Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Звукозапись

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Звукозапись — это электрическая, механическая, электронная или цифровая запись и воссоздание звуковых волн, таких как разговорный голос, пение, инструментальная музыка или звуковые эффекты. Двумя основными классами технологий звукозаписи являются аналоговая запись и цифровая запись.

Акустическая аналоговая запись достигается с помощью диафрагмы микрофона, которая воспринимает изменения атмосферного давления, вызванные акустическими звуковыми волнами, и записывает их как механическое представление звуковых волн на носителе, таком как пластинка фонографа (в которой стилус прорезает бороздки на пластинке). При записи на магнитную ленту звуковые волны вибрируют диафрагму микрофона и преобразуются в переменный электрический ток, который затем преобразуется в переменное магнитное поле с помощью электромагнита, который создает представление звука в виде намагниченных участков на пластиковой ленте с магнитным покрытием на нем. Воспроизведение аналогового звука — это обратный процесс, когда большая диафрагма громкоговорителя вызывает изменения атмосферного давления с образованием акустических звуковых волн.

Цифровая запись преобразует аналоговый звуковой сигнал, улавливаемый микрофоном, в цифровую форму посредством процесса дискретизации. Это позволяет хранить и передавать аудиоданные с помощью более широкого спектра носителей. В цифровой записи звук хранится в виде последовательности двоичных чисел (нулей и единиц), представляющих выборки амплитуды аудиосигнала через равные интервалы времени с частотой дискретизации, достаточно высокой для передачи всех звуков, которые можно услышать. Цифровой аудиосигнал должен быть преобразован в аналоговую форму во время воспроизведения, прежде чем он будет усилен и подключен к громкоговорителю для воспроизведения звука.

До развития звукозаписи существовали механические системы, такие как заводные музыкальные шкатулки, а позже и пианино, для кодирования и воспроизведения инструментальной музыки.

Фоноавтограф[править]

Первым устройством, которое могло записывать реальные звуки, проходящие по воздуху (но не могло их воспроизводить — целью было только визуальное исследование), был фоноавтограф, запатентованный в 1857 году парижским изобретателем Эдуардом-Леоном Скоттом де Мартенвилем. Самыми ранними известными записями человеческого голоса являются фоноавтографические записи, называемые фонавтограммами, сделанные в 1857 году[1]. Они состоят из листов бумаги с белыми линиями, модулированными звуковой волной, созданными вибрирующим стилусом, который прорезает слой сажи, когда бумага проходит под ним. Фоноавтограмма 1860 года французской народной песни Au Clair de la Lune впервые была воспроизведена как звук в 2008 году путем ее сканирования и использования программного обеспечения для преобразования волнообразной линии, которая графически кодировала звук, в соответствующий цифровой аудиофайл.[1][2]

Фонограф[править]

30 апреля 1877 года французский поэт, писатель и изобретатель Шарль Кро представил запечатанный конверт с письмом в Академию наук в Париже, полностью объясняя предложенный им метод, названный палеофоном[3]. Хотя никаких следов работающего палеофона так и не было найдено, историки помнят Кроса как первого изобретателя звукозаписывающей и воспроизводящей машины.

Первым практическим устройством записи и воспроизведения звука был механический цилиндр фонографа, изобретенный Томасом Эдисоном в 1877 году и запатентованный в 1878 году.[4][5] Вскоре изобретение распространилось по всему миру, и в течение следующих двух десятилетий коммерческая запись, распространение и продажа звукозаписей превратились в растущую новую международную отрасль, где к началу 1900-х годов были проданы миллионы экземпляров самых популярных наименований. Развитие методов массового производства позволило цилиндрическим пластинкам стать основным новым потребительским товаром в промышленно развитых странах, а цилиндры были основным форматом потребителя с конца 1880-х годов примерно до 1910 года.

Дисковый фонограф[править]

Следующим крупным техническим достижением было изобретение граммофонной пластинки, обычно приписываемой Эмилю Берлинеру и запатентованной в 1887 году, хотя другие продемонстрировали аналогичный дисковый аппарат ранее, в первую очередь Александр Грейам Белл в 1881 году[6]. Диски было легче производить, транспортировать и хранить, и они имели дополнительное преимущество — они были немного громче, чем цилиндры. Продажи граммофонной пластинки превысили цилиндры около 1910 года, и к концу Первой мировой войны диск стал доминирующим коммерческим форматом записи. Эдисон, который был основным производителем цилиндров, создал Edison Disc Record в попытке вернуть себе рынок. Двусторонний (номинально 78 об/мин) шеллаковый диск был стандартным потребительским музыкальным форматом с начала 1910-х до конца 1950-х годов. В различных вариациях формат аудиодиска стал основным носителем для потребительских звукозаписей до конца 20-го века.

Электрическая запись[править]

Звукозапись началась как чисто механический процесс. За исключением нескольких грубых записывающих устройств на базе телефона без средств усиления, таких как телеграфон, так продолжалось до 1920-х годов. Между изобретением фонографа в 1877 году и первыми коммерческими цифровыми записями в начале 1970-х, возможно, самой важной вехой в истории звукозаписи было введение того, что тогда называлось электрической записью, в которой микрофон использовался для преобразования звука в электрический сигнал, который усиливался и использовался для приведения в действие записывающего стилуса. Это нововведение устранило характерные для акустического процесса резонансы «звука рожка», позволило получить более четкие и полные записи за счет значительного расширения полезного диапазона звуковых частот и позволило захватывать ранее не записываемые отдаленные и слабые звуки. За это время произошло объединение нескольких связанных с радио разработок в области электроники, которые произвели революцию в процессе записи. К ним относятся улучшенные микрофоны и вспомогательные устройства, такие как электронные фильтры.

В 1906 году Ли Де Форест изобрел вакуумную лампу на триоде Audion, электронный клапан, который мог усиливать слабые электрические сигналы. К 1915 году он использовался в междугородных телефонных сетях, что делало разговоры между Нью-Йорком и Сан-Франциско практичными. Усовершенствованные версии этой лампы были основой всех электронных звуковых систем до коммерческого внедрения первых транзисторных аудиоустройств в середине 1950-х годов.

Первая электрическая запись, выпущенная для публики без особой помпы, была сделана 11 ноября 1920 года на похоронах Неизвестного солдата в Вестминстерском аббатстве в Лондоне. Инженеры звукозаписи использовали микрофоны того же типа, что и в современных телефонах. Четверо были незаметно установлены в аббатстве и подключены к записывающему оборудованию в автомобиле снаружи. Хотя использовалось электронное усиление, звук был слабым и нечетким. Однако в результате процедуры была получена запись, которая в других обстоятельствах была бы невозможна при данных обстоятельствах. В течение нескольких лет этот малоизвестный диск оставался единственной выпущенной электрической записью.

Магнитная лента[править]

Магнитные аудиокассеты: ацетатная основа (слева) и полиэфирная основа (справа)

Запись на магнитную ленту использует усиленный электрический звуковой сигнал для создания аналогичных вариаций магнитного поля, создаваемого ленточной головкой, которое воздействует на соответствующие вариации намагниченности движущейся ленты. В режиме воспроизведения путь прохождения сигнала меняется на противоположный, головка ленты действует как миниатюрный электрический генератор, когда по ней проходит лента с переменным намагничиванием.[7] Первоначальная прочная стальная лента была заменена гораздо более практичной бумажной лентой с покрытием, но ацетат вскоре заменил бумагу в качестве стандартной основы ленты. Ацетат имеет довольно низкую прочность на разрыв, и, если он очень тонкий, он легко ломается, поэтому его, в свою очередь, в конечном итоге вытеснил полиэстер. Эта технология, лежащая в основе почти всей коммерческой записи с 1950-х по 1980-е годы, была разработана в 1930-х годах немецкими звукоинженерами, которые также заново открыли принцип смещения переменного тока (впервые использованный в 1920-х годах для проводных магнитофонов), который значительно улучшил частоту. отклик магнитофонных записей. Магнитофон K1 был первым практическим магнитофоном, разработанным AEG в Германии в 1935 году. Технология была усовершенствована сразу после Второй мировой войны американским звукорежиссером Джоном Т. Маллиным при поддержке Bing Crosby Enterprises. Первые записывающие устройства Муллина были модификациями трофейных немецких магнитофонов. В конце 1940-х годов компания Ampex выпустила первые магнитофоны, коммерчески доступные в США.

Магнитная лента привела к радикальным изменениям как в радио, так и в звукозаписывающей индустрии. Звук можно было записывать, стирать и перезаписывать на одну и ту же ленту много раз, звуки можно было дублировать с ленты на ленту с незначительной потерей качества, а записи теперь можно было очень точно редактировать, физически разрезая ленту и соединяя ее.

Через несколько лет после появления первого коммерческого магнитофона — модели Ampex 200, выпущенной в 1948 году, — американский музыкант-изобретатель Лес Пол изобрел первый многодорожечный магнитофон, положив начало новой технической революции в индустрии звукозаписи. Лента позволила сделать первые звукозаписи, полностью созданные с помощью электронных средств, открыв путь для смелых звуковых экспериментов школы Musique Concrète и таких авангардных композиторов, как Карлхайнц Штокхаузен, что, в свою очередь, привело к созданию новаторских записей поп-музыки таких артистов, как The Beatles и The Beach Boys.

Простота и точность монтажа на магнитной ленте по сравнению с громоздкими процедурами редактирования с диска на диск, которые ранее использовались ограниченно, вместе с неизменно высоким качеством звука на магнитной ленте окончательно убедили радиосети регулярно предварительно записывать свои развлекательные программы, большая часть которых раньше была в прямом эфире. Кроме того, впервые вещатели, регулирующие органы и другие заинтересованные стороны получили возможность проводить комплексную аудиозапись ежедневных радиопередач. Такие инновации, как мультитрекинг и ленточное эхо, позволили создавать радиопрограммы и рекламу с высоким уровнем сложности и изысканности. Совместное воздействие таких инноваций, как картридж с бесконечным циклом вещания, привело к значительным изменениям в ритме и стиле производства содержания радиопрограмм и рекламы.

Цифровая запись[править]

Появление цифровой звукозаписи, а затем и компакт-диска (CD) в 1982 году принесло значительные улучшения в долговечность потребительских записей. Этот компакт-диск инициировал новую массовую волну изменений в индустрии потребительской музыки, и к середине 1990-х виниловые пластинки фактически отошли к небольшой нише рынка. Однако звукозаписывающая индустрия яростно сопротивлялась внедрению цифровых систем, опасаясь массового пиратства на носителе, способном производить идеальные копии оригинальных выпущенных записей.

Самые последние и революционные достижения относятся к цифровой записи, включая развитие различных форматов несжатых и сжатых цифровых аудиофайлов, процессоров, способных и достаточно быстрых для преобразования цифровых данных в звук в реальном времени, и недорогого запоминающего устройства.[8] Это привело к появлению новых типов портативных цифровых аудиоплееров. Проигрыватель минидисков, использующий сжатие ATRAC на небольших дешевых перезаписываемых дисках, был представлен в 1990-х годах, но стал устаревшим, поскольку твердотельная энергонезависимая флэш-память упала в цене. По мере того, как становятся доступными технологии, увеличивающие объем данных, которые могут храниться на одном носителе, например Super Audio CD, DVD-A, Blu-ray Disc и HD DVD, на один диск помещаются более длинные программы более высокого качества. Звуковые файлы легко загружаются из Интернета и других источников и копируются на компьютеры и цифровые аудиоплееры. Цифровые аудиотехнологии теперь используются во всех областях звука, от случайного использования музыкальных файлов среднего качества до самых требовательных профессиональных приложений. Появились новые приложения, такие как интернет-радио и подкастинг.

Технологические разработки в области записи, редактирования и потребления изменили индустрию звукозаписи, кино и телевидения за последние десятилетия. Редактирование звука стало возможным с изобретением записи на магнитную ленту, но такие технологии, как MIDI (цифровой интерфейс музыкальных инструментов), синтез звука позволили композиторам и артистам лучше контролировать процесс. Эти методы цифрового звука и запоминающие устройства снизили затраты на запись и маркетинг, поэтому высококачественные цифровые записи могут производиться в небольших студиях[9].

Сегодня процесс создания записи разделен на трекинг, микширование и мастеринг. Многодорожечная запись позволяет захватывать сигналы с нескольких микрофонов или с разных дублей на ленту, диск или запоминающее устройство с максимальным запасом мощности и качеством, обеспечивая ранее недоступную гибкость на этапах микширования и мастеринга.

Программное обеспечение[править]

Существует множество различных программ цифровой аудиозаписи и обработки, работающих под управлением нескольких компьютерных операционных систем для всех целей[10], начиная от обычных пользователей (например, человек из малого бизнеса, записывающий свой список дел на недорогом цифровом записывающем устройстве) до серьезных от любителей (неподписанная «инди» группа, записывающая демо на ноутбуке) до профессиональных звукорежиссеров, которые записывают альбомы, музыку к фильмам и занимаются звуковым дизайном для видеоигр. Полный список приложений для цифровой записи доступен в статье о цифровых рабочих станциях. Программное обеспечение цифровой диктовки для записи и расшифровки речи имеет разные требования; разборчивость и гибкие возможности воспроизведения являются приоритетами, в то время как широкий частотный диапазон и высокое качество звука — нет.

Источники[править]

  1. 1,0 1,1 First Sounds (2008-03-27). Проверено 24 мая 2017.
  2. Jody Rosen. Researchers Play Tune Recorded Before Edison (март 2008 года).
  3. «L'impression du son», Bibliothèque nationale de France, 2009, ISBN 9782717724301, <http://www.cairn.info/zen.php?ID_ARTICLE=RBNF_033_0020> 
  4. Patent Images. Проверено 24 мая 2017.
  5. «History of the Cylinder Phonograph», Library of Congress, <https://www.loc.gov/collections/edison-company-motion-pictures-and-sound-recordings/articles-and-essays/history-of-edison-sound-recordings/history-of-the-cylinder-phonograph/>. Проверено 6 ноября 2018. 
  6. Early Sound Recording Collection and Sound Recovery Project. Smithsonian. Smithsonian. Проверено 26 апреля 2013.
  7. Recording. Oxford University Press. Проверено 20 февраля 2015.
  8. Kees Schouhamer Immink (March 1991). «The future of digital audio recording». Journal of the Audio Engineering Society 47: 171–172. “Keynote address was presented to the 104th Convention of the Audio Engineering Society in Amsterdam during the society's golden anniversary celebration on May 17, 1998.”
  9. The Music Business and Recording Industry. — Routledge. — P. https://books.google.com/books?id=NXpMvQEACAAJ. — ISBN 978-0203843192.
  10. INSTALLATION. Waaudiovisual.com.au. Проверено 18 января 2013.