CD è un disco ottico digitale per la memorizzazione di dati in un formato sviluppato congiuntamente da Philips e Sony, che è stato rilasciato nel 1982. È stato originariamente sviluppato per archiviare e riprodurre registrazioni audio, ma in seguito è stato adattato per registrare vari dati. Diversi altri formati ne sono diventati derivati, inclusi la registrazione audio e l'archiviazione dei dati (CD), i supporti riscrivibili (RW), il video disc (VCD), il super video disc (o SVCD), PictureCD, ecc. Primo disponibile in commercio Il CDP -101 lettore CD audio è stato rilasciato nell'ottobre 1982 in Giappone.
I CD standard hanno un diametro di 120 mm e possono contenere fino a circa 80 minuti di audio non compresso o circa 700 MB di dati. Il mini CD è disponibile in vari diametri (da 60 a 80 millimetri). A volte vengono utilizzati per CD singoli in quanto possono contenere fino a 24 minuti di audio o per la registrazione di driver.
Sviluppo della popolarità
Al momento dell'introduzione della tecnologia, nel 1982, un CD poteva memorizzare molti più dati di un disco rigido su uncomputer, che di solito non supera i 10 MB. Entro il 2010, i dischi rigidi offrivano solitamente lo stesso spazio di archiviazione di un migliaio di CD, mentre i loro prezzi erano scesi a un livello basso. Nel 2004, CD audio, CD-ROM e CD-R hanno venduto circa 30 miliardi di copie in tutto il mondo. Nel 2007, 200 miliardi di CD erano stati venduti in tutto il mondo.
Dall'inizio degli anni 2000, i CD sono stati sempre più sostituiti da altre forme di archiviazione e distribuzione digitale, con il risultato che nel 2010 il loro numero era diminuito di circa il 50% dal picco, ma sono rimasti uno dei principali media nell'industria musicale. industria.
Cronologia delle apparenze
L'inventore americano James Russell è accreditato di aver inventato il primo sistema per la registrazione di informazioni digitali su pellicola per lucidi ottiche che emette luce grazie all'elevata potenza delle lampade alogene. Il suo brevetto è stato registrato per la prima volta nel 1966. Dopo il contenzioso, Sony e Philips hanno concesso in licenza i brevetti di Russell negli anni '80.
Il CD è un prodotto dell'evoluzione dei laser disc. Questa è una tecnologia che utilizza un raggio laser focalizzato per fornire l'elevata densità di informazioni necessaria per un audio digitale di alta qualità. I prototipi sono stati sviluppati da Philips e Sony in modo indipendente alla fine degli anni '70. Nel 1979 è stata costituita una task force congiunta di ingegneri per inventare nuovi media digitali. Dopo un anno di sperimentazione e discussione,Il libro degli standard audio è stato pubblicato nel 1980. Dopo la prima uscita commerciale nel 1982, i CD e i relativi lettori divennero estremamente popolari. Nonostante il costo elevato, oltre 400.000 unità furono vendute solo negli Stati Uniti nel 1983 e nel 1984. Nel 1988, le vendite hanno superato la domanda di dischi in vinile e nel 1992 di cassette audio. Questo successo nella diffusione della tecnologia CD è il risultato di una stretta collaborazione tra Philips e Sony, che hanno concordato e sviluppato hardware compatibile. Il design unificato del CD ha consentito ai consumatori di acquistare un giradischi o un lettore di qualsiasi azienda.
Come si è evoluta la tecnologia?
Inizialmente, si credeva che il CD fosse il successore del disco in vinile per la riproduzione di musica e non un supporto di memorizzazione. Tuttavia, dalla sua introduzione come formato musicale, i CD sono stati adottati da altre applicazioni.
Nel 1983 furono fatti i primi esperimenti con un CD cancellabile. Nel giugno 1985, per la prima volta, la lettura di CD è stata eseguita su un computer e nel 1990 sono apparsi in vendita dischi riutilizzabili riscrivibili. Sono diventati una nuova alternativa al nastro per registrare musica e copiare album musicali senza difetti dovuti alla compressione utilizzata in altri metodi di registrazione digitale. Pertanto, i CD musicali sembravano essere il supporto più conveniente rispetto a nastri e dischi.
All'inizio degli anni 2000, i lettori CD avevano in gran parte sostituito i registratori,così come le radio come equipaggiamento standard nei nuovi veicoli.
Nel frattempo, con il conseguente aumento della distribuzione di file in formati audio compressi (come MP3), le vendite di CD hanno iniziato a diminuire negli anni 2000. Ad esempio, tra il 2000 e il 2008, nonostante un aumento complessivo delle vendite di musica, le vendite di CD sono diminuite complessivamente del 20%. Nonostante il rapido calo della domanda rispetto agli anni precedenti, la tecnologia è rimasta a galla per qualche tempo.
Struttura del CD
Qualsiasi CD ha uno spessore di 1,2 mm ed è realizzato in plastica di policarbonato. Ciascuno di questi vettori pesa 15-20 grammi. La sua struttura è definita dal centro verso l'esterno, i suoi elementi sono:
- centro del foro del mandrino (15mm);
- prima zona di transizione (anello di bloccaggio);
- staffa di fissaggio;
- seconda zona di transizione (striscia a specchio);
- area software (da 25 a 58 mm);
- cerchio.
Un sottile strato di alluminio o meno spesso oro viene applicato sulla superficie del disco, rendendolo riflettente. Il metallo è protetto da una pellicola di vernice, solitamente applicata direttamente sullo strato riflettente. L'etichetta viene stampata sopra la vernice, solitamente mediante serigrafia o stampa offset.
I dati del CD sono rappresentati come minuscole rientranze, note come "tracce", codificate in tracce a spirale visualizzate sopra lo strato di policarbonato. Il meccanismo del lettore CD fa girare il disco per scansione a una velocità compresa tra 1,2 e 1,4 m/s (velocità lineare costante), che equivale a circa 500 giri/min all'interno del disco, ecirca 200 giri/min - all'esterno. Un disco riprodotto dall'inizio alla fine rallenta durante la riproduzione.
Come vengono riprodotti i dati?
La zona del programma ha un'area di circa 86,05 cm2 e la lunghezza della spirale registrata è di 5,38 km. A una velocità di scansione di 1,2 m/s, il tempo di riproduzione è di 74 minuti, ovvero 650 MB di dati per CD-ROM. Un disco dati leggermente più denso può essere riprodotto dalla maggior parte dei lettori (sebbene alcuni modelli precedenti non supportino questo formato).
Un CD viene letto utilizzando un laser a semiconduttore a infrarossi posizionato all'interno di un lettore CD attraverso uno strato di policarbonato. Un cambiamento di altezza tra i binari comporta una differenza di riflessione della luce. È misurando l'intensità del cambiamento dal fotodiodo che i dati possono essere letti dal supporto.
La differenza tra le tracce non rappresenta direttamente gli zeri e gli uno nei dati binari. Viene invece utilizzata una codifica che presuppone il mancato ritorno a zero. Questo metodo di codifica era originariamente concepito per i CD audio, ma da allora è diventato lo standard per quasi tutti i formati.
Funzione multimediale
I CD possono danneggiarsi durante la manipolazione e l'uso. Le tracce si trovano molto più vicino al lato dell'etichetta del disco, e per questo motivo difetti e contaminanti sul lato trasparente non influiscono sulla riproduzione. Pertanto, è più probabile che i CD abbiano danni sul lato dell'etichetta. graffiil lato trasparente può essere ripristinato riempiendoli con analoga plastica rifrangente o lucidandoli accuratamente. I bordi del disco a volte non sono completamente sigillati, consentendo a gas e liquidi di danneggiare lo strato riflettente metallico e/o interferire con la capacità del laser di riprodurre il contenuto delle tracce. I dati digitali su un CD vengono memorizzati e riprodotti dal centro verso il bordo.
Quali CD erano disponibili per la vendita?
I CD standard sono disponibili in due formati. Il supporto di gran lunga più comune è di 120 millimetri di diametro, con 74 o 80 minuti di capacità audio e una capacità di dati di 650 o 700 MB. Ci sono anche dischi con un diametro di 80 mm, che possono contenere fino a 24 minuti di musica o 210 MB di dati.
Il formato logico di un CD audio (ufficialmente Digital Audio o CD-DA) è descritto in un documento pubblicato nel 1980 dai creatori del formato, Sony e Philips. È una codifica a 16 bit a due canali con una frequenza di 44,1 kHz. L'audio a quattro canali doveva essere una valida variante di questo formato, ma non è mai stato messo in pratica. Questi sono i CD musicali standard che si trovano più comunemente sul mercato.
CD+testo è un'estensione CD audio che consente di memorizzare informazioni di testo aggiuntive (come titolo dell'album, brani, nome dell'artista), ma il supporto viene masterizzato secondo gli standard CD audio. Le informazioni vengono memorizzate o in quell'area del disco dove ci sono circa cinque kilobyte di spazio libero, o nel codice di traccia, che può memorizzarecirca 31 MB extra.
CD+graphics è uno speciale CD audio che contiene dati grafici oltre all'audio. Questo supporto può essere riprodotto su un normale lettore, ma quando viene riprodotto su un dispositivo CD+G dedicato, può produrre immagini. Di norma, un tale lettore è collegato a una TV o visualizzato sul monitor di un computer. Questi elementi grafici sono quasi sempre usati per visualizzare i testi sullo schermo per il karaoke.
CD+Advanced Graphics (noto anche come CD+EG) è una versione migliorata del CD di dati grafici. Come CD+G, CD+EG utilizza le funzioni di base di un CD-ROM per visualizzare testo e informazioni video oltre alla musica in riproduzione. Si tratta di CD per computer progettati per essere riprodotti con il monitor.
Formato SACD
Super Audio CD (SACD) è un formato audio di sola lettura ad alta risoluzione. Questi dischi ottici sono stati progettati per fornire una riproduzione audio digitale ad alta fedeltà. Il formato è stato introdotto nel 1999, sviluppato da Sony e Philips. I SACD iniziarono ad apparire sui formati audio DVD, ma non sostituirono i CD audio standard.
Sotto la denominazione SACD, ci sono anche dischi ibridi che contengono SACD e un flusso audio, oltre a uno strato audio CD standard che verrà riprodotto su lettori CD standard. Questo è stato fatto per garantirecompatibilità.
Altri formati
Per i primi anni della sua esistenza, il CD è stato un mezzo utilizzato esclusivamente per l'audio. Tuttavia, nel 1988 questo standard è stato definito come dispositivi di archiviazione ottica non volatile. Quindi c'erano CD con programmi, video e così via. Separatamente, vale la pena evidenziare i seguenti tipi.
Video CD (VCD) è un formato digitale standard per la memorizzazione di video. Questi media possono essere riprodotti su lettori VCD dedicati, lettori DVD più moderni, personal computer e alcune console di gioco.
In generale, la qualità dell'immagine avrebbe dovuto essere paragonabile al video VHS. Un video VCD scarsamente compresso a volte può essere di qualità inferiore, ma questo formato conserva le informazioni in blocchi anziché accumulare rumore analogico che peggiora ad ogni utilizzo (rispetto alla registrazione su nastro).
Super Video CD (Super Video Compact Disc o SVCD) è un formato utilizzato per archiviare video su CD standard. SVCD è stato concepito come un successore di VCD e un' alternativa al DVD-Video. Secondo le sue caratteristiche, è una via di mezzo tra i formati di cui sopra, sia in termini di capacità tecniche che di qualità dell'immagine.
Un disco CD-R può contenere fino a 60 minuti di video SVCD di qualità standard. Sebbene non vi siano limiti specifici alla lunghezza dei video SVCD, la velocità in bit e quindi la qualità devono essere ridotti per adattarsi a tempi molto lunghirecord. Per questo motivo, è problematico inserire più di 100 minuti di video su un SVCD senza una significativa perdita di qualità e molti lettori hardware non possono riprodurre dati a velocità inferiori a 300-600 kilobit al secondo.
Supporti monouso e riutilizzabili
Le registrazioni CD-R sono destinate all'uso permanente. Nel tempo, le caratteristiche fisiche del supporto possono cambiare, causando errori di lettura e perdita di dati fino a quando il lettore non può recuperarli utilizzando tecniche di correzione degli errori. La loro durata va da 20 a 100 anni, a seconda della loro qualità, della registrazione stessa e delle condizioni di conservazione del CD. Tuttavia, i test hanno ripetutamente mostrato un deterioramento della qualità per la maggior parte dei dischi dopo circa 18 mesi in condizioni di conservazione normali e uso regolare.
CD-RW è un supporto registrabile che utilizza una lega metallica anziché coloranti. Il laser di scrittura in questo caso serve per riscaldare e modificare le proprietà della lega e quindi modificare la riflettività. CD-RW per questo motivo ha una superficie meno riflettente. Questo tipo di CD può essere registrato più volte. Ma a causa della differenza di formato, non tutti i lettori possono leggere i dati da tali supporti.
