CD-levy 1,2 millimetrin paksuinen polykarbonaattimuovi ja paino 14–33 grammaa. Keskeltä ulospäin komponentit ovat: keskikaran reikä (15 mm), ensimmäisen siirtymän alue (kiinnitysrengas), kiinnitysalue (pinoamisrengas), toisen siirtymän alue (peilinauha), ohjelma (tiedot) alueen ja vanteen. Sisäisen ohjelma-alueen säde on 25 – 58 mm.

Ohut kerros alumiinia tai harvemmin kultaa levitetään pinnalle, mikä tekee siitä heijastavan. Metalli on suojattu lakkakalvolla, joka pyöritetään normaalisti suoraan heijastavalla kerroksella. Tarra tulostetaan lakkakerrokselle, yleensä silkkipainamalla tai offsetpainatuksella.

CD-tiedot esitetään pieninä syvennyksinä, jotka tunnetaan kuoppina, koodatut polykarbonaattikerroksen yläosaan valettuun spiraaliraitaan. Kuoppien välisiä alueita kutsutaan maiksi. Kunkin kuopan syvyys on noin 100 nm ja leveys 500 nm, ja pituus vaihtelee välillä 850 nm – 3,5 pm. Kappaleiden välinen etäisyys (sävelkorkeus) on 1,6 µm.

Kun toistat ääni-CD-levyä, CD-soittimen sisällä oleva moottori pyörii levyn skannausnopeudeksi 1,2–1,4 m / s (vakio lineaarinen nopeus) , CLV) – vastaa noin 500 kierrosta minuutissa levyn sisäpuolella ja noin 200 kierrosta minuutissa ulkoreunalla. CD-levyn kappale alkaa sisäpuolelta ja pyörii ulospäin, joten alusta loppuun toistettu levy hidastaa pyörimisnopeutta toiston aikana.

Ohjelman pinta-ala on 86,05 cm2 ja tallennettavan spiraalin pituus 86,05 cm2 / 1,6 µm = 5,38 km. Skannausnopeudella 1,2 m / s soittoaika on 74 minuuttia tai 650 Mt CD-ROM-levyllä olevaa dataa. Levy, jonka tiedot on pakattu hieman tiheämmin, sietää useimmat pelaajat (vaikka jotkut vanhatkin epäonnistuvat). Lineaarisen nopeuden 1,2 m / s ja kapeamman 1,5 µm raidevälin käyttö lisää soittoaikaa 80 minuuttiin ja datakapasiteettia 700 MiB: iin.

CD luetaan keskittymällä 780 nm: n (lähellä infrapuna-) puolijohdelaseria polykarbonaattikerroksen pohjan läpi. Kaivojen ja laskujen välinen korkeuden muutos johtaa eroon tavassa, jolla valo heijastuu. Koska kuopat on upotettu levyn yläkerrokseen ja ne luetaan läpinäkyvän polykarbonaattialustan läpi, kuopat muodostavat kuoppia luettaessa. Laser osuu levyyn ja heittää ympyrän valoa leveämmäksi kuin moduloitu spiraalirata, joka heijastuu osittain maista ja osittain minkä tahansa kolhujen yläosasta, missä niitä esiintyy. Kun laser kulkee kuopan (kolhun) yli, sen korkeus tarkoittaa, että huipusta heijastuneen osan valo on 1/2 aallonpituudeltaan vaiheen ulkopuolella, kun valo heijastuu sen ympärillä olevasta maasta. Tämä aiheuttaa laserin heijastuksen osittaisen peruuttamisen pinnalta. Mittaamalla heijastuneen voimakkuuden muutos fotodiodilla, moduloitu signaali luetaan takaisin levyltä.

Datan spiraalikuvion mukauttamiseksi laser sijoitetaan liikkuvaan mekanismiin minkä tahansa CD-soittimen levykelkassa. Tämä mekanismi on tyypillisesti kelkka, joka liikkuu kiskoa pitkin. Kelkkaa voidaan käyttää mato-vaihteella tai lineaarimoottorilla. , toinen lyhyemmän heiton lineaarimoottori, kelan ja magneetin muodossa, tekee hienoja asennon säätöjä seuratakseen levyn epäkeskisyyksiä suurella nopeudella.Jotkut CD-asemat (erityisesti ne, joita Philips on valmistanut 1980-luvulla ja 1990-luvun alussa) käyttävät kääntövarsi, joka on samanlainen kuin gramofonissa. Tämän mekanismin avulla laser voi lukea tietoja levyn keskeltä reunalle ilman, että hänen on keskeytettävä levyn kehruua.

Kuopat ja maadot eivät edusta suoraan binääritietojen 0 ”ja 1” s: tä.Sen sijaan käytetään nollaan kääntämätöntä käänteistä koodausta: muutos joko kuopasta maahan tai maasta kuoppaan osoittaa 1: n, kun mikään muutos ei tarkoita 0 ”: n sarjaa. Niiden on oltava vähintään 2 eikä yli 10 0 ”s jokaisen 1 välillä, mikä määritetään kuopan pituudella. Tämä puolestaan dekoodataan kääntämällä levyn hallitsemisessa käytetty kahdeksasta neljääntoista modulointi ja kääntämällä ristiin lomitettu Reed-Salomon -koodaus paljastamalla lopulta levylle tallennetut raakatiedot. Nämä koodaustekniikat (määritelty punaisessa kirjassa) suunniteltiin alun perin CD Digital Audiota varten, mutta niistä tuli myöhemmin standardi melkein kaikille CD-muodoille (kuten CD-ROM).

IntegrityEdit

CD-levyt ovat alttiita vaurioille käsittelyn aikana ja ympäristölle altistumisesta. Kuopat ovat paljon lähempänä levyn etikettipuolta, jolloin kirkkaalla puolella olevat viat ja epäpuhtaudet voivat olla epätarkkoja toiston aikana. Näin ollen CD-levyt vahingoittuvat todennäköisemmin levyn etikettipuolella. Kirkkaan puolen naarmut voidaan korjata täyttämällä ne uudelleen vastaavalla taitekerroksella tai kiillottamalla huolellisesti. CD-levyjen reunat ovat toisinaan epätäydellisesti suljettuja, jolloin kaasut ja nesteet pääsevät CD-levylle ja syövyttävät metallia heijastavaa kerrosta ja / tai häiritsevät laserin tarkennusta kuoppiin, mikä tunnetaan levyn mätänemisenä. Geotrichum candidum -sienten on todettu kuluttavan korkean lämmön ja kosteuden olosuhteissa CD-levyillä olevaa polykarbonaattimuovia ja alumiinia.

CD-levyjen tietojen eheys voidaan mitata pintavirheskannauksella, joka on pystyy mittaamaan erityyppisten tietovirheiden, tunnettujen nimien C1, C2, CU ja laajennettujen (hienojakoisempien) virhemittausten määrät, jotka tunnetaan nimellä E11, E12, E21, E22, E31 ja E32, joista korkeammat ilmaisevat mahdollisesti vahingoittuneen tai epäpuhdas tietopinta, heikko tallennusvälineiden laatu, heikentynyt tallennusväline ja tallentava tallennusväline, jolle viallinen CD-kirjoitin on kirjoittanut.

Virheskannaus voi luotettavasti ennustaa median heikkenemisestä aiheutuvia datahäviöitä. Virheskannauksen tuki vaihtelee optisten levyasemien valmistajien ja mallien mukaan, ja laajennettu virheskannaus (joka Nero DiscSpeedissä tunnetaan nimellä ”edistynyt virheskannaus”) on ollut toistaiseksi käytettävissä vain Plextorissa ja joissakin BenQ-optisissa asemissa vuodesta 2020 lähtien.

Levyn muodot ja halkaisijatMuokkaa

CD-levyllä olevat digitaaliset tiedot alkavat levyn keskeltä ja etenevät kohti reunaa, mikä mahdollistaa mukautumisen käytettävissä oleviin erikokoisiin muotoihin. Vakiolevyjä on saatavana kahta kokoa. Ylivoimaisesti yleisin on halkaisijaltaan 120 millimetriä (74 tai 80 minuutin äänikapasiteetti ja 650 tai 700 MiB (737 280 000 tavua) datakapasiteetti. Levyt ovat 1,2 mm paksuja, 15 mm: n keskireikällä. Virallisen Philipsin historian mukaan Sonyn johtaja Norio Ohga määritteli tämän kapasiteetin kykenevän sisällyttämään koko Beethovenin yhdeksännen sinfonian yhdelle levylle. Tämä on myytti Kees Imminkin mukaan, koska EFM-koodimuotoa ei ollut vielä päätetty joulukuussa 1979, jolloin päätös 120 mm: n hyväksymisestä tehtiin. EFM: n hyväksyminen kesäkuussa 1980 antoi 30 prosenttia enemmän soittoaikaa, mikä olisi johtanut 97 minuuttiin halkaisijaltaan 120 mm: n tai 74 minuuttia levylle, jonka koko oli jopa 100 mm Sen sijaan tietotiheyttä alennettiin 30 prosenttia, jotta soittoaika pysyisi 74 minuutissa. 120 mm: n halkaisija on otettu käyttöön seuraavissa muodoissa, mukaan lukien Super Audio CD, DVD, HD DVD ja Blu-ray Disc. Halkaisijaltaan 80 mm: n levyihin (”Mini-CD-levyihin”) mahtuu jopa 24 minuuttia musiikkia tai 210 MiB: n taajuus.