IlCD Audio (acronimo dell'ingleseCompact Disc (Digital) Audio, spesso abbreviatoCD Audio,Audio CD,CD-Audio,Audio-CD,CD-DA,CDDA) è un tipo didisco ottico contenente esclusivamenteaudio digitale, utilizzato comesupporto audio.
Il CD Audio è stato creato congiuntamente dallaSony e dallaPhilips. La prima versione definitiva dellespecifiche tecniche del CD Audio è stata finalizzata nel 1980. Nel 1982 sono stati commercializzati i primi CD Audio e il primo modello di riproduttore di CD Audio disponibile in commercio, ilSony CDP-101. Da un punto di vista cronologico, il CD Audio è stato la prima applicazione pratica delCompact disc. Dal CD Audio in seguito sono derivati tutti gli altri formati e utilizzi del Compact disc.
Il CD Audio è nato come formato di Compact disc prestampato (quindi comesupporto di informazionea sola lettura) destinato all'industriamultimediale per la commercializzazione di contenutisonori, in particolare all'industria discografica per la commercializzazione dimusica. In tali settori merceologici è stato inizialmente concorrente deldisco in vinile soppiantandolo quasi completamente nel giro di una decina d'anni. Con la nascita delCD-R, nel1988, e delCD-RW, nel1997, è diventato anche uno dei formati di registrazione più utilizzati nell'home audio soppiantando in particolare laCompact Cassette sempre nel giro di una decina d'anni.
Attualmente il CD Audio rappresenta lo standard più utilizzato per registrare l'audio sul Compact disc nonché lo standardde facto utilizzato dall'industria discografica per pubblicaremusica mediante il Compact disc. Per tali motivi sono comunemente disponibili in commercio molte tipologie diriproduttori di CD Audio: da quelle più compatte (pensate per essere utilizzate in mobilità) a quelle più sofisticate (pensate per fornire le migliori prestazioni sonore). Meno comuni sono iregistratori di CD Audio, in grado, non solo di riprodurre l'audio registrato sui CD Audio, ma anche di registrarlo.
La struttura fisica del disco e i protocolli di memorizzazione dei dati sono descritti nelRed Book. Tali specifiche tecniche prevedono una capacità massima di700 MB eaudio stereofonicoPCM campionato a44,1 kHz con campioni di 16bit, quindi, tenendo conto dello spazio occupato per la correzione d'errore, una capacità massima di registrazione di 74 minuti. FuAkio Morita, fondatore e allora presidente della Sony, a imporre questa durata, tale che l'interanona sinfonia diBeethoven fosse contenuta in un unico disco[1].
Nel CD Audio il suono è memorizzato in formadigitale: l'andamento della pressione sonora è misurato (campionato) ad intervalli regolari e il valore è descritto da una sequenza di16 bit. In conseguenza delteorema di Nyquist-Shannon, è necessario che la frequenza di campionamento sia almeno doppia rispetto alla frequenza massima del segnale da acquisire, ovvero almeno 40 000 volte al secondo per la banda audio di20 kHz, per ciascun canale stereo.
I bit sono incisi sul disco in un'unica traccia lunga oltre 5 km sotto forma di zone (pits elands) più o meno riflettenti la luce.
La catena di elaborazione che trasforma la traccia su disco in suono può essere divisa in quattro sezioni principali, oltre ad unmicroprocessore centrale che sovraintende a tutto e interagisce con l'utente.
Questa è certamente la parte più complessa ed innovativa del lettoreCompact disc, in quanto diversamente da tutti gli altri sistemi di riproduzione audio, la testina non tocca la superficie del supporto, ma deve essere mantenuta allineata e alla giusta distanza attraverso diversi sistemi diservocontrollo.
In particolare i problemi da affrontare sono tre:
Questo comporta che lavelocità angolare del disco non può essere costante, ma è maggiore quando la testina è vicina al centro e minore quando si trova alla periferia. La soluzione adottata per regolare la velocità di rotazione consiste in unbufferFIFO, una memoria in cui i dati entrano da un 'lato' e vengono prelevati dall'altro. Il prelievo di dati avviene ad un ritmo esattamente determinato da un oscillatore alquarzo per cui al variare del flusso in entrata si avrà un maggiore o minore riempimento del buffer. Il sistema di retroazione agisce sullavelocità angolare in modo da mantenere costante la quantità di dati immagazzinati. Questo approccio consente di compensare anche variazioni causate da attriti, vibrazioni ed imprecisione del motore (wow & flutter). Unbuffer di opportune dimensioni unito a un'opportuna logica permette di compensare eventuali salti di traccia.
Mentre in ungiradischi la testina è trascinata dal solco stesso, in un Compact disc la testina non tocca il disco, per cui l'inseguimento della traccia deve essere effettuato con mezzi ottici.
La luce laser riflessa dal disco si focalizza al centro di un quadrato ai cui vertici sono presenti quattro sensori ottici. In condizioni di centratura l'intensità di luce rilevata è uguale per i quattro rivelatori, se invece la traccia e quindi il punto luminoso è lievemente scostata, il segnale è più intenso su alcuni sensori. Un circuito elettronico provvede a spostare la lente per mezzo di un campo magnetico prodotto da opportuni solenoidi all'interno dei quali è sospesa la lente di focalizzazione. Quando lo spostamento è al limite del raggio di azione della lente, l'intera testina viene traslata per mezzo di unmotore elettrico.
Guardando ungiradischi, si può osservare il periodico movimento verticale della testina dovuto alla non perfetta planarità del disco. Lo stesso accade neiCompact disc anche se in misura minore. Per questo è necessario regolare la messa a fuoco dellaser istante per istante.
La verifica della focalizzazione è effettuata per mezzo dei quattro sensori già visti. Alla distanza ottimale il livello del segnale è al valore minimo per tutti i rivelatori.
Poiché ilCompact disc non offre alcuna protezione contro la manipolazione e l'usura, è frequente la formazione sulla superficie di graffi o depositi di sporco che possono comprometterne la lettura. Per ovviare al problema sono adottate complesse tecniche dicorrezione di errore e diridondanza dei dati.
In fase di scrittura, vengono innanzitutto intercalati i dati corrispondenti ai due canali stereo, dopodiché la sequenza è scomposta in spezzoni di8 bit su cui viene effettuata la codificaEFM (Eight-to-fourteen modulation, ossia modulazione da 8 a 14 bit) per impedire che si abbiano sequenze consecutive troppo lunghe dizero ouno e contemporaneamente aumentare la ridondanza di informazione. Ai 14 bit ottenuti vengono aggiunti altri 3 bit di sincronizzazione, portando così la ridondanza al 112,5% (da 8 a 17 bit).
Dopo questa prima manipolazione, la sequenza è sottoposta a un'ulteriore elaborazione al termine della quale si ottengono raggruppamenti elementari (frame) di 588 bit. Ciascun frame è composto da 24 sottogruppi di 17 bit di dati intercalati a 8 gruppi di 17 bit per la correzione di errore, più 27 bit di sincronismo e 17 di informazioni da mostrare sul display (numero di traccia, posizione ecc). La dispersione dei blocchi di controllo permette di ricostruire i dati mancanti a causa di un ampio difetto sulla superficie del disco.
Tutte queste operazioni devono essere compiute in senso inverso dal lettore, per ricostruire la sequenza originale di 16 bit per campione per canale.
In questo fondamentale passaggio, i bit sono convertiti in segnale elettricoanalogico ad opera di unconvertitore digitale-analogico (DAC) per ogni canale stereo. Il segnale è campionato a 16bit che corrispondono a 65 535 livelli di tensione. In generale il funzionamento è basato su una rete di resistori dai valori opportunamente determinati, la cui precisione determina il grado di linearità del dispositivo.
All'uscita del convertitore il segnale è sottoposto ad unfiltro passa-basso allo scopo di sopprimere eventualiarmoniche prodotte dalla frequenza di campionamento.
Questa sezione è simile a quella di qualunque altro apparecchio audioanalogico e comprende la funzione di regolazione del volume ed eventualmente anche quelle del tono, del bilanciamento, nonché dell'equalizzazione. Se il lettore fornisce direttamente l'uscita percuffie oaltoparlante, è presente anche unamplificatore audio.
Un fenomeno noto come Disc rot o cancro del disco, dovuto alla qualità dei materiali utilizzati durante il processo di fabbricazione, potrebbe ridurre la vita del supporto ottico a un tempo stimato di circa 10 anni. La problematica riguarderebbe la progressiva ossidazione dell'alluminio riflettente che è posto tra lo strato di policarbonato e quello di lacca protettiva[2].
È possibile la copia privata (Art. 71 sexies e seg.) nel rispetto delle misure tecnologiche di protezione, ma non può essere fatta da terzi e non può avvenire la prestazione di servizi esterni per la riproduzione; nel caso siano presenti contenuti interattivi, se ci sono misure tecnologiche di protezione, non è possibile esercitarvi il diritto di copia.
Tuttavia è possibile fare almeno una copia analogica per uso privato e personale. È previsto un equo compenso agli autori delle opere dallaSIAE per gli apparecchi e supporti di registrazione delle copie private (tenendo conto delle misure tecnologiche di protezione).
Altri progetti
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file sulCD Audio| Compact disc (CD) | |
|---|---|
| Tipologie | Rainbow Books ·CD Audio ·CD-ROM ·CD-R eCD riscrivibile ·CD-i ·Video CD (White Book) ·Blue Book |
| Formati logici | ISO 9660 ·HFS ·Mixed Mode ·Photo CD ·UDF |
| Dispositivi | Lettore CD (CD Audio ·Sony CDP-101) ·CDJ (musica) ·Masterizzatore |
| Packaging | Jewel case ·Digipak |
| Miscellanea | .iso ·CD-TEXT ·Traccia fantasma |
| Supporti di memoria per audio | |
|---|---|
| Analogici | Fonautografo (1857) ·Cilindro fonografico (1877) ·78 giri (1895) ·Registratore a filo (1898) ·Tefifon (1936) ·Bobina aperta o Reel to reel (1940) ·SoundScriber (1945) ·Gray Audograph (1945) ·Dictabelt (1947) ·Disco in vinile (1948) ·Cartuccia nastro RCA (1958) ·Fidelipac (1958) ·Stereo-Pak (1962) ·Audiocassetta (1963) ·Stereo8 (1966) ·PlayTape (1966) ·Minicassetta (1967) ·Microcassetta (1969) ·Steno-cassette (1971) ·HiPac (1971) ·Elcaset (1976) ·Picocassette (1985) |
| Digitali | Soundstream (1975) ·3M (1979) ·ProDigi (1980) ·Digital Audio Stationary Head (1982) ·CD Audio (1982) ·Digital Audio Tape (1987) ·ADAT (1991) ·MiniDisc (1991) ·NT (cassetta) (1992) ·Digital Compact Cassette (1992) ·MD Data (1993) ·High Definition Compatible Digital (1995) ·XRCD (1995) ·5.1 Music Disc (1997) ·Super Audio CD (2000) ·DVD-Audio (2000) ·Chiave USB (2004) ·DualDisc (2004) ·HI-MD (2004) ·SlotMusic (2008) ·Blu-ray Disc (2008) |
| Controllo di autorità | GND(DE) 4346365-4 |
|---|
