Diagram over CD-lag
- Et polycarbonat-disklag har data kodet ved hjælp af bump.
- Et skinnende lag reflekterer laseren.
- Et lag lag beskytter det skinnende lag.
- Illustrationer er skærmtrykt på toppen af disken.
- A laserstråle læser cden og reflekteres til en sensor, der konverterer den til elektroniske data
En cd er lavet af 1,2 millimeter (0,047 in) tyk, polycarbonatplast og vejer 14–33 gram. Fra midten og udad er komponenterne: det midterste spindelhul (15 mm), det første overgangsareal (fastspændingsring), fastspændingsområdet (stablingsringen), det andet overgangsareal (spejlbånd), programmet (data) område og fælgen. Det indre programområde har en radius fra 25 til 58 mm.
Et tyndt lag aluminium eller mere sjældent guld påføres overfladen, hvilket gør det reflekterende. Metallet er beskyttet af en lakfilm, der normalt centrifugeres direkte på det reflekterende lag. Mærkaten er trykt på laklaget, normalt ved hjælp af skærmtryk eller offsettryk.
Pits og Lands of en cd under et mikroskop
CD-data er repræsenteret som små fordybninger kendt som grove, kodet i et spiralspor, der er støbt ind i toppen af polycarbonatlaget. Områderne mellem groberne er kendt som lande. Hver pit er ca. 100 nm dyb og 500 nm bred og varierer fra 850 nm til 3,5 µm i længden. Afstanden mellem sporene (tonehøjde) er 1,6 µm.
Når der afspilles en lyd-cd, drejer en motor inden i cd-afspilleren disken til en scanningshastighed på 1,2-1,4 m / s (konstant lineær hastighed , CLV) – svarende til ca. 500 omdr./min ved indersiden af disken og ca. 200 omdr./min ved den udvendige kant. Sporet på CDen begynder indefra og spiralformes udad, så en disk, der afspilles fra start til slut, nedsætter rotationshastigheden under afspilning.
Sammenligning af forskellige optiske lagringsmedier
Programområdet er 86,05 cm2 og længden af den optagelige spiral er 86,05 cm2 / 1,6 µm = 5,38 km. Med en scanningshastighed på 1,2 m / s er spilletiden 74 minutter eller 650 MiB data på en cd-rom. En disk med data pakket lidt tættere tolereres af de fleste spillere (selvom nogle gamle fejler). Brug af en lineær hastighed på 1,2 m / s og en smallere sporhøjde på 1,5 µm øger spilletiden til 80 minutter og datakapaciteten til 700 MiB.
Pits i en CD er 500 nm brede, mellem 830 nm og 3.000 nm lange og 150 nm dybe.
En CD læses ved at fokusere en 780 nm bølgelængde (nær infrarød) halvlederlaser gennem bunden af polycarbonatlaget. Ændringen i højden mellem grober og land resulterer i en forskel i den måde, lyset reflekteres på. Fordi groberne er indrykket i skivens øverste lag og læses gennem den gennemsigtige polycarbonatbase, danner groberne ujævnheder, når de læses. Laseren rammer disken og kaster en lyscirkel, der er bredere end det modulerede spiralspor, der delvis reflekterer fra landene og delvist fra toppen af eventuelle ujævnheder, hvor de er til stede. Når laseren passerer over en pit (bump), betyder dens højde, at den del af lyset, der reflekteres fra dens top, er 1/2 bølgelængde ude af fase med lyset reflekteret fra landet omkring det. Dette forårsager delvis annullering af laserens refleksion fra overfladen. Ved at måle den reflekterede intensitetsændring med en fotodiode læses et moduleret signal tilbage fra disken.
For at imødekomme spiralmønstret af data, laser placeres på en mobil mekanisme inden for CD-afspillerens diskbakke. Denne mekanisme har typisk form af en slæde, der bevæger sig langs en skinne. Slæden kan drives af et snekkegear eller lineær motor. Hvor der anvendes et snekkegear , en anden kortere-lineærmotor i form af en spole og magnet, foretager finjusteringer for at spore excentriciteter i disken ved høj hastighed. Nogle cd-drev (især dem, der er fremstillet af Philips i 1980erne og begyndelsen af 1990erne) bruger en svingarm svarende til den, der ses på en grammofon. Denne mekanisme tillader laseren at læse information fra midten til kanten af en disk uden at skulle afbryde centrifugeringen af selve disken.
Philips CDM210 CD D rive
Brøndene og landene repræsenterer ikke direkte 0 “s og 1” s binære data.I stedet bruges ikke-return-to-nul, inverteret kodning: en ændring fra enten pit til land eller land til pit angiver en 1, mens ingen ændring angiver en serie på 0 “s. Der skal være mindst 2 og ingen mere end 10 0 “s mellem hver 1, hvilket er defineret af længden af brønden. Dette afkodes igen ved at vende den otte til fjorten modulation, der er brugt til at mestre disken, og derefter vende den krydsindflettede Reed – Solomon-kodning og afsløre til sidst de rådata, der er lagret på disken. Disse kodningsteknikker (defineret i den røde bog) blev oprindeligt designet til CD Digital Audio, men de blev senere en standard for næsten alle CD-formater (såsom CD-ROM).
IntegrityEdit
CDer er modtagelige for beskadigelse under håndtering og fra miljøeksponering. Pits er meget tættere på etiketsiden af en disk, så defekter og forurenende stoffer på den klare side kan være ude af fokus under afspilning. Derfor er CDerne mere tilbøjelige til at lide skade på etiketsiden af disken. Ridser på den klare side kan repareres ved at genopfylde dem med lignende brydningsplast eller ved omhyggelig polering. Kanterne på cder er undertiden ufuldstændigt forseglede, så gasser og væsker kan komme ind i cden og korroderer det metalreflekterende lag og / eller interferere med laserens fokus på groberne, en tilstand kendt som skiverot. Svampen Geotrichum candidum har fundet – under forhold med høj varme og fugtighed – at forbruge den polycarbonatplast og aluminium, der findes i cder.
Dataintegriteten af cder kan måles ved hjælp af overfladefejlscanning, som er i stand til at måle hastighederne for forskellige typer datafejl, kendt som C1, C2, CU og udvidede (finere korn) fejlmålinger kendt som E11, E12, E21, E22, E31 og E32, hvoraf højere hastigheder indikerer en muligvis beskadiget eller uren dataoverflade, lav mediekvalitet, forringet medie og optagelige medier, der er skrevet til en defekt cd-brænder.
Fejlscanning kan pålideligt forudsige datatab forårsaget af forringet medie. Understøttelse af fejlscanning varierer mellem leverandører og modeller af optiske diskdrev, og udvidet fejlscanning (kendt som “avanceret fejlscanning” i Nero DiscSpeed) har hidtil kun været tilgængelig på Plextor og nogle BenQ optiske drev fra og med 2020.
Diskformer og diametre Rediger
De digitale data på en cd begynder i midten af disken og fortsætter mod kanten, hvilket muliggør tilpasning til de forskellige størrelsesformater, der er tilgængelige. Standard-cder fås i to størrelser. Langt den mest almindelige er 120 millimeter (4,7 tommer) i diameter med en lydkapacitet på 74 eller 80 minutter og en datakapacitet på 650 eller 700 MiB (737,280.000 byte). Skiverne er 1,2 mm tykke med et 15 mm centerhul. Den officielle Philips-historie siger, at denne kapacitet blev specificeret af Sony-direktør Norio Ohga for at kunne indeholde hele Beethovens niende symfoni på en disk. Dette er en myte ifølge Kees Immink, da EFM-kodeformatet endnu ikke var besluttet i december 1979, da beslutningen om at vedtage 120 mm blev truffet. Vedtagelsen af EFM i juni 1980 tillod 30 procent mere spilletid, der ville have resulteret i 97 minutter med en diameter på 120 mm eller 74 minutter for en disk så lille som 100 mm I stedet for blev informationstætheden imidlertid sænket med 30 procent for at holde spilletiden på 74 minutter. Diameteren på 120 mm er blevet vedtaget af efterfølgende formater, inklusive Super Audio CD, DVD, HD DVD og Blu-ray Disc. Disker med en diameter på 80 mm (“Mini CDer”) kan rumme op til 24 minutters musik eller 210 MiB.
| Fysisk størrelse | Lydkapacitet | CD-ROM datakapacitet | Definition |
|---|---|---|---|
| 120 mm | 74–80 min | 650–700 MiB | Standardstørrelse |
| 80 mm | 21–24 min | 185-210 MiB | Mini-CD størrelse |
| 80 × 54 mm – 80 × 64 mm | ~ 6 min | 10–65 MiB | “Visitkort” størrelse |