Wie funktioniert ein CD-Laufwerk?

    Aus WISSEN-digital.de

    Auch wenn die klassische Compact Disk nun schon etwas in die Jahre gekommen ist und nicht zuletzt durch DVD und Blu-Ray-Disc erhebliche Konkurrenz bekommen hat, ist sie heute immer noch weit verbreitet. Zwar weichen mehr und mehr Verbraucher auch auf nicht-physische Angebote aus, wenn es um Musik geht (Mp3 / Streaming-Dienste) und die Verkaufszahlen nehmen ab, im Gegensatz zur Kassette oder gar dem Tonband ist die CD aber immer noch da und auch die DVD hat sie "überlebt". Doch wie funktionieren eine CD und das Laufwerk aber überhaupt? Wer sich genauer mit der Funktionsweise beschäftigen möchte, findet teils sehr verblüffende Informationen zur unscheinbaren Plastikscheibe.

    Ein CD-Laufwerk ist ein optisches Laufwerk zum Abspielen von Audio-CDs oder auch Daten-CDs. Das Laufwerk beinhaltet alle mechanischen und elektronischen Bauteile, die zum Abspielen einer CD benötigt werden. Bei modernen Geräten wird die CD in eine motorisierte Schublade eingelegt. Wie Diese im Detail funktioniert, soll hier etwas genauer geschildert werden. Wer tiefer in die Materie einsteigen möchte, der findet im Internet auch unter www.mkdiscpress.de/optische-speichermedien entsprechend weiterführende Informationen.

    Pits und Lands

    Um zu verstehen, wie ein CD-Laufwerk funktioniert ist es zunächst notwendig zu wissen, wie die Daten auf der CD vorliegen. Die gesamte digitale Information einer CD befindet sich in einer sogenannten Pitstruktur. Die Daten werden als Reihe von sogenannten Pits und Lands (Grube und Land) auf die CD geschrieben. Diese Informationen, auch Programm genannt, sind spiralförmig beginnend in der Mitte der CD auf der Kunststoffschicht des Datenträgers angeordnet.

    Länge und Abstand der Pits und Lands zueinander definieren die jeweilige Information als einen binären Code. Insgesamt wäre die aus Pits und Lands bestehende Spiralspur einer voll beschriebenen CD etwa 6 km lang. Das reicht für rund 800 MB Daten oder etwa 80 Minuten Musik im Standardformat. Allerdings hat es sich heutzutage etabliert, Musik auch in Form von Mp3s auf Daten-CDs zu speichern, wodurch weitaus mehr als 80 Minuten möglich sind.

    Pick-Up

    Das Herzstück des CD-Laufwerks ist die Abtasteinheit, der sogenannte Pick-Up. Die folgende Abbildung zeigt den schematischen Aufbau eines solchen Pick.Ups.

    Abb-8-reflektion.jpg

    Quelle: mkdiscpress.de

    Die CD wird von unten mittels eines Laserstrahls abgetastet. Dieser Laserstrahl wird zunächst durch eine Kollimatorlinse gebündelt. Anschließend läuft der Laser durch ein Prisma. Der Laserstrahl wird von der CD reflektiert und durch einen halb-durchlässigen Spiegel gebündelt. Das jeweils reflektierte Licht wird mittels eines Sensors in elektrische Impulse umgewandelt und ausgewertet. Trifft es auf Pits, wird das Licht schwach reflektiert, trifft es auf Lands wird es stark reflektiert. Der Wechsel von Pit zu Pit oder Land zu Land wird dabei als binäre 0 und der Wechsel von Land zu Pit oder Pit zu Land als eine binäre 1 interpretiert. Auf diese Weise lassen sich Informationen von einer CD lesen und als binärer Code weiter-verarbeiten.

    Eine Technik der Vergangenheit?

    Die althergebrachte Compact Disk hat heute natürlich Konkurrenz bekommen und vielfach werden stattdessen DVDs oder Blu-Rays genutzt. Diese funktionieren grundsätzlich jedoch nach einem sehr ähnlichen Prinzip, wodurch die Methodik der Laser-Abtastung sich auch auf diese Medien übertragen lässt. DVD- und Blu-Ray-Laufwerke sind in der Regel abwärtskompatibel und somit ebenfalls in der Lage auch Audio CDs abzuspielen. Da CDs allerdings nach wie vor etwas günstiger sind, handelt es sich nach wie vor um den idealen Datenträger, wenn es beispielsweise lediglich um Musik geht oder schlichtweg nur kleinere Datenmengen untergebracht werden müssen. Dem entsprechend ist die Compact Disk nach wie vor ein aktuelles Medium für digitale Daten verschiedenster Art.



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