JANÁČKOVA AKADEMIE MÚZICKÝCH UMĚNÍ V BRNĚ Divadelní fakulta Ateliér divadelního manažerství a jevištní technologie Obor: Jevištní technologie
Vývoj zaznamenávání zvuku a záznamových médií po současnost Bakalářská práce
Autor práce: Vojtěch Slabý, DiS. Vedoucí práce: Mgr. Radomír Kos Oponent práce: BcA. Jan Škubal
Brno 2012
Bibliografický záznam SLABÝ, Vojtěch. Vývoj zaznamenávání zvuku a záznamových médií po současnost [The history of sound recording and storage media to the present]. Brno: Janáčkova akademie múzických umění v Brně, Divadelní fakulta, Ateliér divadelního manažerství a jevištní technologie, 2012. 70 s. Vedoucí práce Mgr. Radomír Kos.
Anotace Diplomová práce pojednává o historickém vývoji záznamu zvuku a vývoji nosičů, na které se zvuk ukládal. Časově shrnuje období od raných počátků zápisu hudby jako zvukových informací, přes elektronické přístroje dvacátého století po současné techniky záznamu. Součástí práce je rovněž obrazová příloha doprovázející textovou část.
Annotation This bachelor thesis disserts upon the historical development of sound recording and the development of storage medias in which the sound was stored. It recapitulates the time period since the early inception of the reporting music as sound data to the electronic devices of the twentieth century and to contemporary recording technology. A part of this thesis is an image attachment which accompanies the text part.
Klíčová slova Záznam zvuku, záznamová média, zvukové nosiče, vývoj záznamu, gramofon, magnetofon, digitální zápis
Keywords Sound recording, media storage, audio media, history of recording, vinyl player, tape recorder, digital recording
Prohlášení Prohlašuji, že jsem předkládanou práci zpracoval samostatně a použil jsem uvedené informační zdroje.
V Brně dne 15. května 2012
Vojtěch Slabý, DiS.
Poděkování Na tomto místě bych chtěl poděkovat své rodině za obrovskou podporu během celého studia a při tvorbě této práce. Zejména bych rád poděkoval svému otci, který mi vždy velmi ochotně poskytl cenné rady, vlastní zkušenosti i podnětné materiály a v průběhu vytváření bakalářské práce mi byl neustále nápomocen. Dále děkuji své matce za zájem o moji práci, podporu a zajištění během studia a za její všestrannou trpělivost. Svému bratrovi děkuji za přínosné diskuze k tématu a za nápomoc v překladu textu z cizích jazyků. Zvláštní
poděkování
patří
vedoucímu
mé
bakalářské
práce
panu Mgr. Radomíru Kosovi, že se ochotně ujal vedení mé práce a během jejího vytváření se se mnou podělil o hodnotné rady a podněty.
Obsah ÚVOD ...................................................................................................................................... 8 1.
PRVNÍ ZPŮSOBY ZÁZNAMU ZVUKU .................................................................... 9 1.1. 1.2. 1.3.
2.
NOTACE JAKO NEJSTARŠÍ PÍSEMNÝ ZÁPIS HUDBY.................................................... 9 PŘED MECHANICKÝM ZÁZNAMEM ......................................................................... 12 HRACÍ KLAVÍR – PIANOLA ...................................................................................... 12
MECHANICKÝ ZÁZNAM ZVUKU ......................................................................... 15 2.1. FONAUTOGRAF ....................................................................................................... 15 2.2. PALEOFON .............................................................................................................. 16 2.3. FONOGRAF ............................................................................................................. 16 2.4. GRAFOFON ............................................................................................................. 18 2.5. GRAMOFON ............................................................................................................ 19 2.5.1. Historie .......................................................................................................... 20 2.5.2. Části gramofonu............................................................................................. 21 2.5.3. Charakteristika záznamových nosičů ............................................................. 22 2.5.4. Vývoj gramofonů a gramofonových desek ve 20. století ................................ 22 2.6. MECHANICKÝ ZÁZNAM V SOUČASNOSTI ............................................................... 25 2.7. PŘEVOD ZÁZNAMU Z MECHANICKÝCH NOSIČŮ DO DIGITÁLNÍ PODOBY ................ 26 2.8. ZÁVĚR KAPITOLY ................................................................................................... 27
3.
OPTICKÝ (FOTOGRAFICKÝ) ZÁZNAM ZVUKU – FILMOVÝ ZVUK .......... 29 3.1. 3.2. 3.3.
4.
MAGNETICKÝ ZÁZNAM ZVUKU ......................................................................... 34 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8.
5.
MECHANICKO-OPTICKÁ METODA ZÁZNAMU ZVUKU ............................................. 30 CHEMICKO-OPTICKÁ METODA ............................................................................... 31 DALŠÍ METODY FILMOVÉHO ZVUKU ...................................................................... 32
TELEGRAFON, DIMAFON, DRÁTOFONY A ZÁZNAM NA OCELOVÝ DRÁT ................. 34 BLATTNERFON A ZÁZNAM NA OCELOVÝ PÁS ......................................................... 35 ZÁZNAM NA PLASTOVÝ PÁS ................................................................................... 36 VÝVOJ MAGNETICKÉHO ZÁZNAMU BĚHEM 2. POLOVINY 20. STOL. ....................... 37 NÁSTUP MAGNETOFONOVÝCH KAZET.................................................................... 40 MAGNETOFONOVÉ KAZETY S JEDNOU CÍVKOU PÁSKY .......................................... 42 MIKROKAZETY, MINIKAZETY A DALŠÍ DRUHY MAGNETOFONOVÝCH KAZET ........ 43 DALŠÍ VYUŽITÍ MAGNETICKÉHO ZÁZNAMU ........................................................... 44
DIGITÁLNÍ ZÁZNAM ZVUKU................................................................................ 47 5.1. PRINCIP DIGITALIZACE ZVUKU ............................................................................... 47 5.2. PRVNÍ VYUŽITÍ DIGITÁLNÍHO ZÁPISU ..................................................................... 49 5.3. OPTICKÝ DIGITÁLNÍ ZÁZNAM A KOMPAKTNÍ DISK ................................................. 50 5.4. DIGITÁLNÍ MAGNETICKÝ ZÁZNAM A DAT KAZETY ............................................... 52 5.5. MAGNETOOPTICKÝ ZÁZNAM A MINIDISK ............................................................. 54 5.6. DALŠÍ VÝVOJ NA PŘELOMU TISÍCILETÍ, INOVACE KOMPAKTNÍCH DISKŮ A MINIDISKŮ ......................................................................................................................... 56
6.
SOUČASNOST ZVUKOVÉHO ZÁZNAMU ........................................................... 58
6.1.
ZTRÁTOVÁ A BEZZTRÁTOVÁ KOMPRESE ZVUKU, ZVUKOVÉ KODEKY ................... 58
7. PROGNÓZA BUDOUCNOSTI ZÁZNAMU ZVUKU A ZÁZNAMOVÝCH MÉDIÍ ................................................................................................................................... 61 ZÁVĚR ................................................................................................................................. 63 POUŽITÉ INFORMAČNÍ ZDROJE................................................................................. 64 SEZNAM ZKRATEK ......................................................................................................... 69 SEZNAM PŘÍLOH .............................................................................................................. 70
Předmluva Zájem o zpracování tématu, kterému se tato bakalářská práce věnuje, jsem měl už velmi dlouhou dobu. Díky svému otci, který je vášnivým sběratelem československé i zahraniční zvukové techniky, jsem od svých školních let s velkým zaujetím poznával historické gramofony, magnetofony, radiopřijímače a další přístroje. Jelikož jeho sbírka je poměrně rozsáhlá, měl jsem k dispozici i zařízení, které nevlastní ani mnohá technická muzea. V současné době se více zabývám převodem starších analogových audio a video nosičů na aktuální digitální média, takže s magnetofonovými páskami, gramodeskami či videokazetami pracuji velmi často. Studium této problematiky mě velmi naplňovalo a vždy jsem chtěl získat další nové informace a zkušenosti. Proto jsem byl nadšen, že jsem toto téma mohl zpracovávat ve své bakalářské práci a zároveň přitom poznat pro mě dosud neznámé skutečnosti. Tato práce si klade za cíl poskytnout komplexní přehled o vývoji záznamu zvuku a záznamových nosičů od raných počátků až po současné digitální techniky. Jsem názoru, že taková publikace v české literatuře chybí. Přitom, jak jsem měl možnost zjistit u několika lidí, by o ni byl značný zájem. Během svého bádání jsem se setkal pouze s dílčími popisy určitého časového úseku, výhradně odbornými elektrotechnickými
texty
anebo
staršími
neaktualizovanými
publikacemi,
které nezohledňovaly poslední dobu. Podstatnou část pramenů jsem proto musel hledat v zahraničních zdrojích, ale i ty se problematice věnovaly většinou jen s úzkým zaměřením. Práce se zaměřuje jak na konkrétní zařízení a jimi používané nosiče, tak na způsoby záznamu jednotlivých technologických principů. Zároveň se snaží vyčlenit z aktuálních způsobů ukládání zvuku ty nejefektivnější a objasnit nevýhody některých v současnosti používaných metod, které znehodnocují kvalitu zvuku. Právě jen nevědomost uživatelů je často zbytečně přivádí k málo efektivním řešením, která jsou pro budoucnost ne příliš vhodná. Pevně tedy doufám, že moje práce poskytne čtenáři nejen cenné informace o vývoji techniky, která jde s člověkem už dlouhou dobu, ale také poučení pro jeho budoucí činnost s hudebním či jiným zvukovým materiálem.
7
Úvod Potřebu uchovat skutečnosti, vědomosti nebo předměty pro budoucí generace mělo lidstvo již od nepaměti. Svědčí o tom pravěké malby na stěnách jeskyní, hliněné desky s prvními texty jednoduchých divadelních her, objevené užitné a bojové předměty, ale i sošky nebo zbytky pradávných obydlí. Vždy se objevovala snaha poučit nové generace a předat své zkušenosti dále. S vývojem písma bylo možné zaznamenat téměř cokoliv, co mělo jakoukoli hodnotu. Malba a text jsou patrně nejstaršími kreativními prostředky, díky nimž můžeme poznávat historii člověka v mnoha časových epochách. Proti nim je záznam zvuku relativně mladý způsob uchování skutečnosti. Mnozí by počátky záznamu zvuku hledali až ve dvacátém století s rozvojem elektroniky a počítačů. Jak se však dozvíme hned v první kapitole, určité formy záznamu nacházíme už v době daleko vzdálenější. V práci jsou zmíněny všechna běžná i neznámá zařízení, je popsána jejich podstata a postavení v historii. Některá na sebe navzájem navazují, jiné tvoří slepé větve vývoje. Nutno také zmínit, že jednotlivé kapitoly textu na sebe přímo nenavazují. Jednotlivé principy záznamu zvuku jsou sice řazeny od nejstaršího, mnohdy se však mezi sebou časově prolínají a navzájem ovlivňují. Text tedy jako celek plní funkci přehledu celé historie záznamu zvuku, jeho dílčí části naopak pomohou osvětlit otázky jednotlivých typů záznamu. Součástí práce je také obrazová příloha, která doprovází text fotografiemi či názornými schématy.
8
1. První způsoby záznamu zvuku Pojem „záznam zvuku“ je svázán s autentickým uchováním konkrétního akustického projevu, který je produkován a je v reálném čase zaznamenán pro umožnění jeho následné reprodukce. Jde tedy například o autentický záznam hudební skladby na koncertě nebo v nahrávacím studiu, mluveného slova v rozhlasovém studiu či záznam zvukové atmosféry prostředí. Toto však umožňovala až technika posledních dvou staletí. Před touto dobou sice nebylo možné zaznamenat skutečnou zvukovou produkci, bylo však již možné v písemné či grafické podobě zaznamenat a pro budoucno zachovat její strukturu v čase. Jistě již nikdy neuvidíme premiéru Shakespearova Romea a Julie z roku 1595, ale díky dochovanému původnímu textu však můžeme dnes hru zinscenovat. Tak jako literatura používala pro záznam psaný text, tak i hudba měla a má svůj nástroj pro zápis. Byla to notační technika, která nám přinesla možnost interpretovat třeba Bachovy barokní varhanní fugy nebo klasicistní Mozartovy opery. Počátky notace však musíme hledat mnohem hlouběji.
1.1.
Notace jako nejstarší písemný zápis hudby První fragmenty zjednodušeného zápisu hudby byly údajně nalezeny v Iráku
a
pocházely
jen o primitivní
pravděpodobně záznam,
přes
z druhého svoji
tisíciletí
jednoduchost
př. n. l. však
Samozřejmě dokázal
jde
zobrazit
už i diatonické tóniny, které jsou používány dodnes, a lze v něm rozpoznat individuální techniku pro jednotlivé tehdejší hudební nástroje. Mladší řecká notace byla již schopna dokonaleji zachytit hudbu. Používala značky nad slovy pro zobrazení délky, výšky a částečně také harmonii a sílu zvuku. Z doby mezi 2. stoletím př. n. l. do 1. století n. l. se nám tak zachovala Seikilova píseň nebo tři hymny Mesomedea. (Notové písmo - Lecyklopædia) O něco podobnější té současné notaci byla byzantská notace, která již pro zápis hudby používala samostatný řádek, podobně jako u textu (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 1). V zápisu můžeme najít rozdělení taktů, tempové změny a zajímavý je rovněž fakt, že výška tónů se nezobrazovala absolutně, nýbrž relativně. Tedy symboly zvanými gántzoi se zapisovaly změny a pohyby hlasů, nikoliv jejich přesná výška. Noty samotné se však také psaly, ale pouze mezi takty a sloužily zprvu
9
jen jako kontrolní prvky. Byzantská notace navíc také uměla zobrazit změny výšky tónů a to v rozsahu čtvrttónů. (CONOMOS) Dalším typem notace, která vznikla v 8. století a několik dalších století se vyvíjela, byla neumatická notace (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 2). Existovalo jí více druhů podle území vzniku, zjednodušeně jde ale vždy o systém teček a tahů štětcem, které zahrnují malé skupiny not a jejich pohyb na jedné slabice textu. Takže podobně jako byzantská notace nezobrazovala přesnou výšku ani rytmus. Tuto neschopnost přesně zaznamenat výšku tónů vyřešilo zavedení zápisu neum mezi horizontální linky. Zprvu se používala jedna, pak dvě linky barevně odlišené. Červená linka patřila dnešnímu tónu f a žlutá či zelená tónu c. Postupně se přidala třetí linka uprostřed a čtvrtá nad všemi. V této souvislosti je vhodné zmínit jméno italského benediktínského mnicha Quida z Arreza, který ve svém spisu z 10. století zavedl pátou linku a obecně stanovil původní terciový systém linek notové osnovy, který prakticky používáme dodnes. Zároveň pojmenoval 7 základních po sobě jdoucích výšek tónů, dnes známých také jako solmizační slabiky: Ut (později z Francie přejato zpěvnější Do), Re, Mi, Fa, So, La, Ti (v diatonické stupnici Si). (Vývoj hudební notace‚ 2009) V této linkové soustavě bylo tak již možné zaznamenat přesnou výšku not, stále však neznala rytmus a délku tónů. Ve 13. století Francie přinesla kvadratickou notaci, která používala dvě základní délkové hodnoty – delší longu a krátkou brevis. Rozvoj polyfonie si však vyžádal přesnější a rozmanitější zápis nejen výškových, ale i rytmických hodnot. Od roku 1240 začíná vývoj menzurální notace. Cílem bylo rozlišení délky trvání not podle jejich tvaru. Vznikly tak plné a prázdné čtverečky, přibyly kratší délkové hodnoty, pomlky, ustálily se čtyři základní klíče a taktéž se rozvíjel systém ligatur. Zavedla se také tečka za notou, která prodlužovala notu o její polovinu délky, a další rytmické i melodické symboly. Tato notace se v 15. a 16. století rozšířila v podstatě do celé Evropy. V 16. století se zavedly nové kulaté tvary not a na počátku 17. stolení bylo zavedeno oddělování taktů svislou čarou. Baroko upravilo hudební zápis víceméně do dnes používané podoby. (Vývoj hudební notace‚ 2009)
10
V současné době píšeme oblé noty různých podob do pětilinkové osnovy v jednom, dvou nebo více řádcích, které rovněž doplňujeme o další značky a symboly konkretizující výslednou podobu skladby. Takto se hudba zapisuje téměř po celém světě. Výjimkou jsou jen některé tradiční země, jako například Čína, Indie či ostrovy Indonésie, kde vedle tohoto typu zápisu používají také historicky zavedený druh písma. (WIKIPEDIA‚ 2001) S rozvojem digitálních technologií vzniklo mnoho počítačových notačních programů, které jsou, podobně jako například textové editory, určeny k zápisu i reprodukci hudby. Vedle klasické notace bych ještě neměl opomenout jiný druh zápisu, a sice tabulatury. Je to zvláštní notový zápis, který se v některých případech používal jako náhrada standardní notace. Hudebníci označovali tóny kromě not i číslicemi, písmeny nebo různými nehudebními značkami. Tabulatury vznikly v Evropě ve 14. století a sloužily především pro zápis varhanní, cembalové nebo loutnové hudby. Pro každý hudební nástroj byl zápis upraven podle jeho potřeb. Pro drnkací loutny například používaly tolik linek, kolik měl nástroj strun. U varhan či akordeonů zase první řádek určoval melodii skladby pomocí běžné notace, druhý řádek však pouze doprovod v číselné nebo jiné formě. Výhodou oproti běžné notaci bylo to, že nebyla ve většině případů nutná úplná znalost techniky standardní notace. Tabulatury totiž nezobrazují přesný zápis hudby, nýbrž v nich najdeme jen instrukce, jakou technikou a způsobem hry můžeme dané podoby skladby dosáhnout. Jejich nevýhodou však bylo to, že tabulatury zobrazovaly pouze zjednodušené informace a svým zaměřením na konkrétní hudební nástroj nebyly mnohdy srozumitelné pro ostatní hudebníky. (Tabulatury notace - historie a současnost‚ 2005) Dnes se tabulatury používají především při hře na kytaru, harmoniku, varhany nebo některé dechové nástroje. Pokud si blíže popíšeme tabulaturu pro hru na kytaru, skládá se ze šesti horizontálních čar číselného zápisu, přičemž každá čára představuje strunu na hmatníku. Jednotlivé čáry představují struny, na které se drnká. Čísla uvedená na čarách, označují pražec, před kterým je třeba strunu přitisknout k hmatníku. Délky tónů jsou jen velmi přibližně naznačeny vzdáleností jednotlivých čísel mezi sebou.
11
1.2.
Před mechanickým záznamem Vysvětlení pojmu „záznam zvuku“ vyjadřuje metodu či techniku,
která dokáže jakýkoliv konkrétní zvukový projev, ať už je to lidský hlas, zpěv, hudební produkce nebo jiný zvuk, zaznamenat, uchovat na určitém záznamovém médiu a posléze znovu reprodukovat ve víceméně nezměněné podobě. Protože se tato práce zabývá všemi známými možnostmi, jakými bylo lidstvo ve svém vývoji schopno zaznamenávat zvuk, věnujme se nejdříve způsobům, které stály před obdobím vlastního záznamu skutečných zvuků. První přístroje, pomocí kterých bylo možné opakovaně reprodukovat nějaký hudební projev, můžeme hledat už v 9. století. Z té doby totiž pochází vynález mechanických vodních varhan, které uměly přehrávat vyměnitelné válce, díky nimž bylo možné opakovaně reprodukovat libovolnou hudební skladbu. O objev se zasloužili tři iránští náboženští učenci zvaní jako Synové múz a fungoval na systému dnes známém jako hrací skříňka. Samotné vodní varhany existovaly již od 3. století před Kristem, nyní však mohly hrát samostatně téměř bez přičinění člověka. Na povrchu dlouhého, kolem své osy otáčejícího se dřevěného válce, který se u těchto zařízení používal, spočívalo množství vyvýšených kolíků, které v určeném pořadí otevíraly a zavíraly průduchy vedoucí vodu k píšťalám varhan, jež pak vydávaly patřičný tón. Válce byly kolíky osazeny tak, aby při svém otáčení aktivovaly ty správné tóny. Celý válec bylo možné vyměnit za jiný, který obsahoval jinou hudební skladbu. Zdánlivě primitivní systém, který se dnes vejde takřka do kapsy, tehdy zaplnil podstatnou část chrámu. Tato metoda reprodukce se dále využila napříč stoletími u dalších mechanických strojů, jako například u odbíjecích hodin, dobových pouťových kolotočů, flašinetů či hracích skříní. Poslední zmiňovaná spatřila poprvé světlo světa v roce 1796, když švýcarský hodinář Antoine Favre vymyslel a sestrojil mechanismus s vyměnitelnými válci. Od 1815 se pak hrací skříně, jinak známé také jako orchestriony, začaly vyrábět hromadně. (THADDEUS‚ 2008)
1.3.
Hrací klavír – pianola Na podobném principu rovněž fungoval další výdobytek techniky 19. století,
který významně přispěl k záznamu hudby. A tentokrát můžeme o záznamu hudby 12
hovořit víceméně oprávněně. Řeč je totiž o hracím klavíru, ve světě známém také jako pianola nebo autopiano, čili klavír, který hraje samostatně bez přítomnosti hudebníka. Jeho historie není úplně jednoznačná, ale původ myšlenky samohrajících hudebních nástrojů pochází už z první poloviny 19. století. Tehdy vznikaly patenty a první metody, jak takovéto nástroje zkonstruovat. V roce 1847 popsal Angličan Alexander Bain zařízení vzhledem podobné dnešnímu harmoniu (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 3), které pomocí směrovaného proudu vzduchu rozeznívalo určité tóny nástroje. K ovládání toku vzduchu bylo využito stočeného papírového nebo plechového pásu na cívce, ve kterém byly na příslušných místech v určeném pořadí vyraženy kulaté otvory (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 4). Pás se pomocí hodinového stroje souvisle posouval přes soustavu trubiček, jejichž počet musel být vždy shodný s počtem ovládaných kláves nástroje. Při průchodu vzduchu otvorem v pásu a příslušnou trubičkou došlo k pohybu odpovídající klávesy varhan, a tím k vytvoření žádaného tónu. (THADDEUS‚ 2008) Takto postupně po samohrajícím harmoniu vznikla také pianola. Roku 1876 jistý John McTammany na výstavě ve Filadelfii představil na stejném principu fungující koncept prvního hracího klavíru. Do konce 19. století, kdy se pianola začala v Americe ve velkém vyrábět a prodávat, ji ještě obohatilo několik inovací. Mimo regulace rychlosti posunu papíru se například pomocí různých velikostí otvorů v pásu papíru docílilo různého tlaku vzduchu, a tím pádem rozmanitější síly tónů. Stejně jako u běžného klavíru i se tento vyráběl ve dvou velikostech: standardních 65 kláves a 88 kláves neboli „full-size“. (THE PIANOLA INSTITUTE‚ 2011) Na začátku 20. století se tento nástroj velmi rozšířil především proto, že jeho uživateli stačilo pouze vyměnit pás papíru a od té doby klavír hrál jinou skladbu. Hlavní výrobce, americká společnost Aeolian Company, nabízel v roce 1903 přes 9 tisíc svitků s různými skladbami k přehrání. Zatímco především v Americe vyzrávala pianola, německý inovátor Edwin Welte roku 1904 vyrobil její dokonalejší verzi zvanou Welte-Mignon. Na papírovém svitku nebyla zaznamenána jen pouhá posloupnost tónů a několik odstínů hlasitosti, nýbrž všechny prvky klavírní hry co nejpřesněji tak, jak je umělec při záznamu utvořil. Nyní už lze hovořit o určitém druhu záznamu hudby, kdy nástroj
13
ve víceméně stejné podobě dokázal reprodukovat zaznamenaný hudební projev. Společnosti si tak k nahrávání přizvaly přední pianisty, pro které byla zároveň čest poprvé zaznamenat a poté si poslechnout svůj výkon, který pak bylo možné distribucí papírových svitků šířit dále mezi posluchače. Nosičem hudby byl tedy onen papírový či plechový pás vinutý na cívce. Jeho standardní šíře byla obvykle 29 cm. U verze nástroje s 65 klávesami byla hustota 6 otvorů na palec, u plné šíře 88 kláves byly otvory menší a do délky palce se jich vešlo devět. Samohrající klavír se tedy na začátku 20. století uplatnil jak v reprodukci klasické hudby, tak i u stále populárnějšího jazzu a fox-trotu. (THE PIANOLA INSTITUTE‚ 2011) Počátkem 20. let však hrací klavír nemohl udržet svojí pozici s nástupem radiově šířeného záznamu a gramofonů, takže postupně upadal v zapomnění. V druhé polovině 20. století se stal už jen předmětem sběratelů a dnes ho můžeme obdivovat především v muzeích. S využitím pokročilých digitálních technologií však bylo možné v 90. letech dochované svitky obrazově nasnímat a pomocí složitých metod tak zaznamenané údaje přetvořit do zvukové podoby. Podařilo se tak do jisté míry věrně reprodukovat kupříkladu autentickou hru Claude Debussyho, Gustava Mahlera, Scotta Joplina, George Gershwina, Igora Stravinského či Sergeje Rachmaninova i v době, kdy se ještě úplně nerozšířil mechanický zápis fonografu a gramofonu. (WIKIPEDIA‚ 2002) V této kapitole je vhodné zmínit, že také v divadle se uplatnily mechanické přístroje, které v průběhu představení vytvářely zvukovou iluzi reálného prostředí. Především v období baroka se v divadle užívalo strojů různých velikostí, které svou činností vydávaly specifické zvuky a napodobovaly jimi například zvuk deště, hromu, větru, praskání, šumění a dalších. Podoba zvuku většinou závisela na použitém materiálu, jeho struktuře a na způsobu, jakým se zvuk vyvolával. Spolu se světlem tak dotvářely děj divadelní hry. I zde se nejednalo o opravdový záznam zvuku, nicméně stroje mohly kdykoli předpřipravený zvuk vydávat podobně jako v případě hracího klavíru. (KOLEGAR‚ 2001, s. 48)
14
2. Mechanický záznam zvuku Od této kapitoly se text už bude téměř výhradně věnovat skutečnému záznamu zvuku tedy autentickému záznamu zvukové frekvenční křivky. V mnohé literatuře lze najít informaci, že na začátku záznamu zvuku stál fonograf se svými voskovými válečky. To je však pravda jen částečně. Jeho předchůdcem byl přístroj zvaný fonautograf. I když se oba názvy sobě velmi podobají, je třeba je rozlišit.
2.1.
Fonautograf Fonautograf byl první přístroj, který dokázal zaznamenat zvukové vlnění.
Z jeho principu záznamu zvuku později čerpal jak známější fonograf, tak svým způsobem
i
gramofon.
Vynalezl
jej
francouzský
tiskař
a
knihovník
Édouard-Léon Scott de Martinville a původně by vyvinut výhradně pro vizuální zobrazení frekvenční křivky zvuku nikoli pro jeho reprodukci. Vědci v laboratořích tak měli poprvé možnost zkoumat skutečnou podobu zvuku, mohli tak studovat a měřit zvukovou křivku lidského hlasu či jiných zvuků. Přístroj byl patentován v březnu roku 1857 a fungoval na prostém principu činnosti lidského ucha. (NATIONAL PUBLIC RADIO‚ 2009) Podstatnou část fonautografu tvořil papírový soudkovitý trychtýř (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 5), který simuloval ušní trubici zakončenou bubínkem. Jemný papír na jeho povrchu tvořil pružnou resonanční membránu, která absorbovala zvukové vlny. Membrána byla spojena s tenkou jehlou, která v podstatě napodobovala ušní kůstky, tedy kladívko, třmínek a kovadlinku. Na jehlu se při zvukovém vlnění přenášely vibrace z membrány a ty pak jehla kmitáním vrývala do směsi jemného uhelného prášku a oleje. Tato směs byla tenkou vrstvou nanesena na povrchu hladkého papíru nebo také skla, které tvořilo výsledný nosič obrazu zvukových vln. Jak se papír případně sklo soustavně otáčelo pomocí stočené pružiny, jakou známe třeba z hodinových strojů, jehla na něj svým kmitáním z membrány zobrazovala zvukovou linku. Je tedy zřejmé, že výsledkem tohoto zvukového záznamu nebyl zvuk, nýbrž paradoxně jen jeho vizuální obraz (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 6). Čímž se dostáváme k hlavní nevýhodě fonautografu – zaznamenaný zvuk nebylo možné zpětně reprodukovat. Avšak ani to nebylo ve své době úplně nemožné. (ROSEN‚ 2008)
15
2.2.
Paleofon V roce 1877 francouzský amatérský vědec a básník Charles Cros vznesl
teorii, že obrys zaznamenané linky by bylo možné složitou technikou, která se již používala k vytváření obtisků ručních linkových kreseb, chemicky vyleptat na ocelový válec a pomocí pohybu jehly v této vzniklé drážce zvuk přehrát. Jehla by opět byla spojena s membránou, která by ozvučným korpusem šířila snímaný zvuk do prostoru. Jednalo se o obrácený princip záznamu fonautografu. Zatím jen imaginárnímu přístroji se říkalo paleofon (z angl. paleophone). Než však bylo možné teorii praktikovat, Thomas Edison vynalezl fonograf, který v podstatě na uvedené technice fungoval a reprodukce fonautografových záznamů již pozbyla svoji důležitost. (GARRIGUES‚ 2008) Až
v roce
2008
se
opět
pomocí
digitální
technologie
podařilo
velmi náročným obrazovým skenováním záznamů převést obrazovou podobu křivky na zvuk. Byly tak získány krátké velice obtížně srozumitelné nahrávky z roku 1860, tedy téměř úctyhodných 150 let staré. Jak se později po důkladném zkoumání zjistilo, jednalo se o záznam francouzské lidové písně „Au clair de la lune“, kterou na fonautograf nahrál jeho samotný vynálezce, a dva další krátké úryvky písní. (NATIONAL PUBLIC RADIO‚ 2009) Na každý pád lze říci, že fonautograf započal dlouhé údobí mechanického záznamu, bez kterého by se obecně záznam zvuku vydal při nejmenším jinou cestou.
2.3.
Fonograf Amerického
vynálezce
Thomase
Alva
Edisona
známe
především
jako vynálezce dnes již v Evropě částečně zapovězených žárovek s wolframovým vláknem, prvních verzí kinofilmu, dynama nebo tepelných pojistek. Pro potřeby záznamu zvuku však v roce 1877 zkonstruoval na principu fonautografu svůj fonograf. Tento přístroj již dokázal zaznamenaný zvuk i reprodukovat. O
možnosti
záznamu
zvuku
Edison
přemýšlel
při
zdokonalování
již objeveného vynálezu telegrafu a telefonního přenosu. Myšlenkou zaznamenat telegrafní signál a později jej znovu přehrát se zabýval asi v polovině roku 1877. Současně chtěl pomocí zaznamenané řeči sestrojit přístroj funkčně podobný dnešnímu záznamníku, který by se v telefonickém hovoru automaticky ozval volajícímu. (KALINICS‚ 2005) 16
"V prosinci 1877 mladý muž přišel do redakce časopisu Vědci Ameriky a před editory položil malé jednoduché zařízení, které o svém smyslu dávalo jen velmi málo indicií. Muž bez jediného slova otočil klikou a k úžasu všech přítomných přístroj sám řekl Edisonovým hlasem: ‚Dobré ráno, jak se máte? Jak se vám líbí fonograf?‘ Zařízení na ně mluvilo samo od sebe, a tím dal o sobě fonograf poprvé vědět světu.“ (MACHINE-HISTORY.COM‚ 2010) Fonograf však u některé vědecké společnosti nebyl zpočátku přijat příliš vřele. „Nové objevy byly v těchto pionýrských dobách moderní vědy akademiky nejenom zpochybňovány, ale často i bez patřičného prostudování rovnou striktně odmítány. Docházelo tak mnohdy až k neuvěřitelným excesům. Například profesor klinické medicíny Dr. Jean Baptiste Bouillaud (1796-1881), člen Francouzské akademie věd (jeden z nejvýznamnějších lékařů své doby, průkopník kardiologie a neurofyziologie) prohlásil Edisona za podvodníka a břichomluvce. Když následně 3. března 1878 předváděl na pařížské akademii Edisonův fonograf fyzik Theodor A. L. Du Moncel, Bouillaud ho dokonce uchopil za hrdlo s výkřikem: „Ha, bídáku, nedáme se oklamat břichomluvcem!“ Nutno zde podotknout, že ještě půl roku na to Bouillaud veřejně prohlašoval, že po zralém uvážení shledal zde "jen a jen břichomluvectví" a fonograf za "akustickou iluzi".“ (WÁGNER‚ 2011) Přístroj byl do jisté míry podobný svému předchůdci (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 7 a 8). Místo papírové soudkovité membrány tu však byl plechový trychtýřovitý korpus, který zesiloval zvukové vibrace a přenášel je na membránu s ním spojenou. Později se u mladších přístrojů spíše menších rozměrů zvukové vibrace přenášely na kruh z tenkého plechu, který měl na sobě různé vroubkování. Celá tato podstatná konstrukce končila tenkou jehlou, která kmity zaznamenávala kolmo vertikálně do hliníkového staniolu omotaného kolem kartonového válečku. Staniol bylo možné libovolně sejmout a na váleček navinout jiný. Záznam zvuku spočíval ve změně hloubky drážky a nikoli vychylováním drážky do stran, jak se o tom dočteme níže. Edison později sice poznamenal, že záznam je rovněž možné ukládat do spirály na otočný plochý disk, v tom případě by ale jehla neprobíhala drážkou od vnějšího okraje ke středu stále konstantní rychlostí. U rovných válečků probíhala jehla drážkou stále stejně rychle, což mu přišlo vědecky správné a soustředil tak úsilí svého bádání pouze na ně. Dne 24. ledna 1878 17
tak byla založena společnost Edison Speaking Phonograph Company a tehdy jednatřicetiletý Edison obdržel deset tisíc dolarů za výrobu fonografu, prodej práv a 20% ze zisku prodeje přístrojů. (STROSS‚ 2010) I když se fonograf velmi silně zapsal do historie záznamu zvuku, měl jako každý přístroj určité nevýhody. Tenký staniol byl při manipulaci s válečkem velmi snadno poškoditelný a záznam z něj se takto mohl nenávratně ztratit. Navíc hloubkový zápis oproti stranovému horizontálnímu neumožňoval tehdejšími prostředky kopírování záznamu. Nahrávání na fonograf se obvykle provádělo tak, že zpěvák zpíval před několika právě nahrávajícími fonografy a po skončení písně nahrál tutéž píseň znovu na dalších několik válečků, což bylo náročné jak časově, tak finančně. Teprve po roce 1890 se podařilo pomocí techniky pákového mechanismu pantografu vytvářet najednou až 150 kopií jednoho válečku, což umožnilo masovější komerční rozvoj. „Později byl vyvinut způsob galvanického okopírování zápisu na válečku a odlévání
kopií.
Originální
záznam
se
nahrával
na
voskový
váleček,
kde byl kvalitnější. Matrice, která byla sejmuta z pozlaceného voskového originálu, byla pak vyplněna horkou hmotou budoucího válečku. Ta byla následně zchlazena. Tím se zmenšil její rozměr, a tak mohl být odlitý váleček vyjmut z válcové matrice.“ (HOLUB‚ 2012) Fonograf se rovněž komerčně využil v prvním automatickém přehrávači, který známe pod anglickým názvem jukebox. Od 1890 tak bylo možné po vhození určené mince vybrat si z několika válečků, které se poté automaticky přehrály. S novými druhy zvukových nosičů se měnily i jukeboxy, jejich komerční smysl však zůstal stejný dodnes.
2.4.
Grafofon Prostředníkem mezi hloubkovým zápisem fonografu a stranovým zápisem
gramofonu
i
z
hlediska
data
vzniku
byl
tzv.
grafofon.
Vyvinuli
ho Charles Sumner Tainter a Chichester Bell z Laboratoří Volta v roce 1886 po pěti letech výzkumu. Podobou byl téměř totožný s fonografem, několik rozdílů tu však bylo. První inovací, kterou se lišil od Edisonova fonografu, byl právě stranový zápis. Sice se ani u těchto válečků nedocílilo možnosti kopírování záznamu lisováním, jako tomu bylo zanedlouho u gramodesek, avšak výhody tohoto druhu 18
zápisu se plně projevily především u plochého disku gramofonu. Druhou zásadní inovací bylo nahrazení křehkého staniolu tvrdším voskem (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 9). Díky voskovým válečkům se oproti staniolu předešlo častému poškození a znehodnocení záznamu a jeho nosič byl nyní celý váleček. Použití tohoto materiálu se navíc pozitivně projevovalo ve věrnosti zvuku a v jeho delší trvanlivosti. (BILTON‚ 2007) Se začátkem výroby grafofonů vznikla z laboratoří komerční společnost Volta Graphophone Company vlastnící patenty mimo jiné na výrobu voskových válečků. Společnost kromě grafofonů vyvinula také dobře známé diktovací přístroje diktafony. Původně to byly zmenšené grafofony určené především pro diktování textu. Byly tedy přizpůsobeny pro záznam hlasu, technologie válečků však zůstala stejná. Zrovna tak, jako již zmíněné jukeboxy, i diktafony se postupně přizpůsobovaly novým technologiím, takže dnes máme jejich původní název spojen spíše s malými bateriovými přístroji určené především pro zaznamenávání řeči na mikrokazety, o kterých najdeme pojednání v kapitole věnující se magnetickému záznamu. (NEWVILLE‚ 2009)
2.5.
Gramofon Jak již víme, předchozí přístroje byly zástupci mechanického záznamu
reálných zvuků, hudby či řeči. Ve své době již bylo zřejmé, že se cestou mechanického zápisu bude převážně hudební průmysl jistě ubírat. Vydavatelské společnosti měly poprvé možnost kromě knih vydávat nově také zvukové nahrávky na válečcích, což bylo do té doby něco naprosto nevídaného. Jedna z prvních vydavatelských společností byla americká Columbia. Skutečná revoluce v šíření nahrávek však teprve následovala. Pokud bychom chtěli ukázat na nejvýznamnějšího představitele mechanického záznamu zvuku, pak bychom nemohli vyzdvihnout nic jiného než přístroj nazvaný gramofon. Než se mu však budeme plně věnovat, můžeme si shrnout, jaké prvky z předešlých přístrojů byly v době jeho vzniku známé a ověřené. Princip rytí drážky vibracemi tenké jehly a její pozdější snímání přinesl už fonautograf. Používaný pohon natahovacího hodinového stroje s vinutou pružinou je vynález daleko starší a i ten používal již fonautograf. Ozvučnici, tedy plechový korpus nebo rovněž kruhový plát tenkého plechu, gramofon převzal z fonografu. Záznamové médium 19
ve formě válečků, ať už jakéhokoliv materiálu bylo, sice dle Edisona ustanoveno jako fyzikálně korektnější řešení, nicméně rozmnožování pořízených nosičů bylo stále velmi komplikované. Přesto však i sám Edison připustil možnost zápisu na plochý kotouč namísto válečku. Jeho společnost si navíc patentovala princip vertikálního hloubkového zápisu zvuku.
2.5.1. Historie V druhé polovině 80. let 19. století přišel se svými novými řešeními jiný, tehdy ještě ne příliš známý vynálezce německého původu Emile Berliner. Od roku 1886 se blíže zabýval způsoby záznamu zvuku a hned o rok později si registroval svůj první patent gramofonu. Ten však ještě nepřinesl mnoho změn oproti fonografu. Používal stále váleček a hloubkový zápis stejně jako Edisonův fonograf. V roce 1888 už ale přichází s gramofonem a stylem zápisu téměř stejným, jaký známe dnes. Jako nosič zvuku zvolil právě plochý kovový disk s vrstvou tvrdého vosku. Místo vertikálního hloubkového stylu zápisu, na který již měl patent Edison a jeho společnost Edison Speaking Phonograph Company, použil horizontální stranový zápis, který známe již z grafofonu. Ke svému vynálezu zároveň uvedl možnost rozmnožování gramofonových desek lisováním, což umožňovalo mnohem větší efektivitu a jednoduché řešení pro masovější výrobu kopií oproti válečkům. (KALINICS‚ 2005) Berlinerova novinka však byla zprvu chápána jen jako kuriozita a uplatňovala se jako pouhá hračka. Ale v roce 1895 se Emile Berliner spojil s několika investory, založil společnost Berliner Gramophone Company a začal gramofony i desky vyrábět hromadně. I když pořízení takového přístroje bylo ve své době poměrně nákladnou záležitostí, Berlinerův gramofon se začal rychle šířit a postupně vznikal široký výběr nahrávek na deskách. Ani
Thomas
Edison
však
nechtěl
zůstat
v technologiích
pozadu.
Jeho válečkové fonografy se stále prodávaly a válečky se zdokonalovaly. V době nástupu desek byla kvalita zvuku na voskových válečcích dokonce daleko vyšší v porovnání
s deskami.
Navíc
v roce
1909
představil
unikátní
válečky
ze speciálního modrého celuloidu, které zvládaly zvuk uložit v ještě vyšší kvalitě, a díky hustějšímu drážkování bylo možné nahrát přes 4 minuty záznamu na jeden takový váleček. (THE LIBRARY OF CONGRESS‚ 2005) 20
Nicméně Edison měl také zájem přinést vlastní řešení plochých nosičů, a tak v roce 1909 uvedl svůj deskový fonograf. Podobou i principem byl téměř totožný s gramofonem, avšak na rozdíl od něj používal patentovaný hloubkový vertikální zápis. Najednou tu tedy byly dva typy deskových přístrojů a nosičů, které však navzájem mezi sebou nebyly kompatibilní. Ten Edisonův se sice stačil mezi lety 1910 a 1920 rozšířit a hojně prodávat, přišel však v době, kdy již trh ovládal Berlinerův gramofon a desky se stranovým zápisem. Ve 20. letech opadl zájem jak o válečkové, tak o deskové fonografy a na konci 20. let se také vlivem Velké hospodářské krize přestaly v jeho společnosti vyrábět definitivně.
2.5.2. Části gramofonu Přístroj gramofonu (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 10) tvořilo několik hlavních částí - dřevěná skříň, ve které se ukrýval mechanismus natahovacího hodinového stroje, talíř, kterým stroj otáčel a na který se umisťovala přehrávaná deska, klika na boční straně skříně pro ruční natahování stroje, ozvučnice, kterou obvykle tvořil korpus různých tvarů a velikostí nebo vroubkovaný tenký plechový plát (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 11), a jehla, která obvykle spočívala přímo na korpusu. Přítlak jehly na desku musel být kvůli váze korpusu vyvážen. Na jedno natažení strojku bylo možné přehrát obvykle celou desku. Ozvučnice pro gramofony se vyráběly v různých tvarech a z různých materiálů: mosazi, překližky, skla, hliníku, papírového kartonu, celuloidu; objevily se i trouby skládací, zdvojené, a dokonce i ztrojené. Tyto trouby dnes působí malebně a charakterizují dobu kolem začátku našeho století, ale v provozu byly značně
nepraktické
a
náročné
na
prostor.
Mimoto
hlasitost
zvuku
se dala regulovat jen velice nesnadno, prakticky pouze typem použité jehly nebo ucpáním trouby tlumící tkaninou. (HOLUB‚ 2012) Gramofon plnil kromě své věcné funkce také funkci estetickou. Byl chápán jako hodnotný doplněk nábytku, takže korpus i celá skříň byly zdobené, různě tvarované a vyrobeny z různých materiálů. Později, po nástupu elektrického snímání, byly gramofony často spojovány s radiopřijímači v jeden společný přístroj, takže jejich estetická funkce ustoupila do pozadí.
21
2.5.3. Charakteristika záznamových nosičů Veškerý zvukový záznam se tedy vydával buď na postupně ustupujících fonografových válečcích nebo na hojně prodávaných gramofonových deskách. Ty se původně vyráběly z různých plastických materiálů včetně tvrdé gumy. Roku 1895 se standardem staly šelakové desky s odlišnými příměsemi. Materiál se postupně zdokonaloval, stával se odolnějším a pevnějším. Tím se zlepšovala i kvalita zvuku. Za zmínku stojí známá značka desek „His Master’s Voice“, která vznikla roku 1899 v Anglii. Na deskách se vžil obrázek bílého psa zaujatě naslouchajícího gramofon, ze kterého zněl hlas jeho zemřelého pána. I když se o tuto značku vedlo mezi společnostmi mnoho sporů, stala se legendárním symbolem pro gramofonové desky. V Československu působili velmi věhlasní výrobci desek a gramofonů, především Supraphon, Ultraphon, Tesla Litovel či Gramofonové závody Loděnice. Právě Československo bylo předním vývozcem gramodesek v Evropě a jejich kvalita byla na vysoké úrovni. (HOLUB‚ 2012) Rychlost otáčení desky byla zpočátku rozdílná, mezi 60 až 130 otáčkami za minutu. Nepsaně se však postupně začala používat rychlost 78 otáček desky za minutu, aniž by k tomu byl nějaký opodstatněný důvod. Až v roce 1925 byla tato rychlost oficiálně standardizována složitějším fyzikálním vysvětlením. Jehla se v drážce na desce obvykle pohybovala směrem od kraje ke středu kotouče. Výjimkou ale nebyly záznamy s opačným směrem ke kraji, které pocházely převážně z Anglie či Francie. Z důvodů nekompatibility takových desek se od nich však upustilo.
2.5.4. Vývoj gramofonů a gramofonových desek ve 20. století Při rychlosti 78 otáček za minutu se na 7 palcový disk vešly jen asi 2 minuty záznamu, což v podstatě odpovídalo běžným válečkům té doby. Od roku 1910 vznikaly 10 palcové
desky (25,4 cm), které uchovaly až
tři
minuty,
avšak nejpoužívanější byly 12 palcové desky (30,5 cm), jež pobraly až pět minut na jednu stranu. Je nutné zmínit, že až do 20. let 20. století byly desky pouze jednostranné. Teprve požadavky větší délky záznamu přinesly oboustranný zápis, takže poté bylo již možné uložit na 12 palcovou gramofonovou desku kolem 22
9 minut záznamu. Pro záznam delšího rozsahu se jednoduše použilo více gramofonových desek, takže například roku 1903 vznikla v Anglii první nahrávka celé opery. Šlo o Verdiho operu Ernani, na jejíž záznam bylo třeba 40 jednostranných desek. Větší kapacitu jedné desky přinesly až pozdější nižší rychlosti otáčení a hustější drážkování. Postupem času se změnil také způsob, jakým se zvukové informace na desky vrývaly a následně snímaly. Původní akustická technika záznamu zvuku, kterou přinesl už fonautograf, byla do značné míry limitována nízkou citlivostí a úzkým frekvenčním rozsahem. Znamenalo to, že zpěvák musel svoji hlavu přímo vnořit do snímacího korpusu, aby byla nahrávka dostatečně slyšitelná. V případě orchestrální nahrávky zase musely být hlubší nástroje zdvojovány nebo nahrazeny speciálními zvučnějšími obvykle dechovými nástroji. Změna přišla až s nasazením elektrického mikrofonního snímání v první polovině 20. let. Za použití mikrofonu a elektronkových zesilovačů se nasnímaný signál pomocí elektromagnetické nahrávací hlavy vrýval do desky. Výsledkem byl o poznání věrnější zvuk s větším frekvenčním rozsahem a intenzitou. Mikrofonní princip se začal velmi rychle používat a v pozdější době se dále inovoval. Rozměrný korpus tedy nahradil reproduktor a snímací jehla spočívala ve zvláštní vyvážené přenosce. (WIKIPEDIA‚ 2002) Zároveň se elektrické energie začalo u gramofonu využívat také v pohonu otáčejícího se talíře. Natahovací hodinový stroj nahradil tichý elektrický motor, který otáčel talířem s deskou konstantní rychlostí a časté natahování tak už nebylo třeba. Vedle principu snímání zvuku se měnil rovněž materiál, ze kterého se gramofonové desky vyráběly. První Berlinerovy desky používaly tvrdý vosk, podobně jako válečky fonografu. Do třicátých let se desky vyráběly z tvrdých umělých materiálů známých jako šelak. V podstatě každá výrobní společnost používala trochu jiné složení, nicméně vlastnosti desek byly téměř stejné. Na začátku 30. let začala společnost RCA Victor nově vyrábět desky z polyvinylchloridu, což znamenalo velký krok kupředu. Samotná deska byla tenčí, pružnější a při jejím přehrávání znělo daleko méně šumu než u předešlého šelaku. V době před 2. světovou válkou se sice vinylové desky už hromadně vyráběly, k největšímu rozmachu však došlo až po ní. 23
Vinyl
(celým
složením
kopolymer
vinylchloridu
a
vinylacetátu),
jak se zkráceně označení materiálu desky vžilo, umožňoval kromě vyšší kvality záznamu díky užším drážkám také větší hustotu zápisu a tím i větší časovou kapacitu desky. Oproti šelakovému povrchu desky však byl vinyl měkčí a tím jednodušší bylo záznam narušit mechanickým poškozením drážek. Často tak vznikalo známé přeskakování jehly a opakující se část záznamu. Vinyl se však postupně zdokonaloval, až se nakonec stal synonymem právě pro gramofonové desky obecně. Od šedesátých let bylo dokonce možné vyrábět desky tak tenké, že se často stávaly součástí časopisů či knih jako tzv. zvukové listy. Magazín obsahoval přílohu ve formě černé čtvercové fólie, na níž byla kruhová drážka jako na běžných deskách. K tištěnému obsahu tak čtenář dostal i zvukový doplňkový materiál, který si mohl poslechnout na obyčejném gramofonu. (HOLUB‚ 2012) Kromě desek odlišných tvarů vznikaly také desky průhledné, různobarevné nebo desky s firemním logem společností. Samozřejmě je třeba zmínit, že vznikaly také luxusní desky z drahých kovů, skla, papíru, fólie, vosku, želatiny a dalších neobvyklých materiálů. „Snad největší kuriozitu v tomto ohledu představuje tehdy poměrně rozšířený gramofonek známého výrobce čokolády Stollwerk z malebně potištěného plechu. Dobový tisk (1904) tuto hračku hodnotil následovně: Desky jsou vyrobeny při obyčejných gramofonech - jak známo - z plastické hmoty, jejíž hlavní podstatou je vosk. Při našem gramofonu jedná se o něco novějšího a lepšího: zde jsou z čokolády. Tato je dosti pevná a přijímá kresbu hrotu chvějící se blány stejně ochotně jako vosk. A jaká je tu výhoda proti kotoučkům voskovým! Když se ten který kousek přestane líbit, pak se kotouček bez dlouhých okolků sní jako zcela obyčejná čokoláda, a věc je odbyta.“ (GÖSSEL‚ 2000) Rychlost 78 otáček za minutu byla využívána až do doby po 2. světové válce. Tento standard i přes své mnohé inovace dovoloval uložit jen jednotky minut zvukového záznamu. Po válce však přicházejí dvě nové rychlosti ukládání záznamu. Roku 1948 přinesla společnost Columbia Records rychlost 33⅓, kterou nazvala jako „dlouho hrající“ (Long Play - LP) a o rok později konkurenční RCA Victor odpověděla rychlostí 45 otáček za minutu (Extended Play - EP). Obojí už tehdy probíhalo na vinylových deskách a obě firmy své standardy používaly po celou dobu existence. Proto se tehdy musely vyrábět gramofony s přepínatelnou rychlostí 24
přehrávání, aby byly schopné přehrát všechny tři typy desek. V druhé polovině 50. let ještě navíc přišla rychlost 16⅔, která se už ovšem nepoužívala zdaleka tolik, jako rychlost LP 33⅓, jež nakonec ve výrobě převažovala. Jednou z velkých inovací v ukládání záznamu na gramofonové desky bylo zavedení stereofonického záznamu. Samotná myšlenka vícekanálového záznamu pro dosažení prostorově přirozenějšího a barevnějšího zvuku vznikla již v roce 1881 v Paříži, tedy několik let před konstrukcí samotného gramofonu. Vynález gramofonové stereo desky vznikl v roce 1931 ve společnosti EMI. Princip dvoukanálového záznamu používá kromě obvyklého stranového zápisu, který byl na deskách používán v jednokanálovém mono záznamu, také hloubkový vertikální zápis. Snímání signálu provádí jediná jehla, která prochází drážkou se dvěma stěnami nakloněnými vlevo a vpravo o 45° proti rovině desky, kdy každá stěna reprezentuje jeden kanál. Stereofonické desky jsou přitom kompatibilní s mono gramofony a naopak. Později se objevily také pokusy se tří, čtyř a více kanálovým zvukem. Několik čtyř kanálových kvadrofonních desek vydalo i československé vydavatelství Supraphon. Pro poslech zvuku ze čtyř směrů však bylo zapotřebí další vybavení, takže se standardem stal spíše stereo záznam. (HOLUB‚ 2012)
2.6.
Mechanický záznam v současnosti Dnes se nedá říci, že by mechanický záznam zanikl. Klasické fonografy
a voskové válečky jsou se svými předchůdci možná už jen záležitostí muzeí a nadšených sběratelů, nikoliv však gramofony a desky. Ty se v moderním provedení vyrábějí stále a naopak v poslední době zažívají svoji renesanci. Stále více hudebních alb vychází vedle digitálních kompaktních disků také právě na LP deskách. Je důležité zmínit, že velkou zásluhu na tom má i Česká republika, kde má výroba desek a gramofonů svoji tradici po desítky let. Dodnes tu působí několik společností, kde se vyrábí gramofonové desky i pro velké zahraniční popové hvězdy. Můžeme zmínit například Gramofonový závod Loděnice nebo SEV Litovel. Ze zahraničních značek jmenujme například společnost Clearaudio, která vyrábí luxusní gramofony pro nejnáročnější uživatele. Mnoho nadšených uživatelů dává raději přednost gramofonovým deskám s charakteristickými ruchy, praskáním a šumem ve zvuku před současným „dokonalým“ digitálním záznamem. 25
Důležitý význam má mechanický záznam stále také pro specifický obor zpracování hudby, konkrétně DJing. Zde speciálně upravený gramofon umožňuje ruční manipulací s otáčením desky tvořit různé efekty v reálném čase, měnit rychlost reprodukce nebo lépe koordinovat více přehrávačů současně. Tomuto zacházení musí být samozřejmě přístroj přizpůsoben, především jehla, pohon talíře a samozřejmě gramodeska. Podobné efekty lze sice tvořit i bez desek uměle pomocí počítačových systémů, nicméně většina z nich dosahuje stejně kvalitních výsledků jen stěží.
2.7.
Převod záznamu z mechanických nosičů do digitální podoby V dnešní digitální době vyvstala poměrně logická potřeba převádět staré
nahrávky z gramofonových desek, mít možnost je tak kdykoli přehrát a vyčistit od praskání i ruchů, které se na nich postupem času objevily. Díky počítačovým zvukovým editorům je možné pomocí pokročilých technologií opravit záznam do velmi vysoké kvality. Výsledek samozřejmě velkou měrou závisí na použitém zařízení a pochopitelně na stavu desky samotné. Postup je většinou shodný – zvukový signál se rozličným způsobem nasnímá na přehrávači vybaveném analogovým nebo přímo digitálním
výstupem,
odkud signál putuje do počítače, kde se ukládá a kde se s ním poté dá pracovat. Technika snímání desky však může být rozdílná. Ta
nejjednodušší
je
s použitím
mechanického
snímání
jehlou,
což je samozřejmě postup nejrozšířenější. Záznam se nasnímá v co nejlepší kvalitě, avšak také se všemi vadami, které časem získal. Ty se do značné míry dají odstranit dodatečně ve zvukovém editoru. Podobný princip využívá i technika všeobecně známá jako mokré přehrávání. Speciální přehrávač snímá desku ve směsi destilované vody a glycerolu, čímž se eliminují vady způsobené nečistotami a prachem. Tato metoda byla spíš experimentální a nikdy nebylo objasněno, jestli snímání pod vodou deskám spíše neškodí. Další technologie jsou však už sofistikovanější. Nepoužívají mechanickou cestu, ale bezkontaktní snímání. První používá namísto jehly laserový paprsek. Technologie vznikla v 80. letech v Japonsku a její hlavní výhoda spočívala v eliminaci následků opotřebení desky a škrábanců na jejím povrchu. Problém však představoval prach a usazené nečistoty, které zachycený signál ovlivňovaly. 26
Pokročilejší systém vizuálního skenování desek přinesl systém zvaný IRENE. Vyvinuli jej vědci z laboratoří Lawrence Berkeleyho v USA. Povrch desky se opticky skenuje v mikroskopickém rozlišení a vytvoří se tak velmi přesný obraz celého průběhu drážky. Ten se poté pomocí složitého počítačového systému převede na zvukovou křivku. Jde o velmi náročný proces, ale díky němu lze bezdotykově ve vysoké kvalitě nasnímat i velmi staré nebo i poškozené nosiče. Obrazové snímání však mělo jednu velkou nevýhodu – nebylo možné snímat nosiče s hloubkovým zápisem, tedy válečky fonografů nebo stereofonní desky. To umožnila až nejnovější stejnojmenná technologie trojrozměrného skenování, která vznikla ve stejných laboratořích později. Vychází z předchozího principu, avšak 3D skenováním nevzniká jen obraz povrchu, ale také prostorový model desky s rozlišením až 200 µm. Takto získaná podoba desky se v počítači pomyslnou virtuální jehlou přehraje pomocí speciálního programu a zachycený signál se v reálnem čase zaznamenává. Technika již zvládá i vertikální zápis, takže stereo desky ani voskové válečky nepředstavovaly problém. (SMITHSONIAN VOLTA LABORATORY COLLECTION‚ 2011) Jelikož jsou posledně zmiňované technologie finančně velmi nedostupné, nejvíce používanou je ta nejjednodušší – mechanické snímání jehlou. I tato však poskytuje uspokojivou kvalitu záznamu a konečný záznam bývá po zbavení šumu, praskání
a
ruchů
velmi
často
čistší
nežli
například
upravený
záznam
z magnetofonových pásek. Pokud se navíc záznam v převedené digitální podobě uloží na datový nosič, nejenže se jeho kvalita již nezhorší, ale zároveň jej bude možné uchovat po mnoho let.
2.8.
Závěr kapitoly Nyní víme, že mechanický záznam započal historii záznamu zvuku a jaké
vynálezy k tomu přispěly. Postupy, které se pro záznam zvuku používaly, byly velice důmyslné. V dnešní době, kdy je člověk zvyklý, že vše se děje stisknutím tlačítka nebo pohybem kurzoru, je dobré znát, jaké objevy a vynálezy k tomu přispěly. Kdybychom
hledali
datum,
kdy
se
přestaly
vyrábět
gramofony
a gramofonové desky a mechanického záznamu se přestalo využívat, žádné bychom nenalezli. Gramofony se prodávají, zrovna tak desky a v mnoha domácnostech staré
27
gramodesky ještě v hojnosti najdeme. I další principy záznamu zvuku, jimiž se budeme dále věnovat, neprobíhaly až po mechanickém, nýbrž souběžně s ním. Na úplném závěru kapitoly je citována kontroverzní teorie, se kterou je možné se setkat. Současná doba nám díky počítačům otevřela nové možnosti a neustále zdokonalující se technologie nám nabízí nové otázky k bádání. Jedna taková teorie se objevila v souvislosti s mechanickým záznamem zvuku. Nakolik reálná může být, už však nechám na čtenáři. „Některé experimenty naznačují, že bychom si mohli v blízké budoucnosti „přehrát“ zvuky staré i několik tisícovek let. Podle některých teorií se prý mohly dávné zvuky „zachytit“ například v rýhách zdobených keramických váz. Starověký gramofon by mohl fungovat vlastně na principu fonoautografu, s kterým pracoval před 150 lety Francouz Édouard-Léon Scott de Martinville. Tehdy se jednalo vlastně o zvuky náhodně vytlačené na hladký povrch a de Martinville neměl žádné ambice, že by se jeho „záznamy“ mohly přehrávat ještě o několik desetiletí později. K podobnému efektu prý docházelo i ve starých hrnčířských dílnách. Hrnčíři zdobili svá dílka například silnějšími stonky slámy a pokud roztočili kruh na hodně vysokou rychlost, mohlo dojít k tomu, že do vázy nebo mísy se při tvorbě dekoru zachytily zvuky z okolí, včetně hovoru lidí, kteří stáli poblíž. Teorie je hezká věc, ale pořád ještě chybí přístroj, na kterém bychom si starověké či středověké „nahrávky“ mohli poslechnout. Musíme si prý počkat na vyspělejší technologie optického měření. Doposud se vědci pokoušeli získat záznam ze staré keramiky pomocí vibrující jehly (podobně jako u gramofonu), ale bez valných výsledků. Jsou sice zaznamenány některé úspěšné pokusy, ale při jejich podrobnějším studiu se zdá, že buď musel být pan vědec při jejich poslechu
ve
velmi
„povznesené“
náladě,
o neidentifikovatelné zvuky.“ (SLANINA‚ 2011)
28
nebo
se
jednalo
v
podstatě
3. Optický (fotografický) záznam zvuku – filmový zvuk Jak mechanický, tak i magnetický záznam, o kterém se dočteme v další kapitole, vyšly z původního záměru zachytit a uchovat lidský hlas buďto přímo nebo vzdáleně pomocí telefonního hovoru. Oba typy záznamu se ve svém vývoji zdokonalily až natolik, že se staly platformami pro uložení hudebního záznamu v obstojné kvalitě s možností souběžného přehrávání dvou a více stop. Optický neboli jinak fotografický záznam zvuku však vznikl z odlišné potřeby. Francouzští bratři Auguste a Louis Lumièrové na konci 19. století zásadně přispěli ke vzniku nového kulturního a uměleckého oboru kinematografie v Evropě. Od
roku
1895
veřejně
promítali
krátké
vizuální
snímky
zatím
spíše
jen pro představení revoluční novinky pohyblivého obrazu. Snímky se fotografickou metodou ukládaly na pásek celuloidového filmu za sebou a jejich rychlým střídáním při promítání vznikal dojem dynamického pohybu. Snímky postupně dostávaly dějovou
linku
a
nabývaly
na
délce.
Díky
filmu
se
zrodily
hvězdy
v čele s Charliem Chaplinem. Do 20. let 20 století byly však filmy němé. Řeč v nich nahrazovaly textové titulky a pro větší pobavení diváků v biografu se při promítání doprovázel film hudbou,
buďto
živou
hrou
na
klavír
případně
hrou
malého
ansámblu
nebo ze záznamu z gramofonové desky. Brzy vyvstala otázka, jak pohyblivému filmu přiřadit zvukovou složku. Největším problémem byla logicky synchronizace obrazu a zvuku. Od roku 1926 vznikaly první verze filmů, které obsahovaly také zvukovou stopu. Ta však nebyla součástí filmového pásu, byla zaznamenána separátně na běžné gramofonové desce. Pro správnou synchronizaci bylo nutné spustit promítání obrazu a přehrávání desky v jeden okamžik, aby nedošlo k posunu obou složek. (BEDNAŘÍK‚ 2008, s. 17) V roce 1927 se vyvinula nová technika zvaná Vitafonie, která umožňovala zabezpečovat
synchronizaci
obrazu
a
zvuku
z desky.
Vznikl
tak
film
The Jazz Singer, který je považován za první zvukový film, a další následovaly. Stále však neexistovalo řešení, jak uložit obraz se zvukem na společné médium, tedy filmový pás, a docílit tak spolehlivé a přesné synchronizace.
29
3.1.
Mechanicko-optická metoda záznamu zvuku Na začátku 30. let 20. století přišel s metodou záznamu zvuku Američan
J. A. Miller. Vyvinul přístroj, pomocí kterého bylo možné na celuloidový pás s neprůhlednou vrstvou sulfidu rtuťnatého mechanicky zaznamenat přesnou podobu modulační zvukové křivky. Používal k tomu speciální velmi tenký nůž, jehož špička čepele svírala úhel 174°. Nůž, který se pohyboval podle modulace svisle kolmo na pásku, se prořezával do běžícího filmu skrz černou vrchní vrstvu a na filmu vznikla šířkově modulovaná průsvitná stopa (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 12). Jak se měnil zvukový signál, měnil se i přítlak nože na pásku, a tím i průběh průhledné stopy. Celý proces probíhal rychlostí až 32 cm/s. J. A. Miller na vývoji postupu spolupracoval s firmou Phillips, vzniklý systém tedy dostal název Philips-Miller. Ukládání záznamu zvuku tedy probíhalo mechanickou cestou, jeho snímání již probíhalo opticky. Bylo nutné zachovat stejnou rychlost i směr pohybu jako při pořizování záznamu. Pás odvíjením souvisle procházel přes statický světelný proužek úzký pouze zlomek milimetru, který osvěcoval celou šířku pásky. Podle měnící se šířky průhledné stopy se měnila i intenzita světla, které skrz pásku pronikalo. Průchozí světlo pak dopadalo na fotoelektrický snímač, který podle měnící se intenzity světla přeměňoval světelný signál na elektrický a umožňoval tím reprodukci záznamu. (HOLUB‚ 2012) Je třeba zmínit, že záznam původně nesloužil ve spojení s obrazovým materiálem, nýbrž pouze samostatně pro záznam zvuku. Používalo se pásu o šířce 7 mm. Teprve později tvořil část jednoho pásu společně s filmem. Výhoda této metody spočívala v možnosti nahrát záznam o délce větší, než dovolovaly tehdejší techniky mechanického a magnetického záznamu. Uplatnění našla tato metoda především v rozhlase, pro který se vyráběly přístroje se zdvojenými nahrávacími a čtecími jednotkami. Jakmile na první došel pás ke konci, okamžitě navázala v záznamu druhá. Mezitím se na první jednotce mohl pás vyměnit a docílit tím tak kontinuálního přehrávání bez zastavení podobně, jako tomu bývá při promítání filmu. Tento typ záznamu rovněž umožňoval jednoduchý mechanický střih záznamu.
30
Největší nevýhodou tohoto typu záznamu byla nízká kvalita zvuku. Rytím do pásky vznikal kromě průhledné vrstvy také nerovný reliéf na povrchu, který při snímání fungoval jako rozptýlená čočka, a zkresloval tím tak podobu záznamu. Možný frekvenční rozsah se omezil asi do 8 kHz. Zároveň výroba kopií byla poměrně nesnadná. Mechanicko-optickou chemicko-optická
metoda.
metodu Přesto
velmi se
brzy
systém
vystřídala Phillips-Miller
jednodušší používal
v Československém rozhlase do konce 30. let.
3.2.
Chemicko-optická metoda Ve 30. letech 20. století rovněž vznikla metoda, která se na rozdíl od předešlé
prosadila ve spojení s filmem daleko více. Jednalo se o optickou metodu, která již pro záznam zvuku nepoužívala mechanické vyrývání na pás. Fungovala na principu fotografické expozice, podobně jako obraz filmu samotný. Zvuková stopa se s obrazovou složkou ukládala na jeden společný celuloidový pás. Stopa se zvukem tvořila zpravidla pravý okraj a ukládala se v jedné nebo dvou stopách. Existuje několik typů tohoto optického zápisu zvuku. Nejpoužívanějším byl tzv. plošný neboli amplitudový záznam. Světlo konstantní intenzity prochází v nahrávacím zařízení skrz úzkou štěrbinu, čímž vzniká tenký proužek světla. Štěrbina je podle zvukového signálu zčásti překrývána maskou vhodného tvaru tak, aby osvětlená část štěrbiny odpovídala okamžité hodnotě zvukového signálu. Průchozí světlo pak přes čočku dopadá na světlo citlivý pás, kde vytváří optickou podobu zvuku. Stejně jako u fotografie vznikne optický negativ. Osvětlená část pásu je tmavá a neosvětlená část, kterou překrývala maska, zůstane průhledná. Získaná podoba proměnlivé dvoustranné křivky zvuku je shodná s podobou vytvořenou mechanicky
systémem
Phillips-Miller,
díky
bezkontaktnímu
exponování
však nevzniká žádný reliéf na pásu a kvalita zvuku je daleko vyšší. Je třeba nutné zmínit, že plošný zápis se prováděl i v jednostranné formě, princip byl však totožný. Reprodukce plošného zápisu se pak provádí stejně jako u mechanicko-optické metody prosvěcováním průhledné stopy. (SEHNAL‚ 2009) Dalším typem byl hustotní či intenzivní zápis. Zde se v úzké štěrbině nepřekrývá světlo maskou. Na pás dopadá v celé své šířce, avšak mění se zde jeho intenzita podle okamžité hodnoty zvukového signálu, a tím na pásu vznikají 31
různě tmavá místa. Při reprodukci snímá fotoelektrický senzor intenzitu průchozího světla, které pak přeměňuje na elektrický signál. Z hustotního typu vycházel tzv. kvazihustotní zápis. Používal také celou šířku světla. Zvukové informace ale ukládal do kontrastních příček, jejichž hustota byla závislá na okamžité hodnotě zvukového signálu. Všechny zmíněné typy chemicko-optické metody (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 13) vznikaly od 30. let 20. století. Nejvíce se ve filmovém zvuku využil plošný typ zápisu, který se u 16 mm, 35 mm a 70 mm filmů hojně používal až do 70. let. S nástupem digitálních technologií se na pás zvuk začal ukládat mimo dvou stop plošného zápisu také v 2D tečkových kódech, buď jako modrá spojitá stopa systému Sony Dynamic Digital Sound z roku 1992 nebo nespojitě mezi perforaci filmového pásu, jako tomu bylo u systému Dolby Digital uvedeného téhož roku. (REICHL et. al.‚ 2011) Chemicko-optická metoda dovolovala ukládat zvuk ve vysoké kvalitě s možností vícestopého záznamu. Jelikož byly zvukové stopy přímo součástí pásu a vznikaly totožnou metodou jako obrazový materiál, byla výroba zvukového filmu nenáročná, zvuk byl plně synchronizován s obrazem a bylo možné u filmu provádět mechanický střih záznamu. Je však důležité navíc zmínit jednu skutečnost. Filmový pás se ve filmové kameře i v promítacím stroji nepohybuje souvisle stejnou rychlostí, ale po snímcích krokově. Je to dáno principem pohyblivého obrazového záznamu. Rychlost je obvykle 24 či 25 snímků za sekundu. Zatímco zvuk je nutné ze své podstaty přehrávat spojitě. Z toho důvodu je zaznamenaný zvuk na filmovém páse předsazen o 21 či 26 obrazových políček podle typu filmu, aby byl snímán v okamžiku, kdy už film proběhl přes obrazovou okeničku a jeho pohyb tak byl plynulý.
3.3.
Další metody filmového zvuku Od 50. let 20. století se ve filmových studiích používalo dalších technik
ukládání zvuku k obrazovému materiálu. Chemicko-optická metoda sice umožnila uložit obraz i zvuk na jedinou pásku jedním principem, jelikož se však při tvorbě filmu zpracovávaly obě složky odděleně, využilo se separátních typů uložení. Dva nejběžnější typy používaly principu nastupujícího magnetického záznamu, kterému se věnuje kapitola níže. 32
Prvním typem uložení zvuku k filmu byla tzv. kombinovaná kopie. Část celuloidového pásu filmu s optickým záznamem obrazu tvořila na jedné straně magnetická vrstva, kam se synchronně s obrazem ukládal zvuk. Technika záznamu i následná reprodukce byla totožná jako u samostatných zvukových pásek magnetického záznamu. Výhodou kombinované kopie byla vyšší kvalita zvuku v porovnání s chemicko-optickým záznamem. Zvuk navíc nevykazoval tolik šumu. Tato technika zároveň umožňovala snadný synchronní střih obrazu se zvukem. I při přetržení pásky bylo možné ji slepit zpět a přesto zůstal zvuk plně synchronní. Nevýhoda
spočívala
v dlouhém
a
složitém
výrobním
procesu
oproti
chemicko-optické metodě. (MOUDRÝ et. al.‚ 2004) Pro druhý typ se vžil název dvoupás, jinak řečeno separátní magnet nebo zkráceně SepMag. Obraz se ukládal na klasický 16 mm či 35 mm pás optickou metodou a odděleně na zvláštní pás stejných šířek se ukládal zvukový záznam. Oba pásy byly stejně perforované po stranách, což při přehrávání zaručovalo přesnou synchronizaci. Pásy bylo třeba nasadit správným způsobem, aby začínaly ve stejný okamžik. Dvoupás poskytoval velmi dobrou kvalitu zvuku a možnost vícestopého záznamu. Složitější však byl střih záznamů právě kvůli oddělenému uložení. (GLAS‚ 2003) Zvuk se při tvorbě filmu zpracovává odděleně od obrazu dodnes. Ukládá se digitálním zápisem buď na digitální audio kazety nebo jako datové soubory na pevné či optické disky. Digitálním zápisem se věnuje kapitola níže v textu.
33
4. Magnetický záznam zvuku Další kapitola práce se bude věnovat magnetickému záznamu zvuku, který používá odlišné principy od mechanického. Je třeba hned v úvodu brát na zřetel, že časově nenásleduje po mechanickém záznamu, nýbrž se vyvíjí současně s ním takřka ve stejném období. Z předchozí
kapitoly víme, že
autentická
podoba zvukové křivky
se v mechanickém záznamu vyrývala co nejpřesněji v rámci možností přístroje na vhodný materiál, odkud ji pak bylo možné opakovaně reprodukovat. Pokud bychom tuto drážku zvětšili, bylo by možné spatřit přesný průběh zvukové křivky. Mechanický záznam tedy využíval rozdílných vibrací v povrchu drážky. Oproti tomu však magnetický záznam využívá jiný princip. Princip magnetického záznamu zvuku spočívá v převedení zvukových kmitů na elektrické, kterými se trvale zmagnetizuje pohybující se zvukové médium (vrstva feromagnetika naneseného na nosiči z plastického materiálu), které potom při přehrávání vytváří kmity o stejné frekvenci, jako při nahrávání. Tyto elektrické kmity se potom převedou elektroakustickým měničem na kmity zvukové. (SEHNAL‚ 2009) Poprvé s myšlenkou magnetického záznamu přišel americký strojní technik Oberlin Smith v roce 1877, který popsal způsob, jakým bylo možné pomocí magnetizace uložit určité informace do magneticky pozitivní látky. Jeho myšlenky využil dánský inženýr Valdemar Poulsen a roku 1898 sestrojil zařízení, díky kterému bylo možné zaznamenat zvukový signál na ocelový drát pomocí změn magnetického pole. Stejně jako v případě Edisona i tento přístroj byl původně určen pro záznam telefonního hovoru. Proto byl vynález pojmenován názvem telegraphon (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 14).
4.1.
Telegrafon, dimafon, drátofony a záznam na ocelový drát Poulsen svůj telegrafon veřejně předvedl na světové výstavě v Paříži
roku 1900, odkud rovněž pochází první dochovaná nahrávka, na které krátce hovoří i císař František Josef, jenž na výstavu také zavítal. V případě telegrafonu tvořil nahrávací médium tenký ocelový drát, který procházel mezi elektromagnetickou nahrávací a poté i čtecí hlavou. Původní 34
verze telegrafonu připomínala mechanický fonograf. Také ji tvořil velký vodorovný válec, na něj však Poulsen spirálovitě navinul tenkou klavírní strunu. Nad válcem se pak po příčce vodorovně posunovaly čtecí a nahrávací hlavy. Souvislým otáčením válce bylo možné celou délku navinuté struny přehrávat. Později Poulsen představil novější podobu přístroje. Válec zde nahradily dvě cívky, na nichž byl drát o tloušťce asi půl milimetru navinut. Obě cívky se soustavnou rychlostí otáčely, čímž mohl drát procházet hlavami umístěnými mezi cívkami uprostřed přístroje. A jelikož nešlo o mechanický princip záznamu, kde sejmutý záznam akusticky zesiloval plechový korpus, zvuk bylo možné poslouchat jen z malého sluchátka. Telegrafon byl přijat velmi nadšeně, především pro své malé rozměry oproti fonografu s rozměrným korpusem, kterého již nebylo třeba. Výsledný záznam z telegrafonu však nebyl příliš kvalitní. I když zde nedocházelo k praskání ve zvuku, jako u nosičů mechanického záznamu, zastíral zvuk šum a hlasitost byla velmi nízká, jelikož se ještě nepoužívaly zesilovače. Proto se přístroj používal hlavně pro záznam řeči. (JERSEY‚ 2004) Později se také objevila varianta, kde byl drát vlisován do spirály na ploché kruhové desce z plastu. Přehrávač na tuto desku tak byl velmi podobný gramofonu, zde však probíhalo magnetické snímání zvuku. Elektromagnetické hlavy byly na konci pohyblivé přenosky tam, kde u gramofonu bývá snímací jehla. Přístroji se říkalo dimafon jako zkratka diskového magnetofonu (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 15). Telegrafony a ostatní drátofony se začaly šířit jako přístroje pro záznam řeči převážně ve větších průmyslových firmách nebo armádě, do domácností se příliš nerozšířily. Celosvětově proslul drátofon Webster (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 16), v Československu vyráběla firma Meopta Přerov drátofon Paratus pro vojenské a průmyslové účely. Kvalita magnetického záznamu však zatím zůstala stejná a vedle hlasitějších a levnějších fonografů, které již dobře zvládaly i hudební záznamy, se drátofony nemohly více prosadit.
4.2.
Blattnerfon a záznam na ocelový pás Až do konce 20. let 20. století probíhal magnetický záznam výhradně
na ocelový drát. V roce 1929 však přišel britský filmový technik Louis Blattner 35
s přístrojem,
který místo
drátu
používal
ocelový plochý pásek.
Přístroj
se po svém vynálezci pojmenoval Blattnerphone. (BECKWITH‚ 2011) Byl to velký přístroj (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 17), na kterém spočívaly dvě velké cívky s navinutým 6 mm širokým tenkým páskem. Každá cívka při plném návinu vážila asi 10 až 12 kg a pojala pásku dlouhou asi 3000 m. Páska se otáčením pohybovala mezi hlavami rychlostí 1,5 metrů za sekundu, takže při činnosti byl přístroj v případě nehody životu nebezpečný. „Jak to vypadalo, když tento ocelový pás při té posuvné rychlosti nebo dokonce při rychlém převíjení prasknul, si snad dovedete představit. Ocelové planžety různých tvarů a velikostí létaly na všechny strany jako projektily. Pamětníci z některých rozhlasových stanic vyprávěli, že tyto stroje musely být ve zvláštní místnosti a technikové ji před spuštěním Blattnerphonu do chodu museli opustit. Stroj se ovládal dálkově z režie.“ (HOLUB‚ 2012) Stále však byl určen pouze pro záznam hlasu a stal se vybavením především rozhlasových stanic. Od roku 1935 se používal také v Československém rozhlase. Ve 30. letech byly zkonstruovány i další přístroje na obdobném principu v Německu či Anglii, žádný z nich se však zatím nevyrovnal fonografům a gramofonům, které již velmi obstojně přehrávaly hudební materiál v tehdejších domácnostech.
4.3.
Záznam na plastový pás S myšlenkou
nahradit
ocelové
nahrávací
médium
tenčím,
lehčím
a pružnějším materiálem přišel už v roce 1926 rakouský strojní inženýr Fritz Pfleumer. Vyvinul postup, pomocí kterého bylo možné nanést magnetickou vrstvu na proužek tenkého cigaretového papíru. O rok později si metodu nechal patentovat a roku 1932 poskytl právo využít ji německé firmě AEG. Tato strojírenská společnost vytvořila na základě Pfleumerova patentu přístroj, který zvuk ukládal na velmi tenký celuloidový pásek pokrytý magnetickou vrstvou. Pásek vyráběla firma BASF, jejíž hlavním zaměřením byla produkce různých chemických látek a barviv. Toto společné řešení záznamu zvuku obě firmy prezentovaly roku 1935 na technické výstavě v Berlíně, kde přístroj zvaný magnetofon sklidil velký obdiv. (JERSEY‚ 2004)
36
O rok později pak firma BASF nechala vytvořit nahrávku celého koncertu londýnské filharmonie, kterou pak odvysílal německý rozhlas. Jeho posluchači byli nadšeni, jelikož poprvé měli možnost slyšet ze záznamu celý koncert. Do 2. světové války se magnetofony stačily rozšířit převážně v průmyslu a armádě. Během války byly hojně využívány v rozhlase a ke špionáži. Po válce se magnetofony dostaly s odchodem spojeneckých jednotek do USA, kde pak procházely vývojovými inovacemi. Za těmi stála především společnost Ampex California, jež se snažila vyrábět přehrávače přijatelných rozměrů s co nejvyšší kvalitou přehrávaného zvuku. O rozvoj se zasloužil také populární zpěvák a herec Bing Crosby, který do vývoje magnetického záznamu investoval a v USA jej sám propagoval. Nahrávky na magnetofonových páskách a magnetofony samotné zažily největší rozmach od 50. let 20. století. (WIKIPEDIA‚ 2007)
4.4.
Vývoj magnetického záznamu během 2. poloviny 20. stol. Jako většina přístrojů pro záznam zvuku se i magnetofony postupem času
zdokonalovaly. Pohon celého magnetofonu zpočátku obstarával jediný elektromotor, který zajišťoval jednak konstantní rychlost posunu pásky při nahrávání i přehrávání a zároveň umožňoval rychlé odvíjení pásky oběma směry. Novější, převážně profesionální magnetofony, měli již tři motory, z nichž jeden byl synchronní a zabezpečoval konstantní pohyb magnetofonového pásku při záznamu a reprodukci, a další dva motory zabezpečovaly vhodnou tažnou a brzdící sílu kotoučů i oboustranné převíjení. Podobně jako u přehrávání gramofonových desek se i zde ustálilo několik standardizovaných rychlostí přehrávání. Původní rychlosti posunu magnetofonového pásku byly 76,2 a 38,1 centimetrů pásky za sekundu, které vycházely z palcových mír. Vžilo se označování těchto rychlostí posuvu pásku jako 76 a 38 cm/s. Délka pásky na cívkách se lišila, jelikož přístroje používaly různé průměry cívek. Při těchto rychlostech již bylo možné uložit záznam na cívku obvyklé velikosti dlouhý desítky minut. Později se díky zdokonalování čtecích a nahrávacích hlav postupně přecházelo na nižší posuvné rychlosti – 19 (19,05 cm/s), 9,5 (9,525 cm/s), 4,75 a 2,4 centimetrů za vteřinu. Zejména u posledně zmíněných už se možná délka záznamu mnohdy počítala na hodiny. Rychlost posuvu pásku u profesionálních
37
magnetofonů zůstala na rychlosti 38,1 cm/s pro stacionární magnetofony a 19,05 cm/s pro přenosné reportážní magnetofony. (HOLUB‚ 2012) Obměnami prošly také elektromagnetické hlavy přístroje, které sloužily k ukládání zvuku na pásek a pozdější reprodukci pořízeného záznamu. V původním magnetofonu byla pouze jediná kombinovaná hlava plnící funkci záznamu nebo reprodukce.
Vymazání
záznamu
z pásky
se
zajišťovalo
přidáním
permanentního magnetu do páskové dráhy před kombinovanou hlavu. Stejnosměrnou magnetizací pásku permanentního magnetu, tedy druhé hlavy přístroje, ale docházelo k nedokonalému smazání zvuku a v nárůstu nežádoucího šumu. Proto dalším krokem byla záměna permanentního magnetu samostatnou mazací hlavou napájenou střídavým proudem. Třetí hlava vznikla rozdělením funkcí původní kombinované hlavy
na záznamovou a reprodukční hlavu. Díky osamostatnění obou funkcí bylo možné zaznamenávaný zvuk s malou časovou odezvou ihned reprodukovat, což umožňovalo půběžnou kontrolu záznamu.
Záznamové médium zde představovala magnetofonová páska. Ta měla různé parametry, především materiál se často lišil. Při prvním představení magnetofonu se jednalo o tenkou celuloidovou fólii pokrytou vrstvou prášku kysličníku železa na jejím povrchu. Právě ten přijímal magnetické informace. V průběhu vývoje se materiál různě obměňoval, princip se však neměnil. Normalizovaná šířka pásky pro komerční i profesionální přístroje byla 6,3 mm (¼ palce). S vývojem vícestopého záznamu se však používalo pásek větších šířek, výjimku netvořily ani dvoupalcové pásky se 24 stopami. Průměr cívek s páskou se lišil podle typu přístroje. Přenosné reportážní magnetofony používaly cívky o průměru 13 cm a délce pásku 270 m. Při použité rychlosti 19,05 cm/s uchovaly záznam o délce asi 23 minut. Běžné komerční
magnetofony
používaly
nejčastěji
cívky
o
průměru
15
cm
s magnetofonovým páskem v délce 540 m a dobou záznamu 90 minut při rychlosti posuvu pásku 9,5 cm/s. (JERSEY‚ 2004) Záznam na pásce byl obvykle dvoustopý a ukládal se na jednu stranu pásky, přičemž každá stopa tvořila právě polovinu plochy strany. Po záznamu jedné stopy se cívka s páskou otočila a bylo možno zaznamenávat na druhou polovinu pásky, tedy druhou stopu. V 60. letech došlo k používání vícestopého záznamu. Magnetofony se schopností záznamu do více stop dovolovaly uložení buďto celkem čtyř monofonních stop nebo dvou stereofonních stop na celou šířku jedné 38
magnetofonové pásky. Tomu se musely přizpůsobit elektromagnetické hlavy přístroje. Například při monofonním snímání jedné stopy nesnímala hlava celou šířku pásky, nýbrž pouze její polovinu. Analogicky se dělila šířka stop u záznamů o 8, 16, 24 či 32 stopách, které však byly záležitostí převážně rozhlasových studií. Magnetický záznam pro zpracování zvuku představoval mnoho výhod. Poprvé bylo možné zvuk stříhat a manipulovat se záznamem postprodukčně. S využitím více stop tak bylo například možné nahrávat v jeden okamžik na jednu pásku více hudebních nástrojů samostatně, přičemž každý nástroj měl svoji stopu. Následně se pak každá stopa ve studiu upravila podle potřeb. Zároveň bylo naopak možné jednotlivé nástroje do záznamu nahrávat zvlášť bez nutnosti souběžného hraní. „Také
vytváření
kopií
bylo
daleko
jednodušší.
Rozmnožování
magnetofonových nahrávek bylo prováděno rychloběžně na velké svitky pásku o délce několika kilometrů. Vešlo se na ně mnoho nahrávek za sebou a nahrány byly hned všechny stopy najednou.“ (HOLUB‚ 2012) Poté byl pásek nastříhán a jednotlivé nahrávky navinuty na menší cívky, které se prodávaly. Běžné gramofony uměly záznam pouze reprodukovat. Magnetofony oproti tomu uměly již v základu záznam i nahrávat. Obvykle ve spojení s vhodným mikrofonem nebo linkovým propojením například z rozhlasového přijímače bylo možné pořídit záznam v dobré kvalitě. Navíc vedle komerčních cívkových magnetofonů stolního provedení se vyráběly také přenosné přístroje menších velikostí, které s využitím napájení z baterií plnily funkci záznamu zvuku mimo obvyklé prostředí rozhlasového studia, a říkalo se jim reportážní magnetofony. Jednou z nevýhod bylo, že záznam po delší době ztrácel na svojí kvalitě, pokud byly pásky vystaveny silnějšímu působení magnetického pole. I když se páska nepřehrávala, záznam s postupem času nabíral šum. Dokonce i působení zemského magnetického pole mělo na kvalitu záznamu neblahý vliv. Záleželo na materiálu samotné pásky, do jaké míry byla odolná proti těmto vlivům. Často také docházelo k mechanické újmě samotné pásky. Pokud se zamotala, bylo mnohdy nemožné ji navrátit do původního stavu. Jejím pomačkáním se rovněž snižovala kvalita záznamu. Nezřídka se také stávalo, že se páska tepelně znehodnotila přímo 39
v přístroji. A výjimkou nebyly ani případy, kdy se častým převíjením záznam na pásce celý snížil až o půltón. Největšími výrobci cívkových magnetofonů se staly firmy Tascam, Ampex, Studer, Revox a Sony, v Československu Národní podnik Tesla (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 18). Nejznámějšími výrobci pásků byly kromě firmy BASF také Scotch, AGFA či československý Emgeton. (HOLUB‚ 2012)
4.5.
Nástup magnetofonových kazet Z předchozích kapitol je zřejmé, že kvalita zvuku na cívkových
magnetofonových páskách se neustále zvyšovala a samotné přehrávání bylo díky pokročilým mechanismům přehrávačů snadnější. Stále však cívka s navinutou páskou představovala poměrně křehké médium. Jakkoli vysoká kvalita zvuku vzala za své při sebemenším nešetrném zacházení s páskou. Výrobci se tedy snažili nalézt řešení, kterým by bylo možné uživateli omezit přímý kontakt s magnetofonovou páskou a předejít tak jejímu znehodnocení. V roce 1958 přišla společnost RCA s novým způsobem uložení cívek magnetického pásku. Jednalo se o plochou plastovou schránku, uvnitř které spočívaly dvě malé cívky. Páska se odvíjela z první cívky na druhou přes otvor přístupný na delší hraně kazety, kde bylo možné magnetický záznam pásky snímat. Uvnitř kazety se posunovala čtvrtpalcová čtyřstopá páska rychlostí 9,5 cm/s či 4,75 cm/s. Oba konce pásky byly pevně spojeny s cívkami, takže odpadla nutnost pásek vždy před začátkem přehrávání zavádět na cívku. Přehrávací přístroj musel být schopen blížící se konec pásky rozpoznat, aby převíjení včas zastavil a nedošlo tak k jejímu přetržení. Páska obvykle pojmula asi 30 minut stereofonního záznamu, v případě monofonního záznamu byla kapacita jedné kazety dvojnásobná. Navíc byla páska kompatibilní s tehdejšími cívkovými přístroji, takže snadnou demontáží kazety ji bylo možné přehrávat i na cívkových magnetofonech. Tento typ kazety, pro který se vžil firemní název RCA kazeta, se však kvůli zaostalé licenční politice firmy RCA nerozšířil a nahradila ho novější varianta magnetofonové kazety. (MORTON‚ 2005) Společnost
Philips
uvedla
roku
1962
podobné
řešení
vycházející
z předchozího typu. O dva roky později pak započala s hromadnou výrobou. Plastová kazeta byla téměř o polovinu menší, čtyřstopá páska uvnitř měla šířku 3,81 mm 40
a pohybovala se rychlostí 4,75 cm/s. Na rozdíl od ostatních nosičů se u tohoto typu kazet používala vždy pouze tato jediná rychlost. Díky rozhodnutí firmy se licence na výrobu kazet poskytovaly společnostem zdarma, takže obrovskému rozšíření těchto kompaktních kazet nestálo nic v cestě. I přesto ale nebyla původní kvalita záznamu příliš na vysoké úrovni, takže kazety zatím splňovaly především účel záznamu lidské řeči. Pro tento typ kazety se vžila zkratka MC (z angličtiny Magnetophone Cassette nebo s pozdějším vývojem také Music Cassette), CC (z angl. Compact Cassette) nebo jednoduše audiokazeta (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 19). V 70. letech kazety prošly mnohými inovacemi, čímž se kvalita reprodukce zvýšila natolik, že se z magnetofonových kazet staly přední nosiče pro šíření hudebních nahrávek. Stejně jako u cívkových magnetofonů i kazetové zvládaly nahrávat záznam, mnohé z nich měly navíc mikrofon zabudovaný přímo v těle přístroje. Přehrávače pro kazety se vyráběly v klasické stolní podobě s napájením z elektrické sítě. Obrovský úspěch však slavila společnost Sony, která roku 1979 zahájila výrobu malých přenosných přehrávačů s názvem Walkman. Díky malým rozměrům kompaktní kazety a díky napájení z baterií vznikl nenápadný a lehký přehrávač hudby, který se bez problému vešel za opasek či do kapsy. Tímto začala éra mobilního poslechu hudby, jež pokračuje v digitální formě i dnes. (VIDEO INTERCHANGE‚ 2012) Kapacita délky záznamu magnetofonové kazety se lišila. Vznikaly kazety s délkou jen několik minut například pro reklamní účely, ale také s celkovou délkou až do 150 minut. Vyráběl se také speciální typ kazety s kapacitou tří hodin záznamu, avšak zde byla páska tak tenká, že se často nedopatřením přetrhla, takže se tento kapacitní typ příliš nerozšířil. Za zmínku také stojí existence smyčkových kazet, ve kterých byla páska na koncích opatřena krátkým kovovým páskem, podle kterého správně nastavený přístroj rozeznal konec stopy a bez přerušení začal přehrávat další stopu opačným směrem. Záznam se tak neustále bez zastavení opakoval. Využití našly smyčkové kazety například v rozhlasovém či televizním studiu nebo v divadle. Magnetofonové kazety velmi rychle ovládly trh s prodejem hudebních nosičů. Svým
kompaktním
a
jednoduchým
41
provedením
postupně
vytlačily
jak magnetofonové cívkové pásky, tak mechanický záznam na LP gramofonových deskách. Svými přednostmi uspěly u méně zkušených amatérských posluchačů, vzdělávacích institucí, ve firmách, ale zároveň přinesly možnost, jak nahrávky sdílet. Záznam bylo možné v domácích podmínkách velmi jednoduše zkopírovat a šířit jej dále. Často se také kazety posílaly dálkovou poštou jako zvukové pozdravy z cest. Nejrozšířenějšími výrobci kazetových magnetofonů a kazet byla japonská firma Sony, nizozemská Philips, Studer, Pioneer nebo Tascam. Pásky hojně prodávaly společnosti TDK, Maxell, Emgeton, BASF či Emtec. (HÁJEK‚ 2010) S nástupem optického záznamu a rozšířením kompaktních disků ztratily magnetofonové kazety svoje prvenství v prodeji a dnes se s nimi můžeme setkat poměrně vzácně.
4.6.
Magnetofonové kazety s jednou cívkou pásky Vedle zavedeného standardu MC kazet existovaly i další méně známé typy,
které vznikly dokonce ještě dříve. Vycházely však z odlišného principu a byly zaměřeny na konkrétní použití, takže se nerozšířily zdaleka tak hojně jako klasické audiokazety. Roku 1952 vznikla první smyčková kazeta, kterou sestrojil Bernard Cousino. Skládala se z plastové schránky, kde byla však jen jedna větší cívka. Z ní se páska odvíjela, pokračovala přes snímací část a navíjela se zpět na cívku. Na koncích pásky byly kovové proužky, které přehrávači udávaly konec stopy, jak to bylo popsáno u smyčkových MC kazet. Kazeta používala dvoustopou čtvrtpalcovou pásku s rychlostí 9,5 cm/s. Na totožném principu fungoval i o dva roky mladší typ kazety nazvaný Fidelipak. Plastová schránka se nepatrně obměnila, princip jedné cívky zůstal nezměněn. Zde však již nešlo o smyčky, záznam tu byl uložen pouze v jedné stopě. Druhá stopa sloužila k automatickému ovládání přehrávače. Podle určených zvukových značek ve stopě se magnetofon například zastavil či převinul na předchozí značku anebo spustil přehrávání jiného magnetofonu. Pozdější verze Fidelipaku měly stopy dohromady tři – dvě zvukové a jednu ovládací. Takto automatizovaný systém se uplatnil především v rozhlasových studiích a také v luxusních automobilech.
42
Z Fidelipaku vycházely i dva následující typy jednocívkových kazet. Stereo-Pak uvedený roku 1962 používá stejnou podobu kazety a totožnou pásku. Záznam na ní je už však čtyřstopý. Bylo tedy možné uložit dvě stereofonní stopy či čtyři monofonní. Ovládací stopa odpadla. (MORTON‚ 2005) O jeden rok později přišla osmistopá kazeta s označením Stereo 8. Všechny stopy se však ukládaly na stejnou čtvrtpalcovou pásku, což znamenalo snížení kvality oproti čtyřstopému Stereo-Paku. Oba typy kazet se nejvíce prosadily v automobilových přehrávačích, hodnotnější vozidla už disponovala čtyřmi zabudovanými nezávislými reproduktory. (HOLUB‚ 2012) Nutno ještě zmínit, že i společnost RCA, která jako první přišla s dvoucívkovou kazetou, uvedla také svoji variantu kazety s osmistopým záznamem. V roce 1970 představila systém Quad-8, zkráceně Q8 (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 20), kde využila jednocívkové kazety čtvercového tvaru s principem téměř totožným kazetám typu Stereo 8. Všechny druhy kazet s jedinou cívkou však později masově nahradil digitální záznam na optických nosičích a dnes jsou spíše jen zajímavostí pro sběratele.
4.7.
Mikrokazety, minikazety a další druhy magnetofonových kazet Nyní se však vraťme zpět k dvoucívkovým magnetofonovým kazetám,
protože jejich vývoj ještě dále pokračoval. Přístroje na jejich reprodukci byly stále kvalitnější a menších rozměrů, zlepšovala se také kapacita baterií v přenosných přehrávačích. Kompaktní kazeta však naproti tomu zůstala co do podoby více méně stejná, a tak se objevily snahy výrobců přinést nový standard magnetofonových kazet menší velikosti. Firma Philips roku 1967 s velkým úspěchem kompaktních kazet uvedla jejich zmenšenou verzi nazvanou Minikazeta. Její velikost byla asi čtyřikrát menší než MC kazeta. Uvnitř se pohybovala stejná páska, avšak poloviční rychlostí 2,4 cm/s a s použitím speciálního adaptéru, do něhož se kazeta vkládala, bylo možné minikazetu přehrát i v magnetofonu pro MC kazety. Pro tento typ se však nenašlo dostatečné využití, takže musela ustoupit její konkurenční variantě.
43
Roku 1969 přišla firma Olympus se svojí Mikrokazetou (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 21). Používala také pásku z MC kazety, avšak ve dvou různých rychlostech – 2,4 cm/s a 1,2 cm/s. S těmito rychlostmi se na kazetu vešlo 60 až 90 minut záznamu. Kazeta se nejvíce využívala pro záznam hlasu v telefonních záznamnících nebo diktafonech, které společnost Olympus rovněž vyráběla. Pro záznam hudby nebyla příliš vhodná. Poněkud proti záměru miniaturizace se vydala firma Sony a roku 1976 představila typ kazety zvaný Elkazeta nebo L-kazeta. Rozměrově vycházela z první verze kazety firmy RCA, byla tedy téměř dvakrát větší nežli kompaktní MC kazeta. Díky většímu prostoru pojala kazeta také pásek dvojnásobně širší oproti pásku v MC kazetě, a tím mohla nabídnout vyšší kvalitu zvuku. Tento typ kazety ale zaznamenal pouze minimální prodej, tudíž kazeta po čase upadla v zapomnění. (VIDEO INTERCHANGE‚ 2012) Zvláštní typ audio kazety uvedla firma Grundig v roce 1971. Představila svoji Steno-kazetu určenou pro záznam řeči. Rozměrově se blížila minikazetám, na přední straně však měla zabudovaný mechanický ukazatel pozice posuvu pásky. Kazeta byla kompatibilní pouze s diktafony jmenované firmy. Bezpochyby nejmenší kazetu vůbec nabízela firma Dictaphone. Ve spolupráci se společností JVC přinesla tzv. Pikokazetu. Její rozměry byly pouhých 36 mm na délku a 25 mm na šířku. Ztenčená páska v ní se přehrávala unikátní rychlostí 9 mm/s a kazeta byla určena pro záznam hlasu. Tento raritní typ kazety však pozbýval smyslu, jelikož jediný přehrávač, který firma Dictaphone vyvinula a se kterým byla kazeta kompatibilní, nebyl o nic menší nežli konkurenční diktafony na mikrokazety. Také kvůli přemrštěné ceně nebyl už po uvedení o Pikokazety žádný zájem. (TIME.COM‚ 1985)
4.8.
Další využití magnetického záznamu Magnetický záznam byl primárně určen k záznamu zvuku. MC kazety
se staly jednoznačně nejrozšířenějším ze všech typů. Podobně, jako tomu bylo u mechanického, tak i magnetický záznam našel své využití v dalších odvětvích. Jedním velkým využitím magnetického zápisu informací byl záznam audiovizuálního záznamu. Jelikož je analogový video záznam, stejně jako záznam
44
zvukový, nepřetržitý lineární tok informací, i tento bylo možné zapsat magnetickým zápisem na pásku. První technika záznamu pohyblivého obrazu, zprvu jen němého filmu, pocházela již z druhé poloviny 19. století. Používala princip fotografie, tedy optický záznam sledu zachycených obrazů na celuloidový pás. Ve 20. století se pak touto technikou záznam pořizoval a vyvinuly se standardy pro záznam filmu, nejpoužívanější 8 mm němý, 16 mm zvukový a v profesionálním odvětví 35 mm široký film. Až v 50. letech 20. století se začaly vyvíjet první techniky záznamu videa na magnetickou pásku, zatím jen v televizních studiích. Oproti zvukovému záznamu byly obrazové informace daleko složitější, bylo tedy zapotřebí širší pásky. Do domácností se tento způsob dostával od 70. let, kdy vznikly tři přední standardy video kazet. Japonská firma JVC vyvinula systém videa VHS, firma Sony představila Beta kazety a společnosti Philips a Grundig uvedly kazety typu Video 2000. Technicky nejvyspělejší byl typ Video 2000, kvůli patentovým omezením se nakonec nejvíce po světě rozšířil formát VHS. Podobou se plastová VHS kazeta vzdáleně podobala audio MC kazetě, byla však asi trojnásobně větší. Uvnitř se pohybovala páska na dvou cívkách, která byla v čtecí části chráněna výklopnou krytkou. Páska měla šířku 12,5 mm, obraz na ni se ukládal do tzv. šikmých stop až třemi typy rychlostí a zvuk se ukládal na vlastní část pásky již způsobem známým z audio kazet. Ke standardu VHS později přibyly například U-Matic kazety, Video8 či Hi8 kazety s 8 mm páskou nebo další inovované typy původních VHS kazet (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 22). Všechny používaly podobný styl zápisu. (SHIRAISHI‚ 2006) Významné uplatnění měl princip magnetického zápisu také v ukládání počítačových datových souborů. Vedle zvukových nahrávek na digitálních nosičích, o nichž se pojednává v další kapitole, bylo možné na magnetickou pásku ukládat také informace v binárním kódu, v jakém pracovaly počítačové systémy. Na pásku se ve velmi rychlém sledu ukládaly střídáním dva odlišné magnetické signály reprezentující binární jednotky, tedy nuly a jedničky. Dekódováním těchto údajů pak bylo možné uložená data přečíst. Zprvu se používalo pásky o šířce 12,7 mm a na délku jednoho palce se ukládalo 128 binárních signálů. V nejstarších zařízeních se páska pohybovala rychlostí až 2 m/s, s výkonnějšími přístroji se rychlost postupně 45
snižovala. Záznam na pásce bylo možné téměř neomezeně přepisovat. K ukládání dat se magnetického záznamu začalo užívat poprvé na začátku 50. let 20. století ve společnosti IBM, která vyvinula sedmistopý datový zápis na magnetickou pásku. V šesti stopách byla uložena data v 6 bitovém systému a sedmá stopa obsahovala jeden kontrolní tzv. paritní bit. (VIDEO INTERCHANGE‚ 2012) V 60. letech se začalo s osmibitovým systémem zápisu, standardizoval se tedy devítistopý magnetický záznam. Kromě cívkových záznamů se používalo rovněž dvoucívkových nebo jednocívkových kazet, pro záznam dat však existovalo mnoho typů a podob. S příchodem kompaktních MC kazet se i tyto využily pro ukládání dat především u počítačů v domácnostech. Například populární osmibitový počítač Sinclair ZX Spektrum či jeho československá obdoba Didaktik používal pro ukládání dat běžné MC kazety. Na základu magnetického principu fungovaly také datové diskety a pevné disky. Nejčastěji se dnes ze všech jmenovaných nosičů magnetického záznamu můžeme setkat s kompaktními kazetami nebo s magnetickým pásem na cívkách. A i to je v době, když už je velmi obtížené obstarat kompatibilní přehrávač, spíše výjimka. Protože byly MC kazety a jednoduché přehrávače s možností nahrávání ve své době poměrně finančně dostupné řešení, jejich majitelé na kazety zaznamenávaly své osobní rodinné vzpomínky ve formě mluvené řeči nebo hudby. V poslední době je však velmi vyhledávaný přepis důležitých záznamů do digitální formy pro zachování záznamu do budoucna a pro možnost jeho reprodukce v současných přehrávačích. Ostatní média magnetického záznamu jsou spíše už jen záležitostí nadšených sběratelů, případně technických muzeí. Princip magnetického záznamu našel uplatnění mimo jiné i v digitální formě, jemuž se věnuje další kapitola.
46
5. Digitální záznam zvuku Vývojově nejmladším typem záznamu je digitální záznam. Avšak, i když by se mohlo zdát, že samotné digitální nosiče jsou doménou posledních třiceti let, první myšlenky převést analogový signál na digitální vznikly již ve 30. letech 20. století. V meziválečném období se po celém světě v obrovském měřítku šířila revoluční vlna dálkové telefonie. V předchozích kapitolách bylo zmíněno, že se objevovaly
snahy
o
záznam
telefonních
hovorů.
Jak
mechanický,
tak i magnetický záznam přinesly své první přístroje pro uchování zvuku. Záznam optický vznikl z jiného důvodu pouze pro účely filmového zvuku. Paralelně se však hledaly technologie, pomocí kterých by se šíření telefonního signálu zdokonalovalo. Stále rostoucí zájem o telefonní spojení se světem přinášelo otázky, jak umožnit přenos více telefonních hovorů v jeden okamžik bez zvýšení kapacity spojení a jak co nejvíce omezit zkreslení signálu při jeho přenosu či záznamu. Roku 1930 přišli dva vědci, americký matematik Claude Elwood Shannon a ruský radiotechnik Vladimír Alexandrovič Kotělnikov, s matematicky ověřenou teorií o minimální vzorkovací frekvenci. „Přesná rekonstrukce spojitého, frekvenčně omezeného, signálu z jeho vzorků je možná tehdy, pokud byl vzorkován frekvencí alespoň dvakrát vyšší, než je maximální frekvence rekonstruovaného signálu.“ (BEDNAŘÍK‚ 2008, s. 26) Díky tomuto teorému si nyní můžeme blíže vysvětlit princip digitalizace zvuku.
5.1.
Princip digitalizace zvuku Ukládáním zvuku na mechanické, optické a magnetické nosiče vzniká spojitý
proměnný signál, jehož okamžitá hodnota je libovolná mezi horním a dolním maximem v jakémkoli časovém bodě. Na obrázku (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 23) je graficky znázorněna část zvukového signálu v průběhu dvou sekund. Takovému signálu se říká analogový signál. U mechanického zápisu se křivka tohoto signálu vyrývá na mechanický nosič, u optického můžeme křivku pozorovat přímo na filmovém pásu v přechodu mezi prosvětlenou a neprosvětlenou vrstvou a v případě magnetického záznamu je křivka uložena magnetizací na pásce, 47
a tedy pro lidské oko nepostřehnutelná. Nezávisle na způsobu uložení půjde však vždy o stejně vypadající křivku. (NĚMEC‚ 2001) Digitalizace takového signálu je založena na dvou základních operacích: vzorkování a zaokrouhlování (kvantování). Při snímání probíhají současně. Tento systém vytvořil britský vědec Alec Reeves v roce 1937 a nazval jej Pulsně kódová modulace. Prakticky lze říci, že se jedná o zjednodušení analogového signálu bez faktické ztráty kvality zvuku. Celý proces digitalizace zvuku obstarává tzv. A/D převodník (analogově digitální převodník), kde průchodem analogového signálu přes tento převodník získáme jeho digitální (číselnou) podobu. Vzorkování znamená, že z analogového signálu vznikne omezený konečný počet vzorků signálových hodnot pravidelně po určitém časovém intervalu. Do digitální podoby se tedy nezaznamenává přesná podoba křivky, ale okamžité úrovňové hodnoty všech po sobě jdoucích vzorků. Počet naměřených vzorků v jedné sekundě se označuje jako vzorkovací frekvence a stejně jako frekvence obecně se udává v jednotkách Hz. Na obrázku (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 24) se dvousekundový analogový signál měří po půl sekundě, vzorkovací frekvence je tedy 2 Hz. (BEDNAŘÍK‚ 2008, s. 26) Takto vzniklý signál by se od původního analogového velmi lišil, proto je zapotřebí vyšší vzorkovací frekvence. Čím více měření se za sekundu provede, tím přesněji se digitální signál bude podobat původnímu analogovému (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 25, 26 a 27). Proto na základě zmíněného teorému vznikl standard vzorkovací frekvence pro uložení zvuku. Lidské ucho rozezná zvuk do frekvence maximálně 20 000 Hz. Tím se vzorkovací frekvence 44 100 Hz, tedy dvojnásobek maximální rozeznatelné frekvence s přidanou rezervou, stanovila jako standard pro digitální záznam. V průběhu jedné sekundy tak vzniká 44 100 různých vzorků. Při profesionálním záznamu se používají i vyšší vzorkovací frekvence až 96 kHz. Vzorkováním se zjednodušuje časový, jinak řečeno horizontální průběh analogového signálu. Získaný signál by však do digitální podoby nebylo možné převést, jelikož stále obsahuje příliš mnoho informací v podobě úrovňových hodnot. Signál je proto nutné zjednodušit i ve vertikálním směru. To lze provést zaokrouhlením neboli kvantováním získaných úrovňových hodnot k nejbližším předem stanoveným
48
hodnotám. Opět platí, že čím více stanovených hodnot použijeme, tím věrněji se bude křivka blížit původnímu signálu. Používá se několik standardních kvantizací: původní osmibitové nabízejí 256 různých hodnot, obvyklé šestnáctibitové rozlišují 65536 hodnot a o řád podrobnější kvantování 32 bitů poskytuje přes čtyři miliardy možných hodnot jednoho vzorku. K profesionálním účelům se záznamy snímají s přesností až 128 bitů. Tato veličina hodnot se obecně označuje jako bitová hloubka. (REICHL et. al.‚ 2012) Díky vzorkování a kvantování vznikne zjednodušená podoba původní analogové křivky, jejíž body v horizontální a vertikální rovině vyjadřují číselné hodnoty. Ty se ukládají v binárním kódu a podobně jako kterákoli jiná data je tvoří logické nuly a jedničky. Jejich dekódováním vzniká digitální podoba zvuku, kterou je již možné uložit a dále s ní pracovat. Obecně lze tedy říci, že se na digitální nosiče jakéhokoli typu, jimiž se věnuje další text práce, ukládají v řádu mikrosekund pouze dva logické signály binární soustavy zastupující číselné vyjádření Pulsně kódové modulace. Digitální záznam přinesl novou možnost zpracování zvuku bez degradace jeho kvality. Záznam bylo možné neomezeně přehrávat i kopírovat, aniž by se jeho struktura jakkoli změnila. Počítače, pomocí kterých se digitální záznam obvykle pořizoval a zpracovával, umožňovaly mnohem pokročilejší úpravy zvuku a jednodušší práci s ním oproti klasickým mechanickým střižnám magnetofonových pásků.
5.2.
První využití digitálního zápisu Není třeba zdůrazňovat, že digitální systémy umožnily rozvoj výpočetní
techniky, telekomunikací, počítačů a sítí. První počítače na digitální bázi vznikaly už ve 40. letech 20. století. Oblast záznamu zvuku však této době ovládal magnetický analogový záznam, jehož nosiče byly již snadno dostupné, finančně i uživatelsky nenáročné. Jako záznamové médium se používala běžná magnetická páska různých parametrů. Digitální systém se tedy zatím využíval pouze v oblasti elektronkových a tranzistorových počítačů obrovských rozměrů. Pro záznam zvuku se digitální zápis začal poprvé aplikovat až 70. letech 20. století, kdy se souběžně vyvíjel magnetický záznam obrazu se zvukem na magnetický pás. Ten dovoloval zápis daleko složitějších informací ve vyšších 49
kmitočtech, proto na něj několik předních výrobců v čele se společnostmi Sony, Denon a Teac začalo ukládat zvuk v digitální podobě systémem PCM. Nebylo zapotřebí žádných speciálních magnetických nosičů nebo úprav stávajících, protože se změnil jen styl zápisu. K digitálnímu záznamu zvuku se tak používalo již tehdy zavedených kazet typu U-Matic, později také standardních Beta a VHS kazet. Změnou prošly jen záznamové přístroje. Je však třeba podotknout, že nahrávek v této podobě se využívalo pouze v prostředí rozhlasu k úpravám a střihu záznamu, ke koncovému posluchači se dostávaly stále na analogových nosičích mechanických nebo magnetických, jelikož digitální přehrávače byly ještě velice nákladná zařízení. (BEDNAŘÍK‚ 2008, s. 25) Prvními přístroji, které již byly určeny k prodeji, byly přehrávače americké vydavatelské a rozhlasové společnosti Soundstream nesoucí stejné jméno. Od roku 1975 zprostředkovávala rozhlasové přenosy hudebních události. Pro přenos společnost používala digitální systém a jako záznamové médium volila cívky s magnetickou páskou. Záznamová zařízení umožňovala ukládání až 18 stop ve vzorkovací frekvenci do 50kHz a 16 bitové hloubce. Z roku 1980 pochází cívkové zařízení firmy Mitsubishi, které dostalo jméno ProDigi. Jednalo se o systém zápisu podobný Soundstreamu, digitální datový proud se ukládal magneticky na pásku o šířce od čtvrt do jednoho palce. Novější modely poskytovaly uložení 32 stop na jednopalcovou pásku o vzorkovací frekvenci 96 kHz. Digitální záznam se začal postupně více prosazovat, ale k posluchači se dostal jen velmi výjimečně. Digitální zápis zatím ale neměl vlastní specifické záznamové médium, které by se jasně odlišovalo od nosičů magnetického záznamu. Páska byla zvolena, jelikož byla k dispozici dříve pro analogový záznam a zároveň zvládla pojmout digitální informace. Avšak digitálnímu záznamu se brzy dostalo revolučního nosiče zcela nového typu. (SHIRAISHI‚ 2006)
5.3.
Optický digitální záznam a kompaktní disk Prvním zástupcem nového typu záznamu byl Laserdisk uvedený roku 1972
firmami Philips a MCA. Jednalo se o plochý plastový kotouč o průměru 30 cm s vrstvou hliníku na obou stranách. Vzhledem se podobal gramofonové desce, byl však poloprůhledný a neměl žádnou mechanickou drážku. Byl původně určen pro záznam videa se zvukem, ale ve formě analogového signálu. Až po několika 50
letech se zvuk začal ukládat digitálně. Laserdisk byl nahrazen kompaktnějšími nosiči, přesto používal princip zápisu, který se stal základem pro digitální optický záznam. Skutečnou revoluci ve vývoji záznamu a distribuce zvukových nahrávek znamenal příchod kompaktního disku, zkráceně CD. Roku 1976 firmy Sony a Philips nezávisle na sobě představily nejdříve každá vlastní typ optického nosiče, ale roku 1982 ve spolupráci předvedly první kompaktní disk. Technicky kompaktní disky vycházely z Laserdisku. Jednalo se o plochý kotouč o průměru 12 cm s otvorem uprostřed. Plastový disk obsahoval na jedné straně tenkou hliníkovou nebo zlatou vrstvu, kam se ukládaly digitální informace. Data v binárním kódu byla na CD uložena v mikroskopické spirále se začátkem u středu směrem k vnějšímu okraji nosiče, tedy opačně, jak tomu bylo u většiny gramofonových desek. Rozestup spirály byl 1,6 μm a byl od středu ke kraji konstantní. Spirálovou datovou stopu tvořila soustava výstupků a plošek, které však přímo nezastupovaly logické jedničky a nuly. Logickou jedničku vždy určoval přechod mezi ploškou a výstupkem nebo opačně a logickou nulu zastupovala délka plošky či výstupku, tedy neměnný stav. Datovou stopu na rychle se otáčejícím disku v mechanice snímalo infračervené laserové světlo o průměru 800 μm. Spirálová stopa měla teoretickou délku asi šest kilometrů. (VIDEO INTERCHANGE‚ 2012) CD bylo původně určeno pro záznam zvuku, pro nějž vznikl nejstarší formát Audio CD. Využíval standardní vzorkovací frekvenci 44,1 kHz v šestnáctibitové hloubce stereofonního záznamu v kódování PCM. CD bylo pouze jednostranné a zprvu pojalo záznam o délce nejvíce 74 minut. Jak je obecně známo, tato kapacita bylo zvolena dle délky Beethovenovy Deváté symfonie. První zkušební nahrávka na CD vznikla roku 1981 a jednalo se o záznam koncertu Berlínské filharmonie, konkrétně o Alpskou symfonii Richarda Strausse. První komerční hudební album vydala roku 1982 švédská skupina ABBA. V Československu vydal Supraphon vůbec první kompaktní disk v roce 1986 s písněmi Karla Gotta. (HOLUB‚ 2012) CD se začalo prosazovat velmi rychle. Díky digitálnímu záznamu byla kvalita záznamu stále stejná, samotný nosič nebylo snadné poškodit i výrobní proces byl oproti magnetickým páskům či gramofonovým deskám daleko rychlejší a finančně dostupnější. Formát Audio CD nově umožnil tzv. indexování – schopnost
51
rozdělit záznam na kratší stopy, mezi kterými pak bylo možně při přehrávání procházet a nebylo tak nutné zdlouhavě hledat například začátek hudební skladby. Největší rozmach zaznamenaly kompaktní disky především v 90. letech 20. století, kdy díky nízkým pořizovacím cenám téměř vytlačily analogové desky a kazety. Vedle formátu Audio CD vznikly další formáty pro uložení datových souborů (CD-ROM), video záznamu (Video CD, Super Video CD) nebo fotografií (Photo CD). Kompaktní disk umožňoval provést jednorázově pouze jeden zápis, nebylo možné zapisovat na jeden disk vícekrát nebo po částech. Později v 90. letech 20. století jako odpověď na MiniDisky se však vyvinuly tzv. připisovatelné CD-R disky, které umožňovaly zapsat data do stopy postupně po více částech, a přepisovatelné CD-RW, jež dovolily neomezené přepisování a mazání dat z disku. Došlo k velkému komerčnímu využití těchto možností a k uložení dat na CD postačoval osobní počítač s vypalovací CD mechanikou, který se v té době již pozvolna stával běžným vybavením domácností. Jak již bylo napsáno výše, původní kapacita CD o průměru 12 cm byla 74 minut audio záznamu nebo 650 MB dat. Zhušťováním stopy však bylo možné dosáhnout kapacity až 99 minut záznamu či 870 MB dat. Nosiče se zhuštěnou stopou však byly náchylnější na mechanické poškození a navíc byly často v nekompatibilních přehrávačích nečitelné. Proto se ustálila kapacita 700 MB s 80 minutami audio záznamu. (HOLUB‚ 2012) S příchodem kompaktního disku se mohl digitální záznam naplno rozšířit po celém světě. Klasické magnetofonové pásky a gramofonové desky po čase zůstaly jen záležitostí věrných sběratelů. Na začátku třetího tisíciletí všechny nově vzniklé nebo z původního analogového záznamu přepsané digitální nahrávky vycházely už jen na CD discích.
5.4.
Digitální magnetický záznam a DAT kazety S rozvojem kompaktního disku se ale stále vyvíjel digitální záznam
na magnetický pásek. Místo cívkového provedení přístrojů se podobně jako dříve u analogového záznamu přešlo k dvoucívkovým kazetám. I když trh ovládaly CD disky, poptávka po menších nosičích určených k záznamu řeči v diktafonech zatím neopadla. A kazety svými menšími rozměry a možností libovolného přepisu dat byly k tomuto účelu uzpůsobeny daleko více nežli jednorázové kompaktní disky. 52
Společnost Sony vedle svých CD vyvinula a v roce 1987 představila digitální audio kazety, zkráceně DAT kazety. Byly asi poloviční velikosti oproti analogovým MC kazetám, uvnitř však probíhal stejný typ pásky. Na rozdíl od MC kazet bylo možné na DAT kazetu ukládat stopy digitálního záznamu pouze jedním směrem. Zvuk se na pásku ukládal vzorkovacími frekvencemi od 32 kHz až do 96 kHz při 12 bitové až 24 bitové hloubce, přičemž čím vyšší kvalita záznamu byla použita, tím nižší byla kapacita délky záznamu. Při nejnižší kvalitě bylo možné na pásku uložit kolem šesti hodin záznamu, při použití nejkvalitnějšího záznamu se kapacita snížila na necelých 90 minut. Kazeta umožňovala indexovat záznam na stopy, jako u CD, přechod mezi stopami však nebyl okamžitý kvůli nutnosti nejdříve převinout pásku na patřičnou pozici. I když DAT kazety nabízely velkou kvalitu záznamu a spolehlivost jeho uchování, stále byly o mnoho dražším systémem než zavedené analogové MC kazety. Navíc pro koncové posluchače nenabízely DAT kazety prakticky nic nového oproti analogovým kazetám, takže jejich prodej nezaznamenal takový zisk jako u CD nosičů. (MANCINI‚ 2004) DAT kazety se tedy nejpočetněji využily v rozhlasových nebo divadelních studiích. V televizní tvorbě, při primární exteriérové výrobě dramatických děl, byl systém DAT velmi využíván v období let 1993 až 2003. Konkurenční společnosti Philips a Matsushita přišly se svým řešením digitálního záznamu na magnetofonových páskách v roce 1992, když představily standard digitálních kompaktních kazet (DCC). Záměrem bylo vytvořit levnější a technicky jednodušší systém pro záznam a jeho reprodukci, než byl systém DAT kazet. Výhodu oproti nim měl systém DCC v tom, že pro záznam používal analogové MC kazety a nebylo tak zapotřebí nových typů kazet. Navíc pořízení kompaktních kazet bylo tehdy už poměrně nenákladné a mnohé DCC přehrávače dokázaly přehrát kromě digitálního záznamu i původní analogový. Záznam analogového zvuku však na DCC kazety nebylo možné z důvodu použití nižších rychlostí zápisu uložit v plné kvalitě standardu PCM. Zvuk musel projít výraznou komprimací, což se projevilo na jeho kvalitě. (HOLUB‚ 2012) Do digitálního magnetického zápisu zvuku se řadí také méně rozšířený formát ADAT z roku 1991, který rovněž nepoužíval žádné zvláštní nosiče, nýbrž pro uložení zvuku využil vyšší typ VHS nosičů. Na Super VHS kazetu bylo možné uložit 16 zvukových stop analogového nebo digitálního záznamu. 53
Všechny zmíněné typy digitálních kazet zaznamenaly od doby svého uvedení růst. Oproti CD umožňovaly jednoduché přepisování záznamu, jeho vymazání a znovu nahrání. Poskytovaly rovněž mnohem větší časovou kapacitu záznamu. Jejich místo ve využití však velmi brzy upozadil nově příchozí typ zvukového nosiče, jež převzal vlastnosti kompaktních disků i digitálních audio kazet a stal se rovnocennou konkurencí pro kompaktní disky.
5.5.
Magnetooptický záznam a MiniDisk MiniDisk byl poprvé představen v roce 1992 firmou Sony jako rychlá
odpověď na snadno přepisovatelné DCC kazety. Spolu s ním přišel i pozměněný princip optického záznamu zvuku využívající zároveň magnetizaci. Plochý disk z průhledného plastu obsahoval tenkou vrstvu feromagnetického materiálu, na niž se záznam ukládal. To se dělo pomocí elektromagnetické hlavy, která byla při zápisu dat v těsné blízkosti magnetické vrstvy (viz příloha Obrazová část, obrázek č. 28). Samotné působení pole by se však při běžné pokojové teplotě na magnetické vrstvě nijak neprojevilo. Pro změnu struktury vrstvy bylo potřeba její zahřátí na 180°C. Na místo ve stopě, kde měla proběhnout změna struktury vrstvy, dopadal z opačné strany disku laserový paprsek, který toto místo ohřál na příslušnou teplotu a došlo tak k žádoucí změně struktury. Vrstva se po zápisu ihned ochladila na původní teplotu. Zápis neprobíhal ve spirálovém směru stopy, jako tomu bylo u CD nosičů, nýbrž do oddělených kružnic. Průběh stopy tvořila místa, kde proběhla změna struktury a na místa beze změn. Pro digitální data znamenala místa změn logickou jedničku a místa beze změn logickou nulu. Původně celý proces zápisu probíhal ve třech fázích. Při prvním byla vymazána předchozí data z disku, pakliže disk nějaká data obsahoval, což znamenalo odstranění změn struktury. Na disku tak vznikla souvislá stopa logických nul. Ve druhé fázi se už pomocí magnetooptického zápisu do stopy uložily bity s hodnotou logické jedničky. Proběhla tedy v určitých místech změna struktury. Třetí fáze měla již pouze kontrolní funkci. Všechny tři fáze však neprobíhaly souběžně po sobě, proto proces zápisu byl třikrát delší než proces čtení. S novějšími technologiemi ale bylo možné provádět první i druhou fázi současně a třetí kontrolní fázi vypustit, čímž se proces výrazně zkrátil a rychlost zápisu i čtení byla prakticky stejná. (TIŠNOVSKÝ‚ 2008) 54
Čtení záznamu pak prováděl samotný laser s použitím jen slabšího výkonu bez činnosti elektromagnetické hlavy. Magnetickou stopu snímal polarizovaným paprskem a podle úhlu otočení paprsku rozlišoval signály binární soustavy. „Čtení dříve zaznamenaných dat je založeno na mangeto-optickém Kerrově jevu (Magneto-optical Kerr-effect: MOKE). Pokud dopadne na magnetický materiál polarizovaný laserový paprsek, je vlivem magnetizace materiálu pootočen jedním či druhým směrem. Úhel pootočení je sice menší než jeden stupeň, ale díky citlivé elektronice a polarizačním filtrům ho lze změřit.“ (TIŠNOVSKÝ‚ 2008) Tento princip se kromě záznamu zvuku hojně rozvinul ve výpočetní technice. Vznikly plastové diskety různých velikostí, na které se stejným způsobem ukládaly digitální data. MiniDisk měl průměr 64 mm a jeho podstatná část byla uzavřena v plastovém pouzdře, aby se omezil možný fyzický kontakt s datovou plochou. Pod výsuvnou krytkou zůstala obnažená část disku pro možnosti čtení a zápisu v mechanice kompatibilního přístroje. Na MiniDisk bylo možné uložit 74 až 80 minut stereofonního audio záznamu, zároveň jej bylo možné využít pro uložení počítačových dat do velikosti 160 MB. Je však třeba poznamenat, že MD nepoužíval pro zápis zvuku standard PCM. Stejně jako DCC kazety využíval ztrátovou kompresi dat. Kompresní kodek nazvaný zkratkou
ATRAC
umožňoval
snížit
objem
digitálních
dat
potřebných
pro rekonstrukci zvukového signálu. Zvukové informace se zjednodušily na úroveň lidským uchem téměř nerozeznatelnou od nekomprimovaného PCM formátu. Ztrátová komprese se velmi rozšířila na konci 20. století s příchodem zvukového formátu MP3. (BEDNAŘÍK‚ 2008, s. 34) Pro nosiče typu MiniDisk vznikly dva obecné druhy přístrojů. Stolní přehrávače umožňovaly záznam zvuku, jeho editaci, střih a pochopitelně reprodukci. Mimo domácnosti se používaly v rozhlasových studiích nebo pro účely divadla. Kapesní přehrávače umožnily reprodukci a jednoduchý záznam z vestavěného mikrofonu a nahrazovaly tím diktafony či kapesní přehrávače značky Walkman. V souboji
formátů
zvukových
nosičů
brzy
MiniDisky
zvítězily
nad DCC kazetami, které byly společně se staršími DAT kazetami a jinými magnetickými nosiči postupně vytlačeny do pozadí prodeje. Oproti digitálním kazetám měly MiniDisky další podstatnou výhodu – díky technologii náhodného 55
přístupu k datům na disku bylo možné okamžitě přehrávat jakoukoli část záznamu bez nutnosti jakéhokoliv přetáčení. Navíc s využitím indexování záznamu do kratších stop se možnosti reprodukce MD rovnala kompaktním diskům. (HOLUB‚ 2012) Na trhu se tak usadily dva zásadní standardy nosičů zvukového záznamu. Kompaktní disky pro jednorázové uchování počítačových dat a pro distribuci zvukových nahrávek a vedle nich MiniDisky především pro možnost pořízení opakovaného záznamu a jeho pozdější editace. Oba standardy se však nadále vyvíjely a s novými inovacemi získaly další možnosti záznamu zvuku, čímž se jejich účel navzájem prolínal.
5.6.
Další vývoj na přelomu tisíciletí, inovace kompaktních disků a MiniDisků Hudební nahrávky se nyní nejvíce šířily v digitální podobě na CD nosičích.
Analogové audio kazety či gramodesky tvořily už spíše jen menšinu a k využití digitálních DAT či DCC kazet docházelo už jen skromně. Minidisky naopak umožnily okamžitý záznam hudby a v kompatibilních přehrávačích i pokročilou editaci záznamu. Avšak i na MD se distribuovaly originální hudební nahrávky, jejichž nosiče však z pochopitelných důvodů nedovolovaly přepis vlastním zvukovým materiálem. V roce 2000 vznikla nová nahrávací norma MiniDisc Long Play (zkratka MDLP), která poskytovala několikanásobně větší časovou kapacitu záznamu. V režimu LP2 bylo možné uložit na obyčejný MiniDisk až dvakrát více záznamu, LP4 dovoloval čtyřnásobek délky oproti původní variantě. Větší kapacitu dovolovalo použití kompresního kodeku ATRAC3 v novější verzi. Větší kapacita však byla vykoupena vyšší kompresí, a tedy nižší kvalitou zvuku. Pro LP režimy byl nutný kompatibilní přehrávač. Roku 2004 byla uvedena pokročilejší verze MiniDisku, tzv. Hi-MD. Podobou byl totožný se starším typem, dovoloval ale možnost ukládat zvuk v bezztrátovém PCM formátu, přinesl výrazně delší možnou nahrávací dobu, v kompresním režimu používal novější kodek a umožnil jednodušší ukládání počítačových datových souborů (WIKIPEDIA‚ 2002). Pozadu s vývojem ale nezůstal ani kompaktní disk. Jak již bylo zmíněno, vznikl i přepisovatelný nosič CD-RW. Zde však vývoj neustal. S novými 56
technologiemi bylo možné na CD zapisovat vyššími rychlostmi. Proces vypalování se tak zkrátil až 52 krát. Použitím kvalitnějších materiálů při výrobě disků se prodlužovala také životnost nosiče a jeho obsahu. Nová verze kompaktního disku přišla roku 1997 a nesla označení DTS Audio CD. Přinesla schopnost uchovat prostorový vícekanálový zvuk ve formátu 5.1, který se rozšiřoval především u filmových nosičů. Díky více kanálům umožňoval věrněji zprostředkovat nahrávku například hudebního koncertu či rozhlasové hry. Funkci DTS musel schopný přehrávač obsahovat, DTS Audio CD však byly zpětně kompatibilní s obyčejnými přehrávači kompaktních disků. Záznam a reprodukci vícekanálového zvuku umožňoval také nový druh nosiče z roku 1999. Super Audio Compact Disc (SACD) používal daleko užší datovou stopu a vyšší hustotu spirálové stopy, což umožnilo vyšší kvalitu zaznamenaného zvuku a delší možnou nahrávací dobu. Dále SACD nosič poskytl zápis do dvou vrstev, čímž se kvalita a kapacita záznamu ještě zdvojnásobila. (HOLUB‚ 2012) Obdobou Super Audio CD byly i nosiče formátu DVD Audio, který pro zvuk využíval datového nosiče DVD. Ten se už od roku 1995 prosazoval v záznamu videa, pro který jej vyvinuly firmy Sony, Philips a Panasonic. Záznam ve formátu DVD Audio umožňoval více kanálů, vyšší kvalitu, výrazně delší nahrávací dobu. Nově bylo možné k audio stopě na DVD přidat navíc datové soubory, takže se na jednom nosiči často objevovaly například texty všech skladeb, obrázky či komentáře. Jako tomu bylo u DVD, analogicky s příchodem nového video nosiče Blu-ray roku 2006 se vyvinul i formát Blu-ray Disc Audio (BD-Audio). Tento formát uložení zvuku se však již příliš nepoužíval, jelikož Blu-ray disky se šířily převážně jako nosiče většího objemu digitálních dat či videa ve vysokém rozlišení. A i v tomto poslání neznamenaly původně očekávaný úspěch. (BEDNAŘÍK‚ 2008, s. 36) Všechny inovace kompaktního disku si vždy vyžádaly po spotřebiteli nákup nového přehrávače a dalšího zařízení, což nebylo pro jejich další vývoj příliš perspektivní. Modernější vícekanálové typy CD se staly spíše jen raritními položkami a nakonec převládl standardní stereofonní záznam v PCM kódování na běžném CD-R nosiči. 57
6. Současnost zvukového záznamu Vývoj formátů kompaktního disku přinesl nové technologie a v kombinaci s novými typy datových nosičů nabídl ještě větší možnosti kvality zvuku. Přesto se však většina nových formátů využila jen okrajově menšinou nejnáročnějších uživatelů žádajících nejvyšší dokonalost zvuku. Na vrcholu mezi zvukovými nosiči zůstal standard CD, který byl plně kompatibilní s naprostou většinou přehrávačů včetně osobních počítačů, byl snadno dostupný, poskytoval uspokojivou kapacitu a kvalita záznamu zvuku na něm daleko přesahovala hranici lidského vnímání. Hudební alba a ostatní originální nahrávky vycházely už jen na CD nosičích a formát CD Audio se pro běžného spotřebitele stal synonymem pro kvalitní poslech, za který musel být ochoten zaplatit určitou cenu. Vedle tohoto zažitého postoje se však formoval názor přesně opačný. Značné množství uživatelů dalo přednost komprimovanému záznamu, který byl datově úspornější, umožňoval snadnější šíření a poskytoval alespoň uspokojivou kvalitu poslechu. (HOLUB‚ 2012)
6.1.
Ztrátová a bezztrátová komprese zvuku, zvukové kodeky S velkým rozšířením osobních počítačů vznikly způsoby, jak transformovat
záznam ze zvukových nosičů, především z CD disků, na datové soubory. Zvuk bylo možné uložit do přesné podoby PCM kódování, tedy nekomprimovaně. K tomu se používaly formáty WAV nebo AIFF. Profesionální zpracování zvuku používá právě tyto formáty. Vzniklé soubory však zabíraly na datovém uložišti značné místo, proto se přistoupilo ke kompresím. Ztrátová komprese díky specifickému algoritmu zmenšuje objem dat na zlomek původních hodnot. Při kompresi dochází k odstranění nepotřebných zvukových informací, které člověk kvůli vrozenému anatomickému omezení sluchového vnímání není schopen vědomě zaznamenat. Zbylé informace tvoří většinou jen zlomek prostoru původních, což odpovídá i velikosti datových souborů, které po komprimaci vzniknou. V případě zvuku obecně platí, že jedna minuta audio záznamu na CD zabírá přibližně 10 MB datového prostoru, kdežto stejně dlouhý záznam po komprimaci může mít i desetiny megabajtu. Kvalita zvuku se však výrazně sníží a nepotřebné informace se při komprimaci nevratně ztrácí, proto označení ztrátová komprese. Mimo zvuku se ztrátová komprese užívá i při ukládání 58
digitální podoby fotografie, kdy se obraz zjednoduší na okem nepostřehnutelnou mez. (NOVOTNÝ‚ 2009) Jeden z prvních formátů ztrátové komprese zvuku je formát MPEG Audio Layer 3, který se více vžil pod názvem MP3. Utvářel se už od roku 1991 a v roce 1993 se stal standardem jako přední kodek mezi ztrátovými komprimacemi. Po MP3 přišly další ztrátové zvukové kodeky: AAC, OGG, WMA aj. Každý z nich komprimuje zvuk rozlišným způsobem a nabízí jiný kompresní poměr, žádný však neposkytuje možnost obnovy do původní podoby. Jiný způsob je tzv. bezztrátová komprese. Při té se zvukové informace komprimují jen do takové míry, aby mohly být při dekomprimaci obnoveny do původní podoby. Kompresní poměr je zde sice menší, zato ale bezztrátové kodeky umožňují jistý kompromis mezi nekomprimovaným PCM signálem a ztrátovými kodeky. Mezi bezztrátové kodeky patří Apple ALAC, FLAC, RealAudio nebo WMA Lossless. Nejrozšířenějším se stal ztrátový MP3 kodek, který předeslal, jakým směrem se bude komprimační proud spotřebitelů ubírat. Tento formát zvuku začaly postupně podporovat kromě osobních počítačů i přehrávače stolního provedení, přenosné MP3 přehrávače, mobilní telefony, diktafony a jiné přístroje pro záznam a reprodukci zvuku. (KYSELÝ‚ 2005) Je však třeba zmínit, že výsledkem všech typů bezztrátové a ztrátové komprese je vždy pouze datový soubor různého typu podle použitého kodeku. Nevzniká tak žádný nový nosič, nýbrž uzavřený soubor s určitou příponou. Jako nosič takových souborů může sloužit jakékoliv datové médium – CD, DVD, paměťová karta, flash paměť nebo pevný disk. Všude se bude jednat o stejný datový soubor obsahující totožný zvukový záznam. Stále rychlejší a dostupnější připojení k internetu ale způsobilo, že video a audio nahrávky již nepotřebují žádný fyzický datový nosič. Proto ve světě všeobecně klesá prodejnost optických disků a od jejich používání se postupně upouští. Internet umožňuje uložit soubory na datová uložiště, odkud je možné nahrávky libovolně stahovat a šířit. Vznikly tak webové obchody s digitální hudbou, osobní hudební knihovny, internetová rádia, ale i pololegální bezplatná uložiště hudby. 59
Možností záznamu a uchování zvuku je v současné době obrovské množství a jejich popisem by se mohla zabývat celá samostatná práce. V této byly zmíněny jednotlivé nosiče, na které se digitální záznam ukládal, a přední nové techniky, jak se v dnešní době se zvukovým záznamem pracuje. Popis historie na tomto místě již zakončím a dovolím si nastínit osobní prognózu budoucnosti.
60
7. Prognóza budoucnosti záznamu zvuku a záznamových médií Na tomto místě bych rád uvedl svoji osobní předpověď, jakým směrem se bude záznam zvuku a vývoj zvukových nosičů ubírat v budoucnosti. Malou částí historie jsem sám prošel, se zvukem velmi často pracuji a poznal jsem starší i nové techniky, snad tedy moje vize bude přinejmenším alespoň opodstatněná.
Snímání a záznam zvuku V tomto směru se budou zdokonalovat především technická zařízení, pomocí kterých se zvuk snímá. Přijdou citlivější mikrofony, kvalitnější kabeláž, výkonnější zvukové převodníky a sofistikovanější počítačové aplikace pro zpracování zvuku. Samotný princip záznamu se však už asi příliš nezmění. Kódování PCM nabízí v nejvyšší možné kvalitě téměř totožnou podobu zvuku, jakou zvukové vlnění vytváří ve své fyzikální podstatě samo o sobě, proto už nebude důvod inovovat již dokonalý postup.
Zpracování zvukového záznamu Zde se objeví ještě mnoho nových technologií. Už dnes je k dispozici nespočet nástrojů pro čištění záznamu, střih a časovou úpravu, přidávání efektů, mixování a další dokonalejší postupy se jistě dostaví. Zvláště práce s vícekanálovým zvukem se stane běžným standardem. Výkonnější počítače současně pomohou práci se zvukem urychlit a zjednodušit.
Formát zvuku Dle mého názoru přestane být v blízké budoucnosti podstatné, v jakém kodeku je zvuk uložen. Vykrystalizuje se jeden bezztrátový kodek a samotný posluchač se ani nedozví, v jakém formátu nahrávka je, bude to už jen „zvuk“. Tento trend lze pozorovat už dnes, kdy internetová zvuková uložiště přijímají jakýkoliv typ záznamu a převádí ho do svého interního kodeku. Zajistí se tím kompatibilita se všemi přehrávači, zároveň se při reprodukci uchová nejvyšší možná kvalita zvuku a uživatel se již nebude muset zajímat o to, v jakém formátu se zvuk přehrává. Analogicky se dnes stejným způsobem ukládá video materiál.
61
Nosiče zvukových záznamů Snad odvážně si dovolím tvrdit, že žádný specifický nosič pro zvuk nejspíš v nejbližší budoucnosti nevznikne. Pro uchování záznamu se budou nejvíce využívat datová uložiště na internetu. Nahrávky se jednoduše uloží jako soubory na webový server, odkud budou díky všudypřítomné dostupnosti internetu na dosah kdekoli na světě. Takový směr už dnes udává například americká počítačová firma Apple, která svým uživatelům poskytuje hudební obchod iTunes. Zde nabízí hudební alba v bezztrátovém kodeku ALAC, které je možné ihned po jejich nákupu poslouchat na jakémkoli počítači, mobilním telefonu nebo hudebním přehrávači. Pro vlastní nahrávky funguje na podobném principu služba iCloud stejné firmy nebo internetové uložiště SoundCloud, kam lze uložit jakýkoliv zvukový soubor v libovolném formátu a na přehrávacím zařízení připojeném k síti internet jej následně vyslechnout. Pro srovnání lze uvést službu YouTube, která úspěšně poskytuje obrovské uložiště video záznamů již několik let.
Ať jsou má tvrzení jakkoliv odvážná, až delší časový odstup ukáže, v čem byla pravdivá a v čem se lišila od skutečnosti. Rozhodně lze však říci, že záznam zvuku nijak nezanikne, jen se transformuje do nových podob, což už se prakticky děje nyní. Potřeba uchovat pro lidstvo důležité a zajímavé zvukové podněty, která vzešla již před mnoha lety, tu společně s člověkem bezpochyby zůstane i v nadcházejících stoletích.
62
Závěr Jak je zřejmé z textu, historie zaznamenávání zvuku je opravdu bohatá. Především ve 20. století vzniklo nových zařízení a postupů nejvíce. Mezi sebou se ovlivňovalo několik typů záznamu se svými specifickými přístroji. Jako v technice obecně i zde probíhal vývoj stále rychleji. První zařízení mechanického záznamu vznikaly desítky let po sobě, kdežto v digitálním záznamu se často několik nových technologií objevilo v jednom roce. Člověku se během moderního rozvoje techniky dostalo mnoho způsobů, jak zaznamenat řeč, hudbu či jiný zvukový projev a často si ani při jejich využití neuvědomoval, jak dlouhou cestu musela každá technologie samostatně absolvovat. Neomezeně reprodukovat a nahrávat zvukový záznam dnes chápeme jako běžnou věc všude kolem nás. Obvykle ani nevnímáme, že poblíž zní reprodukovaná hudba, v dnešní době bereme dříve zaznamenaný zvuk za samozřejmost, což, jak z textu vyplývá, nebylo v minulosti zdaleka vůbec myslitelné. Možnost poslechnout si svou oblíbenou skladbu byla zprvu výsada jen těch nejmajetnějších lidí. Dnes, kdy můžeme hudbu v úžasné kvalitě poslouchat stiskem jediného tlačítka na mobilním telefonu kdekoli na světě, nám podobné přirovnání přijde docela úsměvné. Je proto s podivem, že s možnostmi, které nejmodernější technika aktuálně nabízí, často degradujeme kvalitu zvukového záznamu a zvuk samotný jen kvůli pouhé nevědomosti či vlastní pohodlnosti. Snad tedy tato práce dopomůže k tomu, abychom o zažitých dogmatech přinejmenším alespoň přemýšleli.
63
Použité informační zdroje BECKWITH, R.‚ 2011. The Blattnerphone. Old BBC Radio Broadcasting Equipment and Memories [online] [cit. 2012-04-12]. Dostupné z: http://www.btinternet.com/ ~roger.beckwith/bh/tapes/blattner.htm BEDNAŘÍK, D.‚ 2008. Historie a současnost záznamu filmového zvuku. Zlín. Bakalářská práce. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta multimediálních komunikací, Ústav produktového designu [cit. 2012-03-23]. Dostupné z: http:// dspace.k.utb.cz/bitstream/handle/10563/5093/ bedna%C5%99%C3%ADk_2008_bp.pdf?sequence=1. BILTON, L.‚ 2007. The Columbia Graphophone and Grafonola -- A Beginner's Guide. Intertique [online] [cit. 2012-02-15]. Dostupné z: http://www.intertique.com/ TheColumbiaGraphophoneAndGrafonola.html CONOMOS, D. Byzantine Music [online]. [cit. 2011-11-23]. Dostupné z: http:// www.oud.gr/music_byzantine.htm GARRIGUES, J.‚ 2008. "PALÉOPHONE" DE CHARLES CROS ET PREMIER ENREGISTREMENT DE LA VOIX HUMAINE PAR EDISON. Encyclopédie Universalis [online] [cit. 2012-02-05]. Dostupné z: http://www.universalis.fr/ encyclopedie/paleophone-de-charles-cros-et-premier-enregistrement-de-la-voixhumaine-par-edison/ GLAS, M.‚ 2003. Práce s filmem - Technologické postupy, kapacity a technické vybavení. Vše o ČT [online]. 31. 3. 2003 [cit. 2012-04-20]. Dostupné z: http:// www.ceskatelevize.cz/vse-o-ct/historie/vzpominky-pametniku/martin-glas/pocatkyzpravodajstvi/prace-s-filmem/ GÖSSEL, G.‚ 2000. Báječné mluvící stroje. Týdeník Fonogram [online]. 15. 5. 2000 [cit. 2012-03-05]. Dostupné z: http://www.radioservis-as.cz/archiv/2200/fono.htm HÁJEK, M.‚ 2010. Magnetofony. Oldradio.CZ - Virtuální museum československé historické radiotechniky [online], verze 15. 4. 2012 [cit. 2012-05-05]. Dostupné z: http://www.oldradio.cz/mgf.htm HOLUB, J.‚ 2012. Historie záznamu zvuku - Další vývoj. Interfona - zájmový klub fonoamatérů [online], verze 11.2.2012 [cit. 2012-03-01]. Dostupné z: http:// interfona.wz.cz/obsah/historie%20zvuku/dalsi%20vyvoj.html HOLUB, J.‚ 2012. První pokusy. Interfona - zájmový klub fonoamatérů [online], verze 11.2.2012 [cit. 2012-02-25]. Dostupné z: http://interfona.wz.cz/obsah/ historie%20zvuku/prvni%20pokusy.html How does a Pianola work?‚ 2006. Gilesdarling [online]. 5. 7. 2006 [cit. 2012-02-12]. Dostupné z: http://www.gilesdarling.me.uk/pianola/howpianolaswork.shtml 64
JERSEY, J.‚ 2004. The History of Magnetic Recording. h2g2 - The Duide to life, the universe and everything [online]. 20. 12. 2004, verze Updated Aug 25, 2011 [cit. 2012-03-15]. Dostupné z: http://www.h2g2.com/approved_entry/A3224936 KALINICS, M. J.‚ 2005. Na začátku byl fonograf. Blue Grass CZ [online]. 6. 7. 2005 [cit. 2012-02-05]. Dostupné z: http://www.bgcz.net/ view.php?cisloclanku=2005070102 KOLEGAR, J.‚ 2001. Historie scénických technologií. Brno: Janáčkova akademie múzických umění Brno. ISBN 80-85429-51-9. KYSELÝ, L.‚ 2005. Mp3 a spol. aneb nejpoužívanější formáty. PcTuning [online]. 4. 1. 2005 [cit. 2012-05-05]. Dostupné z: http://pctuning.tyden.cz/ index.php?option=com_content&task=view&id=4319&Itemid=36 MACHINE-HISTORY.COM‚ 2010. THE PHONOGRAPH, 1877 thru 1896. Machine-History.Com [online] [cit. 2012-02-07]. Dostupné z: http://www.machinehistory.com/The%20Phonograph.%201877%20thru%201896 MANCINI, G.‚ 2004. The Decca Digital Audio Recording System. Decca 1 [online], verze Revised April 2005 [cit. 2012-05-03]. Dostupné z: http:// www.mancini99.freeserve.co.uk/Decca_1.html MELUZIN, H.‚ 1972. Rádiotechnika : Elektrónkové a tranzistorové prijímače, zosilňovače a magnetofóny. 5. vydání. Bratislava: ALFA, vydavatelstvo technickej a ekonomickej literatúry, n. p, 733 s.. 63-105-72. MORTON, D.‚ 2005. RCA Cartridges: 1958 - 1964. Diana Schnuth [online] [cit. 2012-03-11]. Dostupné z: http://www.dianaschnuth.net/details/audio/cartridge.html MORTON, D.‚ 2005. A History of The Eight Track Tape. Web Generation [online] [cit. 2012-04-02]. Dostupné z: http://www.wgeneration.com/70f4.html MOUDRÝ, J. a I. BLÁHA‚ 2004. Úvod do oboru Zvuková tvorba [el. kniha]. Praha: AMU Praha [cit. 2012-04-13]. Dostupné z: https://docs.google.com/ viewer?a=v&q=cache:uuTqb7c_EQQJ:www.famu.cz/docs/ 03Zvukverze2004.DOC+&hl=cs&gl=cz&pid=bl&srcid=ADGEESix4OSD_dX45E9fUSbBOeDOWSTdXkJ4fsoZjDPC8hzLss_RU7Vf4scug_p_R2hIJOgwAzp4CVhgdDPLP_h47oWSZ czSEzmnITQKNTmop5vthoBLZMrAXo8-iQB0MqkoQ_ NAGY, P.‚ 2008. World’s earliest recorded sounds recovered. Dawn of Sound [online]. 30. 3. 2008, verze March 30, 2008 [cit. 2012-02-20]. Dostupné z: http:// www.dawnofsound.com/2008/03/worlds-earliest-record-sounds-recovered/ NATIONAL PUBLIC RADIO‚ 2009. Reconsidering Earliest-Known Recording. NPR [online]. 9. 6. 2009 [cit. 2012-01-23]. Dostupné z: http://www.npr.org/ templates/story/story.php?storyId=104797243 65
NĚMEC, V.‚ 2001. Vytváříme hudební CD a MP3. Praha: Computer Press, 132 s.. ISBN 80-7226-557-1. NEWVILLE, L. J.‚ 2009. The Project Gutenberg eBook, Development of the Phonograph at Alexander Graham Bell's Volta …. The Project Gutenberg eBook [online]. 27. 9. 2009 [cit. 2012-03-27]. Dostupné z: http://www.gutenberg.org/files/ 30112/30112-h/30112-h.htm Notové písmo - Lecyklopædia. Lecyklopædia [online]. [cit. 2011-12-19]. Dostupné z: http://leccos.com/index.php/clanky/notove-pismo NOVOTNÝ, P.‚ 2009. Ztrátové a bezztrátové formáty zvuku na PC. Fanda Internetu [online]. 9. 9. 2009 [cit. 2012-05-04]. Dostupné z: http://ifanda.cz/clanky/pocitace/ ztratove-bezztratove-formaty-zvuku-na-pc PEJCHA, J. a J. ŠKUBAL‚ 2005. Zvuk v divadle : učební texty pro výuku předmětu Základy scénického zvuku. Brno: Janáčkova akademie múzických umění, 86 s.. ISBN 80-86928-01-2. POLÁŠKOVÁ, V.‚ 1980. Zvuková technika pro III. ročník technického oddělení střední průmyslové školy filmové. Praha: Státní pedagogické nakladatelství Praha, 156 s.. 85-10-15/1. REICHL, J. a M. VŠETIČKA‚ 2011. Druhy optických záznamů zvuku. Encyklopedie fyziky [online] [cit. 2012-04-10]. Dostupné z: http://fyzika.jreichl.com/main.article/ view/1345-druhy-optickych-zaznamu-zvuku REICHL, J. a M. VŠETIČKA‚ 2012. Digitalizace analogového signálu. Encyklopedie fyziky [online] [cit. 2012-05-02]. Dostupné z: http://fyzika.jreichl.com/ main.article/view/1355-digitalizace-analogoveho-signalu ROSEN, J.‚ 2008. Researchers Play Tune Recorded Before Edison. New York Times [online]. 27. 3. 2008, verze March 27, 2008 [cit. 2012-01-15]. Dostupné z: http:// www.nytimes.com/2008/03/27/arts/27soun.html SEHNAL, J.‚ 2009. Magnetický záznam zvuku [el. kniha]. Zlín: Internetový portál Elektrotechnika [cit. 2012-03-21]. Dostupné z: http://coptel.coptkm.cz/ reposit.php?action=0&id=5346 SEHNAL, J.‚ 2009. Optický záznam zvuku [el. kniha]. Zlín: Internetový portál Elektrotechnika [cit. 2012-04-16]. Dostupné z: https://docs.google.com/ viewer?a=v&q=cache:iun6mLd14rMJ:coptel.coptkm.cz/ reposit.php%3Faction%3D0%26id%3D6391+&hl=cs&gl=cz&pid=bl&srcid=ADGE ESjFqY6073HCha1zefYARft0Uab2powqw1SNiQVoHicCMtFr1Ms_r2SCuiyjIMPh 9eZk0bqIMTo4DzX1fnU9U4scvrAlA4OS778D_lQD8WoUjAl2u0A SHIRAISHI, Y.‚ 2006. Milestones:Development of VHS, a World Standard for Home Video Recording, 1976. IEEE Global History Network [online]. 28. 12. 2006 66
[cit. 2012-04-11]. Dostupné z: http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/ Milestones:Development_of_VHS,_a_World_Standard_for_Home_Video_Recordin g,_1976 SLANINA, J.‚ 2011. Znali ve starověku gramofon? Procproto.cz [online]. 5. 10. 2011 [cit. 2012-03-05]. Dostupné z: http://procproto.cz/zajimavosti-a-novinky/znalive-staroveku-gramofon/ SMITHSONIAN VOLTA LABORATORY COLLECTION‚ 2011. Optical Scan Results on the Smithsonian Volta Laboratory Collection. Sound Reproduction R & D [online], verze 20.12.2011 [cit. 2012-03-05]. Dostupné z: http://irene.lbl.gov/voltarelease.html STADTRUCKER, I.‚ 1972. Zvukové majstrovstvo vo filme a v televízii. Praha: Akademie múzických umění v Praze, 244 s.. 17-414-72. STROSS, R.‚ 2010. The Incredible Talking Machine - The Making of America: Thomas Edison. TIME Specials [online]. 23. 6. 2010 [cit. 2012-03-02]. Dostupné z: http://www.time.com/time/specials/packages/article/ 0,28804,1999143_1999210_1999211,00.html Tabulatury notace - historie a současnost‚ 2005. Muzikus.cz [online] [cit. 2011-1016]. Dostupné z: http://www.muzikus.cz/pro-muzikanty-clanky/Tabulatury-historiea-soucasnost~02~unor~2005/ THADDEUS, K.‚ 2008. Music Box History. Amica - Automatic Musical Instrumetn Collectors' Association [online] [cit. 2011-12-09]. Dostupné z: http:// www.amica.org/Live/Instruments/Music_Boxes/Music_box_history.htm THADDEUS, K.‚ 2008. Piano Player History. Amica - Automatic Musical Instrumetn Collectors' Association [online] [cit. 2012-01-13]. Dostupné z: http:// www.amica.org/Live/Instruments/Player_Pianos/Player_Piano_History.htm THE LIBRARY OF CONGRESS‚ 2005. The History of the Edison Cylinder Phonograph. Edison Sound Recordings [online] [cit. 2012-02-27]. Dostupné z: http:// memory.loc.gov/ammem/edhtml/edcyldr.html THE PIANOLA INSTITUTE‚ 2011. History of the Pianola - An Owerview. The Pianola Institute [online] [cit. 2012-01-09]. Dostupné z: http://www.pianola.org/ history/history.cfm THE PIANOLA INSTITUTE‚ 2011. History of Pianola - Piano Players. The Pianola Institute [online] [cit. 2012-01-09]. Dostupné z: http://www.pianola.org/history/ history_pianoplayers.cfm TIME.COM‚ 1985. Technology: The Tiniest Tape Ever. Time Magazine [online]. 27. 5. 1985 [cit. 2012-04-29]. Dostupné z: http://www.time.com/time/magazine/article/ 0,9171,957000,00.html#ixzz0kK38dvKO 67
TIŠNOVSKÝ, P.‚ 2008. Magnetooptické disky. Root.cz [online]. 14. 8. 2008 [cit. 2012-05-03]. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/magnetoopticke-disky/ VIDEO INTERCHANGE‚ 2012. Video Archiving - Restoration - Remastering Duplication - Transfer - Vintage - Antique. Vintage Audio History [online] [cit. 2012-02-28]. Dostupné z: http://www.videointerchange.com/audio_history.htm VLACHÝ, V.‚ 2008. Praxe zvukové techniky. 3. vydání. Praha: Muzikus, 297 s.. ISBN 80-86253-05-8. VRBKA, J.‚ 2011. Digitální revoluce jevištního zvuku. Brno. bakalářská práce. Janáčkova akademie múzických umění v Brně, Ateliér divadelního manažerství a jevištní technologie. 135 s.. Vývoj hudební notace‚ 2009. Nimweb [online]. 29. 12. 2009 [cit. 2012-01-15]. Dostupné z: http://nimweb.txt.cz/clanky/82246/vyvoj-hudebni-notace WÁGNER, K.‚ 2011. Reichenbach a epizoda moderní vědy. In: iDNES.cz [online]. 8. 3. 2011, 09:08 [cit. 2012-02-27]. Dostupné z: http://karelwagner.blog.idnes.cz/c/ 180771/Reichenbach-a-epizoda-moderni-vedy.html WIKIPEDIA‚ 2001. Musical notation. Wikipedia - The Free Encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida, USA): 2. 11. 2001, verze 5.2.2012 [cit. 2012-06-02]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Musical_notation WIKIPEDIA‚ 2002. Player Piano. Wikipedia - The Free Encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida, USA): 11. 11. 2002, verze 29.11.2011 [cit. 2011-05-12]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Player_piano WIKIPEDIA‚ 2002. Phonograph. Wikipedia - The Free Encyclopedia [online], verze 3.2.2012 [cit. 2012-02-04]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/w/ index.php?title=Phonograph&action=history WIKIPEDIA‚ 2007. Magnetic tape sound recording. Wikipedia - The Free Encyclopedia [online], verze 18.2.2012 [cit. 2012-03-25]. Dostupné z: http:// en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_tape_sound_recording
68
Seznam zkratek A/D
Analog to Digital Converter
AAC
Advanced Audio Coding
ADAT
Alesis Digital Audio Tape
AIFF
Audio Interchange File Format
ALAC
Apple Lossless Audio Codec
ATRAC
Adaptive Transform Accoustic Coding
BD
Blu-Ray Disc
CD
Compact Disc
DAT
Digital Audio Tape
DCC
Digital Compact Cassette
DTS
Digital Theater System
DVD
Digital Video Disc
EMI
Electric and Musical Industries
EP
Extended Play
FLAC
Free Lossless Audio Codec
Hi-MD
High MiniDisc
IBM
International Business Machines Corporation
LP
Long Play
MC
Music Cassette / Magnetic Cassette
MD
MiniDisc
MDLP
MiniDisc Long Play
MP3
MPEG-2 Audio Layer III
PCM
Pulse-Code Modulation
Q8
Quadrophonic 8
RCA
Radio Corporation of America
SACD
Super Audio Compact Disk
SP
Standard Play / Single Play
VHS
Video Home System
WAV
Waveform audio file format
69
Seznam příloh Příloha 1 – Obrazová část
70
Příloha 1 – Obrazová část Seznam použitých ilustrací OBRÁZEK 1 - UKÁZKA BYZANTSKÉ NOTACE OBRÁZEK 2 - UKÁZKA NEUMATICKÉ NOTACE OBRÁZEK 3 - PIANOLA OBRÁZEK 4 - UKÁZKA SVITKU PRO PIANOLU OBRÁZEK 5 - FONAUTOGRAF OBRÁZEK 6 - UKÁZKA ZAZNAMENANÉ STOPY FONAUTOGRAFU OBRÁZEK 7 - FONOGRAF OBRÁZEK 8 - PŘEHRÁVÁNÍ VOSKOVÉHO VÁLEČKU OBRÁZEK 9 - RŮZNÉ TYPY VOSKOVÝCH VÁLEČKŮ OBRÁZEK 10 - PŮVODNÍ PODOBA GRAMOFONU OBRÁZEK 11 - PLECHOVÁ OZVUČNICE GRAMOFONU OBRÁZEK 12 - PRINCIP VYRÝVÁNÍ ZVUKOVÉ STOPY NA CELULOIDOVÝ FILM V SYSTÉMU PHILIPS-MILLER OBRÁZEK 13 - UKÁZKY JEDNOTLIVÝCH TYPŮ OPTICKÉHO ZÁZNAMU CHEMICKO-OPTICKÉ METODY OBRÁZEK 14 - TELEGRAFON VALDEMARA POULSENA OBRÁZEK 15 - DIMAFON OBRÁZEK 16 - DRÁTOFON WEBSTER OBRÁZEK 17 - BLATTNERFON OBRÁZEK 18 - MAGNETOFON FIRMY TESLA SONET DUO OBRÁZEK 19 - POROVNÁNÍ TYPŮ KAZET - MC KAZETA VLEVO A RCA KAZETA VPRAVO
OBRÁZEK 20 - JEDNOCÍVKOVÁ KAZETA TYPU Q8 OBRÁZEK 21 - POROVNÁNÍ - MIKROKAZETA VLEVO, MINIKAZETA VPRAVO OBRÁZEK 22 - SROVNÁNÍ RŮZNÝCH TYPŮ VIDEO KAZET, VHS KAZETA DRUHÁ ZPRAVA
OBRÁZEK 23 - DVOUSEKUNDOVÝ VÝSEK ZVUKU OBRÁZEK 24 - ČASOVÝ INTERVAL VZORKOVÁNÍ SIGNÁLU OBRÁZEK 25 - VZORKOVACÍ FREKVENCE 2 HZ OBRÁZEK 26 - VZORKOVACÍ FREKVENCE 16 HZ OBRÁZEK 27 - VZORKOVACÍ FREKVENCE 32 HZ S VYŠŠÍ BITOVOU ŠÍŘKOU OBRÁZEK 28 - PROCES ZÁPISU NA MAGNETOOPTICKÝ DISK
Obrázek 1 - Ukázka byzantské notace
Zdroj: WIKIPEDIA‚ 2001. Musical notation. Wikipedia - The Free Encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida, USA): 2. 11. 2001, verze 5.2.2012 [cit. 2012-0602]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Musical_notation
Obrázek 2 - Ukázka neumatické notace
Zdroj: TEORETYCZNA SZKOŁA ŚPIEWU. Diecezjalne Forum Oazowe [online]. 2003, 18.8.2006 [cit. 2012-04-12]. Dostupné z: http://www.legnica.oaza.pl/forum/viewtopic.php?t=1390
Obrázek 3 – Pianola
Zdroj: THE PIANOLA INSTITUTE‚ 2011. History of the Pianola - An Owerview. The Pianola Institute [online] [cit. 2012-01-09]. Dostupné z: http://www.pianola.org/ history/history.cfm
Obrázek 4 - Ukázka svitku pro pianolu
Zdroj: How does a Pianola work?‚ 2006. Gilesdarling [online]. 5. 7. 2006 [cit. 201202-12]. Dostupné z: http://www.gilesdarling.me.uk/pianola/howpianolaswork.shtml
Obrázek 5 – Fonautograf
Zdroj: ROSEN, J.‚ 2008. Researchers Play Tune Recorded Before Edison. New York Times [online]. 27. 3. 2008, verze March 27, 2008 [cit. 2012-01-15]. Dostupné z: http://www.nytimes.com/2008/03/27/arts/27soun.html
Obrázek 6 - Ukázka zaznamenané stopy fonautografu
Zdroj: NAGY, P.‚ 2008. World’s earliest recorded sounds recovered. Dawn of Sound [online]. 30. 3. 2008, verze March 30, 2008 [cit. 2012-02-20]. Dostupné z: http:// www.dawnofsound.com/2008/03/worlds-earliest-record-sounds-recovered/
Obrázek 7 – Fonograf
Zdroj: HOLUB, J.‚ 2012. První pokusy. Interfona - zájmový klub fonoamatérů [online], verze 11.2.2012 [cit. 2012-02-25]. Dostupné z: http://interfona.wz.cz/obsah/ historie%20zvuku/prvni%20pokusy.html
Obrázek 8 - Přehrávání voskového válečku
Zdroj: SLABÝ, Vojtěch: Přehrávání voskového válečku. Praha, 14. 8. 2011. Uloženo v archivu autora bakalářské práce.
Obrázek 9 - Různé typy voskových válečků
Zdroj: SLABÝ, Vojtěch: Různé typy voskových válečků. Praha, 14. 8. 2011. Uloženo v archivu autora bakalářské práce.
Obrázek 10 - Původní podoba gramofonu
Zdroj: SLABÝ, Vojtěch: Původní podoba gramofonu. Praha, 14. 8. 2011. Uloženo v archivu autora bakalářské práce.
Obrázek 11 - Plechová ozvučnice gramofonu
Zdroj: SLABÝ, Vojtěch: Plechová ozvučnice gramofonu. Praha, 14. 8. 2011. Uloženo v archivu autora bakalářské práce.
Obrázek 12 - Princip vyrývání zvukové stopy na celuloidový film v systému Philips-Miller
Zdroj: HOLUB, J.‚ 2012. První pokusy. Interfona - zájmový klub fonoamatérů [online], verze 11.2.2012 [cit. 2012-02-25]. Dostupné z: http://interfona.wz.cz/obsah/ historie%20zvuku/prvni%20pokusy.html
Obrázek 13 - Ukázky jednotlivých typů optického záznamu chemicko-optické metody
Zdroj: REICHL, J. a M. VŠETIČKA‚ 2011. Druhy optických záznamů zvuku. Encyklopedie fyziky [online] [cit. 2012-04-10]. Dostupné z: http://fyzika.jreichl.com/ main.article/view/1345-druhy-optickych-zaznamu-zvuku
Obrázek 14 - Telegrafon Valdemara Poulsena
Zdroj: HOLUB, J.‚ 2012. Historie záznamu zvuku - Další vývoj. Interfona - zájmový klub fonoamatérů [online], verze 11.2.2012 [cit. 2012-03-01]. Dostupné z: http:// interfona.wz.cz/obsah/historie%20zvuku/dalsi%20vyvoj.html
Obrázek 15 – Dimafon
Zdroj: HOLUB, J.‚ 2012. Historie záznamu zvuku - Další vývoj. Interfona - zájmový klub fonoamatérů [online], verze 11.2.2012 [cit. 2012-03-01]. Dostupné z: http:// interfona.wz.cz/obsah/historie%20zvuku/dalsi%20vyvoj.html
Obrázek 16 - Drátofon Webster
Zdroj: HOLUB, J.‚ 2012. Historie záznamu zvuku - Další vývoj. Interfona - zájmový klub fonoamatérů [online], verze 11.2.2012 [cit. 2012-03-01]. Dostupné z: http:// interfona.wz.cz/obsah/historie%20zvuku/dalsi%20vyvoj.html
Obrázek 17 – Blattnerfon
Zdroj: BECKWITH, R.‚ 2011. The Blattnerphone. Old BBC Radio Broadcasting Equipment and Memories [online] [cit. 2012-04-12]. Dostupné z: http:// www.btinternet.com/~roger.beckwith/bh/tapes/blattner.htm
Obrázek 18 - Magnetofon firmy Tesla Sonet Duo
Zdroj: HÁJEK, M.‚ 2010. Magnetofony. Oldradio.CZ - Virtuální museum československé historické radiotechniky [online], verze 15. 4. 2012 [cit. 2012-05-05]. Dostupné z: http://www.oldradio.cz/mgf.htm
Obrázek 19 - Porovnání typů kazet - MC kazeta vlevo a RCA kazeta vpravo
Zdroj: WIKIPEDIA‚ 2007. Magnetic tape sound recording. Wikipedia - The Free Encyclopedia [online], verze 18.2.2012 [cit. 2012-03-25]. Dostupné z: http:// en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_tape_sound_recording
Obrázek 20 - Jednocívková kazeta typu Q8
Zdroj: HOLUB, J.‚ 2012. Historie záznamu zvuku - Další vývoj. Interfona - zájmový klub fonoamatérů [online], verze 11.2.2012 [cit. 2012-03-01]. Dostupné z: http:// interfona.wz.cz/obsah/historie%20zvuku/dalsi%20vyvoj.html
Obrázek 21 - Porovnání - Mikrokazeta vlevo, Minikazeta vpravo
Zdroj: WIKIPEDIA‚ 2007. Magnetic tape sound recording. Wikipedia - The Free Encyclopedia [online], verze 18.2.2012 [cit. 2012-03-25]. Dostupné z: http:// en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_tape_sound_recording
Obrázek 22 - Srovnání různých typů video kazet, VHS kazeta druhá zprava
Zdroj: SLABÝ, Vojtěch: Srovnání různých typů video kazet. Brno, 22.2.2010. Uloženo v archivu autora bakalářské práce.
Obrázek 23 - Dvousekundový výsek zvuku
Zdroj: NĚMEC, V.‚ 2001. Vytváříme hudební CD a MP3. Praha: Computer Press, 132 s.. ISBN 80-7226-557-1.
Obrázek 24 - Časový interval vzorkování signálu
Zdroj: NĚMEC, V.‚ 2001. Vytváříme hudební CD a MP3. Praha: Computer Press, 132 s.. ISBN 80-7226-557-1.
Obrázek 25 - Vzorkovací frekvence 2 Hz
Zdroj: NĚMEC, V.‚ 2001. Vytváříme hudební CD a MP3. Praha: Computer Press, 132 s.. ISBN 80-7226-557-1.
Obrázek 26 - Vzorkovací frekvence 16 Hz
Zdroj: NĚMEC, V.‚ 2001. Vytváříme hudební CD a MP3. Praha: Computer Press, 132 s.. ISBN 80-7226-557-1.
Obrázek 27 - Vzorkovací frekvence 32 Hz s vyšší bitovou šířkou
Zdroj: NĚMEC, V.‚ 2001. Vytváříme hudební CD a MP3. Praha: Computer Press, 132 s.. ISBN 80-7226-557-1.
Obrázek 28 - Proces zápisu na magnetooptický disk
Zdroj: TIŠNOVSKÝ, P.‚ 2008. Magnetooptické disky. Root.cz [online]. 14. 8. 2008 [cit. 2012-05-03]. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/magnetoopticke-disky