Los métodos de grabación de sonido y los medios para ello han cambiado desde la época de la grabación de los primeros sonidos (para su posterior reproducción) y hasta el presente.
Los primeros dispositivos para grabar y reproducir sonido fueron instrumentos musicales mecánicos. Podían tocar melodías, pero no podían grabar sonidos arbitrarios como la voz humana. Las invenciones mecánicas reproducían música grabada en papel, madera, rodillos de metal, discos perforados y otros dispositivos. Además de la mano humana, estos mecanismos también podrían ser accionados por otros medios: agua, arena, peso, resorte o electricidad.
La reproducción automática de música se conoce desde el siglo IX , cuando los hermanos Banu Musa alrededor del año 875 inventaron el instrumento mecánico más antiguo conocido, el hidráulico o "órgano de agua", que automáticamente tocaba cilindros intercambiables. Un cilindro con "levas" sobresalientes en la superficie siguió siendo el principal medio para la reproducción mecánica de música hasta la segunda mitad del siglo XIX . Un carillón mecánico , en el que un cilindro mecánico similar con salientes impulsa las campanas, se menciona a principios del siglo XIII [1] . Los hermanos Banu Musa también inventaron la flauta automática, que supuestamente fue la primera máquina programable [2] .
Durante el Renacimiento aparecen una variedad de instrumentos musicales mecánicos que utilizan un cilindro para tocar melodías: zanfonas ( siglo XV ), relojes musicales ( 1598 ), espinetas mecánicas ( siglo XVI ), cajas de música , cajitas ( 1815 ). Todos estos inventos podían reproducir música almacenada, pero no podían grabar varios sonidos, actuaciones en vivo y tenían un conjunto limitado de melodías.
El piano mecánico se mostró por primera vez en la Exposición de Filadelfia de 1886 , utilizando cinta de papel perforada, lo que permitió grabar piezas largas. El mecanismo de las pianolas se mejoró constantemente y su producción continuó hasta mediados del siglo XX .
Inicialmente, la grabación mecánica se realizaba mediante un método mecanoacústico (el sonido grabado actuaba a través de una bocina sobre una membrana conectada rígidamente al cortador). Posteriormente, este método fue completamente reemplazado por el método electroacústico : las vibraciones sonoras registradas se convierten mediante un micrófono en las corrientes eléctricas correspondientes que, después de la amplificación, actúan sobre un transductor electromecánico, un registrador, que convierte las corrientes eléctricas alternas por medio de de un campo magnético en las vibraciones mecánicas correspondientes del cortador. [3]
En 1857 de Martinville inventó el fonoautógrafo. El dispositivo constaba de un cono acústico y una membrana vibratoria conectada a una aguja. La aguja estaba en contacto con la superficie de un cilindro de vidrio cubierto de hollín que giraba manualmente. Las vibraciones del sonido, al pasar a través del cono, hicieron vibrar la membrana, transmitiendo vibraciones a la aguja, que trazó la forma de las vibraciones del sonido en la capa de hollín. Sin embargo, el propósito de este dispositivo era puramente experimental: no podía reproducir la grabación. El 25 de marzo de 1857, el gobierno francés concedió a Leon Scott una patente para un dispositivo que había inventado. Se registraron fluctuaciones en el espacio aéreo y diferentes voces.
fonogramas:
En abril de 1877, Charles Cros inventó el paleófono (en griego, “sonido del pasado”). El paleófono constaba de una placa, un cuerno, una aguja horizontal y una membrana. La aguja pasaba a lo largo de las pistas de sonido del disco y transmitía vibraciones a la membrana. El sonido fue amplificado por la bocina. Debido a retrasos en la Academia de París, el inventor no logró patentarlo.
Las menciones del paleófono fueron descubiertas por el alemán Emil Berliner, el inventor del gramófono .
En 1877, Thomas Edison inventó el fonógrafo, que ya podía reproducir su propia grabación. El sonido se graba en los medios en forma de pista, cuya profundidad es proporcional al volumen del sonido. La pista de sonido del fonógrafo se coloca en una espiral cilíndrica sobre un tambor giratorio reemplazable. Durante la reproducción, la aguja que se mueve a lo largo de la ranura transmite vibraciones a una membrana elástica, que emite sonido. Recibió una patente por su invención, emitida por la Oficina de Patentes de los Estados Unidos el 19 de febrero de 1878. En el período de 1878 a 1887, posponiendo el trabajo sobre el fonógrafo, trabajó sobre la lámpara incandescente . Continuando con el trabajo, comenzó a utilizar un cilindro recubierto de cera para grabar sonido (la idea fue propuesta por Charles Tainter ). El invento tuvo tal éxito que en 1906 se presentaron al público varias grabaciones musicales y teatrales, realizadas por la Compañía Nacional de Fonógrafos que él creó. Todos los fonógrafos de esa época funcionaban según el siguiente principio: un cortador de agujas se movía a lo largo de un portador de sonido giratorio, las vibraciones mecánicas obtenidas usando una membrana de micrófono se fijaban mecánicamente por la deformación del portador de sonido. En los primeros diseños, la portadora de sonido original también se usaba para la reproducción, pero esta tecnología no proporcionaba energía mecánica adicional para obtener un sonido con el volumen suficiente. Más tarde, se empezaron a utilizar métodos de electroformado para hacer una copia de la portadora de sonido a partir de un material más duro. Para reproducir la grabación, se movió una aguja a lo largo del portador de sonido, conectada mecánicamente a la membrana emisora. Los primeros fonógrafos, que usaban láminas sobre soportes cilíndricos, solo permitían grabaciones muy cortas, que duraban solo unos minutos, y se desgastaban rápidamente. Los rodillos recubiertos con una capa de cera se han vuelto más duraderos. Los fonógrafos se hicieron muy populares en Estados Unidos y Europa. Esto fue facilitado por las numerosas grabaciones de música de artistas populares (como el tenor italiano Enrico Caruso ) producidas por los sellos discográficos emergentes. El éxito condujo a la aparición de más y más modelos nuevos. Los fabricantes suizos comenzaron a especializarse en pequeños fonógrafos portátiles. Además de los fonógrafos de rodillos, también aparecieron los de disco. Los fonógrafos de disco giraban el portador de sonido a una velocidad de 80 rpm, el sonido se amplificaba con una bocina cónica. La mayoría de los modelos estaban accionados por un mango que enrollaba un resorte, lo que hacía que el dispositivo fuera conveniente y no exigiera condiciones externas. Sin embargo, el fonógrafo de disco entró en el mercado en 1912, y desde 1887 ya existía el gramófono, que pronto superó a todos los modelos de fonógrafo.
Thomas Edison
Boceto del primer fonógrafo
El primer fonógrafo
Fonógrafo estándar
fonógrafo portátil
fonógrafo de disco
El gramófono fue inventado en 1887 por Emil Berliner. En lugar de un rodillo de cera, se utilizó un disco de gramófono especial en forma de disco plano. La grabación, como en el fonógrafo, se realizaba con una aguja, que dejaba un surco en espiral en una de las superficies del disco. La velocidad de rotación de un disco estándar es de 78 rpm. El primer disco de gramófono del mundo se hizo con celuloide . A partir de 1897 ya se hacían discos con goma laca , espato y negro de carbón. Además de los gramófonos ordinarios, también había gramófonos de pedestal.
Al comienzo de su evolución, los discos de gramófono tenían diferentes velocidades de rotación (de 60 a 130 rpm). El gran grosor de la pista redujo significativamente la duración del sonido: 2-3 minutos por un lado. Los registros se convirtieron en dos caras en 1903 , gracias a los desarrollos de la empresa Odeon. Hasta principios de la década de 1910 , publicaron principalmente extractos de las obras de los clásicos musicales, ya que solo contenían hasta cinco minutos de sonido en total. En la década de 1930, los discos se emitían con una composición por cara y, a menudo, un concierto de un intérprete se vendía como un conjunto de varios discos, a menudo en cajas de cartón y menos en cajas de cuero. Debido a la similitud externa de tales cajas con álbumes de fotos, comenzaron a llamarse álbumes de discos o "álbum con discos". Las principales compañías discográficas de escala internacional son Grammophone y Columbia, y en el territorio de Rusia, "Pishishiy Amur".
En 1907 Guillon Kemmler propuso una mejora del gramófono. Así que pronto apareció el gramófono. A diferencia de un gramófono, un gramófono tiene una boquilla pequeña y está integrado en el cuerpo, el dispositivo en sí está dispuesto en forma de maleta, se lleva abotonado por un asa especial. El gramófono podía reproducir discos de gramófono a una velocidad de 78 rpm. En los años 40 apareció un mini-gramófono, que fue muy popular entre los soldados de la Segunda Guerra Mundial. Pronto también hubo gramófonos eléctricos.
Las principales fábricas para la producción de discos de gramófono en la URSS fueron Noginsk, Moscú, Aprelevsk y pronto el artel "Plastmass" de Leningrado.
En 1925, en lugar del método de grabación a través de una bocina, comenzaron a utilizar el método electroacústico: grabación a través de un micrófono . Al reducir la distorsión, el rango de frecuencia se ha ampliado de 150-4000 a 50-10000 Hz. En lugar de un motor de resorte, se comenzó a utilizar un motor eléctrico para girar la placa, y en lugar de un captador mecánico, se utilizó primero un captador piezoeléctrico y luego un captador magnético de mejor calidad. Estas pastillas convierten las vibraciones del lápiz óptico que recorre la banda sonora del disco en una señal eléctrica que, tras ser amplificada en un amplificador electrónico, entra en el altavoz.
El electrófono se diferencia del gramófono y del gramófono por el principio de funcionamiento, a saber, que en el electrófono las vibraciones mecánicas de la aguja captadora se convierten en vibraciones eléctricas que pasan a través del amplificador y luego se convierten en sonido mediante un sistema electroacústico, el cual, según el tipo de electrófono, incluye de uno a cuatro altavoces electrodinámicos.
En la vida cotidiana, un electrófono a menudo se llama tocadiscos. De acuerdo con la terminología soviética oficial, un electrófono era un dispositivo de reproducción de grabación, que incluía un amplificador de baja frecuencia y un sistema de altavoces, y un reproductor eléctrico era un dispositivo sin amplificador incorporado (en la vida cotidiana, un "tocadiscos"). Hasta finales de la década de 1950, se utilizó el término "electrogramófono" o "electrogramófono".
Los electrófonos todavía se usan tanto en el hogar como en la música electrónica como parte de otros instrumentos. Sin embargo, en el ámbito doméstico, su distribución se ha reducido prácticamente a cero, así como la venta de discos de gramófono, debido a que han sido sustituidos prácticamente en su totalidad por medios digitales de reproducción de sonido.
En la década de 1930, el inventor soviético A.F. Shorin desarrolló un dispositivo para la grabación y reproducción operativa de sonido, que funcionaba según el principio de grabación, pero utilizando como soporte no una placa o cilindro giratorio, sino una película tirada a una velocidad constante. Por lo tanto, la duración de la grabación / reproducción continua estaba limitada solo por la longitud de la cinta (hasta 2 horas de fonogramas en varias pistas se colocaron en una cinta de 40 metros). La calidad de la grabación no era alta y era adecuada principalmente para grabar voz. Antes de la guerra se producían industrialmente aparatos llamados "shorinofon" , utilizados principalmente en la radiodifusión para la preparación de reportajes. También se conocen otros sistemas de grabación mecánica en cinta flexible. Por ejemplo, el sistema Philips-Miller con grabación mecánica y reproducción óptica utilizaba una cinta transparente de 6 mm de ancho con una capa negra cortada durante la grabación de sonido [4] [5] .
En 1931, el ingeniero soviético Boris Pavlovich Skvortsov [6] propuso un método fotográfico para transferir las pistas de sonido de una película negativa al papel [7] . Un equipo de diseñadores dirigido por N.P. Avtsin creó un dispositivo que registraba las vibraciones del sonido en papel normal según el principio de una grabadora . Un electroimán , conectado a la salida de un amplificador de frecuencia de audio, hacía vibrar un bolígrafo móvil, que escribía con tinta negra sobre una cinta de papel en movimiento. La grabación se reprodujo mediante una potente lámpara y una fotocélula . Las cintas podrían imprimirse fácil y económicamente.
En mayo de 1941 (fecha estimada), el "Aparato para reproducir fonogramas" Papel parlante "" de la planta de gramófonos de Kolomna salió a la venta a un precio de 572 rublos, un rollo de grabación de sonido costó 8 rublos 55 kopeks [8] .
En marzo de 1945, se habían impreso 50.000 rollos de "papel parlante", con una duración de 25 a 40 minutos (mientras que un disco de gramófono sonaba 6 minutos). El recurso del "papel parlante" era de al menos 4000 reproducciones, y la reproducción no requería consumibles (a diferencia de las agujas de gramófono). El costo de 1 copia de la grabación de sonido de la ópera en un rollo de papel se estimó en 20 rublos contra 3000 rublos para una película de tono [7] .
La longitud de la cinta es de hasta 20 m, el ancho es de 35 mm, tiene 8 pistas reproducidas a la vez (la segunda pista era una continuación de la primera, etc.). La primera y otras pistas impares se grabaron de izquierda a derecha, incluso las pistas de derecha a izquierda. La dirección de rebobinado para la reproducción continua se cambió automáticamente [9] .
En 1945, se planeó producir 50.000 rollos con un nuevo repertorio y 3.000 dispositivos de reproducción diseñados por N. P. Avtsin y E. Ya. Dyskin [7] .
Los "aparatos para reproducir fonogramas" "Papel parlante" GB-8" experimentales fueron producidos por la planta de gramófonos de Kolomna (las instrucciones para tal aparato con fecha del 29 de mayo de 1941 [9] se almacenan en la Biblioteca Lenin ). La producción en serie de dispositivos de reproducción "Papel parlante" se preparó en 1941, pero el primer lote de varios cientos de piezas se lanzó solo en 1944. En ese momento, "Talking Paper" ya no podía competir con las grabadoras de cinta que mejoraban rápidamente [10] .
En 1878, el ingeniero estadounidense Oberlin Smith se familiarizó por primera vez con el invento de Edison: el fonógrafo. Al ver el potencial de este instrumento, Smith compró una muestra para su laboratorio y comenzó a experimentar con su diseño. El resultado de estos experimentos fue el artículo "Some Possible Forms Of Phonograph" (Algunas formas posibles de fonógrafo), publicado en 1888 en la revista de Nueva York "Electrical World" (Mundo Eléctrico). En su artículo, además de dos opciones para la grabación mecánica del sonido (donde se ofrecía como soporte alambre de acero o cinta de acero), Smith fue el primero en proponer el diseño de un instrumento en el que se utilizara el fenómeno del magnetismo para grabar el sonido. Llamó a este dispositivo una versión completamente eléctrica del fonógrafo. Como portador, se propuso utilizar un hilo de algodón o seda con piezas de alambre de acero firmemente fijadas, que, bajo la influencia de la corriente proveniente del micrófono, se magnetizarían al pasar por la bobina. Según el inventor, tal dispositivo aumentaría el volumen de la grabación, ya que la grabación no contendría ruido de naturaleza mecánica (el ruido de una aguja raspando la superficie del soporte). Además, dicho dispositivo podría usarse para grabar mensajes de voz.
Smith publicó sus ideas para mejorar el fonógrafo con la intención de que los lectores que estuvieran interesados en sus ideas les dieran vida, ya que el inventor no tenía tiempo para hacerlo él mismo.
Tras estudiar el artículo de Oberlin Smith, el ingeniero danés Valdemar Poulsen , tras una serie de experimentos, fabricó el primer dispositivo de grabación magnética, al que llamó telégrafo . Usó un alambre de metal (acero) como portador. En 1898, Poulsen recibió una patente por su invención.
En 1903, el inventor alemán Kurt Stille trajo el telégrafo de Poulsen a su taller con el fin de realizar experimentos, y en 1924 comenzó a vender una versión mejorada del telégrafo, en la que el portador seguía siendo alambre de acero, pero se le agregó un amplificador electrónico. el diseño para utilizar este dispositivo como grabadora de voz. Más tarde, el alambre de acero se reemplazó con cinta de acero, ya que la cinta estaba menos rota y enredada.
En 1927, el ingeniero alemán Fritz Pfleumer ( alemán: Fritz Pfleumer ), luego de una serie de experimentos con varias sustancias, roció polvo de óxido de hierro sobre papel delgado usando pegamento. En 1928, recibió una patente para el uso de polvo magnético en una tira de papel o película. En el mismo año, 1928, presentó al público su dispositivo de grabación magnética con cinta de papel. La cinta de papel estaba bien magnetizada y desmagnetizada, se podía cortar y pegar. En 1936, el Tribunal Nacional Alemán invalidó los derechos bajo la patente de Pfleumer, ya que el recubrimiento de una cinta de papel con polvo de hierro se estableció en la patente de Poulsen de 1898.
En 1932, AEG , tomando la idea de Pflamer, comenzó a fabricar un dispositivo de grabación magnética llamado "Magnetophon K1". El soporte que contenía era una película producida por la empresa química alemana BASF. "Magnetophon K1" se presentó al público en 1935 en una exposición de radio en Berlín .
En 1939, BASF presentó al público una película recubierta con polvo de óxido de hierro. Fue un gran avance. Al mismo tiempo, el ingeniero Walter Weber trabajó para mejorar la calidad de reproducción de las grabadoras de cinta de AEG. Realizó experimentos con la magnetización de la película. Empíricamente, se ha demostrado que la polarización de corriente alterna de alta frecuencia mejora en gran medida la calidad de reproducción. En la primavera de 1940, Weber recibió una patente para la tecnología de polarización de corriente alterna de alta frecuencia (en alemán: HF-Vormagnetisierung ), y ya en 1941, AEG lanzó un nuevo tipo de grabadora: la Magnetophon K4-HF. Las características técnicas de esta muestra superaban a todos los dispositivos de grabación magnética que existían en ese momento: gracias a la tecnología descubierta por Weber, la relación señal/ruido era de 60 dB , y ya podía reproducir frecuencias por encima de los 10 kHz.
En 1942, AEG comenzó a experimentar con la grabación de sonido estereofónico.
Desde los años 30 y 40 hasta los años 70. El siglo XX estuvo dominado por las grabadoras de cinta de carrete a carrete, incluidas las portátiles y en miniatura, en los años 50. Aparecieron casetes, alcanzando la cima de su desarrollo en la década de 1980 y principios de la de 1990. Las grabadoras de cinta digitales aparecieron a finales de los años 70.
La cinta magnética abrió muchas posibilidades nuevas para manipular el sonido para músicos, compositores e ingenieros. La cinta magnética era un portador de sonido fiable y relativamente barato y podía proporcionar una reproducción de sonido de muy alta calidad.
La grabación multipista le permite grabar una gran cantidad de fuentes de audio de forma simultánea o consecutiva en pistas de audio separadas. Antes de su aparición, la grabación se realizaba en diferentes magnetófonos, que requerían sincronización. El uso de grabadoras multipista ha eliminado este inconveniente y ha llevado el nivel de sonido de la grabación de sonido de alta calidad a un nuevo nivel.
Por primera vez, la grabación óptica multipista se utilizó en 1940 en el sistema de cine sonoro Phantasound . Las primeras grabadoras de cinta de 4 y 8 pistas aparecieron a mediados de la década de 1950 . En la segunda mitad de la década de 1960, se introdujeron las grabadoras de 16 pistas y, en 1974, se introdujo en Sydney la primera grabadora de cinta de 24 pistas.
En 1982, Sony presentó la grabadora DASH de 24 pistas.
En 1952 se patentó el primer formato de casete que usaba cinta pegada en un bucle sin fin .
En la grabadora Dictaret de 1957 [11] se utilizó un casete con dos núcleos, vagamente parecido al futuro casete compacto en diseño .
En 1963, Philips introdujo un nuevo formato de casete para grabaciones de sonido, comercializado con el nombre de " Cassette compacto " [12] . Por temor a un movimiento de represalia de los rivales de Sony , Philips optó por renunciar a la tarifa de licencia para la producción de casetes, lo que llevó a la distribución masiva del nuevo formato.
En 1965, Grundig lanzó un casete y grabadoras de cinta DC International muy similares para él [13] [14] . Este formato no soportó la competencia con el casete compacto y al cabo de unos años abandonó los escenarios.
La ventaja fundamental del casete compacto sobre los cartuchos de 4 y 8 pistas era la simplicidad del mecanismo de la grabadora. Las grabadoras domésticas de 8 pistas solo podían reproducir cintas y se requería equipo profesional para grabar. Por lo tanto, a pesar de una calidad de sonido teóricamente peor (debido a la mitad de la velocidad de alimentación), en la práctica, a mediados de la década de 1970, los casetes compactos capturaron el mercado incluso en los Estados Unidos.
La producción en masa de casetes compactos se organizó por primera vez en Hannover (Alemania) en 1964 [15] . En 1965, Philips Corporation lanzó la producción de casetes de música ( Ing. Musicassettes ) y, en septiembre de 1966, se introdujeron los casetes de música en los Estados Unidos .
La oferta inicial de Philips constaba de 49 artículos [15] . Los casetes compactos de esa época estaban destinados a grabadoras de voz y para uso en equipos especiales (grabación, control de máquinas CNC , etc.). Eran completamente inadecuados para grabar música. Además, el diseño de los casetes de las primeras muestras no era fiable.
En 1971, Advent Corporation introdujo por primera vez un casete de cinta magnética de óxido de cromo (IV) [16] . La aparición de estos casetes cambió radicalmente el destino de este tipo de soporte de información de audio. La calidad del sonido en ellos era mucho mayor. Esto propició la aparición de casetes con música ( fonograma ) grabada en ellos (en condiciones de fábrica), además, los casetes comenzaron a utilizarse para la autograbación de música .
En 1904, el inventor francés Eugene (Eugene) Augustine Last preparó su primer prototipo de un sistema para grabar sonido en una película. En 1906, él (junto con el australiano Haynes y el británico John C. W. Pletts) solicitó una patente y recibió la patente número 18057 en 1907 por "El proceso de grabar y reproducir simultáneamente el movimiento de personas u objetos y los sonidos producidos por ellos". ", por lo tanto, una película de celuloide de 35 mm contenía tanto un cuadro de imagen como una pista de audio. En 1911, introdujo el cine sonoro en los Estados Unidos, quizás la primera proyección de una película utilizando tecnología óptica de grabación de sonido. [17]
En 1919, el inventor estadounidense Lee de Forest recibió su primera patente para un proceso de composición de películas, en el que mejoró el desarrollo del inventor finlandés Eric Tigerstedt y el sistema alemán Triergon , y llamó a este proceso Phonofilm de Forest . En "Phonofilm" el sonido se graba directamente sobre la película en forma de pista de densidad óptica variable , en contraste con el método de "ancho variable" en el sistema RCA Photophone desarrollado por RCA . Los cambios en la densidad de la pista corresponden a la corriente de frecuencia de sonido pulsante del micrófono y se aplican fotográficamente a la película, y durante la proyección de la película se vuelven a convertir en una señal eléctrica mediante una fotocélula .
En noviembre de 1922, Forest organizó su compañía Phonofilm en Nueva York, pero ninguno de los estudios de Hollywood mostró interés por su invento. Luego, Forest creó 18 cortometrajes sonoros, y el 23 de abril de 1923 organizó su exhibición en el Teatro Rivoli de Nueva York. Max y Dave Fleischer utilizaron el proceso Phonofilm en su serie de dibujos animados musicales de acrobacias Siguiendo el Rumbleball a partir de mayo de 1924. Forest trabajó con Freeman Owens y Theodore Case para mejorar el sistema Phonofilm. Sin embargo, fracasaron. Case asignó sus patentes al propietario de Fox Film Corporation , William Fox, quien luego perfeccionó su propia forma de dar voz a Movieton . En septiembre de 1926, la empresa Fonofilm se declaró en quiebra. Hollywood en ese momento había introducido un nuevo método de puntuación: " Vitafon ", desarrollado por Warner Brothers, y lanzó el 6 de agosto de 1926 la película sonora "Don Juan" con John Barrymore en el papel principal.
En 1927-1928, Hollywood comenzó a utilizar los sistemas Movieton y Photophone de Fox y RCA para el doblaje de películas. Mientras tanto, el propietario de la cadena de cines británica, Schlesinger, adquirió los derechos de Phonofilm y, desde septiembre de 1926 hasta mayo de 1929, produjo cortometrajes musicales de artistas británicos. En la URSS , al mismo tiempo, sus propios desarrollos se llevaron a cabo en Moscú y Leningrado . Como resultado, se crearon casi simultáneamente dos sistemas con un galvanómetro de respuesta rápida : con un ancho variable de la pista óptica de Alexander Shorin , y con un fonograma de densidad variable " Tagefon ". La última tecnología, desarrollada bajo la dirección de Pavel Tager , se utilizó en el primer largometraje sonoro soviético " Start in Life " [18] .
La primera grabación digital estuvo precedida por numerosos avances de científicos de diversos campos aplicados de las matemáticas, la física y la química. En 1937, el científico británico Alec Harley Reeves patentó la primera descripción de PCM . [19] En 1948, Claude Shannon publicó "Teoría matemática de la comunicación" [20] , y en 1949 - "Transmisión de datos en presencia de ruido", donde, independientemente de Kotelnikov, demostró un teorema con resultados similares al teorema de Kotelnikov , por lo tanto, en la literatura occidental, este teorema a menudo se denomina teorema de Shannon. [21] En 1950 , Richard Hamming publicó un artículo sobre detección y corrección de errores. [22] En 1952 , David Huffman creó el algoritmo de codificación de prefijo de redundancia mínima (conocido como algoritmo o código de Huffman ) [22] En 1959 , Alex Hockwingham creó el código de corrección de errores. ahora conocido como el Código Bose-Chowdhury-Hockwingham [22] En 1960 , el Código Reed-Solomon fue inventado por Irwin Reed y Gustav Solomon en el Laboratorio Lincoln del Instituto de Tecnología de Massachusetts [22] Solo en 1967 el NHK Technical Research Institute presenta la primera grabadora estéreo digital de carrete a carrete en una cinta de video de 1 pulgada. El dispositivo usó grabación PCM con bits duodecimales y una frecuencia de muestreo de 30 kHz usando un compander para expandir el rango dinámico [22]
Utilizando un rayo láser , las señales digitales se graban en un disco óptico giratorio . Como resultado de la grabación, se forma una pista en espiral en el disco, que consta de depresiones ( hoyos ) y áreas lisas. En el modo de reproducción, un rayo láser enfocado en la pista viaja a través de la superficie de un disco óptico giratorio y lee los datos grabados. En este caso, las cavidades se leen como ceros y las áreas que reflejan la luz uniformemente se leen como unos. Este método de grabación proporciona una ausencia casi total de interferencias y una alta calidad de sonido. En comparación con la grabación de sonido mecánica y magnética, un disco óptico tiene una serie de ventajas: una densidad de grabación muy alta y la ausencia total de contacto mecánico entre el medio y el lector durante la grabación y reproducción. [23]
En marzo de 1979, en una conferencia de prensa, Philips demostró la calidad de sonido del prototipo del sistema de CD-ROM. Una semana después, Japón llegó a un acuerdo con Sony para crear un estándar para un CD de audio. En 1980, Philips y Sony, después de algunas mejoras, lanzaron su Libro Rojo, que fue la base para el estándar de CD de audio . En abril de 1982, Philips presentó su primer reproductor de CD. En el mismo año, comenzó la producción de CD en una planta en Alemania. Un medio de almacenamiento completamente nuevo que reemplazó a los discos de gramófono se convirtió en la base para futuras generaciones de discos ópticos utilizados no solo para almacenar grabaciones de sonido, sino también para grabaciones de video, información de medios y tecnología informática.
En enero de 1998, el Grupo de trabajo 4 (WG4) del DVD Forum presentó un borrador del estándar DVD-Audio y la versión 0.9 ya se presentó en julio. El estándar fue desarrollado específicamente para la reproducción de alta calidad de información de audio. Un disco DVD-Audio le permite grabar bandas sonoras con un número diferente de canales de audio (de mono a 5.1). La especificación final de DVD-Audio 1.0 (sin protección anticopia) se aprobó en febrero de 1999 y se presentó en marzo. El lanzamiento, programado para octubre de 1999, se retrasó hasta mediados de 2000 debido a una opción prolongada de protección contra copias (cifrado y marca de agua). A finales de 1999, Pioneer lanzó el primer reproductor de DVD-Audio (sin protección anticopia) en Japón. En julio de 2000, Matsushita lanzó reproductores universales de DVD-Audio/DVD-Video bajo las marcas Panasonic y Technics . Pioneer , JVC , Yamaha y otros fabricantes lanzaron sus reproductores de DVD-Audio a finales de 2000 y principios de 2001 . [24]
En 1998, Sony y Philips comienzan a comercializar una alternativa: Super Audio CD. Un SACD de doble capa combina dos formatos en un disco. Los datos de audio de alta calidad se almacenan en una capa de alta densidad que ocupa 4,7 GB. Gracias al esquema de compresión sin pérdidas Direct Stream Transfer de Philips, puede almacenar hasta 74 minutos de estéreo y hasta 6 canales de material DSD multicanal simultáneamente. Un láser de 650 nm lee un nivel de alta densidad equivalente al nivel 0 de DVD y es transparente a un láser CD estándar de 780 nm. Al atravesar la capa de alta densidad, el láser de CD lee los datos del Libro Rojo ubicados dentro del disco a la misma distancia focal que un CD estándar. Esta capa contiene una versión en CD (16 bits/44,1 kHz) del mismo material de audio que la capa SACD. Por lo tanto, SACD se reproducirá no solo en reproductores de SACD, sino también, con la calidad de sonido de un CD, en cualquiera de los reproductores de CD estándar. [25]
La grabación se lleva a cabo utilizando un cabezal magnético y un rayo láser en una capa magnetoóptica especial del disco. La radiación láser calienta una sección de la pista por encima de la temperatura del punto Curie de 121 °C, después de lo cual un pulso electromagnético cambia la magnetización, creando impresiones equivalentes a hoyos en discos ópticos. La lectura se realiza con el mismo láser, pero a una potencia menor, insuficiente para calentar el disco: un rayo láser polarizado atraviesa el material del disco, se refleja en el sustrato, atraviesa el sistema óptico e incide en el sensor. En este caso, dependiendo de la magnetización, cambia el plano de polarización del rayo láser ( efecto Kerr , descubierto en 1875), que es determinado por el sensor.
El minidisco fue desarrollado y presentado por primera vez por Sony el 12 de enero de 1992. Se posicionó como un reemplazo de los casetes compactos, en ese momento una tecnología ya obsoleta.
En enero de 2004, Sony presentó el formato de medios Hi-MD como un desarrollo adicional del formato MiniDisc. El nuevo disco ya contenía un gigabyte de datos y podría usarse no solo para grabar sonido, sino también para almacenar documentos, videos y fotografías. Ahora es posible seleccionar uno de los tres modos de grabación: alta calidad (modo PCM), que le permite grabar 94 minutos (1 hora 34 minutos) de datos de audio con calidad de CD, 7 horas en modo de grabación estándar (Hi-SP ) con compresión ATRAC, y modo de baja calidad (Hi-LP) con una grabación de 34 horas, colocadas en un disco.
La grabación de datos de audio en forma de archivos en varios medios utilizando una computadora personal apareció a principios de la década de 1990. Sin embargo, la gran cantidad de datos y el reducido tamaño de los dispositivos de almacenamiento de información disponibles no permitían el pleno aprovechamiento de este tipo de registro. El desarrollo de algoritmos para codificar y comprimir información de audio impulsó el uso generalizado de formatos de archivos de audio digital. La principal diferencia con todas las formas anteriores de almacenar grabaciones de sonido era la ausencia de restricciones sobre la correspondencia obligatoria del formato de audio con el formato de los medios. Una vez grabado, un archivo de audio se puede guardar y copiar en muchos medios diferentes, como discos duros , discos ópticos grabables y regrabables , tarjetas flash , unidades de estado sólido . Los más populares entre el consumidor masivo comenzaron a utilizar el formato de compresión de audio MPEG-1 Audio Level 3 o simplemente mp3 .
En 1995, los investigadores del Instituto Fraunhofer introdujeron un nuevo formato para comprimir datos de audio ISO 11172-3, "MPEG 1 Audio Layer 3" , más comúnmente conocido como " mp3 ". A finales de los 90, el formato de audio comenzó a ganar popularidad, ya que permitía guardar música de calidad aceptable en archivos pequeños. Pero el impulso más importante para el desarrollo del formato fue el desarrollo de Internet . La capacidad de descargar archivos de audio en lugar de comprar costosos CD encontró rápidamente a sus partidarios. Para compartir archivos de música con otras personas, Sean Parker creó la red de intercambio de archivos punto a punto Napster , que funcionó desde junio de 1999 [26] hasta julio de 2001 . Esto dio lugar a acusaciones de infracción de derechos de autor por parte de la industria de la música. A pesar de que el servicio fue detenido por una orden judicial, dio lugar a la aparición de redes peer-to-peer descentralizadas , que son mucho más difíciles de controlar. Además, el desarrollo del formato fue ayudado por el reproductor de software Winamp lanzado en 1997 por Nullsoft , así como el primer reproductor de mp3 digital de hardware MPMan lanzado en 1998.
En abril de 2003, Apple revolucionó la industria de la música al abrir iTunes Store , una tienda de música en línea que vende música legítima y se ha convertido en líder en esta área durante muchos años. El acceso a la tienda se realiza desde la shell interactiva del navegador iTunes o desde las aplicaciones correspondientes en el iPod , iPad , iPhone . La base de datos de música, que en ese momento contenía más de 200 mil canciones, apareció gracias a los acuerdos de Apple con cinco grandes compañías discográficas: BMG , EMI , Sony Music Entertainment , Universal y Warner . La música se puede comprar por $0.99 por canción o $9.99 por álbum. Las ventas de CD han disminuido constantemente desde 2003, mientras que las ventas de música digital en línea continúan aumentando. El éxito de iTunes Store generó rápidamente otros servicios similares. [27] En octubre de 2011, Apple anunció que ya había 20 millones de canciones disponibles en la tienda de iTunes y más de 16 mil millones de descargas. [28]