Era CD-a polako ali sigurno postaje stvar prošlosti. Sada većina modernih korisnika ni ne zna po čemu se razlikuju od standardnih R i ROM-a. Da biste razumjeli razliku, morate se sjetiti povijesti njihovog stvaranja. Tek tada će biti moguće utvrditi njihovu glavnu razliku od klasičnih CD-a.

Istorija razvoja optičkih CD medija

Prvi kompakt disk razvio je Philips. Oni se smatraju pionirima u ovoj oblasti. Kao prvo optički diskovi imao dosta prostora za smještaj podataka. Početni volumen takvog "praznog" bio je 640 megabajta. Ali s vremenom se povećao na 700. Prvi optički diskovi u kompaktnom formatu zvali su se CD-R. To je značilo da im se podaci mogu pisati samo jednom. Za dugo vremena oni su bili korišćeni kao nosači. Međutim, vrijeme je prolazilo, tehnologija se razvijala i vrlo brzo su proizvođači predstavili CD-RW kompakt disk za ponovno upisivanje. Ova skraćenica (RW) dolazi od engleske riječi Rewritable (sa mogućnošću prepisivanja). Takvi optički mediji postali su nevjerovatno popularni među korisnicima. Sama ideja o ponovnom korištenju snimanja na disk činila se nevjerovatnom. Ali postojao je jedan minus. Brzina snimanja na takvim medijima bila je vrlo mala. Ako je standardni R disk bio napisan brzinom x53, onda je RW Classic disk trebao biti napisan brzinom x6. Ali to nije dugo trajalo, pošto su standardni CD-ovi ubrzo izašli iz mode.

Pojava DVD-a

Pad klasičnih "kompakta" direktno je povezan sa pojavom novog formata - DVD-R. Ove optičke disk jedinice odlikovale su se svojom gigantskom zapreminom (u poređenju sa CD-ovima). U njih je moglo stati 4,5 gigabajta informacija. Bio je to proboj. Očekivano, neko vrijeme nakon uspješnog lansiranja klasičnih DVD-a, pojavili su se DVD-RW diskovi koji vam omogućavaju snimanje na jedan ili drugi medij nekoliko puta. I ovo rješenje je postalo nevjerovatno popularno.

DVD diskovi su se koristili skoro svuda: na njih su snimani programi, operativni sistemi, filmovi i druge informacije. Čak je i muzika u formatima bez gubitka kvaliteta zapisana na DVD diskovima. I u tom pogledu, DVD-RW diskovi su izgledali najviše univerzalno rješenje. I ubrzo su se pojavili dvoslojni DVD-ovi koji su mogli sadržavati skoro 10 gigabajta informacija. Ovo je zaista bio proboj. Dugo vremena DVD-ovi su se koristili svuda. Oslobođeni su i specijalni igrači. Mogli su čitati i RW, pa su korisnici na njih snimili nekoliko filmova odjednom. A kad su im dosadili, ponovo su ih snimali. Ovo je trajalo prilično dugo. Ali DVD era je došla do kraja.

Blu-Ray era

Klasični i dvoslojni DVD-ovi zamijenjeni su Blu-Ray medijima. Odlikovali su se povećanim kapacitetom. Jedan takav disk sadržavao je oko 25 gigabajta informacija. To je mnogo. Otprilike u isto vrijeme pojavili su se i HD video formati. Filmovi u ovom formatu savršeno se uklapaju na BD. To je odredilo područje primjene takvog optičkog medija - filmsku industriju.

Zaista, držanje biblioteke na BD-u bilo je nekako pogrešno. Štoviše, u isto vrijeme, internet se brzo razvijao i pojavili su se USB diskovi velikog kapaciteta. Diskovi više nikome nisu bili potrebni, samo su BD-ovi još uvijek bili na površini. I to samo zahvaljujući onima koji vole da gledaju filmove maksimalni kvalitet V kućni bioskop. Vremenom (kao što se očekivalo) pojavili su se dvoslojni BD i BD-RW diskovi. Potonje je omogućilo prepisivanje informacija. Ali s obzirom na količinu Blu-Ray medija i nisku brzinu snimanja na RW, ova opcija nije stekla popularnost. Do danas, BD-RW ostaje samo zanimljiva tehnologija. Ali ništa više.

Relevantnost Blu-Ray tehnologije se takođe preispituje. Pojavile su se nove video rezolucije - 2K i 4K. Ali zahtijevaju mnogo više prostora i nikada neće stati na klasičnu BD „praznu“ postavku. Era Blu-Raya će se vjerovatno uskoro uspješno završiti. Ali to je sasvim druga priča.

Zaključak

Dakle, razgovarali smo o karakteristikama RW diskova i pogledali istoriju razvoja optičkih medija. Klasični CD-ovi se već koriste isključivo u muzičkoj industriji. Dugo niko nije čuo za DVD. Sada vlada predstava Blu-ray tehnologija. No, sudeći po najnovijim trendovima u svijetu multimedijalne zabave, dani gore opisane tehnologije su odbrojani. Možda proizvođači sada razvijaju novu vrstu optičkih medija. Ali reći ćemo vam šta će se dogoditi sljedeći put...

I stopili su se sa gustom masom tame koja je gravitirala nad njima. CD je umirao...

(Na osnovu: N.V. Gogol. Lanterna je umirala)

Šta je CD?

Wikipedia daje ovu definiciju:

“Kompaktni disk je optički medij za pohranu u obliku plastičnog diska s rupom u sredini, a proces upisivanja/čitanja informacija do/sa kojeg se vrši pomoću lasera. Dalji razvoj CD- čelični diskovi DVD-diskovi. Kompakt disk je prvobitno kreiran za pohranjivanje audio zapisa u digitalnom obliku (poznatog kao CD-Audio), međutim, kasnije je postao široko korišten kao medij za pohranjivanje bilo kakvih podataka (fajlova) u binarnom obliku (tzv. CD ROM(engleski) Memorija samo za čitanje kompaktnog diska, CD samo za čitanje)...".

CD je polikarbonatna podloga debljine 1,2 mm i prečnika 120 mm, prekrivena tankim slojem metala (zlato, srebro, aluminijum, itd.) i zaštitnim slojem laka, na kojem je bila nalepnica koja predstavlja sadržaj diska. primijenjeno.

Na vanjskoj površini CD-a nalazi se prstenasta izbočina visine 0,2 mm, koja omogućava da disk, postavljen na ravnu površinu, ne dodiruje ovu površinu.

U sredini diska nalazi se rupa prečnika 15 mm.

Težina diska – 15,7 g.

Format pohrane podataka uključen CD , poznat kao Crvena knjiga("knjiga"), razvijen od strane kompanije Philips. U skladu sa ovim formatom, audio se može snimiti na CD u 2 kanala sa 16-bitnom modulacijom impulsnog koda i brzinom uzorkovanja od 44,1 kHz. Zahvaljujući ispravljanju grešaka pomoću Reed-Solomon koda, lagane radijalne ogrebotine ne utiču na čitljivost diska.

Informacije se upisuju na disk u obliku spiralne staze koja se sastoji od pitov(engleski) pit– udubljenje, “krater”, udubljenje – nereflektirajuća tačka na površini CD ROM, predstavlja binarno "0"), ekstrudirano u polikarbonatnu bazu. Svaka jama je približno 100 nm duboka i 500 nm široka. Dužina jame varira od 850 nm do 3,5 µm. Prostori između jama se nazivaju Landom(engleski) zemljište– kontaktna podloga, kontaktna površina – , reflektirajuća tačka na površini CD ROM, koji predstavlja binarni "1"). Korak staza u spirali je 1,6 mikrona.

Podaci sa CD-a se čitaju pomoću snopa talasne dužine od 780 nm. Princip čitanja informacija laserom je da registruje promene u intenzitetu reflektovane svetlosti. snop se fokusira na informacioni sloj u tačku prečnika 1,2 mikrona. Ako je svjetlo fokusirano između udubljenja (na podestu), tada fotodioda registruje maksimalni signal. Ako svjetlost udari u jamu, fotodioda registruje niži intenzitet svjetlosti.

Brzina čitanja/pisanja CD Označeno je 150 KB/s (tj. 153.600 bajtova/s). Na primjer, pogon sa 48 brzina pruža maksimalnu brzinu čitanja/pisanja CD jednako 48 x 150 = 7200 KB/s (7,03 MB/s).

CD-ovi su prvobitno imali do 650 MB informacije (ili 74 minuta audio zapisa). Od 2000. godine diskovi kapaciteta 700 postaju sve rašireniji. MB, što vam omogućava da snimite 80 minuta zvuka.

CD ROM-th legende

...Postoji legenda da CD nije napravljen Philips I Sony, i Amerikanac Russell, koji je radio u kompaniji Optičko snimanje. Navodno je već 1971. demonstrirao svoj izum za pohranjivanje podataka. Učinio je to u “lične” svrhe, želeći spriječiti da se ogrebe vinil ploče igle za podizanje. 8 godina kasnije, sličan uređaj su "nezavisno" izmislile kompanije Philips I Sony.

...potpredsjednik Korporacije Sony Oga (engleski) Ohga), obožavan klasična muzika, smatrao je da bi kompakt disk trebao sadržavati Beethovenovu 9. simfoniju (najpopularniju muzička kompozicija u Japanu 1979. godine, prema posebnom istraživanju!). U tom slučaju, po njegovom mišljenju, do 95% klasičnih djela može se distribuirati na diskovima. Dalja istraživanja su pokazala da je 9. simfonija, koju je izveo Berlinski filharmonijski orkestar pod upravom von Karajana, trajala 66 minuta. A najduža izvedba bila je simfonija pod vodstvom Furtwänglera, izvedena na festivalu u Bayreuthu - 74 minute. Navodno je to poslužilo kao odlučujući argument pri odlučivanju o početnom kapacitetu diska - 650 MB informacije (ili 74 minuta audio zapisa).

…IN Philips I Sony do maja 1980. nije postojao konsenzus o vanjskom prečniku diska. Sa inženjerske tačke gledišta Sony, prečnik od 100 mm je bio dovoljan jer omogućava minijaturizaciju prenosivi plejer. Od višeg menadžmenta Philips Ideja je bila da se napravi disk ne veći od dijagonale standardne audio kasete (115 mm), koja je imala veliki uspjeh na tržištu. U maju 1980. godine, rukovodioci kompanije su ugrozili i odobrili "konačni" prečnik diska od 120 mm, kapacitet diska od 74 minuta audio snimanja i frekvenciju uzorkovanja od 44,1 kHz.

...Druga legenda kaže da je disk prečnika 12 cm izabran jer odgovara veličini standardne holandske podloge...

Priča o usponu i padu, ili Requiem za CD

CD Compact Disk, CD) je 1979. godine razvila holandska kompanija Royal Philips Electronics zajedno sa Japancima Sony. Philips razvijen tehnološki proces proizvodnja kompakt diskova i gramofona. Sony je poboljšao svoj način snimanja (kodiranje signala), koji se ranije koristio u profesionalnim digitalnim kasetofonima, koji osigurava čitanje podataka sa diska bez grešaka ( Impulsna kodna modulacija, PCM– impulsno-kodna modulacija signala).

„Kada smo počeli, nije bilo alternative“, prisjeća se Kramer ( Kramer), šef odjela za optički razvoj laboratorije Philips 70-ih godina XX vijek - Pokušaj da se dovede digitalni audio za mase je bio veoma rizičan...”

1982. počela je masovna proizvodnja CD-a u fabrici u Langenhagenu blizu Hannovera (Njemačka). Izdanje prve komercijalne muzike CD– bio je to CD sa snimkom albuma "Posjetioci" grupe ABBA– objavljeno je 20. juna 1982. godine.

Prva prodaja CD-igrači su počeli u jesen 1982. godine u Njemačkoj, a na američko tržište su stigli tek u proljeće sljedeće godine.

Korporacije su dale značajan doprinos popularizaciji kompakt diskova. Microsoft I Apple Computer. Sculley, pa glava Apple Computer, rekao je 1987. da će kompaktni diskovi revolucionirati svijet. I pokazalo se da je bio u pravu!..

Porast popularnosti CD-a uvelike je olakšala činjenica da su se počeli koristiti za snimanje ne samo muzike, već i svih (!) podataka. A onda je sve počelo da se oprema pogonom CD ROM. Osim toga, diskovi namijenjeni za snimanje kod kuće postali su široko rasprostranjeni: CD-R (Compact Disc Recordable; CD+R, CD-R) – za pojedinačne i CD-RW (Compact Disc Rewritable; CD+RW, CD-RW) – za višestruko snimanje.

CD je postigao izuzetan uspjeh: do 2004. godine, prodaja CD-a širom svijeta CD, CD ROM, CD-R, CD-RW dostigao 30 milijardi komada. Do 2007. godine prodato je oko 200 milijardi širom svijeta. CD(za svakog stanovnika Zemlje, uključujući bebe i starce, najmanje 30 diskova!).

Ali 2007. godine počeo je kraj CD ere - prodaja CD pao za 15%!..

Gotovo 30 godina kompakt disk je vodio tržište muzički mediji. Ali vrijeme ne stoji! S rastom obima informacija pojavljuju se novi medijski formati - DVD, , Plava zraka. Mnogi ljudi radije jednostavno "" muziku (ili video) na Internetu i preuzmu je na svoje HDD nego kupovina CD-a.

Mnogo je više razloga za pad popularnosti CD-a: mali obim CD, itd. i tako dalje.

Iskreno govoreći, dalje CD Odavno nisu obraćali pažnju, pogotovo jer su pojeftinili, a njihov obim se značajno povećao. Osim toga, omogućava vam brzo preuzimanje velikih količina informacija.

Analitičari Gartner misli to CD izgubio je svoju komercijalnu privlačnost – nema ni prednosti ni perspektive – tako da diskografska industrija mora napustiti CD-ove i ozbiljno se fokusirati na distribuciju muzike putem interneta.

Sačuvajte format CD nikakve inovacije i trikovi neće moći, uključujući i onu koju je kompanija predložila 2007. godine Walt Disney formatu CDVU+ (CD View Plus), koji pored muzičkih numera može uključivati ​​i druge multimedijalne sadržaje.

Najveća britanska kompanija Linn Products je prvi odustao od puštanja kućnog i profesionalnog CD- , nakon što je njihova prodaja pala za 40% u 2 godine.

1. aprila 2009. najveća svjetska muzička radnja zatvorena je u New Yorku. Virgin Megastore. Nekoliko sedmica prije svog zatvaranja, kultni muzički prostor na Times Squareu objavio je punu prodaju. Ali, ipak, nije bilo priliva kupaca, uprkos činjenici da su sniženja na robu dostigla 60%, a sama radnja se nalazi u centru Menhetna, gde je uvek velika gužva.

Vodeći brod američke industrije zabave Virgin Entertainment Group najavio da će zatvoriti još 5 prodavnica ploča - u San Francisku, Denveru, Orlandu, Hollywoodu i donjem Menhetnu. Maloprodajna mreža muzičkih i video proizvoda, koju je svojevremeno osnovao milijarder Sir Branson, poznat po svojim izvanrednim projektima, nije mogla izdržati konkurenciju sa internet tržištem. Prodaja je pala sa 230 miliona dolara u 2002. na 76 miliona dolara u 2008.

Dakle, Njegovo Veličanstvo CD je mrtav, živeo...

Kompakt disk ("CD", "CD-ROM")- optički medij za skladištenje u obliku diska malog prečnika (obično 120 mm) sa rupom u sredini sa trajnim (neizbrisivim) zapisom zvuka koji se reprodukuje pomoću optičkih (laserskih) plejera. Što se tiče kvalitetnih karakteristika, mnogo je superiorniji od gramofonske ploče i magnetnog fonograma. Kompakt disk su kreirali Philips i Sony 1979. godine. Godine 1982. počela je masovna proizvodnja CD-a u fabrici u Langenhagenu blizu Hannovera u Njemačkoj. Microsoft i Apple Computer dali su značajan doprinos popularizaciji CD-a.
Kompakt disk je disk za trajno skladištenje podataka, koji je krug napravljen od legure aluminijuma, prekriven zaštitnim prozirnim filmom. Podaci se snimaju snažnim laserskim snopom u obliku mehaničkog mikroskopskog ogledala i raspršujućih površina. Snimanje se vrši na jednu spiralnu, veoma dugačku stazu tako čvrsto da 640 MB podataka stane na disk od 5 inča. Snimanje se vrši u stacionarnim uslovima na posebnim uređajima, a zatim se presuju CD-ovi samo za čitanje (CD-ROM - Compact) za masovnu potrošnju Disk Read Samo memorija "uređaj za pohranu samo za čitanje"). Čitanje se vrši laserom male snage (a samim tim i mnogo jeftinijim) po istom principu: disk se rotira dovoljnom brzinom velika brzina, laserski snop se fokusira na stazu, a čitač hvata reflektovani snop, koji pada na fotodiodu. Ako snop udari u zrcalnu površinu diska, intenzitet reflektovanog snopa je jedan, ako udari u površinu raspršivanja, različit je; To je ono što razlikuje nule i jedinice kojima se podaci zapisuju.
Diskovi pisati jednom, CD-R (obično se nazivaju jednostavno za snimanje, jer je slovo R skraćenica za riječ Recordable - "recordable"), mnogo su složeniji u uređaju. Moderni CD-ovi za snimanje dobra kvaliteta sadrži pet slojeva:
- površinski sloj (Surface Layer) - obavlja dekorativno i donekle zaštitne funkcije; obično premaz napravljen od posebnog laka ili polikarbonata (posebna vrsta prozirne plastike);
- Zaštitni sloj - dizajniran da zaštiti dva glavna, radna, sloja diska od oštećenja: reflektirajući i informacioni; materijal može biti drugačiji;
- reflektirajući sloj - daje refleksiju laserski snop, prolazeći kroz informacioni sloj; zlato i srebro se obično koriste kao reflektirajući materijali, rjeđe - aluminij i njegove legure;
- sloj informacija (snimanja) (Recording Layer) - glavni sloj CD-a; mogu se napraviti od raznih organskih metalnih spojeva. Danas su najčešći cijanin i ftalocijanin. Boja sloja za snimanje određuje boju radne površine diska: na primjer, cijanin daje plavu boju;
- Sloj podloge - igra ulogu podloge na koju se nanose svi ostali slojevi; obično napravljen od polikarbonata. Kada se napiše CD-R disk, njegov informacioni sloj se obrađuje fokusiranim laserskim snopom velike snage. Pod uticajem zraka, "izgorela" područja postaju neprozirna i počinju raspršivati ​​svjetlost. Često se takva područja nazivaju jamama (od engleskog "Pit" - rupa, udubljenje).
Prilikom čitanja podataka, informacioni sloj diska se skenira laserskim snopom manje snage.
Svi slojevi diska su veoma tanki (delovi milimetra), a posebno sloj za snimanje, tako da je CD veoma osetljiv na mehaničke, hemijske i sve druge uticaje.
Struktura diskova za ponovno upisivanje, CD-RW (RW je skraćenica za ReWritable, odnosno "rewritable"), slična je strukturi CD-R diskovi. Razlika je samo u fizičkim svojstvima materijala informacionog sloja. Mora imati mogućnost da vrati svoje originalno (transparentno) stanje kada se izvrši operacija "brisanja". Proizvodi se pomoću istog lasera, ali se koristi na srednjoj snazi ​​(manje nego kod pisanja, ali veće nego kod čitanja).

književnost:
1. PC hardver, O.V. Kolesnichenko, I.V. Shishigin. - 5. izdanje, [revidirano. i dodatni]. - St. Petersburg. : BHV-Peterburg, 2004;
2. PC hardver, R.B. Thompson, 2. izdanje, St. Petersburg: Peter, 2003.

CD je plastični disk sa kružnom rupom u sredini. Optičke informacije u digitalnom formatu se upisuju i čitaju na njih pomoću lasera.

U početku su se takvi diskovi koristili za pohranjivanje digitalnih podataka muzičke snimke, poznati su nam pod nazivom “Audio CD”. Ali nakon kratkog vremena, diskovi su prilagođeni za skladištenje datoteka koje sadrže digitalne informacije različitih formata (video, tekst, programi, muzika, slike i fotografije). Takvi diskovi su počeli da se nazivaju CD-ROM ili „kompakt disk samo za čitanje“, jer su informacije na njega mogle biti zapisane samo jednom, ali su se mogle čitati mnogo puta. Nekoliko godina kasnije pojavili su se diskovi na koje je korisnik mogao sam pisati informacije (CD-R), kao i diskovi za ponovno upisivanje (CD-RW), informacije sa kojih su se mogle brisati i ponovo snimati.

Formati datoteka snimljeni na audio CD-u i CD-ROM-u su različiti. S tim u vezi, plejeri dizajnirani da čitaju samo audio CD-ove ne mogu da reprodukuju informacije sa CD-ROM diska, što zahteva poseban uređaj za čitanje.

Istorija CD-a počinje 70-ih godina prošlog veka. Prvi put se pojavio 1979. Bio je to zajednički razvoj Sony kompanije i Philips. Sony je razvio metodu kodiranja signala (sličnu onoj koja se koristi u profesionalnim digitalnim kasetofonima), a Philips je bio iza proces proizvodnje, koji su koristili svoju vlasničku tehnologiju laserskog diska.

IN industrijske razmjere CD-ove je počela proizvoditi 1982. godine u Njemačkoj kompanija smještena u gradu Langenhagenu. Prvi muzički CD objavljen za javnu prodaju predstavljen je u junu 1982. Na ovom disku pušten je u prodaju album grupe “ABBA” - “The Visitors”. Veliki uticaj Na distribuciju CD-a uticali su divovi kao što su Apple i Microsoft.

Istina, postoji još jedna verzija porijekla kompakt diskova, prema kojoj je njihov izumitelj bio Amerikanac James Russell iz kompanije Optical Recording. Već 1971. pokazao je svoj izum koji je omogućio pohranjivanje informacija. Inspirisan Russellom optički diskovi bio motiviran željom da spriječi da igle oštete podizače vinilnih ploča sa njegovim omiljenim muzičkim kompozicijama. I nakon osam godina Philips a Sony je ponovio svoj izum.

CD-ovi su debljine 0,12 cm i prečnika 12 cm.Izrađeni su od polikarbonata sa tankim metalnim premazom (u pravilu se koriste srebro, zlato, aluminijum itd.) i slojem laka. Informacije i slike koje se odnose na sadržaj (imena izvođača, nazivi albuma, naslovi pjesama, logotipi, itd.) su odštampani na jednoj strani diska.

Na vanjskoj strani diska postoji izbočina koja okružuje disk i sprječava grebanje radne površine sa snimljenim informacijama. U sredini se nalazi okrugla rupa prečnika 1,5 cm. CD je težak nešto manje od 16 grama.

U početku je muzika snimana na diskove u formatu “Crvena knjiga”. Bio je dvokanalni i imao je frekvenciju uzorkovanja od 44,1 kHz, kao i modulaciju impulsnog koda od 16 bita. Male ogrebotine koje se protežu prema ivici diska od centra ili obrnuto ne utiču na čitanje informacija sa diska. To je moguće zahvaljujući Reed-Solomon kodu, koji omogućava ispravljanje grešaka u čitanju.

Informacija se snima na disk putem tragova (jama) koji se uvijaju u obliku spirale. Jame imaju standardne širine i dubine od 500 nm i 100 nm, respektivno. Ali dužina udubljenja se razlikuje jedna od druge i ima raspon varijacija od 850 nm do 3,5 mikrona.

Postoje sljedeće vrste diskova: CD-ROM – samo za čitanje, CD-R – za jednokratno upisivanje, CD-RW – za ponovno upisivanje. Za snimanje informacija na CD-ove koriste se posebni uređaji za pisanje (drijevi). Postoje i oblikovani diskovi “Shape CDs”, koji su optički mediji tipa CD-ROM, koji se izrađuju u obliku zvijezda, srca, aviona, automobila itd. U pravilu, takve diskove koriste kao nosioci video ili audio informacija ljudi povezani sa šou biznisom. "Shape CD" patentirao je njemački producent Mario Koss 1995. godine. Vrijedi napomenuti da se diskovi ove vrste ne smiju koristiti u pogonima računala, jer su brži od muzičkih, što može uzrokovati kolaps diska i oštećenje pogona.

Audio Compact Disc (CD-DA) FAQ

Sva prava u vezi sa ovim tekstom pripadaju autoru. Prilikom umnožavanja teksta ili njegovog dijela potrebno je autorsko pravo. Komercijalna upotreba je dozvoljena samo uz pismenu dozvolu autora.

Kako radi CD?

Dizajn CD-DA diska (Compact Disk - Digital Audio) i način snimanja zvuka na njega opisani su standardom kompanija koje su ga predložile, Sony i Philips, objavljenim 1980. godine pod nazivom Crvena knjiga.

Standardni kompakt disk (CD) sastoji se od tri sloja: osnovnog, reflektirajućeg i zaštitnog. Baza je izrađena od prozirnog polikarbonata na kojem se pritiskom formira informacioni reljef. Preko reljefa je raspršen metalni reflektirajući sloj (aluminij, zlato, srebro, drugi metali i legure). Reflektirajući sloj je odozgo prekriven zaštitnim slojem od polikarbonata ili neutralnog laka - tako da je cijela metalna površina zaštićena od kontakta s vanjskim okruženjem. Ukupna debljina diska je 1,2 mm.

Informacijski reljef diska je kontinuirana spiralna staza koja počinje od centra i sastoji se od niza udubljenja - jama. Prostori između jama nazivaju se zemljištem. Naizmjeničnim jamama i prazninama različitih dužina, na disku se snima kodirani digitalni signal: prijelaz iz jaza u jamu i obrnuto označava jedinicu, a dužina jame ili jaza je dužina niza nula. Udaljenost između zavoja staze je odabrana od 1,4 do 2 mikrona, standard određuje udaljenost od 1,6 mikrona.

Kako je audio signal predstavljen na disku?

Originalni stereo audio signal je digitalizovan u 16-bitne uzorke (linearna kvantizacija) sa frekvencijom uzorkovanja od 44,1 kHz. Rezultirajući digitalni signal naziva se PCM (Pulse Code Modulation), budući da je svaki impuls originalnog signala predstavljen kao poseban kodna riječ. Svakih šest uzoraka lijevog i desnog kanala formatirano je u primarne okvire, ili mikroframe, veličine 24 bajta (192 bita), koji stižu brzinom od 7350 komada u sekundi, koji su kodirani korištenjem CIRC koda na dva nivoa (Cross Interleaved Reed-Solomon Code). -Solomon sa unakrsnim preplitanjem) prema šemi: preplitanje sa kašnjenjem od 1 bajta, kodiranje na nivou C2, unakrsno preplitanje sa promenljivim kašnjenjem, kodiranje na nivou C1, preplitanje sa kašnjenjem od 2 bajta. Nivo C1 je dizajniran za otkrivanje i ispravljanje pojedinačnih grešaka, C2 - grupne greške. Rezultat je 256-bitni blok, podaci u kojem su opremljeni bitovima za detekciju i ispravljanje grešaka, a također se „razmazuju“ do bloka, što dovodi do snimanja susjednih audio podataka u fizički nesusjednim područjima disk i smanjuje uticaj grešaka na pojedinačne uzorke.

Reed-Solomon kod ima 25% redundancije i može otkriti do četiri pogrešna bajta i ispraviti do četiri izgubljena ili dva pogrešna bajta. Maksimalna dužina paket greške koji se u potpunosti može ispraviti je oko 4000 bita (~2,5 mm dužine staze), ali ne može se svaki paket ove dužine potpuno ispraviti.

Nakon drugog preplitanja, svakom primljenom bloku se dodaju bitovi podkoda - P, Q, R, S, T, U, V, W; svaki blok prima osam bitova podkoda. Zatim se svakih 98 blokova sa podkodovima formira u jedan superframe u trajanju od 1/75 sek (količina čistih audio podataka je 2352 bajta), koji se naziva i sektor, u kojem podkodovi prva dva bloka služe kao znak sinhronizacije, a preostalih 96 bitova svakog podkoda formiraju P-riječ, Q-riječ, itd. U cijeloj stazi, niz podkodnih riječi se također naziva kanalima podkoda.

Riječi ili kanali podkodova koriste se za kontrolu formata snimanja, prikazivanje fragmenata zvučnog zapisa itd. - na primjer, P kanal se koristi za označavanje audio zapisi i pauze između njih (0 - pauza, 1 - zvuk), a Q kanal služi za označavanje formata numera i sektora, snimanje TOC-a (Table Of Contents) i vremenskih oznaka po kojima se prati vrijeme reprodukcije. Kanal Q se također može koristiti za snimanje informacija u ISRC (International Standard Recording Code), koji je namijenjen za predstavljanje informacija o proizvođaču, vremenu izdanja itd., kao i za podjelu numere na zasebne fragmente (sve na audio A disk može imati do 99 audio zapisa, od kojih svaka može uključivati ​​do 99 fragmenata).

Konačno, okviri dizajnirani na ovaj način su kanalno kodirani u terminima pit-gap koristeći 8/14 (osam do četrnaest modulacija (EFM)) redundantni kod, u kojem su izvorni bajtovi kodirani u 14-bitne riječi, povećavajući razumljivost signala . Tri bita veze se ubacuju između riječi kako bi se održala ograničenja na broj susjednih nula i jedinica, što olakšava demodulaciju i smanjuje DC komponentu signala. Kao rezultat, 588 bitova kanala se dobija iz svakog primarnog mikrookvira, a rezultujući tok bitova se upisuje na disk brzinom od 4,3218 (588x7350) Mbps. Budući da EFM kodiranje proizvodi digitalni tok u kojem ima više nula nego jedinica, odabran je sistem da predstavi jedinice granicama jame i jaza, a broj nula između jedinica dužinom jame ili jaza, respektivno. .

Na početku diska nalazi se tzv. uvodna zona koja sadrži informacije o formatu diska, strukturi zvučnih programa, adresama fragmenata, naslovima radova itd. Na kraju se snima ulazna zona ( broj staze AA), koji djeluje kao granica snimljenog područja diska; Bit P koda u ovoj zoni se mijenja na frekvenciji od 2 Hz. Brojni domaći igrači ne mogu prepoznati disk bez ove zone, ali mnogi mogu bez nje. Između ulazne i izlazne zone snima se područje programske memorije (PMA) koje sadrži stvarne audio podatke. Programsko područje je odvojeno od područja unosa sekcijom od 150 praznih blokova (2 sekunde), koja djeluje kao pred-razmak.

Ukupno vrijeme snimanja na CD-u je 74 minuta, međutim, smanjenjem standardnog nagiba staza i udaljenosti između otvora, možete postići povećanje vremena snimanja - na račun smanjenja pouzdanosti čitanja u standardnom pogonu diska.

Kako se snimaju i proizvode CD-ovi?

Glavna metoda proizvodnje diskova je presovanje iz matrice. Original se formira od originalne digitalne master trake, koja sadrži već pripremljen i kodiran digitalni signal, posebnom visokopreciznom mašinom na staklenom disku presvučenom slojem fotorezista - materijala koji mijenja svoju topljivost pod utjecajem lasera greda. Kada se snimljeni original obradi rastvaračem, na staklu se pojavljuje potreban reljef koji se galvanizacijom prenosi na nikl original (negativ), koji može poslužiti kao matrica za manju proizvodnju, ili kao osnova za izradu pozitiva. kopije, iz kojih se, pak, uzimaju negativi za masovnu replikaciju.

Štancanje se vrši metodom injekcijskog prešanja: polikarbonatna podloga s reljefom se pritisne iz negativne matrice, na vrhu se raspršuje reflektirajući sloj koji je lakiran. Informativni natpisi i slike se obično nanose na vrh zaštitnog sloja.

Diskovi koji se mogu snimati (CD-R, „prazni“) se prave istom metodom, ali između baze i reflektujućeg sloja nalazi se sloj organske materije koja potamni kada se zagreje. U početnom stanju, sloj je proziran; kada je izložen laserskom snopu, formiraju se neprozirna područja koja su jednaka jamicama. Da bi se olakšalo praćenje staze prilikom snimanja na disk, tokom procesa proizvodnje formira se preliminarni reljef (oznaka), čija staza sadrži oznake okvira i signale sinhronizacije snimljene smanjenom amplitudom i naknadno preklapane snimljenim signalom.

Snimljeni diskovi, zbog prisustva organskog fiksirajućeg sloja, imaju manji koeficijent refleksije od žigosanih, zbog čega neki plejeri (Compact Disk Player - CDP), dizajnirani za standardne aluminijske diskove i nemaju marginu pouzdanosti čitanja, mogu reprodukujte CD-R diskove manje pouzdano nego inače.

Kako se puštaju CD-ovi?

Tokom reprodukcije, audio CD rotira konstantnom linearnom brzinom (CLV), pri kojoj je brzina numere u odnosu na glavu za reprodukciju približno 1,25 m/s. Sistem stabilizacije brzine rotacije održava je na takvom nivou da osigurava brzinu čitanja digitalnog toka jednaku 4,3218 Mbps, tako da ovisno o dužini jama i praznina, stvarna brzina može varirati. Ugaona brzina diska varira od 500 o/min kada se čitaju najunutarnji dijelovi staze do 200 o/min na najudaljenijim dijelovima.

Za čitanje informacija sa diska koristi se poluprovodnički laser talasne dužine od oko 780 nm (infracrveni opseg). Laserski snop, prolazeći kroz sočivo za fokusiranje, pada na reflektujući sloj, reflektovani snop ulazi u fotodetektor, gde se određuju rupice i praznine, kao i kvalitet fokusiranja tačke na stazi i njena orijentacija duž centra staza se provjerava. Kada je fokusiranje poremećeno, sočivo se pomera, radeći na principu difuzora zvučnika (glasovne zavojnice), a kada odstupi od centra staze, cijela glava se kreće duž radijusa diska. U suštini, sistemi upravljanja sočivom, glavom i motorom vretena u pogonu su sistemi automatsko podešavanje(SAR) i nalaze se u modu stalnog nadzora odabrane staze.

Signal primljen od fotodetektora u kodu 8/14 se demodulira, zbog čega se vraća rezultat CIRC kodiranja s dodanim podkodovima. Zatim se kanali podkoda odvajaju, deinterleaved i CIRC dekodira na dvostepenom korektoru (C1 za pojedinačne greške i C2 za grupne greške), usled čega većina grešaka unesenih kršenjem pečata, defektima i heterogenošću materijala diska, i ogrebotine na disku se detektuju i ispravljaju.površina, nejasna definicija jame/zazora u fotodetektoru itd. Kao rezultat, tok "čistih" audio uzoraka se šalje u DAC za konverziju u analogni oblik.

IN zvučni plejeri Nakon korektora, postoji i interpolator različite složenosti, koji približno vraća pogrešne uzorke koji nisu mogli biti ispravljeni u dekoderu. Interpolacija može biti linearna - u najjednostavnijem slučaju, polinomska ili korištenjem složenih glatkih krivulja.

Za obavljanje de-interleavinga, svaki uređaj za čitanje CD-a ima bafer memoriju (standardni kapacitet - 2 KB), koja se također koristi za stabilizaciju brzine prijenosa. Za dekodiranje se može koristiti nekoliko različitih strategija, u kojima je vjerovatnoća otkrivanja grupnih grešaka obrnuto proporcionalna pouzdanosti njihove korekcije; Izbor strategije prepušten je nahođenju programera dekodera. Na primjer, CD player sa moćnim interpolatorom može odabrati strategiju koja naglašava maksimalnu detekciju, dok CDP sa jednostavnim interpolatorom ili CD-ROM pogonom može izabrati strategiju koja naglašava maksimalnu korekciju.

Koji su parametri audio signala na CD-u?

Standardni parametri digitalizacije — frekvencija uzorkovanja 44,1 kHz i dubina bita uzorka 16 — određuju sljedeće teoretski izračunate karakteristike signala:

• Frekvencijski opseg: 0..22050 Hz
• Dinamički raspon: 98 dB
• Nivo buke: -98 dB
• Ukupna harmonijska distorzija: 0,0015% (na maksimalnom nivou signala)

IN pravi uređaji Prilikom snimanja i reprodukcije CD-a, visoke frekvencije se često prekidaju na 20 kHz kako bi se stvorio prostor za strminu frekvencijskog odziva filtera. Nivo buke može biti ili manji od 98 dB u slučaju linearnog DAC-a i bučnog izlaznog pojačala, ili više u slučaju prekomjernog uzorkovanja za više visoka frekvencija koristeći Delta-Sigma, Bitstream ili MASH DAC-ove i niskošumna pojačala. Koeficijent nelinearne distorzije jako ovisi o korištenim izlaznim krugovima DAC-a i kvaliteti izvora napajanja.

Dinamički opseg od 98 dB je određen za CD na osnovu razlike između minimalnog i maksimalni nivo zvučni signal, međutim, pri malom signalu nivo nelinearnih izobličenja značajno raste, zbog čega je realan dinamički raspon, unutar kojeg se održava prihvatljiv nivo izobličenja, obično ne prelazi 50-60 dB.

Šta je trema?

Jitter je brzi jitter u fazi digitalnog signala u odnosu na trajanje perioda, kada je narušena striktna uniformnost frontova impulsa. Takvo podrhtavanje nastaje zbog nestabilnosti generatora takta, kao i na mjestima gdje je signal takta izolovan od kompleksnog signala metodom PLL (Phase Locked Loop). Takav odabir se odvija, na primjer, u demodulatoru signala očitanog sa diska, što rezultira formiranjem referentnog taktnog signala, koji se korekcijom brzine rotacije diska „podešava“ na referentnu frekvenciju od 4,3218 MHz. Frekvencija taktnog signala, a time i njegova faza i faza informacioni signal— dok kontinuirano osciliraju na različitim frekvencijama. Dodatni doprinos može dati neravnomjeran raspored jamica na disku, uzrokovan, na primjer, nekvalitetnim pritiskom ili nestabilnim snimanjem.

Međutim, talasi u signalu diska se u potpunosti kompenzuju ulaznim baferom dekodera, tako da se u ovoj fazi eliminiše bilo kakvo podrhtavanje ili kucanje koje je nastalo pre nego što je signal stavljen u bafer. Uzorkovanje iz bafera kontroliše stabilan oscilator sa fiksnom frekvencijom, ali i takvi oscilatori imaju određenu, iako mnogo manju, nestabilnost. Konkretno, to može biti uzrokovano smetnjama u strujnim krugovima, što zauzvrat može nastati kada se ACS aktivira i podesi brzina diska ili položaj glave/sočiva. Na diskovima Niska kvaliteta ove korekcije se dešavaju češće, što nekim stručnjacima daje razlog da stabilnost izlaznog signala direktno povežu sa kvalitetom diska, iako je zapravo razlog nedovoljno dobro razdvajanje CDP sistema.

Šta znače skraćenice AAD, DDD, ADD?

Slova ove skraćenice odražavaju audio talasne oblike koji se koriste za kreiranje diska: prvi je tokom originalnog snimanja, drugi je tokom obrade i miksanja, a treći je konačni master signal od kojeg se formira disk. “A” označava analogni oblik, “D” označava digitalni oblik. Glavni signal za CD uvijek postoji samo u digitalnom obliku, tako da je treće slovo skraćenice uvijek "D".

I analogni i digitalni oblici signala imaju svoje prednosti i nedostatke. Prilikom snimanja i obrade signala u analognom obliku, njegovi “fini elementi” su najpotpunije očuvani, posebno viši harmonici, ali se nivo šuma povećava i amplitudno-frekventne i fazno-frekventne karakteristike (AFC/PFC) su izobličene. Kada se obrađuju digitalno, viši harmonici se nasilno prekidaju na pola frekvencije uzorkovanja, a često i niže, ali sve dalje operacije se izvode s najvećom mogućom preciznošću za odabranu rezoluciju. Brojni stručnjaci signal koji je prošao analognu obradu ocjenjuju kao "topliji" i "živi", ali mnogi savremenim metodama Obrada signala je prihvatljivo samo u digitalnom obliku.

Mogu li dva identična diska zvučati različito?

Prije svega, morate biti sigurni da diskovi zaista sadrže identičan digitalni audio signal. Potpuna binarna podudarnost između dva diska na nivou konfiguracije udubljenja i razmaka je praktički nemoguća zbog manjih defekata materijala i izobličenja tokom obrade kalupa i presovanja, ali zbog suvišnog kodiranja, velika većina ovih grešaka se ispravlja tokom dekodiranja, pružajući isto digitalni stream "visokog nivoa".

Možete uporediti digitalni sadržaj diskova tako što ćete ih čitati u CD-ROM drajvu koji podržava Read Long ili Raw Read mod - čitanje “dugačkih sektora”, koji su zapravo CD-DA superframeovi sa kapacitetom od 2352 bajta svaki. Više o tome možete pročitati u CD-ROM FAQ-u ili u priručniku za programe čitanja zvuka (CD-DA Grabbers/Rippers). Također možete upoređivati ​​diskove koristeći studijsku opremu koja može čitati diskove digitalno na DAT kasetofon.

Razlozi za pojavu digitalne razlike Može ih biti nekoliko između diskova sličnog zvuka. Neki CD-ROM pogoni i drugi digitalni uređaji za čitanje CD-DA mogu, kako bi spriječili direktno kopiranje, unijeti suptilna izobličenja u signal (na primjer, korištenjem polinoma za izravnavanje), a većina drajvova koji podržavaju komande za čitanje punog okvira to rade neprecizno i ​​neprecizno. Prilikom kopiranja (reprinta) audio diskova, posebno na piratski način, oni se često kopiraju sa resamplingom na drugu frekvenciju (na primjer, 48 kHz u DAT) nakon čega slijedi resampling na originalnu, ili čak kroz analognu putanju sa dvostrukim digitalno/analogno pretvaranje. Brojne verzije softvera za narezivanje CD-R-a također namjerno ili slučajno iskrivljuju originalne podatke tako da kopija nije ista kao original.

Treba napomenuti da čak i ako su se digitalni sadržaji dva diska poklopili prilikom poređenja u nekom sistemu (CD-ROM, specijalni uređaji za upoređivanje originala/kopije itd.), to nikako ne znači da na ovom ili onom CDP-u oni su također Identični digitalni signali će biti dekodirani. Stoga je najpouzdaniji način da se utvrdi uzrok razlika u zvuku korištenje CDP-a sa digitalnim izlazom, sa kojeg se vrši snimanje na nekom uređaju za skladištenje uz slušanje oba diska. Naknadno digitalno poređenje rezultujućih signalgrama pokazaće u kom trenutku u plejeru se promene koje se čuju uhu unose u signal.

Naravno, prije nego što uporedite original i kopiju na ovaj način, morate biti sigurni da se rezultati čitanja istih diskova više puta mogu ponoviti. Različiti digitalni signalgrami u ovom slučaju mogu ukazivati ​​na nepouzdano čitanje diska ili loše performanse digitalni interfejsi(prijemnik, predajnik, kabl, konektori). Identitet digitalnih podataka tokom ponovljene reprodukcije nekoliko diskova može se smatrati dovoljnim znakom pouzdanosti i samih diskova i sistema za čitanje, dekodiranje i intermodularni prenos.

Auditivno poređenje zvuka diskova mora biti ispravno - najprepoznatljiviji je dvostruko slijepi test. Suština metode je da stručnjak (slušalac) ne treba da vidi manipulacije sa opremom i osobom koja ih izvodi, a sama ta osoba koja nasumično mijenja diskove ne treba da zna karakteristike njihovog sadržaja. Na ovaj način se maksimalno eliminiše svaki uticaj, uključujući „suptilne“ i neproučene, ljudi na opremu i jednih na druge, a mišljenje veštaka se smatra krajnje nepristrasnim.

Šta je HDCD?

High Definition Compatible Digital je “super-sistem” CD audio kodiranja koji koristi standardni format CD-DA. Audio signal s većom dubinom bita i frekvencijom uzorkovanja podvrgava se digitalnoj obradi, zbog čega se glavni dio izoluje od njega, kodira, kao i obično, PCM metodom, a dodatne informacije koje pojašnjavaju sitne detalje se kodiraju u najmanji značajni bitovi uzoraka (LSB) i maskirani spektralni regioni. Prilikom reprodukcije HDCD diska na običnom CDP-u koristi se samo glavni dio signala, ali kada se koristi poseban CDP sa ugrađenim dekoderom i HDCD procesorom, sve informacije o signalu se izdvajaju iz digitalnog koda.

Kako rukovati CD-ovima?

Izbjegavanje mehaničkih oštećenja bilo koje površine, izlaganje diska organskim rastvaračima i direktnom jakom svjetlu, udarcima i pregibima diska. Natpisi na diskove koji se mogu snimati mogu se praviti samo olovkama ili posebnim flomasterima, isključujući pritisak i upotrebu hemijskih ili naliv-pera.

Kada vadite disk iz kutije, pazite da ga ne savijete. Jedan od zgodnih i sigurne metode zahtijeva korištenje dvije ruke - palac lijeve ruke lagano pritisne zasun, otpuštajući ga, dok drugom rukom vadi disk iz zasuna. Jednoručna metoda, kada kažiprst olabavi zasun, a palac i srednji prst uklone disk, zahtijeva precizniju koordinaciju sila, bez koje je lako saviti disk ili slomiti jezičke zasuna.

Prljavi disk se može prati toplom vodom i sapunom ili neagresivnim surfaktantom (šampon, prašak za pranje rublja) ili posebno proizvedenim tekućinama. Plitke ogrebotine na prozirnom sloju mogu se polirati pastama za poliranje koje ne sadrže organska otapala i ulja, ili običnom pastom za zube.

Šta je „zeleni marker“ i zašto je potreban?

Mnogi korisnici i stručnjaci tvrde da disk obrađen na ovaj način proizvodi čišći zvuk u vrhunskim uređajima, pripisujući to preciznijem očitavanju digitalne informacije sa diska koji se nalazi u njemu originalni oblik navodno se ne može pouzdano očitati na većini diskova. Međutim, pažljivo osmišljen sistem (drive i dekoder) je u stanju da pravilno čita ne samo neobrađene diskove, već i diskove prosečnog kvaliteta, pa čak i one blago prljave i izgrebane, tako da moguće razloge za poboljšanje zvuka ne treba tražiti u disku. Čini se da su najvjerovatnija objašnjenja za ovaj fenomen isti faktori koji stvaraju različite zvukove kopija diskova koji odgovaraju digitalnom sadržaju.

Gdje mogu pronaći više informacija o CD-ovima?