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Zwei Äußerlichkeiten lassen den Unterschied gegenüber den herkömmlichen schwarzen Vinyl-Langspielplatten deutlich werden. Es ist einmal die Handlichkeit der CD mit lediglich 12cm Durchmesser bei einer Spieldauer von ca. 1 Stunde und zum anderen ihre in den Regenbogenfarben schillernde Oberfläche, die von Lichtreflexen an Millionen mikroskopisch feinen Informationselementen „Pits" (Löcher von der Größenordnung von 1 [im) stammen.

Das Neuartige an der CD ist auch das berührungslose Auslesen der gespeicherten Musik-Sprach-Informationen durch einen mikroskopisch feinen Lichtstrahl, der von einem Halbleiter-Laser ausgeht.

Da zwischen der Leseeinrichtung und der Compact Disc kein mechanischer Kontakt besteht, ist jeglicher "Abtastverschleiß" ausgeschlossen. Die eingeprägten Musik-Sprach-Informationen liegen innerhalb der Platte unter einer transparenten Schutzschicht und nicht wie bei der Schallplatte an der Oberfläche. Die Wiedergabe wird auch nicht durch Staub, Fingerabdrücke oder gar durch leichte Kratzer beeinträchtigt.

Die heutigen schwarzen Langspielplatten sind in Analogtechnik aufgezeichnet, d. h. die Rillenauslenkungen sind ein nahezu getreues Abbild der Klangänderungen und Intensitätsschwankungen der Musik bzw. Sprache. Die über Mikrofone aufgenommenen und gepegelten Aufnahmen werden dem Schneidstichel zum Ritzen der Lackfolie vom Tonmeister zugeführt.

Unzulänglichkeiten bei diesem Vorgang führen dazu, daß die Musik-Sprache eben nur "nahezu" orginalgetreu auf die Platte übertragen wird. Der elektromagnetische Vorgang beim Schneiden läßt Verzerrungen auftreten, ferner wird durch den vorgeschriebenen Rillenabstand eine Dynamikeinengung vorgegeben und durch die mechanische Abtastung zusätzliche Geräusche erzeugt, die den Genuß trüben können.

Der grundlegend neue Schritt bei der Compact Disc liegt darin, die Digitaltechnik nun auch auf das vervielfältigte Speichermedium auszudehnen und eine Rückwandlung in Analogsignale erst am Ende dieses kritischen Gliedes der HiFi-Kette vorzunehmen.

Beim Aufnahmevorgang für die Compact Disc wird die Augenblicksamplitude der Musik mit einer Taktfrequenz von 44,1 kHz abgetastet und dann mit 16 Bit linear quantisiert (Anmerkung : gemesssen). Jedes Bit liefert dabei etwa 6dB Signal/Rausch-Abstand, das ergibt ein Dynamikumfang von mehr als 90dB.
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Als Aufzeichnungsträger wird eine Glasplatte mit einer dünnen Photo-Resist-Schicht überzogen. Ein mit der digitalen Information modulierter Laserstrahl schneidet (brennt) die Information in die Photoschicht, so daß nach dem Entwicklungsprozeß nur die unbelichteten Stellen stehenbleiben. "Das" sogenannte Master enthält nach diesem Vorgang die digitale Information in Form von sogenannten "Pits". Auf galvanischem Wege wird nun eine genaue Negativ-Kopie (eine sogenannte Matrize) hergestellt, die später als Preßmatrize dient bzw dienen könnte. Danach erfolgt eine Oberflächenbearbeitung und das Aufbringen einer Silberschicht. Mit dieser ersten Matrize, einer Negativ-Kopie, könnte schon eine Herstellung einer CD erfolgen.

Um aber diese bis dahin einzige vorhandene Matrize zu schonen, werden hiervon noch einmal eine oder mehrere Zwischen-Kopien erstellt, diese sind aber, da es sich hier um eine Positiv-Kopie handelt, als Matrize nicht zu verwenden. Diese Kopie wird in der Fachsprache als Mutter bezeichnet. Von dieser Mutter wird dann erst auf galvanischem Wege eine Preßmatrize, nun als Negativ, erstellt. Mit dieser nun gewonnenen Preßmatrize werden die CDs gepreßt.
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Die Speicherung der Informationen auf die CD erfolgt in digitaler Form. Die bei der Analog/Digital-Umformung gewonnene Ja/ Nein-Impulsfolge wird in Form "einer" einzigen spiralförmig von innen nach außen laufenden Spur von mikroskopisch kleinen Vertiefungen (Pits) in die Platte gepreßt. Nach der Pressung wird auf diese Informationsfläche im Vakuum ein metallischer Niederschlag aufgedampft. Die Metallschicht wird auf der Oberseite mit einem Schutzlack gegen mechanische Beschädigungen versehen.

Die Informationsspur liest der Laserstrahl von unten durch das etwa 1mm starke transparente Material der CD. An Stellen, an denen keine Vertiefung eingeprägt ist, wird der Laserstrahl voll reflektiert, an den mikroskopisch kleinen Vertiefungen wird er gestreut, so daß die Reflexion nahezu verschwindet. Das Wiedergabesignal besteht aus einer Folge von unterbrochenen Reflexionen. Die logische „1" wird dabei von der reflektierenden Fläche (Land) dargestellt und die logische „0" von der Vertiefung (Pits).

Ein Lese-Objektiv fokussiert den Laserstrahl exakt auf die Informationsebene. Die Schärfentiefe beträgt etwa 2um. An der Oberfläche der transparenten Platte beträgt der Durchmesser des Lasers bereits ca. 1mm, woraus zu erkennen ist, daß Staubpartikel, Fingerabdrücke oder Kratzer auf der Oberfläche vom Laserstrahl überhaupt nicht gesehen werden.

Neben der eigentlichen Information (Sprache/Musik) erlaubt die hohe Speicherdichte des Trägers zusätzliche Speicherungen von ergänzenden Informationen wie zum Beispiel: Titel, Spieldauer oder die ebenso wichtigen Synchronisier- und Redundanz-Informationen (Fehlerkorrekturen), die die Platte nahezu frei von Gleichlaufschwankungen und Störgeräuschen abtastet; erstere sind nur noch von der Stabilität des Referenzquarzes abhängig.
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Die Folge von inneren Spannungen im CD-Material (Anmerkung : Polyvinylchlorid) ist, daß sich der Brennpunktabstand des Laserstrahls durch Doppelbrechungseffekte verschiebt. Mit dem Brennpunktabstand verändert sich auch die „Schärfe" des Brennpunkes in der Informationsebene der CD. Anmerkung : Die Informationsebene ist quasi die Fußsohle der silbernen Daten-Spur.

Durch eine Doppelbrechung in einem lichtdurchlässigen Material entsteht außer dem ordentlichen Lichtstrahl, der nach den optischen Gesetzen gebeugt wird, wenn ein Lichtstrahl von dem einem Medium in ein anderes Medium übergeht, noch ein außerordentlicher Lichtstrahl. Er durchdringt das neue Medium, ohne dabei gebrochen zu werden, und führt zwangsläufig zu einer Unscharfe des Brennpunktes.

Die Doppelbrechung und der Gangunterschied der beiden Lichtstrahlen sind wesentliche Kriterien, mit denen die optische Güte von Compact Discs beurteilt wird. Die vorgegebene Spezifikation weist für den Gangunterschied einen oberen Grenzwert von +/- 50nm aus. Unterschiede, die über diesen Grenzwert hinausgehen, würden zu einer unzulässigen Streuung des abtastenden Lasers führen und somit Fehler in der Wiedergabe erzeugen.

Compact Discs werden nach zwei unterschiedlichen Verfahren (Anmerkung : Wichtig - beide Verfahren sind patentiert !) hergestellt: dem normalen Spritzgießverfahren und dem Spritzprägeverfahren.

Beim Spritzprägeverfahren wird der geschmolzene Kunststoff (Polycarbonat) zunächst in eine nicht völlig geschlossene Form gespritzt, im anschließenden Prägevorgang wird die CD auf die endgültige Form gebracht. Die Oberfläche der Informationsebene wird nun verspiegelt.

Da die Spiegelfäche hauchdünn ist und ihre Dicke nur einige 100 Ä (Angströmeinheit 1 Ä= 10-4um) beträgt, muß, um eine Beschädigung zu vermeiden, darüber eine ca. 5 - 10um starke Schutzschicht aufgetragen werden.

Diese Schutzschicht wird als Labelseite bezeichnet und dient dem späteren Aufdruck.

Das Auslesen der Information erfolgt dann mittels des Laserstrahls durch die unterhalb der Informationsebene liegende, ca. 1,2mm dicke Transparentschicht.
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