Технологии, используемые в системе CD «Компакт-диск», являются результатом естественной эволюции технических знаний, накопленных человеком за более чем 150 лет. Тем не менее, можно указать на реальное начало работ, связанных с так называемым «цифровым» аудиотрактом, в начале 1970-х годов с исследовательской работы в области электроники и сервосистем, касающихся видеодиска, начатой Philips в 1973 г.
Помните, что видеодиск был диаметром 30 см, на котором можно было хранить более 60 минут видео и аудио с помощью аналоговой FM-модуляции. Диск DVD тяжелее, шире и менее надежен. В 1975 году выпуск видеодисков Philips — VLP (Video Long PLay) — был настоящим технологическим успехом, но серьезным коммерческим провалом, поскольку потребители не проявили никакого интереса к этому.
Технически аппарат был оснащен гелиевым / неоновым газовым лазером с длиной волны 630 нм, произведенным Philips. Проект развился в сторону ALP (Audio Long Play), идентичного VLP, но адаптированного для хранения аудиоданных в дополнение к видео.
К сожалению, принцип аналоговой гравировки сигнала приводит к чрезмерным искажениям сигнала. Итак, по прошествии двух лет Philips бросила всё и сняла VLP с рынка, и было принято решение использовать цифровое кодирование.
В этот период несколько инженеров из отдела аудио Philips были назначены для разработки аудиодиска на основе технологии оптических видеодисков.
Они продолжали исследовать аналоговую систему, использующую широкополосную частотную модуляцию, как в FM-радио. Их различные эксперименты показали, что решение аналоговой записи на диск не решает проблемы грязи и пыли, встречающиеся на классических записях со скоростью 33 об / мин.
Три года спустя они решили перейти к цифровому применению. Так, в 1976 году Philips представила свой первый прототип цифрового аудиодиска, использующего технологию видеодиска с лазерным считыванием (год спустя Sony создала прототип диаметром 30 см и временем воспроизведения 60 минут).
В 1977 году Mitsubishi и Hitachi представили свой прототип DAD (Digital Audio Disc) на выставке Audio Fair в Японии. Позже мы увидим, что несколько производителей участвовали в гонке за цифровым звуком. В том же году для системы было предложено название «Компакт-диск» после того, как отказались от предложений «Мини-диск», «Мини-стойка» или даже «Компакт-стойка».
В октябре 1979 года было принято историческое решение объединить существующие таланты для разработки мирового стандарта аудиодисков CD.
Хотя Philips и Sony постоянно конкурировали, у них была долгая история сотрудничества в нескольких областях, таких как разработка компактных кассет в начале 1960-х годов.
Важным моментом было то, что оба бренда были заметны в музыкальной индустрии через CBS / Sony и Polygram.
Несколько недель было достаточно, чтобы сформировать рабочую команду, и в период с 1979 по 1980 год между Токио и Эйндховеном состоялось большое количество встреч. Первая в августе 1979 года в Эйндховене и вторая в октябре 1979 года в Токио использовались инженерами обеих групп, чтобы познакомиться друг с другом и открыть для себя сильные стороны и особенности друг друга. Обе фирмы представили прототип, и было принято решение взять лучшее из каждой.
Во время третьей встречи в декабре 1979 года обе стороны составили список характеристик, которые они предусмотрели для будущего аудио-цифрового диска. Оказалось, что единственным общим критерием для двух списков (Philips и Sony) было максимально возможное время чтения, то есть 60 минут.
Поэтому оставалось согласовать частоту дискретизации, квантование, диаметр диска, а также код исправления ошибок и режим организации и записи данных на диск (» код канала «).
В 1978 году все существующее цифровое аудиооборудование использовало собственную частоту дискретизации от 32 кГц до 50 кГц. Если современное цифровое аудиооборудование допускает несколько частот дискретизации, для компакт-диска было принято решение выбрать только одну — 44,1 кГц. Эта частота была принята по разным причинам:
Во-первых, теорема Шеннона-Найквиста утверждает, что исходный аудиосигнал должен быть дискретизирован с частотой, по крайней мере, вдвое превышающей его ширину полосы. Следовательно, для полосы пропускания 20 кГц потребуется частота не менее 40 кГц, 20 кГц, соответствующая средней максимальной частоте, воспринимаемой человеком молодого возраста.
Затем, в конце 1970-х годов, в Японии было разработано несколько преобразователей ИКМ, в которых для хранения цифровых данных использовались обычные аналоговые магнитофоны, которые тогда были единственными записывающими устройствами на рынке с достаточной пропускной способностью для хранения этих данных.
Наиболее распространенным форматом тогда был U-Matic.3/4 «. Существование этих адаптеров PCM, предназначенных для видео, объясняет выбор частоты дискретизации компакт-диска, поскольку количество строк, частота кадров и количество бит в строке диктовали возможную частоту для компакт-диска. цифровой аудиодиск.
Таким образом, частоты дискретизации 44,1 и 44,056 кГц были прямым результатом необходимости совместимости с видеостандартами NTSC и PAL. Поскольку другие надежные рекордеры на рынке предлагают другие варианты частоты дискретизации, партнерам Sony и Philips не оставалось другого выбора, кроме как выбирать между 44,1 и 44,056 кГц.
продолжение следует…
