CD刻錄機工作原理
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CD刻錄機工作原理
CD刻錄機的出現(xiàn)標志著一次巨大的文化變遷。這項技術讓普通人可以收集歌曲并制作自己的CD。一夜之間,世界各地的音樂合集制作者都投入到了音樂制作之中。
外置式可寫CD驅動器(也稱為CD刻錄機):通過這種類型的驅動器,您可以從計算機中選取音樂或數(shù)據(jù)文件并制作自己的CD。 |
現(xiàn)在,可寫CD驅動器(CD刻錄機)已成為新PC的標準配置,并且越來越多的音樂愛好者都在各自的音響系統(tǒng)中添加了單獨的CD刻錄機。在不到五年的時間里,CD作為音樂精選合集媒介已讓磁帶相形見絀。
本文將介紹CD刻錄機是如何將音樂和其他信息編碼保存到空白光盤上的。本文還將介紹CD可重寫技術、歸并數(shù)據(jù)文件的方法以及如何使用CD刻錄機制作自己的音樂合集。
如果您已閱讀過CD的工作原理,則應對CD技術的基本原理有所了解。CD以數(shù)字形式存儲音樂和其他文件,也就是說,光盤上的信息由一系列1和0表示(有關更多信息,請參見模擬錄音和數(shù)字錄音工作原理)。在常規(guī)的CD中,這些1和0由光盤反射表面上的數(shù)百萬個微小的凸起和凹槽來表示。這些凸起和凹槽排列在一個寬度約為0.5微米、長度約為5公里的連續(xù)軌道上。
讀取這些信息時,CD播放機會用激光束掃過軌道。當激光束掃過軌道中的凹槽時,激光束將會直接反射到激光裝置中的光學傳感器上。CD播放機將此解釋為1。當激光束掃過軌道中的凸起時,光則會反射到光學傳感器之外。CD播放機將此解釋為0。
CD有一條長長的螺旋形數(shù)據(jù)軌道。如果將這條軌道展開,其長度可達5公里。
CD播放機引導一小束激光掃描CD的數(shù)據(jù)軌道。在常規(guī)CD中,凹槽將光反射回激光裝置。凸起使光發(fā)生散射而不會反射回激光裝置。
凸起從光盤的中心開始沿一個螺旋形軌跡排列。在CD播放機旋轉光盤的同時,激光裝置從CD的中心向外移動。在恒定的轉速下,凸起移過CD外緣的任何點的速度要快于它們移過靠近CD中心的任何點的速度。為了使激光裝置以恒定速率移過凸起,播放器必須在激光裝置向外移動時減慢光盤的旋轉速度。
CD播放機在將激光裝置從中間向外移動的同時旋轉光盤。為使激光以恒定速度掃描數(shù)據(jù)軌道,播放機必須在激光裝置向外移動時減慢速度。
這就是CD播放機的核心原理。由于必須對螺旋模式進行編碼并且需要以極高的精度讀取,因此這個想法實現(xiàn)起來仍相當復雜,不過基本過程還是非常簡單的。
在下一節(jié)中,您將了解如何通過專業(yè)設備和家用CD刻錄機將數(shù)據(jù)記錄到CD上。
在上一節(jié)中,我們已經了解到,常規(guī)CD是通過沿一條長長的螺旋軌道排列的凸起和凹槽的模式來存儲數(shù)字數(shù)據(jù)。CD制造機器使用高能量激光在玻璃板上涂覆的感光性樹脂材料中蝕刻出凸起模式。接著,經過一個精細的刻印過程,將此模式壓印到丙烯酸樹脂光盤上。然后,在光盤上涂覆一層鋁(或其他金屬)以制作成可讀的反射表面。最后,再在光盤上涂覆一層透明塑料,用于保護反射金屬以避免出現(xiàn)裂紋、劃痕和碎片。
CD的各層 |
正如您看到的,這是一個相當復雜精細的操作,需要涉及許多步驟和若干不同材料。與大多數(shù)復雜的制造過程(從報紙印刷到電視組裝)一樣,常規(guī)CD的制造對于家庭用途并不可行。此過程僅適用于生產數(shù)百、數(shù)千或數(shù)百萬張CD的制造商。
因此,像LP或常規(guī)DVD一樣,常規(guī)CD仍繼續(xù)仍以“只讀”存儲介質的形式提供給普通消費者。對于習慣于可錄制磁帶的音樂愛好者以及可使用軟盤的有限存儲器容量的計算機用戶而言,這一限制似乎是CD技術的一大缺點。在20世紀90年代初期,越來越多的消費者和專業(yè)人士開始尋求某種方式來制作自己的具有CD品質的數(shù)字錄制內容。
寫入CD
為了滿足這一需求,電子制造商引入了一種替代類型的CD,這種CD可以通過幾個簡單的步驟進行編碼??煽啼浌獗P或CD-R根本就沒有任何凸起或凹槽。這種光盤在感光性染料層之上還有一個光滑的反射金屬層。
當光盤是空白時,染料是透明的:光可以透射到金屬層并進行反射。但是,如果用特定頻率和強度的聚集光加熱染料層,染料就會變成不透明的:染料變暗,使光線無法穿透。