Цифровая компакт-кассета ( DCC ) — это формат записи звука на магнитной ленте, представленный компаниями Philips и Matsushita Electric в конце 1992 года и продаваемый как преемник стандартной аналоговой компакт-кассеты . Он также был прямым конкурентом Sony MiniDisc (MD), но ни один из форматов не вытеснил тогдашнюю вездесущую аналоговую кассету, несмотря на их техническое превосходство, и выпуск DCC был прекращен в октябре 1996 года .
Другой конкурирующий формат, Digital Audio Tape (DAT), к 1992 году также не смог продаваться потребителям в больших количествах, хотя он был популярен как профессиональный формат хранения цифрового аудио. Форм-фактор DCC аналогичен аналоговой компакт-кассете (CC), а записывающие устройства и проигрыватели DCC могут воспроизводить любой тип: аналоговый, а также DCC. Эта обратная совместимость была предназначена для того, чтобы позволить пользователям использовать цифровую запись , не делая свои существующие коллекции лент устаревшими, но поскольку записывающие устройства DCC не могли записывать (только воспроизводить) аналоговые кассеты, это фактически вынуждало потребителей либо заменять свою кассетную деку на записывающее устройство DCC. и откажитесь от аналоговой записи или сохраните существующую кассетную деку и освободите место для добавления рекордера DCC к их установке.
DCC ознаменовала расставание путей Philips и Sony , которые ранее успешно работали вместе над аудио CD , CD-ROM и CD-i . Компании также вместе работали над цифровой аудиокассетой, которая имела успех в профессиональной среде, но была воспринята потребителями как слишком дорогая и хрупкая. Кроме того, звукозаписывающая индустрия боролась против цифровой записи в суде, [1] что привело к принятию Закона о домашней аудиозаписи и SCMS .
Philips разработала компакт-кассету в 1963 году и позволила компаниям использовать этот формат без лицензионных отчислений, [2] что сделало его чрезвычайно успешным, но не приносящим значительного дохода. Компания увидела рынок для цифровой версии кассеты и ожидала, что продукт станет популярным, если его можно будет сделать совместимым с аналоговой кассетой.
Примерно в 1988 году компания Philips участвовала в проекте Eureka 147 , который в конечном итоге привел к созданию стандарта DAB . Для этого он сотрудничал с Институтом исследования восприятия Технологического университета Эйндховена для создания алгоритма сжатия PASC, основанного на психоакустике .
8 октября 1990 года Philips сделала первое официальное объявление о DCC. [3] В то же время корпорация Tandy объявила, что поможет Philips в разработке и распространении через магазины Tandy и RadioShack . В то время ожидалось, что записывающие устройства DCC появятся в продаже в начале 1992 года и будут стоить на несколько сотен долларов меньше, чем записывающие устройства DAT. Несмотря на то, что в этом первом объявлении уже использовался термин «цифровая компакт-кассета» (без заглавной буквы), в некоторых публикациях того времени она также упоминалась как S-DAT ( цифровая аудиокассета со стационарной головкой ), чтобы отличить ее от R-DAT ( поворотная лента) . -Цифровая аудиокассета с головкой ). [4]
5 июля 1991 года Philips объявила, что Matsushita объединила с ними усилия для разработки DCC. [5]
Первые рекордеры DCC были представлены на выставке CES в Чикаго в мае 1992 года [6] и на выставке бытовой электроники Firato в Амстердаме в сентябре 1992 года. В то время не только Philips и Technics (торговая марка Matsushita) анонсировали рекордеры DCC, но и другие компании. такие бренды, как Grundig и Marantz (оба в то время относились к Philips). Примерно в то же время Sony представила MiniDisc .
В последующие годы Philips и другие производители представили больше записывающих устройств и проигрывателей, включая некоторые портативные проигрыватели и записывающие устройства, а также встроенные в приборную панель комбинации DCC/радио для использования в автомобилях. [ нужна цитата ]
На компьютерной ярмарке «HCC-dagen» в Утрехте , Нидерланды, с 24 по 26 ноября 1995 года компания Philips представила портативный рекордер DCC-175, который можно подключить к IBM -совместимому ПК с помощью кабеля «PC-link». Это был единственный рекордер DCC, который можно было подключить к компьютеру и управлять им, и он когда-либо был доступен только в Нидерландах. [ нужна цитата ]
Philips продавала формат DCC в основном в Европе, США и Японии. Согласно газетной статье, в которой было объявлено о прекращении существования DCC, DCC был более популярен, чем MiniDisc в Европе (особенно в Нидерландах). [7]
Производство DCC было незаметно прекращено в октябре 1996 года [7] после того, как Philips признала, что ей не удалось добиться сколько-нибудь значительного проникновения на рынок с этим форматом, и неофициально признала победу Sony. Однако формат MiniDisc тоже не имел успеха; цена обеих систем была слишком высокой для молодого рынка, в то время как аудиофилы отвергли MD и DCC, поскольку, по их мнению, сжатие с потерями слишком сильно ухудшало качество звука. [8]
В отличие от систем спирального сканирования , таких как DAT или VHS , головка неподвижна, а лента движется в линейном направлении относительно головки. Как и аналоговые аудиокассеты, головки используют половину ширины ленты в каждом направлении. На каждой стороне по 9 дорожек: восемь дорожек для звука и одна дорожка для вспомогательной информации. Шаг дорожек составляет 195 мкм. Головка в сборе имеет то, что компания Philips назвала штифтами «фиксированной азимутальной направляющей ленты» (FATG), которые работают вместе с «системой азимутальных стопорных штифтов» (ALPS) в кассете для направления ленты. [9]
DCC использовала магниторезистивные (МР) головки шириной 70 мкм для воспроизведения и миниатюрные катушки шириной 185 мкм для записи. Головы были изготовлены с использованием фотолитографии . [ нужна цитация ] Некоторые головки DCC имели отдельные головки MR для воспроизведения аналоговых лент, другие повторно использовали две головки DCC для захвата левой и правой аналоговых аудиодорожек с ленты.
Все проигрыватели и записывающие устройства DCC оснащены автоматическим реверсом, поэтому каждый проигрыватель и записывающее устройство должны иметь возможность позиционировать головки как для стороны A, так и для стороны B ленты. В стационарных записывающих устройствах механизм переключался между сторонами путем поворота узла головки на 180 градусов (при разработке компания Philips использовала модифицированную версию аналоговой кассетной деки с автореверсом, на которой был основан этот механизм), [10] , а в портативных записывающих устройствах и проигрывателях головки в сборе имели головки для гусениц с обеих сторон, что экономило место в механизме, но усложняло узел головки:
В магниторезистивных головках не используется железо, поэтому они не создают остаточного магнетизма. Их никогда не нужно размагничивать, и если к МР-головкам приложить магнитное поле, например, от кассетного размагничивателя , оно индуцирует в головках такой большой ток, что они повреждаются или разрушаются. Кроме того, никогда не рекомендуется использовать чистящую кассету, поскольку головки DCC хрупкие, и эта операция может привести к их необратимому повреждению. [11]
Лента DCC имеет ту же ширину 0,15 дюйма (3,8 мм), что и аналоговые компакт-кассеты, и работает с той же скоростью: 1+7 ⁄ 8 дюймов (4,8 см) в секунду. Лента, которая использовалась в производстве кассет, представляла собой оксид железа, легированный диоксидом хрома или кобальта , толщиной 3–4 мкм при общей толщине ленты 12 мкм, [9] идентичной ленте, которая широко использовалась для видеокассет.
Девять головок используются для чтения/записи половины ширины ленты; другая половина ширины используется для стороны B. Восемь из этих дорожек содержат аудиоданные, девятая дорожка используется для вспомогательной информации, такой как названия песен и маркеры дорожек, а также маркеры, позволяющие переключать проигрыватель со стороны А на сторону Б (с перемоткой ленты к концу ленты или без нее). сначала) и маркеры конца ленты.
(Теоретическая) максимальная емкость ленты DCC составляет 120 минут по сравнению с 3 часами для DAT; однако 120-минутных кассет так и не было выпущено. Кроме того, из-за времени, необходимого механизму для переключения направления, всегда происходит короткое прерывание звука между двумя сторонами ленты. Рекордеры DCC могли записывать с цифровых источников, использующих стандарт S/PDIF , с частотой дискретизации 32 кГц, 44,1 кГц или 48 кГц, или они могли записывать с аналоговых источников с частотой 44,1 кГц. [ нужна цитата ]
Из-за низкой скорости ленты достижимая скорость передачи данных DCC ограничена. Чтобы компенсировать это, DCC использует Precision Adaptive Sub-band Coding (PASC) для сжатия аудиоданных . Позже PASC был интегрирован в стандарт ISO/IEC 11172-3 как MPEG-1 Audio Layer I (MP1). Хотя MP1 допускает различные скорости передачи данных, PASC фиксирован на уровне 384 килобит в секунду. Пропускная способность записи компакт-диска, составляющая примерно 1,4 мегабита в секунду, снижается до 384 килобит в секунду, степень сжатия составляет около 3,68:1. Разница в качестве между PASC и сжатием 5:1, используемым в ранних версиях ATRAC в оригинальном MiniDisc, во многом является субъективным вопросом.
После добавления системной информации (такой как настройки выделения, информация SCMS и временной код), а также добавления битов коррекции ошибок Рида-Соломона в поток данных 384 кбит/с с последующим кодированием 8b/10b , [12] результирующая скорость передачи данных на восьми дорожках основных данных скорость ленты в конечном итоге вдвое превышает скорость исходных данных PASC: 768 кбит / с, которые записываются на восемь дорожек основных данных со скоростью 96 кбит / с на дорожку в чередующемся шаблоне. [13] Согласно веб-странице Philips, [9] проигрыватель DCC может восстановить все недостающие данные с ленты, даже если одна из 8 звуковых дорожек полностью нечитаема или если все дорожки нечитабельны на расстоянии 1,45 мм ( около 0,03 секунды).
На заранее записанных лентах информация об исполнителе альбома, названии альбома, а также названиях и продолжительности треков записывается на вспомогательную девятую дорожку непрерывно на протяжении всей ленты. Это позволяет проигрывателям сразу распознавать положение ленты и способ перехода к любой другой дорожке (в том числе, на какую сторону ленты повернуть), как только лента была вставлена и началось воспроизведение, независимо от была ли перемотана лента перед вставкой или нет.
На пользовательских лентах в начале каждого трека записывался маркер трека, чтобы можно было автоматически пропускать и повторять треки. Маркеры автоматически записывались при обнаружении тишины во время аналоговой записи или при получении маркера дорожки в сигнале S/PDIF источника цифрового входного сигнала (этот маркер дорожки автоматически генерируется проигрывателями компакт-дисков). Можно было удалить эти маркеры (чтобы «объединить треки») или добавить дополнительные маркеры («разделить треки») без перезаписи звука. Кроме того, можно было впоследствии добавить маркеры, которые сигнализировали бы об окончании ленты или конце стороны ленты, чтобы во время воспроизведения проигрыватель останавливал механизм, перематывался вперед до конца стороны A или немедленно переключитесь со стороны A на сторону B. [ нужна цитата ]
В записывающих устройствах более поздних поколений можно было вводить информацию о названии для каждой дорожки, которая записывалась на вспомогательную дорожку после маркера начала дорожки. Поскольку информация о заголовке хранилась только в одном месте (в отличие от предварительно записанных лент, где пользователи могли видеть названия всех дорожек на ленте), было невозможно увидеть названия любой другой дорожки, кроме той, которая воспроизводится в данный момент. [ нужна цитата ]
Есть некоторые незначительные проблемы совместимости с названиями, записанными пользователем; например:
В некоторой документации Philips проводится различие между «пользовательскими лентами» и «суперпользовательскими лентами». Ленты суперпользователя — это ленты, на которых непрерывно записывается поток звука с непрерывными кодами абсолютного времени относительно начала ленты и дорожками с непрерывной нумерацией. Напротив, ленты, не относящиеся к суперпользователям, могут иметь один или несколько разделов, не имеющих абсолютного временного кода, и ненумерованные дорожки. Кнопка «Перенумеровать», которая позволяет диктофону найти все маркеры дорожек на ленте и убедиться, что все номера дорожек смежны (чего может не произойти, если пользователь разделяет или объединяет дорожки), работает только на лентах с правами суперпользователя.
За исключением кодов абсолютного времени и номеров дорожек, которые могут стать прерывистыми или недоступными на ленте, не являющейся суперпользователем, невозможно отличить ленты пользователя от ленты суперпользователя.
Чтобы гарантировать, что коды абсолютного времени остаются непрерывными (и лента остается лентой суперпользователя), пользователь должен начинать каждую запись с того момента, когда доступны коды абсолютного времени. Некоторые диктофоны имеют кнопку ДОБАВИТЬ, позволяющую автоматически найти конец последней записи и подготовить диктофон к следующей записи. Когда включен режим записи (с функцией APPEND или без нее), электроника фактически считывает ленту в течение доли секунды, чтобы синхронизировать внутренний счетчик абсолютного времени со временем, записанным на ленте, а затем начинает фактическую запись с начала. кадра ленты так, чтобы результирующий поток данных имел непрерывный код абсолютного времени.
Все записывающие устройства DCC использовали систему защиты от копирования SCMS , которая использует два бита в цифровом аудиопотоке S/PDIF и на ленте, чтобы различать защищенный и незащищенный звук, а также между оригиналом и копией:
Аналоговая запись не ограничивалась: ленты, записанные с аналогового источника, имели пометку «незащищенные». Единственное ограничение аналоговой записи на DCC по сравнению с записью на записывающих устройствах DAT заключается в том, что аналого -цифровой преобразователь был зафиксирован на частоте дискретизации 44,1 кГц. На портативном рекордере DCC-175 можно было обойти защиту SCMS, скопировав звук на жесткий диск, а затем обратно на другую ленту, с помощью программы DCC Studio.
Кассета DCC и футляр, которые использовала Philips (но не некоторые другие производители кассет), были разработаны Питером Дудсоном, который также разработал футляр для компакт-дисков . [14] [15]
DCC похожи на аналоговые компакт-кассеты, за исключением того, что в местах расположения отверстий для доступа к ленте нет «выпуклостей». Кассеты DCC плоские, и на верхней стороне нет отверстий для доступа к втулкам (они не требуются, поскольку автореверс является стандартной функцией всех дек DCC), поэтому эту сторону можно использовать для этикетки большего размера, чем можно использовать. на аналоговой компакт-кассете. Подпружиненная металлическая заслонка, аналогичная шторкам на 3,5-дюймовых дискетах и мини-дисках, закрывает отверстия для доступа к ленте и блокирует втулки, пока кассета не используется. Кассеты имеют несколько дополнительных отверстий и углублений, чтобы записывающие устройства DCC могли отличить DCC от аналоговой компакт-кассеты, а также определить длину ленты DCC. Кроме того, на DCC имеется выдвижная вкладка защиты от записи, позволяющая включать и отключать запись. В отличие от отрывных насечек на аналоговых компакт-кассетах и кассетах VHS, этот выступ облегчает повторную запись на ленту, и, в отличие от аналоговых компакт-кассет, маркер защищает всю ленту, а не только одну сторону.
Чехлы DCC, как правило, не имели характерного механизма складывания, используемого для аналоговых компакт-кассет. Вместо этого корпуса DCC, как правило, представляли собой простые пластиковые коробки, открытые с одной из коротких сторон. На лицевой стороне имелось прямоугольное отверстие, открывавшее почти всю кассету, так что любая этикетка на кассете была видна, даже когда кассета находилась в футляре. Это позволило пользователю вставлять и извлекать кассету из футляра одной рукой (что рассматривалось как главное преимущество мобильного использования [14] ) и снижало производственные затраты, особенно для предварительно записанных кассет, поскольку футляр не нуждался в футляре. отдельная этикетка. Однако партнер по формату Matsushita (теперь Panasonic) и другие производили пустые кассеты (под своим брендом Panasonic) в корпусе в виде раскладушки. Поскольку у DCC нет «выпуклостей» возле отверстий доступа к ленте, в футляре позади кассеты остается больше места для вставки, например, буклета для предварительно записанной ленты или сложенной карточки, на которой пользователи могут записать содержимое кассеты. лента. Несмотря на различия, внешние размеры стандартных корпусов DCC были точно идентичны корпусам аналоговых компакт-кассет, поэтому их можно было использовать в существующих системах хранения. Корпус-раскладушка, разработанный Matsushita, был немного тоньше аналогового компактного кассетного футляра.
Существует только один рекордер DCC, который можно подключать к компьютеру и управлять им: DCC-175. Это портативный рекордер, разработанный компанией Marantz в Японии (в отличие от большинства других рекордеров Philips, разработанных в Нидерландах и Бельгии), и внешне он очень похож на другие портативные устройства, доступные в то время от Philips и Marantz: DCC- 134 и DCC-170. DCC-175 продавался только в Нидерландах и был доступен отдельно или в комплекте с кабелем передачи данных «PC-link», который можно использовать для подключения рекордера к параллельному порту IBM -совместимого ПК . Было произведено лишь небольшое количество записывающих устройств и кабеля, поэтому на момент упадка DCC многие люди искали один или оба.
В сервисном руководстве DCC-175 [16] показано, что в рекордере кабель подключен к шине I²S , по которой передается битовый поток PASC, а также к выделенному последовательному порту микроконтроллера, позволяющему ПК управлять механизм, а также для чтения и записи вспомогательной информации, такой как маркеры дорожек и названия дорожек. Разъем параллельного порта кабеля содержит специальный чип, созданный специально для этой цели компанией Philips Key Modules, а также стандартный чип RAM . Philips не предоставила общественности подробную техническую информацию о специальном чипе, и поэтому люди, у которых есть DCC-175, но нет кабеля для подключения к ПК, не могут создать свою собственную версию кабеля для подключения к ПК.
В комплект кабеля PC-link входит программное обеспечение, состоящее из:
Philips также предоставила приложение для резервного копирования DOS через свою BBS , а позже они предоставили обновление программного обеспечения DCC Studio, чтобы исправить некоторые ошибки и обеспечить лучшую совместимость с Windows 95 , которая вышла незадолго до выпуска DCC-175. Программное обеспечение также работает с Windows 98, Windows 98SE и Windows ME, но не работает с более поздними версиями Windows.
Программы резервного копирования для DOS, а также для Windows не поддерживают длинные имена файлов, которые были представлены в Windows 95 всего за несколько месяцев до ее выпуска. Кроме того, поскольку лента работает с обычной скоростью и скоростью передачи данных, для записи примерно 250 мегабайт несжатых данных требуется 90 минут. Другие носители резервного копирования, распространенные в те времена, были быстрее, имели большую емкость и поддерживали длинные имена файлов, поэтому программы резервного копирования DCC были относительно бесполезны для пользователей.
Однако приложение DCC Studio было полезным приложением, которое позволяло копировать аудио с ленты на жесткий диск и наоборот, независимо от статуса ленты SCMS. Это позволило обойти SCMS с помощью DCC Studio. Программа также позволяла пользователям различными способами манипулировать аудиофайлами PASC, записанными на жесткий диск: они могли изменять настройки эквалайзера, вырезать/копировать и вставлять фрагменты треков, а также размещать и перемещать аудиомаркеры и называть эти аудиомаркеры с клавиатуры ПК. . Можно было записать микс-кассету, выбрав нужные треки из списка и перемещая треки в списке воспроизведения. Затем пользователь мог нажать кнопку записи, чтобы скопировать весь список воспроизведения обратно на ленту DCC, одновременно записывая маркеры (например, обратный ход и конец ленты) и названия дорожек. Не было необходимости записывать названия дорожек и маркеры ленты отдельно (как это делалось бы на стационарном диктофоне), а благодаря использованию клавиатуры ПК можно было использовать в названиях песен символы, недоступные при использовании пульт дистанционного управления стационарной машиной.
Программа DCC Studio использовала диктофон в качестве устройства воспроизведения и записи, избегая необходимости в отдельной звуковой карте , необычном аксессуаре в то время. Работа с данными PASC напрямую без необходимости сжатия и распаковки также экономила много места на жестком диске, и большинству компьютеров в то время в любом случае было бы трудно сжимать и распаковывать данные PASC в реальном времени. Однако многие пользователи жаловались, что им хотелось бы иметь возможность использовать несжатые аудиофайлы WAV с программой DCC Studio, и компания Philips в ответ отправила зарегистрированным пользователям по почте дискету , содержащую программы для преобразования файлов WAV в PASC и наоборот. . К сожалению, это программное обеспечение работало очень медленно (требуется несколько часов, чтобы сжать несколько минут музыки PCM из WAV-файла в PASC), но вскоре было обнаружено, что файлы PASC представляют собой просто файлы MPEG-1 Audio Layer I, в которых используется недостаточно документированный формат. Функция заполнения стандарта MPEG, позволяющая сделать все кадры одинаковой длины, поэтому стало легко использовать другое программное обеспечение для декодирования MPEG для преобразования PASC в PCM и наоборот.
Технология использования стационарных МР-головок была позже развита компанией OnStream для использования в качестве носителя данных для компьютеров. Головки MR теперь также широко используются в жестких дисках , хотя в жестких дисках теперь используется вариант гигантского магнитосопротивления , тогда как в DCC использовался более ранний вариант анизотропного магнитосопротивления . [17]
Производная технология, первоначально разработанная для DCC, теперь используется для фильтрации пива. Силиконовые пластины с отверстиями микронного размера идеально подходят для отделения частиц дрожжей от пива, поскольку пиво проходит через кремниевую пластину, оставляя частицы дрожжей позади. Это желательно, если готовое пиво должно быть максимально прозрачным. Процесс производства фильтров изначально был разработан для головок чтения/записи дек DCC. [18]
