ЛЕКЦИЯ 4. Носители звука и устройства его воспроизведения

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 10Следующая ⇒

История звукозаписи насчитывает века. Еще в XVI веке делались первые попытки записи звука. Для этого использовались механические устройства — музыкальные шкатулки, шарманки, игрушки, табакерки, часы, башенные куранты и оркестрионы (устройства, имитировавшие звучание целого оркестра). Носителем в таких устройствах были обычно диски, карты или ленты с перфорацией, валики с выступами и т.д. Об аудиозаписи здесь можно говорить лишь условно.

В 1887 г. в США Томасом Эдисоном был запатентован свой фонограф — один из первых приборов для механической записи звука и его воспроизведения. Носителем в фонографе был цилиндрический валик, обернутый оловянной фольгой или бумажной лентой и покрытый слоем воска. Для записи и воспроизведения звука служила игла (резец), связанная с мембраной.

В 1888 г. немец Эмиль Берлинер изобрел граммофон. На стеклянную подложку он наносил сажу с парафином. После записи фонограмма покрывалась лаком и служила для получения отпечатка на хроможелатиновом слое. Позднее стали применять кислотное травление, в качестве подложки использовать цинк, а в качестве защитного слоя — воск. Применяя как оригинал цинк, протравленный в хромовой кислоте, получали гальванопластические копии.

Первая в мире граммофонная пластинка была изготовлена из целлулоида, а в 1897 г. вместо него стали использовать диски из шеллака, шпата и сажи. Такие пластинки из-за дороговизны сырья были по карману далеко не всем. Позднее шеллак был заменен синтетическими смолами. Широкое применение получила винилитовая смола.

В 1907 г. появился «граммофон нового поколения» под названием «патефон», по названию французской фирмы «Патэ», где служил его изобретатель Гильон Кеммлер. От граммофона он отличался размещением рупора внутри корпуса, что позволило значительно уменьшить размеры и сделать «ящик с музыкой» переносным. Выпускались даже действительно портативные патефоны с раздвижным тонармом. Подешевел и носитель — пластинки, которые проигрывались со скоростью вращения 78 об/мин стали изготавливать из гораздо более дешевого сырья и в конце концов их начали штамповать из винила.

Интересно, что почти одновременно с фонографом был изобретен и принцип магнитной записи звука. Реальным рождением магнитная запись обязана датчанину В. Паульсену, который в 1898 г. продемонстрировал работоспособный аппарат — магнитофон, где носителем записи была стальная проволока. На Парижской Всемирной выставке в 1900 г. это устройство даже получило приз — на нем был впервые записан голос императора Австро-Венгрии Франца-Иосифа.

При воспроизведении источником магнитного поля служат уже намагниченные участки ленты с записью. Они проходят мимо зазора, создавая в сердечнике магнитное поле, которое наводит в катушке переменный электрический ток. На смену катушкам с магнитной лентой пришли кассеты, но именно такой принцип до сих пор широко используется в аудио- и видеозаписи.

В 1924 г. несколько фирм получили патенты на улучшенные условия электрической записи, и с 1925 г. электрический способ записи с помощью микрофонов вытеснил из производства механоакустическую запись через рупор. Параллельно совершенствовалась и грамзапись. С развитием радиотехники появились радиолы, проигрыватели (приставки к приемникам) и электрофоны. Пружинный двигатель был заменен электрическим. При тех же размерах пластинки скорость уменьшилась до 33 1/3 об/мин, а увеличение плотности записи позволило создать долгоиграющие пластинки.

До 1957 года запись на пластинках была только монофонической. Но опыты проводились и в области стереофонической грамзаписи. В 1931 г. англичанин А. Блюмлейн предложил способ стереофонической записи на диск. Он предложил целых два способа стереозаписи, но недостаточный уровень техники записи-воспроизведения не позволил в то время реализовать данную идею.

В 1969—1971 гг. появились первые образцы четырехканальной квадрафонической аппаратуры: магнитофоны и грампластинки. Но квадрафонии так и не суждено было получить широкое распространение.

В 1982 г. фирмами Sony и Philips была применена оптическая запись с помощью полупроводникового лазера — появились компакт-диски. Звук на них записывался в цифровой форме, и систему отличало высокое качество звучания. Распространению компакт-дисков способствовали долговечность, малые габариты и удобство эксплуатации. Компакт-диск изготавливается из прозрачного полимера. На рабочей поверхности с отражающим слоем расположены канавки, в которые записываются цифровые коды в виде углублений (питов).

В настоящее время для оптической записи широко применяются перезаписываемые носители. В качестве перезаписываемых носителей распространение получили носители из материалов на основе недокиси теллура, ванадия, а для стирания применяют луч лазера различной интенсивности.

В 1992 г. фирма Sony разработала новый цифровой носитель звука — мини-диск (MD). Мини-диски очень удобны для записи и работы со звуком. Они выдерживают миллион циклов перезаписи и при этом качество звучания не ухудшается, но широкого использования они не получили из-за дороговизны лицензий их держателя — Sony.

Тем временем на смену CD уже пришли диски DVD, которые применяются для записи звука, видео и файлов данных. В 1997 г. появилась и к концу века получила распространение оптическая технология хранения информации на многослойных двусторонних цифровых универсальных дисках DVD. Это более емкий (до 4, 7 Гбайт) и более быстрый компакт-диск, который может содержать аудио, видео и компьютерные данные. По мнению специалистов, цифровая оптическая запись будет сопровождать нашу жизнь еще как минимум три десятка лет.

Большой прогресс был достигнут и в области устройств цифровой магнитной записи. Диапазон частот (ширина полосы), требуемый для цифровой записи, намного выше, чем в аналоговой. Для цифровой записи/воспроизведения необходима полоса пропускания шириной от 1 до 2 МГц, что намного шире диапазона обычных магнитофонов.

Производители считают, что потребители уже материально готовы к переходу на DVD+RW, поскольку их наверняка привлечет возможность записывать на DVD-диски домашнее видео. К тому же записи на видеопленке живут около 15 лет, а гарантийный срок хранения видео на DVD составляет 80—100 лет.

Нельзя не упомянуть и про различные карты памяти, широко применяемые в современной бытовой аппаратуре, и, в частности, в MP3-плеерах. Какие плюсы позволяют уверенно говорить о преимуществах портативного MP3-плеера перед кассетным, CD или мини-диском? MP3-плеер в несколько раз меньше CD и в 2—3 раза кассетного плеера. Крайне мал и вес, измеряемый десятками граммов. Компактность записей позволяет использовать столь же компактные носители (чаще всего в качестве такого носителя выступает флэш-память в виде стандартной карты SmartMedia или MultiMedia Card). Файл MP3 — это оцифрованная звуковая запись, сжатая в соответствии со стандартом MPEG-1 Layer 3. Алгоритм компрессии MPEG-1 Layer 3 использует не общее сжатие всей звуковой информации, а ее избирательную фильтрацию от малозаметных для восприятия элементов.

MP3-плеер не боится толчков. При использовании флэш-памяти движущиеся части отсутствуют. Он потребляет сравнительно мало энергии и может длительно питаться от одного элемента типоразмера AA или двух AAA. Записи на MP3-плеере не теряют качество с течением времени, при многократной перезаписи или многократном прослушивании.

Одна из основных причин быстрого распространения MP3-устройств и связанных с ними технологий заключается в том, что эти плееры поддерживают воспроизведение оцифрованных аудиозаписей, доступных в Интернете.

Первый портативный MP3-плеер появился в 1998 г. Сегодня вместе со стремительным ростом популярности MP3-музыки производители выпускают разнообразные MP3-плееры.

Технологии жестких дисков и плотность записи информации на них стремительно растет. При использовании современных технологий записи на диск данные уменьшатся в размерах настолько, что могут потерять температурную стабильность. Плотность записи информации на жесткий диск будет увеличена в 100 и более раз, но это потребует дополнительных технических решений.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒