Формат Audio CD, в свое время изменивший индустрию музыки, сегодня демонстрирует свою устарелость на фоне современных цифровых решений. Его главные слабости кроются в физической конструкции носителя, небольшой емкости для хранения данных и негибких, устаревших параметрах оцифровки звука.
Физический износ и уязвимость дисков к повреждениям
Компакт-диски для аудио представляют собой сложные многослойные конструкции, подверженные влиянию внешней среды. Ключевой аспект — это фундаментальная разница между дисками промышленного производства и дисками для однократной (CD-R) или многократной (CD-RW) записи.
Серийные диски CD-ROM, включая музыкальные Audio CD, изготавливаются методом штамповки с использованием металлической матрицы. Их информационный слой формируется из алюминия, который наносится на основу из поликарбоната. При аккуратном обращении такие носители могут служить десятилетиями. Многие коллекционеры подтверждают, что диски, выпущенные в 80-х и 90-х годах прошлого века, до сих пор корректно воспроизводятся. Основными врагами для них выступают глубокие царапины и сколы на поверхности, препятствующие точной фокусировке лазера, а также длительное воздействие высоких температур или агрессивных химических сред.
Совсем иная картина наблюдается с записываемыми дисками CD-R. Принцип их работы базируется на однократном прожиге дорожки лазером. Между поликарбонатной подложкой и отражающим слоем находится специальный регистрирующий слой из органического красителя. Мощный луч лазера создает в этом слое метки, изменяющие его оптические свойства. Органический материал со временем подвержен деградации — он может окисляться, особенно если в основе лежит алюминиевый, а не более стойкий отражающий слой. Производители декларируют срок службы до 30 лет и более, но на практике многие пользователи сталкиваются с проблемой чтения таких дисков уже спустя несколько лет. Скорость записи тоже влияет на долговечность: более низкая скорость позволяет создать четкий и стабильный рельеф дорожки с минимальным тепловым воздействием, что продлевает жизнь носителя.
Перезаписываемые диски CD-RW построены на еще более сложной технологии, использующей смену фазового состояния вещества в рабочем слое. Под действием лазера материал способен переходить из аморфного состояния в кристаллическое и обратно, что меняет коэффициент отражения. Эта технология теоретически допускает до 1000 циклов перезаписи, но сохранность данных в каждом отдельном состоянии ниже, чем у дисков CD-R.
Для всех типов компакт-дисков критически важны правильные условия хранения. Диски чувствительны к ультрафиолетовому излучению, поэтому их нельзя оставлять под прямыми солнечными лучами. Специалисты рекомендуют хранить их вертикально, аналогично книгам на полке, чтобы избежать коробления при длительном хранении в горизонтальном положении. Влага, резкие перепады температуры и грубое механическое обращение также существенно сокращают срок их службы.
Небольшая емкость на фоне возможностей современных форматов
Стандартная емкость Audio CD ограничена 650–700 Мб, что позволяет разместить 74–80 минут аудиозаписи. Этот лимит был установлен в начале 1980-х годов в результате соглашения между компаниями Philips и Sony. По распространенной легенде, решающим фактором стала длительность Девятой симфонии Бетховена в трактовке дирижера Вильгельма Фуртвенглера — около 74 минут. Хотя существуют диски увеличенной емкости до 800 Мбайт (90 минут звучания), они не всегда корректно читаются обычными приводами.
В эпоху своего появления такой объем казался колоссальным. Но с распространением сжатых аудиоформатов, прежде всего MP3, преимущество в емкости быстро перешло к новым технологиям. На стандартный аудиодиск в формате CD-DA помещается лишь один музыкальный альбом, тогда как тот же физический носитель, записанный как CD-ROM с файлами MP3, способен вместить десятки часов музыки. Это стало достижимо благодаря применению моделей сжатия, которые удаляют из аудиопотока данные, считающиеся малозаметными для человеческого восприятия.
Тем не менее, здесь существует базовый компромисс: чем выше степень сжатия (ниже битрейт), тем больше деталей теряется безвозвратно. Качество звука в формате MP3 даже при максимальном битрейте 320 кбит/с объективно уступает оригинальному CD-качеству, чей битрейт составляет 1411.2 кбит/с. Для ценителей музыки, внимательных к точности звучания, это является серьезным недостатком. В то же время современные форматы сжатия без потерь, такие как FLAC или ALAC, позволяют хранить музыку в исходном качестве, но с уменьшенным размером файла за счет эффективного устранения избыточности данных.
Поздние стандарты, такие как DVD-Audio и Super Audio CD (SACD), стали попыткой преодолеть ограничения Audio CD. Они используют диски большего физического объема и предлагают улучшенное качество звука — частоту дискретизации до 192 кГц и разрядность до 24 бит (DVD-Audio) или принципиально иную технологию однобитного кодирования DSD с частотой 2.8224 МГц (SACD). При этом емкость носителя позволяет хранить многоканальные записи. Но эти форматы так и не завоевали массового рынка, уступив место файловым форматам и услугам потоковой передачи музыки.
Жесткие стандарты звука и их недостаточность для аудиофилов
Технические характеристики Audio CD были закреплены в 1980 году и остаются неизменными. Стандарт предполагает использование импульсно-кодовой модуляции с частотой дискретизации 44.1 кГц и разрядностью 16 бит для стереофонического звука. Для своего времени это был гигантский шаг вперед, обеспечивавший частотный диапазон до 20 кГц и динамический диапазон около 96 дБ. Но с прогрессом в области цифровой звукозаписи эти параметры стали восприниматься как сдерживающий фактор.
Частота дискретизации 44.1 кГц теоретически позволяет точно воспроизводить звуки с частотой до 22.05 кГц (в соответствии с теоремой Найквиста-Шеннона), что примерно совпадает с верхним порогом слуха взрослого человека. Но в процессе оцифровки и последующего восстановления аналогового сигнала возникают искажения, для борьбы с которыми применяются фильтры, способные влиять на звучание в слышимом диапазоне. Более высокая частота дискретизации (к примеру, 96 или 192 кГц) позволяет использовать более плавные фильтры и, по мнению многих экспертов, дает более натуральное и детализированное звучание.
Разрядность 16 бит определяет динамический диапазон записи — разницу между самым тихим и самым громким звуком. Хотя показатель в 96 дБ является очень хорошим, современные студийные записи часто используют 24-битное разрешение, обеспечивающее динамический диапазон до 144 дБ. Это позволяет точнее оцифровывать тихие звуковые компоненты и предоставляет звукоинженерам больше свободы при сведении и мастеринге композиций. При конвертации 24-битной фонограммы в 16-битный формат для CD часть аудиоинформации безвозвратно утрачивается.
Для аудиофилов эти ограничения носят принципиальный характер. Многие из них предпочитают современные форматы без потерь (FLAC, ALAC, WAV) с улучшенными параметрами или даже возвращаются к аналоговым носителям, таким как виниловые пластинки, которые, несмотря на присущие им недостатки, способны передавать звук с иными, часто субъективно более приятными характеристиками. В ответ на этот спрос выходят ремастированные и переизданные версии классических альбомов на CD, но они все равно остаются в рамках стандарта 44.1/16.
В итоге многие меломаны, для которых качество звука стоит на первом месте, отказываются от Audio CD в пользу систем хранения на жестких дисках или сетевых хранилищ (NAS) с коллекциями в форматах высокого разрешения. Такие системы обеспечивают более удобный доступ к музыкальной библиотеке, возможность создания сложных плейлистов и, что самое важное, не ограничены физическими и техническими рамками стандарта сорокалетней давности.
Читайте также и поставьте лайк Audio CD!