Schnell die Lieblings CD aus dem Regal geholt, in den Player geworfen und schon ertönt wundervolle Musik. Auf einer CD werden Dateien wie zum Beispiel Musik digital gespeichert, die daraufhin von Audioplayern oder Laufwerken erstaunlicherweise wieder gelesen werden können!
Anzeige
Wie ist das möglich? Da war irgendwas mit Einsen und Nullen, Pits und Lands. Die Grundlagen bei der Herstellung einer CD macht uns die Folge von der Sendung mit der Maus deutlich, in der man außerdem sieht, dass die Pressung gar nicht so unweit ist wie in der Produktion von Schallplatten:
Und was macht der Laser? Seit 1982 ist die CD ein Speichermedium für Musik, hat also bereits schon ein ziemlich hohes Alter erreicht. Die Daten zum Ablesen befinden sich seit jeher auf einer spiralförmigen Schicht, die vom Laser vom CD-Inneren zum -Äußeren abgelesen werden. Diese lange Spur setzt sich aus sogenannten Pits und Lands zusammen, wobei Pits die Vertiefungen und Lands das dazwischenliegende Land bezeichnen. Wie wir gesehen haben, ist diese Kodierung mit Pits und Lands unglaublich klein! Ein Pit ist 0,833 – 3,254 µm (Mikrometer) lang und 0.5 µm breit. Der orthogonale Spurabstand beträgt 1,6 µm. Mit diesen Werten kommt man insgesamt auf eine Datenspur von 6 Kilometern, was hier 700 MB entspricht.
Der Computer versteht aber nur Einsen und Nullen. Wie kann man also die Funktion mit den Pits und Lands übersetzen? Ganz einfach: Übergänge von Pit zu Land oder andersrum werden als 1 verstanden, Wiederholungen von Pits oder Lands werden als 0 verstanden. Der Laser im Audioplayer oder im Laufwerk tastet hierfür zusammen mit einer Linse die Datenspur ab. Trifft der Laser nun auf die Alu-Schicht der CD, wird er reflektiert und durch ein halbdurchlässiges Prisma geleitet, das den Laser in eine andere Richtung lenkt, wo ein Lichtdetektor auf ihn wartet. Dieser kann nämlich die im Laser enthaltende Lichtintensität aufgrund der erzeugten Spannung messen.
Bei einem Pit wird der Strahl stärker gestreut als bei Land, sodass sich für beides unterschiedliche Spannungen und Lichtintensitäten ergeben. Fährt der Laser nun die Datenspur ab, kann er mit den Spannungsänderungen den Code in 100101110 und so weiter übersetzen.
Die Pitgröße und der Spurabstand sind übrigens die Punkte, worin sich CDs im Wesentlichen von DVDs und Blu-ray Discs unterscheiden. Im Laufe der Zeit wurden diese beiden Faktoren immer kleiner, sodass sich bis heute immer mehr Speicherplatz ergibt. Die BDXL zum Beispiel ist eine Sonderform der Blu-ray Disc und fasst bis zu 128 GB an Daten.
