Compactdisc

In plaats van een bruine sliert of een zwarte plaat is een cd een mooi zilverkleurig schijfje. Aan de achterkant is de spiegeling zo goed dat je je erin kunt scheren. Althans, in de smalle ring rond het gat van de cd, want het grootste deel daaromheen is mat. Ook dat deel is fraai, want daarin breekt het licht uiteen tot alle kleuren van de regenboog.

Dat komt door het geluidsspoor, dat verwerkt is in het matte deel van de cd. Een cassettebandje van 90 minuten bevat 135 meter geluid, 1,5 meter per minuut. Op een compactdisc past maximaal 74 minuten, maar daarvoor is een spoor van 5 kilometer nodig. Een sopraan die een toon een minuut lang aanhoudt, neemt daarmee 67 meter in beslag.

Het geluidsspoor van een cd kan zo extreem lang zijn omdat het zo smal is. De breedte ervan is slechts 0,0005 millimeter. Ter vergelijking: als dat spoor zo breed was als een vierbaansweg, zou die weg verhoudingsgewijs lang genoeg zijn om van de aarde tot de zon te reizen.

Het geluidsspoor van een cd ziet er ook heel anders uit dan dat van een audiocassette. Het dunne plastic bandje –op de markt sinds 1964– is bedekt met een laagje ijzeroxidepoeder dat een magnetisch patroon kan bewaren. Het geluidsspoor op de compactdisc bestaat uit heel kleine putjes in het schijfje, zo klein dat ze met het blote oog niet zichtbaar zijn.

De belangrijkste verbetering van de cd ten opzichte van de tape is echter dat het geluidsspoor niet een analoog maar een digitaal signaal bevat. De putjes in het spoor zijn de enen en nullen die, als een soort morsesignaal, samen de digitale code vormen waarin het geluidssignaal verpakt is. Het geluidsspoor begint in het centrum en loopt vandaar naar de buitenkant.

De compactdisc is een uitvinding van Hollandse bodem. Philips-medewerker Klaas Compaan bedacht in 1969 een techniek om beelden en film op een kunststof schijfje op te slaan. Pas later ontstond het idee om ook geluid op zo'n schijfje te bewaren. Vanaf 1978 werkte Philips samen met Sony en in 1982 kwam de compactdisc op de markt. Sony is 'schuldig' aan de opnameduur van 74 minuten: Sony-directeur Norio Ohga had aan het conservatorium in Berlijn gestudeerd en wilde dat de negende van Beethoven erop zou passen. De langst bekende uitvoering daarvan duurde 74 minuten.

Inmiddels is de commerciële cd-productie over z'n hoogtepunt heen. Twee weken geleden werd bekend dat de verkoop van muziek –vorig jaar 2,5 miljard cd's– wereldwijd met 5 procent is gedaald. In Azië bedroeg de daling 8 procent, in Latijns-Amerika zelfs 20 procent. De reden is niet de afnemende belangstelling maar de toenemende diefstal, in de vorm van het kopiëren van cd's of het downloaden via internet. De verkoop van blanco cd-schijfjes nam vorig jaar met 80 procent toe.

Matrijs
De cd zelf, een schijfje van 12 centimeter doorsnee, is gemaakt van doorzichtig kunststof, polycarbonaat. Cd's worden niet geperst, zoals langspeelplaten, maar gevormd in een spuitgietmachine. Het gegoten plastic schijfje krijgt daarbij de spiegelbeeldvorm van een ”master-schijf”, een matrijs die juist hobbels heeft op de plaatsen waar de cd putjes moet krijgen. De bovenkant van de cd ziet er dan uit als een veld waarin allerlei korte slootjes zijn gemaakt. Daar wordt een flinterdunne spiegelende aluminiumlaag opgedampt, minder dan 0,0001 millimeter dik. Deze laag is afgedekt met een kunststof beschermlaag, waar ten slotte de opdruk van de cd op terechtkomt. Het geluidsspoor is dus aan weerszijden beschermd en komt niet, zoals bij de grammofoonplaat, in aanraking met een naald. Daardoor is de cd veel slijtvaster dan de lp en het cassettebandje.

De cd-speler leest een compactdisc vanaf de onderkant en ziet dus eigenlijk hobbels in plaats van putjes. In de cd-speler zit een laser die een smalle bundel licht naar de cd stuurt. De lichtbundel is bijna een millimeter breed, maar het doorzichtige plastic concentreert die tot een 400 keer zo smalle straal die het geluidsspoor aftast. Daardoor zullen krasjes en stofjes op de cd niet direct storend werken.

De lichtstraal passeert de plastic laag en weerkaatst daarna tegen de aluminiumlaag. Een lichtgevoelige meetcel registreert de weerkaatsing. In werkelijkheid ziet de meetcel de weerkaatsing alleen wanneer de lichtbundel over een hobbel glijdt; in het omringende gebied dooft de bundel zichzelf juist uit. Dat komt door de gebruikte golflengte van het licht. De meetcel ziet dus een knipperende weerkaatsing.

De cd-speler zet vervolgens deze ontvangen signalen, de enen en nullen van het hobbelpatroon, om in geluid. Een combinatie van zestien enen en nullen (16-bits) geeft een code aan, een getal tussen de 1 en de 65.536. Elke seconde leest de cd-speler 44.100 van die getallen, en vertaalt die naar de trillingen van een geluidsgolf.

Dat verklaart waarom het geluidsspoor op een cd zo lang moet zijn, er staan meer dan 6 miljard enen en nullen op. Diezelfde enen en nullen zijn ook geschikt om er computerbestanden in op te slaan. Die toepassing is bekend geworden als de cd-rom, waar in principe evenveel gegevens op passen. Die hoeveelheid, 746 megabyte voor geluid, 650 megabyte voor computerdata, is alleen mogelijk als de sporen zeer dicht naast elkaar liggen. Die geringe afstand tussen de sporen geeft een unieke breking van het licht en veroorzaakt de regenboogkleuren. Heel wat mooier dan zo'n bruine sliert cassetteband.