CD är en digital optisk skiva för lagring av data i ett format som utvecklats gemensamt av Philips och Sony, som släpptes 1982. Den utvecklades ursprungligen för att lagra och spela upp ljudinspelningar, men senare anpassades den för att spela in olika data. Flera andra format har blivit derivat av dem, inklusive ljudinspelning en gång och datalagring (CD), omskrivningsbara media (RW), videoskiva (VCD), supervideoskiva (eller SVCD), PictureCD, etc. Första kommersiellt tillgängliga CDP -101 ljud-CD-spelare släpptes i oktober 1982 i Japan.
Standard CD-skivor är 120 mm i diameter och kan rymma upp till cirka 80 minuter okomprimerat ljud eller cirka 700 MB data. Mini-CD:n kommer i olika diametrar (från 60 till 80 millimeter). De används ibland för CD-singlar eftersom de kan rymma upp till 24 minuters ljud, eller för att spela in drivrutiner.
Utvecklar popularitet
När tekniken introducerades, 1982, kunde en CD lagra mycket mer data än en hårddisk på en personligdator, som vanligtvis inte är större än 10 MB. År 2010 erbjöd hårddiskar vanligtvis så mycket lagringsutrymme som tusen cd-skivor, medan priserna hade sjunkit till en låg nivå. Under 2004 såldes ljud-cd-skivor, cd-rom-skivor och cd-r-skivor i cirka 30 miljarder exemplar världen över. År 2007 hade 200 miljarder CD-skivor sålts över hela världen.
Sedan början av 2000-talet har cd-skivor i allt större utsträckning ersatts av andra former av digital lagring och distribution, med resultatet att 2010 hade deras antal minskat med cirka 50 % från sin topp, men de förblev ett av de viktigaste medierna i musikbranschen. industrin.
Utseendehistoria
Den amerikanske uppfinnaren James Russell är krediterad för att ha uppfunnit det första systemet för att spela in digital information på optisk transparensfilm som avger ljus på grund av halogenlampornas höga effekt. Hans patent registrerades första gången 1966. Efter rättstvist licensierade Sony och Philips Russells patent på 1980-talet.
CD:n är en produkt av utvecklingen av laserskivor. Detta är en teknik som använder en fokuserad laserstråle för att ge den höga informationstäthet som behövs för digit alt ljud av hög kvalitet. Prototyper utvecklades av Philips och Sony oberoende i slutet av 1970-talet. 1979 bildades en gemensam arbetsgrupp av ingenjörer för att uppfinna nya digitala medier. Efter ett år av experiment och diskussion,The Book of Audio Standards publicerades 1980. Efter den första kommersiella releasen 1982 blev CD-skivor och relaterade spelare extremt populära. Trots den höga kostnaden såldes över 400 000 enheter bara i USA 1983 och 1984. År 1988 översteg försäljningen efterfrågan på vinylskivor och 1992 ljudkassetter. Denna framgång med att sprida CD-teknik är resultatet av ett nära samarbete mellan Philips och Sony, som kom överens om och utvecklade kompatibel hårdvara. Den enhetliga CD-designen gjorde det möjligt för konsumenter att köpa en skivspelare eller spelare från vilket företag som helst.
Hur har tekniken utvecklats?
Initi alt trodde man att CD:n är efterföljaren till vinylskivan för att spela musik, och inte ett lagringsmedium. Men sedan det introducerades som musikformat har CD-skivor anammats av andra applikationer.
1983 gjordes de första experimenten med en raderbar CD. I juni 1985 utfördes för första gången CD-läsning på en dator, och 1990 dök återanvändbara omskrivbara skivor ut till försäljning. De har blivit ett nytt alternativ till band för att spela in musik och kopiera musikalbum utan defekter på grund av den komprimering som används i andra digitala inspelningsmetoder. Sålunda verkade musik-cd-skivor vara det mest bekväma mediet jämfört med band och skivor.
I början av 2000-talet hade CD-spelare till stor del ersatt bandspelare,samt radio som standardutrustning i nya fordon.
Under tiden, med den efterföljande ökningen av distributionen av filer i komprimerade ljudformat (som MP3), började CD-försäljningen att minska på 2000-talet. Till exempel, mellan 2000 och 2008, trots en allmän ökning av musikförsäljningen, minskade CD-försäljningen med tot alt 20 %. Trots den snabba nedgången i efterfrågan jämfört med tidigare år förblev tekniken flytande under en tid.
CD-struktur
Alla CD-skivor är 1,2 mm tjocka och gjorda av polykarbonatplast. Varje sådan bärare väger 15-20 gram. Dess struktur definieras från mitten och utåt, dess element är:
- centrum på spindelhålet (15 mm);
- första övergångszon (klämring);
- klämfäste;
- andra övergångszon (spegelrand);
- programvara (från 25 till 58 mm);
- rim.
Ett tunt lager av aluminium eller mer sällan guld appliceras på skivans yta, vilket gör den reflekterande. Metallen skyddas av en film av lack, vanligtvis applicerad direkt på det reflekterande lagret. Etiketten trycks ovanpå lacken, vanligtvis genom silkscreen eller offsettryck.
CD-data representeras som små fördjupningar, kända som "spår", kodade i spiralspår som visas ovanpå polykarbonatskiktet. CD-spelarens mekanism snurrar skivan per skanning med en hastighet av 1,2 till 1,4 m/s (konstant linjär hastighet), vilket motsvarar cirka 500 rpm på insidan av skivan, ochca 200 rpm - på utsidan. En skiva som spelas från början till slut saktar ner under uppspelningen.
Hur spelas data upp?
Programzonen har en yta på cirka 86,05 cm2, och längden på den inspelade spiralen är 5,38 km. Vid en skanningshastighet på 1,2 m/s är uppspelningstiden 74 minuter, eller 650 MB data per CD-ROM. En något tätare dataskiva kan spelas av de flesta spelare (även om vissa äldre modeller inte stöder detta format).
En CD läses med en infraröd halvledarlaser placerad inuti en CD-spelare genom ett lager av polykarbonat. En höjdförändring mellan spåren resulterar i en skillnad i ljusreflektion. Det är genom att mäta intensiteten av förändringen från fotodioden som data kan läsas från media.
Skillnaden mellan spår representerar inte direkt nollor och ettor i binär data. Istället används en kodning som förutsätter att ingen återgår till noll. Denna kodningsmetod var ursprungligen avsedd för ljud-CD-skivor, men har sedan dess blivit standard för nästan alla format.
Mediefunktion
CD-skivor är benägna att skadas under hantering och användning. Spåren är placerade mycket närmare skivans etikettsida, och av denna anledning påverkar inte defekter och föroreningar på den genomskinliga sidan uppspelningen. Därför är det mer sannolikt att CD-skivor har skador på etikettsidan. repor påden genomskinliga sidan kan återställas genom att fylla dem med en liknande brytningsplast eller genom att försiktigt polera dem. Kanterna på skivan är ibland inte helt förseglade, vilket gör att gaser och vätskor kan skada det metalliska reflekterande lagret och/eller störa laserns förmåga att återge innehållet i spåren. Digitala data på en CD lagras och spelas upp från mitten till kanten.
Vilka CD-skivor fanns till salu?
Standard CD-skivor finns i två storlekar. Det absolut vanligaste mediet är 120 millimeter i diameter, med 74 eller 80 minuters ljudkapacitet och en datakapacitet på 650 eller 700 MB. Det finns även skivor med en diameter på 80 mm, som rymmer upp till 24 minuter musik eller 210 MB data.
Det logiska formatet för en ljud-CD (officiellt Digital Audio eller CD-DA) beskrivs i ett dokument som släpptes 1980 av skaparna av formatet, Sony och Philips. Det är en tvåkanalig 16-bitarskodning med en frekvens på 44,1 kHz. Fyrkanalsljud var tänkt att vara en giltig variant av detta format, men det kom aldrig till användning. Dessa är de vanligaste musik-CD-skivorna som finns på marknaden.
CD+text är en ljud-cd-tillägg som låter dig lagra ytterligare textinformation (som albumtitel, låtar, artistnamn), men media bränns enligt ljud-cd-standarder. Informationen lagras antingen i det område av disken där det finns cirka fem kilobyte ledigt utrymme, eller i spårkoden, som kan lagracirka 31 MB extra.
CD+grafik är en speciell ljud-CD som innehåller grafikdata förutom ljud. Detta media kan spelas upp på en vanlig spelare, men när det spelas på en dedikerad CD+G-enhet kan det mata ut bilder. Som regel är en sådan spelare ansluten till en TV eller visas på en datorskärm. Den här grafiken används nästan alltid för att visa texter på skärmen för karaoke.
CD+Advanced Graphics (även känd som CD+EG) är en förbättrad version av grafikdata-CD:n. Precis som CD+G använder CD+EG de grundläggande funktionerna på en CD-ROM för att visa text- och videoinformation utöver den musik som spelas. Dessa är dator-CD-skivor designade för att spelas med monitorn.
SACD-format
Super Audio CD (SACD) är ett högupplöst, skrivskyddat ljudformat. Dessa optiska skivor har designats för att ge digital ljudåtergivning med hög kvalitet. Formatet introducerades 1999 och utvecklades av Sony och Philips. SACD-skivor började dyka upp i DVD-ljudformat, men ersatte inte vanliga ljud-CD-skivor.
Under beteckningen SACD finns det även hybridskivor som innehåller SACD och en ljudström, samt ett standard CD-ljudlager som kommer att spelas på vanliga CD-spelare. Detta gjordes för att säkerställakompatibilitet.
Andra format
Under de första åren av sin existens var CD:n ett medium som uteslutande användes för ljud. Men 1988 definierades denna standard som icke-flyktiga optiska lagringsenheter. Så det fanns cd-skivor med program, filmer och så vidare. Separat är det värt att lyfta fram följande typer.
Video CD (VCD) är ett digit alt standardformat för att lagra videor. Dessa media kan spelas på dedikerade VCD-spelare, de flesta moderna DVD-spelare, persondatorer och vissa spelkonsoler.
I allmänhet borde bildkvaliteten ha varit jämförbar med VHS-video. Dåligt komprimerad VCD-video kan ibland vara av lägre kvalitet, men detta format behåller information i bitar snarare än att ackumulera analogt brus som blir värre för varje användning (jämfört med bandinspelning).
Super Video CD (Super Video Compact Disc eller SVCD) är ett format som används för att lagra videor på vanliga CD-skivor. SVCD var tänkt som en efterföljare till VCD och ett alternativ till DVD-Video. Enligt dess egenskaper ligger den någonstans mellan ovanstående format, både vad gäller tekniska möjligheter och bildkvalitet.
En CD-R-skiva kan innehålla upp till 60 minuter SVCD-video av standardkvalitet. Även om det inte finns någon specifik gräns för längden på SVCD-videor, måste bithastigheten och därmed kvaliteten reduceras för att rymma mycket långauppgifter. Av denna anledning är det problematiskt att få plats med mer än 100 minuters video på en SVCD utan betydande kvalitetsförlust, och många hårdvaruspelare kan inte spela upp data i hastigheter lägre än 300–600 kilobit per sekund.
Engångs- och återanvändbara media
CD-R-inspelningar är avsedda för permanent användning. Med tiden kan mediets fysiska egenskaper förändras, vilket orsakar läsfel och dataförlust tills läsaren kan återställa dem med hjälp av felkorrigeringstekniker. Deras livslängd är från 20 till 100 år, beroende på deras kvalitet, själva inspelningen och lagringsförhållandena för CD:n. Tester har dock upprepade gånger visat försämrad kvalitet för de flesta skivor efter cirka 18 månader under normala förvaringsförhållanden och regelbunden användning.
CD-RW är ett inspelningsbart medium som använder en metallegering istället för färgämnen. Skrivlasern används i detta fall för att värma upp och förändra legeringens egenskaper och därför ändra reflektionsförmågan. CD-RW har därför en mindre reflekterande yta. Denna typ av CD kan spelas in flera gånger. Men på grund av skillnaden i format kan inte alla spelare läsa data från sådana medier.
