How CDs Work

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschreibt die Funktionsweise von Compact Discs (CDs) und CD-Laufwerken sowie verschiedene Formen von CDs. Zunächst wird erklärt, wie analoge und digitale Aufnahmetechniken funktionieren und warum digitale Aufnahmen auf CDs hohe Klangtreue und perfekte Reproduktion ermöglichen. Die Digitalisierung erfolgt durch einen analogen-zu-digitalen Konverter, dessen Sample-Rate und -Präzision für die Qualität der Aufnahme wichtig sind. Zur Wiedergabe wird der digitale Stream in eine analoge Welle umgewandelt und über Lautsprecher ausgegeben.

Das eigentliche CD-Medium besteht aus einem dünnen, injection-molded Polycarbonat mit einer dichten Spiralspur aus winzigen Erhebungen. Diese werden als „Bumps“ bezeichnet und auf der Aluminiumschicht reflektiert, um die Laserlesung zu ermöglichen. Die Spur ist extrem lang und dünn, mit einer Breite von nur 0,5 Mikrometern und einer Mindestlänge von 0,97 Mikrometern. Eine CD speichert viele Byte-Informationen in diesem Datenweg, um 74 Minuten Musik aufzunehmen.

Das CD-Laufwerk liest die Daten von der CD, indem es einen Motor verwendet, um sie zu drehen, einen Laser mit einem Linsensystem, um die Bumps zu fokussieren und auszulesen, und ein Tracking-System, um den Laser genau auf der Spur zu halten. Zusätzlich gibt es im CD-Laufwerk Computer-Technologie, die die Daten in lesbare Datenblöcke formatiert und sie zum Digital-Analog-Konverter sendet.

Das Dokument beschreibt auch Lösungen für Probleme, die bei der CD-Lesung auftreten können, wie Lücken im Datenweg oder Fehler beim Lesen der Bumps. Hier wird der Einsatz von EFM (Eight-Fourteen-Modulation), Subcode-Daten und Fehlerkorrektur-Codes erklärt.

Zusammenfassend beschreibt das Dokument ausführlich die Technologie und Funktionsweise von CDs und CD-Laufwerken. Der Fokus liegt dabei auf der Digitalisierung von Aufnahmen und der Lesung von Daten auf der CD. Es wird erklärt, wie das Medium hergestellt wird, wie es gelesen wird und welche Technologien verwendet werden, um Fehler oder Lücken im Datenweg zu vermeiden.
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Auszug aus Referat
How Compact Discs Work Today CDs are everywhere. They are used to hold music, data or computer software. They have become the standard medium for distributing large quantities of information. CDs are very easy and cheap to produce. Lets look how CDs and CD drives work and at some different forms of CDs. Analogue and digital recording When CDs come out in the early 1980s, their single purpose in life was to hold music. So to understand how a CD works, we need to understand how digital recording and playback work. Thomas Edison created the first device for recording and playing back sounds in 1877. He used a very simple mechanism to store an analogue wave. In Edison s original phonograph a diaphragm 1 controlled a needle and the needle scratched an analogue signal onto a thin foil cylinder. During playback, the vibrations pressed into the tin cause the needle to vibrate, causing the diaphragm to vibrate and play the sound. Modern phonographs work in the same way, but the signals read by the needle are amplified electronically. The problem with the simple approach is that the fidelity is not very good and if a phonograph is plaid repeatedly, eventually it will wear out. In a CD the goal is to create a recording with very high fidelity 2 and perfect reproduction. To accomplish these two goals, digital recording converts the analogue wave into a stream of numbers and records the numbers instead of the wave. The conversion is done by a device called an analogue-to-digital ...
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