Kompaktní disk

Hudební CD - Co to je?

Digitální kompaktní disky čtené laserovým paprskem byly už od začátku osmdesátých let, kdy se dostaly na pulty obchodů, opěvovány jako největší pokrok v oblasti nahrávací techniky, jakého bylo dosaženo od roku 1877, kdy Edison vynalezl svůj fonograf se staniolovým válcem, nebo od počátku šedesátých let, kdy na trh pronikly stereofonní nahrávky.

Zpráva v časopise Supraphon ukazuje, že v roce 1992 výrobci ve Spojených státech prodali více než 414 miliónů kompaktních disků, ale jen 22 miliónů gramofonových desek. Poptávka je tak jednostranná, že některé nahrávací společnosti už gramofonové desky neprodukují. Přesto ten malý lesklý disk pro mnoho lidí zůstává tajemstvím. Co je digitální zvuk? Je opravdu tak dobrý, jak se o něm říká? Jak takový disk funguje? 

Co je digitální nahrávka?

Abychom pochopili, co je digitální nahrávka, musíme mít jistou představu o tom, na jakém principu je založena stará nahrávka analogová. Hudba se na běžnou gramofonovou desku nahrává jako souvislá zvlněná drážka, jako obraz neboli analogie zvukových vln. Při přehrávání hudby se jehla neboli snímací hrot umístí do drážky na otáčející se desce. Snímací hrot jede po drážce a její vlnění působí, že se hrot chvěje. Tímto chvěním vznikají drobné elektrické signály, které jsou věrným obrazem toho, co v nahrávacím studiu nasnímal mikrofon. Signál se potom zesílí — a je tu hudba!

Digitální nahrávka je založena na jiném principu. Digitální nahrávací zařízení vzorkuje signál a měří jej v přesných časových intervalech — jsou jich desítky tisíc za sekundu — a tyto naměřené hodnoty zaznamenává jako čísla, tedy v digitální formě. Měření jsou zachycena binárními čísly, která se skládají pouze z nul a jedniček. To je jazyk počítačů. Sled těchto čísel se potom zpracuje počítačem a uloží se, obvykle na magnetickou pásku. Při přehrávání nahraného záznamu počítač čte číslice a rekonstruuje původní signál. Signál se potom zesílí — a opět je tu hudba!

Tento proces je méně ovlivňován omezeními nahrávacího a výrobního zařízení ve srovnání s procesem analogového nahrávání. To znamená méně šumu, menší zkreslení a méně jiných vlivů, které snižují kvalitu nahrávky. Informace v digitální formě navíc mohou být uloženy ve velmi zhuštěné formě a dají se snadno vyvolat. Je možné říci, že digitální nahrávka je přirozeným výsledkem spojení počítače a nahrávacího zařízení.

Ve studiích nahrávacích společností se digitální nahrávky pořizují celá léta, ale studiové přehrávací zařízení je příliš složité, než aby se dalo použít k přehrávání hudby v domácnosti. Z hlediska spotřebitele bylo v oblasti digitálního nahrávání skutečným krokem vpřed to, že byl vyvinut přehrávací systém, který je pro průměrného uživatele ekonomicky i technicky dostupný. Výsledkem je digitální kompaktní disk (CD) a přehrávač kompaktních disků.

Binární číslice neboli bity jsou zakódovány jako řady mikroskopických zářezů a rovných plošek na povrchu disku, který je z umělé hmoty a je potažen lesklou vrstvou hliníku. Disk má průměr jen asi 12 centimetrů a hliníková vrstva je zalita ochrannou vrstvou průhledné umělé hmoty. Chcete-li si pustit hudbu, vložíte stříbřitý disk do CD přehrávače. Řadu zářezů nesleduje jehla, ale přesně zaostřený laserový paprsek. Když paprsek narazí na mikroskopický zářez, rozptýlí se, ale když najde hladký povrch, odrazí se zpět k čidlu. Tak se podle zářezů a plošek vytvoří sled elektrických impulsů, které jsou v přehrávači rozluštěny důmyslnými elektronickými obvody.

Jaká je kvalita?

Jsou „cédéčka“ opravdu lepší než gramofonové desky? Nu, uvažujme: Kompaktní disky se přehrávají pomocí paprsku světla, a nikoli diamantového hrotu, proto se používáním neničí, ať je přehráváte, kolikrát chcete. Ani drobné skvrny nebo škrábance na povrchu disku nesníží kvalitu zvuku, protože laserový paprsek je zaostřený na zářezy, nikoli na povrch disku. Odzvonilo tedy rušivému praskání a šumění, které dobře zná každý, kdo někdy poslouchal dlouhohrající desku. To vše dává kompaktnímu disku jistou trvalost, které dlouhohrající deska nemůže dosáhnout. Kompaktní disk by teoreticky měl vydržet nekonečně dlouho — pokud je správně vyroben a pokud se s ním správně zachází.

Ve prospěch kompaktního disku mluví i jeho delší hrací čas a menší velikost. Přes hodinu můžete poslouchat hudbu, aniž vstanete a disk obrátíte! Kompaktní disky jsou pětkrát menší než dlouhohrající desky; proto se s nimi snáze zachází a také se lépe uchovávají. A co víc, CD přehrávač pracuje jako počítač, a tak je možné mnoho CD přehrávačů naprogramovat tak, aby hrály části disku v libovolně zvoleném pořadí nebo aby tyto části opakovaly. Některé přehrávače mají také funkci vyhledávání, která se dá využít k rychlému nalezení libovolného místa v nahrávce. Takové vymoženosti se těší velké oblibě mnoha uživatelů.

Ale co kvalita zvuku? Téměř každý, kdo slyší kompaktní disk poprvé, žasne nad tím, jak je jeho zvuk čistý a jak věrný záznam skutečnosti to je. Hudba vystupuje z ticha v úžasných detailech. Jednou z příčin je, že u kompaktního disku je rozmezí mezi nejtišší a nejhlasitější zaznamenatelnou hudbou — takzvaný rozsah dynamiky — mnohem větší než u průměrné LP desky. To, spolu s nepřítomností šumu a zkreslení, propůjčuje hudbě hrané z kompaktního disku větší věrnost.

Na druhé straně průměrný kompaktní disk může být značně dražší než LP deska. Přesto je nutné říci, že kompaktní disky přinesly běžným posluchačům takovou vytříbenost reprodukovaného zvuku, z jaké se dříve mohlo těšit jen několik horlivých hi-fi nadšenců.

Kompaktní disky

Kompaktní disk má neuvěřitelně velkou kapacitu. Vejde se na něj — slovy počítačové terminologie — víc než 600 megabytů, což je totéž jako tisíc disket nebo dvě stě tisíc tištěných stránek. Jinými slovy, deset dvacetisvazkových encyklopedií v binární formě je možné uložit pouze na jeden kompaktní disk! Ohromná kapacita však není jeho jedinou výhodou.

Asi v roce 1985 se kompaktní disky pro počítače začaly objevovat na trhu. Byly pojmenovány CD-ROM, což je zkratka pro „compact disc read only memory“ (kompaktní disk — paměť pouze pro čtení). Tyto disky většinou obsahovaly informační materiál, například encyklopedie, slovníky, adresáře, katalogy, bibliografické a technické údaje, archivy nebo soubory informací různého druhu. Zpočátku se používaly většinou jen v knihovnách a jiných akademických nebo vládních institucích, protože byly velmi drahé. Disk, který by před pár lety stál několik set dolarů, dnes totiž můžete koupit za pouhý zlomek této ceny.

Netrvalo dlouho, a paměť CD-ROM našla širší uplatnění. Nepoužívá se jen pro ukládání textu. V několika posledních letech začaly přicházet na trh CD-ROM disky s barevnou grafikou a zvukovými efekty. Můžete nejen číst životopis nějakého člověka a vidět jeho obraz, ale můžete také slyšet jeho hlas. A existují samozřejmě počítačové hry všeho druhu se zvukovými efekty a pohyblivými barevnými obrázky. Zdá se, že příští vývoj se bude ubírat k těmto takzvaným multimédiím, interaktivním systémům, které jsou kombinací domácí zábavy a počítače.

Digitální kompaktní disky jsou opravdu technickým divem, který může být velmi užitečný jak pro vzdělávací účely, tak pro zábavu. Budoucnost ukáže, zda budou jeho možnosti plně využity.

Miniaturní svět kompaktních disků

Název kompaktní disk je skutečně výstižný. Na třpytivém povrchu tohoto disku velkého jako dlaň je pět až šest miliard mikroskopických zářezů uspořádaných do spirály. Kdyby se tato spirála narovnala, měřila by více než 5,5 kilometru. Spirála se vine od středu k okraji a jejích 20 000 závitů je tak natěsnáno, že do jedné drážky LP desky (dlouhohrající desky) by se jich vešlo šedesát. Odhaduje se, že kdyby byl každý zářez velký jako zrnko rýže, byl by disk větší než čtyři fotbalová hřiště.

Kvůli těmto miniaturním rozměrům se kompaktní disky musí vyrábět v čistých místnostech, kde je vzduch důkladně filtrován. Průměrná prachová částice, asi pětkrát větší než zářez na disku, může vymazat tolik kódované informace, že způsobí chybu v záznamu. „Ve srovnání s našimi normami čistoty,“ říká jeden inženýr, „je operační sál prasečím chlívkem.“

Disk se při přehrávání otáčí rychlostí až 500 otáček za minutu, zaostřit tedy laserový paprsek na drobné zářezy a udržet jej na těsně svinutých stopách je úžasným výkonem. Aby to bylo možné, je laserový paprsek ovládán nesmírně složitým řídícím systémem.