Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Acustica » Disc compact (CD)

Disc compact (CD)

Compact disc CD
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:OD_Compact_disc.svg

(Suprafața de redare a unui disc compact include o pistă spirală suficient de densă pentru a determina difuzarea luminii într-un spectru complet vizibil.)

Discul compact (Compact disc – CD) este un format digital de stocare a discurilor optice care a fost co-dezvoltat de Philips și Sony și lansat în 1982. Formatul a fost inițial dezvoltat pentru stocarea și redar doar înregistrări sonore, dar ulterior a fost adaptat pentru stocarea datelor (CD- ROM). Mai multe alte formate au fost derivate în continuare din acestea, inclusiv scrierea audio și de date (CD-R), mediile reinscriptibile (CD-RW), discurile video compacte (VCD), discurile Super Video Compact (SVCD) , CD-i și CD-ul de muzică îmbunătățită. Primul player audio CD disponibil în comerț, Sony CDP-101, a fost lansat în octombrie 1982 în Japonia.

CD-urile standard au un diametru de 120 milimetri și pot stoca până la aproximativ 80 de minute de audio necomprimat sau aproximativ 700 MiB de date. Mini CD-ul are diferite diametre cuprinse între 60 și 80 milimetri; acestea sunt uneori utilizate pentru single-uri CD, stocarea de până la 24 de minute de audio, sau furnizarea de drivere pentru dispozitive.

În momentul introducerii tehnologiei în 1982, un CD putea stoca mult mai multe date decât un hard disk de calculator personal, care de obicei avea 10 MB. Până în 2010, hard disk-urile au oferit de obicei un spațiu de stocare mult mai mic decât o mie de CD-uri, în timp ce prețurile lor au scăzut la nivelul materiilor prime. În 2004, vânzările la nivel mondial de CD-uri audio, CD-ROM-uri și CD-R-uri au ajuns la aproximativ 30 de miliarde de discuri. Până în 2007, 200 de miliarde de CD-uri au fost vândute în întreaga lume.

Încă de la începutul anilor 2000, CD-urile au fost înlocuite din ce în ce mai mult de alte forme de stocare și distribuție digitale, astfel încât până în 2010 numărul de CD-uri audio vândute în S.U.A. scăzuse cu aproape 50% totuși, acestea au rămas una dintre principalele metode de distribuție pentru industria muzicală. În 2014, veniturile obținute din serviciile de muzică digitală au corespuns celor pentru vânzările în format fizice pentru prima dată.

Detaliile fizice

Straturile unui CD
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:CD_layers.svg

(Diagrama straturilor CD: A. Un strat de disc din policarbonat are datele codificate prin folosirea unor lovituri. B. Stratul strălucitor reflectă laserul. C. Un strat de lac protejează stratul strălucitor.D. Lucrarea este imprimată pe partea de sus a CD-ului. E. Un fascicul laser citește CD-ul și este reflectat înapoi la un senzor, care îl transformă în date electronice.)

Un CD este fabricat din material plastic din policarbonat de grosime de 1,2 milimetri și cântărește 15-20 de grame. Din centrul spre exterior, componentele sunt: ​​gaura centrală a discului (15 mm), prima zonă de tranziție (inel de prindere), zona de prindere (inelul de stivuire), a doua zonă de tranziție (banda oglindă) zona programului (date), și jantă. Suprafața interioară a programului ocupă o rază de 25 până la 58 mm.

Un strat subțire de aluminiu sau, mai rar, aur este aplicat pe suprafață, făcându-l reflectorizant. Metalul este protejat de un film de lac, acoperit în mod normal prin centrifugare direct pe stratul reflectorizant. Eticheta este imprimată pe stratul de lac, de obicei prin tipărire prin sită sau imprimare offset.

Datele CD sunt reprezentate sub formă de mici indentări cunoscute sub numele de „pits” (adâncituri), codificate într-o pistă spirală turnată în partea superioară a stratului de policarbonat. Zonele dintre adâncituri sunt cunoscute sub denumirea de „terenuri”. Fiecare adâncitură are o adâncime de aproximativ 100 nm cu o lățime de 500 nm și variază între 850 nm și 3,5 pm. Distanța dintre piste, pasul, este de 1,6 μm.

Un motor din cadrul playerului CD se rotește la o viteză de scanare de 1,2-1,4 m/s (viteză liniară constantă) – echivalentă cu aproximativ 500 RPM în interiorul discului și aproximativ 200 RPM la marginea exterioară. (Un disc redat de la început până la sfârșit încetinește ritmul de rotație în timpul redării.)

Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Comparison_CD_DVD_HDDVD_BD.svg 

(Compararea diferitelor medii de stocare optice.)

Suprafața programului este de 86,05 cm2, iar lungimea spiralei înregistrate este (86,05 cm2 / 1,6 µm) = 5,38 km. Cu o viteză de scanare de 1,2 m/s, timpul de redare este de 74 de minute sau 650 MOB de date de pe un CD-ROM. Un disc cu date ambalate ușor mai dens este tolerat de majoritatea playerelor (deși unele dintre cele vechi nu reușesc). Folosind o viteză liniară de 1,2 m/s și un pas mai mic de 1,5 μm crește timpul de rulare la 80 de minute, iar capacitatea de date la 700 MiB.

Un CD este citit prin focalizarea unui laser semiconductor cu lungimea de undă de 780 nm (aproape infraroșu), care se află în interiorul CD player-ului, prin fundul stratului de policarbonat. Modificarea înălțimii dintre adâncituri și terenuri determină o diferență în modul în care se reflectă lumina. Prin măsurarea modificării intensității cu o fotodiodă, datele pot fi citite de pe disc. Pentru a se potrivi modelul spiralat al datelor, laserul semiconductor este plasat pe un braț oscilant în interiorul tăvii discului oricărui player CD. Acest braț oscilant permite laserului să citească informații de la centru la marginea unui disc, fără a fi nevoie să întrerupă rotirea discului în sine.

Unitate CD (Unitate CD Philips CDM210)

Adânciturile și terenurile nu reprezintă direct zerourile și datele binare. În schimb, se folosește codarea inversă non-return-to-zero: o schimbare de la adâncitură la teren sau de la un teren la o adâncitură indică unu, în timp ce nicio schimbare indică o serie de zerouri. Trebuie să existe cel puțin două și cel mult zece zerouri între fiecare, care este definită de lungimea adânciturii. Aceasta, la rândul său, este decodificată prin inversarea modulației de la opt la paisprezece, apoi inversarea codării Reed-Solomon încrucișate, dezvăluind în final datele brute stocate pe disc. Aceste tehnici de codificare (definite în Cartea Roșie) au fost inițial concepute pentru CD Digital Audio, dar au devenit mai târziu standard pentru aproape toate formatele CD (cum ar fi CD-ROM-ul).

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *