Nowoczesne nośniki zapisu. Historia nagrań

Obecnie główne metody nagrywania dźwięku obejmują:
- mechaniczne
- magnetyczny
- optyczna i magnetooptyczna rejestracja dźwięku
- zapis do półprzewodnikowej pamięci flash

Próby stworzenia urządzeń odtwarzających dźwięki podejmowano już w starożytnej Grecji. W IV-II wieku p.n.e. mi. istniały teatry samo poruszających się postaci - androidów. Ruchom niektórych z nich towarzyszyły mechanicznie wytwarzane dźwięki, które układały się w melodie.

W okresie renesansu stworzono wiele różnych mechanicznych instrumentów muzycznych, które w odpowiednim momencie odtwarzały określoną melodię: organy, pozytywki, pudełka, tabakierki.

Organy muzyczne działają w następujący sposób. Dźwięki powstają przy użyciu cienkich stalowych płytek o różnej długości i grubości umieszczonych w skrzynce akustycznej. Do wydobycia dźwięku wykorzystuje się specjalny bęben z wystającymi kołkami, którego umiejscowienie na powierzchni bębna odpowiada zamierzonej melodii. Gdy bęben obraca się równomiernie, kołki dotykają płytek w zadanej kolejności. Przesuwając wcześniej pinezki w inne miejsca, możesz zmieniać melodie. Młynek do organów sam obsługuje młynek do organów, obracając uchwyt.

Pozytywki wykorzystują metalowy dysk z głębokim spiralnym rowkiem do wstępnego nagrania melodii. W niektórych miejscach rowka wykonane są punktowe wgłębienia - wgłębienia, których położenie odpowiada melodii. Kiedy dysk się obraca, napędzany mechanizmem sprężyny zegarowej, specjalna metalowa igła przesuwa się po rowku i „odczytuje” sekwencję punktów. Igła jest przymocowana do membrany, która wydaje dźwięk za każdym razem, gdy igła wchodzi w rowek.

W średniowieczu powstały kuranty – zegary wieżowe lub duże pokojowe z mechanizmem muzycznym, które wybijają określoną melodyjną sekwencję tonów lub wykonują małe utwory muzyczne. Takie są dzwony Kremla i Big Ben w Londynie.

Mechaniczne instrumenty muzyczne to po prostu automaty odtwarzające sztucznie stworzone dźwięki. Problem zachowania odgłosów życia przez długi czas został rozwiązany znacznie później.

Wiele wieków przed wynalezieniem mechanicznego zapisu dźwięku pojawiła się notacja muzyczna – graficzny sposób przedstawiania utworów muzycznych na papierze (ryc. 1). W starożytności melodie pisano literami, a współczesna notacja muzyczna (z oznaczeniem wysokości tonów, czasu trwania tonów, tonacji i linii muzycznych) zaczęła się rozwijać w XII wieku. Pod koniec XV wieku wynaleziono druk nutowy, kiedy nuty zaczęto drukować czcionką, podobnie jak książki.

Ryż. 1. Pisanie muzyczne

Nagrywanie, a następnie odtwarzanie nagranych dźwięków stało się możliwe dopiero w drugiej połowie XIX wieku, po wynalezieniu mechanicznego zapisu dźwięku.

Mechaniczne nagrywanie dźwięku

W 1877 roku amerykański naukowiec Thomas Alva Edison wynalazł urządzenie rejestrujące dźwięk – fonograf, które po raz pierwszy umożliwiło rejestrację dźwięku ludzkiego głosu. Do mechanicznego zapisu i odtwarzania dźwięku Edison użył rolek pokrytych folią aluminiową (ryc. 2). Folie takie były wydrążonymi cylindrami o średnicy około 5 cm i długości 12 cm.

Edison Thomas Alva (1847-1931), amerykański wynalazca i przedsiębiorca.

Autor ponad 1000 wynalazków z zakresu elektrotechniki i komunikacji. Wynalazł pierwsze na świecie urządzenie rejestrujące dźwięk - fonograf, ulepszył żarówkę, telegraf i telefon, w 1882 r. zbudował pierwszą na świecie publiczną elektrownię, a w 1883 r. odkrył zjawisko emisji termoelektrycznej, co później doprowadziło do powstania urządzeń elektronicznych lub lampy radiowe.

W pierwszym gramofonie metalowy wałek obracano za pomocą korby, poruszając się osiowo z każdym obrotem dzięki gwintom śrubowym na wale napędowym. Na wałek nałożono folię cynową (staniol). Dotknęła go stalowa igła połączona z membraną pergaminu. Do membrany przymocowano metalowy róg w kształcie stożka. Podczas nagrywania i odtwarzania dźwięku wałek musiał być obracany ręcznie z prędkością 1 obrotu na minutę. Gdy wałek obracał się bez dźwięku, igła wyciskała w folii spiralny rowek (lub rowek) o stałej głębokości. Gdy membrana wibrowała, igła wciskana była w puszkę zgodnie z odbieranym dźwiękiem, tworząc rowek o zmiennej głębokości. Tak wynaleziono metodę „głębokiego zapisu”.

Podczas pierwszego testu swojego aparatu Edison naciągnął mocno folię na cylinder, wyciągnął igłę na powierzchnię cylindra, ostrożnie zaczął kręcić rączką i zaśpiewał pierwszą zwrotkę dziecięcej piosenki „Mary Had a Little Lamb” w megafon. Następnie cofnął igłę, przywrócił cylinder do pierwotnego położenia za pomocą rączki, włożył igłę w narysowany rowek i ponownie zaczął obracać cylinder. A z megafonu cicho, ale wyraźnie zabrzmiała dziecięca piosenka.

W 1885 roku amerykański wynalazca Charles Tainter (1854-1940) opracował grafofon – fonograf obsługiwany nożnie (podobnie jak nożna maszyna do szycia) – i zastąpił blachę rolek pastą woskową. Edison kupił patent Taintera i zamiast rolek foliowych do nagrywania zaczęto używać wymiennych wałków woskowych. Skok rowka dźwiękowego wynosił około 3 mm, więc czas nagrywania na rolkę był bardzo krótki.

Do nagrywania i odtwarzania dźwięku Edison używał tego samego urządzenia – fonografu.

Ryż. 2. Fonograf Edisona

Ryż. 3. T.A. Edison ze swoim gramofonem

Główną wadą wałków woskowych jest ich kruchość i niemożność masowej replikacji. Każdy wpis istniał tylko w jednym egzemplarzu.

Fonograf istniał w niemal niezmienionej formie przez kilka dziesięcioleci. Zaprzestano jego produkcji jako urządzenia do nagrywania utworów muzycznych pod koniec pierwszej dekady XX wieku, ale przez prawie 15 lat służył jako dyktafon. Walce do niego produkowano do 1929 roku.

Dziesięć lat później, w 1887 r., wynalazca gramofonu E. Berliner zastąpił rolki krążkami, z których można wykonywać kopie - metalowymi matrycami. Z ich pomocą dobrze nam znane płyty gramofonowe(Rys. 4 a.). Jedna matryca umożliwiała wydruk całego wydania – co najmniej 500 rekordów. To była główna zaleta płyt Berlinera w porównaniu z wałkami woskowymi Edisona, których nie dało się odtworzyć. W odróżnieniu od fonografu Edisona Berliner opracował jedno urządzenie do nagrywania dźwięku – rejestrator, a drugie do odtwarzania dźwięku – gramofon.

Zamiast zapisu głębokiego zastosowano zapis poprzeczny, czyli tzw. igła pozostawiła kręty ślad o stałej głębokości. Następnie membranę zastąpiono bardzo czułymi mikrofonami przetwarzającymi wibracje dźwięku na elektryczne oraz wzmacniaczami elektronicznymi.

Ryż. 4(a). Gramofon i płyta

Ryż. 4(b). Amerykański wynalazca Emil Berliner

Emil Berliner (1851-1929) – amerykański wynalazca pochodzenia niemieckiego. Wyemigrował do USA w 1870 r. W 1877 roku, po wynalezieniu telefonu, Alexander Bell dokonał kilku wynalazków w dziedzinie telefonii, a następnie zwrócił swoją uwagę na problemy rejestracji dźwięku. Zastąpił używany przez Edisona wałek woskowy płaskim dyskiem – płytą gramofonową – i opracował technologię jego masowej produkcji. Na wynalazek Berlinera Edison odpowiedział następująco: „Ta maszyna nie ma przyszłości” i do końca życia pozostał nieprzejednanym przeciwnikiem dyskowego nośnika dźwięku.

Berliner jako pierwszy zademonstrował prototyp matrycy płyty gramofonowej w Instytucie Franklina. Był to cynkowy okrąg z wygrawerowaną ścieżką dźwiękową. Wynalazca pokrył cynkowy krążek pastą woskową, zarejestrował na nim dźwięk w postaci rowków dźwiękowych, a następnie wytrawił go kwasem. W rezultacie powstała metalowa kopia nagrania. Później, metodą galwaniczną, na krążku pokrytym woskiem zaczęto nakładać warstwę miedzi. Ta miedziana „forma” sprawia, że rowki dźwiękowe są wypukłe. Z tego dysku galwanicznego wykonywane są kopie - pozytyw i negatyw. Negatywy to matryce, z których można wydrukować do 600 rekordów. Uzyskana w ten sposób płyta miała większy wolumen i lepszą jakość. Berliner dokonał takich zapisów w 1888 roku i rok ten można uznać za początek ery nagrań.

Pięć lat później opracowano metodę replikacji galwanicznej z pozytywu krążka cynkowego oraz technologię tłoczenia płyt gramofonowych przy użyciu stalowej matrycy drukarskiej. Początkowo Berliner tworzył płyty z celuloidu, gumy i ebonitu. Wkrótce ebonit został zastąpiony masą kompozytową na bazie szelaku – woskopodobnej substancji wytwarzanej przez tropikalne owady. Płyty stawały się coraz lepsze i tańsze, ale ich główną wadą była niska wytrzymałość mechaniczna. Płyty szelakowe produkowane były do połowy XX wieku, w ostatnich latach równolegle z płytami długogrającymi.

Do 1896 roku płytę trzeba było obracać ręcznie, co było główną przeszkodą w powszechnym stosowaniu gramofonów. Emil Berliner ogłosił konkurs na silnik sprężynowy - niedrogi, zaawansowany technologicznie, niezawodny i mocny. A taki silnik zaprojektował mechanik Eldridge Johnson, który przyjechał do firmy Berlinera. Od 1896 do 1900 r Wyprodukowano około 25 000 takich silników. Dopiero wtedy gramofon Berlinera stał się powszechny.

Pierwsze zapisy były jednostronne. W 1903 roku po raz pierwszy wydano 12-calową płytę z nagraniem na dwóch stronach. Można było go „zagrać” w gramofonie za pomocą przetwornika mechanicznego – igły i membrany. Wzmocnienie dźwięku osiągnięto za pomocą nieporęcznego dzwonka. Później opracowano gramofon przenośny: gramofon z dzwonkiem ukrytym w korpusie (ryc. 5).

Ryż. 5. Gramofon

Gramofon (od nazwy francuskiej firmy „Pathe”) miał kształt przenośnej walizki. Głównymi wadami płyt gramofonowych była ich kruchość, słaba jakość dźwięku i krótki czas odtwarzania – zaledwie 3-5 minut (przy prędkości 78 obr/min). W latach przedwojennych sklepy przyjmowały do recyklingu nawet „zepsute” płyty. Igły gramofonowe wymagały częstej wymiany. Płyta obracała się za pomocą silnika sprężynowego, który należało „uruchamiać” za pomocą specjalnego uchwytu. Jednak ze względu na niewielkie rozmiary i wagę, prostotę konstrukcji i niezależność od sieci elektrycznej, gramofon stał się bardzo powszechny wśród miłośników muzyki klasycznej, popowej i tanecznej. Do połowy naszego stulecia był niezbędnym dodatkiem na domowych przyjęciach i wycieczkach wiejskich. Płyty produkowane były w trzech standardowych rozmiarach: minion, grand i gigant.

Gramofon został zastąpiony elektrofonem, lepiej znanym jako gramofon (ryc. 7). Zamiast silnika sprężynowego do obracania płyty zastosowano w nim silnik elektryczny, a zamiast przetwornika mechanicznego zastosowano najpierw piezoelektryczny, a później lepszy – magnetyczny.

Ryż. 6. Gramofon z adapterem elektromagnetycznym

Ryż. 7. Gracz

Przetworniki te przekształcają drgania igły poruszającej się po ścieżce dźwiękowej płyty na sygnał elektryczny, który po wzmocnieniu we wzmacniaczu elektronicznym przesyłany jest do głośnika. Z kolei w latach 1948-1952 kruche płyty gramofonowe zastąpiono płytami tzw. „long play” – trwalszymi, praktycznie niezniszczalnymi, a co najważniejsze, zapewniającymi znacznie dłuższy czas odtwarzania. Osiągnięto to poprzez zawężenie i zbliżenie ścieżek dźwiękowych, a także zmniejszenie liczby obrotów z 78 do 45, a częściej do 33 1/3 obrotów na minutę. Jakość reprodukcji dźwięku podczas odtwarzania takich płyt znacznie wzrosła. Ponadto od 1958 roku zaczęto produkować płyty stereofoniczne, tworząc efekt dźwięku przestrzennego. Igły gramofonu są również znacznie trwalsze. Zaczęto je robić z solidnych materiałów i całkowicie zastąpiły krótkotrwałe igły gramofonowe. Nagrywanie płyt gramofonowych odbywało się wyłącznie w specjalnych studiach nagraniowych. W latach 40-1950 w Moskwie przy ulicy Gorkiego znajdowało się studio, w którym za niewielką opłatą można było nagrać małą płytę o średnicy 15 centymetrów - dźwiękowe „cześć” rodzinie lub przyjaciołom. W tych samych latach dokonywano tajnych nagrań płyt muzyki jazzowej i piosenek złodziei, które były w tamtych latach prześladowane, przy użyciu domowych urządzeń nagrywających. Materiałem dla nich był film rentgenowski. Płytki te nazwano „na żebrach”, ponieważ pod światło widać było na nich kości. Jakość dźwięku na nich była fatalna, ale przy braku innych źródeł cieszyły się ogromną popularnością, szczególnie wśród młodych ludzi.

Magnetyczne nagrywanie dźwięku

W 1898 roku duński inżynier Woldemar Paulsen (1869-1942) wynalazł urządzenie do magnetycznego zapisu dźwięku na stalowym drucie. Nazwał to „telegrafem”. Wadą stosowania drutu jako nośnika był jednak problem łączenia poszczególnych jego odcinków. Nie dało się ich zawiązać węzłem, gdyż nie przechodził on przez głowicę magnetyczną. Dodatkowo drut stalowy łatwo się zaplątuje, a cienka stalowa taśma przecina dłonie. Generalnie nie nadawał się do użytku.

Następnie Paulsen wynalazł metodę zapisu magnetycznego na obracającym się stalowym dysku, w której informacje były zapisywane spiralnie przez poruszającą się głowicę magnetyczną. Oto prototyp dyskietki i dysku twardego (dysku twardego), które są tak szeroko stosowane w nowoczesnych komputerach! Ponadto Paulsen zaproponował, a nawet wdrożył pierwszą automatyczną sekretarkę za pomocą swojego telegrafu.

Ryż. 8. Waldemar Paulsen

W 1927 r. F. Pfleimer opracował technologię wytwarzania taśmy magnetycznej na bazie niemagnetycznej. W oparciu o ten rozwój w 1935 roku niemiecka firma elektrotechniczna AEG i firma chemiczna IG Farbenindustri zademonstrowały na Niemieckiej Wystawie Radiowej taśmę magnetyczną na podłożu z tworzywa sztucznego pokrytym proszkiem żelaza. Opanowany w produkcji przemysłowej, kosztował 5 razy mniej niż stal, był znacznie lżejszy, a co najważniejsze, umożliwiał łączenie elementów poprzez proste klejenie. Aby wykorzystać nową taśmę magnetyczną, opracowano nowe urządzenie rejestrujące dźwięk, które otrzymało markę „Magnetofon”. Stało się to ogólną nazwą takich urządzeń.

W 1941 roku niemieccy inżynierowie Braunmuell i Weber stworzyli pierścieniową głowicę magnetyczną w połączeniu z namagnesowaniem ultradźwiękowym do rejestrowania dźwięku. Umożliwiło to znaczne ograniczenie szumów i uzyskanie nagrań o znacznie wyższej jakości niż mechaniczna i optyczna (opracowana wówczas dla filmów dźwiękowych).

Taśma magnetyczna nadaje się do wielokrotnego nagrywania dźwięku. Liczba takich rekordów jest praktycznie nieograniczona. Decyduje o tym jedynie wytrzymałość mechaniczna nowego nośnika informacji – taśmy magnetycznej.

Włodzimierz Wysocki wspominał, że kiedy po raz pierwszy przybył do Togliatti i przechadzał się jego ulicami, z okien wielu domów słyszał jego ochrypły głos.

Pierwszymi magnetofonami były magnetofony szpulowe – w nich folia magnetyczna była nawijana na szpule (ryc. 9). Podczas nagrywania i odtwarzania film był przewijany z pełnej szpuli na pustą. Przed rozpoczęciem nagrywania lub odtwarzania należało „załadować” taśmę, czyli tzw. Przeciągnij wolny koniec folii przez głowice magnetyczne i przymocuj ją do pustej szpuli.

Ryż. 9. Magnetofon szpulowy z taśmą magnetyczną na szpulach

Po zakończeniu II wojny światowej, począwszy od 1945 roku, zapis magnetyczny stał się powszechny na całym świecie. W amerykańskim radiu zapis magnetyczny został po raz pierwszy użyty w 1947 roku do transmisji koncertu popularnego piosenkarza Binga Crosby'ego. W tym przypadku wykorzystano części zdobytego niemieckiego urządzenia, które do USA przywiózł przedsiębiorczy żołnierz amerykański zdemobilizowany z okupowanych Niemiec. Bing Crosby zainwestował następnie w produkcję magnetofonów. W 1950 roku w Stanach Zjednoczonych sprzedawano już 25 modeli magnetofonów.

Pierwszy dwuścieżkowy magnetofon został wypuszczony przez niemiecką firmę AEG w 1957 roku, a w 1959 roku firma ta wypuściła na rynek pierwszy czterościeżkowy magnetofon.

Początkowo magnetofony były oparte na lampach i dopiero w 1956 roku japońska firma Sony stworzyła pierwszy w pełni tranzystorowy magnetofon.

Później magnetofony szpulowe zostały zastąpione magnetofonami kasetowymi. Pierwsze takie urządzenie zostało opracowane przez firmę Philips w latach 1961-1963. W nim obie miniaturowe szpule – z folią magnetyczną i pustą – umieszczone są w specjalnej kompaktowej kasecie, a koniec folii jest wstępnie przymocowany do pustej szpuli (ryc. 10). Dzięki temu proces ładowania magnetofonu filmem jest znacznie uproszczony. Pierwsze kasety kompaktowe zostały wypuszczone przez firmę Philips w 1963 roku. Jeszcze później pojawiły się magnetofony dwukasetowe, w których proces kopiowania z jednej kasety na drugą został maksymalnie uproszczony. Nagrywanie na kasetach kompaktowych jest dwustronne. Wydawane są dla czasów nagrywania 60, 90 i 120 minut (po obu stronach).

Ryż. 10. Magnetofon kasetowy i kaseta kompaktowa

W oparciu o standardową kasetę kompaktową firma Sony opracowała przenośny odtwarzacz wielkości pocztówki (ryc. 11). Można go włożyć do kieszeni lub przypiąć do paska i słuchać podczas spaceru lub w metrze. Nazywał się Walkman, czyli tzw. „chodzący człowiek”, stosunkowo tani, cieszył się dużym zainteresowaniem na rynku i przez pewien czas był ulubioną „zabawką” młodych ludzi.

Ryż. 11. Odtwarzacz kasetowy

Kompaktowa kaseta zakorzeniła się nie tylko na ulicy, ale także w samochodach, dla których wyprodukowano radio samochodowe. Jest to połączenie radia i magnetofonu kasetowego.

Oprócz kasety kompaktowej stworzono mikrokasetę (ryc. 12) wielkości pudełka zapałek do przenośnych dyktafonów i telefonów z automatyczną sekretarką.

Dyktafon (od łacińskiego dicto – mówię, dyktuję) to rodzaj magnetofonu służącego do nagrywania mowy w celu np. późniejszego wydrukowania jej tekstu.

Ryż. 12. Mikrokaseta

Wszystkie mechaniczne magnetofony kasetowe składają się z ponad 100 części, a niektóre z nich są ruchome. Głowica nagrywająca i styki elektryczne zużywają się przez kilka lat. Pokrywa na zawiasach również łatwo się łamie. Magnetofony kasetowe wykorzystują silnik elektryczny do przeciągania taśmy magnetycznej przez głowice nagrywające.

Cyfrowe dyktafony różnią się od mechanicznych dyktafonów całkowitym brakiem ruchomych części. Wykorzystują półprzewodnikową pamięć flash jako nośnik danych zamiast folii magnetycznej.

Cyfrowe dyktafony przetwarzają sygnał audio (na przykład głos) na kod cyfrowy i zapisują go w chipie pamięci. Pracą takiego dyktafonu steruje mikroprocesor. Brak mechanizmu taśmowego, głowic nagrywających i kasujących znacznie upraszcza konstrukcję dyktafonów cyfrowych i zwiększa ich niezawodność. Dla ułatwienia użytkowania zostały wyposażone w wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Głównymi zaletami dyktafonów cyfrowych jest niemal natychmiastowe wyszukiwanie żądanego nagrania oraz możliwość przeniesienia nagrania na komputer osobisty, na którym można nie tylko przechowywać te nagrania, ale także je edytować, ponownie nagrać bez pomocy drugiego dyktafonu itp.

Dyski optyczne (zapis optyczny)

W 1979 roku firmy Philips i Sony stworzyły zupełnie nowy nośnik danych, który zastąpił płytę gramofonową - dysk optyczny (Compact Disk - CD) do nagrywania i odtwarzania dźwięku. W 1982 roku w fabryce w Niemczech rozpoczęto masową produkcję płyt CD. Microsoft i Apple Computer wniosły znaczący wkład w popularyzację płyty CD.

W porównaniu do mechanicznego zapisu dźwięku posiada szereg zalet – bardzo dużą gęstość zapisu oraz całkowity brak mechanicznego kontaktu nośnika z urządzeniem odczytującym podczas procesu nagrywania i odtwarzania. Za pomocą wiązki lasera sygnały są cyfrowo rejestrowane na obracającym się dysku optycznym.

W wyniku nagrania na płycie powstaje spiralny tor, składający się z wgłębień i gładkich obszarów. W trybie odtwarzania wiązka lasera skupiona na ścieżce przemieszcza się po powierzchni obracającego się dysku optycznego i odczytuje zapisane informacje. W tym przypadku zagłębienia odczytywane są jako zera, a obszary równomiernie odbijające światło jako jedynki. Cyfrowa metoda nagrywania zapewnia niemal całkowity brak zakłóceń i wysoka jakość dźwięk. Wysoką gęstość zapisu osiąga się dzięki możliwości skupienia wiązki lasera w plamce mniejszej niż 1 mikron. Zapewnia to długi czas nagrywania i odtwarzania.

Ryż. 13. Płyta optyczna

Pod koniec 1999 roku firma Sony ogłosiła utworzenie nowego nośnika, Super Audio CD (SACD). Wykorzystywana jest w tym przypadku technologia tzw. „bezpośredniego strumienia cyfrowego” DSD (Direct Stream Digital). Pasmo przenoszenia od 0 do 100 kHz i częstotliwość próbkowania 2,8224 MHz zapewniają znaczną poprawę jakości dźwięku w porównaniu z konwencjonalnymi płytami CD. Dzięki znacznie wyższej częstotliwości próbkowania filtry są niepotrzebne podczas nagrywania i odtwarzania, ponieważ ludzkie ucho odbiera ten sygnał krokowy jako „płynny” sygnał analogowy. Jednocześnie zapewniona jest kompatybilność z istniejącym formatem CD. Pojawiają się nowe jednowarstwowe dyski HD, dwuwarstwowe dyski HD oraz hybrydowe dwuwarstwowe dyski HD i płyty CD.

Przechowywanie nagrań dźwiękowych w formie cyfrowej na dyskach optycznych jest znacznie lepsze niż przechowywanie nagrań dźwiękowych w formie analogowej na płytach gramofonowych lub kasetach magnetofonowych. Przede wszystkim nieproporcjonalnie wzrasta trwałość nagrań. Przecież dyski optyczne są praktycznie wieczne – niestraszne im drobne zarysowania, a wiązka lasera nie niszczy ich podczas odtwarzania nagrań. Tym samym Sony udziela 50-letniej gwarancji na przechowywanie danych na dyskach. Ponadto płyty CD nie są podatne na zakłócenia typowe dla zapisu mechanicznego i magnetycznego, dzięki czemu jakość dźwięku cyfrowych dysków optycznych jest nieporównywalnie lepsza. Dodatkowo przy nagrywaniu cyfrowym istnieje możliwość komputerowej obróbki dźwięku, która pozwala np. przywrócić oryginalne brzmienie starych nagrań mono, usunąć z nich szum i zniekształcenia, a nawet zamienić je w stereo.

Do odtwarzania płyt CD można wykorzystać odtwarzacze (tzw. odtwarzacze CD), wieże stereo, a nawet laptopy wyposażone w specjalny napęd (tzw. napęd CD-ROM) i głośniki. Do chwili obecnej w rękach użytkowników na całym świecie znajduje się ponad 600 milionów odtwarzaczy CD i ponad 10 miliardów płyt CD! Przenośne przenośne odtwarzacze CD, podobnie jak magnetyczne odtwarzacze kompaktowe, są wyposażone w słuchawki (ryc. 14).

Ryż. 14. Odtwarzacz CD

Ryż. 15. Radio z odtwarzaczem CD i tunerem cyfrowym

Ryż. 16. Centrum muzyczne

Płyty CD z muzyką są nagrywane fabrycznie. Podobnie jak płyty gramofonowe, można ich tylko słuchać. Jednakże w ostatnich latach opracowano płyty optyczne CD przeznaczone do jednorazowego (tzw. CD-R) i wielokrotnego (tzw. CD-RW) nagrywania na komputerze osobistym wyposażonym w specjalny napęd dyskowy. Dzięki temu możliwe jest dokonywanie na nich nagrań w warunkach amatorskich. Na płytach CD-R można nagrywać tylko raz, a na CD-RW wielokrotnie: podobnie jak na magnetofonie, można skasować poprzednie nagranie i w jego miejsce wykonać nowe.

Cyfrowa metoda zapisu umożliwiła łączenie tekstu i grafiki z dźwiękiem i ruchomymi obrazami na komputerze osobistym. Technologia ta nazywana jest „multimediami”.

Optyczne dyski CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory – czyli pamięć tylko do odczytu na płycie CD) służą jako nośniki danych w tego typu komputerach multimedialnych. Zewnętrznie nie różnią się od płyt audio CD stosowanych w odtwarzaczach i centrach muzycznych. Informacje w nich zawarte są również zapisane w formie cyfrowej.

Istniejące płyty CD zastępowane są nowym standardem nośników - DVD (Digital Versatil Disc lub dysk cyfrowy ogólnego przeznaczenia). Nie różnią się niczym od płyt CD. Ich wymiary geometryczne są takie same. Główną różnicą między płytą DVD jest znacznie większa gęstość zapisu. Zawiera 7–26 razy więcej informacji. Osiąga się to dzięki krótszej długości fali lasera i mniejszemu rozmiarowi plamki skupionej wiązki, co umożliwiło zmniejszenie o połowę odległości między ścieżkami. Ponadto płyty DVD mogą zawierać jedną lub dwie warstwy informacji. Dostęp do nich można uzyskać, regulując położenie głowicy lasera. Na płycie DVD każda warstwa informacji jest dwa razy cieńsza niż na płycie CD. Dzięki temu istnieje możliwość połączenia dwóch dysków o grubości 0,6 mm w jeden o standardowej grubości 1,2 mm. W tym przypadku pojemność podwaja się. W sumie standard DVD przewiduje 4 modyfikacje: jednostronne, jednowarstwowe 4,7 GB (133 minuty), jednostronne, dwuwarstwowe 8,8 GB (241 minut), dwustronne, jednowarstwowe 9,4 GB (266 minut ) i dwustronny, dwuwarstwowy 17 GB (482 minuty). Minuty podane w nawiasach to czas odtwarzania wysokiej jakości cyfrowych programów wideo z cyfrowym, wielojęzycznym dźwiękiem przestrzennym. Nowy standard DVD jest zdefiniowany w taki sposób, że przyszłe modele czytników będą projektowane tak, aby móc odtwarzać wszystkie poprzednie generacje płyt CD, tj. zgodnie z zasadą „kompatybilności wstecznej”. Standard DVD pozwala na znacznie dłuższy czas odtwarzania i lepszą jakość filmów wideo w porównaniu z istniejącymi płytami CD-ROM i LD Video CD.

Formaty DVD-ROM i DVD-Video pojawiły się w 1996 roku, a później opracowano format DVD-audio do nagrywania dźwięku wysokiej jakości.

Napędy DVD to nieco ulepszone wersje napędów CD-ROM.

Dyski optyczne CD i DVD stały się pierwszymi cyfrowymi nośnikami i urządzeniami do przechowywania danych służącymi do nagrywania i odtwarzania dźwięku i obrazu

Historia pamięci flash

Historia kart pamięci flash wiąże się z historią mobilnych urządzeń cyfrowych, które można nosić przy sobie w torbie, w kieszeni na piersi marynarki czy koszuli, a nawet jako brelok do kluczy na szyi.

Są to miniaturowe odtwarzacze MP3, cyfrowe dyktafony, aparaty fotograficzne i wideo, smartfony i kieszonkowe komputery osobiste – PDA, nowoczesne modele telefonów komórkowych. Małe urządzenia te wymagały zwiększonej pojemności pamięci wewnętrznej do zapisywania i odczytywania informacji.

Pamięć taka powinna być uniwersalna i służyć do zapisu dowolnego rodzaju informacji w postaci cyfrowej: dźwięku, tekstu, obrazów – rysunków, fotografii, informacji wideo.

Pierwszą firmą, która wyprodukowała pamięć flash i wprowadziła ją na rynek, był Intel. W 1988 roku wykazano, że pamięć flash o pojemności 256 kbitów była wielkości pudełka po butach. Został zbudowany według schematu logicznego NOR (w transkrypcji rosyjskiej - NOT-OR).

Pamięć flash NOR charakteryzuje się stosunkowo małą szybkością zapisu i kasowania, a liczba cykli zapisu jest stosunkowo niska (około 100 000). Taka pamięć flash może być wykorzystana, gdy wymagane jest prawie ciągłe przechowywanie danych z bardzo rzadkim nadpisywaniem, na przykład do przechowywania systemu operacyjnego aparatów cyfrowych i telefony komórkowe.

Pamięć Intel NOR Flash

Drugi typ pamięci flash został wynaleziony w 1989 roku przez firmę Toshiba. Jest zbudowany w oparciu o obwód logiczny NAND (w rosyjskiej transkrypcji Ne-I). Nowa pamięć miała stać się tańszą i szybszą alternatywą dla flasha NOR. W porównaniu z NOR, technologia NAND zapewnia dziesięć razy większa liczba cykli zapisu, a także wyższe prędkości zarówno zapisu, jak i usuwania danych. Natomiast komórki pamięci NAND są o połowę mniejsze od pamięci NOR, co powoduje, że na określonym obszarze chipa można umieścić więcej komórek pamięci.

Nazwę „flash” wprowadziła firma Toshiba, ponieważ możliwe jest natychmiastowe wymazanie zawartości pamięci (ang. „in flash”). W przeciwieństwie do pamięci magnetycznej, optycznej i magnetooptycznej, nie wymaga stosowania napędów dyskowych wykorzystujących skomplikowaną mechanikę precyzyjną i nie zawiera w ogóle żadnych ruchomych części. To jest jego główna przewaga nad wszystkimi innymi nośnikami informacji i dlatego przyszłość należy do niego. Jednak najważniejszą zaletą takiej pamięci jest oczywiście przechowywanie danych bez dostarczania energii, czyli tzw. niezależność energetyczna.

Pamięć flash to chip na chipie krzemowym. Zbudowany jest na zasadzie utrzymywania ładunku elektrycznego w komórkach pamięci tranzystora przez długi czas za pomocą tzw. „bramki pływającej” w przypadku braku zasilania elektrycznego. Jego pełna nazwa to Flash Erase EEPROM (elektronicznie kasowalna programowalna pamięć ROM). Jego ogniwo elementarne, w którym przechowywany jest jeden bit informacji, nie jest kondensatorem elektrycznym, ale tranzystorem polowym ze specjalnie izolowanym elektrycznie obszarem – „pływającą bramką”. Ładunek elektryczny umieszczony w tym obszarze może być utrzymywany przez nieograniczony czas. Po zapisaniu jednego bitu informacji komórka elementarna jest ładowana poprzez umieszczenie ładunku elektrycznego na pływającej bramce. Po usunięciu ładunek ten jest usuwany z bramki, a ogniwo rozładowuje się. Pamięć flash to pamięć nieulotna, która pozwala na zapisanie informacji w przypadku braku zasilania elektrycznego. Nie zużywa energii podczas przechowywania informacji.

Cztery najbardziej znane formaty pamięci flash to CompactFlash, MultiMediaCard (MMC), SecureDigital i Memory Stick.

CompactFlash pojawił się w 1994 roku. Został wydany przez firmę SanDisk. Jego wymiary wynosiły 43x36x3,3 mm, a pojemność 16 MB pamięci flash. W 2006 roku ogłoszono wypuszczenie na rynek kart CompactFlash o pojemności 16 GB.

Karta MultiMediaCard pojawiła się w 1997 roku. Została opracowana przez Siemens AG i Transcend. W porównaniu do CompactFlash karty MMC miały mniejsze wymiary - 24x32x1,5 mm. Stosowano je w telefonach komórkowych (zwłaszcza w modelach z wbudowanym odtwarzaczem MP3). W 2004 roku pojawił się standard RS-MMC (czyli „MMC o zmniejszonym rozmiarze”), który miał wymiary 24x18x1,5 mm i mógł być używany z adapterem tam, gdzie wcześniej używano starych kart MMC.

Istnieją standardy kart MMCmicro (wymiary zaledwie 12x14x1,1 mm) oraz MMC+, charakteryzujące się zwiększoną szybkością przesyłania informacji. Obecnie wypuszczono karty MMC o pojemności 2 GB.

Matsushita Electric Co, SanDick Co i Toshiba Co opracowały karty pamięci SD – Secure Digital. W stowarzyszeniu z tymi firmami biorą udział tacy giganci jak Intel i IBM. Producentem tej pamięci SD jest firma Panasonic, będąca częścią koncernu Matsushita.

Podobnie jak dwa standardy opisane powyżej, SecureDigital (SD) jest otwarty. Został stworzony w oparciu o standard MultiMediaCard, przejmując komponenty elektryczne i mechaniczne z MMC. Różnica jest w liczbie styków: MultiMediaCard miał ich 7, a SecureDigital ma teraz 9. Jednak podobieństwo obu standardów pozwala na używanie kart MMC zamiast SD (ale nie odwrotnie, ponieważ karty SD mają różną grubość - 32x24x2,1 mm).

Wraz ze standardem SD pojawiły się miniSD i microSD. Karty tego formatu można instalować zarówno w slocie w standardzie miniSD, jak i w slocie w standardzie SD, jednak przy pomocy specjalnego adaptera, który pozwala na korzystanie z mini-karty w taki sam sposób, jak ze zwykłej karty SD. Wymiary karty miniSD to 20x21,5x1,4 mm.

karty miniSD

Karty microSD to obecnie jedne z najmniejszych kart flash – ich wymiary to 11x15x1 mm. Głównymi obszarami zastosowań tych kart są multimedialne telefony komórkowe i komunikatory. Dzięki adapterowi karty microSD można używać w urządzeniach wyposażonych w gniazda na nośniki flash miniSD i SecureDigital.

Karta microSD

Pojemność kart flash SD wzrosła do 8 GB lub więcej.

Memory Stick jest typowym przykładem zamkniętego standardu opracowanego przez firmę Sony w 1998 roku. Twórca zamkniętego standardu dba o jego promocję i zapewnienie kompatybilności z urządzeniami przenośnymi. Oznacza to znaczne zawężenie dystrybucji standardu i jego norm dalszy rozwój, ponieważ gniazda Memory Stick (czyli miejsca do instalacji) są dostępne tylko w produktach marek Sony i Sony Ericsson.

Oprócz kart Memory Stick rodzina obejmuje karty Memory Stick PRO, Memory Stick Duo, Memory Stick PRO Duo, Memory Stick PRO-HG i Memory Stick Micro (M2).

Wymiary karty Memory Stick to 50x21,5x2,8 mm, waga - 4 gramy, a pojemność pamięci - technologicznie nie mogła przekroczyć 128 MB. Pojawienie się karty Memory Stick PRO w 2003 roku było podyktowane chęcią Sony zapewnienia użytkownikom większej ilości pamięci (teoretyczne maksimum dla kart tego typu to 32 GB).

Karty Memory Stick Duo wyróżniają się zmniejszonymi rozmiarami (20x31x1,6 mm) i wagą (2 gramy); Koncentrują się na rynku urządzeń PDA i telefonów komórkowych. Wersja o zwiększonej pojemności nosi nazwę Memory Stick PRO Duo – karta o pojemności 8 GB została zapowiedziana w styczniu 2007 roku.

Karty Memory Stick Micro (rozmiar 15x12,5x1,2 mm) przeznaczone są do nowoczesnych modeli telefonów komórkowych. Rozmiar pamięci może osiągnąć (teoretycznie) 32 GB i maksymalna prędkość transfer danych - 16 Mb/s. Karty M2 można podłączyć do urządzeń obsługujących Memory Stick Duo, Memory Stick PRO Duo i SecureDigital za pomocą specjalnego adaptera. Istnieją już modele z 2 GB pamięci.

xD-Picture Card to kolejny przedstawiciel zamkniętego standardu. Wprowadzony w 2002 roku. Aktywnie wspierany i promowany przez Fuji i Olympus, których aparaty cyfrowe wykorzystują kartę xD-Picture Card. xD oznacza ekstremalnie cyfrowy. Pojemność kart tego standardu osiągnęła już 2 GB. W przeciwieństwie do większości innych standardów, karty xD-Picture Cards nie mają wbudowanego kontrolera. Ma to pozytywny wpływ na rozmiar (20 x 25 x 1,78 mm), ale daje niską prędkość przesyłania danych. W przyszłości planowane jest zwiększenie pojemności tego nośnika do 8 GB. Tak znaczące zwiększenie pojemności miniaturowego nośnika stało się możliwe dzięki zastosowaniu technologii wielowarstwowej.

Na dzisiejszym wysoce konkurencyjnym rynku wymiennych kart pamięci flash konieczne jest zapewnienie kompatybilności nowych nośników z istniejącym sprzętem obsługującym inne formaty pamięci flash. Dlatego jednocześnie z kartami pamięci flash wypuszczane są adaptery i zewnętrzne czytniki, tzw. czytniki kart, podłączane do wejścia USB komputera osobistego. Produkowane są karty indywidualne (na konkretny typ karty pamięci flash, a także czytniki uniwersalne na 3,4,5, a nawet 8 różnych typów kart pamięci flash). Są to napęd USB - miniaturowe pudełko posiadające gniazda na jeden lub kilka rodzajów kart jednocześnie oraz złącze do podłączenia do wejścia USB komputera osobistego.

Uniwersalny czytnik kart do odczytu kilku rodzajów kart flash

Sony wypuściło dysk USB z wbudowanym skanerem linii papilarnych chroniącym przed nieautoryzowanym dostępem.

Oprócz kart flash produkowane są również dyski flash, tak zwane „pendrive’y”. Wyposażone są w standardowe złącze USB i można je podłączyć bezpośrednio do wejścia USB komputera lub laptopa.

Pendrive ze złączem USB-2

Ich pojemność sięga 1, 2, 4, 8, 10 lub więcej gigabajtów, a cena ostatnio gwałtownie spadła. Prawie całkowicie zastąpiły standardowe dyskietki, które wymagają napędu z obrotowymi częściami i mają pojemność zaledwie 1,44 MB.

Cyfrowe ramki na zdjęcia, czyli cyfrowe albumy fotograficzne, powstają w oparciu o karty flash. Wyposażone są w wyświetlacz ciekłokrystaliczny i umożliwiają oglądanie fotografii cyfrowych np. w trybie filmu slajdowego, w którym fotografie następują po sobie w określonych odstępach czasu, a także powiększanie fotografii i badanie ich poszczególnych szczegółów. Wyposażone są w piloty i głośniki, które umożliwiają słuchanie muzyki i objaśnianie zdjęć. Dzięki pojemności pamięci 64 MB pomieszczą 500 zdjęć.

Historia odtwarzaczy MP3

Impulsem do pojawienia się odtwarzaczy MP3 było opracowanie w połowie lat 80. w Instytucie Fraunhofera w Niemczech formatu kompresji dźwięku. W 1989 roku Fraunhofer otrzymał w Niemczech patent na format kompresji MP3, który kilka lat później został wprowadzony Organizacja międzynarodowa o standaryzacji (ISO). MPEG (Moving Pictures Experts Group) to nazwa grupy ekspertów ISO, która pracuje nad stworzeniem standardów kodowania i kompresji danych wideo i audio. Normy opracowane przez komisję noszą tę samą nazwę. MP3 otrzymało oficjalną nazwę MPEG-1 Layer3. Format ten umożliwił przechowywanie informacji dźwiękowych skompresowanych dziesiątki razy, bez zauważalnej utraty jakości odtwarzania.

Drugim najważniejszym impulsem do pojawienia się odtwarzaczy MP3 był rozwój przenośnych pamięci flash. Instytut Fraunhofera opracował także na początku lat 90. pierwszy odtwarzacz MP3. Następnie pojawił się odtwarzacz firmy Eiger Labs MPMan F10 oraz odtwarzacz Rio PMP300 firmy Diamond Multimedia. Wszystkie wczesne odtwarzacze korzystały z wbudowanej pamięci flash (32 lub 64 MB) i były podłączone przez port równoległy, a nie USB.

MP3 stał się pierwszym po CD-Audio powszechnie akceptowanym formatem przechowywania dźwięku. Opracowywano także odtwarzacze MP3 w oparciu o dyski twarde, w tym miniaturowy dysk twardy IBM MicroDrive. Jednym z pionierów w zastosowaniu dysków twardych (HDD) była firma Apple. W 2001 roku wypuściła pierwszy odtwarzacz MP3, iPod, z dyskiem twardym o pojemności 5 GB, na którym można było zapisać około 1000 utworów.

Dzięki akumulatorowi litowo-polimerowemu zapewniał 12 godzin pracy na baterii. Wymiary pierwszego iPoda wynosiły 100 x 62 x 18 mm, waga 184 gramy. Pierwszy iPod był dostępny tylko dla użytkowników komputerów Macintosh. kolejna wersja iPoda, która pojawiła się sześć miesięcy po wydaniu pierwszej, zawierała już dwie opcje - iPod dla Windows i iPod dla Mac OS. Nowe iPody zamiast mechanicznego otrzymały dotykowe kółko przewijania i stały się dostępne w wersjach 5 GB, 10 GB i nieco później 20 GB.

Zmieniło się kilka generacji iPoda, w każdej z nich stopniowo poprawiano właściwości, na przykład ekran stał się kolorowy, ale dysk twardy był nadal używany.

Później zaczęto używać pamięci flash w odtwarzaczach MP3. Stały się mniejsze, bardziej niezawodne, trwałe i tańsze, przybrały formę miniaturowych breloczków do kluczy, które można nosić na szyi, w kieszeni na piersi koszuli lub w torebce. Wiele modeli telefonów komórkowych, smartfonów i urządzeń PDA zaczęło pełnić funkcję odtwarzacza MP3.

Firma Apple wprowadziła nowy odtwarzacz MP3 – iPod Nano. Zastępuje dysk twardy pamięcią flash.

Pozwoliło to:

Spraw, aby odtwarzacz był znacznie bardziej kompaktowy - pamięć flash jest mniejsza niż dysk twardy;
- Zmniejsz ryzyko awarii i awarii poprzez całkowite wyeliminowanie ruchomych części mechanizmu odtwarzacza;
- Oszczędzaj czas pracy baterii, ponieważ pamięć flash zużywa znacznie mniej energii niż dysk twardy;
- Zwiększ prędkość przesyłania informacji.

Odtwarzacz stał się znacznie lżejszy (42 gramy zamiast 102) i bardziej kompaktowy (8,89 x 4,06 x 0,69 kontra 9,1 x 5,1 x 1,3 cm), pojawił się kolorowy wyświetlacz, który pozwala przeglądać zdjęcia i pokazywać obraz albumu podczas odtwarzanie nagranego dźwięku. Pojemność pamięci wynosi 2 GB, 4 GB, 8 GB.

Pod koniec 2007 roku Apple wprowadził nową linię odtwarzaczy iPod:

iPod nano, iPod classic, iPod touch.
- iPod nano z pamięcią flash może teraz odtwarzać wideo na 2-calowym wyświetlaczu o rozdzielczości 320x204 mm.
- iPod classic z dyskiem twardym posiada pojemność pamięci 80 lub 160 GB, co pozwala na słuchanie muzyki przez 40 godzin i wyświetlanie filmów przez 7 godzin.
- iPod touch z 3,5-calowym panoramicznym ekranem dotykowym umożliwia sterowanie odtwarzaczem za pomocą ruchów palców (angielski dotyk) oraz oglądanie filmów i programów telewizyjnych. Za pomocą tego odtwarzacza możesz łączyć się z Internetem i pobierać muzykę i filmy. W tym celu posiada wbudowany moduł Wi-Fi.

Tak, i nadal nie ma takiego urządzenia, które oddałoby ducha koncertu na żywo. Można skrupulatnie i dokładnie nagrać dźwięk, rozłożyć go na wiele kanałów i w ciągu kilku sekund przesłać na gigantyczne odległości, a mimo to oddać charyzmę muzyka, masową ekstazę wykonania popularna grupa albo echo dźwięków organów przeniesione pod kopułę jest tak trudne, jak stworzenie Ziemi na nowo. Ale nowoczesne odtwarzacze muzyczne wciąż mogą coś zrobić.

Edisona i jego zwolenników

Większość ludzi wie, że pierwszym wynalazcą fonografu był Thomas Alva Edison, jednak nie każdy słyszał, że mechaniczne nagrywanie dźwięku wynaleziono już przed tym wynalazkiem. I tak w 1857 roku, 20 lat przed pojawieniem się fonografu, Edouard-Leon Scott de Martinville opatentował „fonautograf”, który mógł zapisywać dźwięk na papierze, ale nie potrafił go odtworzyć - po raz pierwszy można było odtworzyć te pierwsze nagrania tylko w 2008 przy użyciu komputera.

Thomasowi Edisonowi udało się nie tylko to nagrać, ale i odtworzyć. Co ciekawe, nie miał zamiaru wynaleźć fonografu, a jedynie zautomatyzować i przyspieszyć proces odbierania telegramów, tak aby w przyszłości można było obejść się całkowicie bez człowieka. Ale w wyniku swojej pracy otrzymał urządzenie, którego zasada działania jest nadal wykorzystywana w rejestracji dźwięku.

A zasada jest dość prosta: gdy mówisz coś do mikrofonu, jego membrana wibruje i w jakiś sposób przekazuje powstałe wibracje na rysik, który z kolei rysuje na nośniku falę dźwiękową - w przypadku Edisona był to obracający się wałek pokryty cienką warstwą folia. Podczas odtwarzania następuje proces odwrotny – igła przenosi wszelkie wibracje z rolki na membranę, która jest wzmacniana przez tubę, a my słyszymy zarejestrowany dźwięk.

Dziesięć lat po wynalezieniu fonografu amerykański wynalazca Emil Berliner opatentował gramofon – urządzenie dość podobne w zasadzie działania do fonografu Edisona, tyle że Berliner nieco je ulepszył, po prostu zastępując rolki dyskami. Mechanizm do gramofonu, który równomiernie obraca płyty, wynalazł właściciel małego sklepu w New Jersey, Eldridge Johnson, ówczesny utalentowany inżynier. Efekt ich pracy stał się znany jako gramofon.

Po dłuższej pracy Johnson i Berliner pokłócili się ze sobą. Przedmiotem sporu były prawa do patentów, które można było rozdysponować jedynie na drodze sądowej. Sąd wyznaczył Johnsona na właściciela praw autorskich i otrzymał prawa do produkcji gramofonów w Ameryce. Berliner nie tracąc czasu wyjechał do Kanady i zorganizował tam własną firmę Berliner Gramophone Company, a wkrótce został wspólnikiem w British Gramophone Company (później przemianowanej na EMI) i stworzył podobną w Niemczech – Deutsche Grammophon. Ten ostatni istnieje do dziś i nagrywa muzykę popularną i klasyczną. Johnson zorganizował własną firmę Victor Talking Machine Company, która stała się producentem gramofonów dla firmy Volta Graphophone Company.

Generalnie historia wszelkich wynalazków odtwarzaczy muzycznych jest nierozerwalnie związana z firmami fonograficznymi, które obecnie posiadają wiele patentów w tej dziedzinie. A jest to nierozerwalnie związane z komercją: Emil Berliner zdał sobie sprawę, że na muzyce można nieźle zarobić. Choć jego komercyjny entuzjazm nie trwał długo, już wkrótce jego zainteresowanie muzyką zastąpiło chęć wynalezienia helikoptera.

Radio zastępuje nagrywanie dźwięku

W latach 20. XX wieku na całym świecie, także w Ameryce, radiofonia zyskała szczególną popularność. Powodem tego był koszt radioodbiorników, który był znacznie niższy od kosztu gramofonów i, co nie mniej ważne, nie było potrzeby kupowania płyt. Spadek zainteresowania gramofonami doprowadził do upadku większości firm zajmujących się produkcją gramofonów. Tylko nielicznym udało się „przeżyć”, martwiąc się z góry rozszerzeniem swojej działalności o zajęcie się nagrywaniem dźwięku, a nawet wtedy nie wszyscy przeżyli. I tak francuska firma Pathe Freres Phonograph Company, która zapełniła rynek rosyjski swoimi gramofonami (nieco unowocześnionymi wersjami gramofonu berlińskiego), posiadała własne studia nagraniowe w Londynie, Londynie i Moskwie, była jednak zmuszona w 1928 roku sprzedać swój majątek koncernowi Angielski oddział Kolumbii (udało mu się jednak utrzymać część firmy zajmującej się branżą filmową, która istnieje do dziś). Być może zaskakujące było to, że Eldridge Johnson był również zmuszony sprzedać swoją firmę konsorcjum bankowemu, który udzielał pożyczek Victorowi Talking Machine Co. Wielki Kryzys ostatecznie zniszczył ostatnie pozostałości manufaktur gramofonowych.

U szczytu schyłku ery gramofonów amerykańska firma Western Electric wynalazła już nową metodę rejestracji dźwięku – elektroniczną, na którą uzyskała licencję RCA. Wykupiła także Victor Talking Machine Co w 1929 roku. RCA/Victor szybko rozszerzyła produkcję i wypuściła całą linię urządzeń, najwybitniejszym przedstawicielem była 11-lampowa Automatic Electrola-Radiola, która w tamtym czasie kosztowała nierealne kwoty – 1350 dolarów, co można porównać z kosztem samochodu – za na przykład Ford kosztowałby tylko 650 dolarów. W nowych urządzeniach przetworniki były elektromagnetyczne, silnik był elektryczny, a nie uzwojony, jak jego poprzednicy. Przetwornik przetwarza wibracje na sygnał elektryczny, który jest podawany do wzmacniacza lampowego i odtwarzany przez głośnik membranowy.

Pierwszą firmą, która wypuściła płytę winylową, była RCA/Victor w 1931 roku. Wraz z wypuszczeniem dysku natychmiast zatwierdzono nowy standard prędkości - 33 obroty na minutę. Przy tej prędkości dysk o średnicy 12 cali (30 centymetrów) mógł pomieścić po dziesięć minut nagrania po każdej stronie. W 1949 roku wypuściła także płyty 7-calowe z dużym otworem pośrodku, niezbędnym dla mechanizmu zmiany płyt wbudowanego w pierwsze zmieniacze, które do dziś są szeroko stosowane.

Magnetofony niszczą prawa autorskie

Zasada nagrywania na taśmie została po raz pierwszy wynaleziona i zademonstrowana w Volta Laboratories przez Alexandra Bella w 1886 roku. Taśmę papierową pokrytą woskiem nawijano z jednej szpuli na drugą i po drodze rysowano ją rysikiem – zgodnie z zasadą Edisona. Urządzenie nie doczekało się dystrybucji komercyjnej.

W latach 90. XIX wieku rozpowszechniła się metoda zapisu magnetycznego na metalowym drucie, a pierwszy Magnetofon wyprodukowany przez firmę AEG został zademonstrowany w Niemczech w 1935 roku. Taśmę magnetyczną na bazie tlenku żelaza wyprodukowała dla niej niemiecka firma BASF. Modele Magnetophon K1 i K2 były już dość podobne do tych, które znamy jako „magnetofony szpulowe”. Potrafiły zarówno nagrywać, jak i odtwarzać, choć jakość dźwięku pozostawiała wiele do życzenia. Kiedy w 1936 roku dyrygent Londyńskiej Orkiestry Filharmonicznej, Sir Thomas Beecham, usłyszał jego występ nagrany na niemieckim cudzie technologii, był przerażony, dźwięk był tak okropny, że nie można było go znieść.

Podczas II wojny światowej Niemcy z powodzeniem stosowali magnetofony wraz ze stacjami radiowymi, automatyzując w ten sposób proces transmisji zaszyfrowanych radiogramów. W 1943 roku firma AEG stworzyła pierwszy magnetofon stereofoniczny, a niemieccy oficerowie mogli cieszyć się muzyką Straussa i Furtwanglera – w czasie wojny nagrano w stereo około 250 koncertów muzyki klasycznej i popularnej.

W USA pierwsze magnetofony pojawiły się dopiero po wojnie, ich autorstwo należy do firmy Amrekh, która zapożyczyła technologię od pokonanych Niemców. Taśmę magnetyczną do nich wyprodukowała firma ZM. Magnetofony Amrekh szybko zyskały popularność wśród stacji radiowych i zaczęto je wykorzystywać w filmach.

Słynny amerykański gitarzysta jazzowy Lester William Polsfuss, lepiej znany jako Les Paul, wynalazca gitary elektrycznej wykonanej w całości z drewna, w 1948 roku w oparciu o jeden z wczesnych modeli Ampex – Model 200A – wynalazł pierwszy na świecie wielościeżkowy system nagrywania. Magnetofon podarował mu inny znany muzyk, Bing Crosby, który zainwestował w Amrekh ogromną jak na tamte czasy sumę – 50 000 dolarów, stając się tym samym praktycznie jego współwłaścicielem. Pomysły Les Paula zostały następnie wykorzystane przy produkcji komercyjnego ośmiościeżkowego magnetofonu Ampex Sel-Sync. Otrzymał także pierwszy model Sel-Sync, który stał się podstawą jego nowego studia.

W 1966 roku Amrex wyprodukował pierwszy studyjny 16-ścieżkowy magnetofon. Model MM-1000 pracował z taśmą o szerokości 5 cm i generował dźwięk o znacznie wyższej jakości niż jakikolwiek inny magnetofon. Magnetofony 16-ścieżkowe były używane w studiach nagraniowych aż do końca lat 90. XX wieku, kiedy to zastąpiono je komputerami.

Magnetofony szpulowe początkowo służyły jedynie do celów zawodowych, jednak z biegiem czasu stały się tańsze i upowszechniły się w życiu codziennym. Nie wszystkim jednak podobały się ich ogromne rozmiary i brak możliwości transportu. W 1962 roku holenderska firma Philips wprowadziła na świat nowy magnetyczny format zapisu dźwięku – kasetę kompaktową.

W 1963 roku wyprodukowano pierwszy kompaktowy magnetofon kasetowy Philips EL 3300, a w 1964 roku firma Philips wypuściła w Ameryce odtwarzacz kasetowy Carry-Corder 150 pod marką Norelco i pod naciskiem Sony zezwoliła dowolnym firmom na używanie tego kompaktowego magnetofonu. w formacie kasetowym bez licencji. W latach 70. magnetofony kasetowe stopniowo udoskonalały się i szybko dogoniły pod względem jakości magnetofony szpulowe. Jednym z pierwszych magnetofonów Hi-Fi był japoński magnetofon kasetowy Nakamichi 1000, którego zakres częstotliwości rozciągał się od 20 do 20 000 Hz i po raz pierwszy do nagrywania i odtwarzania zastosowano różne głowice magnetyczne. W rezultacie nowy format szybko stał się popularny i wyparł z rynku konsumenckiego magnetofony szpulowe.

Znaczącą rolę odegrał w tym model kompaktowego odtwarzacza kasetowego Sony Walkman (1979), którego wymiary były nieco większe niż sama kaseta. Jakość dźwięku miniodtwarzaczy była znacznie gorsza niż to, co mogły w tamtym czasie zapewniać stacjonarne magnetofony szpulowe i magnetofony kasetowe, ale po raz pierwszy w historii nagrywania dźwięku jakość ustąpiła miejsca wygodzie. Czynnik ten objawił się później w audio nie raz i do dziś odczuwamy jego konsekwencje na własnej skórze. Ale potem, w latach 80., kompaktowe odtwarzacze kasetowe stały się tak popularne, że ich liczba przekroczyła nawet sprzedaż odtwarzaczy winylowych, czego nie były w stanie osiągnąć magnetofony szpulowe.

To właśnie kasety kompaktowe jako pierwsze skłoniły wytwórnie płytowe do zastanowienia się nad kwestiami praw autorskich. A to lata 70. i 80. stały się okresem rozkwitu muzycznego undergroundu w wielu krajach, także w naszym.

Nagrywanie cyfrowe i rozkwitpłyta CD

Firma Sony wprowadziła na rynek pierwszą płytę audio CD w 1976 r., zanim wynaleziono odtwarzacz Walkman. Płyta CD ewoluowała od laserowych dysków wideo i zrewolucjonizowała całą technologię audio konsumenckiego.

Jednak pierwsza komercyjna seria płyt CD ukazała się dopiero w 1982 roku. Było to już wspólne opracowanie odwiecznych konkurentów Sony i Philipsa, którzy nigdy nie zostaliby przyjaciółmi, gdyby nie potrzeba ujednolicenia formatu. Początkowo planowano, że płyta CD zastąpi płyty gramofonowe, ale szybko stało się jasne, że format ten jest w zupełności odpowiedni do nagrywania i odtwarzania zarówno danych wideo, jak i danych cyfrowych – pierwsza płyta CD-ROM została wydana w 1985 roku.

Wraz z wypuszczeniem pierwszych płyt Audio CD, Sony wprowadziło pierwszy dla nich odtwarzacz – był to model CDP-101. Nieco później Philips wypuścił model CD 100, w którym płytę trzeba było wkładać, jak w odtwarzaczach winylowych – od góry i zamykać pokrywką. Później wynaleziono ładowarki slajdów, które umożliwiły nie tylko uczynienie konstrukcji odtwarzaczy bardziej kompaktową i przyjazną dla użytkownika, ale także późniejsze stworzenie zmieniarek CD. Analogicznie do Walkmana, Sony wypuściło Discmana, co jeszcze bardziej wzmocniło pozycję CD – teraz w dziedzinie przenośnego sprzętu audio.

Kasety umierają już od dawna, a w niektórych nowych samochodach nadal można znaleźć radia kasetowe. Podejmowano także próby przeniesienia „cyfrowego” na taśmę magnetyczną – technologie DAT i DCC. A jeśli kasety DAT produkowane przez Sony nadal były jakoś poszukiwane na rynku (były popularne wśród dziennikarzy, którzy używali ich w dyktafonach i w radiu), to nikt w ogóle nie rozumiał formatu DCC wymyślonego przez Philipsa.

Jakość nagrywania płyt CD, wygoda i wielkość zarówno nośników, jak i odtwarzaczy przewyższały wszystko, co do tej pory wydano, a nowa technologia była skazana na sukces. I tak się stało: płyty CD zastąpiły zarówno kasety, jak i płyty winylowe, pozostając monopolistą na rynku nagrań audio. Właściciele praw autorskich w końcu mogli odetchnąć spokojnie. Ale nie na długo.

Rewolucjaposeł3

Gdy tylko ukazała się pierwsza płyta CD-ROM, stało się jasne, że prędzej czy później cyfrowy dubbing zniszczy nie tylko koncepcję praw autorskich, ale także wszelkich formatów audio (a także wideo). W 1993 roku w społeczności Instytutów Fraunhofera narodził się najpotężniejszy wirus, jaki kiedykolwiek uderzył w przemysł muzyczny – format nagrywania dźwięku MPEG-1 Audio Layer III, w skrócie MP3. Groza polegała na tym, że w tym formacie nie dbano o rodzaj nośnika – czy to płyta CD, dysk twardy, pamięć flash, czy serwer internetowy. Mógłby się reprodukować w nieskończoność, tak szybko, jak to możliwe i bez utraty jakości. Jednocześnie jakość dźwięku w tym formacie, choć gorsza od CD, była w miarę akceptowalna – na tyle, że większość użytkowników nie zauważyła żadnej różnicy.

Początkowo plików MP3 można było słuchać wyłącznie na komputerze, ale było jasne, że wypuszczenie komercyjnych odtwarzaczy MP3 było kwestią czasu. Pierwszym z nich był w 1996 roku odtwarzacz Listen Up amerykańskiej firmy Audio Highway (a nie koreański Saehan MPMan czy Diamond Multimedia Rio PMP300, które weszły na rynek dopiero w 1998 roku). Odtwarzacz został wypuszczony w ograniczonych ilościach, mimo to udało mu się zdobyć kilka nagród za innowacyjność i przypisano mu trzy patenty. Ale pierwszym komercyjnym graczem był rzeczywiście Saehan MPMan. Miał 32 MB pamięci flash, która mogła pomieścić około sześciu utworów przy przepływności 128 kbps. Jeśli chodzi o Diamond Multimedia Rio PMP300, to ten odtwarzacz kalifornijskiej firmy jako pierwszy poczuł pełną moc amerykańskiego wymiaru sprawiedliwości – stowarzyszenie RIAA pozwało Diamond Multimedia żądając zakazu sprzedaży odtwarzacza, który naruszył ustawę o domowych nagraniach audio, jednak pozew został oddalony, a gracz dzięki tej historii odniósł ogromny sukces.

Wiele firm pośpieszyło z produkcją odtwarzaczy CD MP3, które początkowo cieszyły się pewną popularnością, ale później zostały zastąpione urządzeniami opartymi na pamięci flash. Ale format został naprawdę spopularyzowany przez odtwarzacz MP3 Apple iPod (2001) z 5-gigabajtowym 1,8-calowym dyskiem twardym. Był wygodny, ergonomiczny, dobrze brzmiał i zawierał tyle muzyki, o jakiej można było marzyć.

Już w 2001 roku pojawiły się pierwsze telefony komórkowe, które mogły odtwarzać dźwięk. A dzisiaj, w 2012 roku, nie ma już chyba ani jednego urządzenie mobilne(w tym tablety i czytniki e-booków), które nie byłyby wyposażone w programowy odtwarzacz MP3. Sprzęt stacjonarny nie pozostaje w tyle: wszystkie odtwarzacze, amplitunery, systemy audio i telewizory potrafią odtwarzać pliki MP3 i inne formaty audio. Mogą to zrobić nawet nocne budziki i mikrogłośniki.

Muzyka jest teraz wszędzie, co paradoksalnie ma zły wpływ na ludzi. Wydawać by się mogło, że dzisiaj, bardziej niż kiedykolwiek, muzyka jest dostępna dla każdego, o każdej porze i niemal wszędzie. Nawet złota – platynowa era muzyki nie powinna nadejść. Ale wokół nas widać tylko zamykanie studiów nagraniowych, muzyków grających za piwo i całkowitą obojętność słuchaczy. Kto dzisiaj oprócz samych muzyków interesuje się muzyką? Tylko najbardziej zagorzali fani (głównie dziewczęta w okresie dojrzewania i po okresie dojrzewania). Tak, duże koncerty znani wykonawcy i festiwale wciąż gromadzą swoją publiczność, ale coś mi mówi, że to też niedługo się skończy.

W części dotyczącej pytania: pierwsze urządzenie rejestrujące dźwięk? podane przez autora Marly Hope najlepsza odpowiedź brzmi Pierwsze urządzenie zostało opracowane przez Thomasa Alvę Edisona, nie miał on jednak pojęcia, że dzięki jego wynalazkowi powstanie nowoczesny przemysł nagraniowy, przynoszący wielomilionowe przychody.
Głos Edisona miał metaliczny ton i towarzyszyło mu dużo hałasu w tle, ale słowa rymowanki o Maryi i jej owice brzmiały wystarczająco wyraźnie. Był rok 1877 i amerykański wynalazca dokonał pierwszego w historii nagrania dźwiękowego. Swoje proste urządzenie nazwał fonografem.
Fonograf składał się z mosiężnego wałka ze spiralnym rowkiem na zewnętrznej powierzchni, pokrytego folią aluminiową oraz cienkiego dysku (membrany) ze stalową igłą pośrodku. Ręcznie obracany wałek poruszał się po gwintowanej prowadnicy, dźwięk powodował wibrację membrany, a igła pozostawiała w folii wgłębienia o różnej głębokości. W rezultacie rowek rolki był zapisem drgań dźwiękowych. To samo urządzenie posłużyło także do odtworzenia nagrania: ze względu na niejednorodność rowków na ścieżce dźwiękowej igła „podskakiwała” w górę i w dół, powodując wibrację membrany i odtwarzanie oryginalnego dźwięku. W kolejnych modelach zastosowano wałek pokryty woskiem, co zapewniało wyższą jakość dźwięku. W 1877 roku Emil Berliner udoskonalił ten wynalazek, tworząc płaską płytę gramofonową i nowy sposób nagrywania ścieżki dźwiękowej. Dźwięk spowodował, że igła oscylowała z boku na bok i wycięła ścieżkę w wytrawionym kwasem cynkowym krążku. Około 1890 roku cynk został zastąpiony woskiem. Poprawiła się jakość nagrań, a gramofony zyskały na popularności. Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na płyty gramofonowe, zaczęto wykonywać wzorce woskowe, które utrwalano na metalowych krążkach, a następnie wykorzystywano je do replikowania płyt z twardej gumy lub szelaku.

Odpowiedź od Eurowizja[guru]
Fonograf wynaleziony przez Thomasa Edisona

Odpowiedź od Cyryl Gribkow[guru]
Pierwsze urządzenie zostało opracowane przez Thomasa Alvę Edisona, a Tesla Nikola zaczął wynajdować urządzenie pokazane na zdjęciu Wiaczesława Wedenina.
Tesla Nikola stworzył urządzenie, które pokazywało fale dźwiękowe.
Ani Thomas Edison nie odmówił używania takiego urządzenia za darmo i zdecydował się kontynuować prace nad nim samodzielnie po tym, jak pokłócił się z Teslą Nikolą.
i teraz już wszyscy wiedzą, że gramofon wynalazł Thomas Ellison, choć jak już czytaliście, jest to całkowita nieprawda.
wystarczy wpisać w wyszukiwarkę:
wynalezienie gramofonu przez Thomasa Edisona i Nikolę Teslę.
tam wszystko się wyjaśni.

Petersburg Uniwersytet Państwowy Film i telewizja

ABSTRAKCYJNY

przez dyscyplinę

" Sprzęt filmujący "

„Historia i współczesny rozwój nagrań dźwiękowych”

zakończony:

uczeń grupy 7751

Alferow I.V..

Petersburg 2008

Plan

Wstęp

Tło

Magnetyczne nagrywanie dźwięku

Dyski optyczne

Wniosek

Referencje

Wstęp

Rejestracja dźwięku to proces przechowywania drgań powietrza w zakresie 20-20000 Hz (muzyki, mowy lub innych dźwięków) na dowolnym nośniku za pomocą specjalnych urządzeń.

Nagrania, kasety audio, płyty CD, minidyski, DVD, karty Flash: jakie nośniki informacji wymyśliła ludzkość, aby pozostawić pamięć o sobie – przede wszystkim o swoim głosie – na wieki! Historia nagrań dźwiękowych zaczęła się jednak od niezbyt przyjemnego epizodu: 130 lat temu amerykański inżynier Thomas Edison mocno ukłuł się w palec:

„Kiedyś pracowałem z nowym modelem telefonu, nastrój był po prostu cudowny i w międzyczasie zacząłem śpiewać, nie pamiętam dokładnie co, bo w tym momencie igła przylutowana do membrany telefonu. wbiło mi się w palec - tak cienka stalowa blaszka zadrżała pod wpływem mojego głosu I wtedy pomyślałam: czy da się jakoś nagrać te drgania igły np. na płycie nagrywając, przesuwasz igłę po wcześniej zrobionych ścieżkach, powinna odtwarzać ten sam dźwięk! ” – tak moment wglądu opisał sam Thomas Edison, wynalazca fonografu.

Tło

Próby stworzenia urządzeń odtwarzających dźwięki podejmowano już w starożytnej Grecji. W IV-II wieku p.n.e. istniały teatry samo poruszających się postaci - androidów. Ruchom niektórych z nich towarzyszyły mechanicznie wytwarzane dźwięki, które układały się w melodie.

W okresie renesansu stworzono całą gamę różnorodnych mechanicznych instrumentów muzycznych, które w odpowiednim momencie odtwarzały określoną melodię: organy beczkowe, pozytywki, pudełka, tabakierki.

Mechaniczne instrumenty muzyczne to po prostu automaty odtwarzające sztucznie stworzone dźwięki. Problem zachowania odgłosów życia przez długi czas został rozwiązany znacznie później.

Wiele wieków przed wynalezieniem mechanicznego zapisu dźwięku pojawiła się notacja muzyczna – graficzny sposób przedstawiania utworów muzycznych na papierze. W starożytności melodie pisano literami, a współczesna notacja muzyczna (z oznaczeniem wysokości tonów, czasu trwania tonów, tonacji i linii muzycznych) zaczęła się rozwijać w XII wieku. Pod koniec XV wieku wynaleziono druk nutowy, kiedy nuty zaczęto drukować czcionką, podobnie jak książki.

Nagrywanie, a następnie odtwarzanie nagranych dźwięków stało się możliwe już w drugiej połowie XIX wieku, po wynalezieniu zapisu dźwiękowego.

Mechaniczne nagrywanie dźwięku

Pierwszą osobą, która wyraziła ideę rejestracji i odtwarzania dźwięku, był Francuz Charles Cros.

Cros urodził się w 1842 roku w Fabrezan (Francja). Jego rodzina była utalentowana: brat był malarzem i rzeźbiarzem, syn był poetą. Sam Kro był wyjątkowo utalentowany. Studiował fizykę, chemię, filologię i medycynę. W 1867 roku wynalazł „telegraf autograficzny”. Przypisuje mu się także wynalezienie telefonu i procesu fotografii trójkolorowej. Cro zajmował się nawet kwestiami komunikacji międzyplanetarnej i napisał na ten temat broszurę. Znany jest także jako utalentowany poeta i pisarz science fiction.

Cro był biednym człowiekiem i nie miał możliwości eksperymentowania ani nawet uiszczenia opłaty patentowej.

instrument melodii do nagrywania dźwięku

Fonautograf Leona Scotta 1857 - pierwszy aparat rejestrujący z membraną

10 października 1877 roku przyjaciel Cro zamieścił w La semaine du Clerge notatkę, w której szczegółowo opisał wynalazek Cro. Nawiasem mówiąc, w tym opisie zaproponowano nazwanie urządzenia „fonografem”. Urządzenie to opisywane jest z wałkiem, a nie z dyskiem, tj. w formie, którą wkrótce potem Edison dał swojemu fonografowi.

Sam Cros wysłał 30 kwietnia 1877 roku list do Francuskiej Akademii Nauk, w którym nie tylko nakreślił istotę zjawiska reprodukcji dźwięku, ale wskazał na sposób reprodukcji zarówno za pomocą wałka, jak i za pomocą krążka, jakim jest zapisane spiralnie. Właściwie to właśnie taką płytę nazywamy dziś płytą gramofonową i Cro słusznie zasługuje na miano jej wynalazcy.

W grudniu 1877 roku list Cro został otwarty i odczytany na posiedzeniu Akademii Nauk. Ale tam pomysł nie uzyskał wsparcia, a jego nazwisko zostało prawie zapomniane. Cros zmarł w Paryżu w wieku 45 lat w 1887 roku, roku praktycznego wdrożenia gramofonu, którego nigdy nie widział.

Spośród wielu wynalazków Thomasa Edisona najważniejszy jest fonograf.

Zgłoszenie Edisona zostało złożone 24 grudnia 1877 r., a patent, wbrew wszelkim zasadom dotyczącym terminów stwierdzania nowości i zgłaszania roszczeń przez innych, został mu wydany już 19 lutego 1878 r. Daty te nie sposób nie porównać z datami daty ogłoszenia pomysłów Cro. Syn Charlesa Crosa, Guy, napisał w 1927 roku, nie bez bezpośredniej podpowiedzi, że czasopismo „La semaine du Clerge”, które zawierało szczegółowy opis fonografu Crosa z 10 października 1877 roku, cieszyło się wówczas znaczną dystrybucją i sławą w Ameryce czas.

Fonograf Edisona

Jednak nawet 10 lat później, kiedy Berliner otrzymał patent na gramofon, eksperci amerykańskiego Urzędu Patentowego w dalszym ciągu nie wiedzieli o żadnym dziele Cro.

Dziś historycy uważają, że Edison do wynalezienia fonografu doszedł samodzielnie i stało się to przez przypadek. Chciał stworzyć nadajnik do telefonu, aby wielokrotnie zwiększyć zasięg rozmów telefonicznych.

W gramofonie Edisona zapis odbywał się po linii śrubowej poprzez dociśnięcie dość grubej folii aluminiowej owiniętej wokół miedzianego cylindra, obracanej ręcznie z prędkością około 1 obr./min, a skok śruby na cylindrze wynosił około 3 mm. Do reprodukcji wykorzystano membranę znajdującą się po drugiej stronie cylindra, wyposażoną w stalową końcówkę. Sama membrana składała się z pergaminu roślinnego. Na membranie umieszczono róg wykonany z tektury. Edison wielokrotnie wprowadzał zmiany konstrukcyjne w gramofonie, ale nigdy nie osiągnął czystego dźwięku.

Wielu wynalazców próbowało ulepszyć fonograf. Wszystkiego najlepszego dotarł do Alexandra Bella i Charlesa Tintera, którzy w 1886 roku opatentowali urządzenie, które nazwali graphononem. Zaproponowali zastosowanie zapisu poprzecznego, cięcia zamiast wytłaczania oraz wosku z dodatkiem parafiny i innych substancji jako nośnika zapisu. Ale niedociągnięć fonografu nie udało się przezwyciężyć. Nadszedł czas na realizację pomysłu Cro na płytę gramofonową.

W czerwcu 1887 roku Emil Berliner otrzymał patent w Stanach Zjednoczonych, a następnie w Anglii i Niemczech na gramofon, który został wyprodukowany w 1888 roku i zademonstrowany 16 maja tego samego roku w Instytucie Franklina w Filadelfii.

Berliner najpierw zastosował zapis poprzeczny na rolce, jak w fonografie, a następnie zaczął nagrywać na płycie metodą Cro. Na szklane podłoże nałożył sadzę i parafinę. Podłoże ułożono na maszynie w pozycji odwróconej, tak aby usunięte wióry mogły spaść bez zakłócania zapisu. Po nagraniu fonogram został werniksowany i posłużył do wykonania wypukłej odbitki fotograficznej na warstwie chromowo-żelatynowej. Następnie Berliner zaczął próbować chemicznych metod obróbki, czyli trawienia kwasem. Następnie jako podłoże zastosował cynk, a jako warstwę ochronną wosk. Po zakończeniu rejestracji cynk trawiono 25% kwasem chromowym. Wytrawione zostały jedynie obszary oznaczone frezem. Berliner wykorzystał ten cynk jako oryginał i wykonał z niego galwanoplastyczne kopie.

Berliner nie ukrywał, że zna twórczość Cro, ale powiedział, że o pomysłach Cro dowiedział się trzy miesiące po złożeniu wniosku patentowego. Zasługą Berlinera jest to, że zorganizował produkcję gramofonów.

Gramofon i płyta

Na początku XX wieku. Wiele firm gramofonowych próbowało nagrywania elektrycznego, ale brak wzmacniaczy elektrycznych uniemożliwił wdrożenie tej metody. Stało się to możliwe dzięki wynalezieniu rury próżniowej.

W 1918 roku Towarzystwo Gaumonta opatentowało „odczyt fonogramów za pomocą odtwarzacza elektromagnetycznego”, czyli przejściówkę. W 1924 roku kilka firm uzyskało patent na ulepszone warunki zapisu elektrycznego. Od 1925 roku elektryczny sposób nagrywania za pomocą mikrofonów zastąpił produkcję mechaniczno-akustyczną poprzez tubę.

Pierwszy aparat do odtwarzania płyt, stworzony przez Berlinera w 1888 roku, zawierał już podstawowe elementy gramofonu tubowego. Dalsze prace różnych autorów mające na celu ulepszenie projektu doprowadziły do pojawienia się modelu, który został udostępniony publiczności w 1902 roku. Miał napęd sprężynowy i sztywne połączenie pomiędzy tubą a membraną. Model ten przedstawiony jest na obrazie artysty F. Barrota, który przedstawia psa rozpoznającego głos swojego właściciela przekazywany przez gramofon. Firma uczyniła to zdjęcie swoim znakiem firmowym, a nazwa firmy nagraniowej HMV (His Master's Voice) przez dziesięciolecia stała się najpopularniejszą wśród miłośników płyt.

Dalszy rozwój gramofonów doprowadził do powstania modeli przenośnych z kanałem dźwiękowym wewnątrz obudowy, zwanych gramofonami. Nazwę tę po raz pierwszy nadano aparatowi francuskiej firmy Pathé. Wyprodukowano gramofony subminiaturowe z wysuwanym ramieniem w postaci niklowanej metalowej puszki o średnicy 18 cm i wysokości 8 cm.

Gramofon

Wraz z rozwojem techniki radiowej metoda nagrań akustycznych została całkowicie zastąpiona metodą elektryczną, co znacznie poprawiło jakość nagrań.

Pojawiły się radia, odtwarzacze (przystawki do odbiorników) i elektrofony.

Silnik sprężynowy zastąpiono silnikiem elektrycznym, a membranę zastąpiono przetwornikiem (adapterem).

Gramofon z adapterem elektromagnetycznym i odtwarzaczem

Do końca 1948 roku zapisy wykonywano przy szerokości rowków 140-180 mikronów, przy gęstości zapisu średnio 38 rowków na 1 cm, prędkość obrotowa wynosiła 78 obr/min, a średnica płyt 25-30 cm. Jednocześnie czas trwania dźwięku jednej strony płyty wynosił 3-5 minut, co wystarcza w przypadku krótkich utworów muzycznych.

Wraz z wprowadzeniem odtwarzania elektrycznego wprowadzono prędkość 331/3 obr./min dla tych samych rozmiarów płyt. Najmniejszą średnicę przy 331/3 obr./min ustalono na 19 cm, aby uzyskać w miarę dobrą jakość odtwarzania na końcu nagrania. Wybrano szerokość rowka wynoszącą co najmniej 100 µm. Nie zapewniało to jednak ciągłego nagrywania. dzieła symfoniczne. Problem ten został rozwiązany dopiero wraz z pojawieniem się płyt długogrających.

W 1948 roku amerykańska firma Columbia ogłosiła wypuszczenie płyt o szerokości rowka do 70 mikronów. Gęstość nagrywania wzrosła około dwa i pół razy, a czas trwania dźwięku stał się prawie 6 razy dłuższy niż w przypadku płyt tego samego formatu 78 obr./min.

W 1949 roku amerykańska firma RCA Victor wypuściła płyty 45 obr/min o średnicy 17,5 cm oraz odtwarzacz do nich z automatyczną zmieniarką płyt. Czas zapisu jednej strony płyty wynosił 5 minut i 5 sekund, który później zwiększono do 9 minut, stosując zmienny krok zapisu.

W 1954 roku ukazały się płyty 16 obr./min pod nazwą „ mówiąca książka". Wielki czas Nagrania (o średnicy 25 cm i około godziny z jednej strony) sprawiły, że stały się one przydatne jako pomoce dydaktyczne i dla osób słabowidzących.

Już w 1928 roku Columbia zaproponowała dobór odległości pomiędzy rowkami w zależności od amplitudy, jak opisano w patencie opublikowanym w 1933 roku. Pomysł ten jednak został zapomniany. Kwestię tę ponownie podniósł Rhine, który wypróbował swój system w 1942 r. i ukończył go w 1950 r.

Zastosowanie ponownego nagrywania z magnetofonów zamiast bezpośredniego nagrywania na dysk z mikrofonów umożliwiło uzyskanie sygnału z wywłaszczaniem czasu w celu kontrolowania przesunięcia rytmu. Obwód Renu okazał się skomplikowany i w praktyce wykorzystano rejestratory o zmiennej wysokości tonu zaproponowane przez Columbię i Teldec.

Przy nagrywaniu ze zmiennym tonem na płytach z szerokim rowkiem przyrost czasu odtwarzania wyniósł 15%, a dla płyt długogrających - 25%. Płyty o zmiennej wysokości dźwięku zostały wyprodukowane w 1951 r. przez Deutsche Grammofon, pod koniec 1952 r. przez Teldec, a od 1956 r. produkowane są w ZSRR. Nagrania o zmiennym tonie nie wymagają specjalnego sprzętu odtwarzającego.

Oprócz mechanicznego zapisu na dysku znany jest zapis mechaniczny na taśmie. W 1931 roku w Niemczech firma Tefifon wyprodukowała urządzenia z mechanicznym zapisem na taśmie bez końca.

W tym okresie A.F. Shorin zaproponował wykorzystanie filmu jako nośnika mechanicznego zapisu dźwięku. Zaprojektował aparat szorinofonowy, służący najpierw do dubbingu filmów, a następnie do nagrywania muzyki i mowy w audycjach radiowych, co wydłużyło czas nagrywania do kilku godzin.

Nagrywanie i odtwarzanie dźwięku w tym urządzeniu odbywało się elektromechanicznie na używanej taśmie filmowej. Shorinophone przeprowadził wielościeżkowy mechaniczny zapis poprzeczny, który został odtworzony na tym samym urządzeniu. Przy zastosowaniu folii o szerokości 35 mm umieszczono na niej ponad 50 rowków. Przy rolce filmu o długości 300 m umożliwiło to uzyskanie nagrania trwającego osiem godzin w shorinofonie. Rolę elementu nagrywającego i odtwarzającego w shorinofonie pełniła specjalna głowica, w którą wkładano frez w celu wycięcia rowka, a do odtwarzania wkładano korundową igłę.

Gdy tylko kino stało się dźwiękiem, konieczne stało się, aby dźwięk podążał za ruchami aktorów na ekranie. W 1930 roku francuski reżyser Abel Gans przeprowadził w sali kinowej przestrzenną reprodukcję dźwięku, dla której zainstalował głośniki nie tylko za ekranem, ale także w samej sali.

Po pojawieniu się telefonu, fonografu, audycji radiowych i filmów dźwiękowych ludzie zaczęli dostrzegać wady monofonicznej transmisji dźwięku. W 1881 roku na Wystawie Światowej w Paryżu wynalazca Clement Ader był pionierem dwukanałowej transmisji dźwięku z opery. Transmisja odbywała się za pomocą przewodów telefonicznych podłączonych do dwóch grup mikrofonów, z których jeden znajdował się po prawej, a drugi po lewej stronie sceny. Programu można było słuchać na telefonie za pomocą słuchawek. W 1912 r. podobne eksperymenty powtórzono w Berlinie.

Do 1957 roku nagrywanie na płytach było wyłącznie monofoniczne. Ale eksperymenty prowadzono także w dziedzinie nagrań stereofonicznych. W 1931 roku angielski wynalazca A. Blumlein zaproponował metodę stereofonicznego zapisu na płycie, w której sygnały obu kanałów rejestrowano jednocześnie jednym frezem w tym samym rowku. W swoim zgłoszeniu patentowym Blumlein proponuje dwie metody rejestracji stereo: jedna to połączenie rejestracji poprzecznej i wgłębnej, druga to dwie wzajemnie prostopadłe składowe drgań noża skierowane pod kątem 45° do powierzchni dysku. Niewystarczający poziom technologii nagrywania i odtwarzania nie pozwalał wówczas na realizację pomysłów Blumleina.

Amerykański inżynier Cook zaproponował „płytę binauralną”, której każda strona zawierała nagrania „prawe” i „lewe”. Obydwa nagrania odtwarzane były jednym ramieniem z dwiema głowicami (adapterami). Nieekonomiczne wykorzystanie miejsca na dysku i złożoność synchronizacji uniemożliwiły praktyczne zastosowanie tej metody.

Laboratorium Decca Records w Londynie opracowało elektryczną metodę separacji kanałów za pomocą filtrów, pod warunkiem, że jeden z kanałów został zarejestrowany na częstotliwości podnośnej. W USA podobna metoda znana jest jako systemy Mintera. Metoda częstotliwości nośnej okazała się złożona i kosztowna.

Ostatecznie uznanie zyskała metoda Blumleina 45/45. W USA taki system opracowała firma Vestrex i już w 1958 roku metoda ta została zarekomendowana jako ujednolicona, międzynarodowa metoda nagrywania płyt stereofonicznych. Płyty stereo są produkowane w tych samych formatach i przy takich samych prędkościach, jak płyty monofoniczne o długim odtwarzaniu.

W miarę gromadzenia doświadczeń i wiedzy teoretycznej wyłoniły się pewne wady i ograniczenia nieodłącznie związane ze stereofonią dwukanałową: efekt awarii dźwięku w środku między głośnikami, wąska strefa, w której odczuwany jest efekt stereo oraz zniekształcenie lokalizacji dźwięku źródło. Rozpoczęto eksperymenty z trzy- i czterokanałową reprodukcją dźwięku.

W latach 1969-1971 Na rynku światowym pojawiły się pierwsze próbki sprzętu czterokanałowego (kwadrofonicznego): magnetofony, elektrofony. Płyty gramofonowe. Kwadrofonia była postrzegana jako nowość, która raczej nie miała szans się upowszechnić: za zbyt wysoką cenę – podwojenie liczby kanałów – poprawiono efekt stereo.

Pierwsze płyty gramofonowe tłoczone były z mieszanki na bazie szelaku, który jest naturalnie występującą żywicą, później szelak został zastąpiony żywicami syntetycznymi. Żywica winylitowa jest szeroko stosowana. Dokładny skład płyt gramofonowych każdej marki był chroniony tajemnicą handlową.

Nagrywanie płyt gramofonowych odbywało się wyłącznie w specjalnych studiach nagraniowych. W latach 40-1950 w Moskwie przy ulicy Gorkiego znajdowało się studio, w którym za niewielką opłatą można było nagrać małą płytę o średnicy 15 centymetrów - dźwiękowe „cześć” rodzinie lub przyjaciołom. W tych samych latach dokonywano tajnych nagrań płyt muzyki jazzowej i pieśni złodziei, które były w tamtych latach prześladowane, przy użyciu domowych urządzeń nagrywających. Materiałem dla nich był film rentgenowski. Płytki te nazwano „na żebrach”, ponieważ pod światło widać było na nich kości. Jakość dźwięku na nich była fatalna, ale przy braku innych źródeł cieszyły się ogromną popularnością, szczególnie wśród młodych ludzi. Do produkcji płyt gramofonowych proponowano jednak nie tylko masy plastyczne, ale także szereg innych materiałów. Na przykład szklane płyty gramofonowe zostały nie tylko opatentowane w 1909 roku, ale także wyprodukowane (przez Carla Pivodę w Pradze). Według recenzji te płyty syczały mniej niż zwykle. W sprzedaży pojawiły się nawet płyty gramofonowe wykonane z czekolady, także w Rosji.

Magnetyczne nagrywanie dźwięku

Tym samym posiadacz magnetofonu, w porównaniu z gramofonem, nie tylko zyskał możliwość odtworzenia dźwięku zapisanego raz na zawsze na płycie gramofonowej, ale mógł teraz samodzielnie nagrać dźwięk na taśmie magnetycznej, a nie w studiu nagraniowym, ale w domu lub w sali koncertowej To właśnie ta niezwykła właściwość magnetycznego zapisu dźwięku zapewniła szerokie rozpowszechnienie pieśni Bułata Okudżawy, Włodzimierza Wysockiego i Aleksandra Galicza w latach dyktatury komunistycznej. Wystarczyło, że jeden amator nagrał te piosenki na swoich koncertach w jakimś klubie, a nagranie to rozeszło się błyskawicznie wśród wielu tysięcy fanów. Przecież za pomocą dwóch magnetofonów można skopiować nagranie z jednej taśmy magnetycznej na drugą. Pierwszymi magnetofonami były magnetofony szpulowe, w których na szpulach nawijana była folia magnetyczna. Podczas nagrywania i odtwarzania film był przewijany z pełnej szpuli na pustą. Przed rozpoczęciem nagrywania lub odtwarzania należało „załadować” taśmę, czyli tzw. Przeciągnij wolny koniec folii przez głowice magnetyczne i przymocuj ją do pustej szpuli.

Magnetofon szpulowy z taśmą magnetyczną na szpulach

Pierwszy dwuścieżkowy magnetofon został wypuszczony przez niemiecką firmę AEG w 1957 roku, a w 1959 roku firma ta wypuściła na rynek pierwszy czterościeżkowy magnetofon.

Początkowo magnetofony były oparte na lampach i dopiero w 1956 roku japońska firma Sony stworzyła pierwszy w pełni tranzystorowy magnetofon.

Później magnetofony szpulowe zostały zastąpione magnetofonami kasetowymi. Pierwsze takie urządzenie zostało opracowane przez firmę Philips w latach 1961-1963. W nim obie miniaturowe szpule – z folią magnetyczną i pusta – umieszczone są w specjalnej kompaktowej kasecie, a koniec folii jest wstępnie przymocowany do pustej szpuli. Dzięki temu proces ładowania magnetofonu filmem jest znacznie uproszczony. Pierwsze kasety kompaktowe zostały wypuszczone przez firmę Philips w 1963 roku. Jeszcze później pojawiły się magnetofony dwukasetowe, w których proces kopiowania z jednej kasety na drugą został maksymalnie uproszczony. Nagrywanie na kasetach kompaktowych jest dwustronne. Wydawane są dla czasów nagrywania 60, 90 i 120 minut (po obu stronach).

Magnetofon kasetowy i kaseta kompaktowa

W oparciu o standardową kasetę kompaktową firma Sony opracowała przenośny odtwarzacz wielkości pocztówki (ryc. 5.11)<#"117" src="/wimg/14/doc_zip11.jpg" />

Odtwarzacz kasetowy

Kompaktowa kaseta zakorzeniła się nie tylko na ulicy, ale także w samochodach, dla których wyprodukowano radio samochodowe. Jest to połączenie radia i magnetofonu kasetowego.

Oprócz kasety kompaktowej stworzono mikrokasetę wielkości pudełka zapałek do przenośnych dyktafonów i telefonów z automatyczną sekretarką.

Dyktafon (od łacińskiego dicto – mówię, dyktuję) to rodzaj magnetofonu służącego do nagrywania mowy w celu np. późniejszego wydrukowania jej tekstu.

Mikrokaseta

Wszystkie mechaniczne dyktafony kasetowe składają się z ponad 100 części, z których część jest ruchoma. Głowica nagrywająca i styki elektryczne zużywają się przez kilka lat. Pokrywa na zawiasach również łatwo się łamie. Magnetofony kasetowe wykorzystują silnik elektryczny do przeciągania taśmy magnetycznej przez głowice nagrywające.

Cyfrowe dyktafony różnią się od mechanicznych dyktafonów całkowitym brakiem ruchomych części. Wykorzystują półprzewodnikową pamięć flash jako nośnik danych zamiast folii magnetycznej.

Dyski optyczne

Płyta CD jest w stanie pomieścić ogromną ilość informacji na małej objętości fizycznej. Niemałe znaczenie ma możliwość wielokrotnego odczytu zapisanych danych bez zużywania nośnika, co wiąże się z brakiem mechanicznego kontaktu urządzenia odczytującego z powierzchnią niosącą informację. Do tego należy dodać stosunkowo niski koszt samych dysków i urządzeń potrzebnych do ich pracy. Te zalety nie mogą nie przyciągnąć wszystkich, którzy muszą przechowywać ogromne ilości danych minimalne ryzyko ich straty. A jest ich coraz więcej. Gdziekolwiek są komputery, tam z pewnością znajdują się potężne programy, archiwa i bazy danych, obrazy i dźwięki przekonwertowane na formę cyfrową. Wygodne jest przechowywanie tego wszystkiego na płycie CD.

Współczesna płyta CD to plastikowy krążek o średnicy około 120 i grubości około 1 mm, posiadający pośrodku otwór o średnicy 15 mm. Wokół otworu znajduje się obszar o szerokości około 10 mm do mocowania we wrzecionie obracającym tarczę. Jedna strona płyty CD jest zazwyczaj pięknie zaprojektowana i zawiera krótką informację o zawartości nagrań.

Druga błyszczy i mieni się wszystkimi kolorami tęczy. Posiada inny, wizualnie odróżnialny pierścień wokół obszaru mocowania, na którym wybity jest numer seryjny w kodzie kreskowym lub innym kodzie, często zrozumiałym tylko dla producenta krążka.

Najpopularniejsze płyty CD mają strukturę pokazaną na ryc.:

Na podstawę 1 z tworzywa akrylowego nałożono cienką odblaskową warstwę 2 aluminium. Metal pokryty jest przezroczystą folią ochronną z poliwęglanu 3. Dane odczytywane są za pomocą wiązki lasera 4. Zwykły proces produkcji płyt CD składa się z kilku etapów: przygotowania danych do nagrania, wykonania płyty-matki (oryginału) i matryc (negatywów płyta główna), replikacja CD.

Informacje nanoszone są na gładką powierzchnię aluminiowego dysku-matki za pomocą wiązki lasera, która zmieniając strukturę metalu (czyli wypalając go), tworzy na nim mikroskopijne wgłębienia. Naprzemienność różnie odbijających wgłębień i płaskich obszarów przedstawia dane w postaci binarnej znanej komputerom. Należy pamiętać, że wymiary wnęk tworzonych przez wiązkę lasera są bardzo małe – kilkadziesiąt z nich zmieści się na segmencie, którego długość nie przekracza grubości ludzkiego włosa.

To co następuje przypomina nagrywanie zwykłych płyt gramofonowych. Negatywne kopie płyty-matki służą jako matryce do odciskania wgłębień niosących informację na powierzchni samej płyty CD, które należy pokryć aluminium, nałożyć warstwę ochronną i wykonać niezbędne napisy. Warto zauważyć, że istnieją inne technologie produkcji płyt CD, w tym płyty wielokrotnego zapisu i wielokrotnego zapisu, z których część zostanie omówiona poniżej.

Pod płytą CD, włożoną do napędu błyszczącą stroną do dołu i zabezpieczoną w obracającym się trzpieniu, czytnik porusza się po promieniu za pomocą serwomotoru.

Składa się z lasera półprzewodnikowego 1, pryzmatu rozdzielającego wiązkę 2 z soczewką 3 skupiającą wiązkę na powierzchni dysku 4 oraz fotodetektora 5. Soczewka wyposażona jest w napędy umożliwiające dokładne dostrojenie położenia wiązki na ścieżkę informacyjną. Oczywiste jest, że do odczytu używany jest laser o znacznie mniejszej mocy niż ten, który wykorzystuje się do wypalania wgłębień na powierzchni dysku-matki.

Pryzmat kieruje wiązkę odbitą od powierzchni aluminium do fotodetektora. Jeżeli odbija się od błyszczącej wyspy pomiędzy zagłębieniami, a prąd elektryczny, którego obecność jest interpretowana jako logiczna 1. Wiązka wchodząca do wnęki jest w większości rozproszona, w wyniku czego zmniejsza się oświetlenie fotodetektora i generowany przez niego prąd - ustalane jest logiczne 0.

Wrażliwa powierzchnia fotodetektora jest podzielona na cztery sektory. Dzięki temu mikroprocesor sterujący napędem może określić, czy belka jest prawidłowo ustawiona. Jeżeli wiązka odchyli się od pożądanej pozycji (a dzieje się tak z reguły na skutek błędów w produkcji płyty CD i napędu), przesunie się również plamka, którą tworzy na powierzchni fotodetektora, w wyniku czego jego sektory będą oświetlone nierównomiernie. Porównując prądy generowane przez każdy element odbiornika, mikroprocesor generuje polecenia korygujące położenie soczewki, a co za tym idzie, wiązki na powierzchni warstwy odblaskowej.

Jak już wspomniano, dane zapisywane są na płycie CD w postaci sekwencji nacięć i odstępów między nimi, tworzących jedną fizyczną ścieżkę informacyjną. Dokładnie jeden, w przeciwieństwie do zwykłego sposobu nagrywania na dyskach magnetycznych. Ta pojedyncza ścieżka jest spiralą, zaczynającą się od środka dysku i rozwijającą się w kierunku jego krawędzi. W ten sposób płyta CD przypomina nieco tradycyjną płytę gramofonową, różniąc się od niej kierunkiem spirali i bezdotykowym sposobem odczytu danych. Ścieżka rozpoczyna się od obszaru serwisowego niezbędnego do synchronizacji napędu: czytelnik musi „wiedzieć”, kiedy spodziewać się nadejścia poszczególnych zapisanych fragmentów informacji. Tor fizyczny można podzielić na kilka logicznych.

Ciągły strumień bitów odczytywany z płyty CD jest dzielony na ośmiobitowe bajty, logicznie łączone w sektory. Każdy sektor składa się z 12 bajtów synchronizacji, czterech bajtów nagłówka zawierającego numer sektora i informację o rodzaju zawartego w nim rekordu, 2048 bajtów głównego obszaru danych i 288 bajtów informacji dodatkowych.

Stosowanych jest kilka typów sektorów. Pierwszy z nich przeznaczony jest wyłącznie do cyfrowego nagrywania dźwięku. Drugi jest głównym dla wszystkich płyt CD. Jego nagłówek jest wydłużony do 12 bajtów ze względu na dodatkowy obszar informacyjny. Pozostałą część tego obszaru zajmuje kod wykrywający błędy odczytu danych (cztery bajty) oraz dwa kody umożliwiające ich korektę: P-parity (172 bajty) i Q-parity (104 bajty). W sektorach trzeciego typu do dyspozycji użytkownika oddawany jest obszar dodatkowych informacji. Każdy z nich może więc zawierać aż 2336 bajtów danych, ale bez możliwości kontroli poprawności odczytu i korekcji błędów. Każda ścieżka logiczna składa się z sektorów tylko jednego typu.

Pierwsze sektory płyty CD zawierają jej zawartość (Volume Table of Contents, VTOC) - coś w rodzaju tabeli alokacji plików (FAT) na dyskach magnetycznych. Generalnie podstawowy format płyty CD zgodny ze standardem HSG (patrz niżej) pod wieloma względami przypomina format dyskietki, na której ścieżce zerowej wskazane są nie tylko jej główne parametry (liczba ścieżek, sektorów itp.) .), ale zapisywane są także informacje o rozmieszczeniu danych (katalogi i pliki).

Obszar systemu zawiera katalogi ze wskaźnikami lub adresami obszarów, w których przechowywane są dane. Istotną różnicą w stosunku do dyskietki jest to, że katalog główny płyty CD zawiera bezpośrednie adresy plików znajdujących się w podkatalogach, co znacznie ułatwia ich wyszukiwanie.

Klasyczna „pojedyncza” prędkość odczytu danych, z jaką obecnie obsługują tylko odtwarzacze płyt audio, wynosi 175 KB/s, czyli około 75 sektorów na sekundę. Każda ścieżka logiczna zawierająca 300 sektorów jest odtwarzana z tą prędkością przez 4 sekundy. Cała płyta CD, jeśli składa się tylko z sektorów typu 2, zawiera 663,5 MB danych.

Komputery korzystają z napędów CD, które zapewniają znacznie większe prędkości odczytu danych, zwiększając prędkość wrzeciona i odpowiednio zmieniając szereg innych parametrów technicznych.

Optyczne płyty CD z muzyką zastąpiły nagrane mechanicznie płyty winylowe w 1982 roku, niemal jednocześnie z pojawieniem się pierwszych komputerów osobistych IBM. Był to efekt współpracy dwóch gigantów branży elektronicznej – japońskiej firmy Sony i holenderskiego Philipsa.

Ciekawa jest historia wyboru pojemności CD. Dyrektor generalny Sony, Akio Morita, zdecydował, że nowe produkty powinny zaspokoić potrzeby hobbystów muzyka klasyczna. Po przeprowadzeniu ankiety okazało się, że najpopularniejszy w Japonii utwór klasyczny – IX symfonia Beethovena – trwa około 73 minuty. Najwyraźniej gdyby Japończycy bardziej upodobali sobie krótkie symfonie Haydna lub opery Wagnera, wykonywane w całości przez dwa wieczory, rozwój płyty mógłby potoczyć się inaczej. Ale fakt pozostaje faktem. Zdecydowano, że czas odtwarzania płyty CD wynosi 74 minuty i 33 sekundy.

W ten sposób narodził się standard znany jako Czerwona Księga. Nie wszyscy melomani byli zadowoleni z wybranego czasu odtwarzania, ale w porównaniu z 45 minutami krótkotrwałych płyt winylowych był to znaczący krok naprzód. Po przeliczeniu 74 minut muzyki na pojemność informacyjną uzyskano około 640 MB.

Formaty DVD-ROM i DVD-Video pojawiły się w 1996 roku, a później opracowano format DVD-audio do nagrywania dźwięku wysokiej jakości.

Napędy DVD to nieco ulepszone wersje napędów CD-ROM.

Dyski optyczne CD i DVD stały się pierwszymi cyfrowymi nośnikami i urządzeniami do przechowywania danych służącymi do nagrywania i odtwarzania dźwięku i obrazu.

Wniosek

W całej historii rozwoju sztuki i nauki rejestracji dźwięku człowiek dąży do osiągnięcia najwyższych parametrów technicznych i doskonałych walorów estetycznych nagrania i reprodukcji dźwięku, które w ten czy inny sposób sprowadzają się do prosta definicja: Jak blisko jest to naturalnego postrzegania dźwięku przez człowieka za pomocą jego własnych uszu w środowisku naturalnym.

Nagrania dźwiękowe to dziś nie tylko rozwinięta gałąź show-biznesu z wielomilionowymi obrotami, ale także (co znacznie ważniejsze) część branży muzycznej i kultura społeczna, która kształtuje postawy estetyczne i etyczne młodzieży na całym świecie. Nikogo nie dziwi fakt, że 97 proc. słuchaczy zna dzieła klasyczne nie w wykonaniach koncertowych na żywo, ale w nagraniach. Corocznie odbywają się interdyscyplinarne konferencje i seminaria, poświęcone zarówno problematyce standaryzacji, jak i problematyce konserwacji i restauracji nagrań oraz tworzeniu międzynarodowych archiwalnych zasobów audio. Eksperci toczą niekończącą się debatę na temat zalet i wad różnych metod konwersji sygnału w inżynierii dźwięku oraz tempa starzenia się sprzętu do rejestracji i odtwarzania dźwięku poza barierą dźwięku. Wszystko to sprawia, że zadanie analizy historycznej i technicznej rozwoju technologii dźwiękowej jest bardziej niż istotne.

100 RUR bonus za pierwsze zamówienie

Wybierz typ pracy Praca Praca dyplomowa Streszczenie Praca magisterska Sprawozdanie z praktyki Artykuł Sprawozdanie Recenzja Praca testowa Monografia Rozwiązywanie problemów Biznes plan Odpowiedzi na pytania Twórcza praca Esej Rysunek Prace Tłumaczenie Prezentacje Pisanie Inne Podniesienie niepowtarzalności tekstu pracy magisterskiej Praca laboratoryjna Pomoc internetowa

Poznaj cenę

Mechaniczne nagrywanie dźwięku

W 1877 roku Amerykanin Thomas Alva Edison wynalazł urządzenie rejestrujące dźwięk – fonograf, które po raz pierwszy umożliwiło rejestrację dźwięku ludzkiego głosu. Do mechanicznego nagrywania i odtwarzania dźwięku Edison używał rolek pokrytych folią aluminiową (ryc. 5.2). Folie takie były wydrążonymi cylindrami o średnicy około 5 cm i długości 12 cm.

Magnetyczne nagrywanie dźwięku

W 1927 roku F. Pfleimer opracował technologię wytwarzania taśmy magnetycznej. Taśma magnetyczna nadaje się do wielokrotnego nagrywania dźwięku. Liczba takich rekordów jest praktycznie nieograniczona. Decyduje o tym jedynie wytrzymałość mechaniczna nowego nośnika informacji – taśmy magnetycznej. Pierwsze magnetofony były magnetofonami szpulowymi. Później magnetofony szpulowe zostały zastąpione magnetofonami kasetowymi. Pierwsze takie urządzenie zostało opracowane przez firmę Philips w latach 1961-1963.

Cyfrowe dyktafony różnią się od mechanicznych dyktafonów całkowitym brakiem ruchomych części. Wykorzystują półprzewodnikową pamięć flash jako nośnik danych zamiast folii magnetycznej.

Dyski optyczne

Cyfrowa metoda zapisu umożliwiła łączenie tekstu i grafiki z dźwiękiem i ruchomymi obrazami na komputerze osobistym. Technologia ta nazywana jest „multimediami”.

Standard DVD pozwala na znacznie dłuższy czas odtwarzania i lepszą jakość filmów wideo w porównaniu z istniejącymi płytami CD-ROM i LD Video CD.

Formaty DVD-ROM i DVD-Video pojawiły się w 1996 roku, a później opracowano format DVD-audio do nagrywania dźwięku wysokiej jakości.

Blu-ray Disc, BD (angielski blue ray – blue ray i disc – dysk; pisanie blu zamiast blue jest zamierzone) – format nośnika optycznego używany do nagrywania i przechowywania danych cyfrowych o dużej gęstości, w tym wideo o wysokiej rozdzielczości. Standard Blu-ray został opracowany wspólnie przez konsorcjum BDA. Pierwszy prototyp nowego przewoźnika zaprezentowano w październiku 2000 roku. Nowoczesna wersja została zaprezentowana na międzynarodowych targach elektroniki użytkowej Consumer Electronics Show (CES), które odbyły się w styczniu 2006 roku. Komercyjna premiera formatu Blu-ray miała miejsce wiosną 2006 roku.

Nazwa Blu-ray (dosł. „niebieski promień”) wzięła się od zastosowania „niebieskiego” (technicznie niebiesko-fioletowego) lasera o krótkiej długości fali (405 nm) do nagrywania i odczytu. Litera „e” została celowo pominięta w słowie „niebieski”, aby umożliwić rejestrację znaku towarowego, ponieważ wyrażenie „blue ray” jest wyrażeniem powszechnie używanym i nie może zostać zarejestrowane jako znak towarowy.

Od pojawienia się formatu w 2006 roku do początku 2008 roku Blu-ray miał poważnego konkurenta – alternatywny format HD DVD. W ciągu dwóch lat wiele głównych studiów filmowych, które pierwotnie obsługiwały format HD DVD, stopniowo przeszło na Blu-ray. Warner Brothers, ostatnia firma, która wypuściła swoje produkty w obu formatach, wycofała HD DVD w styczniu 2008 roku. 19 lutego tego samego roku twórca formatu Toshiba zaprzestała rozwoju w dziedzinie HD DVD. Wydarzenie to położyło kres tzw. drugiej „wojnie formatowej”

Kompresja jest stosowana w praktyce do przetwarzania dźwięku cyfrowego. Pomaga to, gdy wokalista ma problemy z syczącymi dźwiękami, a zmiana rodzaju mikrofonu i jego umiejscowienia nie poprawia sytuacji. Korektor jest używany na niemal każdym etapie procesu przetwarzania dźwięku – od nagrania koncertu na żywo po miksowanie wielokanałowego nagrania studyjnego. Zasadniczo korektory służą do korygowania sygnału audio, który nie spełnia określonych wymagań.

Edisona i jego zwolenników

Radio zastępuje nagrywanie dźwięku

Magnetofony niszczą prawa autorskie

Nagrywanie cyfrowe i rozkwitpłyta CD

Rewolucjaposeł3

Możesz być zainteresowany