История звукозаписи

    Недостатками  их являются высокая стоимость, необходимость  во внешнем питании и высокая  чувствительность к ударам и климатическим  воздействиям — влажности воздуха  и перепадам температуры. Однако существует тип конденсаторного  микрофона — электретный микрофон, который свободен от большинства  перечисленных недостатков.

    Электретный микрофон

    Принцип действия электретного конденсаторного  микрофона основан на способности  некоторых диэлектрических материалов (электретов) сохранять поверхностную  неоднородность распределения заряда в течение длительного времени. Тонкая плёнка из гомоэлектрета помещается в зазор конденсатора, у которого мембрана имеет возможность перемещаться под действием внешнего акустического  сигнала, либо пленка наносится на одну из обкладок. Это приводит к появлению  некоторого постоянного заряда конденсатора. При изменении ёмкости, из-за смещения мембраны, на конденсаторе проявляется  изменение напряжения, соответствующее  акустическому сигналу.

    Электретный микрофон имеет очень высокое  сопротивление (несколько сотен  кОм или Мом), что вынуждает  подключать их к усилителям с высоким  входным сопротивлением.

    Усовершенствование  динамических микрофонов

    В  1931 году американские учёные Э. Венте  и А. Терас изобрели динамический микрофон с катушкой, приклееной к  тонкой мембране из полистирола или  фольги. В отличие от ленточного, он имел существенно более высокое  выходное сопротивление (десятки Ом и сотни кило Ом), мог быть изготовлен в меньших размерах и является обратимым.

    Совершенствование характеристик именно этих микрофонов, в сочетании с совершенствованием звукоусилительной и звукозаписывающей  аппаратуры, позволило развиться  индустрии звукозаписи. Создание малых  по размеру (даже несмотря на массу постоянного магнита, необходимого для работы микрофона), а также чрезвычайно чувствительных и узконаправленных динамических микрофонов в заметной степени изменило представление о приватности и породило ряд изменений в законодательстве (в частности, о применении подслушивающих устройств).

    Тогда же разработанные электромагнитные микрофоны, в отличие от электродинамических, имеют закреплённый на мембране постоянный магнит и неподвижную катушку. Благодаря отсутствию жёстких требований к массе катушки (характерном для динамических микрофонов) такие микрофоны делались высокоомными, а также порой имели многоотводные катушки, что делало их более универсальными. Такие микрофоны, наряду с пьезоэлектрическими, позволили создать эффективные слуховые аппараты, а также ларингофоны.

    Сейчас  в профессиональной практике используются только динамические и конденсаторные микрофоны. Динамические микрофоны  довольно надёжны и крепки — во всяком случае, крепче конденсаторных, поэтому их, в основном, и используют на концертах. Но в связи с тем, что масса подвижных элементов  в динамических микрофонах больше, их чувствительность заведомо ниже, чем в конденсаторных. Последние же имеют тенденцию записывать звук как он есть, со всеми недостатками. Поэтому даже те, кто способен петь "вживую" безупречно, предпочитают даже в студии использовать динамические микрофоны.

    Электрофон

    Электрофон (сокращение от устаревшего термина  «электропатефон») — устройство для  воспроизведения звука с граммофонной пластинки.

    В быту электрофон часто обозначается также термином прои́грыватель, обозначающим аналогичный прибор, но предназначенный для подключения к внешнему усилителю мощности звуковой частоты (УМЗЧ). Таким образом, на самом деле проигрыватель от электрофона отличается тем же, чем магнитофонная приставка отличается от магнитофона, то есть наличием встроенного усилителя мощности и использование термина «проигрыватель» в отношении электрофона некорректно.

    Электрофон  отличается от граммофона и патефона принципом действия, а именно тем, что в электрофоне механические колебания иглы звукоснимателя преобразуются в электрические колебания, системой, включающей, в зависимости от типа электрофона, от одного до четырёх электродинамических громкоговорителей. До 1950-х гг. бытовал термин «радиограммофон»

    Различают электрофоны с прямым приводом (Direct-drive turntable) и ременным (Belt-drive turntable), где  передача вращающего момента от электромотора  идёт непосредственно на вал или  через ременную передачу соответственно.

    Трансмиссия многоскоростных электропроигрывающих устройств может содержать механизм переключения передаточного отношения, в частности, с использованием ступенчатого вала двигателя и промежуточного обрезиненного колеса, прижимающегося одновременно к ободу планшайбы  и, в зависимости от выбранной  скорости вращения, к одной из ступеней вала.

    Электрофоны используются до сих пор как в домашних условиях, так и в электронной музыке в составе другого инструментария. Тем не менее, в домашних условиях их распространение практически свелось к нулю, равно как и продажа граммофонных пластинок, в силу фактически полного вытеснения их универсальными лазерными цифровыми проигрывателями и аудио компакт-дисками как носителями звуковой информации.

    В настоящее время, электрофон дома —  скорее дань любви к так называемому  «аналоговому звучанию», которое, по мнению некоторых любителей высококачественного  воспроизведения музыки, превосходит  звучание цифровых носителей (более  «мягкое» и «сочное»), что, скорее, является лишь индивидуальным, субъективным восприятием  определённого человека, а не характеристикой  звучания того или иного устройства.

    Магнитная Запись

    Появление магнитной записи звука тесно  связано с возникновением фонографа  и зарождением радиоэлектроники. Через 11 лет, после появления фонографа, 8 сентября 1888г. в американском техническом  журнале “The Electrical World” появилась  статья инженера Оберлина Смита, которая  была посвящена усовершенствованию конструкции фонографа Т.А. Эдисона. Статья могла пройти незамеченной, если бы в ней не были предложены прогрессивные идеи касающиеся записи звука.

    Оберлин Смит изложил новый принцип записи звука – магнитный. В качестве носителя он предложил хлопчатобумажную нить пронизанную стальными опилками. Стальные опилки по мысли автора должны были намагнититься вблизи проводов микрофонной цепи. При этом отдельные частички должны были “магнитно” запечатлеть определеную фазу электрического волнообразного процесса. Автор сомнивался в использовании сплошной стальной ленты, думая, что “едва ли она разделится на отдельные магниты”. Смит не указал способа воспроизведения магнитной фонограммы и не создал никакой действующей конструкции аппарата для магнитной записи звука. Он лишь ограничился статьей и не предпринял никаких попыток по практической реализации своих идей. Благодаря только одной этой статье О. Смит остался в истории науки и техники, и когда заходит разговор о появлении магнитофона обязательно о нем вспоминают.

    Телеграфон  Паульсена

      Идея использовать для записи  звука эффект остаточного намагничивания  воплотилась в жизнь в 1898 году. 1 декабря датский физик Вальдемар  Паульсен из г Копенгагена запатентовал телеграфон. В его основе лежал метод преобразования акустических колебаний в электромагнитные (с помощью микрофона) и наоборот (с помощью динамиков) — как в телеграфе. Внешне новый аппарат подражал фонографу Эдисона. Так же вращался цилиндр, только вместо слоя воска вокруг него располагались мотки тонкой стальной проволоки. А роль резца выполнял электромагнит, мимо которого по винтовой резьбе и двигался валик с проволокой. Если в фонографе звуковые колебания вырезались в виде дорожки с углублениями, то в телеграфоне они отображались в виде участков с разной намагниченностью. Для воспроизведения записанного, как и в фонографе, все повторялось с точностью наоборот.

      Открытие электромагнитной записи  было революционным, но в то  время ее широкому внедрению  мешала масса недостатков. Во-первых, очень слабый звук, который можно  было слушать только в наушниках.  Во-вторых, крайне неудобный звуконоситель,  ведь чтобы записать 40 минут звука  требовалось ни много ни мало  целых шесть километров стальной проволоки. Тем не менее изобретение было весьма перспективным — на Всемирной выставке в Париже 1900 г. телеграфон получил гран-при. Первой представленной миру магнитной фонограммой стал голос императора Австро-Венгрии Франца Иосифа.

      Паульсен продолжал совершенствовать  телеграфон. Он заменил проволоку  стальной лентой шириной 3 мм, которая перематывалась с одной  бобины на другую, проходя мимо  двух электромагнитных головок  - записывающей и воспроизводящей.  В результате аппарат стал  приобретать знакомый нам магнитофонный  имидж. Тем не менее, звук  оставался одновременно и шумным  и тихим, аппарат громоздким, и конкуренции с громкими и удобными граммофонами явно не выдерживал.

      Развитие электромагнитной записи  сдвинулось с мертвой точки  лишь в 1930-х годах, когда  уже были изобретены ламповые  усилители. Звук стал громче, но  оставалась проблема удобного  звуконосителя. Стальные ленты  и проволоки имели свойство  быстро размагничиваться, поэтому  их приходилось прокручивать  с большой скоростью — несколько  метров в секунду, для чего  требовались мощные электродвигатели. В результате сами аппараты  весили до нескольких сот килограмм.  Фонограммы были ненамного легче.  Так, 14 часов записи, сделанной на  Международном конгрессе, весили  целых 100 кг. Соответственно, бобины  были диаметром полтора метра,  а порвавшуюся проволоку соединяли  электросваркой. Стирали же запись обычным сильным магнитом.

      Но вытесняемые граммофонами  фонографы выжили благодаря способности  многократной записи на один  и тот же носитель (восковой  валик можно было обточить  и записать по новой). Магнитная  запись имела в этом плане  гораздо более широкие перспективы.

    Магнитная пленка и бобинный магнитофон

    Важный  шаг вперед сделал немецкий исследователь  доктор Пфлеумер благодаря изучению патента В. Паульсена. В этом патенте  он нашел указание на то, что запись можно вести не только на провод и ленты, но и на диски покрытые намагниченным порошком. Пфлеумер провел исследования по поиску приемлимых магнитных носителей звука. В начале он сделал попытку заменить стальную ленту бумажной, которая была покрыта магнитным материалом и получил обнадеживающий результат. После он перешел на более удобные, пластмассовые ленты. Начиная с 1932 г. этот тип лент быстро совершенствовася. И уже в 1935 г. в Германии на радиовыставке была продемонстрирована совместная разработка фирм “АЕG” и “IG” Фарбенииндустри” промышленных образцов магнитных пластмассовых лент. Лента произвела сенсацию, так как стоила в 5 раз меньше металлической и обладая хорошими свойствами, такими как, отличные магнитные свойства, простота склеивания, удобный монтаж записи, незначительный вес и дешевизна,. Началось постепенное вытеснение металлических звуконосителей пластмассовыми. Наметившиеся успехи в магнитной записи звука особый интерес вызвали у военной разведки. И не удивительно, что может быть лучше магнитофона для фиксации радиоперехвата и подслушивания телефонных разговоров.

    Преимущества  пластмассовых лент позволили им дожить до сего дня. В настоящее время  опять вспомнили о бумажной магнитной  ленте, находившейся в долгом забвении. Во Франции разработали диктофон, в котором используется бумажная лента с магнитным покрытием. На ленту шириной 12 см и длиной 30 м намотанную на бобину можно записать несколько сотен страниц текста. Преимущества такого звукоснимателя заключаются  в том, что на ленте можно делать письменные пометки, разрезать ее на страницы и произодить хранение в  обычных папках.

    Магнитофоном, назвала аппарат для магнитной  записи звука, который выпустила  фирма “AЕG” в 1935 г. В конструкции использовалось ряд новшеств: ферромагнитная лента, кольцеобразные головки и применялось высокочастотное подмагничивание и стирание. Это название оказалось настолько удачным, что употребляется в нашей лексике до сих пор. До этого в разных странах аппарат для магнитной записи звука называли своему. На его родине, Дании, а также США – телеграфоном, Германии – диалиграф, текстофон и сталь-тон-машина.

    В Германии, успешно занимались не только созданием новых магнитофонных  лент, но и головок. Немецкий инженер  Е. Шюллер в 1938 г. разработал и внедрил  в производство новый тип функциональных кольцеобразных головок. В появившихся  магнитофонах, с новыми кольцеобразными  головками, для выполнения кажного  этапа создания магнитной фонограммы использовалась специально разработанная  головка (записывающая, воспроизводящая  и стирающая). 

    В 1951-52 г.г. появились малогабаритные бытовые магнитофоны с магнитной  лентой на пластмасовой основе. Металлическая  лента и провод были окончательно вытеснены как носители информации. В это время усилия разработчиков  были направлены на дальнейшее повышение  качества воспроизведения звука. Появились  двухканальные усилители с разделением  частот. Схема разделения тембра по низким и высоким частотам стала  составной частью любого высококачественного  усилителя.

    Многодорожечная запись

      Многодорожечная запись позволяет  производить одновременную или  последовательную запись большого  числа звуковых источников на  отдельные звуковые дорожки. До  их появления запись производилась  на разные магнитофоны, которые  требовали синхронизации. Применение  многодорожечных рекордеров позволило  решить эту проблему и вывести  уровень звучания высококачественной  звукозаписи на новый уровень.