Когда появились магнитофоны компьютеры телефон интернет
Обновлено: 06.07.2024
Для рядового меломана магнитофонная эпоха стартовала в начале 50-х, однако история магнитной записи отсылает нас еще дальше, в 1878 год, когда американский инженер Оберлин Смит впервые столкнулся с изобретением Эдисона – фонографом. Он тут же купил устройство для своей лаборатории и принялся экспериментировать. В результате через 10 лет в журнале Electrical World вышла его статья «Некоторые возможные формы фонографа», где утверждалось, что для записи звукового сигнала можно использовать явление магнетизма.
Прочитав статью Смита, датский инженер Поульсен разработал прибор для магнитной записи на стальной проволоке, который назвал телеграфон.
В 1903 г. немецкий изобретатель Курт Штилле усовершенствовал аппарат, добавив в него усилитель, чтобы устройство можно было использовать в качестве диктофона.
Магнитную запись на радио первой начала практиковать британская корпорация BBC в 1932 г. Для воспроизведения фонограмм приемлемого качества стальная лента шириной 3 мм и толщиной 0,08 мм должна была перемещаться со скоростью 150 сантиметров в секунду. Таким образом, для получасовой программы требовалась 25-килограммовая катушка с лентой длиной 3 км.
Тем временем, еще в 1927 г. немецкий инженер Фриц Пфлеймер разработал собственный носитель – порошок оксида железа, нанесенный на тонкую бумагу. Через 5 лет компания AEG, приняв на вооружение идею Пфлеймера, начала производство прибора для магнитной записи под названием «Магнетофон-К1». Носителем стала полимерная пленка, которую выпускала компания BASF. Через 7 лет концерн BASF представил публике многослойную ленту, состоящую из полимерной подложки, клея и напыления порошком оксида железа. Надо сказать, что современная магнитофонная лента принципиально ничем не отличается то той, что была создана еще до Второй Мировой войны.
Примерно в те же годы Вальтер Вебе из AEG путем многочисленных экспериментов показал, что высокочастотное подмагничивание переменным током способно значительно улучшить качество записи. Весной 1940 г. Вебер получил патент на изобретение, и в 1941 г. компания AEG выпустила модель Magnetophon K4-HF, технические характеристики которой превзошли ожидания: соотношение сигнал/шум составило 60 дБ (величина, достойная аппаратов класса HiFi), а верхняя граница частотного диапазона перевалила за 10 кГц (всего на октаву ниже предела слышимости). Через год на AEG начались эксперименты по стереофонической записи звука.
Перед окончанием войны американским военным удалось вывезти с радиостанции «Люксембург» несколько аппаратов Magnetophon K4-HF, воплотивших в себе все ключевые технологии современной аналоговой магнитной записи. Майор сигнального корпуса армии США Джек Маллин получил два таких аппарата, 50 катушек с магнитной лентой BASF и отвез все это в Америку, где начал изготовление их модифицированных версий.
Бинг Кросби, большая знаменитость радиоэфира того времени, заинтересовался идеей предварительной записи своих передач. Дело в том, что вещательная сеть в то время требовала проведения в один день двух одинаковых передач: для жителей западного и восточного побережья.
В 1947 г., Маллин получил возможность продемонстрировать Кросби свои модифицированные магнитофоны. Прослушав записи, Кросби сразу оценил потенциал новинки и попросил Маллина начать подготовку к тестовой записи эфира его радиопередачи. Компания Ampex на тот момент построила прототипы двух магнитофонов «Model 200», и Маллин использовал именно их. Тест благополучно завершился, и ABC разрешила Кросби производить предварительную запись его передач.
Благодаря выдающемуся качеству и простоте магнитофоны Ampex совершили настоящий прорыв в сфере радио и звукозаписи.
Так вышло, что магнитная запись вернулась в Европу кружным путем. В 1949 г. занялась аудиотехникой швейцарская фирма Studer, которая поначалу модифицировала импортированные из США магнитофоны, но через год разработала собственную линейку, названную Dynavox.
Более простые и дешевые версии аппаратов Studer поступали на рынок под маркой Revox. Они были нацелены на индивидуального потребителя, но благодаря прекрасной студийной основе обладали непревзойденными характеристиками.
Следом за Studer разработкой и производством магнитофонов занялась немецкие компании и норвежская Tandberg, талантливые инженеры которой в первой половине 60-х спроектировали и запатентовали систему cross-field, которая не только позволила расширить частотный диапазон, но и заметно снизить уровень шума фонограмм.
Одним из ярких воспоминаний детства для меня навсегда останется первая запись на магнитофон. Услышав свой (такой одновременно знакомый и чужой) голос со стороны, я испытал, наверное, не меньшую радость, чем Эдисон при записи своей первой фонограммы. Следующие три десятка лет магнитофон оставался моим спутником, помощником и источником аудиоинформации. И хотя он доставлял гораздо больше мороки, нежели проигрыватель пластинок, его возможности были куда шире. Уходящей эре электромагнитной записи и посвящена моя следующая статья о звуконосителях.
Телеграфон Паульсена
Идея использовать для записи звука эффект остаточного намагничивания воплотилась в жизнь в 1898 году. 1 декабря датский физик Вальдемар Паульсен запатентовал… нет, не магнитофон. Тогда изобретатель назвал свой аппарат телеграфоном, ведь в его основе лежал метод преобразования акустических колебаний в электромагнитные (с помощью микрофона) и наоборот (с помощью динамиков) — как в телеграфе.
Внешне новый аппарат подражал фонографу Эдисона. Так же вращался цилиндр, только вместо слоя воска вокруг него располагались мотки тонкой стальной проволоки (в первой модели это была струна от фо-но). А роль резца выполнял электромагнит, мимо которого по винтовой резьбе и двигался валик с проволокой. Если в фонографе звуковые колебания вырезались в виде дорожки с углублениями, то в телеграфоне они отображались в виде участков с разной намагниченностью. Для воспроизведения записанного, как и в фонографе, все повторялось с точностью наоборот.
Открытие электромагнитной записи было революционным, но в то время ее широкому внедрению мешала масса недостатков. Во-первых, очень слабый звук, который можно было слушать только в наушниках. Во-вторых, крайне неудобный звуконоситель, ведь чтобы записать 40 минут звука, требовалось ни много ни мало целых шесть километров стальной проволоки! Тем не менее изобретение было весьма перспективным — на Всемирной выставке в Париже телеграфон получил гран-при. Первой представленной миру магнитной фонограммой стал голос императора Австро-Венгрии Франца Иосифа.
Паульсен продолжал совершенствовать телеграфон. Он заменил проволоку стальной лентой шириной 3 мм, которая перематывалась с одной бобины на другую, проходя мимо двух электромагнитных головок — записывающей и воспроизводящей. В результате аппарат стал приобретать знакомый нам магнитофонный имидж. Тем не менее, звук оставался одновременно и шумным и тихим, аппарат — громоздким, и конкуренции с громкими и удобными граммофонами явно не выдерживал.
Развитие электромагнитной записи сдвинулось с мертвой точки лишь в 1930-х годах, когда уже были изобретены ламповые усилители. Звук стал громче, но оставалась проблема удобного звуконосителя. Стальные ленты и проволоки имели свойство быстро размагничиваться, поэтому их приходилось прокручивать с большой скоростью — несколько метров в секунду, для чего требовались мощные электродвигатели. В результате сами аппараты весили до нескольких сот килограмм. Фонограммы были не намного легче. Так, 14 часов записи, сделанной на Международном конгрессе, весили целых 100 кг. Соответственно, бобины были диаметром полтора метра, а порвавшуюся проволоку соединяли… электросваркой! Стирали же запись обычным сильным магнитом.
Но что это мы всё о недостатках… Я уже как-то писал, что вытесняемые граммофонами фонографы выжили благодаря способности многократной записи на один и тот же носитель (восковой валик можно было обточить и записать по-новому). Магнитная запись имела в этом плане гораздо более широкие перспективы.
Магнитная пленка и бобинный магнитофон
Эпоха «хеви-металлических» звуконосителей закончилась, когда Фриц Пфейлер разработал технологию нанесения на бумажную ленту порошкового железа. А когда бумажную ленту сменила пластиковая, родилась та легкая магнитная пленка, которой пользовались следующие десятки лет. Пленка была компактна, стоила недорого, хорошо склеивалась, намагничивалась и размагничивалась. Последнее обычно зависело от размера кристалликов порошка по принципу — чем меньше, тем лучше. Улучшение качества намагничивания позволило снизить и скорость движения пленки. В 1940-х годах ее скорость удалось снизить с 76 см/сек до классических 19 и 9,6 см/сек.
Итогом всех этих новшеств стал аппарат под знакомым названием магнитофон, который представила в 1935 году немецкая компания AEG. Кроме легкой ленты в аппарате присутствовал новый тип кольцеобразных электромагнитных головок. В 1938 году определилась и классическая троица головок — записывающая, воспроизводящая и стирающая. На стирающую головку подавались токи высокой частоты, в результате чего лента многократно и быстро перемагничивалась. В записывающей головке, наоборот, была функция дополнительного подмагничивания, снижающая шумы при записи.
То, что большинство открытий в сфере электромагнитной записи было сделано в фашисткой Германии, неудивительно, если вспомнить «кухню» Мюллера из к/ф «Семнадцать мгновений весны». Магнитофоны были неотъемлемой технической частью Гестапо, ведь с их помощью было так удобно делать радиоперехваты, подслушивать телефонные разговоры, фиксировать допросы.
Но настоящий магнитофонный бум начался в послевоенное время. Преимущества аппарата были налицо.
Во-первых, значительно облегчался процесс записи. Запись на пластинку была неудобной, дорогой и единоразовой. Любая ошибка в процессе записи приводила матрицу в негодность. А вот на магнитофоне можно было без особых хлопот записывать множество дублей, добиваться идеального звучания, выбирать лучшее. И главное — звукорежиссер получил возможность работать над фонограммой в дальнейшем: монтировать, делать наложения, улучшать и изменять звуковые характеристики.
Во-вторых, запись можно было стереть и использовать звуконоситель по-новому. Поэтому вслед за разведкой хвалу магнитофону должны воздать, в первую очередь, мои коллеги — репортеры, журналисты и работники радио. Очень важно и то, что на запись и воспроизведение на магнитофоне почти не влияли внешние толчки и тряска, чего не скажешь о «нежном» и поэтому исключительно стационарном проигрывателе грампластинок.
Однако, несмотря на все достоинства, магнитная лента так и не смогла вытеснить виниловую пластинку. Причина заключалась в том, что магнитная запись была все-таки менее долговечной и качественной, нежели запись механическая. Лента имела свойство размагничиваться (средний срок ее службы составлял около 20 лет), особенно если попадала в сильное магнитное поле, например, вблизи колонок или холодильника. Плюс ко всему, она рвалась, мялась, растягивалась, легко воспламенялась, а при каждой перезаписи с одной пленки на другую качество фонограммы неизменно ухудшалось. Большим неудобством магнитофонов для пользователя была и невозможность быстро перейти к нужному фрагменту фонограммы — мотать ленту приходилось либо следя за счетчиком, либо просто на глаз. Правда в «навороченных» магнитофонах позже появилась система поиска пауз между песнями, но сам процесс перемотки это не отменяло.
В какой-то момент два звуконосителя стали просто дополнять друг друга. Например, прежде, чем нарезать матрицу для пластинки, оригинал записи делали на удобной магнитной пленке (ее называли мастер-лентой). Меломаны, конечно, предпочитали собирать именно пластинки, но чтобы меньше их эксплуатировать, нередко слушали музыку, переписанную на магнитную ленту. Да и достать пластинку было не в пример труднее, чем запись. Настоящей находкой стал магнитофон и для простого обывателя, не обладающего стойкими музыкальными вкусами. Понравилось что-то — записал, надоело — стер и записал на ту же ленту что-нибудь помоднее. К тому же, можно было сделать сборник по своему усмотрению.
Так индустрия пластиночных магнатов впервые столкнулась с массовым и неподконтрольным бытовым тиражированием фонограмм. «Пиратские» пластинки, конечно, начали выпускаться еще в начале ХХ века. Но тиражирование винила в домашних условиях было невозможным, для этого были нужны специалисты и техника. А вот магнитофон позволял одной купленной пластинке распространяться во множестве магнитных копий. К 1980-м годам итогом синтеза звуконосителей стали популярные музыкальные центры, где проигрыватели пластинок совмещались с двухкассетным магнитофоном и усилителем.
Еще один интересный факт. Какое-то время изобретатели пытались ввести в обиход круглые магнитные носители, подражающие форме пластинок, но они не прижились. Зато спустя время они нашли применение в компьютерной сфере. Да, эти круглые намагниченные пленки стали начинкой хорошо известных нам мягких (Floppy) дисков, проще говоря, дискет. Хороший пример возрождения не прижившейся формы в новом качестве.
В начале 13 века во Фландрии один звонарь изобрел механический колокол, конструкция нашла применение в часах. В 1780-м швейцарский часовщик Пьер Жаке-Дро изобретает механическую певчую птицу (а впоследствии строит андроидов на шестеренках). Так начинается эра механической акустики. Как развивалась история дальше и что ждать в будущем?
Эра механической акустики (9 век — 1925 год)
1805 — Йохан Мальцель изобретает пангармоникон
Пангармоникон — один из первых автоматических оркестрионов, финальное воплощение музыкальных шкатулок. Он имитировал игру оркестра с помощью вращающихся колес и надувающихся мехов. Устройство размером с огромный шкаф заводилось вручную подобно механическим часам, умело играть до двух часов музыки на одном заводе и читало партитуру с перфорированной бумаги на валиках. Базовые модели могли иметь лишь одну секцию духовых, но умели наращивать количество инструментов до полноценного оркестра. Оркестрионы пользовались спросом у владельцев дорогих ресторанов и увеселительных заведений. В начале 20 века появляется и набирает популярность младший брат оркестриона — механическое пианино.
1859 — Эдуард-Леон Скотт де Мартенвиль изобретает фоноавтограф
Девайс улавливал звуковые волны огромным конусом, вибрации передавались на иглу, которая рисовала колебания на покрытом копотью стеклянном цилиндре. Правда, воспроизводить записанный звук устройство не умело. Зато им заинтересовался Александр Белл, который пытался передать звук с помощью электричества, и опыты с фоноавтографом в этом помогли. В 2008 году ученые прочитали фонограмму с помощью компьютера и получили самую старую запись человеческого голоса прямиком из 1860 года. Звучит не хуже саундтрека к фильму ужасов!
1877 — Томас Эдисон изобретает фонограф
Это первое устройство, которое умело не только записывать, но и воспроизводить звук. Запись выполнялась на фольге, намотанной на цилиндр, впоследствии стали применяться и восковые цилиндры. Качество звука было низким, а с одного валика можно было сделать лишь 25 копий. Чтобы получить 500 копий сингла, исполнители играли один и тот же трек 25 раз перед 20 фонографами. Интересно, что автор задумывал девайс скорее для деловых коммуникаций. Однако сфера развлечений в итоге принесла больше прибыли. С момента изобретения и до 1928 года было создано 845 000 фонограмм и продано около 48 миллионов восковых валиков.
1887 — Емиль Берлинер патентует граммофон
Граммофон впервые использует формат пластинки, обрекший эдисоновские цилиндры на вымирание. Пластинки были более компактными, их проще было хранить и производить в больших количествах, качество звука тоже выросло. Правда, на каждой стороне 7-дюймового диска умещалось лишь две минуты музыки, но со временем вместимость выросла. К 1912 году граммофон превзошел фонограф по продажам и еще долго доминировал на рынке аудиоустройств.
Эра электричества (1925–1945)
1876 — Александр Белл патентует телефон
И в том же году демонстрирует устройство на первой Промышленной Выставке в Филадельфии. Затем Белл открывает компанию Bell Telephone Company, выросшую позднее в AT&T Inc. и сыгравшую огромную роль в аудиотехнике. В тех же годах Томас Эдисон изобретает угольный микрофон, что повышает качество аудио и позволяет транслировать музыку. Этим пользуются предприниматели: появляется Electrophone System — система установленных микрофонов в популярных концертных залах. За 6 фунтов в год абонент мог послушать дома любой концерт по телефону в стереонаушниках. Первый стриминговый сервис пользовался успехом и работал до середины двадцатых, уступив место радио.
1880 — Все изобретают радио
Радио появилось в конце 19 века, открытие приписывают себе сразу дюжина изобретателей, и о правах до сих пор ведутся споры. Сначала радиосвязь используется моряками и военными, но с 1920-х начинается радиовещание. Первые радиоприемники — сложные устройства с кучей кнопок и реостатов, но спустя пару лет они упрощаются и становятся предметом интерьера. Появившиеся накануне радиолампы открывают новые типы модуляции (AM и FM). Возникают компрессоры и эквалайзеры для обработки голоса и более стабильного вещания.
1925 год — Bell Laboratories патентует электрический фонограф
Усовершенствованный фонограф записывает фонограммы с помощью конденсаторного микрофона, изобретенного накануне Эдвардом Венте. В том же году Эдвард Келлог и Честер Райс изобретают динамический громкоговоритель, конструкция которого почти не изменилась и по сей день. Эти устройства произвели рывок в качестве аудиозаписи: механический фонограф производил треки с частотным диапазоном всего 250–900 Гц, новинки расширили значения до 50–6000 Гц — на целую октаву. В звуке стало меньше искажений и хрипов, стало возможным записывать сложные произведения: дополнительные герцы на расширенной АЧХ открыли голос тихим инструментам. В апреле 1925 года компания Victor Talking Machine Company выполняет первую электрическую запись симфонического оркестра.
1926 — Warner Brothers выпускают фильм со звуком
Первая звуковая картина — «Дон Жуан». Устройство Vitaphone, заказанное Warner Brosers у Bell Laboratories, позволяло синхронизировать звук на огромной 16-дюймовой пластинке с видео частотой 24 кадра в секунду (против 16 в немом кино). Киностудии сыграли большую роль в истории аудиотехники благодаря их поискам более качественных способов записи и воспроизведения, возрастающим требованиям к мощности аудиосистем и первым шагам в обработке звука. Многоканальный звук — также изобретение кинематографа. Первой картиной с объемным звучанием стала «Фантазия» 1940 года, а мюзикл «Мулен Руж» 1987 года впервые выходит в 5.1.
Эра магнитной записи (1935 — 1970)
1898 — Вальдемар Поульсен создает телеграмофон
Датский инженер использует стальную проволоку для записи звука. Проволочные магнитофоны получают популярность и конкурируют с фонографами. Одна катушка такой проволоки вмещала от нескольких минут до часа аудио. Были и недостатки: тонкая проволока часто рвалась и путалась, качество записи было не очень высоким, зато машина пользовалась успехом как диктофон и даже применялась на ТВ и радио.
1935 — AEG выпускает катушечный Magnetophon K1
В 1920-х годах инженер Фриц Пфлеймер пытается записать аудио на бумажной ленте, покрытой оксидом железа. В 1935 году компании BASF и AEG демонстрируют на Берлинской радиовыставке Magnetophon K1 — первое устройство, использующее магнитную ленту. К тому времени относятся первые записи, но с началом войны технология засекречивается, магнитофоны не экспортируются из Германии и применяются в военных целях. Запись выполняется на 12-мм пленке, одного километра хватает на 12 минут аудио. Качество записи получается настолько высоким, что слушатель не может отличить прямую радиотрансляцию от заранее записанной на пленку.
В 1945-м американские войска обнаруживают немецкие магнитофоны и бобины с магнитной пленкой, переправляют их в США, где технологию воспроизводит компания Ampex, выпуская через пару лет первый американский магнитофон Ampex 200. В СССР на основе полученной в ходе репараций немецкой технике выпускаются аналоги серии МЭЗ (для радиовещания) и РМС-16 (для студий звукозаписи).
1954 — Fender изобретает Stratocaster
Секрет легендарной гитары не столько в звучании, сколько в конструкции — гриф впервые крепится на болтах (раньше вклеивался), дефектный гриф легко сменить, гитару проще производить, она становится доступнее. Также Лео Фендер, 20 лет ремонтировавший радиолы и фонографы, конструирует более мощные и надежные гитарные усилители. Возникновение новых инструментов и носителей музыки привело к рождению рок-н-ролла и всплеску интереса к музыке в целом. Теперь есть и что слушать, и на чем слушать.
1960 — Philips выпускает компакт-кассету
Привычная всем кассета становится главным носителем музыки для магнитофонов всего мира. Были и конкурирующие форматы — Stereo 8, Elcaset, микрокассета от Olympus, но все они не стали доминирующими и заняли свои ниши. Появляются первые кассетные магнитофоны — поначалу рекордеры для журналистов, потом и устройства для меломанов.
1964 — Moog презентует модульный синтезатор Modular
Американский инженер Роберт Муг конструировал и продавал терменвоксы, но решил превратить их во что-то более функциональное. Взял осциллятор, добавил модули обработки и приделал клавиатуру. Рождается модульный синтезатор, а затем и арпеджиаторы, секвенсоры, семплеры и другие машины, которые дают импульс к развитию электронной музыки. Оригинальные Moog и сегодня часто можно услышать в альбомах и саундтреках.
1972 — Sony выпускает Walkman
В 1979 году компания Sony выпускает первый серийный портативный кассетный плеер Walkman TPS-L2. Он позволяет брать музыку с собой и полностью меняет способ ее восприятия. Сам бренд становится культовым, оригинальный плеер носит с собой Питер Квилл в Стражах Галактики. Последний кассетный Walkman был выпущен в 2010 году, но цифровые модели выпускаются и по сей день. Возрастает популярность наушников для персонального прослушивания музыки.
Цифровая эра (1970 — наши дни)
1970 — Sony превращает звук в бинарный код
Появляются первые ЦАП и АЦП. Код хранится на магнитной пленке в виде нулей и единиц. Это приводит к появлению первых цифровых машин для аудиозаписи — размером с холодильник и весом около 250 кг. Спустя 10 лет выходит первый альбом, полностью записанный с помощью нулей и единиц — Ry Cooder «Bop Til You Drop».
1977 — Yamaha создает NS-10M
Эти колонки в прямом смысле определяют звук всей последующей музыки. Они установлены почти в каждой студии, именно на NS-10 отслушивается любой трек перед релизом. Появление недорогой студийной акустики высокой верности способствовало возникновению небольших и домашних студий звукозаписи и открыло дорогу к продвинутым техникам сведения и мастеринга. Качество аудиозаписей стало заметно выше, а формирование рынка бытовой многополосной акустики дало возможность слушателям оценить это качество. Впоследствии Yamaha переиздает колонки в виде активных студийных мониторов.
1982 — Philips и Sony выпускают CD
Вскоре компакт-диск полностью вытеснит старые 12" альбомы и 7" синглы в пользу новых стандартов — цифровая запись в разрешении 44,1 кГц\16 бит, до 80 минут музыки на одном диске. Важная особенность: CD не деградирует со временем и может проигрываться тысячи раз без потери качества. Впервые он позволяет воспроизвести весь слышимый спектр звука — от 20 Гц до 20 кГц, без шумов и треска, с идеальным качеством. В 1984-м Sony выпускает Discman D-50, первый портативный CD-плеер. К 1986-му продано более 140 млн CD, к 1992 году цифра перевалит за миллиард, к 1996-му — за 2 миллиарда. Продажи CD превосходят винил в 1988 и кассеты в 1991 годах.
1993 — MPEG разрабатывает mp3
Появилась возможность компрессировать аудиофайлы, уменьшая их размер в 10 раз без слышимой потери качества. Это очень кстати во времена винчестеров объемом лишь пару гигабайт. Стали появляться первые mp3 плееры — сперва для mp3 дисков, потом и на флеш-памяти. С начала 2000-х, буквально за 10 лет mp3 стал доминировать на рынке, вытесняя другие форматы. Возможность делиться музыкой через интернет за пару секунд стала решающей.
2001 — Apple выпускает iPod
Запускается iTunes, теперь музыку можно легально купить в интернете. На жестком диске iPod умещается огромное количество аудиозаписей. Количество памяти выросло с 5 ГБ в первых поколениях до 160 ГБ в 2009 году. Появляются миллионы аналогичных устройств от конкурентов. К 2010 году продажи CD упали вдвое. Всего было продано более 400 миллионов айподов. В последующее десятилетие смартфон вытесняет аудиоплееры, а последняя модель iPod touch выглядит как iPhone.
2009 — Creative производит беспроводные колонки
Технология Bluetooth появилась в 1994 году, но для потокового аудио ее скорости не хватало еще с десяток лет. В 2009-м выходит Bluetooth 3.0 со скоростью передачи данных до 24 Мбит/с. Компания Creative выпускает беспроводную акустику с передачей звука по Bluetooth. Появляется стандарт DLNA, позволяющий устройствам стримить звук и видео, возникает схожий с ним AirPlay. Рост скоростей беспроводного интернета открывает двери стриминговым сервисам. Совершенствуется оцифровка аудио, появляется формат HiRes, выпускаются альбомы в разрешении 96 кГц\32 бит и выше. Появляются беспроводные наушники и умные колонки, совершенствуются технологии шумоподавления и управления голосом.
Что дальше?
Цифровизация завершилась — музыкант играет через цифровой гитарный процессор, звукорежиссер настраивает звук на цифровом пульте с помощью планшета, слушатель записывает концерт на рекордер в бинауральном формате, чтобы потом переслушать со смартфона на беспроводных наушниках.
Вместе с тем, некоторые находят цифровую музыку лишенной былого очарования, а доступность музыки убила идею коллекционирования собственной фонотеки. Поэтому ценители до сих пор любят винил. Рост продаж пластинок продолжается уже 15 лет, а в 2020 году они впервые с восьмидесятых обогнали CD по количеству продаж.
Сегодня возлагают надежды на искусственный интеллект. Ученые пытаются создать более совершенные колонки, реконструировать старые записи, научить акустику адаптироваться под помещение с помощью ИИ. Развивается направленное аудио, появляются ультранаправленные динамики, которые словно транслируют звук прямо в мозг, отслеживая положение головы.
Магнитофон – это устройство для записи и воспроизведения звука. В советские времена подобный прибор пользовался большой популярностью и был практически в каждом доме. Однако несмотря на такое широкое распространение магнитофонов, далеко не каждый из нас знает о том, как агрегат был изобретен.
В сегодняшнем материале мы поможем вам ответить на вопросы о том, когда и кем был изобретен магнитофон, что из себя представляли его предшественники, какими были первые модели магнитофонов.
Когда был изобретен?
Исторически процесс создания магнитофона занял достаточно большое количество времени. Так, впервые магнитофон появился только спустя 40 лет после того, как была предпринята первая попытка записи звука. Первая же попытка изобретения непосредственно агрегата произошла в середине XIX века, а именно – в 1857 году. Ее совершил Л. Скотт.
На тот момент изобретатель создал так называемый фоноавтограф. С помощью этого устройства создавалась видимая схема звука, однако следует отметить, что она не воспроизводилась. Игла этого агрегата воспринимала колебания звука, в связи с чем значения отображались на специальном цилиндре в виде кривой линии.
Следующая важнейшая дата в истории – это 1877 год. В этом году был создан фонограф. С помощью этого прибора звук можно было записывать и воспроизводить. Если говорить о конструкции фонографа, то важно отметить, что ее основой являлся крутящий вал, который был замотан в фольгу и покрыт воском. По поверхности вала проходила игла, при этом создавая особые бороздки, а также в этот момент производился звук во вне. Однако фонограф просуществовал весьма недолго, так как его конструкция не являлась достаточно надежной.
Спустя 10 лет, в 1887 году, был изобретен граммофон, устройство которого было очень похоже на устройство фонографа. Однако игла проходила не по специализированному крутящему валу, а по круглой целлулоидной пластине.
Все эти события стали предпосылками создания и появления магнитофона таким, каким мы его знаем и на сегодняшний день. Над изобретением устройства трудились ученые со всего мира. Однако зачастую благодаря их стараниям появлялись другие устройства, которые назывались и функционировали по-другому.
Если же говорить о непосредственной дате изобретения магнитофона, то это исторически важное событие произошло 10 декабря 1898 года.
Кто изобрел?
Заслуга создания магнитофона принадлежит датскому специалисту Вольдемару Поульсену. На самом деле, вопреки всеобщему убеждению, это устройства было изобретено не целенаправленно, а случайно. Все дело в том, что Вольдемар Поульсен хотел разыграть своего друга и записать эхо на устройство. Свою идею у него получилось воплотить в жизнь, попутно изобретя и магнитофон.
Так, Вольдемар Поульсен изучил публикацию Смита в журнале The Electrical World. Однако идеи Смита он немного видоизменил. Для создания устройства он взял хлопчатобумажную нитку, опилки из стали и металлическую проволоку. На тот момент свое изобретение инженер назвал телеграфоном. Он и стал прародителем современного магнитофона.
С течением времени данное устройство видоизменялось. В 1925 году запись звука на устройство происходила посредством компактного по своим размерам электрического микрофона.
Ученые начали выдвигать самые разнообразные идеи:
- использование смещения тока для того, чтобы сделать звук более качественным;
- замена стальной ленты на бумажный или пластмассовый, но покрытый металлом аналог;
- использование головок для записи, которые имеют форму кольца.
Таким образом, к созданию устройства было причастно большое количество специалистов: Пфлеумер, Шюллер, Кармас и другие.
Характеристики предшественников
Изобретение магнитофона произошло не сразу. Современному устройству предшествовало несколько прообразов.
Телеграфон
Телеграфон – это первый в истории магнитофон. Конструкция телеграфона (ныне известного магнитофона) состояла из проволоки и цилиндра. При этом проволока была обмотана вокруг цилиндра. Сам по себе цилиндр осуществлял круговые движения по типу часового механизма. Стоит также иметь в виду, что вместо обыкновенной проволоки Вольдемар Поульсен использовал струну фортепиано.
Очевидно, что подобный механизм обладал целым рядом недостатков. Так, он был довольно объемным по своим размерам, а также для его работы требовалось достаточно большое количество проволоки, так как сам по себе расход был огромным. Для примера можно привести такие цифры: для того чтобы записать 20 секунд звука, необходимо было истратить около 50 метров струны для фортепиано.
Случайное изобретение Вольдемара Поульсена из Дании произвело настоящий фурор во всем мире. Данное изобретение получило престижные награды и гран-при на международных конкурсах. После того как работа ученого получила широкую огласку, он начал заниматься совершенствованием своего «детища». Поульсен изобрел модель, состоящую из бобин и тонкой ленты. Эта конструкция оказалась гораздо эффективнее и больше напоминала современные магнитофоны.
Шоринофон
Данное устройство было создано нашим соотечественником и названо в честь него. Шоринофон увидел свет в 1931 году.
Этот агрегат можно отнеси к категории портативных устройств. Для производства записи или воспроизведения звука в него необходимо вставлять кассету с лентой. Данная лента должна быть закольцована. Процесс записи происходит благодаря специальному элементу – так называемому резцу. Он осуществляет колебательные движения и наносит на целлулоид звуковую канавку.
Если говорить о численных характеристиках данного устройства, то можно отметить тот факт, что на пленку, длина которой составляет 150 метров, можно записать около 4 часов звука.
Какими были первые модели магнитофонов?
Развитие магнитофонной техники происходит и по сей день. Так, катушечные и кассетные аппараты были заменены цифровыми устройствами. Самые же первые модели магнитофонов представлены ниже.
Катушечные
Данное устройство работает благодаря специальной магнитной ленте. При этом следует учитывать, что данная лента наматывается на катушки, которые могут быть изготовлены как из металла, так и из пластика. В просторечье данные катушки часто называют бобинами.
Во времена СССР существовало несколько классов и категорий подобных устройств. Например, для профессиональной звукозаписи в условиях студии использовались большие по своим объемам агрегаты. Они позволяли записывать звук на довольно высоком качестве. При этом существовали и более компактные модели, подходящие для домашнего или личного использования.
Важнейшая положительная характеристика этих устройств – это высокое качество записи и воспроизведения звука. При этом не нужно было использовать дополнительные технические устройства либо обладать глубокими специализированными знаниями.
Среди всех катушечных магнитофонов особняком стоят многодорожечные устройства. Количество дорожек в таких агрегатах в минимальной конфигурации составляет 8 штук.
Кассетные
Кассетные магнитофоны возникли в связи с тем, что инженеры постоянно работали над совершенствованием работы магнитной ленты. Так, в какой-то момент возникла идея объединения нескольких катушек с лентой в единый корпус, который и получил название «кассета». В массовое производство кассетные магнитофоны вышли в 60-х годах XX века. Первопроходцем в этой сфере стала компания Philips.
При воспроизведении записанного звука с помощью устройства, работающего с кассетами, можно отметить повышенный шум. Такой недостаток (по сравнению с устройствами катушечного типа) можно объяснить тем, что скорость протяжки нитки довольно низкая. Кроме того, структура магнитной ленты является весьма неоднородной.
Для устранения данного недостатка использовались специальные системы, предназначенные для подавления нежелательного шума.
Портативные
Данная разновидность магнитофонов получила свое распространение благодаря компактному размеру и функциональной насыщенности. Подобные устройства использовались в качестве диктофонов (например, журналистами в процессе интервью), а также для выездной записи музыки и некоторых других целей.
Таким образом, даже в самом начале развития звукозаписывающей техники, а именно магнитофонов, существовало несколько разновидностей подобных устройств. Такое разнообразие объясняется тем, что они были предназначены для разных целей. Кроме того, некоторые из моделей являются усовершенствованными вариантами выпущенных ранее устройств.
Современное развитие техники
В настоящее время наиболее популярной и распространенной разновидностью магнитофонов считаются цифровые устройства Digital Audio Tape и Digital Compacy Cassette. Функционирование этих приборов основано на кодировке сигнала. Он преобразуется в цифровой двоичный код. Посредством этих устройств можно осуществлять качественную многоканальную запись и воспроизведение звука без случайных помех.
Однако несмотря на развитие техники, можно найти и катушечные магнитофоны. Например, данные устройства могут применяться в студиях звукозаписи. При этом для профессионального использования берут многодорожечные магнитофоны. Они позволяют записывать отдельные звуки, изменять их конфигурацию (например, громкость). В домашних условиях могут использоваться обычные кассетные агрегаты, которые достигли своего пика во времена СССР.
Таким образом, можно сделать вывод, что история создания, развития и преображения магнитофона является довольно длительной и интересной. Привычное бытовое устройство прошло большое количество этапов своего становления, прежде чем стать популярным массовым продуктом.
Об истории звукозаписи смотрите в видео далее.
Магнитофоны.
Магнитофон - это электромеханическое устройство, предназначенное для записи (преобразования акустических колебаний в электромагнитные и фиксации их на носитель) и акустического воспроизведения ранее записанных на магнитные носители сигналов.
В качестве носителя в магнитофонах используются материалы с магнитными свойствами: магнитная проволока, магнитная лента, магнитные барабаны, диски и т. д.
История магнитофона.
Принцип магнитной записи звуковых сигналов и сохранении их на носителе в 1888 году был предложен Оберлайном Смитом. Смит предлагал использовать в качестве магнитного звуконосителя шелковую нить со стальными жилками, но дальше идеи дело у него не пошло.
Первое работающее устройство, использовавшее принцип магнитной записи на носитель, было изготовлено датским инженером Вальдемаром Поульсеном в 1895 году. В качестве носителя он использовал стальную проволоку. Сам аппарат изобретатель назвал «телеграфоном».
В 1925 году Курт Штилле представил электромагнитное устройство, записывающее речь на магнитную проволоку. Впоследствии аппараты его конструкции, использовавшие тонкую стальную ленту в качестве носителя, производились под маркой «Маркони-Штилле», и применялись на Би-би-си с 1935 до 1950 года.
Магнитофон «Маркони-Штилле», 1932.
В 1925 году в СССР была запатентована «гибкая лента из целлулоида, покрытая стальными опилками (например, посредством столярного клея)», однако развития изобретение не получило.
В 1927 году Фриц Пфлеймер запатентовал магнитную ленту (сначала на бумажной основе, затем - на полимерной).
В 1920-х годах Шуллером была предложена классическая конструкция кольцевой магнитной головки, представлявшей собой кольцевой магнитный сердечник с обмоткой на одной стороне и зазором на другой. При записи в обмотку подаётся ток записи, вызывающий выход магнитного поля в зазоре, который намагничивает магнитную ленту в соответствие с изменением сигнала. При считывании, наоборот, лента, замыкая магнитный поток через зазор на сердечник, наводит ЭДС в обмотке.
В 1934-1935 годах фирма BASF начала серийный выпуск магнитной ленты на основе карбонильного железа либо магнетита на диацетатной основе.
В 1935 фирма AEG выпустила первый коммерческий пленочный магнитофон под названием Magnetophon K1.
AEG-Telefunken «Magnetophon K1», 1935.
Само слово Magnetophon долгое время было торговой маркой компании AEG-Telefunken, хотя при этом вскоре стало нарицательным в ряде языков, в том числе и в русском.
После окончания Второй мировой войны магнитофоны фирмы AEG-Telefunken были вывезены из Германии в СССР и США, где спустя несколько лет (в США - в 1947) были построены аналогичные аппараты.
Стремление к миниатюризации бытовых магнитофонов и повышению удобства пользования ими привело к появлению на рынке, начиная с 1950-х годов магнитофонов, с использованием кассетных систем.
Ко второй половине 1960-х годов фактически единым стандартом для кассетных магнитофонов стала компакт-кассета, разработанная компанией Philips.
В 1980-1990-х годах магнитофоны с компакт-кассетой практически вытеснили катушечные системы с потребительского рынка.
Эксперименты по магнитной записи видеосигнала начались в начале 1950-х годов, первый коммерческий видеомагнитофон появился в 1956 году.
Виды магнитофонов.
Катушечные магнитофоны.
В катушечных магнитофонах в качестве носителя используется магнитная лента, намотанная на пластмассовые или металлические катушки (в быту употреблялось также название «бобина») или на сердечники без щёчек (для предотвращения спадания ленты магнитофоны, рассчитанные на сердечники, имеют на подающем и приёмном узлах диски-«тарелки», также существуют разборные катушки со съёмными щёчками).
За счёт широкой ленты и высокой скорости её протяжки катушечные магнитофоны могут обеспечивать очень высокое качество записи и воспроизведения, выше, чем качество механической грамзаписи, CD и компакт-кассет.
Стандартные скорости ленты в бытовых катушечных магнитофонах - 4,76, 9,53 и 19,05 см/с (в некоторых высококлассных магнитофонах использовалась скорость и 38,1 см/с); в студийных магнитофонах соответственно - 9,53 19,05, 38,1 и 76,2 см/с. Медленные скорости 2,38 и 4,76 см/с считались «диктофонными» (скорость 2,38 см/с встречалась редко, в основном в тифлотехнических аппаратах и регистраторах).
В кинематографии для синхронной записи звука могла применяться скорость 45,6 см/с (скорость протяжки 35-мм киноплёнки), в спецаппаратуре встречалась также скорость 28,0 см/с. Все возможности качественной записи реализуются на высоких скоростях, 19,05 см/с и выше. Скорость 9,53 см/с считалась минимально приемлемой для записи музыки и была основной (а часто и единственной) в недорогих аппаратах.
Стандартные скорости для магнитофонов были приняты в середине 1950-х годов, до этого они были разными у разных фирм, и записи были несовместимы.
Катушечные магнитофоны выпускались самых разных классов - от громоздких стационарных студийных аппаратов, предназначенных для получения бескомпромиссного качества звука, до карманных «записных книжек» самой примитивной конструкции.
Главное достоинство катушечных магнитофонов по сравнению с широко распространившимися с 1960-х годов кассетными аппаратами - это возможность получения максимального качества записи и воспроизведения.
Относительно большая ширина дорожек записи у катушечных магнитофонов позволяет снимать с ленты более сильный сигнал, а это улучшает отношение сигнал/шум при воспроизведении.
Большая скорость движения ленты позволяет расширить частотный диапазон. При большой скорости проще обеспечить её постоянство.
При проектировании лентопротяжного механизма у катушечного магнитофона конструктор может свободно выбирать компоновку, строить тракт движения ленты в соответствии с задачами, вводить в него дополнительные устройства стабилизации и контроля, ставить сколько угодно головок и т. п.
Технологические новшества, которые вынужденно появились по мере развития кассетных магнитофонов (новые типы лент и головок, шумоподавители и пр.), нашли применение и в катушечных системах, ещё больше повысив их характеристики.
Недостатком катушечных магнитофонов было относительное неудобство обращения с лентой: поменять на магнитофоне катушку можно только двумя руками, предварительно ленту нужно смотать до конца и т. д. Именно поэтому с появлением кассетных систем почти исчезли портативные катушечные магнитофоны.
Многодорожечные (с 8 и более дорожками) многоканальные катушечные магнитофоны в 1960-19 90-х годах активно использовались как студийные.
В бытовом секторе катушечные магнитофоны были практически вытеснены кассетными моделями к середине 1980-х годов - для среднего потребителя компактность и простота использования оказались важнее качества звучания.
Кассетные магнитофоны.
С начала 1950-х годов конструкторы магнитофонов искали возможности для миниатюризации и упрощения работы с магнитной лентой. Предлагавшиеся решения в целом сводились к двум вариантам: либо две катушки с лентой объединялись в одном корпусе-кассете, либо в кассету помещался один сердечник с рулоном ленты, склеенной в кольцо.
В 1950 году нью-йоркская компания Mohawk Business Machines Company выпустила свой Midget Recorder, представив его как «первый в мире карманный ленточный магнитофон». Кольцевая лента этого магнитофона размещалась в металлической кассете.
На потребительском рынке появлялись магнитофонные кассеты Dictet (США, 1957, для портативного диктофона), Saba (Германия, 1958, для магнитофона Sabamobil), RCA Sound Tape Cartridge (США, 1958), Fidelipac (с кольцевой лентой, США, 1959). Из этих ранних систем широкого распространения не получила ни одна.
По-настоящему массовые кассетные магнитофоны появились в начале 1960-х годов.
В 1963 году компания Philips выпустила компакт-кассету. Она на несколько десятилетий стала основным форматом магнитофонных кассет во всем мире.
Другие конкурирующие системы, например, DC International фирмы Grundig (1965 г.), Elcaset фирмы Sony, микрокассета фирмы Olympus, либо не выдержали конкуренции с компакт-кассетой, либо заняли достаточно узкие ниши специальных применений (например, микрокассета - в миниатюрных диктофонах и телефонных автоответчиках).
Первоначально в кассетах использовались магнитные ленты с рабочим слоем из гамма-окиси железа (Fe2O3, Type I), как и в катушечных магнитофонах. При относительно малой скорости (4,76 см/с) и малой толщине рабочего слоя эти ленты давали высокий уровень собственных шумов, небольшой динамический диапазон (до 48 дБ) и достаточно узкий диапазон частот (до 12 кГц).
Более дорогие ленты на основе диоксида хрома (CrO2, Type II) превосходят их по динамическому и частотному диапазону записываемого сигнала, но требуют других параметров частотной коррекции и подмагничивания.
Наилучшее качество обеспечивают ленты типа Metal (Type IV) с рабочим слоем из порошка металлов, а не их окислов. Но эти ленты имели свои существенные недостатки и были сняты с производства в начале 2000-х годов.
Многослойные плёнки («феррохром», Type III), предложенные в 1970-е годы, довольно быстро вышли из употребления.
В зависимости от вида ленты, при записи устанавливаются параметры тока подмагничивания, а при воспроизведении - частотной компенсации верхних частот.
Отличительной особенностью кассетных магнитофонов является повышенный шум при воспроизведении записанной фонограммы. Это связано с двумя факторами.
Во-первых, низкая (по сравнению с катушечными магнитофонами) скорость протяжки ленты и малая ширина дорожки приводят к малому уровню сигнала (около 0,15…0,25 мВ), генерируемого магнитным полем в воспроизводящей головке магнитофона. Сигналы такого уровня оказываются сопоставимы с собственными шумами транзистора во входной цепи (решение этой проблемы пошло двумя путями: создание специализированных воспроизводящих головок с высокой индуктивностью и, как следствие, с повышенным уровнем выходного сигнала (до 0,45 мВ) и разработка сверхмалошумящих усилителей с параллельным включением транзисторов на входе. В результате лучшие модели кассетных магнитофонов имеют собственные шумы на уровне -62…-65 дБ).
Во-вторых, неоднородная структура магнитного слоя и шероховатости его поверхности приводит к повышенному уровню шумов самой ленты (-52…-54 дБ у обычных лент типа I). Опять же, из-за относительно низкой скорости движения ленты спектр этих шумов попадает в рабочий диапазон частот магнитофона и становится очень заметным.
Для подавления шумов в кассетных магнитофонах стали применять различные системы шумоподавления. Самые ранние и простые из них - динамические (DNL и подобные) - используют тот факт, что в тихих участках музыкальной фонограммы доля высокочастотных составляющих невелика. Динамический шумоподавитель при воспроизведении слабых сигналов автоматически снижает усиление в области верхних частот (выше 5…6 кГц), где как раз и располагаются основные шумы ленты. На восприятии музыкальной записи такая коррекция сказывается незначительно, а при сильном сигнале шумы ленты не так заметны.
Для расширения динамического диапазона вверх (прежде всего, в области высоких звуковых частот) применяется система динамического подмагничивания Dolby HX Pro, впервые применённая компанией Bang and Olufsen в 1982. Эта система в процессе записи автоматически поддерживает оптимальный уровень подмагничивания соответственно изменению сигнала записи. Ленты, записанные с Dolby HX, могут воспроизводиться на магнитофонах, не имеющих этого устройства, но повышенный уровень записи высоких частот может перегружать их канал воспроизведения.
Многокассетные магнитофоны.
Кроме малых размеров и удобства обращения, магнитофонная кассета позволила создать аппараты с автоматической сменой кассет. Такие магнитофоны в 1970-1980-х годах производил Philips другие компании и Mitsubishi, но они не были особо популярны. Зато широко распространились магнитофоны с двумя лентопротяжными механизмами с возможностью перезаписи и непрерывного воспроизведения, и специальные установки с несколькими ЛПМ для тиражирования кассет.
Магнитолы.
Популярнейшим видом кассетных магнитофонов стали магнитолы - комбинация магнитофона и радиоприемника с возможностью питания от батарей. Они производились во всевозможных форматах: от карманных на микрокассете до крупногабаритных и мощных стереосистем («бумбоксов» и «геттобластеров»), иногда в комбинации с телевизором, а позже и с проигрывателем компакт-дисков.
Первую кассетную магнитолу выпустила фирма Philips в 1966 году. Катушечные магнитолы появились еще раньше, в 1950-е годы.
Студийные магнитофоны.
Студийные магнитофоны подразделяются на четыре типа в зависимости от подачи плёнки: на картриджах, на видеокассетах (для записи только звука, ADAT), на компакт-кассетах и на открытых катушках.
Цифровые магнитофоны.
Естественным развитием технологии звукозаписи на магнитную ленту явилось применение цифрового метода записи.
Магнитофоны, работающие с цифровыми записями сокращенно обозначаются DAT (Digital Audio Tape) или DASH (Digital Audio Stationary Head).
DAT-магнитофонами ведётся запись на ленту оцифрованного аудиосигнала (стандартом предусмотрена запись двух каналов звука) с различной частотой дискретизации (стандартом в настоящее время считается наличие частот 32, 44,1 и 48 кГц). На частоте дискретизации 44,1 кГц с разрядностью 16 бит делаются студийные мастер-записи для подготовки Audio CD. Формат записи обычно машинно-специфичен и зависит от функционального потенциала устройства (некоторые модели имеют возможность автоматической разметки записей, быстрого поиска и несложного линейного монтажа на одной ленте).
Изначально формат DAT был адресован бытовым потребителям, как замена кассетным магнитофонам. Однако, высокие показатели качества аудиосигнала быстро проложили им путь в сферу профессиональной звукозаписи. Этому способствовала и относительная дешевизна нового формата по сравнению с аналоговыми мастер-магнитофонами.
В настоящее время DAT-магнитофоны постепенно выходят из употребления в сфере звукозаписи ввиду недостаточной механической надежности и сохранности записей.
Цифровые магнитофоны DASH - изначально разрабатывались исключительно для профессионального рынка. Это разработка фирмы Sony.
Стандарт DASH предусматривает запись на обычную магнитную ленту в бобинах. Этот формат многодорожечной записи позволяет записывать от 1 до 48 аудиодорожек одновременно.
Несмотря на развитие компьютерных технологий записи звука, DASH-магнитофоны по сей день используются в крупных студиях звукозаписи ("Phoenix", "Abbey Road" и др.), поскольку их электроакустические и эксплуатационные характеристики соответствуют самым высоким требованиям.
В 21-ом веке, из массового использования магнитофоны были вытеснены новыми цифровыми компьютерными технологиями!
Читайте также: