Il compact disc: Che cos’è e come funziona?

SIN dalla sua introduzione sul mercato nei primi anni ’80, il compact disc (o CD) digitale a lettura laser è stato acclamato come la più grande innovazione nel campo della registrazione del suono da quando Edison inventò il fonografo, nel 1877, o da quando fu introdotta la stereofonia, nei primi anni ’60.

Un articolo apparso sul periodico commerciale Billboard indica che nel 1992, negli Stati Uniti, le case produttrici hanno sfornato più di 414 milioni di compact disc, contro soli 22 milioni di dischi di vinile. La sproporzione nelle vendite è tale che alcune case discografiche non producono più dischi di vinile. Eppure il lucente dischetto rimane misterioso per molti. Che cos’è il suono digitale? La sua qualità è davvero buona come si dice? Come funziona il CD? E la relativa tecnologia si potrebbe impiegare per immagazzinare e consultare vaste raccolte di informazioni, ad esempio il contenuto della Torre di Guardia e di Svegliatevi!?

Che cos’è la registrazione digitale?

Per capire la registrazione digitale dobbiamo prima avere un’idea di come funzionano i vecchi sistemi di registrazione analogica. Sul ben noto disco di vinile la musica è registrata sotto forma di un solco continuo ondulato, che è per così dire la “fotografia” (l’analogo) dell’onda sonora. Per riprodurre la musica si pone la puntina del giradischi nel solco del disco in rotazione. La puntina segue il solco, e le ondulazioni di quest’ultimo la fanno vibrare. Tali vibrazioni, a loro volta, producono un debole segnale elettrico che riproduce ciò che il microfono ha captato nello studio di registrazione. Il segnale viene poi amplificato, ed ecco la musica!

La registrazione digitale usa un metodo diverso. Un registratore digitale misura l’intensità del segnale a intervalli precisi — decine di migliaia di volte al secondo — e registra i valori misurati sotto forma di numeri (in inglese digit significa “cifra”). Questi numeri vengono registrati in forma binaria — cioè nel linguaggio dei computer — come sequenze di 0 e di 1. La sequenza di numeri viene quindi elaborata da un computer e immagazzinata, di solito su un nastro magnetico. Per la riproduzione, un computer legge i numeri e ricostruisce un segnale simile all’originale. Questo segnale viene quindi amplificato e, anche in questo caso, ecco la musica!

Questo processo, rispetto alla registrazione analogica, risente meno dei limiti delle apparecchiature impiegate per la registrazione e la produzione. Questo significa meno rumore, minore distorsione e minore incidenza di altri fattori che degradano la qualità delle registrazioni. In più, le informazioni in forma digitale si possono immagazzinare in un formato molto compatto e si possono rintracciare facilmente. Si potrebbe dire che la registrazione digitale è la naturale conseguenza dell’unione tra un computer e un registratore.

Le case discografiche usano ormai da anni la tecnologia digitale nei loro studi di registrazione, ma le loro apparecchiature per la riproduzione sono di gran lunga troppo complesse per trovare impiego negli impianti stereo domestici. Per fare un vero passo avanti nel campo della registrazione digitale, per quanto riguardava i consumatori, bisognava trovare un riproduttore che fosse economicamente e tecnicamente alla portata dell’utente domestico medio. Il risultato è il compact disc digitale (CD) e il lettore di compact disc.

Le cifre binarie, o bit, vengono codificate sotto forma di una serie di microscopiche fossette (dette pit) e aree piane sulla superficie di un disco di plastica coperto da un lucente strato di alluminio. Il disco ha un diametro di appena 12 centimetri. Lo strato di alluminio è coperto da uno strato protettivo di plastica trasparente. Per sentire la musica, il disco argenteo viene inserito in un lettore di CD. Anziché una puntina, qui c’è un raggio laser focalizzato con grande precisione che segue la traccia delle fossette. Quando il raggio colpisce le microscopiche fossette viene diffuso, mentre quando colpisce la superficie piana viene riflesso su un sensore. In questo modo la sequenza di fossette e superfici piane sulla superficie del CD viene tradotta in una serie di impulsi elettrici che i sofisticati circuiti elettronici del lettore di CD dovranno decifrare.

Quanto è buona la qualità del suono digitale?

Ma il CD è davvero migliore dei dischi di vinile? Ebbene, pensate: Visto che per riprodurre la musica contenuta in un CD si usa un raggio di luce anziché una puntina di diamante, l’operazione si può ripetere quante volte si vuole senza problemi di usura meccanica. Nemmeno eventuali piccole imperfezioni e segni sulla superficie del disco incidono sul suono, perché il raggio laser è focalizzato sulle fossette, e non sulla superficie del disco. È finita l’epoca dei fastidiosi fruscii e scoppiettii che tutti coloro che hanno ascoltato un long playing (LP) conoscono fin troppo bene. Tutto questo dà al CD una durata nel tempo che gli LP non possono uguagliare. In teoria il compact disc, se fabbricato e maneggiato correttamente, dovrebbe durare per sempre.

Altri elementi che giocano a favore del CD sono il maggiore tempo d’ascolto e le dimensioni più contenute. Si può ascoltare più di un’ora di musica senza doversi alzare per girare il disco! Il CD, essendo grande meno di un quinto di un LP, è anche più facile da maneggiare e da conservare. In più, visto che i lettori di CD operano come un computer, molti di essi si possono programmare così da riprodurre i brani di un CD in qualsiasi sequenza si voglia, oppure così da ripeterli. Alcuni lettori di CD hanno anche funzioni di ricerca che permettono di trovare rapidamente qualsiasi passaggio musicale. Molti utenti apprezzano grandemente queste pratiche caratteristiche.

Ma che dire del suono? Quasi tutti coloro che sentono un CD per la prima volta si meravigliano per la limpidezza e la fedeltà del suono. La musica emerge dal silenzio con sorprendente ricchezza di dettagli. Un motivo per cui questo avviene è che su un CD la differenza tra il volume minimo della musica registrata e quello massimo — la cosiddetta “gamma dinamica” — è molto maggiore che su un LP medio. Questo, oltre all’assenza di rumore e di distorsione, rende molto più realistica la musica riprodotta da CD.

D’altra parte, un CD può costare in media molto più di un LP. Nondimeno, bisogna dire che il CD ha portato al grande pubblico un grado di perfezione nella riproduzione musicale che in passato era prerogativa di un ristrettissimo numero di patiti dell’hi-fi.

Compact disc e computer

Di recente i CD hanno assunto un aspetto del tutto nuovo perché questa stessa tecnologia si può impiegare per immagazzinare enormi quantità di informazioni, o dati. Questi dati memorizzati su compact disc si possono consultare facilmente mediante un computer che abbia un lettore di CD installato o collegato. Proprio come con un lettore di CD musicali è possibile accedere velocemente a qualsiasi brano musicale, utilizzando un diverso tipo di lettore di CD e appropriati programmi per computer è possibile, nel giro di pochi secondi, leggere, cercare o copiare qualsiasi parte delle informazioni immagazzinate.

Il compact disc ha una capacità di immagazzinamento incredibile. In termini informatici, può contenere oltre 600 megabyte: l’equivalente di 1.000 floppy disk, ovvero di 200.000 pagine stampate. In altre parole, un solo compact disc può contenere, in forma digitale, dieci enciclopedie di 20 volumi ciascuna! Ma i vantaggi non stanno solo nella sua elevata capienza.

Verso il 1985 cominciarono a comparire sul mercato alcuni CD da usare con i computer. Furono chiamati CD-ROM, che sta per compact disc read only memory, memoria a sola lettura su compact disc. Questi contenevano soprattutto materiale di consultazione, come enciclopedie, dizionari, elenchi, cataloghi, dati bibliografici e tecnici, e archivi o raccolte di vario genere. All’inizio, a motivo del costo elevato, furono usati soprattutto da biblioteche e altri istituti universitari o governativi. Oggi un disco che qualche anno fa sarebbe costato diverse centinaia di migliaia di lire si può comprare per una cifra molto più modesta.

Non c’è voluto molto perché i CD-ROM non si limitassero più ad essere semplici supporti per l’archiviazione di testi. Negli ultimi anni sono apparsi sul mercato CD-ROM con grafica a colori ed effetti sonori. Ora è possibile non solo leggere la biografia di una persona e vederne una foto, ma anche udire un suo discorso. E, com’è ovvio, esistono videogame di ogni tipo con effetti sonori e animazioni grafiche a colori. Questi sistemi interattivi cosiddetti multimediali, che abbinano computer e ricreazione domestica, sembrano essere la promessa del futuro.

Il compact disc digitale è davvero una meraviglia della tecnologia che può essere estremamente utile sia per l’istruzione che per lo svago. Resta da vedere se il suo grande potenziale verrà sfruttato bene.

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Il microscopico mondo del CD

Il compact disc è compatto davvero. Sulla lucente superficie di questo dischetto, che sta sulla palma di una mano, vi sono da cinque a sei miliardi di minuscole fossette, o tacche, disposte lungo una traccia a spirale. Se la si distendesse, questa traccia sarebbe lunga più di 5 chilometri e mezzo. Le tracce, avvolte in 20.000 spire che vanno dal centro del disco verso l’esterno, sono talmente vicine l’una all’altra che in un solco di LP (long playing) ce ne potrebbero stare 60. Si è calcolato che se ogni fossetta avesse le dimensioni di un chicco di riso, il disco sarebbe più grande di quattro campi di calcio.

A motivo di queste dimensioni minuscole, i CD devono essere fabbricati in stanze pulite dove l’aria è filtrata con cura. Un granello di polvere di medie dimensioni, che è circa cinque volte più grande di una fossetta del CD, può cancellare una porzione di codice sufficiente a causare errori nella registrazione. “In paragone con i nostri standard di pulizia”, dice un ingegnere, “una camera operatoria è un porcile”.

Visto che il disco, in fase di riproduzione, può raggiungere i 500 giri al minuto, focalizzare il laser sulle minuscole fossette ed evitare che perda la minuscola traccia che si sviluppa a spirale è una vera impresa. Per far questo, il raggio laser è controllato da un servomeccanismo straordinariamente complesso.

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Biblioteca Watch Tower su CD-ROM

La Watch Tower Society ha sempre ritenuto opportuno usare appropriate innovazioni tecnologiche per promuovere gli interessi del Regno. In passato la Società è stata fra i primi a usare filmati a colori, reti radiofoniche e il fonografo portatile per proclamare la buona notizia. Ora la Watch Tower Society presenta, in inglese, la Biblioteca Watch Tower — Edizione 1993. Siamo certi che si dimostrerà un meraviglioso strumento per studiare la Bibbia e fare ricerche.

Questo CD-ROM è una vera e propria biblioteca. Contiene il testo, in formato elettronico, della Traduzione del Nuovo Mondo delle Sacre Scritture con riferimenti, dei volumi rilegati annuali della Torre di Guardia dal 1950 al 1993 e di Svegliatevi! dal 1980 al 1993, dell’enciclopedia biblica in due volumi Perspicacia nello studio delle Scritture e di numerosi altri libri, opuscoli e volantini pubblicati dalla Watch Tower Society dal 1970 in poi. In più, contiene un indice di tutte le pubblicazioni Watch Tower dal 1930 al 1993.

Oltre a questa vasta banca dati, questo CD-ROM contiene anche un programma di ricerca di facile utilizzo che vi permetterà di cercare una parola, una combinazione di parole o una citazione biblica in una qualsiasi delle pubblicazioni contenute nella Biblioteca Watch Tower. Si può anche aprire direttamente una pubblicazione qualsiasi in un determinato capitolo, articolo o pagina. I risultati della ricerca si possono visualizzare sullo schermo del computer oppure copiare in un programma di videoscrittura per utilizzarli in un discorso o in una lettera. Il programma permette anche di organizzarsi il materiale per lo studio personale e di inserire le proprie annotazioni.

Speriamo che grazie a questo nuovo strumento molti altri siano in grado di continuare a guardare attentamente nella “legge perfetta che appartiene alla libertà” e in questo modo siano benedetti. — Giacomo 1:25.