Введение
Формат цифровой аудиокассеты, разработанный Sony. Digital Audio Tape (DAT или R DAT) — это носитель для записи и воспроизведения сигнала, разработанный компанией Sony и представленный в 1987 году. По внешнему виду он похож на компакт-кассету, использующий магнитную ленту шириной 3,81 мм / 0,15" (обычно называемую 4 мм), заключенную в защитный корпус, но примерно вдвое меньше по размеру – 73 мм × 54 мм × 10,5 мм. Запись производится в цифровом, а не в аналоговом формате. DAT может записывать с частотой дискретизации, равной, большей или меньшей, чем у CD (44,1, 48 или 32 кГц соответственно) при 16-битной квантизации. Если цифровой источник копируется без преобразования в аналоговый сигнал, DAT создаст точную копию, в отличие от других цифровых носителей, таких как Digital Compact Cassette или MiniDisc (не Hi MD), которые используют систему с потерями данных. Как и большинство форматов видеокассет, кассета DAT может записываться и воспроизводиться только в одном направлении, в отличие от аналоговой компакт-кассеты, хотя многие DAT-регистраторы имели возможность записывать номера треков и идентификаторы, позволяющие выбирать отдельные композиции, как на CD-плеере. Несмотря на то, что формат предназначался для замены аналоговых компакт-кассет, он не получил широкого распространения среди потребителей из-за высокой стоимости и опасений музыкальной индустрии по поводу несанкционированного копирования звукозаписей высокого качества. Формат добился умеренного успеха на профессиональном рынке и в качестве носителя для хранения компьютерных данных, что привело к разработке формата Digital Data Storage. Поскольку Sony прекратила производство новых магнитофонов, воспроизведение архивных записей в этом формате станет более сложным, если они не будут скопированы на другие носители или жесткие диски. Кроме того, некоторые инженеры, занимающиеся ремастерингом архивных записей на DAT, отмечают проблему "липкого синдрома", который представляет собой дополнительную угрозу для аудиоматериалов, хранящихся исключительно на этом носителе.
Digital Audio Tape (DAT or R DAT) is a signal recording and playback medium developed by Sony and introduced in 1987. In appearance it is similar to a Compact Cassette, using 3.81 mm / 0.15" (commonly referred to as 4 mm) magnetic tape enclosed in a protective shell, but is roughly half the size at 73 mm × 54 mm × 10.5 mm. The recording is digital rather than analog. DAT can record at sampling rates equal to, as well as higher and lower than a CD (44.1, 48, or 32 kHz sampling rate respectively) at 16 bits quantization. If a comparable digital source is copied without returning to the analogue domain, then the DAT will produce an exact clone, unlike other digital media such as Digital Compact Cassette or non Hi MD MiniDisc, both of which use a lossy data reduction system. Like most formats of videocassette, a DAT cassette may only be recorded and played in one direction, unlike an analog compact audio cassette, although many DAT recorders had the capability to record program numbers and IDs, which can be used to select an individual track like on a CD player. Although intended as a replacement for analog audio compact cassettes, the format was never widely adopted by consumers because of its expense, as well as concerns from the music industry about unauthorized high quality copies. The format saw moderate success in professional markets and as a computer storage medium, which was developed into the Digital Data Storage format. As Sony has ceased production of new recorders, it will become more difficult to play archived recordings in this format unless they are copied to other formats or hard drives. Meanwhile, the phenomenon of sticky shed syndrome has been noted by some engineers involved in re mastering archival recordings on DAT, which presents a further threat to audio held exclusively in this medium.
Разработка
Технология DAT тесно основана на видеомагнитофонах, использующих вращающуюся головку и спиральное сканирование для записи данных. Это не позволяет физически редактировать DAT путем склейки и монтажа, как это делается с аналоговыми лентами или цифровыми лентами открытого типа, такими как ProDigi или DASH. В 1983 году была проведена встреча по стандартизации DAT с целью унификации стандартов записи цифрового аудио на магнитной ленте, разрабатываемых разными компаниями, и в 1985 году были созданы два стандарта: R DAT (Rotating Digital Audio Tape) с вращающейся головкой и S DAT (Stationary Digital Audio Tape) с фиксированной головкой. Формат S DAT имел простую конструкцию, аналогичную формату компакт-кассеты, но было сложно разработать фиксированную головку записи для высокоплотной записи, в то время как вращающаяся головка R DAT уже успешно использовалась в видеомагнитофонах, таких как VHS и Betamax. Хотя R DAT позже стал известен просто как "DAT", формат S DAT был выпущен позднее в виде Digital Compact Cassette. Позже Sony представила еще один формат R DAT под названием NT, который должен был заменить Microcassette и Mini Cassette. Стандарт DAT предусматривает четыре режима дискретизации: 32 кГц при 12 битах, а также 32 кГц, 44,1 кГц или 48 кГц при 16 битах. Некоторые магнитофоны работают за пределами спецификации, позволяя записывать с частотой 96 кГц и глубиной 24 бита (HHS). Некоторые ранние модели, ориентированные на потребительский рынок, не работали с частотой 44,1 кГц при записи, поэтому их нельзя было использовать для "клонирования" компакт-дисков. Поскольку все стандарты записи используют одну и ту же ленту, качество дискретизации напрямую влияет на продолжительность записи: 32 кГц при 12 битах позволяют записать шесть часов на трехчасовую ленту, в то время как HHS обеспечит только 90 минут записи на той же ленте. В данные сигнала включены подкоды для обозначения начала и конца треков или полного пропуска участка, что обеспечивает индексацию и быстрый поиск. Двухканальная стереозапись поддерживается при всех частотах дискретизации и глубине, но стандарт R DAT поддерживает 4-канальную запись при 32 кГц. Длина DAT варьируется от 15 до 180 минут, а длина 120-минутной ленты составляет 60 метров. Ленты DAT длиной более 60 метров часто вызывают проблемы в DAT-магнитофонах из-за более тонкого носителя. DAT-магнитофоны, работающие с частотой дискретизации 48 кГц и 44,1 кГц, перемещают ленту со скоростью 8,15 мм/с. DAT-магнитофоны, работающие с частотой дискретизации 32 кГц, перемещают ленту со скоростью 4,075 мм/с.
Форматы-предшественники
DAT не была первой цифровой аудиолентой; импульсно-кодовая модуляция (PCM) использовалась в Японии компанией Denon в 1972 году для мастеринга и производства аналоговых грампластинок, используя 2-дюймовый видеомагнитофон формата Quadruplex в качестве транспорта, но эта разработка не была доведена до потребительского продукта. Разработка Denon восходит к ее работе с японской вещательной компанией NHK; NHK разработала первый высококачественный PCM-аудиорегистратор в конце 1960-х годов. Denon продолжила разработку своих PCM-регистраторов, использующих профессиональные видеомашины в качестве носителя, в конечном итоге создав 8-трековые устройства, которые использовались, в частности, для серии джазовых записей, сделанных в Нью-Йорке в конце 1970-х годов. В 1976 году компания Soundstream разработала другой формат цифровой аудиоленты, используя широкую катушку с лентой, загружаемую в измерительный магнитофон производства Honeywell, который служил транспортом и был подключен к внешнему оборудованию для цифрового кодирования и декодирования аудио, разработанному самой Soundstream. Формат Soundstream был улучшен посредством нескольких прототипов, и когда он достиг частоты дискретизации 50 кГц при 16 битах, компания Telarc Records из Кливленда, штат Огайо, сочла его достаточно хорошим для профессиональной записи классической музыки. Апрельская запись 1978 года Теларком сюит для духового оркестра Холста в исполнении Фредерика Феннелла и Кливлендского духового ансамбля стала знаковым релизом и открыла эпоху цифровой записи для классических музыкальных лейблов Америки. Система Soundstream также использовалась RCA. Начиная с 1978 года, компания 3M представила собственную линейку и формат цифровых аудиомагнитофонов для использования в студиях звукозаписи. Один из первых прототипов системы 3M был установлен в студии Sound 80 в Миннеаполисе, штат Миннесота. Эта система была использована в июне 1978 года для записи "Аппалачской весны" Аарона Копланда камерным оркестром Сент-Пола под управлением Денниса Рассела Дэвиса. Эта запись стала первой цифровой записью, удостоенной премии "Грэмми". Производственная версия 3M Digital Mastering System была использована в 1979 году для записи первого полностью цифрового рок-альбома Ry Cooder "Bop Till You Drop", записанного в студии Warner Brothers в Калифорнии. Первый ориентированный на потребителя формат PCM использовал потребительские видеоформаты (Beta и VHS) в качестве носителя. Эти системы использовали цифровой формат EIAJ, с частотой дискретизации 44,056 кГц при 14 битах. Система Sony PCM F1 дебютировала в 1981 году, и Sony с самого начала предлагала опцию 16-битной разрядности. Другие системы продавались компаниями Akai, JVC, Nakamichi и другими. Panasonic, через свое подразделение Technics, ненадолго продавала цифровой магнитофон, сочетавший в себе цифровой адаптер EIAJ и видеотранспорт VHS, модель SV P100. Эти устройства продавались компаниями-производителями бытовой электроники потребителям, но они были очень дорогими по сравнению с кассетными или даже ленточными магнитофонами того времени. Они нашли отклик у более экономных профессиональных звукорежиссеров, и некоторые профессиональные релизы от небольших лейблов были записаны с использованием этих машин. Начиная с начала 1980-х годов, профессиональные системы с использованием PCM-адаптера также широко использовались в качестве форматов мастеринга. Эти системы оцифровывали аналоговый аудиосигнал, а затем кодировали полученный цифровой поток в аналоговый видеосигнал, чтобы обычный видеомагнитофон можно было использовать в качестве носителя. Одним из наиболее значимых примеров системы на основе PCM-адаптера была система цифрового аудиомастеринга Sony PCM 1600, представленная в 1978 году. PCM 1600 использовал видеомагнитофон формата U Matic в качестве транспорта, подключенный к внешнему оборудованию для цифровой обработки аудио. Она (и ее более поздние версии, такие как PCM 1610 и 1630) широко использовалась для производства и мастеринга одних из первых цифровых аудио-CD в начале 1980-х годов. После коммерческого запуска CD в 1982 году ленты, записанные на PCM 1600, отправлялись на заводы по производству CD для изготовления стеклянного мастер-диска для тиражирования CD. Другие примеры включают в себя систему dbx, Inc. Model 700, которая, как и более поздние Super Audio CD, использовала высокую частоту дискретизации дельта-сигма модуляции, а не PCM; систему PCM компании Decca 1970-х годов, которая использовала видеомагнитофон производства IVC в качестве транспорта; и цифровой магнитофон Mitsubishi X 80, 6,4 мм (1/4 дюйма) открытый цифровой формат мастеринга, который использовал необычную частоту дискретизации 50,4 кГц. Для высококачественной студийной записи все эти форматы были фактически устаревшими в начале 1980-х годов двумя конкурирующими ленточными форматами со стационарными головками: форматом DASH от Sony и продолжением Mitsubishi магнитофона X 80, который был улучшен и стал форматом ProDigi. (Фактически, один из первых магнитофонов формата ProDigi, Mitsubishi X 86C, был совместим с лентами, записанными на X 80.) Оба этих формата оставались популярными в качестве аналоговой альтернативы до начала 1990-х годов, когда магнитофоны на жестких дисках сделали их устаревшими.
Кончина
Sony выпустила свой последний продукт DAT – DAT Walkman TCD D100 – в 1995 году и продолжала его производство до ноября 2005 года, когда Sony объявила о прекращении выпуска остальных моделей DAT в следующем месяце. С момента появления в 1987 году Sony продала около 660 000 продуктов DAT. Производство пустых лент DAT продолжалось до 2015 года, когда было объявлено о его завершении к концу года. Несмотря на это, формат DAT до сих пор регулярно используется в кино- и телезаписи, главным образом благодаря поддержке синхронизации временного кода SMPTE в некоторых устройствах, а также аудиофилами для создания цифровых резервных копий виниловых пластинок, компакт-кассет и CD-коллекций с последующим переносом на ПК. Хотя его заменили современные устройства для записи на жесткие диски или карты памяти, предлагающие гораздо большую гибкость и объем хранения, ленты цифрового хранения данных, которые в целом аналогичны DAT, за исключением длины и толщины ленты в некоторых вариантах, и в отличие от кассет DAT, до сих пор производятся и часто используются в качестве замены во многих ситуациях.
Цифровая компактная кассета
Механизм цифрового магнитофона DAT был значительно сложнее и дороже, чем механизм аналогового кассетного магнитофона из-за использования ротационной спиральной сканирующей головки, поэтому компании Philips и Panasonic Corporation разработали конкурирующую систему цифровой записи на основе аналоговой компакт-кассеты с неподвижной головкой, известную как S-DAT. Цифровая компакт-кассета (DCC) была дешевле и механически проще, чем DAT, но не позволяла создавать идеальные цифровые копии, поскольку использовала метод сжатия с потерями, называемый PASC. (Сжатие с потерями было необходимо для снижения скорости передачи данных до уровня, при котором головка DCC могла успешно записывать информацию на линейной скорости ленты 4,75 см/с, используемой в системе компакт-кассет.) DCC никогда не рассматривался как конкурент DAT в звукозаписывающих студиях, поскольку DAT уже был широко распространен, а студии предпочитают форматы без потерь. Поскольку DCC был представлен одновременно с форматом Minidisc от Sony (который обеспечивал произвольный доступ и функции редактирования), он также не завоевал популярность у потребителей. Тем не менее, DCC доказал, что высококачественная цифровая запись может быть достигнута с помощью недорогого и простого механизма, использующего неподвижные головки.
Лоббирование против DAT
В конце 1980-х годов Ассоциация звукозаписывающей промышленности Америки (RIAA) безуспешно лоббировала против внедрения устройств DAT в США. Первоначально организация угрожала судебными исками любому производителю, пытающемуся продавать DAT-машины в стране. Позже она попыталась ввести ограничения на DAT-рекордеры, чтобы предотвратить их использование для копирования LP, CD и предварительно записанных кассет. Одной из таких попыток стал Закон о копировании цифровых аудиозаписей 1987 года (представленный сенатором Элом Гором и конгрессменом Уаксманом), инициированный президентом CBS Records Уолтером Йетникоффом. Закон предусматривал использование технологии CopyCode и требовал, чтобы DAT-машины оснащались чипом для обнаружения попыток копирования материала, записанного с использованием фильтра с вырезом. Это означало, что защищенная авторским правом предварительно записанная музыка, будь то аналоговая или цифровая, на LP, кассете или DAT, имела бы искаженный звук из-за фильтра с вырезом, примененного издателем во время мастеринга для массового тиражирования. Исследование Национального бюро стандартов показало, что эффект был не только отчетливо слышен, но и неэффективен для предотвращения копирования. Противодействие CBS ослабло после того, как Sony, производитель DAT, приобрела CBS Records в январе 1988 года. К июню 1989 года было достигнуто соглашение, и единственной уступкой для RIAA стала более практичная рекомендация производителей Конгрессу о принятии закона, требующего оснащения рекордеров системой управления серийным копированием (Serial Copy Management System) для предотвращения цифрового копирования более одного поколения. Это требование было закреплено в Законе о домашней аудиозаписи 1992 года, который также ввел налоги на DAT-рекордеры и пустые носители. Однако компьютерной индустрии удалось добиться исключения персональных компьютеров из действия этого закона, что создало условия для массового несанкционированного копирования защищенного авторским правом контента на записываемые CD и, как следствие, для появления файлообменных сетей, таких как Napster.
Профессиональная звукозаписывающая индустрия
DAT широко использовался профессионалами в индустрии звукозаписи в 1990-х годах как часть формирующейся полностью цифровой производственной цепочки, включавшей цифровые многодорожечные магнитофоны и цифровые микшерные пульты, для создания полностью цифровой записи. В такой конфигурации звук мог оставаться в цифровом формате от первого АЦП после микрофонного предусилителя и до момента воспроизведения на CD-плеере.
Заранее записанные альбомы
В декабре 1987 года альбом The Guitar And Other Machines британской пост-панк группы The Durutti Column стал первым коммерческим релизом на DAT. Позже, в мае 1988 года, Wire выпустили свой альбом The Ideal Copy на этом носителе. В первые несколько лет существования формата также в небольших количествах было выпущено несколько других альбомов от различных лейблов в виде предварительно записанных DAT. Factory Records выпустила небольшое количество альбомов на DAT, включая самый продаваемый сборник New Order – Substance 1987, но многие запланированные релизы были отменены.
Любительское и домашнее использование
DAT задумывался сторонниками как формат, пришедший на смену аналоговым аудиокассетам, подобно тому, как компакт-диск сменил виниловые пластинки. Он пользовался хорошим спросом в Японии, где магазины высококлассной аудиотехники предлагали DAT-рекордеры и кассеты вплоть до 2010-х годов, а магазины подержанных товаров в целом продолжали предлагать широкий выбор аппаратов в отличном состоянии. Однако там и в других странах эта технология так и не стала столь же коммерчески успешной, как CD или кассеты. DAT-рекордеры оказались относительно дорогими, а коммерческих записей было выпущено немного. Во всем мире DAT некоторое время оставался популярным для записи и обмена записями живой музыки (см. бутлеги), поскольку доступные DAT-рекордеры появились раньше доступных CD-рекордеров. В 1990-х годах поклонники джем-групп, таких как Grateful Dead и Phish, записывали и хранили на этом формате высококачественные записи живых концертов, сделанные из зала.
Средство хранения компьютерных данных
Формат был разработан для аудиоприменений, но благодаря стандарту ISO Digital Data Storage был адаптирован для общего хранения данных, позволяя хранить от 1,3 до 80 ГБ на ленте длиной от 60 до 180 метров, в зависимости от стандарта и используемого сжатия. Это устройство последовательного доступа, которое обычно используется для создания резервных копий. В связи с повышенными требованиями к емкости и целостности при резервном копировании данных, была разработана компьютерная версия DAT, известная как DDS (Digital Data Storage). Хотя по функциональности она схожа с аудио-DAT, лишь немногие накопители DDS и DAT (в частности, производимые компанией Archive для рабочих станций SGI) способны читать аудиоданные с кассет DAT. Накопители SGI DDS4 больше не поддерживают аудио; компания SGI отказалась от этой функции из-за "недостаточного спроса".