CD er en digital optisk disk til lagring af data i et format udviklet i fællesskab af Philips og Sony, som blev udgivet i 1982. Det blev oprindeligt udviklet til lagring og afspilning af lydoptagelser, men senere blev det tilpasset til at optage forskellige data. Adskillige andre formater er blevet afledte af dem, herunder lydoptagelse én gang og datalagring (CD), genskrivbare medier (RW), videodisk (VCD), supervideodisk (eller SVCD), PictureCD osv. Første kommercielt tilgængelige CDP -101 lyd-cd-afspiller blev udgivet i oktober 1982 i Japan.
Standard-cd'er er 120 mm i diameter og kan indeholde op til omkring 80 minutters ukomprimeret lyd eller omkring 700 MB data. Mini CD'en kommer i forskellige diametre (fra 60 til 80 millimeter). De bruges nogle gange til cd-singler, da de kan rumme op til 24 minutters lyd, eller til optagelse af drivere.
Udvikler popularitet
På det tidspunkt, hvor teknologien blev introduceret, i 1982, kunne en cd lagre meget mere data end en harddisk på en personligcomputer, som norm alt ikke er større end 10 MB. I 2010 tilbød harddiske norm alt lige så meget lagerplads som tusinde cd'er, mens deres priser var faldet til et lavt niveau. I 2004 solgte lyd-cd'er, cd-rom'er og cd-r'er omkring 30 milliarder eksemplarer på verdensplan. I 2007 var 200 milliarder cd'er blevet solgt på verdensplan.
Siden begyndelsen af 2000'erne er cd'er i stigende grad blevet erstattet af andre former for digital lagring og distribution, med det resultat, at deres antal i 2010 var faldet med omkring 50 % fra deres højdepunkt, men de forblev et af de vigtigste medier i musikindustrien. industri.
Udseendehistorie
Den amerikanske opfinder James Russell er krediteret for at have opfundet det første system til optagelse af digital information på optisk transparentfilm, der udsender lys på grund af halogenlampers høje effekt. Hans patent blev først registreret tilbage i 1966. Efter retssager licenserede Sony og Philips Russells patenter i 1980'erne.
CD'en er et produkt af udviklingen af laserdiske. Dette er en teknologi, der bruger en fokuseret laserstråle til at give den høje informationstæthed, der er nødvendig for digital lyd af høj kvalitet. Prototyper blev udviklet af Philips og Sony uafhængigt i slutningen af 1970'erne. I 1979 blev en fælles taskforce af ingeniører dannet for at opfinde nye digitale medier. Efter et års eksperimenter og diskussion,Book of Audio Standards blev udgivet i 1980. Efter den første kommercielle udgivelse i 1982 blev cd'er og relaterede afspillere ekstremt populære. På trods af de høje omkostninger blev der solgt over 400.000 enheder alene i USA i 1983 og 1984. I 1988 oversteg salget efterspørgslen efter vinylplader og i 1992 lydkassetter. Denne succes med at udbrede CD-teknologi er resultatet af et tæt samarbejde mellem Philips og Sony, som blev enige om og udviklede kompatibel hardware. Det ensartede cd-design gjorde det muligt for forbrugerne at købe en pladespiller eller afspiller fra enhver virksomhed.
Hvordan udviklede teknologien sig?
Oprindeligt troede man, at cd'en er efterfølgeren til vinylpladen til afspilning af musik, og ikke et lagringsmedie. Men siden det blev introduceret som et musikformat, er cd'er blevet omfavnet af andre applikationer.
I 1983 blev de første eksperimenter med en sletbar cd lavet. I juni 1985 blev der for første gang udført cd-læsning på en computer, og i 1990 kom genbrugelige genskrivbare diske til salg. De er blevet et nyt alternativ til bånd til optagelse af musik og kopiering af musikalbums uden defekter på grund af den komprimering, der bruges i andre digitale optagelsesmetoder. Musik-cd'er syntes således at være det mest bekvemme medie sammenlignet med bånd og plader.
I begyndelsen af 2000'erne havde cd-afspillere stort set erstattet båndoptagere,samt radioer som standardudstyr i nye køretøjer.
I mellemtiden, med den efterfølgende stigning i distributionen af filer i komprimerede lydformater (såsom MP3), begyndte cd-salget at falde i 2000'erne. For eksempel faldt cd-salget mellem 2000 og 2008, på trods af en samlet stigning i salget af musik, med hele 20 %. På trods af det hurtige fald i efterspørgslen sammenlignet med tidligere år, forblev teknologien flydende i nogen tid.
CD-struktur
Enhver cd er 1,2 mm tyk og lavet af polycarbonatplast. Hver sådan bærer vejer 15-20 gram. Dens struktur er defineret fra midten og udad, dens elementer er:
- midten af spindelhul (15 mm);
- første overgangszone (spændering);
- spændebeslag;
- anden overgangszone (spejlstribe);
- softwareområde (fra 25 til 58 mm);
- rim.
Et tyndt lag aluminium eller sjældnere guld påføres diskens overflade, hvilket gør den reflekterende. Metallet er beskyttet af en lakfilm, som norm alt påføres direkte på det reflekterende lag. Etiketten er trykt oven på lakken, norm alt ved silketryk eller offsettryk.
CD-data er repræsenteret som bittesmå fordybninger, kendt som "spor", kodet i spiralspor, der vises på toppen af polycarbonatlaget. CD-afspillerens mekanisme roterer disken pr. scanning med en hastighed på 1,2 til 1,4 m/s (konstant lineær hastighed), hvilket svarer til ca. 500 rpm på indersiden af disken, ogomkring 200 rpm - på ydersiden. En disk, der afspilles fra start til slut, bliver langsommere under afspilning.
Hvordan afspilles data?
Programzonen har et areal på cirka 86,05 cm2, og længden af den registrerede spiral er 5,38 km. Ved en scanningshastighed på 1,2 m/s er afspilningstiden 74 minutter eller 650 MB data pr. cd-rom. En lidt tættere datadisk kan afspilles af de fleste afspillere (selvom nogle ældre modeller ikke understøtter dette format).
En cd læses ved hjælp af en infrarød halvlederlaser placeret inde i en cd-afspiller gennem et lag af polycarbonat. En ændring i højden mellem sporene resulterer i en forskel i lysreflektion. Det er ved at måle intensiteten af ændringen fra fotodioden, at data kan læses fra mediet.
Forskellen mellem spor repræsenterer ikke direkte nuller og ettaller i binære data. I stedet bruges en kodning, der forudsætter, at der ikke vendes tilbage til nul. Denne indkodningsmetode var oprindeligt beregnet til lyd-cd'er, men er siden blevet standarden for næsten alle formater.
Mediefunktion
CD'er er tilbøjelige til at blive beskadiget under håndtering og brug. Sporene er placeret meget tættere på etiketsiden af disken, og af denne grund påvirker defekter og urenheder på den gennemsigtige side ikke afspilningen. Derfor er der større sandsynlighed for, at CD'er har skader på etiketten. ridser påden gennemsigtige side kan genoprettes ved at fylde dem med en lignende brydningsplastik eller ved omhyggeligt at polere dem. Diskens kanter er nogle gange ikke helt forseglet, hvilket tillader gasser og væsker at beskadige det metalliske reflekterende lag og/eller forstyrre laserens evne til at gengive indholdet af sporene. De digitale data på en CD gemmes og afspilles fra midten til kanten.
Hvilke cd'er var tilgængelige til salg?
Standard-cd'er fås i to størrelser. Langt det mest almindelige medie er 120 millimeter i diameter, med 74 eller 80 minutters lydkapacitet og en datakapacitet på 650 eller 700 MB. Der er også diske med en diameter på 80 mm, som kan rumme op til 24 minutters musik eller 210 MB data.
Det logiske format af en lyd-cd (officielt Digital Audio eller CD-DA) er beskrevet i et dokument udgivet i 1980 af skaberne af formatet, Sony og Philips. Det er en to-kanals 16-bit kodning med en frekvens på 44,1 kHz. Fire-kanals lyd skulle være en gyldig variant af dette format, men det blev aldrig omsat i praksis. Dette er de standardmusik-cd'er, der oftest findes på markedet.
CD+text er en lyd-cd-udvidelse, der giver dig mulighed for at gemme yderligere tekstinformation (såsom albumtitel, sange, kunstnernavn), men mediet brændes i henhold til lyd-cd-standarder. Informationen gemmes enten i det område af disken, hvor der er cirka fem kilobyte ledig plads, eller i sporkoden, som kan gemmeca. 31 MB ekstra.
CD+grafik er en speciel lyd-cd, der indeholder grafiske data ud over lyd. Dette medie kan afspilles på en normal afspiller, men når det afspilles på en dedikeret CD+G-enhed, kan det udsende billeder. Som regel er en sådan afspiller forbundet til et tv eller vist på en computerskærm. Denne grafik bruges næsten altid til at vise sangtekster på skærmen til karaoke.
CD+Advanced Graphics (også kendt som CD+EG) er en forbedret version af grafikdata-cd'en. Ligesom CD+G bruger CD+EG de grundlæggende funktioner på en CD-ROM til at vise tekst- og videoinformation ud over den musik, der afspilles. Disse er computer-cd'er designet til at blive afspillet med skærmen.
SACD-format
Super Audio CD (SACD) er et højopløseligt, skrivebeskyttet lydformat. Disse optiske diske er designet til at give digital lydgengivelse i høj kvalitet. Formatet blev introduceret i 1999, udviklet af Sony og Philips. SACD'er begyndte at dukke op på DVD-lydformater, men erstattede ikke standardlyd-cd'er.
Under betegnelsen SACD er der også hybriddiske, der indeholder SACD og en lydstream, samt et standard-cd-lydlag, der kan afspilles på standard-cd-afspillere. Dette blev gjort for at sikrekompatibilitet.
Andre formater
I de første par år af dens eksistens var cd'en et medie, der udelukkende blev brugt til lyd. Men i 1988 blev denne standard defineret som ikke-flygtige optiske lagerenheder. Så der var cd'er med programmer, videoer og så videre. Separat er det værd at fremhæve følgende typer.
Video CD (VCD) er et digit alt standardformat til lagring af videoer. Disse medier kan afspilles på dedikerede VCD-afspillere, de fleste moderne DVD-afspillere, personlige computere og nogle spillekonsoller.
Generelt burde billedkvaliteten have været sammenlignelig med VHS-video. Dårligt komprimeret VCD-video kan nogle gange være af lavere kvalitet, men dette format bevarer information i bidder i stedet for at akkumulere analog støj, der bliver værre med hver brug (sammenlignet med båndoptagelse).
Super Video CD (Super Video Compact Disc eller SVCD) er et format, der bruges til at gemme videoer på standard-cd'er. SVCD blev udtænkt som en efterfølger til VCD og et alternativ til DVD-Video. Ifølge dens karakteristika er det et sted mellem ovenstående formater, både hvad angår tekniske muligheder og billedkvalitet.
En CD-R-disk kan indeholde op til 60 minutters SVCD-video i standardkvalitet. Selvom der ikke er nogen specifik grænse for længden af SVCD-videoer, skal bithastigheden og dermed kvaliteten reduceres for at rumme meget langeoptegnelser. Af denne grund er det problematisk at få plads til mere end 100 minutters video på én SVCD uden væsentligt kvalitetstab, og mange hardwareafspillere kan ikke afspille data ved hastigheder lavere end 300-600 kilobits pr. sekund.
Engangsmedier og genanvendelige medier
CD-R-optagelser er beregnet til permanent brug. Over tid kan mediets fysiske egenskaber ændre sig, hvilket forårsager læsefejl og datatab, indtil læseren kan gendanne dem ved hjælp af fejlkorrektionsteknikker. Deres levetid er fra 20 til 100 år, afhængig af deres kvalitet, selve optagelsen og opbevaringsbetingelserne for CD'en. Tests har dog gentagne gange vist forringelse af kvaliteten for de fleste diske efter ca. 18 måneder under normale opbevaringsforhold og regelmæssig brug.
CD-RW er et optageligt medie, der bruger en metallegering i stedet for farvestoffer. Skrivelaseren bruges i dette tilfælde til at varme op og ændre legeringens egenskaber og derfor ændre reflektionsevnen. CD-RW har af denne grund en mindre reflekterende overflade. Denne type CD kan optages flere gange. Men på grund af forskellen i format er det ikke alle spillere, der kan læse data fra sådanne medier.
