CD Teknolojileri

Teyp kasetleri ve disketler yerlerini CD'lere bırakalı çok oldu, ama bu arada CD dünyasında da pek çok gelişme yaşandı. Günümüzde CD'ler üç ayrı şekilde bulunabiliyor.

• CD ve CD-Rom
• CD-R (yazılabilir CD)
• CD-RW (tekrar yazılabilir CD)

Bu teknikleri biraz incelemeye ne dersiniz?

CD Nasıl Çalışır

Öncelikle CD'lerin sayısal (dijital) veri depolayıcılar olduğuna dikkat etmeliyiz. Yani bir CD, üzerindeki veri 1 ve 0 lardan oluşmaktadır. CD okuyucunun 1 ve 0 ları algılayabilmesi için fiziksel olarak 1 ve 0 alanları oluşturulur. Sanıldığı ya da görüldüğü gibi CD yüzeyi düz değildir. 0'lar için tepecikler, 1'ler için de çukurlar oluşturulur. Bu tepecik ve çukurlarla kodlanmış bilgi CD üzerinde spiral şekilde yer alır. Bir CD üzerinde bu şekilde dizilen tepecik ve çukurlardan oluşan spiral hat açıldığında yaklaşık 5km uzunluğundadır.

CD oynatıcılar üç ana bileşene sahiptir.

• Disk Motoru
• Gezdirici Motor
• Lazer ünitesi

Disk motoru, takılan CD'yi döndürmekle görevlidir. Dairenin merkezinden dışına doğru gittikçe yay şeklindeki hat uzadığından, disk motoru buna göre hızını düşürecek şekilde tasarlanmıştır. Yani okuma işlemi CD'nin merkezine yakın bölgede yapılırken CD daha hızlı döner, dışa gidildikçe dönüş hızı veya başka bir deyişle disk motorunun devri azalır. Belki merak etmişsinizdir; CD'lerde veri merkezden dışa doğru kaydedilir.

Gezdirici motor, lazer ünitesini dönen CD üzerinde merkezden dış çembere doğru düz bir hat üzerinde kaydırmaya yarar. Bu iki ünitenin çalışması klasik pikapları andırır. Zaten farkı yaratan da pikap iğnesi yerine lazer ünitesinin kullanılmasıdır.

Lazer ünitesi belli bir açı ile CD yüzeyine sürekli bir ışın gönderir. CD yüzeyine çarpan lazer ışını eğer çukura denk gelmişse, ışın lazer ünitesindeki optik göze yansır. Bu durum hemen 1 olarak kodlanır. Eğer ışın tepeciğe gelirse, optik göze değil, boşluğa yansır. Böylece optik göze lazer ışını geri dönmediğinden bu durum da 0 olarak kaydedilir. Bunun mikronlar ve dakikada 350-500 dönüş ile gerçekleştiğini düşünürseniz, optik gözü kontrol eden işlemcinin sürekli bir ve sıfırları nasıl algıladığını canladırabilirsiniz.

Tahmin edeceğiniz üzere, bir CD'nin kayıt edilmesi için bu tepecik ve çukurların oluşturulması gerekir. Bu da profesyonel CD kayıt makinelerinin presleri ile yapılır. Master CD denilen orijinalin üzerindeki yapı kaydedilir, ki buna kalıp çıkarma deniliyor, ardından tesisin kapasitesine yüzlerce, binlerce ya da daha fazla CD takılı kayıt cihazı bu boş CD'leri presleyerek tepecik ve çukurları oluşturur. Baskı yapılan bu bölüm, yani CD'nin ana maddesi polikarbonattır. Oluşturulan tepecik ve çukurlar ince bir aluminyum veya başka bir metal tabaka ile kaplanır. Böylece yansıma sağlanabilir. Bu tabakanın üzeri de düz bir akrilik yüzey ve varsa CD etiketi ile kaplanır.

CD-R, yazılabilir CD'ler

Görüldüğü üzere, CD baskısı için profesyonel tesislere ihtiyaç vardır. CD'lerin tek varoluş sebebi müzik kayıdı olmadığı için, tıpkı disketler ya da teyp kasetleri gibi kolayca kayıt edilebilir olmaları gerekiyordu. Ancak böylece yedekleme gibi, kullanıcının kayıt ihtiyacı da CD'ler ile giderilebilirdi. Bu ihtiyaçtan dolayı CD-R yani kayıt edilebilir (recordable) CD'ler geliştirildi. Masa üstü bigisayarlardaki CD yazıcılar ile CD kayıdının baskı yoluyla yapılması mümkün değildi. Böylece tepecik ve çukurların yerine aynı işlevi sağlayabilecek, parlak ve opak alanlar kullanılmaya başlandı. Bu teknikte CD'nin polikarbonat ana yapısının üzerinde lazer ışınını yansıtan bir kaplama bulunur. Aynen CD'de olduğu bu yüzeyin üzeri aluminyum ve akrilik kaplıdır.

CD yazıcı, yazma işini yapmak için okuyucudan daha güçlü bir lazer ünitesine sahiptir ve yazma sırasında bu ünite, sıfır alanlarını yakar, başka bir deyişle siyah lekeler oluşturur. Böylece yansıtma özelliği kaybolduğu için CD'ye gönderilen lazer ışını optik göze geri dönmez. Anlaşıldığı gibi CD ve CD-R'ları okuyan düzen aynıdır. Ayrıca okuyucu lazer, yazıcı lazer kadar güçlü olmadığı için bir CD-R okunurken bozulmaz.

CD teknolojisinin bu ikinci adımı CD'leri kolay kullanılabilir bir hale getirdi. Üstelik yazılabilir CD'ler fiyat olarak da uygun olduğu için yaygın şekilde kullanılmaya başlandı. Buradaki tek sorun CD-R'ların da bir kere yazılabilir olması idi. Yeni hedef tekrar yazılabilir CD'lerdi ve bu teknoloji de gecikmedi.

CD-RW, tekrar yazılabilir CD'ler

CD teknolojisin bugünkü durağı CD-RW (re-writeable)'dir. Bu CD'ler de, öncekiler gibi okuyucu lazerin ışınının yansıtılması veya yutulması prensibi ile çalışır. Aradaki fark tekrar kayıt için, CD yüzeyinde opak hale getirilmiş alanların tekrar ışığı geçirip, metalden yansımasını sağlayacak şekilde şekillendirilmesidir. Bunun için değişken fazlı bir bir bileşen kullanılmıştır. Bu bileşenin yüzeyi yer yer kristalize edilmiştir. Bu alanlar lazer ışınını geçirip, üstündeki metal yüzeye ulaştırır. CD yazıcılardaki, yazıcı lazerin oluşturduğu ısı, yüzeyi opak hale getirmeye yeter. Tek sorun eski bilginin silinmesi için, yüzeyin tekrar kristal hale getilirmesidir. Bunun için silici bir lazer daha kullanılır. Bu, diğer ikisine göre en güçlü olanıdır. Yüzeyi 600 dereceye kadar ısıtarak sıvı hale getirir, daha sonra soğuma gerçekleşip 200 dereceye düşüldüğünde kristalleşme gerçekleşir.

Yine önceki teknolojide olduğu gibi, okuyucu ya da yazıcı lazer, bu güçte olmadığı içn CD-RW, okunurken ye da yazılırken silinmez.

Yardımcılar

Teorik olarak CD teknolojilerini incelerken, kolayca anlattığımız bu işler gerçekleşirken bazı sorunlar ortaya çıkar. Mikronlar mertbesinde alanları yakmak, hem de bunu yüksek süratlerde yapmak hem iyi cihazlar kullanmayı gerektirir hem de CD 'lerde bazı yardımcı veriler kullanılır.

• Örneğin CD'lerin merkeze en yakın, yani başlangış bölümleri bir nevi içindekiler bilgisine sahiptir. Böylece okuyucunun nereye gitmesi gerektiği belirlenir.
• Bunun yanında CD üzerindeki boşluklar, okuyucu lazerin bulunduğu yeri kaybetmesine sebep olduğu için doldurucu ya da tamamlayıcı denilen bir teknikle bu boşluklar da veri ile doldurulur.
• Okuyucunun yanıldığı bölümleri düzeltmek için ilave veriler de CD üzerine kaydedilir. Bu veriler sayesinde CD oynatıcı okuyucu lazerin hatalı okuduğu bölümleri düzeltme olanağına sahiptir. Hatalı bölümler ses veya görüntü CD'lerinde çok önemli olmasa da, örneğin yazılım içeren bir CD'de sorunlar yaratabilir.

Bir diğer konu da, tekrar yazılabilir CD'lerde yansıtılan lazer ışını diğerlerindeki kadar güçlü yansımadığı için bazı eski model CD oynatıcılarda tam olarak okunamayabiir. Ama tabii unutulmaması gereken şudur; CD yazıcılar aynı zamanda CD oynatıcıdır da. Tekrar yazılabilir CD'lerin özellikle yedekleme gibi işlerde kullanıldığını düşünürsek en azından yazıcının kendisi tarafından problemsiz olarak oynatılabilirler. Yine de, eğer gerekli değilse, yazma işlemini düşük hızda yapmak daha uygundur. CD yazıcıların hızları 1x,2x,44x gibi değerlerle verilir. Bunlar CD'nin oynatma süresinin kaç katı hızda yazılacağını belirtir.