原标题：CD刻录机的工作原理

　　外部可写 CD 驱动器(也称为 CD 刻录机)可让您从计算机中获取音乐或数据文件并制作自己的 CD。CD刻录机的出现标志着巨大的文化转变。这项技术使普通人可以收集歌曲并制作自己的CD。 突然之间，各地的音乐混音制作者都掌握了生产资料。

　　如今，可写 CD 驱动器(CD 刻录机)是新 PC 的标准设备，越来越多的音频爱好者正在为其立体声系统添加单独的 CD 刻录机。在不到五年的时间里，CD已经黯然失色 盒式磁带 作为首选的混合介质。

　　在本文中，您将了解 CD 刻录机如何将歌曲和其他信息编码到空白光盘上。我们还将研究CD可重写技术，了解如何将数据文件放在一起，并了解如何使用CD刻录机制作自己的音乐混音。

　　CD 基础知识：颠簸

　　CD 有一个长长的螺旋形数据轨道。如果你要放松这条轨道，它将延伸3.5英里(5公里)。如果您已阅读 光盘的工作原理，你了解了CD技术的基本思想。CD 将音乐和其他文件存储在 数字 形式 -- 即光盘上的信息由一系列 1 和 0 表示(请参阅 模拟和数字录音的工作原理 了解更多信息)。在传统的CD中，这些1和0由光盘反射表面上的数百万个微小凸起和平坦区域表示。凸起和平坦排列在一个连续的轨道上，测量大约0.5微米(百万分之一米)和 3.5英里 (5公里)长。

　　为了读取此信息，CD播放器将激光束穿过轨道。当激光通过 平 在轨道区域，光束直接反射到 光学传感器 在激光组件上。CD 播放器将此解释为 1.当光束经过 撞，光线从光学传感器反射出去。CD 播放机将此识别为 .

　　CD播放器沿着CD的数据轨道引导小型激光器。

　　在传统的CD中，平坦的区域或着陆点将光反射回激光组件;颠簸使光线偏转，因此它不会反弹回来。

　　CD 基础知识：路径

　　凸起以螺旋路径排列，从圆盘的中心开始。CD播放器在激光组件移动时旋转光盘 向外 从裁谈会的中心。在稳定的速度下，凸起通过 CD 外边缘的任何点的速度比它们经过靠近 CD 中心的任何点的速度更快。为了保持凸块在激光上移动 恒定利率，当激光组件向外移动时，玩家必须减慢圆盘的旋转速度。

　　从本质上讲，这就是CD播放器的全部内容。这个想法的执行相当复杂，因为螺旋的模式必须以令人难以置信的精度进行编码和读取，但基本过程非常简单。

　　CD 播放器旋转光盘，同时将激光组件从中间向外移动。为了使激光扫描数据轨迹保持恒定速度，播放器必须在组件向外移动时减慢光盘的速度。

　　在下一节中，您将了解如何通过专业设备和家用 CD 刻录机将数据记录在 CD 上。

　　阅读光盘

　　传统CD的不同层在上一节中，我们看到传统CD将数字数据存储为凸起和平坦区域的模式，排列在长螺旋轨道中。CD制造机使用高功率激光将凸块图案蚀刻成 光刻 胶 材料涂覆在玻璃板上。通过精心制作的 压印工艺，此图案被压在亚克力光盘上。然后将圆盘涂上 铝 (或其他金属)以创建 读 反射表面。最后，圆盘涂有透明的 塑料层 那 保护 来自划痕、划痕和碎屑的反光金属。

　　如您所见，这是一个相当复杂，微妙的操作，涉及许多步骤和几种不同的材料。像大多数复杂的制造过程一样(从 报纸印刷 自 电视 组装)，传统的CD制造不适合家庭使用。它只适用于生产数百、数千或数百万张 CD 副本的制造商。

　　因此，传统的CD仍然是一个”只读“ 面向普通消费者的存储介质，如 LP 或传统 影碟.致习惯于可录制的发烧友 磁带，以及厌倦了有限 记忆 容量 软盘，这种限制似乎是CD技术的主要缺点。在90年代初，越来越多的消费者和专业人士正在寻找一种方法来制作自己的CD质量的数字唱片。

　　编写光盘

　　为了满足这一需求，电子制造商推出了一种替代类型的CD，可以通过几个简单的步骤进行编码。 CD 可刻录光盘或 光盘，根本没有任何颠簸或平坦区域。相反，他们有一个 光滑 反射金属层，位于 感光染料.

　　当光盘为空白时，染料为 半透明：光线可以透过金属表面反射。但是当你 热 染料层与浓缩 光 在特定频率和强度下，染料会转动 不透明：变暗到光线无法通过的程度。

　　CD-R没有与传统CD相同的颠簸和着陆。相反，光盘在光滑的反射表面下方有染料层。在空白的CD-R光盘上，染料层是完全半透明的，因此所有光都会反射。写入激光使传统CD中凸起的斑点变暗，形成非反射区域。

　　通过有选择地使 CD 轨道上的特定点变暗，并使染料的其他区域保持半透明，您可以创建标准 CD 播放器可以读取的数字图案。来自播放器激光束的光只会在染料保持半透明时反射回传感器，就像它只会从传统CD的平坦区域反弹一样。因此，即使CD-R光盘根本没有压入任何凸起，它的行为就像标准光盘一样。

　　当然，CD刻录机的工作是将数字模式“刻录”到空白CD上。在下一节中，我们将查看燃烧器内部，看看它如何完成此任务。

　　刻录 CD：激光组装

　　CD刻录机内的激光组件在上一节中，我们看到 CD 刻录机使 CD-R 光盘的微观区域变暗，以记录标准 CD 播放器可以读取的反射和非反射区域的数字模式。由于数据必须在如此小的范围内精确编码，因此刻录系统必须非常精确。尽管如此，工作的基本过程非常简单。

　　CD刻录机有一个移动的激光组件，就像普通的CD播放器一样。但除了标准的“读取激光”之外，它还具有“写入激光”。 写入激光 比读取激光更强大，因此它与光盘的交互方式不同：它 改变表面 而不仅仅是从它身上反射光线。读取激光的强度不足以使染料材料变暗，因此只需在CD驱动器中播放CD-R不会破坏任何编码信息。

　　在下一页，您将了解这种写入激光器的工作原理。

　　刻录 CD：写入激光

　　CD 刻录机中的机器看起来与任何 CD 播放器中的机器几乎相同。有一个旋转圆盘的机构，另一个滑动激光组件的机构。写入激光的移动方式与读取激光完全相同：当光盘旋转时，它向外移动。底部塑料层预先压有凹槽，以引导激光沿着正确的路径。通过校准激光组件的运动旋转速率，燃烧器使激光器以恒定的速度沿着轨道运行。自 记录数据，燃烧器只需以 1 和 0 的模式同步打开和关闭激光刻录机。激光 使材质变暗以编码 0 并离开它 半透明编码 1.

　　大多数 CD 刻录机可以以多种速度创建 CD。在 1 倍的速度下，CD 的旋转速度与播放器读取时的速度大致相同。这意味着录制 60 分钟的音乐大约需要 60 分钟。以 2 倍的速度，记录 60 分钟大约需要半小时，依此类推。为了获得更快的刻录速度，您需要更先进的激光控制系统和更快的连接 计算机 和燃烧器。您还需要一张空白光盘，用于以这种速度记录信息。

　　CD-R光盘的主要优点是它们几乎适用于所有CD播放器和CD-ROM，它们是当今最流行的媒体播放器之一。除此之外，除此之外 广泛的兼容性，CD-R相对而言 便宜的.

　　该格式的主要缺点是您无法重复使用光盘。一旦你刻录了数字模式，它就无法擦除和重写。在90年代中期，电子制造商推出了一种新的CD格式来解决这个问题。在下一节中，我们将介绍这些 可擦写光盘 光盘，通常称为 光盘-RW，以了解它们与标准 CD-R 光盘的区别。

　　擦除光盘

　　在上一节中，我们研究了最流行的可写CD技术CD-R。CD-R光盘包含大量数据，可与大多数CD播放器配合使用，并且相当便宜。但不像 磁带, 软盘 和许多其他数据存储介质，一旦填满，就无法在CD-R光盘上重新录制。

　　光盘 将可写 CD 的想法更进一步，在 擦除功能 因此，您可以记录不再需要的旧数据。这些光盘基于 相变技术.在CD-RW光盘中，相变元件是银，锑，碲和铟的化合物。与任何物理材料一样，您可以通过将其加热到一定温度来改变这种化合物的形式。当化合物被加热到其熔化温度(约600摄氏度)以上时，它变成液体;在其 结晶温度 (大约200摄氏度)，它变成固体。

　　在CD-RW光盘中，传统CD的反射焊盘和非反射凸起由特殊化合物中的相移表示。当化合物处于结晶状态时，它是半透明的，因此光线可以照射到上面的金属层并反射回激光组件。当化合物熔化成无定形状态时，它变得不透明，使该区域不反射。

　　相变化合物

　　在 相变化合物，这些形式的变化可以“锁定到位”：即使在材料再次冷却后，它们仍然存在。如果将CD-RW光盘中的化合物加热到熔化温度并使其快速冷却，即使它低于结晶温度，它仍将保持流体，无定形状态。为了使化合物结晶，您必须将其保持在结晶温度一定时间，使其在再次冷却之前变成固体。

　　在CD-RW光盘中使用的化合物中，晶体形式是半透明的，而非晶态流体形式将吸收大部分光。在新的空白CD上，可写区域中的所有材料都是结晶形式，因此光线将穿过这一层照射到上面的反射金属上，并反弹回光传感器。要对光盘上的信息进行编码，CD 刻录机使用 写入激光，其强大到足以将化合物加热到其熔化温度。这些“熔化”的斑点与传统CD上的凸起和CD-R上的不透明斑点的作用相同：它们阻挡“读取”激光，使其不会从金属层反射。每 非反射区域 表示数字代码中的 0。每个保持结晶的斑点仍然是静止的 反射，表示 1。

　　擦除激光

　　与 CD-R 一样， 读取激光 没有足够的功率来改变记录层中材料的状态——它比写入激光弱得多。这 擦除激光 介于两者之间：虽然它的强度不足以熔化材料，但它确实具有将材料加热到结晶点的必要强度。通过将材料保持在该温度下，擦除激光将化合物恢复到其结晶状态，有效地擦除编码的0。这将清除光盘，以便可以对新数据进行编码。

　　CD-RW 光盘反射的光线不如旧 CD 格式多，因此大多数较旧的 CD 播放机和 CD-ROM 驱动器无法读取它们。一些较新的驱动器和播放器，包括所有 CD-RW 刻录机，可以调整读取激光以使用不同的 光盘格式.但是由于 CD-RW 不适用于许多 CD 播放器，因此这些不是音乐 CD 的好选择。在大多数情况下，它们被用作 备份存储设备 对于计算机文件。

　　正如我们所看到的，CD上的反射和非反射图案非常小，并且它们被快速刻录和读取，用高速激光束非常快。在这个系统中，有机会 数据错误 相当高。在下一节中，我们将介绍 CD 刻录机补偿各种编码问题的一些方法。

　　光盘格式

　　雅马哈 CDR-D651，双托盘立体声分量刻录机：使用此刻录机，您可以直接从另一张 CD 而不是硬盘驱动器上获取音乐曲目。像这样的刻录机通常快速准确，但通常只能用于制作音乐CD。

　　照片由 雅马哈电子公司在前面的部分中，我们研究了 CD 和 CD 刻录机技术的基本思想。使用精确的激光或金属模具，您可以标记反射率较高和反射率较低的区域的图案，这些区域表示 1 和 0 的序列。该系统非常基本，您可以对几乎任何类型的数字信息进行编码。在光盘上放置哪种标记图案没有固有限制。

　　但为了制作信息 访问 到另一个 CD 驱动器(或播放器)，它必须以可理解的形式编码。音乐CD的既定形式，称为 ISO 9660 认证，是后来CD格式的基础。此格式专门设计用于 将数据错误的影响降至最低.

　　这是通过仔细排列记录的数据并将其与大量额外的数字信息混合来实现的。在下一页上，您将了解刻录的 CD 上编码的额外信息。

　　编码数据

　　使 CD 可读 CD 涉及许多重要方面：

　　CD曲目标有某种 时间码，它告诉 CD 播放器在任何特定时间正在读取光盘的哪个部分。光盘也使用 目录，位于轨道的开头(光盘的中心)，它告诉播放器特定歌曲(或文件)写入光盘的位置。

　　数据轨道被额外分解 填料，因此没有 1 或 0 的长字符串。如果没有从 1 到 0 的频繁偏移，就会有大片截面没有改变的反射率模式。这可能会导致读取激光在光盘上“失去位置”。填料数据分解了这些大部分。

　　包括额外的数据位，以帮助玩家识别和修复 错误.如果读取的激光误读了一位，则播放器可以使用额外的编码数据来纠正问题。

　　记录的信息不按顺序编码;是的 交错 以设定的模式。这降低了丢失整个数据部分的风险。如果划痕或碎片使曲目的一部分无法读取，它将损坏来自歌曲或文件不同部分的单独数据位，而不是消除整个信息段。由于每个文件段只有一小部分不可读，因此 CD 播放器更容易更正问题或从中恢复。

　　音乐CD上信息的实际排列非常复杂。CD-ROMS - 包含计算机文件而不是歌曲曲目的光盘 - 具有更广泛的纠错系统。这是因为计算机文件中的错误可能会损坏整个程序，而音乐CD上的一个小未纠正错误仅意味着一点模糊或跳跃噪音。如果您对数据在不同类型的CD上排列的各种方式感兴趣，请查看 音频光盘 - 写入和读取数据.

　　对于某些可写 CD 格式，您必须 准备 开始刻录之前的所有信息。此限制内置于 CD 的原始格式以及光盘本身的物理设计中。毕竟，长轨道形成了一个连续的、相连的 1 和 0 字符串，很难将其分解为单独的部分。使用较新的光盘格式，您可以将文件录制为”包“，一次添加目录和其他统一结构，一旦你填满了光盘。

　　CD刻录机是一项了不起的技术，其内部工作原理当然令人着迷。但对于典型的计算机用户来说，刻录机最引人注目的方面是你可以用它们做什么。在下一节中，我们将了解如何将所有这些技术投入使用并制作自己的音乐混音。

　　拖车轨道

　　CD-R和CD-RW具有普通音乐CD所没有的组件 - 在CD开头，在CD之前有额外的一点曲目。 时间零 (00：00)，这是 CD 播放器识别的起点。这个额外的轨道空间包括 电源存储区 (PMA)和 功率校准区 (常设仲裁法院)。PMA 将各个数据包的临时目录存储在仅部分记录的光盘上。完成光盘后，刻录机将使用此信息创建最终目录。

　　PCA是CD刻录机的一种试验场。为了确保写入激光设置在正确的水平，燃烧器将制作一系列 测试标记 沿着轨道的PCA部分。然后，燃烧器将读取这些标记，检查标记区域与未标记区域的反射强度。根据这些信息，刻录机确定在光盘上写入的最佳激光设置。

　　创建自己的 CD：软件

　　虽然CD-R可以存储各种数字信息，但目前最广泛的应用是 音乐混音光盘 用电脑。如果您是 CD 刻录机世界的新手，这似乎是一项艰巨的任务。但这实际上非常简单，一旦您拥有合适的软件并了解一般程序。

　　如果您已经连接了 CD 刻录机，则制作 CD 的第一步是加载所需的软件。该音乐管理软件具有多种功能：

　　它将歌曲转换为正确的刻录格式。

　　它允许您为您的混音安排歌曲。

　　它控制写入 CD 的编码过程。

　　如今，大多数刻录机都打包了一个或多个音乐程序，但您也可以购买程序或通过Internet下载它们。您可能需要单独的媒体应用程序来处理过程中的不同元素，但是有一些好的程序可以处理所有内容(见下文)。 点击这里 搜索与刻录自己的 CD 相关的软件。

　　创建自己的 CD：音乐

　　当您拥有所需的所有软件时，就该收集一些歌曲了。您可能希望直接从 CD 收藏中获取歌曲。为此，您需要”把“歌曲 - 将它们从CD复制到计算机的硬盘驱动器。您需要一个提取程序来执行此操作。要复制特定曲目，请将 CD 插入内置 CD-ROM 驱动器(或 CD 刻录机本身)，然后通过提取程序选择所需的歌曲。从本质上讲，该程序将播放歌曲和 重新录制 它变成可用的数据格式。复制您拥有的歌曲是合法的，只要 CD 仅供您个人使用。

　　你也可以收集 MP3 通过互联网。您可以从付费音乐网站下载 MP3 或 文件共享程序.有些MP3是免费的，可以合法下载并复制到CD上。但是，大多数是非法副本，下载它们并将其刻录到CD上是侵犯版权的。要搜索与 MP3 相关的网站， 点击这里.

　　MP3 是 压缩文件，并且必须展开 (解码) 以便将它们刻录到 CD 上。标准的音乐管理程序可以解码这些文件。如果您没有合适的软件，可以通过互联网下载许多解码程序。

　　收集完歌曲后，你可以使用音乐管理器按照你想要的顺序排列它们。请记住，您可以使用的磁盘空间有限。CD-R 有不同的 能力，以兆字节和分钟为单位。如今，大多数CD-R的长度为74分钟或80分钟。在继续刻录 CD 之前，您应该确保您的混音对于空白光盘来说不会太长。

　　创建自己的 CD：刻录

　　混音完成后，您保存了它，您需要做的就是将一张空白的CD-R光盘插入刻录机，然后在音乐管理软件中选择“刻录”或“写入”选项。请务必选择”音乐光盘“而不是”数据CD“，否则您将无法在普通CD播放器上播放光盘。您还需要选择 速度 您要刻录光盘的位置。通常，a 慢 速度降低了写入过程中发生重大错误的机会。

　　刻录 CD 时，很多事情都可能出错，所以如果其中一些不正确，请不要感到惊讶。由于CD-R无法被覆盖，因此任何不可逆转的错误都意味着您将不得不丢弃整个光盘。在 CD 刻录机集中，这被称为”制作过山车“，因为这几乎是您可以对损坏的CD执行的所有操作。

　　如果刻录 CD 时一直遇到问题，则驱动器可能有故障，或者音乐管理程序可能有故障。在退回刻录机之前，请尝试其他一些程序，看看它们是否会产生更好的结果。

　　要制作一个 光盘，您将经历类似的过程 - 但您将光盘编码为 数据光盘，而不是音乐CD。一些较新的CD播放器和 影碟播放器 可以读取未翻译的MP3数据文件，并且您可以通过这种方式制作CD-ROM音乐混音。由于 MP3 是压缩文件，因此您可以在一张光盘上容纳更多文件，这意味着您可以进行更长的混音。当然，缺点是您的光盘无法在绝大多数CD播放器中工作。

　　CD刻录机为普通计算机用户打开了一个全新的世界。您可以录制将在大多数人的CD播放器中运行的音乐，或者您可以将包含照片的CD-ROM放在一起， 网页 或电影。有了一件汽车音响大小的设备，以及一辆便宜自行车的价格，您就可以成立自己的多媒体制作公司!

　　常见问题

　　CD刻录是什么意思?

　　CD 刻录是将音乐、图片和视频从 PC 复制到空白 CD 或 DVD 的过程。

　　CD刻录合法吗?

　　刻录 CD 供个人使用是合法的。但是，未经版权所有者许可，复制和分发受版权保护的材料是非法的。

　　我们为什么要刻录 CD?

　　刻录CD是为了在其上存储数据或音乐。