Les informations actuelles devant être enregistrées sur un CD subissent une transformation remarquable, les données digitales devant être transformées en cuvettes microscopiques sur la surface du disque.
Pour l'enregistrement audio professionnel ou commercial, le processus commence par un premier filtrage, supprimant tout ce qui se trouve au delà de 20 kHz, suivi par une conversion analogique à digitale, généralement à une fréquence d'échantillonnage de 48 kHz pour chaque canal du signal stéréo.
Les informations numériques résultantes sont enregistrées sur une bande magnétique digitale multi-pistes. Les opérations de mixage et de pré-masterisation sont effectuées à la même fréquence. La dernière étape de la conversion est le ré-échantillonnage (conversion simple taux incluant une interpolation sophistiquée) à la fréquence de 44,1 kHz, taux actuellement utilisé sur les CD (88,2 kHz au total pour les 2 canaux). Dans certains cas, toutes les étapes peuvent être réalisées à une fréquence de 44,1 kHz.
Ceci est suivi par un codage extrèmement sophistiqué des deux échantillons de 16 bits résultants (canaux gauche et droit en alternance) en vue de la détection et correction d'erreurs. Finalement, les données sont converties en une forme exploitable pour l'enregistrement en utilisant la modulation 8 vers 40 (Eight to Fourteen Modulation : EFM)
et sont alors inscrites sur un disque maître en utilisant un tour de précision à LASER. Une série d'électro-dépositions, dépouillements et étapes de reproduction donnent alors naissance à de multiples empreintes, utilisées actuellement pour presser les disques que vous insérez dans vos lecteurs.
Bien sur, il vous est possible de créer vos propres CD, pour un prix abordable, en utilisant un graveur de CD-R (qui ne permet pas l'effacement ou ré-enregistrement). Actuellement, la technologie ré-inscriptible (CD-RW) permet la ré-utilisation complète du support, l'édition et l'enregistrement de façon supérieure à celle d'une cassette magnétique courante.
A l'instar d'un enregistrement de phonographe, les informations sont enregistrées sur une simple spirale continue. Avec un CD, cette piste (suite de bosses ou de cuvettes, à ne pas confondre avec les plages sur un CD audio), commence près du centre du CD et s'éloigne en spirale (dans le sens anti-horaire lorsqu'on regarde le titre du CD) jusqu'au bord du disque.
La lecture se fait à travers une couche de résine polycarbonate de 1,2 mm d'épaisseur déposée sur le substrat, pour protéger la couche d'aluminium contenant les informations, juste sous le titre du CD (label imprimé). La longueur totale de la piste spirale pour un disque de 74 minutes est de plus de 5000 m (ce qui représente plus de 20000 révolutions du disque).
L'encodage digital de détection et correction d'erreur est appelé CIRC (Cross Interleave Reed Soloman Code). Pour décrire celui-ci le plus simplement possible, le code CIRC consiste en deux parties : entrelacement des données de façon à ce que suite à un décrochage ou un dommage physique, les données soient reconstituées, et un CRC (Cyclic Redundancy Check ou vérifications redondantes cycliques), fonctionnant comme un code d'erreur. Combinées, ces deux techniques effectuent une correction d'erreur remarquable.
L'hypothèse ici est que la majorité des erreurs est provoquée par des vides créés par la poussière, les rayures, les imperfections créant des cuvettes parasites sur la couche d'aluminium, etc ... Par exemple, ces codes sont assez puissants pour couvrir un vide d'erreurs de 4000 bits consécutifs, ce qui représente approximativement 2,5 mm sur le disque. Avec l'innovation de la correction d'erreur totale (tous les lecteurs n'en sont pas dotés), il est possible de coller un morceau d'adhésif de 2 mm de largeur sur un axe radial du disque ou de percer un trou de 2 mm de diamètre sans avoir de dégradation audio.
Certains CD de test possèdentce genre de défaut, introduits de façon délibérée.
Les erreurs impossibles à corriger sont abordées de 2 façons différentes :
l'interpolation ou la coupure audio. Si de bons échantillons en couvrent des défectueux, les interpolations (linéaire ou plus évoluée) pauvent être utilisées pour reconstruire ceux-ci. Si trop de données sont perdues, l'audio est coupé doucement pendant une fraction de seconde. Dépendantes de l'endroit où se produisent les erreurs dans le contexte musical, ces mesures radicales peuvent être indétectables pour l'oreille humaine.
Les corrections d'erreur pour les format CD-ROM sont plus sophistiquées que pour un CD audio, étant donné qu'une erreur sur un seul bit est inacceptable. C'est une des raisons pour laquelle il est généralement impossible de convertir un lecteur de CD audio en un lecteur de CD-ROM. Etant donné que la majeure partie des lecteurs de CD-ROM sont capables de lire des CD audio, une approche plus précise de la nature de la panne peut être réalisée sur un lecteur CD-ROM en lui faisant tout d'abord lire un CD audio.