Viene creato un CD da Plastica in policarbonato spesso 1,2 mm (0,047 pollici) e pesa 14-33 grammi. Dal centro verso l’esterno, i componenti sono: il foro del mandrino centrale (15 mm), la prima area di transizione (anello di serraggio), l’area di serraggio (anello di impilamento), la seconda area di transizione (fascia speculare), il programma (dati) area e il bordo. L’area interna del programma occupa un raggio da 25 a 58 mm.

Sulla superficie viene applicato un sottile strato di alluminio o, più raramente, oro, rendendola riflettente. Il metallo è protetto da una pellicola di lacca normalmente spalmata a rotazione direttamente sullo strato riflettente. L’etichetta è stampata sullo strato di lacca, solitamente mediante serigrafia o stampa offset.

I dati del CD sono rappresentati come minuscole rientranze note come buche, codificate in una traccia a spirale stampata nella parte superiore dello strato di policarbonato. Le aree tra i pozzi sono conosciute come terre. Ciascun pozzo è profondo circa 100 nm e largo 500 nm e varia da 850 nm a 3,5 µm di lunghezza. La distanza tra le tracce (il tono) è 1,6 µm.

Durante la riproduzione di un CD audio, un motore all’interno del lettore CD fa ruotare il disco a una velocità di scansione di 1,2-1,4 m / s (velocità lineare costante , CLV) —equivalente a circa 500 RPM all’interno del disco e a circa 200 RPM sul bordo esterno. La traccia sul CD inizia all’interno e si muove a spirale verso l’esterno, quindi un disco riprodotto dall’inizio alla fine rallenta la velocità di rotazione durante la riproduzione.

L’area del programma è 86,05 cm2 e la lunghezza della spirale registrabile è 86,05 cm2 / 1,6 µm = 5,38 km. Con una velocità di scansione di 1,2 m / s, il tempo di riproduzione è di 74 minuti o 650 MiB di dati su un CD-ROM. Un disco con dati compressi leggermente più densi è tollerato dalla maggior parte dei lettori (anche se alcuni vecchi falliscono). Utilizzando una velocità lineare di 1,2 m / se un passo della traccia più stretto di 1,5 µm aumenta il tempo di riproduzione a 80 minuti e la capacità di dati a 700 MiB.

Un CD viene letto focalizzando un laser a semiconduttore con lunghezza d’onda di 780 nm (vicino infrarosso) attraverso la parte inferiore dello strato di policarbonato. Il cambiamento di altezza tra pozzi e terreni si traduce in una differenza nel modo in cui la luce viene riflessa. Poiché le cavità sono rientrate nello strato superiore del disco e vengono lette attraverso la base in policarbonato trasparente, le cavità formano delle protuberanze quando vengono lette. Il laser colpisce il disco, proiettando un cerchio di luce più largo della pista a spirale modulata riflettendo parzialmente dai terreni e parzialmente dalla sommità di eventuali dossi dove sono presenti. Quando il laser passa sopra una fossa (protuberanza), la sua altezza significa che la parte della luce riflessa dal suo picco è sfasata di 1/2 lunghezza d’onda rispetto alla luce riflessa dal terreno circostante. Ciò provoca la cancellazione parziale della riflessione del laser dalla superficie. Misurando la variazione di intensità riflessa con un fotodiodo, un segnale modulato viene riletto dal disco.

Per accogliere il modello a spirale dei dati, il il laser è posizionato su un meccanismo mobile all’interno del vassoio del disco di qualsiasi lettore CD. Questo meccanismo assume tipicamente la forma di una slitta che si muove lungo una guida. La slitta può essere azionata da un ingranaggio a vite senza fine o da un motore lineare. Dove viene utilizzato un ingranaggio a vite senza fine , un secondo motore lineare a corsa più corta, sotto forma di bobina e magnete, effettua regolazioni di posizione di precisione per tenere traccia delle eccentricità nel disco ad alta velocità. Alcune unità CD (in particolare quelle prodotte da Philips negli anni ’80 e all’inizio degli anni ’90) utilizzano un forcellone simile a quello visto su un grammofono. Questo meccanismo permette al laser di leggere le informazioni dal centro al bordo di un disco senza dover interrompere la rotazione del disco stesso.

I box e le terre non rappresentano direttamente gli 0 “e gli 1” di dati binari.Invece, viene utilizzata la codifica invertita senza ritorno a zero: un cambiamento da fossa a terra o da terra a fossa indica un 1, mentre nessuna modifica indica una serie di 0 “s. Deve essere almeno 2 e non più di 10 0 “s tra ogni 1, che è definita dalla lunghezza della fossa. Questo, a sua volta, viene decodificato invertendo la modulazione da otto a quattordici usata per masterizzare il disco e quindi invertendo la codifica Reed-Solomon con interlacciatura incrociata, rivelando infine i dati grezzi memorizzati sul disco. Queste tecniche di codifica (definite nel Red Book) erano originariamente progettate per CD Digital Audio, ma in seguito sono diventate uno standard per quasi tutti i formati di CD (come CD-ROM).

IntegrityEdit

I CD possono subire danni durante la manipolazione e per l’esposizione ambientale. Le buche sono molto più vicine al lato dell’etichetta di un disco, consentendo a difetti e contaminanti sul lato trasparente di essere fuori fuoco durante la riproduzione. Di conseguenza, è più probabile che i CD subiscano danni sul lato dell’etichetta del disco. I graffi sul lato trasparente possono essere riparati ricaricandoli con plastica rifrangente simile o lucidando accuratamente. I bordi dei CD sono talvolta sigillati in modo incompleto, consentendo a gas e liquidi di entrare nel CD e corrodere lo strato riflettente metallico e / o interferire con la messa a fuoco del laser sulle fosse, una condizione nota come marciume del disco. È stato riscontrato che il fungo Geotrichum candidum, in condizioni di calore e umidità elevati, consuma la plastica in policarbonato e l’alluminio presenti nei CD.

L’integrità dei dati dei compact disc può essere misurata utilizzando la scansione degli errori di superficie, che è in grado di misurare i tassi di diversi tipi di errori di dati, noti come C1, C2, CU e misurazioni di errori estesi (a grana più fine) noti come E11, E12, E21, E22, E31 ed E32, di cui tassi più alti indicano un possibile danno o superficie dei dati non pulita, bassa qualità dei supporti, supporti in deterioramento e supporti registrabili scritti da un masterizzatore CD malfunzionante.

La scansione degli errori può prevedere in modo affidabile le perdite di dati causate dal deterioramento del supporto. Il supporto della scansione degli errori varia a seconda dei fornitori e dei modelli di unità disco ottico e la scansione degli errori estesa (nota come “scansione avanzata degli errori” in Nero DiscSpeed) è stata disponibile solo su Plextor e alcune unità ottiche BenQ fino ad ora, a partire dal 2020.

Forme e diametri del discoModifica

I dati digitali su un CD iniziano al centro del disco e procedono verso il bordo, il che consente l’adattamento ai diversi formati di dimensioni disponibili. I CD standard sono disponibili in due dimensioni. Di gran lunga, il più comune è di 120 millimetri (4,7 pollici) di diametro, con una capacità audio di 74 o 80 minuti e una capacità di dati di 650 o 700 MiB (737.280.000 byte). I dischi hanno uno spessore di 1,2 mm, con un foro centrale di 15 mm. La storia ufficiale di Philips dice che questa capacità è stata specificata dal dirigente Sony Norio Ohga per essere in grado di contenere l’intera Nona Sinfonia di Beethoven su un disco. Questo è un mito secondo Kees Immink, poiché il formato del codice EFM non era ancora stato deciso nel dicembre 1979, quando fu presa la decisione di adottare il 120 mm. L’adozione dell’EFM nel giugno 1980 consentì il 30 percento in più di tempo di riproduzione che avrebbe portato a 97 minuti per un diametro di 120 mm o 74 minuti per un disco piccolo quanto 100 mm . Invece, tuttavia, la densità delle informazioni è stata ridotta del 30% per mantenere il tempo di riproduzione a 74 minuti. Il diametro di 120 mm è stato adottato dai formati successivi, tra cui Super Audio CD, DVD, HD DVD e Blu-ray Disc. I dischi di 80 mm di diametro (“Mini CD”) possono contenere fino a 24 minuti di musica o 210 MiB.