Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-2-021 Záznam zvuku OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-2-021

Záznam zvuku Záznam zvuku je proces, který umožňuje zvukový signál zaznamenat na vhodný nosič záznamu (který se obvykle pohybuje) takovým způsobem, aby bylo možné v případě potřeby znovu ze záznamu získat zpět původní zvukový signál.

Druhy záznamu Mechanický záznam zvuku patří mezi nejstarší, dnes už se nepoužívá. Nosičem záznamu je pevná kruhová deska, do jejíhož povrchu je zvukový signál zaznamenán rytím. Magnetický záznam zvuku – u tohoto záznamu jsou nosičem záznamu zmagnetované částečky feromagnetických materiálů, nanesené na nosné fólii (pásku) z umělé hmoty. Dnes už se též používá poměrně málo.

Druhy záznamu Optický záznam – při analogovém způsobu optického záznamu je nositelem záznamu filmový pás. Používá se v promítací technice v kinech. U digitálního optického záznamu je nositelem záznamu kompaktní disk CD, kde je digitalizovaný signál zaznamenávaný formou malých prohlubní ve spirálové stopě CD disku.

Magnetický záznam zvuku K tomuto druhu záznamu slouží přístroje zvané magnetofony. Nositelem záznamu je magnetofonový pásek, tj. fólie z umělé hmoty pokrytá tenkou vrstvičkou Fe2O3 nebo CrO2. Magnetofonový pásek se posouvá stálou rychlostí před mezerou magnetofonové hlavy. Je to vhodně vytvořený magnetický obvod opatřený budící cívkou.(obr. 1). Do cívky přichází elektrický signál, odpovídající zaznamenávanému zvuku, kterým se v hlavě vytvářejí různě silná magnetická pole.

Magnetický záznam zvuku Magnetické siločáry v mezeře hlavy se uzavírají magnetickou vrstvou na pásku a magnetický stav materiálu pod mezerou hlavy se mění v rytmu změn magnetického stavu obvodu. Na pohybujícím se pásku zůstává trvalá stopa v podobě různě zmagnetovaných míst, odpovídající zaznamenávanému signálu. Zakřivení magnetizační křivky materiálu hlavy kolem počátku by způsobovalo zkreslení zaznamenávaného signálu. Proto se zavádí linearizace magnetizační křivky pomocí vysokofrekvenční předmagnetizace. Do magnetofonové hlavy se současně se zvukovým signálem zavádí i další signál o frekvenci 30 až 50 kHz.

Magnetický záznam zvuku Každý typ pásku potřebuje pro dosažení optimálních podmínek záznamu určitou velikost předmagnetizace. Proto je nutné pro daný typ magnetofonu používat jen pásky doporučené výrobcem. Jestliže se pásek se záznamem bude posouvat před mezerou magnetofonové hlavy, bude se v rytmu záznamu měnit magnetické pole procházející cívkou hlavy. Ve vinutí hlavy se indukuje střídavé napětí, které po zesílení a přeměně odpovídá původnímu zvukovému signálu.

Magnetický záznam zvuku Výhodou magnetického záznamu je možnost jeho vymazání, zrušení a užití stejného pásku pro nový zápis. Na mazání se používá střídavé magnetické pole, vytvářené mazací hlavou. Tato hlava má širokou štěrbinu a k mazání používá střídavý proud o značné amplitudě. Mazací hlava je proto vždy umístěna před hlavou záznamovou. Aby nedošlo k nežádoucímu vymazání záznamu při manipulaci s magnetofonem, je funkce záznamu vázána na nutnost dvojího nebo alespoň nějakého zvláštního úkonu.

Magnetický záznam zvuku Magnetofony mají většinou dvě hlavy. Jedna je mazací a druhá univerzální. Univerzální hlava slouží pro záznam i pro snímání. Dokonalejší přístroje používají hlavy tři, záznamová a snímací hlava je u nich oddělena. Pásek se pohybuje v tzv. páskové dráze. Jeho pohyb zajišťuje kovová pohonná kladka, ke které je pásek přitlačován kovovým kolečkem. K pohonu kladky, navíjení a odvíjení pásku se používají motory. Podle typu magnetofonu může být použito jednoho, dvou nebo tří motorů.

Magnetický záznam zvuku Dnes už se používají jen magnetofony kazetové. Mají šířku pásku 6,25 mm a rychlost posuvu pásku 4,75 cm/s. Dnes už se používají jen ve stereofonním provedení a používají různé elektronické systémy pro potlačení šumu i pro nové druhy pásků.

Optický záznam Optický záznam zvuku našel široké uplatnění ve filmové technice. Provádí se exponováním úzkého proužku na okraji filmového pásu světlem, které je modulováno zvukovým signálem. Při záznamu se osvětluje zvuková stopa na filmu světlem stálé intenzity přes úzkou štěrbinu. Světlo na štěrbinu dopadá po odrazu od zrcátka elektromechanického měniče, což je v podstatě magnetoelektrický měřící systém, který má místo ručky malé zrcátko.

Optický záznam Cívka měniče je napájena ze zesilovače zvukového signálu a její výchylka je úměrná amplitudě zvuku. Zrcátkem, které je spojeno s cívkou, je tak osvětlována kratší nebo delší část štěrbiny. Po vyvolání filmu se získá bílá stopa proměnné velikosti. Při snímání se zvuková stopa prosvěcuje stálým světelným tokem. Různá šířka zvukové stopy na filmu moduluje světelný tok, který dopadá na fotoelektrický snímač (fototranzistor). Získané napětí odpovídá zaznamenanému zvukovému signálu.

Optický záznam Velký pokrok v oblasti záznamu zvuku znamená zavedení digitální zvukové desky označované CD (compakt disc). Tato deska úplně vytlačila dříve používaný mechanický záznam na gramofonové desce. Deska CD má kruhový tvar, průměr 12 cm a spirálový záznam pouze na jedné straně desky. Délka záznamu je 74 minut, frekvenční charakteristika je v rozsahu kmitočtů 20 Hz až 20 kHz takřka rovná a záznam má zanedbatelné zkreslení.

Optický záznam Princip záznamu je takový, že spojitý akustický signál se přemění na spojitý elektrický signál a ten se vzorkováním převede na nespojitý číslicový (digitální) signál. Vzorky se snímají pro každý ze dvou stereofonních kanálů vzorkovací frekvencí 44 100 Hz a každý vzorek se vyjádří číselně, ve dvojkové soustavě. Používá se 16-tibitových vzorků, takže můžeme vzjádřit 216 , tj. 65 536 úrovní. Získané číslicové signály jsou dále složitě upravovány a potom zaznamenány formou malých prohlubní ve spirálové stopě směřující od středu desky k jejímu okraji. Záznam je chráněn průhlednou vrstvou plastické hmoty.

Optický záznam Záznam se snímá bezdotykově, opticky, prostřednictvím polovodičového laseru s vlnovou délkou záření kolem 800 m a fotoelektrických snímacích prvků. Získaný elektrický signál je demodulován, dekódován a informace jsou rozděleny na řídící informace, programové informace a údaje pro zobrazovač. Programová část je v číslicově analogovém převodníku převedena zpět na spojitý elektrický signál a ten je po zesílení přeměn na spojitý akustický signál.

Reprodukce zvuku K reprodukci zvuku se používají zařízení elektroakustického přenosového řetězce. Ten tvoří zařízení, které přeměňuje zaznamenaný signál na signál elektrický, jako např. magnetofon v případě magnetického záznamu, nebo zařízení na snímání CD disku v případě optického číslicového záznamu. Za tímto měnícím zařízením následuje nízkofrekvenční zesilovač a na jeho výstup jsou připojeny reproduktorové soustavy.

Reprodukce zvuku Dnes se běžně používá stereofonní záznam, který přenáší dva nezávislé kanály. Daleko častěji se však můžeme setkat i s vícekanálovým přenosem prostorového zvuku. Hlavně u domácích kin a počítačové techniky je možné se setkat se šesti (5.1) nebo i s osmi (7.1) kanály na přenos prostorového zvuku.

Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

Literatura J. Chlup, L. Keszegh: Elektronika pro silnoproudé obory, SNTL Praha 1989 M. Bezděk: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2002