Un CD est fabriqué à partir de Plastique polycarbonate de 1,2 millimètre (0,047 po) d’épaisseur et pèse entre 14 et 33 grammes. Du centre vers l’extérieur, les composants sont: le trou central de la broche (15 mm), la première zone de transition (bague de serrage), la zone de serrage (bague d’empilage), la seconde zone de transition (bande miroir), le programme (données) zone, et la jante. La zone de programme intérieure occupe un rayon de 25 à 58 mm.

Une fine couche d’aluminium ou, plus rarement, d’or est appliquée sur la surface, la rendant réfléchissante. Le métal est protégé par un film de laque enduit normalement par rotation directement sur la couche réfléchissante. L’étiquette est imprimée sur la couche de laque, généralement par sérigraphie ou impression offset.

Les données du CD sont représentées par de minuscules indentations appelées fosses, codées dans une piste en spirale moulée dans le haut de la couche de polycarbonate. Les zones entre les fosses sont appelées terres. Chaque fosse mesure environ 100 nm de profondeur sur 500 nm de largeur et varie de 850 nm à 3,5 µm de longueur. La distance entre les pistes (le pas) est de 1,6 µm.

Lors de la lecture d’un CD audio, un moteur du lecteur CD fait tourner le disque à une vitesse de balayage de 1,2 à 1,4 m / s (vitesse linéaire constante , CLV) – équivalent à environ 500 tr / min à l’intérieur du disque et à environ 200 tr / min sur le bord extérieur. La piste du CD commence à l’intérieur et tourne vers l’extérieur, de sorte qu’un disque lu du début à la fin ralentit sa vitesse de rotation pendant la lecture.

La zone du programme est de 86,05 cm2 et la longueur de la spirale enregistrable est de 86,05 cm2 / 1,6 µm = 5,38 km. Avec une vitesse de numérisation de 1,2 m / s, le temps de lecture est de 74 minutes, soit 650 Mio de données sur un CD-ROM. Un disque contenant des données légèrement plus dense est toléré par la plupart des lecteurs (bien que certains anciens échouent). L’utilisation d’une vitesse linéaire de 1,2 m / s et d’un pas de piste plus étroit de 1,5 µm augmente la durée de lecture à 80 minutes et la capacité de données à 700 Mio.

Un CD est lu en focalisant un laser semi-conducteur de 780 nm de longueur d’onde (proche infrarouge) à travers le bas de la couche de polycarbonate. Le changement de hauteur entre les puits et les terrains entraîne une différence dans la manière dont la lumière est réfléchie. Parce que les creux sont en retrait dans la couche supérieure du disque et sont lus à travers la base en polycarbonate transparent, les creux forment des bosses lors de la lecture. Le laser frappe le disque, projetant un cercle de lumière plus large que la piste en spirale modulée se reflétant partiellement à partir des terrains et partiellement à partir du sommet des bosses où elles sont présentes. Lorsque le laser passe au-dessus d’une fosse (bosse), sa hauteur signifie que la partie de la lumière réfléchie par son pic est 1/2 longueur d’onde déphasée avec la lumière réfléchie par le terrain qui l’entoure. Cela provoque une annulation partielle de la réflexion du laser sur la surface. En mesurant le changement d’intensité réfléchi avec une photodiode, un signal modulé est lu à partir du disque.

Pour prendre en compte le motif en spirale des données, le le laser est placé sur un mécanisme mobile à l’intérieur du plateau de disque de tout lecteur de CD. Ce mécanisme prend généralement la forme d’un traîneau qui se déplace le long d’un rail. Le traîneau peut être entraîné par un engrenage à vis sans fin ou un moteur linéaire. Lorsqu’un engrenage à vis sans fin est utilisé , un deuxième moteur linéaire à courte course, sous la forme d’une bobine et d’un aimant, effectue des ajustements de position fins pour suivre les excentricités du disque à grande vitesse. Certains lecteurs de CD (en particulier ceux fabriqués par Philips dans les années 80 et au début des années 90) utilisent un bras oscillant similaire à celui observé sur un phonographe. Ce mécanisme permet au laser de lire des informations du centre vers le bord d’un disque sans avoir à interrompre la rotation du disque lui-même.

Les puits et les terrains ne représentent pas directement les 0 « s et 1 » des données binaires.Au lieu de cela, un codage inversé sans retour à zéro est utilisé: un changement de la fosse à la terre ou de la terre à la fosse indique un 1, tandis qu’aucun changement indique une série de 0 « s. Il doit y avoir au moins 2, et non plus de 10 0 « s entre chaque 1, qui est défini par la longueur de la fosse. Ceci, à son tour, est décodé en inversant la modulation de huit à quatorze utilisée dans le mastering du disque, puis en inversant le codage Reed – Solomon entrelacé croisé, révélant finalement les données brutes stockées sur le disque. Ces techniques d’encodage (définies dans le livre rouge) ont été conçues à l’origine pour les CD Digital Audio, mais elles sont ensuite devenues une norme pour presque tous les formats de CD (comme les CD-ROM).

IntegrityEdit

Les CD sont susceptibles d’être endommagés lors de la manipulation et de l’exposition environnementale. Les fosses sont beaucoup plus proches du côté étiquette d’un disque, ce qui permet aux défauts et aux contaminants du côté transparent d’être flous pendant la lecture. Par conséquent, les CD sont plus susceptibles de subir des dommages sur le côté étiquette du disque. Les rayures sur le côté transparent peuvent être réparées en les remplissant avec du plastique réfractif similaire ou par un polissage soigneux. Les bords des CD sont parfois incomplètement scellés, permettant aux gaz et aux liquides d’entrer dans le CD et de corroder la couche métallique réfléchissante et / ou d’interférer avec la focalisation du laser sur les fosses, une condition connue sous le nom de pourriture du disque. Il a été découvert que le champignon Geotrichum candidum – dans des conditions de chaleur et d’humidité élevées – consomme le plastique polycarbonate et l’aluminium que l’on trouve dans les CD.

L’intégrité des données des disques compacts peut être mesurée à l’aide de l’analyse d’erreur de surface, qui est capable de mesurer les taux de différents types d’erreurs de données, connues sous le nom de C1, C2, CU et les mesures d’erreur étendues (à grain plus fin) appelées E11, E12, E21, E22, E31 et E32, dont des taux plus élevés indiquent un endommagement possible ou surface de données sale, mauvaise qualité des supports, supports détériorés et supports enregistrables écrits par un graveur de CD défectueux.

L’analyse des erreurs peut prédire de manière fiable les pertes de données causées par la détérioration du support. La prise en charge de l’analyse des erreurs varie selon les fournisseurs et les modèles de lecteurs de disques optiques, et l’analyse d’erreurs étendue (appelée «analyse avancée des erreurs» dans Nero DiscSpeed) n’est disponible que sur Plextor et certains lecteurs optiques BenQ jusqu’à présent, à partir de 2020.

Formes et diamètres du disqueModifier

Les données numériques sur un CD commencent au centre du disque et se dirigent vers le bord, ce qui permet de s’adapter aux différents formats de taille disponibles. Les CD standard sont disponibles en deux tailles. De loin, le plus courant est de 120 millimètres (4,7 pouces) de diamètre, avec une capacité audio de 74 ou 80 minutes et une capacité de données de 650 ou 700 Mio (737 280 000 octets). Les disques ont une épaisseur de 1,2 mm et un trou central de 15 mm. L’histoire officielle de Philips indique que cette capacité a été spécifiée par le cadre de Sony Norio Ohga pour pouvoir contenir l’intégralité de la Neuvième Symphonie de Beethoven sur un seul disque. C’est un mythe selon Kees Immink, car le format de code EFM n’avait pas encore été décidé en décembre 1979, date à laquelle la décision d’adopter le 120 mm a été prise. L’adoption de l’EFM en juin 1980 a permis 30% de temps de lecture en plus qui aurait donné 97 minutes pour 120 mm de diamètre ou 74 minutes pour un disque aussi petit que 100 mm . Au lieu de cela, cependant, la densité des informations a été abaissée de 30 pour cent pour maintenir la durée de lecture à 74 minutes. Le diamètre de 120 mm a été adopté par les formats suivants, y compris Super Audio CD, DVD, HD DVD et Blu-ray Disc. Les disques de 80 mm de diamètre (« Mini CD ») peuvent contenir jusqu’à 24 minutes de musique ou 210 Mio.