CD یک دیسک نوری دیجیتال برای ذخیره داده ها در قالبی است که به طور مشترک توسط فیلیپس و سونی توسعه یافته است که در سال 1982 منتشر شد. در ابتدا برای ذخیره و پخش صداهای ضبط شده ساخته شد، اما بعداً برای ضبط داده های مختلف اقتباس شد. چندین فرمت دیگر مشتق از آنها شده اند، از جمله یکبار ضبط صدا و ذخیره داده (CD)، رسانه قابل بازنویسی (RW)، دیسک ویدیویی (VCD)، دیسک فوق العاده ویدیویی (یا SVCD)، PictureCD، و غیره. پخش کننده سی دی صوتی -101 در اکتبر 1982 در ژاپن منتشر شد.
سی دی های استاندارد ۱۲۰ میلی متر قطر دارند و می توانند تا حدود ۸۰ دقیقه صدای فشرده نشده یا حدود ۷۰۰ مگابایت داده را در خود نگه دارند. مینی سی دی در قطرهای مختلف (از 60 تا 80 میلی متر) عرضه می شود. آنها گاهی اوقات برای تک آهنگ های سی دی استفاده می شوند زیرا می توانند تا 24 دقیقه صدا را نگه دارند یا برای ضبط درایورها.
توسعه محبوبیت
در زمان معرفی این فناوری، در سال 1982، یک سی دی می توانست اطلاعات بسیار بیشتری نسبت به هارد دیسک روی یک دیسک شخصی ذخیره کند.کامپیوتر، که معمولاً بزرگتر از 10 مگابایت نیست. تا سال 2010، هارد دیسک ها معمولاً فضای ذخیره سازی به اندازه هزار سی دی ارائه می کردند، در حالی که قیمت آنها به سطح پایینی کاهش یافته بود. در سال 2004، سی دی های صوتی، سی دی رام ها و سی دی آر ها حدود 30 میلیارد نسخه در سراسر جهان فروختند. تا سال 2007، 200 میلیارد سی دی در سراسر جهان فروخته شد.
از اوایل دهه 2000، سی دی ها به طور فزاینده ای با اشکال دیگر ذخیره سازی و توزیع دیجیتال جایگزین شده اند، در نتیجه تا سال 2010 تعداد آنها حدود 50 درصد از اوج خود کاهش یافته است، اما آنها یکی از رسانه های اصلی باقی مانده اند. در صنعت موسیقی. صنعت.
تاریخچه ظاهر
مخترع آمریکایی جیمز راسل با اختراع اولین سیستم برای ثبت اطلاعات دیجیتالی روی فیلم شفاف نوری که به دلیل قدرت بالای لامپ های هالوژن نور ساطع می کند، اعتبار دارد. حق اختراع او برای اولین بار در سال 1966 به ثبت رسید. پس از طرح دعوی قضایی، سونی و فیلیپس مجوز ثبت اختراعات راسل را در دهه 1980 صادر کردند.
سی دی محصول تکامل دیسک های لیزری است. این یک فناوری است که از یک پرتو لیزر متمرکز برای ارائه چگالی اطلاعات بالای مورد نیاز برای صدای دیجیتال با کیفیت بالا استفاده می کند. نمونه های اولیه توسط فیلیپس و سونی به طور مستقل در اواخر دهه 1970 توسعه یافتند. در سال 1979، یک کارگروه مشترک مهندسین برای اختراع رسانه های دیجیتال جدید تشکیل شد. پس از یک سال آزمایش و بحث،کتاب استانداردهای صوتی در سال 1980 منتشر شد. پس از اولین انتشار تجاری در سال 1982، سی‌دی‌ها و پخش‌کننده‌های مرتبط بسیار محبوب شدند. با وجود هزینه بالا، بیش از 400000 دستگاه تنها در ایالات متحده در سال های 1983 و 1984 فروخته شد. در سال 1988، فروش از تقاضا برای صفحات وینیل و در سال 1992، کاست های صوتی پیشی گرفت. این موفقیت در گسترش فناوری CD نتیجه همکاری نزدیک فیلیپس و سونی است که توافق کردند و سخت افزار سازگار را توسعه دادند. طراحی یکپارچه سی دی به مصرف کنندگان این امکان را می داد که از هر شرکتی یک صفحه گردان یا پخش کننده بخرند.
تکنولوژی چگونه تکامل یافت؟
در ابتدا، اعتقاد بر این بود که سی دی جانشین صفحه وینیل برای پخش موسیقی است و نه یک رسانه ذخیره سازی. با این حال، از زمان معرفی آن به عنوان یک فرمت موسیقی، سی‌دی‌ها توسط برنامه‌های کاربردی دیگر مورد استقبال قرار گرفته‌اند.
در سال 1983، اولین آزمایشات با یک سی دی قابل پاک کردن انجام شد. در ژوئن 1985، برای اولین بار، خواندن سی دی بر روی کامپیوتر انجام شد و در سال 1990، دیسک های قابل استفاده مجدد قابل استفاده مجدد در فروش ظاهر شد. آنها به دلیل فشرده سازی مورد استفاده در سایر روش های ضبط دیجیتال، جایگزین جدیدی برای نوار برای ضبط موسیقی و کپی آلبوم های موسیقی بدون نقص شده اند. بنابراین، سی دی های موسیقی در مقایسه با نوارها و ضبط ها راحت ترین رسانه به نظر می رسید.
در اوایل دهه 2000، پخش کننده های سی دی تا حد زیادی جایگزین ضبط صوت شدند.و همچنین رادیوها به عنوان تجهیزات استاندارد در وسایل نقلیه جدید.
در همین حال، با افزایش بعدی توزیع فایل ها در فرمت های صوتی فشرده (مانند MP3)، فروش سی دی در دهه 2000 شروع به کاهش کرد. برای مثال، بین سال‌های 2000 تا 2008، با وجود افزایش کلی در فروش موسیقی، فروش سی‌دی به طور کلی 20 درصد کاهش یافت. علیرغم کاهش سریع تقاضا نسبت به سال های گذشته، این فناوری برای مدتی سرپا باقی ماند.
ساختار CD
هر سی دی 1.2 میلی متر ضخامت دارد و از پلاستیک پلی کربنات ساخته شده است. وزن هر یک از این حامل ها 15-20 گرم است. ساختار آن از مرکز به بیرون تعریف شده است، عناصر آن عبارتند از:
- مرکز سوراخ دوک (15mm)؛
- منطقه انتقال اول (حلقه بستن)؛
- براکت بستن؛
- منطقه انتقال دوم (نوار آینه);
- منطقه نرم افزار (از 25 تا 58 میلی متر)؛
- ریم.
یک لایه نازک از آلومینیوم یا کمتر طلا بر روی سطح دیسک اعمال می شود و باعث انعکاس آن می شود. فلز توسط یک لایه لاک محافظت می شود که معمولاً مستقیماً روی لایه بازتابنده اعمال می شود. برچسب روی لاک معمولاً با چاپ سیلک یا افست چاپ می شود.
داده‌های CDبه‌عنوان تورفتگی‌های کوچک، معروف به «آهنگ»، نمایش داده می‌شوند که در ردپای مارپیچی که در بالای لایه پلی کربنات نمایش داده می‌شوند، کدگذاری می‌شوند. مکانیسم پخش سی دی دیسک را در هر اسکن با سرعت 1.2 تا 1.4 متر بر ثانیه (سرعت خطی ثابت) می چرخاند که معادل تقریباً 500 دور در دقیقه در داخل دیسک است.حدود 200 دور در دقیقه - در خارج. دیسکی که از ابتدا تا انتها پخش می شود در حین پخش کند می شود.
داده چگونه پخش می شود؟
منطقه برنامه تقریباً 86.05 سانتی متر مساحت دارد2، و طول مارپیچ ثبت شده 5.38 کیلومتر است. در سرعت اسکن 1.2 متر بر ثانیه، زمان پخش 74 دقیقه یا 650 مگابایت داده در هر CD-ROM است. یک دیسک داده کمی متراکم تر توسط اکثر پخش کننده ها قابل پخش است (اگرچه برخی از مدل های قدیمی از این فرمت پشتیبانی نمی کنند).
یک سی دی با استفاده از لیزر نیمه هادی مادون قرمز که در داخل یک پخش کننده سی دی از طریق لایه ای از پلی کربنات قرار می گیرد خوانده می شود. تغییر ارتفاع بین مسیرها منجر به تفاوت در بازتاب نور می شود. با اندازه گیری شدت تغییر از دیود نوری است که می توان داده ها را از رسانه خواند.
تفاوت بین آهنگ‌ها مستقیماً صفر و یک را در داده‌های باینری نشان نمی‌دهد. در عوض، رمزگذاری استفاده می شود که عدم بازگشت به صفر را فرض می کند. این روش رمزگذاری در ابتدا برای سی دی های صوتی در نظر گرفته شده بود، اما از آن زمان به استاندارد تقریباً همه فرمت ها تبدیل شده است.
ویژگی رسانه
سی دی ها در حین جابجایی و استفاده مستعد آسیب هستند. تراک‌ها بسیار نزدیک‌تر به سمت برچسب دیسک قرار دارند و به همین دلیل عیوب و آلاینده‌های سمت شفاف روی پخش تأثیری نمی‌گذارند. بنابراین، سی دی ها بیشتر احتمال دارد که در سمت برچسب آسیب ببینند. خراش بر رویقسمت شفاف را می توان با پر کردن آنها با پلاستیک انکساری مشابه یا با پرداخت دقیق آنها بازسازی کرد. لبه‌های دیسک گاهی کاملاً مهر و موم نمی‌شوند و به گازها و مایعات اجازه می‌دهند به لایه بازتابنده فلزی آسیب برسانند و/یا در توانایی لیزر برای بازتولید محتویات مسیرها اختلال ایجاد کنند. داده های دیجیتال روی یک سی دی از مرکز تا لبه ذخیره و پخش می شود.
کدام سی‌دی برای فروش موجود بود؟
سی دی های استاندارد در دو اندازه موجود هستند. تا به حال رایج ترین رسانه قطر 120 میلی متر، با ظرفیت صوتی 74 یا 80 دقیقه و ظرفیت داده 650 یا 700 مگابایت است. دیسک‌هایی با قطر 80 میلی‌متر نیز وجود دارد که می‌توانند تا 24 دقیقه موسیقی یا 210 مگابایت داده را در خود نگه دارند.
فرمت منطقی یک CD صوتی (رسماً Digital Audio یا CD-DA) در سندی که در سال 1980 توسط سازندگان این فرمت، سونی و فیلیپس منتشر شد، توضیح داده شده است. این یک کدگذاری 16 بیتی دو کاناله با فرکانس 44.1 کیلوهرتز است. قرار بود صدای چهار کاناله یک نوع معتبر از این قالب باشد، اما هرگز عملی نشد. اینها سی دی های موسیقی استانداردی هستند که بیشتر در بازار یافت می شوند.
CD+text یک پسوند CD صوتی است که به شما امکان می دهد اطلاعات متنی اضافی (مانند عنوان آلبوم، آهنگ ها، نام هنرمند) را ذخیره کنید، اما رسانه طبق استانداردهای CD Audio رایت می شود. اطلاعات یا در ناحیه ای از دیسک که تقریباً پنج کیلوبایت فضای خالی وجود دارد یا در کد آهنگ ذخیره می شود که می تواند ذخیره شود.حدود 31 مگابایت اضافی.
CD+graphics یک سی دی صوتی ویژه است که علاوه بر صدا حاوی داده های گرافیکی نیز می باشد. این رسانه را می توان بر روی یک پخش کننده معمولی پخش کرد، اما زمانی که در دستگاه اختصاصی CD+G پخش می شود، می تواند تصاویر را خروجی دهد. به عنوان یک قاعده، چنین پخش کننده ای به تلویزیون متصل می شود یا روی مانیتور کامپیوتر نمایش داده می شود. این گرافیک‌ها تقریباً همیشه برای نمایش اشعار روی صفحه نمایش کارائوکه استفاده می‌شوند.
CD+Advanced Graphics (همچنین به عنوان CD+EG شناخته می شود) نسخه بهبود یافته سی دی داده های گرافیکی است. CD+EG مانند CD+G از عملکردهای اساسی یک CD-ROM برای نمایش اطلاعات متنی و ویدئویی علاوه بر موسیقی در حال پخش استفاده می کند. اینها سی دی های کامپیوتری هستند که برای پخش با مانیتور طراحی شده اند.
قالب SACD
Super Audio CD (SACD) یک فرمت صوتی با وضوح بالا و فقط خواندنی است. این دیسک‌های نوری برای ارائه بازتولید صدای دیجیتال با کیفیت بالا طراحی شده‌اند. این فرمت در سال 1999 معرفی شد و توسط سونی و فیلیپس توسعه یافت. SACD ها در قالب های صوتی DVD ظاهر شدند، اما جایگزین CD های صوتی استاندارد نشدند.
تحت عنوان SACD، دیسک‌های ترکیبی حاوی SACD و یک جریان صوتی و همچنین یک لایه استاندارد صوتی CD وجود دارد که روی پخش‌کننده‌های CD استاندارد پخش می‌شود. این کار برای اطمینان انجام شدسازگاری.
فرمت های دیگر
در چند سال اول وجود خود، سی دی رسانه ای بود که منحصراً برای صدا استفاده می شد. با این حال، در سال 1988 این استاندارد به عنوان دستگاه های ذخیره سازی نوری غیر فرار تعریف شد. بنابراین سی دی هایی با برنامه ها، فیلم ها و غیره وجود داشت. به طور جداگانه، ارزش دارد که انواع زیر را برجسته کنید.
Video CD (VCD) یک فرمت دیجیتال استاندارد برای ذخیره فیلم است. این رسانه ها را می توان در پخش کننده های اختصاصی VCD، اکثر دستگاه های پخش دی وی دی مدرن، رایانه های شخصی و برخی از کنسول های بازی پخش کرد.
به طور کلی، کیفیت تصویر باید با ویدیوی VHS قابل مقایسه باشد. ویدئوهای VCD فشرده شده ضعیف گاهی اوقات می‌توانند کیفیت پایین‌تری داشته باشند، اما این فرمت اطلاعات را به‌صورت تکه‌ای حفظ می‌کند تا نویز آنالوگ را جمع‌آوری کند که با هر بار استفاده بدتر می‌شود (در مقایسه با ضبط نوار).
Super Video CD (Super Video Compact Disc یا SVCD) فرمتی است که برای ذخیره ویدیوها روی سی دی های استاندارد استفاده می شود. SVCD به عنوان جانشین VCD و جایگزینی برای DVD-Video در نظر گرفته شد. با توجه به ویژگی هایی که دارد، چه از نظر قابلیت های فنی و چه از نظر کیفیت تصویر، جایی بین فرمت های بالا قرار دارد.
یک دیسک CD-R می تواند تا 60 دقیقه فیلم SVCD با کیفیت استاندارد را در خود نگه دارد. در حالی که هیچ محدودیت خاصی برای طول ویدیوهای SVCD وجود ندارد، نرخ بیت و در نتیجه کیفیت باید کاهش یابد تا طولانی شود.سوابق. به همین دلیل، قرار دادن بیش از 100 دقیقه ویدیو در یک SVCD بدون افت کیفیت قابل توجه مشکل ساز است و بسیاری از پخش کننده های سخت افزاری نمی توانند داده ها را با سرعت کمتر از 300-600 کیلوبیت در ثانیه پخش کنند.
وسایل یکبار مصرف و قابل استفاده مجدد
ضبط CD-R برای استفاده دائمی در نظر گرفته شده است. با گذشت زمان، ویژگی های فیزیکی رسانه می تواند تغییر کند و باعث خطاهای خواندن و از دست رفتن داده ها شود تا زمانی که خواننده بتواند آنها را با استفاده از تکنیک های تصحیح خطا بازیابی کند. عمر مفید آنها از 20 تا 100 سال بسته به کیفیت آنها، خود ضبط و شرایط نگهداری سی دی است. با این حال، آزمایش‌ها مکرراً کاهش کیفیت را برای اکثر دیسک‌ها پس از حدود 18 ماه در شرایط ذخیره‌سازی عادی و استفاده منظم نشان داده‌اند.
CD-RW یک رسانه قابل ضبط است که به جای رنگ از آلیاژ فلزی استفاده می کند. لیزر نوشتن در این مورد برای گرم کردن و تغییر خواص آلیاژ و در نتیجه تغییر بازتاب استفاده می شود. CD-RW به همین دلیل سطح بازتابش کمتری دارد. این نوع سی دی را می توان چندین بار ضبط کرد. اما به دلیل تفاوت در قالب، همه بازیکنان نمی توانند داده ها را از چنین رسانه ای بخوانند.
