Текст книги "Журнал «Вокруг Света» № 12 за 2004 год (2771)"
Автор книги: Вокруг Света Журнал
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 8 страниц)
Журнал «Вокруг Света» № 12 за 2004 год (2771)
Феномен: Одетые в щетину
Едва ли не главным отличительным признаком полихет, как и других кольчатых червей, является округлое тело, состоящее из множества сегментов. При этом только передние и задние сегменты полихет имеют индивидуальность. На переднем конце расположена хорошо различимая головная лопасть с глазками и разнообразными чувствующими придатками: пальпами, антеннами и усиками, оснащенными довольно просто, но эффективно устроенными органами обоняния, осязания и равновесия. Дальше следует сегмент, на нижней стороне которого открывается глотка, переходящая в длинный пищеварительный тракт, заканчивающийся анальным отверстием на конце червя. Все остальные сегменты червя выглядят абсолютно одинаковыми. Сходство это не только внешнее, но и внутреннее, так как сегментированы и кожно-мускульный мешок, и вторичная полость тела (целом), и каждый сегмент содержит практически идентичный набор органов: нервные ганглии, органы выделения (нефридии), гонады. Даже замкнутая кровеносная система полихет, состоящая из брюшного и спинного кровеносных сосудов, в каждом сегменте имеет свою кольцевую перемычку. Сегментация покровов и мышц, повлекшая за собой и сегментацию внутренних органов, позволяет полихетам, защищенным от невзгод и опасностей прочной, но сковывающей движения кутикулой, активно перемещаться в пространстве, легко и непринужденно изгибая тело.
Каждый сегмент тела полихет несет по паре лопастевидных выростов (параподий), снабженных двумя пучками упругих щетинок, из-за которых многощетинковые черви и получили свое название. «Параподии» – значит «подобные ногам», и они изначально служили дополнительными органами передвижения полихет, а впоследствии от них произошли конечности членистоногих, подобно тому, как из плавников кистеперых рыб – конечности наземных позвоночных животных. Впрочем, на параподии возложены и другие функции. Усики на верхних лопастях у многих видов полихет преобразованы в жабры; чувствительные придатки на головном конце тела – тоже производные параподий.
У полихет, плавающих в толще воды, щетинки уподоблены веслам: они уплощены и могут поворачиваться вокруг своей оси, входя в воду ребром и отталкиваясь от нее всей плоскостью. Те полихеты, что живут на дне, используют щетинки при движении по его поверхности, а те, что ведут роющий образ жизни, – отталкиваются ими при продвижении в толще грунта и, растопырив их, могут накрепко заякориться в нем. У некоторых полихет щетинки выполняют защитную функцию и покрыты ядовитой слизью. Для каждого рода деятельности существуют щетинки особой формы, так что опытный специалист может определить вид полихеты по форме ее щетинок, что нередко и приходится делать при изучении кормовой базы рыб на основании содержимого их желудков.
В отличие от прочих кольчецов, обитающих и на суше, и в пресных водоемах, полихеты за очень редким исключением – жители морей и океанов. Там они освоили все мыслимые места обитания: и толщу воды, и морское дно; встречаются у поверхности моря и на глубинах до 8 тыс. м; обитают в коралловых рифах и приливноотливной полосе, населяют тропические воды и воды холодных морей. Полихеты питаются органическими остатками или растительной пищей, но среди них есть активные хищники, которые, охотясь на беспозвоночных животных и мелкую рыбешку, захватывают жертву с помощью выворачивающейся наружу глотки, вооруженной мощными хитиновыми челюстями.
Среди полихет есть немало весьма привлекательных созданий. Взять, к примеру, морскую мышь, названную так потому, что пробирающаяся по морскому дну коротенькая, вся в чешуйках полихета в самом деле чем-то напоминает этого мелкого зверька. Но научное название семейства Aphroditidae, к коему принадлежит морская мышь, дано этим полихетам за великолепную, переливающуюся всеми цветами радуги окраску. Красота афродитид, в полном смысле этого слова, не меркнет даже в темноте, поскольку среди них есть немало светящихся видов. Очень красивы и многие представители полихет, полностью утративших подвижность и перешедших к сидячему образу жизни. Встречающиеся на дне моря изящные, ярко окрашенные, раскрытые веером, свернутые в широкую воронку или завитые штопором ажурные конструкции – не что иное, как жабры полихет. Длинное тело этих червей надежно спрятано в крепких роговых трубках, образованных секретом особых желез, а с помощью выступающих наружу жабр черви и дышат, и захватывают частицы пищи. Отростки жабр усеяны сотнями глазков, чутко реагирующих на приближение опасности, при которой веера и воронки мгновенно сворачиваются и исчезают в глубине трубки. У одних сидячих полихет жабры окрашены в нежнейшие пастельные тона, а у других поражают изысканностью сочетаний чистейших синих, оранжевых, красных и белых цветов.
Полихеты наряду с весьма прогрессивными чертами строения, сближающими их с насекомыми, чьими предками они и являются, обладают и признаками, свойственными, казалось бы, только самым примитивным многоклеточным животным, вроде губок или кишечнополостных. Например, некоторые виды полихет могут размножаться бесполовым путем. В середине тела червя образуется перетяжка, и здесь начинает формироваться хвостовой отдел новой особи, а позади нее – «голова», словно вцепившаяся в этот «хвост». Но этим дело не ограничивается, так как новорожденные особи не спешат разъединиться и пуститься в самостоятельную жизнь, а начинают расти в длину и делиться, и в результате образуется связка из 5—10 разновозрастных полихет. Впрочем, линейное деление – не единственный способ бесполового размножения, некоторые полихеты могут размножаться почкованием. В этом случае новорожденные особи или отпочковываются по одному от каждого сегмента материнской особи, или веером расходятся от ее концевого хвоста. Зрелище весьма причудливое, тем более что и не отделившиеся еще «дети» в свою очередь тоже начинают почковаться.
Справедливости ради надо сказать, что более свойственно полихетам половое размножение. В простейшем случае яйцеклетки и сперматозоиды созревают в целоме, а затем через обширные разрывы стенок тела или через особые половые протоки попадают в воду, где и происходит оплодотворение. Из оплодотворенных яиц развиваются личинки-трохофоры, способные к быстрому маневренному движению в толще воды благодаря пояскам подвижных ресничек. Пройдя через метаморфозы, личинки оседают на дно и превращаются во взрослых червей. Но и половое размножение полихет отличается весьма оригинальными особенностями.
Очень часто в период размножения черви, ведущие донный образ жизни, превращаются в плавающие формы. При этом резко меняются форма и размер параподий и щетинок, окраска тела и даже внутреннее строение и физиология животных. Это явление под названием «эпитокия» не раз вводило в заблуждение исследователей, принимавших эпитокные формы полихет за другой вид животных.
Дав жизнь новому поколению, эпитокные родительские особи вскоре погибают. Но некоторые виды полихет нашли способ избежать столь печальной участи, отправляя в «свадебное путешествие» лишь задний конец своего тела, приобретающий способность к самостоятельному передвижению. Такова обитающая на коралловых рифах вблизи островов Фиджи и Самоа полихета Eunice viridis, широко известная под названием «тихоокеанский палоло». Словно повинуясь неведомому сигналу, раз в год, в октябре или ноябре, когда на небе нарождается новая луна, мириады этих полихет (точнее, их хвостовых эпитокных частей, переполненных половыми продуктами) всплывают к поверхности моря. В такие ночи морские обитатели буквально сходят с ума от изобилия пищи, а с рассветом к пиршеству присоединяются птицы. С берега в море на ловлю палоло устремляются островитяне на парусных катамаранах, ведь жареные и печеные полихеты для них изысканное лакомство.
Чтобы понаблюдать за брачными танцами полихет, совершенно не обязательно ехать на другой конец света. На дне Белого моря в изобилии обитает полихета нереис (Nereis virens), эпитокные формы которой в июле также поднимаются для размножения к поверхности моря. От кружащих друг за другом червей по воде расходятся хорошо видные кильватерные следы, а их темные тела, достигающие в длину до полутора метров, отливают в косых лучах низкого полуночного солнца сине-зеленым металлическим блеском, создавая у неискушенного наблюдателя иллюзию того, что в море резвятся если не морские нимфы, в честь которых названо семейство этих полихет, то какие-то загадочные морские существа. На Белом море употреблять в пищу нереисов почему-то не принято, но зато одного червя хватает на несколько часов хорошей рыбалки, и ловятся на него и навага, и треска, и зубатка.
Еще оригинальнее размножаются полихеты семейства Syllidae. Например, генерация червей Autolytus, появившаяся на свет в результате полового размножения, определенного пола не имеет, но может размножаться путем уже известного нам деления. В результате образуется цепочка разнокачественных особей – самцов и самок, причем самцы хорошо отличаются от самок более яркой красноватой окраской, большими глазами и длинными усиками. Подросшие полихеты отделяются от материнской особи и кружат в воде в темпераментном брачном танце. Самки Autolytus не выметывают икринки в воду, а носят их при себе в обширной выводковой сумке. В этой сумке оплодотворенные икринки проходят все стадии метаморфоза и только после этого покидают ее. Мать погибает, полностью израсходовав содержащийся в ее теле запас питательных веществ, пополнить который она не может, поскольку лишена пищеварительного тракта, как и все самцы и самки Autolytus.
У некоторых полихет, обитающих в песке приливно-отливной зоны, оплодотворение внутреннее. Например, у самцов Pisione remota параподии центральной части тела превращаются в многочисленные совокупительные органы, которые они вводят в столь же многочисленные половые отверстия готовых к оплодотворению самок.
Трудно переоценить значение полихет в жизни моря. Благодаря чрезвычайной многочисленности и разнообразию жизненных форм они играют благородную роль в системе трофических отношений, связывающих воедино всех обитателей моря. Без особого преувеличения можно сказать, что и наше благополучие во многом зависит от полихет – одного из основных объектов питания ценных для нас промысловых рыб.
Ирина Травина
Досье: История чистого звука
Можно со всей уверенностью сказать, что до 1877 года звукозаписи в современном ее понимании не существовало, то есть фиксировать звуковые волны с последующей возможностью их воспроизведения люди не умели. Вот почему появление «говорящей» машинки, созданной американским изобретателем Томасом Алва Эдисоном, очень развеселило его механика. А сама идея, положенная в основу этого удивительного устройства, стала стартовым моментом в истории звукозаписи.
Механическая запись
Заокеанское говорящее чудо, изготовление которого обошлось всего в 18 долларов, представляло собой цилиндр, покрытый оловянной фольгой. Над ним находилась соединенная с мембраной игла, которая в зависимости от громкости и характера звука процарапывала определенной глубины канавку. Вращался цилиндр вручную. Назвали новинку фонографом. В октябре 1877 года Эдисон прогорланил в рупор устройства песенку «У Мэри была овечка» (именно «прогорланил», потому что петь приходилось громко). Так был сделан первый шаг в истории звукозаписи.
Понятно, что до воспроизведения хорошего звука этому шипящему устройству было далеко, к тому же записи с него нельзя было тиражировать. Со временем Эдисон несколько усовершенствовал свое изобретение. Механическую записывающую силу заменил электрической, олово – воском (это дало возможность перезаписи), но основную проблему массового тиражирования он так и не решил.
Фонографы Эдисона выпускались вплоть до 1910 года. Еще около 15 лет после этого цилиндры использовали в американских конторах как диктофоны. Однако в 1929 году выпуск болванок для фонографов был прекращен, и на смену им пришло новое поколение звукозаписывающих аппаратов.
Если в плане практики звукозаписи пальма первенства, безусловно, принадлежит американцам, то по части идей и теории ее не без основания оспаривают французы. Поэт, композитор и изобретатель Шарль Кро еще 30 апреля 1877 года отправил во Французскую академию наук заявку с описанием оригинального звукозаписывающего механизма. Он предложил колебания мембраны процарапывать иголочкой на стеклянном диске, покрытом сажей, затем их фотографически переносить на металл и углублять способом химического травления.
В 1887 году американец немецкого происхождения Эмиль Берлинер воскресил из забвения идею Шарля Кро и занялся ее практической реализацией и усовершенствованием. Берлинер применял химическое травление для углубления дорожки на цинковом диске, покрытом слоем воска. Весь процесс от записи до «проявки» и «закрепления» занимал всего полчаса. «Протравленные» диски играли и лучше, и громче. Прибор для их проигрывания получил название «граммофон». Первая грампластинка, теперь уже достояние истории, хранится в Национальном музее США в Вашингтоне. Вскоре с цинковых протравленных дисков научились делать негативные стальные матрицы и с помощью последних – штамповать эбонитовые граммофонные диски.
В 1896 году граммофоны моторизировали, и с тех пор больше не надо было дежурить у звуковоспроизводящего устройства, крутя ручку. Публика по-настоящему оценила чудо техники, и начался массовый выпуск аппаратов и пластинок.
Но подходящий материал для изготовления грампластинок удалось найти не сразу. Ведь по своим качествам он должен был быть мягким при нагревании для облегчения штамповки и одновременно твердым и устойчивым к истиранию при комнатной температуре. В те времена химики только учились синтезировать пластмассы и в технике активно использовались вещества естественного происхождения, к чему прибегли и в данном случае. Пластинки стали делать из шпата, сажи и шеллака – вещества, которое вырабатывают насекомые лаковые червецы, живущие в тропических широтах. Такое производство было очень дорогим: на одно изделие уходили результаты труда 4 000 червецов. К тому же пластинки из шеллака очень легко бились, однако это не помешало выпускать их до середины столетия.
Изначально шеллачные пластинки имели в диаметре 175 мм, но впоследствии их размеры увеличились до 250 и 300 мм. А скорость их вращения со временем установилась на 78,26 оборота/мин. Играла одна пластинка всего 3 минуты, а с 1903 года – в два раза дольше, потому как записывать стали на обеих сторонах.
В 1907 году один из служащих французской фирмы «Пате», Гильон Кэммлер, предложил упрятать рупор граммофона внутрь корпуса. Новое компактное устройство назвали патефоном. В те же годы совершенствовались не только носители, но и считывающие устройства. До начала 30-х годов использовались стальные иглы, к которым привешивали механический адаптер-тонарм, весивший 100—130 граммов. Под таким грузом игла стачивалась, проиграв всего лишь одну пластинку.
Через некоторое время адаптеры, подсоединенные к иглам, сбросили вес и стали вначале электромагнитными, потом пьезокристаллическими и пьезокерамическими и наконец опять электромагнитными, но уже с нагрузкой на иглу, измеряемую не десятками, а единицами граммов. И к 1939 году появились сапфировые иглы, выдерживающие до 2 000 проигрываний.
С изобретением микрофонов и усилителей электрических сигналов качество записи значительно улучшилось: нелинейные искажения уменьшились, а частотный диапазон увеличился (со 150—4 000 до 50—10 000 Гц). Кроме того, микрофон вместе с усилителем сделали сам процесс звукозаписи более удобным.
В 1948 году, спасаясь от растущей конкуренции со стороны магнитофонов, фирма грамзаписи «Колумбия» разработала виниловую «долгоиграющую» пластинку. Новый материал позволил уменьшить размер канавок, тем самым уплотнив запись. Скорость вращения новых пластинок была 33 целых и 1/3 оборота/мин, что позволяло делать 30-минутные записи на каждой стороне пластинки. Верхняя граница частот возросла до 16 000 Гц. К 1951 году время звучания увеличилось еще на 30% благодаря применению переменного шага грамзаписи.
Но все эти улучшения не останавливали разработчиков, им хотелось новых качественных изменений, например, сделать на пластинке стереозапись. Первые подобные идеи появились еще в начале века. Предлагалось совмещать глубинный и поперечный способы записи. В 1931 году англичанин Блюмлейн описал возможность записи двойного сигнала на одной дорожке, но реализовать технически этот проект не удалось. И лишь в 1958 году наконец-то придумали способ записи на двух сторонах канавки под углом 45° к поверхности пластинки. В последующие годы на пластинку сумели записать четырехканальный звук, довели диапазон частот до ультразвука и уменьшили скорость вращения до 8 оборотов в минуту. Но все эти качественные усовершенствования оказались уже несвоевременными и не смогли спасти грамзапись от наступления принципиально новых технологий.
Основанная Эмилем Берлинером компания US Gramophone Company в первый же год изготовила и продала 1 000 устройств с ручным и электрическим приводом и 25 тыс. записей к ним. Новаторство Берлинера не ограничивалось только технической стороной вопроса, не менее прогрессивным оказалось и его предложение выплачивать исполнителям гонорар за участие в записи.
Музыка всегда с тобой
Датчанин Вальдемар Паульсен запатентовал принцип магнитной записи еще в 1898 году, правда, вместо привычной теперь пленки он применил металлическую проволоку. На Всемирной Парижской выставке первый телеграфон (так называли поначалу это устройство) проигрывал голос императора Австро-Венгрии Франца Иосифа, и за эти заслуги перед Его Императорским Величеством Паульсен даже получил Гран-при. Однако магнитная технология не стала развиваться столь стремительно, как грамзапись. Фактически она оказалась замороженной до 30-х годов XX века, когда вместо проволоки начали намагничивать ленты, изначально на бумажной и только потом на пластиковой основе. Тормозило развитие магнитной записи отсутствие электрических усилителей. Без них звук оставался очень тихим.
В 1935 году первые магнитофоны стала выпускать немецкая фирма AEG. Но по достоинству потребители оценили новинку только в конце 40-х годов. Кардинальным шагом к повышению качества звука стало предложенное немецкими учеными подмагничивание пленки переменным током во время записи сигнала. После войны немецкие магнитофоны растащили на трофеи. В частности, американцы использовали их до 1948 года.
Любой магнитофон, как известно, работает по очень простой схеме: намагниченная в разной степени лента, пролетая мимо зазора в магнитопроводе головки, создает в обмотке головки переменное электрическое поле, которое после усиления преобразуется в звуковой сигнал с помощью электродинамических громкоговорителей.
Магнитофоны достаточно долго использовались в основном в радиовещании, студийной, профессиональной и военной практике. Но по мере развития технологии и удешевления изделия они быстро прижились в домашних интерьерах, став такой же необходимой вещью, как и «вертушки» для пластинок.
В самом начале 50-х годов были разработаны малогабаритные магнитофоны с магнитной лентой на пластмассовой основе, а металлическая лента и проволока были окончательно вытеснены как носители информации. Появились двухканальные усилители и регулировка тембра по низким и высоким частотам.
А в начале 70-х годов уже стали работать катушечные бытовые магнитофоны класса HIGH FIDELITY, более известные по аббревиатуре Hi-Fi, что в переводе означает «высокая достоверность». Постепенно полоса воспроизводимых частот этих магнитофонов стала от 20 до 20 000 Гц, а динамический диапазон достиг 50 дБ.
Очередная веха в развитии магнитной записи обозначилась в 1964 году, когда фирма PHILIPS продемонстрировала миру компактную кассету, которая хоть и звучала несколько хуже пластинок, но была очень удобной и практичной по сравнению с бобинными гигантами. А с 1968 года начался серийный выпуск кассетных магнитофонов.
Совсем миниатюрные варианты такого звуковоспроизводящего устройства – разнообразные вокманы – создавались вполне сознательно. Концепция мобильного прослушивания музыки родилась в головах именно маркетологов, увидевших в этом изобретении новый рынок с огромным товарооборотом. В результате музыка, которая «всегда с тобой», не только озолотила множество фирм и исполнителей, но и изменила стиль жизни очень многих людей.
В эру аналоговой звукозаписи сигнал перед записью претерпевал значительные частотные предыскажения. При воспроизведении звука поднимали уровень сигнала на низких частотах и понижали его – на высоких.
Эра цифровых технологий
Первые попытки цифровой записи были сделаны все на той же магнитной пленке. Заметим, что до этого эксперимента на пленку пытались нанести и механическую запись. Полученное устройство назвали тогда шоринофоном (по фамилии создателя – Шорина). Суть же цифровой записи сводилась к следующему: носитель оставался прежним, но кардинально менялось то, что на него писалось.
Последующий рывок в этой области был сделан японцами, которые в 1953 году сообщили, что научились записывать звук при помощи импульсно-кодовой модуляции. Но наглядно эти заявления они подтвердили лишь в 1967 году, когда фирма NHK продемонстрировала самый настоящий цифровой магнитофон. В этом приборе оцифрованный звук записывался двумя вращающимися головками на дюймовую ленту, и уже в первых записях сигнал не шипел, не дрожал и не плавал, как звук аналоговых магнитофонов.
О поточном производстве цифровых проигрывателей речь тогда, конечно, не шла: слишком дороги и велики были микросхемы запоминающих устройств. И все же покупатели нашлись и на эти первые образцы. Ими стали студии звукозаписи, которые в погоне за качеством не жалели денег и могли позволить себе не обращать внимания на габариты. Основу тех первых аппаратов составлял магнитофон с лентой шириной 19 мм.
В 1972 году был создан 200-килограммовый цифровой гигант на базе профессионального видеомагнитофона: запись производилась на двухдюймовую ленту четырьмя вращающимися головками. Его особенностью было то, что звук писался именно в телевизионный кадр, то есть в его 576 строк. Частотный диапазон записываемого звука составлял от 20 до 20 000 Гц. Таким образом, уже тогда этот, казалось бы, доисторический аппарат 70-х годов дошел до пределов возможностей человеческого слуха. Этот магнитофон, как и его предшественник, стал активно применяться в студиях, на нем записывались мастер-ленты для грампластинок высшей категории качества.
Примерно в это же время производители занялись разработками цифровых магнитофонов с неподвижными головками. В них скорость движения ленты относительно головки была низкой, что могло сделать аппараты более надежными. Один такой магнитофон создали в 1979 году фирмы MITSUBISHI и MATSUSHITA. В том же году между двумя японскими городами открылась первая в мире линия цифрового вещания, и в это же время симфонический оркестр Берлинской филармонии приехал с гастролями в Токио. Все эти три события оказались связаны между собой: концерты оркестра с 16 по 26 октября записывались на магнитофон, а в конце года через новую ветку вещания их услышала почти вся Япония.
Еще в октябре 1977 года фирма SONY попыталась приобщить к цифровому звуку массового слушателя, создав занятную цифровую приставку к обычному видеомагнитофону. Это устройство преобразовывало аналоговый сигнал в цифровой, а затем в «псевдотелевизионный». Таким образом, видеомагнитофон помимо его исходного назначения стали использовать для записи звука очень хорошего качества. В следующем году эта фирма выпустила приставку-адаптер классом выше, для профессионалов. 1979 год стал годом унификации цифровой записи. Специалисты собрались и договорились о единых стандартах в этой области, подарив тем самым цифровым технологиям путевку в долгую жизнь. К этому времени цифровая приставка весила всего 4 кг и значительно подешевела (до 1 000$). Однако помимо профессионалов новинку оценили только те, кто был очень увлечен подобной техникой. Обычные же люди привыкли смотреть VHS-кассеты, а не слушать их, как бы хорошо они при этом ни звучали. И, как водится, обычные покупатели продолжали искать что-то более дешевое и простое, а не загадочную цифровую приставку не совсем понятного назначения.
В 1983 году представители 81 фирмы (в основном японские) собрались на конференции, чтобы обсудить будущее цифровых технологий. Конференция оказалась очень продуктивной и в буквальном смысле определила будущее этого рынка. Участники мероприятия сформировали две рабочие группы, каждая из которых должна была трудиться либо над магнитофонами системы S-DAT, либо – R-DAT, отпочковавшимися от системы DAT (DIGITAL AUDIO TAPE – цифровой аудиомагнитофон). Первая – система с неподвижной многополюсной головкой (Stationary), вторая – с несколькими вращающимися (Rotary). Довольно скоро выяснилось, что магнитофоны R-DAT более жизнеспособны по всем параметрам: и проще, и меньше, и дешевле. В начале 1987 года магнитофоны RDAT появились на прилавках. Кассеты к ним и сегодня являются самыми маленькими из звуковых кассет (75x54x10,5 мм), при этом они обеспечивают до двух часов звука отменного качества. Именно на RDAT сегодня делаются мастер-записи для CD.
Для магнитной ленты был придуман быстрый и дешевый способ копирования исходной фонограммы, чем-то напоминающий печать грампластинок. При нем негативная мастер-лента из сильного высокотемпературного магнитного материала прокатывалась между горячими валиками вместе с лентой, на которую идет запись. Таким дешевым и быстрым контактным методом можно записывать не только аудиограммы, но и видеофильмы, при этом совсем не истираются записывающие магнитные головки и не изнашиваются магнитофоны.
Гигантский плод
Идея с диском, если вспомнить грампластинки, не нова. Первые пробы пера, а точнее резца, в цифровой звукозаписи на диск были сделаны еще в 1961 году в Стэнфордском университете: информация заносилась в виде черточек и точек и считывалась при помощи ртутной лампы.
Кстати, о грампластинках: на самом деле правильнее будет вести историю цифровой записи звука на дисках не с них, а с более позднего этапа, с цифровой видеозаписи, которой к моменту появления CD накопилось целых четыре вида – механическая, емкостная, оптическая и магнитная.
В начале 1978 года начали появляться первые цифровые звуковые диски, записанные первыми тремя способами по аналогии с видеодисками. На следующий год такие гиганты, как PHILIPS и SONY, решили объединить свои усилия в разработке наиболее перспективного оптического способа звукозаписи. Их совместным детищем стал знакомый всем сегодня компакт-диск. В октябре 1982 года один из комитетов Международной электротехнической комиссии принял стандарт «Компактдиск», разработанный PHILIPS и SONY, с диаметром CD 12 см. Время записи – 74 минуты уже зависело от выбранных параметров CD, доступного на тот момент размера оптических питов, а также расстояния между дорожками. Причин того, что оптический способ звукозаписи стал безусловным лидером, существует несколько. Во-первых, сам диск и полупроводниковый лазер невелики по размеру, это позволило не только изготовить компактные стационарные устройства, но и создать множество портативных вокманов, или плееров. Во-вторых, оптический способ записи – единственный бесконтактный, а это означает, что ни диски, ни считывающие узлы механически не истираются и могут служить достаточно долго. Выделяют и субъективный фактор: якобы красивый, блестящий диск и само устройство – лазер особо привлекли внимание потребителей. Ну и самое главное – данный носитель удивительно просто и дешево тиражируется в любых масштабах. Себестоимость одного CD-диска сегодня не превышает 10 центов.
Мини-конкурент
CD-диск действительно стал краеугольным камнем аудиоиндустрии, но технологии звукозаписи двигались вперед: в 90-х годах в цифровой звукозаписи совместили оптические и магнитные технологии. Так, в 1992 году вниманию покупателей было представлено устройство, проигрывающее так называемые мини-диски. Записывался такой магнитооптический диск при помощи локального намагничивания поверхности носителя с помощью лазера и внешнего магнитного поля, а проигрывался оптическим путем при непосредственном участии все того же полупроводникового лазера. Свое название мини-диски получили из-за размера – их диаметр 64 мм. При этом играет он те же 74 минуты, что и CD (в другом варианте – 60 мин). В общем и целом его основные звуковые параметры совпадали с характеристиками компакт-дисков. Помимо размеров мини-диск имеет и другие плюсы – на него можно многократно записывать как исходно цифровой, так и оцифрованный в плеере аналоговый сигнал, что дает возможность копирования фонограмм практически без потери их качества. Мини-диски к тому же очень удобны в обращении: они обеспечивают мгновенный доступ к любой дорожке, а также возможность жонглировать треками – перестанавливая и объединяя их.
Большая продолжительность звучания при достаточно малых размерах объясняется тем, что запись на мини-диск производится при 5—6-кратном сжатии информации, то есть качество записи как бы ухудшалось в те самые 5—6 раз. Однако не стоит огорчаться: наше ухо, оказывается, настолько неважный звуковой анализатор, что результатов такой компрессии оно просто не замечает, так как способно воспринимать звуковую информацию лишь в определенных частотных и временных границах.
Для удобства хранения и защиты от небрежного обращения мини-диски помещались в пластиковые кассеты. Считывание производилось через маленькое окошко, открывавшееся только в дисководе (аналогично устроены компьютерные 3,5-дюймовые дискеты). Правда, несмотря на все многочисленные достоинства мини-дисков, сейчас многие специалисты называют их тупиковой веткой. Однако разработчики SONY имеют полное право с ними не соглашаться, и появление на рынке в 2004 году Hi-MD дисков с объемом 1Гб, то есть с 45 часами сжатой в формате ATRAC музыки, еще раз подтверждает живучесть и адаптируемость магнитооптических технологий. При этом новые плееры на старые диски пишут почти в два раза больше мегабайт, чем прежние, и позволяют использовать MD-диски как «простые компьютерные дискеты» с очень хорошей емкостью.
Оптическим CD– и DVD-дискам удалось соединить несоединимое – они массово тиражируются путем банальной горячей штамповки и легко записываются в домашних условиях! Понятно, что физически это совершенно разные диски и процессы, однако с потребительской точки зрения – это по сути один и тот же тип носителя информации.
