История записи звука
Человек с самых древних времен старался запечатлеть свои ощущения. И если история рисунка и письма исчисляются тысячелетиями, то история записи звука гораздо моложе. Конечно, существовало пение и игра на музыкальных инструментах, но это опять же воспроизведение звука человеком.
Первым прообразом механической записи звука можно назвать звон церковных колоколов. Но не тех, где проявляет свое искусство звонарь, а звон заранее «запрограммированной» мелодии. Такая «звукозапись» дожила до наших дней, например в курантах Спасской башни Московского кремля.
А впервые такое решение было применено на колокольнях французского города Малин (Мелехен) в XIV веке. Местные мастера научились отливать колокола, способные воспроизводить хроматическую гамму. Набор из таких колоколов подвешивался и соединялся между собой особой проволочной системой, а называлось все это - карильон. Нужно было только дать начальный импульс первому колоколу и затем, взаимосвязанные колокола играли «записанную» мелодию. Весть о таком чуде распространилась по всему свету, и в России ходили сказания о волшебном «малиновом» звоне, а это выражение живо и по сей день.
Карильоны получили распространение во всей Европе и со временем, вместо сложного и ненадежного проволочного механизма появился барабан с выступами. Вращаясь, выступы барабана приводили в движение тягу (или молоток) конкретного колокола. Расположение выступов было проще «программировать» нежели спроектировать проволочное соединение, так появились барабаны с различными мелодиями. Со временем мастера миниатюризировали карильоны, и они стали обживать дома состоятельных людей.
Эти устройства были недешевы, а процесс смены барабана (т.е. мелодии) весьма трудоемким, а зачастую и невозможным. Только во второй половине XIX века один немецкий мастер додумался заменить барабан диском. Относительно тонкий металлический диск с выступами был проще в изготовлении, а главное он гораздо легче заменялся на другой.
Устройств, работающих на принципе набора неровностей, приводящих в движение пластины, тяги и т.п. было выпущено много. Это и музыкальные шкатулки, и часы, и табакерки и много чего еще. Имелось довольно много цилиндров и дисков с записанными мелодиями. Но все эти музыкальные аппараты не могли самого главного – записывать и воспроизводить человеческий голос.
Многие умы бились над этим, от ученых до самоучек. Пожалуй, наиболее близко к решению этой проблемы подошел француз Шарль Кро. Человек весьма разносторонний, занимался и литературой, и живописью, и «связью с другими планетами», и еще многими интересными вещами. Вот он и направил в апреле 1877 года во Французскую академию наук описание устройства под названием – палефон (Голос минувшего). Этот аппарат предполагал запись звука посредством нарезания канавок на цилиндре из мягкого материала или на «блине» с использованием спиралевидного метода. По сути - это идея виниловых пластинок.
Но, как часто бывало в те времена, ученые мужи из академии наук не придали этому письму никакого значения и отправили его в архив. Изобретатель предложил некоторым состоятельным людям профинансировать создание действующей модели, но также не встретил понимания. Затем он увлекся очередной идеей и почти забыл о своем изобретении. Умер же он в безвестности и в полной нищете.
Более удачным и настойчивым оказался американец Томас Эдисон. Удивительно, но в том же 1877 году он поручил знакомому мастеру изготовить по своим чертежам несложное устройство под названием фонограф. Стоимость работ составила 18 долларов, что по тем временам хоть и немало, но не баснословная сумма. Устройство было снабжено рупором, который концентрировал звуковые волны, вызывающие колебания мембраны, к которой была прикреплена игла. Игла в свою очередь касалась вращающегося барабана, покрытого слоем мягкой свинцовой фольги. Барабан вращался вручную, а рупор с иглой двигались вдоль направляющей, нарезая канавки. Процесс воспроизведения происходил в обратном порядке.
Томас Эдисон получил патент на свой фонограф в феврале 1978 года. Устройство получило широчайшую огласку, был огромный резонанс в обществе. Эдисон очень любил свой аппарат, но именно это и не дало ему возможности применить идею в другом устройстве. Он зарегистрировал порядка 100 патентов по его усовершенствованию, но не посмотрел шире на проблему. Фонограф был неудобен, качество записи неважным, а длительность фонограммы невелика. Кроме того, тиражировать записи было практически невозможно, а срок службы музыкальных цилиндров был небольшим.
Этой ситуацией воспользовался американский же изобретатель, выходец из Германии Эмиль Берлинер. Именно он реализовал похороненную идею Шарля Кро (не зная о ней) – запись не на цилиндр, а на плоский диск. Свое устройство Берлинер назвал граммофон. Поначалу использовался стеклянный диск, покрытый сажей, затем был придуман цинковый диск с восковым покрытием, на нем процарапывались иридиевой иглой бороздки, а потом осуществлялось травление кислотой. После удаления воска получалась весьма прочная пластинка, имеющая довольно большой срок службы.
Но самая главная заслуга Эмиля Берлинера состоит в том, что он понял необходимость тиражирование носителей. Именно он начал изготавливать матрицы, а затем штамповались пластинки из специального состава. Изобретатель пробовал разные компоненты, и в результате родилась смесь из шеллака, шпата и сажи. Такие пластинки оказались довольно качественными и долговечными, выпускались вплоть до 1946 года.
Берлинер постоянно совершенствовал свои граммофоны, пока французы не взяли реванш. В 1907 году Гильон Кеммлер решил избавиться от громоздкого рупора. Он его значительно уменьшил, изменил форму и спрятал в корпус. Так появился патефон. Эти устройства в силу своей относительной мобильности вытеснили граммофоны и довольно долго, вплоть до 60-х годов находились в массовой эксплуатации.
Пластинки также совершенствовались. Благодаря использованию в качестве материала винилита (полихлорвинила) звук стал намного качественнее, скорость вращения была снижена с 78 об/мин до 33 об/мин. Соответственно на одной пластинке можно было поместить не 2 композиции, а целый альбом. К концу своего массового применения в 80-х годах они стали образцом качества звучания музыки. Да и сейчас, в век цифрового звука, виниловые пластинки остались особо почитаемыми в узком кругу аудиогурманов. Именно на виниле (дисках LP) звук записывается безо всяких преобразований, в своем первозданном виде.
Почти параллельно с грамзаписью появился и развивался магнитный метод записи звука. Еще в 1888 году американец Оберлайн Смит под впечатлением от посещения лаборатории Томаса Эдисона задумался об альтернативном способе звукозаписи. Он теоретически обосновал такую возможность. Однако реально действующий аппарат построил датчанин Вальдемар Поульсен в 1896 году. Запись осуществлялась на проволоку, которая наматывалась на бобины.
Такой носитель был не очень практичен, и вот в 1925 году в СССР была запатентована гибкая лента, осыпанная металлическим опилками на клеевой основе. Направление исследований было верное, однако оно не получило развития. Магнитная лента в современном понимании была запатентована Фрицом Пфлеймером в Германии в 1927 году. А уже в 1934 году компания BASF начинает выпуск магнитной ленты для широкого применения.
Магнитная запись открывала новые горизонты. В отличие от грамзаписи, запись звука на магнитную ленту был довольно несложным занятием и мог осуществляться вне специальных лабораторий. Правда, качество записи первых магнитофонов было похуже граммофонной, пока не был предложен и внедрен принцип высокочастотного подмагничивания ленты. После его совершенствования и активного внедрения в конце 30-х, начале 40-х годов, магнитофоны стали активно вторгаться в жизнь в качестве профессиональных и бытовых устройств звукозаписи.
Но в области звуковоспроизведения бал правила именно грамзапись. И только с совершенствованием магнитофонов и магнитной пленки в 70-х годах грампластинки начали сдавать позиции.
Кроме того, именно в 1979 году появился оптический (лазерный) компакт-диск, который произвел революцию. Преподносимые преимущества в отсутствии шумов, впечатляющей долговечности, бесконтактном способе чтения, компактности почти полностью уничтожили производство грампластинок и соответствующей звуковоспроизводящей аппаратуры. Преимущества оказались не столь очевидными. Оптические диски тоже царапаются, срок службы не вечен, а качество звука отнюдь не лучше, чем на виниловых пластинках.
Но цифровую революцию уже было не остановить. Более технологичное производство, компактность воспроизводящих устройств, достаточное для большинства людей качество звука сделали свое дело. С развитием цифровой электроники появилась возможность хранения звука и на других носителях. Важной особенностью цифрового звука является возможность оперирования как с массивами цифровых данных. Его можно сжимать методами цифровой компрессии, передавать без искажений по сетям связи, легко переносить с одного носителя на другой. Преимущества конечно очевидны.
Кроме того, методы оцифровки постоянно совершенствуются, появляются новые носители высококачественного звука, например DVD-audio, SACD. Музыкальные композиции на таких носителях уже не уступают виниловому звуку, а может, и превосходят его. А с развитием высокоскоростного Интернета в глобальном масштабе, особенно беспроводного, вполне возможен сценарий постепенно отмирания физических носителей аудио и другого мультимедийного контента.
Геннадий Селин
Готовы ли вы к 3D TV?Главные перспективы теле- и видеотехники в 2010 году||
Оставить комментарий