Hangtechnika

Technológia

Analóg henger

Az első hangrögzítő gépek mechanikusak voltak, nem elektromosak. A fonográfot Thomas Alva Edison találta fel 1877-ben. A fonográfokat egy forgó hengerrel látták el, amelyet puha anyaggal, például ónfóliával, ólommal, viasszal vagy borostyánnal borítottak be. A hanghullámok egy kis tűt ráznak meg, így annak mozgása továbbítja a hullámokat. Ahogy a henger forog, a tű a hanghullámok mozgását rajzolja a puha bevonatba. Így a henger a tűben lévő hangot rögzítette.

Ezt a felvételt úgy játsszák le, hogy egy másik tűt húznak végig a hengeren lévő barázdán. Ez a lejátszótű apró rezgéseit idézi elő. Ezeket a rezgéseket fel lehet erősíteni (hangosabbá lehet tenni), hogy hangosabb, hallhatóbb hangot hozzunk létre.

A fonográf hasznos volt az egyszeri felvételek készítéséhez, de nagy hátránya volt, hogy nehéz volt másolatot készíteni a hengerekről.

Analóg lemez

A hangfelvételek másolásának problémája a gramofon (az amerikai angolban fonográfnak is nevezik) 1888 körüli feltalálásával javult. A gramofon nagyjából ugyanúgy működik, mint a fonográf, de henger helyett a tű barázdáit egy lemezlemezbe vésték, amely egy forgó asztalon forog. Mivel a lemezhordozó lapos volt, a felvételek másolása sokkal egyszerűbbé vált. Az eredeti felvételt egy sellaklemezre nyomva negatív mesterlemezt hoztak létre, ahol a barázdák a felületbe karcolás helyett dudorok voltak. A mesterrel ellentétes eljárással sok másolatot lehetett készíteni.

Az első lemezek többnyire gumiból vagy sellakból készültek, később azonban már vinilből.

Eredetileg a lemezek percenként 78 fordulatszámmal (78 rpm) pörögtek. A technológia fejlődésével a lemezek lassabban pörögtek, de a hangot így is jobban adták vissza, és hosszabb ideig szóltak. A 45 fordulat/perc a 20. század közepén vált általánossá, az 1900-as évek végére pedig a legtöbb lemez 33 fordulat/perc volt.

Szalag

Az 1930-as évek végén jelent meg a magnó. A szalagos magnók mágnesszalagot használnak adathordozóként, és egy rögzítőfej tárolja a hangot a szalagon. A hanghullámokat a magnó belsejében elektromos jellé alakítják át. Ez a jel a fejbe kerül, ahol nagyon kis mágnesek polaritását változtatja meg. A szalag állandó sebességgel halad el a fej előtt, és a mágneses részecskék a mágnesek által a hanghullámot reprezentáló mintázattá rendeződnek át. Ezek a mágneses minták nagyban hasonlítanak a henger- vagy lemezlemezek apró barázdáihoz, mivel a hanghullámok rezgési energiáját reprezentálják.

Amikor egy szalagot lejátszanak, az egy lejátszófej mellett halad el, amely leolvassa a mágneses mintákat a szalagról, és visszaalakítja azokat elektromos jellé. Az elektromos jel ezután hanghullámokká alakítható, vagy más hangfeldolgozó gépbe másolható.

A mágnesszalag több sávra van osztva. Minden sáv a szalag szélességének egy részét használja, és egy teljesen más felvételt tárolhat, amely a többi sávval egyidejűleg lejátszható. A kétsávos szalag egyik sávja a szalag felén, egy másik sávja pedig a másik felén található. A négysávos szalagon négy sáv fekszik egymás mellett, mint egy négysávos autópályán. A legtöbb szalagos felvétel ma már sztereofonikus (vagy sztereó), ami azt jelenti, hogy két sávot tartalmaz, amelyeket együtt kell lejátszani. Általában az egyiket a hallgató bal oldalán, a másikat pedig a jobb oldalán játsszák le, hogy a hallgató két fülének megfeleljen.

A korai szalagokat laposan feltekerték egy tároló tekercsre, és felvétel vagy lejátszás közben átvitték egy felvevő tekercsre. A felvétel vagy lejátszás után visszatekerték őket, hogy csak a tároló orsón tárolják őket. Ezt a fajta rendszert ma általában tekercsről tekercsre történő tekercselésnek nevezik. Egyes professzionális felvételekhez és lejátszásokhoz még ma is használják, de az otthoni használatban a tekercseket az 1970-es években többnyire más típusú szalagokkal helyettesítették. A kazetták kis kazetták, amelyekben két tekercs van. A kazetták egy négysávos szalagot két irányba mozgatnak, az A és B oldal feliratának megfelelően. A bal oldali tekercs tartalmazza a még le nem játszott vagy fel nem vett szalagot, a jobb oldali tekercs pedig azt a szalagot, amely már áthaladt a felvételi vagy lejátszófejen. Amikor megfordítja a kazettát, a szalag továbbra is balról jobbra mozog, de ez valójában az ellenkező irány. Az "A oldali" felvétel két sávot sztereóban játszik le, a "B oldali" felvétel pedig a másik kettőt.

A nyolcsávos kazetták egy ideig népszerűek voltak az 1970-es és 1980-as években. A nyolcsávos kazetták hasonlóan működnek, mint a kazetták, de a szalag egy hurok: a teljes lejátszás után ismétlődik. Mivel nyolc sávos, négy program közül lehet választani, mindegyik sztereóban. A nyolcsávos kazetták ma már nem túl népszerűek, de még mindig megtalálhatók a hobbi gyűjteményekben.

A professzionális szalagos rögzítő rendszerek még több sávval rendelkezhetnek, vagy másképp használhatják őket. Általában egy ilyen rendszer úgy van kialakítva, hogy valaki másképp keverhesse a sávokat, mint ahogyan eredetileg felvették. Létezik azonban egy quadrafonikusnak nevezett felvételi mód, amely négysávos szalagot használ négy különböző sáv egyidejű lejátszására. Egy jó kvadrofonikus felvétel sokkal "valósághűbben" szólhat, mint a sztereó vagy monofonikus felvételek.

Digitális hangszalag

A szalagos rögzítési technológiát már a számítástechnika kezdete óta használták a digitális információk tárolására. Ahogy a számítógépes technológia fejlődött, úgy fejlődött a mágnesszalagos technológia is. Az 1980-as években jelent meg a digitális hangszalag-technológia (DAT). A DAT-ot úgy tervezték, hogy a kazettához hasonlóan működjön, azzal a különbséggel, hogy a DAT mágneses mintái hangrezgések helyett digitális adatokat képviselnek. Ez a digitális adat egy digitális hangfelvétel, amely számos különböző számítógépes rendszerrel másolható és reprodukálható. A digitálisra való áttérés egy lépéssel távolabb viszi a hordozót az eredeti hangtól. Ahelyett, hogy hanghordozó lenne, a DAT adathordozó, és az adatok hanghordozót jelentenek. Ez technikailag bonyolultabb, de rugalmasabb is. A DAT-ot a hang mellett sokféle adatrögzítésre is használták.

Compact Disc

A kompaktlemez (CD) adathordozót az 1980-as években fejlesztették ki, mint a digitális zenei felvételek piacra dobásának új módját. A CD-ROM és a többféle írható CD bevezetésétől eltekintve a CD azóta nem sokat változott. A DAT-hoz hasonlóan ez is inkább adathordozó, mint a rezgések közvetlen rögzítésének módja. Azért vezették be, hogy a gyártók számára olcsó, de viszonylag jó minőségű zenét szolgáltasson, de azóta számos adattárolási igényhez igazították. A DAT-hoz hasonlóan a CD is számítógépes technológiát igényel a felvételhez és a lejátszáshoz.

Az 1990-es évekre a CD-k felváltották a kazettákat és a hanglemezeket, mint a kereskedelmi zenei adathordozók fő fajtáját. Ma, bár a CD-k még mindig nagyon népszerűek, az "online" digitális felvételek, mint például az MP3, gyorsan terjednek.

Egy tipikus kompakt kazetta

Techniques

A hangrögzítés legkorábbi módszerei az előadás élő felvételét közvetlenül a hanghordozóra rögzítették. Ez egy teljesen mechanikus eljárás volt, amelyet gyakran "akusztikus felvételnek" neveztek. Az előadók hangját egy membrán rögzítette, amelyhez vágótűt csatlakoztattak. A tű barázdákat készített a hanghordozóban.

Annak érdekében, hogy ez a folyamat a lehető leghatékonyabb legyen, a membrán egy kúp csúcsán helyezkedett el, az előadó(k) pedig a másik végén tolongtak. Ha egy előadó túl hangos volt, akkor hátrébb kellett húzódnia a kúp szájától, hogy ne nyomja el a többi előadót. Emiatt a korai jazzfelvételeken a nagydob helyett egy fatömböt használtak.

Az elektromos hangrögzítés bevezetése lehetővé tette, hogy mikrofonok segítségével rögzítsék az előadás hangját. A vezető lemezkiadók 1925-ben álltak át az elektromos mikrofonos eljárásra, és az évtized végére a legtöbb más lemezkiadó követte példájukat. Az elektromos felvétel növelte a rugalmasságot és a hangminőséget. Azonban egyszer az előadást még mindig a hanghordozóra vágták, így ha hiba történt, a felvétel használhatatlan volt.

Az elektromos felvétel lehetővé tette, hogy egy részt lemezre rögzítsenek, majd azt egy másik rész lejátszása közben lejátsszák, és mindkét részt egy második lemezre rögzítsék. Ezt nevezik over-dubbingnak. Az első kereskedelmi forgalomban megjelent, over-dubbingot alkalmazó lemezeket a Victor Talking Machine Company adta ki az 1920-as évek végén. Az overdubbing azonban csak korlátozottan volt használható az analóg hangszalagok megjelenéséig. A szalagos overdubbing használatát Les Paul vezette be, és ezt nevezik "hang a hangon" felvételnek. Ily módon az előadások idővel felépíthetők voltak.

Az analóg magnó lehetővé tette, hogy a hibák kijavítása érdekében törölni lehessen egy korábbi felvételt, vagy felülről rögzíteni. A szalagos felvétel másik előnye, hogy a szalagot meg lehetett vágni és vissza lehetett illeszteni. Ez lehetővé teszi a felvétel szerkesztését. A felvétel darabjai eltávolíthatók, vagy átrendezhetők. Lásd: Hangszerkesztés

Az elektronikus hangszerek (különösen a billentyűs hangszerek és szintetizátorok), effektek és egyéb hangszerek bevezetése a MIDI fontosságához vezetett a felvételek során. A MIDI timecode használatával például lehetővé válik, hogy a különböző berendezések közvetlen emberi beavatkozás nélkül "triggereljenek" a felvétel idején.

Az utóbbi időben a számítógépek (digitális audio munkaállomás) egyre nagyobb szerepet kapnak a stúdióban, mivel használatuk megkönnyíti a vágási és loopolási feladatokat, valamint lehetővé teszi az azonnali változtatásokat, például a részek duplikálását, az effektek hozzáadását és a felvétel részeinek átrendezését.

Történelem

Édouard-Léon Scott de Martinville francia könyvkereskedő és nyomdász volt a hangrögzítés legkorábbi ismert feltalálója. Úgy tartják, hogy ő találta fel az első hangrögzítő készüléket, az úgynevezett fonautográfot.

Scotts Fonautográf gép