2. Die Compact Disc

2.1 Allgemeines:

„CD“ ist allgemein erst einmal die Bezeichnung für einen Datenträger, der je nach Zusammenhang mit Audiodaten (z. B. Musik) oder mit computerlesbaren Daten in digitalisierter Form beschrieben ist. Im sprachgebräuchlichen Sinne versteht man unter dem Begriff „CD” eine Audio-CD, eine Compact Disc mit Computerdaten nennt man CD-Rom.

Die CD ist klein und handlich, ist widerstandsfähig und verfügt über eine relativ große Speicherkapazität. Außerdem hat die CD eine überdurchschnittliche Lebensdauer im Vergleich zu Speichermedien anderer Art, wie die folgen Beispiele belegen:
Zwar waren alte Pergamentrollen und Fresken über Jahrhunderte hinweg (teilweise sogar noch über längere Zeiträume) lesbar, doch  „moderne“ Bücher sehr unbeständig, da das Papier säurehaltig ist und langsam zerbröckelt.
 

Doch auch die magnetischen Speichermedien sind relativ unbeständig, wie der bekannteste Fall der letzten Jahre von Datenverlust deutlich werden lässt: 1,2 Millionen Magnetbänder der amerikanischen Weltraumbehörde NASA sind unbrauchbar geworden und somit Dokumente aus drei Jahrzehnten amerikanischer Raumfahrt zerstört.
Das langlebigste magnetische Speichermedium ist immer noch die Festplatte. Man geht auf Grund des hermetisch abgekapselten Gehäuses von einer Lebensdauer von 20 Jahren aus. Bänder sind bei optimalen Bedingungen fünf bis zehn Jahre „haltbar“.
Bei optischen Speichern – wie z.B. der CD - hingegen liegt die Lebenserwartung bei etwa zehn bis 100 Jahren.

Aber nicht nur wegen ihrer Langlebigkeit hat die CD besonders die LP in Hi-Fi-Systemen (High-Fidelity) verdängt: unter dem Begriff „High Fidelity“ versteht man die Technik der Tonaufnahme und Wiedergabe, die das Original so weit wie möglich erhält und eine (grobe) Verfälschung von ihm vermeidet. Die Standards der Hi-Fi-Qualität wie geringe Verzerrung, einheitliches Frequenzverhalten, und nichthörbarer Untergrundgeräuschpegel können sehr wohl von der CD, nicht aber von der LP erfüllt werden. Außerdem ist der Komfort der Handhabung und Bedienung viel größer, das Medium (die CD) aber viel kleiner.


2.2 Technische Daten der CD:

An den Abmessungen und am Aufbau von CDs hat sich seit der Markteinführung nichts geändert, die CD unterliegt einer Norm: eine Standard-CD wiegt ca. 18 Gramm, hat einen Durchmesser von 120 mm und ist 1,2 mm dick. Der Durchmesser des Mittellochs beträgt 15 mm. Die CD dreht sich im Laufwerk von der Datenseite aus betrachtet gegen den Uhrzeigersinn.
Die Daten befinden sich in einer von innen nach außen verlaufenden, spiralförmigen Spur (Bei einer Festplatte ist diese Spur konzentrisch). Die Datenspur enthält maximal ca. 22.000 Windungen und ist bis zu 25 km lang.
Bei einer Standard CD mit 650 MegaByte (entspricht ca. 6,8 * 10⁸ Bytes) oder 74 Minuten beträgt die Spurweite 1,6 µm (ein mikro-Meter entspricht 10^-6 Metern). Die Spur besteht aus 120 nm (ein nano-Meter entspricht 10^-9 Metern) tiefen und 0,5 µm breiten Vertiefungen in der Metallschicht. Die Vertiefungen nennt man „Pits“, der Bereich zwischen zwei „Pits“ heißt „Land“. Der Aufzeichnungsbereich liegt zwischen 46 und 117 mm. Er teilt sich in Lead-In / Eingangsbereich, Datenbereich (50 mm - 116 mm) und Lead-Out / Ausgangsbereich. Im Lead-in befindet sich die TOC der CD, das Lead-out markiert das Ende der Aufzeichnung.

        
linke Abb.: Eine 12cm-Standard-CD von der Datenseite (Unterseite) aus betrachtet - mit ihren Normmaßen. Man erkennt die Dreigliederung in Lead-In, Datenbereich und Lead-Out.
rechte Abb.: Ein Ausschnitt einer CD im Querschnitt: In der Metallschicht befindet sich die Daten- / Pitspur, die aus Lands und Pits (Vertiefungen) besteht.


2.3 Der Schichtenaufbau einer CD:

Eine CD setzt sich wie folgt zusammen:

Der senkrechte Schnitt durch eine CD zeigt, dass das Trägermaterial den größten Teil der Gesamtdicke ausmacht. Als Trägermaterial dient ein beliebiges durchsichtiges Material (jedoch meistens Polycarbonat) mit einem Lichtbrechungsindex von 1,55.
Die Datenspur befindet sich auf einer 0,05 bis 0,1 dicken Metallschicht. Dafür werden in der Regel Aluminium und Alluminiumlegierungen verwendet. Bei manchen „Luxusausgaben“ von CDs (z.B. bei besonderen Kollektionen) kommt auch Messing zum Einsatz. Es verleiht der CD-Oberfläche einen goldenen Glanz. Auf Gold verzichtet man fast immer, weil das Aufdampfen des Edelmetalls die Fertigungskosten einer CD um etwa 50 Pfennig erhöht. Die Pressung einer CD kostet sonst je nach Auflage zwischen 50 und 80 Pfennig.
Die Metallschicht ist von einer Schutzschicht aus UV-unempfindlichem Lack bedeckt. Auf die Schutzschicht kann dann das Label gedruckt werden.