Компакт-диски: особенности и история появления музыкальных носителей

Компакт-диск представляет собой носитель звуковой информации с оптическими характеристиками. Это пластиковая конструкция круглой формы, в центре которой находится отверстие. Запись и дальнейшее считывание музыки осуществляется посредством применения лазерной технологии.

Изначально такие диски создавались для хранения аудио в цифровом формате, однако впоследствии они стали применяться в качестве носителя для хранения любых файлов в виде двоичной информации. Далее стали появляться устройства с возможностью не только чтения аудиофайлов, но и записи, а также перезаписи.

Исторические особенности

Методика записи информации лазерным методом на диски появилась еще до создания компьютеров. Активную работу по созданию этой технологии вели советские специалисты А. Прохоров и Н. Басов. Именно они создали так называемые «холодные» лазеры, которые позже стали применяться не только при создании компакт-дисков, но и при производстве различной компьютерной техники. В 1964 году советские ученые стали заслуженными обладателями Нобелевской премии.

Первый компакт-диск по лазерной технологии был создан в 1980 году специалистами компаний Philips и Sony. При создании использовалась уникальная методика кодирования сигнала (метод импульсно-кодовой модуляции). Первая музыкальная группа, которая была выпущена на CD – «Абба» (был записан их сборник песен «The Visitors»).

CD ABBA

По данным компании Philips, в течение 25 лет удалось продать около 200 миллиардов компакт-дисков. В настоящее время большое количество людей предпочитает слушать и скачивать музыкальные файлы в Интернете, однако в 2007 году продажи CD составили примерно 70 процентов от всех продаж музыкальных композиций.

Что касается Украины, то в 1990-х годах главная часть дохода в шоу-бизнесе пришлась на реализацию музыкальных альбомов эстрадных исполнителей именно на компакт-дисках.

Альтернативная версия появления музыкальных носителей

Существует теория, что CD-диски были созданы не двумя известными компаниями, а американским специалистом-физиком Дж. Расселом, который в 1971 году продемонстрировал миру свое созданное устройство для хранения информации. Некоторые считают, что ученый делал это для личного использования, чтобы предотвратить царапание виниловых пластинок иглами проигрывателей. Только через несколько лет это изобретение было независимым образом одобрено специалистами  Philips и Sony.

Технические особенности

Носитель информации представляет собой подложку из поликарбоната, толщина которой составляет 1,2 мм, диаметр изделия – 120 мм. Подложка покрыта тонким слоем металла, в качестве которого может выступать алюминий, реже – золото или серебро. Металлический слой защищен лаком, на поверхности которого имеется графическая информация о содержимом носителя.

Благодаря считыванию информации через подложку можно защитить ее структуру. Уникальные технические особенности повышают устойчивость системы к помехам, а также к частицам пыли и появлению царапин. На внешней части находится выступ кольцевого типа, высота которого составляет 0,2 мм. Эта деталь предотвращает соприкосновение диска с поверхностью, если он находится в горизонтальном положении (например, лежит на столе). В центре устройства находится круглое отверстие размером 15 мм.

Благодаря системе коррекции ошибок с помощью специального кода небольшие царапины и дефекты на поверхности не влияют на качество считывания информации. При появлении ошибочных параметров сигнала они заменяются приблизительными показателями, которые образуются посредством интерполяции верной информации. Стоит отметить, что компания Philips имеет права на знак под названием «Compact disc digital audio», который является логотипом формата компакт-дисков.

Производители выпускают носители только для чтения информации, а также устройства для однократной или многократной записи, которые имеют свои буквенные обозначения (CD-R и  CD-RW соответственно).

Считывание файлов осуществляется с помощью луча лазера, длина волны которого составляет 780 нм, луч создается полупроводниковым лазером. Особенности считывания информации с помощью лазера для различных типов носителей заключаются в регистрации преобразования степени интенсивности отраженного света.

Некоторые производители выпускают так называемые чистящие диски, на внешнюю поверхность которых помещается специальный чистящий механизм для очищения сенсорной линзы.

Выделяют также фигурные диски разнообразных форм, предназначенные в основном для коммерческого использования. Стоит отметить, что такие изделия не предназначены для использования в компьютерных приводах, поскольку на высокой скорости вращения они могут лопнуть и повредить устройство. Стандартный диаметр изделий составляет 120 мм, однако существуют модели и меньшего размера, который отличаются небольшой емкостью (всего 21 минута звучания).

Особенности защиты от копирования

Специфика создания и работы компакт-дисков не предусматривает способов защиты от неправомерного копирования и распространения информации. Тем не менее, с 2002 года многие компании, работающие в сфере звукозаписи, начали деятельность по созданию компакт-дисков с защитой от неправомерного копирования данных. Суть методик представляет собой преднамеренное внесение ошибок в информацию, попадающую на диск, таким образом, чтобы музыка воспроизводилась только на бытовом музыкальном центре, а не на компьютере. В результате данные диски могут читаться не на всех бытовых устройствах, кроме того, стало появляться программное обеспечение, с помощью которого можно копировать даже защищенное устройство. На данный момент специалисты из звукозаписывающей индустрии не оставляют попытки создать качественные защищенные диски.

Особенности изготовления компакт-дисков

Весь сложный производственный процесс можно разделить на определенные стадии:

  1. Подготовка информации надлежащим образом для серийного запуска.
  2. Фотолитография. На этом этапе изготавливается штамп устройства. На стеклянную конструкцию наносится фоторезист, который представляет собой светочувствительный материал на полимерной основе. Под действием света такой материал будет изменять свои физические и химические характеристики.
  3. Запись данных. На этом этапе используется лазерный луч, уровень мощности которого изменяется в зависимости от записываемой информации.
  4. Проявление фоторезиста. Поверхность этого материала подвергается процессу травления с использованием кислотных, щелочных или плазменных компонентов, при этом устраняются те части фоторезиста, которые не экспонировались лазером.
  5. Стадия гальванопластики. На этом этапе проявленный диск из стекла погружается в специальную гальваническую ванну, где на его поверхности закрепляется тонкий никелированный слой.
  6. Штамповка устройств литьевым методом под высоким давлением.
  7. Напыление металлического покрытия на слой с записанной информацией.
  8. Покрытие устройства защитным лаком.
  9. Нанесение на поверхность изображения графического характера в виде лейбла.
https://www.youtube.com/watch?v=6SyM-Gqqzw0

Уровень прочности и долговечность

Рабочая поверхность компакт-диска в процессе постоянного использования постепенно покрывается царапина. Это происходит не только вследствие неаккуратного обращения, но и при постоянном вращении устройства на высокой скорости, а также под влиянием лазерного луча. В результате этого компакт-диск становится полностью непригодным, а считывания информации не происходит.

При постоянной установке изделия на ступицу электрического двигателя и при регулярном снятии постепенно ослабляется внутренняя часть отверстия, появляется разбортовка, в результате чего диск не удается установить должным образом. Впоследствии это вызывает трещины, которые появляются и на рабочей поверхности, в результате чего музыка также перестает считываться.

Поскольку прочностные характеристики CD-дисков не столь высоки, их значимость постепенно снижается, а рынок заполняют более современные твердотельные устройства.

Преимущества CD-дисков

Ниже приведены основные достоинства этого носителя информации, который стал пользоваться популярностью в 1990-х годах прошлого столетия и до сих пор продается во множестве магазинах, посвященных музыкальной индустрии:

  1. При небольших физических габаритах диски отличаются высокой степенью информативной емкости, что дает возможность пользоваться ими во многих сферах (например, не только для записи музыки, но и для хранения учебной информации).
  2. Сведения считываются с поверхности диска с высокой скоростью, что обеспечивает надлежащее качество звучания.
  3. Диски отличаются простотой и удобством в работе, не столь быстро изнашиваются по сравнению с устаревшими виниловыми пластинками.
  4. В отличие от других носителей информации, компакт-диски не могут быть поражены вирусным программным обеспечением.
  5. На этих носителях невозможно случайным образом стереть информацию. Исключение составляют лишь современные компакт-диски с возможностью перезаписи и удаления данных.
  6. Невысокая стоимость продукции позволяет многим аудиофилам держать у себя дома целые коллекции компакт-дисков.
  7. Простота и удобство хранения благодаря наличию удобных пластиковых или стеклянных коробок, а также небольшим размерам и специальным контейнерам для хранения.
  8. Доступность. В отличие от редких виниловых пластинок, компактные диски можно купить практически в любом музыкальном отделе или в интернет-магазине.

Какие диски рекомендуется покупать?

В настоящее время звукозаписывающие компании предлагают большой выбор дисков с музыкой для настоящих меломанов. Вы можете приобрести устройства с записанной классической музыкой, рок-музыкой, популярными песнями, а также с другими жанрами. Не станет проблемой покупка дисков от современных украинских и зарубежных исполнителей, а также от ретро-музыкантов. Большинство компакт-дисков отличаются хорошим качеством звучания, без характерных для винила потрескиваний и искажения звука.

Чем более высокого качества носитель информации, тем дольше будет храниться музыка, тем дольше вы сможете пользоваться им. Именно поэтому не рекомендуется покупать дешевые диски от неизвестных производителей и в сомнительных торговых точках без названия. Тем не менее, даже презентабельная упаковка не может гарантировать, что перед вами не подделка. Перед покупкой дисков изучите вопрос в Интернете, спросите мнения у опытных пользователей, если долговечность продукции для вас важна.

Если вы хотите, чтобы компакт-диск прослужил длительное время, рекомендуется покупать изделия с однократной записью, перезаписываемые варианты отличаются недолговечностью и более низким качеством звука.

Купить диски с записями любимых исполнителей можно на сервисе Vinyl.cpm.ua, в интернет-магазинах, а также в обычных торговых точках, где продается лицензированная продукция. Точная стоимость зависит от объема информации, типа устройства, производителя и других параметров.

Как хранить компакт-диски для продления срока службы?

Оптимальный вариант для хранения – бокс в виде пластиковой или стеклянной коробочки. В этом случае изделие будет надежно защищено от проникающих частиц пыли, повышенной влажности, механических повреждений и других неблагоприятных воздействий. Такой способ хранения отличается доступной стоимостью, однако если вы хотите приобрести большое количество дисков (например, более 100), коробочки будут занимать внушительную часть вашего шкафа или стола.

Есть и еще один простой способ: хранить носители информации можно в специальных бумажных конвертах, которые будут защищать изделия от пыли и к тому же не станут занимать много места. Кстати, на конвертах удобно делать нужные надписи, чтобы сортировать вашу коллекцию.

Если вы используете диски часто, лучше приобрести специальные контейнеры, из которых можно вынимать изделия и при этом не оставлять на них повреждения.

Ниже приведены полезные рекомендации, при соблюдении которых вы обеспечите срок эксплуатации компакт-дисков как минимум десять лет:

  1. Не прикасайтесь к рабочей поверхности изделия, держитесь только за кромки диска, а также за центральное отверстие. Помимо появления царапин, на конструкции постепенно скапливается кожное сало и другие загрязнения, которые постепенно ухудшают качество работы носителя, качество воспроизводимого звука, в результате чего он начинает «заедать».
  2. Не наносите на рабочую поверхность конструкции никаких надписей любыми чернилами.
  3. Если вы хотите подписать диск на другой стороне, используйте только специальные маркеры, которые также можно приобрести в специализированных магазинах.
  4. Защищайте носитель информации от попадания на поверхность воды и другой жидкости, в противном случае диск с большей вероятностью перестанет работать.
  5. Не прикрепляйте наклейки даже не нерабочую часть изделия, поскольку это может привести к повреждению привода.
  6. При хранении значение имеет даже температурный режим. Держать диски на морозе не рекомендуется, минимальная температура составляет -5 градусов, максимальная +55. Уровень влажности не может превышать 90 процентов.
  7. При аккуратной эксплуатации специально очищать поверхность компакт-диска не требуется (это его большое преимущество перед виниловыми пластинками, которые требуется часто протирать, а также специально ухаживать за иглой проигрывателя). Если на изделии все же появились загрязнения, можно удалить их мягкой и сухой тканью, допускается использовать ватный диск. Очищение должно осуществляться от краев к центральной части.
  8. Ни в коем случае не храните диски в общей коробке, в противном случае их поверхности будут царапаться друг о друга.
  9. Не протирайте изделие спиртовым раствором, ацетоном и другими агрессивными средствами.

Таким образом, компакт-диск – это CD-носитель информации, которая переносится на него с помощью специальной лазерной технологии. Первые разработки в этой сфере появились еще в прошлом столетии, однако и сейчас изделия продолжают покупать любители музыки. На дисках можно хранить любую информацию в виде аудиофайлов, при этом современные носители позволяют записывать большое количество данных. Воспроизводиться такие устройства могут практически с любой техники, как с персональных компьютеров и магнитофонов с дисководом, так и с музыкальных центров. Специалисты выделяют несколько видов компакт-дисков, в частности, устройства, предназначенные только для хранения информации или для ее многократной записи.