记录与计算机存储相关的过往(连载十七):磁带的辉煌

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上世纪80年代,日本异军突起,占领了音视频领域的大部分市场。但是,把音频和视频数字化的技术,并不是日本首先发明的。辉煌一时的DAT(数字音频磁带)曾一度是世界上使用最广泛的备份设备,而如今它作为音频存储装置的用途,只在少数发烧友那里才会得到体现了。

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数字音频的前世今生

早在1937年,英国工程师亚力克·里维斯就提出了把音频视频数字化的技术。这种方法叫做“脉冲编码调制”,简称PCM。它的思路是以模拟信号为基础,每隔固定时间就对模拟信号取样一次。把这些时刻的数值记录下来,就产生离散的一串数字。在现代计算机发展起来之后,这些离散的数据一般会转为二进制数字保存并用于编辑,而在电子计算机还没有被发明的年代,它更多的是为了提升电话和电报系统的通信质量。

二战期间,数字化的音频通讯被用于传输高音质的讯息,但是民用领域的研究从60年代才开始。显然,当电子消费品市场开始由无至有到慢慢壮大之后,PCM技术被用于其他音频视频存储设备,也是发展的必然。日本公共媒体机构日本广播公司(NHK)和日本哥伦比亚公司在这一时期投入了将音频数字化之后用于录音和广播的研究,1967年,NHK的技术研究所公开了数字音频磁带的实验,使用的是旋转磁头——有点像磁带式录像机的读取方式。1971年,第一台用于数字录音的产品问世,由日本哥伦比亚公司推出,只用于专业领域,因此并没有产生太大的反响。

十年后,CD的推出让人们对于数字化音频的需求更加凸显出来。CD很好,但是有两个很大的问题:它只能大规模生产,不能个人制造;而且,它一旦被刻好之后,就不能被擦除。

这时候,数字音频磁带(DAT)才在广播领域中心显示出它的优越性来。1983年6月,国际DAT研讨会召开,参与这次讨论的公司多达81家,所有企业都试图制定有利于自己的新标准。这次会议断断续续开了两年多,才最终达成一致,形成了DAT的国际标准。两年之后的1987年,符合DAT标准的旋转磁头技术产品正式推出,世界听到了数字化的声音。

而推动这一切的,是一位名叫中岛平太郎的日本人。

这是新的声音

中岛平太郎1921年出生于九州,他的父母是“履物”商人,制造和出售日本特有的鞋类。他的父母希望他能够继承家族生意,但是这个小伙子还是上了大学。因为偏科严重,他没能就读东京大学这样的名校,而是进入了东京工业大学的电气工程系。

1944年,他获得了学士学位,并且开始在东京工业大学的盛田研究中心工作,同时在九州大学学习硕士课程。获得硕士学位之后,进入了日本广播公司工作,从事录音设备的研发。其间,他在1958年获得了九州大学的博士学位,并且逐渐成为研究部门的骨干力量。

1964年的东京奥运会是一次盛会。当时所有最先进的设备都投入了对这场盛会的报道,包括麦克风、扩音器,以及磁带录音机等等。奥运会结束后,NHK的工作人员陷入了一段喧哗后的彷徨之中,他们问自己,还有什么可以做?答案渐渐在中岛平太郎的脑中浮现出来,他把目标瞄上了调频广播,试图用更好的音质提供广播服务。这一设想得到了NHK高层的支持,成立了新的名为“声学研究部”的研究部门,由中岛平太郎担任主任。在他终于开发出数字录音和存储设备之后,他升任NHK两大实验室之一广播科学实验室的主任,带领团队进行基础研究。

1971年,在索尼公司的游说下,他有点不情愿地离开NHK,加入了索尼。为了显示对这位重量级人物的重视,索尼特意开设了新的研究部门,支持中岛的研究。1977年,可以投入使用的数字音频设备PCM-1开发成功,音质和CD一样,而且可以使用编辑磁带的方式编辑。当时卡拉扬来日本,打算去索尼社长盛田绍夫家里访问。盛田绍夫问,要用什么来招待这位著名的指挥家?中岛平太郎说,用PCM-1吧。

于是,他们播放了一段偷录的声音,是卡拉扬在萨尔兹堡指挥乐队进行的一次彩排。卡拉扬被这种录音设备的音质打动了。“这是新的声音。”他说。

指挥家的评价极大地提升了中岛团队的士气,但是PCM-1过高的价格让它在市场上并没有获得预想的成功。这套设备的价格高达48万日元。当时,这大约相当于1700美元。如果要让它普及,需要降低成本才行。早期DAT的方式,沿用了磁带录像机的原理和结构,甚至提供了长时间重放、慢动作、静止图像重放等功能,但是音频设备并不需要这些功能,中岛决定,针对音频重新开发数字磁带播放技术。

就是在这样的背景下,国际DAT研讨会召开。DAT热潮汹涌一时,直到可擦写CD、网络数字化音乐和MP3的纷纷涌现,才成为又一种被人们遗忘于角落的过时品。

(作者简介:猛犸,科技作者,宅属性。关注信息技术及其给生活带来的影响,为多家科技、新闻媒体撰稿)