गाणी आणि डिजिटल संगीत!

होतं काय, की टेपरेकॉर्डरचं हेड हे कॅसेटच्या रिळाला सतत घासत असल्याने हळुहळू रिळाची अचूकता बदलायला लागते. म्हणजेच रिळावर किती प्रमाणात चुंबकाचे कण आहेत हे अगदी अचूकपणे मोजता येणं अवघड व्हायला लागतं. जसजशी कॅसेट जास्त वापरली जाते किंवा जुनी व्हायला लागते, तसतसं या चुकांचं प्रमाण वाढायला लागतं. या अडचणींवर मात करण्यासाठी आता 'डिजिटल' तंत्रज्ञान वापरतात.
.
पूर्वीच्या काळी आपण टेपरेकॉर्डर आणि कॅसेटचा वापर गाणी ऐकण्यासाठी खूप करायचो. अर्थात त्याहीपूवीर् फोनोग्रामचा वापर गाणी ऐकण्यासाठी व्हायचा. १८७८ साली थॉमस अल्वा एडिसनने या यंत्राचा शोध लावला होता. माणसाच्या आवाजाची कंपनं सपाट पृष्ठभागावर मुदित करून ती परत 'ऐकायची' अशी त्यामागची कल्पना होती. आता यांची जागा सीडी आणि डीव्हीडी या मंडळींंनी घेतली असली तरी गाण्यांची कॅसेट अजून पूर्णत: हद्दपार झालेली नाही. या कॅसेटचा शोध दुसऱ्या फ्रिट्झ फ्ल्यूमरने १९२९ साली जर्मनीत लावला. त्याचा सुगावा लागताच मित्रराष्ट्रांच्या जॉन म्युलिनने 'इन्स्टिट्युट ऑफ रेडिओ इंजिनिअर्स'ला या तंत्रज्ञानाचं एक प्रात्यक्षिक सादर केलं. या तंत्रज्ञानात सुधारणा होत होत फिलिप्स कंपनीने १९६३ साली फक्त इंचाच्या आठव्या भागाच्या रुंदीची टेप असणारी छोटीशी कॅसेट बाजारात आणली. ती थोड्या काळातच प्रचंड लोकप्रिय झाली. आणि १९६० च्या दशकात कॅसेट्सनी नुसता धुमाकूळ घातला !

या कॅसेट्स मधला आवाज, संगीत वगैरे अॅनॅलॉग तंत्रज्ञानाचा वापर करून टेपवर लिहिलेलं असतं. त्यासाठी आवाजाच्या ध्वनीलहरींचं रूपांतर आधी विद्युत लहरींमध्ये केलं जातं. मग कमी-जास्त विद्युतलहरींप्रमाणे कमी-जास्त चुंबकीय लहरी टेपवर 'उमटवल्या' जातात. चुंबकाच्या टेपचा वापर करण्याची कल्पना १८८८ साली इंग्लंडमधला संशोधक ओबेलिर्न स्मिथने मांडली होती. त्यानंतर दशकभराचा काळ उलटल्यावर १८९८ साली डेन्मार्कच्या वाल्देमार पाल्सनने स्टीलच्या तारेचे चुंबकीय गुणधर्म बदलून आवाज साठवणारं उपकरण तयार केलं. आता इथे विद्युतलहरी ध्वनीलहरींप्रमाणे, आणि चुंबकीय लहरी विद्युतलहरींप्रमाणे, म्हणून 'अॅनॅलॉगस'चं छोटेखानी नाव म्हणजे 'अॅनॅलॉग' तंत्रज्ञान इथे वापरलं जातं असं आपण म्हणतो. हेच तंत्रज्ञान आपल्या नेहमीच्या काट्याच्या घड्याळात पण वापरलं जातं. त्यात काटा हा आधीच्या ठिकाणाहून पुढे जात असतो. ही हालचाल अगदी सलग होते. ती कधीच तुटक नसते. त्याच धतीर्वर टेपरेकॉर्डरमधली टेप जेव्हा फिरत असते तेव्हा ती 'हेड'वरून फिरत असते. टेपरेकॉर्डरचा 'हेड' टेपवर किती प्रमाणात चुंबकाचे कण आहेत हे मोजून टेपरेकॉर्डरला सांगतो. त्या प्रमाणात चुंबकीय लहरींचं रूपांतर विद्युतलहरींत आणि त्यांचं रूपांतर ध्वनीलहरीत होऊन आपल्याला कॅसेटमधला आवाज ऐकू येतो. असंच तंत्रज्ञान व्हीडिओ टेप, कम्प्युटर टेप आणि फ्लॉपी डिस्कमध्ये वापरलं जातं.

आता होतं काय, की टेपरेकॉर्डरचं हेड हे कॅसेटच्या रिळाला सतत घासत असल्याने हळुहळू रिळाची अचूकता बदलायला लागते. म्हणजेच रिळावर किती प्रमाणात चुंबकाचे कण आहेत हे अगदी अचूकपणे मोजता येणं अवघड व्हायला लागतं. जसजशी कॅसेट जास्त वापरली जाते किंवा जुनी व्हायला लागते, तसतसं या चुकांचं प्रमाण वाढायला लागतं. आणि मग चक्क महंमद रफीचा आवाज भसाडा किंवा लता मंगेशकरांचा सूर बेसूर होतो! या अडचणींवर मात करण्यासाठी आता 'डिजिटल' तंत्रज्ञान वापरतात. त्यामुळे मूळच्या ध्वनीमुदणाचा दर्जा बदलत नाही (आणि त्यामुळे कॅसेट बिघडून अचानक हिमेश रेशमियाचा आवाज नाकाऐवजी तोंडातून यायची अडचणही उद््भवत नाही!) या तंत्रज्ञानात आवाजाचं रूपांतर ० आणि १ च्या सांकेतिक भाषेत करून ते साठवायचं, अशी ही युक्ती असते.

या डिजिटल रेकॉडिर्ंगसाठी आवाजाच्या सलग (अॅनॅलॉग) ध्वनीलहरींपासून जी सलग (अॅनॅलॉग) विद्युतलहर तयार होईल तिची ठराविक अंतरानं मोजमापं करायची. खालच्या आकृतीत दर सेकंदाला आवाजाची स्ट्रेंग्थ मोजलेली दाखवली. ती २, ५, १०, १२, १४, १५, १३, १२ वगैरे दाखवली आहे. आता हेच आकडे ० आणि १च्या बायनरी भाषेत आणायचे आणि साठवायचे की झालं. उदाहरणार्थ या प्रत्येक आकड्यासाठी चार बिटस् आपण योजले तर आपल्याला ०००० म्हणजे ० ते ११११ म्हणजे १५ हे सगळे आकडे बायनरीमध्ये मोजता येतात. मग या बायनरी भाषेत २ म्हणजे ००१०, ५ म्हणजे ०१०१, १० म्हणजे १०१०, १२ म्हणजे ११००, १४ म्हणजे १११०, १५ म्हणजे ११११, १३ म्हणजे ११०१ आणि पुन्हा १२ म्हणजे ११००. म्हणजे या विद्युतलहरींच्या दर सेकंदाला केलेल्या मोजमापांच्या बिटस्ची एक रांग केली तर ती ००१० ०१०१ १०१० ११०० १११० ११११ ११०१ ११०० अशा तऱ्हेनं होईल. आता हे बिटस्् सीडीवर साठवतात. जेव्हा सीडी ऐकायची असेल तेव्हा, ती ४-४ बिटस््् वेगळी करायची त्या बायनरी ० आणि १ चं दशमान पध्दतीत रूपांतर करायचं. म्हणजे आपल्याला पुन्हा २, ५, १० - - असे आकडे मिळतील आणि त्याच्या प्रमाणात त्या त्या सेकंदाला तेवढा तेवढा विजेचा सिग्नल निर्माण करून विद्युतलहर निर्माण करायची. या विद्युतलहरींचं मग पुन्हा ध्वनीलहरीत रूपांतर करायचं आणि मग आवाज पूवीर्सारखा ऐकायचा. प्रत्यक्षात 'पल्स कोड मॉड्युलेशन' (पीसीएम) नावाच्या पध्दतीत आवाज आठ बिटस्मध्ये मोजतात. यामुळे जास्त अचूकता मिळते. यालाच 'डिजिटल साऊंड' किंवा 'डिजिटल ऑडिओ' असं म्हटलं जातं.

अॅनालॉग पध्दतीत कालांतरानं कुठे खराबी आली तर पूवीर् तो आवाज कसा होता हे कळायला मार्ग नसतो. त्यामुळे ती चूक सुधारता येत नाही. पण डिजिटल पध्दतीत जर कुठे ०चा ०.१ किंवा १चा ०.९ झाला तरी ते अनुक्रमे ० आणि १ बिटस् आहेत हे हार्डवेअरला ओळखता येतं. आणि त्यातूनही जर कुठे ० चा १ किंवा १ चा ० बिट झाला तर अशा सगळ्या चुका लक्षात येणं आणि त्यातल्या बऱ्याचशा आपोआपच सुधारणं हे करणं हार्डवेअरला शक्य असतं. म्हणूनच अनेक दिवसांनी सुध्दा सीडी ही टेपसारखी खराब होत नाही.