|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы лазерная звукозапись Звуковой сигнал, кроме содержания информации, характеризуется разнообразием оттенков и интонаций голоса, неповторимым, больше ничем не создаваемым, богатством музыки. Но он не вечен. Его необходимо записать в тот момент, когда он создан, в том месте, где создан, и таким, каким он создан. Запись, передача и воссоздание первичного звукового сигнала (ЗС) без искажений - задача перспективной техники записи, передачи и воспроизведения звука. Начало создания систем записи и воспроизведения ЗС относится к 1877 г., когда Т. Эдисон осуществил его запись да фонограф. Началась эра хранения ЗС и воспроизведения его вне сферы существования оригинального источника. Через 10 лет Э. Бер-лингер создал граммофон. Он записал ЗС да восковом покрытии цинковой пластинки и вытравил звуковую канавку кислотой. Так была получена пластинка, способная к повторному воспроизведению. Диск-оригинал являлся единственным диском, который поступал к слушателю. В начале XIX века использовали электролиз для получения из восковых пластинок диска-оригинала (мастер-диска), с помощью которого методом прессования создавались оттиски (грампластинки). Для воспроизведения звука в то время использовался акустический звукосниматель, передававший механические колебания иглы от пластинки непосредственно к мембране, а колебания воздуха, обусловленные ее колебаниями, передавались иа акустический рупор для усиления и излучения ЗС. Энергетика механического воспроизведения не позволяла даже с помощью большого рупора воспроизвести ЗС при удовлетворительной мощности звучания. Следующим шагом в технологии техники звукозаписи следует считать метод преобразования звукового механического непрерывного сигнала в электрический непрерывный (аналоговый). Фонографы, основанные на электрическом методе записи ЗС, появились в США в 1925 г. Они цозволили значительно расширить частотный диапазон и улучшить качество записанного ЗС. Создание ламповой, а затем и полупроводниковой техники обеспечило более качественную запись и затем передачу - усиление-воспроизведение ЗС. Совершенствование микрофонов, усилительной и акустической техники позволило в 1934 г. на пластинках с частотой вращения 78 об./мин и временем записи 4,5 мин на диске диаметром 30 см записать ЗС в диапазоне частот 30... 8000 Гц. В 1948 г. появи- лись пластинки с микроканавками и соответственно с более качественной и длительной записью ЗС. Улучшение технологии производства пластинок с микроканавками с частотой враш,ения 33,3 об./мин привело к созданию долгоиграющей пластинки со временем звучания до 15 ... 20 мин, к снижению уровня шума и искажений при расширении диапазона воспроизводимых частот до 30 ... 15 000 Гц. В 1957 Г. на мировом рынке появились стереопластинки грамзаписи, в которых решалась проблема записи двух каналов ЗС на одной модулированной дорожке. Началась эра «Hi~Fi» (High - Fidelity) - высокой верности воспроизведения первичного ЗС аппаратурой потребителя. Постоянное совершенствование материалов и технологии записи - тиражирования наряду с совершенствованием звукоусилительной акустической аппаратуры привело к достижению практического предела технической реализации аналоговой звукозаписи. Высокая стоимость техники воспроизведения и усиления ЗС, ограниченное число (до 3... 5 раз) проигрываний одной пластинки, когда сохраняется исходное высокое качество звука, предельность таких параметров, как отношение сигнал-шум, разделение стереоканалов, динамический диапазон, ограниченное время хранения и воспроизведения пластинок и магнитных лент, не могли далее улучшаться без принятия технических решений принципиально нового типа. В радиовещании, телефонии и телевидении при передаче аналогового ЗС на большие расстояния с трудом решались проблемы борьбы с затуханием, помехами, взаимным влиянием каналов, неэффективным использованием дорогостоящих линий подачи ЗС и т. д. В радиовещании только диапазон УКВ, хотя и обладал малым радиусом действия, в определенной степени удовлетворял потребителя качеством ЗС. По этой причине за рубежом он стал основным типом радиовещания, вытеснив остальные диапазоны в разряд информативных. Однако качество и помехозащищенность УКВ-передач не могли конкурировать с магнитной лентой и грампластинкой. В начале XIX века приведены первые передачи на расстояние ЗС в кодированном виде - прообраз цифровой передачи звука. Азбука Морзе предполагала комбинацию «точка - тире» как выражение не только букв, но и отдельных слов. Изобретение радио позволило осуществить первую «цифровую» радиопередачу звукового сообщения в виде азбуки Морзе пачками электрических импульсов. При этом ЗС кодировался человеком как кодером и расшифровывался им же как декодером, что не снижало важности события. Переход на цифровую форму представления ЗС и дальнейшая его обработка, аналогичная обработке любого представления величин в цифровой форме на ЭВМ, открыли новую эру в технике звукозаписи, передачи, хранения и воспроизведения ЗС. Для звукотехники этот переход по своей значимости не уступа-6 ет значению появления реактивной техники в самолетостроении. Особенность цифровой формы ЗС в том, что она не только позволяет передавать последовательность импульсов, заменяющую аналоговый сигнал, но и дополнять ее другими импульсами, защищающими полезный сигнал от помех и пропаданий, а также обрабатывать его в любой данный момент или за цромежуток времени по заданной программе. Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) была предложена в 1939 г. для использования в телефонии. Цифровой звук при применении ИКМ имеет низкий уровень шума, хорошую помехозащищенность, равномерную частотную характеристику, слабые искажения и возможность сжатия - расширения по временной оси с целью уплотнения каналов связи. В 1977 г. в Японии был продемонстрирован первый цифровой звуковой магнитофон, использовавший ИКМ при записи ЗС с частотой дискретизации 31,5 кГц, числом уровней квантования 13 (нелинейный код), диапазоном воспроизводимых частот до 15кГц и динамическим диапазоном до 80 дБ. Качество звучания магнитофона было на уровне аналоговых пластинок. Переход на цифровую форму ЗС не привлек бы особого внимания потребителей, если бы непосредственно за выпуском цифровых магнитофонов не последовал выпуск цифровых процессоров звука (ИКМ-про-цессоров). Потребитель получил возможность обрабатывать цифровой сигнал и получать такие эффекты звука, которые были немыслимы при аналоговой форме ЗС. Принятие в 1979 г. электрон, ной промышленной ассоциацией Японии (EJAJ) стандарта на ИКМ-процессоры бытового назначения способствовало их широкому распространению на рынке сбыта. Первые ИКМ-диски появились в 1977 г. и имели различные форматы, включая лазерный, механический и емкостный. Так, первый компакт-диск диаметром 11,5 см и звуковой программой продолжительностью один час (прообраз существующего компакт-диска) продемонстрирован в 1978 г. фирмой Филлипс (Philips). Тогда же появились ми-никомпакт-диски, предложенные фирмами Телефункен и Телдек (Telefunken, Teldec), а также компакт-диск с большой плотностью записи (AND), предложенный фирмой Виктор компании (Victor Company). С целью выбора единого формата на конференции по цифровой звукозаписи на диск в 1981 г. в качестве возможных форматов остановились на трех: компакт-диск, ми-никомпакт-диск и AND-диск. В 1987 г. решением Международной электротехнической комиссии принят стандарт [1] на цифровую звуковую систему компакт-диск, положивший начало широкому распространению компакт-дисков и проигрывателей на зарубежном рынке. В СССР экспериментальные лазерная установка записи, цифровой диск и лазерный проигрыватель были созданы в 1980 г. коллективом разработчиков ВНИИ радиовещательного приема и акустики им. А. С. Попова. Внедрение цифровых методов в систему передачи ЗС произошло дначале в фидерной и магистральной связи, а затем в систе- [ 0 ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 |