Il compact disc (; abbreviato CD o cd), anche italianizzato con scarsa fortuna con il nome "compatto", è un tipo standardizzato di disco ottico utilizzato in vari ambiti per la memorizzazione di informazioni in formato digitale.
Storia La sua genesi è dovuta alla ricerca, da parte del mondo della telefonia, di un sistema efficiente di moltiplicazione delle informazioni, attraverso la digitalizzazione e semplificazione dei segnali. L'applicazione congiunta del sistema numerico binario e del laser al suono diede vita al compact disc. Nei primi anni il progetto fu inizialmente seguito da una joint venture tra DuPont e Philips. DuPont poteva vantare un'enorme esperienza nel policarbonato (inventato nel 1928 proprio da DuPont) e una forte presenza nei Paesi Bassi con un'installazione chimica a Dordrecht, vicino a Rotterdam. DuPont aveva già intrapreso una collaborazione con Philips, la sfortunata PDM (Philips-DuPont Magnetics, sponsor anche della squadra ciclistica PDM-Concorde), per sviluppare nastri magnetici che utilizzassero altri due prodotti DuPont: il supporto in poliestere Cronar (invenzione DuPont del 1955) e l'ossido di cromo Crolyn (invenzione DuPont del 1956). DuPont aveva inoltre un'altra joint venture con British Telecom (BT&D) per sviluppare microlaser e fibre ottiche. C'erano perciò tutte le premesse per eccellenti sviluppi. Dopo i primi prototipi si riunirono a Ginevra i responsabili europei per analizzare gli sviluppi del progetto e gli investimenti necessari. Tali investimenti comprendevano anche una possibile fabbrica in Italia, per utilizzare l'alluminio dell'Ilva.
Gli studi preliminari misero in luce che lo sviluppo del CD avrebbe consentito la creazione di un disco con una capacità di oltre 600 MB di dati e probabilmente di oltre un'ora di musica in formato digitale. La cosa non entusiasmò i dirigenti DuPont per via degli enormi investimenti richiesti: tenendo conto che i personal computer di allora avevano memorie da 64 KB a 4 MB e hard disk da 20 MB, la capacità del nuovo supporto sarebbe stata esagerata in confronto alle reali necessità dell'epoca. Anche per la musica era impensabile che il mondo intero sostituisse i giradischi e i registratori con i nuovi costosissimi lettori di dischi ottici (ed in effetti la cosa non avvenne a livello di massa fino agli anni ottanta del XX secolo). La gestione DuPont rifiutò il progetto e chiese quindi a Philips di continuare da sola, costringendo così la stessa a cercare altre alleanze per lo sviluppo del supporto. Per qualche anno, comunque, rimase in vita la PDO (Philips-DuPont Opticals) che stampava CD con produzione nel Regno Unito (principalmente musica) e Stati Uniti (dati). La PDO chiuse nel 1990 per "divergenze di interessi".
Si può dire quindi che la vera paternità del CD sia da attribuire a Philips e DuPont, anche se DuPont non partecipò a nessuno sviluppo successivo ed uscì completamente dal progetto alla fase iniziale.
Di fatto la progettazione del CD nella sua configurazione definitiva risale al 1979, e si deve ad una nuova joint venture tra la Philips e l'azienda giapponese Sony, che già dal 1975 stava sperimentando in modo indipendente la tecnologia per un disco ottico digitale.
Il 17 agosto 1982 venne prodotto in una fabbrica della Philips ad Hannover in Germania il primo CD per utilizzo commerciale: la Sinfonia delle Alpi di Richard Strauss con i Berliner Philharmoniker diretti da Herbert von Karajan. Il primo album pop ad essere stampato sul nuovo supporto fu The Visitors del gruppo svedese ABBA, ma il primo ad essere immesso sul mercato fu 52nd Street di Billy Joel, commercializzato dal 1º ottobre 1982 in Giappone insieme al lettore. Dal 2 marzo 1983, data in cui la CBS pubblicò 16 compact disc, il nuovo formato si diffuse rapidamente in tutto il mondo.
Il primo CD a superare il milione di copie vendute fu l'album Brothers in Arms dei Dire Straits nel 1985.Maxim, 2004 Nel febbraio dello stesso anno David Bowie divenne invece il primo artista ad avere il suo intero catalogo convertito nel nuovo formato, dopo che la RCA Records ristampò i suoi primi 15 album su compact disc. In Italia il primo CD insignito del disco di platino per le vendite fu The Dream of the Blue Turtles di Sting nel 1986.
In seguito all'avvento della musica digitale in streaming e a un rinnovato interesse per i dischi in vinile, il mercato dei CD ha avuto un crollo di vendite al punto che nel febbraio del 2018 Sony ha chiuso l'ultima fabbrica di CD degli Stati Uniti, quella di Terre Haute nell'Indiana.
Anche i lettori CD audio da tavolo sono stati soppiantati nel tempo dai lettori DVD in grado di leggere anche i CD audio, ma anch'essi sono sempre meno diffusi e sui moderni personal computer non sono più presenti i lettori di dischi ottici.
Descrizione
Il compact disc è composto da un disco di policarbonato trasparente, generalmente di 12 centimetri di diametro, al cui centro si trova un foro di 1,5 centimetri di diametro dedicato all'albero di fissaggio del lettore CD, ed un'ulteriore area trasparente con un diametro di circa 2 cm (foro centrale compreso) dedicata ad un eventuale meccanismo atto a migliorarne l'aderenza all'albero di rotazione; la restante area del disco è accoppiata nella parte superiore ad un sottile foglio di materiale metallico sul quale, nella parte inferiore, vengono memorizzate le informazioni come successioni di elementi detti pits e lands, successivamente letti per mezzo di un laser (per questo motivo sono detti anche dischi ottici).
Struttura fisica
I CD hanno una struttura paragonabile a quella dei normali dischi musicali: i dati sono ordinati lungo un'unica traccia a forma di spirale, un'organizzazione quindi molto diversa da quella dei dischi magnetici (hard disk e floppy disk). La spirale parte al centro (contrariamente ai dischi in vinile) e procede verso l'esterno, permettendo così di avere CD più piccoli dello standard (per esempio i mini-CD o i CD a forma di carta di credito).
La struttura a spirale del CD-ROM è tale da massimizzare le prestazioni per l'accesso sequenziale a scapito dell'accesso diretto, una traccia detta TOC (Table Of Contents) è registrata nella parte centrale del disco e viene letta dal lettore prima di iniziare la lettura vera e propria del CD, su questa traccia sono memorizzati i dati relativi alla durata totale, numero di tracce e posizione delle stesse per la ricerca.
Una caratteristica dei CD audio è data dalla velocità di lettura costante (CLV: Constant Linear Velocity). Il principio stabilisce che il laser deve leggere i dati a velocità uniforme, sia che si tratti della parte esterna sia quella interna del disco. Questo si ottiene variando la velocità di rotazione del disco, che passa da 500 giri al minuto al centro a 200 giri al minuto all'esterno.
I CD dati invece possono essere letti tranquillamente anche a velocità variabile. Per ottenere prestazioni di lettura elevate il disco viene pertanto fatto girare a velocità costanti ed elevate (in modalità CAV: Constant Angular Velocity), pur se questo comporta un leggero rumore. La velocità di lettura dati (DTR) è una caratteristica fondamentale di un CD-ROM: essa viene contrassegnata da un numero standard seguito da una "x", equivalente a 153,6 kB/s - ad es. 4x = 614,4 kB/s. Questa velocità di base indicata con "x" è quella a cui vengono letti i CD audio registrati in PCM con 44100 campioni al secondo, ognuno da due byte per l'altoparlante destro e altri due per quello sinistro.
Esistono varianti dove l'etichetta applicata sopra allo strato di lacca che protegge lo strato lucido è del tipo stampabile tramite stampante a getto d'inchiostro, altre varianti che riguardano l'etichetta sono quelle con capacità "Scratch and Sniff"
Dimensioni
diametro capacità audio capacità dati note 120 mm 74–99 min 650–870 MB dimensione standard 80 mm 21–24 min 185–210 MB Mini-CD 85x54 mm - 86x64 mm ~ 6 min 30-100 MB CD card
Formati fisici
I formati fisici dei CD sono definiti da documenti che prendono collettivamente il nome di Rainbow Books. Il motivo per cui si siano utilizzati nomi di colori per gli standard si perde nella leggenda: pare che la prima versione delle specifiche del CD Audio fosse rilegata in un libro in cartoncino rosso, da cui il nome. Gli standard, pur mantenendo lo stesso formato fisico, si differenziano per l'organizzazione dei dati e per i sistemi di codifica. Tutti utilizzano il codice Reed-Solomon per la correzione dei dati ma, per esempio, mentre i compact disc dedicati all'utilizzo dati implementano due livelli di codifica dei dati, i compact disc dedicati all'audio implementano un solo livello di codifica: in quest'ultimo caso, si è preferito ridurre la correzione degli errori per aumentare la capacità utile del supporto.
CD Audio (Red Book)
Fu il primo tipo di compact disc messo in commercio nei primi anni ottanta, concepito per la memorizzazione di flussi audio.
CD-ROM (Yellow Book)
Sigla di Compact Disc Read Only Memory, sono usati per la memorizzazione di dati generici. Si ottengono per stampa, con appositi macchinari industriali. I CD-ROM di più larga distribuzione hanno una capienza di 74 minuti/650 MB e di 80 minuti/700 MB, mentre più rari sono i formati da 90 minuti/800 MB e da 99 o 100 minuti/870 MB.
CD-R/CD-RW (Orange Book)
Sigla di Compact Disc Recordable e di Compact Disc Re-Writable. L'arrivo sul mercato nel 1990 dei primi masterizzatori di CD rendeva necessario uno standard commerciale. L'orange book prevede, in realtà tre diverse tipologie: CD-R Compact Disc scrivibili MO Dischi magneto-ottici RW Compact disc riscrivibili
Il Compact Disc Recordable non permette di cancellare file scritti in precedenza. Se il programma di masterizzazione consente di mantenere aperta la sessione di scrittura, al CD-R possono essere aggiunti file in più di una scrittura, sempre senza poter cancellare quelli inseriti in precedenza.
Un CD riscrivibile, invece, permette l'aggiunta e/o cancellazione di file tantissime volte, circa 1000 se in buone condizioni, anche in sessioni di scrittura differenti.
CD-i (Green Book)
Sigla di Compact Disc Interactive. Inventato dalla Philips nel 1986 e ceduto poi alla Sony, può essere definito il progenitore del DVD, in quanto è un supporto in grado di contenere audio, video ed altra multimedialità integrata seppur di qualità comparabile alle cassette VHS. La loro diffusione è limitata all'oriente e agli Stati Uniti. Fanno parte di questo standard anche i Photo CD di origine Kodak.
Video CD (White Book)
Si tratta di un formato in grado di memorizzare audio e video in formato MPEG-1, con qualità più o meno equivalente a quella di una videocassetta VHS. Può contenere sino a 74 minuti di video a schermo pieno, e di solito un film completo è memorizzato su due dischi.
CD-XA (Blue Book)
Detto anche CD-Extra, è la contrazione di Compact Disc Extended Architecture. Formato apparso nel 1989 da una collaborazione tra Sony, Philips e Microsoft, che permette di mescolare tracce audio secondo il Red Book, tracce di dati secondo lo Yellow Book, permettendo così di ottenere CD audio multimediali, CD-Text, CD-Plus o CD+G (Karaoke). Una delle caratteristiche di questo formato, fondamentale per il multimedia, è la tecnica dellinterleaving: è possibile memorizzare fisicamente le informazioni in modo diverso dall'ordine logico, in modo da minimizzare il movimento della testina.
Compatibilità In generale, dato che i Books sono apparsi in ordine cronologico, un lettore moderno dovrebbe essere in grado di leggere tutti i tipi di formati.
In realtà spesso non è così: vi sono problemi relativi al CD-RW dato che la riflettività del materiale utilizzato è diversa e che necessita in genere di modifiche speciali (e costose). I lettori CD più vecchi (e quelli di livello non eccelso come quelli delle autoradio) non sono in grado di leggere i Blue Book senza problemi, specie se la traccia dati è all'inizio.
Formati logici