Diagram over CD-lag
- Et polykarbonatskivelag har dataene kodet ved hjelp av støt.
- Et skinnende lag reflekterer laseren.
- Et lag med lakk beskytter det skinnende laget.
- Kunstverk er skjermtrykt på toppen av platen.
- A laserstråle leser CD-en og reflekteres til en sensor som konverterer den til elektroniske data
En CD er laget av 1,2 millimeter (0,047 tommer) tykk, polykarbonatplast og veier 14–33 gram. Fra midten og utover er komponentene: sentrumsspindelhullet (15 mm), det første overgangsområdet (klemring), klemområdet (stablingsringen), det andre overgangsområdet (speilbånd), programmet (data) området og felgen. Det indre programområdet har en radius fra 25 til 58 mm.
Et tynt lag av aluminium eller, sjeldnere, gull påføres overflaten, noe som gjør den reflekterende. Metallet er beskyttet av en lakkfilm som normalt spinnbelegges direkte på det reflekterende laget. Etiketten er trykt på lakklaget, vanligvis med silketrykk eller offsettrykk.
Pits og Lands of en kompakt plate under et mikroskop
CD-data er representert som små fordypninger kjent som groper, kodet i et spiralspor støpt inn i toppen av polykarbonatlaget. Områdene mellom groper er kjent som land. Hver grop er omtrent 100 nm dyp og 500 nm bred, og varierer fra 850 nm til 3,5 um i lengde. Avstanden mellom sporene (tonehøyde) er 1,6 µm.
Når du spiller av en lyd-CD, spinner en motor i CD-spilleren platen til en skannehastighet på 1,2-1,4 m / s (konstant lineær hastighet , CLV) – tilsvarer omtrent 500 RPM på innsiden av platen, og omtrent 200 RPM på utsiden. Sporet på CD-en begynner på innsiden og spiraler utover, slik at en plate som spilles fra begynnelse til slutt, reduserer rotasjonshastigheten under avspilling.
Sammenligning av forskjellige optiske lagringsmedier
Programområdet er 86,05 cm2 og lengden på den opptakbare spiralen er 86,05 cm2 / 1,6 µm = 5,38 km. Med en skannehastighet på 1,2 m / s er spilletiden 74 minutter, eller 650 MiB data på en CD-ROM. En plate med data pakket litt tettere tolereres av de fleste spillere (selv om noen gamle mislykkes). Ved å bruke en lineær hastighet på 1,2 m / s og en smalere sporhøyde på 1,5 um øker spilletiden til 80 minutter, og datakapasiteten til 700 MiB.
Gropene i en CD er 500 nm brede, mellom 830 nm og 3000 nm lange og 150 nm dype.
En CD leses ved å fokusere en 780 nm bølgelengde (nær infrarød) halvlederlaser gjennom bunnen av polykarbonatlaget. Endringen i høyde mellom groper og land resulterer i en forskjell i måten lyset reflekteres på. Fordi gropene er innrykket i det øverste laget av skiven og blir lest gjennom den gjennomsiktige polykarbonatbunnen, danner gropene ujevnheter når de leses. Laseren treffer platen og kaster en sirkel med lys som er bredere enn det modulerte spiralsporet som reflekterer delvis fra land og delvis fra toppen av eventuelle ujevnheter der de er til stede. Når laseren passerer over en grop (bump), betyr høyden at den delen av lyset som reflekteres fra toppen er 1/2 bølgelengde utenfor fase med lyset som reflekteres fra landet rundt det. Dette forårsaker delvis annullering av laserens refleksjon fra overflaten. Ved å måle den reflekterte intensitetsendringen med en fotodiode leses et modulert signal tilbake fra platen.
For å imøtekomme spiralmønsteret til data, blir laser er plassert på en mobil mekanisme inne i skuffen til en hvilken som helst CD-spiller. Denne mekanismen tar vanligvis form av en slede som beveger seg langs en skinne. Sleden kan drives av et snekkedrev eller lineær motor. Der det brukes et snekkedrev , en andre lineærmotor med kortere kast, i form av en spole og magnet, gjør finjusteringer for å spore eksentrisiteter i disken i høy hastighet. Noen CD-stasjoner (spesielt de som ble produsert av Philips i løpet av 1980- og begynnelsen av 1990-tallet) bruker svingarm som ligner på en grammofon. Denne mekanismen gjør at laseren kan lese informasjon fra midten til kanten av en plate uten å måtte avbryte sentrifugeringen av selve platen.
Philips CDM210 CD D rive
Gropene og landene representerer ikke direkte 0 «s og 1» s binære data.I stedet brukes ikke invertert koding som ikke returnerer til null: en endring fra enten grop til land eller land til grop indikerer en 1, mens ingen endring indikerer en serie på 0 «s. Det må være minst 2 og ingen mer enn 10 0 «s mellom hver 1, som er definert av lengden på gropen. Dette blir i sin tur dekodet ved å reversere den åtte til fjorten modulasjonen som brukes til å mestre platen, og deretter reversere den kryssflettet Reed – Solomon-kodingen, og til slutt avslører rådataene som er lagret på platen. Disse kodingsteknikkene (definert i den røde boken) ble opprinnelig designet for CD Digital Audio, men de ble senere en standard for nesten alle CD-formater (for eksempel CD-ROM).
IntegrityEdit
CD-er er utsatt for skade under håndtering og fra miljøeksponering. Gruver er mye nærmere etikettsiden på en plate, slik at defekter og forurensninger på den klare siden kan være ute av fokus under avspilling. Følgelig er det mer sannsynlig at CDer blir skadet på etikettsiden av platen. Riper på den klare siden kan repareres ved å fylle dem på med lignende brytningsplast eller ved forsiktig polering. Kantene på CD-ene er noen ganger ufullstendig forseglet, slik at gasser og væsker kan trenge inn i CD-en og korrodere det metallreflekterende laget og / eller forstyrre laserfokuset på gropene, en tilstand som kalles skivrot. Soppen Geotrichum candidum har blitt funnet – under forhold med høy varme og fuktighet – å konsumere polykarbonatplast og aluminium som finnes i CDer.
Dataintegriteten til CD-plater kan måles ved hjelp av overflatefeilskanning, som er i stand til å måle hastighetene på forskjellige typer datafeil, kjent som C1, C2, CU og utvidede (finere korn) feilmålinger kjent som E11, E12, E21, E22, E31 og E32, hvorav høyere hastigheter indikerer en mulig ødelagt eller uren dataoverflate, lav mediekvalitet, forverrede medier og opptakbare medier skrevet til av en CD-skribent som ikke fungerer.
Feilsøking kan pålitelig forutsi datatap forårsaket av forringet media. Støtte for feilsøking varierer mellom leverandører og modeller av optiske diskstasjoner, og utvidet feilsøking (kjent som «avansert feilsøking» i Nero DiscSpeed) har bare vært tilgjengelig på Plextor og noen BenQ optiske stasjoner så langt fra 2020.
Skiveformer og diametre Rediger
De digitale dataene på en CD begynner midt på platen og fortsetter mot kanten, noe som gjør det mulig å tilpasse de forskjellige størrelsesformatene som er tilgjengelige. Standard-CDer er tilgjengelige i to størrelser. Langt den vanligste er 120 millimeter (4,7 tommer) i diameter, med en 74- eller 80-minutters lydkapasitet og en datakapasitet på 650 eller 700 MiB (737,280,000-byte). Skivene er 1,2 mm tykke, med et 15 mm senterhull. Den offisielle Philips-historien sier at denne kapasiteten ble spesifisert av Sony-sjef Norio Ohga for å kunne inneholde hele Beethovens niende symfoni på en plate. Dette er en myte ifølge Kees Immink, ettersom EFM-kodeformatet ennå ikke var bestemt i desember 1979, da beslutningen om å ta i bruk 120 mm ble tatt. Vedtakelsen av EFM i juni 1980 tillot 30 prosent mer spilletid som ville ha resultert i 97 minutter for 120 mm diameter eller 74 minutter for en plate så liten som 100 mm. I stedet ble imidlertid informasjonstettheten senket med 30 prosent for å holde spilletiden 74 minutter. Diameteren på 120 mm har blitt vedtatt av påfølgende formater, inkludert Super Audio CD, DVD, HD DVD og Blu-ray Disc. Plater med en diameter på 80 mm («Mini CDer») har plass til opptil 24 minutter med musikk eller 210 MiB.
Fysisk størrelse | Lydkapasitet | CD-ROM datakapasitet | Definisjon |
---|---|---|---|
120 mm | 74–80 min | 650–700 MiB | Standard størrelse |
80 mm | 21–24 min | 185–210 MiB | Mini-CD størrelse |
80 × 54 mm – 80 × 64 mm | ~ 6 minutter | 10–65 MiB | «Visittkort» størrelse |