Ljudåtergivning

Analog cylinder

De första maskinerna för ljudinspelning var mekaniska, inte elektriska. Fonografen uppfanns av Thomas Alva Edison 1877. Fonograferna har en snurrande cylinder som är täckt med ett mjukt material som tennfolie, bly, vax eller amberol. Ljudvågorna skakar en liten nål så att dess rörelse transporterar vågorna. När cylindern snurrar tecknar nålen ljudvågornas rörelse i den mjuka beläggningen. På så sätt blev cylindern en inspelning av det ljud som fanns i nålen.

Denna inspelning spelas upp genom att en annan nål dras genom cylinderns spår. På så sätt återskapas de små vibrationerna i uppspelningsnålen. Dessa vibrationer kan förstärkas (göras starkare) för att skapa högre och mer hörbart ljud.

Fonografen var användbar för att göra enstaka inspelningar, men en stor nackdel var att det var svårt att göra kopior av cylindrarna.

Analog disk

Problemet med att kopiera inspelningar blev bättre när grammofonen (även kallad fonografen på amerikansk engelska) uppfanns runt 1888. Grammofonen fungerar i stort sett på samma sätt som fonografen, men i stället för en cylinder är nålens spår etsade i en skiva som roterar på ett snurrande bord. Eftersom skivmediet var platt var det mycket enklare att kopiera inspelningar. Genom att trycka originalinspelningen på en skellackplatta skapades en negativ master, där spåren var bulor på ytan i stället för att vara inristade i ytan. Masterplattan kunde användas för att framställa många kopior genom den motsatta processen.

De första skivorna tillverkades huvudsakligen av gummi eller shellack, men senare tillverkades skivor av vinyl.

Ursprungligen snurrade skivorna med en hastighet av 78 rotationer per minut, eller 78 rpm. I takt med att tekniken förbättrades kunde skivorna snurra långsammare, men ändå återge ljudet bättre och spela längre tid. 45 rpm blev vanligt i mitten av 1900-talet, och i slutet av 1900-talet var de flesta skivor 33 rpm.

Tejp

I slutet av 1930-talet dök bandspelaren upp. Bandspelare använder ett magnetband som medium, med ett inspelningshuvud för att lagra ljudet på bandet. Ljudvågorna omvandlas till en elektrisk signal i inspelaren. Signalen går in i huvudet, där den ändrar polariteten hos mycket små magneter. Bandet rör sig förbi huvudet med en konstant hastighet, och dess magnetiska partiklar omplaceras av dessa magneter till ett mönster som representerar ljudvågen. Dessa magnetiska mönster liknar mycket de små spåren på en cylinder eller skiva på det sätt som de representerar ljudvågarnas vibrationsenergi.

När ett band spelas upp går det förbi ett uppspelningshuvud som läser av de magnetiska mönstren på bandet och omvandlar dem till en elektrisk signal. Den elektriska signalen kan sedan omvandlas till ljudvågor eller kopieras till någon annan typ av ljudbehandlingsmaskin.

Ett magnetband är uppdelat i flera spår. Varje spår använder en del av bandets bredd och kan lagra en helt annan inspelning som kan spelas upp samtidigt som de andra spåren. Ett tvåspårsband har ett spår på halva bandet och ett annat spår på den andra halvan. Ett fyrspårsband har fyra spår som alla ligger bredvid varandra, som en motorväg med fyra körfält. De flesta bandinspelningar idag är stereofoniska (eller stereo), vilket innebär att de har två spår som är avsedda att spelas upp tillsammans. Vanligtvis spelas det ena på lyssnarens vänstra sida och det andra på lyssnarens högra sida, för att matcha lyssnarens två öron.

De första banden rullades platt på en lagringsrulle och överfördes till en upptagningsrulle när de spelades in eller spelades upp. Efter inspelning eller uppspelning spolades de tillbaka så att de endast sparades på lagringsrullen. Den här typen av system kallas i dag vanligen för rullband. Det används fortfarande i dag för vissa professionella inspelningar och uppspelningar, men för hemmabruk ersattes rullarna mestadels med andra typer av band på 1970-talet. Kassetter är små kassetter som innehåller två rullar inuti. Kassetter förflyttar ett fyrspårsband i en av två riktningar, vilket motsvarar deras etiketter för sida A och sida B. Rullen till vänster innehåller det ospelade eller oinspelade bandet, och rullen till höger innehåller det band som redan har passerat inspelnings- eller uppspelningshuvudet. När du vänder på kassetten rör sig bandet fortfarande från vänster till höger, men det är egentligen den motsatta riktningen. Inspelningen på "sida A" spelar upp två spår i stereo och inspelningen på "sida B" spelar upp de andra två spåren.

Åttaspårsband var populära ett tag på 1970- och 1980-talen. Åtta spår fungerar ungefär som kassetter, men bandet är en slinga: det upprepas efter att ha spelats upp hela vägen. Eftersom det har åtta spår finns det fyra program att välja mellan, vart och ett i stereo. Eight-tracks är inte särskilt populära längre, men kan fortfarande hittas i samlingar för hobbyister.

Professionella bandinspelningssystem kan ha ännu fler spår eller använda dem på olika sätt. Vanligtvis är ett sådant system utformat så att någon kan mixa spåren på olika sätt jämfört med vad som ursprungligen spelades in. Det finns dock en typ av inspelning som kallas quadrafonisk som använder fyrspårsband för att spela upp fyra olika spår samtidigt. En bra quadrafonisk inspelning kan låta mycket mer "äkta" än stereo- eller monofoniska inspelningar.

Digitalt ljudband

Bandinspelningsteknik användes redan i början av datatekniken för att lagra digital information. I takt med att datortekniken förbättrades, förbättrades även magnetbandstekniken. På 1980-talet utvecklades tekniken för digitala ljudband (DAT). DAT är utformad för att fungera ungefär som kassettband, förutom att DAT:s magnetiska mönster representerar digitala data i stället för ljudvibrationer. Dessa digitala data är en digital ljudinspelning som kan kopieras och reproduceras med många olika datorsystem. Genom att övergå till digitalteknik avlägsnas mediet ett steg längre bort från det ursprungliga ljudet. Istället för att vara ett ljudmedium är DAT ett datamedium, och datan är ett ljudmedium. Detta är mer tekniskt komplicerat, men också mer flexibelt. DAT har använts för många typer av datainspelning, förutom för ljud.

Kompaktskiva

CD-mediet (compact disc) utvecklades på 1980-talet som ett nytt sätt att lansera digitala inspelningar av musik på marknaden. Med undantag för införandet av cd-rom och flera olika typer av inspelningsbara cd-skivor har cd-skivan inte förändrats särskilt mycket sedan dess. Liksom DAT är den ett datamedium snarare än ett sätt att direkt spela in vibrationer. Den infördes för att tillhandahålla musik på ett sätt som är billigt för tillverkarna men av relativt hög kvalitet, men den har sedan dess anpassats för att uppfylla många behov av datalagring. Liksom DAT kräver CD-skivan datorteknik för att spela in och spela upp.

På 1990-talet hade cd-skivorna ersatt kassetter och skivor som de viktigaste kommersiella musikmedierna. Även om CD-skivor fortfarande är mycket populära i dag, ökar digitala inspelningar "online" som MP3-skivor snabbt.

De tidigaste metoderna för ljudinspelning innebar att man spelade in live direkt på inspelningsmediet. Detta var en helt mekanisk process som ofta kallas "akustisk inspelning". Ljudet från artisterna fångades upp av ett membran med en skärande nål kopplad till det. Nålen gjorde spåren i inspelningsmediet.

För att göra denna process så effektiv som möjligt placerades membranet i toppen av en kon och artisten/artisterna trängdes runt den andra änden. Om en artist var för högljudd måste han eller hon flytta sig tillbaka från konens mynning för att undvika att dränka de andra artisterna. Som ett resultat av detta användes i tidiga jazzinspelningar ett träblock i stället för bastrumman.

När den elektriska inspelningen infördes blev det möjligt att använda mikrofoner för att fånga upp ljudet av föreställningen. De ledande skivbolagen övergick till den elektriska mikrofonprocessen 1925, och de flesta andra skivbolag följde deras exempel i slutet av årtiondet. Elektrisk inspelning ökade flexibiliteten och ljudkvaliteten. Men när föreställningen en gång hade spelats in på inspelningsmediet var inspelningen fortfarande klippbar, så om ett misstag gjordes var inspelningen värdelös.

Elektrisk inspelning gjorde det möjligt att spela in en del på en skiva och sedan spela upp den samtidigt som en annan del spelades upp och båda delarna spelades in på en andra skiva. Detta kallas over-dubbing. De första skivorna med överdubbning som gavs ut kommersiellt släpptes av Victor Talking Machine Company i slutet av 1920-talet. Överdubbning var dock av begränsad användning tills det analoga ljudbandet introducerades. Användningen av överdubbning på band var Les Pauls pionjär och kallas "ljud på ljud"-inspelning. På detta sätt kunde man bygga upp föreställningar med tiden.

Den analoga bandspelaren gjorde det möjligt att radera eller spela in över en tidigare inspelning så att misstag kunde rättas till. En annan fördel med att spela in på band är möjligheten att klippa bandet och sätta ihop det igen. Detta gör det möjligt att redigera inspelningen. Delar av inspelningen kan avlägsnas eller omorganiseras. Se ljudredigering.

Införandet av elektroniska instrument (särskilt keyboards och synthesizers), effekter och andra instrument har lett till att MIDI har blivit viktigare för inspelningar. Med hjälp av MIDI-tidskod är det till exempel möjligt att låta olika apparater "trigga" utan direkt mänskligt ingripande vid inspelningen.

På senare tid har datorer (digital audio workstation) fått en allt större roll i inspelningsstudion, eftersom de underlättar klippning och looping och möjliggör omedelbara ändringar, t.ex. dubblering av delar, tillägg av effekter och omarrangemang av delar av inspelningen.

Den franske bokhandlaren och tryckaren Édouard-Léon Scott de Martinville var den tidigaste kända uppfinnaren av ljudinspelning. Man tror att han uppfann den första ljudinspelningsapparaten någonsin, den så kallade Phonautografen.