В каком году появились компакт диски
Обновлено: 04.07.2024
До этого времени основными носителями музыкальной продукции в СССР были долгоиграющие пластинки (LP) и компакт-кассеты (MC), производством которых занимались несколько заводов в Москве, Апрелевке, Ленинграде, Ташкенте, Риге, Баку, Тбилиси и Таллине. В 1989 году в СССР было продано 89,1 миллионов грампластинок и 11 миллионов компакт-кассет. Технология производства этих носителей носила сугубо мирный характер, чего нельзя было сказать об оптических дисках, считавшихся технологией двойного назначения, на поставки которой в СССР распространялись различные ограничения. Это обстоятельство было причиной, по которой производство CD в СССР началось лишь восемь лет спустя после их мировой премьеры.
Гиганты электроники Philips и SONY совместно разработали цифровой компакт-диск еще в 1980-м, когда в Москве гремела первая в социалистическом государстве Олимпиада. Для компакт-диска был разработан специальный стандарт в области технологии импульсно-кодовой модуляции (PCM — Pulse Code Modulation), которая позволяла с частотой выборки 44100 Гц считывать 16-битные данные. Информационную емкость CD — 640 МБ — определил в 1824 году Людвиг Ван Бетховен, написав свою бессмертную 9-ю симфонию. Именно это произведение, звучащее 74 минуты и 33 секунды, было выбрано исполнительным директором фирмы SONY Акио Морита в качестве стандарта.
Пуск первой линии по производству компакт-дисков в августе 1982 г. на предприятии компании PolyGram Пуск первой линии по производству компакт-дисков в августе 1982 г. на предприятии компании PolyGramОднако на первом в истории серийном CD была записана Альпийская симфония Рихарда Штрауса, исполненная симфоническим оркестром Берлинской филармонии, которым дирижировал Герберт фон Караян. Этот исторический диск был изготовлен 17 августа 1982 года близ Ганновера в городе Лангенхаген (Langenhagen) на предприятии компании PolyGram.
Примечательно, что произошло это примерно в то же время, когда на рынке появились первые персональные компьютеры фирмы IBM. Специалистам было понятно: наступает новая цифровая эпоха, одним из ключевых элементов которой будет компакт-диск — общедоступный и универсальный носитель всех типов информации.
Технология производства компакт-дисков сочетала в себе новейшие достижения науки в различных областях: система кодирования сигнала, бесконтактная лазерная запись и считывание информации, новые материалы и многое другое. Поликарбонат — материал, из которого изготавливаются диски, например, был изобретен в рамках американской лунной программы.
Все это вызвало большой интерес, и за оборудованием стали охотиться спецслужбы СССР и других социалистических стран. Особых успехов в этом деле достигла болгарская разведка, при содействии которой в СССР был смонтирован секретный завод компакт-дисков на одном из оборонных предприятий во Львове, который выпускал диски особого назначения, не имевшие к музыке никакого отношения. Позже, переквалифицировавшиеся болгарские разведчики, разместят несколько заводов по производству CD у себя в стране, а потом перевезут их в Россию.
Родина CD — СССР
Мало кто знал, что в СССР уже давно велись собственные разработки оптических накопителей для целей обороны. Еще в 1933 году действительный член РАН профессор Владимир Котельников теоретически обосновал принципы цифровой звукозаписи. Его труды, опубликованные в закрытых специализированных изданиях, положили начало такому изобретению, как компакт-диск. После войны Котельников работал над советской космической программой, и потому его имя не было известно на Западе. Долгое время мировая наука считала основоположником теории цифровой записи профессора Клода Шеннона, который опубликовал свои результаты лишь в 1948 г., после академика Котельникова. Однако несколько лет назад сотрудники Фонда Эдуарда Рейна натолкнулись в советской периодике на статьи Котельникова и убедились в его бесспорном приоритете.
Почти через шестьдесят лет после теоретического обоснования возможности цифровой передачи сигналов в СССР появлялось первое производство компакт-дисков. Неофициальный пуск завода состоялся 10 декабря 1989 года. Однако проработка контракта, подготовительные работы по реконструкции помещений и коммуникаций начались годом раньше. Для реализации проекта из бюджета страны было выделено более 11 млн. долларов! В качестве базовой схемы выбрали технологию так называемых «чистых» комнат, хотя уже в те годы появились первые монолайны - линии, включающие литье, металлизацию, лакировку и контроль с «чистой зоной» внутри и обслуживающим персоналом снаружи. Иностранцы понимали, что это уже морально устаревшее оборудование, которое на Западе вряд ли кого заинтересует. Они спешили продать его нам и заработать на технологической отсталости СССР.
Советские компакт-диски — самые западные в мире
Под производство компакт-дисков был выделен 3-этажный корпус завода общей площадью более 2000 кв.м. Перед началом работ были проведены замеры на вибрацию и прочность перекрытий, поскольку рядом проходила линия метрополитена. Бригада инженеров завода демонтировала старую технику, удалила внутренние стены, подготовила фундаменты под новое оборудование. В течение мая-августа 1989 года более 20 будущих работников нового производства прошли подготовку на предприятиях Германии и Швеции. С августа 1989 специалисты из Германии, Швеции и Голландии начали установку «чистых» комнат, оборудования мастеринга, репликации и упаковки. В ноябре полным ходом шли пуско-наладочные работы отдельных видов оборудования (литье, металлизация, лакировка, шелкография, контроль параметров и др.)
Основными фирмами — поставщиками оборудования и участниками монтажа были: Ancla, Krantz, Illzemann, Sick (Германия), Toolex Alpha, CD Plant (Швеция), ODME (Голландия), Balzers (Швейцария), Global Machinery (Япония). На первом этапе отечественными компонентами производства были только родная земля, электроэнергия, вода, воздух и головы молодых, способных специалистов, с энтузиазмом взявшихся за новое дело.
Производственные помещения на Московском опытном заводе «Грамзапись» в те годы напоминали борт космической станции Производственные помещения на Московском опытном заводе «Грамзапись» в те годы напоминали борт космической станцииПроизводство осуществлялось в помещении с классом чистоты «100», что означало наличие в каждом кубическом футе воздуха не более 100 пылинок размером 0,5 мкм. Для сравнения можно сказать, что в обычных помещениях эта цифра увеличивается в 1000 раз. Исходными данными для изготовления мастер-диска служили: стеклянная подложка — отполированный диск диаметром 240 мм из чистого стекла — и мастер-кассета типа U-matic с цифровой музыкальной фонограммой, кодами и служебной информацией. Система записи преобразовывала цифровую звуковую и субкодовую информацию в необходимый канал битов, модулирующий лазерный луч, который «выжигал» на диске дорожку записи. Следующей по технологии была операция изготовления оригиналов и матриц. Наращивание никеля происходило на установках фирмы «Тулекс Альфа». Последней операцией в условиях «чистой» комнаты было нанесение на матрицу защитного слоя. Готовые матрицы устанавливались на термопласт-автоматы.
Основой компакт-диска являлась отливка из поликарбоната диаметром 120 мм. На заводе «Грамзапись» использовался поликарбонат марки «тейджин», производимый в Японии. Материал очень гигроскопичен. Для того чтобы можно было его использовать, содержание влаги не должно превышать 0,02%. Отпечатанные в таких жестких условиях диски уже несли на себе всю информацию в виде питов, располагающихся по спирали. Поскольку расстояние между витками составляет всего 1,6 мкм, то общая длина дорожки записи равнялась примерно 5 км. Для считывания всей этой информации на диск необходимо нанести отражающий слой алюминия. Эта операция, производимая на специальном аппарате металлизации в вакууме, была одной из самых сложных. Для ее проведения требовался металл чистотой 99,999%. После нанесения защитного лака, полимеризующегося под действием ультрафиолетовых ламп, компакт-диск уже не боялся ни пыли, ни мелких царапин.
Практически готовые диски проходили жесткое тестирование и отбраковку на специальном оборудовании. После печати этикеток методом шелкографии на автомате Kamman, диски поступали на упаковку. Каждые 10 секунд пять литьевых машин могли производить по 5 дисков. В год при двухсменной работе, включающей весь цикл производства от мастеринга до упаковки, завод мог отпечатать 3 миллиона CD, но реально больше миллиона дисков никогда не производилось.
Еще одним новшеством были комбинезоны, в которых работали специалисты. Униформа напоминала что-то космическое. Для прохода в «чистые комнаты» был оборудован специальный шлюз, в котором оставалась вся «земная» одежда.
В общем доступе оптические компакт-диски появились в 1982 году, прототип увидел свет еще раньше — в 1979. Изначально компакты разрабатывали в качестве замены виниловым дискам, как более качественный и надежный носитель. Считается, что лазерные диски являются результатом совместной работы команд двух технологических корпораций — японской Sony и голландской Philips.
При этом базовая технология «холодных лазеров», которая и сделала возможной появление лазерных дисков, была разработана советскими учеными Александром Прохоровым и Николаем Басовым. За свое изобретение они были удостоены Нобелевской премии. В дальнейшем технология развивалась, и в 70-х годах Philips разработала способ записи компакт-дисков, который и положил начало CD. Сначала инженеры компании создали ALP (audio long play) в качестве альтернативы виниловым пластинкам.
Диаметр ALP-дисков составлял примерно 30 сантиметров. Чуть позже инженеры уменьшили диаметр дисков, время проигрывания при этом снизилось до 1 часа. Лазерные диски и воспроизводящее устройство для них впервые были продемонстрированы Philips в 1979 году. После этого компания стала искать партнера для дальнейшей работы над проектом — технология виделась разработчикам как международная, а развить ее до необходимого уровня и популяризовать своими силами было сложно.
Начало всего
Руководство приняло решение попробовать установить контакты с технологическими компаниями из Японии, в то время эта страна находилась на острие hi-end технологий. Для этого в страну отправились делегаты Philips, им удалось встретиться с президентом Sony, который заинтересовался технологией.
Почти сразу была сформирована команда инженеров Philips-Sony, они и разработали первые спецификации технологии. Вице-президент Sony настоял на увеличении объема диска, ему хотелось, чтобы компакт мог вместить девятую симфонию Бетховена, для чего объем диска расшили с 1 часа до 74 минут (есть и мнение, что это просто красивая маркетинговая история). Объем данных, которые умещаются на такой диск, составил 640 Мбайт. Инженеры разработали и параметры качества звука. Например, частота выборки стереосигналов регламентировалась на уровне 44,1 кГц (для одного канала 22,05 кГц) c разрядностью каждого в 16 бит. Так появился стандарт Red Book.
Название новой технологии появилось не вдруг — его выбрали из нескольких вариантов, включая Minirack, Mini Disc, Compact Rack. В итоге разработчики совместили два названия, получив гибридное Compact Disc. Не в последнюю очередь это название было выбрано из-за растущей популярности аудиокассет (технология Compact Cassette).
Philips и Sony также сыграли важнейшую роль в разработке спецификации первых цифровых компакт-дисков, которая получила название Yellow Book или CD-ROM. Новая спецификация дала возможность хранить на дисках уже не только аудио, но и текстовые и графические данные. Определение типа диска производилось в автоматическом режиме при чтении заголовка. Проблема была в том, что компакт-диск, соответствующий стандарту Yellow Book, мог работать только с определенным типом накопителей, которые не были универсальными.
17 августа 1982 года на фабрике Philips в немецком Городе Лангенхаген был выпущен первый CD. На нем был записан альбом The Visitors группы ABBA. Стоит отметить, что лаковое покрытие первых дисков было не слишком качественным, так что покупатели компактов часто их портили. С течением времени качество дисков улучшилось. Первые несколько лет они использовались исключительно в hi-fi аппаратуре, их использовали в качестве замены виниловым пластинкам и кассетам.
Начиная с 2000 года в продаже стали появляться диски объёмом 700 Мбайт, которые давали возможность записывать аудио с общей продолжительностью до 80 минут. Они полностью вытеснили с рынка диски объемом 650 Мбайт. Есть и носители объемом в 800 МБ, но они подходили не для всех приводов, так что такие диски не получили особого распространения. Увеличить объем доступного для хранения данных пространства удалось благодаря снижению расстояния между дорожками. Так, к примеру, у дисков емкостью в 650 МБ расстояние между дорожками равно 1,7 мкм, а у 800 МБ дисков этот показатель снижен до 1,5 мкм. Также у первых скорость составляет 1,41 м/с, а у вторых 1,39 м/с.
Как это работает
Диск состоит из нескольких слоев. Подложка — поликарбонатная, ее толщина 1,2 мм, диаметр — 120 мм. На подложке размещается еще один слой — металл (это может быть золото, серебро или, чаще всего — алюминий). Далее металлический слой защищается при помощи лака, на который наносится графика. Подложка надежно защищает металлический слой, так что считыванию мешают уж очень глубокие царапины. Диаметр отверстия в диске — 15 мм.
Формат хранения данных для дисков — Red Book (о нем говорилось выше). Ошибки при считывании корректируются при помощи кода Рида-Соломона, так что легкие царапины не снижают читаемость диска.
Данные на диск записываются в виде спиральной дорожки из так называемых питов (углублений), которые выдавливаются в поликарбонатной основе. Глубина каждого пита составляет примерно 100 нм, ширина — 500 нм. Длина пита от 850 нм до 3,5 мкм. Питы рассеивают или поглощают свет, подложка — отражает. Таким образом, записанный диск является отличным примером отражательной дифракционной решетки.
Считывается диск при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм, который излучается полупроводниковым лазером. Принцип считывания заключается в регистрации изменения интенсивности отраженного света. Так, лазерный луч сходится на информационном слое, диаметр светового пятна в этом случае составляет 1,2 мкм. Максимальный сигнал регистрируется между питами. В случае попадания на пит регистрируется меньшая интенсивность света. Изменения интенсивности преобразуются в электрический сигнал, с которым и работает аппаратура.
Как создается диск
- Первый этап заключается в подготовке данных для запуска в серию;
- Фотолитография — второй этап, это процесс создания штампа диска. Сначала создается стеклянный диск, на который наносится слой фоторезистивного материала, на него и записывается информация. Материал изменяет физико-химические свойства под действием света;
- Запись данных производится с использованием лазерного луча. При увеличении мощности лазера (когда нужно создать пит) химические связи молекул фоторезистивного материала разрушаются, и он застывает;
- Фоторезист травят (разными способами, от плазмы до кислоты), с матрицы удаляются области, не затронутые воздействием лазера;
- Диск помещается в гальваническую ванну, где на его поверхность осаждается слой никеля;
- Диски штампуются литьем под давлением, в качестве исходника используется изначальный стеклянный диск;
- Далее на информационный слой напыляется металл;
- На внешнюю сторону наносится защитный лак, на котором уже наносят графическое изображение.
А что насчет CD-RW?
CD-RW представляет собой разновидность компакт-диска, которая появилась в 1997 году. Изначально стандарт назывался CD-Erasable (CD-E, стираемый компакт-диск).
Это был настоящий прорыв в сфере записи и хранения информации. Ведь получить недорогой и емкий носитель информации было мечтой тысяч инженеров и пользователей. CD-RW похож по структуре и принципу действия на обычный CD, но вот записывающий слой другой — это специализированный сплав халькогенидов. Чаще всего используется серебро-индий-сурьма-теллур. При нагреве выше температуры плавления такой сплав переходит из кристаллического состояния в аморфное.
Фазовый переход в данном случае обратим, что является основой для процесса перезаписи. Толщина активного слоя диска составляет всего 0,1 мкм, так что лазером легко воздействовать на вещество. Процесс записи происходит при воздействии лазерного луча, активный слой в этом случае переходит в расплав (те его области, на которые подействовал лазер). Далее тепло диффундирует в подложку, и расплав переходит в аморфное состояние. У аморфных отрезков меняются такие характеристики, как диэлектрическая проницаемость, коэффициент отражения и, следовательно, интенсивность отраженного света. Она несет информацию о записи на диске. Считывание производится при помощи лазера меньшей мощности, который не может оказать влияния на активный слой. При записи активный слой нагревается до 200 градусов Цельсия, что позволяет ему снова совершить фазовый переход в кристаллическое состояние.
Многократное использование CD-RW приводит к механической усталости рабочего слоя. Поэтому инженеры, разрабатывавшие технологию, использовали вещества с низким коэффициентом накопления усталости. CD-RW может выдержать около тысячи циклов перезаписи.
DVD — еще больше емкости!
Первые DVD появились в Японии в 1996 году, они появились как ответ на запрос пользователей и бизнеса, которым нужны были все более емкие носители. Изначально диски высокой емкости разрабатывались сразу несколькими компаниями. Появилось два независимых направления разработки: Multimedia Compact Disc (Philips и Sony), — Super Disc (8 крупных корпораций, включая Toshiba и Time Warner). Чуть позже оба направления слились в одно под влиянием корпорации IBM. Она убедила партнеров не повторять события времен «войны форматов», когда шла битва за приоритет между стандартами видеокассет «Video Home System» и «Бетамакс».
Технология была анонсирована в сентябре 1995 года, в том же году разработчики опубликовали спецификации. Первый пишущий DVD-привод увидел свет в 1997 году.
Увеличить емкость записи при сохранении прежних размеров удалось за счет использования красного лазера с длиной волны 650 нм. Шаг дорожки при этом в два раза меньше, чем у CD и составляет 0,74 мкм.
Blu-Ray — самый современный оптический носитель
Еще одна разновидность оптического носителя с гораздо более высокой плотностью записи данных, чем у CD или DVD. Стандарт был разработан международным консорциумом BDA. Первый прототип появился в октябре 2000 года.
Технология предусматривает использование коротковолнового лазера (длина волны 405 нм), откуда и произошло название. Букву «е» убрали, поскольку выражение blue ray является общеупотребительным в английском языке и не может быть запатентовано. Использование синего (сине-фиолетового) лазера дало возможность сузить дорожку до 0,32 мкм, увеличив плотность записи данных. Скорость считывания носителя увеличена до 432 Мбит/с.
UDF — универсальный дисковый формат
UDF — это спецификация формата файловой системы, которая не зависит от ОС. Она разработана для хранения файлов на оптических носителях — как СD, так и DVD и Blu-Ray. У UDF нет ограничения в 2 и 4 ГБ для записываемых файлов, так что этот формат идеально подходит для дисков повышенной емкости — DVD и Blu-Ray.
Оптические диски и интернет
Технологические компании продолжают совершенствовать оптические диски. Так, Sony и Panasonic еще в 2016 году смогли увеличить емкость оптических носителей до 3,3 ТБ. При этом работоспособность дисков сохраняется, по словам представителей Sony, вплоть до 100 лет.
Тем не менее, все типы оптических дисков постепенно теряют популярность — с развитием интернета пропадает потребность для пользователей в накоплении данных на дисках. Информацию можно хранить в облаке, что гораздо удобнее (насколько это безопаснее — другой вопрос). Компакт-диски уже далеко не так популярны, как несколько лет назад, но полное забвение (как в случае аудиокассет) им, скорее всего, не грозит — их будут использовать для создания архивов важной для бизнеса информации.
Если терабайтные оптические диски пойдут в серию, то их применение будет ограничено — может быть, с их помощью будут распространять фильмы в 4К и современные игры с набором самых разных бонусов. Но активнее всего они будут использоваться для создания бэкапов. И если в Sony говорят правду о вековой сохранности записанных данных, то бизнес будет использовать новую технологию весьма активно.
VHS кассеты (наряду с адио кассетами) долгие годы занимали лидирующие позиции на рынке аудио-видео продукции, а так же они занимали целые полки в сервантах. Но время не стоит, прогресс не стоит на месте, и поэтому на землю пришел принципиально новый формат , и сказал кассетам "давай до свидания".
Чтож, начнем мы пожалуй с CD диска (он же Compact Disc)
Компакт-диск представляет собой пластиковый диск, имеющий в центре круглое отверстие. На него с помощью лазера записывается и считывается оптическая информация цифрового формата.
Форматы файлов записываемых на Аudio CD и на CD-ROM различны. В связи с этим, проигрыватели, предназначенные для чтения только Аudio CD, не имеют возможности воспроизводить информацию с диска формата CD-ROM, для чего требуется специальное устройство чтения.
История компакт-диска начинается в 70-х годах прошлого века. Впервые он появился в 1979 году. Это была совместная разработка компаний Sony и Philips. Фирма Sony разработала способ кодирования сигналов (аналогичный тому, что использовался в профессиональных цифровых магнитофонах), а за Philips был производственный процесс, в котором применялась их фирменная технология выпуска лазерных дисков.
Компакт-диски имеют толщину 0,12 см и диаметр 12 см. Выполнены они из поликарбоната с нанесенным на него тончайшим металлическим покрытием (как правило, используют серебро, золото, алюминий и т.п.) и слоем лака. На одну сторону диска печатным способом наносится информация и изображения, связанные с содержимым (имена исполнителей, названия альбомов, треков, логотипы и т.д.).
С внешней стороны диска имеется выступ, который опоясывает диск, и не позволяет рабочей поверхности с записанной информацией царапаться. В центре имеется круглое, диаметром в 1,5 см отверстие. Весит компакт-диск чуть менее 16 грамм.
Информация на диск записывается дорожками (питами), закручивающимися в форме спирали. Питы имеют стандартные ширину и глубину равные 500 нм и 100 нм соответственно. А вот по длине питы различаются друг от друга и имеют диапазон вариации от 850 нм до 3,5 мкм.
Ну чтож, теперь про DVD
Кажется, что DVD-диски существовали всегда. Однако первый такой носитель был презентован чуть более 20 лет назад, в конце 1996 года. Интересно, что за этим событием скрывается история борьбы и сотрудничества непримиримых конкурентов.
В последнее десятилетие ХХ века к выходу на рынок готовилось сразу два стандарта информационных носителей высокой плотности. Sony и Philips, создатели CD, готовили MMCD — Multimedia Compact Disc. Им противостояло объединение 8 компаний, среди которых были такие гиганты, как Time Warner и Toshiba. Их продукт носил название SD-DVD — Super Density Digital Video Disk.
MMCD состоял из двух наложенных один на другой информационных слоёв, каждый из которых вмещал 3,7 ГБ, что позволяло записать на такой диск 7,4 ГБ в сумме.
SD-DVD отличался, но не сильно. Части его двойного информационного слоя были склеены, что открывало возможность двухсторонней записи. На одну сторону SD-DVD убиралось до 5 ГБ данных.
Несмотря на сходства, форматы были несовместимы. Если бы каждый из них вышел на массовый рынок, пришлось бы развивать сразу два типа проигрывателей, тиражировать аудио- и видеоматериалы на тех и других дисках одновременно. Бизнес требовал от создателей этих стандартов принятия решения: кто остаётся на рынке, а кто — в истории?
Компания IBM помогла решить этот спор, выступив своего рода посредником, объединившим усилия конкурирующих сторон. Этот процесс также был весьма болезненным, но он привел к великолепным результатам. Компромиссным решением стал знакомый нам сегодня формат DVD. При этом выделили сразу три группы дисков:
DVD-Video. Диск для записи видеоматериалов. На носитель убирается до 135 видео в высоком качестве и компрессии MPEG-2. На диск также можно записать 8 звуковых каналов и 32 варианта титров.
DVD-Audio. Диск для записи аудиороликов со статичным или динамичным видеосопровождением (опционально).
DVD-ROM. Диск для записи любой произвольной информации. Его называли увеличенным по объёму аналогом CD-ROM-носителя.
Первое упоминание о DVD в СМИ появляется в сентябре 1995 года. Именно тогда компании-производители анонсировали разработку этого носителя, а также опубликовали первоначальную версию его спецификации. Сегодня изменениями, исправлениями и дополнениями в этом документе занимается организация DVD Forum.
Создателем первого в мире привода с поддержкой записи DVD-R является компания Pioneer. Это устройство они презентовали в октябре 1997 года. На момент начала продаж оно поддерживало работу со спецификацией DVD 1.0 и стоило в рознице $17 000. При этом пустой DVD-R объёмом 3,95 ГБ продавался за $50 в США.
Устройства Pioneer развивались вместе с обновлениями спецификации. Так, версия DVD 1.9 уже предусматривала запись до 4,7 ГБ информации. Во второй версии была введена возможность защиты дисков от незаконного копирования, а также два подформата — DVD-R For General и DVD-R For Authoring.
Authoring-носители можно считать профессиональным стандартом. Их используют в качестве мастер-дисков, когда предполагается массовое тиражирование материала. General-версия была задумана для использования в общих целях. Именно о таком диске мы говорим чаще всего, когда вспоминаем о DVD-R.
Формат DVD-RW — также дело рук инженеров компании Pioneer. Такой носитель оснастили покрытием, материалы которого имеют способность к многократному изменению свойств под воздействием лазерных лучей разной мощности. Теоретически ресурс DVD-RW составляет 1000 циклов перезаписи информации
До этого все CD изготавливались по опытной технологии, но в этот день с завода вышел самый первый коммерческий серийный диск финальной спецификации. Чести быть впервые изданной на CD удостоилась группа ABBA с альбомом «The Visitors».
Компакт-диски разработали компании Sony и Philips, еще в 1979 году поставившие перед собой цель создать новый формат цифровых оптических аудиодисков. Изначально предполагалось, что ёмкость одного CD диаметром 115 мм составит ровно час звука. Но «официальная легенда» гласит, что планку подняли до 74 минут, чтобы на диск полностью поместилась Девятая симфония Бетховена.
Компакт-диски не сразу набрали популярность, в первую очередь из-за высокой цены в первое время. Однако к концу века они стали главным музыкальным, а затем и компьютерным носителем.
Как и многие другие вещи прошлого, формат CD пал жертвой интернета: продажи компакт-дисков пошли на убыль с появлением онлайн-магазинов и сервисов, где музыку можно слушать, не скачивая.
А ещё 17 августа.
. 1970 года в космос отправилась станция «Венера–7», которая первой в мире передала информацию с поверхности Венеры. Стартовав с космодрома «Байконур», аппарат достиг «сестры Земли» за четыре месяца и впервые в истории совершил успешную посадку на другую планету. Все предыдущие экспедиции были неудачными: «Венера–3» не смогла ничего передать, очевидно, из-за разрушения (зато доставила «сувенир» для дружественных венерианцев — металлический глобус Земли), а «Венера–4» и «Венера–5» были попросту раздавлены.
Одной из самых сложных задач для инженеров стало обеспечение прочности зонда: он должен был выдерживать температуру в 500 градусов и колоссальное давление в 100 атмосфер. Из-за этого корпус аппарата пришлось сделать из титана.
«Венера-7» глазами художника
После посадки, «Венера–7» смогла проработать на поверхности 23 минуты, после чего приборы отказали один за другим. За это время удалось провести множество измерений и, в частности, определить температуру и давление — 475 градусов при 90 атмосферах. Это уже не оставило никаких надежд на скорую колонизацию небесного тела.
17 августа 2005 года представили первый в мире жёсткий диск с перпендикулярной записью , его создали инженеры Toshiba. Это событие может показаться скучным и важным только для специалистов, но его последствия ощутил каждый пользователь компьютеров: новый принцип записи дал мощнейший толчок увеличению ёмкости винчестеров.
Прежде данные записывались параллельно поверхности магнитной пластины, и в определенный момент инженеры упёрлись в «потолок» — дальше увеличивать плотность информации на дисках было невозможно. И тогда вспомнили о другом способе записи, который известен еще с 70-х годов прошлого века. Плотность записи резко подскочила — на 30 с лишним процентов еще на первых образцах. А теоретический предел отодвинулся на порядки. Благодаря перпендикулярной записи винчестеры продолжают бить рекорды ёмкости, вмещая уже по 8 или даже 10 терабайт.
Знаете ли вы, что 2 марта празднуется "День рождения компакт-диска". В этот день в далеком 1982 году три ведущие компании представили в Лондоне первый компакт-диск, который уже содержал записанную информацию. Что именно это было и как в целом развивался этот цифровой носитель, читайте в нашем материале.
Носители прошлых эпох
История компакт-диска, или CD, начинается во второй половине прошлого века. Дальним предком этого цифрового носителя можно считать фонограф созданный Томасом Эдисоном в 1877 году. Революционной технологией устройства стало воссоздание человеческого голоса.
На смену фонографу пришел граммофон, а за ним патефон (портативный граммофон). Далее были магнитофон и видеопроигрыватель (VHS). Эти устройства позволяли проигрывать виниловые пластинки и кассеты на магнитных пленках, однако они имели один недостаток, количество информации, которую можно было поместить на такие носители была сильно ограничено.
Уже в 70-х годах прошлого века инженеры японской компании Philips разработали способ записи компакт-дисков с помощью лазера и назвали ее ALP – Audio Long Play. Диаметр носителя составлял примерно 30 сантиметров. Были еще другие варианты названий носителя, например, Minirack, Mini Disc, Compact Rack.
Презентация первого компакт-диска для пользователей
Первая презентация лазерных дисков и устройства, которые воспроизводил была осуществлена той же Philips в 1979 году. Далее корпорация начала искать партнера для будущей работы над проектом, которым стала тогдашняя не менее успешно Sony. В 1982 году технологические корпорации Philips и Sony предложили качественную и надежную замену популярным виниловым дискам. Презентация полноценного компакта состоялась в Лондоне, на нем содержался запись всем известной Девятой симфонии Бетховена (финальная часть которой, кстати, является Гимном Европейского Союза).
Прототип первого CD от Philips с записью Антонио Вивальди / Фото dutchaudioclassics
Полноценный диск содержал 640 Мбайт памяти (колоссальный по тем временам объем). Инженеры корпораций разработали и специальные параметры качества звука. Например, частота выборки стереосигнала регламентировалась на уровне 44,1 кГц (для одного канала 22,05 кГц) с разрядностью каждого в 16 бит. Такой стандарт теперь знают в мире как Red Book.
Революция CD в мире технологий
Новая особенность революционного носителя дала возможность хранить на дисках не только аудио данные, но и текстовые и графические файлы. Определение типа диска проводилось в автоматическом режиме при считывании заголовка. Поэтому Philips и Sony сыграли важнейшую роль в разработке первых цифровых компакт-дисков, которые получила название Yellow Book или CD-ROM. Проблема была в том, что компакт-диск, соответствующий стандарту Yellow Book, мог работать только с определенным типом накопителей, которые, к сожалению, не были универсальными.
Первый CD диск от Philips и проигрыватель / Фото dutchaudioclassics
Датой, когда компакт-диски наконец появились в широком доступе следует считать 17 августа 1982 года. Именно тогда состоялась презентация альбома The Visitors группы ABBA, который был записан на фабрике Philips. Стоит отметить, что лаковое покрытие первых дисков было не слишком качественным, впрочем, впоследствии качество улучшилось. Первые несколько лет CD проигрывали только в hi-fi аппаратуре, где их использовали в качестве замены виниловым пластинкам и кассетам.
Развитие носителя и новые технологии записи данных
Настоящим прорывом в сфере записи и хранения информации стало появление CD-RW диска, представлявшего собой разновидность компакт-диска, который увидел свет в 1997 году. До этого компакт диски были, так сказать, одноразовые. То есть пользователь мог записать информацию на такой диск только один раз, перезаписать CD-R возможности не было.
Сначала стандарт назывался CD-Erasable (CD-E, стирающийся компакт-диск), хотя и преимуществом диска была возможность перезаписи информации, а не стирание. Получить недорогой и емкий носитель информации было мечтой тысяч инженеров и пользователей. CD-RW похож по структуре и принципу действия с обычным CD, но содержит дополнительный слой специализированного сплава, чаще всего это серебро-индий-сурьма-теллур. Под действием температуры такой сплав переходит из кристаллического состояния в аморфное.
Как работает запись информации на CD-RW
Толщина активного слоя диска составляет всего 0,1 мкм, поэтому на вещество легко действует лазер. Процесс записи происходит при воздействии лазерного луча, активный слой переходит в расплав (те его области, которые раздражает лазер). Далее тепло проникает в подложку, а расплав переходит в аморфное состояние. У таких аморфных отрезков меняются характеристики, например, диэлектрическая проницаемость, коэффициент отражения и интенсивность отраженного света. Именно она несет информацию о записи на диске. Считывание происходит с помощью лазера небольшой мощности, который не может повлиять на активный слой. Во время записи активный слой нагревается до 200 градусов по Цельсию. Это действие позволяет ему снова сделать фазовый переход в кристаллическое состояние.
Запись информации на оптический диск происходит с помощью лазера / Фото ISTOCKPHOTO
Таким образом, многократное использование CD-RW приводит к механической "усталости" рабочего слоя. Поэтому инженеры, разрабатывавшие технологию, использовали вещества с низким коэффициентом накопления такой "усталости". Производители CD-RW утверждают, что такой стандарт лазерного диска может выдержать около тысячи циклов перезаписи. Так и было. Диски формата CD-RW стали настоящими "флэшками". Они сотни раз перезаписываться и продолжали работать. В зависимости от производителя такой диск мог стать довольно надежным носителем информации.
Появление DVD
Запрос пользователей и бизнеса менялся довольно быстро. Нужны были все более большие объемы и обычных CD дисков уже недостаточно. Новая технология была анонсирована в сентябре 1995 года, в том же году разработчики опубликовали ее особенности. Инженеры пытались увеличить объем записи при сохранении размеров. Это удалось сделать благодаря использованию красного лазера с длиной волны 650 нм. Шаг дорожки при этом составил 0,74 мкм, в два раза меньше, чем у CD.
Первые DVD с возможностью записи появились в Японии в 1996 году. Производством таких дисков занялись сразу несколько крупных технологических корпораций. Так появилось два независимых направления разработки: Multimedia Compact Disc (Philips и Sony) и Super Disc (8 крупных корпораций, включая Toshiba и Time Warner). Чуть позже оба направления объединились в один под влиянием корпорации IBM.
Blu-Ray современный оптический носитель
Еще одной разновидностью оптического носителя с гораздо более высокой плотностью записи данных, чем в CD или DVD стал Blu-Ray. Стандарт был разработан международным консорциумом BDA. Первый прототип такого диска появился в октябре 2000 года.
Blu-Ray диски позволили записывать на стандартный носитель гораздо больше информации / Фото timetoast
Технология предусматривает использование коротковолнового лазера (длина волны 405 нм), откуда и пошло название. Букву "е" убрали, поскольку выражение blue ray является общеупотребительным в английском языке и не может быть запатентованным. Использование синего (сине-фиолетового) лазера позволило сузить дорожки до 0,32 мкм, увеличил плотность записи данных. Скорость считывания носителя увеличилась до 432 Мбит/с.
Потеря популярности CD и судьба носителя
Несмотря на то, что компакт диски не пользуются такой популярностью как раньше, о самом формате носителя не забыли и продолжают его развивать.
Технологические компании продолжают совершенствовать оптические диски и этим занимаются пионеры с которых все началось – Sony и Panasonic. Еще в 2016 году компании смогли увеличить емкость оптических носителей до 3,3 ТБ. При этом нормальная работа дисков сохраняется, по словам представителей Sony, до 100 лет.
Однако, стоит отметить, что все типы оптических дисков теряют популярность и этого процесса не остановить. Сегодня у пользователей практически пропала потребность в накоплении данных на дисках, ведь существуют облачные хранилища, для больших потребностей всегда дороже тариф или возможность купить объемный HDD.
Полностью из обращения такие диски не исчезнут, однако их в основном будут использовать для создания архивов важной для бизнеса информации. Терабайтные оптические диски до сих пор не стали серийными, ведь активно их используют для создания резервных копий.
Читайте также: