В каком формате записаны cd диски с музыкой

Обновлено: 04.07.2024

Работа с Audio CD

Я уже давно не работаю с аудиодисками (CD), но так как на Завалинке иногда выкладывают музыку с так называемых самостоятельно «оцифрованных» дисков. то постараюсь описать технологию как можно проще и не вдаваясь в технические «дебри».

Надеюсь, что кому-то эти знания пригодятся и поможет музыку с CD выкладывать на «Завалинке» более качественно.

Понятие «оцифровки» диска не совсем правильное, так как на CD звук уже записан в цифровом виде, а процесс «оцифровки» - это перевод какой-либо аналоговой величины в цифровую форму. Но многие привыкли к этому термину и процесс копирования музыки с CD на жёсткий диск компьютера или на другое устройство называют «оцифровка».

Следующие вопросы, которые могут возникнуть при работе с CD:

- как изначально записан CD - либо из исходных оригинальных WAV файлов или диск нарезан из ранее декодированных, например, MP3-файлов, которые сами не всегда соответствуют требованиям качества;

- насколько копия извлечённых файлов из CD соответствует файлам, закодированным в CD.

Информация на аудио CD хранится в цифровом виде, но не в файлах, а в специальном формате CDA (Compact Disk Audio). Файл формата CDA - это звуковая дорожка компакт-диска, в которой данные представлены в несжатом виде.

Чтобы иметь возможность использовать с CD эту информацию (записать треки на компьютер, копировать, редактировать, выкладывать музыку на сайтах и др.), а не только слушать музыку на соответствующих, предназначенных для этого оптических приводах (типа DVDRAM), потребуется специальная операция по извлечению и конвертации аудиоданных в форматы, доступные для чтения и сохранения на других устройствах.

Основные форматы, в которые можно сохранить извлечённые файлы

Группа форматов Lossless (без потерь)

WAVE, WAV (Waveform Audio File Format) - формат файла-контейнера для хранения записи оцифрованного аудиопотока. Отличительная черта файлов WAV - их технология сжатия звука без потерь. Файлы WAV идеальный вариант для хранения файлов в оригинальном (исходном) виде.

Формат хранения аудиоданных на CD соответствует файлу WAV со следующими параметрами - стерео, 44100 Гц и 16 бит, и именно в таком формате рекомендуется изначально сохранять извлечённые файлы для дальнейшей работы с ними.

FLAC (Free Lossless Audio Codec) - формат хранения звука без потерь. В отличие от WAV, он немного сжимает данные, поэтому занимает меньше места. Он считается форматом, который хранит звук без потерь, качество музыки остается таким же, как и у оригинального источника.

Группа форматов - Lossy (с потерями)

Файлы, которые извлечены и записаны в формате WAV, можно далее конвертировать в форматы MP3, AAC, OGG, WMA. Но при этом происходит сжатие звука с потерями и в результате данные сильно "упрощаются" - из них выбрасываются нюансы звучания, отфильтрованные частоты, а также используются другие методы «облегчения» данных. Такие файлы будут отличаться от оригинального с точки зрения записанной в нем информации.

MP3 (MPEG Audio Layer III) - наиболее распространённый формат. Этот формат хранения и передачи музыкальных (звуковых) файлов в цифровом виде и он использует технологию компрессии (сжатия) сигнала с определённой потерей качества. Одна из важных характеристик этого процесса – уровень степени сжатия звука.

КОДЕК (компрессор) - это определенный алгоритм кодирования и сжатия данных. Например, в формате MP3 используется кодек MPEG Layer-3, а в формате mp4 могут быть использованы разные кодеки. Формат является своего рода контейнером, в котором может быть записан аудио или видеосигнал с помощью определенного кодека.

Компрессоры, основанные на идее кодирования с потерями качества, преследуют две цели: закодировать аудио так, чтобы сжатые данные занимали как можно меньший объем памяти и звучали при этом как можно более близко к оригиналу.

Описание технологии работы с аудиодиском

Шаг 1. Если необходимо убедится в подлинности CD, то нужно проверить какие музыкальные файлы использовались для записи CD (оригинальные WAV файлы или MP3-файлы). При скачивании музыки в Интернете или при покупке CD в магазинах можно попасть на «палёные» диски, которые позиционируются как оригинальные записанные на основе исходных оригинальных WAV файлов, а на самом деле изначально нарезаны из MP3-файлов или из файлов других Lossy форматов, которые уже предварительно переконвертированы в форматы Lossless (например, в FLAC).

Рекомендуемые программы для проверки:

- Tau Analyzer - бесплатная и относительно простая программа, которая может помочь отличить с разумной точностью подлинности происхождения треков на CD. Программа делает предположение о том, что является источником – исходная (например, студийная запись) или диск «нарезан» из уже ранее декодированных MP3-файлов;

- Более профессиональную проверку можно проводить путем оценки частотного и спектрального анализа в некоторых программах, например Adobe Audition 3.0. Но требуется опыт работы с этой программой;

- SPEK - анализатор частоты и спектра отдельных треков, уже извлечённых из CD.

Для иллюстрации работы этой и применённых далее программ взял диски из своей фонотеки :

Диск 1. Joe Dassin- Best Of (1993). Производство - Sony Music Enterlainmen (France) S.A.

Диск 2. Сборник инструментальной музыки (Disc IV,2017).

Tau Analyzer

Результат сканирования Диска 1

Выбрал средний режим 4 (Mode) c медленным сканированием диска. Правда, при этом режиме сканирование идёт относительно долго, но получаем более точную оценку диска. Кстати, режимом сканирования можно управлять и при работе программы.

Получен результат сканирования CDDA (Compact Disc Digital Audio), говорящий о том, что этот диск в целом, и каждый из треков в отдельности, соответствуют заявленному качеству аудио CD.

По результату сканирования программа Tau Analyzer признала Диск 1 подлинным - CDDA

Оценить качество каждого отдельного файла в CD поможет его спектральный (Spectrum) и частотный (Frequency) анализы.

На примере одного трека покажу процесс определения его спектральных и частотных характеристик:

Спектр трека 12 cda (Spectrum)

Спектрограмма трека 12 показывает практически во всем диапазоне частоты от 0 до 21 кГц, как и должно быть на оригинальном диске, что подтверждается и его частотным анализом (Frequency).

Частотный анализ (Frequency) трека 12 cda

Полученный частотный анализ трека 12 cda подтверждается и программой Adobe Audition 3.0

Компакт-диску в следующем году исполнится 40 лет. За этот немалый период любители музыки и коллекционеры фонограмм прошли долгий путь от практически детского восторга на старте, когда, поддавшись эмоциям, многие меломаны распродавали свои коллекции винила, заменяя их вожделенными серебристыми кружочками, “которые не шумели в паузах”, до пришедшего позже понимания недостатков формата. В результате часть филофонистов вернулась к винилу, что в итоге породило виниловый ренессанс, а другая часть занялась совершенствованием аппаратуры для воспроизведения компактов, в надежде таким образом скомпенсировать проблемы формата как такового. Сможет ли приобретающее всё большую популярность аудио высокого разрешения (Hi-Res) дать второе дыхание “цифре”?

Сразу расставим точки над i с исторической точностью – стандарт Red Book, разработанный компаниями Philips и Sony и в рамках которого был описан формат компакт-диска, был представлен в 1980 году, а в 1982 году компания Philips представила первый серийный проигрыватель таких дисков. То есть, в следующем году исполнится 40 лет с момента, когда цифровое аудио шагнуло в народ. Впрочем, сути дела это никак не меняет.

Сегодня нас в большей степени интересует аудио высокого разрешения. Так что же это такое? Строгого определения Hi Res не существует. Ассоциация JEITA (Японская Ассоциация Индустрии Электроники и Информационных Технологий) определяет CD и аудио стандартного разрешения как цифровой поток с разрядностью 16 бит и частотой дискретизации до 48 кГц включительно (напомним, что Red Book для формата CD-DA жестко фиксирует частоту дискретизации на уровне 44,1 кГц). Соответственно, всё, что оцифровано с более высокими параметрами, называется аудио высокого разрешения (High Resolution или Hi-Res). Поэтому при упоминании Hi Res всегда нужно делать оговорку, о каком конкретно разрешении идёт речь.

Факт

Логотип Hi-Res Audio, который сопровождает некоторые модели аудиотехники или наушников, был введен Японской ассоциацией производителей электроники и информационных технологий (JEITA). Для получения сертификации компонентами, работающими с цифровым аудио, нужно поддерживать аудио с параметрами вплоть до 24 бит / 96 кГц, а для аналоговой техники – расширенный минимум до 40 кГц частотный диапазон.

Причем, до сих пор мы говорили о формате оцифровки аналогового сигнала PCM (Pulse Code Modulation – импульсно-кодовая модуляция), который и определен для компакт-диска в Red Boook. Но позже теми же компаниями Sony и Philips был предложен однобитовый потоковый формат DSD (Direct Stream Digital), использующий плотностно-импульсную модуляцию. Формат подразумевает дискретизацию с существенно большей частотой – минимум – 2,8224 МГц, что в 64 раза больше, чем у компакт-диска (DSD64), кроме того, есть варианты DSD128, DSD256 и DSD512 с ещё более высокими частотами дискретизации. При этом, разрядность оцифровки составляет всего один бит. Но с форматом DSD в контексте сегодняшнего разговора проще – он изначально является форматом Hi-Rez аудио и используется для издания дисков высокого разрешения SACD.

Откуда берется аудио высокого разрешения?

Случаи народного творчества по оцифровке аналоговых носителей (виниловых пластинок или магнитных лент) или, не дай бог, апскейла компакт-дисков мы сейчас рассматривать не будем. В иных случаях аудио высокого разрешения появляется из студий мастеринга, где готовятся различные издания альбома или трека (винил, компакт-диск, файлы для стриминга и так далее). И здесь важно определить место Hi Res аудио в производственной цепочке. Не секрет, что в большинстве случаев изначально музыканты пишутся “в цифре” – с таким материалом намного удобнее работать звукоинженерам при сведении, постобработке и мастеринге. Случаи, когда всё по старинке делается “в аналоге”, а вместо компьютеров используются огромные многодорожечные катушечные магнитофоны и аналоговые пульты, бывают, но это – редкие исключения.

Так вот – пишутся музыканты именно в Hi-Res, поскольку для последующего сведения и мастеринга без ущерба для качества звучания высокое разрешение подходит как нельзя кстати. То есть, в результате сведения и мастеринга на свет появляется итоговый микс в высоком разрешении. Часто этот материал имеет параметры 24 бит / 96 кГц, но обычно студии используют лишь увеличенную до 24 бит разрядность, не повышая частоту дискретизации – тогда на выходе будет аудио с параметрами 24 бит / 44,1 кГц. Затем на основе этого “корневого” микса делаются варианты для записи на винил, компакт-диск, MP3 и других форматов со сжатием с потерями. То есть, этот исходный микс является своеобразным краеугольным камнем записи – лучшим её вариантом по качеству звучания, неким аналогом мастер-ленты при аналоговом мастеринге. И, напомним, этот микс записан в высоком разрешении.

Услышать разницу

Обычно при обсуждении полезности или бесполезности Hi rez аудио оппоненты углубляются в вопросы, насколько человеческое ухо (вспоминаем среднюю температуру по больнице) способно различить разницу в динамическом диапазоне, отношении сигнал/шум или иных параметрах, которые обеспечивают Hi-Res стандарты и Red Book. Действительно, вы вряд ли сможете ощутить разницу между отношением сигнал-шум -96 дБ (разрядность 16 бит) и -144 дБ (разрядность 24 бит) или услышать звук частотой 40 кГц, который не может быть оцифрован в стандарте Red Book с частотой дискретизации 44,1 кГц, но может с частотой дискретизации 96 кГц (по теореме Котельникова или, как её называют в западных источниках – теорема Найквиста-Шеннона). Но в этой дискуссии обычно упускается из виду, что первичным в данном случае является материал в высоком разрешении, а вариант в стандарте Red Book – результат конвертации. И на этапе этого преобразования звук неизбежно деградирует. Причем, по причинам, которые можно разделить на два типа.

Последствия конвертации

Причины первого типа носят объективный характер – это последствия понижения разрядности и частоты дискретизации. К примеру, чтобы снизить частоту выборки с 96 кГц до 44,1 кГц (ситуацию осложняет тот факт, что это некратные частоты) приходится пересчитывать под новую сетку весь сигнал, в том числе и в слышимом спектре частот. Понижение разрядности приводит к загрублению формы сигнала – вместо гладкого синуса (например) получаем его ступенчатую аппроксимацию. Известны различные способы борьбы и с тем, и с другим эффектом. Как правило, это достигается различной цифровой фильтрацией и подмешиванием шума (noise shaping). Подобные вмешательства позволяют скомпенсировать огрехи даунсемплинга, но, как легко догадаться, качества звучания совсем не прибавляют.

На потребу публике

Второй тип по сути рукотворен. К этому типу мы отнесем все “улучшения” и “оптимизации”, которые проводятся с определенными целями при подготовке издания на конкретном носителе. К примеру, с определенного момента музыкальные продюсеры решили “оптимизировать” компакт-диск для воспроизведения на массовой технике – музыкальных центрах, штатных автомобильных аудиосистемах и смартфонах с самыми простыми наушниками-затычками. Такая оптимизация заключалась в активном использовании звуковых компрессоров и лимитеров, которые фактически сжимают динамический диапазон – отсекают пиковые сигналы, а средний уровень музыкального материала подтягивают к уровню 0 дБ.

В результате получаются очень громкие и бодрые фонограммы, которые на не слишком качественной технике действительно звучат выигрышно. Но достаточно послушать диск с такой записью на системе High End (да и просто на качественной Hi-Fi аппаратуре), как вы заметите, что запись утратила эмоциональность и ясность, потеряла объем и жизнь. Но что могут противопоставить малочисленные аудиофилы со своими дорогущими стереосистемами армии, вооруженной смартфонами с затычками? Доля первых находится в пределах статистической погрешности. В результате сегодня за очень редким исключением все издания на компакт-дисках, как новые записи, так и ремастеры старых альбомов, делаются с компрессией динамики. Одна надежда остается на Hi-Res, если, конечно, окажется доступен тот самый – исходный микс, а не его “адаптированная” версия. Ведь никто не может помешать продюсеру издания “улучшить” и материал в высоком разрешении тоже.

Что Такое Пластинки для Диджея? Поговорим про качество звука Винила и CD про форматы MP3? и «ТАЙМ-КОД».

Давайте разберёмся, в чем главное отличие.

Сегодня виниловые пластинки действительно в анабиозе, но только для широкой публики. Диджеи «винильщики», например, - это в некотором роде «элита» среди игровой публики, так что потратить 10-15 евро на «пласт» может позволить себе далеко не каждый обычный диджей, получающий по 100-200 долларов за выступление в лучшем случае!

Сегодня виниловые пластинки действительно в анабиозе Сегодня виниловые пластинки действительно в анабиозе

Потому что основная масса людей сегодня предпочитает идти по легким путям. Человек предпочитает скачивать треки из интернета, с разных торрент-трекеров и терабайтных архивов. Быстро и вообще, в основном, бесплатно. Качество звука? С двадцатибаксовыми колонками? А кто о нем задумывается? … Риторический вопрос, однако. Прежде всего, по большому счету, дело даже не в качестве звука.

Винил - для ценителей! Поэтому, когда пластинки постепенно исчезают, в меньшем мире - в качестве настоящих ценителей аналогового звука, то есть в том, что они говорят о «теплых ламповых звуках». И если качественный CD-проигрыватель стоит пару-тройку тысяч долларов, то USB плеер может стоить всего 10$, и это будет совершенно нормально. Потому что можно слушать и через телефон за 0,04$.

Мы убеждены, что динамический диапазон пластин больше, чем при записи на компакт-диски. Достигнуто около 55 дБ, как на диске, так и на компакт-диске (данные результатов получены различными тестами в разных лабораториях и викифицированы). Компакт-дискам и передискретизации, что ухудшает качество звука. Кроме того, при их записи отсутствует компрессия самого динамического диапазона.

То есть теоретически может достигать 100 кГц. В отличие от классического CDDA (про SACD и прочие HD-форматы поговорим чуть позже), у которого он ограничен 22 кГц и компакт-кассет Тип 1 с их 11 кГц, естественно. Потому что это только цифры, которые имеют отношение к реальным людям и их ушам. Во-первых, в «слуховых» возможностях самого человека (вспомним про 20-22 кГц), и во-вторых, в аппаратуре, на которой все это воспроизводится.

Чтобы услышать детали, почувствовать «на себе» этот высокий частотный диапазон, проникнуться от осознания того, что ты слышишь то, чего не слышат другие, нужна соответствующая аппаратура! Причем «всё» относится как к CD, так и к винилу. И если вы не готовы выкладывать по несколько тысяч долларов за каждый из компонентов, то забудьте о заоблачных килогерцах.

Теперь тесты их проводят, в общем-то, все кому не лень. Тест на аудиофильтр. Они могут суммировать следующим образом. При наличии качественного транспорта для винила (CD, SACD, DVD-Audio, BD-Audio), при наличии профессиональной звукозаписывающей станции для воспроизведения аудиозаписей в форматах FLAC или WAV, разница слушателей действительно отмечается. При этом CD, FLAC и WAV на одной чаше весов, а винил, SACD и DVD-Audio - на другой.

Разумеется, если проигрыватель пластинок дешевый, то все валится в одну кучу, автор победно говорит, что «всё одно», а в комментариях начинаются кровавые войны за то, что «цифра лучше всех» или же «винил на все времена». Технические характеристики звуковых носителей:

Виниловые пластинки

Частотный диапазон, Гц До 100 000

Динамический диапазон, dB 120

Частота дискретизации, кГц -

Число каналов 1/2 (моно/стерео)

Компакт-диски CDDA

Частотный диапазон, Гц 20—20 000

Динамический диапазон, dB 96

Частота дискретизации, кГц - 44

Разрядность - 16 бит

Число каналов 2 (стерео)

Super Audio CD

Частотный диапазон, Гц 20—50 000

Динамический диапазон, dB 120

Частота дискретизации, кГц - 2822,4

Разрядность - 1 DSD

Число каналов 2 (стерео)

DVD-Audio

Частотный диапазон, Гц до 96000

Динамический диапазон, dB 144

Частота дискретизации, кГц - 44,1-192

Разрядность - 16, 20, 24 бит 5.1

Число каналов (кроме 192 кГц)

BD-Audio

Частотный диапазон, Гц 20—50 000

Динамический диапазон, dB 120

Разрядность - 16, 20, 24 бит

Число каналов 2 (стерео)

Сухие цифры. Считается, что звук в диапазоне до 20 кГц включительно (и то - максимум), и возрастные люди слышат, снижается верхняя планка часто и до 16 кГц. Увы, но это научно доказанный факт. Доказано, что далеко не все могут различить звуки до 22 кГц. Может быть, и правда чувствуют. Некоторые производственные аппараты класса hi-end тоже работают на эти цифры, и покупатель должен признать, что он потратил пару тысяч фунтов на то, чтобы не слышать никаких отличий. Это может быть бессмысленно.

Что же касается частотного диапазона, то у винила он теоретически может достигать и 100 кГц. В отличие от классического CDDA (про SACD и прочие HD-форматы поговорим чуть позже), у которого он ограничивается 22 кГц (число пропорционально увеличивается при увеличении разрядности, но все равно не достигает заветной «сотни»). И компакт-кассет Type 1 с их 11 кГц, естественно. Но это, подчеркнем еще раз, всего лишь цифры, которые к реальным людям и их ушам имеют отношение постольку-поскольку. Все упирается, во-первых, в «слуховые» возможности самого человека (вспомним про 20-22 кГц), а во-вторых, в аппаратуру, на которой все это воспроизводится.

Посыл тут вычерчивается вполне ясный. Дорогие носители, то есть как винил, так и его альтернативы, нельзя слушать на дешевой технике: потому что действительно разница заметна не будет или будет, но слегка: звук есть звук, и даже крошечные искажения, вносимые как некачественной нарезкой пластинки, так и при записи компакт диска, на недорогой технике заметны попросту не будут.

А вот серьезная аппаратура недостатки вскроет, а достоинства покажет во всей красе, так что даже человек-медведь заметит разницу.

Разумеется, «неслепые» тесты полностью на стороне дорогих форматов. Базовые цифры по частотному и динамическому диапазонам, качеству исходного материала (пластинки или CD) и ценам на аппаратуру, человек будет бессознательно маскировать недостатки дорогостоящих компонентов и прилагать достоинства бесплатно.

А теперь про цифровой винил-таймкод. Новое веянье, которое возрождает или в конец разрушает Ди-Джеинг как культуру!

система цифрового винила «ТАЙМ-КОД» Native Instruments Traktor Pro 2 vs Serato DJ и похожие системы для диджея . Что дает система цифрового винила или система цифрового диджеинга (ди-джей играет на пластинках как бы. Но это не так, всё дело в тайм-коде и звуковой карте. ) система цифрового винила «ТАЙМ-КОД» Native Instruments Traktor Pro 2 vs Serato DJ и похожие системы для диджея . Что дает система цифрового винила или система цифрового диджеинга (ди-джей играет на пластинках как бы. Но это не так, всё дело в тайм-коде и звуковой карте. )

А теперь подробнее про эту систему. Эта система дает возможность управлять записями на ноутбуке с помощью винила или CD и при работе софта для диджеинга!

Если говорить еще проще: это когда вы пластинкой сделали вперед - назад, то и трек на компьютере в программе сделал то же самое с той же скоростью и в тех же пределах.

Возникает здоровый вопрос – а как программа на компьютере понимает, с какой скоростью и в каком направлении должен двигаться трек?

Все очень просто. Пластинка или CD посылают тайм - код аудио сигнал на вход аудио интерфейса, входящего в комплект СЦВ (системы цифрового винила).

Этот сигнал считывается программой и определяет для трека параметры воспроизведения.

Далее звук управляемой композиции подается на выход аудио интерфейса, а далее по хорошо знакомым проводам тюльпанам, на канал микшера. Вуаля! Вы супер Диджей.

Все очень просто. Пластинка или CD посылают тайм -код аудио сигнал на вход аудио интерфейса, входящего в комплект СЦВ (системы цифрового винила). Все очень просто. Пластинка или CD посылают тайм -код аудио сигнал на вход аудио интерфейса, входящего в комплект СЦВ (системы цифрового винила).

Благодаря современным мощным процессорам и специальному аудио интерфейсу, проще говоря, звуковой карте для диджея, временной промежуток между посылом тайм-код сигнала (перемещением пластинки или джога на диджей консоли) и откликом трека, загруженного в программу, составляет 1,5 – 3 миллисекунды.

Это ничтожно мало и не ощутимо, что позволяет получать такое же эстетическое удовольствие, как и от игры на «обычном виниле», но это иллюзия и прочее говоря имитация! Но со стороны обычный обыватель не поймет, на чем играет диджей! Тут все же главное драйв и эмоции, которые происходят на танцполе!! А не то с чего идет записаный чета трек, к которому диджей не имеет ни какого отношения при этом еще и скачав его с интернета бесплатно!

Тайм-код пластинка содержит только управляющий аудио сигнал в цифровом значении, на ней не записаны никакие другие звуки или произведения. Она сделана из того же материала и выглядит точь в точь как любая обычная пластинка.

С небольшими отличиями, которые не видны обывателю. Отличие только в записанных звуках. На тайм-код виниле записан управляющий аудио сигнал, напоминающий писк факса, которому наступили на хвост)), а на обычной пластинке – музыка. Вся разница.

Тайм-код не нужно менять, когда диджей меняет музыкальную композицию пластинку «ТАЙМ-КОД» достаточно поставить сначала и программа автоматически поставить трек новый трек сначала!

Проще говоря, для диджей сета на 24 часа достаточно всего две пластинки с тайм-кодом! Тут качество звука невозможно оценить, так как система цифрового винила к звуку не имеет никакого отношения! А является лишь только способом управления Треком (музыкой в компьютере) посредством интерфейса для тайм -кода!

Несмотря на то, что предварительно записанные компакт-диски утратили блеск благодаря удобству потоковой передачи и загрузки цифровой музыки , именно компакт-диск начал революцию цифровой музыки. Многие по-прежнему любят компакт-диски и регулярно покупают и играют их. Вот что вам нужно знать об аудио компакт-дисках и связанных с ними дисковых форматах.

Формат аудио CD

CD означает компакт-диск. Под компакт-диском понимается как диск, так и формат воспроизведения цифрового звука, разработанный Philips и Sony, в котором аудио кодируется цифровым образом, подобно тому, как кодируются компьютерные данные (1 и 0) в ячейки на диске с использованием процесса, называемого PCM. , PCM — это математическое представление аудио и музыки в цифровом виде.

Первые записи CD были выпущены в Германии 17 августа 1982 года. Название первой полной записи теста CD: Alpine Symphony Ричарда Штрауса . Позднее, 1 октября 1982 года, CD-плееры стали доступны в США и Японии. Первым проданным CD (первым в Японии) была 52-я улица Билли Джоэла, которая ранее была выпущена на виниле в 1978 году.

Стандартный аудиоформат CD также называется Redbook CD .

Компакт-диск положил начало цифровой революции в области аудио, компьютерных игр, приложений для хранения ПК, а также внес свой вклад в разработку DVD. Sony и Philips совместно владеют патентами на разработку технологии CD и CD-плеера.

Хотя музыка записывается на компакт-диск в цифровом виде, первоначальная запись и микширование могут фактически быть комбинацией как аналоговых, так и цифровых процессов.

С момента своего появления до 1995 года предварительно записанные компакт-диски содержали специальные коды ( называемые кодами SPARS ) на упаковке, которые информировали потребителей о процессе записи, микширования и мастеринга, использованном для создания этого конкретного компакт-диска. Возможно, у вас все еще есть эта маркировка на некоторых ваших дисках .

В лонжероны коды для компакт — дисков были:

AAD — Первоначальная аудиозапись была сделана с использованием аналогового записывающего оборудования (такого как магнитофон). Микширование также проводилось с использованием аналогового оборудования, а окончательное мастеринг осуществлялся цифровым способом.
ДОБАВИТЬ — Первоначальная аудиозапись была сделана с использованием аналогового записывающего оборудования (такого как магнитофон). Микширование было выполнено в цифровом виде, а окончательное мастеринг — в цифровом виде.
DDD — Все этапы, от начальной записи до окончательного мастеринга, были выполнены в цифровом виде.

Для CD, последняя буква коды лонжеронов всегда была D .

В дополнение к предварительно записанному аудио, компакт-диски могут также использоваться в нескольких других приложениях:

CD-R: CD-R расшифровывается как CD-Recordable. Эти диски можно использовать для записи или «записи» музыки или данных с помощью устройства записи компакт-дисков (только музыка) или ПК (музыка или данные). Некоторые CD-R предназначены только для записи музыки, а другие могут записывать как музыку, так и данные. CD-R могут быть записаны только один раз.
CD-RW: те же возможности, что и у CD-R, за исключением того, что CD можно стирать и использовать снова (обозначение RW означает возможность перезаписи).
CD-TEXT: это вариант Audio CD, который предоставляет текстовую информацию на диске в дополнение к музыке. Это может включать такие вещи, как оглавление диска, названия треков, исполнитель (и), а в некоторых случаях тексты песен и жанры. На проигрывателях компакт-дисков текстовая информация отображается на дисплее состояния проигрывателя, если таковой имеется. Кроме того, если CD воспроизводится на проигрывателе дисков DVD или Blu-ray, в большинстве случаев информация может отображаться на экране телевизора.
MP3-CD:MP3 CD может быть CD-R или RW диски, музыкальные файлы MP3 , записанные на, вместо стандартного CD аудио файлов. Эти диски могут воспроизводиться на большинстве проигрывателей CD, DVD и Blu-ray (вам необходимо проверить функции проигрывателя).

HDCD — это вариант стандарта аудио CD, который расширяет аудиоинформацию, хранящуюся в сигнале CD, на 4 бита ( диски основаны на 16-битной аудио технологии ) до 20 бит, HDCD может расширить звуковую емкость современной технологии CD до новых стандартов, но все еще включенные, CDCD-закодированные CD-диски для воспроизведения на CD-проигрывателях не-HDCD (не HDCD-проигрыватели просто игнорируют лишние «биты») без какого-либо увеличения стоимости программного обеспечения для CD. Кроме того, как побочный продукт более точной схемы фильтрации в чипах HDCD, даже «обычные» компакт-диски будут звучать полнее и естественнее на CD-проигрывателе, оснащенном HDCD.

HDCD был первоначально разработан Pacific Microsonics, а позже стал собственностью Microsoft. Первый диск HDCD был выпущен в 1995 году, и хотя он никогда не превосходил формат Redbook CD, было выпущено более 5000 наименований ( ознакомьтесь с частичным списком ).

При покупке музыкальных компакт-дисков ищите инициалы HDCD на оборотной стороне или внутренней упаковке. Тем не менее, существует много выпусков, которые могут не включать ярлык HDCD, но могут быть и дисками HDCD. Если у вас есть CD-плеер с функцией декодирования HDCD, он автоматически обнаружит его и предоставит дополнительные преимущества.

HDCD также упоминается как компактный цифровой диск высокой четкости, компактный цифровой диск высокой четкости.

SACD (Super Audio Compact Disc) — это формат аудиодиска высокого разрешения, разработанный Sony и Philips (которые также разработали компакт-диск). Используя формат файла Direct Stream Digital (DSD) , SACD предоставляет альтернативу импульсной кодовой модуляции (PCM), используемой в формате CD.

В то время как стандартный формат CD привязан к частоте дискретизации 44,1 кГц , SACD осуществляет выборку на частоте 2,8224 МГц, но вместо 16-битной глубины он использует 1-битную глубину. Имея емкость 4,7 гигабайта на диск (столько же, сколько DVD), SACD может вместить отдельные стереофонические и шестиканальные миксы по 100 минут каждый. Формат SACD также имеет возможность отображать фото и текстовую информацию, такую как примечания лайнера, но эта функция не включена в большинство дисков.

Проигрыватели компакт-дисков не могут воспроизводить диски SACD, но проигрыватели SACD имеют обратную совместимость с обычными компакт-дисками, а некоторые диски SACD представляют собой двухслойные диски с контентом PCM, которые можно воспроизводить на стандартных проигрывателях компакт-дисков. Другими словами, один и тот же диск может содержать версии записанного контента на CD и SACD. Это означает, что вы можете инвестировать в двухформатные SACD для воспроизведения на своем текущем CD-проигрывателе, а затем получить доступ к содержимому SACD на том же диске позже на SACD-совместимом проигрывателе.

Следует отметить, что не все диски SACD имеют стандартный слой CD. Это означает, что вы должны проверить этикетку диска, чтобы увидеть, может ли определенный диск SACD воспроизводиться на стандартном проигрывателе компакт-дисков.

Некоторые проигрыватели DVD, Blu-ray и Ultra HD дисков более высокого класса также могут воспроизводить диски SACD.

SACD могут поставляться в двухканальной или многоканальной версиях. В тех случаях, когда SACD также имеет версию CD на диске, CD всегда будет двухканальным, но уровень SACD может быть двух- или многоканальной версией.

Еще одна вещь, на которую следует обратить внимание, заключается в том, что кодирование формата файлов DSD, используемое в SACD, также используется в качестве одного из доступных форматов для загрузки звука Hi-Res . Это предлагает слушателям музыку повышенного качества в нефизическом формате аудио диска.

Музыкальные файлы в формате DSD можно загружать с таких сервисов, как HD Tracks , HighResAudio , Native DSD , ProStudio Masters и Super HiRez . Файлы могут быть сохранены на ПК и сохранены на носителе, таком как жесткий диск или флэш-накопитель USB.

Если говорить о первом стандарте цифрового звука, который в буквальном смысле совершил прорыв в сознании людей, то несомненно это будет стандарт CD-Audio, с которого по большому счету и началась эра всепоглощающего проникновения цифрового звука в нашу повседневную жизнь.
Музыкальный компакт-диск, он же CD-Audio, был изобретен, стандартизирован и введен в обращение в начале 80-х фирмами Sony и Philips. Основными характеристиками цифрового звука, заложенными в этот стандарт, стали частота дискретизации 44.1 кГц и 16-битное представление амплитуды сигнала. Выбор подобной частоты дискретизации был обусловлен необходимостью обеспечить совместимость с разработанными ранее аудиосистемами, работавшими с видеокассетами.
Первым и несомненным плюсом разработанного компакт-диска стала беспрецедентная долговечность. Ни один более ранний носитель, например магнитофонные ленты или пластинки, не мог сравниться с ним по этому показателю. Отсутствие механического контакта между диском и считывающим устройством позволяло эксплуатировать компакт-диски по несколько раз в день и делать это годами. Даже появление небольших царапин никогда больше не досаждало пользователю растущим уровнем шумов и дефектов.
Вторым плюсом стали более компактные размеры диска, что значительно упрощало эксплуатацию нового носителя. Появилась возможность привнести новый стандарт в салон автомобиля, так как все попытки конструкторов использовать в серийных масштабах в салоне автомобиля звуковую аппаратуру высокого класса (большие катушечные магнитофоны и виниловые проигрыватели) окончились неудачей.
Еще одним пунктом превосходства Audio CD над винилом стало качество звучания. В 1980 году «прогрессивность» нового формата был заявлена величинами динамического диапазона сигнала и отношения сигнал/шум — более 90 дБ, что вместе с искажениями менее 0,01 % означало крах виниловой пластинки.
Однако, у компакт-диска был и один недостаток, замеченный чуть позже. Верхняя частота диапазона воспроизведения компакт-диска была равна половине его частоты дискретизации, то есть 22.05 кГц, в то время как у аналоговых носителей этот показатель был гораздо выше. И хотя частоты выше 19-20 кГц уже относятся к ультразвуку и относятся к «неслышимым», обертональные составляющие большинства акустических инструментов лежат именно в этой так называемой «неслышимой» области и оказывают влияние на впечатление от прослушивания. Если их нет, запись кажется "неживой".

SHM-CD (Super High Material CD) — является улучшенной версией обычного звукового компакт-диска и имеет расширенные возможности по улучшению качества звука за счет использования специального поликарбонатного пластика. При изготовлении дисков использован процесс, разработанный компаниями JVC и Universal Music (Япония), который был выявлен в ходе исследований в области производства ЖК-дисплеев. SHM-CD использует повышенную прозрачность пластика, что позволяет более точно считывать данные с компакт диска. Диски SHM-CD полностью совместимы со стандартными CD-приводами. Формат представлен на рынок в 2008 году.

Gold CD

Gold CD (Gold Compact Disc) – золотой компакт-диск, отличается использованием золота в качестве материала для отражающего покрытия вместо алюминия и серебра, как на обычных CD и CD-R. Благодаря своим физическим и химическим свойствам золотой слой более равномерен и долговечен, обеспечивает тем самым более высокую точность воспроизведения из-за меньшего количества ошибок. Диски Gold CD полностью совместимы со стандартными CD-приводами.
Еще одна отличительная черта Gold CD – упаковка. Почти все золотые диски в том числе от Mobile Fidelity, упаковываются в кейс lift-lock, в котором при открытии диск поднимается на лифте и разблокируется в держателе. Преимуществом такой конструкции является то, что только края диска задействованы при извлечении его из корпуса, и диск никогда не подвергается деформации.

XRCD

K2HD CD

K2HD (High Difinition) формат произведенный JVC и Lasting Impression Music (LIM). В нем используется новый метод кодирования.
Диск имеет более высокое разрешение, более низкие искажения, более богатую звуковую область (100 кгц и 24 бит), записанный с главной мастер ленты. Очень много макро и микро деталей, которые, никогда не слышали прежде ни в каком формате! Это - очень высокое качество K2HD альбомов с гарантированной средней частотой, появлением 10 ошибочных блоков (стандарт промышленности 220)! Другими словами, это технически в 22 раза лучше, чем регулярный компакт-диск!
В Японском издании, диск упакован в картонный конверт размером 135мм х 135мм. Это точная миниатюрная копия оригинального LP винила. Кроме того, диск копируется с оригинальной LP точностью и включает в себя буклеты с фотографиями, черно-белый аккуратно сложенный лист с аннотацией и текстами песен на японском и английском языке. Конверт вложен в фирменный закрывающийся и открывающийся полиэтиленовый пакет. Некоторые диски представленены в deluxe Digibook.

HQCD

QCD (Высококачественный Компакт-диск) формат достигает высококачественного аудио с помощью пластмассы поликарбоната с улучшенной прозрачностью, позволяющая более точное чтение данных компакт-диска. Кроме того, специальный сплав серебряного покрытия используется, как материал рефлексивного слоя вместо стандартного алюминия. Диск совершенно новый и запечатанный, полный OBI, роскошная упаковка включает защитный пластмассовый внешний корпус и дополнительный буклет.

DXD CD

Цифровой Digital eXtreme Definition (DXD) представляет собой новый цифровой аудио формат наивысшего звукового качества, с помощью которого на дисках DXD CD получается более теплый звук, чем суровый звук на обычном компакт-диске. В DXD СD - звук соответствует звуку аналоговых LP. Это способствовало высокой резолюции аудио-сигнала от 32 бит 352800 Гц.
Обычный CD имеет резолюцию 44,1 кГц, а DXD CD имеет резолюцию в 8 раз больше 352.8 кГц.
Фирма Digital Audio Denmark представила новый формат цифрового кодирования DXD (Digital eXtreme Definition). Технический директор Питер Шилке так описывает практическое его применение:
«Изначальная необходимость в формате DSD возникла, когда компании SONY Music понадобилось произвести архивирование большого количества аналоговых фонограмм. Возможность редактирования в принципе не предусматривалась. Информация с выхода однобитного дельта-сигма преобразователя просто записывалась на цифровой носитель для хранения. Сегодня при обработке сигнала DSD приходится сначала переводить его в мультибитный PCM, а затем при подготовке мастер-диска обратно в DSD. С каждым таким преобразованием к сигналу неизбежно добавляется цифровой шум, который в сумме может доходить до немыслимых -24 дБ, хотя бы и на частотах выше 20 кГц. Чтобы этого избежать, мы изобрели DXD, новый многоразрядный формат сверхвысокого разрешения (32 бит/352.8 кГц), оптимизированный для работы с аудиоматериалом, выпускаемым на SACD и признанный корпорациями SONY и Philips. Цифруя в DXD и избегая лишнего преобразования, мы сразу имеем дело с многоразрядным сигналом, и, отредактировав его, можем подготовить мастер-SACD с минимальным уровнем конверсионного шума».
В First Impression Music [FIM] пошли далее. Вместо того, чтобы делать два или больше типовых преобразования нормы, они делают запись источника в DXD! Скорость передачи данных для моно сигнала DXD составляет 8467.2 МГц, больше чем три раза скорости передачи данных типичного SACD!

BLU-SPEC CD

НОВЫЙ НОСИТЕЛЬ ОТ SONY (ultra high quality sound)
Новые диски получили название Blu-spec CD и пришли на смену обычным музыкальным компакт дискам. Отличие новой спецификации заключается только в том, что для изготовления используется не красный лазер с большой длиной волны, а синий. Это позволяет получать более качественный прожиг питов, что повысит аккуратность считывания информации и улучшит звучание. В остальном диски окажутся точно такими же и смогут проигрываться на том же оборудовании.
Для Sony подобные новшества нужны, чтобы убрать с производственных линий устаревшие красные лазеры и выпускать Blu-spec CD на том же оборудовании, что и Blu-ray диски. Экономия для компании очевидна. А вот пользователям рассчитывать на низкие цены на новый формат не приходится.
Планируется, что Sony Music Entertainment будет выпускать такие альбомы с названием новых носителей Blu-spec CD
* все перечисленные выше форматы поддерживаются CD приводами.

SACD

Super Audio CD (SACD) — неперезаписываемый оптический аудиодиск, позволяющий хранить аудиоданные со значительно более высоким качеством, по сравнению с обычным CDDA-диском. Разработан компаниями Sony и Philips в 1999 году.
Особенности SACD-дисков
Запись на SACD-диске может содержать от 1 до 6 звуковых каналов.
Для воспроизведения SACD требуется специальный проигрыватель, совместимый с этим форматом. Однако на SACD-диске может содержаться дополнительный CD-слой (только стерео) для совместимости с обычными проигрывателями, такие диски называются гибридными (англ. Hybrid SACD) и их можно слушать на любых обычных проигрывателях компакт-дисков. Примерно половина выпущенных SACD-дисков являются гибридными.
Продолжительность звучания Super Audio CD может достигать 109 минут при условии, что он содержит две SACD-зоны с разными параметрами записи (например, 2.0 и 5.1). При использовании только одной SACD-зоны продолжительность звучания превышает 2 часа.
Ёмкость диска SACD увеличилась в 6 раз за счёт уменьшения длины волны излучения лазера и увеличения апертуры объектива. Благодаря этому диаметр считывающего пятна света уменьшился до 1 мкм. Это, в свою очередь, позволило уменьшить размеры питов, интервалов между ними и шаг дорожки.
Для дисков SACD в качестве материала отражающих слоёв используется золото (в отличие от CD-DA, где используется алюминий; хотя встречаются и «золотые» CD, чаще всего для подарочных и коллекционных изданий — из-за своего «богатого» внешнего вида).
Описание формата:
Гибридный SACD содержит слой данных высокой плотности с потоком DSD и стандартный слой CD
Особенности кодирования:
При записи SACD-дисков используется однобитный цифровой формат записи Direct Stream Digital (DSD), обеспечивающий более высокое качество звучания, по сравнению с обычным CD, благодаря более высокой частоте семплирования (до 2,8224 МГц).
Действительно, хотя повышение разрядности и частоты дискретизации PCM-систем реально улучшали качество звука, эти улучшения становились все менее значительными. Очевидна и причина этого — фильтрация. В PCM-системе на входе необходимы фильтры с очень крутой характеристикой, чтобы подавить частоты, равные половине частоты выборки или превышающие ее. При частоте выборки 44,1 кГц фильтры типа «кирпичная стена» должны пропускать частоту 20 кГц и при этом отсекать частоту 22,05 кГц — задача не самая легкая. Кроме того, при записи и воспроизведении неизменно добавляются шумы квантования.
Каждое увеличение частоты выборки облегчает работу для фильтра, но простым увеличением частоты не решить проблемы появления шумов квантования при многоступенчатых процессах аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразований.
Однобитный формат записи — это прямая запись однобитного выходного сигнала с АЦП типа дельта-сигма, причем этот сигнал имеет замечательные характеристики: динамический диапазон более 120 дБ, частотная характеристика от 0 до 100 кГц. При таком сочетании частотной характеристики и динамического диапазона формат DSD не имеет соперников среди других записывающих систем, цифровых или аналоговых.
Запись напрямую такого однобитного сигнала является альтернативой существующим форматам мастер-записи. Подобная запись устраняет необходимость процессов децимации и интерполяции для аналогового ввода/вывода. При этом упрощается структура (блок-схема) записывающей системы, поскольку исчезают параллельные информационные связи многоразрядных цифровых слов и необходимость их синхронизации.
Как и в обычных PCM-системах, аналоговый сигнал сначала конвертируется в цифровой с помощью дельта-сигма модуляции при частоте дискретизации в 64 раза большей, чем номинальная частота дискретизации. Но DSD записывает одноразрядные импульсы напрямую, тогда как обычные системы затем преобразуют одноразрядный сигнал в многоразрядный PCM-код. В результате DSD дает цифровое одноразрядное представление аудиосигнала. Положительное изменение амплитуды будет представлено всеми «1». Отрицательное — всеми «0». Нулевая точка будет представлена сменой двоичного числа. Поскольку значение амплитуды аналогового сигнала в каждый момент представлено в виде плотности импульсов, этот метод иногда называют Pulse Density Modulation (PDM).
Полученный таким образом поток импульсов имеет примечательные свойства. Как и PCM, DSD по своей природе устойчив к искажениям, шуму и детонации записывающей аппаратуры и передающих каналов. Но, в отличие от PCM, DSD, как принцип преобразования, гораздо ближе к аналоговой передаче сигнала. Цифро-аналоговое преобразование может быть легко получено с помощью аналогового низкочастотного фильтра.
Поток дельта-сигма импульсов является достаточно «шумным». Сверхвысокое отношение сигнал/шум, которого требует DSD в звуковом диапазоне, достигается с помощью шумоподавляющих фильтров пятого порядка, что эффективно сдвигает шумы вверх по частоте за пределы звукового диапазона. Шумоустойчивость:
Действительно, хотя повышение разрядности и частоты дискретизации PCM-систем реально улучшали качество звука, эти улучшения становились все менее значительными. Очевидна и причина этого — фильтрация. В PCM-системе на входе необходимы фильтры с очень крутой характеристикой, чтобы подавить частоты, равные половине частоты выборки или превышающие ее. При частоте выборки 44,1 кГц фильтры типа «кирпичная стена» должны пропускать частоту 20 кГц и при этом отсекать частоту 22,05 кГц — задача не самая легкая. Кроме того, при записи и воспроизведении неизменно добавляются шумы квантования. К тому же семплирование на частоте Найквиста приводит к значительному сдвигу между фазовой и частотной характеристиками фильтров в верхней четверти частотного диапазона. В однобитной системе, напротив, фазовая характеристика в верхней части звукового спектра не подвержена воздействию фильтра типа «кирпичная стена». Этот аспект особенно важен, когда система цифровой обработки является частью петли обратной связи, потому что в этом случае сдвиг фазы меньше, а стабильность системы и достоверность звучания выше.
Другой особенностью этого формата является его поведение в условиях возможной перегрузки. Одноразрядные кодеры высокого порядка должны иметь возможность управления перегрузкой, чтобы не пострадала стабильность. Это обеспечивается с помощью выбора соответствующей передаточной характеристики. Одноразрядный формат не дает, в отличие от многоразрядного, эффектов aliasing и clipping при перегрузках.
Устойчивость к ошибкам:
Поскольку любой бит одноразрядного формата несет одно и то же количество информации, эффект каждой ошибки не зависит от того, какой бит является ошибочным. В этом одноразрядный формат выгодно отличается от многоразрядного кодирования, в котором ошибка в старшем значащем бите (MSB) сказывается в (L — длина слова) больше, чем ошибка в младшем значащем бите (LSB). Для 20-битной системы записи это означает, что ошибка в MSB скажется примерно в 1 млн раз больше, чем в LSB.
Системы опережающей коррекции ошибок (такие, как используются в формате CD) исходят из предположения, что все биты имеют одинаковый информационный вес, поэтому они одинаково защищают каждый бит. Для аудиосигнала это не подходит, поэтому страдает эффективность таких систем — младшие значащие биты получают избыточную защиту, а старшие значащие биты не получают достаточной защиты. Более того, эффект от ошибок не является пропорциональным, так как зависит от того, в каком бите произошла ошибка. Это приводит к быстрой деградации сигнала при превышении определенного уровня плотности ошибок.
Фактически, максимальный эффект от каждой отдельной ошибки — это функция частоты избыточной дискретизации. эффект от ошибки обратно пропорционален коэффициенту избыточной дискретизации. Например, если коэффициент 64, ошибка, вносимая одним битом, будет примерно 1/64 максимального уровня, то есть ее уровень на 36 дБ меньше максимального уровня сигнала на выходе.

Читайте также: