¿Alguna vez te has preguntado cómo funcionan los discos compactos? Los CD y DVD están en todas partes en estos días. Ya sea que se utilicen para almacenar música, datos o software de computadora, se han convertido en el medio estándar para distribuir grandes cantidades de información en un paquete confiable. Los discos compactos son tan fáciles y baratos de producir que America Online envía millones de ellos cada año para atraer a nuevos usuarios. Y si tiene una computadora y una unidad de CD-R, puede crear sus propios CD, incluida la información que desee.
En este artículo, veremos cómo funcionan los CD y las unidades de CD. También veremos las diferentes formas que adoptan los CD, así como lo que depara el futuro para esta tecnología.
Contenido- Comprensión del CD:Material
- Comprender el CD:La Espiral
- Comprensión del CD:Golpes
- Componentes del reproductor de CD
- Qué hace el reproductor de CD:enfoque láser
- Qué hace el reproductor de CD:Seguimiento
- Problemas de codificación de CD
- Formatos de datos de CD
Comprender el CD:Material
Sección transversal de un CD Como se explica en Cómo funciona la grabación analógica y digital, un CD puede almacenar hasta 74 minutos de música, por lo que la cantidad total de datos digitales que deben almacenarse en un CD es:
44 100 muestras/canal/segundo x 2 bytes/muestra x 2 canales x 74 minutos x 60 segundos/minuto =783 216 000 bytes
Para colocar más de 783 megabytes (MB) en un disco de solo 4,8 pulgadas (12 cm) de diámetro, se requiere que los bytes individuales sean muy pequeños. Al examinar la construcción física de un CD, puede comenzar a comprender cuán pequeños son estos bytes.
Un CD es una pieza de plástico bastante simple, de aproximadamente cuatro centésimas (4/100) de pulgada (1,2 mm) de grosor. La mayor parte de un CD consta de una pieza moldeada por inyección de plástico de policarbonato transparente . Durante la fabricación, este plástico se imprime con protuberancias microscópicas dispuestas como una pista de datos en espiral única, continua y extremadamente larga. Volveremos a los baches en un momento. Una vez que se forma la pieza transparente de policarbonato, se pulveriza una capa delgada de aluminio reflectante sobre el disco, cubriendo las protuberancias. Luego se rocía una fina capa de acrílico sobre el aluminio para protegerlo. Luego, la etiqueta se imprime en el acrílico. Una sección transversal de un CD completo (no a escala) se ve así:
Comprender el CD:La Espiral
Un CD tiene una sola pista de datos en espiral, que circula desde el interior del disco hacia el exterior. El hecho de que la pista en espiral comience en el centro significa que el CD puede ser más pequeño que 4,8 pulgadas (12 cm) si lo desea y, de hecho, ahora hay tarjetas de plástico de béisbol y tarjetas comerciales que puede colocar en un reproductor de CD. Las tarjetas de presentación en CD contienen aproximadamente 2 MB de datos antes de que el tamaño y la forma de la tarjeta corten la espiral.
Lo que la imagen de la derecha ni siquiera comienza a impresionar es lo increíblemente pequeña que es la pista de datos:tiene aproximadamente 0,5 micras de ancho, con 1,6 micras separando una pista de la siguiente. (Una micra es la millonésima parte de un metro). Y las protuberancias son aún más minúsculas...
Comprender el CD:golpes
Los bultos alargados que forman la pista tienen cada uno 0,5 micrones de ancho, un mínimo de 0,83 micrones de largo y 125 nanómetros de alto. (Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro). Mirando a través de la capa de policarbonato a los bultos, se ven así:
A menudo leerá sobre "hoyos" en un CD en lugar de golpes. Aparecen como hoyos en el lado de aluminio, pero en el lado del que lee el láser, son protuberancias.
Las dimensiones increíblemente pequeñas de las protuberancias hacen que la pista en espiral de un CD sea extremadamente larga. Si pudiera levantar la pista de datos de un CD y estirarla en línea recta, ¡tendría 0,5 micras de ancho y casi 3,5 millas (5 km) de largo!
Para leer algo tan pequeño, necesita un mecanismo de lectura de discos increíblemente preciso. Echemos un vistazo a eso.
Componentes del reproductor de CD
Dentro de un reproductor de CD El reproductor de CD tiene el trabajo de encontrar y leer los datos almacenados como golpes en el CD. Teniendo en cuenta lo pequeñas que son las protuberancias, el reproductor de CD es un equipo excepcionalmente preciso. El accionamiento consta de tres componentes fundamentales:
Qué hace el reproductor de CD:enfoque láser
Dentro del reproductor de CD, hay una buena cantidad de tecnología informática involucrada en formar los datos en bloques de datos comprensibles y enviarlos al DAC (en el caso de un CD de audio) o a la computadora (en el caso de un CD- unidad ROM).
El trabajo fundamental del reproductor de CD es enfocar el láser en la pista de baches. El rayo láser atraviesa la capa de policarbonato, se refleja en la capa de aluminio y golpea un dispositivo optoelectrónico que detecta cambios en la luz. Las protuberancias reflejan la luz de manera diferente a las "tierras" (el resto de la capa de aluminio), y el sensor optoelectrónico detecta ese cambio en la reflectividad. La electrónica de la unidad interpreta los cambios en la reflectividad para leer los bits que componen los bytes.
Qué hace el reproductor de CD:seguimiento
La parte más difícil es mantener el rayo láser centrado en la pista de datos. Este centrado es trabajo del sistema de seguimiento . El sistema de seguimiento, mientras reproduce el CD, tiene que mover continuamente el láser hacia afuera. A medida que el láser se mueve hacia afuera desde el centro del disco, las protuberancias pasan más rápido por el láser; esto sucede porque la velocidad lineal o tangencial de las protuberancias es igual al radio por la velocidad a la que gira el disco (rpm ). Por lo tanto, a medida que el láser se mueve hacia afuera, el motor del husillo debe disminuir la velocidad del CD. De esa forma, las protuberancias pasan por el láser a una velocidad constante y los datos salen del disco a una velocidad constante.
Problemas de codificación de CD
CD grabable Si tiene una unidad de CD-R y desea producir sus propios CD de audio o CD-ROM, una de las mejores cosas que tiene a su favor es el hecho de que el software puede manejar todos los detalles por usted. Puede decirle a su software:"Guarde estas canciones en este CD" o "Guarde estos archivos de datos en este CD-ROM", y el software hará el resto. Debido a esto, no necesita saber nada sobre el formateo de datos de CD para crear sus propios CD. Sin embargo, el formateo de datos de CD es complejo e interesante, así que profundicemos de todos modos.
Para comprender cómo se almacenan los datos en un CD, debe comprender todas las diferentes condiciones que los diseñadores de la metodología de codificación de datos intentaban manejar. Aquí hay una lista bastante completa:
Formatos de datos de CD
Hay varios formatos diferentes que se utilizan para almacenar datos en un CD, algunos ampliamente utilizados y otros olvidados hace mucho tiempo. Los dos más comunes son CD-DA (audio) y CD-ROM (datos informáticos).
Publicado originalmente:1 de abril de 2000