CD如何工作|事情怎兴发首页x么样

您是否曾经想过紧凑的光盘是如何工作的？威廉·怀特赫斯特 /盖蒂图像

CD和DVD这些天无处不在。无论它们是用来保存音乐，数据还是计算机软件，它们都已成为可靠包装中大量信息的标准媒介。紧凑型光盘非常容易且便宜，可以生产美国在线每年派出数百万美元的碟片来吸引新用户。而且，如果您有计算机和CD-R驱动器，则可以创建自己的CD，包括所需的任何信息。

在本文中，我们将研究CD和CD驱动器的工作原理。我们还将研究CD的不同形式，以及该技术的未来。

内容

了解CD：材料

如所讨论的模拟和数字录音如何工作，CD最多可以存储74分钟的音乐，因此必须存储在CD上的数字数据的总量为：

44,100样品/频道/第二个x 2字节/样本x 2通道x 74分钟x 60秒/分钟= 783,216,000字节

要将超过783兆字节（MB）放入直径仅4.8英寸（12厘米）的光盘上，要求单个字节非常小。通过检查CD的物理构造，您可以开始了解这些字节的较小。

CD是一块相当简单的塑料，约有四分之四（4/100）厚的塑料。大多数CD包括注入透明的聚碳酸酯塑料。在制造过程中，这种塑料的微观颠簸印象深刻，以单个，连续的，极为长的数据轨迹排列。我们将稍后回到颠簸。一旦形成了透明的聚碳酸酯，就会将薄的反光铝层溅射到圆盘上，覆盖凸起。然后将薄薄的丙烯酸层喷在铝上以保护它。然后将标签打印到丙烯酸上。完整CD的横截面（不扩展）看起来像这样：

了解CD：螺旋形

CD具有单个数据的螺旋轨道，从圆盘的内部圆形到外部。螺旋轨道从中心开始的事实意味着，如果需要，CD可以小于4.8英寸（12厘米），实际上，现在有塑料棒球卡和名片可以放入CD播放器中。CD名片在切断螺旋形的卡片大小和形状之前，持有约2 MB的数据。

右边的图片甚至没有开始给您留下深刻的印象，这是数据轨道的难以置信 - 大约0.5微米宽，1.6微米将一个轨道与下一个轨道分开。（微米是三分之一米的。）颠簸甚至更小...

了解CD：颠簸

构成轨道的细长凸起宽度为0.5微米，至少为0.83微米，高125纳米。（纳米分子是十亿米。）通过颠簸的聚碳酸酯层看，它们看起来像这样：

您通常会在CD上而不是颠簸上阅读有关“凹坑”的信息。它们在铝制侧面出现，但在激光读取的一侧，它们是颠簸。

令人难以置信的小尺寸的颠簸尺寸使CD上的螺旋轨道极长。如果您可以将数据轨道从CD上抬起并将其延伸到直线，则它的宽度为0.5微米，将近3.5英里（5 km）！

要阅读这个小的东西，您需要一种非常精确的圆盘阅读机制。让我们看看这一点。

CD播放器组件

CD播放器的工作是查找和读取存储的数据作为CD上的颠簸。考虑到颠簸的小小，CD播放器是一件异常精确的设备。驱动器由三个基本组成部分组成：

一种驱动电动机旋转光盘。该驱动电动机得到精确控制，可根据读取哪个轨道旋转200至500 rpm。
一种激光和镜头系统专注于并阅读颠簸。
一种跟踪机制移动激光组件，以便激光器的光束可以跟随螺旋轨道。跟踪系统必须能够以微米的分辨率移动激光器。

CD播放器的工作：激光焦点

在CD播放器内部，将数据形成可理解的数据块并将其发送到DAC（如果是音频CD）或计算机（如果是的，则将其发送到DAC）（如果是a的，则是光盘驱动器）。

CD播放器的基本工作是将激光重点放在颠簸的轨道上。激光束穿过聚碳酸酯层，反射铝层，并击中光电设备，该设备检测光。颠簸反映光的反射不同于“土地”（铝层的其余部分），而光电传感器检测到反射率的变化。驱动器中的电子设备解释了反射率的变化，以便阅读位弥补了字节。

CD播放器的工作：跟踪

最困难的部分是将激光束保持在数据轨道上。这个居中是跟踪系统。播放CD的跟踪系统必须不断将激光器向外移出。当激光从圆盘的中心向外移动时，凸起移动速度更快 - 发生这种情况是因为线性或切向颠簸的速度等于半径倍磁盘旋转的速度（rpm））。因此，随着激光向外移动，主轴电机必须降低CD的速度。这样，颠簸以恒定的速度越过激光器，并且数据以恒定的速度从光盘中脱离。

CD编码问题

如果您有CD-R驱动器，并且想制作自己的音频CD或CD-ROM，那么您对您有利的伟大事情之一就是软件可以为您处理所有详细信息。您可以对您的软件说：“请将这些歌曲存储在此CD上”或“请将这些数据文件存储在此CD-ROM上”，其余的软件将完成。因此，您无需了解CD数据格式即可创建自己的CD。但是，CD数据格式是复杂且有趣的，所以无论如何，让我们进入它。

要了解数据如何存储在CD上，您需要了解数据编码方法的设计人员试图处理的所有不同条件。这是一个相当完整的列表：

因为激光正在使用颠簸跟踪数据的螺旋，在数据轨道中没有凸点的情况下，无法存在扩展的间隙。为了解决此问题，数据是使用EFM（八四个调制）编码的。在EFM中，将8位字节转换为14位，EFM保证其中一些位将是1位。
由于激光希望能够在歌曲之间移动，因此需要将数据编码到音乐中，告诉驱动器上的“位置”。使用所谓的问题解决了这个问题子代码数据。子代码数据可以编码激光器在轨道中的绝对和相对位置，还可以编码诸如歌曲标题之类的内容。
因为激光可能会误读颠簸，所以需要错误纠正代码处理单位错误。为了解决此问题，添加了额外的数据位，以允许驱动器检测单位错误并纠正它们。
由于CD上的划痕或斑点可能会导致整个字节被误读（称为突发错误），因此驱动器需要能够从此类事件中恢复。这个问题实际上解决了交错光盘上的数据，以便将其非序列存储在光盘的一个电路之一周围。该驱动器实际上一次读取数据革命，并不进行互化以播放数据。
如果有几个字节误读音乐，那么最糟糕的事情是在播放过程中有点绒毛。但是，当数据存储在CD上时，任何数据误差都是灾难性的。因此，将数据存储在CD-ROM上时，将使用其他误差校正代码。

CD数据格式

有几种不同的格式用于将数据存储在CD上，其中一些广泛使用和一些久经考验。最常见的两个是CD-DA（音频）和光盘（计算机数据）。

最初出版：2000年4月1日

紧凑型光盘常见问题解答

紧凑光盘的用途是什么？

紧凑型光盘或CD是由塑料制成的光盘，用于存储视频，音频和文本文件等数据。紧凑型光盘更换了软盘，因为它们更有效地使用并可以存储更多数据。

CD何时更换盒式盒式盒式盒式盒式磁带？

CD从1991年开始取代了录音带。到2010年代后期，CD正在出路，取而代之的是流媒体音乐和数字下载。

DVD代表什么？

DVD代表数字多功能盘或数字视频光盘。

DVD是否停产？

流服务已经几乎替换了包括DVD在内的光盘。流媒体行业的增长将使DVD在将来更加过时。

如果没有CD播放器，我该如何播放CD？

您可以将CD复制到MP3文件并将其移至USB驱动器。或将USB电缆连接到您的外部USB设备，另一端连接到汽车中的USB端口。您还可以使用个人计算机或音乐系统，还具有CD播放器。