Un disque compact, le plus souvent désigné par son sigle anglais CD – abréviation de , ses dérivés et , et toutes leurs variantes, sont des marques déposées, propriété de la société Koninklijke Philips Electronics N.V. – est un disque optique utilisé pour stocker des données sous forme numérique.
Le disque compact est développé par Sony et Philips et commercialisé à partir de ( en France). Il se démocratise au début des années 1990, et finit progressivement par remplacer les supports analogiques (disque microsillon, cassette audio). Cependant, l'apparition de logiciels en P2P comme Napster à la fin des années 1990 deviennent une menace pour l'industrie du disque, qui connait une importante crise dans les années 2000.
Histoire Création et mise en vente vignette|Kees Schouhamer Immink a reçu un Emmy Award pour ses contributions créatives au disque compact, DVD et disque Blu-ray.
En 1980, le détermine les caractéristiques techniques du nouveau disque et le partage des brevets entre les deux concurrents : à Philips la conception du CD (sur la base de leur expérience de la technologie du LaserDisc) et des lentilles qui permettent la lecture ; à Sony la définition du format utilisé pour numériser la musique et la méthode de correction d'erreurs. Parmi les principaux membres de l’équipe, les plus connus sont Pieter Kramer (directeur du laboratoire de recherche optique de Philips dans les années 1970) et Kees A. Schouhamer Immink pour Philips, Toshitada Doi pour Sony.
Les premiers prototypes produits par Philips mesuraient de diamètre, avec un codage sur et une durée de . Sony insiste pour l'adoption d'un codage sur et une durée de , d'où un diamètre augmenté à . Cette capacité aurait été choisie à la demande de Herbert von Karajan, afin que la version la plus lente de la de Beethoven, celle enregistrée au festival de Bayreuth en 1951 sous la direction de Wilhelm Furtwängler, tienne sur un seul disque. Sony indique que c’était à la demande de l’épouse de son président, pour ces mêmes motifs. La vérité est moins romantique. : au moment de lancer la production industrielle, Philips aurait eu un avantage grâce à une chaîne de production capable de fournir rapidement ces disques de , ce qui ne faisait pas les affaires de Sony, la firme japonaise ayant pris du retard sur la fabrication des lecteurs. Philips ne souhaitait pas favoriser le format de propre à Sony, pour les mêmes raisons. Le compromis est le disque de qui ne donnait l’avantage à aucun des deux fabricants, tout en permettant d’utiliser tous les développements techniques et électroniques mis au point précédemment. Ces décisions sont prises par le management et imposées aux experts des équipes techniques.
Le disque compact est inventé conjointement par les firmes Philips et Sony. Alors que les deux entreprises décident de travailler ensemble en 1979, le projet prévoyait que les platines laser seraient équipées des puces électroniques les plus puissantes jamais commercialisées pour un produit grand public. Les premiers CD sont commercialisés à partir de ., et début en France.. Philips et Sony annoncent fin être prêtes à sortir leur nouveau produit et commencent les ventes à l’automne. La production industrielle commence le à Langenhagen, près de Hanovre (RFA). Les premiers albums produits étaient Une Symphonie alpestre, de Richard Strauss (Herbert von Karajan avec l'Orchestre philharmonique de Berlin) et (ABBA).. La première platine est vendue au Japon le accompagnée de l’album de Billy Joel. En Europe, le premier lecteur de CD est commercialisé en ..
Au début de la commercialisation des CD, on distingue le procédé analogique (A) ou numérique (D, pour digital) pour les trois phases principales d'enregistrement (indiquées théoriquement sur chaque CD du commerce) : AAD (Analogique-Analogique-Digital) : utilisation d'un magnétophone analogique pendant les séances d'enregistrement, le mixage ou le montage, et numérique pour la gravure. On trouve aussi la mention « AAD masterisé » dans le cas d'anciens enregistrements analogiques « digitalisés », en transformant le signal analogique en un ; ADD (Analogique-Digital-Digital) : utilisation d'un magnétophone analogique pendant les séances d'enregistrement, puis numérique pour le mixage ou le montage, puis la gravure ; DDD (Digital-Digital-Digital) : utilisation d'un magnétophone numérique pendant les séances d'enregistrement, le mixage ou le montage, puis la gravure.
Les pochettes de microsillons indiquaient aussi durant les dernières années ces sigles, se terminant logiquement cette fois par la , puisque le support lui-même était forcément analogique : AAA (toujours vrai pour les premiers microsillons, avant les magnétophones numériques), et ADA ou DDA lors des enregistrements numériques sur microsillons.
Remplacement du disque microsillon vignette|Carte SD sur CD de de diamètre.
Le succès du CD est progressif, d'autant que l'industrie du disque décide d'un prix de vente majoré de 60 à (en France) par rapport au microsillon et que les premiers appareils de lecture sont eux aussi d'un coût élevé (en 1983, supérieur au SMIC mensuel et en 1988 on commence à voir des modèles d'un coût de l'ordre de du SMIC mensuel) limité dans un premier temps à l’album d’ABBA (PolyGram, label de Philips), et à un enregistrement de la Symphonie alpestre de Richard Strauss dirigée par Karajan. Le CD passe surtout dans les premiers temps pour un support réservé aux mélomanes classiques, grâce à la qualité sonore qu’il offre. Quelque , classiques essentiellement, sont ainsi produits par Philips. C’est la mise sur le marché, en 1985, de l'album , du groupe (premier album entièrement numérique), qui démocratise le CD : l'album se vend à plus d’un million d’exemplaires.
Dès 1986, les platines laser se vendent mieux que les autres, et en 1988 les ventes de CD dépassent celles des disques vinyle. En France, la démocratisation du CD passe par l'activité d'éditeurs indépendants comme NTI (David Mufflarz) et Christian Brunet (Levitan SA - CD One music). Cet indépendant est le premier à travailler sur le « fond de catalogue », et donc sur un prix de vente raisonnable, alors qu'un CD est toujours proposé à des tarifs ne pouvant motiver que l'élite du public. Ainsi apparaissent dans le circuit de la grande distribution des collections très bon marché, là où les CD commercialisés par les majors sont excessivement chers. Dès 1991 sont vendus des coffrets de dix CD pour moins de (). Cette collection (Romance du classique) sera vendue à plus de d'exemplaires en moins d'un mois, durant les fêtes de fin d'année. Cette politique de prix fera exploser les ventes de lecteurs de CD en France. Christian Brunet réalise pour le groupe Carrefour cette première opération.
Le CD connait un large succès et se substitue rapidement aux disques microsillons (vinyles) comme support musical de par ses caractéristiques plus avantageux comme notamment l'absence d'usure (dans le cas d'un bon stockage et à l'abri de la chaleur, de la lumière et de l'humidité), et la diminution de sa taille par rapport au vinyle (de puis ), avec une épaisseur nominale de . Le CD possède également une qualité théorique de reproduction sonore supérieure aux cassettes audio et vinyles (rapport signal sur bruit bien plus important, absence de bruit de fond et de sonorités parasites liés au support, reproduction exacte à chaque lecture grâce au système de correction d’erreur). Le format CD permet aussi un retour à l'écoute intégrale sans avoir à retourner le support audio dans le lecteur, avec un accès sans manipulation mécanique, ce qui ne s'était pas vu depuis la disparition des cartouches 8 pistes. Le CD a aussi accès direct aux différents morceaux musicaux ainsi (pour certains lecteurs) qu'à des index pour chaque morceau ; certains magnétocassettes disposaient aussi d'un système de recherche de plages qui détectait les passages sans données audio (ce système est plus lent que sur un CD audio).
Les CD-R (CD vierges à graver) ont les mêmes dimensions, et peuvent être utilisés pour stocker des données (qui définit la norme audio pour le CD, telle que les de fréquence d'échantillonnage et de résolution).. On distingue les , qui sont conçus pour une utilisation avec un graveur intégré à un PC, et les , qui sont conçus spécifiquement pour les enregistreurs domestiques autonomes (lesquels ne peuvent pas lire les ). Ils sont d’ailleurs plus chers, car il est tenu compte d'un pourcentage pour les droits d'auteur qui sont reversés à la SACEM en France ou la SABAM en Belgique.
est une marque déposée par la firme néerlandaise Koninklijke Philips Electronics N.V. et cette dernière refuse l’utilisation du terme déposé pour tout disque audio protégé contre la copie.
Crise du disque et déclin
L'arrivée des sites web et logiciels en P2P, en particulier de Napster, au début de 1999, signe le début du déclin de l'industrie du disque. Dès lors, les partages illégaux de fichiers audio numérisés et copiés à partir des CD se multiplient. En 2004, dans son article Crise des ventes de disques et téléchargements sur les réseaux peer-to-peer, la Fédération internationale de l'industrie phonographique (IFPI) estime que près de de fichiers musicaux étaient présents sur les réseaux en P2P.
En 2007, soit plus de vingt ans après la création du disque, Philips estime à plus de le nombre de CD vendus dans le monde, avec d'unités en France en 2002 et aux États-Unis en 2004.
Principe de fonctionnement vignette|Creux sur la surface d'un CD vu au microscope à balayage. vignette|Lentille d'un lecteur de CD.
La technique du disque compact repose sur une méthode optique : un faisceau de lumière cohérente (laser) vient frapper le disque en rotation. Les irrégularités (appelées « pits », cavités dont la longueur varie entre , et dont la largeur est de ) dans la surface réfléchissante de celui-ci produisent des variations binaires.
Le rayon réfléchi est enregistré par un capteur. Plus précisément, lorsque le faisceau passe de la surface plane à cette cavité, il se produit des interférences lorsque le faisceau ne rencontre qu'une surface plane, l'intensité lumineuse du faisceau réfléchi vers le capteur est maximale, et fait correspondre à cet état la valeur binaire 0. Quand le faisceau passe sur le pit, le capteur détecte les interférences et l'intensité du signal reçu diminue. La valeur est alors attribuée..
En effet, lorsque le laser est émis sur une telle discontinuité, une partie des rayons lumineux émis sera réfléchie depuis le creux, tandis que l'autre partie sera réfléchie depuis le plat. Aussi se crée-t-il une différence de marche entre ces deux rayons réfléchis, c'est-à-dire un déphasage entre les deux ondes.
Or, la profondeur du pit est très spécifique à celle du laser utilisé pour la lecture. En effet, elle est de λ/4, avec λ la longueur d'onde du laser. Deux ondes issues d'une source cohérente sont dites constructives (c'est-à-dire que leurs amplitudes s'additionnent) lorsque la différence de marche notée δ vérifie : , avec k un entier relatif. C'est le cas lorsque le laser se réfléchit sur un plat ou un creux (). Au contraire, lorsque le rayon se réfléchit sur un passage creux/plat (ou plat/creux), où l'onde réfléchie dans le creux parcourt donc la profondeur du pit multipliée par deux (aller plus retour) soit une distance , la valeur de la différence de marche vérifie : , correspondant à une différence de marche pour des ondes destructives (dont les amplitudes s'annulent).
C'est donc l'intensité du signal lumineux réfléchi sur la piste du support de stockage et reçu par le capteur qui est codée en binaire. Lorsque le disque compact est utilisé comme support pour l’écoute musicale (premières utilisations), l’information binaire est ensuite transformée en un signal analogique par un convertisseur numérique-analogique.