Trochę historii

Do XIX wieku jedyną znaną człowiekowi metodą utrwalenia dźwięku był zapis nutowy. Forma ta posiadała jedną zasadniczą wadę – każdorazowo do odtworzenia danej melodii czy utworu potrzebni byli wykonawcy, którzy potrafiliby zapis ten odczytać i wykonać przy pomocy instrumentów. Dodatkowo nie byli oni w stanie oddać specyfiki oryginału i niuansów, które mogły np. świadczyć o talencie oryginalnego wykonawcy.

RuNK5jUcjHOVa
Zapis nutowy pozostawia pole do interpretacji odtwórcy, więc każdorazowo utwór z tych samych nut może brzmieć inaczej.
Źródło: Marius Masalar, domena publiczna.

O ile zapis nutowy świetnie się sprawdzał w utrwalaniu nawet skomplikowanych, rozbudowanych i kunsztownych sonat czy etiud wielkich kompozytorów, to już np. śpiew słowika pozostawał dla niego zjawiskiem nieuchwytnym. Wykorzystując dziewiętnastowieczne zdobycze technologiczne inżynierowie i naukowcy starali się zmienić ten stan rzeczy. W 1807 r. T. Young jako pierwszy człowiek w historii zarejestrował falę dźwiękową. Dzięki prototypowej maszynie łączącej membranę ze specjalną igłą (rylcem), która nanosiła drgania powodowane przez dany dźwięk na papier pokryty sadzą, udało mu się zapisać ten dźwięk. Pomimo że uzyskany w ten sposób zapis był nietrwały i nieodtwarzalny (nie dało się go ponownie przetworzyć w konkretny dźwięk), eksperyment okazał się przełomowy i inspirujący dla kolejnych pokoleń wynalazców. W 1857 r. E. Scott zainspirowany pracą T. Younga:

Małgorzata Przedpełska-Bieniek Dźwięk w filmie

Zamiast paska papieru użył obracającego się pokrytego sadzą walca. Powstała w ten sposób spirala poprzecznie zaburzana zależnie od głośności dźwięku. Taki zapis uznano za standard i nazywano zapisem poprzecznym. Był trwalszy, ale dalej nie umiano go przeczytać w formie dźwięku.

RSBABWs9Zjf6J1
Thomas Edison z fonografem, 1887 r.
Źródło: Library of Congress, domena publiczna.

Pierwszym opatentowanym urządzeniem do zapisu dźwięku był skonstruowany w 1887 r. fonograf pomysłu T.A. Edisona. Do zapisu wykorzystał on wałek pokryty ołowiem, a moc dźwięku była odwzorowana głębokością rowka. Taki standard nazywano zapisem wgłębnym. Zapis był trwały, a przede wszystkim dał się odtworzyć. Igła umieszczona w rowku przenosiła swoje drgania na membranę i ponownie powstawał dźwięk. Następnym etapem było pokrywanie walca woskiem, ale zapis był ciągle bardzo złej jakości i nie dawał się duplikować. W 1889 r. E. Berliner rozpoczął prace, które zakończyły się powstaniem gramofonu. Był to zapis poprzeczny na pokrytej woskiem płycie. Z takiej płyty można było wykonać metalową matrycę, a następnie dowolną ilość egzemplarzy płyt z tworzywa sztucznego. Pierwsze płyty tłoczono z twardej gumy lub szelaku. Na początku XX wieku taki zapis szybko się upowszechnił. Nazwano go zapisem mechanicznym.

1 Źródło: Małgorzata Przedpełska-Bieniek, Dźwięk w filmie, Wraszawa 2009, s. 51–52.

Warto pamiętać, że pierwsze urządzenia wykorzystywane do zapisu i odtwarzania dźwięku nie potrzebowały prądu, by działały.

Kilka słów o historii mikrofonu

R15so20fT1DTV
Film dotyczący historii mikrofonu.

Obecnie mianem mikrofonu określa się urządzenie służące:

Małgorzata Przedpełska-Bieniek Dźwięk w filmie
RcMSRi9kdKa1q1
Mikrofon węglowy wyprodukowany przez Western Electric ok. 1921 r. Był powszechnie wykorzystywany w latach 20. i 30. jako mikrofon nadawczy i nagrywający.
Źródło: Daderot, domena publiczna.

do przetwarzania przebiegów akustycznych na przebiegi elektryczne. Źródło dźwięku wytwarzając dźwięk powoduje drgania powietrza, drgające powietrze powoduje drgania membrany mikrofonu, a jej drganie jest źródłem przebiegów elektrycznych, czyli – sygnału fonicznego. Można powiedzieć, że mikrofon pełni w studio rolę słuchacza. Mikrofon nie jest jednak pełnowartościowym słuchaczem, bo nie ma zdolności wyboru i selekcji słuchanego dźwięku. Przekazuje wszystko, co słyszy informując jedynie o odległości, w jakiej znajduje się od niego źródło. Jeżeli poza sygnałem użytecznym w okolicy mikrofonu będą też sygnały zbędne, mikrofon przekaże nam je wszystkie, bo nie potrafi, tak jak ucho ludzkie sterowane przez mózg, pominąć tych, które przeszkadzają.

2 Źródło: Małgorzata Przedpełska-Bieniek, Dźwięk w filmie, Warszawa 2009, s. 64.

Każdy mikrofon posiada pięć charakterystycznych cech, są to:

R11gzHPFbLOYk1
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Rodzaje mikrofonów

Obecnie dźwiękowcy korzystają z bardzo wielu rodzajów mikrofonów, które można podzielić na:

  • mikrofony ciśnieniowe (posiadają tylko w połowie odsłoniętą membranę, przez którą dochodzą fale dźwiękowe; dlatego świetnie sprawdzają się jako mikrofony wokalne, gdyż dół membrany jest zabudowany)

  • mikrofony gradientowe (ich membrana jest w pełni odsłonięta, a siła na nią działająca jest różnicą ciśnień, które oddziaływają na każdą z dwóch jej odsłoniętych stron; dzięki temu lepiej przenoszą dźwięki niskie, co czyni je świetnymi mikrofonami lektorskimi; nie reagują również na fale dźwiękowe padające pod kątem 90 stopni)

  • mikrofony ciśnieniowo‑gradientowe (które są mikrofonami jednokierunkowymi, łączącymi cechy mikrofonów ciśnieniowych i gradientowych, dlatego są obecnie najbardziej popularnymi typami mikrofonów)

  • mikrofony interferencyjne (czyli mikrofony superkierunkowe, działające dzięki specjalnej rurce o średnicy paru centymetrów, przez którą fale dźwiękowe oddziałują na membranę; czym większa długość rurki, tym mikrofon posiada większą kierunkowość; kierunkowość ta wykorzystywana jest na planach filmowych; mikrofony tego typu są bardzo ciężkie i wymagają specjalistycznej obsługi).

R1AeX8Y6GVZ0O1
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powyższy podział używany jest ze względu na siłę odziaływania fal dźwiękowych na membranę mikrofonu. Istnieje także podział dokonywany ze względu na sposób przetwarzania drgań membrany na sygnał foniczny mikrofonu.

Według niego wyróżniamy:

mikrofony węglowe (fale dźwiękowe działając na membranę, zmuszą ją do zmiany ciśnienia w pojemniku wypełnionym granulatem węglowym, który podłączony jest do obwodu zasilanego przez baterię; ciśnienie wywołane przez falę dźwiękową zmienia więc natężenie prądu krążącego w obwodzie; mechanizm ten, choć bardzo przestarzały, charakteryzuje się dużą odpornością na czynniki zewnętrzne, jednak produkuje wiele szumów własnych i zakłóceń),

mikrofony piezoelektryczne (membrana tych mikrofonów jest specjalną ceramiczną lub krystaliczną płytką, która pod wpływem fali dźwiękowej produkuje napięcie w podłączonych do niej elektrodach; mechanizm ten jest niezwykle podatny na czynniki zewnętrzne, dlatego mikrofony te najczęściej wykorzystywane są jako amatorskie urządzenia domowe; są również bardzo tanie),

mikrofony dynamiczne (ich membrana porusza się w polu magnetycznym, które zmienia się pod wpływem fali dźwiękowej; mechanizm ten jest więc bardzo odporny na upadki i wstrząsy oraz sygnały o dużym natężeniu, co czyni mikrofony dynamiczne doskonałymi narzędziami pracy na scenie czy estradzie),

mikrofony pojemnościowe (ich membrana jest ruchomą elektrodą, która drgając pod wpływem fali dźwiękowej – zbliża się i oddala do drugiej, stałej elektrody, zmieniając pojemność kondensatora stworzonego z obu tych elektrod; każdy mikrofon pojemnościowy musi mieć wbudowany tzw. wzmacniacz przymikrofonowy, gdyż sygnał wytwarzany przez kondensator jest bardzo słaby; mikrofon tego typu charakteryzuje się także największą czułością na dźwięk, dlatego używany jest podczas profesjonalnych nagrań studyjnych).

R1I8YIhmEYIz31
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Warto także pamiętać, że mikrofony dzielą są na:

monofoniczne (wykorzystują jednokanałową transmisję dźwięku do głośników, które odtwarzają zawsze tylko jedną kopię przekazanego sygnału) oraz stereofoniczne (wykorzystują więcej niż jeden kanał, najczęściej – dwa; do każdego kanału można przyporządkować oddzielny głośnik, co informuje o kierunku, z którego pochodzi dźwięk i buduje przestrzenność tego dźwięku).

Małgorzata Przedpełska-Bieniek Dźwięk w filmie

Na planie filmowym używa się mikrofonów monofonicznych. Jednak dla potrzeb nagrania atmosfer i efektów, a czasem przestrzennych ujęć jak przejazd pociągu, samochodu itp. niezwykle przydatne są mikrofony stereofoniczne.

3 Źródło: Małgorzata Przedpełska-Bieniek, Dźwięk w filmie, Warszawa 2009, s. 70.

Mikroporty

R11EytSACYUjG1
Bezprzewodowy mikrofon z nadajnikiem marki Audio Technica.
Źródło: BCampbell (WMF), licencja: CC BY-SA 4.0.

Oprócz mikrofonów, najważniejszym rejestratorem dźwięku na m.in. planach filmowych oraz w studiach telewizyjnych są mikroporty, nazywane także mikrofonami bezprzewodowymi, mikrofonami osobistymi czy radiomikrofonami. Dzięki swoim niewielkim rozmiarom stosowane są obecnie w każdej produkcji filmowej, teatralnej czy estradowej.

Małgorzata Przedpełska-Bieniek Dźwięk w filmie

Kapsułę z mikrofonem można umieścić na elementach ubrania lub nawet ukryć. Na estradzie popularne są mikroporty na specjalnej konstrukcji, którą umieszcza się na głowie wykonawcy. Są one bardzo odporne na wstrząsy. Mikrofon połączony jest z nadajnikiem, który ma za sobą osoba wyposażona w całą instalację. Sygnał drogą radiową przekazywany jest do odbiornika połączonego z torem fonicznym. Mikroporty są zazwyczaj mikrofonami pojemnościowymi, a więc zasila je ukryta w nadajniku bateria. Dla uniknięcia mieszania się dźwięków z różnych mikroportów każdy z nich „nadaje” na innej częstotliwości, którą można w szerokim zakresie regulować.

4 Źródło: Małgorzata Przedpełska-Bieniek, Dźwięk w filmie, Warszawa 2009, s. 72.

Na planach filmowych mikroporty najczęściej wykorzystywane są do rejestrowania bliskich i czystych dialogów aktorskich. Oczywiście na tzw. dalszym planie używa się specjalnych mikrofonów na tyczkach oraz statywach (rejestrują one m.in. dźwięki tła, których mikroporty nie wyłapują). Dopiero harmonijne ustawienie i zsynchronizowanie tych wszystkich rejestratorów dźwięku, pozwala dźwiękowcom wykonać dokładnie swoją pracę, którą zasadniczo dzieli się na tę relizowaną na samym planie filmowym oraz na tę relizowaną w studiu za pomocą komputera - postprodukcja, już po zakończeniu zdjęć filmowych.

Słownik

fonoteka
fonoteka

archiwum dźwiękowe, zbiór taśm magnetofonowych (taśmoteka), płyt gramofonowych (płytoteka) i innych nośników dźwięku z nagranymi utworami muzycznymi, audycjami słowno‑muzycznymi, efektami akustycznymi itp.

gwara
gwara

w terminologii branży filmowej – słyszalne, bądź ledwo słyszalne dialogi dziejące się na dalszym (drugim, trzecim) planie danej sceny, np. podczas scen kręconych w miejscach publicznych: restauracjach, bazarach, stacjach kolejowych, stadionach itd.

konwersja
konwersja

w informatyce; zmiana formatu danego pliku lub plików na taki, który może zostać odczytany przez program komputerowy inny niż ten, w którym został utworzony

postsynchron
postsynchron

taśma z utrwalonym na niej dźwiękiem, nagrana po wykonaniu zdjęć filmowych