74 минуты звука: история и устройство CD, ставшего музыкальным стандартом на десятилетия

В эпоху потоковых сервисов и беспроводных технологий компакт-диски кажутся анахронизмом, символом ушедшего времени, когда музыка хранилась на физических носителях. Тем не менее, несмотря на свой преклонный по технологическим меркам возраст, CD остаются удивительно изящным инженерным решением, сочетающим оптику, микроразметку и электронику в одном устройстве.

Принцип работы компакт-дисков основан на способности лазера считывать информацию, закодированную в виде микроскопических углублений и ровных участков на поверхности диска. Эти элементы — так называемые «ямки» и «площадки» — образуют двоичный код, то есть последовательность нулей и единиц, которую оптический привод преобразует в цифровой сигнал.

Размер одной такой ямки составляет всего несколько микрометров, что делает их невидимыми невооружённым глазом. При вращении диска лазерный луч попадает на его поверхность и отражается по-разному в зависимости от структуры — это отличие фиксируется и далее транслируется в электрические импульсы, которые преобразуются в аудио, видео или иной цифровой контент.

С появлением DVD эта технология получила дальнейшее развитие: за счёт уменьшения размеров ямок удалось существенно увеличить объём данных на одном носителе. Благодаря этому DVD стали удобным форматом для хранения видео, тогда как CD оставались преимущественно музыкальным стандартом.

В начале 2000-х популярность приобрели и перезаписываемые диски CD-RW. В отличие от обычных, они позволяли пользователю самостоятельно записывать и стирать информацию. Их поверхность покрывалась слоем фоточувствительного органического красителя, нанесённого на отражающую основу — зачастую из золота. При записи мощный лазер нагревал красящий слой и вызывал в нём микроскопические изменения, которые фиксировались в качестве новых данных. Благодаря этому диск можно было использовать многократно.

Сходство между CD и виниловыми пластинками тоже прослеживается, но принципиально отличается способ чтения информации. Винил использует механическую иглу, которая следует за канавками и передаёт аналоговый звуковой сигнал. Компакт-диски заменяют иглу на лазер и работают с цифровыми данными, что делает их менее подверженными износу и внешним воздействиям.

Хотя компакт-диски сегодня ушли в тень, уступив место цифровым сервисам, их устройство остаётся наглядным примером тонкой технологической инженерии, объединившей физику, оптику и цифровую обработку сигналов в компактной форме, которая на протяжении десятилетий обеспечивала стабильный доступ к музыке и данным.