Dysk kompaktowy

Płyta CD jest wykonana z Poliwęglanowy plastik o grubości 1,2 mm (0,047 cala) i wadze 14–33 gramów. Od środka na zewnątrz komponentami są: środkowy otwór wrzeciona (15 mm), obszar pierwszego przejścia (pierścień zaciskowy), obszar zacisku (pierścień mocujący), obszar drugiego przejścia (taśma lustrzana), program (dane) obszar i obręcz. Wewnętrzny obszar programu zajmuje promień od 25 do 58 mm.

Cienka warstwa aluminium lub rzadziej złota jest nakładana na powierzchnię, dzięki czemu jest odblaskowa. Metal jest chroniony warstwą lakieru normalnie powlekanego wirowo bezpośrednio na warstwie odblaskowej. Etykieta jest drukowana na warstwie lakieru, zwykle metodą sitodruku lub druku offsetowego.

Dane CD są reprezentowane jako małe wgłębienia zwane wgłębieniami, zakodowane w spiralnej ścieżce uformowanej w górnej części warstwy poliwęglanu. Obszary między dołami są znane jako ziemie. Każdy dołek ma około 100 nm głębokości i 500 nm szerokości i waha się od 850 nm do 3,5 µm długości. Odległość między ścieżkami (wysokość) wynosi 1,6 µm.

Podczas odtwarzania płyty audio CD silnik w odtwarzaczu CD obraca płytę do prędkości skanowania 1,2–1,4 m / s (stała prędkość liniowa , CLV) – odpowiednik około 500 obrotów na minutę po wewnętrznej stronie tarczy i około 200 obrotów na minutę na zewnętrznej krawędzi. Ścieżka na płycie CD zaczyna się od wewnątrz i zwija się na zewnątrz, więc płyta odtwarzana od początku do końca zmniejsza prędkość obrotową podczas odtwarzania.

Powierzchnia programu wynosi 86,05 cm2, a długość zapisywalnej spirali 86,05 cm2 / 1,6 µm = 5,38 km. Przy szybkości skanowania 1,2 m / s czas odtwarzania wynosi 74 minuty lub 650 MB danych na płycie CD-ROM. Płyta z nieco gęstszymi danymi jest tolerowana przez większość odtwarzaczy (choć niektóre stare zawodzą). Użycie prędkości liniowej 1,2 m / si węższego rozstawu ścieżek 1,5 µm zwiększa czas odtwarzania do 80 minut i pojemność danych do 700 MiB.

Płyta CD jest odczytywana przez ogniskowanie lasera półprzewodnikowego o długości fali 780 nm (bliskiej podczerwieni) przez spód warstwy poliwęglanu. Zmiana wysokości między wgłębieniami i lądami powoduje różnicę w sposobie odbijania światła. Ponieważ wgłębienia są wcięte w górną warstwę dysku i są odczytywane przez przezroczystą podstawę z poliwęglanu, podczas odczytu wgłębienia tworzą nierówności. Laser uderza w dysk, rzucając krąg światła szerszy niż modulowana spiralna ścieżka, odbijając się częściowo od lądów, a częściowo od wierzchołków wszelkich nierówności, w których się znajdują. Kiedy laser przechodzi nad zagłębieniem (wybrzuszeniem), jego wysokość oznacza, że część światła odbitego od jego szczytu jest przesunięta w fazie o 1/2 długości fali, a światło odbija się od ziemi wokół niego. Powoduje to częściową eliminację odbicia lasera od powierzchni. Mierząc zmianę natężenia odbitego za pomocą fotodiody, modulowany sygnał jest odczytywany z dysku.

Aby dostosować spiralny wzór danych, laser jest umieszczony na ruchomym mechanizmie w szufladzie na dysk dowolnego odtwarzacza CD. Mechanizm ten ma zazwyczaj postać sań poruszających się po szynie. Sanki mogą być napędzane przez przekładnię ślimakową lub silnik liniowy. W przypadku zastosowania przekładni ślimakowej , drugi silnik liniowy o krótszym skoku, w postaci cewki i magnesu, dokonuje precyzyjnych regulacji położenia w celu śledzenia mimośrodów w dysku z dużą prędkością. Niektóre napędy CD (szczególnie te wyprodukowane przez firmę Philips w latach 80. i wczesnych 90.) używają ramię wahadłowe podobne do tego, które widać na gramofonie. Mechanizm ten umożliwia laserowi odczytywanie informacji od środka do krawędzi dysku bez konieczności przerywania obracania się samej płyty.

Wgłębienia i lądy nie reprezentują bezpośrednio 0 „si 1” danych binarnych.Zamiast tego stosowane jest odwrócone kodowanie bez powrotu do zera: zmiana z dołu na ląd lub ląd na dół wskazuje 1, podczas gdy brak zmiany oznacza serię 0 cali. Musi być co najmniej 2 i nie więcej niż 10 0 cali między każdym 1, co jest określone przez długość dołu. To z kolei jest dekodowane poprzez odwrócenie modulacji od ośmiu do czternastu wykorzystywanych w masteringu dysku, a następnie odwrócenie przeplecionego krzyżowo kodowania Reeda-Solomona, ostatecznie ujawniając surowe dane zapisane na dysku. Te techniki kodowania (zdefiniowane w Czerwonej Księdze) zostały pierwotnie zaprojektowane dla CD Digital Audio, ale później stały się standardem dla prawie wszystkich formatów CD (takich jak CD-ROM).

IntegrityEdit

Płyty CD są podatne na uszkodzenia podczas obsługi i narażenia na działanie środowiska. Wgłębienia są znacznie bliżej strony etykiety płyty, dzięki czemu defekty i zanieczyszczenia po czystej stronie mogą być nieostre podczas odtwarzania. W konsekwencji płyty CD są bardziej narażone na uszkodzenia po stronie z etykietą. Zarysowania po przezroczystej stronie można naprawić, wypełniając je podobnym refrakcyjnym tworzywem sztucznym lub ostrożnie polerując. Krawędzie płyt CD są czasami niecałkowicie uszczelnione, co pozwala gazom i płynom na dostanie się do płyty i korozję metalowej warstwy odblaskowej i / lub zakłócenie skupienia lasera na wgłębieniach, stan znany jako zgnilizna dysku. Grzyb Geotrichum candidum został znaleziony – w warunkach wysokiej temperatury i wilgotności – jako pochłaniający poliwęglanowe tworzywo sztuczne i aluminium znajdujące się na płytach CD.

Integralność danych na płytach kompaktowych można zmierzyć za pomocą skanowania błędów powierzchni, które jest w stanie zmierzyć wskaźniki różnych typów błędów danych, znanych jako C1, C2, CU i rozszerzone (drobnoziarniste) pomiary błędów, znane jako E11, E12, E21, E22, E31 i E32, z których wyższe wskaźniki wskazują na możliwe uszkodzenie lub brudna powierzchnia danych, niska jakość nośników, pogorszenie jakości nośników i nośniki nagrywalne zapisane przez wadliwie działającą nagrywarkę CD.

Skanowanie błędów może wiarygodnie przewidzieć utratę danych spowodowaną pogorszeniem się nośnika. Obsługa skanowania błędów różni się w zależności od dostawców i modeli napędów optycznych, a rozszerzone skanowanie błędów (znane jako „zaawansowane skanowanie błędów” w Nero DiscSpeed) było do tej pory dostępne tylko w Plextor i niektórych napędach optycznych BenQ od 2020 r.

Kształty i średnice płytEdytuj

Cyfrowe dane na płycie CD zaczynają się w środku płyty i biegną w kierunku krawędzi, co umożliwia dostosowanie do różnych dostępnych formatów. Standardowe płyty CD są dostępne w dwóch rozmiarach. Zdecydowanie najczęstsza ma średnicę 120 milimetrów (4,7 cala), 74- lub 80-minutową pojemność audio i 650 lub 700 MiB (737 280 000 bajtów). Tarcze mają grubość 1,2 mm i środkowy otwór 15 mm. Oficjalna historia Philipsa mówi, że pojemność ta została określona przez dyrektora Sony Norio Ohgę, aby móc pomieścić całość Dziewiątej Symfonii Beethovena na jednej płycie. Według Keesa Imminka to mit, ponieważ format kodu EFM nie został jeszcze ustalony w grudniu 1979 r., kiedy podjęto decyzję o przyjęciu 120 mm. Przyjęcie EFM w czerwcu 1980 r. pozwoliło na wydłużenie czasu odtwarzania o 30 procent, co dałoby 97 minut dla średnicy 120 mm lub 74 minuty dla tarczy o średnicy zaledwie 100 mm Zamiast tego gęstość informacji została jednak zmniejszona o 30 procent, aby zachować czas odtwarzania 74 minut. Średnica 120 mm została przyjęta przez kolejne formaty, w tym Super Audio CD, DVD, HD DVD i Blu-ray. Dyski o średnicy 80 mm („Mini CD”) mogą pomieścić do 24 minut muzyki lub 210 MB.