คอมแพกต์ ดิสก์เรื่องราวเป็นมาอย่างไร?
ตั้งแต่วางจำหน่ายในตลาดตอนต้นทศวรรษปี 1980 เรื่อยมา คอมแพกต์ ดิสก์ ซึ่งอ่านด้วยแสงเลเซอร์นี้ก็ได้รับการยอมรับว่าเป็นความล้ำหน้าทางวิทยาศาสตร์ด้านการบันทึกเสียงครั้งยิ่งใหญ่ที่สุด นับจากเอดิสันได้ประดิษฐ์หีบเสียงที่ใช้แผ่นดีบุกทรงกระบอกในปี 1877 หรือตั้งแต่การถือกำเนิดของระบบเสียงสเตอริโอตอนต้นทศวรรษปี 1960.
ในสหรัฐ รายงานหนึ่งในวารสารการตลาดชื่อบิลบอร์ดแสดงให้เห็นว่าในปี 1992 ผู้ผลิตส่งคอมแพกต์ ดิสก์ ออกขายมากกว่า 414 ล้านแผ่น แต่แผ่นเสียงไวนิลเพียง 22 ล้านแผ่นเท่านั้น. การขายไม่ได้ดุลจนบริษัทแผ่นเสียงบางแห่งไม่ผลิตแผ่นเสียงไวนิลอีกต่อไป. กระนั้น แผ่นเล็ก ๆ แวววาวนี้ยังคงเป็นเรื่องลึกลับสำหรับผู้คนจำนวนมาก. เสียงระบบดิจิตอลคืออะไร? เสียงนั้นดีจริงดังคำร่ำลือไหม? แผ่นดิสก์นี้ทำงานอย่างไร? และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้สามารถใช้เก็บและเรียกข้อมูลต่าง ๆ กลับมาอีก เช่นจากหอสังเกตการณ์และตื่นเถิด! ได้ไหม?
การบันทึกเสียงระบบดิจิตอล—คืออะไร?
เพื่อจะเข้าใจว่าการบันทึกเสียงระบบดิจิตอล (ตัวเลข) คืออะไร ก่อนอื่นเราต้องมีความเข้าใจพื้นฐานว่าการบันทึกเสียงระบบแอนะล็อก (เชิงอุปมาน) แบบเก่าทำงานอย่างไร. บนแผ่นเสียงไวนิลที่เราคุ้นเคยกัน ดนตรีถูกบันทึกไว้เป็นร่องรูปคลื่นแบบต่อเนื่อง คล้ายกับภาพ หรืออุปมาน ของคลื่นเสียง. เพื่อทำให้เกิดเสียงดนตรี เข็มของเครื่องเล่นจานเสียงจะถูกนำไปวางในร่องบนแผ่นเสียงที่หมุนอยู่. เข็มเคลื่อนไปตามร่อง และความคดเคี้ยวของร่องทำให้เข็มสั่นสะเทือน. โดยวิธีนี้ทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าขนาดจิ๋วอันเป็นแบบจำลองของเสียงซึ่งไมโครโฟนได้จับไว้ในห้องบันทึกเสียง. แล้วสัญญาณนั้นก็ถูกขยาย—และเกิดเป็นเสียงดนตรี!
การบันทึกเสียงแบบดิจิตอลใช้แนวที่แตกต่างออกไป. เครื่องบันทึกเสียงแบบดิจิตอลสุ่มและวัดขนาดของสัญญาณ ณ ระยะห่างที่แม่นยำ—หลายหมื่นครั้งต่อวินาที—และบันทึกค่าที่วัดได้นี้เป็นจำนวน หรือตัวเลขโดด. การวัดนี้ถูกบันทึกเป็นจำนวนเลขฐานสอง—ซึ่งเป็นภาษาของคอมพิวเตอร์—ประกอบด้วยเลข 0 และ 1 เท่านั้น. ครั้นแล้วข้อมูลจำนวน หรือเลขโดดนี้จะผ่านกระบวนการคอมพิวเตอร์และเก็บไว้ โดยปกติบนแถบแม่เหล็ก. เมื่อเปิดเล่น คอมพิวเตอร์จะอ่านเลขโดดนั้นและสร้างสัญญาณขึ้นใหม่ให้เหมือนสัญญาณเดิม. แล้วสัญญาณนี้จะถูกขยายและ—อีกครั้งหนึ่ง—เกิดเป็นเสียงดนตรี!
กระบวนการนี้ได้รับผลกระทบน้อยกว่าจากข้อจำกัดต่าง ๆ ของการบันทึกเสียงและการผลิตฮาร์ดแวร์เมื่อเทียบกับการบันทึกเสียงแบบแอนะล็อก. ยังผลให้มีเสียงรบกวนน้อยกว่า, การเพี้ยนน้อยกว่า และเหตุปัจจัยอื่น ๆ ซึ่งลดคุณภาพของการบันทึกเสียงก็มีน้อยกว่า. นอกจากนี้ ข้อมูลเชิงตัวเลขสามารถเก็บไว้ได้ในรูปแบบที่กระทัดรัดมาก และเรียกกลับมาใช้ได้ง่าย. อาจบอกได้ว่า การบันทึกเสียงแบบดิจิตอลเป็นผลพวงอันพึงได้จากการรวมกันระหว่างคอมพิวเตอร์และเครื่องบันทึกเสียง.
บริษัทแผ่นเสียงหลายแห่งได้ทำการบันทึกเสียงแบบดิจิตอลในห้องบันทึกเสียงของพวกเขามานานหลายปีแล้ว. แต่อุปกรณ์ที่ใช้เปิดฟังในห้องบันทึกเสียงนั้นซับซ้อนเกินไปสำหรับระบบดนตรีในบ้าน. จากแง่ของผู้บริโภคแล้ว ความก้าวหน้าที่แท้จริงในการบันทึกเสียงระบบดิจิตอลก็คือการพัฒนาระบบเปิดฟังที่เป็นไปได้ทั้งด้านราคาและเทคนิคสำหรับผู้ใช้ในบ้านทั่ว ๆ ไป. ยังผลให้เกิด คอมแพกต์ ดิสก์ (ซีดี) แบบดิจิตอล และเครื่องเล่นคอมแพกต์ ดิสก์.
จำนวนเลขฐานสอง หรือบิต ถูกเข้าระหัสเป็นหลุมและพื้นเรียบแบบอนุกรมที่เล็กจนมองไม่เห็นบนผิวของแผ่นพลาสติกเคลือบบาง ๆ ด้วยชั้นอะลูมิเนียมแวววาว. แผ่นดิสก์มีเส้นผ่าศูนย์กลางเพียงแค่ 120 มิลลิเมตร. ชั้นอะลูมิเนียมถูกเคลือบด้วยพลาสติกใสเป็นชั้นป้องกัน. เพื่อเล่นดนตรี แผ่นดิสก์สีเงินจะถูกใส่เข้าไปในเครื่องเล่นซีดี. แทนที่จะใช้เข็ม ลำแสงเลเซอร์ที่พุ่งรวมจุดอย่างแม่นยำจะติดตามหลุมที่เรียงเป็นแถว. เมื่อลำแสงกระทบหลุมที่มองไม่เห็นนี้มันจะกระจายตัว แต่เมื่อกระทบกับผิวเรียบ มันจะสะท้อนกลับไปยังเครื่องรับสัญญาณ. โดยวิธีนี้หลุมและพื้นเรียบบนผิวของซีดีจึงถูกแปลเป็นชุดของจังหวะทางไฟฟ้าเพื่อได้รับการถอดรหัสโดยวงจรอิเล็กทรอนิกอันซับซ้อนในเครื่องเล่นนั้น.
แผ่นดิสก์ดีแค่ไหน?
แต่ซีดี ดีกว่าแผ่นเสียงไวนิลจริง ๆ หรือ? เอาละ ลองพิจารณาดู: เนื่องจากซีดีใช้ลำแสงแทนหัวเข็มเพชรในการเล่น จึงไม่มีการสึกกร่อนไม่ว่าจะเล่นดนตรีกี่ครั้งก็ตาม. แม้รอยขีดข่วนเล็ก ๆ บนผิวของแผ่นดิสก์ก็ไม่มีผลกระทบในเชิงลบต่อเสียงเพราะลำแสงเลเซอร์พุ่งลงไปที่หลุมไม่ใช่บนผิวของแผ่นดิสก์. ดังนั้นเสียงระคายหูต่าง ๆ ซึ่งเป็นที่รู้จักอย่างดีสำหรับใครก็ตามที่เคยฟังแผ่นลองเพลย์จึงหมดไป. ทั้งหมดนี้ทำให้ซีดีมีสมรรถนะซึ่งแผ่นลองเพลย์ไม่สามารถเทียบได้. ตามทฤษฎีแล้ว คอมแพกต์ ดิสก์ ควรคงทนถาวร—ถ้าผลิตและใช้งานอย่างถูกต้อง.
การเปิดเล่นได้นานกว่าและขนาดเล็กกว่าเป็นอีกปัจจัยหนึ่งด้วยที่ทำให้ซีดีได้รับความนิยม. สามารถเล่นเพลงได้นานกว่าหนึ่งชั่วโมงโดยไม่ต้องลุกไปกลับด้าน! ซีดีใช้งานและเก็บรักษาได้ง่ายกว่าด้วย เนื่องจากมีขนาดเล็กกว่าถึงหนึ่งในห้าของแผ่นลองเพลย์. อนึ่ง เนื่องจากเครื่องเล่นซีดีทำงานคล้ายกับคอมพิวเตอร์ ดังนั้นหลายเครื่องสามารถตั้งโปรแกรมเลือกเล่นส่วนต่าง ๆ ตามลำดับที่เราชอบหรือจะเล่นซ้ำก็ได้. บางเครื่องมีระบบค้นหาซึ่งสามารถค้นหาส่วนใดส่วนหนึ่งของดนตรีได้อย่างรวดเร็ว. ลักษณะเด่นที่อำนวยความสะดวกเช่นนี้ได้รับความนิยมอย่างสูงจากผู้ใช้หลายคน.
แต่คุณภาพเสียงล่ะ? เกือบทุกคนที่ได้ฟังซีดีเป็นครั้งแรกรู้สึกประหลาดใจกับเสียงที่ชัดและเหมือนชีวิตจริง. เสียงดนตรีกังวานขึ้นมาจากความเงียบโดยให้เสียงที่ละเอียดอย่างน่าทึ่ง. เหตุผลหนึ่งสำหรับเรื่องนี้คือบนแผ่นซีดีช่วงระยะระหว่างดนตรีที่เบาสุดและดังสุดซึ่งสามารถบันทึกได้—ที่เรียกว่าช่วงพลวัต—กว้างกว่าที่มีในแผ่นลองเพลย์ทั่วไป. ปัจจัยนี้ประกอบกับอิสรภาพพ้นจากเสียงรบกวนและการเพี้ยนทำให้ได้เสียงดนตรีที่เหมือนจริงมากกว่าเมื่อฟังซีดี.
อีกแง่หนึ่ง ซีดีโดยเฉลี่ยอาจแพงกว่าแผ่นลองเพลย์มาก. กระนั้น อาจกล่าวได้ว่าซีดีนำความไพเราะในการผลิตเสียงออกสู่สาธารณชนซึ่งที่ผ่านมามีนักนิยมไฮไฟเพียงไม่กี่คนเท่านั้นเคยชื่นชม.
คอมแพกต์ดิสก์และคอมพิวเตอร์
ไม่นานมานี้ซีดีได้แปลงโฉมใหม่เพราะเทคโนโลยีแบบเดียวกันนี้สามารถนำมาใช้เก็บข้อมูลหรือข่าวสารจำนวนมหาศาลได้. ข้อมูลเช่นนั้นบนคอมแพกต์ ดิสก์ สามารถเข้าถึงได้อย่างง่ายดาย โดยคอมพิวเตอร์ที่มีเครื่องอ่านซีดีติดตั้งหรือต่อพ่วงอยู่. เช่นเดียวกับส่วนใดส่วนหนึ่งของดนตรีบนแผ่นซีดีที่สามารถเข้าถึงได้อย่างรวดเร็วโดยเครื่องเล่นซีดี เมื่อใช้เครื่องอ่านซีดีแบบที่ต่างออกไป ส่วนใด ๆ ของข้อมูลที่เก็บไว้ก็สามารถอ่าน, ค้นหา, หรือยกมาอ้างได้ภายในสองสามวินาทีด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาอย่างถูกต้อง.
คอมแพกต์ ดิสก์ มีความสามารถในการเก็บข้อมูลอย่างเหลือเชื่อ. ในภาษาคอมพิวเตอร์ มันสามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่า 600 เมกาไบต์ ซึ่งเท่ากับแผ่นฟลอปปี้ ดิสก์ 1,000 แผ่น หรือ หนังสือ 200,000 หน้า. พูดอีกอย่างหนึ่ง สารานุกรมสิบชุด ๆ ละ 20 เล่มเมื่อแปลงเป็นรูปตัวเลขแล้วสามารถเก็บไว้ในแผ่นคอมแพกต์ ดิสก์เพียงแผ่นเดียว! แต่ข้อได้เปรียบของมันหาได้จำกัดอยู่แค่ความจุขนาดมหาศาลเท่านั้น.
ประมาณปี 1985 การใช้ซีดีกับคอมพิวเตอร์เริ่มปรากฏให้เห็นในตลาด. สิ่งนี้เรียกว่า CD-ROM ซึ่งย่อมาจาก compact disc read-only memory. ส่วนใหญ่ใช้บรรจุข้อมูลอ้างอิง เช่น สารานุกรม, พจนานุกรม, สารบบ, แคตาลอก, บรรณานุกรมและข้อมูลทางเทคนิค, และจดหมายเหตุ หรือสิ่งต่าง ๆ ที่รวบรวมไว้หลายรูปแบบ. ตอนแรก ๆ สิ่งเหล่านี้ถูกนำไปใช้โดยห้องสมุดและสถาบันศึกษาหรือสถาบันของรัฐเป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากราคาแพง. ที่จริงแล้ว แผ่นดิสก์ซึ่งเมื่อสองสามปีก่อนมีราคาหลายพันบาท ปัจจุบันอาจหาซื้อได้ด้วยเงินเพียงเสี้ยวน้อยนิดของจำนวนนั้น.
มีการใช้เวลาไม่นานนักในการพัฒนาเพื่อขยายขอบเขตการใช้ CD-ROM ให้มากกว่าแค่ใช้เก็บข้อความ. ในสองสามปีหลัง ๆ นี้ แผ่น CD-ROM ที่บรรจุภาพสีและมีเสียงประกอบเริ่มออกวางตลาด. ปัจจุบันคุณไม่เพียงสามารถอ่านชีวประวัติและเห็นภาพบุคคลใดบุคคลหนึ่งเท่านั้นแต่คุณยังได้ยินเสียงพูดของคนนั้นอีกด้วย. และแน่นอน มีเกมคอมพิวเตอร์หลายชนิดพร้อมด้วยเสียงและรูปสีเคลื่อนไหวไปมา. สิ่งนี้ที่เรียกกันว่า ระบบเชิงโต้ตอบด้วยสื่อหลายแบบ (multimedia interactive systems) ซึ่งรวมเอาคอมพิวเตอร์และความบันเทิงในบ้านเข้าด้วยกัน ดูเหมือนจะเป็นคลื่นลูกใหม่แห่งอนาคต.
คอมแพกต์ ดิสก์ แบบดิจิตอลเป็นความมหัศจรรย์ทางเทคโนโลยีอย่างแท้จริง อันอาจยังประโยชน์สูงสุดทั้งด้านการศึกษาและการพักผ่อนหย่อนใจ. ยังคงต้องดูกันต่อไปว่าสิ่งนี้จะสัมฤทธิ์ผลตามศักยภาพของมันหรือไม่.
[กรอบหน้า 17]
โลกจำลองของซีดี
ชื่อคอมแพกต์ ดิสก์ (จานบันทึกอัดแน่น) เป็นชื่อที่เหมาะทีเดียว. บนผิวอันแวววับของแผ่นดิสก์ขนาดฝ่ามือมีหลุมที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็นตั้งแต่ห้าถึงหกพันล้านหลุมวางเป็นเกลียวก้นหอย. ถ้านำหลุมดังกล่าวมาเรียงเป็นแถวจะยาวมากกว่า 5.6 กิโลเมตร. ขดเป็นวงถึง 20,000 ขดจากด้านในแผ่นออกไปยังด้านนอก ร่องเหล่านั้นถูกอัดเข้าด้วยกันอย่างหนาแน่นมากจนกระทั่งร่อง 60 ร่องสามารถใส่ลงไปในร่องของแผ่นเสียงลองเพลย์ได้. ประมาณกันว่าถ้าหลุมแต่ละหลุมมีขนาดเท่าเมล็ดข้าว แผ่นดิสก์จะมีขนาดใหญ่กว่าสนามฟุตบอลถึงสี่สนาม.
เนื่องจากขนาดที่เล็กสุดประมาณเช่นนี้ ซีดีจึงต้องผลิตในห้องที่สะอาดที่ซึ่งอากาศได้รับการกรองอย่างทั่วถึง. ละอองฝุ่นธรรมดา ๆ อนุภาคหนึ่งซึ่งมีขนาดประมาณห้าเท่าของหลุมบนแผ่นซีดี สามารถลบล้างรหัสต่าง ๆ ถึงขนาดทำให้เกิดความผิดพลาดในการบันทึกเสียงได้. วิศวกรคนหนึ่งกล่าวว่า “เมื่อเปรียบเทียบมาตรฐานของเราในเรื่องความสะอาด ห้องผ่าตัดก็เหมือนกับเล้าหมู.”
เนื่องจากแผ่นดิสก์หมุนเร็วถึง 500 รอบต่อนาทีขณะกำลังเล่น จึงต้องใช้ความสามารถมหาศาลในการพุ่งเล็งแสงเลเซอร์ลงบนหลุมขนาดจิ๋วและรักษาไว้ไม่ให้เลื่อนออกไปจากร่องที่ขดเป็นวงอย่างชิดแน่น. เพื่อจะทำเช่นนี้ ลำแสงเลเซอร์จึงได้รับการควบคุมโดยระบบนำร่องอันสลับซับซ้อนอย่างน่ามหัศจรรย์.
[กรอบ/ภาพหน้า 19]
ห้องสมุดว็อชเทาเวอร์—CD-ROM
สมาคมว็อชเทาเวอร์เห็นเป็นการสมควรเสมอมาที่จะใช้พัฒนาการด้านเทคโนโลยีอันเหมาะสมเพื่อส่งเสริมผลประโยชน์แห่งราชอาณาจักร. ในอดีตสมาคมเป็นผู้บุกเบิกการใช้ภาพยนตร์สี, เครือข่ายวิทยุ, และเครื่องเล่นจานเสียงแบบพกพาได้ ในการประกาศข่าวดี. บัดนี้ สมาคมว็อชเทาเวอร์ได้ออกห้องสมุดว็อชเทาเวอร์—ปี 1993 ภาษาอังกฤษ. เรารู้สึกมั่นใจว่าสิ่งนี้จะเป็นเครื่องมือดีเลิศสำหรับศึกษาและค้นคว้าคัมภีร์ไบเบิล
สิ่งที่ออกใหม่นี้เทียบได้กับห้องสมุดจริง ๆ. บรรจุด้วยข้อความในรูปอิเล็กทรอนิกของคัมภีร์ไบเบิลฉบับแปลโลกใหม่—พร้อมด้วยข้ออ้างอิง, วารสารว็อชเทาเวอร์รวมเล่มประจำปีตั้งแต่ปี 1950 ถึง 1993 และวารสารอะเวก! ตั้งแต่ปี 1980 ถึง 1993 สารานุกรมพระคัมภีร์อินไซต์ ออน เดอะ สคริปเจอร์สสองเล่ม และหนังสืออื่น ๆ จำนวนมากเช่น หนังสือปกแข็ง, หนังสือเล่มเล็ก, จุลสาร, และแผ่นพับที่พิมพ์โดยสมาคมว็อชเทาเวอร์ตั้งแต่ปี 1970. นอกจากนั้น ยังบรรจุดัชนีสำหรับสิ่งพิมพ์ต่าง ๆ ของสมาคมว็อชเทาเวอร์ตั้งแต่ปี 1930 ถึง 1993.
พร้อมกับฐานข้อมูลมหึมานี้ CD-ROM ยังมีโปรแกรมค้นหาที่ง่ายต่อการใช้งาน เพื่อให้คุณค้นหาคำ, กลุ่มคำ, หรือข้อคัมภีร์ที่ยกมาอ้างในหนังสือต่าง ๆ ของห้องสมุดว็อชเทาเวอร์. คุณสามารถเปิดตรงไปยังหนังสือใด ๆ ที่คุณเจาะจงโดยเฉพาะ, เจาะลงไปยังบท, ข้อความ, หรือหน้าได้เลย. ผลที่ได้จากการค้นหาสามารถดูบนจอคอมพิวเตอร์หรือก็อปปี้ไปยังโปรแกรมประมวลคำเพื่อใช้ในการบรรยายหรือจดหมาย. อนึ่ง โปรแกรมนี้มีคุณสมบัติในการจัดระบบข้อมูลต่าง ๆ เพื่อใช้ในโครงการศึกษาส่วนตัวและเพื่อกรอกบันทึกของคุณลงไป.
เราหวังว่า โดยเครื่องมือใหม่นี้ผู้คนจำนวนมากขึ้นสามารถมุ่งไปอย่างไม่ละลดในการเพ่งดู “บัญญัติแห่งเสรีภาพอันบริสุทธิ์” และได้รับพระพรจากการทำเช่นนั้น.—ยาโกโบ 1:25.