Metoder til lydoptagelse og medier til det har ændret sig siden tidspunktet for optagelsen af de første lyde (til deres efterfølgende gengivelse) og frem til i dag.
De første enheder til optagelse og gengivelse af lyd var mekaniske musikinstrumenter. De kunne spille melodier, men var ikke i stand til at optage vilkårlige lyde som den menneskelige stemme. Mekaniske opfindelser reproducerede musik optaget på papir, træ, metalruller, perforerede diske og andre enheder. Ud over menneskehænder kan disse mekanismer også drives af andre midler: vand, sand, vægt, fjeder eller elektricitet.
Automatisk musikafspilning har været kendt siden det 9. århundrede , hvor brødrene Banu Musa omkring 875 opfandt det ældste kendte mekaniske instrument, det hydrauliske eller "vandorgel", som automatisk spillede på udskiftelige cylindre. En cylinder med fremspringende "knaster" på overfladen forblev det vigtigste middel til mekanisk gengivelse af musik indtil anden halvdel af det 19. århundrede . Et mekanisk klokkespil , hvor en tilsvarende mekanisk cylinder med fremspring driver klokkerne, omtales i begyndelsen af 1200-tallet [1] . Brødrene Banu Musa opfandt også den automatiske fløjte, som angiveligt var den første programmerbare maskine [2] .
I løbet af renæssancen dukkede en række mekaniske musikinstrumenter op, der bruger en cylinder til at spille melodier: slæbebånd ( XV århundrede ), musikure ( 1598 ), mekaniske spinetter ( XVI århundrede ), spilledåser , æsker ( 1815 ). Alle disse opfindelser kunne spille lagret musik, men kunne ikke optage forskellige lyde, live-optrædener og havde et begrænset sæt melodier.
Det mekaniske klaver blev første gang vist på Philadelphia-udstillingen i 1886 ved hjælp af perforeret papirbånd, som gjorde det muligt at indspille lange stykker. Mekanismen af pianolaer blev konstant forbedret, og deres produktion fortsatte indtil midten af det 20. århundrede .
Indledningsvis blev mekanisk optagelse udført ved en mekano-akustisk metode (den optagede lyd virkede gennem et horn på en membran, der var stift forbundet med skæreren). Efterfølgende blev denne metode fuldstændig afløst af den elektroakustiske metode : de optagede lydvibrationer omdannes ved hjælp af en mikrofon til de tilsvarende elektriske strømme, som efter forstærkning virker på en elektromekanisk transducer - en optager, som omsætter elektriske vekselstrømme ved hjælp af midler af et magnetfelt ind i de tilsvarende mekaniske vibrationer af fræseren. [3]
I 1857 opfandt de Martinville fonoautografen. Apparatet bestod af en akustisk kegle og en vibrerende membran forbundet med en nål. Nålen var i kontakt med overfladen af en manuelt roteret soddækket glascylinder. Lydvibrationer, der passerede gennem keglen, fik membranen til at vibrere, og transmitterede vibrationer til nålen, som sporede formen af lydvibrationer i sodlaget. Men formålet med denne enhed var rent eksperimentelt - den kunne ikke afspille optagelsen. Den 25. marts 1857 gav den franske regering Leon Scott patent på en enhed, han havde opfundet. Udsving i luftrummet og forskellige stemmer blev optaget.
Fonautogrammer:
I april 1877 opfandt Charles Cros palæofonen (græsk for "fortidens lyd"). Palæofonen bestod af en plade, et horn, en vandret nål og en membran. Nålen passerede langs lydsporene på pladen og overførte vibrationer til membranen. Lyden blev forstærket af hornet. På grund af forsinkelser ved Paris Academy undlod opfinderen at patentere det.
Omtaler af palæofonen blev opdaget af tyskeren Emil Berliner, grammofonens opfinder .
I 1877 opfandt Thomas Edison fonografen, som allerede kunne afspille hans egen optagelse. Lyd optages på mediet i form af et spor, hvis dybde er proportional med lydstyrken. Lydsporet på fonografen er placeret i en cylindrisk spiral på en udskiftelig roterende tromle. Under afspilning overfører nålen, der bevæger sig langs rillen, vibrationer til en elastisk membran, som udsender lyd. Han modtog et patent for sin opfindelse, udstedt af US Patent Office den 19. februar 1878. I perioden fra 1878 til 1887 arbejdede han på glødelampen , idet han udsatte arbejdet med fonografen . Ved at fortsætte arbejdet begyndte han at bruge en voksbelagt cylinder til at optage lyd (ideen blev foreslået af Charles Tainter ). Opfindelsen var så stor en succes, at der i 1906 blev præsenteret adskillige musikalske og teatralske optagelser for offentligheden, udført af National Phonograph Company, han skabte. Alle datidens fonografer arbejdede efter følgende princip: en nåleskærer bevægede sig langs en roterende lydbærer, mekaniske vibrationer opnået ved hjælp af en mikrofonmembran blev mekanisk fikseret ved deformation af lydbæreren. I de tidlige designs blev den originale lydbærer også brugt til afspilning, men denne teknologi gav ikke yderligere mekanisk energi for at få en lyd med tilstrækkelig lydstyrke. Senere begyndte man at bruge elektroformningsmetoder til at lave en kopi af lydbæreren af et hårdere materiale. For at gengive optagelsen blev en nål flyttet langs lydbæreren, mekanisk forbundet med emittermembranen. De første fonografer, der brugte folie på cylindriske bærere, tillod kun meget korte optagelser - der kun varede et par minutter - og blev hurtigt slidt op. Ruller belagt med et lag voks er blevet mere holdbare. Fonografer blev meget populære i USA og Europa. Dette blev lettet af de mange indspilninger af musik af populære kunstnere (såsom den italienske tenor Enrico Caruso ) produceret af de nye pladeselskaber. Succes førte til fremkomsten af flere og flere nye modeller. Schweiziske producenter begyndte at specialisere sig i små bærbare fonografer. Ud over fonografer med ruller dukkede der også diske op. Diskfonografer roterede lydbæreren med en hastighed på 80 rpm, lyden blev forstærket ved hjælp af et konisk horn. De fleste af modellerne blev drevet af et håndtag, der viklede en fjeder, hvilket gjorde enheden praktisk og ikke krævende for ydre forhold. Skivefonografen kom dog på markedet i 1912, og siden 1887 fandtes der allerede en grammofon, som hurtigt overgik alle fonografmodeller.
Thomas Edison
Skitse af den første fonograf
Den første fonograf
Standard fonograf
Bærbar fonograf
Disc fonograf
Grammofonen blev opfundet i 1887 af Emil Berliner. I stedet for en voksrulle blev der brugt en speciel grammofonplade i form af en flad skive. Optagelse, som i fonografen, blev udført med en nål, som efterlod en spiralrille på en af diskens overflader. Omdrejningshastigheden for en standardplade er 78 rpm. Verdens første grammofonplade blev lavet af celluloid . Fra 1897 blev der allerede lavet optegnelser af shellak , sparre og kønrøg. Foruden almindelige grammofoner var der også piedestal.
I begyndelsen af deres udvikling havde grammofonplader forskellige rotationshastigheder (fra 60 til 130 o/min). Den store tykkelse af sporet reducerede lydens varighed betydeligt - 2-3 minutter på den ene side. Optegnelser blev dobbeltsidede i 1903 takket være udviklingen af Odeon-selskabet. Indtil begyndelsen af 1910'erne udgav de hovedsageligt uddrag fra værker af musikalske klassikere, da de kun indeholdt op til fem minutters lyd i alt. I 1930'erne blev der udgivet plader med én komposition pr. side, og ofte blev én koncert af én kunstner solgt som et sæt af flere plader, ofte i pap, sjældnere i læderæsker. På grund af den eksterne lighed mellem sådanne kasser med fotoalbum begyndte de at blive kaldt pladealbum eller "album med optegnelser". De vigtigste pladeselskaber af international skala er Grammophone og Columbia, og på Ruslands territorium - "Pishishiy Amur".
I 1907 foreslog Guillon Kemmler en forbedring af grammofonen. Så snart dukkede grammofonen op. I modsætning til en grammofon har en grammofon et lille mundstykke og er indbygget i kroppen, selve enheden er arrangeret i form af en kuffert, den bæres i en knappet form af et specielt håndtag. Grammofonen kunne afspille grammofonplader med en hastighed på 78 rpm. I 40'erne dukkede en mini-gramofon op, som var meget populær blandt Anden Verdenskrigs soldater. Snart kom der også elektriske grammofoner.
De vigtigste fabrikker til produktion af grammofonplader i USSR var Noginsk, Moskva, Aprelevsk og snart Leningrad artel "Plastmass".
I 1925, i stedet for metoden med at optage gennem et horn, begyndte de at bruge den elektroakustiske metode - optagelse gennem en mikrofon . Ved at reducere forvrængning er frekvensområdet udvidet fra 150-4000 til 50-10000 Hz. I stedet for en fjedermotor begyndte man at bruge en elektrisk motor til at dreje pladen, og i stedet for en mekanisk pickup blev der først brugt en piezoelektrisk pickup og senere en magnetisk pickup af bedre kvalitet. Disse pickupper konverterer vibrationerne fra pennen, der løber langs pladens lydspor , til et elektrisk signal, som efter at være blevet forstærket i en elektronisk forstærker kommer ind i højttaleren.
Elektrofonen adskiller sig fra grammofonen og grammofonen ved funktionsprincippet, nemlig at i elektrofonen omdannes pickupnålens mekaniske vibrationer til elektriske vibrationer, der passerer gennem forstærkeren og derefter omdannes til lyd af et elektroakustisk system, som, afhængigt af typen af elektrofon, omfatter fra en til fire elektrodynamiske højttalere.
I hverdagen kaldes en elektrofon ofte for en pladespiller. Ifølge den officielle sovjetiske terminologi var en elektrofon en optageafspilningsenhed, inklusive en lavfrekvent forstærker og et højttalersystem, og en elektrisk afspiller var en enhed uden en indbygget forstærker (i hverdagen - en "pladespiller"). Indtil slutningen af 1950'erne blev udtrykket "elektrogramofon" eller "elektrogramofon" brugt.
Elektrofoner bruges stadig både i hjemmet og i elektronisk musik som en del af andre instrumenter. Ikke desto mindre er deres distribution herhjemme praktisk talt reduceret til nul, samt salget af grammofonplader, som følge af, at de stort set er blevet erstattet af digitale midler til lydgengivelse.
I 1930'erne udviklede den sovjetiske opfinder A.F. Shorin en anordning til operationel optagelse og gengivelse af lyd, der arbejdede efter princippet om optagelse, men brugte som bærer ikke en roterende plade eller cylinder, men en film trukket med konstant hastighed. Således var varigheden af kontinuerlig optagelse / afspilning kun begrænset af båndets længde (op til 2 timers fonogrammer i flere spor blev placeret på et 40 meter bånd). Kvaliteten af optagelsen var ikke høj og var primært egnet til optagelse af tale. Apparater kaldet "shorinofon" blev produceret før krigen industrielt, primært brugt i udsendelser til udarbejdelse af rapporter. Andre systemer til mekanisk optagelse på fleksibelt bånd er også kendt. For eksempel brugte Philips-Miller-systemet med mekanisk optagelse og optisk gengivelse et gennemsigtigt bånd 6 mm bredt med en sort belægning skåret igennem under lydoptagelse [4] [5] .
I 1931 foreslog den sovjetiske ingeniør Boris Pavlovich Skvortsov [6] en fotografisk metode til at overføre lydspor fra negativfilm til papir [7] . Et team af designere ledet af N.P. Avtsin skabte en enhed, der optog lydvibrationer på almindeligt papir i henhold til princippet om en optager . En elektromagnet , forbundet til udgangen af en lydfrekvensforstærker, vibrerede en bevægelig pen, som skrev med sort blæk på et bevægeligt papirbånd. Optagelsen blev gengivet med en kraftig lampe og en fotocelle . Bånd kunne nemt og billigt printes.
I maj 1941 (anslået dato) blev "Apparat til at spille fonogrammer" Talking Paper "" fra Kolomna grammofonfabrikken sat til salg til en pris af 572 rubler, en rulle lydoptagelse kostede 8 rubler 55 kopek [8] .
I marts 1945 var 50.000 ruller "talepapir" blevet trykt, der varede 25-40 minutter (hvorimod en grammofonplade lød 6 minutter). Ressourcen til "talende papir" var mindst 4000 reproduktioner, og reproduktion krævede ikke forbrugsvarer (i modsætning til grammofonnåle). Prisen for 1 kopi af lydoptagelsen af operaen på en papirrulle blev anslået til 20 rubler mod 3.000 rubler for en tonefilm [7] .
Båndets længde er op til 20 m, bredden er 35 mm, den har 8 spor afspillet efter tur (det andet spor var en fortsættelse af det første osv.). Det første og andre ulige spor blev optaget fra venstre mod højre, lige spor fra højre mod venstre. Tilbagespolingsretningen for kontinuerlig afspilning blev automatisk ændret [9] .
I 1945 var det planlagt at producere 50.000 ruller med et nyt repertoire og 3.000 enheder til reproduktion designet af N. P. Avtsin og E. Ya. Dyskin [7] .
Eksperimentelle "Apparat til at spille fonogrammer "Talking Paper" GB-8" blev produceret af Kolomna Gramophone Plant (instruktionerne til et sådant apparat dateret 29. maj 1941 [9] er gemt i Lenin-biblioteket ). Serieproduktionen af "Talking Paper" reproducerende enheder blev forberedt i 1941, men det første parti på flere hundrede stykker blev først udgivet i 1944. På det tidspunkt kunne "Talking Paper" ikke længere konkurrere med hurtigt forbedrede båndoptagere [10] .
I 1878 stiftede den amerikanske ingeniør Oberlin Smith for første gang bekendtskab med Edisons opfindelse - fonografen. Da han så potentialet i dette instrument, købte Smith en prøve til sit laboratorium og begyndte at eksperimentere med dets design. Resultatet af disse eksperimenter var artiklen "Some Possible Forms Of Phonograph" (Some Possible Forms Of Phonograph), publiceret i 1888 i New York-magasinet "Electrical World" (Electrical World). I sin artikel var Smith, udover to muligheder for mekanisk lydoptagelse (hvor ståltråd eller stålbånd blev tilbudt som bærer), den første til at foreslå designet af et instrument, hvor fænomenet magnetisme blev brugt til at optage lyd. Han kaldte denne enhed for en fuldstændig elektrisk version af fonografen. Som bærer blev det foreslået at bruge en bomulds- eller silketråd med fast fikserede stykker ståltråd, som under påvirkning af strømmen fra mikrofonen ville blive magnetiseret, når de passerede gennem spolen. Ifølge opfinderen ville en sådan anordning øge optagelsens volumen, eftersom optagelsen ikke ville indeholde støj af mekanisk karakter (støjen fra en nål, der skraber over overfladen af bæreren). Derudover kunne en sådan enhed bruges til at optage talebeskeder.
Smith offentliggjorde sine ideer til at forbedre fonografen med den hensigt, at læsere, der ville være interesserede i hans ideer, ville bringe dem ud i livet, da opfinderen ikke havde tid til at gøre det selv.
Efter at have studeret Oberlin Smiths artikel fremstillede den danske ingeniør Valdemar Poulsen efter en række eksperimenter det første magnetiske optageapparat, som han kaldte telegrafen . Han brugte en metaltråd (stål) som bærer. I 1898 fik Poulsen patent på sin opfindelse.
I 1903 bragte den tyske opfinder Kurt Stille Poulsen-telegrafen til sit værksted med henblik på eksperimenter, og i 1924 begyndte han at sælge en forbedret udgave af telegrafen, hvori bæreren stadig var ståltråd, men en elektronisk forstærker kom til. designet til at bruge denne enhed som stemmeoptager. Senere blev ståltråd skiftet ud med stålbånd, da båndet var mindre revet og sammenfiltret.
I 1927 sprøjtede den tyske ingeniør Fritz Pfleumer ( tysk: Fritz Pfleumer ), efter en række forsøg med forskellige stoffer, jernoxidpulver på tyndt papir ved hjælp af lim. I 1928 modtog han patent på brugen af magnetisk pulver på en strimmel papir eller film. Samme år, 1928, præsenterede han sit magnetiske optageapparat med papirbånd til offentligheden. Papirbåndet var godt magnetiseret og afmagnetiseret, det kunne klippes og limes. I 1936 ugyldiggjorde den tyske nationale domstol rettighederne under Pfleumer-patentet, da belægningen af et papirbånd med jernpulver var fastsat i Poulsens patent fra 1898.
I 1932 begyndte AEG , der tog Pflamers idé til sig, at fremstille en magnetisk optageenhed kaldet "Magnetophon K1". Bæreren i den var en film produceret af det tyske kemiske selskab BASF. "Magnetophon K1" blev præsenteret for offentligheden i 1935 på en radioudstilling i Berlin .
I 1939 introducerede BASF offentligheden for en film belagt med jernoxidpulver. Det var et gennembrud. Samtidig arbejdede ingeniør Walter Weber på at forbedre afspilningskvaliteten på AEGs båndoptagere. Han udførte eksperimenter med magnetisering af filmen. Empirisk er det blevet bevist, at højfrekvent vekselstrømsforspænding i høj grad forbedrer afspilningskvaliteten. I foråret 1940 fik Weber patent på højfrekvent vekselstrømsbiasteknologi ( tysk: HF-Vormagnetisierung ) , og allerede i 1941 lancerede AEG en ny type båndoptager: Magnetophon K4-HF. De tekniske egenskaber ved denne prøve overgik alle magnetiske optageenheder, der eksisterede på det tidspunkt: takket være teknologien opdaget af Weber, var signal-til-støj-forholdet 60 dB , og det kunne allerede gengive frekvenser over 10 kHz.
I 1942 begyndte AEG at eksperimentere med stereofonisk lydoptagelse.
Fra 30'erne og 40'erne til 1970'erne. Det 20. århundrede blev domineret af spolebåndoptagere, inklusive bærbare og miniature, i 50'erne. kassetter dukkede op og nåede toppen af deres udvikling i 1980'erne - begyndelsen af 1990'erne. Digitale båndoptagere dukkede op i slutningen af 70'erne.
Magnetbånd åbnede mange nye muligheder for at manipulere lyd for musikere, komponister og ingeniører. Magnetbånd var en relativt billig og pålidelig lydbærer og kunne give lydgengivelse af meget høj kvalitet.
Multitrack-optagelse giver dig mulighed for at optage et stort antal lydkilder samtidigt eller fortløbende på separate lydspor. Før deres optræden blev der optaget på forskellige båndoptagere, hvilket krævede synkronisering. Brugen af multi-track optagere har elimineret denne ulempe og taget lydniveauet af højkvalitets lydoptagelse til et nyt niveau.
For første gang blev multitrack optisk optagelse brugt i 1940 i Phantasound lydfilmsystemet . De første 4- og 8-spors båndoptagere dukkede op i midten af 1950'erne . I sidste halvdel af 1960'erne blev 16-spors optagere introduceret, og i 1974 blev den første 24-spors båndoptager introduceret i Sydney.
I 1982 introducerede Sony 24-spors DASH - optageren.
Det første kassetteformat med tape limet ind i en endeløs løkke blev patenteret i 1952 .
En kassette med to kerner, der vagt ligner den fremtidige kompakte kassette i design, blev brugt i Dictaret-optageren fra 1957 [11] .
I 1963 introducerede Philips et nyt kassetteformat til lydoptagelser, markedsført under navnet " Compact Cassette " [12] . Af frygt for et gengældelsestræk fra konkurrenter fra Sony , valgte Philips at give afkald på licensafgiften for produktionen af kassetter, hvilket førte til massedistributionen af det nye format.
I 1965 lancerede Grundig en meget lignende DC International kassette- og båndoptagere til den [13] [14] . Dette format kunne ikke tåle konkurrencen med den kompakte kassette og forlod efter et par år scenen.
Den grundlæggende fordel ved den kompakte kassette i forhold til 4- og 8-spors kassetter var båndoptagermekanismens enkelhed. Husstands 8-spors båndoptagere kunne kun afspille bånd, og professionelt udstyr var påkrævet til optagelse. På trods af teoretisk dårligere lydkvalitet (på grund af halvdelen af fremføringshastigheden) erobrede kompakte kassetter derfor i praksis i midten af 1970'erne markedet selv i USA.
Masseproduktion af kompakte kassetter blev først organiseret i Hannover (Tyskland) i 1964 [15] . I 1965 lancerede Philips Corporation produktionen af musikkassetter ( Eng. Musicassettes ), og i september 1966 blev musikkassetter introduceret til USA .
Philips' oprindelige tilbud bestod af 49 varer [15] . Kompakte kassetter fra den tid var beregnet til stemmeoptagere og til brug i specialudstyr (optagelse, styring af CNC - maskiner osv.). De var fuldstændig uegnede til at optage musik. Derudover var designet af kassetterne med tidlige prøver upålideligt.
I 1971 introducerede Advent Corporation første gang en chrom(IV)-oxid magnetbåndkassette [16] . Udseendet af disse kassetter ændrede radikalt skæbnen for denne type lydinformationsbærer. Lydkvaliteten på dem var meget højere. Dette førte til fremkomsten af kassetter med musik ( fonogram ) optaget på dem (i fabriksforhold), desuden begyndte kassetter at blive brugt til selvoptagelse af musik .
I 1904 forberedte den franske opfinder Eugene (Eugene) Augustine Last sin første prototype af et system til optagelse af lyd på film. I 1906 ansøgte han (sammen med australieren Haynes og briten John C. W. Pletts) om et patent og modtog patentnummer 18057 i 1907 for "Processen med samtidig optagelse og gengivelse af bevægelser af mennesker eller genstande og lydene fra dem ", således indeholdt en 35 mm celluloidfilm både en billedramme og et lydspor. I 1911 introducerede han lydfilm til USA, måske den første visning af en film nogensinde ved hjælp af optisk lydoptagelsesteknologi. [17]
I 1919 modtog den amerikanske opfinder Lee de Forest sit første patent på en filmscoringsproces, hvor han forbedrede udviklingen af den finske opfinder Eric Tigerstedt og det tyske Triergon -system og kaldte denne proces for Forest's Phonofilm . I "Phonofilm" optages lyden direkte på filmen i form af et spor med variabel optisk tæthed , i modsætning til "variabel bredde"-metoden i RCA Photophone -systemet udviklet af RCA . Ændringer i sportætheden svarer til den pulserende lydfrekvensstrøm fra mikrofonen og tilføres fotografisk til filmen, og under visningen af filmen omdannes de tilbage til et elektrisk signal af en fotocelle .
I november 1922 organiserede Forest sit Phonofilm-selskab i New York, men ingen af Hollywood-studierne viste interesse for hans opfindelse. Derefter skabte Forest 18 korte lydfilm, og den 23. april 1923 organiserede han deres visning på Rivoli Theatre i New York. Max og Dave Fleischer brugte Phonofilm-processen i deres musikalske stunt tegneserieserie Following the Rumbleball, der begyndte i maj 1924. Forest arbejdede sammen med Freeman Owens og Theodore Case for at forbedre Phonofilm-systemet. De fejlede dog. Case tildelte deres patenter til Fox Film Corporations ejer William Fox, som derefter perfektionerede sin egen måde at udtrykke Movieton på . I september 1926 indgav selskabet Fonofilm konkurs. Hollywood havde på det tidspunkt introduceret en ny metode til scoring - " Vitafon ", udviklet af Warner Brothers, og udgav den 6. august 1926 lydfilmen "Don Juan" med John Barrymore i titelrollen.
I 1927-1928 begyndte Hollywood at bruge Fox og RCAs Movieton- og Photophone-systemer til filmoverspilning. I mellemtiden erhvervede ejeren af den britiske biografkæde, Schlesinger, rettighederne til Phonofilm og producerede fra september 1926 til maj 1929 korte musikalske film af britiske kunstnere. I USSR blev deres egen udvikling samtidig gennemført i Moskva og Leningrad . Som et resultat blev to systemer med et hurtigreaktionsgalvanometer skabt næsten samtidigt : med en variabel bredde af det optiske spor af Alexander Shorin og med et fonogram med variabel tæthed " Tagefon " . Den nyeste teknologi, udviklet under ledelse af Pavel Tager , blev brugt i den første sovjetiske lydspillefilm " Start i livet " [18] .
Den første digitale optagelse blev forudgået af talrige udviklinger af videnskabsmænd fra forskellige anvendte områder inden for matematik, fysik og kemi. I 1937 patenterede den britiske videnskabsmand Alec Harley Reeves den første beskrivelse af PCM . [19] I 1948 udgav Claude Shannon "Mathematical Theory of Communication" [20] , og i 1949 - "Datatransmission i nærvær af støj", hvor han uafhængigt af Kotelnikov beviste en sætning med resultater svarende til Kotelnikovs teorem , derfor kaldes denne teorem i vestlig litteratur ofte for Shannons teorem. [21] I 1950 udgav Richard Hamming et papir om fejldetektion og korrektion [22] I 1952 oprettede David Huffman den minimale redundanspræfikskodningsalgoritme (kendt som Huffman-algoritmen eller koden ) [22] I 1959 lavede Alex Hockwingham fejlkorrektionskoden nu kendt som Bose-Chowdhury-Hockwingham-koden [22] I 1960 blev Reed-Solomon-koden opfundet af Irwin Reed og Gustav Solomon ved Lincoln Laboratory ved Massachusetts Institute of Technology [22] Først i 1967 foretog NHK Technical Research Instituttet præsenterer den første digitale spole-til-hjul stereooptager på 1-tommers videobånd. Enheden brugte PCM - optagelse med duodecimale bits og en samplinghastighed på 30 kHz ved hjælp af en compander til at udvide det dynamiske område [22]
Ved hjælp af en laserstråle optages digitale signaler på en roterende optisk disk . Som et resultat af optagelsen dannes et spiralspor på disken, bestående af fordybninger ( gruber ) og glatte områder. I afspilningstilstand bevæger en sporfokuseret laserstråle sig hen over overfladen af en roterende optisk disk og læser de optagede data. I dette tilfælde aflæses hulrummene som nuller, og de områder, der jævnt reflekterer lys, læses som et. Denne metode til optagelse giver næsten fuldstændig fravær af interferens og høj lydkvalitet. Sammenlignet med mekanisk og magnetisk lydoptagelse har en optisk disk en række fordele - en meget høj optagetæthed og fuldstændig fravær af mekanisk kontakt mellem mediet og læseren under optagelse og afspilning. [23]
I marts 1979 demonstrerede Philips på en pressekonference lydkvaliteten af prototypen af cd-rom-systemet. En uge senere indgik Japan en aftale med Sony om at skabe en standard for en lyd-cd. I 1980 udgav Philips og Sony, efter nogle forbedringer, deres Red Book, som var grundlaget for lyd-cd- standarden . I april 1982 introducerede Philips sin første cd-afspiller. Samme år begyndte produktionen af cd'er på en fabrik i Tyskland. Et helt nyt lagringsmedie, der erstattede grammofonplader, blev grundlaget for fremtidige generationer af optiske diske, der ikke kun bruges til lagring af lydoptagelser, men også til videooptagelser, medieinformation og i computerteknologi.
I januar 1998 indsendte DVD Forums arbejdsgruppe 4 (WG4) et udkast til DVD-Audio standard, og version 0.9 blev allerede indsendt i juli. Standarden er udviklet specifikt til højkvalitets gengivelse af lydinformation. En DVD-Audio-disk giver dig mulighed for at optage lydspor med et andet antal lydkanaler (fra mono til 5.1). Den endelige DVD-Audio 1.0-specifikation (uden kopibeskyttelse) blev godkendt i februar 1999 og præsenteret i marts. Udgivelsen, der var planlagt til oktober 1999, blev forsinket til midten af 2000 på grund af et langvarigt valg af kopibeskyttelse (kryptering og vandmærkning). I slutningen af 1999 udgav Pioneer den første DVD-Audio-afspiller (uden kopibeskyttelse) i Japan. I juli 2000 udgav Matsushita universelle DVD-Audio/DVD-Video-afspillere under mærkerne Panasonic og Technics . Pioneer , JVC , Yamaha og andre producenter udgav deres DVD-Audio-afspillere i slutningen af 2000/ begyndelsen af 2001 . [24]
I 1998 begynder Sony og Philips at markedsføre et alternativ - Super Audio CD. En dual layer SACD kombinerer to formater på én disk. Lyddata af høj kvalitet er gemt i et lag med høj tæthed, der fylder 4,7 GB. Takket være Philips' Direct Stream Transfer tabsfri komprimeringssystem kan den lagre op til 74 minutters stereo og op til 6 kanaler med multi-kanal DSD - materiale samtidigt. Et højt tæthedsniveau svarende til DVD niveau 0 aflæses af en 650nm laser og er gennemsigtigt for en standard CD 780nm laser. Når CD-laseren passerer gennem højdensitetslaget, læser den røde bog-data, der er placeret inde i disken, med samme brændvidde som en standard-cd. Dette lag indeholder en CD-version (16bit/44.1kHz) af det samme lydmateriale som SACD-laget. Derfor vil SACD ikke kun afspille på SACD-afspillere, men også - med lydkvaliteten fra en CD - på enhver af standard CD-afspillere. [25]
Optagelsen udføres ved hjælp af et magnetisk hoved og en laserstråle på et specielt magneto-optisk lag af disken. Laserstråling opvarmer en sektion af sporet over Curie-punktets temperatur på 121 ° C, hvorefter en elektromagnetisk puls ændrer magnetiseringen, hvilket skaber print svarende til pits på optiske diske. Aflæsning udføres af den samme laser, men ved en lavere effekt, utilstrækkelig til at opvarme disken: en polariseret laserstråle passerer gennem diskmaterialet, reflekteres fra substratet, passerer gennem det optiske system og rammer sensoren. I dette tilfælde, afhængigt af magnetiseringen, ændres laserstrålens polariseringsplan ( Kerr-effekt , opdaget i 1875), hvilket bestemmes af sensoren.
Minidisken blev udviklet og første gang introduceret af Sony den 12. januar 1992. Det var placeret som en erstatning for kompakte kassetter, på det tidspunkt allerede forældet teknologi.
I januar 2004 introducerede Sony Hi-MD- medieformatet som en videreudvikling af MiniDisc-formatet. Den nye disk indeholdt allerede en gigabyte data og kunne ikke kun bruges til lydoptagelse, men også til lagring af dokumenter, videoer og fotografier. Det er nu muligt at vælge en af tre optagetilstande: høj kvalitet (PCM-tilstand), som giver dig mulighed for at optage 94 minutter (1 time 34 minutter) med lyddata i CD-kvalitet, 7 timer i standardoptagetilstand (Hi-SP ) med ATRAC-komprimering og lavkvalitetstilstand ( Hi-LP) med en optagelse på 34 timer, placeret på én disk.
Optagelse af lyddata i form af filer på forskellige medier ved hjælp af en personlig computer dukkede op i begyndelsen af 1990'erne. Men den store mængde data og den lille størrelse af de tilgængelige informationslagringsenheder tillod ikke fuld udnyttelse af denne type optagelse. Udviklingen af algoritmer til kodning og komprimering af lydinformation satte skub i den udbredte brug af digitale lydfilformater. Den største forskel fra alle tidligere eksisterende måder at gemme lydoptagelser på var fraværet af begrænsninger på den obligatoriske korrespondance mellem lydformatet og medieformatet. Når en lydfil er optaget, kan den gemmes og kopieres til mange forskellige medier såsom harddiske , optiske og genskrivbare optiske diske , flash-kort , solid state-drev . De mest populære blandt masseforbrugerne begyndte at bruge lydkomprimeringsformatet MPEG-1 Audio Level 3 eller blot mp3 .
I 1995 introducerede forskere ved Fraunhofer Institute et nyt format til at komprimere ISO 11172-3 lyddata, "MPEG 1 Audio Layer 3" , mere almindeligt omtalt som " mp3 ". I slutningen af 90'erne begyndte lydformatet at vinde popularitet, da det gav dig mulighed for at gemme musik af acceptabel kvalitet i små filer. Men den vigtigste drivkraft til udviklingen af formatet var udviklingen af internettet . Muligheden for at downloade lydfiler i stedet for at købe dyre cd'er fandt hurtigt sine tilhængere. For at dele musikfiler med andre mennesker oprettede Sean Parker peer-to-peer fildelingsnetværket Napster , som fungerede fra juni 1999 [26] til juli 2001 . Dette førte til påstande om krænkelse af ophavsretten fra musikindustriens side. På trods af, at tjenesten blev stoppet af en retskendelse, førte det til fremkomsten af decentraliserede peer-to-peer- netværk, som er meget sværere at kontrollere. Udviklingen af formatet blev også hjulpet af Winamp -softwareafspilleren udgivet i 1997 af Nullsoft , samt den første hardware digitale mp3-afspiller MPMan udgivet i 1998.
I april 2003 revolutionerede Apple musikindustrien ved at åbne iTunes Store , en online musikbutik, der sælger lovlig musik og er blevet førende på dette område i mange år. Adgang til butikken udføres fra den interaktive skal i iTunes- browseren eller fra de tilsvarende applikationer på iPod , iPad , iPhone . Musikdatabasen, som på det tidspunkt indeholdt mere end 200 tusinde sange, dukkede op takket være Apple-aftaler med fem store pladeselskaber - BMG , EMI , Sony Music Entertainment , Universal og Warner . Musik kunne købes for $0,99 per sang eller $9,99 per album. Salget af cd'er er støt faldet siden 2003, mens salget af digital musik på nettet fortsætter med at stige. Succesen med iTunes Store affødte hurtigt andre lignende tjenester. [27] I oktober 2011 annoncerede Apple, at der allerede var 20 millioner sange tilgængelige på iTunes Store og over 16 milliarder downloads. [28]