Tại sao âm nhạc do máy CD phát lại sống động hơn caset?

Âm nhạc phát từ máy CD (compact disc player: máy hát laze, máy quay đĩa compac) sống động hơn máy caset (radio cassette rocorder). Đó là nguyên lí và phương pháp ghi âm và phát tiếng của máy CD và caset khác hẳn nhau.

Máy caset khi ghi và phát tín hiệu âm thanh thì dùng băng từ. Băng từ được tạo thành bởi dải băng mỏng polyeste và vật liệu từ tính dạng bột phủ đều trên bề mặt. Máy caset khi ghi tín hiệu âm thanh thoạt tiên thông qua ống nói biến đổi thành tín hiệu dòng điện tương ứng với nó và chạy vào cuộn dây trong đầu từ ghi âm của máy caset. Lúc này dựa vào nguyên lí là điện trong cảm ứng điện từ có thể sinh ra từ mà xung quanh cuộn dây sẽ hình thành một từ trường được biến đổi tương ứng với dòng điện âm thanh. Khi băng từ chạy qua đầu từ ghi âm theo chuyển động của cơ cấu chuyền động thì vật liệu từ tính trên băng lập tức bị từ hóa bởi từ trường biến đổi xung quanh cuộn dây trong đầu từ, và lưu lại trên băng từ tính (từ dư) được biến đổi tương ứng với dòng điện âm thanh. Từ dư có tác dụng ghi lại tín hiệu âm thanh theo hình thức từ hóa.

Muốn phát lại tín hiệu âm thanh thì chỉ cần phát băng tín hiệu âm thanh đã ghi được bằng đầu từ phát tiếng. Dựa vào nguyên lí là từ trong cảm ứng điện từ cũng có thể sinh ra điện. Từ dư trên băng từ sẽ sinh ra tín hiệu dòng điện được biến đổi tương ứng với tín hiệu âm thanh trong cuộn dây của đầu từ phát tiếng. Sau đó sẽ khuếch đại tín hiệu dòng điện qua bộ khuếch đại của máy caset và rồi phát ra tín hiệu âm thanh từ máy phát thanh.

Trong quá trình máy caset ghi và phát tín hiệu âm thanh nói trên thì caset đã áp dụng phương pháp tương tự: dòng điện trong cuộn dây và từ dư trên băng từ đều là sự biến đổi của tín hiệu tiếng nói tương tự. Do chịu ảnh hưởng của môi trường bên ngoài và điều kiện vật lí, muốn bắt chước giống như thật sẽ có khó khăn nhất định. Bởi vậy mà gây nên hiện tượng không thật, nhất là với âm thấp và âm cao thì càng thấy rõ. Do tín hiệu âm nhạc có dải tần số rộng mà khi ghi và phát băng sẽ xảy ra điều không hay là âm cao thì nghèo, âm trầm cũng thiếu. Lại nữa, đa số máy phát thanh và phóng đại trên máy caset thích ứng rất kém với tín hiệu âm nhạc thuộc phạm vi biến đổi tần số rộng. Âm nhạc phát lại thường hiệu quả không làm ta vừa lòng. Ngoài ra, khi băng từ ghi và phát thì phải chuyển động liên tục, gây ra sự ma sát tiếp xúc với cơ cấu truyền động và đầu từ, làm cho bột từ bị bung ra, tạo nên tạp âm rít, ảnh hưởng đến hiệu quả âm hưởng.

Máy CD khi ghi và phát lại tín hiệu âm thanh thì sử dụng đĩa hát laze, tức là đĩa hát CD. Đĩa CD là đĩa hình tròn có cốt làm bằng polycacbonat (gọi tắt là PC) bề mặt tráng một lớp màng mỏng kim loại màu trắng bạc. Lúc ghi âm, tín hiệu âm thanh thoạt tiên sẽ biến thành dòng điện âm thanh tương ứng qua ống nói (micro) rồi đó biến đổi thành dòng điện mạch xung được biểu thị bằng từng nhóm số 0 và 1 (0 biểu thị không có dòng điện, 1 biểu thị có dòng điện) trong một thiết bị gọi là "thiết bị chuyển đổi tương tự - số" bằng việc xử lý kỹ thuật như lấy mẫu, lượng tử hóa, ghi mã số. Nó có thể điều khiển thiết bị phát xạ laze làm cho laze phát ra khi có dòng điện mạch xung, rồi đó sẽ hằn lên một lỗ lõm cực nhỏ trên đĩa. Số lượng lỗ lõm trên đĩa CD chuẩn có đường kính 12 cm có thể tới 2,5 tỉ lỗ. Bởi vậy có thể lưu trữ được lượng tin khá lớn. Thời gian ghi và phát lại có thể kéo dài 74 phút. Tín hiệu âm thanh ghi trên đĩa bằng phương pháp số hóa này chỉ là một chuỗi lỗ. Chúng không bị ảnh hưởng bởi môi trường và điều kiện vật lí, độ thật rất cao, gần như không có tiếng ồn. Do vậy ta thấy, về chất lượng ghi tiếng thì máy CD đã hơn hẳn máy caset rồi.

Khi máy CD phát lại đĩa thì chùm tia ánh sáng kích thích chiếu lên các lỗ lõm của đĩa CD, cùng với sự chuyển động của đĩa, chùm laze sẽ được phản xạ liên tục từ những lỗ lõm. Do chùm ánh sáng phản xạ của chùm laze từ trong hố lõm và mặt bằng kia có những đặc trưng khác hẳn nhau, bởi vậy, tại bộ tiếp nhận quang sẽ chuyển tải dòng điện mạch xung ứng với các số 0 và 1, thông qua biến đổi quang điện. Rồi đó lại hoàn nguyên thành dòng điện âm thanh từ thiết bị chuyển đổi số/tương tự (số/tương tự). Trong quá trình này, không bị méo mó (thất chân) cũng không bị mài mòn bởi máy. Ngoài ra, bộ khuếch đại và bộ phát thanh gắn trong máy CD phần lớn đều giữ được độ thật cao, cho phép phạm vi biến đổi tần số của tín hiệu dòng điện chạy qua cũng rất rộng rãi, bằng phẳng; bao phủ lên cả phạm vi âm vực nghe được của con người và có thể tái hiện chân thực hiệu quả âm hưởng khi ghi âm.

Do âm nhạc máy CD phát ra sống động hơn nhiều so với caset mà trong những trường hợp đòi hỏi phải có chất lượng phát âm nhạc cao người ta đều sử dụng máy CD.