История звукозаписи. Реферат: История механической звукозаписи: Эволюция аудиотехники

Да, и до сих пор не существует такого аппарата, который мог бы передать дух живого концерта. Можно скрупулезно точно записать звук, разложить его на множество каналов и передать за секунды на гигантские расстояния, но воспроизвести харизму музыканта, массовый экстаз от выступления популярной группы или уносящееся под купол эхо звуков органа так же трудно, как заново создать Землю. Но кое-что все же современные музыкальные проигрыватели умеют.

Эдисон и его последователи

Большинство людей знают, что Томас Альва Эдисон является первым изобретателем фонографа, но не все слышали о том, что до этого изобретения уже была придумана механическая звукозапись. Таким образом, в 1857 году, еще за 20 лет до фонографа Эдуард-Леон Скотт де Мартинвилль запатентовал «фоноавтограф», который умел записывать звук на бумагу, но не умел его воспроизводить — впервые удалось проиграть эти первые записи лишь в 2008 году с помощью компьютера.

Томасу Эдисону удалось не только записать, но и воспроизвести его. Интересно, что он не собирался изобретать фонограф, а хотел лишь автоматизировать и ускорить процесс приема телеграмм, чтобы в будущем можно было вообще обходиться без человека. Но в результате своей работы получил устройство, принцип работы которого до сих пор используется в звукозаписи.

А принцип достаточно прост: когда что-то говоришь в микрофон, его мембрана вибрирует и передает неким образом полученные вибрации стилусу, а тот в свою очередь рисует звуковую волну на носителе — в случае с Эдисоном это был вращающийся валик, покрытый тонкой фольгой. При воспроизведении происходит обратный процесс — стилус передает все вибрации с валика на мембрану, которая усиливается рупором, и мы слышим записанный звук.

Спустя десять лет после изобретения фонографа американский изобретатель Эмиль Берлинер запатентовал граммофон – устройство достаточно схоже с принципом работы эдисоновского фонографа, но Берлинер немного усовершенствовал его, всего-то заменив валики на диски. Равномерно вращающий диски механизм для граммофона изобрел владелец небольшого магазинчика в Нью-Джерси – Элдридж Джонсон – талантливый инженер того времени. Результат их работы и стал называться граммофоном.

Проработав совсем немного Джонсон и Берлинер разругались между собой. Предметом ссоры стали права на патенты, распределить которые удалось только судом. Суд назначил Джонсона правообладателем, и он получил права на производство граммофонов на территории Америки. Берлинер, не теряя времени, отправился в Канаду и организовал там собственную компанию, Berliner Gramophone Company, а вскоре стал партнером в британской Gramophone Company (позже переименовавшуюся в EMI) и создал аналогичную в Германии — Deutsche Grammophon. Последняя существует до сих пор и записывает популярную и классическую музыку. Джонсон же организовал собственную Victor Talking Machine Company, которая стала производителем граммофонов для Volta Graphophone Company.

Вообще, история всех изобретений музыкальных проигрывателей неразрывно связана со звукозаписывающими компаниями, которые теперь владеют множеством патентов в этой области. И неразрывно связана с коммерцией: еще Эмиль Берлинер понял, что на продаже музыки можно неплохо заработать. Хотя его коммерческого энтузиазма хватило ненадолго — очень скоро его влечение к музыке заменило желание изобрести вертолет.

Радио вытесняет звукозапись

В 20-х годах двадцатого века по всему миру, в том числе и в Америке, особую популярность набирало радиовещание. Причиной тому стала стоимость радиоприемников, которая была значительно ниже стоимости граммофонов и что не менее важно – не было необходимости покупать диски. Спад интереса к граммофонам привело к распаду большинства компаний, занимающихся производством граммофонов. «Выжить» удалось лишь немногим, заранее побеспокоившимся о расширении своей деятельности – связавшись со звукозаписью, да и то, устояли не все. Так, французская Pathe Freres Phonograph Company, заполнившая российский рынок своими патефонами (немного модернизированными версиями берлинеровского граммофона), имела собственные студии звукозаписи в Лондоне, Лондоне и Москве, была все-таки вынуждена в 1928 году продать свои активы английскому филиалу Columbia (но ей удалось сохранить часть компании, занимающейся индустрией кино, которая существует и по сей день). Возможно, это удивительно, но Элдридж Джонсон тоже был вынужден продать свою компанию банковскому синдикату, который кредитовал Victor Talking Machine Co. Великая депрессия окончательно разрушила последние остатки граммофонных мануфактур.

На пике краха эры граммофонов американская компания Western Electric уже изобрела новый способ звукозаписи — электронный, который лицензировала компания RCA. Она же и выкупила Victor Talking Machine Co в 1929 году. RCA/Victor быстро развернула производство и выпустила целую линию устройств, самым ярким представителем стала 11-ламповая Automatic Electrola-Radiola, стоившая по тому времени нереальных сумм — $1350, которую можно сравнить со стоимостью автомобиля – например, Ford обошелся бы всего в $650. В новых устройствах звукосниматели были электромагнитными, мотор – электрическим, а не заводного типа, как предшественниках. Звукосниматель преобразует вибрации в электрический сигнал, а тот подается на ламповый усилитель и воспроизводится с помощью громкоговорителя с диафрагмой.

Первой компанией выпустившей в 1931 году виниловый диск стала RCA/Victor. С выходом диска утвердили сразу новый стандарт скорости — 33 оборота в минуту. На такой скорости диск диаметром 12 дюймов (30 сантиметров) мог вмещать в себя по десять минут записи с каждой стороны. В 1949-м году она же выпустила 7-дюймовые диски с большой дыркой посредине, которая необходима была для механизма смены дисков, встраиваемый в первые чейнджеры, получившие и посей день широкое распространение.

Магнитофоны разрушают копирайт

Впервые принцип записи на ленту был изобретен и продемонстрирован в лабораториях Volta Александром Беллом в 1886 году. Бумажная лента, покрытая воском, сматывалась из одной катушки на другую, а по пути ее царапал стилус — по принципу Эдисона. Коммерческого распространения устройство не получило.

В 1890-х получил распространение метод магнитной записи на металлическую проволоку, а первый Magnetophon производства компании AEG был продемонстрирован в Германии в 1935 году. Магнитную ленту на основе оксида железа для него произвела немецкая же компания BASF. Модели Magnetophon К1 и К2 были уже вполне похожи на те, что мы знаем как «катушечные магнитофоны». Они умели как записывать, так и воспроизводить, хотя качество звука у них оставляло желать лучшего. Когда в 1936 году дирижер Лондонского филармонического оркестра Сэр Томас Бичем услышал свое выступление, записанное на немецкое чудо техники, он пришел в ужас, настолько нестерпимо ужасным было звучание.

В период Второй мировой немцы успешно использовали магнитофоны в комплекте с радиостанциями, таким образом автоматизируя процесс передачи шифрованных радиограмм. В 1943 году AEG создала первый стереомагнитофон, и немецкие офицеры могли наслаждаться Штраусом и Фуртванглером — в период войны было записано порядка 250 концертов классической и популярной музыки в стереозвучании.

В США первые магнитофоны появились только после войны, их авторство принадлежит компании Аmрех, которая позаимствовала технологию у побежденных немцев. Магнитную ленту для них производила компания ЗМ. Магнитофоны Аmрех быстро полюбили на радиостанциях и стали использовать в кино.

Знаменитый американский джаз-гитарист Лестер Уильям Полсфусс, больше известный под именем Лес Пол, изобретатель цельнодеревянной электрогитары, в 1948 году на основе одной из ранних моделей Аmрех — Model 200А — придумал первую в мире многодорожечную систему звукозаписи. Магнитофон ему подарил другой известный музыкант, Бинг Кросби, который инвестировал в Аmрех огромную по тем временам сумму — $50 000, став, таким образом, практически ее совладельцем. Идеи Лес Пола впоследствии были использованы при производстве коммерческого восьмидорожечного магнитофона Аmрех Sel-Sync. Ему же досталась и первая модель Sel-Sync, которая стала основой его новой студии.

В 1966 году компанией Аmрех был произведен первый студийный 16-дорожечный магнитофон. Модель ММ-1000 работала с лентой шириной 5 см и выдавала гораздо более качественный звук, чем любой другой магнитофон. 16-дорожечные магнитофоны использовались в звукозаписывающих студиях вплоть до конца 1990-х годов, когда их вытеснили компьютеры.

Катушечные магнитофоны поначалу использовались только для профессиональных целей, но со временем подешевели и стали широко распространены в быту. Однако не всех устраивали их громадные размеры и нетранспортабельность. В 1962 году голландская компания Philips представила миру новый формат магнитной звукозаписи — компакт-кассеты.

В 1963 году был произведен первый компакт-кассетный магнитофон Philips EL 3300, а в 1964-м Philips выпустила в Америке под брендом Norelco кассетник Carry-Corder 150 и под давлением Sony разрешила использовать формат компакт-кассет любым компаниям без лицензии. В 70-х кассетные магнитофоны постепенно совершенствовались и быстро догнали «катушечники» в плане качества. Одним из первых Hi-Fi-магнитофонов стала японская кассетная дека Nakamichi 1000, чей частотный диапазон простирался от 20 до 20000 Гц, а для записи и воспроизведения впервые были применены разные магнитные головки. В результате новый формат довольно быстро стал популярным и вытеснил катушечные магнитофоны с потребительского рынка.

Немалую роль в этом сыграла модель компактного кассетного плейера Sony Walkman (1979), размеры которого были чуть больше самой кассеты. Качество звука мини-плейеров было значительно хуже того, что к тому времени могли предоставлять катушечные стационарные магнитофоны и кассетные деки, но впервые в истории звукозаписи качество уступило удобству. Этот фактор потом проявлялся в сфере аудио еще не раз, и его последствия мы чувствуем на своей шкуре и сегодня. Но тогда, в 80-х, компакт-кассетные плейеры стали настолько популярными, что их число даже превысило продажи виниловых проигрывателей, чего не удавалось катушечным магнитофонам.

Именно компакт-кассеты впервые заставили задуматься звукозаписывающие компании над вопросами копирайта. И именно 70-80-е годы стали временем расцвета музыкального андеграунда во многих странах, в том числе и в нашей.

Цифровая запись и расцвет CD

Компания Sony представила первый Audio CD еще в 1976 году, раньше, чем изобрела Walkman. CD эволюционировал из лазерных видеодисков и революционизировал потребительскую аудиотехнику в целом.

Однако первая коммерческая серия компакт-дисков вышла только в 1982-м. Это была уже совместная разработка вечных конкурентов Sony и Philips, которые никогда бы не подружились, если бы не необходимость стандартизировать формат. Изначально планировалось, что CD заменит граммофонные пластинки, но очень скоро выяснилось, что формат вполне подходит для записи и воспроизведения как видео, так и цифровых данных — первый CD-ROM был выпущен в 1985 году.

С выходом первых Audio CD Sony представила и первый плейер для них — это была модель CDP-101. Philips немного позже выпустила модель CD 100, куда диск нужно было вставлять, как в виниловых проигрывателях — сверху, и закрывать крышкой. В дальнейшем были изобретены слайд-загрузчики, которые позволили не только сделать конструкцию плейеров более компактной и удобной для пользователя, но и впоследствии создать CD-чейнджеры. По аналогии с Walkman Sony выпустила Discman, который еще больше укрепил позиции CD — теперь уже в области портативной аудиотехники.

Кассеты еще долго агонизировали, да и до сих пор в некоторых новых автомобилях можно встретить кассетные магнитолы. Были и попытки перенести «цифру» на магнитную ленту — технологии DAT и DCC. И если DAT-кассеты производства Sony еще как-то были востребованы на рынке (они были популярны у журналистов, которые использовали их в диктофонах, и на радио), то изобретенный Philips формат DCC вообще никто так и не понял.

Качество записи CD, удобство и размеры, как носителей, так и плейеров превосходило все, что было выпущено раньше, и новая технология была обречена на успех. Так и случилось: CD вытеснили и кассеты, и виниловые диски, оставшись монополистом на рынке аудиозаписи. Владельцы копирайта наконец смогли вздохнуть спокойно. Но ненадолго.

Революция MP 3

Как только вышел первый CD-ROM, стало ясно, что рано или поздно цифровая перезапись уничтожит не только понятие копирайта, но и все форматы аудио (да и видео тоже). В 1993 году в недрах сообщества институтов Fraunhofer родился самый мощный вирус, когда-либо поражавший музыкальную индустрию — формат записи звука MPEG-1 Audio Layer III, сокращенно MP3. Весь ужас заключался в том, что этому формату был безразличен тип носителя — будь то компакт-диск, жесткий диск, флэш-память или интернет-сервер. Он мог размножаться бесконечно, максимально быстро и без какой-либо потери качества. При этом качество звука в этом формате хоть и уступало CD, но было вполне приемлемым — настолько, что большинство пользователей не замечало никакой разницы.

Поначалу MP3 можно было слушать только на компьютере, но было понятно, что выход коммерческих МРЗ-плейеров — вопрос времени. Первым из них стал в 1996 году плейер под названием Listen Up производства американской компании Audio Highway (а вовсе не корейский Saehan MPMan или Diamond Multimedia Rio РМР300, которые были представлены лишь в 1998-м). Плейер был выпущен ограниченным тиражом, но, тем не менее, успел выиграть несколько наград за инновации, и за ним закреплено три патента. А вот первым коммерческим плейером действительно стал Saehan MPMan. В нем было 32 Мб флэш-памяти, в которую вмещалось порядка шести композиций с битрейтом 128 кбит/с. Что же касается Diamond Multimedia Rio РМР300, то этот плейер калифорнийской компании стал первым почувствовавшим на себе всю мощь американского правосудия — ассоциация RIAA подала в суд на Diamond Multimedia с требованием запретить продажи плейера, нарушавшего акт о домашней аудиозаписи, но иск был отклонен, а плейер из-за этой истории постиг бешеный успех.

Многие компании бросились выпускать MP3 CD-плейеры, которые поначалу пользовались некоторой популярностью, но затем были вытеснены устройствами на основе флэш-памяти. Но по-настоящему популяризовал формат МРЗ-плейер Apple iPod (2001 г.) с 5-гигабайтным 1,8 жестким диском внутри. Он был удобным, эргономичным, хорошо звучал и вмещал в себя столько музыки, сколько и мечтать до него было нельзя.

Еще в 2001-м появились первые мобильники, которые умели проигрывать аудио. А сегодня, в 2012-м, в мире не осталось, пожалуй, ни одного мобильного устройства (включая планшеты и ридеры электронных книг), которые не были бы снабжены программным МРЗ-плейером. Не отстает от них и стационарная техника: все деки, ресиверы, аудиосистемы и телевизоры могут воспроизводить MP3 и другие аудиоформаты. Даже ночные будильники и микроколонки умеют это.

Музыка теперь везде, и это парадоксальным образом плохо повлияло на людей. Казалось бы, сегодня, как никогда, музыка доступна любому, в любое время и практически в любом месте. Должен был бы наступить даже не золотой — платиновый век музыки. Но все, что мы видим вокруг — это закрывающиеся студии звукозаписи, музыканты, играющие за пиво, и тотальное безразличие слушателей. Кто сегодня интересуется музыкой, кроме самих музыкантов? Только самые горячие поклонники (в основном это девочки пубертатного и постпубертатного возраста). Да, большие концерты известных исполнителей и фестивали пока еще собирают свою аудиторию, но что-то мне подсказывает, что это тоже скоро закончится.

Всем известно из умных книжек, что в 1877 годах. А были ли попытки записать звук раньше? Или эта идея вдруг сама по себе посетила светлый американский ум Эдисона ? Естественно, что до Эдисона были предприняты попытки создать устройство, записывающее звук. В предыдущей уже упоминался французский книгоиздатель и владелец книжного магазинчика в самом сердце Парижа . Он изучал искусство стенографии и даже издал довольно известную книгу "История стенографии с древних времен до наших дней". И именно с позиций стенографии , им и была поставлена задача – придумать устройство, которое смогло бы облегчить труд стенографисток. Т.е. другими словами, нужно было как-то визуализировать, отобразить на бумаге звук, что бы потом можно было бы прочитать, а может быть даже в будущем и воспроизвести!

В конце-концов такое устройство – фоноавтограф – было им придумано и сделано. Аппарат представлял собой бочкообразный рупор, который усиливал звуковые волны. Колебания передавались мембране и прикрепленная к ней игла царапала звуковые волны на покрытой сажей бумаге, обёрнутой вокруг вращающегося цилиндра.

Немного позже тем же принципом воспользовался также упомянутый ранее в статьях про и о , Рудольф Кёниг. Но он применял аппарат для своих научно-исследовательских задач.

Самый главный нюанс – речь о воспроизведении нарисованных звуковых волн пока не шла. Но, тем не менее, часть задачи решилась – звук был зафиксирован!

Таким образом, фоноавтограммы Скотта были сделаны за 17 лет до того, как Эдисон запатентовал свой фонограф.

Эдисон знал о существовании фоноавтографа Леона Скотта. Он развил идею – и удачно коммерциализировал. В этом плане ему и впрямь равных не было. Тут должно заметить, что другой французский изобретатель - Шарль Кро (Charles Cros) сам взялся было "научить" фоноавтограф записывать и воспроизводить звук, и даже подал в Академию Наук соответствующий проект... Увы, привлечь необходимые для работы средства ему так и не удалось.

На самом деле, термин "фонография" с середины XIX века относился к стенографии. К тому же прибор под названием Phonograph (Electro-Magnetic Phonograph) был запатентован неким Ф. Фенби, изобретателем из Массачусетса, но к звукозаписи тот имел отношение самое касательное - речь шла об устройстве для изготовления бумажных перфолент. Данная концепция в дальнейшем была воплощена в piano rolls - бумажных лентах для механических пианино.

Что же касается Скотта, то он практически до конца своих дней протестовал против Эдисона из-за того, что тот "украл" его изобретение и неправильно истолковывал задачу звукозаписывающей технологии. По мнению Скотта, звукозапись не предназначалась для воспроизведения, а предназначалась для "записи речи, т.е. именно для того, что и заложено в слове фонограф".

Но где же записанные Скоттом фоноавтограммы? И что же на них записано?..

В 2008 года исследователи из группы изучения истории звукозаписи First Sounds , обнаружили в парижских архивах хорошо сохранившуюся фоноавтограмму. Отсканировав её с большим разрешением, исследователи с помощью компьютерного "виртуального пера" смогли воспроизвести нарисованный звук. На записи среди треска и шума с трудом, но можно было разобрать женский голос, напевающий французскую народную песню "Au clair de la lune".

Послушайте, это ПЕРВАЯ запись человеческого голоса и, возможно, вообще первая звукозапись чего либо.

Да, конечно, это далеко не DVD-аудио, но всё таки прошу учесть, что эта запись звука сделана в середине XIX века!

Людей с давних времён интересовали различные музыкальные инструменты и способы воспроизведения звука. Попытки механического повторения музыки предпринимались ещё в IX веке. Только со второй половины XIX века распространение получил механическо-акустический способ записи звука. Первый прибор для записи и воспроизведения звука, изобретённый Томасом Эдиссоном, был зарегистрирован в 1877 году, на что его автору был выдан патент.

Первые механические приборы для воспроизведения звука

Самые ранние устройства, с помощью которых люди могли услышать определённую мелодию, конечно же, трудно назвать первыми приборами для записи и воспроизведения звука. Их можно назвать механическими инструментами, при помощи которых извлекали звуки и даже незатейливые мелодии при помощи рук.

Главным составляющим в них были сменные цилиндры, на которые были нанесены разные выступающие кулачки. Они располагались в определённом порядке и воздействовали на пластинки, при вращении издававшие разные по высоте звуки, из которых и состояла простая мелодия. По такому принципу были устроены шарманки, музыкальные ящики и шкатулки, часы.

Воспроизведение незамысловатых мелодий было очень низкого качества. Можно ли нанесение на валик кулачков в определённом порядке назвать звукозаписью, сказать трудно. Но наверное, так оно и было. В механическом пианино уже использовалась бумажная перфорированная лента. Она, говоря современным языком, являлась носителем звука мелодии.

Запись, выполняемая механическим способом

История звукозаписи сохранила множество различных приспособлений сохранения (записи) звуков на различных носителях: деревянных валиках, бумажных лентах, металлических цилиндрах и дисках, на которые были нанесены небольшие канавки, и так далее. Запись изготавливалась вручную, с помощью подсобных инструментов. Носители вставляли в специальные устройства, которые позволяли при движении воспроизводить звук.

На смену механическому способу записи звука приходит акустическо-механический с применением рупора. При этом способе использовались колебания звука, который воздействовал на тонкую мембрану. Она, в зависимости от силы давления на неё звуком, производила определённые движения. К мембране был жёстко прикреплён резец, оставляющий различной глубины след на носителе.

Электроакустическая запись

Устройства, проводившие звуковую фиксацию на носитель при помощи микрофона, были революционным скачком по сравнению с первым прибором для записи и воспроизведения звука. Попадая в микрофон, звуковые колебания преобразовывались в электрический ток, после чего они усиливались и передавались в рекордер - преобразователь электромеханического действия. Он работал с помощью электромагнитного поля, превращая токи переменной величины в механические колебательные движения резца. В зависимости от силы воздействия на резец, он оставлял на носителе бороздку, которая имела различную глубину.

Что такое фоноавтограф

Это звукозаписывающее устройство, изобретённое французским издателем и библиотекарем Эдуардом-Леоном Скотт де Мартенвилем. Как мы видим, это не учёный-механик или изобретатель. Это простой издатель и книготорговец. Он и не думал изобретать что-то, просто появление фотоаппарата, созданного по принципу человеческого глаза, натолкнуло его на мысль изучить принцип действия человеческого уха и по возможности скопировать его.

Этим объясняется появление мембраны, к которой была прикреплена игла. Звук, попадая на мембрану с помощью металлического конуса, заставлял её колебаться и оставлять след различной глубины на бумаге, прикреплённой на стеклянный цилиндр и покрытой сажей. Отсюда и название - фоноавтограф, так как о воспроизведении звука речь не шла. Можно было только увидеть след на бумаге, покрытой сажей. Тем не менее это было открытие, за которое в 1857 году ему был выдан патент.

Свои звуковые автографы Мартенвиль записывал на разных скоростях. Обработанные в 2008 году на компьютере автографы позволили воспроизвести три записи и определить, что это была песня и два отрывка из литературных произведений, которые прочитал сам автор изобретения. По принципу работы фоноавтографа были созданы фонограф и граммофон.

Изобретение фонографа

Первый прибор для записи и воспроизведения звука - фонограф был сделан американским предпринимателем и изобретателем Томасом Эдисоном спустя 20 лет после открытия Мартенвиля. Звук не только записывался фонографом, но и мог быть услышанным. Принцип записи звука был аналогичным фоноавтографу.

Чтобы добиться звучания записи, изобретатель пошёл от обратного. Звуковая дорожка была расположена на спирали, закреплённой на сменном цилиндре. При его вращении по дорожке двигалась игла, закреплённая на тонкой мембране, вызывая её различные колебания, которые издавали разные по частоте звуки. Они попадали в цилиндрический конус, и в усиленном виде их можно было услышать. Всё гениальное просто.

Изобретение Эдисоном фонографа вызвало настоящий бум. Изобретателем была создана звукозаписывающая копания, принёсшая ему неплохие дивиденды. Со временем стало ясно, что для увеличения громкости и чистоты звука необходимо было разделить функции записи и воспроизведения. Что было сделано.

Для создания съёмных цилиндров, до этого покрываемых металлической фольгой, стала приниматься гальванопластика. Это позволило создавать копии, то есть не записывать звучание на каждый цилиндр, а выпускать по одной записи целые партии.

Успех фонографа

Ошеломляющий успех первых фонографов буквально потряс Эдисона. Он был поражён успехом своего открытия. Многие инженеры, изобретатели стали работать в этой области, внося новые усовершенствования. Например, Чарльзом Тейтнером был предложен цилиндр, покрытым воском, что сделало его более долговечным.

Как предполагал Эдисон вначале, что фонограф будет что-то вроде машинки для секретарей. Но записи популярных музыкальных произведений, которые пользовались всё большим спросом, позволили применять фонограф в бытовых целях. Они давали возможность слушать музыку в домашних условиях, делать звуковые письма, книги для слепых, использовать их как диктофон.

Изобретение Эдисоном фонографа было началом эры звукозаписи и воспроизведения звука. Фирмы по их производству стали появляться как грибы после дождя. Через 10 лет после изобретения Эдисона изобретатель Эмиль Берлинер предложил вместо цилиндра использовать диск. Самый первый был изготовлен из цинка, в последующем стали применяться эбонит и шеллак. На него по спирали наносилась дорожка, по которой при помощи иглы воспроизводился звук.

Это позволяло в десятки раз увеличить громкость звука и уменьшить его искажение. В 1912 году фирма Эдисона выпустила фонограф с эбонитовым диском. Движение диску придавала пружина, которая закручивалась при помощи ручки. Следствием изобретения фонографа стал граммофон, следом за ним шёл патефон, который выпускался вплоть до 50-х годов ХХ века.

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

Попытки создания аппаратов, воспроизводящих звуки, предпринимались еще в Древней Греции. В IV-II веках до н. э. там существовали театры самодвижущихся фигурок - андроидов. Движения некоторых из них сопровождались механически извлекаемыми звуками, складывающимися в мелодии.

В эпоху возрождения был создан целый ряд разнообразных механических музыкальных инструментов, воспроизводящих в нужный момент ту или иную мелодию: шарманок, музыкальных шкатулок, ящиков, табакерок.

В средние века были созданы куранты - башенные или большие комнатные часы с музыкальным механизмом, издающие бой в определенной мелодической последовательности тонов или исполняющие небольшие музыкальные пьесы. Таковы Кремлевские куранты и Биг Бен в Лондоне.

Механическая звукозапись

В 1877 году американец Томас Альва Эдисон изобрел звукозаписывающий аппарат - фонограф, впервые позволивший записать звук человеческого голоса. Для механической записи и воспроизведения звука Эдисон применил валики, покрытые оловянной фольгой (рис. 5.2). Такие фоновалики представляли собой полые цилиндры диаметром около 5 см и длиной 12 см.

В первом фонографе металлический валик вращался с помощью рукоятки, с каждым оборотом перемещаясь в осевом направлении за счет винтовой резьбы на ведущем вале. На валик накладывалась оловянная фольга (станиоль). К ней прикасалась стальная игла, связанная с мембраной из пергамента. К мембране был прикреплен металлический конусный рупор. При записи и воспроизведении звука валик приходилось вращать вручную со скоростью 1 оборот в минуту. При вращении валика в отсутствие звука игла выдавливала на фольге спиральную канавку (или бороздку) постоянной глубины. Когда же мембрана колебалась, игла вдавливалась в олово в соответствии с воспринимаемым звуком, создавая канавку переменной глубины. Так был изобретен способ "глубинной записи".

Берлинер впервые продемонстрировал прообраз матрицы грампластинки во Франклиновском институте. Это был цинковый кружок с выгравированной фонограммой. Изобретатель покрывал цинковый диск восковой пастой, производил на него запись звука в виде звуковых канавок, а затем протравливал его кислотой. В результате получалась металлическая копия записи. Позднее на покрытом воском диске стали наращивать слой меди методом гальванопластики. Такой медный "слепок" сохраняет звуковые канавки выпуклыми. С этого гальванодиска делают копии - позитивные и негативные. Негативные копии представляют собой матрицы, с которых можно отпечатать до 600 грампластинок. Полученная таким способом пластинка обладала большей громкостью и лучшим качеством. Такие пластинки Берлинер продемонстрировал в 1888 г., и этот год можно считать началом эры грамзаписей.

Первые пластинки были односторонними. В 1903 году впервые был выпущен 12-дюймовый диск с записью на двух сторонах. Его можно было "проиграть" в граммофоне с помощью механического звукоснимателя - иглы и мембраны.

Магнитная звукозапись

В 1898 году датский инженер Вольдемар Паульсен (1869-1942) изобрел аппарат для магнитной записи звука на стальной проволоке. Назвал он его "телеграфоном". Однако недостатком использования проволоки в качестве носителя была проблема соединения отдельных ее кусков. Связывать их узелком было невозможно, так как он не проходил через магнитную головку. К тому же стальная проволока легко путается, а тонкая стальная лента режет руки. В общем, для эксплуатации она не годилась.

В дальнейшем Паульсен изобрел способ магнитной записи на вращающийся стальной диск, где информация записывалась по спирали перемещающейся магнитной головкой. Вот он, прообраз дискеты и жесткого диска (винчестера), которые так широко используются в современных компьютерах! Кроме того, Паульсен предложил и даже реализовал с помощью своего телеграфона первый автоответчик.

В 1927 году Ф. Пфлеймер разработал технологию изготовления магнитной ленты. Магнитная лента пригодна для многократной записи звука. Число таких записей практически не ограничено. Оно определяется только механической прочностью нового носителя информации - магнитной ленты. Первые магнитофоны были катушечными. Позднее на смену катушечным магнитофонам пришли кассетные. Первый такой аппарат разработала фирма Philips в 1961-1963 годах.

Во всех механических кассетных диктофонах содержится более 100 деталей, часть из которых - подвижные. Записывающая головка и электрические контакты изнашиваются за несколько лет. Откидная крышка также легко ломается. В кассетных диктофонах используется электрический двигатель, который протягивает магнитную пленку мимо головок записи.

Цифровые диктофоны отличаются от механических полным отсутствием подвижных деталей. В них в качестве носителя вместо магнитной пленки используется твердотельная флэш-память.

Цифровые диктофоны преобразовывают звуковой сигнал (например голос) в цифровой код и записывают его в микросхему памяти. Работой такого диктофона управляет микропроцессор. Отсутствие лентопротяжного механизма, записывающих и стирающих головок значительно упрощает конструкцию цифровых диктофонов и делает ее более надежной. Для удобства пользования они снабжаются жидкокристаллическим дисплеем. Основными преимуществами цифровых диктофонов является практически мгновенный поиск нужной записи и возможность передачи записи на персональный компьютер, в котором можно не только хранить эти записи, но и монтировать их, перезаписывать без помощи второго диктофона и т.д.

Оптические диски

В 1979 году компании Philips и Sony создали совершенно новый носитель информации, заменивший грампластинку, - оптический диск (компакт-диск - Compact Disk - СD) для записи и воспроизведения звука. В 1982 году началось массовое производство компакт-дисков на заводе в Германии. Значительный вклад в популяризацию компакт-диска внесли Microsoft и Apple Computer.

По сравнению с механической звукозаписью он имеет целый ряд преимуществ - очень высокую плотность записи и полное отсутствие механического контакта между носителем и считывающим устройством в процессе записи и воспроизведения. С помощью лазерного луча сигналы записываются на вращающийся оптический диск цифровым методом.

В результате записи на диске образуется спиральная дорожка, состоящая из впадин и гладких участков. В режиме воспроизведения лазерный луч, сфокусированный на дорожку, перемещается по поверхности вращающегося оптического диска и считывает записанную информацию. При этом впадины считываются как нули, а ровно отражающие свет участки - как единицы. Цифровой метод записи обеспечивает практически полное отсутствие помех и высокое качество звучания.

Хранить звуковые записи в цифровой форме на оптических дисках гораздо лучше, чем в аналоговой форме на грампластинках или магнитофонных кассетах. Прежде всего, несоизмеримо повышается долговечность записей. Ведь оптические диски практически вечны - они не боятся мелких царапин, лазерный луч не повреждает их при воспроизведении записей. Так, фирма Sony дает 50-летнюю гарантию хранения данных на дисках. Кроме того, на CD не действуют помехи, характерные для механической и магнитной записи, поэтому качество звучания цифровых оптических дисков несоизмеримо лучше. К тому же при цифровой записи появляется возможность компьютерной обработки звука, позволяющей, например, восстановить первоначальное звучание старых монофонических записей, убрать с них шумы и искажения и даже превратить их в стереофонические.

Цифровой метод записи сделал возможным объединить на персональном компьютере текст и графику со звуком и движущимися изображениями. Такая технология получила название "мультимедиа".

В качестве носителей информации в таких мультимедийных компьютерах используются оптические компакт-диски CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory - т.е. память на компакт-диске "только для чтения"). Внешне они не отличаются от звуковых компакт-дисков, используемых в проигрывателях и музыкальных центрах. Информация в них записывается также в цифровой форме.

На смену существующим компакт-дискам приходит новый стандарт носителей информации - DVD (Digital Versatil Disc или цифровой диск общего назначения). На вид они ничем не отличаются от компакт-дисков. Их геометрические размеры одинаковы. Основное отличие DVD-диска - гораздо более высокая плотность записи информации. Он вмещает в 7-26 раз больше информации.

Стандарт DVD позволяет значительно увеличить время и улучшить качество воспроизведения видеофильмов по сравнению с существующими CD-ROM и видео-компакт-дисками LD.

Форматы DVD-ROM и DVD-Video появились в 1996 году, а позднее был разработан формат DVD-audio для записи высококачественного звука.

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray - синий луч и disc - диск; написание blu вместо blue - намеренное) - формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Первый прототип нового носителя был представлен в октябре 2000 года. Современный вариант представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошёл весной 2006 года.

Blu-ray (букв. «синий луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Буква «e» была намеренно исключена из слова «blue», чтобы получить возможность зарегистрировать торговую марку, так как выражение «blue ray» является часто используемым и не может быть зарегистрировано как торговая марка.

С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьёзный конкурент - альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально поддерживали HD DVD, постепенно перешли на Blu-ray. Warner Brothers, последняя компания, выпускавшая свою продукцию в обоих форматах, отказалась от использования HD DVD в январе 2008 года. 19 февраля того же года Toshiba, создатель формата, прекратила разработки в области HD DVD. Это событие положило конец так называемой второй «войне форматов»

Для обработки цифрового звука в практике применяется компрессия. Это помогает, когда у вокалиста есть проблемы с шипящими звуками, а смена типа микрофона и его расположения не приводит к исправлению ситуации. Эквалайзер применяют практически на любом этапе любого процесса обработки звука - от записи живого концерта до сведения многоканальной студийной записи. В основном эквалайзеры применяют для того, чтобы исправить звуковой сигнал, который не соответствует определенным требованиям.

Сто сорок лет назад, 19 февраля 1878 года, Томас Эдисон получил патент на фонограф - первый прибор для записи и воспроизведения звука. Он произвел настоящий фурор в свое время и сохранил для нас музыку и голоса известных людей конца XIX века. Мы решили вспомнить, как был устроен фонограф, а также продемонстрировать, как звучали голоса известных деятелей искусства, записанные с его помощью.

Томас Эдисон со своим изобретением

Mathew Brady, 1878

В отличие от более привычных нам современных устройств фонограф записывал звук механически и не нуждался в электричестве. Для этого в фонографе есть сужающийся рупор с мембраной на конце, к которой прикрепляется игла. Игла располагается над цилиндром, обернутым металлической фольгой, которую через несколько лет вытеснило восковое покрытие.

Принцип работы фонографа довольно прост. Во время записи цилиндр вращается по спирали и постоянно немного смещается вбок. Звук, попадающий в рупор, заставляет мембрану и иглу колебаться. Из-за этого игла продавливает бороздку в фольге - чем интенсивнее звук, тем глубже бороздка. Воспроизведение устроено таким же образом, только в обратном направлении, - цилиндр крутится, и отклонения иглы при прохождении по бороздкам заставляют мембрану колебаться и тем самым создавать звук, выходящий из рупора.

Игла фонографа записывает звуковые колебания на металлическую фольгу

UnterbergerMedien / YouTube

Стоит отметить, что довольно похожее по функциям и конструкции устройство буквально за несколько месяцев до Эдисона и независимо от него изобрел французский ученый Шарль Кро. В нем было несколько конструктивных отличий от фонографа Эдисона, но главное - французский изобретатель лишь описал такой прибор, но не создал его прототипа.

Конечно, как и у любых новых изобретений, у фонографа Эдисона было множество недостатков. Качество записи первых устройств было низким, а фольги с записью хватало всего на несколько воспроизведений. К тому же, поскольку процессы записи и воспроизведения по сути были аналогичными, громкие звуки во время воспроизведения могли испортить бороздки на фольге.

Кстати, фонограф не был первым устройством для записи звука. Самый первый прибор назывался фоноавтографом и отчасти напоминал фонограф. В нем также был сужающийся рупор с мембраной и иглой на конце, расположенной недалеко от вращающегося цилиндра. Но эта игла не продавливала бороздки в глубину, а отклонялась по горизонтали и царапала на бумаге линии, которые имели только визуальную ценность - превращать такие записи обратно в звук тогда не умели. Но сейчас именно они считаются первыми образцами записанного человеческого голоса.

Фоноавтографическая запись, сделанная в 1865 году

Smithsonian Institution Libraries

В 2008 году исследователи оцифровали самую старую сохранившуюся запись. Она была сделана в 1860 году, и на ней изобретатель фоноавтографа Эдуар-Леон Скотт де Мартенвиль поет французскую песню «Au clair de la lune»:

Тем не менее, именно фонограф стал первым прибором, который умел воспроизводить записанный ранее звук, и он оказал влияние как на людей, которые были удивлены такой возможности, так и на будущие устройства для воспроизведения звука. К примеру, именно на основе фонографа был создан граммофон, главное отличие которого заключалось в том, что его разработчики решили записывать звук не на цилиндр с фольгой или воском, а на плоские диски - граммпластинки.

Историческая ценность фонографа заключается также в том, что он позволил сохранить большое количество записей голосов и музыки конца XIX века. Известно, что во время первой записи голоса на фонограф Томас Эдисон пропел народную детскую песню «Mary Had a Little Lamb», но она не сохранилась. Самая старая из известных на сегодняшний момент записей с фонографа была сделана Эдисоном для демонстрации своего изобретения в одном из музеев Сент-Луиса в 1878 году:

Самая ранняя из сохранившихся записей голоса самого Эдисона была сделана через десять лет, в октябре 1888 года. Она была сделана уже не на металлическую фольгу, а на парафиновый цилиндр. По ней можно оценить, насколько улучшилось качество записи в течение первых лет после изобретения прибора:

Здесь должна была быть запись, но что-то пошло не так.

Также сохранились записи и некоторых русских деятелей искусства конца XIX века. В 1997 году была найдена единственная известная на сегодняшний день запись голоса Петра Ильича Чайковского. Она была сделана в 1890 году Юлием Блоком, который первым привез в Россию фонограф. Помимо Чайковского на записи можно слышать голоса оперной певицы Елизаветы Лавровской, пианистки Александры Губерт, дирижера и пианиста Василия Сафонова, а также пианиста и композитора Антона Рубинштейна. Собравшиеся хотели уговорить его сыграть на фортепиано, но в итоге на записи слышна лишь одна его реплика:

Несмотря на то, что всерьез фонографы больше не используются, их конструкция достаточно проста, чтобы собрать работающий прибор с помощью подручных инструментов, чем сегодня и занимаются некоторые энтузиасты: