FOTO Istoria mijloacelor de înregistrare şi redare audio: de la fonograful lui Edison la iPod-ul lui Steve Jobs

Înregistrarea audio este definită ca fiind modalitatea de a procesa un semnal sonor astfel încât să se pemită păstrarea şi redarea lui la un moment ulterior. Primele înregistrări datează din a doua jumătate a secolului al XIX-lea. De atunci, oamenii de ştiinţă au tot inventat dispozitive de stocare şi de redare, îmbunătăţind calitatea sunetului şi durata de folosire a materialului pe care este păstrat.

Primele mijloace de stocare a sunetelor au evoluat, începând cu fonoautografele care înregistrau vibraţiile pe sticlă afumată, trecând prin fonograful lui Edison, grafofonul lui Tainter, care înregistra pe discuri acoperite cu ceară, fonograful lui Berliner, care folosea discuri matriţate, până la telegrafonul lui Poulsen, primul aparat care realiza înregistrări magnetice.

Înregistrarea vocii umane a fost posibilă datorită invenţiei ”fonografului”, de către Thomas Alva Edison (1847-1931). Invenţia a apărut atunci când Thomas Edison şi asistenţii săi au ataşat un ac la diafragma receptorului unui telefon cu ideea că acul ar putea fi folosit pentru a grava o impresie de sunet pe o hârtie aflată în mişcare repidă, creând astfel o înregistrare sau scrierea sunetului.

Primele sunete înregistrate au fost versurile poeziei „Mary had a little lamb”, recitate de către inventator. 

Ca mediu de înregistrare folosea un cilindru spiralat acoperit cu o foiţă de cositor, asemănătoare foliei de aluminiu de mai târziu, imprimată în adâncime la viteza de 60 de rotaţii pe minut. Apăreau probleme după câteva ascultări, deoarece folia de cositor fie se rupea, fie se tocea. Invenţia a fost brevetată la 15 februarie 1878.

După un deceniu, în 1887, un inventator german numit Emile Berliner a perfecţionat fonograful pe ideile de proiectare ale lui Edison. În loc de cilindru, el a dezvoltat un dispozitiv care rotea un disc cu ajutorul unei manivele, pe un plan drept. Spre deosebire de fonograf, gramofonul putea doar reda înregistrări. Primele discuri au fost făcute din sticlă, apoi din zinc şi în cele din urmă din ebonită. 

Pentru că în SUA nu a primit brevet de invenţie decât în 1896, Berliner a început să-şi vândă produsele în Europa. În 1894, începea să publice o listă de discuri disponibile pentru vânzare. Acestea aveau un diametru de 17,45 cm (după 1895 de 17.78 cm) şi erau confecţionate din celuloid (după 1895 din cauciuc tare, iar după 1897 din şelac).

Emile Berliner a fondat propria companie, The Gramophone Company, care producea atât gramofoane, cât şi discuri din ebonită de pe matriţele ce conţineau prima înregistrare. Printre artiştii care au semnat contract cu Berliner au fost Enrico Caruso şi Dame Nellie Melba. În 1903, cântăreaţa română Hariclea Darclée înregistra pe disc, în Italia, şase arii din Tosca, Iris şi Traviata.

În 1898, Eldridge Johnson cerea un brevet de invenţie pentru un procedeu personal de producţie a discurilor pentru gramofon, după ce în 1897 perfecţionase aparatul cu un motor pe bază de arc. Johnson avea să fie fondatorul companiei Victor Talking Machine Co., cu celebra sa siglă înfăţişându-l pe căţeluşul Nipper care se uită în pâlnia gramofonului.

Johnson a îmbunătăţit forma gramofonului, care până la acea dată era dominat de o pâlnie mare pentru a amplifica sunetul. Pentru a se potrivi mai confortabil într-o casă, cornul a fost înclinat în jos şi întregul dispozitiv plasat într-un dulap. Acest nou design, introdus în 1906, a fost numit Victrola. În paralel, compania fabrica discuri înregistrate de cântăreţi de operă şi muzicieni celebri, oferind acces publicului fără precedent la muzică.

Prin perfecţionarea gramofonului, pâlnia pentru amplificarea sunetului fiind înlocuită cu o cutie de rezonanţă, a apărut la începutul secolului XX patefonul.  Acesta reda sunete înregistrate pe discuri de gramofon prin mişcarea orizontală sau pe verticală a unui ac special, care urmăreşte şanţul săpat în disc şi comandă membrana difuzorului.

Patefonul a fost denumit ulterior pick-up, aparat pe care îl găseai în majoritatea gospodăriilor, până la mijlocul secolului XX, fiind cel mai comun aparat de ascultat muzică, de pe discursuri înregistrate. Design-ul său a fost modificat de-a lungul anilor dar conceptul puţin s-a schimbat iar componentele de bază au rămas aceleaşi.

Platanul este o placă circulară pe care este aşezat discul de vinil. O tijă aflată în centru poziţionează discul, care are o gaură în mijloc, şi îi permite doar să se învârtă. Platanul de metal este acoperit cu cauciuc sau material plastic care protejează discul de a fi zgăriat. Platanul se roteşte sau se învârte cu ajutorul fie a unei curele de transmisie sau cu sistem de acţionare directă.

Acul este cel mai mic şi probabil cea mai importantă componentă a pick-up-ului. Este realizat dintr-un diamant sau alt material dur în formă de con şi suspendat de o bandă flexibilă de metal. Partea ascuţită este singura piesă care atinge discul de vinil şi se plimbă în jurul canelurilor în spirală ale discului, percepând vibraţiile care în cele din urmă sunt transformate în sunet.

În 1933, firma britanică EMI (Electric and Musical Industries) producea primele discuri stereofonice. Totuşi, cercetările în acest domeniu, conduse de fizicianul Alan Dower Blumlein, s-au derulat până în 1958, când societatea americană Audio Fidelity şi cea britanică Pye et Decca au fabricat primele discuri stereo comerciale.

Discul Microsillon fost inventat în SUA, la firma CBS, în 1946, de către inginerul René Snepvangers în colaborare cu Peter Goldenmark. Brevetul a fost depus cu sigla LP Long Playing (LP). Prima demonstraţie publică a discului de lungă durată sau a ”LP-ului” a avut loc la 21 iunie 1948, la Hotelul Waldorf-Astoria din New York City. 

Noul disc putea reda o înregistrare cu durata a 23 de minute, pe o singură parte, în comparaţie cu doar cele patru minute ale discurilor anterioare. LP-ul a constituit un progres şi în ceea ce priveşte fidelitatea crescută a înregistrării. Primul LP conţinea înregistrarea unei secvenţe muzicale în interpretarea violonistului Yehudi Menuhin.

Invenţia pick-up-ului a fost considerată de mulţi ca fiind una dintre cele mai importante influente asupra muzicii şi culturii. Popularitatea acestuia a durat până în la mijlocul anilor ‘80, atunci când suportul magnetic a pătruns puternic în industria de specialitate.

Muzeul Ştiinţei şi Tehnicii „Ştefan Procopiu” deţine un patrimoniu valoros, cu zeci de aparate de redare şi înregistrare a sunetului.

”Începutul secolului al XX-lea constituie vârsta de aur a muzicii mecanice. Odată cu trecerea timpului, dezvoltarea tehnicii a permis ca locul cutiilor muzicale să fie preluat de aparate mult mai uşor de utilizat şi întreţinut, precum fonograful, gramofonul şi patefonul. La început de secol XX, cei mai mulţi fabricanţi de cutii muzicale au ieşit din afaceri, orientându-se spre alte domenii generatoare de profit. Periplul muzical evocă, în plus, contextul socio-cultural în care au fost propuse ambientului civilizaţiei tehnice aceste instrumente.”, scriu organizatorii expoziţiei din cadrul Muzeului Ştiinţei şi Tehnicii „Ştefan Procopiu”

Industria de înregistrare şi redare a sunetului a evoluat rapid în prima jumătate a  secolului '20.

În august 1935, concernul AEG prezenta primul magnetofon (K1) la târgul internaţional de tehnologie IFA de la Berlin. În 1941, în SUA şi Germania a fost pus la punct, ''magnetofonul'' cu polarizare şi ştergere prin curenţi de înaltă frecvenţă. Denumirea de magnetofon a fost dată de către firma germană ''Telefunken''.

Invenţia dispozitivului cu bandă subţire, pulverizată cu o pudră de oxid de fier a fost o adevărată revelaţie. Primul concert înregistrat pe bandă magnetică a fost cel susţinut la Ludwigshafen de London Symphony Orchestra, în 1936.

Radiodifuzorii puteau, în sfârşit, să producă emisiuni înregistrate. După cel de-al Doilea Război Mondial, aparatele au devenit mai uşor de folosit, dar şi de produs. Magnetofonul echipat cu baterii le-a dat oamenilor posibilitatea de a se bucura de muzica lor preferată oriunde şi oricând.

Perfecţionările tehnice aduse aparatelor audio, apariţia tranzistorilor, a circuitelor integrate au dus la diversificarea şi miniaturizarea magnetofoanelor, precum şi la apariţia unui nou aparat, denumit ''casetofon''.

În 1951, compania germană Max Grundig a început fabricarea primului casetofon, ''Reporter 300''. Un an mai târziu, aceeaşi companie a realizat primul casetofon portabil, ''Reporter 500 L''. În 1954, ''Stenorette A'' a devenit emblema companiei Grundig, cunoscut şi ca ''broscuţa'', poreclă datorată culorii verzi a casetofonului cu o capacitate de înregistrare-redare de 30 de minute la o viteză de deplasare a benzii de 6 cm/s. 

Atunci, banda audio era montată în interiorul aparatului, nepermiţând schimbarea ei decât demontând aparatul şi apoi montându-l la loc. Revoluţia a venit de la Compania Philips, care a realizat suportul de înregistrare ce astăzi poartă numele de casetă audio, o cutie miniaturală care conţinea o bandă magnetică înregistrată sau nu.

Inventată în 1961, caseta audio a fost prezentată publicului doi ani mai târziu. Caseta a putut cunoaşte un adevărat succes datorită companiei Philips, care a cedat brevetul său tuturor industriaşilor interesaţi de această invenţie.

Companiile DuPont şi BASF au început, în 1969, producerea casetelor cu bandă confecţionată din crom dioxid. 

Pe parcurs, până şi caseta audio digitală (DAT) a fost înlăturată din studiouri şi din sufragerii pentru a face loc CD-ului, iar apoi mp3-ului. Aparatele cu benzi magnetice au ajuns în depozite, muzee şi în cărţile de istorie.

În 1979, firma olandeză Philips şi Sony au anunţat realizarea discului compact, pe scurt CD, cu un diametru de 12 centimetri şi care putea înregistra o oră de muzică. Semnalele erau înregistrate sub forma binară 0 şi 1, iar citirea se făcea cu ajutorul unui fascicul laser, neexistând un contact fizic între disc şi dispozitivul de citire ca la aparatele clasice. 

Mediul stoca date sub formă de marcaje făcute cu un laser dar nu puteau fi suprascrise. CD-ul era o bună soluţie pentru stocări primare de mari cantităţi de informaţie care nu mai aveau nevoie să fie reactualizate.

Compact Discul a început să fie vândut în Europa după anul 1983. Doi ani mai târziu, CD-ul a început să fie utilizat şi pentru înregistrarea imaginilor, redate apoi pe monitoarele calculatoarelor. 

Phillips a creat în 1992 un disc optic care putea fi şters folosind un material special, un laser şi un mecanism magnetic, combinând astfel posibilitatea de a avea o capacitate de stocare optică cu capacitatea de a scrie şi rescrie. Acestea aveau diametrul de 64 mm (de aici numele de mini-disc) şi puteau reda 74 minute de muzică.

Firma japoneză Sony a lansat, în 1994, un walkman cu CD denumit MZ-E2. Un an mai târziu, în 1995, firma TDK a lansat primul CD pe care oricine îl putea imprima. Mai mult, pe disc se putea scrie direct cu ajutorul unui stilou cu cerneală pe bază de ulei. Firma Kenwood a fabricat şi un aparat pentru citirea acestora.

Primele playere digitale şi-au făcut apariţia pe piaţă la sfârşitul anilor '90. Acestea s-au impus repede, walkman-urile şi CD-urile pierzând cursa cu aparatele mult mai portabile, capabile să înmagazineze mii de melodii şi cu o autonomie mai mare. Astfel, a fost pus la punct un format de compresie a sunetului, care purta numele de MPEG 1 Layer-3. 

În 1995, în timp ce formatul lua numele de MP3, a fost creat şi player-ul audio, Winplay, care permitea decomprimarea sunetului şi citirea lui. Primele MP3 playere au apărut în 1999 şi puteau stoca 16MB de informaţie.

În prezent, un astfel de dispozitiv, iPod-ul lansat în 2001, de Steve Jobs, fondatorul Apple, poate stoca până la 120GB de informaţie, echivalentul a 40.000 de melodii redate la cea mai înaltă calitate. Şi acesta a scăzut foarte mult în popularitate, telefoanele inteligente de acum având nelimitate resurse de înregistrare, stocare şi redare, atât audio cât şi video.