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CD ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel Weitere Bedeutungen sind unter CD Begriffsklarung aufgefuhrt Die Compact Disc kurz CD englisch fur kompakte Scheibe ist ein optischer Datentrager der Anfang der 1980er Jahre als erster digitaler Tontrager von Philips PolyGram und Sony in Zusammenarbeit mit dem Chemiekonzern Bayer eingefuhrt wurde und die Kassette ablosen sollte Von den spaten 1990er Jahren bis in die fruheren 2010er Jahre war die Compact Disc einer der meistgenutzten Audio und Datentrager Spater wurde sie durch DVDs USB Sticks MP3 Player und Cloudspeicher zunehmend abgelost Speichermedium Compact Disc CD AllgemeinesTyp Optisches SpeichermediumKapazitat 74 min Audio bzw 650 MB Daten standardisiert bis zu 89 59 74 min 1 Audio bzw 829 44 MB Daten nichtstandardisiert Grosse o 12 cm bzw 8 cmLese geschwindigkeit 176 kB s CD DA 150 kB s 1 10800 kB s 72 Schreib geschwindigkeit 150 kB s 1 8400 kB s 56 Gebrauch Datentrager CD ROM Audio CD Video CDUrsprungVorstellung 1981 Funkausstellung in Berlin Markteinfuhrung 1982Vorganger Diskette Schallplatte Compact CassetteNachfolger DVD SA CDBei Einfuhrung einfach als CD bezeichnet kamen mit jeder weiteren Nutzungsmoglichkeit neue Bezeichnungen hinzu z B CD ROM VCD CD i wobei dem originaren Tontrager die Bezeichnung Audio CD zugeteilt wurde Wegen der immer weniger gesellschaftstauglichen Menge an einzelnen Bezeichnungen setzte sich mit der Zeit die einfache Urbezeichnung CD endgultig fur alle Formate durch 2 Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Herstellung 3 Funktionsweise 3 1 Aufbau einer CD 3 1 1 Datenrate einer CD 3 1 2 CD RW Compact disc rewritable 3 2 Lesevorgang 3 3 Datenkodierung 3 4 Fehlerkorrektur und verdeckung 4 CD Formate 4 1 Physische Formate 4 2 Ubliche Grossen 5 Kopierschutz 6 Herstellerangaben und Produktionsstatten 7 Beschreibbare CDs 8 Labelaufdruck 9 Umweltschutz 10 Vernichtung der Daten 10 1 Ineffektive Verfahren 10 2 Effektive Verfahren 11 Siehe auch 12 Literatur 13 Weblinks 14 EinzelnachweiseGeschichte Bearbeiten Hauptartikel Geschichte im Artikel Compact Disc Digital Audio Eine Compact Disc CD Allgemeine Struktur von Polycarbonaten R steht fur den Rest der zur Synthese eingesetzten kleineren Molekule Das n zeigt an dass sich der gekennzeichnete Abschnitt n Fach wiederholt im Fall von Polymeren sehr oft Herstellung BearbeitenCDs bestehen aus Polycarbonat sowie einer dunnen Metallschicht z B Aluminiumbedampfung mit Schutzlack und Druckfarben Sie werden im Gegensatz zu Schallplatten nicht gepresst sondern in Spritzgussmaschinen in Form auf die Vater Matrize gespritzt Die Anlagen zur Herstellung optischer Datentrager werden dennoch Presswerk genannt Funktionsweise BearbeitenDie Informationen der CD das sogenannte Programm sind auf einer spiralformig nach aussen verlaufenden Spur angeordnet sie belegen maximal 85 der CD Gesamtflache Der Programmbereich reflektiert Licht mit deutlichen Farberscheinungen wegen seiner Mikrostruktur den Pits Lange und Abstand dieser kleinen Vertiefungen bilden einen seriellen digitalen Code der die gespeicherte Information reprasentiert Auf einer Audio CD konnen maximal 99 Musiktitel gespeichert werden dazu hat jede Scheibe ein Inhaltsverzeichnis TOC table of contents und einen der Information eingelagerten Zeitcode Texteinblendungen und weitergehende Informationen konnen optional aufgebracht werden Die Abtastung der CD erfolgt kontaktlos uber einen der Spur nachgefuhrten Laser Interferenzdetektor von der spiegelnden Unterseite her Die Geschwindigkeit mit der die Daten eingelesen werden hangt von der Drehzahl der CD ab diese wird traditionellerweise so geregelt dass eine vorgegebene Datenrate eingehalten wird Die Datenspur hat eine konstante Bahngeschwindigkeit engl constant linear velocity CLV Dadurch ergibt sich bei nach aussen fahrendem Abtastsystem eine Drosselung der Drehzahl Bei Verfahren ahnlich der Analogschallplatte spricht man hingegen von konstanter Winkelgeschwindigkeit CAV Technische Angaben Querschnitt einer Compact Disc mit LaserstrahlengangWellenlange 780 nm Vakuum 503 nm in der CD mit Brechungsindex 1 55 3 Numerische Apertur 0 45 Durchmesser des Laserspots 2 1 µm Spurabstand 1 6 µm Fehler in quasi allen Darstellungen Die Abtastlinse fur CDs hat eine ubliche Brennweite von 6 mm und schwebt damit reichlich 4 CD Dicken uber der Oberflache Bei DVD reduziert sich diese Brennweite auf 1 25 mm das entspricht einer Flughohe von 0 7 DVD Dicken und bei einer Blu ray auf 0 3 mm das ent spricht einer Flughohe von 0 2 Blu ray Dicken In dieser Darstellung sind es aber weniger als 0 04 CD Dicken Aufbau einer CD Bearbeiten Geometrischer Aufbau einer CD Merkmal CD gelocht Loch CD ohne Loch Radius 60 mm 7 5 mm wie CD gelochtDurchmesser 120 mm 15 mmUmfang 377 mm 47 12 mmRandhohe 1 2 mm 1 2 mmFlache 111 33 cm 1 77 cm 113 10 cm Volumen 13 360 cm 0 212 cm 13 572 cm Masse 15 9 g 16 2 g Schematischer Querschnitt einer CDBei einer CD werden Daten mit Hilfe einer von innen nach aussen laufenden Spiralspur gespeichert also umgekehrt als bei der Schallplatte Die Spiralspur besteht aus Pits Gruben und Lands Flachen die auf dem Polycarbonat aufgebracht sind Die Pits haben eine Lange von 0 833 bis 3 054 µm und eine Breite von 0 5 µm Die Spiralspur hat etwa eine Lange von sechs Kilometern Je nachdem wie die CD erstellt wird entstehen die Pits Bei der industriellen Herstellung werden zunachst auf photochemischem Wege ein Glas Master und darauf dann auf galvanischem Wege ein oder auch mehrere Stamper Negativ gefertigt Anschliessend wird damit in Presswerken per Spritzverfahren eine Polycarbonatscheibe gepragt und die Reflexions und Schutzschicht angefugt Eine CD besteht demnach zum grossten Teil aus Polycarbonat Die Reflexionsschicht daruber besteht aus einer im Vakuum aufgedampften Aluminiumschicht Zwischen dem Aufdruck Grafik und Text und der Aluminiumschicht Dicke der Reflexionsschicht 50 bis 100 nm befindet sich noch eine Schutzlackschicht um das Aluminium vor ausseren Einflussen zu schutzen Der Abschluss ist der Aufdruck der mit dem Siebdruckverfahren bis zu sechs Farben aufgebracht wird Alternativ kann hier auch das Offsetdruckverfahren eingesetzt werden Datenrate einer CD Bearbeiten Datenubertragungsraten von CD Laufwerken gerundete Beispiele Geschwindigkeitsfaktor Datenrate Geschwindigkeitsfakor DatenrateCD Digital Audio 176 kB s1 fach 154 kB s 16 fach 2 46 MB s2 fach 307 kB s 24 fach 3 69 MB s4 fach 614 kB s 32 fach 4 92 MB s8 fach 1 23 MB s 52 fach 7 99 MB sDer Datenstrom einer Audio CD hat wenn er dekodiert ist eine Daten ubertragungs rate von 176 4 kB s Bei ublichen Daten CDs ist durch eine weitere Fehlerkorrektur Ebene die Blockgrosse geringer als bei Audio CDs 2048 statt 2352 Bytes daraus folgt bei gleicher Blockrate 75 pro Sekunde eine Daten ubertragungs rate von 153 6 kB s Diese Daten ubertragungs rate wird als einfache Geschwindigkeit bezeichnet Die Geschwindigkeits angaben bei CD ROM Laufwerken sind Vielfache dieser Daten ubertragungs rate siehe dazu auch nebenstehende Tabelle Daten ubertragungs raten von CD Laufwerken Daten CDs konnen aufgrund der zusatzlichen Fehlerkorrektur Ebene je nach verwendetem Laufwerk mit hoheren Daten ubertragungs raten gelesen werden so dass viele Laufwerke ihre angegebene Geschwindigkeit nur bei Daten CDs erreichen mit Audio CDs dagegen langsamer arbeiten CD RW Compact disc rewritable Bearbeiten Ein CD RW Medium besitzt im Prinzip die gleichen Schichten wie ein CD R Medium Die reflektierende Schicht ist jedoch eine Silber Indium Antimon Tellur Legierung die im ursprunglichen Zustand eine polykristalline Struktur und reflektierende Eigenschaften besitzt Beim Schreiben benutzt der Schreibstrahl seine maximale Leistung und erhitzt das Material punktuell auf 500 bis 700 C Das fuhrt zu einer Verflussigung des Materials In diesem Zustand verliert die Legierung ihre polykristalline Struktur nimmt einen amorphen Zustand an und verliert ihre Reflexionskraft Der polykristalline Zustand des Datentragers bildet die Graben der amorphe die Erhebungen Das Abtastsignal beim Auslesen entsteht also nicht durch Ausloschung oder Verstarkung des Laser Lichtes durch Uberlagerung des reflektierten Lichtes mit dem ausgesendeten wie bei gepressten CDs Interferenz sondern wie bei beschreibbaren CDs durch gegebene oder nicht gegebene bzw schwachere Reflexion des Laserstrahls Zum Loschen des Datentragers erhitzt der Schreibstrahl die nur metastabilen amorphen Bereiche mit niedriger Leistung auf etwa 200 C Die Legierung wird nicht verflussigt kehrt aber in den polykristallinen Zustand zuruck und wird damit wieder reflexionsfahig Lesevorgang Bearbeiten Lichtmikroskopische Aufnahme im Randbereich der Daten Mikroaufnahme von Pits und Lands einer CD Auslesevorgang bei einer CDDas Abtasten einer CD erfolgt mittels einer Laserdiode Wellenlange 780 nm wobei die CD von unten gelesen wird Der Laserstrahl wird an der CD reflektiert und mit einem halbdurchlassigen Spiegel in eine Anordnung mehrerer Fotodioden gebundelt Die Fotodioden registrieren Schwankungen in der Helligkeit Die Helligkeitsschwankungen entstehen teilweise aufgrund von destruktiver Interferenz des Laserstrahls mit sich selbst Der Fokus des Laserstrahls ist etwa zwei bis dreimal so gross wie die Breite eines Pits Wird gerade ein Pit ausgelesen dann wird der Laserstrahl teilweise vom Pit und teilweise vom umliegenden Land reflektiert Dann kommen zwei Teilwellen zuruck die einen leicht unterschiedlichen Laufweg haben Der Hohenunterschied zwischen Pit und Land ist so gewahlt dass der Laufzeitunterschied etwa eine halbe Wellenlange betragt siehe auch Abschnitt Funktionsweise so dass wegen destruktiver Interferenz die Intensitat des reflektierten Lichts abnimmt Zusatzlich wird bei den Pits ein Teil des Lichtes an dessen Kanten weggestreut Die Fotodioden registrieren also auf den Pits eine reduzierte Helligkeit Da die CDs von der Oberseite gepresst werden sind die Pits Vertiefungen von der Unterseite her als Hugel zu erkennen Durch eine spezielle Lichtfuhrung auf die Fotodioden beispielsweise durch einen Astigmaten auf eine quadratische Anordnung von vier Fotodioden konnen durch Differenzbildung der Signale unterschiedlicher Fotodioden neben dem Nutzsignal Summe aller Signale auch Stellgrossen fur die Spurfuhrung und den Fokus richtigen Abstand zwischen CD und Leseoptik ermittelt werden Die Optik mit dem Laser bewegt sich beim Abspielen vom ersten zum letzten Track im Gegensatz zur Schallplatte von innen nach aussen Ausserdem hat die CD keine feste Winkelgeschwindigkeit Umdrehungszahl diese wird der momentanen Position des Lesekopfs angepasst so dass die Bahngeschwindigkeit CLV und nicht wie bei der Schallplatte die Winkelgeschwindigkeit CAV konstant ist Wenn der Lesekopf weiter aussen auf der CD liest wird die CD also langsamer gedreht Auf diese Weise kann uberall auf der CD mit voller Aufzeichnungsdichte gearbeitet werden und es ist ein konstanter Datenstrom gewahrleistet wie er bei Audio CDs benotigt wird Im Red Book sind zwei verschiedene Geschwindigkeiten festgelegt 1 2 m s und 1 4 m s Somit sind entsprechend Spielzeiten von 74 41 Min bzw 64 01 Min unter maximaler Ausnutzung aller Toleranzen 80 29 Min moglich Das entspricht einer Umdrehungsgeschwindigkeit von uber 500 min 1 am Anfang der CD innere Spuren bei 1 4 m s bis unter 200 min 1 am Aussenrand der CD bei 1 2 m s Die Umdrehungsgeschwindigkeit wird durch einen Regelkreis anhand des Fullstandes eines FIFO Puffers geregelt Daher muss keine Umschaltung weder manuell noch automatisch je nach benutzter Linear Geschwindigkeit erfolgen Durch den genannten Puffer wirken sich Schwankungen der Drehzahl nicht auf die Wiedergabegeschwindigkeit aus Viele moderne CD ROM Laufwerke ab etwa 32 facher Lesegeschwindigkeit lesen Daten CDs hingegen mit konstanter Umdrehungsgeschwindigkeit um das zeitraubende Beschleunigen und Abbremsen der CD beim Hin und Herspringen der Leseposition aufgrund des notwendigen wahlfreien Zugriffs zu vermeiden Dadurch hangt bei Daten CDs die Datenrate von der Position des Lesekopfes also letztlich der Position auf der CD ab Die auf der Verpackung angegebene Geschwindigkeit ist ublicherweise die maximale nicht die durchschnittliche Durch die mechanische Festigkeit der CD sind der Steigerung der Lesegeschwindigkeit durch Erhohung der Umdrehungsgeschwindigkeit Grenzen gesetzt Sogenannte 52 fach Laufwerke drehen die CD mit bis zu 10 000 min 1 Bei diesen Drehzahlen fuhren selbst kleinste Unwuchten der CD zu starken Vibrationen die einerseits deutlich horbar sind und zum anderen auf Dauer sowohl Laufwerk als auch Medium beschadigen konnen Datenkodierung Bearbeiten Augendiagramm des Signals des optischen Abtasters die Eigen schaft der Kodierung dass Pit und Land mindestens je die dreifache Lange einer Bit dauer ca 232 ns haben fuhrt dazu dass im Augen diagramm erst ca 696 ns nach dem Trigger zeitpunkt am linken Bild schirm rand der fruhest mogliche Null durchgang erfolgt Zusammen mit der hier benutzten Trig gerung auf lediglich die steigende Signalflanke fuhrt dies dazu dass die ersten Augen erst nach dem dritten Kastchen zu erkennen sind Zur Aufzeichnung der Nutzdaten auf der CD mussen diese mit einer passenden Kanalkodierung genauer Leitungskodierung kodiert werden die den Eigenheiten des Speichermediums hier also der optischen Abtastung und der Form und Grosse der Pits Rechnung tragen muss Bei der CD ist das die sogenannte Eight to Fourteen Modulation EFM Wenn sich die CD mit der richtigen Geschwindigkeit dreht kommen die Kanalbits vom optischen Abtaster mit einer Frequenz von exakt 4 3218 Mbit s 4 entsprechend einer Bitdauer von 231 385 ns Die EFM stellt sicher dass sich nach minimal 3 und nach maximal 11 Kanalbits die Polaritat des ausgelesenen Signals andert dass also nach einer Eins zwei bis zehn Nullen im differenzierten Signal folgen Das geschieht wenn der Laser in der Spur einen Ubergang von einer Vertiefung pit zu einem Abschnitt ohne Vertiefung land passiert oder umgekehrt Der Hintergrund ist folgender Die Abschnitte mit Vertiefungen bzw ohne Vertiefungen mussen lang genug sein damit der Laser die Veranderung erkennen kann Wurde man ein Bitmuster direkt auf den Datentrager schreiben wurden bei einem alternierenden Signal 1010101010101010 falsche Werte ausgelesen da der Laser den Ubergang von 1 nach 0 beziehungsweise von 0 nach 1 nicht verlasslich auslesen konnte bzw diese Ubergange gar nicht erst in der notwendigen Feinheit in Kunststoff gepresst werden konnten Somit ermoglicht die EFM die hohe Datenrate Das klingt zunachst widerspruchlich da sie das Signal von 8 auf 14 Bit aufblaht also rechnerisch die Datenmenge erhoht Hinzu kommen noch weitere 3 Fullbits Merging Bits die so gewahlt werden dass die oben erwahnte Forderung dass sich alle 3 bis 11 Bitdauern die Polaritat andert auch zwischen den 14 Bit Symbolen erfullt wird Aber durch diese Modulation kann die Datenrate so hoch gewahlt werden dass unmodulierte Daten gar nicht mehr in pits und land aufgelost werden konnten ein pit kann nicht kurzer sein als seine Breite 600 nm trotzdem kann die Lange auch in Bruchteilen der eigenen Breite ca 278 nm bei 1 2 m s variieren diese Tatsache wird durch die Kodierung ausgenutzt Sie ist mithin eine Designentscheidung die unter anderen fur die Spieldauer verantwortlich ist Weiterhin wird durch die Kodierung dafur gesorgt dass das Signal der Fotodioden keinen Gleichanteil enthalt dadurch wird die Signalverarbeitung wesentlich vereinfacht Fehlerkorrektur und verdeckung Bearbeiten Damit sich Kratzer und Produktionsfehler nicht negativ auf die Lesbarkeit der Daten auswirken sind die Daten mittels Reed Solomon Fehlerkorrektur gesichert so dass Bitfehler erkannt und korrigiert werden konnen Weiterhin sind aufeinanderfolgende Datenbytes per Interleaving auf eine grossere Lange verteilt Der Cross Interleaved Reed Solomon Code CIRC ist dadurch in der Lage einen Fehler von bis zu 3500 Bit das entspricht einer Spurlange von etwa 2 4 mm zu korrigieren und Fehler von bis zu 12000 Bit etwa 8 5 mm Spurlange bei der Audio CD zu verdecken Bei der Verdeckung wird der Fehler nicht korrigiert sondern es wird versucht ihn unhorbar zu machen zum Beispiel uber eine Interpolation Falls der Datentrager von der Unterseite sehr stark verkratzt ist ist er nur eingeschrankt oder nicht mehr lesbar Im Laufe der Zeit konnen sich CDs zersetzen Trotz der starken Zersetzung waren hier noch zwei Minuten abspielbar Man unterscheidet zwischen C1 und C2 Fehlern C1 Fehler geben singulare Einzelfehler an beispielsweise kleine Kratzer C2 grossere Blockfehler welche von der ersten Korrekturstufe nicht mehr korrigiert werden konnten 5 6 Die Fehler vom Typ C1 konnen nur von wenigen Laufwerken gemeldet werden zum Beispiel von auf Plextor oder Lite On basierenden mit spezieller Software Cdrtools Plextools k probe Nero DiscSpeed 7 und QPxTool 8 9 10 11 C2 Fehler konnen von den meisten Laufwerken bestimmt werden und es gibt Software fur sogenannte C2 Scans zum Beispiel readcd Nero CD Speed oder CD Doctor Informationen die sich aus C1 oder C2 Fehlern ableiten lassen geben Auskunft uber den Zustand der optischen Datentrager beeinflusst durch Alterung Kratzer etc uber die prinzipielle Lese oder Brennqualitat eines optischen Laufwerks in Abhangigkeit von der Geschwindigkeit beispielsweise uber eine C2 Statistik vieler Medien und uber die Qualitat von frisch gebrannten Medien fur eine langfristige Datenspeicherung grosse C1 C2 Werte nach dem Brennen weisen auf eine nur begrenzte langfristige Datensicherheit hin Ein Problem ist dass sich die Fehlerursachen nur schwer oder gar nicht trennen lassen So kann beispielsweise ein Rohlingstyp der mit einem spezifischen Brenner schlechte Werte erzielt mit einem anderen Brenner Typ trotzdem gute Ergebnisse erreichen Ausserdem lassen sich die C2 Informationen verwenden um beim Ubertragen von Audiomaterial auf einen Computer auf die Gute zu schliessen mit der Audiodaten von CD ausgelesen wurden Dadurch konnen kritische Stellen ggf erneut gelesen werden bzw andersherum das erneute Lesen auf die kritischen Stellen eingeschrankt werden Bei der Interpretation fur Medien gilt dass neue CDs maximal 250 C1 Fehler pro Sekunde und keine C2 Fehler aufweisen sollten Ein haufiges Auftreten von C2 Fehlern kann ein Indikator fur eine fortschreitende Alterung des Mediums darstellen Zur Datensicherung empfiehlt sich ein Umkopieren auf ein neues Medium Eine solche Datensicherung sollte auch sofort nach dem Kauf von Medien erfolgen die mit einem Kopierschutz Mechanismus ausgestattet sind Un CDs da diese meist absichtlich mit weit uber 250 C1 Fehlern pro Sekunde produziert werden und daher schon eine geringe Menge sonst harmloser Kratzer solche Medien unlesbar machen kann Ferner ist die Verwendung eines Reparatursprays oder von Schleif und Poliergeraten moglich um eine beschadigte CD oder DVD zu retten Zufriedenstellende Ergebnisse konnen jedoch nicht in jedem Fall garantiert werden CD Formate BearbeitenPhysische Formate Bearbeiten Mini CD DTS CDs von Herr der Ringe CDs gibt es in zwei verschiedenen Grossen am weitesten verbreitet ist die Version mit einem Durchmesser von 120 mm und 15 Gramm Gewicht seltener die Mini CD mit einem Durchmesser von 80 mm und 30 der Speicherkapazitat bei einem Gewicht von 6 7 Gramm Daneben gibt es auch CDs die eine andere Form als eine runde Scheibe haben Diese sogenannten Shape CDs fanden aber aufgrund von Abspielproblemen Unwucht kein Einzug in Slot Laufwerke nur eine geringe Verbreitung Die ersten CD Verpackungen erlaubten die Beilage eines Booklets Das Jewelcase genannte Format war 142 mm breit 125 mm hoch und 10 mm dick Weitere gangige Verpackungstypen leiteten sich davon ab Ubliche Grossen Bearbeiten Typ Bezeichnung Durch messer in cm Anzahl Sektoren SpeicherkapazitatDaten 2048 Byte Sektor Audio 2352 Byte Sektorin MB 12 in MiB 13 in MB in MiB in MinutenVisitenkarten CD 20 110 19 105 5Mini CD 8 94 500 194 185 222 212 23 540 MB 12 283 500 581 554 667 636 63normale CDs 650 MB 14 12 333 000 682 650 783 747 74 700 MB 15 12 360 000 737 703 847 807 80 800 MB 16 12 405 000 829 791 953 908 90 900 MB 12 445 500 912 870 1 048 999 99Die Format Spezifikationen der Audio CD kurz CD DA bekannt als Red Book Standard wurde von dem niederlandischen Elektronikunternehmen Philips entworfen Philips besitzt auch das Recht der Lizenzierung des Compact Disc Digital Audio Logos Die Musikinformationen werden in 16 Bit Stereo Quantisierung mit 216 65 536 Stufen und einer Abtastrate von 44 1 Kilohertz gespeichert Die Spezifikationen der CD ROM sind im Yellow Book Standard festgelegt Ein plattformubergreifendes Dateisystem der CD ROM wurde von der ISO im Standard ISO 9660 festgeschrieben Sein Nachfolger lautet UDF Es gibt verschiedene Moglichkeiten Audio CD Inhalte und CD ROM Inhalte auf einer Scheibe zu kombinieren Die einfachste Moglichkeit ist einen Datentrack mit dem CD ROM Inhalt als ersten Track auf die CD zu bringen Mixed Mode CD von einigen Herstellern auch Enhanced CD genannt Dem inzwischen praktisch nichtigen Vorteil dass der CD ROM Teil auch in ausschliesslich Single Session fahigen CD ROM Laufwerken gelesen werden kann steht der vergleichsweise grosse Nachteil der Sichtbarkeit dieses Datentracks fur normale Audio CD Spieler entgegen insbesondere da manche altere CD Spieler die CD ROM Daten falschlich als Audio Daten interpretieren Die unbeabsichtigte Wiedergabe der Nicht Audio Daten fuhrt im Ergebnis je nach Lautstarke zu ohrenbetaubendem und die Lautsprecher gefahrdenden Krach Als Weiterentwicklung wurde der Datentrack mit einer Index Position von 0 versehen wodurch dieser nicht ohne Weiteres vom CD Spieler angefahren wird i Trax Das Audiomaterial beginnt wie bei einfachen Audio CDs an Index Position 1 von Track 1 Problematisch fur die Abspielkompatibilitat konnte die Tatsache sein dass innerhalb des Tracks der Modus von CD ROM Mode 1 auf Audio wechselt Inzwischen werden zu diesem Zwecke praktisch ausschliesslich Multisession CDs benutzt die Audio Daten liegen in der ersten Session wahrend die CD ROM Daten in einer zweiten Session enthalten sind die nicht von Audio CD Spielern gelesen wird CD Extra CD Plus Naturlich wird fur den CD ROM Teil ein multisessionfahiges CD ROM Laufwerk benotigt Eine Mischform ist die CD G CD Graphics Diese CD stellt zeitgleich zur Musik grafische Daten wie beispielsweise den Liedtext auf einem Bildschirm dar Haufigste Anwendung dieses Formats ist Karaoke In einem normalen CD Spieler ist die CD G als normale Audio CD abspielbar Auf speziellen Geraten in jungerer Zeit auch auf einigen DVD Spielern ist zur Musik auch die Grafik auf dem Bildschirm sichtbar Die zusatzlichen Daten sind im Subcode der CD gespeichert d h sie sind im Gegensatz zum Inhalt von Datentracks nicht ohne weiteres fur ein Betriebssystem sichtbar Deutlich haufiger anzutreffen sind dagegen CDs mit CD Text Dabei werden im Subcode der CD meistens im Lead in zusatzliche Informationen gespeichert beispielsweise Titel und Kunstler Diese Informationen werden dann von geeigneten Geraten wahrend des Abspielens der CD angezeigt Weitere CD Formate sind CD i CDTV Kodak Photo CD Kodak Picture CD Fujicolor CD ImageCD Video CDDaneben gibt es noch sogenannte HDCD CDs Diese sind mit echten 20 Bit Musik Information kodiert anstatt mit 16 und sollen in Verbindung mit entsprechenden CD Playern besser klingen HDCD CDs sind vollstandig kompatibel mit normalen CD Spielern Weiterentwicklungen der CD sind die DVD Audio und die Super Audio Compact Disc SACD DVD Medien bieten wesentlich grossere Speicherkapazitaten von 4 7 eine Schicht bis 8 5 Gigabyte zwei Schichten Der Hauptvorteil ist dabei nicht eine langere Spielzeit sondern dass die Audiodaten im 5 1 Soundformat vorliegen Wahrend die Super Audio CD und DVD Audio ausschliesslich fur Audiodaten verwendet werden sind bei der DVD verschiedene Datenarten moglich DVD Data DVD Video DVD Audio DVD ROM DVD R W Allerdings hat sich die DVD im Audiobereich nicht durchgesetzt Eine von Sony weiterentwickelte Variante der CD war die Double Density Compact Disc DDCD Die Speicherkapazitat betragt das Doppelte der Speicherkapazitat der 640 MB CD Sie war in zwei Varianten erhaltlich eine beschreibbare DDCD R und eine wiederbeschreibbare DDCD RW konnte sich jedoch nicht gegen die DVD durchsetzen Eine weitere von Sony entwickelte Variante ist die Blu spec CD die 2008 im Markt eingefuhrt wurde Das CD Videoformat ist im Gegensatz zur Video CD keine Compact Disc sondern eine LV LD Bildplatte mit analogen Videodaten und digitalen Audio Daten Kopierschutz BearbeitenDie CD Standards sehen keinen Kopierschutz vor da zur Zeit ihrer Festlegung Anfang der 1980er Jahre noch nicht absehbar war dass in naherer Zukunft beschreibbare digitale Speichermedien mit der notigen Datenkapazitat fur den Endverbraucher erschwinglich sein wurden das Kopieren wurde also einfach dadurch verhindert dass es nichts gab wohin die Daten realistischerweise kopiert werden konnten Es blieb nur die qualitativ schlechtere und nicht beliebig wiederholbare Analogkopie auf Audiokassetten die ebenso wie bei Schallplatten in Kauf genommen wurde Das Aufkommen von CD Brennern hochkapazitiven Festplatten Kompressionsverfahren wie etwa MP3 und Internet Tauschborsen in den 1990er Jahren hat diese Situation entscheidend geandert Seit dem Jahr 2001 werden in Deutschland auch Medien verkauft die einen Kopierschutz enthalten der das digitale Auslesen der Audiodaten und damit das Kopieren der Daten verhindern soll Sie wurden zwar teils ebenfalls als Audio CD bezeichnet entsprechen aber nicht den Bestimmungen des Red Book und sind daher in diesem Sinne keine echten Audio CDs Diese CDs werden daher auch als Un CDs 17 Nicht CDs bezeichnet Der Kopierschutz wird realisiert indem Fehler oder eine zweite fehlerhafte Session eingebracht werden Auch Abweichungen vom Red Book Standard sind moglich aber eher selten Der Abspielschutz ergibt sich daraus dass die Fehler bewirken sollen dass sich die Scheiben nicht mehr in dem CD Laufwerk eines PC abspielen lassen So soll das Kopieren verhindert werden Manche CD Laufwerke und die meisten DVD Laufwerke lassen sich davon aber nicht beeinflussen und konnen die Daten trotzdem lesen wodurch diese Idee des Kopierschutzes letztendlich nutzlos wird Stattdessen verursachen die Fehler auf der kopiergeschutzten CD Probleme auf zahlreichen normalen Audio CD Spielern und vielen Autoradios mit integrierter CD Einheit Diese konnen diese Medien entweder gar nicht oder nur teilweise abspielen teilweise entstehen sogar ernsthafte Hardware Defekte etwa wenn die Firmware des CD Spielers absturzt und sich das Medium nicht mehr auswerfen lasst Ausserdem leiden oft die Tonqualitat und die Lebensdauer des Abspielgerates unter dem Kopierschutz Seit dem 1 November 2003 sind die Hersteller in Deutschland durch 95d UrhG gesetzlich verpflichtet kopiergeschutzte Medien als solche zu kennzeichnen Solchen Kennzeichnungen ist jedoch kaum zu entnehmen welche Probleme im Einzelfall mit Autoradios MP3 CD Spielern DVD Spielern und anderen Geraten auftreten konnen Da der Kopierschutz in der Praxis kaum wirksam ist immer wieder zu Problemen beim Abspielen fuhrt und auch eine teilweise Kaufzuruckhaltung zur Folge hatte haben ab ca 2009 immer mehr Labels das Konzept kopiergeschutzte CD wieder aufgegeben Zunehmend werden wieder gewohnliche ungeschutzte CDs nach dem Red Book veroffentlicht zumal sich so ausserdem Lizenzgebuhren fur den Kopierschutz einsparen lassen Herstellerangaben und Produktionsstatten Bearbeiten Ruckseite einer handelsublichen Compact Disc 18 mit verschiedenen Identifizierungs merkmalen 1 Label hier EMI 2 CD Presswerk hier Uden 3 Katalog Nr hier 8937272 4 IFPI Kennung hier L047 5 Landercode hier NL fur Niederlande Die meisten CDs sind auf dem Innenring der Abtastseite mit Angaben zum Hersteller dem Produktionsland zum Beispiel Made in Germany by EDC Made in France by PDO oder Mastered by DADC Austria und weiteren Kennungen zum Beispiel Katalog Nr IFPI Kennung Source Identification Code SID versehen Diese Identifizierungsmerkmale befinden sich i d R auf einem etwa 5 mm breiten Kreis dem Spiegel und sind mit dem blossen Auge nur schwer zu erkennen Gerade fur Sammler von CDs sind solche Hinweise teilweise sehr wichtig da man daran zum einen die legal hergestellte CD von einer Schwarzkopie unterscheiden und zum anderen Sonderpressungen erkennen kann Oft werden CDs eines Interpreten mit gleichem Inhalt in verschiedenen Landern produziert Die Auflagen konnen unterschiedlich hoch und dementsprechend wertvoll fur Sammler und Fans sein Beschreibbare CDs Bearbeiten Datenschicht eines RohlingsBeschreibbare CDs gibt es in einer einmal beschreibbaren Variante CD R CD recordable und in einer mehrfach wiederbeschreibbaren Variante CD RW CD rewritable Wahrend die Reflexionseigenschaften einer CD R denen einer normalen CD nahezu gleichen und diese somit auch in alteren CD Laufwerken gelesen werden konnen sollte ist das Lesekopf Ausgangssignal einer CD RW weitaus schwacher so dass diese Medien nur von entsprechend ausgestatteten neueren Laufwerken bzw Spielern gelesen werden konnen Zum Beschreiben einer CD kann kein gewohnlicher CD Spieler benutzt werden Es ist ein sogenannter CD Brenner bzw ein CD Rekorder notwendig CD Brenner konnen CDs nicht nur beschreiben sondern auch lesen Daher sind reine CD ROM Lesegerate fur Computer inzwischen praktisch vom Markt verschwunden Das ISO 9660 Dateiformat einer CD ROM gestattet keine nachtraglichen Anderungen Ausserdem konnen beschreibbare CDs im Gegensatz zu Festplatten nicht blockweise beschrieben werden Deshalb muss erst ein Speicherabbild angelegt werden das eine exakte Kopie der auf die CD zu brennenden Daten enthalt Dieses Abbild kann dann als eine Spur in einem Durchgang auf die CD gebrannt werden Dafur sind spezielle CD Brennprogramme notig Aktuelle Brennprogramme beherrschen das Erstellen des Abbildes on the fly das heisst das ISO Abbild wird wahrend des Schreibens erzeugt Allerdings kann man solange die CD nicht abgeschlossen finalisiert wurde mit einem weiteren Schreibvorgang nachtraglich in einem weiteren Track das heisst normalerweise in einer weiteren Session der CD ein neues Dateisystem erzeugen Die Verzeichnisse dieses neuen Dateisystems konnen auch auf Dateien in den alteren Tracks referenzieren Da beim normalen Betrieb immer das Dateisystem des letzten Tracks benutzt wird ist es so moglich Dateien hinzuzufugen umzubenennen zu loschen und zu uberschreiben Naturlich kann der belegte Platz nicht erneut benutzt werden Mit spezieller Software zum Beispiel IsoBuster unter Windows oder ISO Master unter Linux kann auch auf die alteren Dateisysteme zugegriffen werden das heisst die geloschten Dateien bzw die alteren Versionen uberschriebener Dateien sind damit noch erreichbar Multisession CD Alternativ konnen die Dateisysteme in den Tracks einer CD analog zu Partitionen einer Festplatte als unterschiedliche virtuelle Laufwerke betrachtet werden Multivolume CD Dieses Verfahren wurde zum Beispiel beim klassischen Mac OS in den Versionen 8 und 9 eingesetzt ist jedoch sonst kaum verbreitet CD RWs konnen theoretisch blockweise beschrieben werden Das muss auch vom CD Brenner unterstutzt werden Da das auf CD ROMs verwendete ISO 9660 Dateiformat keine nachtraglichen Anderungen an Dateien unterstutzt wurde dafur ein eigenes Dateisystem namens UDF eingefuhrt das auch auf DVDs verwendet wird Dieses Format erlaubt es wie zum Beispiel bei einer Diskette direkt Dateien auf der CD zu speichern Labelaufdruck Bearbeiten Mit LightScribe beschriftete CDFur den Labelaufdruck bei der CD stehen ebenso wie bei der DVD verschiedene Drucktechniken zur Auswahl Siebdruck Im Siebdruck sind bis zu sechs Labelfarben moglich es konnen Schmuckfarben HKS oder Pantone gewahlt werden Siebdruck ist derzeit die gangigste Variante um CDs oder DVDs zu bedrucken wird aber mehr und mehr vom Offsetdruck verdrangt Siebdruck ist geeignet fur gepresste CDs und DVDs auch Rohlingsbedruckung ist moglich Beim Siebdruck sind die Farben sehr brillant Trockenoffsetdruck Im Trockenoffset sind vier Labelfarben moglich CMYK kombiniert mit Siebdruck bis zu sechs CMYK im Offset zusatzlich weiss Vollflache und eine Schmuckfarbe im Siebdruck Auf Grund der hoheren Auflosung verglichen mit Siebdruck ist Offsetdruck ideal fur fotorealistische Darstellungen Seit Anfang 2004 ist Offsetdruck nicht nur fur gepresste CDs und DVDs sondern auch fur CD Rohlinge und DVD Rohlinge moglich Thermotransferdruck Bei diesem Druckverfahren wird mit einem speziellen Drucker Farbe von einem speziellen Farbband durch punktuelles Erhitzen mit einem Druckkopf auf die CD oder DVD ubertragen Technisch bedingt ist dieses Druckverfahren eher fur Schriften und Logos geeignet In der Praxis wird es bei kleinen Auflagen selbst gebrannte CDs und DVDs angewendet Thermoretransferdruck Der Thermoretransferdruck ist die Weiterentwicklung des Thermotransferdrucks Das Labelmotiv wird im Thermotransfer Druckverfahren auf ein Ubertragungsband gedruckt und davon dann eine Folie auf die CD aufgebracht Durch diese Technik ist eine bessere Auflosung moglich So kann bereits bei Kleinauflagen ein fotorealistischer Druck erreicht werden Tintenstrahldruck Einige Hersteller bieten Rohlinge mit papierahnlich beschichteter Oberflache an Derartige Rohlinge die meistens mit printable o a bezeichnet werden konnen in geeigneten Tintenstrahldruckern mit recht ansehnlichen Ergebnissen vollfarbig bedruckt werden Fotorealistische Bildwiedergabe ist die Regel LightScribe Verfahren Bei diesem Verfahren brennt der Laser eines LightScribe fahigen CD Brenners auf die Vorderseite entsprechender Rohlinge eine beliebige Graustufengrafik die mittels entsprechender Software entworfen und an den Brenner ubertragen wird Der Brennvorgang dauert etwa 15 Minuten Neuerdings sind auch farbige Rohlinge vorhanden Labelflash Alternative DVD Beschriftungsmethode DiscT 2 CD R BeschriftungsmethodeUmweltschutz BearbeitenDie Compact Disc besteht hauptsachlich aus dem wertvollen Kunststoff Polycarbonat Ein sortenreines Recycling lohnt sich zwar nicht fur die Herstellung neuer Compact Discs jedoch kann der sehr hochwertige Rohstoff in der Medizin der PC und der Autoindustrie verwendet werden Verschiedene Firmen bieten Sammelsysteme an Dabei werden Sammelbehalter kostenlos bereitgestellt 19 20 Sammelstellen zum Beispiel Betriebe oder Kommunen haben somit keinerlei Risiko sondern mussen nur eine entsprechende Flache fur den Sammelbehalter vorhalten Die Deutsche Telekom nimmt eigene CDs in ihren Shops zuruck AOL CDs konnen unfrei an AOL gesendet werden 21 Vernichtung der Daten BearbeitenDa eine CD auch vertrauliche Daten enthalten kann muss es sichere Verfahren geben um diese Daten vor der Entsorgung unleserlich zu machen sei es weil die Daten nicht mehr benotigt werden oder weil sie geloscht werden mussen Ineffektive Verfahren Bearbeiten Bemalen ist praktisch wirkungslos selbst mit wasserfesten Filzstiften wie einem Edding da die Spurrillen beim Bemalen erhalten bleiben und nur gering beschadigt werden Mit speziellen Reinigungsmitteln kann die Farbschicht entfernt werden dabei werden die Spurrillen nur geringfugig beschadigt Festes Aufdrucken mit einem Bunt Bleistift oder Kugelschreiber kann aber die Datenschicht teilweise beschadigen Zerkratzen auf der Unterseite ist wenn die Kratzer nicht sehr tief sind nahezu wirkungslos Selbst bei vielen und tiefen Kratzern konnen mit Spezialprogrammen und werkzeugen oft beachtliche Teile der Daten wiederhergestellt werden Zerkratzen auf der Oberseite hilft aber auch dort konnen nicht zerkratzte Teilbereiche mit speziellen Verfahren noch gelesen werden Zerschneiden ist ebenfalls recht wirkungslos da die grossen Stucke recht gut ausgewertet werden konnen dies wird aber umso schwieriger je kleiner die Stucke sind Effektive Verfahren Bearbeiten CD Brenner Seit einiger Zeit bieten diverse Hersteller von CD Brennern auch Zusatzfunktionen Smart Erase in den Laufwerken an mit denen ein bereits beschriebenes CD R Medium erneut uberbrannt werden kann um die darauf gespeicherten Daten endgultig zu vernichten Das funktioniert nicht mit gepressten CDs Sicheres Loschen auf wiederbeschreibbaren CDs ist mit jedem CD Brenner durch einfaches Uberschreiben der Daten moglich 22 Zerbrechen evtl mit Hammer ist eine relativ sichere Methode wobei die Sicherheit umso hoher ist je kleiner die Teile sind Es besteht aber Verletzungsgefahr fur Hande und Augen durch umherfliegende scharfkantige Polycarbonatsplitter weshalb man eine Schutzbrille und Handschuhe tragen und die CD in einen Umschlag oder Beutel stecken oder in Wasser legen sollte Schreddern Fur extrem sensible Daten existieren spezielle CD Schredder die CDs und andere optische Datentrager in so kleine Stucke hackseln dass die Datentrager als zuverlassig vernichtet gelten konnen wobei die Recyclingfahigkeit des Datentragers erhalten bleibt 23 Auch manche herkommliche Papierschredder konnen CDs zerkleinern Die Tauglichkeit eines bestimmten Modells fur diesen Zweck ist der Gebrauchsanweisung zu entnehmen Reiben Man reibt die Labelseite der CD solange an einer rauen Flache z B einer Raspel einem Ziegelstein o A bis die CD vollstandig durchsichtig und dadurch unbrauchbar ist Mikrowellenherd oder Verbrennen funktioniert sowohl bei gepressten als auch bei selbstgebrannten CDs Dabei wird die Metallschicht aufgrund der Hitzeentwicklung durch die elektromagnetischen Wellen bzw des Feuers zerstort Dieses Verfahren ist im Grunde sehr effektiv und im Notfall durchaus geeignet allerdings entstehen dabei gesundheitsschadliche Dampfe Daruber hinaus besteht die Gefahr eines Brandes 24 Veratzen Dabei wird die CD in eine starke Saure oder Base gelegt Der Vorteil ist dass die Datenschicht praktisch unlesbar wird und eine Wiederherstellung der CD als extrem aufwendig gilt und nur in Bruchstucken moglich ware Allerdings sind das Material Saure Base und spezielles Gefass sowie Werkzeug und das Verfahren kostenintensiv und bedurfen Sicherheitsvorkehrungen wie Augenschutz und Abzug Siehe auch BearbeitenListe von Audio FachbegriffenLiteratur BearbeitenHartmut Gieselmann Gegen das Vergessen US Forscher prufen Lebensdauer von beschreibbaren CDs und DVDs In c t 1 2005 Heise Verlag S 44 Jurgen Karl Lang Das Compact Disc Digital Audio System ein Beispiel fur die Entwicklung hochtechnologischer Konsumelektronik Hochschulbibliothek der Rheinisch Westfalischen Technischen Hochschule Aachen 2012 ISBN 3 00 001052 1 DNB 1020294728 Dissertation RWTH Aachen Lehrstuhl fur Geschichte der Technik 1996 306 Seiten rwth aachen de PDF 21 MB 153 Doppel Seiten PDF Rolf Muller Musik und Technik Die Gitarre und die silberne Scheibe nova giulianiad 1 83 ISSN 0254 9565 S 54 ff Ken C Pohlmann Compact Disc Handbuch Grundlagen des digitalen Audio technischer Aufbau von CD Playern CD Rom CD I Photo CD Originaltitel The Compact Disc Handbook ubersetzt von Martin Schaefer IWT Vaterstetten 1994 ISBN 3 88322 500 2 Kees A Schouhamer Immink The Compact Disc Story Journal of the Audio Engineering Society 46 5 S 458 465 Mai 1998 25 Weblinks Bearbeiten Wiktionary CD Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen Commons Compact Disc Album mit Bildern Videos und Audiodateien Aufbau und Grundlagen Fehlerkorrektur Reinigung Reparatur audiohq de Zur Datenvernichtung zendas de Analyse Datenrettung und Archivierung von CDs auf Kanalcode Ebene PDF 723 kB iasa online de Die Geschichte der CD referate mezdata de Wann ist die CD wirklich geboren Eine lange Geschichte hifimuseum deEinzelnachweise Bearbeiten Theoretisches Maximum durch die Interpretation des absoluten Time Codes Die 9 wird als negative Zahl interpretiert Definition of CD In PC Magazine bzw PCMag com Encyclopedia Ziff Davis abgerufen am 13 Dezember 2017 englisch A Note on Terminology In the early 1990s when CD ROMs first became popular CD meant music and CD ROM meant data Today CD refers to both audio CDs and data CD ROMs which also include CD R and CD RW media John A Cope The physics of the compact disc PDF In Phys Educ 28 1993 S 16 abgerufen am 16 November 2017 englisch ecma international org PDF 1 5 MB muenster de Memento des Originals vom 21 August 2017 im Internet Archive Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot www muenster de Testing C2 information In cdrinfo com 13 Januar 2003 abgerufen am 21 Januar 2018 englisch Nero DiscSpeed Anleitung Memento des Originals vom 9 August 2017 im Internet Archive Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot ftp6 nero com PDF nero com deutsch QpxTool Haufig gestellte Fragen Erik Barwaldt Mit Qpxtool optische Laufwerke und Medien auf Fehler 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wikipedia org w index php title Compact Disc amp oldid 235398535