Звукозапись — это технологический процесс сохранения звуковых волн в диапазоне человеческого слуха (примерно 20–20 000 Гц), который позволяет зафиксировать речь, музыку и любые другие акустические явления. Результатом этого процесса становится фонограмма — сохранённая звуковая информация. В качестве носителей для её хранения исторически использовались и используются различные средства: грампластинки, магнитные ленты, компакт-диски и современные цифровые форматы. Для осуществления записи применяется специализированное оборудование: микрофоны, микшерные пульты, магнитофоны и цифровые аудиоинтерфейсы.
Рождение звукозаписи: от идеи к первым пластинкам
Первая в мире успешная запись звука была сделана в 1877 году, что положило начало эре сохранения аудиоинформации. Изначально эта технология нашла главное применение в музыкальной индустрии для записи альбомов. Уже через два десятилетия, в 1890-х годах, в России появились первые граммофоны и грампластинки. К 1907 году их тираж превысил 5 миллионов экземпляров. Такой стремительный успех объяснялся уникальной ролью пластинки в ту эпоху: при относительно слабых потоках информации (в сравнении с современными цифровыми технологиями) она была практически единственным способом не только донести творчество до современников, но и сохранить его для потомков.
Курьёзное открытие Томаса Эдисона
История изобретения звукозаписи связана с именем американского учёного Томаса Эдисона и почти случайным открытием. Работая над усовершенствованием телефона, Эдисон припаял иглу к тонкой стальной диафрагме. Увлёкшись процессом, он начал напевать популярную мелодию. Колебания диафрагмы заставили иглу двигаться, и она уколола палец изобретателя. Однако вместо того чтобы просто пожалеть о боли, пытливый ум Эдисона сразу задался вопросом: а нельзя ли записать эти механические колебания так, чтобы потом их можно было воспроизвести? Эта мысль привела к созданию фонографа. Интересно, что сам Эдисон, будучи слабослышащим и не большим ценителем музыки, изначально видел для своего изобретения самые разные применения, кроме музыкального. Тем не менее именно он 12 августа 1877 года впервые механическим способом записал детскую песенку «Mary had a little lamb».
Устройство первого фонографа и принципы записи
Первая звукозаписывающая машина, фонограф, имела относительно простое устройство. Она состояла из цилиндра, покрытого оловянной фольгой, который вращался с помощью рукоятки. К цилиндру был подведён рожок с затупленной иглой на конце. Звуковые волны, попадая в широкое отверстие рожка, заставляли вибрировать мембрану на его узком конце. Эта вибрация передавалась игле, которая, двигаясь вверх-вниз, продавливала на вращающемся цилиндре спиральную дорожку. Глубина бороздок на фольге менялась в соответствии со звуковыми колебаниями. Для воспроизведения записанного звука иглу устанавливали в начало дорожки. При вращении цилиндра игла, двигаясь по неровностям бороздки, заставляла вибрировать мембрану, которая, в свою очередь, создавала звуковые волны в рожке — так и звучала запись.
Основные компоненты и классификация звукозаписи
Для осуществления современной звукозаписи необходима целая цепочка устройств. Во-первых, требуется прибор для преобразования звуковых колебаний в электрические сигналы (микрофон или звуковой синтезатор). Во-вторых, нужно устройство для обработки, усиления и смешивания этих сигналов. И наконец, необходимо оборудование для сохранения информации на физический или цифровой носитель (магнитофон, компьютерный жёсткий диск или специализированный рекордер).
Звукозапись классифицируется по различным признакам:
- По месту и способу: студийная, внестудийная (полевая) и трансляционная.
- По цели: учебная, развлекательная, архивная и т.д.
- По времени использования и хранения: разовая, уникальная, фондовая.
Способы и системы фиксации звука
Одним из ключевых понятий является аудиозапись, которая может осуществляться двумя основными способами:
- Акустический (прямой) способ: звуковые колебания напрямую управляют прибором, который воздействует на носитель (как в первом фонографе).
- Электроакустический способ: звуковые колебания сначала преобразуются микрофоном в электрические сигналы, которые затем записываются. Этот способ обеспечивает гораздо лучшее качество и гибкость обработки, поэтому является основным в современной практике. Он же используется и при воспроизведении, когда электрические сигналы преобразуются обратно в звук с помощью громкоговорителя.
В истории техники сложились три основные системы звукозаписи:
- Механическая система (использовалась Эдисоном): игла механически выдавливает или прорезает дорожку на поверхности носителя (восковой цилиндр, позже — грампластинка).
- Фотографическая (оптическая) система: звуковые колебания модулируют луч света, который «рисует» звуковую дорожку на светочувствительной киноплёнке. При воспроизведении эта дорожка просвечивается, и изменения света считываются фотоэлементом. Этот метод, изобретённый немецким инженером Э. Румером (фотографофон, 1901 г.), стал основой для звука в кинематографе.
- Магнитная система: звуковые сигналы преобразуются в переменное магнитное поле, которое намагничивает движущуюся ленту или проволоку. При воспроизведении магнитная головка считывает эти изменения, преобразуя их обратно в электрический сигнал. Аппарат для магнитной записи (телеграфон) был изобретён датчанином В. Паульсеном в 1898 году, а повсеместное распространение этот метод получил с середины XX века с появлением бытовых магнитофонов.