Магнитная звукозапись
Hевообразимо давно человек спел первую песню. Но сколько прекрасных и сильных голосов, о которых складывались легенды, мы не услышим лишь потому, что научились записывать звук относительно недавно. Хотя люди задумывались над этой проблемой уже много столетий назад. Еще в 1589 г. физик Порта был уверен, что "звук не исчезает бесследно, и его можно как-то сохранить".Подобную точку зрения разделяли математик Иоганн Кеплер (1634 г.), поэт и ученый Сирано де Бержерак (1652 г.), ученый Франча Грюнделе и многие другие. Иной раз высказывались довольно наивные идеи сохранения звука, например, в запертой трубе - по представлению авторов, надо было лишь поймать звук трубой и плотно прикрыть ее крышкой.
Первые опыты
И только к началу XIX столетия появились плодотворные мысли. Томас Юнг (1807г.), один из самых изобретательных физиков, предложил способ записи звука камертона на закопченном барабане. Через 35 лет (1842 г.) Вильгельм Вертгейм сформулировал плодотворную идею записи на поверхности диска. Правда, он имел в виду круговые, а не спиральные дорожки, используемые в граммофонной пластинке.
Первым о возможности записи звука заговорил Леон Скотт (1857 г.). Существенной частью записывающего аппарата, названного изобретателем фонаутографом, являлся эллипсоид, в одном из фокусов которого размещалось излучающее звук тело. Запись осуществлялась страусиным пером, царапавшем поверхность барабана. Аппарат Скотта был несколько усовершенствован Рудольфом Кенингом. Вместо эллипсоида стали использовать параболоид. Теперь аппарат воспринимал звук не только из фокуса, но и из иных точек.
Пока идеи касались только записи звука. Над обратимостью процессов записи/воспроизведения задумался Чарльз Кро, который 30 апреля 1877 г. передал в канцелярию Академии наук Франции письмо "Процесс записи и воспроизведения явлений, воспринимаемых слухом". Письмо было зачитано на заседании Академии 3 декабря того же года. Несколько раньше (10 октября) приятель изобретателя Леблан опубликовал заметку с сообщением о приборе Кро. В ней впервые появилось слово "фонограф". Представленный в заметке прибор имел валик, на который записывался звук. Таким образом, этот вариант фонографа Кро предвосхитил в деталях знаменитое устройство Эдисона. Однако в письме в Академию Кро рассматривал и другой вариант с записью на диск со спиральной дорожкой! Предложение Кро не было запатентовано, а Академия не поддержала идею. Через полгода (11 марта 1878 г.) вновь в Париже, в Академии свой фонограф показал Эдисон. Заявку на патент он подал 24 декабря 1877 г., т.е. через три недели после официального оглашения письма Кро. Вопреки всем правилам уже 19 февраля следующего года Эдисону был выдан патент.
Мировая практика относит фонограф к одному из главных изобретений предприимчивого американца. Сопоставив приведенные выше даты и факты, видно, что вопрос с приоритетом не так однозначен.
В 1901 г. Эрнст Румер запатентовал фотографон - аппарат фотографической записи звука. А тремя годами раньше (1898 г.) датчанин Вальдемар Паульсен создал первое устройство магнитной записи звука - телеграфон. Итак, три основные (вплоть до настоящего времени) системы записи звука - механическая, оптическая и магнитная - появились почти одновременно. И все они играли важную роль уже на первых этапах развития систем записи звука. В этих заметках основное внимание будет уделено становлению магнитной записи звука в мире и в России.
Истоки магнитной записи
Первые идеи об использовании явлений магнетизма были сформулированы еще в 1887 г. Оберлином Смитом. Он предложил использовать нить, в которую впрессованы металлические частицы. Запись и воспроизведение осуществлялись в процессе прохождения нити через индукционную катушку. Фактически эта схема была реализована в телеграфоне Паульсена. Современники восприняли телеграфон, как выдающееся изобретение. На всемирной выставке 1900 г. аппарат получил Большой приз. В 1903 г. Паульсен создал в США фирму, наладившую серийное производство первых аппаратов магнитной записи звука. В 1907 г. в телеграфон было введено подмагничивание постоянным током, что позволило существенно улучшить качество воспроизводимого звука. Однако громкость звука оставалась очень низкой, а скорость протягивания проволоки, напротив, очень высокой - 20 м/с. После первого бурного всплеска интереса к магнитной записи вскоре об этом способе "забыли" почти на два десятилетия.
В 1929 г. Карл Штилле разработал блатнерфон - аппарат магнитной записи на тонкой стальной ленте. С 1930 г. прибор начала выпускать германская фирма Blatner, а несколько позже - английская Marconi. Аппарат портили тяжелые катушки с носителем записи и склонность ленты в процессе работы путаться, образовывать "салат". Заметим, что еще в 1925 г. русский инженер И.Крейчнер получил патент на магнитную ленту с целлюлозной основой и рабочим слоем из магнитного порошка. Применение такой ленты могло избавить аппараты, подобные блатерфону, от многих неприятностей. Увы, изобретение нашего соотечественника осталось невостребованным.
Подлинно революционный скачок в магнитной записи произошел в 1928 г., когда В.Плойфмер продемонстрировал магнитную ленту на бумажной основе со слоем магнитного порошка. Важным преимуществом такой ленты была возможность ее склейки. При этом соответствующее место на слух практически не отличалось от целых кусков. Выпуск новой ленты был налажен на баденской фабрике по производству анилина и соды. Аббревиатура немецкого названия этой фабрики стала одной из самых известных торговых марок, это - BASF. В 1932 г. технология была существенно модернизирована. В качестве основы взяли ацетилцеллюлозу, а в качестве рабочего слоя применили порошок карбонильного железа. Так возник прототип современной технологии производства магнитных лент. Уже в 1939 г. объем выпуска пленки BASF достиг 5 млн. м.
"Ленточный" прорыв в современную магнитную запись был дополнен в том же 1932 г. изобретением Эмануэля Шюллера: появилась кольцевая магнитная головка. Поскольку магнитное поле теперь концентрируется в узком рабочем зазоре головки (шириной всего несколько микрометров), удалось существенно (до 72 см/с) снизить скорость протягивания ленты.
Опираясь на эти изобретения, фирма AEG создала первый магнитофон, соответствующий современному представлению об этом устройстве. Публичная демонстрация прошла в 1935 г. на Берлинской радиовыставке. Уже в 1937 г. началось широкое внедрение первых магнитофонов в практику немецкого радиовещания. Вскоре прибором заинтересовались военные, увидев в нем серьезное подспорье для служб шифровки, радиоперехвата и записи прослушиваемых телефонных разговоров.
До второй мировой войны в США не заметили серьезных успехов Германии в развитии магнитной записи. Здесь продолжали совершенствовать запись на стальную ленту и проволоку. Так, General Electric Corp. совершенствовала запись на диск из стальной ленты, скрученной по спирали.
Первые отечественные разработки аппаратов магнитной записи относятся к 1930 г. Эту работу в отделе связи ВЭИ возглавлял Владимир Виторский. Уже к 1933 г. было изготовлено несколько аппаратов, названных "говорящая проволока". Один из них установили на диспетчерском пункте Мосэнерго для автоматической записи телефонных разговоров при возникновении аварийных ситуаций.
Самой серьезной проблемой на первых этапах оказались шумы, вызванные неоднородностью магнитных материалов носителей. Применение высокочастотного подмагничивания стало значительным шагом на пути решения этой проблемы. Еще в 1921 г. американские инженеры Карлсон и Карпентер получили патент на "Радиотелеграфную систему". Ими было предложено вместе с низкочастотным звуковым сигналом воздействовать на носитель записи полем высокой частоты. Браунмюль и Вебер в 1940 г. добились значительного снижения шумов, используя предложенный в Японии усилитель для магнитной записи с высокочастотным подмагничиванием.
Российский первопуток
Историю отечественной магнитной записи звука, вероятно, надо писать с 1942 г., когда Н.Рабинович разработал наш первый ленточный магнитофон. В нем использовалась четырехголовочная строчная запись, в определенном смысле предвосхитившая первый формат Q магнитной видеозаписи. В 1945 г. Н.Рабинович разрабатывает первый отечественный студийный магнитофон СМ-45. Образец этого устройства был изготовлен в 1948 г. Почти до конца сороковых годов радиовещание в нашей стране использовало механическую запись звука и тонфильмы (запись на фотопленки, аналогичная используемой в звуковом кинематографе тех лет). Ситуацию удалось переломить после создания в 1945 г. при Радиокомитете Всесоюзного научно-исследовательского института звукозаписи (ВНАИЗ). Наследник этого института ныне известен как ВНИИ телевидения и радиовещания.
Основными направлениями работы института в первые годы его существования были определены: электро- и студийная акустика, механическая звукозапись и тонфильмы. В то же время выполненные здесь разработки аппаратов "говорящая бумага" и "говорящий целлофан" так и не нашли применения. Но уже в 1944 г. под руководством И.Горона началось конструирование устройств профессиональной магнитной записи. Были созданы два магнитофона: МАГ-1 с подмагничиванием постоянным током и МАГ-2 с высокочастотным подмагничиванием. Эти разработки вели А.Вроблевский и В.Пархоменко. Московский экспериментальный завод выпустил более 70 магнитофонов МАГ-2А. Ими оснащались радиодома нашей страны. Позже на смену пришли усовершенствованные аппараты МАГ-3 (разработчик И.Морев) и МАГ-4 (Э.Дыскин).
Магнитофоны потребовались армии для решения задач специального назначения. Настал черед наладить производство магнитной ленты, а также двигателей со специальными характеристиками и магнитных головок.
Сотрудники института В.Г.Кондратьев, В.М.Ральф, Ю.О.Кинцис создали приборы и устройства для анализа работы и наладки лентопротяжных механизмов, а Л.И.Шлиф разработала аппарат для размагничивания магнитных лент в рулонах.
Но совершенствование магнитофонов было невозможно без теоретического осмысливания процессов магнитной записи. На повестку дня встала задача стандартизации магнитофонов, необходимая для обмена записями.
В начале пятидесятых годов Д.Василевский разработал ведущий и боковые двигатели, конструкция которых оказалась настолько удачной, что ее применяли в нескольких последующих поколениях аппаратов магнитной записи МЭЗ. В дальнейшем двигателями переменного тока занимался А.Ланген, постоянного тока для репортерских аппаратов - М.Онацевич. Е.Регирер возглавил разработки отечественных магнитных лент, М.Чельцова занималась лаком, И.Элиасберг - магнитным порошком. Во ВНАИЗ были разработаны ленты "тип 1" и "тип 2"; лента "тип 6" разрабатывалась ВНАИЗ в содружестве с заводом "Свема". В этой работе активно участвовали начальник цеха магнитных лент В.Рудалев, его заместитель В.Комар, главный инженер З.Авербух. Была создана абразивная лента, используемая для шлифовки магнитных головок. В последующие годы много внимания разработкам технологии производства магнитных лент уделял начальник лаборатории Госниихимфотопроекта Ю.Василевский. Этот институт создал на заводе "Свема" свой филиал.
В новом поколении магнитных лент в качестве магнитных материалов нашел применение гамма-окисел железа. Отличительные особенности - игольчатая форма частиц магнитного материала с соотношением осей 5:1, определенная ориентация частиц в рабочем слое. В итоге появились ленты с высокой коэрцитивной силой, с формой петли гистерезиса близкой к прямоугольной и повышенной остаточной намагниченностью. Толщина ленты с 52 мкм снизилась до 35 мкм, а затем и до 26 мкм. С конца пятидесятых годов к ацетилцеллюлозной основе ленты начали добавлять полиэфир. В начале шестидесятых толщина магнитной ленты была снижена до 18 мкм.
Многое было сделано и по развитию теоретических основ магнитной записи звука. Первым из отечественных специалистов был Д.Порто. Многое в этом направлении было сделано В.Пархоменко, который известен также, как ведущий разработчик отечественных видеомагнитофонов, А.Вроблевским, И.Медниковой, А.Михневичем и другими. Но, пожалуй, самый большой вклад в развитие теоретических основ магнитной записи сигналов внес В.Корольков.
В пятидесятые годы ВНАИЗ в основном был занят разработками магнитофонов для армии, спецслужб и предприятий, использующих вычислительную технику. Институт, в частности, создал (Г.Иванов и Н.Божко) магнитофоны, использованные во время исторического полета в космос Ю.Гагарина. Это достаточно надежное свидетельство уровня проводимых тогда разработок.
А вот еще интересные примеры. Для Кремлевского дворца съездов С.Шульгиным был разработан восьмиголовочный магнитный ревербератор МКР-48. Несколько позднее В.Лазарев сконструировал магнитный ревербератор для радиовещания. В этом ревербераторе вместо магнитной ленты был использован барабан с магнитным слоем, нанесенным электролитическим способом. Барабан разработан Б.Казначей. Первый отечественный репортерский магнитофон появился в конце пятидесятых годов. Его разработку возглавил Б.Черняев. Первую партию магнитофонов выпустило опытное производство ВНАИЗ. Но оно не могло покрыть огромную потребность в таких аппаратах. Вся техническая документация была передана на венгерский завод "Метроимпекс", который после внесения некоторых изменений в конструкцию изготовил партию репортерских моделей, достаточную для оснащения всех радиокомитетов СССР.
Однако основным разработчиком и производителем профессиональных магнитофонов был Московский экспериментальный завод (МЭЗ). Здесь освоено производство магнитофонов МЭЗ-2 (1949 г.), МЭЗ-6 (1951 г.), МЭЗ-15 (1954 г.). В общей сложности завод выпустил более двадцати стерео и моно моделей.
Первым отечественным профессиональным стереомагнитофоном была модель МЭЗ-41. Затем появился переносной аппарат МЭЗ-29, стереомагнитофоны для передвижных записывающих станций и репортажный магнитофон МЭЗ-60. Модели МЭЗ-101, 102, 109 появлялись по мере совершенствования конструкции. Все они - аппараты воспроизведения. Модель МЭЗ-115 была специально предназначена для реставрации записей, а МЭЗ-205 с головкой предварительного считывания для монтажа. Магнитофоны МЭЗ поставлялись в Болгарию, Ирак, Румынию, Северную Корею, Монголию, Афганистан, на Кубу, во Вьетнам и другие страны.
Помимо ВНАИЗ разработками отечественных магнитофонов занимался ВНИИРПА им. А.С.Попова. Здесь, к примеру, уже в 1948 г. был создан студийный магнитофон РМС-16. Было налажено студийное производство. Магнитофон многие годы успешно работал в студиях звукозаписи нашей страны и стран "социалистической ориентации". В последующие годы во ВНИИРПА были разработаны новые модели АМЗ-4 и АМЗ-6. В 1955 г. в институте был разработан специальный аппарат для записи неподвижных изображений, использованный в историческом эксперименте 7 октября 1959 г., когда впервые была сфотографирована обратная сторона Луны. На московском заводе "Гостеасвет" были разработаны и запущены в производство модели полупрофессиональных видеомагнитофонов МАГ-8, МАГ-800 и "Тембр".
Первый массовый бытовой магнитофон, точнее приставка, МП-1 был разработан в 1954 г. С.Шифриным и В.Островским. Промышленность выпустила около 60 тыс. таких аппаратов. Официальные власти настороженно относились к бытовой магнитной записи. Вероятно, они опасались возможности бесконтрольного тиража "крамольных" записей. Ситуацию неожиданно переломил Н.Хрущев. В бытность первым секретарем компартии Украины он решил, что каждая агробригада должна иметь магнитофон для воспроизведения лекций на агротехническую тематику и патриотической музыки, поднимающей настроение сельского труженика во время полевых работ. Вот какие "идеи" иной раз влияли на принятие ответственных решений. По прямому указанию будущего генсека на ОКБ Каменева, одном из оборонных предприятий Киева, было налажено серийное производство первых отечественных магнитофонов "Днепр".
Магнитные головки
Основной проблемой магнитной записи оставался износ магнитных головок. Срок службы сердечников пермалоевых головок составлял всего150-200 часов. Ситуацию осложняло и то, что к 1962 г. в производстве находились десятки типов головок. Возникла необходимость унификации головок, используемых в аппаратуре магнитной записи, и сокращения количества их типов. Работу возглавили Р.Арнольд и Е.Ефимов. Но первой успеха добилась фирма Philips, разработавшая новую технологию изготовления ферритовых головок с малыми потерями на перемагничивание. Ширина рабочего зазора 5 мкм была достаточной для их применения в студийной моно- и стереофонической аппаратуре. Срок службы ферритовых головок составлял уже 6-8 тыс. часов. AEG Telefunken получил патент на магнитные головки с сердечником из альсифера. Ширина рабочего зазора таких головок (2,5-5 мкм) была вполне достаточна для применения в студийной и высококачественной бытовой аппаратуре записи звука со сниженной скоростью протягивания ленты.
Но настоящей сенсацией стали магнитные головки фирмы Akai из монокристаллов феррита со стеклянным покрытием (Glass X или GX). Вакуумная технология позволяет изготовлять головки типа GX с рабочим зазором шириной до 1 мкм. При этом гарантированный срок службы не менее 150 тыс. часов. Очень высокая прочность позволила перейти от кольцевой формы сердечника к треугольной. Ширина зоны контакта "магнитная головка - лента" теперь минимизирована. К тому же магнитный поток стал узконаправленным.
Стандарты звукозаписи
Уже на первых этапах массового производства профессиональных и бытовых аппаратов записи/воспроизведения звука возникла проблема совместимости магнитофонов. Ленты с одного аппарата должны без потерь качества воспроизводиться на других. Записи, сделанные в одной стране, должны уверенно проигрываться в другой. Пути решения таких проблем известны - это стандартизация и унификация, причем проводимые не в границах отдельных стран, а на международном уровне. Такие стандарты определили несколько важных параметров магнитофонов, рекомендованные к повсеместному использованию. Конечно, любая страна или фирма-производитель могут использовать свои системы основных параметров, но тогда они не войдут в мировой парк унифицированных аппаратов и не смогут взаимодействовать с ними. Это допустимо для ограниченных систем специального назначения. Однако при массовом производстве "самостийность" в стандартах неизбежно приведет к изоляции и прямым экономическим потерям. Итак, в основе стандартизации лежат не приказные отношения, а более эффективная экономическая целесообразность.
Одним из наиболее важных параметров, подлежащих стандартизации, является скорость движения магнитной ленты.
Первой стандартизованной для магнитофонов скоростью движения ленты стала скорость 76,2 см/с или 30 дюймов/с. Затем были стандартизованы половинные скорости 38,1; 19,05 и т.д. Скорость ленты прямо связана с другим параметром - шириной рабочего зазора магнитной головки. Если с помощью тех или иных технологических ухищрений удается снизить ширину рабочего зазора головки, то можно снизить и скорость движения ленты. При этом полоса воспроизводимых частот не изменится - значит сохранится соответствующее качество воспроизведения. Стандарт предлагает на выбор упомянутый набор скоростей.
Стандартизована и ширина магнитной ленты. Первоначально она составляла 6,35 мм или 1/4 дюйма. Затем была несколько снижена до 6,25 мм. С появлением компакт-кассет, разработанных и внедренных в практику фирмой Philips, появилась новая стандартная ширина 3,81 мм. В профессиональной звукозаписи и в магнитофонах специального назначения, где применяется многодорожечная запись, могут встречаться ленты 12,7; 25,4; 50,8 мм (0,5, 1,0 и 2,0 дюйма). В нашей стране проблемами стандартизации многие годы занималась лаборатория магнитной записи ВНАИЗ, впоследствии - ВНИИТР. Лабораторией руководил А.Вроблевский.
Такие операции, как настройка и регулировка магнитофонов, измерение определенного набора показателей качества, также входят в область повышенного внимания органов стандартизации. Одни из этих параметров - забота международных организаций, другие - национальных. Весьма распространенной, хотя и не обязательной, практикой является применение измерительных лент с записью ряда стандартных измерительных сигналов. Они помогают проверить и отрегулировать настройку всех основных функций аппарата.
Ряд фирм специализируется в производстве измерительных лент. Они бывают различного назначения. К примеру, с помощью измерительных лент можно произвести нормировку амплитудно-частотной характеристики, установить требуемый угол наклона рабочего зазора магнитной головки, номинальный уровень выходного сигнала усилителя воспроизведения, с использованием опорной частоты измерить уровень детонаций. Такие ленты разрабатываются и выпускаются для моно- и стереофонических магнитофонов, для катушечных и кассетных аппаратов. В нашей стране их производством занимается, например, государственный Дом радиовещания и звукозаписи. Широко известны и пользуются авторитетом у специалистов измерительные ленты фирмы Philips.
Многодорожечные магнитофоны
Первые профессиональные многодорожечные магнитофоны появились в семидесятые годы. Они позволяли одновременно записывать на магнитную ленту большое число (до 24 и более) сигналов на ленту шириной в один или два дюйма (25,4 или 50,8 мм). Такая система произвела подлинную революцию в записи и обработке музыкальных произведений с большим числом исполнителей. Стало возможным записывать отдельно инструменты и инструментальные группы больших симфонических оркестров, вокалистов, и т.п. Звукорежиссер получил возможность при объединении сделанных в разное время записей независимо обрабатывать каждую группу инструментов и солистов. Многодорожечная запись существенно облегчила работу исполнителей, сократила число репетиций, записываемых дублей и многое другое. Указанные преимущества делают использование многодорожечных магнитофонов выгодным, несмотря на их высокую стоимость. Многодорожечная запись активно используется в аналоговой звуковой технике и сегодня. Однако области ее применения и дальнейшие перспективы в настоящее время ограничены конкурирующей цифровой звуковой техникой.
Цифровую запись отличает высокое отношение сигнал/шум, низкий коэффициент нелинейных искажений. Беда аналоговых аппаратов - детонация - практически устранена. Но есть и один существенный недостаток: поток звуковых данных одного монофонического канала составляет около 800 Кбит/с (1,5 Мбит/с - стереофонического). Однако это уже преодолимая проблема. В процессах обработки, редактирования, монтажа, компоновки, выдачи в эфир и тиражирования звуковых программ сейчас все шире используется цифровая запись звука на диски. Цифровые звуковые рабочие станции, позволяющие работать с 48, 64 и более дорожками - вполне доступны.
Что такое Hi-Fi
В начале семидесятых годов появились первые магнитофоны класса High Fidelity, более известные по аббревиатуре Hi-Fi, что в переводе означает "высокая достоверность". По характеристикам аппаратура Hi-Fi занимает промежуточное положение между студийной и бытовой. Если качественные параметры звука приближают аппаратуру Hi-Fi к студийной, то по стоимости - к обычной бытовой. Изначально ставилась задача создать достойную аппаратуру доступную широкому кругу любителей.
Сам термин Hi-Fi изобретен английским инженером Х.Хартлей в 1932 г. Первоначально он служил чисто рекламным целям при продаже громкоговорителей с постоянным магнитом. Новый смысл этот термин приобрел лишь 40 лет спустя, но теперь это одно из самых важных направлений работы радиоспециалистов всего мира.
В отличие от обычных бытовых магнитофонов, аппараты класса Hi-Fi проходят не выборочный, а сплошной контроль. Применяются только высококачественные узлы и детали, обязателен послеоперационный контроль каждого экземпляра серии. Первоначально моно- и стереофонические магнитофоны Hi-Fi были катушечными, в последнее время появились и кассетные магнитофоны этого класса. Типичные требования к характеристикам магнитофонов Hi-Fi - это полоса воспроизводимых частот не хуже 20-20000 Гц, динамический диапазон не менее 50 дБ.
Кассетные магнитофоны
Еще в 1956 г. в США были созданы кассетные диктофоны с "бесконечным" рулоном ленты. В числе их предшественников можно назвать также системы DC Intrnational фирмы Grundig и Cartridge фирмы RCA. Но это все были приборы специального назначения. Впервые кассетный принцип был воплощен в системе Compact Cassette, которую фирма Philips разработала в 1963 - 64 гг. Первые магнитофоны этой системы появились в 1965 г. А в 1969 г. на европейских рынках появились карманные диктофоны на транзисторах фирм Grundig и Philips, в которых использовались микрокассеты.
Пожалуй, наиболее полно кассетный принцип был реализован в системе Elcasset - совместной разработке японских фирм Matsushita, Sony, Teac. Разработчики видели цель в объединении высоких технических параметров, отличающих катушечные аппараты, с потребительскими преимуществами кассетных систем. Использованная в Elcasset кассета была в 2,5 раза больше компакт-кассеты. Ширина ленты 6,25 мм, толщина 13 мкм, скорость 9,5 см/с, время записи/воспроизведения 90 мин. Две контрольные дорожки, расположенные у краев ленты, позволяли фиксировать и быстро находить те или иные фрагменты записи. Два ведущих узла обеспечивали высокую точность движения и стабильность скорости ленты, соответствующие лучшим катушечным магнитофонам. Система Elcasset наглядно показала возможность распространения кассетного принципа на студийную запись звука.
Шумоподавление
Разработчики магнитофонов всегда стремились снизить скорость движения магнитной ленты, что позволяет повысить плотности записи и уменьшить расход ленты. Однако при малой скорости сужается динамический диапазон. Поэтому применение систем шумоподавления стало необходимостью. С пятидесятых годов с этой целью использовались пороговые устройства. Они работали так: в паузах, когда шумы не маскируются полезным сигналом, в тракте воспроизведения автоматически снижается усиление и тем самым шум паузы. Это самый простой, но и наименее эффективный способ шумоподавления.
Следующий шаг был сделан фирмой Philips, которая разработала систему динамического ограничения шума - Dinamic Noise Limiter или DNL. В паузах и при низком уровне полезного сигнала ограничивается полоса пропускания. В основе динамического ограничения шума лежит известный эффект зависимости спектра сигналов от громкости. К примеру, при игре пианиссимо почти вся мощность звукового сигнала сосредоточена в интервале частот ниже 4,5 кГц. Достоинство системы - в возможности работы с любой воспроизводящей аппаратурой. Недостатком является заведомая потеря части информации полезного сигнала. В этом она принципиально отличается от наиболее известной и широко применяемой системы шумоподавления, разработанной американским инженером Ричардом Долби. В профессиональной аппаратуре она применяется с 1967 г., а несколько позже пришла и в бытовую технику. Система Долби в принципе представляет собой очень удачную комбинацию хорошо известных решений. Фактически это объединение компрессора и экспандера. Основная идея "долбизации" связана с дополнительным (примерно в три раза) усилением слабых сигналов перед записью - компрессией. При воспроизведении осуществляется обратная операция - экспандирование, восстанавливающая исходную динамическую характеристику сигнала. В профессиональных системах применяется система Долби-А, а в бытовых - Долби-В и Долби-С.
Система Долби может быть применена к любому типу магнитофона. При этом следует помнить, что фонограммы, записанные с применением системы Долби, могут воспроизводиться только на магнитофонах, имеющих такую систему. В противном случае будет воспроизводиться звук с качеством существенно ниже, чем без шумоподавления.
...Как видим, в истории развития магнитной звукозаписи были взлеты и провалы. Однако, преодолев многие трудности, пройдя суровые испытания практикой и, особенно, рынком, магнитная звукозапись стала доминирующей в профессиональной и бытовой аппаратуре. Сейчас прогресс техники представил серьезных конкурентов, способных потеснить магнитную звукозапись, но, несомненно, она еще долго будет оставаться впереди.
Владимир Островский (источник www.martinlanders.ru)