Disque compact

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Disque compact
Image illustrative de l'article Disque compact
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Type de média Disque optique
Capacité 0,21 à 0,91 Go, en grande majorité 0,74 Go
Mécanisme de lecture Diode laser de longueur d'onde de 780 nm
Développé par Philips, Sony Corporation
Dimensions physiques Ø 12 cm / 8 cm
Utilisé pour lecteurs CD, chaînes hi-fi, ordinateurs, consoles de jeux vidéo

Un CD (abréviation de « Compact Disc » en anglais [1]), ou disque compact, est un disque optique utilisé pour stocker des données sous forme numérique.

Le Compact Disc a été développé par Sony et Philips et lancé en 1982.

Principe de fonctionnement

Creux sur la surface d'un CD vu au microscope à balayage.
La lentille d'un lecteur de CD.

La technique du disque compact repose sur une méthode optique : un faisceau de lumière cohérente ( laser) vient frapper le disque en rotation. Les irrégularités (appelées « pits », cavités dont la longueur oscille entre 0,833 et 3,56  µm, et dont la largeur est de 0,6 μm [Quoi ?]) dans la surface réfléchissante de celui-ci produisent des variations binaires. Le rayon réfléchi est enregistré par un capteur. Plus précisément, lorsque le faisceau passe de la surface plane à cette cavité, il se produit des interférences : lorsque le faisceau ne rencontre qu'une surface plane, la longueur d'onde reçue par le capteur est identique à celle émise par la diode, et fait correspondre à cet état la valeur binaire 0 ; quand le faisceau passe sur le pit, le capteur détecte les interférences et la valeur binaire 1 est attribuée [2]. En effet, lorsque le laser est émis sur une telle discontinuité, une partie des rayons lumineux émis sera réfléchie depuis le creux, tandis que l'autre partie sera réfléchie depuis le plat. Aussi se crée-t-il une différence de marche entre ces deux rayons réfléchis, c'est-à-dire un déphasage entre les deux ondes. Or la profondeur du pit est très spécifique à celle du laser utilisé pour la lecture, en effet elle est λ/4, avec λ la longueur d'onde du laser. Deux ondes issues d'une source cohérente sont dites constructives (c'est-à-dire que leurs amplitudes s'additionnent) lorsque la différence de marche notée δ vérifie : δ = λ·k, avec k un entier relatif. C'est le cas lorsque le laser se réfléchit sur un plat ou un creux (k = 0). Au contraire, lorsque le rayon se réfléchit sur un passage creux/plat (ou plat/creux), où l'onde réfléchie dans le creux parcourt donc la profondeur du pit multipliée par deux (aller plus retour) soit une distance d = 2λ/4 = λ/2, la valeur de la différence de marche vérifie : δ = λ (k + 0,5), correspondant à une différence de marche pour des ondes destructives (dont les amplitudes s'annulent). C'est donc l'intensité du signal lumineux réfléchi sur la piste du support de stockage et reçu par le capteur — lequel associe des variations de tension aux variations d'intensité reçues — qui est codée en binaire [3]. Lorsque le disque compact est utilisé comme support pour l’écoute musicale (premières utilisations), l’information binaire est ensuite transformée en un signal analogique par un convertisseur numérique-analogique.

Dès son apparition, ce support a été promu par ses inventeurs et les éditeurs musicaux comme offrant une meilleure qualité sonore que les autres supports existants (notamment les disques « vinyle »). Ces qualités sont parfois contestées et de nouveaux supports sont apparus, dotés d'une résolution supérieure ( SACD : Super Audio Compact Disc, ou DVD-A : Digital Versatile Disc Audio). On constate par ailleurs, au cours des années 2010, un regain de popularité du support vinyle [4].

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