Запись и воспроизведение звука. Первые системы

Экспрессию и эмоциональное воздействие игры на фортепьяно научились воспроизводить в конце XIX в. с помощью пианолы на ее бумажном барабане, но история записи и воспроизведения звука-в том смысле, в каком мы их сейчас понимаем,-восходит к созданию граммофона, звукового кино и магнитофона.

В 1877 г. Томас Эдисон (1847-1931) изобрел ручной фонограф [1]. Аппарат преобразовывал звуковые колебания в механическую запись-на тонком листе фольги, намотанном на валик, появлялись канавки переменной глубины. Вскоре фольгу заменили слоем воска, а в 1894 г. братья Эмиль (1860-1937) и Шарль (1863-1957) Патэ открыли предприятие по выпуску фонографов.

Фонограф Эдисона представлял латунный валик [1] со спиральной канавкой, обернутый тонкой оловянной фольгой [2]. Рупор направлял звук на металлическую мембрану [3], касающуюся стальной иглы, укрепленной на плоской пружине. Острый конец иглы прижимался к фольге всегда над канавкой: шаг червяка, на который был посажен валик, равнялся шагу между канавками.

Маховик [4] поддерживал скорость вращения валика постоянной. Когда под действием звуковых волн мембрана начинала дрожать, игла вдавливала фольгу в канавку пропорционально силе звука. Вернув валик в первоначальное положение и вращая ручку, можно было воспроизвести звук- игла и мембрана вибрировали из-за углублений в фольге, возникших при записи звука [5]

Первые системы записи и воспроизведения звука. В 1887 г. Эмиль Берлинер (1851 -1929), выходец из Германии, живший в Вашингтоне, запатентовал граммофон. Валик он заменил плоским диском, на который по спирали наносилась звуковая канавка. К 1900 г. механическую запись звука в виде канавки переменной глубины вытеснила канавка, заставлявшая иглу колебаться из стороны в сторону. Граммофон, называемый американцами виктролой, приобрел широкую популярность после появления шеллачных пластинок, тиражируемых матрицами-негативами исходных записей.

1. В 1899 г. английский художник Фрэнсис Барро изобразил фокстерьера по кличке Ниппер, слушающего голос своего умершего хозяина на фонографе. Позднее граммофонная фирма избрала рисунок своей торговой маркой, известной как «Голос его хозяина»

Старые механические способы записи и воспроизведения звука были несовершенными. С появлением в 1906 г. электровакуумной лампы, триода, стала возможной электромеханическая запись. К 30-м гг. этот способ позволил записывать и воспроизводить музыку на шеллачных пластинках, вращающихся со скоростью 78 об/мин, гораздо точнее.

В 1948 г. американская фирма «Колумбия» выпустила «небьющиеся» пластмассовые пластинки с очень узкими звуковыми канавками. При вращении со скоростью 33 V3 об/мин одна сторона звучала в течение 25-30 мин. К 1958 г. появились стереофонические пластинки. На их поверхности в одной канавке проложены две звуковые дорожки, воспроизводящие звуки, воспринимаемые соответственно левым и правым ухом; это создает иллюзию присутствия при исполнении, не свойственную обычной записи [2].

2. Стенки канавки стереопластинки наклонены друг к другу под углом 90°. Во время записи [А] звук, воспринимаемый первым микрофоном [1], профилирует одну из стенок звуковой канавки, а вторым [2]-противоположную. Пластинку прессуют в металлических матрицах [Б].

Игла звуковоспроизводящей головки проигрывателя вибрирует в двух плоскостях, перпендикулярных друг другу [В], приводя в действие электромагниты, обмотки которых присоединены к двум усилителям и двум громкоговорителям. Поэтому звук, записанный ранее от двух микрофонов, воспроизводится независимо по различным звуковым каналам

В середине 20-х гг. появились и аппараты для озвучивания фильмов. Сперва звук воспроизводили с пластинки диаметром 40 см (33 7з об/мин), вращавшейся от мотора, связанного с проекционным аппаратом. Лучшей оказалась система озвучивания 30-х гг., позволявшая обеспечивать оптическую запись звукового сигнала на кромке киноленты в виде прозрачной дорожки изменяющейся ширины [3]. Проходя сквозь ленту, луч света попадал на фотоэлемент, свет преобразовывался в электрический сигнал, который усиливался и подавался в громкоговоритель.

3. В кино звук записывается оптически, звуковые сигналы изображаются на кинопленке в виде прозрачной дорожки переменной ширины. Луч кинопроектора проходит сквозь эту дорожку на фотоэлемент, так что ширина дорожки определяет поток света в нем. Электрический сигнал от фотоэлемента усиливается и подается в громкоговоритель. В любительской киноаппаратуре звук записывается на магнитную ленту.