Disco compacto para niños
El disco compacto (conocido como CD, por sus siglas en inglés de Compact Disc) es un tipo de disco que se usa para guardar información digital. Esta información puede ser de muchos tipos, como música, fotos, videos, documentos y otros datos.
Los CD tienen un tamaño estándar de 12 centímetros de diámetro y 1.2 milímetros de grosor. Pueden guardar hasta 80 minutos de música o 700 megabytes (MB) de datos. También existen los mini-CD, que miden 8 centímetros y se usan para canciones sueltas o programas pequeños, guardando hasta 24 minutos de música o 210 MB de datos.
Al principio, esta tecnología se usó para los CD de música. Luego, se adaptó para guardar datos (CD-ROM), videos (VCD y SVCD), para grabar en casa (CD-R y CD-RW), y para guardar diferentes tipos de información (CD-i, Photo CD y CD EXTRA). Los CD también empezaron a reemplazar los cartuchos en las consolas de videojuegos, siendo la PlayStation un gran ejemplo de su éxito.
Hoy en día, los discos compactos siguen siendo populares, especialmente en Asia. En 2007, se habían vendido más de 200 mil millones de CD en todo el mundo desde su creación. Aunque ahora se usan mucho las memorias USB, las tarjetas SD, los discos duros y el almacenamiento en la nube, los CD siguen siendo importantes. Desde el año 2000, las ventas de CD han bajado, pero aún se usan.
Datos para niños CD |
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| Compact Disc | |||||
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| Información | |||||
| Tipo | Disco óptico | ||||
| Desarrollador | |||||
| Fecha de lanzamiento | 1982 (Japón) 1984 (Mundial) |
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| Datos técnicos | |||||
| Dimensiones | 12 cm (diámetro del disco) | ||||
| Codificación | Señal digital | ||||
| Mecanismo de lectura/ |
Láser infrarrojo (750nm) | ||||
| Almacenamiento | 74-80 min (audio) o 640-700 MB (datos) | ||||
| Estandarización | |||||
| Estándar | IEC 60908 (audio) ECMA-130 o ISO/CEI 10149 (datos) |
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| Uso | Almacenamiento de audio, video o datos | ||||
| Cronología | |||||
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Contenido
¿Cómo Surgieron los Discos Compactos?
El disco compacto es una mejora del Laserdisc, un disco más grande que se usaba para videos. Las empresas Philips y Sony desarrollaron los primeros modelos, primero por separado y luego trabajando juntas. En junio de 1980, presentaron el CD a la industria. Cuarenta compañías de todo el mundo obtuvieron licencias para fabricar reproductores y discos.
Primeros Pasos: Prototipos de Discos Digitales
En 1974, Lou Ottens, de Philips, quiso crear un disco de audio óptico de 20 cm con mejor sonido que los discos de vinilo. En 1977, decidieron hacer un disco más pequeño y un reproductor. Lo llamaron "disco compacto", como el "casete compacto" de Philips. El diámetro se fijó en 11.5 cm, similar al tamaño de un casete.
Mientras tanto, Sony mostró su propio disco de audio digital en 1976. En 1978, mostraron un disco con 150 minutos de música. Tenía una calidad de sonido muy buena, con características parecidas a las que luego tendría el CD.
Trabajo en Equipo y Estándares
En 1979, Sony y Philips unieron fuerzas. Sus ingenieros, liderados por Kees Schouhamer Immink y Toshitada Doi, trabajaron juntos para crear un nuevo disco de audio digital. Después de un año, crearon el estándar CD-DA, conocido como el "Libro Rojo". Este estándar se publicó en 1980 y fue adoptado internacionalmente en 1987.
Philips aportó la tecnología general de fabricación, basada en el LaserDisc. Incluyó una forma de codificación llamada EFM, que ayuda a que el disco sea más resistente a arañazos y huellas. Sony contribuyó con un método de corrección de errores llamado CIRC.
La calidad de audio se estableció en 16 bits a 44.1 kHz. Esto significa que el sonido se graba con mucha precisión, lo que permite una buena calidad de audio para el oído humano.
Lanzamiento al Mercado
En 1981, el director de orquesta Herbert von Karajan apoyó los CD en un festival, lo que ayudó a su éxito. Los primeros CD grabados en Europa incluyeron música clásica y el álbum The Visitors de ABBA. En 1983, se produjo el primer CD en Estados Unidos, un álbum de Billy Joel. Al principio, la producción se concentró en Estados Unidos y Alemania.
En octubre de 1982, Sony y Philips lanzaron el disco compacto al mercado. Sony lanzó el primer reproductor de CD, el CDP-101, en Japón ese año. Un año después, llegó a Estados Unidos, costando casi 1000 dólares de la época.
Las ventas de CD crecieron rápidamente, superando a los discos de vinilo en 1981 y a los casetes en 1991. Al principio, venían en empaques grandes, pero luego se cambiaron a las cajas de plástico "Jewel Box" que conocemos hoy. En 1984, los CD llegaron al mundo de las computadoras como CD-ROM, permitiendo guardar hasta 650 MB de información. Los desarrolladores los adoptaron porque podían guardar más datos que los disquetes y eran más seguros.
Los CD en los Videojuegos: PlayStation
Aunque hubo intentos anteriores de usar CD en consolas de videojuegos, el gran éxito llegó con la PlayStation de Sony en 1994. Sony había trabajado en un proyecto con Nintendo para añadir un lector de CD-ROM a su consola, pero el proyecto se canceló. Sony siguió desarrollando el suyo de forma independiente.
Aunque los CD-ROM tenían tiempos de carga más largos y eran más fáciles de rayar que los cartuchos, eran más baratos de producir y podían guardar mucha más información (650 MB). Esto permitía añadir más música, voces y videos a los juegos, a diferencia de los cartuchos de Nintendo 64 que tenían un máximo de 96 MB. El éxito de PlayStation hizo que otras empresas, como Nintendo con su Gamecube en 2001, también adoptaran los discos ópticos para sus consolas.
CD-R y CD-RW: Grabar en Casa
Por un tiempo, los CD solo se podían leer. Esto limitaba su uso. Pero luego, se lanzaron los formatos grabables: el CD-R en 1991 y el CD-RW en 1997. El CD-R usa un tinte especial que permite grabar información una sola vez, sin poder borrarla ni cambiarla. El CD-RW usa una aleación de metales que permite grabar y borrar información varias veces.
Estos formatos fueron muy populares a finales de los años noventa y principios de los 2000. La gente podía copiar canciones de varios CD a su computadora en formato MP3 y luego grabarlas en discos en blanco, creando sus propias colecciones de música. Esto ayudó a que los CD reemplazaran por completo a los casetes y los disquetes.
La Música Digital: MP3 y Servicios en Línea
En 1999, se lanzó Napster, un programa que permitía a las personas compartir archivos de música MP3. Esto revolucionó la industria musical. Aunque Napster fue cerrado en 2001, su éxito impulsó el desarrollo de otros servicios y la transición de la música física a la digital.
En 1998, apareció el Eiger Labs MPMan F10, uno de los primeros reproductores de MP3 portátiles. Dispositivos como el iPod de Apple se hicieron muy populares. La tienda de música en línea iTunes Store de Apple superó las ventas de CD en 2005.
Música en Streaming y el Regreso del Vinilo
La llegada de Spotify en 2006 cambió la forma en que la gente escucha música. Este servicio de música en línea permitió escuchar canciones sin necesidad de descargarlas ni ocupar espacio. Spotify superó las ventas de CD en 2014.
Además, en la década de 2010, los discos de vinilo volvieron a ser populares. Muchas personas creían que el vinilo ofrecía una mejor calidad de sonido. Como resultado, las ventas de vinilos aumentaron, mientras que las de CD disminuyeron.
El Resurgimiento del Disco Compacto
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En 2021, las ventas de CD en Estados Unidos aumentaron por primera vez desde 2004. Pasaron de 31.6 millones en 2020 a 46.6 millones en 2021. Esto se debe a varias razones:
- Artistas populares como Adele, BTS y Taylor Swift ayudaron a promover el formato.
- En Asia, la caída de ventas de CD fue menor que en Occidente.
- Muchas personas valoran tener sus álbumes en un formato físico que siempre está disponible, sin depender de internet o pagos continuos.
- Todavía hay tiendas que venden CD y discos en blanco.
- La mayoría de los reproductores de DVD y Blu-Ray actuales pueden leer CD.
- Hay cierto escepticismo sobre los servicios de música en línea debido a problemas con los catálogos, licencias y ganancias de los artistas.
¿De Qué Están Hechos los CD?
Aunque los materiales pueden variar, todos los CD tienen una estructura similar. Se hacen de un disco grueso de 1.2 mm de plástico policarbonato. Encima de este, se añade una capa reflectante de aluminio para que el láser pueda leer la información. Luego, se aplica una capa protectora de laca y, a veces, una etiqueta en la parte superior.
En los CD-R y CD-RW, se usan materiales como oro, plata o aleaciones de estos. Estos materiales son más blandos y permiten que un láser de baja potencia grabe sobre ellos, algo que no se podría hacer con el aluminio.
Características Técnicas del CD
- Velocidad de lectura: El láser se mueve entre 1.2 y 1.4 metros por segundo. Esto equivale a que el disco gira entre 500 y 200 revoluciones por minuto (rpm), dependiendo de dónde se esté leyendo.
- Distancia entre pistas: Las pistas de datos están separadas por 1.6 micrómetros (µm).
- Diámetro del disco: 120 o 80 mm.
- Grosor del disco: 1.2 mm.
- Tipos de discos compactos:
- CD-ROM: Solo se puede leer (Read Only Memory).
- CD-R: Se puede grabar una vez (Recordable).
- CD-RW: Se puede grabar y borrar varias veces (Re-Writable).
- CD-DA: Para audio digital (Digital Audio).
Un CD de audio se lee a una velocidad de 150 Kilobytes (KB) por segundo. Esta velocidad se usa como referencia. Por ejemplo, un lector de CD de computadora que dice "24x" significa que lee 24 veces más rápido, es decir, 3.600 KB por segundo.
¿Cómo Funciona un Lector de CD?
Un lector de CD, también llamado reproductor de CD, es el aparato que lee la información de los discos. Usa un láser para leer los datos que están grabados en el disco.
Un lector de CD tiene varias partes importantes:
- Un cabezal con un láser que emite un rayo de luz hacia el disco. También tiene un sensor que recibe la luz que rebota. El láser es invisible para el ojo humano, por lo que nunca debes mirar directamente al rayo láser.
- Un motor que hace girar el disco y otro que mueve el cabezal. Esto permite que el láser acceda a todo el disco. El motor ajusta su velocidad para que la lectura sea constante.
- Un DAC (Convertidor Digital a Analógico) en los CD de audio. Este convierte la señal digital del disco en una señal analógica que se envía a los altavoces para que escuches la música. Los lectores de CD-ROM más nuevos envían los datos de forma digital a la computadora.
- Otros sistemas que ayudan a guiar el láser y corregir errores.
Pasos para Leer un CD
1. Un rayo láser es enviado desde el cabezal hacia la superficie del disco. 2. La luz se divide en tres haces que se enfocan en el disco. El haz central lee la información, y los otros dos ayudan a mantener el láser en la pista correcta. 3. La luz rebota en la capa de aluminio del disco. El disco tiene pequeñas "perforaciones" (pits) y "planos" (lands). La altura de los pits hace que la luz que rebota en ellos viaje de forma diferente a la que rebota en los lands. 4. Cuando el láser pasa de un pit a un land (o viceversa), la intensidad de la luz cambia. Los sensores del lector detectan estos cambios. 5. Estos cambios de intensidad se convierten en señales eléctricas. 6. Las señales eléctricas se decodifican para recuperar la información original (los 1s y 0s). 7. El sistema de seguimiento automático ajusta el láser para que siempre esté enfocado en la pista.
¿Cómo se Graban los CD?
Los CD tienen una capa interna donde se guardan los datos. Un rayo láser lee estos datos detectando cambios muy pequeños en la superficie del disco.
Grabación en Fábrica (CD-ROM)
Los CD-ROM se graban durante su fabricación.
1. Primero, se usa un disco de vidrio pulido con una capa sensible a la luz. 2. Un láser graba la información en esta capa. 3. Luego, se aplican baños químicos para revelar los datos, como en una fotografía. 4. Se añade una capa metálica de níquel para proteger la información y hacerla más dura. Esto crea un "disco maestro". 5. Con este disco maestro, se hacen miles de copias inyectando policarbonato en un molde. 6. Después, se rocía una capa delgada de aluminio y una laca protectora. 7. Finalmente, se pueden imprimir imágenes o información en la parte superior del disco. Todo este proceso suele ser automático.
Grabación con Láser (CD-R y CD-RW)
Los CD-R y CD-RW se graban con un láser en casa.
- CD-R: Usan un tinte orgánico. El láser de la grabadora quema pequeñas zonas del tinte, creando "perforaciones" (pits) que absorben la luz. Las zonas no quemadas son los "planos" (lands). Esto cambia la forma en que el disco refleja la luz, y así se guarda la información. Una vez grabado, no se puede borrar.
- CD-RW: Usan una aleación de metales. Cuando el disco está vacío, esta superficie es muy reflectante. Para grabar, el láser calienta la superficie a unos 600-700 °C, lo que cambia su estructura y la hace menos reflectante (simulando un pit). Para borrar, se calienta a unos 200 °C, lo que devuelve la superficie a su estado original. Esto permite grabar y borrar información varias veces.
Los CD-RW pueden ser borrados y grabados muchas veces, al menos 1000 veces según el estándar. Sin embargo, las huellas, la suciedad y los arañazos pueden dificultar la lectura con el tiempo.
Grabación Multisesión
Algunos programas permiten grabar en un CD-R en varias sesiones, como si fuera un disco regrabable. Esto significa que puedes añadir más archivos en diferentes momentos hasta que el disco esté lleno. Sin embargo, cada nueva sesión ocupa un poco de espacio adicional.
La diferencia con un CD-RW es que, en un CD-R multisesión, las sesiones anteriores no se borran, solo se "ocultan" por las nuevas. Esto significa que los archivos antiguos siguen ocupando espacio, aunque no los veas. En un CD-RW, cuando borras, la información se elimina por completo, liberando espacio.
Estándares de los CD
Para que todos los dispositivos pudieran leer los CD de la misma manera, las empresas crearon una serie de estándares. Cada uno de estos documentos se encuadernó en un color diferente, dando origen a los "Libros Arcoíris" (Rainbow Books).
¿Qué Tan Rápido se Lee un CD?
La velocidad de un CD-ROM se mide por el "tiempo de acceso", que es el tiempo que tarda el lector en encontrar y empezar a leer los datos. Este tiempo depende de la latencia (retraso), el tiempo de búsqueda (mover el cabezal) y el tiempo de cambio de velocidad.
Los primeros CD-ROM leían a la misma velocidad que los CD de audio, unos 1.2 Megabits por segundo (Mbps). Para guardar datos, se necesitaba más velocidad, así que aparecieron los CD-ROM "2X", "4X", y así hasta "52X", que multiplican la velocidad de transferencia.
La mayoría de los lectores más lentos usan una velocidad lineal constante (CLV), lo que significa que el disco gira más rápido cuando el cabezal está cerca del centro y más lento cuando está cerca del borde. Los lectores más rápidos usan una velocidad angular constante (CAV), donde el disco gira siempre a la misma velocidad, pero la velocidad de lectura de datos varía.
| Velocidad de transferencia | KB/s | Mbit/s | MB/s | RPM (lectura desde el borde interior hacia el exterior) |
|---|---|---|---|---|
| 1× | 150 | 1.2288 | 0.146 | 200–530 |
| 2× | 300 | 2.4576 | 0.293 | 400–1,060 |
| 4× | 600 | 4.9152 | 0.586 | 800–2,120 |
| 8× | 1,200 | 9.8304 | 1.17 | 1,600–4,240 |
| 10× | 1,500 | 12.288 | 1.46 | 2,000–5,300 |
| 12× | 1,800 | 14.7456 | 1.76 | 2,400–6,360 |
| 20× | 1,200–3,000 | hasta 24.576 | hasta 2.93 | 4,000 (CAV) |
| 24× | 1,440–3,600 | hasta 29.491 | hasta 3.51 | 4,800 (CAV) |
| 32× | 1,920–4,800 | hasta 39.3216 | hasta 4.69 | 6,400 (CAV) |
| 36× | 2,160–5,400 | hasta 44.2368 | hasta 5.27 | 7,200 (CAV) |
| 40× | 2,400–6,000 | hasta 49.152 | hasta 5.86 | 8,000 (CAV) |
| 48× | 2,880–7,200 | hasta 58.9824 | hasta 7.03 | 9,600 (CAV) |
| 52× | 3,120–7,800 | hasta 63.8976 | hasta 7.62 | 10,400 (CAV) |
| 56× | 3,360–8,400 | hasta 68.8128 | hasta 8.20 | 11,200 (CAV) |
| 72× | 6,750–10,800 | hasta 88.4736 | hasta 10.5 | 2,700 (rayos múltiples) |
¿Qué es el Tiempo de Búsqueda?
El tiempo de búsqueda es lo que tarda el cabezal del lector en moverse hasta la posición donde están los datos en el disco. Este tiempo es parte del tiempo de acceso total. Los discos duros y las memorias flash son mucho más rápidos en esto porque sus datos están organizados de forma diferente y no tienen partes mecánicas que se muevan. Los CD no fueron diseñados para un acceso rápido a datos específicos, sino para leer música de forma continua.
La Memoria Caché en los Lectores de CD
La mayoría de los lectores de CD tienen una pequeña memoria llamada "caché". Su trabajo es guardar los datos que se acaban de leer. Así, si necesitas esos datos de nuevo, el lector los toma directamente de la caché, lo que es mucho más rápido que volver a leerlos del disco. Cuanto más grande sea la caché, más rápido será el lector, pero la diferencia no siempre es muy notoria en el uso diario.
Protección de Copias en CD
Los CD de música (CD-DA) no tienen un sistema de protección de copias incorporado, salvo una pequeña indicación. A principios de los 2000, algunas compañías intentaron añadir sistemas para evitar que la gente copiara los CD. Sin embargo, estos sistemas causaban problemas al leer los discos y a veces creaban problemas de seguridad en las computadoras. Por eso, la compañía Philips dijo que las discográficas que usaran estos sistemas no podían usar el logo "Compact Disc Digital Audio". Hoy en día, estos sistemas de protección han sido abandonados.
Tipos de Discos Compactos
- Mini-CD
- CD-A (para música)
- CD-ROM (para datos de computadora)
- CD-R (grabable una vez)
- CD-RW (regrabable)
- VCD (para video)
¿Cómo Cuidar tus Discos Compactos?
Los CD pueden dañarse con el tiempo, el calor, la humedad y el maltrato, lo que puede hacer que pierdas la información. Los CD-R y CD-RW son más delicados que los CD de fábrica. Un CD-RW tiene una vida útil estimada de 22 años, mientras que un CD-R puede durar más de 30 años. Es buena idea hacer copias de seguridad de tu información cada dos años.
Aquí tienes algunos consejos para cuidar tus CD:
- Compra CD de buena calidad de marcas confiables.
- No toques la superficie brillante del CD con los dedos. Sujétalo por los bordes o por la etiqueta. Si se ensucia, límpialo con agua y un poco de jabón suave.
- No expongas los CD al polvo, al calor extremo o a la luz solar directa por mucho tiempo. Guárdalos en su estuche tan pronto como termines de usarlos.
- No pegues pegatinas en la superficie del CD.
- No guardes CD de diferentes tamaños juntos.
- Almacena los CD en lugares con temperatura constante, frescos y oscuros si los vas a guardar por mucho tiempo.
- Evita lugares con mucha humedad, ya que pueden aparecer hongos.
- Si limpias la superficie del CD, hazlo desde el centro hacia afuera, nunca en círculos, para evitar rayones que dificulten la lectura.
- Si necesitas escribir en el CD, usa un rotulador de punta suave. Los objetos puntiagudos pueden dañar los datos.
- No expongas los CD al agua, caídas o golpes.
Galería de imágenes
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Kees Schouhamer Immink recibió un Premio Emmy por sus contribuciones creativas al disco compacto, DVD y Blu-ray disc.
