Het opnemen en weergeven van geluid

Korte geschiedenis van de weergave van geluid
Rond het jaar 1860 wordt geluid voor het eerst met succes opgeslagen. De Fransman
Léon Scott slaagt erin, geluidstrillingen met een naald in een laag roet te krassen, die is
aangebracht op een rol papier. Hij noemt zijn vinding de phonautographe, zie Afbeelding
1:
Afbeelding 1: De phonautographe (deze is te zien in Teylers museum Haarlem)
Je moest in een soort ton schreeuwen, terwijl iemand anders aan een zwengel de rol
beroet papier liet ronddraaien. Scott was tevreden met het opslaan van geluid; hij
bekommerde zich niet om de vraag of hij het wel weer kon laten afspelen, omdat hij
dacht dat hij dat later wel zou oplossen. Dat was een misrekening: pas in 2007 lukte het
een team van Amerikaanse wetenschappers om een opname van Scott ten gehore te
brengen. Het bleek een vrouwenstem te zijn, die het liedje Au clair de la lune zingt.
In het jaar 1877 deed de Amerikaan Thomas Alva Edison, op basis van de
vinding van Scott, een nieuwe uitvinding. Hij verving het papier in eerste instantie door
een laag folie en later door een laag was. De naald trok een spoor van meer en minder
diepe putjes in dit laagje. Dit had het voordeel dat het spoor opnieuw kon worden
afgetast door een naald, waardoor het geluid weer af te spelen was. Edison noemde zijn
uitvinding de phonograph, zie Afbeelding 2:
Afbeelding 2: De phonograph (collectie Museon)
1
Het eerste bewaard gebleven geluidsfragment dat met deze machine werd gemaakt is
het liedje Mary had a little lamb, dat door Edison persoonlijk werd ingezongen. Meer dan
een eeuw lang is dit fragment beroemd gebleven als de eerste succesvolle
geluidsopname, totdat de opnamen van Scott konden worden ontcijferd.
Met de techniek van de phonograph ontwikkelde Edison ook de eerste
sprekende pop, die hij vanaf 1890 op de markt bracht. Zie Afbeelding 3:
Afbeelding 3: De sprekende pop van Edison (mechanisme links)
De pop moest worden opgewonden, waarna het rolletje in het mechaniek werd
afgespeeld. Jammer genoeg was het geluid niet erg fraai, zoals zelfs Edison moest
toegeven. Bovendien was het rolletje al na een paar keer spelen versleten.
In de negentiger jaren van de 19e eeuw kwam de naar Amerika geëmigreerde
Duitser Emile Berliner met een geheel nieuw principe. Volgens dit principe werd een
ronddraaiende schijf afgetast met een naald. Berliner noemde zijn vinding de
grammofoon, zie Afbeelding 4:
Afbeelding 4: De grammofoon volgens Berliner (collectie Museon)
Het bijzondere van de grammofoon was, dat de naald horizontale bewegingen in de
groef maakte. De geluidskwaliteit werd beter en de naalden en de platen gingen langer
mee. Het principe van de grammofoon heeft het volgehouden tot de komst van de CD in
de tachtiger jaren van de vorige eeuw; en zelfs nu nog zijn er mensen die de
grammofoon beter vinden dan de CD-speler.
2
Men ging ook al snel experimenteren met heel andere manieren om geluid op te
slaan. Een belangrijke vinding was, dat je voor het opslaan van geluid ook een draad
van staal kon gebruiken. Daarbij werd dan het staal van de draad magnetisch gemaakt.
De apparaten waarmee dat voor eerst (rond 1930) lukte worden draadrecorders
genoemd, zie Afbeelding 5:
Afbeelding 5: Een draadrecorder met (detail rechts) staaldraad (collectie Museon)
De draad draait tussen twee spoelen, waarvan de ene spoel opgerold wordt terwijl de
andere juist afgerold wordt. De magnetisch geworden draad geeft bij het afspelen een
elektrisch signaal, dat na versterking naar een luidspreker wordt gestuurd.
Omstreeks dezelfde tijd (1930) lukte het de eerste bandrecorder te maken. In
principe werkt een bandrecorder precies hetzelfde als een draadrecorder. Alleen wordt
de rol van de draad hier overgenomen door een band waarin losse, in de band
opgesloten ijzerdeeltjes magnetisch worden gemaakt. Ook de band draait tussen twee
spoelen, waarvan de ene spoel opgerold wordt terwijl de andere juist afgerold wordt. De
magnetisch geworden ijzerdeeltjes geven bij het afspelen een elektrisch signaal, dat na
versterking naar een luidspreker wordt gestuurd. Zie Afbeelding 6:
Afbeelding 6: Een bandrecorder (collectie Museon)
De bandrecorder wordt nog steeds wel gebruikt, al geven veel geluidstechnici
tegenwoordig de voorkeur aan digitale bestanden, omdat die gemakkelijker naar elkaar
door te sturen zijn en heel eenvoudig per computer kunnen worden bewerkt.
Vooral na de Tweede Wereldoorlog (vanaf omstreeks 1950) kwam de elektrische
grammofoon in opmars, zie Afbeelding 7:
3
Afbeelding 7: Elektrische grammofoon (collectie Museon)
Bij deze grammofoon is zowel de aandrijving van de plaat, als de weergave van de door
de naald opgepikte geluidstrillingen elektrisch geregeld. De aandrijving vindt plaats met
een elektromotor, de weergave van de trillingen met een versterker en een luidspreker.
In 1962 kwam de industrie met een kleine compacte bandrecorder, waar de band
niet meer met de hand op hoefde te worden gelegd omdat deze permanent in een
cassette zat. Dit was de cassetterecorder, zie Afbeelding 8:
Afbeelding 8: Een cassetterecorder met (detail rechts) cassette (collectie Museon)
Een cassette is een klein doosje dat de spoelen van de cassetterecorder beschermt,
waardoor deze gemakkelijk gelijktijdig verwisseld kunnen worden zonder de band te
beschadigen.
In het jaar 1982 lanceerde Philips een nieuw systeem, de Compact Disc- of CDspeler. Het revolutionaire aan dit systeem was, dat het geluid niet langer werd opgepikt
enkel door de beweging van de geluidsdrager, maar dat het digitaal gecodeerd was,
d.w.z. in de code van computers. Dankzij de digitale codering was de kans op fouten bij
beschadiging kleiner, en kon bovendien veel meer geluid worden opgeslagen. Zie
Afbeelding 9:
4
Afbeelding 9: Een CD-speler met (detail rechts) CD (collectie Museon)
De CD heeft een patroon van putjes, dat terwijl de schijf ronddraait door een laser (een
soort heel precies lampje) wordt afgetast. De putjes geven een digitate code af die weer
in geluid wordt vertaald.
In 1984 introduceerde Sony een draagbare CD-speler, die je overal mee naar
buiten kon nemen om van muziek of ander geluid te genieten. Dit was de Discman, een
variant op de eerder geïntroduceerde Walkman die in feite een draagbare
cassetterecorder was geweest. Zie Afbeelding 10:
Afbeelding 10: Discman van Sony (collectie Museon)
Het grootste voordeel van de Discman ten opzichte van de eerdere Walkman was
natuurlijk hetzelfde als het belangrijkste voordeel van de CD ten opzichte van de
cassette: veel meer muziek of geluid op één CD dan op één cassette.
In 1991 kwam computerfabrikant Apple met een heel nieuwe digitale techniek om
geluid en muziek op te slaan. Dit was de MPEG-1 Audio Layer 3, ofwel de mp3techniek. Zie Afbeelding 11:
Afbeelding 11: De mp3-speler (collectie Museon)
Sinds de mp3-techniek is de weergave van geluid niet meer gebonden aan vaste
geluidsdragers als platen, bandjes of schijfjes, maar is het vastgelegd in digitale
5
bestanden. Deze bestanden kunnen niet alleen gemakkelijk op elke computer worden
bewaard en afgespeeld, maar ook eenvoudig via het internet over de gehele wereld
worden verstuurd. Bovendien lenen digitale bestanden zich ook gemakkelijk voor
bewerking met behulp van uitgekiende computerprogramma’s.
6