Ψηφιακή εποχή

Με αφετηρία τη δίοδο ηλεκτρονική λυχνία, αργότερα την τρίοδο (1906), το τρανζίστορ (1948) και κατόπιν τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (1958), φθάνουμε στη σημερινή έκρηξη της τεχνολογίας. Τα αποτελέσματά της είναι ολοφάνερα και στις συσκευές αποθήκευσης και αναπαραγωγής του ήχου.
Τα πρώτα καταναλωτικά ψηφιακά όργανα εγγραφής παρουσιάστηκαν προς το τέλος της δεκαετίας του '70. Ήταν ουσιαστικά τροποποιημένα Betamax VCRs, και το κόστος ήταν αρκετά υψηλό. Η ψηφιακή εγγραφή επανεμφανίστηκε το 1990 με την εισαγωγή της ψηφιακής ηχητικής ταινίας – DIGITAL AUDIO TAPE: DAT - αργότερα με την ψηφιακή συμπαγή κασέτα –DIGITAL COMPACT CASSETE: DCC - και ξανά με το minidisc της Sony.

Σε αντιπαράθεση με μια έντρομη βιομηχανία εγγραφής από τη πειρατεία της μουσικής, αυτές οι μορφές απέτυχαν (εκτός από το minidisc) να απευθυνθούν στους καταναλωτές.
Μέχρι το τέλος της δεκαετίας του '90, φαινόταν ότι το επόμενο μέσο βασικής καταγραφής θα ήταν αναμφισβήτητα μια εγγράψιμη μορφή του CD. Χρειάστηκαν πολλά έτη για να παρουσιαστεί, και πολλά περισσότερα έτη για να πέσει η τιμή του. Μόνο στα πρώτα έτη του 21ου αιώνα έκανε την τιμή του CD-recorder και των κενών δίσκων CD να ανταγωνίζονται με το σύστημα κασετόφωνου-κασέτας.

Το cd εφευρέθηκε το 1979 από την Ολλανδική Philips και την Ιαπωνική Sony. Η εταιρεία Phillips, που είχε εισαγάγει νωρίτερα την κασέτα, είχε αναπτύξει έναν δίσκο λέιζερ για την τηλεοπτική καταγραφή προς το τέλος της δεκαετίας του '70. Η εταιρεία Sony είχε αναπτύξει μια ψηφιακή συσκευή εγγραφής ταινίας για την παραγωγή των master ηχογραφήσεων, σχεδόν ταυτόχρονα και συνεργάστηκε με τη Phillips.
Οι νέοι δίσκοι δημιουργήθηκαν από την επανακαταγραφή συνηθισμένων ταινιών στούντιο επάνω στην ψηφιακή ταινία, κατόπιν χρησιμοποιώντας την ψηφιακή ταινία για να κάψουν τους δίσκους λέιζερ. Ένα αντίγραφο του κύριου δίσκου λέιζερ –μήτρα- χρησιμοποιήθηκε έπειτα για να πατήσει τα πλαστικά αντίγραφα, τα οποία επενδύθηκαν με αργίλιο, περιβλήθηκαν με προστατευτικά στρώματα, και συσκευάστηκαν για την πώληση. Αντίθετα από το LP ή τους τηλεοπτικούς δίσκους λέιζερ Phillips, που ήταν αρκετά μεγάλοι, οι δίσκοι λέιζερ–μόνο ήχου ήταν "συμπαγείς", και ως εκ τούτου το όνομα συμπαγής δίσκος - CD.

Το CD κέρδισε τελικά τις καρδιές των περισσότερων καταναλωτών. Η Sony έγινε επίσης εταιρεία δίσκων στη δεκαετία του '80 μέσω της αγοράς των δίσκων της CBS (στο παρελθόν COLUMBIA). Η Sony συνέχισε το 1989 με την αγορά της COLUMBIA PICTURES ENTERTAINMENT.

Το CD player εισήχθη στο κοινό το 1982. Εν μέρει λόγω του υψηλού αρχικού κόστους (μια συσκευή κόστιζε $2000, και οι δίσκοι κόστιζαν $12-16), οι πωλήσεις ήταν περιορισμένες. Μέχρι περίπου το 1985 ήταν πιθανό να αγοραστεί μια συσκευή για $350 ή λιγότερο και οι τιμές ήταν γύρω στα $150, μερικά χρόνια αργότερα. Πολλοί καταναλωτές πιέστηκαν να εγκαταλείψουν τις συλλογές των δίσκων LP, που είχαν συσσωρεύσει κατά τη διάρκεια των ετών.

Το LP ζει, ως μέσο για τους disc jockeys, και μερικές ομάδες rock που επέμειναν να εκδίδουν τη μουσική τους σε δίσκους LP στη δεκαετία του '90. Αλλά και το LP και η κασέτα παραμερίστηκαν από το συμπαγή δίσκο (CD).
Στο συμπαγή ψηφιακό δίσκο (compact disk, CD), η αναπαραγωγή του ήχου γίνεται σε υψηλότερη πιστότητα απ’ αυτή που μπορεί να διακρίνει το ανθρώπινο αυτί. Η μονάδα CD χρησιμοποιεί τεχνολογία οπτικής εγγραφής και ανάγνωσης. Η ανάγνωση γίνεται με τη βοήθεια μιας ακτίνας laser, η οποία πέφτει στην επιφάνεια του δίσκου και ανακλάται. Ένα φωτοκύτταρο ανιχνεύει την ανακλώμενη ακτίνα. Η κωδικοποίηση-μετάφραση των δεδομένων σε δυαδικά ψηφία βασίζεται στη διαφορά της έντασης της ανακλώμενης ακτίνας απ΄ την αρχική.

Κατά την εγγραφή ακολουθείται ακριβώς η αντίθετη διαδικασία δηλ. η ακτίνα laser διαμορφώνει κατάλληλα (καίει) την επιφάνεια του δίσκου, μεταβάλλοντας έτσι την ικανότητά της να ανακλά δέσμη laser. Τα CD έχουν αρκετά μεγάλη ταχύτητα προσπέλασης – μικρότερη όμως του σκληρού δίσκου, μεγάλη χωρητικότητα (650 - 800 Mb) και χαμηλό κόστος. Στα cd-rom δεν υπάρχει δυνατότητα εγγραφής , είναι μόνο ανάγνωσης.

Στα cd-r (Recordable – εγγράψιμα CD) μπορούμε να εγγράψουμε με CD-Recorder, όμως τα περιεχόμενα παραμένουν μόνιμα, χωρίς δυνατότητα μεταβολής. Ωστόσο και αυτός ο περιορισμός ξεπεράστηκε πρόσφατα και σήμερα κυκλοφορούν στην αγορά τα cd-rw (επανεγγράψιμα CD). Η επιφάνεια εγγραφής των δίσκων αυτών αποτελείται από κρυσταλλικό στρώμα το οποίο έχει μεγάλη ανακλαστικότητα, που όταν δεχθεί συγκεκριμένη δέσμη φωτός μετατρέπεται σε άμορφη κατάσταση με χαμηλή ανακλαστικότητα. Επειδή οι αλλαγές κατάστασης μπορούν να πραγματοποιηθούν μέχρι και 1000 φορές, έχουμε τη δυνατότητα να επανεγγράψουμε το δίσκο κατ' επανάληψη.

Μια πιο εξελιγμένη μορφή του CD-ROM είναι το dvd-rom (Digital Versatile Disk) με χωρητικότητα 4,7-17GB. Τελευταία κυκλοφορεί στην Ιαπωνία από τη SONY η πρώτη συσκευή εγγραφής σε DVD υψηλής πυκνότητας με μπλε δέσμη. Το Blu-ray είναι ισοδύναμο με 23GB σε δίσκο DVD (μιας πλευράς και μιας στρώσης).

Ο σκληρός δίσκος (hard disk) είναι μαγνητικό περιφερειακό μέσο αποθήκευσης ενός Η/Υ που επιτρέπει την τυχαία προσπέλαση των δεδομένων του. Η χωρητικότητα του σήμερα είναι της τάξεως των 60-120 Gb. Νέα υλικά και τεχνικές εγγραφής ξεπερνούν συνεχώς τα όρια.

Οι αυξημένες ανάγκες των ψηφιοποιημένων ήχων σε αποθηκευτικό χώρο και σε ταχύτητα μετάδοσης, επέβαλαν την ανεύρεση τεχνικών συμπίεσής του. Το πρότυπο MPEG1 Layer III είναι ένα πρότυπο κωδικοποίησης για συμπίεση αρχείων ήχου, το οποίο είναι γνωστό και ως MP3. Το πρότυπο MPEG1 Layer III συμπιέζει δεδομένα ήχου με λόγο συμπίεσης έως 12:1, διατηρώντας σε αρκετά καλό επίπεδο την ποιότητα του αρχικού ήχου.

Αν εφαρμόσουμε κοινές τεχνικές, ένα τραγούδι που δειγματοληπτήθηκε στα 44,1 KHz δίνει αρχείο περίπου 50 Mb. Εφαρμόζοντας όμως συμπίεση MPEG1 Layer III το αρχείο μειώνεται στα 4 με 5 Mb. Τα mp3 αρχεία προορίζονται για μεταφορά μέσω διαδικτύου, καθώς και για αναπαραγωγή ή για ανάκληση από ένα σκληρό δίσκο και αναπαραγωγή.
Οι κωδικοποιητές MP3 αναλαμβάνουν τη βέλτιστη επιλογή και απόρριψη από ένα ψηφιακό μουσικό αρχείο όποιας ηχητικής πληροφορίας δεν μπορεί να γίνει αντιληπτή από την ανθρώπινη ακοή.