Запись и воспроизведение звуков в Windows. Контрольные вопросы

С помощью электроники можно преобразовать звуковые или световые волны в электрические колебания. Это позволяет записать их. Благодаря обратным преобразованиям можно воспроизвести заложенные таким образом на хранение звуки и изображение. Ниже описываются различные способы записи и воспроизведения.

До сих пор мы изучали лишь способы передачи звуков и изображения в трехмерном пространстве. Благодаря радио и телевидению мы можем слышать и видеть происходящее далеко от нас, в том числе и других городах и странах, на других континентах и даже на небесных телах.

Но звуки и изображения могут также передаваться и в четвертом измерении - во времени. Любопытно отметить, что еще задолго до появления электроники человечество решило проблему передачи изображений во времени, когда удалось сделать первые фотографии.

Три вида преобразования

В наши дни существует несколько способов записи и воспроизведения звуков. Каждый из них основан на преобразовании электрических колебаний в колебания иного рода, которые могут легко сохраняться и вновь преобразовываться в электрические.

Какие основные виды преобразований используют? Механическое, оптическое и магнитное. Ты прекрасно осведомлен, Незнайкин, как легко электрические колебания преобразуют в механические. На этом принципе основаны громкоговорители.

Теперь мы займемся рассмотрением трех видов записи и воспроизведения звука.

Предки современных электропроигрывателей

Надо сказать, что механический способ передачи звуков во времени родился целое столетие назад, т. е. задолго до появления электроники. Фонограф был изобретен в 1878 г. Эдисоном. В этом предшественнике современных электропроигрывателей запись производилась на цилиндр, покрытый тонким слоем олова. При этом цилиндр вращался и медленно перемещался вдоль своей оси.

Записываемые звуки улавливались широким рупором из листового металла, в вершине которого располагалась мембрана; в центре мембраны был укреплен резец, опиравшийся на цилиндр. Звуковые волны заставляли резец колебаться, и он вырезал на оловянном покрытии цилиндра канавку переменной глубины. Комбинированное движение (вращение и перемещение вдоль оси) придавало канавке форму цилиндрической спирали.

Для воспроизведения записанного таким образом звука было достаточно вернуть резец в начало канавки и вновь начать вращать цилиндр. Изменение рельефа канавки вызывало механические колебания, порождавшие звуковые волны. Нужно ли мне говорить, что это не было высококачественное воспроизведение звука?..

Качество звучания фонографов улучшилось, когда цилиндры заменили пластинками и особенно когда изобретателям пришла светлая идея производить запись не глубинную, а поперечную, оставляя глубину канавки постоянной.

Запись звука на грампластинку

Однако только с появлением электроники грампластинка стала прекрасным средством записи и воспроизведения. Ты догадываешься, что при записи используют микрофон, токи которого до подачи на механический резец усиливают. Записывающее устройство (рекордер) сделано по тому же принципу, что и громкоговоритель: оно состоит из постоянного магнита, между его полюсами помещен электромагнит, сердечник которого способен колебаться вокруг своей оси (рис. 216). Когда по электромагниту протекает усиленный микрофонный ток, он приводит в колебательные движения сердечник электромагнита с укрепленным внизу стальным резцом, острие которого вырезает канавку на пластинке, вращающейся под этим механическим записывающим устройством (рис. 217).

Рекордер установлен на винте, который его медленно перемещает к центру диска. Этот диск представляет собой стальную пластинку, покрытую слоем воска. Диск вращается с частотой 33 1/3 об/мин, а длительность звучания составляет около получаса. Это означает, что канавка насчитывает примерно тысячу витков, причем внутренние имеют диаметр около 12 см. Расстояние между двумя соседними витками канавки меньше 0,1 мм. При поперечной записи звука количество изгибов канавки на единицу ее длины определяет частоту звуков, а от амплитуды этих изгибов зависит интенсивность звуков.

Ты прекрасно понимаешь, что чем меньше диаметр витка канавки, тем плотнее располагаются изгибы канавки при записи звука одной и той же частоты. Тем не менее на современных грампластинках даже на витках, расположенных ближе к центру, удается записать частоты, достигающие 15000 Гц.

Рис. 216. Катушка помещена в магнитное поле постоянного магнита. Она укреплена на стержне, который может колебаться вокруг оси 1. Верхняя часть стержня удерживается эластичной подвеской в точке 2.

Если через катушку пропускать электрические сигналы, характеризующие звук, то колебания катушки можно использовать для записи звука на диске с помощью острия иглы, укрепленной на нижнем конце стержня. И наоборот: если стержень приводится в колебания в результате движения иглы по канавке грампластинки, то в катушке наводятся соответствующие электрические сигналы.

Рис. 217. Увлекаемый бесконечным винтом 1 рекордер 2 перемещается вдоль радиуса диска с восковым покрытием, на котором и записывается звук.

Производство грампластинок

Таким образом осуществляется запись звука. Но ты, вероятно, спрашиваешь себя, каким способом запись с этого оригинального диска переносят на миллионы грампластинок, поступающих в продажу. Для этого с оригинального диска прежде всего снимают медную копию: диск с записью покрывают тонким слоем графитового порошка (он проводит электрический ток) и опускают в ванну с раствором сульфата меди, в которой против диска устанавливают медную пластину.

Между диском, подключенным к отрицательному полюсу, и медной пластиной, соединенной с положительным полюсом, пропускают постоянный ток. Происходящий процесс называется гальванопластикой: атомы меди покидают пластину и после довольно сложных электрохимических реакций осаждаются на диске. Таким образом получают обратную, можно сказать «негативную», копию диска. Метод гальванопластики позволяет получить с этой копии другую, на этот раз позитивную, т. е. полностью подобную оригинальному диску. С позитивной копии снимают несколько негативных, которые используют в качестве матриц для производства грампластинок, предназначенных для продажи.

Процесс производства пластинок заключается в том, что пластинки из поливинилхлорида прессуют дисками - матрицами, нагретыми до достаточно высокой температуры, чтобы размягчить поливинилхлоридные диски, которые в результате такого воздействия приобретают рельеф записанной пластинки.

Звукосниматели

Теперь ты знаешь, как изготавливают грампластинки. И несомненно догадываешься, как они считываются на электропроигрывателе. Обратимость физических явлений тебе хорошо знакома.

Следовательно, звукосниматель может быть выполнен по тому же принципу, что и рекордер для записи. Звукосниматель снабжают очень тонкой иглой, сделанной из алмаза или сапфира. Она укрепляется на конце тоненького стерженька, установленного на электромагните. Последний расположен между полюсами постоянного магнита. Неровности канавки приводят иглу в колебательные движения, которые передаются электромагниту: его перемещения в поле постоянного магнита наводят в его обмотке токи, которые после усиления подаются на громкоговоритель, воспроизводящий записанные звуки.

Звукосниматель укреплен на конце тонарма, свободно вращающегося вокруг оси. Прохождение иглы по спиральной канавке вращающейся грампластинки вызывает перемещение тонарма.

Звукосниматель должен очень легко опираться на грампластинку, чтобы не вызывать ее износа. Для того чтобы оказываемое звукоснимателем давление было в пределах , тонарм поддерживается пружиной или уравновешивается противовесом, установленным на конце, противоположном тому, где находится звукосниматель.

Запомни, Незнайкин, что вместо электромагнитного звукоснимателя очень часто используют пьезоэлектрические (рис. 218). В таком звукоснимателе колебания иглы через связывающую эластичную подвеску передаются пьезоэлектрическому кристаллу. А кристалл выдает напряжения, которые точно соответствуют получаемым им механическим колебаниям.

Звуковые кинофильмы

Я сказал тебе, что звук можно также записать и воспроизвести оптическими средствами. Последние практически используют только в кинофильмах, благодаря чему с 1930 г. кинематограф перестал быть немым.

Звуковой фильм имеет у края пленки узкую дорожку, содержащую теневые зоны, частота и интенсивность которых соответствуют частоте и амплитуде записанных звуков. Существует два типа звуковых дорожек. В одном случае ширина дорожки постоянная, а переменной является ее прозрачность. В другом случае дорожка имеет однородную прозрачность на всем своем протяжении, но ширина дорожки изменяется (рис. 219).

Рис. 218. Пьезоэлектрический звукосниматель, в котором кристалл 1 воспринимает колебания, передаваемые ему иглой 2 через эластичный держатель 3.

Рис. 219. Звуковые дорожки на киноленте: а - дорожка переменной прозрачности; б - дорожка переменной ширины.

Для записи звука на этих дорожках луч света направляют через диафрагму, отверстие которой изменяется под воздействием электрических напряжений, или подают эти напряжения на источник света, интенсивность свечения которого, таким образом, изменяется.

Воспроизведение звука, записанного на звуковой дорожке кинофильма, осуществляется с помощью фотоэлемента, воспринимающего свет, проходящий через звуковую дорожку. Изменения яркости света вызывают в цепи фотоэлемента соответствующие изменения напряжения или тока, которые усиливают и затем подают на громкоговоритель.

Магнитофоны

А теперь займемся третьим способом передачи звука во времени. Именно этим способом пользуюсь я в настоящую минуту и воспользуешься ты, Незнайкин, когда будешь слушать запись моего рассказа. Да, мой дорогой друг, речь идет о магнитофоне, который позволяет мне слушать твои беседы с моим племянником и дает мне возможность объяснять интересующие тебя вопросы.

Существует множество типов магнитофонов, но все они основаны на одних и тех же принципах. Запись ведется на магнитном материале. Вначале для этой цели использовали тонкую стальную проволоку. В наши дни пользуются пластмассовыми лентами, покрытыми тонким слоем очень мелкого порошка окиси железа.

Запись, как и воспроизведение, осуществляется с помощью электромагнита, кольцевой сердечник которого имеет очень узкий зазор, величиной в несколько микрометров. Магнитная лента равномерно протягивается, прижимаясь к зазору сердечника электромагнита (рис. 220). Усиленные микрофонные токи проходят по катушке электромагнита и создают переменные магнитные поля, соответствующим образом намагничивающие проходящую перед зазором сердечника ленту.

При воспроизведении ленту пропускают перед подобным электромагнитом. Ее магнитные поля наводят в обмотке электромагнита переменные токи, которые после усиления приводят в действие диффузор громкоговорителя. В зависимости от назначения электромагнит, применяемый при записи или воспроизведении, называется воспроизводящей или записывающей магнитной головкой.

Некогда скорость протяжки ленты составляла . Затем, по мере того как удавалось уменьшить зазор сердечника и улучшить качество ленты, скорость протяжки стало возможно уменьшить вдвое. Так перешли к 381, а впоследствии к 190,5; 95,3; 47,6 и . Даже на скорости прекрасно воспроизводятся самые высокие звуковые частоты.

Рис. 220. Запись звука с помощью магнитофона.

Магнитная дорожка довольно узкая, и одна лента может содержать две или даже четыре дорожки, идущие параллельно. Ширина ленты равна 6,25 мм.

Магнитофон может иметь три магнитные головки: одна служит для записи, другая - для воспроизведения, а третья - для стирания. Последняя операция производится с помощью напряжения с частотой . Это же самое напряжение подмешивается к записываемым сигналам, чтобы «подмагнитить» зерна окиси железа в ленте и сделать запись более эффективной.

Во многих магнитофонах устанавливают только две головки, одна из которых благодаря соответствующим переключениям может служить как для записи, так и для воспроизведения, а другая - для стирания.

Видеомагнитофоны и видеопластинки

Перейдем теперь от звука к изображению. Как можно передавать изображение во времени?

В данном случае также можно воспользоваться механическими, оптическими или магнитными способами. Оптические способы ты хорошо знаешь - это фотография и кино. Здесь электронику совершенно не используют. Напротив, электронику очень широко используют при магнитной записи и воспроизведении изображений. Аппарат, выполняющий эти функции, называется видеомагнитофоном. Принцип его работы очень похож на принцип работы аппарата для записи и воспроизведения звука.

В видеомагнитофоне на магнитную ленту записывают видеосигнал. Следует различать два случая: непосредственную запись и запись телевизионных передач. В первом случае необходимо использовать передающую телевизионную камеру и усилитель выдаваемых ею сигналов. При записи же телевизионных передач на записывающую головку видеомагнитофона подают видеосигналы, полученные после детектирования. Само собой разумеется, что здесь приходится иметь дело с полосой частот, значительно более широкой, чем при записи звука. Как же зафиксировать изменения магнитного поля с частотой в несколько мегагерц на ленте, движущейся со скоростью несколько десятков сантиметров в секунду?

Для этого записывающие головки перемещают в направлении, перпендикулярном направлению движения ленты. В видеомагнитофоне устанавливают три или четыре записывающие головки, вращающиеся вокруг оси; дорожки записи располагаются на магнитной ленте в виде множества косых полос. Частоту вращения головок выбирают с таким расчетом, чтобы каждая косая полоса соответствовала одной строке телевизионного кадра. Можно сказать, что при четкости изображения 625 строк записывающая головка прочерчивает косую полосу на магнитной ленте ровно за .

Существуют также видеомагнитофоны, оснащенные только одной записывающей головкой, которая остается неподвижной, как и в обычном магнитофоне для записи звука. Дорожка записи имеет здесь форму непрерывной линии. Записать широкую полосу частот удается благодаря действительно микроскопической величине рабочего зазора головки.

При воспроизведении изображений считывание записи производится теми же головками, которые использовались для записи. Надлежащим образом усиленные видеосигналы подаются на кинескоп телевизора.

Как правило, для записи изображения и для его воспроизведения с помощью видеомагнитофона пользуются телевизором. Видеомагнитофон получает с телевизора принятые, усиленные и продетектиро ванные им видеосигналы. А при воспроизведении изображения видеомагнитофон подает сигналы на телевизор.

Мне часто случается отсутствовать в то время, когда по телевидению передается очень интересная для меня программа.

В этих случаях я произвожу запись автоматически, используя для этой цели часы, включающие, а затем выключающие телевизор с видеомагнитофоном в установленное мною время. Таким образом, передача записывается в мое отсутствие, и я могу ее воспроизвести на экране своего телевизора, когда у меня будет свободное время, чтобы спокойно ее просмотреть.

И наконец, можно ли записать видеосигналы механическим способом? На первый взгляд, это кажется невозможным. Тем не менее в 1970 г. чудо совершилось: исследователи сумели сделать видеопластинку. Затем они добились еще большего: год спустя они уже демонстрировали модели, воспроизводящие цветные изображения.

Эти диски вращаются с колоссальной частотой (1500 об/мин) и на каждом миллиметре по радиусу содержат 140 витков канавки. Длительность записи на такой видеопластинке составляет 5 мин. За это время игла считывающего устройства совершает по канавке с глубинной записью путь длиной 15 км.

Какими будут другие чудесные достижения техники видеозаписи? Будущее, несомненно, станет все богаче и богаче подобными новинками.

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторная работа 8. Тема: Запись и воспроизведение звуков. Цель: Научиться работать со звуком: записывать воспроизводить. Для записи воспроизведения и редактирования звуковых файлов в Windows используется программа Звукозапись. Для работы данной программы требу

Лабораторная работа 8.

Тема: Запись и воспроизведение звуков.

Цель : Научиться работать со звуком: записывать, воспроизводить.

Для записи, воспроизведения и редактирования звуковых файлов в Windows используется программа Звукозапись. Для работы данной программы требуется наличие звуковой платы и подключенных к ней динамиков. Для записи живого звука требуется также микрофон.

Нажмите кнопку Пуск на Панели задач . На экране появится главное меню Win dows .
Программы -> Стандартные -> Развлечения -> Звукозапись. На экране появится рабочее окно программы Звукозапись с созданным звуковым файлом, имя которого, предлагаемое по умолчанию, - Звук - отображается в заголовке окна

Под полосой меню окна программы в центре расположено темное поле с зеленой горизонтальной линией, в котором в процессе записи звука будет отображаться амплитудный график. Слева от данного поля будет указываться текущее Положение или позиция в секундах, считая от начала записи, а справа - Длина звукозаписи также в секундах. Ниже расположен ползунковый регулятор, позволяющий переместиться в любую точку записи.

Под ползунковым регулятором располагаются кнопки управления записью и воспроизведением, такие же, как и в кассетном магнитофоне.

Если у вас есть звуковая плата и микрофон, то вы можете сделать звукозапись с микрофона, с устройства чтения компакт-дисков или с устройства, подключенного к линейному входу звуковой платы, например, с магнитофона или радиоприемника. Но сначала следует настроить уровень записи для каждого из устройств.

У правого края Панели задач находится значок регулятора громкости для Windows 98/2000/ ME и для Windows XP .

Дважды щелкните мышью на значке регулятора громкости у правого крал Панели задач. На экране появится окно программы Регулятор громкости.

В окне данной программы для каждого устройства воспроизведения: устройства чтения компакт-дисков, устройства, подключенного к линейному входу звуковой платы, и др. предусмотрен собственной регулятор громкости, и вы можете изменять громкость звучания для каждого устройства независимо.

Но в данный момент нам нужны регуляторы уровней записи.

Выберите в окне программы команду меню Параметры -> Свойства. На экране появится диалог Свойства:

В открывающемся списке Микшер данного диалога указан тип вашей звуковой платы. Если у вас установлено несколько звуковых адаптеров, то в этом списке вы можете выбрать ту плату, которая будет использоваться для записи.

При уставленном переключателе Воспроизведение в поле списка флажки установлены для тех устройств, регуляторы громкости которых отображаются в окне программы Регулятор громкости. Вы можете добавить новый регулятор громкости, установив нужный флажок, или удалить любой из регуляторов громкости, сбросив его флажок.

Установите переключатель Запись . Теперь в окне программы будут отображаться регуляторы уровня записи для устройств, флажки которых установлены и поле списка Отображать регуляторы громкости.
Убедитесь, что в поле списка Отображать регуляторы громкости установлены флажки Микрофон, Линейный вход, Аудиокомпакт - диск и другие, если вы предполагаете выполнять запись также с других устройств.
Закройте диалог Свойства нажатием кнопки ОК. Вы возвратитесь к окну той программы, из которой был вызван этот диалог, но теперь окно программы будет иметь название Уровень записи и в нем будут отображаться регуляторы уровней записи для каждого из устройств, выбранных на предыдущем шаге.

Установите все регуляторы уровней в крайнее верхнее положение. Если для какого-либо устройства уровень записи окажется слишком высок, вы сможете в процессе записи уменьшить уровень.
Расположите окна программ Уровень записи и Звукозапись на экране так, чтобы они не перекрывали друг друга.

Теперь можно сделать звукозапись. Посмотрим в качестве примера, как выполнить запись с микрофона.

Вы можете также записать звуковой файл с музыкального компакт-диска. В Windows 98/2000 для этого достаточно вставить компакт-диск в дисковод CD - ROM , выбрать запись и включить проигрывание в программе Лазерный проигрыватель (CD Player ), после чего нажать кнопку - Запись в окне программы Звукозапись . Запись с компакт-диска будет возможна только в том случае, если привод CD - ROM правильно соединен со звуковой платой специальным шнуром внутри компьютера, что, как показывает практика, бывает далеко не всегда. Но если вы можете прослушивать аудиокомпакт - диски через динамики, то можете и записывать их.

Чтобы сделать запись с радиоприемника, телевизора или магнитофона, следует предварительно подключить одно из этих устройств к гнезду линейного входа на звуковой плате. О том, как выполнить такое подключение, вы можете прочитать в инструкции по звуковой плате.

Созданную звукозапись можно прослушать.

Для регулировки уровня воспроизведения воспользуйтесь регулятором громкости, значок которого, напомним, находится у правого края Панели задач

С помощью кнопок - Переход в начало и - Переход в конец в окне программы Звукозапись вы можете перемещаться соответственно к началу или к концу записи.

Чтобы сохранить звукозапись в файле на диске, выберите команду меню Файл -> Сохранить.
В появившемся диалоге Сохранение файла (Save as) укажите диск, папку, имя файла и нажмите кнопку Сохранить (Save). Запись будет сохранена в дисковом файле с расширением.wav. Вы можете использовать данный файл для звукового оформления.

Кроме описанных возможностей записи и воспроизведения звука, программа Звукозапись позволяет вставлять звук одной записи в другую, смешивать разные записи, записывать звук в существующий файл, изменять скорость и уровень воспроизведения, добавлять эхо и реверсировать звук, изменять качество и формат звукозаписи.

Задание. Создайте звуковой файл. Запишите в него рассказанный вами анекдот.

звуковых частот?

3. Как формируется тембр звука?

Чем отличается квадрафоническое звучание от монофонического?

Каковы сходство и отличия стереофонического звучания и псевдоквадрофонического?

1.2. Способы записи и воспроизведения звука

Звукозапись основана на изменении физического состояния или формы различных участков носителя записи. В аудиотехнике нашли применение следующие электроакустические способы записи и воспроизведения звука: механический, магнитный, оптический, магнитооптический, с помощью электронных компонентов памяти, например флэш-карт.

1.2.1. Механический способ записи и воспроизведения звука

Исторически сложилось так, что самая первая фонограмма была выполнена механическим способом. В августе 1877 г. был запатентован первый фонограф, созданный американским изобретателем Томасом Алва Эдисоном.

Основные элементы фонографа: раструб, служащий для приема звуковых волн, и мембрана, жестко соединенная с иглой. Звуковые волны раскачивали мембрану с иглой, которая прочерчивала бороздку на диске из мягкого материала (воск, олово). Извилины бороздки соответствовали амплитуде и частоте звуковых волн. При повторном проигрывании записанной бороздки игла, скользя по ее извилинам, возбуждала мембрану, вызывая колебания воздуха, т. е. звук.

Для грамзаписи свойствен ряд недостатков: громоздкость, необходимость питания от сети, невысокое качество звучания, невозможность перезаписи в домашних условиях. В настоящее время грамзапись почти полностью вытеснена более прогрессивным, магнитным способом записи.

1.2.2. Магнитный способ записи и воспроизведения звука

Первый магнитофон, предложенный в 1889 г. Вольдемаром Паульсеном, напоминал фонограф Эдисона, только вместо оловянной фольги в нем использовалась стальная проволока. Звуковые колебания с помощью микрофона превращались в колебания электрического тока и подавались на электромагнит, который перемещался вдоль стальной проволоки и намагничивал ее соответственно звуковым колебаниям.

При воспроизведении фонограммы намагниченная проволока наводила электродвижущую силу в катушке электромагнита, а возникающий в ней ток подавался на телефон, который воспроизводил записанный ранее звук.

В современных магнитофонах вместо стальной проволоки в качестве звуконосителя используется тонкая лавсановая лента, покрытая ферромагнитным порошком. Вместо электромагнита используется более эффективная кольцевая магнитная головка. Электрические сигналы, снимаемые головкой, подвергаются усилению до необходимой мощности.

Особенности магнитного способа записи. Магнитный способ записи и воспроизведения звука основан на свойстве некоторых металлов (железо, никель, кобальт, хром) намагничиваться в магнитном поле и сохранять остаточную намагниченность продолжительное время. Такие материалы получили название ферромагнетиков.

Способность ферромагнетиков к намагничиванию обусловлена особенностями строения электронных оболочек их атомов. Так, в атоме железа на предпоследней оболочке один из шести электронов имеет положительный спин, а пять - отрицательные. Четыре электрона с нескомпенсированными спинами обусловливают магнитные свойства железа.

При внесении ферромагнетика в магнитное поле спины всех электронов принимают упорядоченное положение (в соответствии с направлением магнитных силовых линий), при этом металл намагничивается.

Все ферромагнетики подразделяют на магнитотвердые и магнитомягкие. Первые обладают свойством сохранять намагниченность длительное время после вынесения их из магнитного поля, поэтому их применяют при изготовлении звуконосителя (магнитной ленты). Вторые после воздействия внешнего магнитного поля намагниченность не сохраняют (пермаллой, феррит и др.) - их используют для изготовления магнитных головок.

Запись и воспроизведение звуковой информации магнитным способом включает следующие физические процессы:

– преобразование с помощью микрофона звуковых (механических) колебаний в электрические колебания звуковой частоты;

– преобразование электрических колебаний в переменное магнитное поле с помощью катушки индуктивности, находящейся в магнитной головке;

– фиксация магнитного поля на звуконосителе. Используемая в качестве носителя записи тонкая лавсановая лента с нанесенным на нее ферромагнитным покрытием движется с постоянной скоростью перед полюсами магнитной головки и фиксирует колебания магнитного поля головок;

– воспроизведение записи путем преобразования магнитного поля ленты в электрические, а затем в звуковые колебания. Для воспроизведения записанной информации ленту пропускают перед воспроизводящей магнитной головкой с той же скоростью, как и при записи. Намагниченные участки ленты, проходя мимо головки, наводят в ее обмотке изменяющееся электрическое напряжение, соответствующее колебаниям записанного сигнала. Восстановленный сигнал усиливают и направляют на громкоговоритель.

Магнитный способ записи и воспроизведения звука имеет ряд преимуществ перед механическим способом записи:

– высококачественная магнитная запись звука может быть осуществлена вне студии на несложной аппаратуре;

– мгновенная готовность записи к воспроизведению; возможность многократного копирования (размножения) записей;

– возможность удаления ненужной записи магнитным стиранием практически мгновенно и многократное использование ленты;

– возможность звукового монтажа с помощью второго магнитофона или двухкассетной деки;

– получение различных звуковых эффектов, наложение одной записи на другую и т.д.

Виды магнитофонов. Перечисленные особенности магнитного способа записи и воспроизведения звука характерны для аналоговых магнитофонов. Недостатком аналоговых магнитофонов является резкая потеря качества фонограммы при перезаписи, трансляции и хранении.

От этого недостатка свободны цифровые магнитофоны, или ДАТ-магнитофоны (digital audio tape). Они способны обеспечить необходимое качество записи и воспроизведения звука и имеют высокие сервисные возможности.

Для осуществления цифровой записи звуковые колебания вначале с помощью микрофона преобразуются в аналоговые колебания электрического тока. Затем амплитуда напряжения аналогового сигнала через очень короткие промежутки времени, например 44100 раз в секунду, измеряется. Этот этап называется дискретизацией. Полученные значения амплитуды округляются с заданным шагом до ближайшего целого числа. Этот этап называется квантованием. Все уровни квантования кодируются (в двоичном счислении) в виде 1 и 0. Полученные импульсы фиксируются в виде магнитных импульсов на ленте или микроуглублений на лазерных дисках.

Процесс преобразования аудиосигналов из аналоговой формы в цифровую осуществляет специальная микросхема, которая называется амплитудно-цифровой преобразователь (АЦП). Обратную функцию - преобразование цифровых кодов в эквивалентные им аналоговые значения - выполняют цифроаналоговые преобразователи (ЦАП).

Для цифровой записи характерны высокие точность и надежность, так как от воспроизводящего оборудования требуется лишь распознать наличие или отсутствие магнитного импульса. Поэтому цифровые сигналы можно многократно записывать, усиливать и транслировать, не опасаясь ухудшения их качества.

Недостатком цифровой записи является то, что ее нельзя непосредственно воспроизводить громкоговорителем. Для этого ее вначале нужно снова перевести в аналоговую форму с помощью ЦАП.

Носителем магнитной записи может быть не только лента, но и диски с ферромагнитным покрытием. Запись информации на магнитные диски получила широкое распространение в компьютерной технике. Диски могут быть гибкие - на основе лавсановой пленки и жесткие - на твердых носителях (алюминий, керамика, стекло). Жесткие диски в быту часто называют винчестерами.

Последние достижения в области компьютерных винчестеров огромны. Достаточно сказать, что современные винчестеры массой менее 100 г, питающиеся от миниатюрных батареек напряжением 3 В, обладают памятью емкостью 10 Гбайт и более. Это обстоятельство не могло остаться без внимания конструкторов музыкальных плейеров-рекордеров.

Существуют две технологии записи и воспроизведения звука: аналоговая и цифровая. Известные всем бытовые магнитофоны и проигрыватели долгоиграющих пластинок ориентированы на аналоговую технологию. Запись и воспроизведение звука в компьютере и проигрывателях CD (лазерных дисков) основаны на цифровой технологии.

Звук по природе своей является набором волн, вызванных колебанием физических устройств (струн, мембран). Для того чтобы ввести звук в компьютер, его надо преобразовать в цифровой вид, т.е. представить в виде последовательности цифр (или нулей и единиц в двоичной системе исчисления). Для преобразования аналоговых данных в цифровые используется аналого-цифровой преобразователь (ADC - Analog-to-Digital Converter). Для воспроизведения звука необходим цифро-аналоговый преобразователь (DAC - Digital-to-Analog Converter).

При преобразовании звука в цифровой вид ADC измеряет поступающий сигнал с регулярными интервалами и присваивает цифровые значения уровню звука. Частота измерений называется скоростью выборки . Количество бит, используемых для кодирования данных, называется разрешающей способностью . Например, при записи звука разрешающая способность может быть 4, 8 или 16 бит, а скорость выборки может составлять 11 кГц, 22 кГц, 44 кГц. Чем выше скорость выборки и больше разрешающая способность, тем более качественный звук будет записываться и воспроизводиться.

Для ввода и воспроизведения звука в компьютере нужна аудио плата (карта). Обычно при покупке аудиоплаты пользователю предлагается полный набор аудио устройств компьютера: наушники и колонки, микрофон.

Звук в компьютер можно ввести с микрофона или с любого аудиоустройства, например, с магнитофона. Предварительно эти устройства нужно подключить к аудиоплате. На задней панели аудиоплаты имеется вход "Mic" для подключения микрофона, вход "Line In" для подключения аудиоустройств. Возможно, для подключения придется использовать переходники, поскольку размеры штекеров у бытовых приборов могут отличаться от стандартных размеров входов на плате. Но если вы приобрели микрофон, специально предназначенный для подключения к компьютеру, то проблем с разъемами обычно не возникает. Для того чтобы записать звук с микрофона, можно воспользоваться либо стандартными средствами Windows, либо программным обеспечением, которое поступает пользователю вместе с аудиоплатой.

Фонограф Windows"95

Этот инструмент можно вызвать с помощью кнопки "Пуск", выбрав позицию меню "Программы", и далее позицию "Стандартные". В появившемся меню следующего уровня выбирается позиция "Мультимедиа", и далее - позиция "Фонограф".

На панели инструмента имеется несколько кнопок для управления записью и воспроизведением звука, которые по изображению напоминают соответствующие кнопки на бытовом магнитофоне:

воспроизведение,
остановка (записи или воспроизведения),
перейти в начало,
перейти в конец.

Меню инструмента содержит позиции "Файл", "Правка", "Эффекты", "Справка".

Набор операций в позиции "Файл" позволяет создать новый звуковой файл, открыть уже существующий, сохранить файл, возможно, под новым именем, узнать свойства звукового файла, закончить работу с инструментом.

С помощью операций, связанных с позицией меню "Правка", можно выполнить некоторые операции редактирования: скопировать файл, вставить файл, удалить часть данных, смешать звук с другим звуковым файлом.

Звуковой файл можно изменить, добавив некоторые эффекты: увеличить или уменьшить громкость, увеличить или уменьшить скорость звучания, добавить эффект "эхо".

В окне инструмента имеются также таблички, в которых указываются длительность звучания файла в секундах, и длительность звучания до выполнения операции остановки.

Операция записи звука выполняется весьма просто: "нажимается" кнопка "Запись" (на ней изображен красный кружок), и в микрофон произносится фраза. Для завершения записи нажимается кнопка "Стоп" (на кнопке изображен черный квадрат).

Для того чтобы прослушать записанный файл, нужно перейти в начало записи, нажав кнопку "В начало", затем нажать кнопку "Воспроизведение".

Если в начале и в конце записи оказались ненужные, например, пустые фрагменты, их можно вырезать с помощью операций "удалить часть файла до текущей позиции" или "удалить часть файла после текущей позиции".

Файлы, записанные с помощью фонографа, имеют расширение .wav . Характеристики файла можно узнать с помощью позиции "Свойства" (появляющейся при раскрытии меню "Файл"). В предъявляемой таблице указываются: длительность звучания, объем данных в байтах, скорость выборки и разрешающая способность, установленные при записи файла.

Настройка устройств при записи звука в фонографе

Прежде чем начать записывать звук c помощью фонографа, обычно приходится выполнять предварительные установки и настройки параметров устройств мультимедиа. Для этого после раскрытия позиции системного меню "Мультимедиа" нужно выбрать позицию "Регулятор уровня" (до позиции меню "Мультимедиа" добираемся с помощью кнопки "Пуск", выбрав позицию "Программы" и далее позицию "Стандартные").

Если пользователь собирается выполнять операцию записи звука, нужно раскрыть позицию меню "Параметры" и выбрать позицию "Свойства". В появившемся окне "Настройка уровня" нужно установить режим "Запись", при этом в нижней части окна появится список устройств, с которых можно будет вводить звук в компьютер.

Допустим, что мы будем вводить звук с микрофона. Тогда нужно проследить, чтобы в соответствующей позиции окна "Отображать регулятор громкости" была проставлена "галочка". После нажатия кнопки "ОК" вид панели для регулирования громкости изменится, поскольку панель будет настроена на выполнение операции записи звука с соответствующих устройств.

Громкость для всех устройств регулируется с помощью ползунков, очень напоминающих по виду ползунки регуляторов на бытовых аудиоприборах. Ползунок "Баланс" выполняет балансировку звука между двумя динамиками. Ползунок "Громкость" управляет уровнем громкости. Для установки нужного уровня можно регулировать общий уровень записи и уровень записи в колонке "Микрофон". Например, оба ползунка можно установить в верхнее положение. Для того чтобы не было случайных помех от других устройств, можно для всех устройств, кроме микрофона, в окне "Выбрать" убрать "галочку". Аналогично, в случае записи, например, с компакт диска, нужно отключить позицию "Выбрать" для других устройств.

Универсальный проигрыватель Windows"95

Для прослушивания звуковых файлов в наборе стандартных мультимедиа устройств имеется инструмент "Универсальный проигрыватель" (напомним, что он вызывается с помощью кнопки "Пуск", через позиции "Программы", "Стандартные", "Мультимедиа"). После вызова этого инструмента на экране появляется панель для управления воспроизведением звука.

Вначале пользователь должен выбрать устройство, инициировав в главном меню инструмента позицию "Устройство":

Видео
Секвенсер MIDI
Аудио компакт-диск

С помощью этой же позиции можно установить нужную громкость звучания инструмента: в появившемся окне регулировки громкости с помощью позиции "Параметры" нужно раскрыть окно "Свойства", установить режим воспроизведения, отметить "галочкой" нужное устройство в списке, и, возвратившись в окно для регулировки громкости, установить с помощью ползунка нужный уровень звука у выбранного устройства.

Проигрыватель лазерных дисков Windows"95

Компакт-диски, известные также под названием CD/DA (Compact Disk/Digital Audio), появились в 1980 году, когда фирмы Phillips и Sony ввели стандарт для цифрового аудио под названием "Красная книга". Звук на компакт-дисках помещается на нескольких дорожках, причем одна дорожка обычно содержит одну песню. В соответствии со стандартом "Красной книги" компакт диск может иметь до 99 дорожек, что составляет 74 минуты звучания. Каждая дорожка делится на сектора, рассчитанные на 1/75 секунды звучания, и состоящие из 2352 байтов цифровой информации. Компакт-диск имеет также дополнительные зоны, содержащие так называемый перекрестный чередующийся код Рида-Соломона (CIRC), который управляет защитой данных. Если компакт-диск поцарапан или загрязнен, CIRC позволяет создать музыку. Если восстановить звуковую информацию не удается, то музыка не звучит.

Устройство CD-ROM компьютера может проигрывать обычные музыкальные компакт-диски, причем воспроизведение музыки идет в фоновом режиме, позволяя параллельно выполнять на компьютере любую другую работу. Для прослушивания компакт-диском можно использовать инструмент Windows "Лазерный проигрыватель" из набора стандартных мультимедиа устройств. На панели инструмента имеется набор кнопок для управления проигрываем музыки. Инструмент можно настроить на непрерывное проигрывание, проигрывание дорожек в произвольном порядке или в режиме ознакомления.

Если одновременно активизировать инструменты "Лазерный проигрыватель" и "Фонограф", то можно записать музыкальный фрагмент с компакт диска в WAVE-файл. При этом нужно не забыть предварительно настроить уровень звучания инструмента "Лазерный проигрыватель" с помощью инструмента "Регулятор уровня". Сам "Регулятор уровня" нужно перевести в состояние "Запись" (эта процедура описана выше в разделе "Настройка устройств при записи звука"). Следует также иметь в виду, что полученные таким образом WAVE-файлы могут быть большими по размеру. Чтобы уменьшить размер звуковых файлов нужно в фонографе (Файл-Свойства) установить для записи формат звукового файла, соответствующий пониженному качеству звука.

Инструменты для работы со звуком в Windows Millennium

Некоторые инструменты для работы со звуком в операционной среде Windows Me практически не претерпели изменений: звукозапись и регулятор громкости остались в старой редакции. Несколько иначе теперь до них нужно добираться по кнопке "Пуск": выбираются позиции меню "Программы" – "Стандартные" – "Развлечения". Запись и прослушивание записанных файлов выполняется так же, как описано в предыдущих разделах.

Так, например, если вы собираетесь записывать звук с внешнего устройства (микрофона, компакт-диска, подключенного через линейный вход магнитофона или радиоприемника), то нужно вначале настроить параметры устройств мультимедиа. В инструменте "Регулятор уровня" нужно раскрыть позицию меню "Параметры" и выбрать позицию "Свойства". В появившемся окне "Настройка уровня" нужно установить режим "Запись", при этом в появившемся в нижней части окна списке нужно поставить "галочку" в позиции, соответствующей устройству.

В более поздних версиях Windows появился инструмент Проигрыватель Windows Media с весьма развитыми сервисами. С помощью этого проигрывателя можно принимать радиостанции, ведущие вещание через Интернет, воспроизводить и копировать компакт-диски, искать посвященные музыке страницы в Интернете и создавать списки мультимедийных материалов, имеющихся на компьютере. В русифицированной версии есть подробная справка по этому инструменту с описанием всех заложенных возможностей. Мы же рассмотрим те из них, которые нам пригодятся для озвучивания мультимедиа проектов.

Следует заметить, что проигрыватель Windows Media ориентирован на широкий набор форматов медиа файлов, включая как старые форматы Windows .wav, .avi, так и современные форматы с возможностями сжатия данных и передачи их в Интернете.

В частности, разработан формат, используемый технологиями Microsoft Windows Media (или продуктами сторонних фирм, построенными на базе лицензированной технологии Windows Media) для создания, хранения, редактирования, рассылки, потоковой передачи и воспроизведения мультимедийного содержимого, имеющего временную структуру. Файл Windows Media может содержать аудио-, видеоданные или сценарий. Файл обычно имеет расширение имени.asf или.wma. Файлы Windows Media оптимизированы для потоковой передачи и при этом обеспечивают динамическую настройку звука при загрузке и воспроизведении проигрывателем Windows Media.

Проигрыватель поддерживает набор стандартов сжатия звука и видео MPEG, введенных объединенным техническим комитетом ISO/IEC по информационным технологиям. Стандарт MPEG имеет несколько вариантов, предназначенных для использования в различных ситуациях. Поддерживается также формат MP3, который обеспечивает гораздо более сильное сжатие звуковых данных, чем требовалось раньше для записи цифрового качества. Минута музыки или несколько минут речи, преобразованные в формат MP3, займут на диске около одного мегабайта – почти в десять раз меньше, чем в старом формате WAV. С введением стандарта MP3 стала реальностью передача через Интернет музыки с цифровым качеством.

Мы рассмотрим те возможности проигрывателя, которые нам пригодятся для озвучивания мультимедиа проектов. В первую очередь - возможность копирования музыкальный произведений с компакт-диска в файл. Таким образом можно создать музыкальное сопровождение для презентации или для Web-страницы в Интернете.

Копировать музыку с компакт-диска на жесткий диск очень просто, а во время копирования можно даже слушать этот диск (если позволяют свойства аппаратуры). На качество копии влияют такие параметры, как качество самого компакт-диска и скорость дисковода для компакт-дисков. Во время копирования могут иметь место незначительные дефекты звучания – слабый скрип и потрескивание. Это обычное явление, связанное со спецификой метода считывания дисководом информации с диска. Проигрыватель Windows Media пытается исправить эти дефекты, но они могут все же остаться.

В начале копирования нужно убедиться, что установлен режим цифрового копирования, в противном случае компьютер будет выполнять аналоговое копирование. Чтобы проверить, установлен ли флажок "Цифровое копирование", нужно выбрать в меню "Сервис" команду "Параметры" и затем перейдите на вкладку "Компакт-диск".

Последовательность шагов при копировании записей с аудио компакт-диска:

Вызовите проигрыватель Windows Media.
Вставьте компакт-диск в дисковод – проигрыватель начнет автоматически воспроизводить музыку. Остановите воспроизведение кнопкой "Остановить".
Нажмите в левой части панели инструмента кнопку "Компакт-диск". Появится список, в котором выбраны все записи, если только вы раньше не копировали записи с этого компакт-диска. Если какие-то записи копировать не нужно, снимите стоящие рядом с ними флажки.
Установите режим цифрового копирования и требуемое качество звука (которое влияет на размер получаемого файла), выбрав в меню "Сервис" команду "Параметры" и затем перейдя на вкладку "Компакт-диск".
На этой же вкладке "Компакт-диск" с помощью кнопки "Изменить" задайте папку, в которую будут копироваться звуковые файлы.
Нажмите кнопку "Копировать музыку".

Копирование будет сопровождаться показом объема скопированной информации (в процентах) в позиции копируемой записи, сообщениями "Ожидание обработки" или "Выполнено копирование в библиотеку" для записей, которые, соответственно, ожидают своей очереди или скопированы в файл. Все выбранные записи будут скопированы в заданную папку в виде отдельных файлов в формате.wma.

MIDI-файлы

MIDI (Musical Instrument Digital Interface) - это еще один способ представления звука в компьютере. В отличие от WAVE-файлов, которые хранят цифровое представление звуковых волн, MIDI-файлы хранят только описание звука, представленного как сумма звучания нескольких стандартизованных музыкальных инструментов. Данные в MIDI-файлах представляют собой последовательность записей, содержащих номера нот, их длительность, номера инструментов, а также команды, управляющие звучанием этих музыкальных инструментов.

Аудиокарты, поддерживающие MIDI-формат, имеют встроенные синтезаторы нескольких десятков музыкальных инструментов. Некоторые карты предоставляют возможность создавать собственные инструменты. Качество воспроизведения файлов MIDI зависит от звуковой платы, установленной в компьютере: на разных компьютерах MIDI-файлы могут звучать по разному.

Как правило, звуковые карты обеспечивают Общий MIDI-стандарт:

128 инструментов,
47 барабанных звуков.

Звуковые карты с MIDI-синтезатором отличаются по количеству воспроизводимых инструментов и качеству звучания инструментов, по возможностям совмещения нескольких инструментов, по количеству нот, хранящихся в памяти, по размерам волновых таблиц.

Для создания MIDI-файлов используется специальное программное обеспечение. Программная среда, имитирующая на компьютере музыкальные инструменты, показывает на экране устройство, внешне похожее на магнитофон с несколькими дорожками. Такие магнитофоны обычно используются в профессиональных студиях записи. Данное устройство хранит музыкальный фрагмент, например, партию скрипки, виолончели или тромбона. При воспроизведении дорожек записанная на них информация собирается вместе в единую последовательность для создания необходимого звука.

В плане практического применения отличия звуковых форматов MIDI и Wave состоят в следующем:

файлы MIDI значительно меньше по объему, чем файлы Wave при той же длительности звучания музыкального фрагмента;
мелодии в формате MIDI явно относятся к жанру "электронной музыки", в формате Wave записываются "живой" голос и звучание "живых" инструментов;
мелодии, записанные в виде MIDI-файла, можно изменять путем несложного редактирования записи на нотном стане, в то время как мелодию в файле Wave изменять гораздо сложнее;
файлы Wave часто используются в приложениях (при их звуковом оформлении) в виде непродолжительных "аудио-эффектов", файлы MIDI могут использоваться в качестве длительного фонового музыкального сопровождения.

Музыка в Интернет

Поскольку музыка является очень популярным видом искусства, она широко представлена в Интернете. Существует большое число специализированных серверов, посвященных музыкантам, современным композиторам, отдельным музыкальным направлениям. В Интернет можное найти много архивов с музыкальными произведениями.

Http://www.silver.ru). Для прослушивания радиостанции на компьютере пользователя должна быть установлена программа RealAudio Player. Программа проверяет скорость соединения с узлом Интернета, где находятся файлы RealAudio. Затем программа рассчитывает время задержки, после которого начинает воспроизведение еще не полностью полученного файла. Особенностью этих форматов является то, что сам файл с записью не может быть сохранен при получении с сервера, что обеспечивает его защиту от незаконного копирования.

Подготовленные для Интернета музыкальные файлы должны отвечать определенным требованиям. В частности, здесь критичным является объем файлов. В этом отношении Midi-файлы отвечают жестким требованиям к размерам - они очень компактны, а потому многие разработчики Интернет-страниц используют их для музыкального оформления. В Интернете есть немало архивов с Midi-музыкой. И даже сформировались целые сообщества любителей такой электронной музыки.

"Живой" звук в Интернете записывается в специальных сжатых форматах, например, в формате MP3. Имеются программы для записи звука в сжатом формате или для преобразования обычного формата Wave в формат MP3. Эти программы (распространяемые свободно, условно свободные или платные) можно найти в Интернет на сайтах с программным обеспечением для создания и прослушивания музыки. Один из таких сайтов расположен по адресу

Тема 4. Устройства записи и воспроизведения звука

I . Основные сведения об электроакустике .

Электроакустика занимается методами и устройствами преобразования звуковых (акустических) колебаний в электрические и обратно.

Акустические колебания возникают в упругих средах под действием механических колебании какого-либо тела (например, струны, диффузора, громкоговорителя и др.).

Человеческое ухо воспринимает частоты от 16 Г и до 20000 Гц.

Одними из характеристик звуковых колебаний являются:

- громкость - звуковое ощущение, определяемое силой звука и его частотой;

- высота тона - звуки человеческой речи лежат в диапазоне частот от 8О до 1200 Гц;

Для воспроизведения грамзаписи используют электрические звукосниматели, которые преобразуют механические колебания иглы в переменный электрический ток соответствующей частоты.

Грамзапись воспроизводится с помощью электропроигрывающих устройств (ЭПУ).

III. Магнитный принцип записи и воспроизведения звука.

Первое упоминание о попытке осуществить магнитную запись относится к 1888 г., когда было предложено устройство для записи звука на насыщенную железными опилками хлопковую нить при ее перемотке с одной катушки на другую.

Через 10 лет датский физик В. Паульсен осуществил запись звука на стальную струну. Качество записи было невысоким, а продолжительность звучания составляла 55 секунд.

И только спустя 30 лет с появлением магнитной ленты в 1928 г. (придумали наносить порошковый слой окиси железа, который хорошо намагничивается, вначале на бумагу, а затем и на эластичную ленту) и магнитных головок с малым воздушным зазором в 1932 г. удалось получить довольно качественную магнитную запись звука.

Магнитный принцип записи основан на свойстве ферромагнетиков сохранять (запоминать) намагниченность в течение длительного времени.

Рис. 3. Схема магнитной записи

Мимо воздушного зазора в магнитной записывающей головки протягивают с некоторой постоянной скоростью эластичную ленту 1, покрытую ферромагнитным слоем, частички которого могут рассматриваться как отдельные элементарные магнитики. Но обмотке 4 пропускают ток сигнала, форма которого повторяет форму акустического сигнала. В магнитопроводе 3 и воздушном зазоре D появляется переменное магнитное поле, в котором происходит намагничивание элементарных магнитиков. Так в изменяющейся по длине ленты намагниченности закрепляется акустический сигнал, т. е. записывается, звук.

Воспроизведение записи происходит в обратном порядке:

Рис.4 Схема воспроизведения звука

Структурная схема монофонического магнитофона:

Магнитная лента МЛ перематывается с одной катушки K1 на другую K2 лентопротяжным механизмом с постоянной скоростью. Первая головка на пути ленты - стирающая ГС. В режиме записи на ее обмотку от генератора стирания и подмагничивания ГСП поступает переменный ток частотой 25-80 кГц. При этой магнитная лента попадает в довольно сильное магнитное поле стирающей головки ГС и существующая на ней запись разрушается, а лента размагничивается.

В записывающую головку ГЗ поступает усиленный усилителем записи УЗ ток сигнала микрофона и происходит запись этого сигнала на магнитную ленту.

Считывание записи происходит воспроизводящей головкой ГВ.

Образовавшийся в ее обмотке сигнал усиливается усилителей воспроизведения УВ и преобразуется в звук громкоговорителей.

IV . Магнитофоны.

Аппараты, предназначенные для записи и воспроизведения звука магнитным способом – магнитофоны - широко применяют в науке, технике, быту.

Магнитофоны различают:

По назначению - профессиональные и бытовые;

По типу исполнения - стационарные и переносные;

По системе питания - сетевые, батарейные и универсальные;

По системе записи и воспроизведения - моно - и стереофонические;

По числу дорожек записи - одно-, двух-, трех-, четырех-, многодорожечные;

В зависимости от конструкции устройства для размещения носителя записи - катушечные и кассетные.

Качество магнитофонов определяется их механическими и электроакустическими параметрами.

Основные механические параметры магнитофонов:

Скорость движения ленты - регламентируется стандартом и составляет 19,05; 9,53; 4,76 и 2,38 см/с;

Неравномерность движения ленты служит причиной искажений звука и оценивается детонацией (отношение амплитуды колебаний скорости движения ленты к ее среднему значению, выраженное в %).

Детонация бытовых магнитофонов 0,1-0,8%.

Основные электрические параметры :

Напряжение питания (3);

Частотная характеристика (диапазон воспроизводимых частот) (Ги);

Выходная мощность (Вт).

Магнитофоны должны обеспечивать:

I. Запись:

От микрофона;

Звукоснимателя;

Радио- и телевизионного приемника;

Другого магнитофона.

Сигналы от этих устройств подаются на входные гнезда магнитофонов, обозначенные соответствующими символами, либо на универсальный разъем входа звукового сигнала.

II. Воспроизведение записи через:

Линейный выход (электрическое воспроизведение);

Внутренний громкоговоритель при наличии его в магнитофоне (акустическое воспроизведение);

Выносные акустические системы.

- головные телефоны (наушники)

Современный стационарный кассетный магнитофон обычно включает в себя:

Систему шумопонижения;

Цифровой счетчик ленты, электронное управление лентопротяжным механизмом;

Индикатор уровня записи и воспроизведения (светодиодный иди люминисцентный) ;

Ручную регулировку уровня записи;

Переключатель типов ленты.

Преимущества магнитного принципа записи:

Возможность воспроизведения звука сразу же после записи;

Возможность стирания записи и на этот же участок нанести новую;

Возможность наложения записей одна на другую; многократное использование магнитной ленты;

Магнитная фонограмма отличается малым шумом при воспроизведении.

К некоторым недостаткам магнитного способа записи можно отнести: - трудности контроля и монтажа фонограммы в связи с тем, что она невидима глазом;

Трудности размножения копий (необходимость перезаписи для каждой копии).

V . Оптико-механическая (лазерная) запись и воспроизведение звука.

Последние достижения лазерной техники, микроэлектроники , микрооптики, цифровой обработки сигналов позволили создать принципиально новую систему записи - "Компакт-диск" (СД) - с бесконтактным считыванием"информации с помощью лазерного луча и цифровой ее обработкой. Эта система обладает несравненно более высокими параметрами воспроизведения звука, чем традиционная аналоговая (см. табл.):

Основное параметры проигрывателей

Техническая характеристика

Проигрыватель

лазерный

аналоговый

Номинальный диапазон воспроизводимых частот, Гц

Число проигрываний без заметного ухудшения качества

не ограничено

Длительность звучания диска, мин.

Записываемый сигнал звуковой частоты с помощью аналого-цифрового преобразователя преобразуется в последовательность нулей и единиц. Этот сигнал претерпевает затем целый ряд дополнительных преобразований и записывается на цифровой магнитофон. Полученная на ленте, называемой мастер-лентой, сигналограмма является информационным подлинником будущего СД-носителя в системе оптической записи.

Оптическая запись осуществляется на поверхность диска с помощью луча миниатюрного полупроводникового лазера, который за доли микросекунды испаряет материал, формируя микроминиатюрный кратер - углубление диаметром примерно 0,6 мкм (диаметр человеческого волоса примерно 50 мкм). В отсутствие луча поверхность диска остается неизменной. Таким образом, запись импульсов производится в виде точек или их отсутствия к в целой представляет собой последовательность расположенных по спирали своеобразных следов - питов. Спираль начинается от центра внутри диска и запись идет к краю его с шагом между двумя соседними дорожками в 1,6 мкм, а вся фонограмма занимает кольцо с внутренним диаметром 56 мм и внешним 116 мм. Затем поверхность диска металлизируют и он превращается в мастер-диск, с которого снимают никелевую копию и после обработки используют в качестве матрацы при тиражировании партии компакт-дисков.

Считывание (воспроизведение) точек с диска производится с помощью маломощного полупроводникового лазера. Считывающий луч отражается от нетронутой поверхности диска и рассеивается при по - падании в точку. Отраженный от поверхности диска луч направляется на фотодиод, который воспринимает сигнал или не воспринимает его, если луч рассеивается, попав в точку. Двоичный сигнал, снимаемый с выхода фотодиода, обрабатывается и преобразуется в звуковой.

В настоящее время созданы стационарные, переносные и автомобильные, автономные и встраиваемые в радиокомплексы, профессиональные и полупрофессиональные модели. Проигрыватель компакт-дисков обеспечивает максимально возможное качество звучания даже в бытовых условиях.

СД-проигрыватель должен иметь:

Индикацию текущего времени воспроизведения диска;

Ускоренный поиск требуемого фрагмента;

Возможность программирования порядка воспроизведения.

Большинство современных музыкальных центров комплектуется встроенными лазерными проигрывателями. Интерес представляют аппараты, совмещенные с кассетными магнитофонами и позволяющие делать высококачественную перезапись. Для дискотек, звукозаписывающих студий, радиозалов разработаны звуковые лазерные проигрыватели с "многозарядными" кассетами на 10-120 дисков. Такие аппараты могут быть запрограммированы на неделю непрерывной работы с автоматической сменой дисков.

VI . Использование звуковых технических средств в учебном

процессе

Звуковые технические средства обучения (грампластинки, магнитные записи) также как и средства статической проекции, все шире применяются в учебном воспитательном процессе. Эти средства развивают у учащихся устойчивость внимания, слуховую память, воображение, формируют навыки наблюдения за словом, воспитывают эстетический вкус.

Звуковые технические средства начали применяться главным образом при изучении иностранных языков. Возможность записи речи обучающегося и анализа ошибок, сравнение ее с образцовой речью позволила усовершенствовать методику преподавания иностранного языка.

Сейчас звуковые технические средства довольно широко используются на уроках русского языка , литературе, истории.

На занятиях по литературе звукотехника позволяет демонстрировать образцы художественного чтения, фрагменты драматических произведений в исполнении мастеров театра, кино, эстрады. Наибольший педагогический эффект достигается тогда, когда звуковые технические средства используются в комплексе с визуальными техническими средствами (диафильмами, диапозитивами, репродукциями).

При изучении истории звуковые средства позволяют воспроизводить записи речей и выступлений политических деятелей, крупных ученых и др.

Анализируя фонд звуковых пособий для урока, можно выделить следующие основные их типы:

1. Записи программных художественных произведений.

2. Записи музыкальных произведений.

3. Документальные звукозаписи.

4. Тематические звуковые пособия – это, прежде всего, специальные учебные радиопередачи, согласованные со школьными программами и посвященные отдельным изучаемым темам, а также познавательные и научно-популярные радиопередачи, которые могут быть использованы на уроках и во внеклассной работе .

5. Звукозаписи для организации самостоятельной деятельности учащихся на уроке - это записанные на магнитную ленту диктанты и различные задания для самостоятельной работы учащихся. Обычно такие записи готовит сам учитель. Такие звукозаписи приучают школьников работать в нужном темпе, концентрируют внимание на выполнение работы , дисциплинируют их.

"Человеческое слово могуче. Но речь живая, слово звучащее гораздо сильнее, чем слово печатное. Оно богато интонациями, оно согрето чувством, оно делается более убедительным". Эти слова А. В. Луначарского в значительной степени относятся к звукозаписям и радиопередачам. Выразительное слово, музыкальное оформление, использование шумовых эффектов делают звуковые пособия эффективным средством эмоционального воздействия на учащихся.

Схема работы учителя на уроке с применением звукозаписей проста:

подготовка к восприятию звукового материала

прослушивание звукозаписей

последующая работа .

Однако она вмещает большое разнообразие методических приемов в зависимости от цели использования звукозаписи на уроке.

Приемы использования магнитофона на уроках.

1. Магнитофон при объяснении нового материала.

В этом случав используется записи программных художественных произведений, документальные звукозаписи, тематические звуковые пособия, которые могут сочетаться с демонстрацией экспериментов, кинофрагментов, слайдов, диапозитивов.

Во многих случаях использование звукозаписи помогает учителю создать нужный эмоциональный фон урока (музыкальные произведения), а процесс постановки проблемной задачи живым и ярким.

После прослушивания звукозаписи полезно задать учащимся вопроси, организовать самостоятельную работу.

2. Магнитофон при опросе учащихся.

С помощью магнитофона целесообразно проводить фронтальный опрос, который обычно проводится в виде диктантов.

3 сочетании с проекционной аппаратурой можно эффективно проводить кратковременные самостоятельные работы.

Представляет интерес и индивидуальный опрос учащихся при помощи магнитофона. Заключается он в том, что вызванный для ответа ученик записывает свой ответ на магнитную ленту. Ценность такого опроса состоит в том, что в течение урока можно опросить гораздо больше учащихся, а также в том, что отвечающий может сам регулировать время обдумывания задания, пользуясь кнопкой остановки ленты.

Контрольные вопросы

1. Что такое звук? Какими параметрами характеризуются звуковые колебания?

2. Каков частотный диапазон звуковых колебаний?

3. Перечислите принципы записи звука.

4. Расскажите о физических основах лазерного способа записи и воспроизведения звука и о его достоинствах перед другими.

5. В чем суть магнитного принципа записи?

6. Какое устройство называют магнитофоном? Его функции, основные параметры.

7. Начертите функциональную схему магнитофона и объясните принцип ее действия.

8. Ассортимент магнитофонов.

9. Перечислите входные гнезда магнитофона, нарисуйте их условные обозначения.

10. Перечислите выходные гнезда магнитофона, их условные обозначения.

11. Назовите преимущества магнитного принципа записи.