В чем достоинства и недостатки CD и цифровой записи?

Вот доживи старина Пифагор до наших дней, он бы с большим восторгом встретил появление «цифровой» звукозаписи. Великий математик, как известно, утверждал, что в основе всего лежит число. А «забить звук в цифру» и означает не что иное, как запись аудиоинформации в самом что ни на есть математическом виде, путем числового кода. Цифр для этого, кстати, требуется всего две — «ноль» и «единичка».

Как я уже писал, во время механической записи на грампластинку резец вырезал на поверхности диска канавку, извивы которой просто повторяли колебания звуковой волны. В результате получалась как бы физическая копия звука, которую игла затем могла «пощупать» и вновь превратить в звуковые колебания. Этот непрерывный способ записи принято называть аналоговым.

По иному обстоит дело, когда звук записывают «цифровым» способом. Сперва он попадает в устройство, названное аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). Там через очень короткие интервалы характеристики аналогового сигнала замеряются и кодируются двоичным кодом (1 — импульс, 0 — пауза). В результате непрерывная звуковая волна копируется не целиком, а отдельными «замерами», но промежутки между ними такие крохотные, что эту дискретность человеческое ухо просто не в состоянии почувствовать.

Разницу между аналоговым звуком и «цифровым» хорошо иллюстрирует сравнение стрелочных и электронных часов. Если в первом случае мы видим непрерывное движение стрелки, то во втором — только сменяющиеся через определенные интервалы цифры.

Объективно аналоговая копия звука, несомненно, точнее «цифровой». Зато «цифровому» сигналу не страшны шумы и искажения — вечный «бич» кассет и грампластинок — ведь код (в отличие от непрерывной аналоговой записи) можно просто исправить. В результате шумы в «цифре» становятся слабее основного сигнала в 100 млн. раз, то есть, практически неслышны!

В следующем устройстве — цифрово-аналоговом преобразователе (ЦАП) — код расшифровывается и превращается в привычный аналоговый звук, который, учитывая то, что с ним сделали, всё равно предпочитают называть «цифровым».

Надо сказать, что достоинства «цифрового» звука (чистота записи, диапазон, многократно превосходящий возможности человеческого уха) до сих пор ставятся под сомнения музыкальными «гурманами». В вину новому носителю часто вменялась излишняя «стерильность», «холодность», «безжизненность» и прочие атрибуты совершенства.

Не обладая достаточно тонким музыкальным слухом, оставлю споры в стороне. Выскажу только предположение по поводу «стерильного» и «безжизненного» звучания «цифровой» фонограммы. Давно известно, что для человеческого уха полная тишина невыносима, а наиболее комфортным как раз является легкий шумовой фон (вроде природных звуков — шума ветра, шелеста листьев). Поэтому практически очищенная от шумов «цифровая» запись при прослушивании ее В НАУШНИКАХ действительно способна вызвать определенный дискомфорт.
Что касается главного недостатка «цифровой» записи — ее дискретности, то и тут есть любопытные аргументы в защиту.

Д. Симаненков «Загадки и парадоксы цифрового звука»:
«Несколько читателей справедливо отмечают, что так называемые аналоговые ленточные магнитофоны по своей сути являются цифровыми устройствами. Дело в том, что число магнитных доменов, попадающих в зазор звукоснимающей магнитной головки магнитофона, конечно. Но в любом случае, это относительно небольшое число и уж точно это не бесконечность. …Из всего выше сказанного следует, что мы просто не можем слышать чисто аналоговых записей, так как ленточные магнитофоны применялись и при создании виниловых пластинок. А значит со старого доброго „винила“ тоже идет цифровой звук! Поэтому когда утверждается, что „аналоговый“ звук лучше цифрового, на самом деле утверждается, что одна цифровая система лучше другой!»

Теперь перейдем к описанию первого, широко доступного, цифрового звуконосителя.
CD изготавливается из прозрачного полимера, на который затем наносится отражающий слой из серебра, золота или алюминия. На рабочей поверхности имеются канавки (как и на виниловых пластинках), однако сами по себе они никакой информации не содержат. Нарезаются эти канавки значительно плотнее, чем на виниле — с шагом 1,6 мкм.

Затем с помощью лазера в них выжигаются углубления — так называемые питы (англ. pit — ямка). То есть, по сути, это та же глубинная запись, как и на фонографе Эдисона. Только на фонографе эти ямки с ухабами были непосредственным отображением колебаний звуковой волны, а на CD с их помощью записывается двоичный код. Ямки-питы в этом коде являются как бы «нулями», а холмики-«лэнды» (англ. land — земля) — «единицами». После нанесения такой закодированной информации рабочая поверхность диска покрывается защитным слоем лака.

Для считывания информации применяется также полупроводниковый лазер. Компакт диск вращается, луч скользит по ухабистой дорожке, отражается и улавливается датчиками в виде импульсов разной частоты. После чего прочитанная информация раскодируется и возвращается нам через динамики в виде звука.

Преимущества оптического диска были налицо. Во-первых, благодаря «деликатному» (фактически бесконтактному) лазерному звукоснимателю, CD были на несколько порядков лучше защищены от механических повреждений, нежели те же пластинки. Также компакт-диски были менее чувствительны к толчкам и годились для прослушивания в плеерах и автомобилях.

Ну и конечно же не стоит забывать о скромных размерах этого звуконосителя (толщина — 1,2 мм, диаметр — 12 см), хотя и здесь не обошлось без недовольных. Так небольшие размеры коробочек для CD вызвали замешательство в рядах оформителей обложек, привыкших к большим конвертам грампластинок. Теперь приходилось работать с площадью в четыре раза меньшей, и о полотнах со множеством мелких деталей пришлось забыть.

В результате обложки CD приобрели формат книжных брошюрок. В них уже чуть ли не в обязательном порядке стали печататься тексты песен и подробнейшая информация о группе и альбоме. Всё это конечно же сопровождалось картинками.

Свои плюсы и минусы имело и возросшее (почти в два раза по сравнению с грампластинками) время звучания. Концепция двусторонней грампластинки (т.е., по сути, деление ее на две части) ушла в небытие. Зато длительные произведения (вроде той же «Девятой симфонии») могли записываться без ненужных пауз. Соответственно возросло и среднее количество песен на одном альбоме (14−17 вместо 8−10 на виниловом лонгплее). Это безусловное достоинство имело и свою обратную сторону, а именно потакало своеобразному «графоманству», когда вместо тщательного отбора песен в альбом втискивали весь музыкальный материал, имевшийся в наличии.

Еще одно достоинство CD-проигрывателя — удобство управления. Теперь слушатель мог легко переключать треки, а также программировать их прослушивание в желанном порядке. Здесь тоже крылся маленький недостаток — теперь нетерпеливый слушатель мог легко игнорировать композиции, толком их и не расслушав. Например, в моей коллекции есть немало песен, которые я «раскусил» и полюбил только после многократного прослушивания (ведь переставлять иглу или еще хуже перематывать ленту зачастую было просто лень).

Но что все эти мелкие придирки по сравнению с той «миной», которую «цифровая» запись подложила в само основание аудиоиндустрии?
Но об этом в следующий раз.