La reproducción de un sonido grabado -en un disco o en una cinta magnetofónica- representa la etapa final de una cadena de procesos. Al realizar la grabación. el sonido original se convierte en una señal eléctrica, que se amplifica y almacena en forma de cortes laterales en el surco del disco o como cambios en la magnetización de la cinta. En los sistemas reproductores, la señal se transforma, nuevamente, en sonido. Los defectos pueden introducirse en cada paso del proceso y distorsionar el sonido, de forma que la grabación tenga muy poco parecido con el sonido original. Con arreglo a las exigencias actuales, las primeras técnicas de registro eran muy pobres; incluso, las notas moderamente altas no podía reproducirse bien y siempre salían chillonas. Las grabaciones modernas también están sujetas a ciertas distorsiones durante el registro y la reproducción; pero, con el empleo de aparatos de alta calidad -que resultan, en general, costosos-, se pueden conseguir reproducciones con un alto grado de exactitud. Estas reproducciones se conocen con el nombre de alta fidelidad o, simplemente, Hi – Fi. Hasta que el avance de las técnicas permitió hacer grabaciones exactas, no fue necesario fabricar equipos de calidad para reproducir el sonido; pero actualmente los aficionados entendidos exigen amplificadores y altavoces a tono con los equipos de grabación. Los fines de la alta fidelidad son reproducir sonidos que se reproducen ante el. Distorsiones o interferencias en las reproducciones destruyen esta ilusión. Los sistemas para reproducir el sonido constan con una fuente de señales que representa el sonido; un amplificador, para aumentar su potencia hasta el nivel requerido, y un alta voz para convertir las señales eléctricas en ondas sonoras. La fuente de la señal puede ser un disco, una cinta magnetofónica o una emisora de radio; un sistema de alta fidelidad típico dispone, en general, de las tres clases de fuente. Solo es necesario un sistema de amplificación y altavoces, con los conmutadores adecuados, para captar la señal de la fuente deseada.
Cuando se desliza una aguja (púa) por el surco de un disco, siempre produce algún ruido, que en los discos modernos y buenas agujas llega a ser despreciable. Los viejos discos de 78 rpm., fabricados con goma laca, son inadecuados para hacer reproducciones de alta fidelidad. Es necesario que el disco este limpio, pues las diminutas partículas de polvo depositadas en los surcos provocan movimientos en la aguja, que, por pequeños que sean, envían señales al amplificador y se traducen en sonidos indeseables. Por ellos, muchos entusiastas de la alta fidelidad colocan un pequeño cepillo de nilón en el brazo del fonocaptor y delante de la aguja, que barre el camino recorrido por esta y limpia los surcos. Un defecto mas importante proviene de la forma de grabar y reproducir al disco. En la grabación, la aguja cortante se mueve según un radio del disco, y practica las incisiones, al vibrar, formando siempre ángulo recto con el surco. Para conseguir reproducciones de precisión, la aguja del tocadiscos puede seguir exactamente el mismo camino; pero ello no es práctico y, en la mayoría de los tocadiscos, el brazo del fonocaptor va girando sobre un extremo y describe un arcos sobre el disco. El resultado es que el ángulo de la aguja, con respecto al surco, varía a medida que el brazo se mueve sobre éste. La aguja no puede seguir exactamente el mismo camino que describió la aguja cortante, y tal desviación es una fuente de ciertas distorsiones, que aumentan con el ángulo formado por la cabeza del fonocaptor y la tangente a los surcos. Un brazo de mayor longitud, especialmente diseñado, disminuye en parte el defecto. Una mejor solución es emplear un brazo doble. Una de sus partes tiene por misión el ir cambiando el ángulo de la cabeza del fonocaptor, conforme ésta se mueve sobre el disco, con lo que la aguja vibra siempre formando ángulos casi rectos respecto al surco y la distorsión es mucho menor. El mayor peso de estos brazos se contrarresta colocando masas de equilibrio en el extremo opuesto a la cabeza, de forma que la presión ejercida por la aguja sobre el disco no exceda nunca los diez gramos. En los tocadiscos estereofónicos, que necesitan mayor sensibilidad, no debe sobrepasar los cuatro gramos. En las reproducciones de alta fidelidad, los mecanismos del plato giratorio deben ser de gran precisión. Cualquier ruido del motor deterioran la calidad a la audición; pero todavía peores son las variaciones de velocidad del plato, que hacen que la aguja no se mueva a velocidad constante sobre el disco, lo que se traduce en una alteración de las transferencia de las notas. Los efectos producidos por variaciones lentas de este tipo se conocen como maullidos (“wow”) y, en realidad, no difieren de que los originan las variaciones mas rápidas (“flutter”).
Los magnetófonos tienen que cumplir los mismos requisitos para obtener reproducciones de alta fidelidad. Los efectos de “wow” y “flutter” son mucho más importantes, y es necesario que los mecanismos de transporte de la cinta marchen a velocidad constante. Se pueden conseguir reproducciones de alta fidelidad aceptables haciendo pasar la cinta por la cabeza grabadora a una velocidad de 19 centímetros por segundo. Aunque la calidad de la grabación mejora al aumentar la velocidad de transporte de la cinta, no suelen ser práctico, desde un punto de vista económico, sobre pasar este valor. Las cabezas grabadora y reproductora tienen que ajustarse de modo que el espacio y el ángulo que forma la cinta, al atravesarlas, sean idénticos en ambos casos. Muchas veces, la misma cabeza desempeña ambos papeles, con lo que se soluciona el problema. Las cintas tienen que cumplir también requisitos estrictos.
Muchas emisoras de radio transmiten sus programas empleando una onda portadora de frecuencia fija. Las variaciones de sonido están representadas por variaciones de la amplitud de la onda, sistema llamado de amplitud modelada. Estas emisiones no sirven por la audición de alta fidelidad, aún cuando se empleen los mejores equipos de amplificación y altavoces, debido a las interferencias de las estaciones vecinas. En las emisoras que radian con frecuencias muy elevadas (V.H.F), las variaciones del sonido se traducen en variaciones de frecuencia. Este sistema, conocido por frecuencia modulada, sobe una banda mas amplia, las emisiones están libres de interferencias y, con un receptor adecuado, se escuchan sonidos de gran calidad.
La señal que procede del disco o de la cinta es demasiado débil para excitar el alta voz y se hace necesario amplificara previamente. Los sistemas amplificadores de alta fidelidad suelen estar formados por un preamplificador y un amplificador o amplificador de potencia. El preamplificador tiene doso tres válvulas, y no aumenta demasiado la fuerza de la señal, pero es donde están situados los mandos de los controles de volumen, de intensidad de bajos y agudos, y de corte de frecuencias indeseables. El amplificador de potencia contiene más válvulas y se encarga de suministrar la potencia precisa al altavoz. Es indispensable que estos amplificadores aumenten la fuerza de la señal con la misma intensidad para todas las frecuencias comprendidas en el intervalo del trabajo, es decir, que sean lineales. A veces, al amplificar una señal se generan armónicos de la frecuencia fundamental, lo que da lugar a distorsiones, que producen sonidos indeseables. El problema se puede resolver tomando parte de la señal que sale del amplificador y devolviéndola a uno de los pasos anteriores (realimentación negativa). De este modo, los armónicos se anulan entre sí, sin que se afecte el sonido fundamental. Una vez que la señal se ha amplificado, pasa al altavoz, donde se convierte en sonido. Si bien todos los pasos previos pueden montarse en el mismo mueble, el altavoz puede ir aparte, para conseguir reproducciones de alta fidelidad, pues requiere una caja con un diseño especial. El altavoz esta formado por un cono de papel tratado especialmente o de cierto tipo de material plástico, que vibra siguiendo las señales eléctricas recibidas del amplificador. El porcentaje de energía eléctrica que se transforma en sonido es pequeño, pero es una reproducción fiel es necesario que la eficacia del alta voz sea constante en todo el intervalo de frecuencias. Esto si no se cumple, los sonidos correspondientes a unas frecuencias se refuerzan, y se atenúan a los de otras. Existen varias causas de distorsión, producidas por las vibraciones del cono a alta voz, que se pueden reducir, si no eliminar, empleando conos de formas especiales o diversos sistemas de suspensión (unión de los bordes del cono). Una forma mas adecuada de resolver el problema es utilizar dos o mas conos, montados uno dentro del otro o separados. Los conos mayores reproducen las frecuencias bajas, y los menores, las frecuencias mas altas. Así se evita la distorsión, que aparece cuando un cono emite, a la vez, una nota grave y otra aguda.
A pesar de que se disponía de equipos de alta calidad, hasta hace pocos años no había sido posible crear la ilusión de que se asistía realmente a la actuación de una orquesta. Este sonido provenía de un solo canal, sin discriminar su origen, a la izquierda o a la derecha del escenario, y se oía salir de una zona localizada: el altavoz. El efecto era idéntico al de escuchar un concierto a través de un orificio practicado en la pared: todo el sonido provendría del orificio. Uno de los mayores avances en la producción sonora realista ha sido el sonido estereofónico. Las señales acústicas se graban en dos surcos separados, que difieren ligeramente, de acuerdo con la posición de los micrófonos. Los dos surcos se mantienen separados, y accionan dos altavoces colocados uno a cada lado de la habitación. El efecto es semejando al de una sala de conciertos: el sonido parece provenir de todas las partes del recinto, y se consiguen sensaciones de auténtico realismo. Para ello, son necesarios dos canales amplificadores y, por supuesto, dos sistemas de altavoces. También se requiere una cabeza fonocaptora especial, y todo ello grava el precio de la alta fidelidad.