Gramofon cu precizie (1901).
Gramofonul este unul din primele instrumente care înregistrau vocea. Mai târziu, astfel de instrumente au fost realizate cu ajutorul magnetismului, iar acestea sunt trecute în revistă în acest articol pe teme de istorie a tehnologiei, mai precis a instrumentelor cu înregistrare magnetică.
Începuturile, încă din antichitate ...
Primele observaţii asupra fenomenelor electrice şi magnetice apar încă din antichitate, studiate de nume cu rezonanţă în istorie, precum Thales din Milet, Democrit, Platon sau Aristotel. Acum 2400 ani, Platon făcea următoarea afirmaţie: “Piatra pe care Euripide a numit-o magnetică şi care este denumită în mod obişnuit a lui Hercule [...] nu atrage numai inelele de fier; ea comunică inelelor o forţă care le dă puterea ce îi aparţine însăşi pietrei, aceea de a atrage alte inele, astfel că se vede uneori un foarte lung lanţ de inele de fier care atârnă unul de altul. Şi forţa lor a tuturor depinde de această piatră.”
După celebrele teorii dezvoltate în secolul XVIII de către Coulomb, Volta sau Ohm, în anul 1819, un celebru fizician danez, Hans Christian Oersted, face o descoperire empirică, ce face legătura dintre electricitate şi magnetism, adică naşterea electromagnetismului, efectul magnetic al curentului electric. Un ac magnetic, al unei busole, de exemplu, este deviat în apropierea unui conductor sub tensiune electrică. Această descoperire le oferă şansa unor alţi fizicieni celebri precum Ampère, Faraday sau Maxwell să continue cercetările şi să explice electromagnetismul. Fără aportul lor, casetele audio, video sau discurile magnetice inamovibile (HDD) ar fi fost doar un vis.
Pionieratul
Istoria înregistrărilor începe odată cu telegraful, care datează încă din anul 1809, când fizicianul german Sömmerring inventează telegraful electrochimic. Acesta suferă diverse îmbunătăţiri, pentru ca în anul 1844, Samuel F.B. Morse să transmită mesajul “What hath God wrought” din Washington până în Baltimore. După 22 ani, telegraful prin cabluri suboceanice era funcţional, legând informaţional continente. Zece ani mai târziu, în 1876, Alexander Graham Bell patentează telefonul, un aparat care transforma undele sonore în impulsuri electrice şi viceversa.
După apariţia acestor ultime descoperiri, Thomas Edison reuşeşte în 1877 să inventeze fonograful, aparat care înregistra vibraţiile sonore pe un cilindru acoperit cu o foiţă de cositor sau aluminiu. Charles Summer Tainter va reuşi în 1885 să îmbunătăţească fonograful, construind un grafofon, care, spre deosebire de invenţia lui Edison, imprima sunetele pe un cilindru de hârtie acoperită cu ceară, un dispozitiv mult mai rezistent în timp. În 1887, Emil Berliner reuşeşte şi el să construiască un dispozitiv asemănător, numit gramofon, care imprima orizontal vibraţiile pe discuri din zinc acoperite cu ceară. Şanţurile obţinute pe discuri puteau fi reimprimate cu ajutorul matriţelor, favorizând producţia în masă. Gramofoanele şi discurile vor fi îmbunătăţite şi vor deveni pickup-urile folosite frecvent în România până acum 20 ani.
Gramofon. Sigla Victor Talking Machine
Anul 1898 este un an de referinţă în istoria înregistrărilor magnetice deoarece fizicianul danez Valdemar Poulsen patentează primul aparat bazat pe înregistrare magnetică, telegrafonul. Acesta folosea pentru înregistrarea magnetică şi redarea sunetului un cilindru şi un electromagnet care se rotea în jurul unei sârme de oţel înfăşurate de-a lungul cilindrului, pe care se înregistra. Suportul putea fi reutilizat, iar calitatea înregistrărilor era superioară.
Telegrafonul lui Poulsen
Aparate de înregistrat cu fir
Se consideră că „wire recorders” sunt cele care au făcut trecerea între telegrafonul lui Poulsen şi magnetofon, deşi s-au aflat în competiţie o mică perioadă de timp. Apărute în jurul anilor ‘30, apogeul acestor aparate ca număr de vânzări se situează în jurul anilor 1940-50. Acest tip de aparate cu fir precedă apariţia înregistrărilor magnetice pe bandă audio sau video, venind cu ideea înregistrării prin magnetizarea longitudinală a unui fir confecţionat de regulă din oţel sau oţel inoxidabil. Locul firului de oţel va fi luat în foarte scurt timp de bandă audio şi video. Forme incipiente ale aparatelor de înregistrat cu fir sunt textofonul şi dictafonul, foarte apropiate de telegrafon, dar care, datorită dezvoltării amplificatoarelor în electronică, puteau captura semnale telefonice slabe şi permiteau redarea lor cu un volum mai mare. În plus puteau fi utilizate în dictare şi înregistrare telefonică, mai ales după apariţia robotului telefonic.
Aparat de înregistrare cu fir
Magnetofonul
Prima utilizare publică a magnetofonului, primul aparat care folosea banda magnetică pentru stocarea sunetelor şi muzicii, datează din anul 1935 la Berlin Radio Fair, construcţia lui începând din 1931 de către Fritz Pfleumer şi compania electronică AEG, după ideea lui Oberlin Smith, care nu a reuşit să o şi concretizeze cu 10 ani înainte. Banda magnetică era formată dintr-un material magnetizabil care învelea o fâşie lungă şi îngustă de plastic. O îmbunătăţire semnificativă a magnetofonului se produce când colaborarea se extinde şi cu firma BASF, realizându-se în 1934 peste 50000m de bandă magnetică.
O dată cu inovaţiile care priveau difuzoarele şi componentele electronice, în special amplificatoarele, s-a contribuit la dezvoltarea ideii de „HI-FI” (high fidelity), un termen de marketing care reprezenta ideea de componente şi înregistrare care permit reproducerea aproape perfectă a sunetului natural. Firma Magnecord a introdus aparatelor sale şi un al doilea canal audio independent într-o configuraţie identică a difuzoarelor, dând naştere sunetului stereo, adică crearea impresiei de auz al sunetului venit din direcţii diferite, precum se întâmplă şi în cazul auzului natural.
Casetofonul
Casetofonul este un magnetofon mult evoluat şi îmbunătăţit, cu dimensiuni mai reduse, care în locul bandei magnetice libere folosea casete, adică cele două role cu benzi erau închise într-o carcasă de plastic. Benzile aveau avantajul de a nu mai trebui să fie schimbate. Primul casetofon a fost creat de firma Philips în anul 1963. Acesta avea lăţimea benzii de 0.12 inch la o viteză de aproximativ 4.76 cm/s, destul pentru înregistrarea vocii, dar nu şi pentru muzică, fiind îmbunătăţite în acest sens după 1970. Casetofoanele au fost principala sursă de înregistrare şi redare a muzicii până în anii 1990. Tot în jurul anului 1970, firma Dolby Laboratories dezvolta sistemul Dolby Noise Reduction, care era folosit pentru eliminarea zgomotului la aparatele analogice de înregistrare magnetică precum magnetofoanele şi casetofoanele. Sistemul va avea succes şi în cinematografie, procesoarele Dolby ajutând la redarea stereofonică a sunetului peliculelor rulate.
Dezvoltarea înregistrărilor video
Succesul şi progresul rapid din domeniul înregistrărilor magnetice ale sunetelor a pătruns la fel de eficient şi în industria video, a televiziunii şi cinematografiei. Astfel, în anul 1951, corporaţia Ampex împreună cu Charles Ginsburg au început cercetările în privinţa dezvoltării primului video VTR (Video Tape Recorder) care capta imagini de la camerele video, transformând informaţia în impulsuri electrice şi salvând-o pe bandă magnetică, fiind cumva omologul magnetofonului. În 1959, Sony începe producerea VTR cu o nouă tehnologie modelată de Toshiba, numită helical scan (în traducere aproximativă scanare elicoidală), care avea avantajul de a înregistra pe bandă magnetică semnale cu bandă largă de frecvenţă. După modelul casetofonului, firma Sony prezintă în 1969 prototipul VCR U-matic (Video Casette Recorder), adică introducerea casetei video. Anii 1970-1980 dezvoltă un adevărat război al formatelor de aparate VCR, purtat între formatul Betamax propus de Sony şi formatul VHS (Video Home System) propus de JVC, timpul şi piaţa păstrând un singur câştigător şi un singur format, VHS.
Casetă video Betamax
Industria IT şi era digitală
Primul computer care a folosit o bandă magnetică pe post de sistem de stocare a fost UNIVAC, în anul 1951. Era digitală îşi are începutul în anul 1962, când semnalul analogic al telefonului a fost încriptat cu o valoare digitală de către Bell Labs, utilizând sistemul PCM (pulse-code modulation). În 1953 MIT instalează prima memorie magnetică de tip core în computerul Whirlwind pentru ca 3 ani mai târziu, în 1956, IBM să vândă primul disc de memorie de tip secundar (hard-disk), denumit RAMAC, acronim pentru Random Access Method of Accounting and Control. Putea stoca 5 milioane de caractere pe 8 biţi şi avea 50 de discuri cu diametrul de 24 inch. O întreagă unitate RAMAC cântarea peste o tonă. Hard disk-urile şi-au mărit treptat capacitatea, în 1980 ajungându-se la primul disk capabil să stocheze 2Gb de memorie, IBM 3380, având o rată de transfer de 3Mb pe secundă şi care cântărea 250Kg. Tendinţa a fost de micşorare a dimensiunilor şi de creştere a capacităţii de stocare şi a vitezei de transfer, în 2009 Western Digital anunţând comercializarea primului hard-disk de 2 Terabiţi.
Unitate memorie IBM 2311
Alături de hard-diskuri, un alt mediu de stocare s-a dezvoltat pentru a stoca sistemele de operare şi programele, este vorba de discul magnetic flexibil, floppy-disk, format dintr-un mediu magnetic subţire şi flexibil protejat de o carcasă rectangulară de plastic. Acesta a fost inventat de către echipa lui David Noble de la IBM, fiind comercializat pentru prima dată în anul 1971, având un diametru de 8 inch şi stocând 79.7 Kb. În 1976, Shugart Associates introduce primul FDD de 5.25 inch stocând 89.6 Kb, pentru ca formatul să fie standardizat în 1987 cu o capacitate de 1.44Mb.
Floppy Disk Drive 8 inch
Chiar dacă este un disc care foloseşte tehnologii optice de citire-scriere, Compact Discul (DC) este probabil cel mai cunoscut mediu de stocare a informaţiei digitale. Philips introduce conceptul de Compact Disc la o conferinţă în anul 1979, pentru ca primele CD-uri să fie disponibile în anul 1982. Deşi au fost concepute iniţial pentru industria muzicală, conceptual considerat ca fiind succesorul discului gramofonului ca mijloc de a stoca muzica, în scurt timp devine un mediu în care puteau fi stocate orice tip de date, nu doar audio. Mai târziu, medii de stocare derivate, precum DVD-urile, au fost create. Standardizat ca format DVD în 1995, primul DVD-player a fost vândut în Japonia, în 1996.
Mediile de stocare şi înregistrare magnetice devin din ce în ce mai mici în dimensiuni dar au capacitaţi din ce în ce mai mari, fiind posibile acum înregistrări audio-video cu telefonul mobil, iar iPod-ul introdus în 2005 de către Apple este utilizat frecvent şi comercializat în milioane de exemplare.
Bibliografie:
Recording Technological History,
The History of Magnetic Recording,
History of Wire Recording,
Wikipedia
