Wie funktioniert ein CD-Player?

Rubrik: Wie funktionierts?

CDs sind Bestandteil unseres Alltags. Wie speichern CDs Daten und wie werden sie wieder ausgelesen?

Ein handelsüblicher CD-Player...
Ein handelsüblicher CD-Player...

...wird geöffnet.
...wird geöffnet.

Hier wurde die Abdeckung im CD-Fach entfernt.
Hier wurde die Abdeckung im CD-Fach entfernt.

Die Lasereinheit abgehoben und umgedreht.
Die Lasereinheit abgehoben und umgedreht.

Dies sind Laser- und Fotodiode, die die CD mit Licht "abtasten".
Dies sind Laser- und Fotodiode, die die CD mit Licht "abtasten".

Die Lasereinheit kann beliebig innerhalb des Schlitzes verschoben werden.
Die Lasereinheit kann beliebig innerhalb des Schlitzes verschoben werden.

Die Lasereinheit mit dem Kranz, auf den die CDs zum Abspielen gesteckt werden.
Die Lasereinheit mit dem Kranz, auf den die CDs zum Abspielen gesteckt werden.

Die Lasereinheit umgedreht: Man erkennt die zwei Motoren und die Schneckenwelle.
Die Lasereinheit umgedreht: Man erkennt die zwei Motoren und die Schneckenwelle.

Ein CD-Laufwerk liest CDs (engl. "Compact Disc"), indem eine CD zum Rotieren gebracht wird. Ein feiner Laserstrahl tastet die CD ab. An der Unterseite der CD kann der Laserstrahl reflektiert werden, das reflektierte Laserlicht wird über einen lichtempfindlichen Sensor (eine Fotodiode) empfangen.

Wie speichert eine CD Daten?

Daten werden in einer CD durch eine Spur, die einer Spirale folgt, in einer Schicht aus Aluminium gespeichert. In dieser Schicht gibt es Vertiefungen, beim Abtasten des Laserstrahles wechseln sich die Vertiefungen mit der normalen Schicht ab. Dadurch ändert sich das Signal, welches im Sensor empfangen wird, während die CD ständig rotiert.

Die Änderungen im Signal haben also zwei Zustände: normale Reflexion und geänderte Reflexion. Durch diese zwei Zustände lassen sich Daten digital speichern.

Wie folgt der Laserstrahl der Spur auf der CD?


Die Einheit, die den Laser und den Lichtsensor enthalten, wird entlag des Radius unterhalb der CD auf einem Schlitten hin- und hergefahren. Dies geschieht durch eine Schneckenwelle, die durch einen Motor angetrieben wird. Durch die ständige Rotation der CD und die lineare Bewegung des Schlittens kann so jede Position der CD angesteuert werden.

Wieviele Motoren hat ein CD Laufwerk?

Ein CD-Player benötigt also 2 Motoren: ein Motor dreht die CD, ein Motor dreht die Schneckenwelle und bewegt die Lasereinheit. Ein CD-ROM - Laufwerk eines Computers besitzt noch einen dritten Motor: dieser öffnet und schließt die Schublade, in die man die CD einlegt.