Compact disc
Een cd of compact disc (compactschijf) is een optische schijf, die oorspronkelijk voor de opslag van muziek werd gebruikt (als vervanger van de grammofoonplaat van vinyl), maar die sinds een paar jaar na de introductie ook voor opslag van andersoortige gegevens wordt ingezet zoals de cd-rom en cd-video. De cd werd door Sony geïntroduceerd in Japan in het najaar van 1982. In het voorjaar van 1983 werd, ook door Philips, de cd in de Verenigde Staten en Europa geïntroduceerd. De cd-rom (waarbij 'rom' staat voor 'read only memory') wordt vrijwel uitsluitend in computers gebruikt.
Inhoud |
Geschiedenis
Arthur Schawlow en Charles Townes, verbonden aan Bell Labs vonden in 1958 de laser uit, en dit heeft mogelijk de Amerikaanse uitvinder David Paul Gregg in 1961 geïnspireerd tot het indienen van een octrooi voor een optisch leesbare videoplaat. Paul Gregg deed zijn uitvinding toen hij werkte voor de Amerikaanse firma 3M. Hij begon later zijn eigen firma, Gauss Electrophysics Inc. Omdat een videoplaat de mogelijkheid gaf om goedkoop films aan de man te brengen (het duurde nog tien jaar voordat videorecorders op de markt zouden komen), zag de filmproducent MCA wel wat in deze uitvinding. In 1968 kocht MCA Gauss Electrophysics Inc, uiteraard inclusief de ‘optische’ octrooiportefeuille. Gregg heeft een groot aantal octrooien op zijn naam staan, echter van groot belang is nog steeds zijn Amerikaanse octrooi 4,893,297, dat een brede beschrijving geeft van optische recording.
De octrooiaanvraag werd ingediend in 1968, en het octrooi werd 22 jaar later verleend aan de eigenaar toentertijd (Pioneer). Het octrooi loopt af in 2007. Tot die tijd geeft het, in de Verenigde Staten, recht op inkomsten over alle optische datadragers zoals cd, dvd en zelfs Blu-ray Disc.
Videoplaten
Parallel aan, en zeker mede geïnspireerd door, deze Amerikaanse ontwikkelingen begon in 1969 een groepje onderzoekers in het Philips Natuurkundig Laboratorium (NatLab) te Waalre te experimenteren met videoplaten. In 1975 werd besloten tot een technische en commerciële samenwerking tussen MCA en Philips. Er kwam een kink in de kabel toen Sony in 1976 de Betamax video cassette recorder (VCR) uitbracht, later gevolgd door JVC’s VHS, en nog veel later door Philips’ Video 2000. Deze ontwikkeling was natuurlijk een tegenvaller want de videorecorder kan programma’s opnemen, terwijl de videoplaat alleen maar kan worden afgespeeld. Dit alles leidde tot onzekerheid en grote vertraging, maar in 1978 werd eindelijk de lang verwachte Video Langspeel Plaat (VLP) (ook wel bekend onder de namen LaserVision Disc of DiscoVision) op de Amerikaanse markt geïntroduceerd. MCA leverde de platen en Magnavox, een volledig Amerikaanse Philips-dochter, leverde de spelers, die in Eindhoven werden geproduceerd.
De verstandhouding tussen beide partijen, MCA en Philips, was inmiddels verslechterd. Dit kwam door enerzijds technische aspecten (zoals platen die fysiek niet in de spelers pasten), als door commerciële verwachtingen. Veel consumenten waren namelijk in de veronderstelling dat men ook kon opnemen op de laserdiscs.
In Japan heeft de LaserVision Disc, uitgebracht door Pioneer, later wel voet aan de grond gekregen.
Digitale audioplaat
Waarschijnlijk zou na dit VLP drama optische recording voorgoed zijn vergeten, indien niet ingenieurs van Philips Audio, Boonstra en van Alem, een audioplaat, de ALP (Audio Long Play) hadden ontwikkeld, die op dezelfde wijze als de VLP werkte.
Men experimenteerde eerst met breedband frequentiemodulatie, en later, in 1976, met digitaal geluid. Ook andere firma’s, zoals Sony, werkten aan prototypes van een optische digitale audioplaat. In 1979 werd op hoog Philips en Sony niveau besloten te gaan samenwerken bij de ontwikkeling van de audioplaat. De bedrijven complementeerden elkaar goed: Philips had nog veel ongebruikte videoplaat octrooien, en Sony had de nodige specialisten in digitale technieken. Er werd een kleine groep van Sony/Philips top-specialisten geformeerd, waaronder prominente leden Dr. Toshi Doi en Kees Immink. Ze kregen de opdracht om de nieuwe audioplaat tot in het kleinste detail uit te werken, en moesten goede oplossingen zoeken voor alle moeilijke technische problemen zoals speelduur, plaatdiameter en andere mechanische specificaties. Ook de geluidskwaliteit – sample rate en resolutie – moesten worden gekozen.
Na een jaar hard werken en delibereren publiceerden zij, in 1980, het Rode Boekje, de Compact Disc standaard, dat alle details beschreef om een Compact Disc, plaat en speler, te fabriceren. Eind 1982, vier jaar na de knullige introductie van de VLP in Atlanta, Verenigde Staten, bracht Sony het ‘Compact Disc Digitale Audio Systeem’ (CD) uit in Japan. Deze gebeurtenis wordt de Big Bang van de digitale audio revolutie genoemd. Een jaar later deed ook Philips mee in Europa en de rest van de wereld. De vertraging van Philips had te maken met het chipontwerp, waardoor men een geruime tijd gebruik moest maken van Sony chips.
De cd is uitgegroeid tot een veelzijdige dataplaat. In 1985 werd de cd-rom uitgebracht, die het mogelijk maakte om massieve hoeveelheden computer data te verspreiden. In 1987 introduceerde Philips de cd-video, een cd met geluid en beeld. Een beschrijfbare digitale plaat, cd-r, werd in 1990 geïntroduceerd. De cd-r werd de de facto standaard voor de uitwisseling van data en muziek. De cd-familie is zeer succesrijk: in 2004 werden er wereldwijd circa 30 miljard cd-, cd-rom- en cd-r-platen verkocht. Slechts een handvol liefhebbers is de grammofoon trouw gebleven.
Kenmerken
Cd's zijn gewoonlijk 120 millimeter in diameter en hebben een transparante beschermlaag van 1,2 mm dik. Er is ook een variant toegestaan met een diameter van 80 mm. De opening in het midden van de CD heeft een diameter van 15 mm. De schijven worden gemaakt van kunststof (polycarbonaat) waarin de digitale informatie, in de vorm van "putjes" en "landjes", wordt geperst. Aan de putjeskant wordt de plaat spiegelend gemaakt door een dun laagje aluminium aan te brengen. De spiegelende kant van de schijf wordt beschermd door een dunne, maar harde, laklaag waarop een label kan worden gedrukt. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is de laklaag-kant de meest kwetsbare zijde. De spiraalvormige groef met putjes en landjes is maximaal 5,4 kilometer lang.
Wanneer een cd als muziekschijf wordt gebruikt volgens de door Philips en Sony vastgelegde standaard (het zogenaamde Red Book) past er maximaal 74 minuten aan stereogeluid op. De bemonsteringsfrequentie bedraagt 44,1 kHz en de resolutie is 16 bit.
Er bestaan verschillende mythen rondom de specificaties. Zo zou de oorspronkelijke cd een diameter hebben van 11.5 cm en een speelduur van 68 minuten stereo bevatten. De 11.5 cm diameter is gelijk aan de grootte van de Compact cassette, ook een Philips ontwikkeling. Sony stond erop dat het 74 minuten moest worden, opdat ook de negende symfonie van Van Beethoven, gedirigeerd door Herbert von Karajan, op de cd zou passen. Er zijn goede redenen om te twijfelen aan dit verhaal [1]. Philips Polygram had in Hannover een proeffabriek voor CD mastering en replicatie gebouwd, die massale hoeveelheden CDs kon fabriceren. De fabricageapparatuur was ingericht op platen van 11.5 cm. De 6 minuten meer speelduur die Sony bedong, maakte een 0.5 cm grotere plaat nodig. Philips werd gedwongen zijn apparatuur volledig om te bouwen, en daarmee verloor Philips zijn voorsprong in de CD markt.
Gebruikt als opslag voor computers, past op een cd-rom 650 MB aan gegevens. Grotere opslagformaten zijn er ook. 700 MB waar 80 minuten muziek op past is tegenwoordig de standaard, en er zijn tegenwoordig ook cd's en cd-rom's verkrijgbaar die een capaciteit van 800 MB hebben en 90 minuten aan muziek kunnen bevatten.Zelfs 99 minuten (870 MB) zijn in omloop, hoewel veel minder populair, vanwege de grote afspeelproblemen op veel apparatuur.
Werking
De cd wordt van binnenuit naar buiten afgelezen in een spiraalspoor van putjes. Dat spoor komt met een constante snelheid van 1,2 m/s voorbij: aan het begin draait de schijf daarvoor sneller rond dan aan het eind. Het lezen van de putjes gebeurt met een diode-laser met een golflengte van 780 nm. De putjes zijn ongeveer 125 nm diep, en 500 nm breed, en variëren in lengte van 833 tot 3054 nm lang. De reflectie van hrt laserlicht wordt continu gemeten, en daaruit wordt het originele signaal teruggerekend. Het aluminium buiten de putjes spiegelt het laserlicht goed, maar de putjes zijn donker door destructieve interferentie.
Hoezen
Cd's worden over het algemeen bewaard in een jewelcase. Aan de voor- en meestal ook achterzijde daarvan vindt men een inhoudsopgave en een foto en/of tekening. Ook de digi-pack of digi-pak wordt redelijk veel gebruikt, vooral voor speciale uitgaven van een een CD.
Als hoes wordt er meestal gebruikgemaakt van een dikke hoes, met de mogelijkheid om ook op de zijkant een tekst te maken, of een wat dunner en platter hoesje, waarin alleen op de aan de voorzijde een tekst geplaatst kan worden. Die laatste kan echter een negatief effect hebben op de geluidskwaliteit van de cd. Doordat de onderkant van de cd de hoes raakt, ontstaan er kleine krassen op de compact disc, die overigens niet vaak hoorbaar zijn bij het afspelen. Kleine krassen op de onderzijde van de disc (laser kant) zijn niet zo erg, zolang deze maar niet spiraalvormig zijn. De beeldzijde van met name CD's is veel gevoeliger voor krassen.
Vergankelijkheid
Twintig jaar na de introductie van de cd wordt duidelijk dat de schijfjes minder robuust zijn dan aanvankelijk gedacht. De kreet 'cd-rot' is inmiddels algemeen geaccepteerd om aan te geven dat cd's hun aluminium substraat verliezen. Opslag van cd's op een constante temperatuur en op een donkere plek zou de levensduur ten goede komen. Het is inmiddels bekend dat CD's door zonlicht of hoge temperaturen hun data kunnen verliezen.
Trivia
- De centrale opening van een CD omsluit precies de grootte van een dubbeltje (10 gulden cent), en daarmee is dit het enige Nederlandse geldstuk dat door een CD past. Er word wel beweerd dat dit de Nederlandse invloed op de ontwikkeling van de CD aantoont, het is echter waarschijnlijker dat deze diameter om meer praktische redenen – zoals de gemiddelde vinger dikte – gekozen is. Er wordt ook in de dezelfde 'Broodje Aap' verhalen wel beweerd dat de diameter van de CD gelijk is aan de diameter van een Heineken bierviltje, hetgeen de Nederlandse invloed op de ontwikkeling van de CD nog meer aantoont.
- In 1987 betaalde men voor een CD speler nog zo'n 600 gulden.
- Herstel van de krasjes aan de onderzijde is goed mogelijk. Neem koperpoets (bijvoorbeeld Brasso) en een schone niet krassende doek. Polijst de krassen in radiale richting (dus van binnen naar buiten). Je zult zien dat ze verdwijnen en de plaat weer speelt!
Externe links
Categorieën
Opslagmedium | Consumentenelektronica