شريط صوتي رقمي

مقارنة بين DAT والكاسيت المضغوط

The basic tape mechanism of DAT is closely based on video recorders, using a rotating head and helical scan to record data. This prevents DATs from being physically edited in the cut-and-splice manner of analog tapes, or open-reel digital tapes like ProDigi or DASH. In 1983, a DAT meeting was established to unify the standards for recording digital audio on magnetic tape developed by each company and in 1985, two standards were created: R-DAT (Rotating Digital Audio Tape) using a rotary head and S-DAT (Stationary Digital Audio Tape) using a fixed head. The S-DAT format had a simple mechanism similar to the Compact Cassette format, but it was difficult to develop a fixed recording head for high-density recording, while the rotating head of the R-DAT had a proven track record in VCR formats like VHS & Betamax. As the S-DAT version was never released, R-DAT had been renamed as simply DAT by the time of its launch. However, Philips and Matsushita (Panasonic) would later release their own stationary head digital format in the form of the Digital Compact Cassette. Sony would later introduce another rotating head format in the form of NT, which was intended to replace the Microcassette and Mini-Cassette.

The DAT standard allows for four sampling modes: 32 kHz at 12 bits, and 32 kHz, 44.1 kHz or 48 kHz at 16 bits. Certain recorders operate outside the specification, allowing recording at 96 kHz and 24 bits (HHS). Some early machines aimed at the consumer market did not operate at 44.1 kHz when recording so they could not be used to 'clone' a compact disc. Since each recording standard uses the same tape, the quality of the sampling has a direct relation to the duration of the recording – 32 kHz at 12 bits will allow six hours of recording onto a three-hour tape while HHS will only give 90 minutes from the same tape. Included in the signal data are subcodes to indicate the start and end of tracks or to skip a section entirely; this allows for indexing and fast seeking. Two-channel stereo recording is supported under all sampling rates and bit depths, but the R-DAT standard does support 4-channel recording at 32 kHz.^[2]

تتراوح أطوال أشرطة DAT بين 15 و180 دقيقة، ويبلغ طول الشريط الذي تبلغ مدته 120 دقيقة 60 مترًا. وتُعدّ أشرطة DAT التي يزيد طولها عن 60 مترًا مشكلةً في مسجلات DAT نظرًا لرقّة الشريط. تنقل أجهزة DAT التي تعمل بمعدلات أخذ عينات 48  كيلوهرتز و44.1  كيلوهرتز الشريط بسرعة 8.15 ملم/ثانية . أما أجهزة DAT التي تعمل  بمعدل أخذ عينات 32 كيلوهرتز، فتنقل الشريط بسرعة 4.075 ملم/ثانية .

لم يكن شريط DAT أول شريط صوتي رقمي؛ فقد استخدمت شركة دينون في اليابان تقنية تعديل الشفرة النبضية (PCM) عام 1972 لإنتاج وتسجيل أسطوانات الفونوغراف التناظرية ، مستخدمةً مسجل فيديو رباعي القنوات بحجم بوصتين لنقلها ، إلا أن هذا المنتج لم يُطرح في الأسواق . يعود تاريخ تطوير دينون لهذه التقنية إلى تعاونها مع هيئة الإذاعة والتلفزيون اليابانية NHK، التي طورت أول مسجل صوتي عالي الدقة بتقنية PCM في أواخر الستينيات. واصلت دينون تطوير مسجلات PCM الخاصة بها التي استخدمت أجهزة الفيديو الاحترافية كوسيط تخزين، لتُنتج في نهاية المطاف وحدات ثمانية مسارات استُخدمت، من بين أعمال أخرى، في سلسلة من تسجيلات موسيقى الجاز التي أُنتجت في نيويورك في أواخر السبعينيات.

في عام ١٩٧٦، طورت شركة ساوندستريم صيغةً جديدةً لأشرطة الصوت الرقمية ، باستخدام شريط بكرة بعرض بوصة واحدة (٢٥.٤ ملم) مُحمّل على مسجل آلات موسيقية من إنتاج هانيويل ، والذي كان بمثابة ناقل، وكان بدوره متصلاً بأجهزة خارجية لتشفير وفك تشفير الصوت الرقمي من تصميم ساوندستريم نفسها. تم تحسين صيغة ساوندستريم من خلال عدة نماذج أولية، وعندما تم تطويرها بمعدل أخذ عينات ٥٠ كيلوهرتز و١٦ بت، اعتبرها أول عميل للشركة، شركة تيلارك ريكوردز من كليفلاند، أوهايو، مناسبةً للتسجيلات الكلاسيكية الاحترافية. كان تسجيل تيلارك في أبريل ١٩٧٨ لمقطوعتي غوستاف هولست رقم ١ و٢ للفرقة العسكرية، بقيادة فريدريك فينيل وفرقة كليفلاند للآلات النفخية، إصدارًا تاريخيًا، ومهّد الطريق للتسجيل الرقمي لشركات إنتاج الموسيقى الكلاسيكية الأمريكية. كما استخدمت شركة آر سي إيه نظام ساوندستريم .  

بدأت شركة 3M في عام 1978 بتقديم خط إنتاجها الخاص من مسجلات الصوت الرقمية المصممة للاستخدام في استوديوهات التسجيل . وتم تركيب أحد النماذج الأولية لنظام 3M في استوديوهات ساوند 80 في مينيابوليس، مينيسوتا . استُخدم هذا النظام في يونيو 1978 لتسجيل مقطوعة "ربيع الأبلاش" لآرون كوبلاند ، من أداء أوركسترا سانت بول تشامبر بقيادة دينيس راسل ديفيز. وكان هذا التسجيل أول تسجيل رقمي يفوز بجائزة غرامي. وفي عام 1979، استُخدمت النسخة الإنتاجية من نظام 3M للإتقان الرقمي لتسجيل أول ألبوم روك رقمي بالكامل، وهو ألبوم " بوب تيل يو دروب" لراي كودر ، الذي تم إنتاجه في استوديوهات وارنر براذرز في كاليفورنيا.

استخدم أول تنسيق PCM موجه للمستهلكين تنسيقات أشرطة الفيديو الاستهلاكية (بيتا وVHS) كوسيط تخزين. اعتمدت هذه الأنظمة على تنسيق EIAJ الرقمي، الذي كان يُسجل بمعدل 44.056  كيلوهرتز و14 بت. ظهر نظام سوني PCM-F1 لأول مرة عام 1981، وقدمت سوني منذ البداية خيار طول الكلمة 16 بت. سوّقت شركات أخرى، مثل أكاي وجيه في سي وناكاميتشي، أنظمة أخرى. باعت باناسونيك، عبر قسم تكنكس التابع لها، لفترة وجيزة مسجلاً رقمياً يجمع بين محول EIAJ الرقمي وناقل فيديو VHS، وهو SV-P100. سوّقت شركات الإلكترونيات الاستهلاكية هذه الأجهزة للمستهلكين، لكنها كانت باهظة الثمن مقارنةً بأشرطة الكاسيت أو حتى أجهزة التسجيل ذات البكرات في ذلك الوقت. مع ذلك، لاقت هذه الأجهزة رواجاً بين مسجلي الصوت المحترفين ذوي الميزانية المحدودة، وسُجلت بعض الإصدارات الاحترافية لشركات الإنتاج الصغيرة باستخدامها. ^{[ 3 ]}

ابتداءً من أوائل ثمانينيات القرن العشرين، شاع استخدام أنظمة احترافية تعتمد على محول PCM كصيغة رئيسية للمعالجة الصوتية. تقوم هذه الأنظمة بتحويل إشارة الصوت التناظرية إلى إشارة رقمية، ثم تشفر الناتج الرقمي إلى إشارة فيديو تناظرية، بحيث يمكن استخدام جهاز تسجيل الفيديو التقليدي كوسيط تخزين.

يُعد نظام سوني PCM-1600 لمعالجة الصوت الرقمي، الذي طُرح عام 1978، أحد أبرز الأمثلة على الأنظمة القائمة على محول PCM. استخدم نظام PCM-1600 جهاز فيديو بتنسيق U-Matic لنقل التسجيلات، موصولًا بأجهزة معالجة صوتية رقمية خارجية . وقد استُخدم هذا النظام (وإصداراته اللاحقة مثل PCM-1610 و1630) على نطاق واسع في إنتاج ومعالجة بعض أوائل أقراص الصوت الرقمية المدمجة (CD) في أوائل ثمانينيات القرن العشرين. وبمجرد طرح الأقراص المدمجة تجاريًا عام 1982، كانت الأشرطة المسجلة على نظام PCM-1600 تُرسل إلى مصانع إنتاج الأقراص المدمجة لتصنيع القرص الزجاجي الرئيسي اللازم لنسخ الأقراص المدمجة.

وتشمل الأمثلة الأخرى نظام dbx, Inc. موديل 700 ، والذي، على غرار أقراص Super Audio CD اللاحقة ، استخدم تعديل دلتا سيجما عالي معدل العينة بدلاً من PCM؛ ونظام PCM الخاص بشركة Decca في السبعينيات، ^{[ 4 ]} والذي استخدم مسجل فيديو من إنتاج IVC للنقل؛ ومسجل Mitsubishi X-80 الرقمي، وهو تنسيق تسجيل رقمي مفتوح البكرة  6.4 مم ( 1/4 بوصة  ) استخدم معدل أخذ عينات غير عادي للغاية يبلغ 50.4 كيلو هرتز. 

في مجال التسجيلات الاستوديوية عالية الجودة، أصبحت جميع هذه الصيغ قديمة الطراز في أوائل ثمانينيات القرن الماضي، وذلك بفضل صيغتين منافستين للتسجيل على بكرات ذات رؤوس ثابتة: صيغة DASH من سوني ، وصيغة ProDigi التي طورتها ميتسوبيشي ، وهي نسخة مطورة من مسجل X-80 . (في الواقع، كان أحد أوائل مسجلات ProDigi، وهو ميتسوبيشي X-86C، متوافقًا مع تشغيل الأشرطة المسجلة على X-80). وظلت هاتان الصيغتان شائعتين كبديل تناظري حتى أوائل تسعينيات القرن الماضي، عندما جعلتهما مسجلات الأقراص الصلبة قديمتين.

أصدرت سوني آخر منتجاتها من أشرطة DAT مع جهاز DAT Walkman TCD-D100 عام 1995، واستمرت في إنتاجه حتى نوفمبر 2005، حين أعلنت سوني عن إيقاف إنتاج باقي طرازات أجهزة DAT في الشهر التالي. ^{[ 5 ]} باعت سوني حوالي 660,000 منتج من أشرطة DAT منذ طرحها عام 1987. واستمرت سوني في إنتاج أشرطة DAT الفارغة حتى عام 2015، حين أعلنت عن توقف إنتاجها بنهاية العام. ورغم أن أشرطة DAT قد حلت محلها أجهزة التسجيل الحديثة على الأقراص الصلبة أو بطاقات الذاكرة ، التي توفر مرونة وسعة تخزين أكبر بكثير، إلا أن أشرطة التخزين الرقمي للبيانات ، المشابهة لأشرطة DAT إلى حد كبير، باستثناء طول الشريط وسماكته في بعض الأنواع، والتي لا تزال تُصنع حتى اليوم على عكس أشرطة DAT، تُستخدم غالبًا كبديل في كثير من الحالات.

كانت آلية مسجل DAT أكثر تعقيدًا وتكلفةً بكثير من آلية مسجل الكاسيت التناظري نظرًا لرأس المسح الحلزوني الدوار، ولذلك طورت شركتا فيليبس وباناسونيك نظامًا منافسًا لتسجيل الأشرطة الرقمية برأس ثابت، يعتمد على الكاسيت التناظري المضغوط المعروف باسم S-DAT. كان الكاسيت الرقمي المضغوط (DCC) أرخص وأبسط ميكانيكيًا من DAT، ولكنه لم يُنتج نسخًا رقمية مثالية لأنه استخدم تقنية ضغط مع فقدان للبيانات تُسمى PASC . (كان الضغط مع فقدان البيانات ضروريًا لتقليل معدل نقل البيانات إلى مستوى يسمح لرأس DCC بالتسجيل بنجاح بسرعة الشريط الخطية البالغة 4.75 سم/ثانية التي يستخدمها نظام الكاسيت المضغوط). لم يُنافس DCC نظام DAT في استوديوهات التسجيل لأن DAT كان مُعتمدًا بالفعل، ولأن الاستوديوهات تُفضل التنسيقات غير المضغوطة. ولأن DCC أُطلق في نفس وقت إطلاق تنسيق Minidisc من سوني (الذي يتميز بإمكانية الوصول العشوائي وميزات التحرير)، لم يُحقق نجاحًا لدى المستهلكين أيضًا. ومع ذلك، أثبتت تقنية DCC أنه يمكن تحقيق تسجيل رقمي عالي الجودة باستخدام آلية بسيطة ورخيصة تعتمد على رؤوس ثابتة.

استُخدمت تقنية DAT بشكل احترافي في التسعينيات من القرن الماضي في صناعة تسجيل الصوت كجزء من سلسلة إنتاج رقمية بالكامل ناشئة، شملت أيضًا مسجلات رقمية متعددة المسارات ووحدات مزج رقمية ، والتي استُخدمت لإنشاء تسجيل رقمي بالكامل. في هذا التكوين، من الممكن أن يظل الصوت رقميًا من أول محول تناظري رقمي بعد مضخم الميكروفون وحتى وصوله إلى مشغل الأقراص المدمجة .

في ديسمبر 1987، أصبح ألبوم "The Guitar and Other Machines" لفرقة ما بعد البانك البريطانية "The Durutti Column " أول إصدار تجاري على شريط DAT. وفي مايو 1988، أصدرت فرقة "Wire" ألبومها "The Ideal Copy" على نفس الشريط. ^{[ 11 ]} كما صدرت عدة ألبومات أخرى من شركات تسجيل مختلفة على أشرطة DAT مسجلة مسبقًا في السنوات الأولى من ظهور هذا الشريط، ولكن بكميات محدودة. أصدرت شركة "Factory Records" عددًا قليلًا من الألبومات على هذا الشريط، بما في ذلك ألبوم "Substance 1987" لفرقة "New Order " الذي حقق أعلى المبيعات ، ولكن تم إلغاء العديد من الإصدارات المخطط لها. ^{[ 12 ]}

تصوّر مؤيدو تقنية DAT أنها ستكون خليفة أشرطة الكاسيت الصوتية التناظرية، كما كان القرص المضغوط خليفةً للتسجيلات القائمة على الفينيل. حققت مبيعات جيدة في اليابان، حيث استمرت متاجر الصوتيات الراقية في بيع مسجلات وأشرطة DAT حتى العقد الثاني من الألفية، واستمرت متاجر السلع المستعملة عمومًا في عرض تشكيلة واسعة من الأجهزة بحالة ممتازة. مع ذلك، لم تحظَ هذه التقنية، هناك وفي دول أخرى، بشعبية تجارية مماثلة لشعبية الأقراص المدمجة أو أشرطة الكاسيت. فقد كانت مسجلات DAT باهظة الثمن نسبيًا، ولم تكن التسجيلات التجارية المتوفرة كثيرة. عالميًا، حافظت تقنية DAT على شعبيتها لفترة من الزمن في تسجيل وتبادل تسجيلات الموسيقى الحية (انظر التسجيلات غير الرسمية )، نظرًا لأن مسجلات DAT المتوفرة كانت أقدم من مسجلات الأقراص المدمجة ذات الأسعار المعقولة. في التسعينيات، قام عشاق فرق موسيقى الجاز ، مثل غريتفول ديد وفيش ، بتسجيل وتخزين تسجيلات عالية الجودة من حفلاتهم الحية على هذه التقنية. ^{[ 13 ]}

صُمم هذا التنسيق في الأصل للاستخدام الصوتي، ولكن من خلال معيار ISO لتخزين البيانات الرقمية، تم اعتماده لتخزين البيانات العامة، حيث تتراوح سعته بين 1.3 و80  جيجابايت على شريط يتراوح طوله بين 60 و180 مترًا، وذلك حسب المعيار ونسبة الضغط. وهو وسيط تخزين ذو وصول تسلسلي، وكان شائع الاستخدام في النسخ الاحتياطية . ونظرًا لمتطلبات السعة العالية وسلامة البيانات في النسخ الاحتياطية، تم طرح شريط DAT مخصص لأجهزة الكمبيوتر، يُسمى DDS (تخزين البيانات الرقمية). وعلى الرغم من تشابهه الوظيفي مع أشرطة DAT الصوتية، إلا أن عددًا قليلًا فقط من محركات أقراص DDS وDAT (وخاصةً تلك التي تُصنّعها شركة Archive لمحطات عمل SGI ) ^{[ 14 ]} قادر على قراءة البيانات الصوتية من شريط DAT. لم تعد محركات أقراص SGI DDS4 تدعم الصوت؛ حيث أزالت SGI هذه الميزة بسبب "قلة الطلب". ^{[ 15 ]}