Вы когда-нибудь задумывались, почему виниловая пластинка начинает играть с края, а компакт-диск — с центра? Эта разница не случайна и обусловлена историческими, техническими и практическими причинами. Давайте разберемся в деталях этого интересного технологического контраста.
История винила: от центра к краю и обратно
Для многих не секрет, как играет виниловая пластинка: её надевают на шпиндель, запускают двигатель, и тонарм с иглой аккуратно опускается на край диска. Игла попадает в спиральную канавку и следует по ней до самого центра.
Однако так было не всегда. Некоторые ранние проигрыватели, например, от компании EMI (той самой, что подарила миру слово «патефон»), воспроизводили пластинки в обратном направлении — от центра к краю. EMI шла своим путём в конкурентной борьбе: их устройства использовали сапфировый шарик вместо иглы и вертикальную, а не боковую модуляцию. Но, как известно, эта технологическая ветвь не выдержала конкуренции и уступила место привычной нам схеме.
Патент на «Телефон Виктрола»...
...и история появления отличного названия для современных читателей.
Почему винил победил, играя с края?
Современный стандарт воспроизведения винила от края к центру закрепился по нескольким веским причинам. Во-первых, качество звука. На внешних дорожках пластинки линейная скорость движения иглы выше при тех же оборотах. Это позволяет точнее записывать и воспроизводить высокие частоты, что улучшает fidelity записи.
Во-вторых, удобство и безопасность. Разместить массивный тонарм на краю вращающегося диска проще и надёжнее, чем точно позиционировать его в центре. Кроме того, такая схема позволила реализовать простой механизм автостопа. Когда игла доходит до центральной этикетки («яблочка»), срабатывает механизм, который останавливает двигатель и поднимает тонарм, экономя ресурс иглы и энергию.
Эра компакт-дисков: логика от центра
На первый взгляд, CD похож на виниловый диск, но принцип чтения у него противоположный — от центра к краю. Оригинальный стандарт Audio CD 1980 года не объяснял причин такого выбора, но эксперты сходятся во мнении, что это решение упростило конструкцию плеера, избавив от необходимости сложного механизма поиска начала дорожки.
Стандарт изначально допускал диски разного диаметра, а позже появились и вовсе некруглые носители, например, в виде визитных карточек.
Компакт-диск размером с визитную карточку — загрузочная визитка.
Человеку легко вручную поставить иглу на край пластинки, но для оптического привода задача найти край диска и начало трека — сложнее. Кроме того, биение диска сильнее выражено на периферии, что могло бы мешать точному позиционированию и чтению служебной информации.
Важное отличие: в CD линейная скорость чтения постоянна (CLV — Constant Linear Velocity), а угловая скорость вращения диска меняется. Это возможно благодаря цифровой природе носителя и не влияет на частотный диапазон.
Интересный побочный эффект обнаружился с портативными CD-плеерами. По мере воспроизведения и движения к краю диска скорость его вращения падает, что снижает энергопотребление. Это увеличивало шансы дослушать альбом до конца на одном заряде батарей.
Sony D-50 — первый портативный проигрыватель компакт-дисков, 1984 г.
Принцип записи «от центра» унаследовали и записываемые диски CD-R/RW. После записи файлов вокруг центрального отверстия остаётся заметная область другого цвета.
Схема записи информации на компакт-диск типа CD-R.
Исключения из правил
Технические стандарты — это рекомендации, и в особых случаях от них отступают. Известны как минимум два типа оптических дисков с обратным направлением записи — от края к центру.
Обратите внимание: Fujitsu Esprimo G558: настольный ПК в очень компактном корпусе.
Первый — игровые диски для консоли Xbox оригинальной модели. Разработчики Microsoft выбрали такую схему для увеличения скорости загрузки. Привод Xbox вращал диск с постоянной угловой скоростью (CAV), и данные с внешних, более длинных дорожек считывались быстрее. При этом привод оставался совместимым с обычными CD и DVD.
Игровая консоль Microsoft Xbox, 2001 г.
Второе исключение — двухслойные DVD для фильмов. Здесь используется хитрый приём: нижний слой записывается от центра к краю, а верхний — в обратном направлении, от края к центру. Это позволяет лазерной головке, закончив читать первый слой, мгновенно начать чтение второго с того же места, обеспечивая плавный переход между слоями без пауз. В DVD-ROM с данными оба слоя обычно записываются стандартно — от центра.
А как у жёстких дисков?
Затронув тему, нельзя не упомянуть жёсткие диски (HDD). Их структура принципиально иная: данные хранятся на концентрических дорожках, а не в одной спирали. HDD — это устройства произвольного доступа, головка может перемещаться к любой точке пластины.
Однако и здесь «край» имеет преимущество. Диски вращаются с постоянной угловой скоростью (например, 7200 об/мин). Поскольку дорожки у края длиннее, на них помещается больше секторов данных. Чтение и запись с внешних областей происходит быстрее. Поэтому операционные системы стараются размещать часто используемые файлы ближе к краю пластин, а процесс дефрагментации, помимо прочего, оптимизирует и это расположение.
Визуализация структуры жесткого диска.
Стоит отметить, что это актуально только для традиционных магнитных HDD. Твердотельные накопители (SSD) устроены совершенно иначе, и для них понятия «край» или «центр» не имеют смысла.
Итог: логика и исключения
Подводя итог, можно сказать, что направление воспроизведения виниловых пластинок и компакт-дисков было выбрано не случайно. Для аналогового винила ключевыми стали качество звука и механическая простота. Для цифрового CD — удобство позиционирования и конструктивная надёжность. Однако, как мы видим, в погоне за специфическими целями — будь то скорость загрузки в игровых консолях или плавность воспроизведения фильмов — эти устоявшиеся принципы могут быть успешно нарушены.
Запись компакт-диска Стандартная технология Виниловая пластинка Оборудование для жесткого диска Long Post 10
Больше интересных статей здесь: О гаджетах.
Источник статьи: Почему грампластинки проигрываются от края к центру, а компакт-диски — от центра к краю?.