Az optikai hangszedőknek két alapvető változatuk van. Az egyik esetben ugyanúgy tű tapizza a barázdát, de a tű ficánkolását optikai rendszer érzékeli és alakítja át elektromos jellé. A másik esetben a letapogatás mechanikai érintés nélkül, lézersugárral történik.

A tűvel tapogató optikai hangszedők első példányait a Philco Radio Corporation készítette. Ezekben zafír tűre kis tükröt szereltek. Ahogy a tű mozgott, a tükörre egy miniatűr izzólámpából érkező fénysugár helyzete is változott. A tükör odalökte a fénysugarat egy fotocellára. Attól függően, hogy mi volt a tükör pillanatnyi helyzete, a fotocellát több vagy kevesebb fény érte, a kimenetén ennek függvényében változott az elektromos jel. Hozzáteszem, hogy a korabeli fotodetektorok nem voltak lineárisak, tehát valamilyen korrekció kell(ett) volna, de a normál, 78 rpm-mel pörgő lemezeket se vágták egységes korrekcióval (lásd a sorozat 377. részét). Az ötlet egyébként nem volt egészen új, a fényhangos mozifilm vetítőgépek hasonlóan működtek. A Philco „Bean of Light” (Fénysugár) rendszerének lámpácskáját nem a hálózati tápegységből vett áram táplálta, hanem a rádiókészülék nagyfrekvenciás oszcillátora, így nem volt a táp szüretlenségéből származó brumm, zümmögés.

A Philco a lehető legrosszabb időszakban, 1939 és 1941 között hozta forgalomba ezeket a készülékeket, a II. világháború után pedig nem foglalkozott vele többé.

A Toshiba viszont a múlt század hetvenes éveiben gyártotta a C 100 P hangszedőt. Ebben is cuki izzólámpa nyomta a fényt, de a fényérzékelő detektor már fototranzisztor volt, és nem tükrös volt a rendszer, hanem a tűszárra szerelt árnyékoló lemezke állt a fény útjában.

Sajnos mind a Philco, mind a Toshiba rendszer hajlamos volt a meghibásodásra, főként a pilácsok termelte hő és az izzók cseréjének szükségessége miatt, mert a kis lámpák gyakran égtek ki.

A számítógép-korszak optikai „egereiben” használt ledes (lásd a sorozat 105. részét) és fotoelektromos szenzortechnológia fejlődésével Tecuaki Aojaginak, a Digital Stream Corporation (DSC) fiatal japán mérnökének támadt egy boldogságos ötlete. Az optikai egeret ugyanis a DSC a Microsofttal együttműködve fejlesztette ki.

Aojagi arra gondolt, hogy ezeket a kevés hőt termelő, nagy pontosságú, nagy megbízhatóságú, miniatürizált eszközöket egy új, Toshiba-szerű hangszedőbe adaptálják.

A megvalósításhoz megalapította a DSC leányvállalatát, a DS Audiot, és a C 100 P tervezőjének, Hamagucsi Kazuonak a segítségét kérte és kapta meg. Az új konstrukcióban nemcsak a melegedés okozta hibák, hanem az izzók gyakori kiégése sem okozott gondot. Mivel a led alig termel hőt, a tűszáron levő árnyékoló lemez igen közel lehet a ledekhez. A hangszedő és ezen belül az átalakító tömege is jelentősen csökkent.

A legújabb DS hangszedők árnyékoló lemeze nagytisztaságú berilliumból készül, a tömege 0,74 mg. Elméletileg jobb lett a nagyobb frekvenciák átvitele, és természetesen nem tudnak zavart kelteni az elektromágneses terek.

A DS Audio hangszedőinek kimenő jele a kristály- és keramikus hangszedőkhöz hasonlóan nem a barázdában fészkelődő tű kitérésének sebességével, hanem annak amplitúdójával arányos. Mivel azonban a RIAA karakterisztika nem lineáris, ezért a DS hangszedők esetében is kell korrekció. Olyannyira, hogy a cég gyárt is korrektor-előerősítőket. De nemcsak a DS, hanem például a Soulnote, az EMM Labs, az Uesugi Labs, a Meitner audio, a Soulution, a Westminsterlab; igaz, ezek a cégek nálunk szinte ismeretlenek.

A DS Audio pár évvel ezelőtt egy időre nyilvánossá tette az előírásokat és a tervezési szempontokat, hogy a hangszedői minél jobban terjedhessenek.

Az idők folyamán a DS hangszedők is tökéletesedtek. A jelenlegi csúcstermék a Grandmater Extreme. Kb. 24 ezer euróért mérik.

Ehhez még meg kell vásárolni valamelyik előerősítő-korrektort úgy 5-10 ezer euróért, pl. a Westminsterlab modulját.

Természetesen a korrektorok tartalmazzák a ledeket tápláló tápegységet is. Láttam teljes készletet 58 ezer euróért reklámozni, vagy pl. az alábbi fotó a Soulution cég 2023-ban bemutatott 757 típusú előerősítőjéről készült, amely nemcsak DS, hanem MM és MC hangszedők jelét is tudja masszírozni, listaáron nettó 55 ezer euróért.

A következő videó egyébként egy korábbi Grandmastert mutat be, de az elv változatlan.

A DS hangszedők kimenetén általában 70 mV hangfrekvenciás feszültség mérhető, ami elég szokatlan érték. A többi paraméter az audiofil világban egyáltalán nem kiemelkedően jó, ezért a szubjektív tesztek lennének izgalmasak, azonban ezekből nagyon kevés található a neten, és olyan meg még kevesebb, amelyik valamelyik MC hangszedővel mérné össze a DS hangszedők tudását. Ez egyébként már amiatt is nehéz, mert a DS hangszedőkhöz félvezetős elektronika dukál, s ettől kezdve bármilyen jó is lehet az átalakító, nem tud kiteljesedni. Többet kéne tudni a ledek táplálásáról is. Az ugyanis mi más lehetne, mint erősen szűrt, de azért nem tökéletes egyenáram, így, ha csekély mértékben is, de modulálja a led fényét. A ledek fizikájának elmélyültebb tanulmányozása azt sejteti, hogy a led fénye nem teljesen folyamatos. A hagyományos izzólámpáé sem az lenne, ha a hőtehetetlenség nem tenné azzá. A led hőtehetetlensége azonban jóval kisebb, a „villódzás” megahertzes frekvencián mérhető. Emiatt a hangszedő kijáratán nem folyamatos a jel, hanem mintavételezett, noha a mintavételi frekvencia igen magas. Kérdés, hogy ez milyen módon hat a DS hangszedők hangjára? Aijagi mindenesetre optimista.

Az az ötlet, hogy a hanglemezeket bármilyen fizikai érintkezés nélküli játsszák le visszavert fényforrás segítségével, majdnem egyidős magával az elektronikus eszközökkel történő lemezjátszással. 1929. május 21-én Reginald T. Friebus, a Columbia Phonograph Company munkatársa szabadalmaztatott egy olyan rendszert, amelyben fény világít a barázdák mentén, és a barázda oldaláról való visszaverődő fényt érzékeli egy fotocella. 1961-ből való egy másik USA-szabadalom, amelyben a fénysugarat katódsugárcső állítja elő, és mintavételezéssel (!) hozzák létre az elektromos jelet valami egészen fura módon.

A lézersugár koncentrált, összetartó fénysugár. Szinte tetszőlegesen keskeny lehet, az átmérője a legparányibb mechanikus hangszedőtűnél is kisebbé varázsolható, tömege nem számottevő, ezért elvileg tetszőlegesen pontosan követheti a hanglemez barázdájának modulációját. A lézersugár mechanikusan nem nyomja a lemezt, és olyan kicsi a teljesítménye, hogy a lemez tapizásakor keletkező hő nem tesz kárt a korongban. A barázdából visszaverődő fényt elektromos rezgésekké alakítva tökéletesen játszhatnánk le a lemezt. Ez persze elvileg sem igaz, hiszen minden átalakítás torzítással jár, a gyakorlatban meg még kevésbé valósítható meg.

1977-ben egy William K Heine nevű fazon előadást tartott az 57. Audio Engineering Society (AES) kongresszusán. Az AES-kongresszus a mai napig a hangtechnikai eszközök tervezésével és alkalmazásával foglalkozó szakemberek legrangosabb fóruma. Heine előadása a fizikai érintés nélküli lemezjátszó első ismert modern leírása – egy olyan elképzelés, amely a lézersugár alkalmazásán alapult. Részletezi azt az eljárást, amelyben egyetlen 2,2 mW-os hélium-neon lézert alkalmazott a lemez barázdájának követésére és a sztereó jel visszaalakítására valós időben. Heine rizsája szenvedélyes és magával ragadó volt: „Csupán néhány órányit játszva a lézerrel, egy egyszerű nagyítóval és egy hanglemezzel, egyedülálló és lenyűgöző jelenséget fedeztem fel. Azáltal, hogy a lézersugarat egyszerűen egy lemezbarázdára fókuszáltam, ragyogó fényívet tudtam létrehozni, hasonlóan egy vörös "szivárványhoz", amely átívelte a szobát, a mennyezeten át, faltól falig (…) Kézzel forgattam a lemezt, a kép táncolni kezdett a barázda kitéréseinek hatására, és azonnal felismertem, hogy megtaláltam az eszközt a lemez reprodukálására.” Heine valójában ugyanarra a jelenségre bukkant, amelyet Gerhard Buchmann és Erwin Meyer fedezett föl 1930-ban, s amelyet fénysáv jelenségnek nevezünk (lásd a sorozat 376. részét). A feltaláló a következő hónapokban és években azon dolgozott, hogy a kezdeti öröm pillanatából működő lemezjátszó legyen. A fizikai érintkezés hiánya ugyanis megfosztja a lézeres lemezjátszót attól az egyszerű mechanizmustól, amely a hagyományos tűt végigvezeti a barázdában, így az követi a barázdaspirált. E hátrány következtében fejleszteni kell az érzékelőket, a motort és a vezérlőrendszert; olyan módszert kell kitalálni, amelyik emellett a megvetemedett vagy excentrikus lemezeket is hibátlanul le tudja játszani. Heine bevallotta, hogy négy évbe telt, mire kifejlesztette ezeket a rendszereket addig a pontig, amíg szabadalmat nyújthatott be az első lézeres lemezjátszóra, a Laserphone-re. Sajnos, a Laserphone soha nem jutott túl a prototípuson.

1983-ban Robert Reis, aki a Stanford Egyetemen végzős villamosmérnök hallgató volt, a diplomatervét egy lézeres lemezjátszó szerkezetéről készítette Heine ötletei alapján. A Stanford Egyetem egyik dolgozója, Robert E. Stoddard ugyancsak 1983-ban alapította meg a Finial Technology Inc. nevű céget, amelynek célja végre működő, kereskedelmi forgalmazásra alkalmas, érintés nélküli lemezjátszó gyártása volt. Reis és Stoddard két szabadalmat nyújtott be, továbbá hétmillió dollár kockázati kezdőtőkét sikerült összekaparniuk, ami ma körülbelül 21 millió dollárt érne. 1986-ban végre bemutatták az első működőképes lézeres lemezjátszót, a Finial LT-1-et, amelynek listaárát 2 500 dollárban állapították meg.

A kortárs beszámolók szerint az LT-1 tervezésében még mindig voltak mérnöki hiányosságok, de a vállalat számára sokkal nagyobb problémát jelentett az analóg lemezek eltűnő piaca, amelyet ekkorra már teljesen aláásott a CD. Elgondolkodtak, hogy milyen szerepet játszhat egy elkerülhetetlenül bonyolult és drága lemezjátszó ebben az új digitális világban?

A Finial lemezjátszót sem gyártották soha. Miután a Finial bemutatott néhány kézzel épített prototípust, a szerszámok késése, az alkatrészek elérhetetlensége (az olcsó lézereket megelőző napokban), a marketing hibák és a magas fejlesztési költségek egyre későbbre tolták a megjelenés tervezett időpontját. 1989-ben a Finial Technologies-t felszámolták anélkül, hogy a lézeres lemezjátszót valaha is gyártották volna. A szabadalmakat eladták a BSR nevű japán lemezjátszó gyártónak. A BSR-ből egy másik gyár lett a CTI, a CTI pedig megalapította a japán ELP (Edison Laser Player) Corporationt. Az ELP-t azért hozták létre, hogy folytassák a lemezjátszó fejlesztését azt feltételezve, hogy mindig lesz Japánban elegendő analóg lemezrajongó és gyűjtő ahhoz, hogy indokolt legyen a további fejlesztés. Nyolc évnyi elhivatottság és fejlesztés után a lézeres lemezjátszó végül 1997-ben ELP LT-1XA típusjellel, 20 500 dolláros listaáron forgalomba került.

A kiforrott ELP termék öt lézert tartalmaz. A barázda két szélét (vállát) követi egy-egy lézersugár. Ugyancsak egy-egy lézersugár tapizza a barázdát a benne rejlő bal- és jobboldali információk továbbításához. Az ötödik lézersugár követi a lemez felületét, és állandó magasságban tartja a hangszedőt a barázda felett.

Említettem már, hogy a lézeres lemezjátszó nagy előnye a súrlódási alapú kopás hiánya. De ha nem kell sokszor lejátszani a lemezt, és nem szánt új barázdát a vacak hagyományos lemezjátszó, az érintés nélküli lejátszás előnye viszonylag csekély. Elég valószínű, hogy a lemez többet és jobban szenved a helytelen vagy gondatlan tárolás miatt, mint amennyit időnként egy modern, könnyű hangszedő árt neki. Az érintés nélküli optikai lejátszó valódi előnyei a fénysugár lényegében tömeg nélküli természetéből fakadnak. Az ilyen „tű" nem tud rezonálni a lemezjátszó többi alkatrészével. A fénysugár nem kophat el a lemeztől, vagy nem tömődhet el szösztől. A lézerfény „tűnek” apró méretei megbízhatóan követhetik a barázda legtekervényesebb görbéit, és a gyorsulását sem gátolja semmi. A fénysugár nem nyomja vissza a mechanikai rezgéseket a hangkarba, és nem állít elő fizikai hangot – nincs akusztikus gerjedés. A lézer alapú hangszedőt nem befolyásolja külső mágneses tér vagy kábelkapacitás. Röviden, egy tömeg nélküli optikai hangszedővel kivédhető minden kompromisszum, ami egy keramikus, MM vagy MC hangszedőben elkerülhetetlen.

Ezzel szemben van néhány nagyon kellemetlen tulajdonsága. A színes és átlátszó lemezeket nem játssza le, viszont – és ez a legnagyobb hátránya – lejátssza a port és az egyéb szennyeződéseket. A „rendes” tű ugyanis képes eltolni a porszemcséket, bizonyos értelemben seprűként viselkedik. A lemezen levő karcolások sokkal bántóbban szólnak, olyan hatást keltenek, mintha csipszet rágcsálnánk. Azt tapasztalták, hogy bizonyos esetekben úgy viselkedik a lemezjátszó, mint egy drop-outos magnószalag (lásd a sorozat 346. részét). Időnként ugyanis ki-kimarad a jel, elnémul a készülék. A hanglemezt minden lejátszás előtt jó minőségű lemezmosó géppel le kell mosni.

Viszont, ha a mosástól eltekintünk, a készülék kezelése egyszerű. Csak be kell tolni a lemezt a nyíláson keresztül, és a távirányítóval ki lehet választani, hogy melyik nótát szólaltassa meg a cucc, mintha CD-ről lenne szó. Az ELP jelenleg két típust gyárt, de csakis megrendelésre. A normál változat csak a mikrobarázdás lemezekkel boldogul, a Master a 78 rpm-es normál lemezekkel is. Az alapmodell ára kb. 16 ezer dollár, de publikus ár nincs. Javítottak a lézereken, a vezérlő elektronikán és a hangfrekvenciás egységek minőségén is.

A tesztek szerint némileg fakón, unalmasan szólnak ezek a készülékek, és néhány ínyenc hiányolja az elektroncsöves változatot.

2018 májusában a számítógép meghajtókat gyártó japán Almedio cég bemutatta az Optora ORP-1 optikai lézeres lemezjátszót.

A cég kevés részletet közölt, mert a Finial lemezjátszó 1984-es bemutatójához hasonlóan az Optora is egy nem működő makett volt. A cég képviselői jelezték, hogy a lemezjátszó öt lézert használ, és szíjhajtású lesz, csakúgy, mint az ELP. Néhány promóciós anyag elkészítése után azonban az Optora nem került forgalomba. A vállalat lemezjátszóknak szentelt weboldalát azóta törölték.