Аннотация

Звук — это колебания плотности и давления воздуха, радиоволны — периодические изменения напряженностей электрического и магнитного полей, видимый свет — тоже электромагнитные колебания, только с немного другими длиной волны и частотой.

В нашей работе мы детально исследовали физические основы акустики, рассмотрели основные этапы эволюции средств звукозаписи и воспроизведения звука.

Для этого мы рассмотрели такие вопросы, как история развития звукозаписи и характеристика средств звукозаписи и воспроизведения звука.

Введение

Колебания — один из самых распространенных процессов в природе и технике. Колеблются высотные дома и высоковольтные провода под действием ветра, маятник заведенного часов и автомобиль на рессорах во время движения, уровень реки в течение года и температура человеческого тела при болезни.

Звук — это колебания плотности и давления воздуха, радиоволны — периодические изменения напряженностей электрического и магнитного полей, видимый свет — тоже электромагнитные колебания, только с немного другими длиной волны и частотой. Землетрясения — колебания почвы, приливы и отливы — изменение уровня морей и океанов, вызываемые притяжением Луны и тому подобное.

Колебания бывают механические, электромагнитные, химические, термодинамические и различные другие. Несмотря на такое разнообразие, все они имеют между собой много общего и поэтому описываются теми же дифференциальными уравнениями. Специальный раздел физики — теория колебаний — занимается изучением закономерностей этих явлений.

Акустикой называется учение о звуке. Причиной звуковых ощущений людей и животных является воздействие на их органы слуха упругих волн, распространяющихся в воздухе или другой упругой среде под влиянием механических колебаний какого-либо типа (источника звука). Это подтверждается следующим опытом. Поместим электрический звонок в замкнутый стеклянный сосуд и откачаем из него воздух. По мере уменьшения плотности воздуха в сосуде звучание звонка ослабевает, а при достаточно сильном разрежении мы видим колебания молоточка звонка и совершенно не слышим его звука.

Изменяя частоту колебаний источника звука, можно убедиться в том, что человек с нормальным слухом способен воспринимать как звук только такие упругие волны, частоты которых не меньше 16 Гц и не больше 20 000 Гц. Кроме того, оказывается, что чувствительность нашего уха к волнам различной частоты неодинакова — она максимальна для волн с частотами порядка 1,5—3 кГц. Эти закономерности обусловлены особенностями строения наших органов слуха и ни в какой мере не свидетельствуют о каком-либо принципиальном отличии «слышимых» упругих волн от «неслышимых». По своей природе и физическим свойствам и те и другие волны ничем качественно не отличаются друг от друга. В этом можно убедиться по их действию на микрофоны, пьезоэлектрические приборы, регистрирующие колебания давления  и другие измерительные устройства.

1. История развития звукозаписи

1877-1930 гг. — Время первичного звукового пространства и рождения вторичного звукового пространства, которое является частью процесса механико-акустического преобразования звучаний, а средства его редактирования происходят за счет расположения в первичном пространстве исполнителей определенным образом.

«Пионеры» звукозаписи используют слуховые навыки, эмпирический и теоретический опыт и эстетический слуховой опыт в понимании структуры и формы искусств, строение которых связана с звучанием. Возникновение первичных технологий звукозаписи (Т.Едисон) [3; 92] создало условия для рождения профессии звукооператора, соответствующих видов его деятельности в сферах радио и кино, студийной и архивного звукорежиссуры (запись голосов животных и птиц, этнические архивы собраны в этнографических экспедициях). Оборудование для звукозаписи и воспроизведения формируют средства художественной деятельности звукорежиссера: звуковой сигнал (музыка, речь, шумы) записывался с помощью одной только механической энергии.

1930-1945 гг. — Начало электронной звукозаписи. С появлением студийных и концертных акустических систем происходит формирование полноценного вторичного звукового поля в качестве звукового пространства. Он формируется с появлением технологий электронного звукозаписи; развитием новых направлений работы звукорежиссера (кино, театр, радио). Этот период знаменуется появлением первых звукорежиссеров; начинают формироваться «школы» звукорежиссеров (классическая и современная). Характерной чертой периода является постепенное введение во вторичное звуковое пространство дополнительных звучаний в театре и кино (голосов, шумов, инструментов и т.п.), что способствовало отделению его от первичных музыкальных источников звучания (оркестров, ансамблей, дикторов), представленных в первичном акустическом пространстве помещения или концертной залы. Манера звукозаписи классической музыки еще долго будет оставаться ортодоксальной школой.

Сложность структуры вторичного звукового пространства, возможности редактирования виртуальных звуковых элементов в нем,  появляются с первыми приборами обработки звучаний. Такие изобретения обычно были жизненной необходимостью для звукорежиссеров, что пытались конкурировать на растущем рынке звукозаписей. Один из первых эффектов, использовался в истории звукозаписи — реверберация. С рождением искусственной реверберации звукорежиссеры получили новое средство для формирования звукового пространства фонограмм, имея возможность располагать источники звука в акустических условиях, например, большой концертный зал. Первые устройства реверберации состояли из эха, комнаты с определенным временем реверберации и громкоговорителя и микрофона, установленных в нем.

1945-1978 гг. — Период улучшения возможностей звукозаписи по качеству звучания и появление новых художественных технологий, что, в свою очередь, дало толчок к развитию новых стилевых направлений в музыке, которые родились благодаря художественным звуковым технологиям, с которыми экспериментировали звукорежиссеры, продюсеры и музыканты. Вторичное звуковое пространство становится результатом оперирования звукорежиссером средствами художественной выразительности. Период сказывается эрой магнитного звукозаписи и его конкурента — грамзаписи. Утверждаются и усложняются характеристики звукового пространства за счет зарождения и развития магнитного звукозаписи, улучшения акустических качеств технологии грамзаписи, появления и развития новых технологических особенностей в смешивании и обработке звуковых сигналов, в свою очередь, дало толчок появлению новых средств выразительности в звукорежиссуре [5], тембральных характеристик и новых музыкальных стилевых направлений. Появляются первые эксперименты с многоплановостью и панорамированием источников звука в звуковом пространстве фонограммы.

С появлением магнитной звукозаписи [10], а позже первых средств редактирования звучаний, звукорежиссеры и дирижеры получили средства новой художественной обработки звучаний. Процесс звукозаписи превратился в нагромождение звукового материала, во время которого выполняют музыкальное произведение несколько раз (записывают несколько дублей) и дописывают те места, не понравились звукорежиссеру, дирижеру, исполнителям или композитору. После этого начинается сочетание разрозненных дублей и частей произведения в единое целое — монтаж, что приводит к возникновению «новой» звукорежиссуры — художественной, когда звукорежиссер выполняет ряд действий, направленных на «улучшение» звучание музыкального произведения по его эстетическими и слуховыми представлениями или видением музыкантов . В этот процесс входят отбор лучших фрагментов за выполнением и качеством звучания и «склеивание» их в целостной картины. После этого звукорежиссер также может вносить свои коррективы в акустически-пространственную характеристику звучания и конечно в музыкальный баланс произведения. Поэтому результатом таких действий становится несколько иной музыкальное произведение — отличный от того, который был первоначально выполнен. Интересно, что даже образуется новое поколение музыкантов — сессионных, то есть тех, которые выполняют определенные музыкальные фрагменты или произведения по заказу автора или звукорежиссера.

1978-2000 гг. — Рождение цифровой звукозаписи. Вторичный звуковое пространство получает новые формы и более качественные характеристики. Звукорежиссер получает новые средства художественной выразительности и большую самостоятельность в осуществлении творческого замысла. На студиях звукозаписи и телеканалах используются цифровые приборы обработки, имитирующие пространственные характеристики помещений и специфические эффекты, динамическую обработку звуковых сигналов. Распространяется массовое производство звукового оборудования, рождает новую профессию «фрилансера». Фрилансер (англ. Freelancer, свободный художник) – свободный работник, который сам ищет проекты и может одновременно работать на несколько фирм, так что «современный фрилансер — фактически любой специалист, работающий вне постоянного штата компании и без заключения долговременного трудового договора». Период свободного творца, указанный появлением и распространением свободных художников, звукорежиссеров, продюсеров, исполнителей и композиторов, могут благодаря художественным технологиям самостоятельно производить художественные произведения и распространять их на рынке в качестве интеллектуального продукта.

В период развития цифровых технологий фиксации, воспроизведение, обработки и создания новых звучаний, появления новых средств выразительности, компьютерных и Интернет технологий, еще больше происходит выделение звукорежиссера как творческого человека. Цифровые звукозаписи джазовой и классической музыки делаются на видео-цифровых системах, видеомагнитофонах. С ростом продаж компакт-дисков и устройств для цифровой звукозаписи в середине 1980-х новейшая технология приходит в отрасль популярной музыки. Параллельно также существуют технологии аналоговой звукозаписи: многоканальные (8, 12, 24 каналов) магнитофоны, большие микшерные пульты, технологии синхронизации и меди технологий MIDI (Musical Instrument Digital Interface).

Первое десятилетие 2000г. — Период, когда изменения звучаний и расположение их в звуковом пространстве фонограммы становится более удобным за счет цифро-аналоговых технологий обработки звучаний, использующих известные звукорежиссеры. Идет многократное усложнение звуковой картины за счет введения дополнительных элементов в фонограмму, которая превращается в фонокомпозицию. Развиваются «школы» звукорежиссуры в Украине, России, Европе и Америке, в высших учебных заведениях открываются кафедры, выпускающие звукорежиссеров, где излагаются специальные циклы профессиональных дисциплин, среди которых «Теория и история звукорежиссуры», «Звукорежиссура», «Творческая мастерская звукорежиссера» , «Искусство звукорежиссуры» и др.

Исходя из вышесказанного, можно сформировать следующие закономерности. Генезис художественных звуковых технологий связан с этапами развития технологии, научными и техническими революциями в истории человечества. Этапы развития профессии звукорежиссера, возникновение ее видов и новых средств творческой выразительности (новые методы обработки звучаний, способы записи и т.п.) также связаны с развитием технологий и науки.

Поэтому генезис художественных звуковых технологий — двусторонний процесс, зависящий от этапов научно-технического развития человечества и разработок в области звуковых технологий, которые, в свою очередь, побуждают необходимость совершенствования технологической базы на фоне постоянно растущих потребностей общества в распространении и обмене музыкальной, звуковой информацией, создании постоянных коммуникативных связей между производителями фонограмм, средствами массовой информации и обществом.

2. Характеристика средств звукозаписи и воспроизведения звука

Идея создания устройства, позволяющего записывать и воспроизводить звук, привлекала интерес многих ученых и изобретателей.

В 1770 г. Российской академией наук был объявлен специальный конкурс, целью которого было поощрение создания аппарата для воспроизведения звукачеловеческой речи. Премию получил Христиан Кратценштейн, построивший аппарат, включающий в себя набор органных труб с различными насадками. Впоследствии была создана целая серия «говорящих машин» («аутофонов»).

Главной особенностью описанных приборов, относящихся к этапу предыстории звукозаписи, было то, что сделанная ими запись звуков могла быть пригодна лишь для ее анализа, но не для воспроизведения.

Принцип обратимости звукозаписи, на котором базировалось все дальнейшее развитие этой отрасли техники, впервые сформулировал Шарль Кро в своем письме Французской академии наук 30 апреля 1877 г. Кро ясно обосновал принцип записи звука на цилиндр (валик) и на диск для последующего воспроизведения, однако не сделал никаких шагов для практической реализации своих идей.

Первый практически пригодный звукозаписывающий аппарат был построен Т. А. Эдисоном в 1877 г., тогда он получил английский патент на это изобретение. Эдисон собственноручно набросал эскиз своего первого звукозаписывающего аппарата. В другом английском патенте Эдисона, заявленном в апреле 1878 г., этот прибор был впервые назван фонографом.

Эдисон не ставил перед собой специальной задачи построить говорящий аппарат. Он пришел к этой идее в результате наблюдений, сделанных при работе в области проводной связи.

В целях популяризации фонографа Т. А. Эдисон опубликовал в мае и июне 1878 г. статью в «North American Review», содержавшую перечень возможных применений этого прибора:

1)        диктовка писем без применения стенографии;

2)        издание фонографических «книг» для лиц, потерявших зрение или слепых от рождения;

3)        изучение ораторского искусства;

4)        воспроизведение музыки;

5)        запись семейных выступлений, воспоминаний, голосов родных и т. п.;

6)        изготовление музыкальных шкатулок и игрушек;

7)        говорящие часы, подающие членораздельные словесные сигналы;

8)        правильная передача фонетики иностранных языков;

9)        для педагогических целей: повторение объяснений учителя и т. п.;

10)      сочетание с телефоном — для записи передачи при отсутствии вызванного абонента, для регистрации и других задач связи [11].

Т. А. Эдисон рассчитывал на большое будущее своего изобретения и деятельно работал над его усовершенствованием. В том же 1878 г. изобретатель улучшил мембрану. Пишущее острие было укреплено на особой пружине, которая демпфировалась двумя сжатыми каучуковыми трубками. Этим устранялось вредное влияние бокового усилия, действующего на острие при вращении валика.

В 1879 г. Дамбриго впервые применил воск для изготовления валиков фонографа. В том же году Делешно предложил применять резание вместо выдавливания звуковой канавки, что имело большое принципиальное значение.

В конце XIX в. после появления кинематографа Эдисон использовал фонограф для звукового сопровождения при демонстрации кинофильмов 114]. Несмотря на относительно широкое распространение фонографа, продолжались попытки других конструктивных решений, которые могли бы привести к созданию более совершенных звукозаписывающих аппаратов, свободных от присущих даже усовершенствованному фонографу недостатков, резко ограничивающих сферу его применения.

8 сентября 1888 г, в американском техническом журнале «Electrical World» была опубликована статья инженера Оберлина Смита о звукозаписи. В статье после нескольких предложений по усовершенствованию фонографа Эдисона излагался принцип магнитной записи звука, но Смит не пытался практически реализовать свою идею.

Радикальные сдвиги в улучшении качества звукозаписи произошли с изобретением и внедрением в производство граммофонных пластинок электромеханического метода записи звука.

К началу XX в. определились главные принципиальные и технические особенности конструкций аппаратуры и процессов звукозаписи и звуковоспроизведения. Запись вели на специальных аппаратах — станках; резец гравировал звуковую канавку на поверхности полированного диска. После снятия гальванических матриц прессовали граммофонные пластинки из шеллачной массы. По физической сущности метод записи звука оставался прежним и мало отличался от предложенного Кро и Эдисоном. Кон- •струкция записывающих мембран—механических рекордеров того времени в общих чертах напоминала мембрану акустического граммофона. Наиболее существенными недостатками механических рекордеров были невозможность плавно изменять количество акустической энергии, подводимой к рекордеру, а также значительные искажения, вносимые рупорами. Все это снижало качество звучания граммофонных пластинок.

В начале XX в. были предприняты отдельные попытки преодолеть эти затруднения и увеличить мощность звуковых волн, приводящих в колебательное движение мембрану рекордера.

В 1928 г. советский инженер Н. Д. Смирнов предложил оригинальную конструкцию рекордера с якорем, работающим на кручение.

Неоспоримые преимущества электромеханической записи звука вызвали в начале XX в. к жизни большое количество исследовательских ра- •бот в этом направлении, которые проводились во многих лабораториях мира. Наиболее успешные результаты были достигнуты в телефонной компании Белла (США). Электромеханическая запись звука, впервые получив промышленное применение в США, чрезвычайно быстро, уже к середине 20-х годов вытеснила во всех странах акустическую запись. Однако поистине революционный скачок на пути эволюции граммофона и способов звукозаписи произошел с момента внедрения электроники в технику записи и воспроизведения звука.

Граммофоны, конструкция которых быстро совершенствовалась, а также наборы разнообразных пластинок к ним сделались в конце XIX — начале XX в. предметом широкого производства и торговли. Появилось большое количество соответствующих фирм.

Изобретение способов записи и воспроизведения звуков, так же как и изобретение кинематографа, привлекло к себе в начале XX в. пристальное внимание крупных дельцов и капиталистов. Вскоре возникла достаточно развитая индустрия звукозаписи, расширившая возможности использования средств массовой информации.

Сравнение двух основных форм существования музыкального произведения — концертного исполнения и звукозаписи — свидетельствует об их существенной разнице по многим параметрам. Звукозапись даже при самых современных технологиях проигрывает по основному показателю, который составляет суть музыкального искусства — в качестве звучания произведения и передачи энергетики исполнителя.

Звукозапись действительно может заменить живое исполнение произведения, но польза от него есть и довольно значительная. Во-первых, звукозапись дает впечатление от произведения или исполнителя и возможность сравнить исполнение одного произведения различными мастерами. Во-вторых, аудио- и видеозаписи позволяют самосовершенствования исполнителям.

Хотя запись и нивелирует нюансы и краски звука, но очень ярко передает фальшь, отсутствие энергетического взятия звуков и общую вялость звучание. В записях великих мастеров при плохом качестве звука мы всегда слышим интенсивную, энергичную подачу звука. В-третьих, именно благодаря звукозаписи до нас дошла уникальная информация о стиле и исполнительскую манеру многих выдающихся мастеров музыкального искусства прошлых эпох (преимущественно ХХ века).

Наконец, звукозапись открывает произведению множество возможностей доступа к слушателю. Именно благодаря звукозаписи имеют возможность ознакомиться с образцами музыкальной классики и современного искусства те слушатели, которые живут далеко от крупных культурных центров и не имеют возможности посещать концертные залы. Иными словами, звукозапись имеет огромный культурно-воспитательный потенциал, он способен влиять на повышение культурного уровня слушателя, способствовать духовному обогащению.

Заключение

Таким образом, как мы выяснили, в идеале процесс записи звука от входа записывающего устройства до выхода устройства воспроизведения должен быть «прозрачным», т.е. ничто не должно изменяться, кроме времени воспроизведения. Многие годы эта цель казалась недостижимой. Системы звукозаписи были ограничены в диапазоне и неизбежно вносили те или иные искажения. Но исследования привели к огромным улучшениям, и, наконец, с появлением цифровой звукозаписи достигнут почти идеальный результат.

Уже более 100 лет трансляция художественных ценностей в области музыкального искусства происходит в двух «форматах»:

1) традиционного концертного исполнительства (музыкальная ко-муникация проходит непосредственно в концертном зале);

2) в виртуальном звуковом и визуальном пространстве через электронные средства передачи информации:

— Радиоэфиры, телетрансляции (как прямые, с места происшествия, так и в записи);

— На электронных аудио- и видеоносителях.

Эволюция технологий звукозаписи от граммофонов и грампластинок в начале ХХ века, записи на магнитофонной пленке, кассете в середине ХХ века в CD, DVD (форматов MP-3, MP-4 и др.) и т.д. в конце ХХ — начале XXI в. привела к трансформации ролей участников музыкальной коммуникации. Современный этап развития музыкального искусства вносит коррективы в структуру художественно-коммуникационного акта, дает осознание того, что между автором произведения и его аудиторией находится не только музыкальное произведение как канал, инструмент коммуникации. Соавтором этого произведения становится его исполнитель, а дополнительными звеньями между художником и слушателями есть издатель, продюсер, редактор, критик и т. Д. Музыкальная коммуникация конца ХХ — начала XXI века благодаря бурному развитию электронных технологий претерпевает и значительного разнообразия каналов трансляции музыкальных произведений.

Список использованной литературы

1. Алдошина И.А. Музыкальная акустика: Уч. для вузов / Ирина Алдошина, Рой Приттс. — СПб.: Композитор, 2006. — 719 с.
2. Большая Советская Энциклопедия: В 49 т. / Гл. ред. Б. А. Введенский. — М.: Сов. энцикл. — Изд. 2. — Т. 46. — 1957. — 672 с.
3. Едісон Томас Альва — Уилсон Митчел. Американские ученые и изобретатели / Уилсон Митчел. — М.: Знание, 1964. — 151 с.: ил.
4. Ефимова Н.Н. Звук в эфире: Учеб. пос. / Н.Н. Ефимова. — М: Аспект-пресс, 2005. — 141 с.
5. Игнатов П.В. Эволюция средств художественной выразительности в творчестве звукорежиссера: дис… канд. ист. наук: 17.00.09 / П.В. Игнатов. — M., 2006. — 192 с.
6. Качмарчик В.П. Конічна флейта Т.Бема — перший етап «тотальної модифікації» конструкції інструмента / В.П. Качмарик // Мистецтвознавство України: Зб. наук. пр. — К.: Ін-т проблем сучасного мистецтва АМУ, 2004. — Вип. 4. — С. 117-124.
7. Меерзон Б. Из истории российской звукозаписи / Б.Меерзон / Звукорежиссер. — М., 2006. — № 3. — 74 с.
8. Музыкальная энциклопедия: В 5-ти т. / Гл. ред. Ю.В. Келдыш. — М.: Сов. энцикл., Советский композитор, 1973-1981. — Т. 2: Гондольера-Корсов. — 1974. — 960 с.; ил.
9. Пестриков В.М. Великое изобретение Вальдемара Паульсена / В.М. Пестриков // Радиохобби. — 1998. — № 6. — С. 2-3.
10. Радиохобби: журн. для радиолюбителей аудиофилов и пользователей ПК / Н.Е. Сухов. — К.: Сухов, 1998. — № 6. — 48 с.
11. Рогаль-Левицкий Д.Р. Современный оркестр: В 4 т. / Д.Р. Рогаль-Левицкий. — М.: Музгиз, 1953. — 1956. — Т. 2. — 445 с.