Nguyên lý của việc ghi âm thanh vào đĩa CD

Đĩa CD âm nhạc.

Đĩa CD (Compact Disc) là một trong các loại đĩa quang, chúng thường được chế tạo bằng nhựa (polycarbonate) với đường kính 4,75 inch. Người ta dùng phương pháp ghi quang học để lưu trữ trên đĩa khoảng 80 phút âm thanh hoặc 700MB dữ liệu máy tính đã được mã hóa bằng kỹ thuật số.

Khi được sản xuất công nghiệp, CD thành phẩm bao gồm ba lớp vật liệu: cốt đĩa bằng nhựa polycarbonate, một lớp nhôm mỏng mạ trên nhựa polycarbonate và sau cùng là lớp phủ acrylic trong suốt để bảo vệ bên ngoài màng nhôm (tráng sau khi ghi âm). Một số nhà sản xuất có thể dùng bạc hoặc vàng thay cho nhôm để in ra những CD đẳng cấp.

Đĩa CD bắt đầu được phát triển từ những năm 1979 bởi hai hãng Sony và Philips để ghi âm thanh. Ban đầu mỗi hãng phát triển theo một hướng riêng, đến năm 1980 chúng được hợp nhất thành một chuẩn đĩa CD chứa âm thanh (thông dụng cho đến ngày nay).

Đĩa CD sử dụng công nghệ quang học để đọc và ghi dữ liệu. Một cách đơn giản nhất, người ta dùng tia laser chiếu vào bề mặt đĩa để ghi hoặc nhận lại các phản xạ ánh sáng (hoặc không) tương ứng với các dạng tín hiệu nhị phân (0 và 1).

Trên đĩa CD người ta ghi lại các tín hiệu âm nhạc, các dữ liệu máy tính hay những thông tin kỹ thuật số. Một chiếc đĩa dạng này có thể chứa các bản nhạc ghi theo dạng âm thanh nổi. Loại này gọi là đĩa audio CD và được mở trên máy nghe CD. Vì đĩa CD có một mặt phủ lớp kim loại mỏng cho nên chỉ có mặt đó mới chứa dữ liệu âm thanh mà thôi.

Mô tả một cách đơn giản là 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. Khi đĩa được quay trong máy đọc CD, chùm tia laser sẽ chiếu lên rãnh âm thanh chạy xoắn ốc trên lớp nhôm nói trên và đọc theo trình tự xử lý ngược với ghi âm. Phản hồi quang học thu được từ đầu đọc laser này sẽ chuyển thành tín hiệu điện tử đi vào mạch xử lý để tái tạo ra âm thanh đã được ghi vào đĩa trước đó.

CD-DA là loại đĩa CD chỉ chứa các dữ liệu âm thanh mà không chứa bất kỳ một loại dữ liệu nào khác. Music Disc hay còn có các tên khác là DTS-CD, DTS Audio CD, là loại đĩa CD audio chứa âm thanh được định dạng ở loại lập thể (surround) mà có thể phát đầy đủ 6 đường tiếng cho các bộ thiết bị âm thanh giải trí gia đình hoặc trên các máy tính cá nhân. Music Disc là những thể loại đĩa chứa âm thanh lập thể đầu tiên trước khi ra đời loại đĩa DVD audio. SACD (Super Audio CD) là đĩa CD âm thanh có chất lượng cao hơn loại đĩa CD-DA thông thường. Nó được hãng Sony và Philips giới thiệu vào năm 1999.

Theo GS.NGND Nguyễn Lân Dũng