Лекция 7. Компакт-диск

В 1982 г. фирмами Sony и Philips была применена оптическая запись с помощью полупроводникового лазера, и появились компакт-диски. Звук на них записывался в цифровой форме, и систему отличало высокое качество звучания. Распространению компакт-дисков способствовали долговечность, малые габариты и удобство эксплуатации. Компакт-диск изготавливается из прозрачного полимера. На рабочей поверхности с отражающим слоем расположены канавки, в канавке записываются цифровые коды в виде углублений (питов). Тип цифровой информации, которую записывают на CD, не ограничен. Объем стандартного CD — 740 мегабайт. Существует и перезаписываемый (CD-RW) диск такого же объема. Технология изготовления CD рассмотрена в лекции 21.

Лекция 8. Мини-диск

В настоящее время для оптической записи широко применяются перезаписываемые носители. В качестве перезаписываемых носителей распространение получили носители из материалов на основе недокиси теллура, ванадия, а для стирания применяют луч лазера различной интенсивности.

В 1992 г. фирма Sony разработала новый носитель записи звука –мини-диск (MD). На мини-диске можно записать 74 минуты стереозвука. Мини-диски очень удобны для записи и работы со звуком. Это и мгновенный доступ к любой композиции, и возможность реорганизации, изменения порядка записей на диске, их разделение или слияние. Название песни/диска индицируется бегущей строкой. Носитель мини-диска выдерживает миллион циклов перезаписи и при этом качество звучания не ухудшается. Отсюда — очевидное преимущество мини-дисков перед кассетами. Но широкого использования они не получили из-за малой распространенности и условной дороговизны лицензий их держателя — Sony.

Мини-диск (MD) — это магнитооптический диск диаметром 64 мм. Запись на такой диск, как и на компакт-кассету, занимает столько же времени, сколько звучит записанная музыка. Алгоритм сжатия информации на мини-дисках ATRAC превосходит по качеству алгоритм MP3 со средним битрейтом и лишь немногим уступает audio CD. Формат допускает быстрый поиск, произвольное воспроизведение и редактирование записанных треков. Благодаря наличию жесткого конверта, MD хорошо защищен от механических повреждений.

Мини-диск напоминает обычную 3,5-дюймовую дискету, немного уменьшенную в диаметре, только информационная емкость его почти в 100 раз больше — 140 мегабайт.

По существу, мини-диск представляет собой обычный магнитооптический носитель информации, такой же, как и компьютерные магнитооптические диски. Называются эти носители так потому, что запись на них производится как на дискету, магнитным способом, а чтение — оптическим. Запись осуществляется на тонкий металлический слой специального состава, обладающий одним очень важным свойством — практически полным отсутствием перемагнетизации под воздействием внешнего магнитного поля. В связи с этим резко возрастает надежность хранения информации. Гарантия сохранности данных на таких дисках составляет порядка 30 лет.

Как происходит запись на мини-диск? Каждый ферромагнитный материал, нагретый до определенной температуры, называемой «точкой Кюри», перестает быть ферромагнитным. Если в этот момент создать вокруг него мощное магнитное поле, а затем охладить материал ниже точки Кюри, то намагниченность ферромагнитного материала останется и после отключения внешнего магнитного поля. Именно этот принцип используется при записи на магнитный диск. Элементы поверхности, находящиеся под мощным магнитным полем, последовательно разогреваются лазерным лучом. Разогревание происходит короткими импульсами, разогретое место моментально охлаждается и сохраняет в себе внешнее магнитное поле, которое имеет полярность в зависимости от записываемого значения (ноль или единица).

Чтение информации происходит при помощи того же лазера, который используется для записи. Единственное отличие — снижение мощности лазерного луча при чтении. Это делается для того, чтобы не повредить записанные данные.

Чтение основано на принципе, заключающемся в том, что при падении поляризованного света на намагниченную поверхность изменяется направление поляризации.

Благодаря применению эффективных алгоритмов экономного кодирования на мини-диск объемом 140 мегабайт удалось вместить 74 минуты высококачественного звука — столько же, сколько содержит 650-мегабайтный компакт-диск.

Первоначально мини-диск разрабатывался для применения исключительно в музыкальной сфере — на студиях звукозаписи, в профессиональном музыкальном оборудовании, в домашних аудиосистемах и портативных плеерах.