Kompaktlemez | |
---|---|
Optikai adathordozó. Az információ írása és olvasása lézerrel történik | |
Média típus | optikai lemez |
Tartalom formátum | különböző |
Kapacitás | általában legfeljebb 700 MB (akár 80 perc hang) |
Olvasási mechanizmus | lézer, hullámhossz 780 nm (infravörös), 150 KiB /s (1×) |
Rögzítési mechanizmus | 150 (1×) - 8400 KiB /s (56×) |
nemzetközi szabvány | Szivárvány könyvek |
Tervezett | Sony , Philips |
A méret | átmérője 120 mm, vastagsága 1,2 mm |
Alkalmazás | audio, video és adatok tárolása |
Kibocsátási év | 1982 |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
A CD ( angolul Compact Disc, CD ) egy műanyag lemez formájú optikai adathordozó , amelynek közepén egy lyuk van, és amelynek információinak rögzítési és olvasási folyamata lézerrel történik . A CD továbbfejlesztése a DVD és a Blu-ray lett , a legközelebbi "őse" pedig a LaserDisc .
Kezdetben a CD-t hangfelvételek digitális formában történő tárolására hozták létre ( CD-Audio néven ), de később széles körben használták bármilyen adat ( fájlok ) bináris formátumú (ún. CD-ROM ) tárolására szolgáló médiumként . Csak olvasható CD memória , csak olvasható CD ). Később megjelentek a CD-k, amelyek nemcsak a rájuk beírt információk olvasására, hanem felvételre ( CD-R - angol Compact Disc-Recordable , írható CD) és újraírásra ( CD-RW - angol Compact Disc-ReWritable , újraírható CD).
A CD-ROM-on lévő fájlformátum eltér az Audio CD-k felvételi formátumától, ezért a hagyományos Audio CD-lejátszó nem tudja lejátszani a rajtuk tárolt információkat – ehhez speciális meghajtó (eszköz) szükséges az ilyen lemezek olvasásához.
A CD-k fejlesztése az 1970-es évek végén kezdődött, és 1979 elejére olyan prototípusok készültek, amelyek méretükben és jellemzőiben különböztek [1] . A szabványos CD-t a Philips és a Sony fejlesztette ki és vezette be 1980 -ban . A jelkódolási módszer impulzuskód moduláció (PCM; angol Pulse Code Modulation , PCM). 1982. június 20-án és ugyanezen év augusztus 17-én jelentették be a Polygram lemezcég Hannover melletti Langenhagenben található üzemében az első reklámlemezt (a prototípus CD-ket korábban gyártották) zenei CD megjelenését , a világ első reklámját. Compact megjelent a Philips -disk megbízásából, ezzel megalapozva tömeggyártásukat. Az első alkalommal CD-n való megjelenés megtiszteltetése az ABBA -t kapta a The Visitors [2] [ 3] című albumával .
Az első CD, amely a lemezboltok polcaira került, Billy Joel 1978 -as 52nd Street című albuma volt . Ennek a felvételnek a CD-értékesítése Japánban 1982. október 1-jén kezdődött [4] .
A Brothers in Arms a Dire Straits rockegyüttes egyik első digitálisan rögzített albuma volt; ez Mark Knopfler hangminőség javításáravolt köszönhetőAz azonos nevű dal a világ első CD-n megjelent kislemeze. Az Egyesült Királyságban promóciós CD-ként terjesztették, amelyen a Live in '85 turné logója szerepelt . A korong csak négy dalt tartalmazott, és nagyon korlátozott példányszámú volt.
A Philips szerint 25 év alatt több mint 200 milliárd CD-t adtak el világszerte. Bár egyre többen választanak zenei fájlokat az interneten keresztül , az IFPI szerint 2007-ben a CD-eladások az összes zeneeladás mintegy 70%-át tették ki [5] .
A CD-k népszerűsítéséhez jelentősen hozzájárult a Microsoft és az Apple Computer . 1987-ben John Scully , az Apple Computer akkori vezérigazgatója azt mondta, hogy a CD-k forradalmasítják a személyi számítógépek világát . Az egyik első CD-t használó multimédiás számítógép /szórakoztató központ az Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), később a CD-ket a Panasonic 3DO és Amiga CD32 játékkonzolokban használták .
Oroszországban az 1990 -es évek közepe óta a hazai kiadói show-üzletág fő bevétele az előadók albumainak és zenei gyűjteményeinek CD-n, mint médiaként történő értékesítéséből származott, bár Alla Pugacsovát kevéssel korábban díjazták albumai CD-n történő kiadásával. . 1988-ban Japánban a Victor Entertainment kiadta a „ Millió rózsa ” című gyűjteményét CD-n, amely 1983-ban jelent meg ugyanabban az országban, mint nagylemez, és 1989-ben az All-Union Recording Company „ Melody ” újabb számozott albumot adott ki CD-n. , " Alla " néven.
Létezik olyan verzió, hogy a CD-t egyáltalán nem a Philips és a Sony találta ki, hanem James Russell amerikai fizikus , aki az Optical Recordingnál dolgozott. 1971-ben már bemutatta az adattárolásra vonatkozó találmányát. Ezt "személyes" célokra tette, mert meg akarta akadályozni, hogy a lemezeit megkarcolják a tűk . Nyolc évvel később pedig a Philips és a Sony "függetlenül" feltalált egy hasonló eszközt [6] .
A CD formátumú szemtanúk és tárgyaló felek tanúsága szerint 1980 májusáig a Philips és a Sony nem volt konszenzus a lemez külső átmérőjét illetően. A Sony mérnökei szemszögéből a 100 mm-es átmérő elegendő volt, mivel lehetővé teszi a hordozható lejátszó miniatürizálását. A Philips felső vezetésétől jött az ötlet, hogy a lemez ne legyen nagyobb, mint egy szabványos audiokazetta átlója (115 mm), ami nagy sikert aratott a piacon. Ezenkívül ebben az esetben a lemez megfelel a DIN rendszer normál lineáris méretsorozatának .
A Sony alelnöke, Norio Oga [7] , zenész [8] pedig úgy vélekedett, hogy a lemeznek képesnek kell lennie Beethoven 9. szimfóniájának befogadására . Ebben az esetben véleménye szerint a klasszikus művek akár 95%-a is terjeszthető lemezen [9] [10] . További kutatások kimutatták, hogy például a Berlini Filharmonikusok által Herbert von Karajan vezényletével előadott kilencedik szimfónia 66 perces volt. A leghosszabb előadás a bayreuthi fesztiválon előadott Wilhelm Furtwängler által vezényelt szimfónia volt – 74 perc. Ez volt a döntő érv a lemez kapacitásáról [11] [12]
„Mint a legtöbb dolognak, egy gyönyörű történetnek semmi köze a valós élethez. Ez a történet a Philips PR-embereinek tollából származik ”- mondja Kees Immink volt Philips mérnök . A valóság véleménye szerint más volt. Hannover közelében a Philips már felállított egy CD gyártósort a PolyGram üzemben . A lehető legrövidebb időn belül sikerült elindítani a 115 mm-es lemezek gyártását. A 120 mm-es tárcsák kiadása jelentős pénz- és időbefektetést igényelt, mivel a szerszámcserével járt. Imminck szerint a Sony nem akarta elfogadni azt a helyzetet, hogy a Philips előnyhöz jutna a piacra lépésben [13] .
Bárhogy is legyen, 1980 májusában a cég felső vezetése egy tollvonással a végleges lemezméretet 120 mm-re állította be, 74 perces hangrögzítési kapacitással és 44,1 kHz-es mintavételezési frekvenciával. Minden egyéb műszaki paraméter újraszámításra került az egyeztetett adatok alapján.
A CD-k 12 cm átmérőjűek, és eredetileg legfeljebb 650 MB információt (vagy 74 percnyi hangfelvételt) tartalmazhatnak. 2000 körül azonban egyre elterjedtebbek a 700 MB-os lemezek, amelyek 80 percnyi hangot képesek rögzíteni, és ezt követően teljesen felváltják a 650 MB-os lemezt. Vannak 800 megabájtos (90 perces) vagy nagyobb adathordozók is, de előfordulhat, hogy egyes CD-meghajtókon nem olvashatók. Léteznek 8,9 cm átmérőjű kislemezek is (nem tévesztendő össze a 8 cm átmérőjű minilemezekkel ), amelyek körülbelül 140 vagy 210 MB adatot vagy 21 percnyi hangot tartalmaznak, valamint hitelkártya alakú CD-k (ún. névjegykártya lemezek) ).
A tárolt információk kapacitásának növelése a lemezek gyártásánál a tűréshatárok teljes kihasználása miatt vált lehetővé. Így például a sávok közötti távolság az ECMA-130 szabvány szerint 1,6 ± 0,1 mikrométer , a lemezek lineáris forgási sebessége 1,2 vagy 1,4 m/s ± 0,01 m/s 4,3218 Mbps/With átviteli sebesség mellett. A 650 MB kapacitás 1,41 m/s sebességnek, a pályák közötti távolság pedig 1,7 mikronos, a 800 MB kapacitás pedig 1,39 m/s sebességnek felel meg és a sávok közötti távolság 1,5 mikronban.
Típusú | Időtartam, perc |
Szektorok | Max. CD-DA méret | Max. adatméret | ||
---|---|---|---|---|---|---|
bájtok | MiB | bájtok | MiB | |||
21 | 94 500 | 222 264 000 | 212,0 | 193 536 000 | 184,6 | |
63 | 283 500 | 666 792 000 | 635,9 | 580 608 000 | 553.7 | |
"650 MB" | 74 | 333 000 | 783 216 000 | 746,9 | 681 984 000 | 650.3 |
"700 MB" | 80 | 360 000 | 846 720 000 | 807.4 | 737 280 000 | 703.1 |
800 MB | 90 | 405 000 | 952 560 000 | 908.4 | 829 440 000 | 791,0 |
900 MB | 99 | 445 500 | 1 047 816 000 | 999,3 | 912 384 000 | 870.1 |
A CD egy 1,2 mm vastag és 120 mm átmérőjű polikarbonát hordozó, vékony fémréteggel ( alumínium , arany , ezüst stb.) borítva, amelyet lakkréteg véd, amelyen grafikusan ábrázolja a lemezt általában alkalmazzák. A hordozón való beolvasás elve nagyon egyszerűvé és hatékonysá teszi az információs szerkezet védelmét és eltávolítását a lemez külső felületéről. A sugárnyaláb átmérője a lemez külső felületén körülbelül 0,7 mm, ami növeli a rendszer zajállóságát a porral és a karcokkal szemben. Ezenkívül a külső felületen van egy 0,2 mm magas gyűrű alakú kiemelkedés, amely lehetővé teszi, hogy a lapos felületre helyezett lemez ne érintse meg ezt a felületet. A lemez közepén egy 15 mm átmérőjű lyuk van (egy emberi ujj átmérője). A tárcsa súlya doboz nélkül ~15,7 g A korong súlya normál ékszerdobozban (nem vékony) ~74 g.
A Red Book néven ismert lemeztároló formátumot a Sony fejlesztette ki . A formátum a set- top boxokban (PCM processzorok ) használt digitális audio szabványokon alapul a fogyasztói videorögzítők PCM rögzítéséhez: bitmélység 14 vagy 16 bit, mintavételi frekvencia 44 056 vagy 44 100 Hz. A Vörös Könyvnek megfelelően egy CD két csatornán képes hangot rögzíteni 16 bites impulzuskód modulációval (PCM) és 44,1 kHz -es mintavételi frekvenciával. A Reed-Solomon kóddal végzett hibajavításnak köszönhetően az enyhe sugárirányú karcolások nem befolyásolják a lemez olvashatóságát. Hibás PCM jelértékek esetén, amelyeket a hibajavító rendszer nem tudott kijavítani, azokat a helyes adatok interpolálásával kapott közelítő értékekkel helyettesítjük. A Philips emellett a „Compact disc digital audio” védjegy, az audio-CD formátum logójának minden jogának tulajdonosa.
A lemezen található információ gödrök spirális pályája ( ang. pit - mélyítés) formájában van felírva, polikarbonát alapba extrudálva. Mindegyik gödör körülbelül 100 nm mély és 500 nm széles. A gödör hossza 850 nm és 3,5 µm között változik . A gödrök közötti réseket földnek nevezik ( angolul land - space, base). A csavarvonalban a pályák osztásköze 1,6 µm. A gödrök szórják vagy elnyelik a rájuk eső fényt, miközben az aljzat visszaverődik. Ezért a felvett CD egy példa egy 1,6 μm periódusú visszaverő diffrakciós rácsra . Összehasonlításképpen egy DVD periódusa 0,74 mikron.
Vannak csak olvasható lemezek ("alumínium"), CD-R - egyszeri íráshoz, CD-RW - többszöri rögzítéshez. Az utolsó két típusú lemezt speciális felvevőkre tervezték. Előfordulhat, hogy egyes CD-lejátszók és zenei központok nem játszanak le ilyen lemezeket (a közelmúltban a fogyasztói zenei központok és CD-lejátszók összes gyártója támogatja a CD-R / RW olvasását eszközeiben).
A lemezről egy félvezető lézer által kibocsátott 780 nm hullámhosszú lézersugárral olvassák be az adatokat . Az információ lézerrel történő leolvasásának elve minden típusú hordozó esetében a visszavert fény intenzitásának változásainak regisztrálása . A lézersugarat az információs rétegre fókuszálják egy ~1,2 µm átmérőjű foltra. Ha a fény a mélyedések közé fókuszál (a lencsén), akkor a vevő fotodióda a maximális jelet regisztrálja. Abban az esetben, ha fény éri a gödört, a fotodióda alacsonyabb fényintenzitást regisztrál.
A csak olvasható lemezek (CD) és az újraírható lemezek (CD-R/RW) közötti különbség a pitek kialakításában rejlik. A csak olvasható lemezeken a gödrök egyfajta domborzati struktúra ( fázisdiffrakciós rács ), ahol az egyes gödrök optikai mélysége valamivel kisebb, mint a lézerfény hullámhosszának egynegyede, ami fél másodperces fáziskülönbséget eredményez. a gödörről visszaverődő fény és a szárazföldről visszavert fény közötti hullámhossz. Ennek eredményeként a destruktív interferencia hatása figyelhető meg a fotodetektor síkjában, és a jelszint csökkenése rögzíthető. A CD-R/RW esetében a gödör olyan terület, ahol nagyobb a fényelnyelés, mint a föld (amplitúdó diffrakciós rács). Ennek eredményeként a fotodióda a lemezről visszaverődő fény intenzitásának csökkenését is regisztrálja. A gödör hossza megváltoztatja a rögzített jel amplitúdóját és időtartamát egyaránt.
A CD olvasási/írási sebessége 150 KiB /s (azaz 153 600 bájt/s) többszöröseként van megadva. Ez 75 szektor másodpercenként, egyenként 2048 bájt. Például egy 48 sebességes meghajtó 48 × 150 = 7200 KiB /s (7,03 MiB/s) maximális olvasási vagy írási sebességet biztosít.
Léteznek olyan tisztító CD-k is, amelyek felületére tisztítóeszköz van csatlakoztatva az érzékelő lencséjének tisztításához (lásd a fotót).
A CD specifikációja nem ír elő másolásvédelmi mechanizmust – a lemezek szabadon sokszorosíthatók és lejátszhatók. 2002 -től kezdődően azonban különböző nyugati lemezcégek próbálkoztak másolásvédett CD-k létrehozásával. Szinte minden módszer lényege, hogy a lemezre írt adatokba szándékosan hibákat viszünk be, így a lemezt háztartási CD-lejátszón vagy zeneközponton játsszák le, számítógépen viszont nem. Ennek eredményeként az ilyen lemezeket távolról sem minden fogyasztói lejátszó olvassa, és egyes számítógépeken is olvashatók; Olyan szoftver jelenik meg, amely lehetővé teszi akár védett lemezek másolását stb. Ennek ellenére a hanglemezipar továbbra is új módszereket próbál ki.
A Philips kijelentette, hogy azokon a lemezeken, amelyek nem felelnek meg a „Vörös könyv” specifikációinak, előfordulhat, hogy nem viselik a „Compact disc digital audio” jelzést.
Az adatlemezek esetében különféle másolásvédelmi módszerek léteznek, például az adatpozíció mérési módszer, a StarForce technológiák , a SecurDisc stb.
A CD-Audio formátum (a cd-grabber programok megjelenése előtt) egyfajta szerzői jogi védelem volt, és nem tette lehetővé például a hangfájlok lemezről történő kinyerését a Windows Explorer alkalmazással.
Vannak olyan lemezek is, amelyeket otthoni felvételre terveztek: CD-R (írható kompakt lemez) az egyszeri felvételhez és CD-RW (újraírható kompakt lemez) több rögzítéshez. Ezek a lemezek speciális aktív anyagot használnak, amely lehetővé teszi az információk rögzítését/újraírását. Megkülönböztetni a szerves (főleg CD-R típusú lemezek) és szervetlen (főleg CD-RW-lemezek) aktív anyagú lemezeket.
Szerves aktív anyag használata esetén a rögzítés az anyag kémiai kötéseinek megszakításával történik, ami annak sötétedéséhez ( az anyag reflexiós képességének megváltozásához ) vezet. Szervetlen aktív anyag használatakor a rögzítés az anyag reflexiósságának megváltoztatásával történik az amorf halmazállapotból kristályos állapotba való átmenet eredményeként , és fordítva. A felvétel mindkét esetben a lézerteljesítmény modulálásával történik.
A köznyelvben az ilyen írható lemezeket "üresnek" nevezik. A rögzítési folyamatot a lemez "égetésének" ( angolul írásra ) nevezik.
A nagy sűrűségű rögzítési technológia lényege két új elv alkalmazása, amelyek lehetővé teszik, hogy egy hagyományos adathordozóra - CD-R lemezre - kétszer annyi információt rögzítsen.
Ennek eredményeként egy HD-BURN módban felvett CD kapacitása kétszerese a normál módban felvett CD kapacitásának.
Alakú CD (figured CD) - CD-ROM lemez, de nem szigorúan kerek, hanem tetszőleges alakú, a külső kontúr körvonalával különféle tárgyak, például sziluettek, autók, repülők formájában , szívek, csillagok, oválisok, hitelkártya formájában stb. [15] Általában a show-üzletben használják audio- és videoinformációk hordozójaként. Mario Koss lemezproducer szabadalmaztatta Németországban (1995).
Általánosságban elmondható, hogy a kerektől eltérő alakú lemezek használata nem ajánlott CD-ROM-meghajtókban, mivel nagy sebességnél a lemez felrobbanhat, és teljesen letilthatja a meghajtót. Ezért, mielőtt behelyezné a Shape CD-t a meghajtóba, erőteljesen korlátoznia kell a lemez forgási sebességét speciális programokkal. Ez az intézkedés azonban nem garantálja a CD-meghajtó biztonságát.
A CD-k mára elavult adathordozók. Jelentőségük halványul, a számítógépipar egyre kevésbé koncentrál a CD kapacitására. Az operációs rendszer lemezképei a CD-n túl nőnek: az Ubuntu 12.10 óta a kép 700 MB-nál nagyobb lett. A Windows 7 hivatalosan már nem támogatja a CD-ről történő telepítést – az utolsó operációs rendszer a családban, amely CD-ről telepíthető, a Windows Vista (opcionális CD-készleten keresztül). Már nem állnak rendelkezésre olyan számítógép-meghajtók, amelyek csak CD-lemezekkel működnek. A zenelejátszókat már USB / TF orientációjúvá teszik meghajtó nélkül, így a CD átadja helyét a DVD -nek és a flash meghajtóknak.
Ezenkívül maguk a CD-k megbízhatatlanok: a gyakori telepítés / a meghajtóagyból történő eltávolítás fokozatosan elhasználja a rögzítőlyukat, ennek eredményeként idővel nem biztosított a szoros illeszkedés, és a nagy sebességgel forgó lemez összeeshet a meghajtó belsejében. és töredékeivel megrongálja . Egy másik probléma a lézersugár, ami olvas/ír. Fokozatosan átégeti a lemez felületét, koncentrikus nyomokat hagyva rajta, ami végül a lemez használhatatlanná válásához vezet ("a lemez elhasználódott").
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
|
![]() | |
---|---|
Alapítók | |
Kulcsfigurák |
|
Fő szegmensek | |
Márkák és technológiák |
|
történelmi termékek |
|
Egyéb | |
Online platformok | |
Megszüntették a cégeket |
|
optikai lemez | ||
---|---|---|
Általános információ |
| |
Az optikai lemezek típusai |
| |
Formátumok |
| |
Védelmi technológiák |