جادوی صدا: نگاهی به روند توسعه‌ ابزارهای ذخیره‌سازی صدا (بخش دوم) | بلاگ

جادوی صدا: نگاهی به روند توسعه‌ ابزارهای ذخیره‌سازی صدا (بخش دوم)

تعرفه تبلیغات در سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

در قسمت قبلی به بررسیاولین ابزارهای ذخیره سازی صداپرداختیم و با آلات موسیقی خودکار همچون پیانولا و روش های فیزیکی ذخیره و بازپخش صدا آشنا شدیم. در این قسمت به بررسی نسل دوم ابزارهای ذخیره سازی صدا می پردازیم. امیدواریم تا انتها زومیت را همراهی کنید.

ابزارهای ذخیره سازی مغناطیسی صدا

ابزارهایی مانند فونوگراف و گرامافون با گذر زمان به قطعات الکترونیکی بیشتری مجهز شدند؛ اما اساس کارکرد آن ها همچنان ثابت مانده بود؛ ارتعاشات صدا برروی شیارهایی که در سطح دیسک ها و استوانه ها قرار داشتند حک می شد و از آن ها برای بازتولید صدا استفاده می شد. در سال ۱۸۹۸، مهندسی دانمارکی به ناموالدمار پولسِنموفق شد اولین ابزار مغناطیسی ذخیره سازی صدا را تولید کند. اما رواج استفاده از نوارهای مغناطیسی ۴۰ سال بعد در آلمان و در دوران جنگ جهانی دوم شروع شد. در این بخش از جادوی صدا، روند توسعه ی ابزارهای مغناطیسی ذخیره و بازپخش صدا را از نظر می گذرانیم.

سیم های مغناطیسی

اولین تلاش ها برای استفاده از میدان های مغناطیسی جهت ذخیره ی صدا در واپسین سال های قرن ۱۹ و توسط پولسن دانمارکی انجام شد. او در نهایت در سال ۱۸۹۸ موفق به ساخت دستگاهی برای ثبت و پخش صدا شد؛ وی این دستگاه را <<تلگرافون>> نامید.

تلگرافون / Telegraphone

نمونه ای از تلگرافون

اساس کار تلگرافون که توسط پولسن ایجاد شد، در تمام ابزارهای ذخیره سازی مغناطیسی بعدی نیز مورد استفاده قرار گرفت. برای ذخیره سازی صدا، سیگنال های الکتریکی که اطلاعات صوتی را در خود جای داده اند به قطعه ای موسوم به <<هِد ضبط کنند>> (Record Head) منتقل می شوند. این هد الگویی مغناطیسی را برروی یک رسانه (سیم مغناطیسی، نوار مغناطیسی و...) ثبت می کند. الگوی ثبت شده مادامی که میدان مغناطیسی به وسیله ی عوامل خارجی تغییر پیدا نکند روی این رسانه باقی خواهد ماند. برای پخش صدا نیز قطعه ای که <<هِد پخش کننده>> (Playback Head) نامیده می شود روی رسانه (برای مثال، سیم مغناطیسی یا نوار مغناطیسی) قرار می گیرد. رسانه با همان سرعتی که در زمان ضبط شدن اطلاعات صوتی حرکت می کرده به حرکت در می آید. هِد تغییرات میدان مغناطیسی را تشخیص داده و نوسانات الکتریکی ایجاد می کند؛ از این نوسانات الکتریکی برای بازپخش ارتعاشات صدا استفاده می شود. پولسن ساخته ی خود را در سال ۱۹۰۰ در نمایشگاه جهانی پاریس به نمایش گذاشت. وی در این نمایشگاه صدای امپراطور وقت اتریش،فرانز جوزفرا ثبت کرد؛ این صدای ثبت شده، قدیمی ترین نمونه ی صدایی است که به صورت مغناطیسی ضبط شده و هنوز نیز حفظ شده است.

یکی از بزرگ ترین موفقیت های تکنیک ضبط مغناطیسی در روز کریسمس ۱۹۳۲ رقم خورد؛ در این روز بی بی سی پذیرفت که استفاده از ابزارهای ذخیره سازی مغناطیسی را شروع کند. این ابزارها بسیار آسیب پذیر بودند و حمل و نگه داری شان نیازمند توجه و دقت بالا بود؛ اما اجازه ی ضبط و بازپخش صدا به مدت ۳۰ دقیقه را فراهم می کردند. علاوه بر این، از سیم های مغناطیسی به عنوان ابزاری برای دیکته استفاده می شد. دیگر نیازی نبود که سخنان چهره های سرشناس (نظیر رجال سیاسی) توسط تند نویسان ثبت شود؛ بلکه می شد آن ها را روی سیم های مغناطیسی ثبت کرد و بعدا از صدای ضبط شده برای تهیه ی متن سخنان این افراد استفاده کرد.

Webco Wire Recorder

تصویری قدیمی از پوستر تبلیغاتی دستگاه سیم مغناطیسی Webster-Chicago

علاوه بر کاربردهای سازمانی، سیم های مغناطیسی برای ذخیره سازی موسیقی نیز استفاده می شدند. همچنین، خانواده ها می توانستند صحبت های خود را به آسانی و به مدت طولانی روی سیم های مغناطیسی ذخیره کنند. در حالی که ضبط کننده های گرامافون خانگی تنها چند دقیقه صدا را ضبط می کردند؛ یک حلقه ی ۲۲۰ سانتی متری سیم مغناطیسی که تنها ۷.۶ سانتیمتر قطر داشت می توانست مدت ۶۰ دقیقه صدا را ضبط کند.

سیم های مغناطیسی در دهه های ۴۰ و ۵۰ میلادی به اوج محبوبیت رسیدند و پس از آن تدریجا جای خود را به نوارهای مغناطیسی دادند؛ اما در دهه ی ۶۰ نیز در برخی محصولات خاص و همچنین در سیستمسرگرمیهواپیماهای مسافربری استفاده از آن ها ادامه پیدا کرد. یکی از مشکلات اساسی سیم مغناطیسی، پاره شدن سیم ها بود، این سیم ها مقاومت کمی در برابر فشار داشتند و به سادگی پاره می شدند. علاوه بر این، اگرچه کیفیت آن ها برای ذخیره ی سخنان روزمره و دیکته مناسب بود؛ اما برای ذخیره ی موسیقی از کیفیت خوبی برخوردار نبودند و نمی توانستند با گرامافون ها رقابت کنند.

در این ویدئو می توانید به نمونه موسیقی پخش شده توسط سیم مغناطیسی گوش فرا دهید.

تماشای ویدئو در یوتیوب

نوارهای مغناطیسی و مگنتافون

اولین نمونه از نوارهای مغناطیسی کاربردی در دهه ی ۳۰ در یک لابراتوار آلمانی به نام <<شرکت شمیایی BASF>> و با همکاری رادیوی ملی آلمان و شرکت صنایع الکترونیک AEG تولید شد. این نوار برای اولین بار در سال ۱۹۳۵ در دستگاهی به نام <<مگنتافون کِی-۱>> (Magnetophone K1) مورد استفاده قرار گرفت. تولید نوارهای اولیه با قرار گرفتن پودر اکسید آهن روی سطح نوارهای کاغذی انجام می شد. ماده ای که <<همبست گر>> یا <<بایندِر>> نامیده می شد وظیفه ی ثابت کردن پودر اکسید آن روی کاغذ را بر عهده داشت؛ ضمن این که از برخی مواد دیگر برای محکم تر شدن نوار استفاده می شد. پس از مدتی، آلمانی ها به تکنیکی موسوم به AC Biasing دست پیدا کردند؛ در این تکنیک، حین ضبط صدا، سیگنال هایی با فرکانس های غیر قابل شنیدن (در محدوده ی ۴۰ تا ۱۵۰ کیلوهرتز) به سیگنال صوتی اصلی اضافه می شد. در نتیجه ی اضافه کردن این سیگنال، جزئیات صوتی ثبت شده افزایش پیدا می کرد.

Magnetophone / مگنتافون

مگنتافون

تلاش های دانشمندان آلمانی در زمینه ی نوارهای صوتی منجر به تولید نوارهای مغناطیسی و دستگاه های ضبط و پخش کننده ای شد که می توانستند صدا را با کیفیت و جزئیات عالی ثبت کند. در جریان جنگ جهانی دوم، سخنرانی های رادیویی مقامات نازی به طور همزمان از چندین مکان پخش می شد؛ برخی از کارشناسان متفقین معتقد بودند که این سخنرانی ها ضبط شده هستند، اما کیفیت صدای شنیده شده بسیار بالا بود و مدت سخنرانی ها نیز بالاتر از ظرفیت صفحه های ویژه ی ضبط گفتار بود. هرچند متفقین می دانستند که آلمانی ها پیش از شروع جنگ اقدام به ساخت مگنتافون کرده بودند؛ اما از ساخت نوارهای با کیفیت PVC و تکنیک های جدید ضبط صدا که توسط دانشمندان آلمانی ایجاد شده بودند اطلاع نداشتند. پس از مدتی، نیروهای متفق از پیشرفت های آلمانی ها در زمینه ی ضبط و بازپخش صدا آگاه شدند و توانستند چندین نمونه از آخرین مگنتافون های آلمانی را به دست آورند. مشاهده ی پیشرفت های دانشمندان آلمانی در زمینه ی ذخیره سازی صدا با ابزارهای مغناطیسی توجه زیادی را در جامعه ی علمی غرب به خود معطوف کرد.

خط تولید مگنتافون

خط تولید مگنتافون

نوارهای حلقه باز

یکی از افرادی که بیشترین نقش را در موفقیت تجاری نوارهای مغناطیسی داشت شخصی بود به نامجان مولین. وی پس از پایان جنگ جهانی دوم توانست چند دستگاه مگنتافون آلمانی را تصاحب کند. او چندین سال از زندگی خود را به بهبود مگنتافون ها اختصاص داد و زمانی که مطمئن شد مگنتافون را به تکامل رسانده، راهی هالیوود شد تا این دستگاه را به رؤسای شرکت رسانه ای MGM نشان دهد. رؤسای MGM با شنیدن کیفیت صدای مگنتافونِ بهبود یافته ی مولین و با آگاه شدن از ظرفیت ذخیره و بازپخش آن، دانستند که این دستگاه از پتانسیل تجاری بالایی برخوردار است. از آن لحظه به بعد، نوارهای مغناطیسی به ابزاری استاندارد برای پخش موسیقی در میان طرفداران پر و پاقرص موسیقی و استودیوهای موسیقی تبدیل شدند. همان گونه که می دانید، از این نوارها برای ذخیره ی داده های رایانه ای نیز استفاده می شده است.

در زمان گسترش کاربرد نوارهای مغناطیسی، این ابزارها نه با نام مگنتافون، بلکه با عنوان <<نوار حلقه باز>> (Open-Reel Tape) یا <<نوار حلقه به حلقه>> (Reel-to-Reel Tape) شناخته می شدند. دلیل این مسئله این است که در این دستگاه ها نوار دور یک حلقه پیچیده می شود و در زمان پخش بایستی حلقه روی دستگاه قرار گیرد و انتهای نوار به یک حلقه ی خالی متصل می شود. اولین دستگاه حلقه باز تجاری با نام Ampex Model 200 در سال ۱۹۴۸ به بازار عرضه شد. یک سال بعد نیز دستگاه های ارزان قیمت خانگی ارائه شدند که در خانه ها و مراکز آموزشی مورد استفاده قرار می گرفتند.

نوار حلقه باز / Open Reel Tape

نوار حلقه باز

در دستگاه های خانگی از نوارهایی با عرض یک چهارم اینچ استفاده می شد که با سرعت ۱.۸۷۵ اینچ بر ثانیه حرکت می کردند؛ اما در دستگاه های حرفه ای تر از نوارهایی با عرض ۳.۷۵ اینچ استفاده می شد که با سرعت ۷.۵ اینچ بر ثانیه حرکت می کردند. قطر حلقه ها نیز به طور معمول ۷، ۵ یا ۳ اینچ بود. نوارهایی که با سرعت بالاتر حرکت می کردند از کیفیت بالاتری برخوردار بودند؛ اما این به معنی مصرف نوار بیشتر بود.

حلقه های نوار مغناطیسی با موسیقی از پیش ضبط شده در سال ۱۹۴۹ در ایالات متحده عرضه شدند؛ پس از آن ارائه ی این حلقه ها از سال ۱۹۵۲ در بریتانیا نیز شروع شد و در دهه ی ۶۰ نوارهای مغناطیسی حلقه باز به اوج محبوبیت خود رسیدند. اما در اواخر دهه ی ۷۰، نوارهای حلقه به حلقه به طور کل از خانه ها رخت بربسته بودند؛ اگرچه ادامه ی استفاده از آن ها در استودیوهای حرفه ای تا دهه ی ۸۰ ادامه داشت. دلیل اصلی افول این دستگاه ها عرضه ی کاست های نوار مغناطیسی بود. در حالی که دستگاه های پخش نوارهای حلقه باز نسبتا بزرگ و جاگیر بودند و استفاده از نوارهای حلقه باز نیز به خاطر مکانیزم دستی اتصال حلقه ها مشکل بود؛ کاسِت ها می توانستند به آسانی مورد استفاده قرار گیرند. همین عامل نیز تدریجا زمینه ی مرگ نوار حلقه باز را فراهم کرد.

در این ویدئو می توانید نمونه صدای پخش شده توسط دستگاه نوار حلقه باز را بشنوید.

تماشای ویدئو در یوتیوب

کاست های نوار مغناطیسی

در دهه ی پنجاه، برخی شرکت ها با جای دادن حلقه های نوار مغناطیسی در محفظه هایی، سعی کردند محصولی ساده تر ارائه کنند. از آن جا که حلقه های عادی بسیار حجیم بودند و قرار دادن آن ها در یک محفظه ی کوچک ممکن نبود؛ شرکت ها سعی می کردند از نوارهای باریک تر با سرعت حرکت پایین تر استفاده کنند تا حجم این محفظه ها که بعدا <<کاست>> نام گرفتند کاهش پیدا کند. برای مثال می توان به محصولی به نام Mohawk Midgetape اشاره کرد که در آن دو حلقه روی هم در یک محفظه جای گرفته بودند.

Mohawk Midgetape

کاست و دستگاه ضبط و پخش Mohawk Midgetape

هرچند حمل و نقل این کاست های اولیه آسان تر بود؛ اما استفاده از نوارهای باریک تر و سرعت پایینِ حرکت نوار به معنی کیفیت پایین تر صدای ضبط شده نیز بود، به همین دلیل، این کاست ها برای ضبط و بازپخش موسیقی مناسب نبودند و از آن ها فقط برای ضبط صدای افراد در جلسات و سخنرانی ها استفاده می شد. در دهه ی پنجاه شرکت های مختلفی مانند دیکتافون و فیلیپس کاست های ویژه ی دیکته را ارائه می کردند.

کارتریج نوار صوتی

در سال ۱۹۵۸، RCA که یکی از اصلی ترین شرکت های فعال در زمینه ی ارائه ی سیستم های صوتی بود، دست به ارائه ی محصولی موسوم به <<کارتریج نوار صوتی>> (Sound Tape Cartridge) زد؛ هدف RCA ارائه ی محصولی بود که جایگزین نوارهای حلقه باز شود. در این محصول از نوارهای یک چهارم اینچی استفاده شده بود که با سرعت ۳.۷۵ اینچ بر ثانیه حرکت می کرد و می توانست مجموعا ۶۰ دقیقه موزیک را در خود جای دهد. کیفیت صدای تولید شده عالی نبود؛ اما برای مصارف خانگی کفایت می کرد. علی رغم اهداف بلندپروازانه ی RCA، تاخیر در عرضه ی دستگاه هایپخش کنندهو همچنین تاخیر در عقد قرارداد با شرکت های تولید کننده ی موسیقی موجب شد این محصول به یک شکست تبدیل شود؛ به گونه ای که در سال zwj;۱۹۶۴ ارائه ی این محصول پایان یافت.

کارتریج نوار صوتی

دستگاه پخش کارتریج نوار صوتی

کارتریج های 4Track و 8Track

در سال zwj;۱۹۶۲ شخصی به نام ارل مونتز دست به ارائه ی کارتریج هایی موسوم به 4Track یا Stereo-Pak زد؛ این کاست ها برای پخش موسیقی در خودروها ساخته شده بودند اما بعدا پخش کننده های خانگی نیز ارائه شدند. علی رغم کیفیت نه چندان بالای صدا، به دلیل اندازه ی کوچک کارتریج ها، این محصول با اقبال نسبی روبه رو شد و استفاده از آن تا سال ۱۹۷۰ ادامه داشت.

Stereo-Pak جای خود را به رقیبی داد که 8Track یا <<استریو-۸>> (Stereo 8) نامیده می شد. این محصول توسط مجموعه ای از شرکت ها ارائه می شد؛ اصلی ترین اعضای این مجموعه فورد، جنرال موتورز، موتورولا، RCA، Ampex و Learjet بودند. استریو-۸ در سال zwj;۱۹۶۴ عرضه شد و هدف اصلی آن آوردن موسیقی به درون خودروها بود. به لطف برخورداری از حمایت خودروسازانی همچونفوردو به واسطه ی رشد بازار خودرو در ایالات متحده، استریو-۸ به یک موفقیت تمام عیار تبدیل شد.

دلیل انتخاب نام <<استریو-۸>> یا 8Track این بود که نوارهای مغناطیسی مورد استفاده در آن به ۴ مسیر یا Track تقسیم شده بودند و هر Track نیز به دو مسیر فرعی برای ثبت سیگنال های صوتی چپ و راست تقسیم شده بود؛ به همین دلیل از نام استریو-۸ استفاده می شد. ساختار استریو-۸ نیز در نوع خود جالب بود، این کارتریج ها تنها یک حلقه داشتند؛ نوار از بخش درونی حلقه خارج می شد و پس از پخش شدن، روی بخش بیرونی جمع می شد (به تصویر زیر توجه کنید). به واسطه ی استفاده از تنها یک حلقه، امکان حرکت نوار به صورت معکوس وجود نداشت. در سال zwj;۱۹۶۶ پخش کننده های خانگی استریو-۸ نیز معرفی شدند؛ اما استقبال چندانی از آن ها صورت نگرفت.

نوار استریو-۸ / 8-Track Tape

نمای بیرونی و اجزای داخلی کارتریج استریو-۸

استریو-۸ نیز علی رغم موفقیت اش از مشکلاتی رنج می برد. در بسیاری از موارد نوار در کارتریج گیر می کرد؛ کیفیت صدا نیز به هیچ وجه دلچسب نبود و طرفداران پر و پا قرص موسیقی را آزرده خاطر می کرد. تولید کنندگان نیز تدریجا برای کاهش هزینه ها دست به استفاده از نوارهایی با کیفیت پایین تر زدند که موجب افت بیش از پیش کیفیت صدا شده بود. در دهه ی هشتاد استریو-۸ تدریجا از رده خارج شد تا جای خود را به نوار کاست دهد. در این ویدئو می توانید نمونه صدای پخش شده توسط یک پخش کننده ی خانگی استریو-۸ را بشنوید.

تماشای ویدئو در یوتیوب

نوار کاست

نوار کم حجم (Compact Cassette) که درایرانبیشتر با نام نوار کاست شناخته می شد را می توان موفق ترین ابزار ذخیره سازی صدا به صورت مغناطیسی به شمار آورد. این کاست ها در سال ۱۹۶۳ توسط فیلیپس و به منظور دیکته ارائه شدند؛ اما کیفیت مناسب و ابعاد کوچک آن ها به این معنی بود که برای ذخیره و پخش موسیقی نیز مناسب بودند. نوارهای استفاده شده به ۴ مسیر (Track) تقسیم می شدند؛ هر دو مسیری که در کنار هم قرار داشتند نیز برای ذخیره ی سیگنال های چپ و راست مورد استفاده قرار می گرفتند. به این شکل، با حرکت نوار در هر جهت، صدای ثبت شده روی دو مسیر پخش می شد و با تغییر جهت حرکت نوار، امکان گوش دادن به صداهای متفاوتی وجود داشت.

کارتریج نوار صوتی (سمت راست) در مقایسه با نوار کاست (سمت چپ)

کارتریج نوار صوتی (سمت راست) در مقایسه با نوار کاست (سمت چپ)

قطر نوارهای استفاده شده ۴ میلیمتر بود و با سرعت ۴.۷۶ سانتیمتر بر ثانیه حرکت می کردند. کاست ها معمولا در ظرفیت های ۶۰ دقیقه ای (۳۰ دقیقه در هر سمت)، ۹۰ دقیقه ای (۴۵ دقیقه در هر سمت) و ۱۲۰ دقیقه ای (۶۰ دقیقه در هر سمت) ارائه می شدند. کاست هایی که ظرفیت بالاتری داشتند معمولا از نوارهای نازک تری استفاده می کردند که کیفیت پایین تری داشتند و به آسانی پاره می شدند؛ به همین دلیل حتی الامکان از کاست های ۶۰ دقیقه ای برای ذخیره ی موسیقی استفاده می شد. کاست هایی با ظرفیت zwj;۱۵ دقیقه نیز ارائه می شدند؛ اما از آن ها بیشتر برای ذخیره ی داده استفاده می شد.

با گذر زمان، مواد استفاده شده برای ساخت کاست ها نیز دست خوش تغییراتی شدند؛ در کاست های نوع اول (Type I) از نوارهایی با پوشش فریک اکسید استفاده می شد. در نوارهای نوع دوم (Type II)، فریک اکسید جای خود را به کروم داد. برای مدتی نیز نوارهای نوع سوم (Type III) با ترکیبی از فریک اکسید و کرومیوم دی اکسید ارائه می شدند. آخرین نوع از کاست ها نیز که نوع چهارم (Type IV) نام گرفتند از ذرات فلز خالص برای پوشش نوار استفاده می کردند.

نوار کاست / Compact Cassette

فیلیپس به شرکت های سازنده ی موسیقی اجازه داد به طور مجانی و بدون نیاز به پرداخت حق امتیاز از نوارهای کاست برای پخش موسیقی استفاده کنند. این مسئله، در کنار کیفیت مناسب نوارها باعث شد نوارهای کاست به موفقیتی تمام عیار تبدیل شوند. نوارهای کاست با موسیقی از پیش ذخیره شده از سال zwj;۱۹۶۵ در اروپا به فروش می رسیدند؛ طی دهه های ۷۰ و ۸۰ نوار کاست به عنوان اصلی ترین ابزار ذخیره و فروش موسیقی شناخته می شدند؛ اما در دهه ی ۹۰ تدریجا جای خود را به لوح های فشرده (CD) دادند.

واکمن

یکی از دلائل محبوبیت نوارهای کاست، پخش کننده های کوچک و قابل حملی بودند که توسطسونیعرضه می شدند و <<واکمن>> نام داشتند. اولین واکمن در ابتدای جولای ۱۹۷۹ (۱۰ تیر ۱۳۵۸) عرضه شد. در زمانی که خبری از آیپاد و گوشی های هوشمند نبود؛ واکمن ابزاری رؤیایی برای پخش موسیقی بود. سونی در مجموع ۲۰۰ میلیون پخش کننده ی نوار کاست از سری واکمن را به فروش رساند که یک موفقیت تمام عیار قلمداد می شود. سونی در محصولات بعدی خود نیز به استفاده از برند واکمن ادامه داد و سعی کرد تا از محبوبیت این برند خوش نام استفاده کند.

در این قسمت به معرفی ابزارهای مغناطیسی ذخیره سازی صدا پرداختیم و اصلی ترین تحولات صورت گرفته در زمینه ی ذخیره سازی صدا در دهه های ۳۰ تا اوائل دهه ی ۹۰ را مرور کردیم. در بخش بعدی جادوی صدا نگاهی خواهیم داشت بر ابزارهای ذخیره سازی صدا در عصر دیجیتال.

واکمن سونی / Sony Walkman

واکمن سونی

...
نویسنده : بازدید : 1 تاريخ : پنجشنبه 23 فروردين 1397 ساعت: 8:40