Tìm hiểu nhanh về đầu CD (phần 1)

Chúng ta đều biết đầu CD là gì cũng như chức năng của nó. Thế nhưng không phải ai cũng biết thứ gì nằm bên trong đầu CD và nó hoạt động như thế nào. Loạt bài viết này sẽ cung cấp đến người đọc những kiến thức cơ bản nhưng ít người biết về một trong những thiết bị quen thuộc nhất: Đầu CD.

Khởi nguồn

Ngày 01/10/1982, tập đoàn Sony đã chính thức mở ra một kỷ nguyên mới của ngành âm thanh, đồng thời đánh dấu sự chấm dứt của thời kỳ đĩa than khi đưa ra thị trường chiếc đầu CD dân dụng đầu tiên, CDP-101 tại thị trường Nhật Bản. Sự ra mắt của thiết bị này cũng báo hiệu rằng đã đến lúc một phương thức chơi nhạc mới xuất hiện, hứa hẹn đem lại những trải nghiệm ấn tượng nhờ vào chất âm cực sạch, cực chi tiết, một làn gió mới cho một thế hệ khách hàng đã quá quen thuộc với những chiếc đĩa làm từ vinyl.

Sony khi ấy đã đưa ra một khẩu hiệu rất kêu, đó là “Âm thanh hoàn hảo mãi mãi”, Thế nhưng CD cho đến tận ngày nay, dù đã có tất cả mọi thứ, vẫn còn sự hoàn hảo là chưa thể đạt được.

sony CDP 101

Sony CDP-101, chiếc đầu đĩa CD đầu tiên trên thế giới

Giá bán lẻ của một chiếc CDP-101 khi đó là khoảng 674 đô la, tương đương với hơn 1600 đô la ở thời điểm hiện tại. Chiếc đầu này ra mắt cùng với khoảng 50 đĩa CD nhạc pop và cổ điển do CBS Records phát hành. Những cái tên quen thuộc như Mozart, Tchaikovsky hay Schubert xuất hiện đồng thời cùng các nghệ sĩ đương đại như Billy Joel, Pink Floyd và Journey. Đĩa CD khi ấy có giá là 14 đô mỗi chiếc, bằng 33 đô bây giờ, một cái giá cũng không hề rẻ chút nào.

Từ đĩa nhựa cho đến đĩa quang

Chúng ta đều biết rằng Sony và Philips đã hợp tác với nhau để sáng tạo ra chiếc đầu CD, thế nhưng bản thân họ lại không phải là người nghiên cứu thành công công nghệ cốt lõi đứng đằng sau nó. Một nhà phát minh người Mỹ, James T. Russell đã thiết kế nên thiết bị đầu tiên dùng để lưu trữ dữ liệu digital lên một tấm foil trong suốt. Ông đã nộp giấy phép cho phát minh này vào năm 1966 và được cấp chứng nhận vào năm 1970. Ban đầu Sony và Philips sử dụng công nghệ này cho đĩa laser, và tiếp đến là cho đĩa nhạc CD vài năm sau đó. Tuy nhiên, Russell và công ty mà ông đã bán bản quyền phát minh này đã phát hiện ra vụ vi phạm. Họ kiện Sony và Philips ra tòa, buộc hai ông lớn nói trên phải xin cấp phép để có thể đưa được đầu CD ra thị trường.

Chiếc đầu đĩa đầu tiên

Vậy bên trong chiếc đầu đĩa đầu tiên xuất hiện trên thị trường, có những thứ gì? Nó có chứa ba thành phần cơ bản có thể tìm thấy ở bất cứ đầu CD hay đầu DVD nào, gồm một bộ cơ xoay, một mắt đọc quang và DAC.

Trước hết, hãy cùng nhìn vào hai thành phần cơ bản nhất là bộ cơ xoay và mắt đọc.

bo co hoc

Hình minh họa cho bộ cơ của một đầu CD, gồm cơ xoay, mắt laser và cartridge di chuyển mắt

Bộ cơ xoay chính xác là những gì mà cái tên của nó thể hiện. Nó là một bộ cơ dùng để xoay đĩa CD. Tốc độ xoay của nó tương đối nhanh, lên đến 600 vòng/phút, hoàn toàn trái ngược với tốc độ chậm chạp 33 1/3 vòng/phút của đĩa than. Khi đặt đĩa CD vào bộ cơ xoay, phần nhãn đĩa sẽ hướng lên trên trong khi toàn bộ bề mặt quang có chứa dữ liệu digital sẽ quay xuống dưới.

Để hiểu thêm, ta sẽ nói qua về quá trình ghi âm bằng đĩa CD. Trên đĩa CD có một mặt phủ lớp kim loại mỏng để chứa dữ liệu âm thanh. Trong quá trình ghi âm, micro sẽ tiếp nhận sóng âm thanh và chuyển thành các tín hiệu điện tử. Tiếp theo, bộ biến đổi kỹ thuật số sẽ chia các tín hiệu này thành 44.100 phân đoạn trong mỗi giây âm thanh. Tín hiệu này được chuyển thành tia laser để “khắc” dữ liệu lên lớp nhôm mỏng trên bề mặt đĩa dưới dạng một rãnh siêu mảnh liên tục chạy xoắn ốc theo vòng tròn từ tâm đĩa ra đến mép ngoài.

Ở rãnh phía dưới đĩa CD sẽ có một cartridge nhỏ có thể di chuyển được. Một mắt đọc laser được lắp trên cartridge đó sẽ có nhiệm vụ phát ra chùm tia chiếu lên rãnh âm thanh chạy xoắn ốc trên lớp nhôm của đĩa và đọc theo trình tự xử lý ngược với ghi âm. Phản hồi quang học thu được từ chùm tia laser này sẽ được một cảm biến quang đặt sát đĩa chuyển thành tín hiệu digital dưới dạng bit dữ liệu 0 và 1.

 Tiếp sau đó, các tín hiệu này đi vào mạch DAC xử lý để tái tạo ra âm thanh đã được ghi vào đĩa trước đó.

(Hết kỳ 1)

Bạn có thể xem thêm phần khác tại đây 

Tìm hiểu nhanh về đầu CD (phần 2)
Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây

Công Nghệ Auro 3D

Nguyễn Hào