從聲波記振儀到Mp3:錄音格式的歷史變遷

怎樣才能捕捉聲音呢?它是一種看不見的、非物質的東西。 150多年前,人們還根本無法想像在手機上播放音樂是什麼概念,但那時已經有一些天賦異禀的思想者們開始著手研究這種技術了。他們發現了“音頻格式”,一種可以容納聲音的神奇的東西。就像漂流瓶裡的信一樣,只要有合適的設備,這些格式就能捕捉、傳輸和回放原本轉瞬即逝的聲音。

本文將簡述錄音格式的歷史變遷過程。

1860,一位名叫愛德華•萊昂•斯科特•德•馬丁維爾(Eduard-Leon Scott de Martinville)的發明家發現,他發明的“聲波記振器”可以在紙上直觀地捕捉到聲音的振動。這項早期研究成果表明,聲音是以波紋的形式出現的。

 愛德華•萊昂•斯科特•德•馬丁維爾的聲波振記器示意圖

幾十年後的1877,因為托馬斯•愛迪生的發明,第一種圓筒型留聲機出現了。這種留聲機上的凹槽可以儲存聲音的音調、音高和音量等信息。愛迪生和亞歷山大•格雷厄姆•貝爾(Alexander Graham Bell)等發明家在錄音圓筒和使用它們的留聲機的研發中起到了至關重要的作用。早期的圓筒上塗有錫,但很快就被蠟質圓筒所取代,因為後者更耐用且音質也更好。

弗洛倫斯·南丁格爾呼籲援助輕騎兵救濟基金

標題:弗洛倫斯·南丁格爾呼籲援助輕騎兵救濟基金 作者 / 創作者:弗洛倫斯·南丁格爾 藏品存於:大英圖書館 書架號:C1693/1 版權:Public Domain

弗洛倫斯·南丁格爾(Florence Nightingale,1820年-1910年)在克里米亞戰爭期間擔任護士,她的經歷開拓了先河,促成了軍隊醫療保健和護士專業培訓改革。

南丁格爾於1890年7月30日在她位於倫敦的家中錄製了這段音像資料,用以支持輕騎兵救濟基金。其中,南丁格爾向在1854年克里米亞戰爭中參加巴拉克拉瓦戰役的輕騎兵老兵致意。

這段演講最初錄製在蠟筒上,在她去世二十五年後的1935年,以78轉/分鐘的光盤形式商業髮型。從最初的錄音筒上完成了轉錄工作時,人們同一段簡短演講有兩個不同的版本。

她說:“當我不再被人銘記於心,而只是一個名字的時候,但願我的聲音能夠延續我這一生的偉大事業。上帝保佑我親愛的巴拉克拉瓦老兵夥伴們,帶他們安全回家。——弗洛倫斯·南丁格爾。”

什麼是輕騎兵救濟基金?

輕騎兵救濟基金是為了應對1890年5月爆發的公共醜聞而設立的,當時,人們發現許多輕騎兵衝鋒隊的老兵們一貧如洗。戰爭部長在議會表示他無法提供援助。

為此,《聖詹姆斯公報》設成立了輕騎兵救濟基金。托馬斯·愛迪生在英國的代表格拉烏德上校為他們錄製了三份錄音,來支持籌款活動:南丁格爾的演講、阿爾弗雷德·丁尼生男爵朗《輕騎兵的衝鋒》(The Charge of the Light)和小號手兼退伍軍人馬丁·蘭弗里德(Martin Lanfried)重新吹響巴拉克拉瓦戰役衝鋒號。

1896,“蟲膠唱片”問世。它的原理與圓筒相似,都是將聲音儲存到相應格式的凹槽中,但與圓筒不同的是,蟲膠唱片的凹槽被水平地刻在圓盤的平面上。這些圓盤一般被稱為“78轉唱片”,因為它們以每分鐘78圈的速度旋轉。第一批蟲膠唱片的直徑只有5英寸,可播放約3分鐘的音頻。隨著時間推移,它們的尺寸和播放時長都在不斷增加。到1910年,蟲膠唱片的普及率已經超過了錄音圓筒,因為它們更便宜而且可以大規模生產。

迪卡便攜式唱片機(Decca),1919年

迪卡便携式唱片机由一家叫做“巴内特•塞缪尔(Barnett-Samuel)”的老字号伦敦乐器制造商于1914年推出。图中的这一型号出产于1919年,和第一次世界大战期间为前线士兵们带去音乐的“战壕迪卡(Trench Decca)”留声机基本相同。

1948,虫胶唱片被播放速度更慢的33转(rpm)唱片所取代,后者使用的乙烯树脂材料可以播放更长时间,黑胶唱片由此诞生。

往前推到1928,德国研发出了第一种“开盘式”或称“卷盘式”磁带。与其把声波和格式蚀刻在坚硬的材料上,不如利用有磁性的塑料薄条来捕捉。这又是一次技术革新,因为通过拼接塑料薄条,可以对录音进行编辑和重新混合。然而,由于设备的高成本,卷盘式磁带在当时的普通消费者中并不流行,而是大多被广播电台和专业工作室使用。

纳格拉磁带录音机,1950年代

1963,荷蘭飛利浦電子公司在歐洲發布了第一批卡式錄音帶,在使用便利性上又向前邁進了一步,因為它們便於攜帶且價格便宜。雖然質量比捲盤式磁帶差一些,但受到了普通大眾的歡迎,因為人們可以輕鬆地使用這一格式來一遍又一遍地反复記錄聲音。 1979年,索尼“隨身聽”問世,成為20世紀80年代的一個標誌性符號。

1982,作為飛利浦與索尼合作的結果,激光唱片(即“光盤”)進入了人們的視野。與其前身不同,這種錄音技術是基於數字而非模擬技術。第一批CD光盤的播放時長超過70分鐘,而同樣大小的蟲膠唱片只有3分鐘的播放時間,這是相當了不起的技術飛躍。 CD光盤的銷量在1988年超過了黑膠唱片,1991年超過了磁帶。

索尼CD播放器,1983

最終在1993,德國的“弗勞恩霍夫研究所(Fraunhofer Institut)”研發出了Mp3格式。雖然在此之前已有其它數字格式存在,如.wav,但Mp3格式因其能夠壓縮大量數據並保持相當好的音頻質量而迅速成為最重要的商用數字格式之一。由於不再受到物理格式的局限,這種技術為我們今天的下載、流媒體和收聽行為鋪平了道路。

在追求更快、更便宜、更優質的新技術的過程中,每一種新格式都激發了其他的發明和創新,如錄音和播放設備,並且徹底改變了我們捕捉和消費聲音的方式。

橫幅圖像 © Laura White

文章翻譯: 王雨佳

撰稿人: 大英圖書館學習團隊

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