Magnetic Storage: Bagaimana Compact Cassette Berfungsi?

Raline

Magnetic Storage: Bagaimana Compact Cassette Berfungsi?


Sumber: https://organisedclutter.wordpress.com

Berapa ramai dalam kalangan anda semua yang tahu hubungan kedua benda ni? Berapa ramai pula yang kenal dengan alat di sebelah pensel tu? Itu adalah compact cassette, alat yang digunakan secara meluas pada tahun 90an dulu untuk menyimpan rakaman muzik, suara dan bunyi-bunyian yang lain. Fungsinya macam cakera padat (compact disc) yang digunakan pasa masa sekarang ni.

Ajaibkan bagaimana seutas tali yang cuma setebal beberapa milimeter dan dipanggil sebagai pita mampu untuk merakam dan memainkan semula pelbagai bunyi.




Rakaman bunyi di dalam tali?
Jadi macam mana seutas tali ni boleh menjadi begitu canggih ya? Sebelum kita pergi lebih mendalam mengenai bagaimana kosep merakam di atas seutas tali ni, kita perlu tahu apa yang diperlukan untuk merakam sesuatu.

Yang pertama tentulah alat perakam / pemain dan yang kedua adalah medium untuk rakaman. Untuk merakam, alat perakam akan menerima sumber bunyi dan akan merakam ke dalam medium rakaman, dalam kes ni medium tersebut adalah pita di dalam compact cassette tu tadi.

Untuk memainkan bunyian pula, kita cuma perlu terbalikkan sahaja proses itu tadi, bunyi dari pita compact cassette akan dibaca oleh alat pemain dan akan didengari oleh pengguna. Untuk lebih umum, kita anggap bunyian tu sebagai maklumat (data). Mari kita tengok dulu compact cassette tu dari jarak lebih dekat.




Objek yang bewarna coklat kehitaman itu lah pita (tape) di mana maklumat yang dirakam akan disimpan untuk dimainkan / dibaca semula. Teknik  merakam ini dinamakan sebagai magnetic recording / magnetic storage, lihat pada nama sahaja kita boleh tahu apa yang penting adalah bahan magnet. Magnet ni akan terdapat di dalam alat untuk merakam dan memain kan semula data.

Itu untuk bahagian perakam, kita lihat pula bahagian untuk medium rakaman (pita). Pita ni bukan pita yang biasa-biasa, tetapi pita ini telah disalut khas dengan satu bahan yang dinamakan sebagai ferric oxide. Bahan ini bersifat ferromagnetic, iaitu sifat dimana ia akan kekal menjadi magnet apabila didedahkan dengan bahan magnet, sehinggalah ianya di”demagnetised“kan.



Sekarang pula macam mana kedua-duanya saling bekerjasama? Baiklah, bunyi-bunyian yang kita dengar ni sebenarnya adalah hasil getaran, getaran menghasilkan bunyi, tiada getaran tiada bunyi. Getaran yang admin maksudkan adalah getaran molekul-molekul udara. Getaran ni boleh dipindahkan dari satu molekul ke satu molekul.

Sebab tu tiada bunyi di ruang angkasa, kerana ruang angkasa adalah vakum (tiada molekul). Boleh faham kan? Bagaimana kita boleh dengar? Ini adalah kerana getaran bunyi ni turut akan menggetarkan gegendang telinga kita, maka dengan ini baru lah kita dapat mendengar, rujuk gambar di atas. Begitu juga dengan perakam.

Getaran dari sumber bunyi akan sampai ke penerima (berfungsi seperti gegendang telinga) di dalam alat perakam dan ianya akan turut bergetar. Hasil dari getaran dari alat penerima akan ditukar ke dalam bentuk arus elektrik.

Arus elektrik ni akan akan sampai satu bahan logam. Bahan logam ini apabila didedahkan dengan arus elektrik akan menjadi bahan elektromagnet, elektromagnet adalah bahan yang menjadi magnet apabila didedahkan dengan arus elektrik. Magnet atau lebih tepat elektromagnet ini lah yang akan menjadikan salutan pita (ferric oxide) itu tadi turut menjadi magnet (magnetised).

Secara mudah.

Sumber bunyi (getaran) —-> Penerima (bergetar) —-> Arus Elektrik —-> Elektromagnet —-> Pita (Variasai medan magnet)





Tape head, alat yang digunakan untuk magnetise pita dan membaca pita. | Sumber: http://www.bcae1.com

Tapi kebiasannya bunyi ada pelbagai jenis kan? Macam tu juga muzik. Kepelbagaian bunyi ini juga akan menghasilkan kepelbagaian getaran. Contoh, semakin kuat bunyi, semakin kuat getaran atau semakin nyaring bunyi, semakin laju getaran (frekuensi tinggi). Kepelbagaian getaran bunyi ini juga akan menyebabkan variasi di dalam arus elektrik, arus elektrik tinggi dan arus elektrik rendah.

Variasi di dalam arus elektrik akan menyebabkan kekuatan magnet berubah-rubah. Cuba lihat gambar di atas, anak panah merujuk kepada medan magnet di dalam salutan pita rakaman. Pada asalnya (bahagian kiri) anak panah adalah sekata, menunjukkan medan magnet yang sekata. Apabila data dirakam, kepelbagaian medan magnet dapat di lihat (bahagian kanan) mengikut getaran asal dari sumber bunyi.


Gambaran medan magnet di dalam salutan pita yang mengandungi nada 1kHz. | Sumber: Wikipedia

Memainkan rakaman
Setelah rakaman dibuat, pita tersebut perlu diputarkan semula untuk proses bacaan (reading). Variasi medan magnet di dalam salutan pita akan dikesan / dibaca oleh alat pengesan yang akan menghasilkan arus elektrik mengikut variasi medan magnet yang tersebut. Arus elektrik yang terhasil sampai kepada pembesar suara (speaker) dan akan menggetarkan gegendang pembesar suara.

Gegendang yang bergetar itu akan turut menggetarkan ruangan udara dan sampai ke telinga pendengar maka terhasilah bunyi yang kita dengar dari pembesar suara radio. Proses yang terbalik dari proses rakaman.


Gegendang pembesar suara yang bergetar secara gerak perlahan.


Getaran dari pembesar suara akan memampatkan udara. Getaran akan sampai ke gegendang telinga | Sumber: http://clifford4a.weebly.com
Secara mudah:

Variasi medan magnet —> Pengesan —> Arus elektrik —> Speaker (getaran) —> Telinga (getaran)

Untuk memadam maklumat di dalam pita tersebut, ianya perlu di”demagnetised”kan sebelum digunakan semula untuk rakaman baru. Teknik magnetic recording / magnetic storage ini adalah teknik yang masih lagi digunakan sekarang ni di dalam cakera padat, cakera keras (hard disk) dan beberapa alat rakaman lagi.

Sekiranya didedahkan kepada medan magnet yang kuat, malumat (data) di dalam simpanan akan menjadi rosak (corrupt). Sebab tu kalau kita tengok cerita mengenai penggodam (hacker), mereka akan mencabut cakera keras mereka dan lalukannya dengan magnet yang kuat sebelum dimusnahkan. Untuk memastikan maklumat yang disimpan rosak dan tak boleh dikembalikan.

Ini adalah konsep asas di dalam magnetic recording / magnetic storage, lebih banyak konsep yang rumit lagi wujud di dalam compact cassette. Sebelum wujudnya teknik ni, orang dulu-dulu akan gunakan gramophone dan vinyl untuk merakam dan mendengar lagu, itu macam mana pula? Nanti mungkin admin akan terangkan di dalam artikel yang akan datang. Sekian sahaja dari admin.

P/S: Untuk menjawab soalan kepada yang tak tahu, pensel tu digunakan untuk menggulung kembali pita compact cassette kepada permulaan untuk mendengar semua muzik dari awal.

Apa lagi?
Fiziklah!

Sumber:https://www.fiziklah.com

readbaca