Metoderna för ljudinspelning och media för det har förändrats sedan tidpunkten för inspelningen av de första ljuden (för deras efterföljande återgivning) och fram till idag.
De första enheterna för att spela in och återge ljud var mekaniska musikinstrument. De kunde spela melodier, men kunde inte spela in godtyckliga ljud som den mänskliga rösten. Mekaniska uppfinningar återgav musik inspelad på papper, trä, metallrullar, perforerade skivor och andra enheter. Förutom mänskliga händer kan dessa mekanismer också drivas på andra sätt: vatten, sand, vikt, fjäder eller elektricitet.
Automatisk musikuppspelning har varit känd sedan 900-talet , då bröderna Banu Musa omkring 875 uppfann det äldsta kända mekaniska instrumentet, den hydrauliska eller "vattenorgeln", som automatiskt spelade utbytbara cylindrar. En cylinder med utskjutande "kamar" på ytan förblev det huvudsakliga medlet för mekanisk reproduktion av musik fram till andra hälften av 1800-talet . Ett mekaniskt klockspel , i vilket en liknande mekanisk cylinder med utsprång driver klockorna, nämns i början av 1200-talet [1] . Bröderna Banu Musa uppfann också den automatiska flöjten, som förmodligen var den första programmerbara maskinen [2] .
Under renässansen dyker det upp en mängd olika mekaniska musikinstrument som använder en cylinder för att spela melodier: hurdy -gurdies ( XV-talet ), musikaliska klockor ( 1598 ), mekaniska spinetter ( XVI-talet ), speldosor , boxar ( 1815 ). Alla dessa uppfinningar kunde spela lagrad musik, men kunde inte spela in olika ljud, liveframträdanden och hade en begränsad uppsättning melodier.
Det mekaniska pianot visades första gången på Philadelphia-utställningen 1886 , med hjälp av perforerat papperstejp, vilket gjorde att långa stycken kunde spelas in. Mekanismen för pianolas förbättrades ständigt, och deras produktion fortsatte fram till mitten av 1900-talet .
Inledningsvis utfördes mekanisk inspelning med en mekano-akustisk metod (det inspelade ljudet verkade genom ett horn på ett membran som var stelt anslutet till skäraren). Därefter ersattes denna metod helt av den elektroakustiska metoden : de inspelade ljudvibrationerna omvandlas av en mikrofon till motsvarande elektriska strömmar, som efter förstärkning verkar på en elektromekanisk givare - en brännare, som omvandlar elektriska växelströmmar med hjälp av av ett magnetfält till motsvarande mekaniska vibrationer hos fräsen. [3]
1857 uppfann de Martinville fonoautografen. Apparaten bestod av en akustisk kon och ett vibrerande membran kopplat till en nål. Nålen var i kontakt med ytan av en manuellt roterad sottäckt glascylinder. Ljudvibrationer, som passerade genom konen, fick membranet att vibrera och överförde vibrationer till nålen, som spårade formen av ljudvibrationer i sotlagret. Syftet med den här enheten var dock rent experimentellt - den kunde inte spela upp inspelningen. Den 25 mars 1857 beviljade den franska regeringen Leon Scott patent på en anordning som han hade uppfunnit. Svängningar i luftrummet och olika röster spelades in.
Fonautogram:
I april 1877 uppfann Charles Cros paleofonen (grekiska för "det förflutnas ljud"). Paleofonen bestod av en platta, ett horn, en horisontell nål och ett membran. Nålen passerade längs ljudspåren på skivan och överförde vibrationer till membranet. Ljudet förstärktes av hornet. På grund av förseningar vid Parisakademin misslyckades uppfinnaren med att patentera den.
Omnämnanden av paleofonen upptäcktes av tysken Emil Berliner, uppfinnaren av grammofonen .
1877 uppfann Thomas Edison fonografen, som redan kunde spela upp hans egen inspelning. Ljud spelas in på media i form av ett spår, vars djup är proportionell mot ljudets volym. Fonografens ljudspår är placerat i en cylindrisk spiral på en utbytbar roterande trumma. Under uppspelning överför nålen som rör sig längs spåret vibrationer till ett elastiskt membran som avger ljud. Han fick ett patent för sin uppfinning, utfärdat av US Patent Office den 19 februari 1878. Under perioden 1878 till 1887, efter att ha skjutit upp arbetet med fonografen, arbetade han med glödlampan . I fortsatt arbete började han använda en vaxbelagd cylinder för att spela in ljud (idén föreslogs av Charles Tainter ). Uppfinningen blev en så stor framgång att 1906 presenterades flera musikaliska och teaterinspelningar för allmänheten, utförda av National Phonograph Company som han skapade. Alla dåtidens fonografer fungerade enligt följande princip: en nålskärare rörde sig längs en roterande ljudbärare, mekaniska vibrationer erhållna med hjälp av ett mikrofonmembran fixerades mekaniskt genom deformationen av ljudbäraren. I de tidiga designerna användes den ursprungliga ljudbäraren även för uppspelning, men denna teknik gav inte ytterligare mekanisk energi för att få ett ljud med tillräcklig volym. Senare började man använda elektroformningsmetoder för att göra en kopia av ljudbäraren av ett hårdare material. För att återge inspelningen flyttades en nål längs ljudbäraren, mekaniskt ansluten till emittermembranet. De första fonograferna, som använde folie på cylindriska bärare, tillät endast mycket korta inspelningar - som bara varade några minuter - och blev snabbt utslitna. Rullar belagda med ett lager vax har blivit mer hållbara. Fonografer blev mycket populära i USA och Europa. Detta underlättades av de många inspelningar av musik av populära artister (som den italienska tenoren Enrico Caruso ) som producerats av de framväxande skivbolagen. Framgång ledde till uppkomsten av fler och fler nya modeller. Schweiziska tillverkare började specialisera sig på små bärbara fonografer. Förutom fonografer med rullar dök det också upp skivor. Skivfonografer roterade ljudbäraren med en hastighet av 80 rpm, ljudet förstärktes med ett koniskt horn. De flesta modellerna drevs av ett handtag som lindade en fjäder, vilket gjorde enheten bekväm och inte krävande för yttre förhållanden. Skivfonografen kom dock in på marknaden 1912, och sedan 1887 fanns det redan en grammofon, som snart överträffade alla fonografmodeller.
Thomas Edison
Skiss av den första fonografen
Den första fonografen
Standard fonograf
Bärbar fonograf
Skivfonograf
Grammofonen uppfanns 1887 av Emil Berliner. Istället för en vaxrulle användes en speciell grammofonskiva i form av en platt skiva. Inspelning, som i fonografen, utfördes med en nål, som lämnade ett spiralspår på en av skivans ytor. Rotationshastigheten för en standardskiva är 78 rpm. Världens första grammofonskiva gjordes av celluloid . Redan från 1897 gjordes skivor av schellack , spar och kimrök. Förutom vanliga grammofoner fanns det även piedestal.
I början av sin utveckling hade grammofonskivor olika rotationshastigheter (från 60 till 130 rpm). Den stora tjockleken på banan minskade ljudets varaktighet avsevärt - 2-3 minuter på ena sidan. Records blev dubbelsidiga 1903 , tack vare utvecklingen av företaget Odeon. Fram till tidigt 1910 -tal släppte de främst utdrag ur verk av musikaliska klassiker, eftersom de bara innehöll upp till fem minuters ljud totalt. På 1930-talet gavs skivor ut en komposition per sida, och ofta såldes en konsert av en artist som en uppsättning av flera skivor, ofta i kartong, mer sällan i läder, lådor. På grund av den externa likheten mellan sådana lådor med fotoalbum började de kallas skivalbum eller "album med skivor". De viktigaste skivbolagen i internationell skala är Grammophone och Columbia, och på Rysslands territorium - "Pishishiy Amur".
1907 föreslog Guillon Kemmler en förbättring av grammofonen. Så snart dök grammofonen upp. Till skillnad från en grammofon har en grammofon ett litet munstycke och är inbyggt i kroppen, själva enheten är arrangerad i form av en resväska, den bärs i en knäppt form av ett speciellt handtag. Grammofonen kunde spela grammofonskivor med en hastighet av 78 rpm. På 40-talet dök en minigramofon upp, som var mycket populär bland andra världskrigets soldater. Snart fanns det även elektriska grammofoner.
De viktigaste fabrikerna för produktion av grammofonskivor i Sovjetunionen var Noginsk, Moskva, Aprelevsk och snart Leningrad-artellen "Plastmass".
1925 , istället för metoden att spela in genom ett horn, började de använda den elektroakustiska metoden - inspelning genom en mikrofon . Genom att minska distorsionen har frekvensområdet utökats från 150-4000 till 50-10000 Hz. Istället för en fjädermotor började man använda en elmotor för att rotera plattan och istället för en mekanisk pickup användes först en piezoelektrisk pickup och senare en magnetisk pickup av bättre kvalitet. Dessa pickuper omvandlar vibrationerna från pennan som löper längs skivans ljudspår till en elektrisk signal, som efter att ha förstärkts i en elektronisk förstärkare kommer in i högtalaren.
Elektrofonen skiljer sig från grammofonen och grammofonen genom funktionsprincipen, nämligen att i elektrofonen omvandlas pickupnålens mekaniska vibrationer till elektriska vibrationer som passerar genom förstärkaren och sedan omvandlas till ljud av ett elektroakustiskt system, som, beroende på typ av elektrofon, inkluderar från en till fyra elektrodynamiska högtalare.
I vardagen kallas en elektrofon ofta för skivspelare. Enligt den officiella sovjetiska terminologin var en elektrofon en inspelningsenhet, inklusive en lågfrekvent förstärkare och ett högtalarsystem, och en elektrisk spelare var en enhet utan en inbyggd förstärkare (i vardagen - en "skivspelare"). Fram till slutet av 1950-talet användes termen "elektrogramofon" eller "elektrogramofon".
Elektrofoner används fortfarande både hemma och i elektronisk musik som en del av andra instrument. Ändå har deras distribution på hemmaplan praktiskt taget minskat till noll, liksom försäljningen av grammofonskivor, på grund av att de praktiskt taget helt har ersatts av digitala metoder för ljudåtergivning.
På 1930-talet utvecklade den sovjetiska uppfinnaren A.F. Shorin en anordning för operativ inspelning och återgivning av ljud, som arbetade på inspelningsprincipen, men använde som bärare inte en roterande platta eller cylinder, utan en film som dras med konstant hastighet. Således begränsades varaktigheten av kontinuerlig inspelning / uppspelning endast av längden på bandet (upp till 2 timmar av fonogram i flera spår placerades på ett 40-meters band). Kvaliteten på inspelningen var inte hög och lämpade sig främst för inspelning av tal. Apparater som kallades "shorinofon" tillverkades före kriget industriellt och användes främst i sändningar för att utarbeta rapporter. Andra system för mekanisk inspelning på flexibelt band är också kända. Till exempel använde Philips-Miller-systemet med mekanisk inspelning och optisk återgivning ett transparent band 6 mm brett med en svart beläggning genomskuren under ljudinspelning [4] [5] .
1931 föreslog den sovjetiske ingenjören Boris Pavlovich Skvortsov [6] en fotografisk metod för att överföra ljudspår från negativfilm till papper [7] . Ett team av designers under ledning av N.P. Avtsin skapade en enhet som spelade in ljudvibrationer på vanligt papper enligt principen om en brännare . En elektromagnet , ansluten till utgången på en ljudfrekvensförstärkare, vibrerade en rörlig penna, som skrev med svart bläck på ett rörligt pappersband. Inspelningen återgavs med en kraftfull lampa och en fotocell . Band kan enkelt och billigt skrivas ut.
I maj 1941 (beräknat datum) började "Apparat för att spela fonogram" Talking Paper "" från Kolomna grammofonfabriken säljas till ett pris av 572 rubel, en rulle ljudinspelning kostade 8 rubel 55 kopek [8] .
I mars 1945 hade 50 000 rullar "talande papper" tryckts, som varade i 25-40 minuter (medan en grammofonskiva lät 6 minuter). Resursen för "talande papper" var minst 4000 reproduktioner, och reproduktionen krävde inga förbrukningsmaterial (till skillnad från grammofonnålar). Kostnaden för 1 exemplar av ljudinspelningen av operan på en pappersrulle uppskattades till 20 rubel mot 3 000 rubel för en tonfilm [7] .
Bandets längd är upp till 20 m, bredden är 35 mm, den har 8 spår som spelas i tur och ordning (det andra spåret var en fortsättning på det första, etc.). De första och andra udda spåren spelades in från vänster till höger, jämna spår från höger till vänster. Bakåtspolningsriktningen för kontinuerlig uppspelning ändrades automatiskt [9] .
1945 var det planerat att producera 50 000 rullar med en ny repertoar och 3 000 enheter för reproduktion designade av N. P. Avtsin och E. Ya. Dyskin [7] .
Experimentella "Apparat för att spela fonogram "Talking Paper" GB-8" producerades av Kolomna Gramophone Plant (instruktionerna för en sådan apparat daterade 29 maj 1941 [9] finns lagrade i Leninbiblioteket ). Serieproduktionen av "Talking Paper" reproducerande enheter förbereddes 1941, men den första satsen på flera hundra stycken släpptes först 1944. Vid den tiden kunde "Talking Paper" inte längre konkurrera med snabbt förbättrade bandspelare [10] .
1878 bekantade sig den amerikanske ingenjören Oberlin Smith först med Edisons uppfinning - fonografen. Smith såg potentialen med detta instrument och köpte ett prov till sitt laboratorium och började experimentera med dess design. Resultatet av dessa experiment var artikeln "Some Possible Forms Of Phonograph" (Some Possible Forms Of Phonograph), publicerad 1888 i New York-tidningen "Electrical World" (Electrical World). I sin artikel var Smith, förutom två alternativ för mekanisk ljudinspelning (där ståltråd eller stålband erbjöds som bärare), den första som föreslog designen av ett instrument där fenomenet magnetism användes för att spela in ljud. Han kallade den här enheten en helt elektrisk version av fonografen. Som bärare föreslogs att använda en bomulls- eller sidentråd med fast fixerade bitar av ståltråd, som under påverkan av strömmen från mikrofonen skulle magnetiseras när de passerade genom spolen. Enligt uppfinnaren skulle en sådan anordning öka inspelningens volym, eftersom inspelningen inte skulle innehålla brus av mekanisk natur (bruset från en nål som skrapar över bärarens yta). Dessutom skulle en sådan anordning kunna användas för att spela in röstmeddelanden.
Smith publicerade sina idéer för att förbättra fonografen med avsikten att läsare som skulle vara intresserade av hans idéer skulle ge dem liv, eftersom uppfinnaren inte hade tid att göra det själv.
Efter att ha studerat artikeln av Oberlin Smith tillverkade den danske ingenjören Valdemar Poulsen , efter en rad experiment, den första magnetiska inspelningsenheten, som han kallade telegrafen . Han använde en metalltråd (stål) som bärare. 1898 fick Poulsen patent på sin uppfinning.
1903 tog den tyske uppfinnaren Kurt Stille med sig Poulsen-telegrafen till sin verkstad i experimentsyfte, och 1924 började han sälja en förbättrad version av telegrafen, där bäraren fortfarande var ståltråd, men en elektronisk förstärkare lades till. designen för att använda den här enheten som en röstinspelare. Senare byttes ståltråd ut mot ståltejp, eftersom tejpen var mindre trasslig och trasslig.
1927 sprayade den tyske ingenjören Fritz Pfleumer ( tyska: Fritz Pfleumer ), efter en rad experiment med olika ämnen, järnoxidpulver på tunt papper med hjälp av lim. 1928 fick han patent på användningen av magnetiskt pulver på en remsa av papper eller film. Samma år, 1928, presenterade han sin magnetiska inspelningsapparat med pappersband för allmänheten. Papperstejpen var väl magnetiserad och avmagnetiserad, den gick att klippa och limma. 1936 ogiltigförklarade den tyska nationella domstolen rättigheterna enligt Pfleumer-patentet, eftersom beläggningen av en papperstejp med järnpulver fastställdes i Poulsens patent från 1898.
1932 började AEG , som tog Pflamers idé, att tillverka en magnetisk inspelningsenhet som heter "Magnetophon K1". Bäraren i den var en film som producerats av den tyska kemikoncernen BASF. "Magnetophon K1" presenterades för allmänheten 1935 på en radioutställning i Berlin .
1939 introducerade BASF allmänheten för en film belagd med järnoxidpulver. Det var ett genombrott. Samtidigt arbetade ingenjör Walter Weber för att förbättra uppspelningskvaliteten på AEG:s bandspelare. Han genomförde experiment med magnetiseringen av filmen. Empiriskt har det bevisats att högfrekvent växelströmsförspänning avsevärt förbättrar uppspelningskvaliteten. På våren 1940 fick Weber patent på högfrekvent växelströmsförspänningsteknik ( tyska: HF-Vormagnetisierung ) , och redan 1941 lanserade AEG en ny typ av bandspelare: Magnetophon K4-HF. De tekniska egenskaperna hos detta prov överträffade alla magnetiska inspelningsenheter som fanns på den tiden: tack vare tekniken som upptäcktes av Weber var signal-brusförhållandet 60 dB och det kunde redan reproducera frekvenser över 10 kHz.
1942 började AEG experimentera med stereofonisk ljudinspelning.
Från 30- och 40-talen till 1970-talet. 1900-talet dominerades av rulle-till-rulle-bandspelare, inklusive bärbara och miniatyrer, på 50-talet. kassetter dök upp och nådde toppen av sin utveckling på 1980-talet - början av 1990-talet. Digitala bandspelare dök upp i slutet av 70-talet.
Magnetband öppnade många nya möjligheter att manipulera ljud för musiker, kompositörer och ingenjörer. Magnetband var en relativt billig och pålitlig ljudbärare och kunde ge ljudåtergivning av mycket hög kvalitet.
Multitrack-inspelning låter dig spela in ett stort antal ljudkällor samtidigt eller i följd på separata ljudspår. Innan de dök upp gjordes inspelningar på olika bandspelare, vilket krävde synkronisering. Användningen av flerspårsinspelare har eliminerat denna nackdel och tagit ljudnivån för högkvalitativ ljudinspelning till en ny nivå.
För första gången användes optisk inspelning med flera spår 1940 i Phantasound -ljudfilmssystemet . De första 4- och 8-spårs bandspelare dök upp i mitten av 1950-talet . Under senare hälften av 1960 -talet introducerades 16-spårsspelare och 1974 introducerades den första 24-spåriga bandspelaren i Sydney.
1982 introducerade Sony DASH - inspelaren med 24 spår .
Det första kassettformatet med tejp limmad i en ändlös slinga patenterades 1952 .
En kassett med två kärnor, som vagt liknar den framtida kompakta kassetten till sin design, användes i 1957 års Dictaret-inspelare [11] .
1963 introducerade Philips ett nytt kassettformat för ljudinspelningar, marknadsfört under namnet " Compact Cassette " [12] . Av rädsla för ett repressalier från rivaler från Sony valde Philips att avstå från licensavgiften för tillverkning av kassetter, vilket ledde till massdistributionen av det nya formatet.
År 1965 lanserade Grundig en mycket liknande DC International kassett och bandspelare för den [13] [14] . Detta format tålde inte konkurrensen med den kompakta kassetten och gick efter några år av scenen.
Den grundläggande fördelen med den kompakta kassetten jämfört med 4- och 8-spårs kassetter var enkelheten hos bandspelaren. Hushålls 8-spårs bandspelare kunde bara spela band, och professionell utrustning krävdes för inspelning. Därför, trots teoretiskt sämre ljudkvalitet (på grund av halva matningshastigheten), i praktiken, i mitten av 1970-talet, tog kompaktkassetter marknaden även i USA.
Massproduktion av kompaktkassetter organiserades först i Hannover (Tyskland) 1964 [15] . 1965 lanserade Philips Corporation produktionen av musikkassetter ( Eng. Musicassettes ), och i september 1966 introducerades musikkassetter till USA .
Philips ursprungliga erbjudande bestod av 49 objekt [15] . Dåtidens kompakta kassetter var avsedda för röstinspelare och för användning i specialutrustning (inspelning, styrning av CNC- maskiner , etc.). De var helt olämpliga för att spela in musik. Dessutom var designen av kassetterna med tidiga prover opålitlig.
1971 introducerade Advent Corporation först en krom(IV) -oxidmagnetbandkassett [16] . Utseendet på dessa kassetter förändrade radikalt ödet för denna typ av ljudinformationsbärare. Ljudkvaliteten på dem var mycket högre. Detta ledde till uppkomsten av kassetter med musik ( fonogram ) inspelad på dem (i fabriksförhållanden), dessutom började kassetter användas för självinspelning av musik .
1904 förberedde den franske uppfinnaren Eugene (Eugene) Augustine Last sin första prototyp av ett system för att spela in ljud på film. 1906 ansökte han (tillsammans med australiensaren Haynes och britten John C. W. Pletts) om ett patent och fick patentnummer 18057 1907 för "Processen att samtidigt spela in och reproducera rörelsen av människor eller föremål och ljuden som de producerar . ", alltså innehöll en 35 mm celluloidfilm både en bildram och ett ljudspår. 1911 introducerade han ljudfilm till USA, kanske den första visningen någonsin av en film med optisk ljudinspelningsteknik. [17]
1919 fick den amerikanske uppfinnaren Lee de Forest sitt första patent på en filmpoängningsprocess, där han förbättrade utvecklingen av den finske uppfinnaren Eric Tigerstedt och det tyska Triergon- systemet, och kallade denna process Forest's Phonofilm . I "Phonofilm" spelas ljudet in direkt på filmen i form av ett spår med variabel optisk densitet , i motsats till metoden "variabel bredd" i RCA Photophone- systemet utvecklat av RCA . Förändringar i spårtätheten motsvarar den pulserande ljudfrekvensströmmen från mikrofonen och appliceras fotografiskt på filmen, och under visningen av filmen omvandlas de tillbaka till en elektrisk signal av en fotocell .
I november 1922 organiserade Forest sitt Phonofilm-företag i New York, men ingen av Hollywood-studiorna visade intresse för hans uppfinning. Sedan skapade Forest 18 korta ljudfilmer, och den 23 april 1923 organiserade han deras visning på Rivoli Theatre i New York. Max och Dave Fleischer använde Phonofilm-processen i sin musikaliska stunttecknade serie Following the Rumbleball som började i maj 1924. Forest arbetade med Freeman Owens och Theodore Case för att förbättra Phonofilm-systemet. De misslyckades dock. Case tilldelade sina patent till Fox Film Corporation- ägaren William Fox, som sedan fulländade sitt eget sätt att uttrycka Movieton . I september 1926 ansökte företaget Fonofilm om konkurs. Hollywood hade vid den tiden introducerat en ny metod för poängsättning - " Vitafon ", utvecklad av Warner Brothers, och släppte den 6 augusti 1926 ljudfilmen "Don Juan" med John Barrymore i titelrollen.
1927-1928 började Hollywood använda Fox och RCAs Movieton- och Photophone-system för filmdubbning. Samtidigt förvärvade ägaren till den brittiska biografkedjan, Schlesinger, rättigheterna till Phonofilm och producerade från september 1926 till maj 1929 korta musikaliska filmer av brittiska artister. I Sovjetunionen genomfördes samtidigt deras egen utveckling i Moskva och Leningrad . Som ett resultat skapades två system med en snabbsvarsgalvanometer nästan samtidigt : med en variabel bredd på det optiska spåret av Alexander Shorin och med ett fonogram med variabel densitet " Tagefon ". Den senaste tekniken, utvecklad under ledning av Pavel Tager , användes i den första sovjetiska ljudfilmen " Start i livet " [18] .
Den första digitala inspelningen föregicks av många utvecklingar av forskare från olika tillämpade områden inom matematik, fysik och kemi. 1937 patenterade den brittiske vetenskapsmannen Alec Harley Reeves den första beskrivningen av PCM . [19] 1948 publicerade Claude Shannon "Mathematical Theory of Communication" [20] , och 1949 - "Dataöverföring i närvaro av brus", där han, oberoende av Kotelnikov, bevisade ett teorem med resultat som liknar Kotelnikovs teorem , därför i västerländsk litteratur kallas denna sats ofta för Shannons sats. [21] År 1950 publicerade Richard Hamming en artikel om feldetektering och korrigering [22] År 1952 skapade David Huffman kodningsalgoritmen för minsta redundansprefix (känd som Huffman-algoritmen eller koden ) [22] År 1959 skapade Alex Hockwingham felkorrigeringskoden nu känd som Bose-Chowdhury-Hockwingham-koden [22] År 1960 uppfanns Reed-Solomon-koden av Irwin Reed och Gustav Solomon vid Lincoln Laboratory vid Massachusetts Institute of Technology [22] Först 1967 gjorde NHK Technical Research Institutet presenterar den första digitala rulle-till-rulle-stereoinspelaren på 1-tums videoband. Enheten använde PCM- inspelning med duodecimala bitar och en samplingsfrekvens på 30 kHz med hjälp av en compander för att utöka det dynamiska området [22]
Med hjälp av en laserstråle spelas digitala signaler in på en roterande optisk skiva . Som ett resultat av inspelningen bildas ett spiralspår på skivan, bestående av fördjupningar ( gropar ) och jämna områden. I uppspelningsläge färdas en spårfokuserad laserstråle över ytan på en roterande optisk skiva och läser inspelad data. I det här fallet läses hålrummen som nollor, och de områden som jämnt reflekterar ljus läses som ettor. Denna inspelningsmetod ger nästan fullständig frånvaro av störningar och hög ljudkvalitet. Jämfört med mekanisk och magnetisk ljudinspelning har en optisk skiva ett antal fördelar - en mycket hög inspelningstäthet och fullständig frånvaro av mekanisk kontakt mellan media och läsaren under inspelning och uppspelning. [23]
I mars 1979, vid en presskonferens, demonstrerade Philips ljudkvaliteten hos prototypen av CD-ROM-systemet. En vecka senare ingick Japan ett avtal med Sony om att skapa en standard för en ljud-CD. 1980 släppte Philips och Sony, efter vissa förbättringar, sin Red Book, som låg till grund för ljud-CD- standarden . I april 1982 introducerade Philips sin första CD-spelare. Samma år började produktionen av CD-skivor vid en fabrik i Tyskland. Ett helt nytt lagringsmedium som ersatte grammofonskivor blev grunden för kommande generationer optiska skivor som inte bara används för att lagra ljudinspelningar, utan även för videoinspelningar, medieinformation och inom datateknik.
I januari 1998 lämnade DVD Forums arbetsgrupp 4 (WG4) ett utkast till DVD-Audio-standard och version 0.9 lämnades redan in i juli. Standarden utvecklades specifikt för högkvalitativ återgivning av ljudinformation. En DVD-ljudskiva låter dig spela in ljudspår med ett annat antal ljudkanaler (från mono till 5.1). Den slutliga DVD-Audio 1.0-specifikationen (utan kopieringsskydd) godkändes i februari 1999 och presenterades i mars. Utgivningen, planerad till oktober 1999, försenades till mitten av 2000 på grund av ett utdraget val av kopieringsskydd (kryptering och vattenmärkning). I slutet av 1999 släppte Pioneer den första DVD-ljudspelaren (utan kopieringsskydd) i Japan. I juli 2000 släppte Matsushita universella DVD-Audio/DVD-Video-spelare under varumärkena Panasonic och Technics . Pioneer , JVC , Yamaha och andra tillverkare släppte sina DVD-ljudspelare i slutet av 2000/ början av 2001 . [24]
1998 börjar Sony och Philips marknadsföra ett alternativ - Super Audio CD. En SACD med dubbla lager kombinerar två format på en skiva. Ljuddata av hög kvalitet lagras i ett lager med hög densitet som upptar 4,7 GB. Tack vare Philips Direct Stream Transfer förlustfria komprimeringssystem kan den lagra upp till 74 minuter stereo och upp till 6 kanaler med flerkanaligt DSD - material samtidigt. En hög densitetsnivå motsvarande DVD nivå 0 läses av en 650nm laser och är transparent för en standard CD 780nm laser. Genom att passera genom högdensitetslagret läser CD-lasern Red Book-data som finns inuti skivan med samma brännvidd som en vanlig CD. Detta lager innehåller en CD-version (16bit/44,1kHz) av samma ljudmaterial som SACD-lagret. Därför kommer SACD att spela inte bara på SACD-spelare, utan även - med ljudkvaliteten för en CD - på någon av standard CD-spelare. [25]
Inspelning utförs med hjälp av ett magnethuvud och en laserstråle på ett speciellt magneto-optiskt lager av skivan. Laserstrålning värmer upp en del av banan över Curie-punktens temperatur på 121 ° C, varefter en elektromagnetisk puls ändrar magnetiseringen, vilket skapar utskrifter som motsvarar gropar på optiska skivor. Avläsningen utförs av samma laser, men med en lägre effekt, otillräcklig för att värma upp skivan: en polariserad laserstråle passerar genom skivmaterialet, reflekteras från substratet, passerar genom det optiska systemet och träffar sensorn. I detta fall, beroende på magnetiseringen, ändras laserstrålens polarisationsplan ( Kerr-effekt , upptäckt 1875), vilket bestäms av sensorn.
Miniskivan utvecklades och introducerades först av Sony den 12 januari 1992. Den var placerad som en ersättning för kompakta kassetter, vid den tiden redan föråldrad teknik.
I januari 2004 introducerade Sony mediaformatet Hi-MD som en vidareutveckling av MiniDisc-formatet. Den nya disken innehöll redan en gigabyte data och kunde användas inte bara för ljudinspelning, utan också för att lagra dokument, videor och fotografier. Det är nu möjligt att välja ett av tre inspelningslägen: hög kvalitet (PCM-läge), som låter dig spela in 94 minuter (1 timme 34 minuter) ljuddata i CD-kvalitet, 7 timmar i standardinspelningsläge (Hi-SP ) med ATRAC-komprimering och lågkvalitetsläge (Hi-LP) med en inspelning på 34 timmar, placerad på en skiva.
Inspelning av ljuddata i form av filer på olika medier med hjälp av en persondator dök upp i början av 1990-talet. Den stora mängden data och den lilla storleken på de tillgängliga informationslagringsenheterna tillät dock inte att den här typen av inspelning användes fullt ut. Utvecklingen av algoritmer för att koda och komprimera ljudinformation gav impulser till den utbredda användningen av digitala ljudfilformat. Den största skillnaden från alla tidigare befintliga sätt att lagra ljudinspelningar var frånvaron av restriktioner för den obligatoriska överensstämmelsen mellan ljudformatet och mediaformatet. När en ljudfil väl är inspelad kan den sparas och kopieras till många olika medier såsom hårddiskar , inspelningsbara och omskrivbara optiska skivor , flash-kort , solid state-enheter . De mest populära bland masskonsumenterna började använda ljudkomprimeringsformatet MPEG-1 Audio Level 3 eller helt enkelt mp3 .
1995 introducerade forskare vid Fraunhofer Institute ett nytt format för att komprimera ISO 11172-3-ljuddata, "MPEG 1 Audio Layer 3" , mer allmänt kallat " mp3 ". I slutet av 90-talet började ljudformatet bli populärt, eftersom det gjorde det möjligt för dig att spara musik av acceptabel kvalitet i små filer. Men den viktigaste drivkraften till utvecklingen av formatet var utvecklingen av Internet . Möjligheten att ladda ner ljudfiler istället för att köpa dyra CD-skivor hittade snabbt sina anhängare. För att dela musikfiler med andra människor skapade Sean Parker peer-to- peer fildelningsnätverket Napster , som fungerade från juni 1999 [26] till juli 2001 . Detta ledde till anklagelser om upphovsrättsintrång från musikindustrin. Trots att tjänsten stoppades genom ett domstolsbeslut ledde det till uppkomsten av decentraliserade peer-to-peer- nätverk, som är mycket svårare att kontrollera. Utvecklingen av formatet hjälptes också av Winamp -mjukvaruspelaren som släpptes 1997 av Nullsoft , samt den första digitala hårdvaru-mp3-spelaren MPMan som släpptes 1998.
I april 2003 revolutionerade Apple musikindustrin genom att öppna iTunes Store , en musikbutik online som säljer legitim musik och som har blivit ledande inom detta område under många år. Tillgång till butiken sker från det interaktiva skalet i iTunes- webbläsaren eller från motsvarande applikationer på iPod , iPad , iPhone . Musikdatabasen, som vid den tiden innehöll mer än 200 tusen låtar, dök upp tack vare Apples avtal med fem stora skivbolag - BMG , EMI , Sony Music Entertainment , Universal och Warner . Musik kan köpas för $0,99 per låt eller $9,99 per album. CD-försäljningen har stadigt minskat sedan 2003, medan försäljningen av digital musik online fortsätter att öka. Framgången med iTunes Store skapade snabbt andra liknande tjänster. [27] I oktober 2011 meddelade Apple att det redan fanns 20 miljoner låtar tillgängliga på iTunes Store och över 16 miljarder nedladdningar. [28]