Die Compact Disc Digital Audio (kurz CD-DA, oder Audio-CD) ist ein Optischer Datenspeicher, der seit 1979 von Philips und Sony zur Speicherung digitaler Audio-Daten entwickelt wurde. Sie löste innerhalb weniger Jahre die Schallplatte als wichtigsten Tonträger ab. Die CD-DA ist seit 1983 im „Red Book“ standardisiert.
Bis in die 1990er Jahre war „Compact Disc“ bzw. „CD“ gleichbedeutend mit der Audio-CD.
1992 kamen CD-Rohlinge in den Handel, auf die man mit einem CD-Rekorder oder einem CD-Brenner am Personal Computer selbst Daten aufspielen konnte, was häufig zu sogenannten Raubkopien gekaufter CDs genutzt wurde. Einige Jahre später waren Brenner in PCs zum normalen Standard geworden, wobei die Preise von anfänglich noch über 1000 DM in den unteren zweistelligen Bereich sanken.
In den frühen 1970er Jahren gab es verschiedene Ansätze zu optischer analoger Datenaufzeichnung auch von Musik- und Videodaten, die zum Teil zu Patenten führten (in den USA James T. Russell und David Paul Gregg). Bei Philips schlug Klaas Compaan 1969 die Verwendung optischer Aufzeichnung für Video vor.
Seit Mitte der 1970er Jahre forschten Techniker vieler Elektronikkonzerne im Bereich digitaler Audio-Aufzeichnung. Die ersten Prototypen basierten auf magnetischen Speichermedien, wie etwa der klassischen Audiokassette. Das erste Gerät auf dem Markt war im Jahr 1977 eine Erweiterung des Betamax-Videorekorders der Firma Sony um einen Analog-Digital- bzw. Digital-Analog-Wandler (PCM-Modulator bzw. -Demodulator). Dabei wird durch den Videorekorder statt eines Video-Signals das PCM-Signal aufgezeichnet, das – durch entsprechende Kodierung in Zeilen bzw. Bilder (Frames) – aus der Sicht eines Videorekorders wie ein Videosignal aussieht. (Das PCM-Kodierverfahren wurde später auch vom Nachfolger DVD-Audio übernommen.) Das klobige Gerät und die Störgeräusche bei der Aufnahme konnten die Konsumenten nicht überzeugen. Sony entwickelte spezielle Verfahren, um die Störgeräusche zu eliminieren. Um diese Verfahren zu testen, wurden heimlich bei einer Probe eines Konzertes von Herbert von Karajan im September 1978 Aufnahmen gemacht. Karajan wurde später von Sony eingeladen, die Aufnahmen zu beurteilen.
Zur gleichen Zeit arbeitete das Team um Lou Ottens bei Philips an der optischen Aufzeichnung von Bildsignalen, die die Videotechnik revolutionieren sollte. U. a. wurde auf der Funkausstellung Berlin die Bildplatte vorgestellt, die etwa das Format einer LP besaß und von einem entsprechend großen Abspielgerät wiedergegeben wurde. Bald entwickelte sich die Idee, diese Technologie auch für digitale Klänge zu nutzen. Beide Unternehmen standen plötzlich vor einem Problem. Sie hatten die neuen optischen Datenträger (Laserdisc), ähnlich der Schallplatte, mit einem Durchmesser von 30 cm geplant. Bei der Aufzeichnung von bewegten Bildern konnten sie darauf etwa 30 Minuten Videomaterial unterbringen. Bei Audiodaten reichte aber die Kapazität für 13 Stunden und 20 Minuten. Sony war klar, dass das Geschäftsmodell der Musikindustrie zusammenbrechen würde, wenn solche Mengen an Musik an die Verbraucher vermarktet werden sollte. Nachdem die Compact Cassette (Audiokassette) im Jahr 1963 von Philips allein entwickelt worden war, versuchten nun beide Unternehmen einen gemeinsamen Standard herbeizuführen. Der für die Spieldauer entscheidende Durchmesser der CD wurde durch die Philips-Führung folgendermaßen begründet: Die Compact Cassette war ein großer Erfolg, die CD sollte nicht viel größer sein. Die Compact Cassette hatte eine Diagonale von 11,5 cm, am Ende war die CD 0,5 cm größer. Sony bevorzugte ursprünglich einen kleineren Durchmesser (10 cm). Allerlei moderne Legenden ranken sich um die Festlegung dieser Parameter; eine der populärsten ist folgende:
Nach einigen Differenzen plädierte Norio Ōga, ausgebildeter Opernsänger und damals Vizepräsident von Sony, dafür, dass die neue CD Ludwig van Beethovens Neunte Sinfonie in voller Länge enthalten sollte. Das Werk war zuvor immer auf zwei Schallplatten „verteilt“ worden. Ōgas Lieblingsversion, dirigiert von Herbert von Karajan, dauert 66 Minuten, die Techniker hielten sich an die damals längste zur Verfügung stehende Version von Wilhelm Furtwängler. Die Aufnahme aus dem Jahr 1951 mit dem Orchester der Bayreuther Festspiele hat eine Spieldauer von exakt 74 Minuten. 74 Minuten bedeuteten zwölf Zentimeter Durchmesser des optischen Datenträgers. Die Entwickler von Philips hätten mit Skepsis reagiert, da eine so große Scheibe nicht in die Anzugtaschen passen würde. Daraufhin hätten Sony-Entwickler Anzüge aus aller Welt ausgemessen, mit dem Ergebnis, dass für zwölf Zentimeter überall Platz sei.
Nach einer anderen Version war es die Ehefrau von Ōga, die darauf bestand. Eine ähnliche Version der Geschichte wird von Philips offiziell verbreitet; der Einfluss von Beethoven auf die CD-Spieldauer ist jedoch nach einem der damals beteiligten Philips-Entwickler Kees A. Schouhamer Immink eine Legende, die von den Public-Relations-Abteilungen der Firmen erfunden wurde, wenn auch teilweise mit realem Hintergrund (Philips holte Informationen bei der Tochter Polygram ein, und die längste Schallplattenlaufzeit war die von Beethovens Neunter mit Furtwängler). In Wirklichkeit trafen sich die Entwickler von Sony und Philips 1979 und einigten sich auf 115 mm Durchmesser (wobei die unterschiedlichsten Argumente und Parameter eine Rolle spielten, auch der verwendete Code), die Firmenleitungen von Philips und Sony entschieden sich aber im Mai 1980 für 120 mm und übergingen damit die Entwickler. Der Grund für den Wechsel auf 12 cm war nach Immink, dass Philips mit 11,5 cm einen Wettbewerbsvorteil gehabt hätte, da ihre Produktionsanlagen schon darauf eingestellt waren, was Sony nicht passte. Sowohl Durchmesser als auch Spieldauer waren schon definiert, bevor der Leitungscode festgelegt war. Im Rahmen der Entwicklung wurde zuletzt mit einer Kodierung experimentiert, die eine Variante eines von Ampex patentierten Codes ist. Dadurch, dass es Philips in letzter Minute gelang, stattdessen die um 30 % effizientere Eight-to-Fourteen-Modulation (EFM) zu implementieren und mit in den Standard aufzunehmen, wurde es zusammen mit dem 5 mm größeren Durchmesser möglich, Spurweite und Bitzellenlänge zu vergrößern, so dass die Produktion der CDs mit großzügigeren Toleranzen arbeiten kann.
Bei Einführung der CD war die maximale Spieldauer durch die Laufzeit der als Datenspeicher beim Mastering-Prozess benutzten U-matic-Kassetten auf 72 Minuten festgelegt. Erst 1988, als Alternativen zur Datenspeicherung zur Verfügung standen, konnte Beethovens Neunte in der Furtwängler-Version auf einer CD untergebracht werden.
Insbesondere auf älteren CDs ist angegeben, ob die einzelnen Aufnahmeschritte (Aufnahme, Mischung, Premaster) analog oder digital erstellt worden sind. Dazu werden die Abkürzungen AAD, ADD, DAD und DDD verwendet.
Im Jahr 1980 wurde von Philips und Sony für Audioaufnahmen der Red-Book-Standard festgelegt. Der Durchmesser des Innenloches der CD (15 mm) wurde eher zufällig durch die niederländischen Philips-Entwickler bestimmt. Als Maßstab diente das seinerzeit weltweit kleinste Geldstück, das niederländische Zehn-Cent-Stück (das sogenannte Dubbeltje), das ein Entwickler bei der Festlegung des Durchmessers bei sich hatte.
Die Compact Disc wurde der Weltöffentlichkeit am 15. April 1981 in Salzburg im Rahmen einer gemeinsamen Pressekonferenz der Firmen Philips, Sony und Polygram vorgestellt. Diese fand auf Einladung Herbert von Karajans, unter seiner Mitwirkung, während der von ihm gegründeten Osterfestspiele statt. Einer breiteren Öffentlichkeit wurde die CD im selben Jahr im September auf der Funkausstellung 1981 in Berlin präsentiert.
Im Jahr darauf, am 17. August 1982, begann in Langenhagen bei Hannover in den Produktionsstätten der damaligen Polygram die weltweit erste industrielle Produktion des letzten ABBA-Albums The Visitors, und zwar noch bevor am 1. Oktober 1982 mit dem Sony CDP-101 der erste in Serie produzierte CD-Spieler auf dem Markt angeboten werden konnte. Am 17. August 1982 begann bei Polygram auch die Produktion einer CD mit Claudio Arraus Interpretation der Walzer von Frédéric Chopin.