Storia della registrazione del suono
Registrazione a filo magneticoModifica
La registrazione a filo o registrazione a filo magnetico è un tipo analogico di memorizzazione audio in cui una registrazione magnetica è fatta su un sottile filo di acciaio o di acciaio inossidabile.
Il filo viene tirato rapidamente attraverso una testina di registrazione, che magnetizza ogni punto lungo il filo in base all’intensità e alla polarità del segnale audio elettrico fornito alla testina di registrazione in quel momento. Tirando successivamente il filo attraverso la stessa testina o una testina simile mentre la testina non viene alimentata con un segnale elettrico, il campo magnetico variabile presentato dal filo che passa induce una corrente elettrica altrettanto variabile nella testina, ricreando il segnale originale ad un livello ridotto.
La registrazione a filo magnetico è stata sostituita dalla registrazione su nastro magnetico, ma i dispositivi che impiegano uno o l’altro di questi media sono stati più o meno simultaneamente in sviluppo per molti anni prima che entrambi entrassero in uso diffuso. I principi e l’elettronica coinvolti sono quasi identici. La registrazione a filo inizialmente aveva il vantaggio che il mezzo di registrazione stesso era già completamente sviluppato, mentre la registrazione a nastro era frenata dalla necessità di migliorare i materiali e i metodi usati per fabbricare il nastro.
La registrazione magnetica fu dimostrata in principio già nel 1898 da Valdemar Poulsen nel suo telegrafo. La registrazione a filo magnetico, e il suo successore, la registrazione a nastro magnetico, implicano l’uso di un mezzo magnetizzato che si muove a velocità costante davanti a una testina di registrazione. Un segnale elettrico, che è analogo al suono che deve essere registrato, è alimentato alla testina di registrazione, inducendo un modello di magnetizzazione simile al segnale. Una testina di riproduzione può quindi raccogliere i cambiamenti nel campo magnetico dal nastro e convertirlo in un segnale elettrico.
Con l’aggiunta dell’amplificazione elettronica sviluppata da Curt Stille negli anni ’20, il telegrafico si è evoluto in registratori a filo che erano popolari per la registrazione vocale e la dettatura durante gli anni ’40 e ’50. La qualità di riproduzione dei registratori a filo era significativamente inferiore a quella ottenibile con la tecnologia di registrazione su disco fonografico. C’erano anche delle difficoltà pratiche, come la tendenza del filo ad aggrovigliarsi o a raggrovigliarsi. La giuntura poteva essere eseguita annodando insieme le estremità del filo tagliato, ma i risultati non erano molto soddisfacenti.
Il giorno di Natale del 1932 la British Broadcasting Corporation usò per la prima volta un registratore a nastro d’acciaio per le sue trasmissioni. Il dispositivo utilizzato era un registratore Marconi-Stille, una macchina enorme e pericolosa che utilizzava un nastro d’acciaio con bordi taglienti. Il nastro era largo 0,1 pollici (2,5 mm) e spesso 0,003 pollici (0,076 mm) e scorreva a 5 piedi al secondo (1,5 m/s) oltre le testine di registrazione e riproduzione. Questo significava che la lunghezza del nastro richiesto per un programma di mezz’ora era quasi 1,8 miglia (2,9 km) e una bobina piena pesava 55 libbre (25 kg).
Registrazione sonora su nastro magneticoModifica
Gli ingegneri della AEG, lavorando con il gigante chimico IG Farben, crearono il primo registratore pratico a nastro magnetico del mondo, il ‘K1’, che fu dimostrato per la prima volta nel 1935. Durante la seconda guerra mondiale, un ingegnere della Reichs-Rundfunk-Gesellschaft scoprì la tecnica di polarizzazione AC. Con questa tecnica, un segnale inudibile ad alta frequenza, tipicamente nell’intervallo da 50 a 150 kHz, viene aggiunto al segnale audio prima di essere applicato alla testina di registrazione. Il bias migliorò radicalmente la qualità del suono delle registrazioni su nastro magnetico. Nel 1943 la AEG aveva sviluppato dei registratori a nastro stereo.
Durante la guerra, gli alleati si accorsero di trasmissioni radio che sembravano essere trascrizioni (molto di questo grazie al lavoro di Richard H. Ranger), ma la loro qualità audio era indistinguibile da quella di una trasmissione dal vivo e la loro durata era molto più lunga di quanto fosse possibile con i dischi a 78 giri. Alla fine della guerra, gli alleati catturarono un certo numero di registratori tedeschi Magnetophon di Radio Lussemburgo che suscitarono grande interesse. Questi registratori incorporavano tutte le caratteristiche tecnologiche chiave della registrazione magnetica analogica, in particolare l’uso della polarizzazione ad alta frequenza.
Lo sviluppo dei registratori a nastro magnetico alla fine degli anni ’40 e all’inizio degli anni ’50 è associato alla Brush Development Company e al suo licenziatario, Ampex; lo sviluppo altrettanto importante dei supporti a nastro magnetico fu guidato dalla Minnesota Mining and Manufacturing corporation (ora conosciuta come 3M).
L’ingegnere audio americano John T. Mullin e l’intrattenitore Bing Crosby furono protagonisti dello sviluppo commerciale del nastro magnetico. Mullin prestò servizio nei Signal Corps dell’esercito americano e fu inviato a Parigi negli ultimi mesi della seconda guerra mondiale; la sua unità fu incaricata di scoprire tutto il possibile sulla radio e l’elettronica tedesca, comprese le indagini sulle affermazioni secondo cui i tedeschi stavano sperimentando fasci radio ad alta energia come mezzo per disabilitare i sistemi elettrici degli aerei. L’unità di Mullin ha presto accumulato una collezione di centinaia di macchine dettatrici magnetiche di bassa qualità, ma è stata una visita casuale a uno studio a Bad Neuheim, vicino a Francoforte, mentre indagava sulle voci dei raggi radio, che ha prodotto il vero premio.
Mullin ha ricevuto due registratori ad alta fedeltà AEG ‘Magnetophon’ in formato valigia e cinquanta bobine di nastro di registrazione. Li fece spedire a casa e nei due anni successivi lavorò costantemente sulle macchine, modificandole e migliorandone le prestazioni. Il suo obiettivo principale era quello di interessare gli studios di Hollywood all’uso del nastro magnetico per la registrazione delle colonne sonore dei film.
Mullin diede due dimostrazioni pubbliche delle sue macchine, che fecero scalpore tra i professionisti dell’audio americani: molti ascoltatori non potevano credere che quello che stavano sentendo non fosse una performance dal vivo. Per fortuna, la seconda dimostrazione di Mullin si tenne agli studi MGM di Hollywood e tra il pubblico quel giorno c’era il direttore tecnico di Bing Crosby, Murdo Mackenzie. Mullin fece in modo di incontrare Crosby e nel giugno 1947 diede a Crosby una dimostrazione privata dei suoi registratori a nastro magnetico.
Crosby rimase sbalordito dall’incredibile qualità del suono e vide immediatamente l’enorme potenziale commerciale delle nuove macchine. La musica dal vivo era lo standard per la radio americana a quel tempo e i principali network radiofonici non permettevano l’uso della registrazione su disco in molti programmi a causa della loro qualità sonora relativamente scarsa. Ma a Crosby non piaceva la regimentazione delle trasmissioni dal vivo, preferendo l’atmosfera rilassata dello studio di registrazione. Aveva chiesto alla NBC di lasciargli pre-registrare le sue serie del 1944-45 su dischi di trascrizione, ma il network aveva rifiutato, così Crosby si era ritirato dalla radio dal vivo per un anno, tornando per la stagione 1946-47 solo a malincuore.
Il registratore a nastro di Mullin arrivò proprio al momento giusto. Crosby si rese conto che la nuova tecnologia gli avrebbe permesso di pre-registrare il suo show radiofonico con una qualità del suono che eguagliava le trasmissioni dal vivo e che questi nastri potevano essere riprodotti molte volte senza apprezzabili perdite di qualità. A Mullin fu chiesto di registrare uno show come test e fu immediatamente assunto come ingegnere capo di Crosby per preregistrare il resto della serie.
Crosby divenne la prima grande star della musica americana ad usare il nastro per preregistrare le trasmissioni radio e la prima a masterizzare le registrazioni commerciali su nastro. I programmi radiofonici di Crosby, registrati su nastro, furono minuziosamente modificati attraverso il tape-splicing per dare loro un ritmo e un flusso che non avevano precedenti in radio. Mullin sostiene persino di essere stato il primo ad usare “risate in scatola”; su insistenza dello scrittore capo di Crosby, Bill Morrow, inserì un segmento di risate rauche di uno show precedente in una battuta di uno show successivo che non aveva funzionato bene.
Volendo utilizzare i nuovi registratori il più presto possibile, Crosby investì 50.000 dollari di tasca propria in Ampex, e la piccola azienda di sei persone divenne presto il leader mondiale nello sviluppo della registrazione su nastro, rivoluzionando la radio e la registrazione con il suo famoso registratore Ampex modello 200, pubblicato nel 1948 e sviluppato direttamente dai Magnetofoni modificati di Mullin.
Registrazione multitracciaModifica
Il successivo grande sviluppo del nastro magnetico fu la registrazione multitraccia, in cui il nastro è diviso in più tracce parallele tra loro. Poiché sono trasportate sullo stesso supporto, le tracce rimangono in perfetta sincronia. Il primo sviluppo del multitraccia fu il suono stereo, che divideva la testina di registrazione in due tracce. Sviluppata per la prima volta da ingegneri audio tedeschi intorno al 1943, la registrazione a due tracce fu rapidamente adottata per la musica moderna negli anni ’50 perché permetteva di registrare separatamente i segnali provenienti da due o più microfoni allo stesso tempo (mentre l’uso di più microfoni per registrare sulla stessa traccia era stato comune fin dall’emergere dell’era elettrica negli anni ’20), permettendo di fare e modificare le registrazioni stereofoniche in modo conveniente. (Le prime registrazioni stereo, su dischi, erano state fatte negli anni trenta, ma non furono mai emesse commercialmente). La stereofonia (vera, stereo a due microfoni o multi mista) divenne rapidamente la norma per le registrazioni commerciali di musica classica e per le trasmissioni radiofoniche, anche se molte registrazioni di musica pop e jazz continuarono ad essere emesse in suono monofonico fino alla metà degli anni ’60.
Molto del merito per lo sviluppo della registrazione multitraccia va al chitarrista, compositore e tecnico Les Paul, che ha anche aiutato a progettare la famosa chitarra elettrica che porta il suo nome. I suoi esperimenti con nastri e registratori all’inizio degli anni ’50 lo portarono a ordinare il primo registratore a otto tracce costruito su misura dalla Ampex, e le sue registrazioni pionieristiche con la sua allora moglie, la cantante Mary Ford, furono le prime a fare uso della tecnica del multitraccia per registrare elementi separati di un pezzo musicale in modo asincrono – cioè, elementi separati potevano essere registrati in tempi diversi. La tecnica di Paul gli permetteva di ascoltare le tracce che aveva già registrato e di registrare nuove parti a tempo insieme ad esse.
La registrazione multitraccia fu immediatamente adottata in modo limitato dalla Ampex, che presto produsse un registratore commerciale a 3 tracce. Questi si dimostrarono estremamente utili per la musica popolare poiché permettevano di registrare la musica di accompagnamento su due tracce (sia per permettere la sovraincisione di parti separate che per creare una traccia di accompagnamento stereo completa) mentre la terza traccia era riservata al cantante principale. I registratori a tre tracce rimasero in largo uso commerciale fino alla metà degli anni sessanta e molte famose registrazioni pop – incluse molte delle cosiddette produzioni “Wall of Sound” di Phil Spector e i primi successi della Motown – furono registrate su registratori Ampex a 3 tracce. L’ingegnere Tom Dowd fu tra i primi a usare la registrazione multitraccia per la produzione di musica popolare mentre lavorava per la Atlantic Records negli anni ’50.
Il successivo importante sviluppo fu la registrazione a 4 tracce. L’avvento di questo sistema migliorato diede agli ingegneri del suono e ai musicisti una flessibilità enormemente maggiore per la registrazione e la sovraincisione, e il 4 tracce fu lo standard dello studio per la maggior parte degli ultimi anni sessanta. Molte delle registrazioni più famose dei Beatles e dei Rolling Stones furono registrate su 4 piste, e gli ingegneri degli Abbey Road Studios di Londra divennero particolarmente abili in una tecnica chiamata “reduction mix” nel Regno Unito e “bouncing down” negli Stati Uniti, in cui diverse tracce venivano registrate su una macchina a 4 piste e poi mixate insieme e trasferite (bounced down) su una traccia di una seconda macchina a 4 piste. In questo modo era possibile registrare letteralmente decine di tracce separate e combinarle in registrazioni finite di grande complessità.
Tutte le registrazioni classiche dei Beatles della metà degli anni ’60, compresi gli album Revolver e Sgt. Pepper’s Lonely Hearts Club Band, furono registrate in questo modo. C’erano delle limitazioni, comunque, a causa dell’accumulo di rumore durante il processo di rimbalzo verso il basso, e gli ingegneri di Abbey Road sono ancora famosi per la loro capacità di creare dense registrazioni multitraccia mantenendo il rumore di fondo al minimo.
Il nastro a 4 tracce permise anche lo sviluppo del suono quadrifonico, in cui ciascuna delle quattro tracce veniva usata per simulare un suono surround completo a 360 gradi. Un certo numero di album furono pubblicati sia in formato stereo che quadrofonico negli anni ’70, ma il “quad” non riuscì ad ottenere un’ampia accettazione commerciale. Anche se ora è considerato un espediente, è stato il precursore diretto della tecnologia del suono surround che è diventata standard in molti sistemi home theatre moderni.
In un ambiente professionale oggi, come uno studio, gli ingegneri audio possono usare 24 tracce o più per le loro registrazioni, usando una o più tracce per ogni strumento suonato.
La combinazione della capacità di modificare attraverso lo splicing del nastro e la capacità di registrare tracce multiple ha rivoluzionato la registrazione in studio. Divenne una pratica comune di registrazione in studio registrare su tracce multiple, e poi rimbalzare verso il basso. La comodità dell’editing su nastro e della registrazione multitraccia portò alla rapida adozione del nastro magnetico come tecnologia primaria per le registrazioni musicali commerciali. Anche se i dischi in vinile a 33⅓ giri e 45 giri erano il formato di consumo dominante, le registrazioni erano abitualmente fatte prima su nastro, poi trasferite su disco, con Bing Crosby che aprì la strada all’adozione di questo metodo negli Stati Uniti.
Ulteriori sviluppiModifica
La registrazione analogica su nastro magnetico introduce rumore, solitamente chiamato “sibilo del nastro”, causato dalla dimensione finita delle particelle magnetiche nel nastro. C’è un compromesso diretto tra rumore ed economia. Il rapporto segnale/rumore aumenta a velocità più alte e con tracce più larghe, e diminuisce a velocità più basse e con tracce più strette.
Dalla fine degli anni ’60, le apparecchiature di riproduzione su disco sono diventate così buone che gli audiofili si sono presto resi conto che parte del rumore udibile nelle registrazioni non era rumore di superficie o carenze nelle loro apparecchiature, ma sibilo del nastro riprodotto. Alcune compagnie specializzate cominciarono a fare “registrazioni dirette su disco”, fatte alimentando i segnali dei microfoni direttamente a una taglierina a disco (dopo l’amplificazione e il missaggio), in sostanza tornando al metodo di registrazione diretta dell’anteguerra. Queste registrazioni non divennero mai popolari, ma dimostrarono drammaticamente la grandezza e l’importanza del problema del sibilo del nastro.
Prima del 1963, quando Philips introdusse la cassetta audio Compact, quasi tutte le registrazioni su nastro avevano usato il formato bobina a bobina (chiamato anche “open reel”). I precedenti tentativi di impacchettare il nastro in una comoda cassetta che non richiedesse l’inserimento di fili hanno avuto un successo limitato; il maggior successo fu la cartuccia a 8 tracce usata principalmente nelle automobili solo per la riproduzione. La cassetta audio Philips Compact aggiunse la convenienza tanto necessaria al formato di registrazione su nastro e una decina di anni dopo aveva cominciato a dominare il mercato dei consumatori, anche se sarebbe rimasta di qualità inferiore ai formati a bobina aperta.
Negli anni ’70, i progressi nell’elettronica a stato solido resero economicamente fattibile la progettazione e la commercializzazione di circuiti analogici più sofisticati. Questo portò a una serie di tentativi di ridurre il sibilo del nastro attraverso l’uso di varie forme di compressione ed espansione del volume, il più notevole e di successo commerciale furono diversi sistemi sviluppati dai Dolby Laboratories. Questi sistemi dividevano lo spettro di frequenza in diverse bande e applicavano la compressione/espansione del volume in modo indipendente a ciascuna banda (gli ingegneri ora usano spesso il termine “compressione” per riferirsi a questo processo). I sistemi Dolby ebbero molto successo nell’aumentare la gamma dinamica effettiva e il rapporto segnale/rumore della registrazione audio analogica; a tutti gli effetti, il sibilo udibile del nastro poteva essere eliminato. Il Dolby A originale fu usato solo nella registrazione professionale. I successori trovarono uso sia nei formati professionali che in quelli di consumo; il Dolby B divenne quasi universale per la musica preregistrata su cassetta. Le forme successive, incluso il Dolby C, (e il Dolby S, di breve durata) furono sviluppate per l’uso domestico.
Negli anni ’80, furono introdotti i metodi di registrazione digitale, e la registrazione analogica su nastro fu gradualmente sostituita, anche se non è scomparsa in alcun modo. (Molti studi professionali, in particolare quelli che si rivolgono a clienti con grandi budget, usano registratori analogici per il multitracciamento e/o il mixdown). Il nastro audio digitale non è mai diventato importante come mezzo di registrazione per i consumatori, in parte a causa di complicazioni legali derivanti dai timori di “pirateria” da parte delle case discografiche. Si erano opposte alla registrazione su nastro magnetico quando divenne disponibile per i consumatori, ma la difficoltà tecnica di destreggiarsi tra i livelli di registrazione, la distorsione da sovraccarico e il sibilo residuo del nastro era sufficientemente alta che la riproduzione senza licenza del nastro magnetico non divenne mai un problema commerciale insormontabile. Con i metodi digitali, le copie delle registrazioni potevano essere esatte, e la violazione del copyright sarebbe potuta diventare un serio problema commerciale. Il nastro digitale è ancora usato in situazioni professionali e la variante DAT ha trovato una casa nelle applicazioni di backup dei dati del computer. Molti registratori professionali e casalinghi ora usano sistemi basati su hard-disk per la registrazione, masterizzando i mix finali su CD registrabili (CD-R).
La maggior parte delle forze di polizia nel Regno Unito (e forse altrove) usano ancora sistemi analogici a cassetta compatta per registrare le interviste della polizia in quanto forniscono un mezzo meno soggetto ad accuse di manomissione.