Audio-CD logikai formátuma
A zenei CD (hivatalos nevén: Compact Disc Digital Audio = CD-DA) logikai felépítését még 1980-ban rögzítették a termék eredeti tervezői, a Sony és a Philips a „Vörös Könyvben”. A formátum két 16 bites PCM (= Pulse Code Modulation) kódolású 44,1 kHz-es mintavételi frekvenciájú csatornát tartalmaz. A négycsatornás hang is rögzítésre került a szabványban, de ezt soha nem alkalmazták. Szintén lehetővé tették az ál-sztereó hangzást is, mivel ilyen esetekben lehetővé tették, hogy mindkét oldalon ugyanaz a (mono) hang szóljon.
A mintavételezési tartomány kiválasztásánál nagyon fontos volt, hogy a hallható hangokat (20 Hz-20 Khz) minél jobban tudja reprodukálni. A Nyquist-Shannon mintavételezési tétel szerint a legnagyobb gyakorisággal előforduló jel frekvenciájának több, mint kétszerese legyen a mintavételi frekvencia; így a CD-k esetében ez 40 kHz. A pontos frekvencia 44,1 kHz, ami az akkor uralkodó videokazettákról ismert mintavételezési adat. Magát a mintavételezést és az átalakítást a PCM konverter végzi. Ez a technológia hat mintát tud egyszerre tárolni (három minta sztereó csatornánként). Az így előállított jeleket egy üvegből készült aranybevonatú mesterlemezre rögzítik argon-lézersugár segítségével, amely a már feljebb leírt körkörös spirálvonal mentén 0,1 mikrométernyi lyukakat éget be a lemez felületébe. Az audió-CD lejátszási fordulatszáma: 30 fordulat/sec = 1800 fordulat/perc. A gyakorlatban ez a lemez lesz a sorozatgyártás alapja.
Erről a mesterlemezről először negatív nyomóformát készítenek, melynek felületén kiemelkedő pontok lesznek a mesterlemezbe égetett lyukak helyei. Erről a negatív lemezről préselik bele a tükröző bevonattal ellátott polikarbonát lemezbe a kódolt információkat, melyek így az eredeti felvétel hű tükörképei.
Az audió-CD lejátszásához egy pontos felépítésű meghajtómotor szükséges, melynek fordulatszámát pontosan kell tartani!
A szabványos NTSC-videójel 245 használható sort tartalmaz mezőnként és másodpercenként 59,94 mező van, amelyek biztosítják a 44056 másodpercenkénti mintavételezési csatornát a sztereó hang mindkét oldalán. Hasonlóképpen a PAL is 294 csatornát és 50 mezőt használ, amelyek 44100-as mintát használ. Ám ez a rendszer sem tud 14 bites hibajavítást, sem 16 bites csaknem hibátlan mintát vételezni. Igazság szerint hosszas vita volt arról is, hogy a 14 bites (Philips) vagy a 16 bites (Sony) mintavételezés a jobb; valamint arról is, hogy a 44056-os vagy a 44100-as (Sony) avagy a 44000-es (Philips) biztosítja a teljesebb élményt. Amikor a Sony-Philips páros fejlesztőcsoportja az eredeti CD-szabványt megtervezte, akkor a Philips ragaszkodott az általa már kivitelezett 14 bites D/A-átalakítóhoz a Sony által javasolt 16 bites helyett. A viták sorozata végén a 16 bites és a 44100-as frekvencia győzött. A Philips megoldotta a 14 bit helyett a 16 bites mintát egy négyszeres túlmintavételezéssel.
Fenti képen: CD méretei: normál (12 cm) és kicsi (8 cm). (Fénykép: saját.)