Лекции по курсу Основы физики звука Лекция 10

Лекции по курсу Основы физики звука Лекция 10 Запись звука 1

10. Запись звука 10. 1. Механическая запись звука Первые попытки записи звука делались в XVI веке. Для этого использовались механические инструменты - музыкальные шкатулки, шарманки, игрушки, табакерки, часы, башенные куранты. Считается, что первым человеком, который высказал идею звукозаписи и звуковоспроизведения, был француз Шарль Кро, который в 1867 г. изобрел "аутографический телеграф". В 1887 г. в США Томасом Эдисоном был запатентован свой фонограф - один из первых приборов для механической записи звука и его воспроизведения. 2

В 1888 г. немец Эмиль Берлинер изобрел граммофон. На стеклянную подложку он наносил сажу с парафином. Первая в мире граммофонная пластинка была изготовлена из целлулоида, а в 1897 г. вместо него стали использовать диски из шпата и сажи. В 1907 г. появился "граммофон нового поколения" под названием "патефон" - по названию французской фирмы "Патэ", где служил его изобретатель Гильон Кеммлер. 3

Механическая звукозапись основана на вырезании (или выдавливании) в материале носителя записи канавки с помощью звукозаписывающего устройства - рекордера. При воспроизведении по канавке перемещается (движется) игла воспроизводящего устройства - звукоснимателя. Предложены два основных способа модуляции канавки: 1. Поперечный, при котором резец колеблется влево-вправо от нейтрального положения и канавка постоянной ширины приобретает извивы. 2. Глубинный, при котором резец смещается вверх-вниз от нейтрального положения, вырезая канавку переменной глубины и ширины 4

Все предварительные операции по записи и монтажу фонограммы ведут с помощью магнитной записи. Окончательно смонтированную магнитную фонограмму переводят в механическую на станке механической записи. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Массивный диск (планшайба). Электродвигатель. Механизм перемещения. Рекордер. Носитель записи (медный или лаковый диск). Рекодер. 5

Технология изготовления пластинок Запись, произведенную на лаковый диск, размножают в виде граммофонных пластинок. Для получения металлических оригиналов и матриц, с которых затем будут изготавливаться грампластинки, запись с лакового диска переносится гальванопластическим способом на металлические диски. После отделения лакового диска изготавливают никелевые матрицы. Эти матрицы прикрепляются к подогреваемым прессформам. Прессование грампластинок из синтетических материалов производится гидравлическими прессами. 6

Применяются следующие способы формования пластинок: прессование, штамповка, литье под давлением. Основной способ - прессование, так как этот способ пригоден для любых форматов пластинок и обеспечивает хорошие качественные показатели. Одной матрицей можно отпрессовать в среднем 700 пластинок диаметром 30 см и до 2 000 пластинок диаметром 17, 5 см. Пластинки прессуются из гранул пластмассы, реже из таблеток. Гранулы изготовляются из порошкообразной смеси компонентов на экструзионных машинах. Пластмасса для пластинок Представляетсобой композицию из плавких компонент и красящего вещества, например сажи. 7

Преимущества механической записи: 1. Возможность массового тиражирования грампластинок. 2. Относительная дешевизна грампластинок и простота обращения 3. Возможность надёжного хранения записи длительное время в металлических оригиналах (матрицах). Основные недостатки: 1. Быстрый износ грампластинки из-за непосредственного механического контакта ней граммофонной иглы 2. Невозможность монтажа и стирания записи. 8

2. Магнитная запись звука. Рождением магнитная запись обязана датчанину В. Паульсену, который в 1898 г. продемонстрировал работоспособный аппарат - магнитофон, где носителем записи была стальная проволока. При магнитной записи в такт со звуковыми колебаниями намагничиваются отдельные участки носителя, движущегося через магнитное поле. Поле создаётся магнитной головкой, через обмотку которой проходят усиленные электрические токи микрофона. 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. 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. 9

3. Оптическая запись звука В 1982 г. фирмами Sony и Philips была применена оптическая запись с помощью полупроводникового лазера - появились компактдиски. Звук на них записывался в цифровой форме, и систему отличает высокое качество звучания. Распространению компакт-дисков способствовали долговечность, малые габариты и удобство эксплуатации. Оптическая запись производится с помощью луча миниатюрного полупроводникового лазера (поэтому компакт-диски часто называют «лазерными» пластинками). В качестве носителя записи используется диск из специального прозрачного пластика стандартного диаметра 120 мм и толщиной 1. 2 мм. Однако применяются диски и других стандартов. 10

При записи на компакт-дисках применяются специальные методы цифрового кодирования. Оптическая запись на компакт-диск: 1 -лазер; 2 -источник звукового сигнала; 3 -модулятор света; 4 -устройство сопряжения; 5 -привод оптической системы (линзы); 6 -зеркало; 7 подвижная линза; 8 диск с рабочим слоем; 9 -привод диска; 10 система автоматической регулировки. 11

4. Фотографическая запись звука При фотографической записи в такт со звуковыми колебаниями изменяется (модулируется) сила или форма светового луча, падающего на движущуюся киноплёнку. В результате звук оказывается "сфотографированным". После химического проявления на плёнке образуется затемнённая дорожка записи, прозрачность или ширина которой изменяется по длине плёнки в соответствии с закономерностью записанного колебания. Для воспроизведения звукозаписи фотографическую фонограмму, которая двигается с той же скоростью, с какой двигалась плёнка при записи, просвечивают лучом света, проходящим сквозь дорожку записи и падающим на фотоэлемент. Фотоэлемент преобразует колебания силы света в электрические колебания. Фотографическая звукозапись применяют главным образом в звуковом кино. 12