Звукозапись и воспроизведение

Технология

Аналоговый цилиндр

Первые аппараты для записи звука были механическими, а не электрическими. Фонограф был изобретен Томасом Алвой Эдисоном в 1877 году. Фонограф имеет вращающийся цилиндр, покрытый мягким материалом, таким как оловянная фольга, свинец, воск или янтарь. Звуковые волны сотрясают маленькую иглу, так что ее движение переносит волны. Когда цилиндр вращается, игла рисует движение звуковых волн в мягком покрытии. Таким образом, цилиндр становится записью звука, который был в игле.

Эта запись воспроизводится путем проведения другой иглы по канавке в цилиндре. Это воссоздает небольшие вибрации в игле воспроизведения. Эти колебания можно усилить (сделать громче), чтобы создать более громкий и слышимый звук.

Фонограф был полезен для создания единичных записей, но большим недостатком была сложность изготовления копий цилиндров.

Аналоговый диск

Проблема копирования записей была решена после изобретения граммофона (также называемого в американском английском языке фонографом) в 1888 году. Граммофон работает так же, как и фонограф, но вместо цилиндра канавки иглы вытравлены на дисковой пластинке, которая вращается на вращающемся столе. Поскольку носитель пластинки был плоским, копирование записей было намного проще. Нажатие оригинальной записи на пластину шеллака создавало негативный мастер, где канавки были неровностями на поверхности, а не процарапаны на ней. Мастер можно было использовать для создания множества копий с помощью обратного процесса.

Первые пластинки изготавливались в основном из каучука или шеллака, а более поздние - из винила.

Первоначально пластинки вращались со скоростью 78 оборотов в минуту, или 78 об/мин. По мере совершенствования технологии пластинки могли вращаться медленнее, но при этом лучше воспроизводить звук и играть более длительное время. В середине XX века стали распространены пластинки со скоростью 45 оборотов в минуту, а к концу 1900-х годов большинство пластинок вращались со скоростью 33 оборота в минуту.

Лента

В конце 1930-х годов появился магнитофон. В магнитофонах в качестве носителя информации используется магнитная лента, а записывающая головка сохраняет звук на ленте. Звуковые волны преобразуются в электрический сигнал внутри магнитофона. Этот сигнал поступает в головку, где он меняет полярность очень маленьких магнитов. Лента движется мимо головки с постоянной скоростью, и ее магнитные частицы перестраиваются под действием этих магнитов в узор, представляющий звуковую волну. Эти магнитные узоры очень похожи на маленькие канавки цилиндра или дисковой пластинки, так как они отражают энергию вибрации звуковых волн.

Когда лента воспроизводится, она проходит мимо воспроизводящей головки, которая считывает магнитные рисунки с ленты и преобразует их в электрический сигнал. Затем электрический сигнал может быть преобразован в звуковые волны или скопирован на какую-либо другую машину для обработки звука.

Магнитная лента разделена на несколько дорожек. Каждая дорожка занимает часть ширины ленты и может хранить совершенно другую запись, которая может быть воспроизведена одновременно с другими дорожками. Двухдорожечная лента имеет одну дорожку на половине ленты и другую дорожку на другой половине. На четырехдорожечной ленте четыре дорожки лежат рядом друг с другом, как на шоссе с четырьмя полосами движения. Большинство современных магнитофонных записей стереофонические (или стерео), то есть имеют две дорожки, предназначенные для совместного воспроизведения. Обычно одна из них воспроизводится с левой стороны, а другая - с правой, чтобы соответствовать двум ушам слушателя.

Ранние ленты наматывались на накопительную катушку и переносились на приемную катушку по мере записи или воспроизведения. После записи или воспроизведения их перематывали, чтобы они хранились только на накопительной бобине. Такая система сегодня обычно называется "катушка на катушку". Она до сих пор используется для профессиональной записи и воспроизведения, но для домашнего использования катушки были в основном заменены другими видами ленты в 1970-х годах. Кассеты - это небольшие картриджи, содержащие внутри две катушки. Кассеты перемещают четырехдорожечную ленту в одном из двух направлений, что соответствует их меткам стороны A и стороны B. Катушка слева содержит невоспроизведенную или незаписанную ленту, а катушка справа - ленту, которая уже прошла через головку записи или воспроизведения. Когда вы переворачиваете кассету, лента по-прежнему движется слева направо, но на самом деле в противоположном направлении. При записи на "стороне А" две дорожки воспроизводятся как стерео, а на "стороне В" - две другие.

Восьмидорожечные кассеты были популярны некоторое время в 1970-х и 1980-х годах. Восьмидорожечные кассеты работают так же, как и кассеты, но лента представляет собой петлю: она повторяется после полного воспроизведения. Поскольку на ней восемь дорожек, можно выбрать четыре программы, каждая из которых стерео. Восьмидорожечные кассеты уже не очень популярны, но их все еще можно найти в коллекциях любителей.

Профессиональные магнитофоны могут иметь еще больше дорожек или использовать их по-другому. Обычно такая система предназначена для того, чтобы кто-то мог микшировать дорожки иначе, чем они были записаны изначально. Однако существует вид записи, называемый квадрофоническим, в котором используется четырехдорожечная лента для одновременного воспроизведения четырех разных дорожек. Хорошая квадрофоническая запись может звучать гораздо более "реально", чем стерео или монофонические записи.

Цифровая аудиокассета

Технология записи на магнитную ленту использовалась с первых дней развития вычислительной техники для хранения цифровой информации. По мере совершенствования компьютерных технологий совершенствовалась и технология магнитной ленты. В 1980-х годах появилась технология Digital Audio Tape (DAT). DAT работает так же, как и кассета, только вместо звуковых колебаний магнитные узоры DAT представляют собой цифровые данные. Эти цифровые данные представляют собой цифровую аудиозапись, которую можно копировать и воспроизводить с помощью различных компьютерных систем. Переход на цифровой формат делает носитель еще на один шаг дальше от оригинального звука. Вместо того чтобы быть носителем звука, DAT является носителем данных, а данные - носителем звука. Это технически сложнее, но и более гибко. DAT использовался не только для записи звука, но и для многих видов данных.

Компакт-диск

Компакт-диск (CD) был разработан в 1980-х годах как новый способ вывести на рынок цифровые записи музыки. За исключением появления CD-ROM и нескольких видов записываемых компакт-дисков, компакт-диск с тех пор практически не изменился. Как и DAT, он является носителем данных, а не способом прямой записи колебаний. Он был создан для того, чтобы предоставлять музыку в дешевом для производителей, но относительно качественном виде, но с тех пор он был адаптирован для удовлетворения многих потребностей в хранении данных. Как и DAT, CD требует компьютерной технологии для записи и воспроизведения.

К 1990-м годам компакт-диски заменили кассеты и пластинки в качестве основного вида коммерческих музыкальных носителей. Сегодня, хотя компакт-диски все еще очень популярны, "онлайновые" цифровые записи, такие как MP3, быстро набирают популярность.

Типичная компакт-кассета

Техника

Самые ранние методы записи звука предполагали запись исполнения непосредственно на носитель записи. Это был полностью механический процесс, часто называемый "акустической записью". Звук исполнителей улавливался диафрагмой с подсоединенной к ней режущей иглой. Игла проделывала канавки в носителе записи.

Чтобы сделать этот процесс максимально эффективным, диафрагма располагалась на вершине конуса, а исполнитель(и) толпился(лись) вокруг другого конца. Если исполнитель был слишком громким, то ему нужно было отойти от устья диффузора, чтобы не заглушить других исполнителей. В результате этого в ранних джазовых записях вместо бас-барабана использовался деревянный блок.

Внедрение электрозаписи позволило использовать микрофоны для записи звука выступления. Ведущие звукозаписывающие лейблы перешли на электромикрофонную запись в 1925 году, и к концу десятилетия большинство других звукозаписывающих компаний последовали их примеру. Электрическая запись повысила гибкость и качество звука. Однако после записи выступление все еще записывалось на носитель, поэтому в случае ошибки запись становилась бесполезной.

Электрическая запись позволила записывать одну часть на диск, а затем воспроизводить ее во время воспроизведения другой части, записывая обе части на второй диск. Это называется дублированием. Первые коммерческие записи с использованием дубляжа были выпущены компанией Victor Talking Machine Company в конце 1920-х годов. Однако овердуббинг использовался ограниченно до появления аналоговой аудиоленты. Использование дублирования на ленте было впервые применено Лесом Полом и называется записью "звук на звук". Таким образом, выступления могли создаваться с течением времени.

Аналоговый магнитофон позволил стереть или записать поверх предыдущей записи, чтобы можно было исправить ошибки. Еще одно преимущество записи на ленту - возможность разрезать ленту и соединить ее обратно. Это позволяет редактировать запись. Кусочки записи можно удалить или переставить местами. См. редактирование аудио

Внедрение электронных инструментов (особенно клавишных и синтезаторов), эффектов и других инструментов привело к тому, что MIDI стал играть важную роль в записи. Например, используя таймкод MIDI, можно добиться того, чтобы различное оборудование "срабатывало" без непосредственного вмешательства человека в момент записи.

В последнее время компьютеры (цифровые аудио рабочие станции) играют все большую роль в студии звукозаписи, поскольку их использование облегчает задачи по нарезке и зацикливанию, а также позволяет мгновенно вносить изменения, такие как дублирование партий, добавление аффектов и перестановка частей записи.

История

Французский книготорговец и печатник Эдуард-Леон Скотт де Мартенвиль был самым ранним из известных изобретателей звукозаписи. Считается, что он изобрел первое в истории звукозаписывающее устройство, известное под названием "Фоноавтограф".

Фонограф Скоттса