Компакт-диск
Компакт-диск (англ. Compact disc) (CD) — переносной оптический диск для хранения информации (данных) в цифровом виде.
Общая информация[править]
Формат был изначально разработан для записи и воспроизведения только звукозаписей, но позже, он был приспособлен для хранения данных (CD-ROM). Позже, были дополнительно получены несколько других форматов дисков, в том числе: однократной записи аудио и хранения данных (CD-R), перезаписываемый носитель (CD-RW), видео компакт-диск (VCD), супер-видео компакт-диск (SVCD), Photo CD, Picture CD, Enhanced Music CD. Аудио CD и аудио проигрыватели компакт-дисков, стали коммерчески доступными, начиная с октября 1982 года.
Стандартные компакт-диски имеют диаметр 120 мм и могут вместить около 80 минут несжатого аудио или около 700 Мбайт данных. Mini CD имеет разные диаметры в интервале от 60 до 80 мм; они иногда используются для CD-синглов записи до 24 минут аудио-файлов, либо используются для установки драйверов устройств.
При внедрении этой технологии в 1982 году, компакт-диск имел большую емкость, чем жесткий диск персонального компьютера. К 2010 году, жесткие диски уже превосходили возможности компакт-дисков в несколько тысяч раз.
В 2004 году по всему миру, продажи аудио компакт-дисков, CD-ROM и CD-R составили около 30 млрд штук. К 2007 году уже 200 000 000 000 компакт-дисков было продано по всему миру. Сейчас компакт-диски все чаще заменяются другими формами цифрового хранения и распределения, из-за чего, темпы продаж CD, например в США, снизились примерно на 50 % от своего пика. Однако, они остаются одним из основных средств распространения для музыкальной индустрии. В отношении к музыке, компакт-диск, принципиально отличается от долгоиграющей граммофонной пластинки. Изготавливаются из полиакрилата с прозрачным пластиковым покрытием. Металлический диск находится под ним. С поверхности диска из микроскопических канавок считывается лазерным лучом цифровой код, которым закодированы звуки и создается аудио-сигнал, практически не отличающийся от звучания оригинала. Дальнейшим развитием компакт-дисков стали DVD и Blu-ray.
Конструктивные особенности[править]
Компакт-диск изготавливается из 1,2 мм поликарбонатного пластика и весит 15-20 грамм. Площадь внутренней программы занимает радиус от 25 до 58 мм.
Тонкий слой алюминия или, реже, золота наносится на поверхность, что делает ее отражающей для световых лучей. Металл защищен пленкой лака, как правило, с покрытием непосредственно на отбивном слое. Этикетка печатается на лаковом слое, как правило, с помощью трафаретной или офсетной печати.
Для хранения данных, компакт-диск имеет крошечные углубления (ямки), в виде спирали в слое поликарбоната. Каждая ямка имеет примерно 100 нм глубиной и от 500 нм в ширину, и достигает от 850 нм до 3,5 мкм в длину. Расстояние между дорожками составляет 1,6 мкм (пространство).
Двигатель внутри проигрывателя компакт-дисков раскручивает диск до скорости сканирования 1,2-1,4 метра в секунду (постоянная линейная скорость) — эквивалент примерно 500 оборотов в минуту для внутренней части диска, а также примерно 200 оборотов в минуту, для наружного края . Диск, который воспроизводится с начала до конца, постепенно замедляет скорость вращения во время воспроизведения.
Компакт-диск считывается за фокусировку 780 нм (в ближней инфракрасной области) полупроводникового лазера, который размещается внутри проигрывателя компакт-дисков по дну поликарбонатного слоя. Изменение высоты между ямками и пространствами приводит к разнице на пути света, который отражается. Путем измерения изменения интенсивности с помощью фотодиода, данные могут быть сняты с диска. Для того, чтобы приспособиться к спиральной структуре данных, полупроводниковый лазер помещается на поворотный кронштейн в лоток любого проигрывателя компакт-дисков. Этот поворотный кронштейн позволяет лазеру считывать информацию от центра к краю диска без необходимости прерывания.
Ямки и пространства, сами по себе, непосредственно не представляют нули и единицы выходных данных. Вместо этого, для возвращения к нулю, используется перевернутое кодирование: изменение от ямки к пространству и наоборот, указывает на единицу, в то время как отсутствие изменений указывает на ряд нулей. Там должно быть не менее двух и не более десяти нулей между каждой канавкой (ямкой), и это определяется длиной углубления. Эти данные, в свою очередь, декодируют задним ходом модуляции от восьми до четырнадцати, которая использована в формате (конструкции) диска.
Сохранение[править]
Компакт-диски подвержены повреждениям при использовании и от воздействия окружающей среды. Ямки находятся гораздо ближе к боку диска с этикеткой, что может привести к дефектам и загрязнениям, которые могут быть в фокусе лазерного луча во время воспроизведения. Итак, компакт-диски более вероятно повредить со стороны этикетки. Царапины на прозрачной стороне можно устранить путем повторного заполнения пластиком с аналогичным показателем преломления или путем тщательной полировки. Края компакт-дисков иногда не полностью закрыты, что позволяет газам и жидкостям вызвать коррозию металла отраженного слоя. В Белизе было обнаружен грибок Geotrichum candidum, потребляющий поликарбонатный пластик и алюминий, из которых состоит компакт-диск.
Ссылки[править]
- История компакт-диска (англ.)
