CD is een digitale optische schijf voor het opslaan van gegevens in een formaat dat gezamenlijk is ontwikkeld door Philips en Sony en dat in 1982 werd uitgebracht. Het werd oorspronkelijk ontwikkeld voor het opslaan en afspelen van audio-opnames, maar werd later aangepast om verschillende gegevens op te nemen. Verscheidene andere formaten zijn hiervan afgeleiden geworden, waaronder eenmalig opgenomen audio en gegevensopslag (CD), herschrijfbare media (RW), videodisc (VCD), supervideodisc (of SVCD), PictureCD, enz. Eerste commercieel verkrijgbare CDP -101 audio-cd-speler werd uitgebracht in oktober 1982 in Japan.
Standaard-cd's hebben een diameter van 120 mm en kunnen tot ongeveer 80 minuten ongecomprimeerde audio of ongeveer 700 MB aan gegevens bevatten. De mini-cd is er in verschillende diameters (variërend van 60 tot 80 millimeter). Ze worden soms gebruikt voor cd-singles omdat ze tot 24 minuten audio kunnen bevatten, of voor opnamestuurprogramma's.
Ontwikkeling van populariteit
Toen de technologie in 1982 werd geïntroduceerd, kon een cd veel meer gegevens opslaan dan een harde schijf op een persoonlijkecomputer, die meestal niet groter is dan 10 MB. Tegen 2010 boden harde schijven gewoonlijk evenveel opslagruimte als duizend cd's, terwijl hun prijzen tot een laag niveau waren gedaald. In 2004 werden wereldwijd ongeveer 30 miljard exemplaren van audio-cd's, cd-roms en cd-r's verkocht. In 2007 waren er wereldwijd 200 miljard cd's verkocht.
Sinds het begin van de jaren 2000 zijn cd's steeds vaker vervangen door andere vormen van digitale opslag en distributie, met als resultaat dat hun aantal in 2010 met ongeveer 50% was gedaald ten opzichte van hun hoogtepunt, maar ze bleven een van de belangrijkste media in de muziekindustrie.industrie.
Geschiedenis van het uiterlijk
De Amerikaanse uitvinder James Russell wordt gecrediteerd met het uitvinden van het eerste systeem voor het opnemen van digitale informatie op optische transparante film die licht uitstra alt vanwege het hoge vermogen van halogeenlampen. Zijn patent werd voor het eerst geregistreerd in 1966. Na een rechtszaak hebben Sony en Philips in de jaren tachtig de patenten van Russell in licentie gegeven.
De cd is een product van de evolutie van laserschijven. Dit is een technologie die gebruikmaakt van een gefocusseerde laserstraal om de hoge informatiedichtheid te bieden die nodig is voor digitale audio van hoge kwaliteit. Prototypes werden eind jaren zeventig onafhankelijk van elkaar ontwikkeld door Philips en Sony. In 1979 werd een gezamenlijke werkgroep van ingenieurs gevormd om nieuwe digitale media uit te vinden. Na een jaar van experimenteren en discussiëren,Het Book of Audio Standards werd gepubliceerd in 1980. Na de eerste commerciële release in 1982 werden cd's en aanverwante spelers enorm populair. Ondanks de hoge kosten werden in 1983 en 1984 alleen al in de VS meer dan 400.000 exemplaren verkocht. In 1988 overtrof de verkoop de vraag naar vinylplaten en tegen 1992 de audiocassettes. Dit succes bij het verspreiden van cd-technologie is het resultaat van een nauwe samenwerking tussen Philips en Sony, die overeenstemming hebben bereikt en compatibele hardware hebben ontwikkeld. Dankzij het uniforme cd-ontwerp konden consumenten een platenspeler of speler van elk bedrijf kopen.
Hoe is de technologie geëvolueerd?
Aanvankelijk werd aangenomen dat de cd de opvolger is van de vinylplaat voor het afspelen van muziek, en niet een opslagmedium. Sinds de introductie als muziekformaat zijn cd's echter omarmd door andere toepassingen.
In 1983 werden de eerste experimenten met een uitwisbare cd gedaan. In juni 1985 werd voor het eerst cd's gelezen op een computer en in 1990 verschenen herbruikbare herschrijfbare schijven in de verkoop. Ze zijn een nieuw alternatief geworden voor tape voor het opnemen van muziek en het kopiëren van muziekalbums zonder gebreken vanwege de compressie die wordt gebruikt in andere digitale opnamemethoden. Muziek-cd's leken dus de handigste media in vergelijking met banden en platen.
Tegen het begin van de jaren 2000 hadden cd-spelers grotendeels de bandrecorders vervangen,evenals radio's als standaarduitrusting in nieuwe voertuigen.
Ondertussen begon de verkoop van cd's in de jaren 2000 te dalen met de daaropvolgende toename van de distributie van bestanden in gecomprimeerde audioformaten (zoals MP3). Tussen 2000 en 2008 daalde de cd-verkoop bijvoorbeeld, ondanks een algemene stijging van de muziekverkoop, met in totaal 20%. Ondanks de snelle daling van de vraag in vergelijking met voorgaande jaren, bleef de technologie enige tijd overeind.
CD-structuur
Elke CD is 1,2 mm dik en gemaakt van polycarbonaat plastic. Elke dergelijke drager weegt 15-20 gram. De structuur wordt gedefinieerd vanuit het centrum naar buiten, de elementen zijn:
- centrum van spilgat (15 mm);
- eerste overgangszone (klemring);
- klembeugel;
- tweede overgangszone (spiegelstreep);
- softwaregebied (van 25 tot 58 mm);
- rim.
Een dunne laag aluminium of minder vaak goud wordt op het oppervlak van de schijf aangebracht, waardoor deze reflecterend wordt. Het metaal wordt beschermd door een laklaag, die meestal direct op de reflecterende laag wordt aangebracht. Het label wordt bovenop de vernis gedrukt, meestal door zeefdruk of offsetdruk.
CD-gegevens worden weergegeven als kleine inkepingen, bekend als "sporen", gecodeerd in spiraalvormige sporen die bovenop de polycarbonaatlaag worden weergegeven. Het cd-spelermechanisme laat de schijf per scan draaien met een snelheid van 1,2 tot 1,4 m/s (constante lineaire snelheid), wat overeenkomt met ongeveer 500 rpm aan de binnenkant van de schijf, enongeveer 200 tpm - aan de buitenkant. Een schijf die van begin tot eind wordt afgespeeld, vertraagt tijdens het afspelen.
Hoe worden gegevens afgespeeld?
De programmazone heeft een oppervlakte van ongeveer 86,05 cm2, en de lengte van de geregistreerde spiraal is 5,38 km. Bij een scansnelheid van 1,2 m/s is de afspeeltijd 74 minuten, ofwel 650 MB aan data per cd-rom. Een iets dichtere gegevensschijf kan door de meeste spelers worden afgespeeld (hoewel sommige oudere modellen dit formaat niet ondersteunen).
Een cd wordt gelezen met behulp van een infrarood halfgeleiderlaser die in een cd-speler wordt geplaatst door een laag polycarbonaat. Een hoogteverandering tussen sporen resulteert in een verschil in lichtreflectie. Door de intensiteit van de verandering van de fotodiode te meten, kunnen de gegevens van de media worden gelezen.
Het verschil tussen tracks vertegenwoordigt niet direct nullen en enen in binaire gegevens. In plaats daarvan wordt een codering gebruikt die uitgaat van een niet-terugkeer naar nul. Deze coderingsmethode was oorspronkelijk bedoeld voor audio-cd's, maar is sindsdien de standaard geworden voor bijna alle formaten.
Mediafunctie
CD's zijn gevoelig voor beschadiging tijdens hantering en gebruik. De tracks bevinden zich veel dichter bij de labelkant van de schijf en daarom hebben defecten en verontreinigingen aan de transparante kant geen invloed op het afspelen. Daarom hebben cd's meer kans op schade aan de labelzijde. krassen opde transparante zijde kan hersteld worden door ze te vullen met een gelijkaardige refractieve kunststof of door ze voorzichtig te polijsten. De randen van de schijf zijn soms niet volledig afgedicht, waardoor gassen en vloeistoffen de metalen reflecterende laag kunnen beschadigen en/of het vermogen van de laser om de inhoud van de sporen te reproduceren kunnen verstoren. De digitale gegevens op een cd worden opgeslagen en afgespeeld van het midden tot aan de rand.
Welke cd's waren te koop?
Standaard-cd's zijn verkrijgbaar in twee formaten. Veruit de meest voorkomende media hebben een diameter van 120 millimeter, een audiocapaciteit van 74 of 80 minuten en een datacapaciteit van 650 of 700 MB. Er zijn ook schijven met een diameter van 80 mm, die tot 24 minuten muziek of 210 MB data kunnen bevatten.
Het logische formaat van een audio-cd (officieel Digital Audio of CD-DA) wordt beschreven in een document dat in 1980 is uitgebracht door de makers van het formaat, Sony en Philips. Het is een tweekanaals 16-bits codering met een frequentie van 44,1 kHz. Vierkanaals audio zou een geldige variant van dit formaat zijn, maar werd nooit in de praktijk gebracht. Dit zijn de standaard muziek-cd's die het meest op de markt te vinden zijn.
CD+text is een audio-cd-extensie waarmee u extra tekstinformatie kunt opslaan (zoals albumtitel, nummers, artiestnaam), maar de media worden gebrand volgens de audio-cd-normen. De informatie wordt opgeslagen in dat gebied van de schijf waar ongeveer vijf kilobytes vrije ruimte is, of in de trackcode, die kan worden opgeslagenongeveer 31 MB extra.
CD+graphics is een speciale audio-cd die naast audio ook grafische gegevens bevat. Dit medium kan worden afgespeeld op een normale speler, maar wanneer het wordt afgespeeld op een speciaal CD+G-apparaat, kan het beelden uitvoeren. In de regel wordt zo'n speler aangesloten op een tv of weergegeven op een computerscherm. Deze afbeeldingen worden bijna altijd gebruikt om songteksten op het scherm weer te geven voor karaoke.
CD+Advanced Graphics (ook bekend als CD+EG) is een verbeterde versie van de grafische data-cd. Net als CD+G gebruikt CD+EG de basisfuncties van een CD-ROM om naast de muziek die wordt afgespeeld ook tekst en video-informatie weer te geven. Dit zijn computer-cd's die zijn ontworpen om met de monitor te worden afgespeeld.
SACD-formaat
Super Audio CD (SACD) is een alleen-lezen audioformaat met hoge resolutie. Deze optische schijven zijn ontworpen om high-fidelity digitale audioweergave te bieden. Het formaat werd in 1999 geïntroduceerd en werd ontwikkeld door Sony en Philips. SACD's begonnen te verschijnen op dvd-audioformaten, maar vervingen de standaard audio-cd's niet.
Onder de aanduiding SACD zijn er ook hybride schijven die SACD en een audiostream bevatten, evenals een standaard CD-audiolaag die op standaard CD-spelers kan worden afgespeeld. Dit is gedaan om ervoor te zorgen datcompatibiliteit.
Andere formaten
De eerste jaren van zijn bestaan was de cd een medium dat uitsluitend voor audio werd gebruikt. In 1988 werd deze standaard echter gedefinieerd als niet-vluchtige optische opslagapparaten. Er waren dus cd's met programma's, video's enzovoort. Afzonderlijk is het de moeite waard om de volgende typen te benadrukken.
Video-cd (VCD) is een standaard digitaal formaat voor het opslaan van video's. Deze media kunnen worden afgespeeld op speciale VCD-spelers, de meeste moderne dvd-spelers, personal computers en sommige gameconsoles.
Over het algemeen zou de beeldkwaliteit vergelijkbaar moeten zijn met VHS-video. Slecht gecomprimeerde VCD-video kan soms van lagere kwaliteit zijn, maar dit formaat houdt informatie in brokken vast in plaats van analoge ruis op te hopen die bij elk gebruik erger wordt (vergeleken met bandopname).
Super Video CD (Super Video Compact Disc of SVCD) is een indeling die wordt gebruikt om video's op standaard-cd's op te slaan. SVCD is bedoeld als opvolger van VCD en als alternatief voor DVD-Video. Volgens zijn kenmerken bevindt het zich ergens tussen de bovenstaande formaten, zowel wat betreft technische mogelijkheden als beeldkwaliteit.
Een cd-r-schijf kan maximaal 60 minuten SVCD-video van standaardkwaliteit bevatten. Hoewel er geen specifieke limiet is voor de lengte van SVCD-video's, moet de bitsnelheid en dus de kwaliteit worden verlaagd om zeer langeverslagen. Om deze reden is het problematisch om meer dan 100 minuten video op één SVCD te passen zonder significant kwaliteitsverlies, en veel hardwarespelers kunnen geen gegevens afspelen met snelheden lager dan 300-600 kilobits per seconde.
Wegwerp- en herbruikbare media
CD-R-opnamen zijn bedoeld voor permanent gebruik. Na verloop van tijd kunnen de fysieke kenmerken van de media veranderen, waardoor leesfouten en gegevensverlies ontstaan totdat de lezer ze kan herstellen met behulp van foutcorrectietechnieken. Hun levensduur varieert van 20 tot 100 jaar, afhankelijk van de kwaliteit, de opname zelf en de bewaarcondities van de cd. Tests hebben echter herhaaldelijk een achteruitgang van de kwaliteit van de meeste schijven aangetoond na ongeveer 18 maanden onder normale opslagomstandigheden en regelmatig gebruik.
CD-RW is een opneembaar medium dat een metaallegering gebruikt in plaats van kleurstoffen. De schrijflaser wordt in dit geval gebruikt om op te warmen en de eigenschappen van de legering te veranderen en daarmee de reflectiviteit te veranderen. CD-RW heeft om deze reden een minder reflecterend oppervlak. Dit type cd kan meerdere keren worden opgenomen. Maar vanwege het verschil in formaat kunnen niet alle spelers gegevens van dergelijke media lezen.
