Geschiedenis van de geluidsopname
Magnetische draadopnameEdit
Draadopname of magnetische draadopname is een analoge vorm van audio-opslag waarbij een magnetische opname wordt gemaakt op dunne stalen of roestvrijstalen draad.
De draad wordt snel over een opnamekop getrokken, die elk punt langs de draad magnetiseert in overeenstemming met de intensiteit en de polariteit van het elektrische audiosignaal dat op dat moment aan de opnamekop wordt toegevoerd. Door later de draad over dezelfde of een soortgelijke kop te trekken terwijl de kop niet van een elektrisch signaal wordt voorzien, induceert het variërende magnetische veld van de passerende draad een evenzo variërende elektrische stroom in de kop, waardoor het oorspronkelijke signaal op een gereduceerd niveau wordt gereproduceerd.
Magnetische draadopname werd vervangen door magnetische bandopname, maar apparaten die gebruik maken van een van beide media waren al vele jaren min of meer gelijktijdig in ontwikkeling voordat een van beide op grote schaal in gebruik werd genomen. De principes en de elektronica zijn vrijwel identiek. Draadopname had aanvankelijk het voordeel dat het opnamemedium zelf reeds volledig was ontwikkeld, terwijl bandopname werd afgeremd door de noodzaak om de materialen en methoden voor de vervaardiging van de band te verbeteren.
Magnetische opname werd in principe reeds in 1898 gedemonstreerd door Valdemar Poulsen in zijn telegraaftoestel. Bij magnetische draadregistratie, en de opvolger daarvan, magnetische bandregistratie, wordt gebruik gemaakt van een gemagnetiseerd medium dat met een constante snelheid langs een opnamekop beweegt. Een elektrisch signaal, dat analoog is aan het op te nemen geluid, wordt aan de opnamekop toegevoerd, waardoor een magnetisatiepatroon ontstaat dat overeenkomt met het signaal. Een weergavekop kan dan de veranderingen in het magnetisch veld van de band opvangen en omzetten in een elektrisch signaal.
Met de toevoeging van elektronische versterking, ontwikkeld door Curt Stille in de jaren twintig, evolueerde de telegraaftoestel tot draadrecorders die populair waren voor spraakopnamen en dictaat tijdens de jaren veertig en in de jaren vijftig. De opnamekwaliteit van draadrecorders was aanzienlijk lager dan die van fonograafschijfopnametechniek. Er waren ook praktische problemen, zoals de neiging van de draad om in de knoop te raken of verstrikt te raken. De draad kon worden gesplitst door de afgeknipte uiteinden aan elkaar te knopen, maar de resultaten waren niet erg bevredigend.
Op eerste kerstdag, 1932, gebruikte de British Broadcasting Corporation voor haar uitzendingen voor het eerst een staalbandrecorder. Het gebruikte apparaat was een Marconi-Stille recorder, een enorme en gevaarlijke machine die gebruik maakte van staalband met scherpe randen. De band was 2,5 mm breed en 0,076 mm dik en liep met een snelheid van 1,5 meter per seconde langs de opname- en weergavekoppen. Dit betekende dat de lengte van de band die nodig was voor een programma van een half uur bijna 2,9 km (1,8 mijl) was en dat een volle spoel 25 kg (55 pound) woog.
Magnetische band geluidsopnameEdit
Ondernemers van AEG, die samenwerkten met de chemiereus IG Farben, creëerden ’s werelds eerste praktische magnetische bandrecorder, de ‘K1’, die in 1935 voor het eerst werd gedemonstreerd. Tijdens de Tweede Wereldoorlog ontdekte een ingenieur van het Reichs-Rundfunk-Gesellschaft de AC biasing techniek. Bij deze techniek wordt een onhoorbaar hoogfrequent signaal, meestal in het bereik van 50 tot 150 kHz, aan het audiosignaal toegevoegd voordat het op de opnamekop wordt aangebracht. Biasing verbeterde de geluidskwaliteit van magneetbandopnamen radicaal. Tegen 1943 had AEG stereobandrecorders ontwikkeld.
Tijdens de oorlog werden de Geallieerden zich bewust van radio-uitzendingen die transcripties leken te zijn (grotendeels te danken aan het werk van Richard H. Ranger), maar hun geluidskwaliteit was niet te onderscheiden van die van een live-uitzending en hun duur was veel langer dan mogelijk was met 78-toerenplaten. Aan het eind van de oorlog veroverden de geallieerden een aantal Duitse magnetofoonrecorders van Radio Luxemburg, die grote belangstelling wekten. Deze recorders bevatten alle belangrijke technologische kenmerken van analoge magnetische opname, met name het gebruik van hoogfrequente bias.
De ontwikkeling van magneetbandrecorders aan het eind van de jaren veertig en het begin van de jaren vijftig wordt in verband gebracht met de Brush Development Company en zijn licentiehouder Ampex; de even belangrijke ontwikkeling van magneetbandmedia zelf werd geleid door de Minnesota Mining and Manufacturing corporation (nu bekend als 3M).
De Amerikaanse audio-ingenieur John T. Mullin en entertainer Bing Crosby waren belangrijke spelers bij de commerciële ontwikkeling van magneetband. Mullin diende in het U.S. Army Signal Corps en werd in de laatste maanden van de Tweede Wereldoorlog naar Parijs gestuurd; zijn eenheid kreeg de opdracht alles te weten te komen over de Duitse radio en elektronica, waaronder het onderzoek naar beweringen dat de Duitsers hadden geëxperimenteerd met hoogenergetische gerichte radiostralen als middel om de elektrische systemen van vliegtuigen onklaar te maken. Mullin’s eenheid verzamelde al snel een verzameling van honderden magnetische dicteermachines van lage kwaliteit, maar het was een toevallig bezoek aan een studio in Bad Neuheim bij Frankfurt tijdens het onderzoek naar geruchten over radiostraling dat de echte prijs opleverde.
Mullin kreeg twee koffers met AEG ‘Magnetophon’ high-fidelity recorders en vijftig spoelen met opnameband. Hij liet ze naar huis verschepen en de volgende twee jaar werkte hij voortdurend aan de machines, modificeerde ze en verbeterde hun prestaties. Zijn belangrijkste doel was de Hollywood-studio’s te interesseren voor het gebruik van magneetband voor het opnemen van soundtracks van films.
Mullin gaf twee openbare demonstraties van zijn machines, en die veroorzaakten een sensatie onder Amerikaanse audioprofessionals – veel luisteraars konden niet geloven dat wat zij hoorden geen live-optreden was. Mullin’s tweede demonstratie vond toevallig plaats in de MGM studio’s in Hollywood en in het publiek zat die dag Bing Crosby’s technisch directeur, Murdo Mackenzie. Hij regelde voor Mullin een ontmoeting met Crosby en in juni 1947 gaf hij Crosby een privé-demonstratie van zijn magnetische bandrecorders.
Crosby was stomverbaasd over de verbazingwekkende geluidskwaliteit en zag meteen de enorme commerciële mogelijkheden van de nieuwe machines. Live muziek was in die tijd de norm voor de Amerikaanse radio en de grote radionetwerken stonden het gebruik van schijfopnamen in veel programma’s niet toe vanwege de relatief slechte geluidskwaliteit. Maar Crosby had een hekel aan de regimentatie van live uitzendingen en gaf de voorkeur aan de ontspannen sfeer van de opnamestudio. Hij had NBC gevraagd of hij zijn series van 1944-45 mocht opnemen op transcriptieschijven, maar het netwerk weigerde dat, zodat Crosby zich een jaar lang terugtrok van de live radio en in het seizoen 1946-47 slechts met tegenzin terugkeerde.
De bandrecorder van Mullin kwam precies op het juiste moment. Crosby realiseerde zich dat de nieuwe technologie hem in staat zou stellen zijn radioshow vooraf op te nemen met een geluidskwaliteit die de live-uitzendingen evenaarde en dat deze banden vele malen konden worden afgespeeld zonder noemenswaardig kwaliteitsverlies. Mullin werd gevraagd één show op te nemen als test en werd onmiddellijk ingehuurd als Crosby’s hoofdtechnicus om de rest van de serie op te nemen.
Crosby werd de eerste grote Amerikaanse muziekster die tape gebruikte om radio-uitzendingen op te nemen en de eerste die commerciële opnamen op tape vastlegde. De opgenomen Crosby radioshows werden nauwgezet bewerkt door middel van tape-splicing om ze een tempo en flow te geven die geheel ongekend was in de radio. Mullin beweert zelfs de eerste te zijn geweest die “ingeblikt gelach” gebruikte; op aandringen van Crosby’s hoofdschrijver, Bill Morrow, voegde hij een segment van uitbundig gelach uit een eerdere show in bij een grap in een latere show die niet goed had gewerkt.
Om zo snel mogelijk gebruik te kunnen maken van de nieuwe recorders, investeerde Crosby 50.000 dollar van zijn eigen geld in Ampex, en het piepkleine zesmansbedrijfje werd al snel de wereldleider in de ontwikkeling van bandopnamen, en zorgde voor een revolutie op radio- en opnamegebied met het beroemde Ampex Model 200 tapedeck, dat in 1948 werd uitgebracht en rechtstreeks was ontwikkeld op basis van Mullins gemodificeerde Magnetophones.
Multitrack recordingEdit
De volgende belangrijke ontwikkeling op het gebied van de magneetband was multitrack recording, waarbij de band wordt verdeeld in meerdere sporen die parallel aan elkaar lopen. Omdat ze op hetzelfde medium worden gedragen, blijven de sporen perfect synchroon lopen. De eerste ontwikkeling op het gebied van multitracking was stereogeluid, waarbij de opnamekop in twee sporen werd verdeeld. Dit systeem werd voor het eerst ontwikkeld door Duitse geluidstechnici rond 1943 en werd in de jaren 1950 snel ingevoerd in de moderne muziek, omdat het mogelijk werd signalen van twee of meer microfoons tegelijkertijd afzonderlijk op te nemen (terwijl het gebruik van verschillende microfoons om op hetzelfde spoor op te nemen al gebruikelijk was sinds de opkomst van het elektrische tijdperk in de jaren 1920), waardoor het mogelijk werd stereofonische opnamen te maken en gemakkelijk te bewerken. (De eerste stereo-opnamen, op schijven, werden gemaakt in de jaren 1930, maar werden nooit in de handel gebracht). Stereo (stereo met twee microfoons of gemengd) werd al snel de norm voor commerciële klassieke opnamen en radio-uitzendingen, hoewel veel opnamen van popmuziek en jazz tot halverwege de jaren zestig monofoon bleven.
De ontwikkeling van meersporenopnamen is voor een groot deel te danken aan gitarist, componist en technicus Les Paul, die ook hielp bij het ontwerp van de beroemde elektrische gitaar die zijn naam draagt. Zijn experimenten met tapes en recorders in het begin van de jaren 1950 leidden ertoe dat hij de eerste op maat gemaakte achtsporenrecorder bij Ampex bestelde, en zijn baanbrekende opnamen met zijn toenmalige vrouw, zangeres Mary Ford, waren de eerste waarbij gebruik werd gemaakt van de techniek van multitracking om afzonderlijke elementen van een muziekstuk asynchroon op te nemen – dat wil zeggen dat afzonderlijke elementen op verschillende tijdstippen konden worden opgenomen. Pauls techniek stelde hem in staat te luisteren naar de tracks die hij al had opgenomen en daarnaast nieuwe partijen in de tijd op te nemen.
Multitrack recording werd onmiddellijk op beperkte schaal toegepast door Ampex, die al snel een commerciële 3-sporenrecorder produceerde. Deze bleken uiterst nuttig voor populaire muziek, omdat ze het mogelijk maakten achtergrondmuziek op twee sporen op te nemen (hetzij om afzonderlijke partijen te kunnen overdubben, hetzij om een volledig stereo-achtergrondspoor te creëren), terwijl het derde spoor werd gereserveerd voor de leadzanger. Drie-sporenrecorders bleven in wijdverbreid commercieel gebruik tot het midden van de jaren 1960 en veel beroemde popopnamen – waaronder veel van Phil Spector’s zogenaamde “Wall of Sound” producties en vroege Motown hits – werden opgenomen met Ampex drie-sporenrecorders. Engineer Tom Dowd was een van de eersten die de meersporenopname gebruikte voor populaire muziekproductie toen hij in de jaren 1950 voor Atlantic Records werkte.
De volgende belangrijke ontwikkeling was de 4-sporenopname. De komst van dit verbeterde systeem gaf opnametechnici en muzikanten een veel grotere flexibiliteit bij het opnemen en overdubben, en 4-track was de studiostandaard voor het grootste deel van de latere jaren 1960. Veel van de beroemdste opnamen van The Beatles en The Rolling Stones werden opgenomen op 4-sporen, en de ingenieurs van de Londense Abbey Road Studios werden bijzonder bedreven in een techniek die in het Verenigd Koninkrijk “reduction mixes” werd genoemd en in de Verenigde Staten “bouncing down”, waarbij verschillende sporen werden opgenomen op één 4-sporenmachine en dan samen werden gemixt en overgezet (bounced down) naar één spoor van een tweede 4-sporenmachine. Op deze manier was het mogelijk letterlijk tientallen afzonderlijke sporen op te nemen en ze te combineren tot eindopnamen van grote complexiteit.
Alle klassieke opnamen van de Beatles halverwege de jaren zestig, waaronder de albums Revolver en Sgt. Pepper’s Lonely Hearts Club Band, werden op deze manier opgenomen. Er waren echter beperkingen vanwege de opeenhoping van ruis tijdens het bouncing-down-proces, en de Abbey Road-technici staan nog steeds bekend om hun vermogen om dichte meersporenopnamen te maken en tegelijkertijd de achtergrondruis tot een minimum te beperken.
4-sporen tape maakte ook de ontwikkeling van quadrafonisch geluid mogelijk, waarbij elk van de vier sporen werd gebruikt om een volledig 360-graden surround-geluid te simuleren. In de jaren zeventig werden een aantal albums zowel in stereo- als quadrofonisch formaat uitgebracht, maar “quad” vond geen brede commerciële aanvaarding. Hoewel het nu wordt beschouwd als een gimmick, was het de directe voorloper van de surround sound-technologie die standaard is geworden in veel moderne thuisbioscoopsystemen.
In een professionele omgeving, zoals een studio, kunnen geluidstechnici tegenwoordig 24 sporen of meer gebruiken voor hun opnamen, waarbij voor elk gespeeld instrument een of meer sporen worden gebruikt.
De combinatie van de mogelijkheid om te bewerken via tape-splitsing en de mogelijkheid om meerdere sporen op te nemen, betekende een revolutie voor studio-opnamen. Het werd gebruikelijk in studio’s op te nemen op meerdere sporen, en daarna te bouncen. Het gemak van bandbewerking en meersporenopnamen leidde tot de snelle invoering van magnetische band als de primaire technologie voor commerciële muziekopnamen. Hoewel 33⅓ toeren en 45 toeren vinylplaten het dominante consumentenformaat waren, werden opnamen gewoonlijk eerst op band gemaakt en daarna overgezet op schijf, waarbij Bing Crosby het voortouw nam bij de invoering van deze methode in de Verenigde Staten.
Verdere ontwikkelingen
Analoge magneetbandopnamen introduceren ruis, gewoonlijk “tape hiss” genoemd, veroorzaakt door de eindige grootte van de magnetische deeltjes in de band. Er is een directe wisselwerking tussen ruis en rendabiliteit. De signaal/ruis-verhouding neemt toe bij hogere snelheden en bredere sporen, en af bij lagere snelheden en smallere sporen.
Tegen het eind van de jaren zestig werd de apparatuur voor het reproduceren van schijven zo goed dat audiofielen zich er al snel van bewust werden dat een deel van de ruis die op opnamen hoorbaar was, geen oppervlakteruis was of gebreken aan hun apparatuur, maar gereproduceerde bandruis. Een paar gespecialiseerde bedrijven begonnen met het maken van “direct to disc opnamen”, gemaakt door microfoonsignalen rechtstreeks naar een schijfsnijmachine te voeren (na versterking en mixage), waarmee in wezen werd teruggekeerd naar de directe opnamemethode van vóór de oorlog. Deze opnamen werden nooit populair, maar toonden wel op dramatische wijze de omvang en het belang aan van het probleem van de bandruis.
Vóór 1963, toen Philips de Compact-audiocassette introduceerde, werd voor vrijwel alle bandopnamen het reel-to-reel-formaat (ook wel “open reel” genoemd) gebruikt. Eerdere pogingen om de band te verpakken in een handige cassette die geen schroefdraad nodig had, hadden slechts beperkt succes; het meest succesvol was de 8-track cassette die voornamelijk in auto’s werd gebruikt om alleen af te spelen. De Philips Compact-audiocassette zorgde voor het broodnodige gemak van het bandopnameformaat en begon een tiental jaren later de consumentenmarkt te domineren, hoewel de kwaliteit van deze cassette lager bleef dan die van open spoelen.
In de jaren zeventig maakte de vooruitgang in de solid-state elektronica het ontwerpen en op de markt brengen van meer geavanceerde analoge schakelingen economisch haalbaar. Dit leidde tot een aantal pogingen om bandruis te verminderen door het gebruik van verschillende vormen van volume compressie en expansie, waarvan de meest opmerkelijke en commercieel succesvolle verschillende systemen waren, ontwikkeld door Dolby Laboratories. Deze systemen verdeelden het frequentiespectrum in verschillende banden en pasten op elke band afzonderlijk volumecompressie/-expansie toe (ingenieurs gebruiken nu vaak de term “compansion” om naar dit proces te verwijzen). De Dolby-systemen waren zeer succesvol bij het vergroten van het effectieve dynamische bereik en de signaal/ruisverhouding van analoge audio-opnamen; in alle opzichten kon hoorbare bandruis worden geëlimineerd. De oorspronkelijke Dolby A werd alleen gebruikt voor professionele opnamen. Opvolgers werden gebruikt in zowel professionele als consumentenformaten; Dolby B werd bijna universeel voor vooraf opgenomen muziek op cassette. Latere vormen, waaronder Dolby C, (en de kortstondige Dolby S) werden ontwikkeld voor thuisgebruik.
In de jaren tachtig werden digitale opnamemethoden geïntroduceerd, en analoge bandopname werd geleidelijk verdrongen, hoewel het geenszins is verdwenen. (Veel professionele studio’s, vooral die voor klanten met een groot budget, gebruiken analoge recorders voor multitracking en/of mixdown). De digitale geluidsband is nooit belangrijk geworden als opnamemedium voor de consument, deels vanwege juridische complicaties als gevolg van de vrees voor “piraterij” van de kant van de platenmaatschappijen. Zij hadden zich verzet tegen het opnemen op magneetband toen dit voor het eerst beschikbaar kwam voor de consument, maar de technische moeilijkheid van het jongleren met opnameniveaus, overbelastingsvervorming en residuele bandruis was zo groot dat het ongeoorloofd reproduceren van magneetband nooit een onoverkomelijk commercieel probleem werd. Met digitale methoden zouden kopieën van opnamen exact kunnen zijn, en zou inbreuk op het auteursrecht een ernstig commercieel probleem kunnen zijn geworden. Digitale tape wordt nog steeds gebruikt in professionele situaties en de DAT-variant heeft een thuis gevonden in computer data back-up toepassingen. Veel professionele en thuisopnemers gebruiken nu harddisk-gebaseerde systemen voor het opnemen en branden de eindmixen op opneembare CD’s (CD-R’s).
De meeste politiediensten in het Verenigd Koninkrijk (en mogelijk elders) gebruiken nog steeds analoge compactcassettesystemen voor het opnemen van politieverhoren, omdat dit een medium is dat minder gevoelig is voor beschuldigingen van knoeien.