Магнитная звукозапись.

Возможность преобразования акустических колебаний в электромагнитные была доказана Оберлином Смитом (Oberlin Smith), изложившим принцип магнитной записи на стальную проволоку в 1888 году. Здесь также не обошлось без Томаса Эдисона, ибо на эксперименты с магнитной записью Смита вдохновило посещение знаменитой лаборатории Эдисона.

Но только в 1896 году датский инженер Вальдемар Поульсен (Valdemar Poulsen) сумел создать работоспособное устройство, названное телеграфон. В качестве носителя выступала стальная проволока. Патент на телеграфон был выдан Поульсену в 1898 году.

Основополагающий принцип аналоговой записи звука путем намагничивания носителя с тех пор остался неизменным. На записывающую головку, вдоль которой на постоянной скорости проходит носитель (позднее им стала более удобная лента), подается сигнал с усилителя, в итоге носитель намагничивается в соответствии со звуковым сигналом. При воспроизведении носитель проходит уже вдоль воспроизводящей головки, индуцируя в ней слабый электрический сигнал, который, усиливаясь, поступает в динамик.

Магнитная пленка была запатентована в Германии Фрицем Пфлеймером (Fritz Pfleumer) в середине 20-х годов прошлого века. Поначалу лента изготавливалась на бумажной основе, а впоследствии - на полимерной. В середине 30-х годов ХХ века немецкая фирма BASF наладила серийный выпуск магнитофонной ленты, создававшейся из порошка карбонильного железа либо из магнетита на диацетатной основе.

Бобинные магнитофоны стали использоваться с 30-х годов прошлого века. В конце 50-х появились картриджи, но все же наибольшую популярность снискали компактные и удобные кассетные магнитофоны. Первый "кассетник" был создан голландской фирмой Philips в 1961 году. Пиком развития магнитофонов стоит считать появление плееров Sony марки "Walkman" в 1979 году. Эти маленькие устройства без возможности записи произвели фурор, ибо теперь любимую музыку можно было слушать на ходу, занимаясь спортом и т.п. Кроме того, человек с плеером не мешал окружающим, ибо слушал аудиозаписи в наушниках. Позднее появились плееры с возможностью записи.

Стремительное развитие в конце 70-х годов ХХ века компьютерных технологий привело к появлению возможности хранения и считывания любой информации в цифровом виде с соответствующих носителей. И здесь развитие уже цифровой аудиозаписи пошло двумя путями. Вначале появился и получил широчайшее распространение компакт-диск. Позднее, с появлением вместительных жестких дисков, в массы пошли программы-плееры, которые воспроизводили сжатые аудиозаписи. В итоге, развитие флэш-технологий в начале ХХI века привело к тому, что уже компакт-диски (имеется в виду формат Audio-CD) оказались под угрозой забвения, как это произошло с пластинками и кассетами.

Однако вернемся в 1979 год, когда компании Philips и Sony "сообразили" на двоих производство лазерных дисков. Sony, кстати, привнесла свой метод кодирования сигнала - PCM (Pulse Code Modulation) который использовался в цифровых магнитофонах. Последние обозначались аббревиатурой DAT (Digital Audio Tape) и применялись для профессиональной студийной звукозаписи. Массовое производство компакт-дисков стартовало в 1982 году в ФРГ.

Постепенно оптические диски перестают быть исключительно носителями аудиозаписей. Появляются CD-ROM, а затем CD-R и CD-RW, где уже можно было хранить любую цифровую информацию. На CD-R ее можно было записывать однократно, а на CD-RW - записывать и многократно перезаписывать с помощью соответствующих приводов.

Информация на компакт-диске записывается в виде спиральной дорожки из "питов" (углублений), выдавленных на поликарбонатной подложке. Считывание/запись данных осуществляется с помощью лазерного луча.

Физика звука.

Частота звука.

Мы сталкиваемся со звуком каждый день. По сути, наши уши ни когда не слышали тишины, потому как в естественных условиях её практически не существует (примеры тишины и источников громких звуков). Однако, что такое звук?

Звук – это колебательный процесс, возникающий в воздухе (или другой упругой среде) под действием каких либо колеблющихся предметов.

Источниками звука могут быть, например, голосовые связки человека, струны музыкальных инструментов или любой другой вибрирующий предмет, заставляющий колебаться окружающие его частицы. При этом плотность воздуха (или другой среды) начинает то увеличиваться, то уменьшаться в соответствии с этими колебаниями. Воздух является упругой средой и оказывает некоторое обратное сопротивление колебательному процессу, именно таким образом происходит сжатие и разряжение воздушного пространства.

Звуки образованные синусоидальными сигналами называются простыми, «чистыми», к ним можно отнести камертон и флейту. Звуки других инструментов (голосов, шумов) имеют более сложные по форме колебания и могут содержать в себе целое созвучие простых тонов.

Однако чтоб понять принцип воздействия звука на наши слуховые ощущения достаточно рассмотреть элементарный звук. Его можно описать графиком изменения во времени давления воздуха в определенной точке. При этом в фазу сжатия среды принято называть положительной, а фазу разряжения – отрицательной.

Распределяясь в стороны со скоростью ~340 м/сек. звуковые колебания образуют звуковую волну.

Эта волна воздействует на барабанную перепонку уха, приводит её в движение, которые передаются далее по внутреннему уху, вызывая слуховые ощущения.

Звук ограничен рамками пространства – стенами, преградами. Воздух состоит из частиц, которые тоже являются преградой на пути следования звука. Энергия, передаваемая этими частицами со временем угасает, таким образом, ограничивая пространство в котором звучит тот или иной объект. Чтобы достичь наибольшего пространства звучания необходима бо́льшая энергия его источника. Таким образом появляется некое «звуковое поле» звучания того или иного источника (гром, комар)