Kompaktowy staruszek – 35 lat płyty CD

Kompaktowy staruszek – 35 lat płyty CD

Trudno uwierzyć, że płyta kompaktowa skończyła w ubiegłym roku 35 lat. Pretendentów do zdetronizowania płyty CD było wielu, dlaczego jednak żadnemu nośnikowi się to nie udało?

Technicznie od lat 80 (kiedy to zaczęto masowo produkować płyty CD) minęły całe lata świetlne, ale świadomość „długowieczności” plastikowego krążka miały już firmy Philips i Sony które przygotowywały tak zwaną czerwoną księgę, która opisywała jednolite parametry techniczne nowego, cyfrowego formatu – Audio CD. Powód był prosty – każdej z wielkich firm zależało, żeby nowy nośnik mógł być odtwarzany na odtwarzaczu dowolnego producenta. Taka jednolitość nie była wtedy taka oczywista. Ale nie o tym! Zajmijmy się płytą kompaktową stricte.

Dlaczego Compact Disc?

Płyta CD, czyli kompaktowa niesie jednoznaczne skojarzenie – jest to „mniejszy brat”. Ale czego? Przełom lat 70 i 80 był bardzo ciekawym okresem w którym o byt walczyło wiele urządzeń do odtwarzania dźwięku i obrazu, cyfrowe urządzenia rejestrujące były używane w studiach całe lata przed kompaktem. Mnogość nośników dotyczyła nie tylko sfery audio, ale i video – domowe urządzenia odtwarzające obraz zaczynały być przedmiotem pożądania. Właśnie wtedy narodził się jeden z najbardziej kuriozalnych nośników – LaserDisc.

Laser Disc - tato płyty CD
Duży skurcznybyk – LaserDisc (CC: Windell Oskay/Flickr)

Mówiąc w skrócie – jest to upośledzone dziecko płyty winylowej, nośnik pośredni. W pełni cyfrowy, służący odtwarzaniu obrazu i dźwięku, 12 calowy placek optycznie zapisanego cyfrowego sygnału. Nie wchodźmy w szczegóły techniczne, główną zaletą tego rozwiązania była trudność zniszczenia zapisu.  Było to później głównym „lewarem marketingowym” płyty kompaktowej – któż z nas bowiem nie zajechał płyty winylowej, prawda? Dobra, moje pokolenie co najwyżej rozbebeszało kasety kompaktowe (o nich też napiszę, a jakże!) LaserDisc można było kupić gdzieś do końca lat 90, jednak można powiedzieć że był to nośnik, który został „zjedzony” przez kasetę VHS, jednak ostatnim tchnieniem wydał na świat naszego jubilata – płytę CD.

Niezniszczalna płyta CD!

Po latach użytkowania płyty wiemy, że tak nie jest. Warstwa na której są dane może zostać uszkodzona zarówno przez temperaturę (również niską!), jak i mechanicznie. Ponadto płyta CD może… zgrzybieć. Nie przeszkadzało to jednak, żeby na początku lat 80 reklamować ją jako nośnik doskonały i niezniszczalny – można ją bowiem wygiąć, oblać wodą czy nawet porysować, a ta dalej będzie grać krystalicznie czystym dźwiękiem. I to właśnie ten krystalicznie czysty dźwięk przekonał pierwszych audiofilów (bowiem jak nietrudno się domyślić – odtwarzacze CD były na początku sprzętem superekskluzywnym). Płyta CD to nośnik nie dość, że „niezniszczalny”, to jeszcze o dużo lepszych parametrach brzmieniowych, niż płyta winylowa. Tak jest, sorry hipsterzy. Nawet japoński „superwinyl” nie ma szans ze zwykłym cedekiem Zenka Martyniuka. Głównie ze względu na ogromny zakres dynamiki – gdyby płyty gramofonowe produkować z zakresem dynamicznym kompaktu, podczas odtwarzania zwyczajnie wypierdoliłoby igłę z drugą prędkością kosmiczną.

Wkładka gramofonowa Grado
Niektóre wkładki, oprócz drugiej kosmicznej są również narażone na działalność korników (CC:Jonathan Grado/Flickr)

Chińska rewolucja

Wspomniałem, że kiedy audiofile ocierali się płytami po czułych miejscach, my tarzaliśmy się z plebejskimi kaseciakami. Pierwsza płyta CD zawierała nagranie walców Chopina w wykonaniu jakiegoś chilijskiego pianisty. Bo i kto by chciał słuchać muzyki dla czarnych na takim nadnośniku? Gdzie tu dynamika? Gdzie alikwoty? Pierwsza płyta kompaktowa z muzyką „rozrywkową” zawierała utwory Abby. Dopiero gdy chińska elektronika zalała rynek, okazało się że produkcja pudełka ze świecącą diodką wcale nie musi być droga. Mniej-więcej. W każdym razie płyta CD została tak opracowana, żeby stanowiła podstawowy nośnik audio przez długie lata. Parametry płyty CD nie są przypadkowe:

  • częstotliwość próbkowania 44,1 kHz
  • rozdzielczość 16 bit

Ta konkretna częstotliwość próbkowania wynika z możliwości ludzkiego słuchu, jeśli bowiem podzielić tę wartość na dwa – uzyskamy zakres ludzkiego słuchu. Przypadek?

Oczywiście, że nie. Wynika to z twierdzenia Kotielnikowa-Shannona, którego jednak pozwolę sobie nie tłumaczyć. Poszukajta.

Rozdzielczość określa z kolei „dokładność” odwzorowania dźwięku – dźwięk analogowy jest po prostu falą, mówiąc matematycznie – może przybrać nieskończoną ilość wartości, niestety żeby odwzorować go z zapisu cyfrowego, należy ograniczyć ilość zapisanych informacji. A więc fala dźwiękowa zamiast formy analogowej fali (sinusoidy) jest zapisywana w postaci „punktów” o określonej wartości, następnie podczas odczytu wartości pośrednie są „szacowane”. Nazywa się to kwantyzacją, jest to proces obarczony pewnym błędem, jednak płyty CD zawierają również „zapas” miejsca na błędy kwantyzacji powstałe podczas zapisu. Te są po prostu zapisywane w częstotliwościach, których słuch i tak nie jest w stanie zarejestrować. Na chłopski rozum więc im większa rozdzielczość, tym lepsze brzmienie, prawda?

Jasne – gówno prawda

W różnych tekstach kopyrajterskich/marketingowych znajdziecie porównania rozdzielczości bitowej dźwięku do głębi barw telewizora czy innych równie poetyckich. I nieprawdziwych. Wszystko to marketing, kolejny „myk” żeby sprzedać nam super płyty CD, superdźwięk, bla. I tu przychodzi na świat kolejne dziecko cyfryzacji – płyta Super Audio CD. Czyli płyta CD z gęściej zapisanymi danymi, często dwuwarstwowa, o pojemności zbliżonej do płyty DVD. Płyta DVD audio jest kolejną permutacją płyty kompaktowej, o tej jednak tutaj nie będę wspominał. Na „nowych, lepszych płytach” można zarejestrować właśnie „nowy, lepszy sygnał cyfrowy”. Główną różnicą między „nowym” a „starym” kompaktem był jednak odmienny sposób zapisu danych, konkretnie kwantyzacji. O tym za chwilę. Druga różnica, to wyższa rozdzielczość bitowa. Zamiast standardowych 16 bitów – SACD posiada rozdzielczość 24 bit (zazwyczaj)

Audiofil słuchający płyty CD
Przykładowy portret audiofila. (CC: Mark Watson/Flickr)

Ale czy sygnał o rozdzielczości 24 bit rzeczywiście jest „lepszy”? Ależ tak! posiada dużo szerszy zakres dynamiki. Z tym że jest to na tyle ogromny zakres (według różnych źródeł między 120 a 144 dB), że ludzkie ucho znów okazuje się czynnikiem limitującym. Jest to oczywiście przydatne w studio nagraniowym, dla zwykłych zjadaczy muzyki tak wysoka jakość nie ma zbyt dużego sensu. Chyba, że jesteś hybrydą człowieka z nietoperzem. Lub audiofilem, oni zawsze słyszą różnicę. Nawet jeśli wymieniłeś tylko bezpiecznik u sąsiada.

 

Niewykorzystany potencjał

Otóż płyty SACD mają potencjał, jednak nie jest on jeszcze moim zdaniem wykorzystany, obecnie wiele wydawnictw które ukazują się na tej „lepszej płycie CD” to po prostu reedycje. Problem leży w kodowaniu sygnału cyfrowego, i znów korzystając ze skrótów tych zwyczajnych i myślowych wyjaśnię: żeby wycisnąć maksymalny potencjał z nośnika SACD, trzeba na nim zapisać albo sygnał ze źródła analogowego (raczej już niespotykane), albo już na etapie rejestracji studyjnej zapisać go w kodowaniu DSD (wykorzystywanym na płytach SACD właśnie). Jeśli bowiem w studio nagraniowym wyposażonym w zdobycze cyfrowej techniki zapisano sygnał w kodowaniu PCM (Czyli tym znanym z płyt CD), ten musi zostać „przekodowany” na DSD co skutkuje powstaniem szumu kwantyzacji. Drugim ogromnym problemem kodowania DSD jest znacznie większy poziom szumu kwantyzacji niż w przypadku kodowania PCM. Jeśli więc dodamy 2 i 2, wyjdzie nam, że na SACD bardzo często serwuje się nam kwantową siekę.

Płyta SACD- Super Audio CD
Charakterystyczne logo SACD, od razu widać, że to zabawka dla dużych chłopców (CC:Danny Tse/Flickr)

Nowe formaty nie wyparły jednak płyty kompaktowej, która ciągle jest dominującym nośnikiem fizycznym. Obecnie produkcja płyty CD jest tania jak barszcz rozcieńczony wodą z kałuży, nic nie zapowiada ponadto żeby format ten miał być wyparty przez kolejne – a co mi tam, 15 lat!

A jaka będzie przyszłość?

Obecnie wchodzimy w bardzo ciekawy okres w muzyce – strumieniowanie dopiero rozwija swoje skrzydła, z kolei większość z nas (jeśli nie wszyscy!) słucha muzyki na smartfonach. A więc jesteśmy jeszcze ograniczeni rozmiarem pliku przesyłanego na urządzenie mobilne, pliki w studiach jednak niebezpiecznie się rozrastają. Szczególnie te rejestrowane w kodowaniu DSD512 (konsumenckie DSD to tzw. DSD64) i Śmiem twierdzić, że płyta kompaktowa ma niezagrożoną pozycję wśród nośników fizycznych – kolejnym etapem pewnie będzie Blue Ray Audio, które z całą pewnością przeniesie więcej informacji, ale jakiej? Pamiętajmy, że najważniejszym elementem toru audio są nasze uszy, a więc narząd ogromnie niedoskonały, a zanim sygnał zostanie finalnie wypalony na matrycy, przechodzi przez kilka par uszu. Nie ważne więc jak doskonały nośnik zostanie wykorzystany, muzyka na nim zapisana nigdy nie będzie perfekcyjna. I przecież o to chodzi, prawda?

Z końcem 2017 roku ukazała się pierwsza płyta audio zmasterowana w technologii Dolby ATMOS i bardzo możliwe, że to jest przyszłość muzyki. Czym jest technologia ATMOS? Otóż pozwala ona pozycjonować dźwięk w trójwymiarze, muzycy R.E.M, ponieważ to ich Automatic For The People była pierwszym krążkiem który został zremasterowany w tej technologii, mieli być zdumieni kiedy usłyszeli swój album w miksie ATMOS. Trudno ocenić, czy to tylko PR, czy faktycznie „nowa jakość w muzyce”, wszystko wskazuje jednak na to że wysoki poziom trudności masteringu płyt w tej technologii sprawi, że będzie to raczej ciekawostka niż standard.

Jubilatowi życzymy co najmniej stu lat.

Audiofilom żeby spadli z rowerka.

Komentarze:
Podaj dalej, dziękówka!