Era CD-urilor devine încet, dar sigur, un lucru din trecut. Acum, majoritatea utilizatorilor moderni nici măcar nu știu și cum diferă de R și ROM standard. Pentru a înțelege care este diferența, trebuie să vă amintiți istoria creării lor. Abia atunci se va putea determina principala lor diferență față de CD-urile clasice.

Istoria dezvoltării suporturilor CD optice

Primul CD a fost dezvoltat de Philips. Ei sunt considerați pionierii în acest domeniu. La început discuri optice avea destul de mult spațiu pentru a găzdui datele. Volumul inițial al unui astfel de „blank” a fost de 640 de megaocteți. Dar de-a lungul timpului a crescut la 700. Primele discuri optice de format „compact” au fost numite CD-R. Aceasta însemna că puteau scrie date o singură dată. Perioadă lungă de timp ei erau folosiți ca purtători. Cu toate acestea, odată cu trecerea timpului, tehnologia s-a dezvoltat și foarte curând producătorii au introdus un CD-RW reinscriptibil. Această abreviere (RW) provine din cuvântul englezesc Rewritable. Astfel de medii optice au devenit nerealist de populare în rândul utilizatorilor. Însăși ideea de a scrie pe disc părea incredibilă. Dar a existat un dezavantaj. Viteza de scriere pe astfel de suporturi a fost foarte scăzută. În timp ce discul standard R a fost scris la x53, discurile RW Classic trebuiau scris la x6. Totuși, acest lucru nu a durat mult, deoarece CD-urile standard au demodat curând.

Apariția DVD-ului

Declinul „compactelor” clasice este direct legat de apariția unui nou format - DVD-R. Aceste unități optice aveau un volum gigantic (comparativ cu CD-urile). Ar putea încadra 4,5 gigaocteți de informații. A fost o descoperire. După cum era de așteptat, la ceva timp după începerea cu succes a DVD-urilor clasice, au apărut discuri DVD-RW, permițându-vă să înregistrați pe unul sau altul de mai multe ori. Și această soluție a devenit incredibil de populară.

DVD-urile erau folosite aproape peste tot: pe ele erau înregistrate programe, sisteme de operare, filme și alte informații. Chiar și muzica în formate fără pierderi de calitate a fost scrisă pe discuri DVD. Și în acest sens, discurile DVD-RW au arătat cel mai mult solutie universala... Și în curând au apărut DVD-uri cu două straturi, care conțineau aproape 10 gigaocteți de informații. Acesta a fost cu adevărat o descoperire. Multă vreme, DVD-urile au fost folosite peste tot. Au fost eliberați și jucători speciali. Ei puteau citi și RW, așa că utilizatorii au înregistrat mai multe filme pe ele simultan. Și când s-au plictisit, au reînregistrat. Acest lucru a durat mult timp. Dar era DVD-urilor a ajuns la sfârșit.

Era Blu-ray

Mediile Blu-ray au înlocuit DVD-urile clasice și dublu strat. S-au remarcat prin capacitatea crescută. Un astfel de disc ar putea conține aproximativ 25 de gigaocteți de informații. Aceasta este mult. Formatele video HD au apărut cam în același timp. Filmele în acest format se potrivesc perfect pe BD. Aceasta a determinat domeniul de aplicare a unor astfel de medii optice - industria filmului.

Într-adevăr, păstrarea bibliotecii pe BD a fost cumva greșită. Mai mult, în același timp, a apărut internetul dezvoltat cu salturi și unități USB mari. Discurile nu mai erau necesare, doar BD-urile erau încă la plutire. Și asta doar datorită celor cărora le place să se uite la filme calitate maxima v home theater... De-a lungul timpului (cum ar trebui să fie), au apărut discuri BD și BD-RW cu două straturi. Acestea din urmă au făcut posibilă rescrierea informațiilor despre ei înșiși. Dar având în vedere volumul media Blu-Ray și viteza scăzută de scriere pe RW, această opțiune nu a câștigat popularitate. Până în prezent, BD-RW rămâne doar o tehnologie distractivă. Dar nimic mai mult.

Relevanța tehnologiei Blu-Ray este în prezent regândită. Există noi rezoluții video - 2K și 4K. Și necesită mult mai mult spațiu și nu vor încăpea niciodată pe un disc BD clasic. Era Blu-Ray se va sfârși probabil cu bine în curând. Dar asta este o cu totul altă poveste.

Concluzie

Deci, am vorbit despre caracteristicile discurilor RW și am trecut în revistă istoria dezvoltării mediilor optice. CD-urile clasice sunt deja folosite exclusiv în industria muzicală. Nimeni nu a auzit de mult timp de DVD. Acum mingea domnește Tehnologia Blu-ray... Dar judecând după cele mai recente tendințe din lumea divertismentului multimedia, zilele tehnologiei de mai sus sunt numărate. Este posibil ca producătorii să dezvolte acum un nou tip de medii optice. Dar ce se va întâmpla în continuare, vă vom spune cândva data viitoare...

Și s-au contopit cu masa groasă de întuneric care gravita asupra lor. CD-ul era pe moarte...

(Bazat pe: N.V. Gogol. Lanterna era pe moarte)

Ce este CD-ul

Wikipedia oferă această definiție:

„Un disc compact este un suport optic de informații sub forma unui disc de plastic cu o gaură în centru, procesul de scriere / citire a informațiilor pe / c care se realizează cu ajutorul unui laser. Dezvoltare în continuare CD-discuri de otel DVD- discuri. CD-ul a fost creat inițial pentru a stoca înregistrări audio digitale (cunoscute ca CD-Audio), dar mai târziu a devenit utilizat pe scară largă ca mediu de stocare pentru stocarea oricăror date (fișiere) în formă binară (așa-numita. CD ROM(ing. Memorie numai pentru citire Compact Disc, CD-ROM doar citire)… ”.

Discul compact este un substrat de policarbonat cu grosimea de 1,2 mm și diametrul de 120 mm, acoperit cu cel mai subțire strat de metal (aur, argint, aluminiu etc.) și un strat protector de lac, pe care a fost aplicată o etichetă. reprezentând conținutul discului.

Suprafața exterioară a CD-ului are o proeminență inelară de 0,2 mm înălțime pentru a împiedica discul să atingă suprafața atunci când este plasat pe o suprafață plană.

Un orificiu cu diametrul de 15 mm este situat în centrul discului.

Masa discului este de 15,7 g.

Format de stocare a datelor activat CD , cunoscut ca carte roșie("Carte"), a fost dezvoltat de Philips... În conformitate cu acest format, audio poate fi înregistrat pe un CD pe 2 canale cu PCM pe 16 biți și o rată de eșantionare de 44,1 kHz. Datorită corectării erorilor folosind codul Reed-Solomon, zgârieturile radiale ușoare nu afectează lizibilitatea discului.

Informațiile sunt scrise pe disc sub forma unei piste spiralate constând din pitov(ing. groapă- depresiune, „crater”, depresiune - pată nereflectorizantă la suprafață CD ROM reprezentând un „0” binar, în relief într-o bază de policarbonat. Fiecare groapă are aproximativ 100 nm adâncime și 500 nm lățime. Lungimea gropii variază de la 850 nm la 3,5 μm. Se numesc intervalele dintre gropi teren(ing. teren- tampon de contact, zona de contact - punct reflectorizant de pe suprafata CD ROM reprezentând binarul „1”). Pasul pistelor în spirală este de 1,6 µm.

Datele de pe CD sunt citite folosind un fascicul de 780 nm. Principiul citirii informațiilor cu un laser este de a înregistra modificări ale intensității luminii reflectate. fasciculul este focalizat pe stratul de informații într-un punct cu un diametru de 1,2 µm. Dacă lumina este focalizată între gropi (pe pământ), atunci fotodioda înregistrează semnalul maxim. Dacă lumina atinge groapa, fotodioda înregistrează o intensitate mai mică a luminii.

Viteza de citire/scriere CD indică 150 KB/s (adică 153.600 octeți/s). De exemplu, o unitate cu 48 de viteze oferă cele mai rapide viteze de citire/scriere CD egal cu 48 x 150 = 7200 KB / s (7,03 MB / s).

CD-urile conțineau inițial până la 650 MB informații (sau 74 de minute de înregistrare audio). Din 2000, discuri cu un volum de 700 MB permițându-vă să înregistrați 80 de minute audio.

CD ROM-legendele

... Există o legendă că CD-ul nu a fost creat Philipsși Sony, și americanul Russell, care a lucrat pentru companie Înregistrare optică... Se presupune că deja în 1971 și-a demonstrat invenția pentru stocarea datelor. A făcut acest lucru în scopuri „personale”, dorind să prevină să se zgârie pe a lui discuri de vinil ace de ridicare. După 8 ani, un dispozitiv similar a fost inventat „independent” de companii Philipsși Sony.

... Vicepreședinte al Corporației Sony Oga (ing. Ohga), adorat muzica clasica, credea că CD-ul ar trebui să poată găzdui simfonia a 9-a a lui Beethoven (cea mai populară compoziție muzicalăîn Japonia în 1979, conform unui sondaj special realizat!). În acest caz, în opinia sa, se va putea distribui până la 95% din lucrările clasice pe discuri. Cercetările ulterioare au arătat că Simfonia 9, interpretată de Orchestra Filarmonicii din Berlin sub conducerea lui von Karajan, a durat 66 de minute. Iar cea mai lungă reprezentație a fost simfonia sub conducerea lui Furtwängler, interpretată la Festivalul de la Bayreuth - 74 de minute. Se presupune că acesta a servit drept argument decisiv atunci când s-a decis cu privire la capacitatea inițială a discului - 650 MB informații (sau 74 de minute de înregistrare audio).

…V Philipsși Sony până în mai 1980 nu a existat un consens cu privire la diametrul exterior al discului. Din punctul de vedere al inginerilor Sony, un diametru de 100 mm a fost suficient, deoarece permite miniaturizarea placa turnantă portabilă... De la conducerea superioară Philips ideea a fost de a realiza un disc nu mai mult de dimensiunea diagonală a unei casete audio standard (115 mm), care a avut un mare succes pe piață. În mai 1980, directorii companiei au compromis și au aprobat un diametru „final” al discului de 120 mm, o capacitate a discului de 74 de minute de înregistrare audio și o rată de eșantionare de 44,1 kHz.

... O altă legendă spune că diametrul discului de 12 cm a fost ales pentru că corespunde mărimii unui substrat olandez standard...

O istorie a ascensiunii și căderii sau Requiem pentru CD

Compact disc (ing. Compact disc, CD) a fost dezvoltat în 1979 de o companie olandeză Royal Philips Electronicsîmpreună cu japoneza Sony. Philips a dezvoltat proces tehnologic producție de CD-uri și plăci turnante cu capete. Sonyși-a îmbunătățit metoda de înregistrare (codarea semnalului) folosită anterior în casetofonele digitale profesionale, ceea ce asigură citirea fără erori a datelor de pe un disc ( Modulare cod puls, PCM- modularea semnalului impuls-cod).

„Când am început, nu era nicio alternativă”, își amintește Kramer ( Kramer), șeful departamentului de dezvoltare optică a laboratorului Philipsîn anii 70. secolul XX - O încercare de a aduce sunet digital pentru mase a fost foarte riscant...”.

În 1982, producția de masă de CD-uri a început la fabrica din Langenhagen, lângă Hanovra (Germania). Lansarea primei muzici comerciale CD- era un CD cu înregistrarea unui album "Vizitatorii" grup ABBA- a fost anunțat pe 20 iunie 1982

Primele vânzări CD-jucatorii au inceput in toamna lui 1982 in Germania, si au ajuns pe piata din SUA abia in primavara anului viitor.

Corporațiile au avut o contribuție semnificativă la popularizarea CD-urilor. Microsoftși Computer Apple... Scully, care a condus apoi Computer Apple, în 1987 a spus că CD-urile vor revoluționa lumea. Si avea dreptate!...

Creșterea popularității CD-urilor a fost mult facilitată de faptul că acestea au început să fie folosite pentru a înregistra nu numai muzică, ci și orice (!) Date. Și apoi toată lumea a început să fie echipată cu un drive CD ROM... În plus, discurile destinate înregistrării acasă sunt răspândite: CD-R (Compact Disc inregistrabil; CD + R, CD-R) - pentru singur și CD-RW (Compact Disc reinscriptibil; CD + RW, CD-RW) - pentru înregistrări multiple.

CD-ul a fost un succes răsunător: până în 2004, vânzări de CD-uri la nivel mondial CD, CD ROM, CD-R, CD-RW a ajuns la 30 de miliarde de bucăți. Până în 2007, lumea vânduse aproximativ 200 de miliarde. CD(pentru fiecare locuitor al Pământului, inclusiv bebeluși și bătrâni, există cel puțin 30 de discuri!).

Dar în 2007, era CD-urilor a început să scadă - vânzările CD a scăzut cu 15%!...

CD-ul a condus piața de aproape 30 de ani purtătoare de muzică... Dar timpul nu stă pe loc! Odată cu creșterea volumelor de informații, apar noi formate media - DVD, , Blu-ray... Mulți oameni preferă pur și simplu să „" muzică (sau video) de pe Internet și să descarce pe propriul lor HDD decât cumpărând CD-uri.

Există multe alte motive pentru scăderea popularității CD-urilor: CD, etc. etc.

Sincer, pe CD nu mai acordă atenție de mult timp - mai ales că au scăzut prețul, iar volumul lor a crescut semnificativ. În plus, vă permite să descărcați rapid cantități mari de informații.

Analiștii Gartner cred că CDși-a pierdut atractivitatea comercială - nu are nici avantaje, nici perspective - așa că industria înregistrărilor trebuie să renunțe la CD-uri și să înceapă să distribuie muzică pe internet.

Salvare format CD nicio inovație și trucuri nu vor putea, inclusiv cel propus în 2007 de companie Walt Disney format CDVU + (CD View Plus), care, pe lângă melodiile muzicale, pot include și alt conținut multimedia.

Cea mai mare companie britanică Produse Linn mai întâi a refuzat să elibereze acasă și profesional CD- după ce vânzările lor au scăzut cu 40% în 2 ani.

Cel mai mare magazin de muzică din lume s-a închis pe 1 aprilie 2009 Megamagazin Virgin... Cu câteva săptămâni înainte de închiderea sa, emblematicul local de muzică Times Square a anunțat o vânzare completă. Dar, cu toate acestea, nu a existat un aflux de cumpărători, în ciuda faptului că reducerile la bunuri au ajuns la 60%, iar magazinul în sine este situat în centrul Manhattanului, unde este întotdeauna foarte aglomerat.

Nava amiral a industriei americane de divertisment Grup de divertisment Virgin a anunțat că va închide încă 5 magazine de discuri - în San Francisco, Denver, Orlando, Hollywood și Manhattan-ul de jos. Rețeaua de retail a produselor muzicale și video, bazată cândva pe miliardarul Sir Branson, renumit pentru proiectele sale extraordinare, nu a putut rezista concurenței cu piața Internetului. Vânzările au scăzut de la 230 de milioane de dolari în 2002 la 76 de milioane de dolari în 2008.

Deci, Majestatea Sa CD-ul a murit, trăiască...

CD-ROM ("CD", "CD-ROM")- un suport optic de stocare sub forma unui disc cu un diametru mic (de obicei 120 mm) cu un orificiu în centru cu o înregistrare permanentă (neștersabilă) a sunetului reprodus cu playere optice (laser). Din punct de vedere al caracteristicilor de calitate, este mult superior unui disc de gramofon și unei fonograme magnetice. CD-ul a fost creat în 1979 de Philips și Sony. În 1982, producția de masă de CD-uri a început la o fabrică din Langenhagen, lângă Hanovra, Germania. Microsoft și Apple Computer au adus contribuții semnificative la popularizarea CD-urilor.
Un compact disc este un disc pentru stocarea permanentă a datelor, care este un cerc din aliaj de aluminiu, acoperit cu o folie transparentă de protecție. Datele sunt înregistrate de un fascicul laser puternic sub formă de oglindă microscopică mecanică și suprafețe de împrăștiere. Înregistrarea se face într-o singură pistă în spirală, foarte lungă, atât de strâns încât 640 MB de date pot încăpea pe un disc de 5 inchi. Înregistrarea se efectuează în condiții staționare pe dispozitive speciale, iar apoi pentru CD-uri de numai citire pentru consum de masă (CD-ROM - Compact Citirea discului Only Memory „memorie doar în citire”). Citirea se face cu un laser de putere redusa (si deci mult mai ieftin) dupa acelasi principiu: discul se roteste cu suficient de mare viteză, fasciculul laser este focalizat pe pistă și cititorul prinde fasciculul reflectat care lovește fotodioda. Dacă fasciculul lovește suprafața oglinzii discului, intensitatea fasciculului reflectat este una, dacă pe suprafața de împrăștiere, este diferită; aceasta este diferența dintre zerourile și cele cu care sunt scrise datele.
Discuri scrie o dată, CD-R-urile (de obicei sunt numite pur și simplu înregistrabile, deoarece litera R este prescurtarea de la Recordable) este mult mai complexă în dispozitiv. CD-uri moderne inregistrabile calitate bună conțin cinci straturi:
- strat de suprafață (Surface Layer) - efectuează decorativ și într-o oarecare măsură funcții de protecție; de obicei este o acoperire din lac special sau policarbonat (un tip special de plastic transparent);
- strat protector (Protective Layer) - conceput pentru a proteja împotriva deteriorării celor două straturi principale, de lucru, ale discului: reflectorizant și informativ; materialul poate fi diferit;
- strat reflectorizant (Reflective Layer) - oferă reflexie fascicul cu laser trecut prin stratul de informații; aurul și argintul sunt de obicei folosite ca materiale reflectorizante, mai rar - aluminiu și aliajele sale;
- stratul de informare (recording) (Recording Layer) - stratul principal al CD-ului; poate fi făcut din diverși compuși organici metalici. Cele mai comune astăzi sunt cianina și ftalocianina. Culoarea stratului de înregistrare este cea care determină culoarea suprafeței de lucru a discului: de exemplu, cianina dă o culoare albastră;
- Substrate (Substrate Layer) - joacă rolul de bază pe care sunt aplicate toate celelalte straturi; de obicei din policarbonat. La înregistrarea unui disc CD-R, stratul său de informații este procesat de un fascicul laser focalizat de mare putere. Sub acțiunea fasciculului, zonele „arse” devin opace și încep să împrăștie lumina. Astfel de zone sunt adesea numite gropi (din engleză „Pit” - o gaură, depresiune).
La citirea datelor, stratul de informații al discului este scanat cu un fascicul laser de putere mai mică.
Toate straturile unui disc au o grosime foarte mică (fracții de milimetru), în special stratul de înregistrare, prin urmare un disc compact este foarte sensibil la influențe mecanice, chimice și orice alte influențe.
Structura discurilor reinscriptibile, CD-RW (RW înseamnă ReWritable), este similară cu structura Discuri CD-R... Singura diferență este în proprietățile fizice ale materialului stratului de informații. Trebuie să fie capabil să-și restabilească starea inițială (transparentă) atunci când efectuează o operație de „ștergere”. Este produs folosind acelasi laser, dar folosit la o putere intermediara (mai mica decat la scriere, dar mai mare decat la citit).

Literatură:
1. Hardware PC, O.V. Kolesnichenko, I.V. Shishigin. - Ed. a 5-a, [Rev. si adauga.]. - SPb. : BHV-Petersburg, 2004;
2. Hardware PC, RB Thompson, ediția a II-a, Sankt Petersburg: Peter, 2003.

Un CD este un disc de plastic cu o gaură circulară în centru. Înregistrează și citește informații optice digitale folosind un laser.

La început, astfel de discuri erau folosite pentru stocarea digitală înregistrări muzicale, ne sunt familiare sub numele de „CD audio”. Dar după scurt timp, discurile au fost adaptate pentru stocarea fișierelor care conțineau informații digitale de diferite formate (video, text, programe, muzică, imagini și fotografii). Astfel de discuri au început să fie numite CD-ROM-uri sau „CD-ROM-uri pentru doar citire”, deoarece informațiile puteau fi scrise pe el o singură dată, dar multe puteau fi numărate. Câțiva ani mai târziu, există discuri pe care utilizatorul ar putea scrie el însuși informații (CD-R), precum și discuri reinscriptibile (CD-RW), informații de pe care pot fi șterse și rescrise.

Formatele de fișiere pentru CD-uri audio și CD-ROM-uri sunt diferite. În acest sens, playerele destinate citirii numai CD-urilor audio nu sunt capabile să reproducă informații de pe un disc CD-ROM, care necesită un cititor special.

Istoria CD-ului începe în anii 70 ai secolului trecut. A apărut pentru prima dată în 1979. A fost o dezvoltare comună companiile Sonyși Philips. Sony a dezvoltat o metodă de codificare a semnalului (similar cu cea folosită în casetofonele digitale profesionale), iar Philips a fost proces de fabricație, care și-au folosit tehnologia proprie de disc laser.

V scara industriala CD-urile au început să fie produse în 1982 în Germania de către o întreprindere situată în orașul Langenhagen. Primul CD muzical care a fost lansat public a fost prezentat în iunie 1982. Albumul grupului „ABBA” – „The Visitors” a fost lansat pe acest disc. Influență mare giganți precum Apple și Microsoft au contribuit la distribuirea CD-urilor.

Adevărat, există o altă versiune a originii CD-urilor, conform căreia americanul James Russell de la compania Optical Recording a fost inventatorul lor. Deja în 1971, și-a arătat invenția care vă permite să stocați informații. Impulsul lui Russell pentru dezvoltare discuri optice a fost dorința de a preveni ca acele să strice pickup-urile discurilor de vinil cu compozițiile sale muzicale preferate. Și după opt ani Philipsși Sony și-au replicat invenția.

Discurile compacte au grosimea de 0,12 cm si diametrul de 12 cm.Sunt realizate din policarbonat acoperit cu cel mai subtire strat metalic (de obicei argintiu, aur, aluminiu etc.) si un strat de lac. Informațiile și imaginile asociate cu conținutul (numele artiștilor, numele albumelor, titlurile pieselor, siglele etc.) sunt tipărite pe o parte a discului.

Pe exteriorul discului există o proeminență care înconjoară discul și nu permite zgârierea suprafeței de lucru cu informațiile înregistrate. În centru există o gaură rotundă de 1,5 cm în diametru. CD-ul cântărește puțin sub 16 grame.

La început, muzica a fost înregistrată pe discuri în format „Carte roșie”. Era cu două canale și avea o rată de eșantionare de 44,1 kHz, precum și o modulație de cod de impulsuri egală cu 16 biți. Micile zgârieturi care ajung la marginea discului din centru sau invers, nu afectează citirea informațiilor de pe disc. Acest lucru este posibil datorită codului Reed-Solomon, care permite corectarea erorilor de citire.

Informațiile de pe disc sunt înregistrate în piste (gropi), răsucindu-se în spirală. Gropile au lățimi și adâncimi standard de 500 nm și, respectiv, 100 nm. Dar în ceea ce privește lungimea, gropile diferă unele de altele și au o gamă de variație de la 850 nm la 3,5 microni.

Există următoarele tipuri de discuri: CD-ROM - numai pentru citire, CD-R - inscriptibil, CD-RW - reinscriptibil. Pentru a înregistra informații pe CD-uri, se folosesc dispozitive speciale de scriere (unități). Există și discuri în formă de „Shape CD”, care sunt medii optice precum CD-ROM-urile, care sunt realizate în formă de stele, inimi, avioane, mașini etc. De regulă, astfel de discuri sunt folosite ca purtători de informații video sau audio de către persoanele asociate cu show-business. CD-ul Shape a fost brevetat de producătorul german Mario Koss în 1995. Este demn de remarcat faptul că discurile de acest tip nu trebuie utilizate în unitățile computerului, deoarece sunt mai rapide decât unitățile de muzică, ceea ce poate duce la prăbușirea discului și deteriorarea unității.

Întrebări frecvente despre CD audio (CD-DA).

Toate drepturile în legătură cu acest text aparțin autorului. La reproducerea unui text sau a unei părți a acestuia, păstrarea drepturilor de autor este obligatorie. Utilizarea comercială este permisă numai cu permisiunea scrisă a autorului.

Cum funcționează un CD?

Designul discului CD-DA (Compact Disk - Digital Audio) și metoda de înregistrare a sunetului pe acesta este descrisă de standardul care l-a propus de Sony și Philips, publicat în 1980 sub denumirea Red Book.

Un compact disc (CD) standard este format din trei straturi: de bază, reflectorizant și de protecție. Baza este realizata din policarbonat transparent, pe care se formeaza prin presare un relief informativ. Un strat de metal reflectorizant (aluminiu, aur, argint, alte metale și aliaje) este pulverizat deasupra reliefului. Stratul reflectorizant este acoperit deasupra cu un strat protector de policarbonat sau lac neutru - astfel încât întreaga suprafață metalică să fie protejată de contactul cu mediul extern. Grosimea totală a discului este de 1,2 mm.

Relieful informațional al discului este un traseu spiralat continuu care pornește din centru și constă dintr-o succesiune de gropi (gropi). Spațiile dintre gropi se numesc terenuri. Alternând gropi și goluri de lungimi diferite, pe disc este înregistrat un semnal digital codificat: trecerea de la gol la groapă și invers înseamnă unul, iar lungimea unei gropi sau a unui gol este lungimea unei serii de zerouri. Distanța dintre virajele pistei este selectată de la 1,4 la 2 µm, standardul specifică distanța de 1,6 µm.

Cum este prezentat semnalul audio pe disc?

Semnalul audio stereo original este digitizat în mostre de 16 biți (cuantizare liniară) cu o rată de eșantionare de 44,1 kHz. Semnalul digital rezultat se numește PCM (Pulse Code Modulation, PCM), deoarece fiecare impuls al semnalului original este reprezentat ca un separat cuvânt cod... Fiecare șase mostre ale canalelor stânga și dreapta sunt formate în cadre primare, sau micro-cadre, cu dimensiunea de 24 de octeți (192 de biți), ajungând la o rată de 7350 de bucăți pe secundă, care sunt codificate folosind un CIRC (Cross) pe două niveluri. Cod intercalat Reed-Solomon Code) -Solomon cross-interleaving) conform schemei: intercalare cu o întârziere de 1 octet, nivel de codificare C2, intercalare încrucișată cu întârziere variabilă, nivel de codare C1, intercalare cu întârziere de 2 octeți. Nivelul C1 este destinat pentru detectarea și corectarea erorilor individuale, C2 - pentru erori de grup. Rezultatul este un bloc cu o lungime de 256 de biți, datele în care sunt furnizate cu biți de detectare și corectare a erorilor și, de asemenea, „untați” pe bloc, ceea ce duce la înregistrarea datelor audio adiacente în zone fizice necontigue. a discului și reduce impactul erorilor asupra probelor individuale.

Codul Reed-Solomon are o redundanță de 25% și poate detecta până la patru octeți eronați și poate corecta până la patru octeți pierduți sau doi octeți eronați. Lungime maxima pachet complet corectabil de erori - aproximativ 4000 de biți (~ 2,5 mm lungime de traseu), cu toate acestea, nu fiecare pachet de această lungime poate fi corectat complet.

După a doua intercalare, biți de sub-coduri - P, Q, R, S, T, U, V, W sunt adăugați la fiecare bloc recepționat; fiecare bloc primește opt biți de subcod. Apoi, fiecare 98 de blocuri cu subcoduri sunt formate într-un supercadru cu o durată de 1/75 sec (volumul datelor audio pure este de 2352 de octeți), numit și sector, în care subcodurile primelor două blocuri servesc ca sincronizare indicator, iar cei 96 de biți rămași ai fiecărui subcod formează un cuvânt P, un cuvânt Q etc. De-a lungul unei piese, o secvență de cuvinte subcod este denumită și canale subcod.

Cuvintele sau canalele subcodurilor sunt folosite pentru a controla formatul de înregistrare, pentru a afișa fragmente de fonogramă etc. - de exemplu, canalul P este folosit pentru a marca piste audioși pauze între ele (0 - pauză, 1 - sunet) și canalul Q - pentru marcarea formatului pieselor și sectoarelor, înregistrarea unui TOC (Cuprins) și marcaje temporale, care urmăresc timpul de redare. Canalul Q poate fi folosit și pentru a înregistra informații în ISRC (International Standard Recording Code), destinat să reprezinte informații despre producător, timpul de lansare etc. un disc poate avea până la 99 de piese, fiecare dintre acestea putând conține până la 99 de piese. ).

În cele din urmă, cadrele astfel încadrate sunt codificate pe canal în termeni pit-to-gap folosind un cod redundant 8/14 (Eight to Fourteen Modulation - EFM), în care octeții originali sunt codificați în cuvinte de 14 biți pentru a crește inteligibilitatea semnalului. Trei biți de lipici sunt introduși între cuvinte pentru a respecta constrângerile privind numărul de uni și zerouri adiacente, ceea ce facilitează demodularea și reduce componenta DC a semnalului. Ca rezultat, din fiecare microcadru primar se obțin 588 de biți de canal, iar fluxul de biți rezultat este scris pe disc la o viteză de 4,3218 (588 × 7350) Mbps. Deoarece codarea EFM oferă un flux digital în care există mai multe zerouri decât unu, sistemul a fost ales să le reprezinte pe cele prin limitele gropii și ale golului și numărul de zerouri dintre cele - lungimea gropii sau decalaj, respectiv.

La începutul discului există o așa-numită zonă de intrare, care conține informații despre formatul discului, structura programelor de sunet, adresele pieselor, titlurile lucrărilor etc. La sfârșit, zona de ieșire (piesa numărul AA) este scris. , acționând ca limită a zonei înregistrate a discului; bitul de cod P din această zonă se modifică la o frecvență de 2 Hz. Unii jucători consumatori nu pot recunoaște un disc fără această zonă, dar mulți se pot descurca fără ea. Între zonele de intrare și de ieșire, este înregistrată o zonă de memorie de program (PMA) care conține datele audio reale. Zona de program este separată de zona de intrare printr-o secțiune de 150 de blocuri goale (2 secunde), care acționează ca un pre-gap.

Timpul total de înregistrare pe un CD este de 74 de minute, cu toate acestea, prin reducerea înălțimii standard a piesei și a distanței dintre gropi, puteți obține o creștere a timpului de înregistrare - în detrimentul fiabilității citirii într-o unitate de disc standard.

Cum sunt înregistrate și realizate CD-urile?

Principala metodă de realizare a discurilor este presarea dintr-o matrice. Originalul este format din banda originală digitală master, care conține semnalul digital deja pregătit și codificat, de o mașină specială de înaltă precizie pe un disc de sticlă acoperit cu un strat de fotorezist - un material care își modifică solubilitatea sub influența unui laser. grindă. Când se prelucrează originalul înregistrat cu un solvent, relieful necesar apare pe sticlă, care este transferat prin metoda de electroformare într-un original de nichel (negativ), care poate servi ca matrice pentru producția la scară mică sau ca bază pentru realizarea copii pozitive, din care, la rândul lor, negativele sunt îndepărtate pentru replicare în masă.

Ștanțarea se realizează prin turnare prin injecție: un substrat de policarbonat cu un relief este presat dintr-o matrice negativă, deasupra se pulverizează un strat reflectorizant, care este acoperit cu lac. Etichetele informative și imaginile sunt de obicei aplicate deasupra stratului de protecție.

Discurile inregistrabile (CD-R, „blanks”) sunt realizate in acelasi mod, dar intre baza si stratul reflectorizant se afla un strat de materie organica care se inchide la culoare la incalzire. În starea inițială, stratul este transparent; atunci când este expus unui fascicul laser, se formează zone opace, echivalente cu pitas. Pentru a facilita urmărirea pistei la înregistrarea pe un disc, în timpul procesului de fabricație se formează un relief preliminar (marcaj), a cărui pistă conține semne de cadru și semnale de sincronizare înregistrate cu o amplitudine redusă și suprapuse ulterior de semnalul înregistrat.

Discurile care pot fi înregistrate, datorită prezenței unui strat organic de fixare, au o reflectivitate mai mică decât cele ștanțate, motiv pentru care unele playere de disc compact (CDP), concepute pentru discuri standard din aluminiu și fără marjă de siguranță de citire, pot reda discuri CD-R. mai puţin sigur decât de obicei.

Cum se redă CD-urile?

În timpul redării, un CD audio se rotește la o viteză liniară constantă (CLV) la care viteza piesei în raport cu platoul este de aproximativ 1,25 m/s. Sistemul de stabilizare a vitezei de rotație o menține la un asemenea nivel pentru a asigura viteza fluxului digital citit egală cu 4,3218 Mbit/s, prin urmare, în funcție de lungimea gropilor și a golurilor, viteza reală poate varia. În același timp, viteza unghiulară a discului se modifică de la 500 rpm la citirea secțiunilor cele mai interioare ale pistei la 200 rpm la cel mai exterior.

Un laser semiconductor cu o lungime de undă de aproximativ 780 nm (gamă de infraroșu) este utilizat pentru a citi informațiile de pe disc. Raza laser, care trece prin lentila de focalizare, cade pe stratul reflectorizant, fasciculul reflectat intră în fotodetector, unde sunt determinate gropi și goluri, iar calitatea focalizării punctului pe pistă și orientarea acestuia de-a lungul centrului pistei este verificat. Când focalizarea este perturbată, lentila se mișcă, funcționând pe principiul difuzorului difuzorului (bobină), atunci când se abate de la centrul pistei, întregul cap se mișcă de-a lungul razei discului. În esență, sistemele de control pentru lentila, capul și motorul axului din unitate sunt sisteme reglare automată(CAP) și sunt în modul de urmărire constantă pentru pista selectată.

Semnalul primit de la fotodetector în codul 8/14 este demodulat, drept urmare rezultatul codării CIRC cu subcoduri adăugate este restabilit. Apoi canalele de sub-cod sunt separate, CIRC este deintercalat și decodificat pe un corector în două etape (C1 - pentru erori unice și C2 - pentru erori de grup), drept urmare majoritatea erorilor introduse de nereguli în timpul ștampilării, defectele si neomogenitatea materialelor discului, se depisteaza si se corecteaza zgarieturile de pe acesta suprafata, definirea neclara a gropii / golului in fotodetector etc. Ca rezultat, fluxul de mostre audio „pure” este trimis la DAC pentru conversie în formă analogică.

V playere de sunet după corector există și un interpolator de complexitate variabilă, care restabilește aproximativ probele eronate care nu au putut fi corectate în decodor. Interpolarea poate fi liniară - în cel mai simplu caz, polinomială sau folosind curbe netede complexe.

Pentru a efectua dezintercalarea, orice cititor de CD-uri are o memorie tampon (dimensiune standard - 2 KB), care este, de asemenea, folosită pentru a stabiliza rata de biți. Pentru decodare pot fi utilizate mai multe strategii diferite, în care probabilitatea detectării erorilor de grup este invers proporțională cu fiabilitatea corectării acestora; alegerea strategiei este lăsată la latitudinea dezvoltatorului decodorului. De exemplu, pentru un CD player cu un interpolator puternic, ar putea fi aleasă o strategie cu accent pe detecția maximă, iar pentru un CDP cu un interpolator simplu sau o unitate CD-ROM, o strategie pentru corecție maximă.

Care sunt parametrii beep-ului de pe CD?

Parametrii standard de eșantionare - rata de eșantionare 44,1 kHz și adâncimea de biți 16 - determină următoarele caracteristici ale semnalului calculate teoretic:

• Gama de frecventa: 0..22050 Hz
• Interval dinamic: 98 dB
• Nivel de zgomot: -98 dB
• Distorsiunea armonică totală: 0,0015% (la nivelul maxim al semnalului)

V dispozitive reale Pentru înregistrarea și redarea CD-urilor, înaltele sunt adesea reduse la 20 kHz pentru a oferi un spațiu liber pentru panta filtrului. Nivelul de zgomot poate fi fie mai mic de 98 dB în cazul unui DAC liniar și al unui amplificator de ieșire zgomotos, fie mai mare în cazul supraeșantionării cu mai mult frecventa inalta folosind un DAC precum Delta-Sigma, Bitstream sau MASH și amplificatoare cu zgomot redus. Distorsiunea armonică totală (THD) depinde foarte mult de circuitele de ieșire ale DAC și de calitatea sursei de alimentare.

Un interval dinamic de 98 dB este determinat pentru un CD pe baza diferenței dintre minim și nivel maxim semnal sonor, cu toate acestea, la un semnal mic, nivelul distorsiunilor neliniare crește semnificativ, motiv pentru care realul interval dinamic, în care se menține un nivel acceptabil de distorsiune, de obicei nu depășește 50-60 dB.

Ce este nervozitatea?

Jitter-ul este o fluctuație de fază rapidă (în raport cu durata perioadei) a unui semnal digital, când este încălcată uniformitatea strictă a frontului de conducere al impulsului. O astfel de fluctuație apare din cauza instabilității generatoarelor de ceas, precum și în locurile în care semnalul de ceas este extras din semnalul complex folosind metoda PLL (Phase Locked Loop). Această selecție are loc, de exemplu, în demodulatorul semnalului citit de pe disc, în urma căruia se generează un semnal de ceas de referință, care, prin corectarea vitezei de rotație a discului, este „adaptat” la frecvența de referință. de 4,3218 MHz. Frecvența semnalului de sincronizare și, prin urmare, faza și faza acestuia semnal informativ- în timp ce oscilează continuu la frecvențe diferite. O contribuție suplimentară poate fi adusă de aranjarea neuniformă a gropilor de pe disc, cauzată, de exemplu, de apăsarea de proastă calitate sau de înregistrarea instabilă.

Cu toate acestea, jitter-ul din semnalul de pe disc este compensat complet de tamponul de intrare al decodorului, astfel încât orice jitter și detonare care apar înainte ca semnalul să fie tamponat este eliminat în această etapă. Eșantionarea tamponului este controlată de un oscilator stabil cu o frecvență fixă, dar astfel de oscilatoare au și o anumită, deși mult mai mică, instabilitate. În special, poate fi cauzată de zgomotul din circuitele de alimentare, care, la rândul său, poate apărea în momentele de activare a sistemului de control automat și de corectare a vitezei discului sau a poziției capului / lentilei. Pe discuri De calitate inferioară aceste corecții apar mai frecvent, dând unor experți un motiv pentru a lega direct stabilitatea semnalului de ieșire la calitatea discului, deși de fapt motivul nu este decuplarea suficient de bună a sistemelor CDP.

Ce înseamnă abrevierile AAD, DDD, ADD?

Literele acestei abrevieri reflectă formele de undă folosite la crearea discului: prima - în timpul înregistrării originale, a doua - în timpul procesării și mixării, a treia - semnalul master final din care este format discul. „A” înseamnă formă analogică, „D” înseamnă digital. Semnalul principal pentru CD există întotdeauna doar în formă digitală, deci a treia literă a abrevierei este întotdeauna „D”.

Atât formele de undă analogice, cât și cele digitale au avantaje și dezavantaje. Atunci când se înregistrează și se procesează un semnal în formă analogică, „elementele subțiri” ale acestuia sunt cel mai bine păstrate, în special, armonicile superioare, cu toate acestea, nivelul de zgomot crește, iar caracteristicile amplitudine-frecvență și fază-frecvență (AFC / PFC) sunt distorsionate. La procesarea în formă digitală, armonicile superioare sunt tăiate forțat la jumătate din frecvența de eșantionare și adesea chiar mai mici, dar toate operațiunile ulterioare sunt efectuate cu precizia maximă posibilă pentru rezoluția selectată. Un semnal care a fost supus procesării analogice este evaluat de un număr de experți drept „mai cald” și „vio”, dar mulți metode moderne procesarea semnalului este acceptabil doar digitală.

Două discuri identice pot suna diferit?

În primul rând, trebuie să vă asigurați că discurile conțin un semnal audio digital identic. Coincidența binară completă a două discuri la nivelul gropilor și golurilor este aproape imposibilă din cauza micilor defecte ale materialelor și distorsiunilor în timpul prelucrării și presării matricei, cu toate acestea, datorită codării redundante, marea majoritate a acestor erori sunt corectate în timpul decodării, oferind același lucru. flux digital „nivel înalt”.

Puteți compara conținutul digital al discurilor citindu-le într-o unitate CD-ROM care acceptă Read Long sau Raw Read - citind „sectoare lungi”, care sunt de fapt supercadre CD-DA de 2.352 de octeți fiecare. Puteți citi mai multe despre acest lucru în secțiunea Întrebări frecvente pe CD-ROM sau în manualul CD-DA Grabbers / Rippers. De asemenea, puteți compara discuri cu echipamente de studio care pot citi discurile digital la un recorder DAT.

Motivele apariției diferențe digitale pot exista mai multe discuri între discuri asemănătoare auzului. niste Unități CD-ROMși alte cititoare digitale CD-DA pot introduce distorsiuni subtile în semnal pentru a preveni copierea directă (de exemplu, folosind polinoame de netezire), iar majoritatea unităților care acceptă comenzi de citire full-frame fac acest lucru incorect și inexact. Atunci când se fac copii (reprintări) de discuri audio, mai ales într-un mod piratat, acestea sunt adesea copiate cu reeșantionare la o altă frecvență (de exemplu, 48 kHz în DAT) cu reeșantionare ulterioară la cel original, sau chiar printr-o cale analogică cu dublu. conversie digital/analogic. Un număr de versiuni ale software-ului de înregistrare CD-R denaturează, în mod intenționat sau accidental, datele originale, astfel încât copia să nu se potrivească cu originalul.

De menționat că, chiar dacă conținutul digital al două discuri a coincis atunci când au fost comparate într-un anumit sistem (CD-ROM, dispozitive speciale pentru compararea originalului/copiei etc.), aceasta nu înseamnă deloc că unul sau altul CDP de la ei vor fi decodificate și semnale digitale identice. Prin urmare, cea mai fiabilă modalitate de a afla motivul diferenței de sunet este să utilizați un CDP cu o ieșire digitală, de pe care, în timp ce ascultați ambele discuri, înregistrează pe un dispozitiv de stocare. Compararea digitală ulterioară a semnalogramelor primite va arăta unde în player sunt făcute modificările audibile de ureche la semnal.

Desigur, înainte de a compara originalul și copia în acest fel, trebuie să vă asigurați că rezultatele citirii multiple ale acelorași discuri sunt repetabile. Diverse semnale digitale în acest caz pot indica o citire nesigură pe disc sau o performanță slabă. interfețe digitale(receptor, transmițător, cablu, conectori). Identitatea datelor digitale în timpul redării repetate a mai multor discuri poate fi considerată un indicator suficient al fiabilității atât a discurilor în sine, cât și a sistemelor de citire, decodare și transmisie intermodulară.

Comparația auditivă a sunetului discului trebuie să fie corectă - cel mai recunoscut este testul dublu-orb. Esența metodei este că expertul (ascultătorul) nu ar trebui să vadă manipulări cu echipamentul și persoana care le produce, iar această persoană însuși, care schimbă în mod arbitrar discurile, nu ar trebui să cunoască particularitățile conținutului lor. Astfel, orice influențe, inclusiv „subtile” și neexplorate, oamenii de pe echipament și unul asupra celuilalt sunt excluse pe cât posibil, iar opinia expertului este considerată extrem de imparțială.

Ce este HDCD?

High Definition Compatible Digital este o codare audio „super-sistem” pentru utilizarea CD-urilor format standard CD-DA. Un semnal audio cu o adâncime de biți și o rată de eșantionare mai mare este procesat digital, în urma căruia partea principală este extrasă din acesta, codificată, ca de obicei, prin metoda PCM, iar informații suplimentare, clarificând detaliile fine, sunt codificate în cele mai puțin semnificative biți de eșantioane (LSB) și regiuni spectrale mascate... Când redați un disc HDCD pe un CDP obișnuit, este utilizată doar partea principală a semnalului, în timp ce atunci când utilizați un CDP special cu un decodor încorporat și un procesor HDCD, toate informațiile despre semnal sunt extrase din codul digital.

Cum mă descurc cu CD-urile?

Evitarea deteriorării mecanice a oricărei suprafețe, contactul cu solvenți organici și lumina puternică directă, șocul și îndoirea discului. Scrierea pe discuri care pot fi înregistrate este permisă numai cu creioane sau pixuri speciale, cu excepția presiunii și a folosirii pixului cu bilă sau stilou.

Aveți grijă să nu îndoiți discul când îl scoateți din cutie. Una dintre cele confortabile și metode sigure necesită două mâini - degetul mare apăsă ușor zăvorul pentru a-l slăbi, în timp ce cealaltă mână eliberează discul din zăvor. Metoda cu o singură mână, în care degetul arătător slăbește elementul de reținere, iar degetul mare și degetul mijlociu scot discul, necesită o coordonare mai precisă a forțelor, fără de care este ușor să îndoiți discul sau să spargeți urechile de pe dispozitivul de reținere.

Un disc murdar poate fi spălat cu apă caldă și săpun sau cu un surfactant non-coroziv (șampon, praf de spălat) sau cu lichide special produse. Zgârieturile superficiale de pe stratul transparent pot fi lustruite cu paste de lustruit care nu conțin solvenți organici și uleiuri, sau cu pastă de dinți obișnuită.

Ce este un marker verde și de ce este necesar?

Mulți utilizatori și experți susțin că un disc procesat în acest mod produce un sunet mai curat în dispozitivele de ultimă generație, atribuind acest lucru unei citiri mai precise informatii digitale de pe disc, care în sa forma originala se presupune că nu poate fi citit în mod fiabil în majoritatea unităților. Cu toate acestea, un sistem atent conceput (unitate și decodor) este capabil să citească corect nu numai discuri brute, ci și discuri de calitate medie, și chiar puțin murdare și zgâriate, astfel încât posibilele motive pentru îmbunătățirea sunetului nu trebuie căutate. în disc. Explicațiile cele mai probabile pentru acest fenomen par a fi aceiași factori care creează sunetul diferit al copiilor corelate digital ale discurilor.

Unde pot găsi mai multe informații despre CD-uri?