Прототип проигрывателя Philips, журнал Elektuur №188, июнь 1979, Public domain mark 1.0

Компакт-диску 40 лет, и для тех из нас, кто помнит, как он начинался, он остаётся загадочным достижением высоких технологий даже сейчас, когда этому носителю пришлось потесниться под натиском стриминговых сервисов.

Если задаться целью выявить момент, когда цифровое хранение данных начало вытеснять в потребительской электронике аналоговое, таковым вполне можно считать появление CD. В середине семидесятых самыми желанными электронными «железками» были аналоговый видеомагнитофон и СиБи-радиостанция, но с выпуском первых домашних компьютеров и лазерных проигрывателей мечты стремящихся быть «на гребне волны» внезапно сменились. CD-плеер также оказался первым (на самом деле — вторым после LD-проигрывателя) бытовым электронным прибором, содержащим хоть и маленький, но самый настоящий лазер, что тогда казалось чем-то фантастическим, ну просто нереальным. Сегодня новые технологии, выходя на рынок, не производят такого эффекта: их рассматривают как что-то появляющееся и исчезающее «своим чередом».

Откуда он взялся?

«Ноги» у формата растут из новейших для того времени способов видеозаписи, которые разработчики стремились также приспособить и для высококачественной записи звука. В компании Sony пытались приспособить для цифровой записи звука видеомагнитофон, а в Philips — записывать звук в аналоговом виде на оптические диски, подобные тем, которые тогда уже применялись для хранения видео. Затем инженеры обеих корпораций пришли к мнению, что записывать лучше на оптический диск, но в цифровом виде. Сегодня это «но» кажется само собой разумеющимся, а тогда к нему пришли не сразу. После разработки двух несовместимых, но очень похожих форматов Sony и Philips начали сотрудничать, и к 1979 году представили прототипы проигрывателя и 120-миллиметрового диска, вмещающего более часа 16-битного стереозвука с частотой дискретизации в 44,1 кГц. В научно-популярной литературе и периодике новой технике приписывали невероятную футуристичность, преувеличивая её возможности. В телепередачах обещали, что эти диски будут «неубиваемыми» по сравнению с виниловыми пластинками, что ещё больше подогревало интерес к ним. Сверкающий серебристым корпусом плеер Philips с верхней загрузкой смотрелся потрясающе, но на полки магазинов первые модели этих аппаратов попали лишь в 1982 году.

Как он работает?

Хотя пользователям казалось, что принцип действия CD-проигрывателя чрезмерно сложен и непостижим, на самом деле там всё удивительно просто и понятно. Особенно по сравнению с аналоговыми видеомагнитофонами, рядом с которыми стояли многие из этих плееров. К концу восьмидесятых на примере устройства ПКД даже объясняли самые разнообразные темы будущим инженерам-электронщикам. Тогда многие уже знали, что это за формат, но далеко не все могли позволить купить себе такой проигрыватель.

Считывающая головка CD-привода содержит удивительно мало движущихся частей. Модуль, включающий в себя как источник, так и приёмник излучения, перемещается небольшим электродвигателем через червячную передачу. ИК-лазер светит в призму, отражающую луч под углом в 90°. Объектив фокусирует его, а затем он, отразившись от диска, через тот же объектив попадает обратно в призму, но на этот раз не меняет своего направления и достигает массива из четырёх фотодиодов. Механизм фокусировки состоит из магнита и обмоток. При правильных трекинге и фокусировке наибольшая интенсивность излучения достигается в центре массива, нарушение трекинга вызывает смещение пятна, а нарушение фокусировки — его расширение. Автоматика регулирует положение считывающей головки, фокусировку и число оборотов, чтобы на выходе получился аналоговый сигнал, из которого можно извлечь цифровые данные, поступающие с требуемой скоростью.


Устройство считывающей головки с пояснениями, CC BY-SA 3.0

Биты объединяются в кадры, к которым ещё при записи применена модуляция EFM (eight-to-fourteen modulation), позволяющая избегать одиночных нулей и единиц, например, последовательность 000100010010000100 превращается в 111000011100000111. После пропуска кадров через таблицу поиска получается поток 16-битных данных, проходящий коррекцию Рида-Соломона и поступающий на ЦАП. Хотя разные производители за годы существования формата вносили в эту систему различные усоврешенствования, главной частью устройства оставался весьма простой оптико-электронный узел.

Что с ним было потом?

В девяностых формат из фантастического и престижного превратился в массовый. Проигрыватели сильно подешевели, на рынок вышли портативные модели. Дисковые плееры начали вытеснять из карманов кассетные. То же происходило и с CD-ROM, и во второй половине девяностых трудно было представить себе новый ПК без CD-привода и мультимедийной энциклопедии в комплекте. Не стал исключением и Vist 1000HM — стильный компьютер с колонками, интегрированными в монитор, УКВ-приёмником и компактной ИК-клавиатурой со встроенным джойстиком, напоминающей огромный пульт от музыкального центра. В общем, он всем своим видом кричал, что место ему не в офисе, а в жилом помещении, и претендует он на место, занимаемое именно музыкальным центром. К нему прилагался диск группы «Наутилус Помпилиус» с композициями в четырёбитных монофонических WAV-файлах, которые занимали мало места. Была и более специализированная техника, использующая в качестве носителя данных CD, например, Philips CD-i и Commodore Amiga CDTV, а также проигрыватели Video CD, устройство Sega Mega CD для приставок Mega Drive/Genesis, консоли 3DO и Play Station (самый первый)…


Commodore Amiga CDTV, CC BY-SA 3.0


Компьютер Vist Black Jack II, внешне не отличающийся от Vist 1000HM, itWeek, (163)39`1998

И пока вслед за богатыми всё это осваивали и остальные, на повестке дня была новая тема: возможность записывать компакт-диски у себя дома. Фантастикой попахивало снова. Немногие счастливые владельцы пишущих приводов пробовали окупать их, расклеивая объявления: «Сделаю бэкап вашего жёсткого диска на CD, недорого». Это совпало по времени с появлением сжатого аудиоформата MP3, были выпущены первые плееры MPMan и Diamond Rio. Но те использовали тогда ещё дорогую флеш-память, зато компакт-дисковый Lenoxx MP-786 стал настоящим хитом — и он отлично читал как самописные, так и готовые диски с MP3-файлами. Napster и подобные ресурсы вскоре пали жертвами звукозаписывающих компаний, которые, тем не менее, одновременно присматривались к новому формату. Одной из первых лицензионный MP3-диск выпустила группа «Крематорий», и чаще всего его слушали именно на этом проигрывателе. А переводчику даже однажды довелось залезть внутрь одного из таких плееров и устранить дефект, вызывающий задевание диском крышки. Выпуск фирмой Apple первых iPod'ов, позволяющих покупать альбомы через удобный интерфейс на экране компьютера, побудил музыкальные издательства окончательно перейти от борьбы с сжатыми аудиоформатами к извлечению из них коммерческой выгоды. Затем смартфон почти вывел из употребления отдельные MP3-плееры ещё быстрее, чем те ранее потеснили CD. Лазеры в современной потребительской электронике либо отсутствуют, либо большую часть времени простаивают, ну а винил и кассеты теперь возрождаются. Мёртв ли компакт-диск? Наверное, нет, ведь производство как приводов, так и носителей полностью не прекращено. И не исключено, что новая волна ностальгии возродит и этот формат.