CD-levy

CD-levy
Tiedot
Kaveri	Optinen levy
Luomispäivä	1979
kehittäjä	Philips Sony Microsoft TDK
Julkaisupäivä	1982 (Japani) 1984 (maailma)
Tekniset tiedot
Mitat	12 cm
Koodaus	digitaalinen signaali
Luku/ kirjoitusmekanismi	Infrapuna laser (750nm)
Muisti	700 Mt  _
Varastointi	74-80 min (ääni) tai 640-700 Mt (data)
Standardointi
Vakio	IEC 60908 (ääni) ECMA-130 tai ISO/IEC 10149 (data)
Käyttää	Äänen, videon tai datan tallennus
Kronologia
Laserlevy (video) Kasetti (ääni) Levyke (data)	CD-levy	DVD (video) MP3 (ääni) USB-muisti (data)

CD - levy (tunnetaan yleisesti nimellä CD lyhenteellä englanniksi Compact Disc ) on optinen levy , jota käytetään tietojen tallentamiseen digitaalisessa muodossa ja joka koostuu kaiken tyyppisestä tiedosta ( äänestä , kuvista , videoista , asiakirjoista ja muista tiedoista).

Niiden halkaisija on 12 senttimetriä , paksuus 1,2 millimetriä ja ne voivat tallentaa jopa 80 minuuttia ääntä tai 700  megatavua dataa. Mini -CD-levyt ovat 8  cm :n kokoisia ja niitä käytetään singlejen ja ajurien jakeluun, mikä säästää jopa 24 minuuttia ääntä tai 210 Mt dataa.

Tätä tekniikkaa käytettiin alun perin CD- äänilevyille , ja myöhemmin sitä laajennettiin ja mukautettiin tietojen tallennusta ( CD-ROM ), videotallennusta ( VCD ja SVCD ), kotitallennusta ( CD-R ja CD-RW ) ja sekoitettua dataa ( CD-i , valokuva-CD ja CD EXTRA).

CD-levy nauttii suosiota nykyään maailmassa, erityisesti Aasiassa , missä sen menestys jatkuu. Vuonna 2007 CD-levyjä oli myyty maailmanlaajuisesti 200 miljardia sen perustamisen jälkeen. Silti CD-levyjä täydentävät muun tyyppiset digitaaliset jakelu- ja tallennusvälineet, kuten USB-muistit , SD-kortit , kiintolevyt , pilvitallennus ja solid-state-asemat . Vuoden 2000 huippunsa jälkeen CD-myynti on laskenut noin 50 %. ]

Historia

CD-levy on laserlevyn luonnollinen kehitys . Prototyypit kehittivät Philips ja Sony ensin itsenäisesti ja myöhemmin yhdessä. Se esiteltiin teollisuudelle kesäkuussa 1980 , ja 40 yritystä eri puolilta maailmaa liittyi uuteen tuotteeseen hankkimalla vastaavat lisenssit soittimien ja levyjen tuotantoon.

Lees Schouhamer Amin sai Emmy-palkinnon luovasta panoksestaan ​​CD-, DVD- ja Blu-ray- levyjen parissa.

Digitaalisten optisten levyjen prototyypit

Vuonna 1974 Phillips Technology Corporationin audioteollisuusryhmän johtaja Lou Totems teki aloitteen seitsemän hengen projektiryhmän muodostamiseksi kehittääkseen optisen äänilevyn, jonka halkaisija on 20 cm ja jonka äänenlaatu on parempi kuin suuria ja hauraita vinyylilevyjä . Maaliskuussa 1974 ääniryhmän kokouksessa kaksi Philipsin tutkimuslaboratorion insinööriä suositteli digitaalisen muodon käyttöä 20 cm:n optisella levyllä, koska siihen voitiin lisätä virheenkorjauskoodi. Vasta vuonna 1977 ryhmän johtajat päättivät perustaa laboratorion, jonka tehtävänä oli luoda pieni optinen digitaalinen äänilevy ja pieni soitin. Termi "CD-levy" valittiin toisen Philipsin tuotteen, kompakti kasetin , mukaisesti . Alkuperäisen 20 cm:n koon sijaan tämän CD-levyn halkaisijaksi vahvistettiin 11,5 cm, joka on kompaktin kasetin diagonaalin koko.

Sillä välin Sony Corporation esitteli ensimmäisen kerran julkisesti optisen digitaalisen äänilevyn syyskuussa 1976. Syyskuussa 1978 yhtiö esitteli optisen digitaalisen äänilevyn, jonka toistoaika oli 150 minuuttia ja joka oli tallennettu 44,056 Hz:n äänisignaalin näytteenottotaajuudella, 16-bittinen. lineaarinen resoluutio ja ristiin lomitettu virheenkorjauskoodi , jotka ovat samankaltaisia ​​kuin ne, jotka myöhemmin vahvistettiin Compact Disc ċ -muodossa vuonna 1980.

Yhteistyö ja standardointi

Myöhemmin, vuonna 1979, Sony ja Philips loivat yhteisen insinöörityöryhmän suunnittelemaan uutta digitaalista äänilevyä. Lees Schouhamer Inningin ja Tostada Doyn johtama tutkimus vauhditti laser- ja optisten levyjen teknologiaa , jonka edelläkävijänä olivat kaksi yritystä itsenäisesti. Vuoden kokeilun ja keskustelun jälkeen työryhmä tuotti CD-DA: n standardin punaisen kirjan . Standardi julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1980, ja International Electrotechnical Commission hyväksyi sen virallisesti kansainväliseksi standardiksi vuonna 1987, ja useilla muutoksilla tuli osa standardia vuonna 1996. Lapsille

Philips osallistui kokonaisvalmistusprosessiin , joka perustui LaserDisc for video -tekniikkaan . Philips osallistui myös Eight-to-Fourteen (EFM) modulaatiojärjestelmään, joka tarjoaa jonkin verran vastustuskykyä vikoja, kuten naarmuja ja sormenjälkiä vastaan, kun taas Sony osallistui CIRC - virheenkorjausmenetelmään .

Työryhmän jäsenen kertoma Compact Disc Story tarjoaa taustaa monille teknisille päätöksille, mukaan lukien näytetaajuuden, toistoajan ja levyn halkaisijan valinta. Työryhmä koostui noin neljästä kahdeksaan henkilöä, vaikka Philipsin mukaan CD-levyn "keksitti suuri joukko ihmisiä, jotka työskentelevät tiiminä".

Markkinointi

Vuonna 1981 kapellimestari Herbert von Karajan vakuuttui CD-levyjen arvosta, ja hän mainosti niitä Salzburgin festivaalin aikana, ja siitä hetkestä lähtien niiden menestys alkoi. Ensimmäiset CD-levyille tallennetut nimikkeet Euroopassa olivat Richard Straussin Alpine Symphony , Frédéric Chopinin valssit chileläisen pianisti Claudio Arraun esittämänä ja ABBA :n albumi The Visitar , vuonna 1983 ensimmäinen CD-levy tuotettiin Yhdysvalloissa. CBS (nykyään Sony Music) on ensimmäinen nimike markkinoilla Billy Joel -albumina . CD-levyjen tuotanto keskittyi useiden vuosien ajan Yhdysvaltoihin ja Saksaan, mistä niitä levitettiin ympäri maailmaa.

Lokakuussa 1982 Sony ja Philips aloittivat CD-levyn markkinoinnin.

Vuonna 1984 he tulivat tietojenkäsittelyn maailmaan mahdollistaen jopa 650 Mt (74 min CD-A) ja 90-luvun lopulla jopa 700 Mt (80 min CD-A) tallennuksen.

Fyysiset tiedot

CD-levyn kuopat tai rei'itykset ovat 500 nm leveitä, 830-3000 nm pitkiä ja 150 nm syviä.

Vaikka levyjen valmistukseen käytettyjen materiaalien koostumuksessa voi olla eroja, ne noudattavat kaikkia samaa kaavaa: CD-levyt on valmistettu 1,2 mm paksusta polykarbonaattimuovista , johon on lisätty heijastava kerros alumiinia , käytetty saadaksesi datan pidemmän käyttöiän. Tämä heijastaa laserista tulevaa valoa ( infrapunaspektrin alueella , joten se ei ole visuaalisesti havaittavissa); sen jälkeen lisätään suojaava lakkakerros, joka toimii alumiinin suojana ja valinnaisesti etiketti päällä. Yleisiä painomenetelmiä CD-levyillä ovat silkkipaino ja offsetpaino . CD - R- ja CD-RW-levyissä käytetään kultaa , hopeaa ja niiden seoksia , jotka taipuisuutensa ansiosta mahdollistavat laserien tallentamisen sille, mitä ei voitu tehdä alumiinille pienitehoisilla lasereilla.

Kaupallisesti saatavan CD-levyn kääntöpuoli, jossa on erilaisia ​​tunnisteominaisuuksia: (1) Alkuperämerkintä, (2) Alkuperätehdas, (3) Luettelonumero, (4) IFPI -tunniste , (5) Maakoodi ( NL viittaa Alankomaat ).

Ominaisuudet

• Pyyhkäisynopeus: 1,2–1,4 m/s, mikä vastaa suunnilleen 500 rpm (kierrosta minuutissa) - 200 rpm CLV-lukutilassa ( Constant Linear Velocity ) .
• Raitojen välinen etäisyys: 1,6 µm .
• Levyn halkaisija: 120 tai 80 mm.
• Levyn paksuus: 1,2 mm.
• Levyn sisäalueen säde: 25 mm.
• Levyn ulkoalueen säde: 60 mm.
• Keskireiän halkaisija: 15 mm.
• CD-levytyypit:
  • Vain luku: CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory).
  • Tallennettavissa: CD-R (Compact Disc - Recordable).
  • Uudelleenkirjoitettava: CD-RW (Compact Disc - Re-Writable).
  • Ääni: CD-DA (Compact Disc - Digital Audio).

CD-äänilevy toistetaan sellaisella nopeudella, että lukunopeus on 150 kt sekunnissa. Tätä perusnopeutta käytetään viitteenä muiden lukijoiden, kuten tietokoneiden, tunnistamiseen , joten jos lukija näyttää 24x, se tarkoittaa, että se lukee 24 x 150 kB = 3 600 kB/ s , vaikka on otettava huomioon, että lukijat, joissa on nopeusindikaattori yli 4x eivät toimi muuttuvalla kulmanopeudella, kuten CD-DA-soittimet, vaan käyttävät vakiota pyörimisnopeutta , jolloin edellisellä kaavalla saavutettava säde on suurin saavutettavissa oleva säde.

Standardit

Kun tiedon tallentamiseen liittyvä ongelma on ratkaistu, ongelma sen oikean tulkinnan suhteen jää. Tätä varten CD-levyn luoneet yritykset määrittelivät joukon standardeja, joista jokainen heijasteli eri tasoa. Jokainen asiakirja oli sidottu eri värillä, jolloin jokaiselle "sateenkaarikirjalle" annettiin nimi .

Käyttöaika

CD-ROM-levyn laadun kuvaamiseksi tämä on luultavasti yksi mielenkiintoisimmista parametreista. Pääsyajaksi otetaan aika, joka laitteelta kestää lukuprosessin alusta siihen, kun dataa alkaa lukea. Tämä parametri saadaan: latenssi, hakuaika ja nopeuden muutosaika ( CLV -laitteissa ). Muista, että pään hakuliike ja levyn kiihdytys suoritetaan samanaikaisesti, joten emme puhu näiden komponenttien lisäämisestä pääsyajan saamiseksi, vaan prosesseista, jotka oikeuttavat tämän mittauksen.

Tämä parametri riippuu suoraan CD-ROM-aseman nopeudesta, koska myös sen komponentit riippuvat siitä. Syy siihen, miksi CD-ROM-levyjen käyttöaika on suurempi kuin kiintolevyillä, on näiden rakenne. Kiintolevyjen sylinterimäinen järjestely lyhentää hakuaikoja huomattavasti. CD-ROM-levyjä ei puolestaan ​​suunniteltu alun perin satunnaiskäyttöä varten, vaan ääni-CD-levyjen peräkkäiseen käyttöön. Data on järjestetty spiraaliin levyn pinnalle ja hakuaika on siten paljon pidempi.

Yksi asia, joka on pidettävä mielessä, on valmistajan useaan otteeseen käyttämä väite, eli jos nopeimmat pääsynopeudet ovat 100 ms (150 ms on tyypillinen pääsyaika), he yrittävät vakuuttaa meille, että CD-ROM, jonka pääsynopeus on 90 ms on äärettömän parempi, kun tosiasia on, että ero on käytännössä mitätön, tietysti mitä nopeampi CD-ROM on, sitä parempi, mutta meidän on otettava huomioon, minkä hinnan olemme valmiita maksamaan ominaisuudesta, jota emme aio arvostaa myöhemmin.

Varhaiset CD-ROM-levyt toimivat samalla nopeudella kuin tavalliset audio-CD:t: 210 - 539 RPM pään asennosta riippuen, jolloin siirtonopeus oli 150 KB/s, nopeus, joka oli taattu niin kutsuttuna CD-laatuisena äänenä. Tiedontallennussovelluksissa kiinnostaa kuitenkin suurin mahdollinen siirtonopeus, johon riittää levyn pyörimisnopeuden lisääminen. Tältä näyttävät 2X, 4X,... 24X, ?X CD-ROM-levyt, jotka yksinkertaisesti kaksinkertaistuvat, nelinkertaistuvat jne. siirtonopeus.

Useimmat 12X hitaammat laitteet käyttävät CLV:tä, uudemmat ja nopeammat kuitenkin käyttävät CAV -vaihtoehtoa . CAV:ta käytettäessä tiedonsiirron nopeus vaihtelee levyllä olevien tietojen sijainnin mukaan, kun taas kulmanopeus pysyy vakiona . Tärkeä näkökohta puhuttaessa CD-ROM-levyistä, joiden nopeus on 12X tai suurempi, on se, mitä todella tarkoitamme puhuessamme 12X nopeudesta, koska tässä tapauksessa meillä ei ole 12 kertaa viitearvoa korkeampaa siirtonopeutta, eikä tämä ole edes tasainen vauhti. Kun sanomme, että CAV CD-ROM on 12X, tarkoitamme, että linkousnopeus on 12 kertaa suurempi CD-levyn reunassa. Joten 24X CD-ROM on 24 kertaa nopeampi reunassa, mutta 60 % hitaampi keskellä kuin maksiminopeus.

• CLV

Nopeus	Siirtonopeus
1x	150KB/s
2x	300KB/s
4x	600KB/s
8x	1200KB/s
10x	1500KB/s
12x	1800KB/s

• BAC

Nopeus	Miniminopeus	Suurin nopeus
16X	930KB/s	2400KB/s
20X	1170KB/s	3000KB/s
24X	1400KB/s	3600KB/s
32X	2100KB/s	4800KB/s

Hakuaika

Hakuaika tarkoittaa aikaa, joka kuluu lukupään siirtämiseen asemaan levyllä, jossa data on. On järkevää puhua tästä suuruudesta vain keskiarvolla, koska ei ole sama tavoite saavuttaa data, joka on lähellä reunaa, kuin toinen, joka on lähellä keskustaa. Tämä suuruus on osa pääsyaikaa, joka on paljon merkittävämpi tieto. Hakuaika on kiinnostava ymmärtääkseen pääsyajan komponentteja, mutta ei niin paljon kuin itse suuruus.

Nopeuden muutosaika

Vakionopeuden (CLV) CD-ROM-levyillä moottorin nopeus riippuu lukupään asemasta levyllä, sitä nopeammin mitä lähempänä keskustaa. Tämä tarkoittaa, että tämän moottorin sopeutumisaika poimia sopiva nopeus, kun se tietää pisteen, jossa tiedot ovat. Tämä saavutetaan yleensä mikro-ohjaimella, joka suhteuttaa datan sijainnin pyörimisnopeuteen.

CAV-CD-ROM-levyillä tämä toimenpide ei ole järkevä, koska pyörimisnopeus on aina sama, joten pääsynopeus hyötyy tästä ominaisuudesta ja on hieman pienempi; On kuitenkin huomattava, että koska valmistajat ilmoittavat CAV-CD-ROM-levyjen maksiminopeuden ja tämä nopeus vaihtelee, CLV-CD-ROM on paljon nopeampi kuin toinen, jolla on sama CAV-nopeus, mitä lähempänä levyn keskustaa.

Välimuisti

Useimmat CD-ROM-levyt sisältävät yleensä pienen välimuistin , jonka tehtävänä on vähentää fyysisten levyn käyttökertojen määrää. Kun tietoja käsitellään levyllä, se tallennetaan välimuistiin, joten jos käytämme niitä uudelleen, ne otetaan suoraan tästä muistista, jolloin vältetään hidas pääsy levylle. Tietenkin mitä suurempi välimuisti, sitä suurempi on tietokoneemme nopeus, mutta eri tietokoneiden välillä ei myöskään ole paljon eroa. Tästä syystä, koska tämä muisti estää meitä pääsemästä vain uusimpiin tietoihin, jotka korvaavat ne, jotka vievät kauemmin välimuistissa, ja ottaen huomioon multimediasovellusten tiedon määrään liittyvät ominaispiirteet, se ei säästä mitään. ettei meidän tarvitse päästä laitteeseen. Tämä on yksi tämän laitteen nopeuden määräävistä parametreista. Ilmeisesti mitä enemmän välimuistia meillä on, sitä parempi, mutta kun otetaan huomioon hinta, jonka olemme valmiita maksamaan siitä.

CD-levyjen tyypit

• Mini CD
• CD-A
• CD-ROM
• CD-R
• CD RW
• CD+G
• VDC
• MMCD

CD-asema

Lukija

Compact Disc -lukijalaitteen tiedot.

CD-lukija, jota kutsutaan myös CD-soittimeksi, on optinen laite, joka pystyy toistamaan audio-, video-, data-CD-levyjä jne. käyttämällä laseria , jonka avulla voit lukea näiden levyjen sisältämät tiedot.

CD-soitin koostuu:

• Pää , jossa on lasersäteen säteilijä, joka laukaisee valonsäteen kohti levyn pintaa ja jossa on myös fotoreseptori (valodiodi), joka vastaanottaa levyn pinnalta pomppivan valonsäteen. Laser on yleensä AlGaAs-diodi, jonka aallonpituus ilmassa on 780 nm . (Lähellä infrapunaa näköalueemme on noin 700 nm.) Siksi se on ihmissilmälle näkymätön valo, mutta ei vaaraton. Vältä aina katsomasta lasersäteeseen. Polykarbonaatin sisällä oleva aallonpituus on kerroin n=1,55 pienempi kuin ilmassa eli 500 nm.
• Moottori , joka pyörittää CD-levyä, ja toinen, joka liikuttaa päätä säteittäisesti. Näillä kahdella mekanismilla sinulla on pääsy koko levyyn. Moottori huolehtii CLV:stä (Constant Linear Velocity), joka on järjestelmä, joka säätää moottorin nopeutta siten, että sen lineaarinen nopeus on aina vakio. Näin ollen, kun lukupää on lähellä reunaa, moottori pyörii hitaammin kuin silloin, kun se on lähellä keskustaa. Tämä seikka vaikeuttaa lukijan rakentamista, mutta varmistaa, että järjestelmään syötettävän tiedon nopeus on vakio. Pyörimisnopeutta ohjataan tässä tapauksessa mikro-ohjaimella, joka toimii lukupään asennon mukaan mahdollistaen satunnaisen pääsyn dataan. CD-ROM-levyt sallivat myös vakiokulmanopeuden , CAV:n (Constant Angular Velocity). Tämä on tärkeää pitää mielessä, kun puhutaan CD-ROM-levyn lukunopeuksista .
• DAC , jos kyseessä on CD -Audio , ja lähes kaikilla CD-ROM-levyillä . DAC on digitaali-analogimuunnin. Eli digitaalisesta signaalista analogiseksi signaalimuuntimeksi, joka lähetetään kaiuttimiin. Äänikorteissa on myös DAC:ita, joissa on suurimmaksi osaksi myös ADC , joka tekee käänteisen prosessin analogisesta digitaaliseen.
• Muut servojärjestelmät, kuten se, joka vastaa laserin ohjaamisesta spiraalin läpi, joka varmistaa tarkan etäisyyden levyn ja pään välillä, jotta laser saavuttaa levyn täydellisesti, tai se, joka korjaa virheet jne.

CD-ROM-lukijan pää: 1. Laserdiodi, 2. Tarkennuslinssi, 3. Säteen jakaja, 4. Peili (suuntaa lasersäteen ylöspäin, missä on tarkennuslinssi ja lopuksi CD), 5 valonilmaisin (valodiodit), 6. Dataväylä, 7. Muovikansi, 8. Magneetit, 9. Kelat (käytetään tarkennuksen ja seurantalinssin siirtämiseen), 10. Vetoketju ja aukko (sallivat pään liikkuvuuden CD-ROM-levyn leveydellä).

CD-levyn lukemisen vaiheet, joita seuraa pää: ]

1. Infrapunadiodi lähettää koherentin valonsäteen (laser) kohti peiliä, joka on osa lukupäätä, joka liikkuu lineaarisesti levyn pintaa pitkin.
2. Valo kulkee säteenjakajan läpi , joka kolminkertaistaa tulonsäteen.
3. Kolme sädettä on kohdistettu CD - levyn pintaan optisen järjestelmän kautta ; keskipalkki pidetään radalla, kaksi muuta ovat molemmilla puolilla ja niitä käytetään automaattiseen radanseurantajärjestelmään ( autotracking ).
4. Tämä tuleva valo heijastuu alumiinikerroksesta, joka kulkee polykarbonaattipinnoitteen läpi. Kuoppien korkeus on kaikissa sama ja valittu erittäin huolellisesti siten, että se on 1/4 polykarbonaatissa olevan laserin aallonpituudesta. Ajatuksena on, että kaivosta heijastuva valo kulkee 1/4 + 1/4 = 1/2 aallonpituudesta pidemmälle kuin maasta heijastuva valo .
5. Heijastunut valo reititetään linssien ja peilien läpi neljään kehykseen kiinnitettyyn valoanturiin .
6. Kun tapahtuu tasainen tai litteä-kuoppa-siirtymä, koska näiden kahden välillä on puolen aallonpituuden vaihesiirtymä, syntyy tuhoisaa häiriötä ja tuloksena oleva intensiteetti on käytännössä nolla. Kaivon tai tasangon varrella muutosta ei tapahdu ja tuloksena oleva intensiteetti on maksimi. Valodetektorit havaitsevat tämän valon intensiteetin muutoksen ja muuttavat sen sähköenergiaksi.
7. Signaalin palauttamiseksi lisätään neljän valotunnistimen lähtö. 1 annetaan kuoppa-tasainen tai litteä-kuoppa -siirtymille (minimiintensiteetti) ja 0 on määritetty kuopan tai tasaisen sisäpuolelle (maksimi intensiteetti).
8. Näin luettu bittivirta dekoodataan käänteisessä järjestyksessä kuin se koodattiin: se kulkee ensin EFM -dekooderin läpi, sitten kahden virheentunnistustason ( Reed–Solomon ) ja lopuksi virheenkorjausvaiheen läpi .
9. Automaattinen seuranta syöttää takaisin kunkin anturin havaitseman intensiteetin eron, jotta laser pysyy kohdistettuna radalle.

Kaiverrus

CD-levyillä on suojattu sisäkerros, johon bitit on tallennettu eri tekniikoilla ja jokaisessa niistä luetaan bitit tulevalla lasersäteellä. Tämä heijastuneena mahdollistaa heijastavien optisten ominaisuuksien mikroskooppisten vaihteluiden havaitsemisen, joita esiintyy kirjallisen tallennuksen seurauksena. Optinen järjestelmä, jossa on linssit, ohjaa valonsäteen ja keskittää sen pisteeksi levykerrokselle, johon tiedot tallennetaan.

Tällä hetkellä jopa ohjelmistoja on kehitetty auttamaan tallentamista tietokoneille, ja musiikki-CD-levyjen tallennusmenetelmä on lisätty Windows -järjestelmien soittimeen .

Nauhoitettu valmistuksen aikana

CD-levy voidaan äänittää muovaamalla valmistuksen aikana.

Kun multimediasovellus on luotu tietokoneen kiintolevylle nikkelimuotilla (CD-ROM), se on siirrettävä välineelle, joka mahdollistaa kopioiden tekemisen jakelua varten.

CD-ROM-sovellukset jaetaan halkaisijaltaan 12 cm:n CD-levyille, joiden tiedot on tallennettu toiselle puolelle. Näiden levyjen valmistus vaatii "puhtaan" huoneen , jossa ei ole pölyhiukkasia ja jossa suoritetaan seuraavat prosessit: kerros korkearesoluutioista valoherkkää materiaalia levitetään hienoksi kiillotetulle optiselle levylle, jota käytetään mikrosirujen valmistus. Tälle kerrokselle on mahdollista tallentaa tiedot lasersäteen ansiosta . Kun kaikkien tietojen transkriptio levylle on valmis, sen sisältämät tiedot ovat piilevässä tilassa. Prosessi on hyvin samanlainen kuin valokuvan kehittäminen .

Riippuen alueista, joihin laser on päässyt, valoherkän materiaalin kerros kovettuu tai liukenee levittämällä siihen tiettyjä kylpyjä. Kun eri kylvyt on saatu valmiiksi, levystä on saatavilla ensimmäinen kopio, jonka avulla muut voidaan leimata. Tietoa sisältävä ja lasilevyyn kiinnitetty kalvo on kuitenkin pehmeä ja hauras, minkä vuoksi se on välttämätöntä suojata ohuella metallipinnoitteella, joka antaa sille sekä kovuuden että suojan.

Lopuksi optisten ja sähkökemiallisten prosessien yhdistelmän ansiosta on mahdollista kerrostaa nikkelikerros, joka tunkeutuu onteloihin ja kiinnittyy ensin lasikerrokselle levitettävään metallikalvoon. Tällä tavalla saadaan matriisi eli "master" levy, jonka avulla CD-ROM-levystä voidaan myöhemmin tulostaa tuhansia kopioita muoville.

Kun nämä kopiot on saatu, levyjen ultraviolettisäteilyä suodattavalle lakkakerrokselle voidaan silkkipainottaa yhdellä tai useammalla värillä kuvat ja tiedot, jotka mahdollistavat sen tunnistamisen. Kaikki tämä loogisesti sillä puolella, joka ei sisällä tietoja.

CD-ROM-levyjen valmistus multimediasovelluksia varten päättyy levyjen pakkaamiseen, mikä on tarpeen niiden suojaamiseksi mahdollisilta vaurioilta. Asiaan on liitetty kirjanen, joka sisältää sovelluksen käyttöön liittyvät tiedot.

Lopuksi sellofaanikääre takaa käyttäjälle, että hänen saamansa kopio on alkuperäinen. Nämä valmistusprosessit mahdollistavat tällä hetkellä jopa 600 yksikön tunnin tuotantonopeuden yhdellä koneella.

Kaiverrus lasertoiminnolla

Toinen tapa tallentaa on lasersäteen avulla (CD-R ja CD-RW, myös CD-E). Tätä varten tallennin luo kuoppia ja maata, mikä muuttaa CD-levyn pinnan heijastavuutta. Kuopat ovat alueita, joissa laser polttaa pintaa suuremmalla teholla luoden alueen, jolla on alhainen heijastavuus. Maa-alueet ovat juuri päinvastaisia, ne ovat alueita, jotka säilyttävät korkean alkuheijastuskykynsä juuri siksi, että laserin teho pienenee. Riippuen siitä, havaitseeko lukija sekvenssin kuoppia tai maita, meillä on joitain tietoja tai muita tietoja. Kuopan muodostamiseksi pinta on poltettava noin 250 °C:ssa. Tällä hetkellä pinnassa oleva polykarbonaatti laajenee peittämään vapaana jäävän tilan, joka riittää 4-11 mW polttamaan tämän pinnan, totta kai jokaisessa kaivossa palava alue on hyvin pieni. Tämä on mahdollista, koska se on hieman "erityinen" pinta. Tallennettavissa levyillä se on orgaaninen väriaine. Kaivertajan simuloimiseksi kaivertaja käyttää normaalia tehokkaampaa lasersädettä jättämään jälkiä orgaaniseen väriaineeseen niin, että ne absorboivat laservaloa lukijassa ja tulkitaan nolliksi. Uudelleenkirjoitettavilla levyillä se koostuu pääasiassa hopeasta, telluurista, indiumista ja antimonista . Aluksi (levy on täysin tyhjä tiedoista...) tällä pinnalla on monikiteinen tai erittäin heijastava rakenne. Jos ohjelmisto käskee kaivertajaa simuloimaan kuoppaa, niin se nostaa laserilla pinnan lämpötilan 600 tai 700 °C:seen, jolla pinnalla on nyt ei-kiteinen rakenne tai alhainen heijastavuus. Kun maan on määrä ilmestyä, lasertehoa alennetaan, jotta monikiteinen rakenne jää koskemattomaksi. Levyn pyyhkimiseksi pintaa poltetaan noin 200 °C:ssa pitkään (20-40 minuuttia), jolloin se palautetaan alkuperäiseen kiteiseen tilaan. Teoriassa meidän pitäisi pystyä pyyhkiä pintaa noin 1000 kertaa, enemmän tai vähemmän, vaikka päivittäisellä kulumisella tätä merkkiä ei koskaan saavuteta.

Kaiverrus lasertoiminnolla ja magneettikentällä

Viimeinen tapa tallentaa CD-levy on lasersäteen vaikutus magneettikentän yhteydessä (magneto-optiset levyt).

Optisilla levyillä on seuraavat ominaisuudet verrattuna magneettilevyihin:

Sen lisäksi, että optiset levyt ovat siirrettäviä tietovälineitä, jotka pystyvät tallentamaan tietoja massiivisesti pieniin tiloihin - vähintään kymmenen kertaa enemmän kuin samankokoinen kiintolevy - ovat kannettavia ja turvallisia tietojen säilyttämisessä (joka säilyy myös, jos se leikataan) . sähköenergia). Se, että ne ovat kannettavia, johtuu siitä, että ne voidaan irrottaa asemasta.

Usean istunnon tallennus

Jo jonkin aikaa on ilmaantunut tietokoneohjelmia CD-levyjen tallentamiseen, joiden avulla voimme käyttää CD-R-levyä ikään kuin se olisi uudelleenkirjoitettava levy. Tämä ei tarkoita, että CD-levylle voidaan tallentaa ja sen jälkeen tyhjentää, vaan sitä voidaan nauhoittaa eri istunnoissa, kunnes kaikki CD-levyllä oleva tila on varattu. Multisession-levyt ovat vain tavallinen tallennettava levy, ei niiden laatikoissa tai teknisissä tiedoissa ole korostettu, että se toimii Multisession-levynä, koska tämä toiminto ei riipu levystä, vaan siitä, kuinka se on tallennettu. .

Jos CD on äänitetty, mutta sitä ei ole viimeistelty, voimme lisätä siihen uuden istunnon, jolloin tuhlataan osa istuntojen erottamiseen (noin 20 MB). Teemme CD-monisession sillä hetkellä, kun teemme sille toisen nauhoituksen, oli se sitten viimeistelty vai ei.Musiikki-CD:tä nauhoitettaessa CD-R kuitenkin viimeistellään automaattisesti eikä sitä voi käyttää Multisession-levynä.

Kaikki laitteet tai käyttöjärjestelmät eivät pysty tunnistamaan usean istunnon tai viimeistelemättömän levyn.

Erot multisession CD-R:n ja CD-RW:n välillä

Usean istunnon tallennetun CD-R- ja CD-RW- levyn välillä voi olla sekaannusta . Kun CD-R-levystä tulee moniistuntoinen, ohjelmisto antaa sille ominaisuuden, että sitä voidaan käyttää useissa istunnoissa, eli jokaisessa tallenteessa luodaan "istuntoja", joita muokataan vain käyttäjän mielipiteen mukaan. kätevä. Jos esimerkiksi tiedostot testi1.txt, testi2.txt ja testi 3.txt on tallennettu CD-R-levylle, levylle on luotu istunto, jonka kaikki soittimet lukevat ja joka sisältää mainitut tiedostot. . Jos jotakin tiedostoa ei missään vaiheessa tarvita tai tallenteen sisältöä muutetaan, ohjelma luo uuden istunnon edellisen jälkeen, jossa tiedostot, joita et halua tarkastella, eivät näy tai Muutokset nähdään. tehty, eli on mahdollista lisätä lisää tiedostoja tai jopa poistaa joitain mukana tulleita. Muokkausta tehtäessä edellinen istunto ei poistu, vaan uusi istunto piilottaa, jolloin syntyy tunne, että tiedostot on poistettu tai muokattu, mutta todellisuudessa ne jäävät levylle. Ilmeisesti aiemmat istunnot, vaikka niitä ei ilmeisesti näy, jäävät levylle ja vievät tilaa, tämä tarkoittaa, että jonain päivänä ei ole enää mahdollista "kirjoittaa uudelleen" ja muokata sen sisältämiä tiedostoja, koska koko levyn kapasiteetti on käytetty. Toisin kuin CD-R, CD-RW-levyt voidaan pyyhkiä pois tai jopa alustaa (se sallii levyn käytön menettäen osan kapasiteetistaan, mutta mahdollistaa uusien tiedostojen tallentamisen). Jos käytät CD-RW-levyä pyyhittäessä, pyyhimme sen kokonaan, voimme myös tehdä osittaisia ​​poistoja, jotka vaativat suuremman laserin tehon tallentaakseen uudelleen. CD-RW-levyä voidaan käyttää USB-muistina sopivan ohjelmiston kanssa, kunhan asema tukee tätä ominaisuutta, tiedostoja voidaan käsitellä kuten USB-muistissa, sillä ehdolla, että sitä ei poisteta, mutta tiedostoa poistettaessa tämä vie edelleen tilaa levyllä, vaikka sitä tutkiessa mainittu tiedosto ei näy. CD-RW-levyt tarvitsevat enemmän lasertehoa tallentamiseen, tästä syystä uudelleenkirjoitettavien levyjen tallennusnopeus on hitaampi kuin tallennettavien levyjen (tallennus kestää kauemmin). DVD-RW, DVD+RW toimivat analogisesti, DVD-RAM myös, mutta ne on suunniteltu kirjoittamiseen kuten USB (universal serial bus) -tikut.

CD - levyjen hoito ja säilytys

Alhainen valmistuslaatu, aika, väärä käyttö ja säilytys voivat aiheuttaa CD-levyn huonontumista, mikä aiheuttaa ongelmia, virheitä ja tietojen menetystä.

Sen komponenttien väliset kemialliset reaktiot sekä lämpö ja väärinkäyttö voivat tuhota digitaalisen tiedon. Siksi tiedot on tarkistettava säännöllisesti vikojen havaitsemiseksi. Välttääksesi tiivisteiden varhaisen rappeutumisen, sinun on vain käsiteltävä niitä hyvin. Orgaanisiin väriaineisiin perustuvat CD-R-levyt ovat pilaantuvampia ja haihtuvampia kuin kompaktit ja CD-ROM-levyt. Sinun on tarkistettava varmuuskopio 2 vuoden välein tai harvemmin. Se on kätevä käytäntö tehdä tuplakopio kaikista tiedoista ja varmuuskopioida tiedot kahden vuoden välein. Seuraavassa on joitakin suosituksia tallennettujen ja tyhjien CD-levyjen hankinnasta ja säilyttämisestä:

• Osta laadukkaita CD-levyjä luotettavilta valmistajilta ja toimittajilta. Epäselvissä tapauksissa niitä voidaan testata eri merkkien CD-levyillä ja säilyttää parhaiten suorituskykyiset.
• Älä koske CD-levyjä sormillasi tietoalueeseen, vaan reunoista tai niiden painettuihin tarroihin.
• Älä altista CD-levyjä pölylle, liialliselle kuumuudelle tai pitkiä aikoja suoralle tai keinotekoiselle auringonvalolle. Ne on säilytettävä omissa koteloissaan ja/tai pakkauksissaan mahdollisimman pian.
• Älä kiinnitä tarroja CD-levyn pinnalle.
• Älä säilytä erikokoisia CD-levyjä yhdessä.
• Säilytä CD-levyjä tasaisessa lämpötilassa. Jos niitä säilytetään pitkään, ne tulee säilyttää viileässä ja pimeässä ympäristössä.
• Vältä CD-levyjen säilyttämistä erittäin kosteassa ympäristössä, sillä niiden suojaholkkiin voi muodostua sieniä. ]
• Jos käytät nopeaa pyyhkimistä datapuolelle, se tulee tehdä CD-levyn keskustasta ulospäin. Älä koskaan puhdista pyörittämällä, koska mahdolliset kulumisjäljet ​​voivat todennäköisemmin pilata lukuprosessin.
• Kun merkitset tai kirjoitat niihin, käytä pehmeäkärkistä kynää. Terävät esineet voivat vahingoittaa tietoja.
• Älä altista CD-levyjä vedelle, putoamiselle tai iskuille.

Tiedostojärjestelmät

Tämä osa on ote ISO 9660 :sta . [ muokkaa ]

ISO 9660 -standardi on standardi, jonka ISO julkaisi alun perin vuonna 1988 ja joka määrittää tiedostomuodon CD -levytyyppisille tietovälineille. ISO 9660 -standardi määrittelee CD-ROM- levyjen tiedostojärjestelmän . Sen tarkoituksena on tehdä tällaisesta mediasta luettavissa eri käyttöjärjestelmillä , eri valmistajilta ja eri alustoilla, esimerkiksi MS-DOS , Microsoft Windows , Mac OS ja Unix .

ISO 9660 on suora jälkeläinen aikaisemmasta standardointihankkeesta nimeltä HSG (lyhenne sanoista High Sierra Group ), jota ehdotti joukko alan toimijoita, jotka tapasivat vuonna 1985 High Sierra -hotellissa Lake Tahoessa Nevadassa . Vaikka ISO hyväksyi suurimman osan HSG:n ehdotuksista, on joitain pieniä eroja.

Katso myös

• Optinen levy
• SHM-CD
• CED
• DVD
• digitaalinen audiolähetys
• blu ray
• hd-dvd
• Optisten tallennusvälineiden historia
• äänityshistoria
• Värikirjat

Ulkoiset linkit

• Wikimedia Commons isännöi mediagalleriaa CD-levyllä .
• The Compact Disc Story , kirjoittanut Kees Immink
• Selkeä selitys kuvilla (englanniksi)
• CD-äänijärjestelmien toiminta