質以及播放裝置之一般參數(例如(留聲機)唱片之直徑、其播放速度以及其凹槽寬度)結合。這確保地形數據被轉換為確保於例如電唱機之常規播放裝置上之高播放品質之格式。此外，透過以上述方式處理數據，地形數據可被定制為特定之播放格式或者裝置，以於該單獨的裝置上獲得最佳的播放品質。於較佳實施例中，提供作為符合最佳可用音頻品質之音頻數據RIAA均衡，同時仍保持與標準RIAA曲線之一致性，並用高於常規20kHz之頻率額外擴展該頻率曲線。透過以上述方式處理音頻數據，將可符合對高清晰度音頻之要求。
於另一較佳實施例中，軟體更執行地形數據之原盤製作以調變聲音品質以及頻率響應。此為透過使用CAD變換(例如縮放、切割、反轉)以實現音量以及均衡。於儲存介質為唱片之情況下，3D模型包括透過軟體優化(藉由調整其寬度)之唱片紋道(groove)或者紋溝(rill)。較佳地，原盤製作過程更包括應用所謂的Rheinsche Füllschrift過程以確保於音頻較安靜的部分中減小凹槽間距以及於音頻的較大聲的部分中增加凹槽間距。透過以上述之方式調變數據，本發明實現約20%之體積之最小增加和/或增加唱片之播放長度。此外，如前述之切向切角(tangential cutting angle)以及徑向播放角(radial playback angle)之間之差異可透過前述原盤克服。藉此可達成提高音頻品質之目的。
於另一較佳實施例中，可透過光柵掃描執行物理壓印之形成。可移動雷射光束和/或基板使得光束以掃描線(較佳為水平或者垂直條帶)之順序選擇性地施加至基板之表面區域，且每一條線每一次形成物理壓印。此一技術消除於傳統技術中所使用之例如旋轉運動所引起之幾何切割缺陷。於其較佳實施例中，基板保持靜止，而雷射光束發射器安裝於由電腦軟體控制之掃描器上。以這種方式雷射在基板上執行燒蝕，這與大多數印表機之技術相似。
於與上述不同之較佳實施例中，透過向量掃描以執行物理壓印之形成。舉例來說，如前所述，雷射光束發射器可安裝於包括一個或者多個反射鏡檢流計之掃描器上，以定位和轉向雷射光束，並使得光束能以圓周旋轉運動之方式選擇性 地施加至基板。於形成唱片之情況下，光束可以圓周運動之方式施加至基板，以便以螺旋形凹槽之形式壓印地形數據。
於較佳實施例中，雷射光束自至少一短脈衝雷射器、較佳為發射亞奈秒(sub-nanosecond)雷射脈衝之毫微微秒(fs)或者微微秒(ps)雷射器發射。透過使用短脈衝雷射器，此實施例確保基板表面之燒蝕為非常準確的，同時降低基板熔化之風險，這將造成物理印記之聲音品質之劣化。於另一實施例中，可應用一個或者多個雷射源或者於相同位置上重複掃描，以便去除夠多的材料。
於上述實施例之另一較佳實施例中，物理印記直接對應於地形數據，並模擬音頻儲存介質可由模擬播放器直接播放。根據該實施例，於基板上形成可立即播放之原盤，藉此消除通常於建立原盤以及使用更寬範圍之材料用作基板時所需之勞力以及耗費資源之製造步驟。舉例來說，可生產由特殊材料製成之特殊形式之產品之原盤，該特殊材料將於以下作更詳細地解釋。
對此之另一實施例中，物理印記包括地形數據之反向地形(inverse topography)，並且形成的模擬音頻儲存介質是負原盤。如前面直接描述之實施例，這使其可直接製造負原盤或者“打模片”，而不需要為了自工作室錄音師建立負原盤而所需之耗時以及勞力以及耗費資源之製造步驟。如前所述，由於基板可使用更廣範圍之材料，因此可製造非常耐用且耐磨之打模片，其具有比傳統負原盤更長的壽命，藉此顯著地增加打模片之數量，由此可生產出模製之黑膠唱片。舉例來說，由 於被刻印之材料特別硬且耐用，透過上述方法所形成之單個負原盤能夠用於1000次以上的壓製，並且在許多情況下甚至可以用於超過8000次的壓製，且音頻的品質並未劣化。
於較佳實施例中，基材包括例如硬的材料，例如鋼、玻璃或者藍寶石玻璃。如前所述，不同於機械雕刻技術，本發明之雷射燒蝕能夠於非常硬且具有彈性的材料上進行基板的壓印，該材料更耐用，並且不需要進一步處理(即塗層)且不容易因多次使用而受到損壞。
於另一較佳實施例中，一塗層被塗佈至模擬音頻儲存介質。為了提供進一步的保護以及增加耐久性，且能夠多次使用，可向燒蝕介質之表面添加合適材料(例如鉻)之塗層，以保護物理印記免受損害。
於另一方面，本發明包括一種用於製造模擬音頻儲存介質之裝置，其中該裝置包括用以將數位音頻數據轉換為表示數位音頻數據之模擬轉換之地形數據之裝置。這種轉換裝置較佳地包括CAD軟體。本發明更包括選擇性地將雷射光束施加至基板以於基板之表面上形成地形數據之物理印記以產生模擬音頻儲存介質的裝置。此一刻印裝置較佳地包括與適合於精確地控制雷射光束之位置之掃描裝置組合的雷射發射器，以將模擬數據記錄在基板上。本領域技術人員可以理解的是，上述裝置可以彼此組合或者彼此不同，並且可各自包括單個或者多個完整或者分離的裝置。
於另一方面，提供一種具有指令的電腦實施儲存介質，其中當由處理器執行指令時，將執行將數位音頻數據轉 換為表示要執行之數位音頻數據之模擬轉換之地形數據之方法步驟。根據本發明，所產生之地形數據適合為用以輸入至適於執行雷射雕刻過程之裝置以於基板上寫入地形模擬音頻數據之可讀格式。於較佳實施方式中，電腦實施儲存介質為便攜式儲存裝置，例如與裝置互接之USB記憶棒。於讀取數據時，裝置接著可選擇性地將雷射光束施加至基板以於基板之表面上形成地形數據之物理印記以產生模擬音頻儲存介質。本領域技術人員將理解，上述之電腦實施儲存介質並不限於上述示例，且更可實現為CD/DVD-ROM、SD卡等。
1‧‧‧基板
10‧‧‧可播放唱片
11‧‧‧金屬板
12‧‧‧雷射刻印處理
13‧‧‧數位音頻數據
14‧‧‧曲線
15‧‧‧折線
16、17‧‧‧曲線
18‧‧‧V形槽
19‧‧‧凹槽
2‧‧‧物理印記
20‧‧‧脊
21‧‧‧地形數據
21a‧‧‧CAD地形
21b‧‧‧CAD原盤製作過程
21c‧‧‧軟體模擬
22‧‧‧參考
23‧‧‧光柵掃描
24‧‧‧向量掃描
25‧‧‧直接結構
26‧‧‧中間結構
27、27a、27b‧‧‧雷射光束
28‧‧‧分光鏡
3‧‧‧劃針
30‧‧‧凹槽
31‧‧‧底點
32‧‧‧左音頻通道振幅
33‧‧‧右音頻通道振幅
34‧‧‧位移向量
35‧‧‧既定側面角度
36‧‧‧中心點
37、38‧‧‧側面端點
39‧‧‧平面
4‧‧‧左拾波線圈
5‧‧‧右拾波線圈
6‧‧‧原盤唱片
7‧‧‧正漆板
8‧‧‧電鍍處理
9‧‧‧負打模片
第1圖係顯示用於來自留聲機唱片之立體聲模擬音頻之現有播放機制之示例；第2圖係顯示相較於本發明之方法，黑膠唱片之常規生產之方法步驟的流程圖；第3a~3e圖係顯示數位音頻數據至模擬音頻數據之轉換以及轉換數據之由CAD所產生的3D地形表示；第4圖係顯示本發明之較佳實施例之流程圖；第5a和5b圖係顯示利用單個雷射光束之雷射光柵掃描之示例，以及所形成的3D反向地形(inverse topology)之示例。
第6圖係顯示根據本發明之較佳實施例之雷射向量掃描之示意圖；第7圖係顯示根據本發明之較佳實施例之具有旋轉目標或者雷射頭以及兩個平行光束以形成反向地形之雷射向量掃描 之示例；第8圖係顯示根據本發明之較佳實施例之具有旋轉目標或雷射頭以及兩個對角交叉光束以形成反向地形之雷射向量掃描之示例；第9圖係顯示包括軟體以及基於硬體之方面之本發明較佳實施例之流程圖。
第1圖揭露用以來自形成於模擬音頻介質1(留聲機唱片)中之基板之立體聲模擬音頻數據之現有播放機制之示例。兩個立體聲聲道由以凹槽形狀之音頻數據之物理印記2表示。凹槽包括獨立地承載兩個立體聲通道之分開的壁(左側面以及右側面)。一般而言，內壁承載左通道、外壁承載右通道。每個壁面對應於該通道之訊號位準以45度移動至唱片表面之平面。於播放期間，追蹤凹槽之單一劃針3之移動係被單獨地感測(例如透過兩個拾波線圈(pickup coil)4和5)，拾取線圈4和5之每一者係相對地設置於凹槽壁之對角。
第2圖係顯示相較於本發明之方法，黑膠唱片之常規生產之方法步驟之流程圖。根據背景技術中所描述之常規技術，使用原盤唱片6來切割正漆板7，正漆板7隨後經受塗覆以及電鍍處理8以產生間接結構(即負打模片9)，負打模片9可用於壓製可播放黑膠唱片10。於另一種傳統之方法中，使用金屬母帶將原盤唱片直接切割成金屬板11，然後從內嵌金屬板11產生打模片9。與此不同的是，本發明使用數位音頻數據作為原盤唱片6直接刻印成為打模片9之基板，藉由通過選 擇性地將12雷射光束施加至基板上以於基板之表面上以模擬形式形成數據之物理印記以建立具有間接結構之模擬音頻儲存介質。
於如第3a圖所示之本發明之較佳示例性實施方式中，數位音頻數據13被轉換為表示數位音頻數據之模擬轉換之地形數據。其透過將雙聲道數位音頻數據導入CAD軟體實現。於CAD軟體中，每個通道之音頻波形被表示為透過對音頻訊號進行採樣以於不同之時步內插數位音頻數據之曲線14(Bézier曲線或者多項式(平滑曲線(spline)))或者折線(polyline)15。
模擬音頻之採樣以離散時間增量進行，於第3a圖中係以點15標記。模擬音頻以定義之速率採樣，例如高於44.1kS/s，這表示每秒超過44.100個採樣，此為對應於音頻CD之品質。採樣率越高，離散採樣訊號越接近模擬訊號。樣本以8,16,24或者32位之位元深度儲存。採樣基本上受到可用電腦記憶體之限制。採樣訊號之特徵在於t0、dt和Y(t)，其中t0為開始或者偏移時間、dt>0為採樣間隔(=1/採樣頻率)以及Y(t)為時間點t之波形振幅。Y(t0+i*dt)表示於時間t0+i*dt處之採樣模擬音頻，其中i為指數值>=0。
第3b圖係顯示CAD導入之音頻數據作為表示左聲道以及右聲道之雙聲道(即包括兩條曲線16以及17之立體聲數據)之曲線表示。透過應用模擬軟體，時間步驟隨後根據模擬音頻儲存介質之期望播放旋轉速度以及凹槽之局部半徑被轉換為3D位置(xyz)。將曲線擠壓至表面並傾斜45度， 以便形成V形槽18並修整為如第3c圖中三維顯示之標準凹槽尺寸(微凹槽)。接著透過軟體操作所取得之線形凹槽並將其彎曲成螺旋形，同時根據局部波形振幅使相鄰凹槽之間之凹槽距離最小化。取得如第3d圖所示之表示為變換後音頻數據之複雜表面形貌。此一螺旋形地形可被表示為凹槽19，當刻印於基板上時，凹槽19可由常規的播放裝置直接播放，或者亦可以脊(ridge)20的形式刻印於基板上。為後者之情況下，由基板所產生之介質將形成打模片。於本發明較佳實施方式中，單個基板之表面之兩側用於雷射刻印處理。也就是說，一側(於反垂直方向上具有凹槽)用於製造直接結構(即可播放介質)，而另一側或者翻轉之表面(具有代表正垂直方向上之凹槽之脊)用於間接結構(打模片)之製造。
第3e圖係顯示調變凹槽30之V形橫截面。根據r(phi)=GP/(2*π)*phi，密紋唱片之基本凹槽形狀可於數學上以阿基米德法或者阿基米德螺線(arithmetic spiral)描述；其中GP表示一匝中之凹槽間距之正參數，phi表示以弧度表示之旋轉角並參數化螺旋。阿基米德法或者阿基米德螺線於相鄰匝之間具有固定之間隔。阿基米德法或者阿基米德螺線描述V形常規非調變凹槽之中心點或者底點31之位置。為了計算凹槽之調變形狀，計算基本凹槽後下一步驟為將每個採樣間隔dt映射至螺旋之角增量dphi並因此映射到螺旋上之新位置r。於每個新點處，音頻訊號之採樣幅度被疊加至未調變凹槽中心(底部)點31。根據凹槽之既定側面角度35將左和右音頻通道振幅32、33相加作為位移向量34。如此，即可取得凹槽36之調 變中心或者底部形狀。介於中心點36以及V形凹槽之側面端點37、38之間之連接線所定義之側壁(或者邊緣、翼或者側面)可透過沿著由相對於定義表面位置之平面39之螺紋腹角所定義之方向投影底部凹槽點簡單地計算取得，例如若底部凹槽線之向量偏移位於正或負半空間中，則平面39位於z=0處。如此，取得於圓柱坐標中描述凹槽30之V形橫截面之三個空間點36、37、38。對於整個螺旋、分別對整個採樣訊號重複上述操作，以取得整個凹槽之點表示以作為CAD對象。於後續之步驟中，可結合相鄰點以形成面，其隨後可被輸出至CAD兼容文件格式，例如STL或類似之格式。由底部以及側面腹點(flank point)36、37、38所組成之點狀CAD凹槽表示可輸出為例如DXF、IGS、STP等之其它CAD格式，並可被與機器控制相關或者CNC參數以及用於加工目的之代碼進一步處理。
於材料上之地形數據之物理印記可透過兩種方式中之任一種來進行。第一種技術係有關材料之移除，例如自固體目標物(例如鋼、如碳化鎢之硬金屬、玻璃、藍寶石、陶瓷、聚合物、有機-無機混合材料等)消融或者冷消融。第二種技術為有機材料(例如聚合物製劑、有機-無機混雜樹脂或者抗蝕劑)之光聚合(光刻曝光、基於雙光子吸收之聚合)，其可局部地固化材料。聚合物可用雷射器光刻交聯。基於雙光子吸收之光聚合為公知方法，其可以最高分辨率產生真實之3D結構並且於感光材料之實體內具有非常光滑之表面。應用短脈衝(ps、fs)大功率雷射器，幾乎任何材料可被聚焦雷射脈衝燒蝕。此外，雷射以及目標之間短的相互作用時間防止材料產生 大的熱影響區，從而熔化或者液相。因此，可透過上述雷射器製造精確之微結構。然而，於製造之前需要辨識適當之雷射參數。
透過將上述雷射應用於不同之材料將可取得CAD數據之形貌。為了取得相對雷射焦點(laser focus)至目標移動之輪廓，可自表示未經處理之目標樣本材料之體積形狀中減去所計算之CAD形狀。根據雷射之焦點尺寸切割所取得之體積並標出影線(hatch)，以產生表示需要被移除之材料之平滑線(填充體積之輪廓線(contour line))。最合適之參數為與材料有關的，並且需要於製造前對每類的材料進行實驗性限定。雷射通量(fluence)之起點為例如F=e2*Fth，其中F為所施加之雷射通量，Fth表示用於相應材料之雷射剝蝕(laser ablation)之閾值通量。透過評估最佳雷射通量以及藉由測量每種材料之表面粗糙度所取得之目標上之空間脈衝至脈衝的分離，可最小化粗糙度。上述之動作通常於將機器加工過程標定(calibrate)至特定材料時完成。物理結構通常於單次過掃描(overscan)或者多次過掃描中製造。於較低雷射通量下之多次過掃描相較於一次掃描期間通常係移除較少量之材料(每次過掃描為幾奈米至幾百奈米)，因此與於明顯較高之通量(或者功率)下之雷射脈衝相比最終產生更平滑之表面處理(surface finish)，這通常造成微米範圍內之深缺口(crater)，因此相當粗糙之表面不適合針對性的應用。
第4圖係顯示根據本發明較佳實施方式之形成最終可播放唱片10之可能方法。如前所述，數位音頻數據13被 轉換為接著使用於雷射刻印處理12中之地形數據21。於參考(reference)22，選擇於基板1上寫入地形數據21之雷射掃描策略。根據本發明之兩個較佳示例性實施方式，雷射刻印處理12可透過光柵掃描23或者向量掃描24來執行。於一個示例中，執行上述雷射掃描方法中之任一者以刻印負打模片9以從中製造可播放唱片10。於另一示例中，應用前述雷射掃描方法中之任一者以刻印基板1並自中間模製或者鑄件26產生直接(可播放)主結構25。中間結構26可輪流形成間接結構9以從中製造可播放唱片10。
於較佳實施方式中，透過光柵掃描執行物理壓印。第5a、5b圖分別顯示具有單一雷射光束27之雷射光柵掃描23之示例，以及於基板1中製作的音頻數據之物理壓印2之示例。在這種情況下，物理壓印2包括3D反向地形。如第5a圖所示，雷射掃描器於水平方向上，即於基板上之x-y方向線上排列。於此過程中，根據轉換之模擬音頻數據調變雷射功率。於第5b圖中係顯示具有雷射焦點之輪廓線之記錄介質負原盤打模片之詳細視圖。外形(profile)之高度信息被轉換為雷射功率分佈(power profile)，使得產生相關之表面形貌。本領域技術人員將可理解，用於光柵雷射掃描之多種不同方法為可能的。根據本發明之光柵掃描技術之較佳實施方式之示例包括以下之至少一者：雷射器為固定的，以及介質於x、y以及z方向上線性移動；雷射係於一方向上掃描，例如利用多邊形掃描器 (polygon scanner)，以及介質沿垂直於前述方向的方向上移動；雷射沿x-y方向掃描，以及介質只沿著z方向移動；以及雷射沿x-y方向掃描，以及雷射焦點沿z方向移動。
對於所有掃描器方法，若掃描區域小於要寫入之區域，則要寫入的整個表面必須由更小之子區域組成。此一過程稱為拼接(stitching)。
第6圖係顯示根據本發明之示例性較佳實施方式之雷射向量掃描24之示意圖。雷射光束27以旋轉運動於基板1上掃描，該旋轉運動以逐漸縮小之螺旋形於基板1上形成模擬數據之物理印記2。本領域技術人員將可理解，前述之動作可透過旋轉雷射光束27、旋轉基板1或者旋轉兩者來實現。更可理解的是，用以於基板1上形成模擬數據之物理印記2之旋轉運動之實現可描述不斷增加之螺旋形，而非逐漸減小之螺旋形，即模擬數據可被有效地向後寫。
第7圖係顯示具有旋轉目標(基板1)或者旋轉雷射頭之雷射向量掃描24之示例。根據此一示例，兩個平行之雷射光束27a以及27b從由雷射發射器所產生之雷射光束27分離並輸入至分光鏡(beam splitter)28中。根據本發明一較佳實施方式，兩個光束27a以及27b被選擇性地施加至基板1以形成對應於一反向地形之物理印記2。於此示例中，雷射光束27a形成反向地形(脊)之左側面，雷射光束27b形成反向地形(脊)之右側面。每個單獨的雷射光束27a以及27b之振 盪以及強度調變對於相關之側面為可調的。
第8圖係顯示具有旋轉目標(rotating target)(基板1)或者雷射頭之雷射向量掃描之示例。類似於第8圖示例，兩個雷射光束27a以及27b從由雷射發射器所產生之雷射光束27分離並輸入至分光鏡中。於此示例中，兩個雷射光束彼此不平行，但為對角交叉，即與第8圖中分別形成反向地形(脊)之左側以及右側之相對光束。與第8圖之示例相同，每個單獨的雷射光束27a以及27b之振盪以及強度調變對於相關之側面為可調的。
第9圖係顯示包括軟體以及基於硬體方面之本發明較佳示例性實施之流程圖。數位音頻數據13被轉換為CAD地形21a以形成3D表面模型。CAD地形21a接著經受CAD原盤製作過程21b，其中例如縮放、修整、用於音量以及平衡之倒轉之CAD變換被應用於地形數據。然後透過軟體模擬21c電唱機處理原盤數據。應用品質控制並對播放讀取劃針以及左右拾波器之機械運動進行建模。透過軟體所產生、掌握以及處理之數據接著透過雷射寫入過程12物理地印刷於基板上。基板可包括硬的、透明的或者不透明的材料，例如塑料、玻璃、藍寶石玻璃、鋼或者任何貴金屬。雷射寫入過程12以產生音頻數據之反地形印記，其中自基板製造負打模片9，其接著可用於壓製模製黑膠唱片10。雷射刻印處理12更可於基板1中產生具有模擬音頻數據之直接外形印記之直接結構25。在這種情況下，基板1形成為可直接播放之介質，其可進一步地以一種或者多種特殊格式形成，或者由一種或者多種特殊材料形 成。
1‧‧‧基板
2‧‧‧物理印記
3‧‧‧劃針
4‧‧‧左拾波線圈
5‧‧‧右拾波線圈

Claims (15)

  1. 一種製造模擬音頻儲存介質之電腦實施方法，上述方法包括：將數位音頻數據(13)轉換為表示上述數位音頻數據之一模擬轉換之地形數據(21)；選擇性地將一雷射光束(16)施加至一基板(1)以於上述基板之一表面上形成上述地形數據之一物理印記(2)，以產生一模擬音頻儲存介質。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述轉換步驟包括將上述數位音頻數據導入CAD軟體(21a)，並利用上述軟體將上述數位音頻數據轉換為模擬數據。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，包括：將上述數位音頻數據變換為一連續模擬訊號；對上述連續模擬訊號進行採樣以確定作為一時間函數之振幅離散值；以及將上述離散值傳送至上述CAD軟體以內插上述離散值，以重建由上述軟體所使用之一模擬訊號以產生上述地形數據。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括利用一模擬播放器之一模仿器(21c)處理上述地形數據。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述模擬音頻儲存介質為一唱片(10)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，包括掌握(21b)所轉換之地形數據以改變音質。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中藉由光柵掃描(23)執行上述物理印記之形成。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中藉由向量掃描(24)執行上述物理印記之形成。
  9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中上述雷射光束自至少一短脈衝雷射發射。
  10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中上述物理印記直接對應於上述地形數據，以及上述模擬音頻儲存介質可直接由一模擬播放器播放。
  11. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中上述物理印記包括上述地形數據之一反向地形，並且所形成之上述模擬音頻儲存介質為一負型原盤(9)。
  12. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中上述基板包括硬金屬之一者，如碳化鎢或者其類似物、不銹鋼、工具鋼、玻璃或者藍寶石玻璃、由一光敏有機聚合物或者有機-無機雜化聚合物配方或者其混合物所組成之樹脂或者光阻劑。
  13. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中將一塗層塗佈至上述模擬音頻儲存介質。
  14. 一種用於製造模擬音頻儲存介質之裝置，上述裝置包括：用以將數位音頻數據轉換為表示上數數位音頻數據之一模擬轉換之地形數據之裝置；用以選擇性地將雷射光束施加至一基板以於上述基板之一表面上形成上述地形數據之一物理印記，以產生一模擬音 頻儲存介質之裝置。
  15. 一種具有指令之電腦實施儲存介質，其中當上述指令透過一處理器執行時，執行以下方法步驟：將數位音頻數據轉換為表示上述數位音頻數據之一模擬轉換之地形數據，其中上述地形數據適合於選擇性地將一雷射光束施加至一基板以於上述基板之一表面上形成上述地形數據之一物理印記，以建立一模擬音頻儲存介質。
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