Le Super Audio CD (SA-CD, anciennement SACD) est un support sonore numérique de type disque optique en lecture seule, faisant partie de l'audio haut de gamme et lancé en 1999. Sa résolution sonore est supérieure à celle de son prédécesseur encore commercialisé, le disque compact. Il est disponible en format stéréo et/ou multicanal (jusqu'à six canaux 5.1).
Bien que ce format reprenne la galette CD, il a une capacité de stockage égale à celle du DVD, ainsi qu'une possibilité de combiner à sa technologie haute définition celle du CD standard. Le Super Audio CD (norme DSD 64) a 64 fois plus d'informations binaires inscrites qu'un disque compact standard. Sa qualité de fabrication est supérieure comparée à un simple CD.
Histoire Le Super Audio CD est conçu par Sony Corporation en association avec Philips, de la même façon que l'est le disque compact : experts en optique, les ingénieurs de Philips conçurent le support et la diode laser nécessaire à sa lecture en reprenant le standard DVD, tandis que le codage des données ainsi que l'électronique nécessaire à leur décodage furent à la charge des ingénieurs de Sony.
Sony est choisi comme détenteur de l'ensemble de la marque, et Philips propriétaire des brevets concernant le format et la marque. Sony cessa par ailleurs d'utiliser le sigle « SACD » au profit de « SA-CD » et « Super Audio CD » pour éviter la confusion avec la Société des auteurs et compositeurs dramatiques...
Le projet voit le jour en 1994 avec pour objectif principal de surpasser le format Red Book (LPCM, , également appelé PCM, ) du disque compact en termes de définition sonore, aussi bien qu'actualiser le disque compact en termes de possibilités d'écoute (ajout de la spatialisation multicanale du son et possibilité de choisir entre celle-ci et l'écoute stéréophonique standard). Cette spatialisation multicanale était un enjeu à part entière, l'époque y étant propice comme les systèmes Hi-fi 5.1 étaient alors en plein essor commercial : le « son surround » séduisait grandement le public depuis sa généralisation dans les salles de cinéma deux ans auparavant, et devenait accessible au grand public tant financièrement que par sa disponibilité. Le son Dolby Digital, bien qu'étant un format de compression à pertes, connut un succès probant dès ses premières mises à l'essai sur les films Batman : Le Défi (été 1992) et (été-automne 1993). Le format DVD apparut en concomitance et fut un écrasant succès commercial en matière de solution sonore multicanale domestique (« le son surround chez vous » en fut un des premiers slogans). Ces innovations furent le moteur de pensée pour la création d'un équivalent musical succédant au disque compact.
Toutefois, transcender le PCM exige une numérisation repensée, et donc un nouveau code. En circonvenant de multiples étapes du traitement numérique que l'on trouvait dans les lecteurs de disque compact telles l'interpolation et la conversion D/A ou numérique/analogique, le DSD est inventé. Ce dernier consiste en un flux quantifié sur un bit unique, faisant l'objet d'un simple transit par filtre passe-bas avant modulation Sigma-Delta directe, ce qui simplifie dans son entier le processus de conversion pour une altération du signal quasiment inexistante.
Afin de faciliter l'intégration commerciale du format, il est décidé qu'en plus de cette technique, le Super Audio CD serait hybridé avec le CD en adaptant la caractéristique multicouches du DVD sous la forme de « deux formats en un » : Super Audio CD et CD sur la même galette. Ainsi, un Super Audio CD hybride est lisible à la fois dans sa qualité haute sur une platine dédiée, mais aussi en tant que disque compact standard sur n'importe quelle platine CD du marché. Ces spécifications conduisent à la création du cahier des charges Scarlet Book, ajouté à la norme des Rainbow Books.
Le , le lancement du format est annoncé à la presse.. Le premier lecteur de SA-CD commercialisé fut le Sony SCD-1 (lancé en . pour un prix unitaire de ....). C'est après les premières remasterisations que le . le Super Audio CD fut lancé à hauteur de plusieurs centaines de titres fabriqués par les deux premières usines dédiées, implantées en Autriche et au Japon. Bien qu'il fût prévu que le Super Audio CD comporterait un aspect multicanal, ses premiers disques sortis entre 1999 et fin 2000 ne furent que stéréophoniques. Le tout premier Super Audio CD à la fois hybride, comprenant un programme stéréo et multicanal, Sacred Feast, une interprétation de Gaudeamus. conduite par Paul Halley, fut commercialisé à ce moment-là. Le premier lecteur de SA-CD capable de lecture multicanal fut le Philips SACD-1000, lancé en pour 1999 dollars..
Royal Philips Electronics et Crest Digital se mettent en partenariat en mai 2002 afin de monter la première ligne de production de disques hybrides SA-CD aux États-Unis, dotée d'une capacité de production annuelle de trois millions de disques, rapidement suivie par la construction d'une autre usine par Sony/RCA. Mais ces deux sites ne parvinrent pas à concurrencer leurs rivaux autrichien et japonais, et durent fermer sous le coup de l'échec commercial du format..
Caractéristiques Scarlet Book Le Scarlet Book (), cahier des charges du SA-CD faisant partie de l'ensemble de normes Rainbow Books, spécifie l'ensemble des particularités propres au SA-CD. Nombre d'entre elles sont techniquement détaillées dans les parties de cet article concernées. Pour leur listage officiel, voir l'article dédié.
Disque Particularités physiques vignette|gauche|Schéma comparatif du laser d'un disque compact et d'un Super Audio CD.
Tout comme le CD et le DVD, le Super Audio CD comporte des données matérialisées sous forme d'encoches numériques gravées dans une galette plastique de polycarbonate. La face gravée est ensuite couverte d'une fine pellicule d'aluminium pulvérisée par spray, puis laquée. Les encoches, lues par un dispositif optique laser, forment une spirale partant du centre du disque et allant s'élargissant vers son bord, occasionnant un ralentissement de la rotation du disque au fil de la lecture. Un CD démarre à 500 tr/min (tours par minute) et termine à 200 tr/min, soit une vitesse linéaire de 1,21 mètre par seconde, tandis que le SA-CD démarre à 600 tr/min et termine à 300 tr/min, soit une vitesse linéaire de 3,49 mètres par seconde..
La densité de gravure des données du Super Audio CD est identique à celle du DVD – si le format de données est différent, le disque est de conception identique : la galette présente une épaisseur de ( pour le CD, qui n'a qu'une seule couche de données) et de diamètre (toutefois il n'existe pas de Super Audio CD de de diamètre, contrairement au mini-CD). Sa capacité de stockage est également identique à celle du DVD (), et il nécessite le même rayon laser pour sa lecture (longueur d'onde , voire pour certains modèles de lentilles laser, et ouverture numérique 0,6, diamètre du spot laser ), soit un rayon à la fois plus fin et légèrement plus orangé que le rayon laser classique utilisé pour la lecture des disques compacts, situé à la limite entre le rouge et l'infrarouge (longueur d'onde , ouverture numérique 0,45, diamètre du spot laser ).
D'autres caractéristiques diffèrent totalement de celles du CD, comme la largeur des encoches numériques gravées, qui est de ( pour le CD), leur longueur minimale de ( pour le CD), aussi bien que l'écart de piste de ( pour le CD). Entre autres, le débit de lecture de données en lecture normale (1x) est de pour un Super Audio CD, contre pour un CD.
Le débit du SA-CD est donc un dénominateur entier du débit CD, ce qui facilite les conversions d'échantillonnage vers le bas pour les DSD-CD ou pour la couche CD d'un disque hybride : en effet, le nombre de bits par seconde sur un canal du Super Audio CD () est le double du nombre total de bits par seconde des deux canaux réunis d'un CD ( × par échantillon × = ).
Comme visible ci-contre, la première couche d'un Super Audio CD rencontrée par un rayon laser est la couche haute densité, conçue à base de silicone de sorte à être transparente pour les faisceaux laser de lecteurs CD (de longueur d’onde ). En effet, celle-ci se situe à seulement de la lentille, et le rayon laser de longueur d’onde , réglé pour être focalisé sur une distance de (soit le double), la traverse et ne peut la lire.
Contrairement au DVD, le Super Audio CD n'est pas soumis aux restrictions juridiques par codage de zone (régions géographiques). Un Super Audio CD est donc lisible par tout lecteur (compatible) Super Audio CD, quelle que soit l'origine.
Fabrication
Seules deux usines sont actuellement agréées à la fabrication des galettes Super Audio CD : la première se trouve à Shizuoka (Japon), et la seconde à Salzbourg (Autriche). Deux usines supplémentaires existaient aux États-Unis, principalement dédiées à la création de disques Super Audio CD dont les masters provenaient du même pays et destinés au marché américain. Il s'agissait de la Sony/RCA à Terre Haute (État de l'Indiana) et de Crest National (Californie). Toutes deux ont fermé pour centraliser la fabrication des disques sur les deux sites précédemment mentionnés, dont l'espacement géographique permet de desservir les deux hémisphères du globe. Malgré la fermeture du site californien, Crest National assure toujours la fabrication de SA-CD, à petite échelle et sur commande.
La première étape, le prématriçage, correspond à la transcription des informations sur une bande multipistes, en passant par une phase de correction d'erreurs, et d'exploitation des fichiers depuis les formats DFF ou DSF dont ils proviennent à la suite de leur formatage par les studios d'enregistrement. On y ajoute ensuite des métadonnées et, facultativement si le programme est stéréophonique mais obligatoirement s'il est multicanal, les fichiers DFF ou DSF sont transformés en fichiers DST pour appliquer une compression sans pertes. Le but essentiel du prématriçage est le calcul du Code Détecteur et du Code Correcteur. Ces codes sont contenus sur accolés aux données (voir plus bas) d’informations plus des informations de synchronisation et d’en-tête. Ce procédé permet de prévenir les erreurs de transmission. Une fois cette étape passée, il n’y a plus aucune modification des données à inscrire.