Compact Disc

Compact Disc, abgekürzt CD, englisch, Datenträger, der unter anderem für die Speicherung von Musik genutzt werden kann; die Compact Disc wurde von der japanischen Unternehmen Sony und der niederländischen Firma Philips 1981 vorgestellt.

Philips hatte 1969 begonnen, an der Entwicklung optischer Aufzeichnungstechnik zu arbeiten. Ermöglicht werden sollte die Aufzeichnung von Daten, insbesondere Audio- und Videodaten auf einem mit optischen Hilfsmitteln auslesbaren Träger. Diese Arbeiten führten zunächst zur Entwicklung einer mit Hilfe eines Laserstrahls auslesbaren Audio-Platte, dann unter Mitarbeit des zu Philips gehörenden Schallplatten-Unternehmens Polygram zu einer Video-Platte, die 1978 unter dem Namen »Laservision« der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Parallel zu dieser Analog-Bildplatte widmete sich Philips auch der Entwicklung einer Technik, die es ermöglichen sollte, beliebige Daten in digitaler Form auf einem nicht löschbaren Träger zu speichern.

Etwa zur selben Zeit arbeitete auch Sony an der Aufzeichnung und Wiedergabe von in digitaler Form vorliegender Daten. Zu diesem Zweck hatte die Firma einen Videorecorder mit einem A/D-D-A-Wandler versehen und damit eine digitale Aufnahme- und Wiedergabetechnik als möglich Alternative zur Analogtechnik ins Spiel gebracht. Die Bildplatte von Philips konnte bei einem Durchmesser von 30 Zentimetern zwar nur eine halbe Stunde Film fassen, unter Einsatz von digitaler Technik aber ebenso auch mehr als 13 Stunden Musik speichern. Da weder Format noch Kapazität der Bildplatte als marktgerecht für einen Tonträger angesehen wurden, entschlossen sich Sony und Philips, aufbauend auf ihren bisherigen Entwicklungen gemeinsam einen scheibenförmigen Tonträger zu entwickeln, der als digitaler Tonträger die LP ablösen sollte. Die Kapazität des neuen, Compact Disc genannten Tonträgers sollte maximal 74 Minuten betragen, angeblich die Länge der seinerzeit längste verfügbare Aufnahme der Symphonie Nr. 9 von Ludwig van Beethoven. Auch für die digitale Aufnahme- und Wiedergabetechnik wurde die Norm festgelegt: Bei einer Datentiefe von 16 Bit beträgt die Samplerate 44,1 kHz je Sekunde; bei dieser Rate wird der Frequenzbereich bis 20 000 Hz erfasst, mithin also der gesamte Hörbereich des Menschen. Die Digitaltechnik sorgt auch für einen Geräuschspannungsabstand von mehr als 90 dB; demgegenüber hatte die Vinyl-LP nur einen Geräuschspannungsabstand von etwa 60 dB.

Sony und Philips legten für den geplanten Tonträger den so genannten Red-Book-Standard fest, der sämtliche Spezifika des neuen Tonträgers enthielt; so wurde angeblich der Durchmesser des im Zentrum der Scheibe angeordneten Lochs von 15 Millimeter mittels einer niederländischen Münze festgelegt. Der Außendurchmesser der CD sollte 12 Zentimeter betragen, damit sie mitsamt Verpackung leicht in jeder Anzugtasche Platz finden könnte.

Ein CD besteht aus mehreren Schichten: Eine Scheibe aus glasklarem Makrolon – ein Kunststoff, der zu den Polycarbonat-Kunststoffen gehört – enthält die eigentliche Information. Auf dieser wird eine dünne Schicht aus Aluminium aufgebracht, die den auftreffenden Laserstrahl reflektiert. Auf diese Metallschicht wiederum wird ein Schutzlack aufgetragen wird, der bedruckt werden kann. Die CD wird in einem mehrstufigen Produktionsprozess hergestellt, in dessen Zentrum ein Spritzgussverfahren steht; die Scheibe wird also nicht wie ein LP oder Single aus Vinyl gepresst. Gleichwohl wird der gesamte Vorgang umgangssprachlich wie zu Zeiten der LP als »Pressen« bezeichnet.

Die eigentliche Information besteht aus einer auf dem Makrolonträger eingebrachten Spirale, die aus einer Kette von so genannten »Pits« besteht. Dies sind die durch das Herstellungsverfahren in den Träger gedrückte Vertiefungen. Die Pits entsprechen den Bits der digitalen Daten; auf einer CD haben etwa 15 Milliarden Bits Platz. Dementsprechend klein sind die einzelnen Pits: die Spur selbst ist nur 0,6 μm breit, der seitliche Abstand beträgt 1 μm. Zum Lesen der Daten ist es notwendig, pro Sekunde vier Millionen Bits zu lesen. Der lesende Laserstrahl beginnt beim Abspielen einer CD stets im Zentrum der CD und wird sukzessive nach außen geführt. So dreht sich die CD im Player mit etwa 500 Umdrehungen je Minute, außen noch mit 200 Umdrehungen; die Datenmenge bleibt also während des gesamten Lesevorgangs bei jeder Umdrehung konstant. Die durch die Pits wechselnde Reflexion – Laser-Strahl wird reflektiert, Laser-Strahl wird nicht reflektiert – durchläuft im Player ein aufwändiges Korrekturverfahren und wird von einem D/A-Wandler in eine analoge Tonspannung umgesetzt. Es gibt CDs, die beim Mastern eine Filterschaltung zur Anhebung der Höhen durchlaufen haben; diese absichtliche Verzerrung muss durch ein entsprechendes Filter im Player rückgängig gemacht werden; Ziel dieses Vorgangs ist es, das Rauschen im Höhenbereich zu vermindern. CDs, die unter dieser Prämisse produziert wurden, sind leiser als die, die ohne diese Höhenanhebung hergestellt wurden.

Neben der den Nutzer interessierenden Information auf der CD – also etwa Musik – enthält die CD auf jeden Fall Informationen für das Lesegerät, also den CD-Player. Diese dienen zur Steuerung des Lasers, der praktisch durch die CD selbst geführt wird.

Die Compact Disc wurde 1982 auf der Funkausstellung in Berlin erstmals einem größeren Publikum vorgestellt. Zeitzeugen, die mit dem neuen Medium konfrontiert wurden, waren erstaunt über das völlige Fehlen von Nebengeräuschen – die Musik entstand quasi aus dem »Nichts«. Jedem Schallplattensammler war sofort klar, dass die CD der Tonträger der Zukunft wein würde. Die Industrie dagegen war sich darin offenbar nicht so sicher. Bei einem anvisierten Preis von 35 DM bis 45 DM schien die CD auch noch zu teuer für den Massenmarkt.

Zudem gab es auch noch keine Abspielgeräte, so genannte CD-Player. Die waren zwar bald verfügbar – bei den meisten der zwischen 600 und 1500 DM kostenden Playern musste die CD ähnlich wie eine Compact Cassette senkrecht in das Lesegeräte gesteckt werden –, doch fehlte es auch an den CDs selbst. Zwar waren bald etwa 700 Titel verfügbar, aber jeweils in geringen Stückzahlen. Schon Mitte der 1980er-Jahre allerdings hatte die Industrie die Möglichkeiten des neuen Marktes erkannt. Die Konsumenten kauften den neuen Tonträger, viele ersetzten sukzessive ihre LP-Sammlung durch die entsprechenden CD-Titel, Aufnahmen, die schon seit Jahren nicht mehr in den Katalogen zu finden gewesen waren, waren plötzlich in verbesserter Tonqualität verfügbar – später konnten die Konsumenten dieselben Titel in »remasterten« Versionen noch einmal kaufen, so dass die Schallplattenindustrie, die seit etwa 1980 einen kleinen Niedergang erfahren musste, mit dem neuen Tonträger goldenen Zeiten entgegen zu gehen schien.

Zudem entwickelte sich die CD zum Datenträger erster Wahl. Der Musik-CD folgten schnell andere Typen, Video-CD, Text-CD, Hybrid-Formate und schließlich die beschreibbare CD, die jeder Besitzer eines mit einem »CD-Brenner« ausgerüsteten Computers mit Daten seiner Wahl beschreiben konnte. Oder eben auch zur verlustfreien Kopie von vorhanden CDs. Und dem stand die Industrie verständlicherweise ablehnend gegenüber. Die Preise für so genannte »Rohlinge« sanken schnell, da die CD-R zum Massengut wurde. Die Folge war, dass der Umsatz des Musikmarkts seit den 1990er-Jahren rückläufig ist, eine Tendenz, die durch illegale Tauschbörsen noch beschleunigt wurde. Die CD ist ein Beispiel dafür, wie technische Entwicklungen zu neuen Produkten führen, deren Wirkung auf den Markt einerseits, auf die Gesellschaft andererseits aber nicht vorsehbar ist. Seit Einführung der CD-R stehen etwa das Urheber- und das Nutzungsrecht im Vordergrund des juristischen Interesses.

Erstaunlicherweise konnte und kann sich die CD als Medium trotz immenser Konkurrenz halten. Die verschiedenen Formen digitaler Audio-Kassetten, -Tapes und Scheiben hatten auf dem Markt trotz größter Anstrengungen seitens der Elektronik-Industrie, diese Medien zu popularisieren, keine Chance und verschwanden vom Markt; wie auch die Compact Cassette, die mittlerweile von tragbaren CD-Playern, besonders aber vom MP3-Player abgelöst wurde. Auf der Strecke blieb aber auch eine Mini-CD, die die alte Single ersetzen sollte. Andererseits konnten Neuentwicklungen wie die der CD ähnliche DVD, aber auch die Blue Ray Disc der Compact Disc zumindest auf dem Tonträgermarkt ihren Platz nicht streitig machen, trotz größerer Kapazität. Gegen Ende des ersten Jahrzehnts des neuen Jahrtausends scheint sich hier aber eine Entwicklung anzubahnen, die eines Tages die DVD als Tonträger auf dem Massenmarkt etablieren könnte: Eine Reihe von jüngeren Musik-Produktionen gibt es auch in 5.1-Fassungen, die die Kapazität einer DVD benötigen und über die Heimkino-Anlagen abgespielt werden können. Möglicherweise vereinigt diese Technik frühere Neuerungen wie die Einführung der Stereofonie und die Einführung der CD.

Literatur

Winkler, Gernot: Tonaufzeichnung digital; Aachen 1990