Disc compacte

El disc compacte (conegut popularment com a CD per les sigles en anglés de compact disc) és un disc òptic utilisat para almagasenar senyes en format digital, consistents en qualsevol tipo d'informació (àudio, imàgens, video, documents i atres senyes).

Tenen un diàmetro de 12 centímetros i una gruixa d'1,2 milímetros. El model estàndar pot almagasenar fins a 74 minuts 33 segons d'àudio o 650 MiB de senyes, el model en capacitat estesa pot almagasenar fins a 80 minuts d'àudio o 700 MiB de senyes, existint variants no estàndar que poden superar estes capacitats. Els mini-CD tenen un diàmetro de 8 cm, són usats per a la distribució de senzills i software de controladors, guardant l'estàndart fins a 21 minuts d'àudio o 185 MiB de senyes i l'estés fins a 24 minuts o 210 MiB de senyes.

Esta tecnologia va ser inicialment utilisada per al CD àudio, i més vesprada va ser expandida i adaptada per a l'almagasenament de senyes (CD-ROM), de video (VCD i SVCD), la gravació domèstica (CD-R i CD-RW) i l'almagasenament de senyes mixtes (CD-i, Photo CD i CD EXTRA). També va iniciar la tongada dels cartuchos en les consoles de videojocs sent el cas més exitós el de PlayStation.

El disc compacte goja de popularitat en el món actual, especialment en Àsia, a on el seu èxit persistix. En l'any 2007 s'havien venut 200 000 millons de CD en el món des de la seua creació. Aixina i tot, els discs compactes es complementen en atres tipos de distribució digital i almagasenament, com les memòries USB, les targetes SD, els discs durs, l'almagasenament en el núvol i les unitats d'estat sòlit. Des del seu pico en l'any 2000, les vendes de CD han disminuït al voltant d'un 50 %.

Història

El disc compacte és una evolució del laserdisc. Els prototips varen ser desenrollats per Philips i Sony, primer de manera independent i posteriorment de manera conjunta. Va ser presentat en juny de 1980 a l'indústria, i es varen adherir al nou producte 40 companyies de tot lo món per mig de l'obtenció de les llicències corresponents per a la producció de reproductors i discs.

Prototips de discs òptics d'àudio digital

En 1974, Lou Ottens, director del grup de l'indústria d'àudio dins de la corporació tecnològica de Phillips va tindre l'iniciativa de formar un grup de proyecte de sèt persones per a desenrollar un disc d'àudio òptic en un diàmetro de 20 cm en una calitat de sò superior a la dels discs de vinil grans i fràgils. En març de 1974, durant una reunió del grup d'àudio, dos ingeniers del laboratori d'investigació de Philips varen recomanar l'us d'un format digital en el disc òptic de 20 cm, ya que es podria afegir un còdic de correcció d'errors. No va ser sino fins a 1977 que els directors del grup varen decidir establir un laboratori en la missió de crear un menut disc d'àudio digital òptic i un menut reproductor. Es va elegir la locució «disc compacte», en consonancia con un atre producte de Philips, el casset compacte. En lloc dels 20 cm de tamany original, el diàmetro d'este disc compacte es va fixar en 11,5 cm, que és el tamany de la diagonal d'un casset compacte.

Mentrestant, Sony va mostrar per primera volta públicament un disc d'àudio digital òptic en setembre de 1976. En setembre de 1978, la companyia va mostrar un disc d'àudio digital òptic en un temps de 150 minuts de reproducció, gravat en una velocitat de mostreig de la senyals d'àudio de 44.056 Hz, resolució llineal de 16 bits i còdic de correcció d'errors de creu-entrellaçat, especificacions similars a les que més vesprada es varen establir en el format del Compact Disc en 1980.

Colaboració i estandardisació

Més vesprada, en 1979, Sony i Philips varen crear un grup de treball conjunt d'ingeniers per a dissenyar un nou disc d'àudio digital. Liderats per Kees Schouhamer Immink i Toshitada Doi l'investigació va impulsar la tecnologia del làser i el disc òptic que es va iniciar de forma independent per les dos empreses. Despuix d'un any d'experimentació i discussió, el grup de treball va produir el Llibre Rojo d'estàndart CD-DONA. Publicat per primera volta en 1980, la norma va ser adoptada formalment per la Comissió Electrotécnica Internacional com a estàndart internacional en 1987, en vàries esmenes que varen començar a formar part de la norma en 1996.

Philips va contribuir a la manufactura general, basat en la tecnologia del LaserDisc per a incloure la Modulació Huit a Catorze (EFM per les seues sigles en anglés), que oferix una certa resistència a defectes tals com rasguños i huella dactilar, mentres que Sony va contribuir en el método de correcció d'errors CIRC.

L'Història de Compact Disc, contada per un i membre del grup de treball, entrega antecedents sobre les moltes decisions tècniques, inclosa l'elecció de la freqüència de mostreig, temps de reproducció, i el diàmetro del disc. El grup de treball va estar format per al voltant de quatre a huit persones, encara que segons Philips, el disc compacte va ser "inventat colectivamente per un grup gran de persones que treballen com un equip". La resolució d'àudio va quedar establida en 16 bits a 44.1kHz degut a que d'acort al Teorema de Nyquist Shannon, es requerix a lo manco el doble de la freqüència màxima audible per al ser humà (compresa entre 20 i 20000 Hertz) per a obtindre un sò de bona calitat.

Comercialisació

En 1981, el director d'orquesta Herbert von Karajan convençut del valor dels discs compactes, els va promoure durant el Festival de Salzburc, i des d'eixe moment va escomençar el seu èxit. Els primers títuls gravats en discs compactes en Europa varen ser la Simfonia alpina de Richard Strauss, els valses de Frédéric Chopin interpretats pel pianiste chilé Claudio Arrau, i l'àlbum The Visitors d'ABBA. En 1983 es produiria el primer disc compacte per a Estats Units per CBS (hui Sony Music), sent el primer títul en el mercat, un àlbum de Billy Joel. La producció de discs compactes es va concentrar per varis anys en Japó i Alemània, d'a on eren distribuïts a tot lo món.

Va ser l'1 d'octubre de 1982 quan Sony i Philips varen començar a comercialisar el disc compacte. Sony va llançar el primer reproductor de discs compactes, cridat CDP-101 en Japó en aquell any i, un any despuix aplegaria als Estats Units, casi 100 anys despuix de l'invenció del fonógraf, costant casi 1000 USD del moment.

Despuix d'un catàlec inicial de 20 àlbums, la cantitat de vendes varen aumentar en el temps, superant al vinil en 1981 i al casset en 1991. Inicialment varen ser llançats en empaques allargats similars als dels discs de vinil, fet que va alçar moltes crítiques, per lo que despuix de varis rediseños, va ser descontinuado a favor dels empaques plàstics Jewel Box usats en l'actualitat. En 1984 varen eixir al món de l'informàtica, permetent almagasenar fins a 650 MB (74 min de CD-A) i, a finals dels 90, fins a 700 MB (80 min de CD-A). En el pas del temps, els desenrolladors varen adoptar el format, en permetre guardar més informació que els disquets, i oferir major seguritat en ser un mig no reescribible, prevenint incidents com les infeccions en virus informàtics.

PlayStation

Artícul principal → PlayStation (consola).

A pesar de que en la década dels noranta ya existien varis intents d'usar el disc compacte com a tongada del cartuig per a les consoles de videojocs com el CD-i, el Sega CD i el llector de CD-ROM per a la consola Atari Jaguar, el primer èxit en l'adopció va ser conseguit per Sony en la seua consola PlayStation. Producte d'un proyecte cancelat en colaboració en Nintendo, per a agregar un llector de CD-ROM a la seua consola Super Nintendo, Sony va continuar el desenroll de forma completament independent i va llançar la PlayStation en l'any 1994 en gran èxit. A pesar de que el CD-ROM posseïa temps de càrrega més llarcs que els cartuchos, era més vulnerable a la pirateria i era més propens als accidents com a arrapades i chafades, els inconvenients varen ser compensats per un cost de producció més baix, major facilitat d'almagasenament i transport i una major capacitat de 650 MB, permetent agregar més informació com a música i actuacions de veu i extres com videos, en contrast en els cartuchos del seu rival el Nintendo 64 en un màxim de 96 MB. L'èxit va obligar als fabricants a adoptar els mijos òptics, com Nintendo en el seu Gamecube llançat en l'any 2001. Des de llavors, la majoria de les consoles domèstiques ampren mijos òptics per a distribuir els seus títuls.

CD-R i CD-RW

Per un temps, el disc compacte era un format de sol llectura, fet que llimitava l'adopció del format i la tongada dels formats anteriors. Va ser llavors que es varen llançar els formats grabables CD-R en 1991 i CD-RW en 1997. El CD-R usa una tenyida orgànica permet gravar una sola volta sense la possibilitat de modificar ni borrar l'informació despuix del gravat. Mentres que el CD-RW utilisa una aleació de metals de canvi de fase per a gravar i borrar l'informació vàries voltes. La seua adopció va ser un èxit a finals dels anys noranta i inici dels anys 2000 ya que permet copiar a l'almagasenament del equip les pistes de varis discs compactes de forma comprimida en MP3 para després tornar-les a gravar en discs en blanc de forma personalisada. Açò va contribuir a reduir els costs per al consum de música i confirmar la tongada del casset i el disquet. Posteriorment l'aparició dels llectors capaços de llegir el format MP3 va permetre la creació de discs en pistes gravades en este format, multiplicant la capacitat dels discs compactes fins a dotze voltes, abaratint i facilitant encara més l'accés a la música.

MP3, Napster i iTunes

Artícul principal → MP3.

Artícul principal → Napster.

Artícul principal → iTunes Store.

En l'any de 1999 Napster va ser llançat iniciant una revolució en l'indústria musical en permetre a les persones intercanviar pistes musicals codificades en archius MP3. Pel seu èxit, va alcançar un número major a 80 millons d'usuaris en el seu millor moment i va iniciar el desenroll d'atres servicis similars com Kazaa, Megaupload i YouTube-mp3. A pesar del tancament de Napster en 2001 i la seua posterior reconversió a un servici llegal, el seu llançament va iniciar la transició del mig físic al consum digital.

En l'any de 1998 es va llançar l'Eiger Labs MPMan F10 fabricat per la companyia surcoreana Saehan i distribuïda en Occident per Eiger Labs. El dispositiu va ser tot un èxit fins a convertir-se en una tecnologia dominant abanderada pel iPod d'Apple. La tenda virtual de música iTunes Store va ser la més exitosa en reglotar les vendes de discs compactes en 2005.

Música baix demanda i resorgiment del vinil

Artícul principal → Spotify.

Artícul principal → Disc de vinil.

L'aparició de Spotify en 2006 i el seu èxit com a servici de música baix demanda va canviar la forma del negoci i consum musical en presentar-se com una forma d'escoltar música sense recórrer a pràctiques illegals i sense usar espai d'almagasenament reglotant les vendes de discs compactes en 2014 i les dels archius digitals en l'any següent. Per un atre costat, per l'influència de la subcultura Hipster en la década dels 2010 prevalia la creència dels vinils com un format superior de mijos físics. Com a resultat, les vendes dels vinils varen aumentar a costa dels discs compactes en esta década.

Resorgiment del disc compacte

En l'any 2021 es va registrar un aument en les vendes de discs compactes en Estats Units de 31.6 millons de l'any 2020 a 46.6 millons en 2021 sent la primera volta que registren un aument des de l'any 2004. Açò implica un aument de vendes que no s'havia registrat en més de 17 anys. Açò es deu a varis factors. Varis intérprets del moment com Adele, BTS i Taylor Swift varen ajudar a promoure el format. En Àsia el disc compacte va registrar una caiguda menor a la registrada en Occident ajudant a mantindre la vigència del format. Moltes persones encara valoren posseir els seus àlbums en un mig físic sempre disponible sense importar l'estat o la disponibilitat d'una conexió a Internet ni realisar pagaments continus. Existixen vàries tendes que encara venen música en eixe format i mijos en blanc ya siga de forma presencial o en llínea. La gran majoria dels llectors i unitats de DVD i Blu-Ray actuals encara poden manejar els discs compactes aixina com vàries consoles de videojocs. Una atra raó és el creixent escepticisme respecte als servicis de música baix demanda per problemes com el maneig arbitrari dels catàlecs, els problemes en les llicències dels intérprets i disqueras, els dubtes sobre la sustentibilidad del seu model de negocis, les crítiques cap als algoritmes amprats, la controvèrsia sobre els guanys destinats als intérprets aixina com les #controvèrsia relacionades en els continguts en els seus catàlecs i la fiabilitat dels servicis en llínea.

Detalls físics

A pesar de que pot haver variacions en la composició dels materials amprats en la fabricació dels discs, tots seguixen un mateix patró: els discs compactes es fan d'un disc gros, d'1,2 mm, de policarbonat de plàstic, al que se li afig una capa reflectante d'alumini, utilisada per a obtindre més longevitat de les senyes. Aixina es reflectirà la llum del làser (en el ranc d'espectre infrarrojo, i per tant no apreciable visualment); posteriorment se li afig una capa protectora de laca, que actua com a protector de l'alumini i, opcionalmente, una etiqueta en la part superior. Els métodos comuns d'impressió en els CD són la serigrafía i l'impressió ófset. En el cas dels CD-R i CD-RW s'usa or, argent, i aleacions de les mateixes, que per la seua ductilitat permet als làsers gravar sobre ella, cosa que no es podria fer sobre l'alumini en làsers de baixa potència.

Característiques

• Velocitat de l'exploració: 1,2–1,4 m/s, equival aproximadament a entre 500 rpm i 200 rpm, en modo de llectura CLV (Constant Linear Velocity: 'Velocitat Llineal Constant').
• Distància entre pistes: 1,6 µm.
• Diàmetro del disc: 120 o 80 mm.
• Gruixa del disc: 1,2 mm.
• Ràdio de l'àrea interna del disc: 25 mm.
• Ràdio de l'àrea externa del disc: 60 mm.
• Diàmetro de l'orifici central: 15 mm.
• Tipos de disc compacte:
  • Solament llectura: CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory).
  • Grabable: CD-R (Compact Disc - Recordable).
  • Regrabable: CD-RW (Compact Disc - Re-Writable).
  • D'àudio: CD-DONA (Compact Disc - Digital Àudio).

Un CD d'àudio es reproduïx a una velocitat tal que es lligen 150 KB per segon. Esta velocitat base s'usa com a referència per a identificar atres llectors com els d'ordenador, de modo que si un llector indica 24x, significa que llig 24 x 150 kB = 3.600 kB/s, encara que s'ha de considerar que els llectors en indicació de velocitat superior a 4x no funcionen en velocitat angular variable com els llectors de CD-DONA, sino que ampren velocitat de gir constant, sent el radi obtenible per la fòrmula anterior el màxim alcanzable.

Unitat de disc compacte

Llectora

La llectora de CD, també cridada reproductor de CD, és el dispositiu òptic capaç de reproduir els CD d'àudio, de video, de senyes, etc. utilisant un làser que li permet llegir l'informació continguda en dits discs.

El llector de discs compactes està compost de:

• Un cabezal, en el que hi ha un emissor de rajos làser, que dispara un fes de llum cap a la superfície del disc, i que té també un fotoreceptor (foto-diodo) que rep el fes de llum que rebota en la superfície del disc. El làser sol ser un diodo AlGaAs en una llongitut d'ona en l'aire de 780 nm. (Propenc als infrarrojos, el nostre ranc de visió aplega fins a aproximadament 700 nm.) per lo que resulta una llum invisible a l'ull humà, pero no per això inocuo. Ha d'evitar-se sempre dirigir la vista cap a un fes làser per a evitar ceguera o danys a la visió, per lo que els llectors estan dissenyats per a evitar que els consumidors conseguixquen vore la llum làser i es recomana la seua reparació solament per personal calificat. La llongitut d'ona dins del policarbonat és d'un factor n=1.55 més menut que en l'aire, és dir 500 nm.
• Un motor que fa girar el disc compacte, i un atre que mou el cabezal radialmente. En estos dos mecanismes es té accés a tot el disc. El motor s'encarrega del CLV (Constant Linear Velocity), que és el sistema que ajusta la velocitat del motor de manera que la seua velocitat llineal siga sempre constant. Aixina, quan el cabezal de llectura està prop de la vora el motor gira més llent que quan està prop del centre. Este fet dificulta molt la construcció del llector pero assegura que la taxa d'entrada de senyes al sistema siga constant. La velocitat de rotació en este cas és controlada per un microcontrolador que actua segons la posició del cabezal de llectura per a permetre un accés aleatori a les senyes. Els CD-ROM, ademés permeten mantindre la velocitat angular constant, l'CAV (Constant Angular Velocity). Açò és important tindre-ho en conte quan es parla de velocitats de llectura dels CD-ROM.
• Un DAC, en el cas dels CD-Àudio, i en alguns CD-ROM antics. DAC és Digital to Analogical Converter. És dir un convertidor de senyal digital a senyal analògica, la qual és enviada als altaveus. DAC’s també hi ha en les targetes de sò, les quals, en la seua gran majoria, tenen també un ADC, que fa el procés invers, d'analògic a digital. Els llectors de CD-ROM posteriors descarten el DAC, enviant les senyes d'àudio de forma digital pel cable de senyes Serial NUGA o USB per a ser decodificados pel microprocessador i la targeta de sò de l'equip per a després enviar l'eixida d'àudio cap als altaveus.
• Atres servosistema, com el que s'encarrega de guiar el làser a través de l'espiral, el que assegura la distància precisa entre el disc i el cabezal, per a que el làser aplegue perfectament al disc, o el que corrig els errors, etcétera.

Passos que seguix el cabezal per a la llectura d'un CD:

1. Un fes de llum coherent (làser) és emés per un diodo de infrarrojos cap a un espill que forma part del cabezal de llectura, el qual es mou linealmente a lo llarc de la superfície del disc.
2. La llum travessa un divisor de fes que triplica el fes d'entrada.
3. Els tres fas s'enfoquen sobre la superfície del disc a través d'un sistema òptic; el fes central es manté sobre la pista, els atres dos queden a abdós costats i són usats per al sistema de seguiment automàtic de la pista (autotracking).

1. Esta llum incident es reflectix en la capa d'alumini, travessant el recobriment de policarbonat. L'altura dels pous (pits) és igual en tots i està seleccionada en molt conte, per a que siga 1/4 de la llongitut d'ona del làser en el policarbonat. L'idea ací és que la llum que es reflectix en un pou viage 1/4 + 1/4 = 1/2 de la llongitut d'ona més que la llum que es reflectix en un pla (land).
2. La llum reflectida s'encamina per mig d'una série de lents i espills a quatre fotodetectorés montats en quadro.
3. Quan es produïx una transició pou-pla o pla-pou, com hi ha un desfasament de mija llongitut d'ona entre abdós, es produïx una interferència destructiva i l'intensitat resultant és pràcticament nula. A lo llarc d'un pou, o a lo llarc d'un pla, no hi ha canvis i l'intensitat resultant és màxima. Els fotodetectores capten este canvi en l'intensitat lluminosa, convertint-ho en energia elèctrica.
4. Per a recuperar la senyal, se sumixca l'eixida dels quatre fotodetectores. S'assigna un 1 a les transicions pou-pla o pla-pou (intensitat mínima) i un 0 a l'interior d'un pou o un pla (intensitat màxima).
5. El fluix de bits aixina llegit es decodifica en l'orde invers en que va ser codificat: primer passa per un decodificador EFM, després per dos nivells de detecció d'errors (Reed-Solomon), i per últim per una etapa de correcció d'errors.
6. El autotracking es retroalimenta en la diferència entre l'intensitat detectada per cada sensor, per a mantindre el làser enfocat sobre la pista.

Gravació

Els discs presenten una capa interna protegida, a on es guarden els bits per mig de distintes tecnologies, sent que en totes elles dits bits es lligen per mig d'un raig làser incident. Est, en ser reflectit, permet detectar variacions microscòpiques de propietats òptic reflectivas ocorregudes com a conseqüència de la gravació realisada en l'escritura. Un sistema òptic en lents encamina el fes lluminós, i ho enfoca com un punt en la capa del disc que almagasena les senyes.

En l'actualitat, inclús s'ha desenrollat software que ajuden al gravat en les computadores, igualment, s'ha afegit un método de gravació de discs de música i senyes en els sistemes de Windows aixina com també en l'aplicació iTunes d'Apple.

Gravació durant la fabricació

Es pot gravar un disc per molejat durant la fabricació.

Per mig d'un mòle de níquel (CD-ROM), una volta creada una aplicació multimèdia en el disc dur o disc d'estat sòlit d'un equip és necessari transferir-la a un soport que permeta la realisació de còpies per a la seua distribució.

Archiu:CD layers.svg

Diagrama de les capes d'un disc compacte. A: Disc de policarbonat en els pits gravats. B: Capa reflectora. C: Capa de laca protectora. D: Etiqueta. I: Làser de llectura.

Les aplicacions CD-ROM es distribuïxen en discs compactes de 12 cm de diàmetro, en l'informació gravada en una de les seues cares. La fabricació d'estos discs requerix dispondre d'una sala «blanca», lliure de partícules de pols, en la qual es porten a terme els següents processos: sobre un disc finamente poliment en grau òptic s'aplica una capa de material fotosensible d'alta resolució, del tipo utilisat en la fabricació de microchips. Sobre dita capa és possible gravar l'informació gràcies a un raer làser. Una volta acabada la transcripció de la totalitat de l'informació al disc, les senyes que conté es troben en estat latent. El procés és molt semblat al del revelat d'una fotografia.

Depenent de les zones a les que ha accedit el làser, la capa de material fotosensible s'endurix o es fa soluble en aplicar-li certs banys. Una volta conclosos els diferents banys es dispon d'una primera còpia del disc que permetrà estampar les demés. No obstant, la película que conté l'informació i està adherida a la placa de vidre és blana i fràgil, per la qual cosa es fa imprescindible protegir-la per mig d'un fi revestiment metàlic, que li conferix al mateix temps durea i protecció.

Finalment, gràcies a una combinació de processos òptics i electroquímics, és possible depositar una capa de níquel que penetra en els buits i s'adherix a la película metàlica aplicada en primer lloc sobre la capa de vidre. S'obté d'esta manera un disc matriu o «màster», que permet estampar a posterior mils de còpies del CD-ROM en plàstic injectant policarbonat en el mòle, rosant una prima capa de alumino en els discs i aplicant laca protectora per a resguardar les senyes per a posteriorment curar tot en llum utravioleta. Una volta obtingudes dites còpies, és possible serigrafiar sobre la capa de laca dels discs imàgens i informacions, en un o varis colors, que permeten identificar-ho. Tot això, llògicament, pel costat que no conté l'informació. Tot en un procés parcial o totalment automatizado. La fabricació dels CD-ROMs d'una aplicació multimèdia conclou en el estuchado dels discs, que és necessari per a protegir-los de possibles #deterioració. Al estuche s'afig un cuadernillo que conté les informacions relatives a l'utilisació de l'aplicació o extres com a fotografies, promocions i lletres dels intérprets.

Finalment, la envoltura de celofán garantisa a l'usuari que la còpia que rep és original. Estos processos de fabricació permeten en l'actualitat ritmes de producció de fins a 600 unitats per hora en una sola màquina.

Gravació per acció de làser

Archiu:Brasero 3.12.2.png

Eixemple de software de gravació domèstica de discs compactes.

Un atre modo de gravació és per l'acció d'un fes làser (CD-R i CD-RW, també cridat CD-I).

Per a açò la gravadora crea uns pits i uns lands canviant la reflectivitat de la superfície del disc. Els pits són zones a on el làser crema la superfície en major potència, creant ahí una zona de baixa reflectividad. Els lands, són justament lo contrari, són zones que mantenen la seua alta reflectivitat inicial, justament perque la potència del làser es reduïx. Segons el llector detecte una seqüència de pits o lands, tindrem unes senyes o uns atres. Per a formar un pit és necessari cremar la superfície a uns 250 °C. En eixe moment, el policarbonat que té la superfície s'expandix fins a cobrir l'espai que quede lliure, sent suficients entre 4 i 11 mW per a cremar esta superfície, clar que l'àrea cremada en cada pit és diminuta. Açò és possible ya que la superfície és distinta. En els discs grabables és una tenyida orgànica. Per a simular un pit, el gravador usa un raig làser més potent de lo normal per a deixar marques en la tenyida orgànica per a que absorbixquen la llum làser en el llector i siguen interpretats com zeros. En els discs regrabables està formada en essència per argent, telur, indi i antimoni. Inicialment quan el disc es troba en blanc, esta superfície té una estructura policristalina o d'alta reflectividad. Si el software li indica a la gravadora que deu simular un pit, llavors lo que farà serà aumentar en el làser la temperatura de la superfície fins als 600 o 700 °C, en lo que la superfície passa a tindre ara una estructura no cristalina o de baixa reflectividad. Quan deu aparéixer un land, llavors es baixa la potència del làser per a deixar intacta l'estructura policristalina. Per a borrar el disc es crema la superfície a uns 200 °C durant un temps prolongat (de 20 a 40 minuts) fent retornar al seu estat cristalí inicial. Açò permet gravar i borrar informació vàries voltes. El Llibre Taronja requerix un mínim de 1000 reescritura pero elements com les chafades, la brutea i les arrapades fan el disc cada volta més difícil de llegir.

Els discs conten en dos àrees de calibración per a calibrar el làser d'acort a les característiques del disc: Una propenca a la vora interior per a calibrar la gravació a baixa velocitat i una atra en la vora exterior per a calibrar la gravació en alta velocitat. Els resultats es guarden en l'Àrea de Gestió de Gravacions (RMA) que pot guardar fins a 99 calibraciones deixant el disc inservible despuix de reglotar esta capacitat. Pero en els discs CD-RW l'àrea pot ser borrada.

Gravació per acció de làser i un camp magnètic

L'últim mig de gravació d'un disc és per l'acció d'un fes làser en conjunció en un camp magnètic (discs #magneto-òptics).

El disc #magneto-òptic consta d'una capa ferromagnética coberta per una de plàstic, i mai hi ha contacte físic en ell. Les senyes es graven en una aleació metàlica que es coneix com recobriment de canvi de fase.

Una molt menuda porció de la superfície del disc és calfada en un làser mentres la zona es troba baix l'influència d'un camp magnètic. Quan eixe punt del recobriment de canvi de fase alcança una temperatura crítica coneguda com de Curie (prop de 180 °C) es modifica el seu estat de cristalisació i l'estructura del material es torna temporalment "grabable" dins d'ell. Aprofitant el canvi en l'estat de cristalisació, el fluix magnètic present en la regió reorienta els dominis magnètics dins d'esta zona temporalment vulnerable de l'aleació metàlica. Este ordenament és realisat en direccions opostes, en funció de l'informació binaria, la qual d'esta manera queda almagasenada permanentment. En eixir de la zona de gravació com a producte de la rotació del disc, el material es gela ràpidament, i el magnetisme induït que permaneix en eixe punt produïx que no es recristalice adequadament, per lo que no torna al seu estat original, canviant aixina el seu reflectividad. Si no hi ha present cap fluix magnètic intens quan el material alcança la temperatura de Curie, la seua estructura cristalina es relaixa i normalisa, produint el borrat de l'informació existent en eixe punt.

Durant la llectura, el làser disminuïx la seua potència i es posiciona sobre el disc que, segons l'estat magnètic de cada punt de la superfície, reflectix la llum de forma diferent pel efecte Kerr de birrefringencia. El raig reflectit és detectat per un sensor de forma similar a l'utilisada en els llectors d'atres tipos de discs compactes.

Gravació multisesión

Des de fa temps han sorgit programes informàtics per a gravar discs que nos permeten utilisar un disc CD-R com si d'un disc regrabable es tractara. Açò no vol dir que el disc es puga gravar i posteriorment borrar, sino que es pot gravar en distintes sessions, fins a ocupar tot l'espai disponible del mateix. Els discs multisesión no són més que un disc normal grabable, ni en les seues caixes, ni en l'informació sobre els seus detalls tècnics es resalta que funcione com a disc Multisesión, ya que esta funció no depén del disc, sino com està gravat.

Si es grava un disc i este no és finalisat, podem afegir-li una nova sessió, desperdiciant una part per a separar les sessions (uns 20 MB aproximadament). Farem que un CD siga multisesión en el moment que realisem la segona gravació sobre ell, estiga o no finalisat, no obstant, en gravar un CD de música automàticament el CD-R queda finalisat i no pot ser utilisat com a disc Multisesión.

No tots els dispositius ni els sistemes operatius, són capaços de reconéixer un disc en multisesión, o que no estiga finalisat.

Diferències entre CD-R multisesión i CD-RW

Pot haver confusió entre un CD-R en gravat multisesión i un CD-RW. En el moment en que un disc CD-R es fa multisesión, el software li donarà la característica de que puga ser utilisat en múltiples sessions, és dir, en cada gravació es crearan «sessions», que solament seran modificades per lo que l'usuari crea convenient. Per eixemple, si s'ha gravat en un CD-R els archius prova 1.txt, prova 2.txt i prova 3.txt, s'haurà creat una sessió en el disc que serà llegida per tots els reproductors i que contindrà els archius mencionats. Si en algun moment no es necessita algun dels fichers o es modifica el contingut de la gravació, el programa software crearà una nova sessió, a continuació de l'anterior, a on no apareixeran els archius que no es desige consultar, o es voran les modificacions realisades, és dir, és possible afegir més archius, o inclús llevar alguns que estaven inclosos. En realisar una modificació la sessió anterior no es borrarà, sino que quedarà amagada per la nova sessió donant una sensació de que els archius han segut borrats o modificats, pero en realitat permaneixen en el disc. Òbviament les sessions anteriors, encara que aparentment no apareixen permaneixen en el disc i estan ocupant espai en el mateix, açò vol dir que algun dia ya no serà possible «regrabarlo», modificar els archius que conté, perque s'haurà utilisat tota la capacitat del disc. A diferència dels CD-R, els discs CD-RW sí poden ser borrats, o inclús formateados (permet usar el disc, perdent una part de la seua capacitat, pero permetent gravar en l'archius nous). En el cas d'utilisar un CD-RW quan borrem, ho borrem completament, es poden fer també borrats parcials, que necessiten una major potència del làser per a tornar a gravar-se. Un disc CD-RW es pot utilisar com una memòria USB, en software adequat o un sistema operatiu que soport tal capacitat com les últimes versions de Microsoft Windows, sempre que l'unitat soporte esta característica, es poden manipular fichers com en una memòria USB, en la salvetat de que no es borra, sino que en borrar un archiu este seguix ocupant un espai en el disc, encara que en examinar-ho no aparega dit archiu. Els discs CD-RW necessiten més potència del làser per a poder gravar-se, per esta raó els discs regrabables tenen una velocitat de gravació menor que els discs grabables (tarden més en terminar de gravar-se). Els DVD-RW, DVD+RW, BD-RE, BD-RE DL i BD-RE XL funcionen de manera anàloga, els DVD-RAM també, pero estan dissenyats per a escritura com les memòries USB.

Estàndars

Artícul principal → Rainbow Books.

Una volta resolt el problema d'almagasenar les senyes, queda el d'interpretar-los de forma correcta. Per a això, les empreses creadores del disc compacte varen definir una série d'estàndarts, cada u dels quals reflectia un nivell distint. Cada document va ser encuadernado en un color diferent, donant nom a cada u dels «llibres arcoíris» (Rainbow Books).

Temps d'accés

Per a descriure la calitat d'un CD-ROM este és provablement un dels aspectes més importants. El temps d'accés es pren com la cantitat de temps que li du al dispositiu des de que comença el procés de llectura fins que les senyes comencen a ser llegits. Este paràmetro ve dau per: la latencia, el temps de busca i el temps de canvi de velocitat (en els dispositius CLV). Tinga's en conte que el moviment de busca del cabezal i l'acceleració del disc es realisen al mateix temps, per lo tant no estem parlant de sumar estos components per a obtindre el temps d'accés sino de processos que justifiquen esta mida.

Este paràmetro depén directament de la velocitat de l'unitat de CD-ROM ya que els components d'este també depenen d'ella. La raó per la que el temps d'accés és major en els CD-ROM respecte als discs durs i la memòria flash és la construcció d'estos. La disposició de cilindres dels discs durs reduïx considerablement els temps de busca i el funcionament d'estat sòlit de la memòria flash com l'usada en les memòries USB i els discs d'estat sòlit reduïx encara més este paràmetro. Per la seua banda els CD-ROM no varen anar inicialment ideats per a l'accés aleatori sino per a accés seqüencial dels CD d'àudio. Les senyes es disponen en espiral en la superfície del disc, el funcionament de l'unitat usa components mecànics i el temps de busca és per lo tant molt major.

Una qüestió a tindre en conte és el reclam utilisat en moltes ocasions pels fabricants, és dir, si les taxes d'accés més comuns es troben en els 65 ms, intentaran convéncer-nos de que un CD-ROM la velocitat de la qual d'accés menor és infinitament millor quan la realitat és que la diferència és en la pràctica inapreciable, per supost que quant més ràpit siga un CD-ROM millor, pero cal tindre en conte qué preu estem disposts a pagar per una característica que després no anem a apreciar. Com a comparació els discs durs tenen un temps de busca comuna de 9ms i els discs d'estat sòlit ronden els 0.16ms.

Els primers CD-ROM operaven a la mateixa velocitat que els CD d'àudio estàndar: de 210 a 539 RPM depenent de la posició del cabezal, en lo que s'obtenia una raó de transferència d'1.2Mbps, velocitat en la que es garantisava lo que es coneix com a calitat CD d'àudio. No obstant, en aplicacions d'almagasenament de senyes interessa la major velocitat possible de transferència per a lo que és suficient aumentar la velocitat de rotació del disc. Aixina apareixen els CD-ROM 2X, 4X,.... 52X que simplement multipliquen. la velocitat de transferència.

La majoria dels dispositius de menor velocitat que 12X usen CLV, els més moderns i ràpits, no obstant, opten per l'opció CAV. En usar CAV, la velocitat de transferència de senyes varia segons la posició que ocupen estos en el disc en permanéixer la velocitat angular constant. Un aspecte important en parlar dels CD-ROM de velocitats 12X o majors és, a que nos referim realment quan parlem de velocitat 12X, ya que en este cas no tenim una velocitat de transferència 12 voltes major que la referència i esta ni tan sols és una velocitat constant. Quan es diu que un CD-ROM CAV és 12X volem dir que la velocitat de gir és 12 voltes major en la vora del CD. Aixina un CD-ROM 24X és 24 voltes més ràpit en la vora pero en el mig és un 60 % més llent respecte a la seua velocitat màxima.

Velocitats de transferència comunes per a les unitats CD-ROM

Velocitat de transferència	KB/s	Mbit/s	MB/s	RPM (llectura des de la vora interior cap a l'exterior)
1×	150	1.2288	0.146	200–530
2×	300	2.4576	0.293	400–1,060
4×	600	4.9152	0.586	800–2,120
8×	1,200	9.8304	1.17	1,600–4,240
10×	1,500	12.288	1.46	2,000–5,300
12×	1,800	14.7456	1.76	2,400–6,360
20×	1,200–3,000	fins a 24.576	fins a 2.93	4,000 (CAV)
24×	1,440–3,600	fins a 29.491	fins a 3.51	4,800 (CAV)
32×	1,920–4,800	fins a 39.3216	fins a 4.69	6,400 (CAV)
36×	2,160–5,400	fins a 44.2368	fins a 5.27	7,200 (CAV)
40×	2,400–6,000	fins a 49.152	fins a 5.86	8,000 (CAV)
48×	2,880–7,200	fins a 58.9824	fins a 7.03	9,600 (CAV)
52×	3,120–7,800	fins a 63.8976	fins a 7.62	10,400 (CAV)
56×	3,360–8,400	fins a 68.8128	fins a 8.20	11,200 (CAV)
72×	6,750–10,800	fins a 88.4736	fins a 10.5	2,700 (rajos múltiples)

Temps de busca

El temps de busca es referix a l'hora que du moure el cabezal de llectura fins a la posició del disc en la que estan les senyes. Solament té sentit parlar d'esta magnitut en mija ya que no és lo mateix alcançar una senya que està prop de la vora que un atre que està prop del centre. Esta magnitut forma part del temps d'accés que és una senya molt més significativa. El temps de busca té interés per a entendre els components del temps d'accés pero no tant com a magnitut en sí.

Temps de canvi de velocitat

En els CD-ROM de velocitat llineal constant (CLV), la velocitat de gir del motor dependrà de la posició que el cabezal de llectura ocupe en el disc, més ràpit quant més prop del centre. Açò implica un temps d'adaptació per a que este motor prenga la velocitat adequada una volta que coneix el punt en el que es troben les senyes. Açò se sol conseguir per mig d'un microcontrolador que relaciona la posició de les senyes en la velocitat de rotació.

En els CD-ROM CAV no té sentit esta mida ya que la velocitat de rotació és sempre la mateixa, aixina que la velocitat d'accés es vorà beneficiada per esta característica i serà alguna cosa menor; no obstant, es deu tindre en conte que ya que els fabricants indiquen la velocitat màxima per als CD-ROM CAV i esta velocitat és variable, un CD-ROM CLV és molt més ràpit que un atre de la mateixa velocitat CAV quant més prop del centre del disc.

Caché

La majoria dels CD-ROM solen incloure una menuda caché la missió del qual és reduir el número d'accessos físics al disc. Quan s'accedix a una senya en el disc este es grava en la caché de manera que si tornem a accedir a ell, este es prendrà directament d'esta memòria evitant el llent accés al disc. Per supost, quant major siga la caché major serà la velocitat de l'unitat pero tampoc hi ha massa diferència de velocitat entre distintes unitats. Per este motiu ya que esta memòria solament nos evita l'accés a les senyes més recents que són els que van substituint dins de la caché als que duen més temps i donada la característica, sobre volum d'informació, de les aplicacions multimèdia res nos evita el tindre que accedir al dispositiu. Est és un dels paràmetros determinants de la velocitat d'este dispositiu. Òbviament, quant més caché tingam millor, pero tenint en conte el preu que estem disposts a pagar per ella.

Proteccions contra còpies

Salve per una indicació que evita les còpies en un subcódigo, el disc compacte no posseïx cap sistema de gestió digital de drets. Des de l'any 2001 han aparegut intents per introduir esquemes de gestió digital de drets en els discs compactes CD-DONA per a obstaculisar o impedir certes operacions com la còpia en un atre disc compacte o la còpia cap a l'almagasenament del equip. No obstant existixen reportes que indiquen que estos sistemes introduïxen problemes en la llectura de senyes, especialment en varis llectors que funcionen de manera molt similar als llectors CD-ROM dels equips, aixina com la creació de vulnerabilitats de seguritat en els equips. La companyia Philips ha declarat que les discográfica que ampren estos esquemes de gestió digital de drets no tenen el dret d'usar el logotip "Compact Disc Digital Àudio" degut a que incomplixen l'estàndart del Llibre Rojo. Hui en dia estos sistemes de gestió de drets d'autor han segut abandonats. En el cas dels CD-ROM, s'ampren els sistemes de gestió digital de drets de les seues respectives aplicacions.

Tipos de discs compactes

• CD-A
• CD-ROM
• CD-R
• CD-RW
• CD+G
• DualDisc
• Mini-CD
• VCD
• MMCD

Contes i preservació dels discs compactes

Les reaccions químiques entre els seus components, ademés de la calor i el maltracte, poden destruir les senyes digitals. Per lo tant, cal revisar periòdicament l'informació per a detectar les falles. Per a previndre la deterioració primerenca dels compactes, solament cal tractar-los be. Els CD-R, basats en tintures orgàniques, són més peridors i volàtils que els compactes i els CD-ROM. Un CD-RW té una vida estimada de 22 anys per lo que no es recomana per a almagasenar a llarc determini mentres que el CD-R estima una vida major a 30 anys. Cal verificar la còpia de seguritat cada 2 anys o menys. És convenient, la pràctica de fer doble còpia de totes les senyes i respalar l'informació cada dos anys. Les següents són algunes recomanacions per a l'adquisició i preservació de discs compactes gravats i en blanc:

• Adquirir CD de bona calitat de fabricants i proveïdors confiables. En cas de dubte, poden ser provats en discs de vàries marques i quedar-se en les que tinguen millor eixercite aixina com revisar les resenyes en les tendes en llínea.

• No tocar els CD en els dits en l'àrea de senyes, sino per les vores o per la seua etiqueta impresa. En cas de brutea netejar la superfície en una solució d'aigua i detergent suau.
• No expondre els CD a la pols, a la calor excessiva ni per temps llarcs a la llum solar directa o artificial. Deuen guardar-se en el seu respectiu estuche o empaque lo més immediat possible.
• No colocar adhesius en la superfície del CD.
• No guardar CD junts de diferents tamanys.
• Almagasenar els CD en ambients a temperatura constant. Si es guarden per llarc temps, deuen ser guardats en un ambient fresc i obscur.
• Evitar almagasenar els CD en ambients d'humitat molt elevada, ya que poden formar-se fongos en els seus fongues protectores.
• En cas d'aplicar una neteja ràpida a la cara de senyes, deu fer-se del centre del CD cap a fòra. Mai netejar movent en círculs, puix les ralles de desgast que poden produir-se tenen més possibilitats d'estropejar el procés de llectura.
• En marcar-los o escriure sobre ells, usar un rotulador de punta suau. Els objectes puntaguts poden danyar les senyes.
• No expondre els CD a l'aigua, a les caigudes ni als colps.

Vore també

• Blu-ray
• CD-A
• CD-ROM
• CED
• Digibook
• Digipak
• Disc òptic
• DualDisc
• DVD
• HD DVD
• Història dels mijos d'almagasenament òptic
• Història del registre del sò
• Jewel case
• Llibres de Colors
• Minidisc
• Radiodifusió d'àudio digital
• SHM-CD
• Super Àudio CD

Enllaços externs

Commons

• Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Disc compacte.
• The Compact Disc Story, per Kees Immink
• Explicació clara en ilustracions (anglés)
• Funcionament dels Sistemes d'Àudio CD