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旧事重提:唱片存放寿命有多长?如何保存唱片? [复制链接]

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尽管现代数码科技可以理论上无损地复制数码信号,但是在相当一部分的情况下,我们无法获得复制文件;或者对于一些模拟信号载体,我们无法无损地复制成数码信号。因此如何保存自己手中的唱片,让它们达到尽可能长的寿命是大家心中一个迫切需要得到解决的问题。

由于目前主要的载体是CD,所以先讨论CD的寿命。

首先,大家绝对不要相信流传于市面上的“CD有大概XX年寿命”之类的说法——因为CD的寿命跟制造它的厂家的生产质量密切有关,因此我们不可能有一个大致笼统的数据说CD有多少年的寿命。

对于CD的寿命、保存的比较严谨的报告和指导,莫过于美国国家计量标准研究所出版的《Care and Handling of CDs and DVDs —A Guide for Librarians and Archivists》(保养和取放CD、DVD方法——给图书馆员和档案库工作人员的指导),这本册子有50页,里面对于光学存贮媒质的讨论的仔细程度达到了匪夷所思的程度,因此对我们十分有指导意义。

懂英文的朋友假如不嫌麻烦,可以从网上下载全书的PDF版:
http://smokeping.planetmirror.com/pub/carefordisc/CDandDVDCareandHandlingGuide.pdf

我们手中的光碟损毁也就罢了,最多就再买一张;但是美国各大图书馆、资料库里存有大批珍贵的数据资料,一旦有损毁就无法挽救,所以他们对这个问题的重视程度远比我们要大。

原书里涉及很具体的讨论,这里我把其中最重要的观点提取出来给大家参考一下。

(未完待续)
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就存放CD来讲,上述提供的数据足够保证CD的安全性。但现在还有一个问题:CD买来不是拿来存放的,而是用来听的。因此现在就涉及一个问题:CD要从存储的地方拿到播放的地方。两个不同的地方必然有些微“温度变化”和“湿度变化”。

我们来看看这些变化对CD的影响。首先看温度的变化。这一点可能比较好理解:大家都知道“热胀冷缩”的现象吧?因此假如取放这一过程温差过大,那就容易引起CD材料中间因为热胀冷缩的不均匀形成肉眼看不见的轻微裂纹。虽然我们眼睛看不见,但这些裂纹会“导引”光束到错误的地方,从而使得光束不能在正确的地方被反射——这是已经被实验所证实的现象。这种损害对CD是永久性、不可修复的,所以千万要注意。所以《指导》一书对于CD和CD-Rom这两类光学媒质取放的标准是:

*****每小时产生的温差不能超过4摄氏度!*****

因此,千万不能因为贪图低温把CD放在冰箱里——除非你的听音室的温度也调成和冰箱内差不多的温度。

接着我们来看看相对湿度变化的影响。

(未完待续)
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首先我们讨论的前提是一张CD是按照工业标准制造的,已经达到或者超过制定的质量标准。这里不讨论CDR。

我们不妨考虑一下:怎样的因素才能够使得一张CD产生损坏?——很简单,CD上的数据坑不能被激光束正确读取。那怎样才会导致不能被正确读取呢?——也很简单:要么数据坑消失了;要么就是数据坑仍然在,但是反射不了激光。

对于前一种可能性我们可以很容易否定掉:制造CD片基的材料是聚碳酸酯,很难和空气中的气体发生化学反应;假如你不故意去戳它、划它、弯曲它,那么上面的数据坑是会永远存在的,这就好比路上挖一个坑,假如不用土去填它,它肯定永远都是个坑,不会消失。

所以对CD寿命影响的最大的敌人,便是数据坑反射不了激光。那什么样的因素才能导致这种情况出现呢?——答案也是简单的:CD中用于反射光束的金属涂层损坏——具体来讲是金属涂层的氧化现象。

有的朋友或许心里想:近年来生产的CD,金属反射层都是被保护层所严密覆盖,和外界空气是完全隔离的,因此除了故意破坏,怎可能会有氧化现象?——假如这样想的话,那样就不对了。

(未完待续)
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audio 在 2006-2-10 15:15:49 发表的内容


看起来对软件是这样,然而对硬件来讲,却是南方比较适宜。

怎么办?


不难办:有条件的话给家里装上冷暖空调,这样不管夏天冬天,只要空调一开,室内湿度、温度都可以得到控制。
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保存CD的最大一个误区便是认为CD的金属反射层因为被保护层严密地密封着,因此假如好好取放CD,不弄花表面就万事大吉。

的确,CD的金属反射层确实是被片基、保护层(指覆盖在金属层上方的那一层材料。它是特殊的光敏材料——原本是液态,只要用红外线照射就会立刻变为固态,因此生产时能够达到很好的密封作用,并且很稳定)所密封着。但是这并不意味着金属层就安全了。

因为:使得金属层(一般是铝)氧化的,不一定说要一堆氧气喷上去才会。三个氧气分子能够和两个铝原子发生化学反应生成三氧化二铝,这是初中化学课的知识。因此假如氧气分子“渗透”进片基和保护层,进入金属层的话,那么金属反射层就会被氧化。

这里有的朋友或许会疑惑:你不是说金属层被保护层密封的吗?怎么现在又说氧气分子会渗进去呢?

这里我们摒弃文字意义上的误解:严格来讲世界上不可能有100%密封的材料。这是因为不管是什么材料,用放大几百万倍的电子显微镜观察便能看到:它的分子之间是存在间隙的。因此只要有另外一种物质,它的分子或者原子直径比这个间隙要小,那么这种物质的原子或者分子就有可能穿过这个间隙——也就是说渗透了。

科学实验也验证了,氧气分子的确可以穿透CD制作材料的物质。

这个现象是否吓着各位了?——不过不要怕,我们继续分析。我们继续看:氧气分子就算可以穿越CD材料,但是它要有“动力”去“走”,那才能穿越呀。假如不给动力,氧气分子是很难成功穿越厚厚一层的保护层的。

那么,究竟是谁,在什么情况下可以给予氧气分子这种“动力”呢?

(未完待续)
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为氧气分子提供“穿透”动力的,正是我们日常熟悉的物质——水。具体来讲,足够多的水分子在一起便会“帮助”氧气分子进入和穿透CD的保护层。通俗一点来说的话,在潮湿的环境下,氧气分子比较容易进入和穿透CD的保护层。

这个不是危言耸听,或者纪人忧天。只要你亲眼目睹过处于模拟极端环境的实验全过程,你就会明白这种现象是多么不容得我们忽视。

另外,温度过高也会促进氧气分子的这种穿透,并且还能加速氧和铝的化学反应的速度。

因此,只要我们控制好存放CD房间的湿度和温度,就可以防止CD金属层的氧化。理论上来讲,0%的相对湿度基可以使得氧气分子很难透过保护层。不过从实用的角度来看,我们无须这般严格地制造储存间。因此《指导》一书提供了一组经过测定验证的实用数据:

存放CD比较适宜的房间环境是(按照ISO TC 171/SC标准):
室温:5 到 20摄氏度;
相对湿度:30% 到 50%。

只要我们能够严格做到以上的标准,我相信在很长的时间内(估计好几代人)都无须担心氧化的问题了。
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这里对上述温度变化的标准作个补充。

每小时的温差不超过4摄氏度这个数据是按照2002年1月制定的ISO TC 171/SC标准。

其他一些实验室和机构也提出了更为严格的标准,比如说加拿大国家图书馆(National Library of Canada)1996年制定的标准是:一天之内温差不得超过2摄氏度;而美国国家资料与档案部制定的CD和DVD取放标准更加苛刻:一天之内温差不得超过0.6摄氏度(估计因为这个部门存储国防、军事、历史之类的重要数据,所以才采用这么严格的标准)。
最后编辑felixcat
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接着继续考虑CD在存储、播放过程中还受哪些影响。首先我们考察一下光对CD制作材料聚碳酸酯的影响。

从理论上来讲,过多地在光线下暴露,聚碳酸酯的确会发生反应。但这个前提是光线要足够猛烈,时间要足够长。假如按照我们日常中使用的环境,聚碳酸酯要反应到可被我们察觉的时间长度,或许是几千年或者上万年甚至更长——那个时候或许CD早就因为别的什么原因消失了。

那有的朋友会想:读取CD的激光呢?——因为读取的激光束的能量十分小,所以在很长很长很长的时间内,CD的制作材料不会因为这一点发生令人担心的变化——至少,现在仍然没有人的实验能够做到:用激光一直照,照到CD有变化。

因此《指导》一书告诉我们:对于光的影响这一方面,我们无须担心,也无须在意,根本没有任何问题。

最后有一点很重要:万一真的很不幸,比如说核爆炸之类的,你的CD受到了如此强烈的光辐射,它的制作材料真的发生了变化,通俗来讲就是透明的塑料里产生了雾状、变色的情况,但没有实验能够证实这些变化会影响光头读取数据的准确性,所以加上这一点,我们对此可以完全放心了。

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接着来看看湿度变化对光盘的影响。

之前说到水分子会“帮助”氧气分子穿透保护层;那么湿度的变化更加会增强水分子的“推动力”。

为何呢?大家不妨想象一下水库开水闸的景象:原本一边是没有水一边是蓄满水的,现在闸门一开,有水那边的水就会以极高的能量冲去没有水的那一边。

对于CD来讲,假如存放CD的地方的湿度是20%,突然拿到湿度是50%的地方,那就意味着CD外的水分子的密度要比CD内的水分子密度要大,那么CD外的水分子就会由于这种密度差产生向CD内渗透的力量,从而加速把氧气分子带进CD保护层里。

因此为了防止这种现象的产生,《指导》一书里对此制定的标准是:

*****每小时相对湿度的变化不能超过10%********

而美国国家资料与档案部制定的更严格的标准是:每天之内相对湿度的变化不得超过5%。

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sidneysune 在 2006-2-10 23:40:27 发表的内容
felixcat 在 2006-2-10 13:16:26 发表的内容
三个氧气分子能够和两个铝原子发生化学反应生成三氧化二铝,这是初中化学课的知识。
据我所知,好像应该是四个铝原子吧。


不好意思原文笔误,应该是三个氧原子。
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myshirley 在 2006-2-12 8:23:30 发表的内容
听了楼主的介绍,我有一个担心,大家都知道,CD在唱机里转半个小时,那出来的时候都是发烫的,这样肯定超过一个小时几度的界限了,如果楼主的说法属实,那么不就得出CD不要多放的推论来了?


并非所有CD唱机都会这样的。关键是成本的问题。
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三石弓 在 2006-2-11 22:57:02 发表的内容
请问felixcat博士后,酒精棉球可以擦CD吗?


这个我不太清楚。不过鉴于酒精是有机溶剂,因此我直觉觉得:用它来擦CD比较危险。
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接下来看看黑胶唱片的保存。

尽管黑胶唱片的制造材料和CD有所不同,但是它们在某些物理和化学特性上有类似之处。因此CD在保存上面临什么问题,对于黑胶唱片同样也对应地要解决这些问题。

因此,虽然表面看上去黑胶唱片划上几条痕也不至于导致播放问题,但是假如要达到长期无损的保存,黑胶唱片和CD同样要有严格的环境标准——这并不是我本人的异想天开,而是世界各大图书馆所广泛采取的措施。因此,切勿因为表面主观感觉而放松对LP存放的警惕性。

举个例子:美国国会图书馆对于库内的CD和LP,都是采用同样的环境要求的:45-50华氏度,45%-50%的相对湿度,24小时内温差不超过5华氏度,相对湿度不超过5%——并且它还声明,这是长期保存所使用的标准;同时还列出中期保存的稍微宽松的条件。因此这就意味着,假如不按照相对应的条件去存放,那么LP和CD都是不能永久保存下去的——否则的话国会图书馆也不会下这么重本对两者都使用这样的保存环境了。

具体说明请看国会图书馆的官方网页:
http://www.loc.gov/preserv/care/record.html

那么,黑胶唱片除了要减缓材料氧化、降解之外,还要额外注意哪些方面呢?

(未完待续)
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再续前文:

黑胶唱片在存放中,一定要注意挑选好的内封套。什么才称为是“好”的呢?——因为内封套是唯一直接和LP接触的物质,所以它的制作材料要尽量不与唱片的材料发生化学反应为佳。

但可惜的是,严格地不和LP材料发生反应的内封套材料是没有的。尤其是Decca一直使用的那种软软的、摸上去有些粘手的内封套胶膜,有时LP放久了就会发现似乎胶膜粘到LP上去了——这是不好的。假如你做一个长期的实验,就会发现LP在这类封套内放久了,播放时的背噪会大很多,把LP彻底洗很多遍也没用(因此有人把这类封套称为“noisy inner sleeve”)——原因在于,可能LP和那些胶膜表面发生了化学反应,因此唱片表面受损(肉眼不可见),播放起来噪音和失真也就大很多了。

但是,不用胶膜衬住的纸质内封套也是不宜使用的——因为那种封套会不断产生微小的纸屑,会磨碟的;另外纸表面也不够光滑,也容易磨碟。现在市面上有一种使用称为“Rice Paper”内衬材质的内封套,价格稍贵;但和唱片表面发生反应的现象比较轻微,适合更长期地存放唱片。不过由于这种材料摸上去比较“硬”和“爽”,所以假如唱片表面有尘的话,在取放LP的时候尘粒更容易在唱片表面划拉出伤痕(当然是比较细小的了),因此最好把唱片弄干净之后才放进封套里去。
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