CD (Compact Disc) — definitsioon, ajalugu ja tehnilised omadused

CD (Compact Disc) — definitsioon, ajalugu ja tehnilised omadused: kuidas CD töötab, 700 MB/80 min, Sony & Philipsi ajalugu, tüübid (CD-ROM, mini‑CD) ja praktilised kasutusalad.

Compact Disc, mida nimetatakse ka CD-ks, on väike ümara kujuga plastketas, mis salvestab ja taastab andmeid või muusikat valguse (laseri) abil. Compact Discs asendas disketid, sest need olid kiiremad, mahutasid rohkem teavet ja olid vastupidavamad väiksematele vigastustele. CD-d leiutasid Philips ja Sony ning 1982. aastal ühistöö tulemusena loodud tehnilised standardid võimaldasid CD-de laialdast levikut ja ühildamist erinevate seadmetega. Tavalisele CD-le mahub ligikaudu 700 MB andmeid ehk umbes 80 minutit muusikat; varasem standard (Red Book) määras tihti 74 minuti ehk umbes 650 MB mahutavuse.

Mis on CD ja kuidas see töötab?

CD koosneb peamiselt kolmest kihist: läbipaistvast polükarbonaadist alusest, sellele kantud reflektiivset metallkihist ning kaitsekattest. Andmed kodeeritakse ketta pinnal olevate pitside ja landide abil. Lugemisseade kasutab infrapunaspektrisse jäävat laserit (tavaliselt ~780 nm lainepikkusega), mis peegeldub ketta pinnalt. Reflektsiooni muutused tõlgitakse elektrisignaaliks ja seejärel digitaalseks andmeks või helisignaaliks.

Ajalugu ja areng

CD tekkis 1970.–1980. aastatel — heli- ja andmesalvestusele mõeldud lahendused arenesid paralleelselt. Audio-CD (CD-DA) standard määratleti algselt muusika kõrgekvaliteediliseks digitaalseks kandjaks. Hiljem tekkisid CD-ROM-id (Compact Disc - Read Only Memory), millele salvestati arvutiandmeid, ning edaspidi ka salvestatavad vormid nagu CD-R (write-once) ja CD-RW (kustutatav). Mini-CD-d tehti ka spetsiaalsete väikeste programmide, näiteks draiverite jaoks; tavaliselt on mini-CD diameetriga 80 mm.

Tehnilised omadused

• Läbimõõt: Tavalise CD läbimõõt on 120 mm.
• Auk: Keskmine auk CD-l on umbes 1,5 cm.
• Mahu ja kestus: Standardne CD mahutab umbes 700 MB andmeid või kuni ~80 minutit heli (varasemalt ka 74 minutit).
• Süsteemid: Audio-CD kasutab tavaliselt 16-bitist PCM-digikodeeringut ja 44,1 kHz proovivõtusagedust, mis on muusika puhul laialt levinud.
• Andmete kodeerimine: Andmed muudetakse EFM-iga (Eight-to-Fourteen Modulation) ning kaitstakse veaotsingu ja -paranduse meetoditega nagu CIRC (Cross-Interleaved Reed–Solomon Coding), mis aitab lugeda andmeid kahjustunud pinnalt.
• Lugemine: Enamik CD-d kasutatakse seadmetes, mis loevad ketast laseriga ja teisendavad signaali heli- või arvutiandmeteks.

Formaadid ja kasutus

Peamised CD-vormid on:

• Audio CD (CD-DA) — muusika salvestamiseks mõeldud standard.
• CD-ROM — mitte-muutuv andmekandja arvutiprogrammide ja dokumentide jaoks.
• CD-R — salvestatav üks kord, sobib varundamiseks ja andmete jagamiseks.
• CD-RW — mitmekordselt kirjutatav/kustutatav ketas.
• Mini-CD — väiksem ketas, sageli spetsiaalsete või jagatud väljaannete jaoks.

Tootmine ja tootmisprotsess

Massitootmises pressitakse CD-d klaasmustri (glass master) järgi metallstampi abil. Plastikule pressitakse pitsid/landid, seejärel kantakse reflektiivne kiht ja kaitsev lakikiht. Salvestatavate CD-de (CD-R/CD-RW) puhul kasutatakse erinevat tehnoloogiat, kus materjal reageerib kirjutamisel laserile.

Kestvus, hooldus ja piirangud

CD-de kasutusiga sõltub materjalist, tootmisest ja hoidmisest; korralikult hoitud ketas võib säilida aastakümneid. Suurimad riskid on kriimustused, otsene päikesevalgus, kõrge niiskus ja äärmuslikud temperatuurid. Soovitused:

• Hoida CD-sid originaalümbristes või spetsiaalsetes karpides vertikaalselt.
• Puhtad sõrmejäljed ja tolm puhastada õrnalt pehme lapiga keskelt äärte suunas.
• Vältida liimimist või kleebiste kinnitamist ketta tööpinnale.

Kaasaegne olukord

Kuigi CD-d olid aastakümneid populaarne andme- ja muusikakandja, on nende kasutus vähenenud digitaalsete allikate (USB-mälupulgad, pilveteenused, voogedastus) ning suurema mahutavusega optiliste andmekandjate (näiteks Blu-ray) tõttu. Siiski kasutatakse CD-sid endiselt muusikas, arhiivimisel ja teatud tööstuslikes rakendustes, kus vajalik on füüsiline andmekandja või ühilduvus vanemate seadmetega.

CD on lihtne ja mõistlik tehnoloogia, mis mängis suurt rolli digiajastu alguses — nii muusika tarbimise kui ka andmete levitamise muutmisel.

Küsimused ja vastused

K: Mis on kompaktplaat?

K: Miks leiutati Compact Disc?

K: Kes leiutas Compact Disc'i?

K: Millal tegid Sony ja Philips koostööd, et luua CD-de lugemiseks standardformaat ja -tehnoloogia?

K: Kui palju andmeid mahutab CD?

K: Milleks kasutatakse Mini-CD-d?

K: Milline on tavalise CD läbimõõt?

Otsing