原標題：CD刻錄機的工作原理

　　外部可寫 CD 驅動器(也稱為 CD 刻錄機)可讓您從計算機中獲取音樂或數據文件并制作自己的 CD。CD刻錄機的出現標志著巨大的文化轉變。這項技術使普通人可以收集歌曲并制作自己的CD。 突然之間，各地的音樂混音制作者都掌握了生產資料。

　　如今，可寫 CD 驅動器(CD 刻錄機)是新 PC 的標準設備，越來越多的音頻愛好者正在為其立體聲系統添加單獨的 CD 刻錄機。在不到五年的時間里，CD已經黯然失色 盒式磁帶 作為首選的混合介質。

　　在本文中，您將了解 CD 刻錄機如何將歌曲和其他信息編碼到空白光盤上。我們還將研究CD可重寫技術，了解如何將數據文件放在一起，并了解如何使用CD刻錄機制作自己的音樂混音。

　　CD 基礎知識：顛簸

　　CD 有一個長長的螺旋形數據軌道。如果你要放松這條軌道，它將延伸3.5英里(5公里)。如果您已閱讀 光盤的工作原理，你了解了CD技術的基本思想。CD 將音樂和其他文件存儲在 數字 形式 -- 即光盤上的信息由一系列 1 和 0 表示(請參閱 模擬和數字錄音的工作原理 了解更多信息)。在傳統的CD中，這些1和0由光盤反射表面上的數百萬個微小凸起和平坦區域表示。凸起和平坦排列在一個連續的軌道上，測量大約0.5微米(百萬分之一米)和 3.5英里 (5公里)長。

　　為了讀取此信息，CD播放器將激光束穿過軌道。當激光通過 平 在軌道區域，光束直接反射到 光學傳感器 在激光組件上。CD 播放器將此解釋為 1.當光束經過 撞，光線從光學傳感器反射出去。CD 播放機將此識別為 .

　　CD播放器沿著CD的數據軌道引導小型激光器。

　　在傳統的CD中，平坦的區域或著陸點將光反射回激光組件;顛簸使光線偏轉，因此它不會反彈回來。

　　CD 基礎知識：路徑

　　凸起以螺旋路徑排列，從圓盤的中心開始。CD播放器在激光組件移動時旋轉光盤 向外 從裁談會的中心。在穩定的速度下，凸起通過 CD 外邊緣的任何點的速度比它們經過靠近 CD 中心的任何點的速度更快。為了保持凸塊在激光上移動 恒定利率，當激光組件向外移動時，玩家必須減慢圓盤的旋轉速度。

　　從本質上講，這就是CD播放器的全部內容。這個想法的執行相當復雜，因為螺旋的模式必須以令人難以置信的精度進行編碼和讀取，但基本過程非常簡單。

　　CD 播放器旋轉光盤，同時將激光組件從中間向外移動。為了使激光掃描數據軌跡保持恒定速度，播放器必須在組件向外移動時減慢光盤的速度。

　　在下一節中，您將了解如何通過專業設備和家用 CD 刻錄機將數據記錄在 CD 上。

　　閱讀光盤

　　傳統CD的不同層在上一節中，我們看到傳統CD將數字數據存儲為凸起和平坦區域的模式，排列在長螺旋軌道中。CD制造機使用高功率激光將凸塊圖案蝕刻成 光刻 膠 材料涂覆在玻璃板上。通過精心制作的 壓印工藝，此圖案被壓在亞克力光盤上。然后將圓盤涂上 鋁 (或其他金屬)以創建 讀 反射表面。最后，圓盤涂有透明的 塑料層 那 保護 來自劃痕、劃痕和碎屑的反光金屬。

　　如您所見，這是一個相當復雜，微妙的操作，涉及許多步驟和幾種不同的材料。像大多數復雜的制造過程一樣(從 報紙印刷 自 電視 組裝)，傳統的CD制造不適合家庭使用。它只適用于生產數百、數千或數百萬張 CD 副本的制造商。

　　因此，傳統的CD仍然是一個”只讀“ 面向普通消費者的存儲介質，如 LP 或傳統 影碟.致習慣于可錄制的發燒友 磁帶，以及厭倦了有限 記憶 容量 軟盤，這種限制似乎是CD技術的主要缺點。在90年代初，越來越多的消費者和專業人士正在尋找一種方法來制作自己的CD質量的數字唱片。

　　編寫光盤

　　為了滿足這一需求，電子制造商推出了一種替代類型的CD，可以通過幾個簡單的步驟進行編碼。 CD 可刻錄光盤或 光盤，根本沒有任何顛簸或平坦區域。相反，他們有一個 光滑 反射金屬層，位于 感光染料.

　　當光盤為空白時，染料為 半透明：光線可以透過金屬表面反射。但是當你 熱 染料層與濃縮 光 在特定頻率和強度下，染料會轉動 不透明：變暗到光線無法通過的程度。

　　CD-R沒有與傳統CD相同的顛簸和著陸。相反，光盤在光滑的反射表面下方有染料層。在空白的CD-R光盤上，染料層是完全半透明的，因此所有光都會反射。寫入激光使傳統CD中凸起的斑點變暗，形成非反射區域。

　　通過有選擇地使 CD 軌道上的特定點變暗，并使染料的其他區域保持半透明，您可以創建標準 CD 播放器可以讀取的數字圖案。來自播放器激光束的光只會在染料保持半透明時反射回傳感器，就像它只會從傳統CD的平坦區域反彈一樣。因此，即使CD-R光盤根本沒有壓入任何凸起，它的行為就像標準光盤一樣。

　　當然，CD刻錄機的工作是將數字模式“刻錄”到空白CD上。在下一節中，我們將查看燃燒器內部，看看它如何完成此任務。

　　刻錄 CD：激光組裝

　　CD刻錄機內的激光組件在上一節中，我們看到 CD 刻錄機使 CD-R 光盤的微觀區域變暗，以記錄標準 CD 播放器可以讀取的反射和非反射區域的數字模式。由于數據必須在如此小的范圍內精確編碼，因此刻錄系統必須非常精確。盡管如此，工作的基本過程非常簡單。

　　CD刻錄機有一個移動的激光組件，就像普通的CD播放器一樣。但除了標準的“讀取激光”之外，它還具有“寫入激光”。 寫入激光 比讀取激光更強大，因此它與光盤的交互方式不同：它 改變表面 而不僅僅是從它身上反射光線。讀取激光的強度不足以使染料材料變暗，因此只需在CD驅動器中播放CD-R不會破壞任何編碼信息。

　　在下一頁，您將了解這種寫入激光器的工作原理。

　　刻錄 CD：寫入激光

　　CD 刻錄機中的機器看起來與任何 CD 播放器中的機器幾乎相同。有一個旋轉圓盤的機構，另一個滑動激光組件的機構。寫入激光的移動方式與讀取激光完全相同：當光盤旋轉時，它向外移動。底部塑料層預先壓有凹槽，以引導激光沿著正確的路徑。通過校準激光組件的運動旋轉速率，燃燒器使激光器以恒定的速度沿著軌道運行。自 記錄數據，燃燒器只需以 1 和 0 的模式同步打開和關閉激光刻錄機。激光 使材質變暗以編碼 0 并離開它 半透明編碼 1.

　　大多數 CD 刻錄機可以以多種速度創建 CD。在 1 倍的速度下，CD 的旋轉速度與播放器讀取時的速度大致相同。這意味著錄制 60 分鐘的音樂大約需要 60 分鐘。以 2 倍的速度，記錄 60 分鐘大約需要半小時，依此類推。為了獲得更快的刻錄速度，您需要更先進的激光控制系統和更快的連接 計算機 和燃燒器。您還需要一張空白光盤，用于以這種速度記錄信息。

　　CD-R光盤的主要優點是它們幾乎適用于所有CD播放器和CD-ROM，它們是當今最流行的媒體播放器之一。除此之外，除此之外 廣泛的兼容性，CD-R相對而言 便宜的.

　　該格式的主要缺點是您無法重復使用光盤。一旦你刻錄了數字模式，它就無法擦除和重寫。在90年代中期，電子制造商推出了一種新的CD格式來解決這個問題。在下一節中，我們將介紹這些 可擦寫光盤 光盤，通常稱為 光盤-RW，以了解它們與標準 CD-R 光盤的區別。

　　擦除光盤

　　在上一節中，我們研究了最流行的可寫CD技術CD-R。CD-R光盤包含大量數據，可與大多數CD播放器配合使用，并且相當便宜。但不像 磁帶, 軟盤 和許多其他數據存儲介質，一旦填滿，就無法在CD-R光盤上重新錄制。

　　光盤 將可寫 CD 的想法更進一步，在 擦除功能 因此，您可以記錄不再需要的舊數據。這些光盤基于 相變技術.在CD-RW光盤中，相變元件是銀，銻，碲和銦的化合物。與任何物理材料一樣，您可以通過將其加熱到一定溫度來改變這種化合物的形式。當化合物被加熱到其熔化溫度(約600攝氏度)以上時，它變成液體;在其 結晶溫度 (大約200攝氏度)，它變成固體。

　　在CD-RW光盤中，傳統CD的反射焊盤和非反射凸起由特殊化合物中的相移表示。當化合物處于結晶狀態時，它是半透明的，因此光線可以照射到上面的金屬層并反射回激光組件。當化合物熔化成無定形狀態時，它變得不透明，使該區域不反射。

　　相變化合物

　　在 相變化合物，這些形式的變化可以“鎖定到位”：即使在材料再次冷卻后，它們仍然存在。如果將CD-RW光盤中的化合物加熱到熔化溫度并使其快速冷卻，即使它低于結晶溫度，它仍將保持流體，無定形狀態。為了使化合物結晶，您必須將其保持在結晶溫度一定時間，使其在再次冷卻之前變成固體。

　　在CD-RW光盤中使用的化合物中，晶體形式是半透明的，而非晶態流體形式將吸收大部分光。在新的空白CD上，可寫區域中的所有材料都是結晶形式，因此光線將穿過這一層照射到上面的反射金屬上，并反彈回光傳感器。要對光盤上的信息進行編碼，CD 刻錄機使用 寫入激光，其強大到足以將化合物加熱到其熔化溫度。這些“熔化”的斑點與傳統CD上的凸起和CD-R上的不透明斑點的作用相同：它們阻擋“讀取”激光，使其不會從金屬層反射。每 非反射區域 表示數字代碼中的 0。每個保持結晶的斑點仍然是靜止的 反射，表示 1。

　　擦除激光

　　與 CD-R 一樣， 讀取激光 沒有足夠的功率來改變記錄層中材料的狀態——它比寫入激光弱得多。這 擦除激光 介于兩者之間：雖然它的強度不足以熔化材料，但它確實具有將材料加熱到結晶點的必要強度。通過將材料保持在該溫度下，擦除激光將化合物恢復到其結晶狀態，有效地擦除編碼的0。這將清除光盤，以便可以對新數據進行編碼。

　　CD-RW 光盤反射的光線不如舊 CD 格式多，因此大多數較舊的 CD 播放機和 CD-ROM 驅動器無法讀取它們。一些較新的驅動器和播放器，包括所有 CD-RW 刻錄機，可以調整讀取激光以使用不同的 光盤格式.但是由于 CD-RW 不適用于許多 CD 播放器，因此這些不是音樂 CD 的好選擇。在大多數情況下，它們被用作 備份存儲設備 對于計算機文件。

　　正如我們所看到的，CD上的反射和非反射圖案非常小，并且它們被快速刻錄和讀取，用高速激光束非常快。在這個系統中，有機會 數據錯誤 相當高。在下一節中，我們將介紹 CD 刻錄機補償各種編碼問題的一些方法。

　　光盤格式

　　雅馬哈 CDR-D651，雙托盤立體聲分量刻錄機：使用此刻錄機，您可以直接從另一張 CD 而不是硬盤驅動器上獲取音樂曲目。像這樣的刻錄機通常快速準確，但通常只能用于制作音樂CD。

　　照片由 雅馬哈電子公司在前面的部分中，我們研究了 CD 和 CD 刻錄機技術的基本思想。使用精確的激光或金屬模具，您可以標記反射率較高和反射率較低的區域的圖案，這些區域表示 1 和 0 的序列。該系統非常基本，您可以對幾乎任何類型的數字信息進行編碼。在光盤上放置哪種標記圖案沒有固有限制。

　　但為了制作信息 訪問 到另一個 CD 驅動器(或播放器)，它必須以可理解的形式編碼。音樂CD的既定形式，稱為 ISO 9660 認證，是后來CD格式的基礎。此格式專門設計用于 將數據錯誤的影響降至最低.

　　這是通過仔細排列記錄的數據并將其與大量額外的數字信息混合來實現的。在下一頁上，您將了解刻錄的 CD 上編碼的額外信息。

　　編碼數據

　　使 CD 可讀 CD 涉及許多重要方面：

　　CD曲目標有某種 時間碼，它告訴 CD 播放器在任何特定時間正在讀取光盤的哪個部分。光盤也使用 目錄，位于軌道的開頭(光盤的中心)，它告訴播放器特定歌曲(或文件)寫入光盤的位置。

　　數據軌道被額外分解 填料，因此沒有 1 或 0 的長字符串。如果沒有從 1 到 0 的頻繁偏移，就會有大片截面沒有改變的反射率模式。這可能會導致讀取激光在光盤上“失去位置”。填料數據分解了這些大部分。

　　包括額外的數據位，以幫助玩家識別和修復 錯誤.如果讀取的激光誤讀了一位，則播放器可以使用額外的編碼數據來糾正問題。

　　記錄的信息不按順序編碼;是的 交錯 以設定的模式。這降低了丟失整個數據部分的風險。如果劃痕或碎片使曲目的一部分無法讀取，它將損壞來自歌曲或文件不同部分的單獨數據位，而不是消除整個信息段。由于每個文件段只有一小部分不可讀，因此 CD 播放器更容易更正問題或從中恢復。

　　音樂CD上信息的實際排列非常復雜。CD-ROMS - 包含計算機文件而不是歌曲曲目的光盤 - 具有更廣泛的糾錯系統。這是因為計算機文件中的錯誤可能會損壞整個程序，而音樂CD上的一個小未糾正錯誤僅意味著一點模糊或跳躍噪音。如果您對數據在不同類型的CD上排列的各種方式感興趣，請查看 音頻光盤 - 寫入和讀取數據.

　　對于某些可寫 CD 格式，您必須 準備 開始刻錄之前的所有信息。此限制內置于 CD 的原始格式以及光盤本身的物理設計中。畢竟，長軌道形成了一個連續的、相連的 1 和 0 字符串，很難將其分解為單獨的部分。使用較新的光盤格式，您可以將文件錄制為”包“，一次添加目錄和其他統一結構，一旦你填滿了光盤。

　　CD刻錄機是一項了不起的技術，其內部工作原理當然令人著迷。但對于典型的計算機用戶來說，刻錄機最引人注目的方面是你可以用它們做什么。在下一節中，我們將了解如何將所有這些技術投入使用并制作自己的音樂混音。

　　拖車軌道

　　CD-R和CD-RW具有普通音樂CD所沒有的組件 - 在CD開頭，在CD之前有額外的一點曲目。 時間零 (00：00)，這是 CD 播放器識別的起點。這個額外的軌道空間包括 電源存儲區 (PMA)和 功率校準區 (常設仲裁法院)。PMA 將各個數據包的臨時目錄存儲在僅部分記錄的光盤上。完成光盤后，刻錄機將使用此信息創建最終目錄。

　　PCA是CD刻錄機的一種試驗場。為了確保寫入激光設置在正確的水平，燃燒器將制作一系列 測試標記 沿著軌道的PCA部分。然后，燃燒器將讀取這些標記，檢查標記區域與未標記區域的反射強度。根據這些信息，刻錄機確定在光盤上寫入的最佳激光設置。

　　創建自己的 CD：軟件

　　雖然CD-R可以存儲各種數字信息，但目前最廣泛的應用是 音樂混音光盤 用電腦。如果您是 CD 刻錄機世界的新手，這似乎是一項艱巨的任務。但這實際上非常簡單，一旦您擁有合適的軟件并了解一般程序。

　　如果您已經連接了 CD 刻錄機，則制作 CD 的第一步是加載所需的軟件。該音樂管理軟件具有多種功能：

　　它將歌曲轉換為正確的刻錄格式。

　　它允許您為您的混音安排歌曲。

　　它控制寫入 CD 的編碼過程。

　　如今，大多數刻錄機都打包了一個或多個音樂程序，但您也可以購買程序或通過Internet下載它們。您可能需要單獨的媒體應用程序來處理過程中的不同元素，但是有一些好的程序可以處理所有內容(見下文)。 點擊這里 搜索與刻錄自己的 CD 相關的軟件。

　　創建自己的 CD：音樂

　　當您擁有所需的所有軟件時，就該收集一些歌曲了。您可能希望直接從 CD 收藏中獲取歌曲。為此，您需要”把“歌曲 - 將它們從CD復制到計算機的硬盤驅動器。您需要一個提取程序來執行此操作。要復制特定曲目，請將 CD 插入內置 CD-ROM 驅動器(或 CD 刻錄機本身)，然后通過提取程序選擇所需的歌曲。從本質上講，該程序將播放歌曲和 重新錄制 它變成可用的數據格式。復制您擁有的歌曲是合法的，只要 CD 僅供您個人使用。

　　你也可以收集 MP3 通過互聯網。您可以從付費音樂網站下載 MP3 或 文件共享程序.有些MP3是免費的，可以合法下載并復制到CD上。但是，大多數是非法副本，下載它們并將其刻錄到CD上是侵犯版權的。要搜索與 MP3 相關的網站， 點擊這里.

　　MP3 是 壓縮文件，并且必須展開 (解碼) 以便將它們刻錄到 CD 上。標準的音樂管理程序可以解碼這些文件。如果您沒有合適的軟件，可以通過互聯網下載許多解碼程序。

　　收集完歌曲后，你可以使用音樂管理器按照你想要的順序排列它們。請記住，您可以使用的磁盤空間有限。CD-R 有不同的 能力，以兆字節和分鐘為單位。如今，大多數CD-R的長度為74分鐘或80分鐘。在繼續刻錄 CD 之前，您應該確保您的混音對于空白光盤來說不會太長。

　　創建自己的 CD：刻錄

　　混音完成后，您保存了它，您需要做的就是將一張空白的CD-R光盤插入刻錄機，然后在音樂管理軟件中選擇“刻錄”或“寫入”選項。請務必選擇”音樂光盤“而不是”數據CD“，否則您將無法在普通CD播放器上播放光盤。您還需要選擇 速度 您要刻錄光盤的位置。通常，a 慢 速度降低了寫入過程中發生重大錯誤的機會。

　　刻錄 CD 時，很多事情都可能出錯，所以如果其中一些不正確，請不要感到驚訝。由于CD-R無法被覆蓋，因此任何不可逆轉的錯誤都意味著您將不得不丟棄整個光盤。在 CD 刻錄機集中，這被稱為”制作過山車“，因為這幾乎是您可以對損壞的CD執行的所有操作。

　　如果刻錄 CD 時一直遇到問題，則驅動器可能有故障，或者音樂管理程序可能有故障。在退回刻錄機之前，請嘗試其他一些程序，看看它們是否會產生更好的結果。

　　要制作一個 光盤，您將經歷類似的過程 - 但您將光盤編碼為 數據光盤，而不是音樂CD。一些較新的CD播放器和 影碟播放器 可以讀取未翻譯的MP3數據文件，并且您可以通過這種方式制作CD-ROM音樂混音。由于 MP3 是壓縮文件，因此您可以在一張光盤上容納更多文件，這意味著您可以進行更長的混音。當然，缺點是您的光盤無法在絕大多數CD播放器中工作。

　　CD刻錄機為普通計算機用戶打開了一個全新的世界。您可以錄制將在大多數人的CD播放器中運行的音樂，或者您可以將包含照片的CD-ROM放在一起， 網頁 或電影。有了一件汽車音響大小的設備，以及一輛便宜自行車的價格，您就可以成立自己的多媒體制作公司!

　　常見問題

　　CD刻錄是什么意思?

　　CD 刻錄是將音樂、圖片和視頻從 PC 復制到空白 CD 或 DVD 的過程。

　　CD刻錄合法嗎?

　　刻錄 CD 供個人使用是合法的。但是，未經版權所有者許可，復制和分發受版權保護的材料是非法的。

　　我們為什么要刻錄 CD?

　　刻錄CD是為了在其上存儲數據或音樂。