Trong kỳ này, chúng ta sẽ tìm hiểu một phương pháp đọc đĩa than rất đặc biệt, đó là quang, tức sử dụng chùm sáng để đọc thông tin trên đĩa.
Khi nói tới phương pháp quang để đọc đĩa than, rất nhiều người sẽ mường tượng ra các đầu đọc đĩa than sử dụng biện pháp quét laser từng được công bố và đưa vào sản xuất cách đây vài chục năm. Tuy nhiên, đó không phải là thứ mà chúng ta nói đến ngày hôm nay. DS Audio, một thương hiệu của Nhật Bản đã từng tạo ra những cartridge đọc đĩa than với đầu kim/cantilever cơ bản được làm bằng kim cương. Bên trong cartridge có một đèn LED hướng vào một quang trở, giữa hai linh kiện này chính là cantilever của cartridge. Khi cartridge đọc đĩa than, tín hiệu đầu ra của quang trở sẽ được điều chỉnh dựa vào chuyển động của cantilever, từ đó tạo thành điện áp đầu ra thể hiện những gì được lưu trên rãnh đĩa.
Những cartridge sử dụng từ trường thông thường rất nhạy cảm với tốc độ, vì thế khi tăng dải tần số cũng như chu vi của đường tròn rãnh đĩa, điện áp đầu ra cũng tăng theo. Các cartridge quang như cartridge của DS Audio hay cartridge dạng strain gauge lại nhạy cảm với biên độ, chỉ phản ứng dựa vào chuyển động của đầu kim, do đó chúng sẽ yêu cầu có EQ của riêng mình. Hay nói cách khác, chúng không thể dùng với những phono preamp thông thường được.
Phần thú vị nhất của công nghệ này nằm ở chỗ nó không hề mới chút nào. Philco, một công ty ở Philadelphia từng giới thiệu hệ thống mâm đĩa than Beam of Light sử dụng cartridge quang vào năm 1941. Các cartridge sẽ sử dụng đầu kim sapphire lắp trên một tấm gương, điều chỉnh ánh sáng bằng bóng đèn thường chứ không phải đèn LED.
Từ thập niên 40 cho đến ít nhất thập niên 60, những cartridge rẻ tiền trên hầu hết mâm đĩa than di động hay những mâm đĩa than giá thành thấp đều được làm bằng ceramic hoặc tinh thể. Những cartridge này sử dụng một bộ phận tạo áp điện (piezoelectric) với tín hiệu đầu ra so với cartridge từ thông thường. Đồng thời, mạch RC đơn giản cũng được sử dụng để áp dụng thông số EQ RIAA vào, giúp tăng thêm vài dB. Trên hết, chúng rất rẻ và rất phổ biến.
Hậu Thế chiến thứ hai là giai đoạn mà phono cartridge có sự lột xác ngoạn mục. Sự xuất hiện của những đĩa LP rãnh nhỏ đòi hỏi những cartridge không chỉ có đầu kim nhỏ hơn mà còn phải có khả năng đọc đĩa tốt hơn, không làm xước hay mài mòn đĩa. Những vật liệu từ tính mạnh hơn được phát triển trong suốt giai đoạn chiến tranh đã giúp cho cartridge được thu nhỏ lại và nhẹ nhàng hơn khá nhiều. Bước đột phá đầu tiên trong quá trình phát triển cartridge sau chiến tranh nằm ở chiếc cartridge VR (Variable Reluctance) do GE ra mắt năm 1947, một chiếc cartridge cho đến nay vẫn được giới chơi thiết bị âm thanh cổ đánh giá rất cao. Ở cartridge VR, cantilever sẽ di chuyển giữa hai lõi từ cực của cấu trúc từ, thay đổi mật độ từ thông ở mạch, từ đó tạo thành điện áp ở cuộn dây. Cartridge VR ban đầu sử dụng đầu kim cố định, sau đó xuất hiện những phiên bản dùng đầu kim chuyển đổi được để chạy cả hai loại đĩa 33.3 và 78 vòng/phút. Đến năm 1958, phiên bản cartridge stereo cũng bắt đầu xuất hiện.
Cụm từ “từ trở biến thiên” (variable reluctance) liên quan đến một nguyên tắc tạo tín hiệu chứ không phải là một loại cấu trúc cartridge nhất định. Cụ thể hơn, hầu hết các dạng chủ yếu của cartridge từ là dạng sắt động, nam châm động và cuộn dây động. Dạng sắt động có thể xem như là cartridge từ trở biến thiên vì chúng sử dụng một chi tiết dịch chuyển được để điều tiết từ thông trong mạch nam châm, từ đó tạo thành điện áp.
Ortofon ở Đan Mạch là một trong những thương hiệu sản xuất kim cuộn dây động lớn nhất. Những năm 50 của thế kỷ trước, cartridge của họ được bán sang Mỹ thông qua thương hiệu ESL. Một trong những thiết kế cartridge đầu tiên ở Mỹ sau chiến tranh là của Joseph Grado. Grado từng là ca sĩ opera, thợ làm đồng hồ kiêm nhà phát minh. Ông cũng đồng thời là bạn của Saul Marantz – cha đẻ của thương hiệu Marantz sau này và chính Saul đã giới thiệu Grado đến Sherman Fairchild.
Fairchild là một doanh nhân triệu đô, người sáng lập hàng loạt công ty trên nhiều lĩnh vực khác nhau như sản xuất máy bay, chụp ảnh không gian… Fairchild Recording Equipment Corporation – một trong những công ty của Fairchild liên quan đến lĩnh vực hi-fi chính là nơi mà Grado làm việc sau này.
Hình trên là ảnh của Fairchild 225A, thiết kế đầu tiên từ Grado. Ông đã áp dụng những tiêu chuẩn về độ choisnh xác và chất lượng vào trong sản phẩm của Fairchild. Chỉ vài năm sau, ông nghỉ việc và tự thành lập một công ty riêng tên Grado Labs. Công ty này cho đến nay vẫn tồn tại, chỉ có điều trọng tâm của họ chuyển hẳn sang mảng tai nghe. Cartridge đầu tiên của Grado cũng là cartridge cuộn dây động. Nhưng, về sau ông lại phát triển cartridge sắt động, với đầu kim có thể thay thế được.
Bước vào buổi bình minh của stereo, Western Electric/Westrex bắt đầu phát triển cartridge cuộn dây động tên là 10A – phiên bản stereo của cartridge 9A cách đó hơn 30 năm. Cartridge 10A là cartridge đầu tiên được thiết kế để chạy đĩa stereo rãnh đơn do Westrex phát triển.
(Hết kỳ 3)
Bạn có thể xem thêm phần khác tại đây
Muôn vẻ những cách đọc đĩa than (phần 1)
Muôn vẻ những cách đọc đĩa than (phần 2)
Muôn vẻ những cách đọc đĩa than (phần 4)
Muôn vẻ những cách đọc đĩa than (phần 5)
Muôn vẻ những cách đọc đĩa than (phần 6)
Muôn vẻ những cách đọc đĩa than (phần 7)
Muôn vẻ những cách đọc đĩa than (phần 8)
Muôn vẻ những cách đọc đĩa than (phần 9)
Muôn vẻ những cách đọc đĩa than (phần 10)
Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây
Master Horn – Kiệt tác từ Viva Audio
Nguyễn Hào
