Рождение цифрового магнитооптического диска MD стало возможным благодаря использованию эффективного алгоритма ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding), позволяющего за счет использования математической модели слухового восприятия человеком в несколько раз сократить объем записываемых на диск цифровых данных.
Премьера мини-диска состоялась в Японии осенью 1992г. Новый MD-формат радикально отличается от привычных систем магнитозаписи. Во-первых, для записи используется диск, а не магнитная лента, как ранее.Во-вторых, сам диск имеет очень малый размер (диаметр 6,5мм) и помещается в прочный пластиковый футляр, надежно защищающий его от внешних воздействий. Доступ к диску открывается только во время записи или воспроизведения после того, как специальная защелка автоматически отодвигается при загрузке диска в MD-аппарат. В-третьих, MD-диск обеспечивает невиданный ранее уровень сервиса и комфорта, включая возможность одновременной записи не только собственно самой музыки, но и названий песен, имен авторов и исполнителей и другой не менее полезной информации. Функция "Smart Space" оптимизирует размер паузы, которая составляет 3сек, независимо от паузы на источнике программы. Буферная память в несколько секунд. Возможность мгновенного выбора любого из записанных произведений, при этом название бегущей строгой высвечивается на дисплее деки, комбинирование нескольких фрагментов записи в один или разделение одного фрагмента на части, перемещение фрагментов по диску и т.д. Более того, формат MD позволяет осуществлять произвольный монтаж записанного материала, выстраивая музыкальные фрагменты в нужной последовательности без физической перезаписи данных на диске. По мере совершенствования качества звучания и уменьшения цен на MD-аппаратуру и сами мини-диски наблюдается рост числа продаж этого вида аппаратуры. Сегодня темпы роста объемов продаж MD-аппаратуры более чем в 10 раз превышают темпы роста рынка аппаратуры CD.
Принцип записи информации на MD заключается в формировании на поверхности диска областей с различной намагниченностью при помощи магнитной записывающей головки. Причем изменение намагниченности материала диска под воздействием записывающей головки происходит только в той точке, на которую воздействует сканирующий по поверхности MD-диска луч лазера. Для считывания информации с диска используется магнитоопрический эффект Кера, заключающийся в изменении плоскости поляризации считывающего лазерного луча участками диска с различной намагниченностью.
Длительность звучания мини-диска составляет 74мин, в последнее время появились диски 80мин. Одно из достоинств магнитооптической технологии это возможность неограниченное количесвто раз перезаписывать диск без какой-либо потери качества звучания. Особое внимание в мини-дисковых деках уделено высококачественному одноразрядному АЦП с разрешением до 24бит (квантованием уровня сигнала), поэтому запись с аналоговых источников сигнала не является проблемой при записи на мини-диск. Специально разработанный фирмой Sony аналогово-цифровой преобразователь управляется высококачественным предусилителем, в этом случае при обработке малоуровневых сигналов (запись которых является одной из наиболее сложных проблем в цифровой звукотехнике), поступающих на АЦП, обеспечивается минимальный шум и отличный динамический диапазон, обуславливающий заметно лучшее качество звука.
Одной из проблем, cтоявших перед разработчиками мини-дисковых дек, было сжатие данных, т.к. разместить запись длительностью 74мин на диске диаметром 64мм и емкостью 140Мб можно только путем 5-кратного уплотнения данных в процессе записи по сравнению с обычными компакт-дисками. Для этого используется усовершенствованная интеллектуальная технология адаптивного трансформирующего акустического кодирования ATRAC, специально разработанная для мини-дисков фирмой Sony. Суть процесса кодирования заключается в применении набора фильтров (реализованного на одной микросхеме), убирающих из цифрового представления звукового сигнала те составляющие, которые не воспринимаются человеческим ухом. Данная процедура сжимает цифровые данные до 20% от первоначального объема, при этом, согласно утверждениям авторитетных экспертов и субъективным оценкам слушателей, потеря качества звучания практически неощутима.
Для обработки слабых сигналов применяется технология так называемых "плавающих блоков", в результате чего слабые сигналы обрабатываются с более высокой степенью разрешения. Суть этой технологии заключается в том, что слабоуровненые музыкальные фрагменты усиливаются и преобразование в цифру происходит более точно, а при воспроизведении искусственно "приподнятые" звуковые сигналы пересчитываются к исходному уровню. Описанный процесс тождественен преобразованию аналогового сигнала в системе шумоподавления Dolby. Указанное преобразование существенно уменьшает искажения и почти на 20дб расширяет динамический диапазон.
У первых версий MD использовалось 12-битовое нелинейное квантование с частотой дискретизации 32кГц, следовательно ни о каком Hi-Fi качестве речи быть не могло. И только появление системы адаптивного кодирования ATRAC , использующего психоакустические алгоритмы компрессии , позволило вывести MD на уровень, не уступающий CD, а в чем-то даже превосходящий его. Последняя версия системы ATRAC именуется ATRAC-R (материализована в MD-рекордере Sony MDS-J555ES), кстати, Sony не дает лицензию на применение этой версии другим фирмат. Последние, в свою очередь используют ранее разработанные версии ATRAC 4.0 и ATRAC 4.5.
Недостатком системы можно назвать то, что она является закрытой, т.е. подробные спецификации алгоритмов не опубликованы, защищены патентным законодательством, а стало быть, не доступны, по крайней мере легальным образом, для использования сторонними разработчиками в своих продуктах.
