CD

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A CD (a Compact Disc rövidítése) általában 700 MB (megabájt) kapacitású optikai tároló, amely hang, valamint adat digitális formátumú tárolására használatos.

[szerkesztés] Műszaki specifikációk, a CD-k fajtái

Méreteit tekintve a CD általában akkora, mint a DVD, vagyis 120 mm átmérőjű, és 1,2 mm vastag. Ritka ugyan, de léteznek a Mini–CD lemezek, 80 mm-es átmérővel. Legelőször 115 mm volt a szabvány, azonban 1979 után az 120 mm-es lemezek állandósultak, 1982-től jöttek forgalomba.

Az írható CD-ken az információt egy nagyon vékony filmszerű hordozórétegbe égetik be. Jelenleg erre a célra rendszerint infravörös, vagy kék színű lézerdiódákat alkalmaznak. Ezek fényét fókuszálva a hordozórétegben maradandó, kis tűszerű kráterek, elváltozások keletkeznek. Az információ kiolvasása szintén lézerfény segítségével történik, csak csökkentett energiaszinttel. A lemez információhordozó-rétegéről visszaverődő fényt, az optoelektronikai fejegység érzékeli, és feldolgozza, megfelelő jeleket hozva létre az információ biztonságos kiolvashatóságához.

A CD-k különböző fajtái a következők:

• CD-DA (CD-Digital Audio, kizárólag hanganyag tárolására)
• CD-ROM (adat, préselt)
• CD-R (írható)
• CD-RW (újraírható, adat, véletlen elérésű)

A CD-n a hangot az adathoz képest teljesen eltérő módon tárolják, szemben a DVD-vel: a DVD-k különböző fajtái egy egységes, közös állományrendszert, az úgynevezett UDF-et használnak.

A CD megalkotásakor az egyik legnagyobb probléma a hibás bájtok kiszűrése volt. Ennek érdekében minden bájtot kibővítenek 14 bitre melyből az utolsó hatot az előző nyolcból generálnak egy algoritmussal. Ezzel nem csupán ellenőrizni lehet az adat sértetlenségét, de garantálja, hogy ne követhesse egymást 14 nulla (mivel akkor az olvasófej "elszámolhatná" magát).

• Az audió CD-k lejátszása úgy történik, hogy a beolvasott adatot keresztülfuttatják egy digitál-analóg átalakítón (DAC), ami egy számból egy adott nagyságú feszültséget produkál.

A CD-k az idő során nem csupán tárolóképességükben, hanem szerkezetileg is sokat fejlődtek. Amikor megjelentek az újraírható CD-k az olvasófejeken is változtatni kellett. Ezeknél ugyanis olyan anyagot kell használni ami törölhető, azaz képes visszanyerni eredeti állapotát. Az újraírható CD-k felülete tükröződő és egy különleges festékkel van bevonva. Az írónak három, különböző erősségű lézersugárral kell rendelkeznie. A leggyengébb az olvasó lézer, ami nem változtatja meg a CD-t. A legerősebb az író lézer, ez annyira felmelegíti a festékréteget, hogy az opálossá válik, így a lézersugár nem tud visszaverődni a CD felületéről. A törlő lézer valahol a másik kettő között van, és csak annyira melegíti fel a CD-t, hogy a mikor a felső réteg lehül átlátszó legyen.

Ezeknek a CD-knek az egyesei és a nullái kevésbé térnek el egymástól, mint az egyszerírhatóknál, így olvasásuk valamivel bonyolultabb. Az olvasónak érzékenyebbnek kell lennie és először be kell magát kalibrálnia a CD elején található szakaszokkal.

[szerkesztés] Történet

Kétségtelen, hogy az 1979-es év hangtechnikai szenzációja a Philips cég bejelentése volt, miszerint az év második felétől sorozatban gyártja új hanglemezét és lemezjátszóját, a lézeres letapogatású "Compact Disc"-et. A technológiai eljárást már az 1970-es évek elején kidolgozták és még 1976-ban bejelentették. Azonban a teljes CD-gyártó apparátust és a lejátszókészülék-gyártó üzemet csak 1979-re tudták olyan helyzetbe hozni, hogy kisebb széria előállítására is alkalmas legyen.

[szerkesztés] Az adatrögzítés technikája Audio CD-knél

Az Audio-CD rögzítési technikája az impulzus-kódmodulációs rendszer (PCM = Pulse Code Modulation) alapelvét követi. A lemezre rögzítendő információt – mint analóg jeleket – először mintavételezéssel és kódolással digitális jelekké alakítják át. Az így előállított impulzus-kódmodulált jeleket egy mesterlemezre rögzítik argon lézersugár segítségével, amely az impulzusjeleknek megfelelő 0,1 mikrométer átmérőjű "lyukakat" éget be a lemez felületébe, körkörös spirálvonal mentén. Az Audio-CD felvételi és lejátszási fordulatszáma 1800 ford./perc. A felvételt tartalmazó mesterlemez üvegből készül és aranybevonattal van ellátva. Ez képezi a sorozatgyártás alapját. A standard mesterlemezről először galvanoplasztikai úton negatív nyomóformát készítenek, amelynek felületén kiemelkedő pontok képezik a mesterlemezbe "égetett" lyukak helyét. E préselésre használható negatív lemezről tükröző bevonattal ellátott PVC lemezbe préselik be a kódolt információkat, amelyek hű tükörképei az eredeti mesterlemezen lévő információnak. Az Audio CD lejátszási sebessége 1800 ford./perc, ehhez igen precíz felépítésű futómű és hajtómotor szükséges, amelynek fordulatszámát kvarcoszcillátoros szabályozó áramkör tartja +-0,05%-os tűréssel a névleges szinten. A lemezen rögzített digitális jeleket optikai érzékelővel működő 2 mikrométer átmérőjű fénynyalábot kibocsátó hélium-neon lézer segítségével tapogatja le a készülék. A lézerfényt egy speciális fókuszáló eszköz vetíti a lemezre, amely mindössze 1,5 mm-re van elhelyezve a fókuszáló egységtől. A körben forgó lemezen mechanikai domborulatokat és mélyedéseket sorra letapogatja a fénynyaláb, s a domborulatokról visszaverődik (ezt érzékeli az optoelektronikai elem). E folyamat során tehát a visszaverődő lézerfényt a lemez digitális jelei modulálják. Ez a modulált fény az optoeletronikai átalakítóban modulált eletromos jellé alakul át, amelyet előbb egy digitális-analóg konverterbe vezetnek, majd az így kapott jelet egy dekódoló áramkörrel alakítják stereo hangfrekvenciás jellé. A CD-lejátszóban kettős szervorendszer biztosítja a kifogástalan minőségű lejátszást. Az egyik szervorendszer a futómű hajtómotorjának fordulatszámát vezérli, a másik pedig a lézersugár fókuszálóegységének nyomkövetését szabályozza. A nyomkövető szabályozó +-0,1 mikrométer pontossággal irányítja a lézersugarat a hanglemezen spirál alakban rögzített lyukak középpontjába, s ezek spirálmenetét követve, folyamatosan beljebb húzza a fókuszáló egységet a lemez középpontja felé.

A PCM jelrögzítési és kódolási rendszerrel 2 Hz-től 20 000 Hz-ig +-0,1 dB-en belül egyenletes, lineáris frekvenciamenet rögzíthető. Az elérhető jel-zaj viszony stereo lemezek esetben jobb, mint 85 dB, az áthallási csillapítás a két csatorna között nagyobb mint 60 dB. A teljes átviteli rendszer harmonikus torzítása kisebb, mint 0,03%.

(Forrás: Csabai Dániel: Magnósok évkönyve 1980)