Con la invención del “fonógrafo” por
el norteamericano Thomas Alva Edison en 1877, se
comenzaron a realizar las primeras grabaciones analógicas
de sonido, 61 años después de que el francés Nicéforo
Niepce lograra capturar las primeras imágenes fotográficas
analógicas de la historia. La grabación de los sonidos
en el aparato de Edison se realizaba sobre la superficie
de unos cilindros recubiertos con papel de estaño,
donde quedaban registradas, en forma de surcos visibles
a simple vista, las variaciones o sinuosidades de las
ondas acústicas.
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Debido a la poca consistencia que presentaba el papel
de estaño, las primitivas grabaciones se estropeaban
después de reproducirlas unas pocas veces, convirtiéndose
en inservibles. Por esa razón, después de realizar
muchas pruebas, Edison sustituyó los cilindros de estaño
por otros similares, pero esta vez recubiertos con cera
endurecida, que resultaron ser mucho más duraderos que
los de estaño, aunque la técnica de grabación continuó
siendo la misma.
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Fonógrafo de Edison donde se puede
observar el cilindro de cera endurecida colocado de forma horizontal al
final del cono que hacía las veces de bocina para reproducir los sonidos
grabados. (Foto Wikipedia)
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Unos años después, en 1887, el también
norteamericano Emile Berliner mejoró la técnica de
grabación al inventar el “gramófono”, que en lugar
de un cilindro utilizaba un disco plano de ebonita con
los surcos del sonido grabados en su superficie formando
una espiral. El disco de ebonita se colocaba encima de
un plato que se hacía girar a 78 r.p.m (revoluciones por
minuto) aproximadamente, por medio de una manivela que tenía el aparato en su costado.
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Foto de un gramófono de Berliner donde se puede
apreciar un antiguo disco. de 78
r.p.m. colocado encima del plato giratorio.
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A pesar de los grandes esfuerzos realizados por Edison
para mantener el interés de la gente por el cilindro de
su sistema de grabación, el disco de ebonita de
Berliner se impuso en poco tiempo por la facilidad que
presentaba para reproducir masivamente las copias en
comparación con la dificultad que en ese sentido
presentaban los cilindros de cera de Edison. Esos
cilindros no se podían copiar de un original a otro,
sino que había que grabarlos siempre de forma directa
uno a uno por separado, como si fuera siempre una
grabación original, al contrario del disco de Berliner
que sólo requería de una primera grabación original o
“master” para poder duplicar tantas copias
como fuera necesario.
El primitivo fonógrafo de Edison y el posterior gramófono
de Berliner eran aparatos de funcionamiento
completamente mecánico, pues no empleaban electricidad
ni poseían circuitos electrónicos para grabar, ni para
reproducir los sonidos. Para hacer funcionar el
mecanismo de esos primitivos aparatos reproductores de
sonido había que accionarlos de forma manual, haciendo
girar una manivela que ambos incorporaban en un costado.
Para grabar los sonidos tanto en el cilindro de cera
como en el disco de ebonita, se empleaba un mecanismo
similar al que poseían los equipos de reproducción
equipados con una aguja que o bien abría los surcos del
sonido, o reproducía posteriormente el sonido grabado.
Para grabar sobre la superficie del disco, la aguja que
se utilizaba para reproducir los sonidos se sustituía
por otra acoplada directamente a la membrana de un
dispositivo que hacía las veces de primitivo micrófono.
Esa aguja se colocaba encima de la superficie del
cilindro o del disco en movimiento y cuando el micrófono
captaba los sonidos dejaba impreso un surco sinuoso,
visible a simple vista, conteniendo los sonidos
grabados.
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Si observamos la superficie de un viejo
disco de 78 r.p.m. se podrán apreciar perfectamente
unos surcos que en forma de espiral comienzan en el
borde externo y finalizan llegando casi al centro. Si
utilizamos una lupa se podrá apreciar la sinusoide que
se forma a lo largo de los surcos, que representa la
huella visible del sonido grabado en el disco.
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Sección muy ampliada de la superficie de un. antiguo disco
de 78 r.p.m., en la se pueden. apreciar las sinusoides
que forman los surcos,. correspondientes al sonido analógico grabado..
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Con el desarrollo de la electrónica durante la
primera mitad del siglo pasado y el empleo masivo de las
válvulas electrónicas de vacío para su uso en equipos
amplificadores de sonido, a finales de la década de los
años 40 aparecieron los discos de vinilo monofónicos
simples de 45 r.p.m. (Singles) y extendidos (E.P.
o Extended Play), y los de 33 1/3 r.p.m. de larga
duración (L.P. o Long Playing).
Un disco de 78 r.p.m., de 10 pulgadas (24,8 cm) de diámetro,
admitía una sola canción por cada cara. Uno de
vinilo de 45 r.p.m., de 6 7/8
pulgadas (17,4 cm) de diámetro, admitía también
una sola canción por cada cara si era sencillo (Single) o
dos por cada cara si era extendido (Extended
Play). Sin embargo, un L.P. (Long Playing),
de 12 pulgadas (30 cm) de diámetro y 33 1/3
r.p.m. podía admitir hasta seis canciones por cada cara.
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A.- Antiguo disco de 78 r.p.m.
B.- Disco de vinilo sencillo
(single), de 45. r.p.m.
C.- Disco de vinilo L.P. o Long
Playing, de. 33 1/3 r.p.m. |
Los discos originales de 45 y de 33 1/3
r.p.m. se grababan de
forma parecida a la de su antecesor de 78 r.p.m., pero no de forma mecánica, sino electrónica,
empleando la tecnología del “microsurco”, mucho más
estrechos y menos profundos que los surcos que se podían
observar anteriormente en los discos de 78 r.p.m.
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Casete de audio de amplio uso antes de la existencia de los CDs de música.
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También a mediados del siglo pasado se
comenzaron a emplear cintas magnetofónicas para uso
profesional y doméstico, y posteriormente casetes,
también magnetofónicos, que a diferencia de los discos
tenían la ventaja que no sólo permitían reproducir
los sonidos analógicos grabados, almacenándolos de
forma magnética, sino también grabarlos uno mismo y
borrarlos posteriormente en el momento que quisiéramos
para volver a grabar otros sonidos. Tanto los discos de
vinilos como posteriormente las cintas magnetofónicas
mejoraron en gran medida la calidad de reproducción de
los sonidos grabados utilizando la técnica de alta
fidelidad.
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Si utilizamos de nuevo una lupa y observamos la
superficie de los discos de vinilo de 45 y los de 33 1/3
r.p.m., se podrá apreciar, igualmente, la huella
impresa que dejaba el sonido grabado en el microsurco.
En un inicio esos discos, al igual que los anteriores de
78 r.p.m. eran todos monofónicos o monoaurales, ya que
se empleaba un solo canal para grabar el sonido y para
reproducirlo. Posteriormente, en la década de los años
50 del siglo pasado, se comenzó a desarrollar la técnica
de grabación estereofónica, o de dos canales de
grabación incorporando también la tecnología de la
alta fidelidad. La nueva técnica estereofónica, a
diferencia de la monofónica, permitió realizar una
grabación simultánea por dos canales independientes
uno del otro, pero que al reproducirlos al mismo tiempo
por dos altavoces diferentes y separados a cierta
distancia de los oídos de una persona, creaban una
sensación de relieve espacial del sonido que se
escuchaba.
La técnica de grabación estereofónica se empleó en
los discos de vinilo de 45 y de 33 1/3
r.p.m. y en las
cintas magnetofónicas desde finales de los años 50
hasta la aparición en 1980 de los discos compactos o
CDs. Incluso por aquel entonces se llegó a grabar hasta
por cuatro canales independientes en las cintas magnetofónicas,
empleando cuatro cabezales de grabación. Esa tecnología
se denominó “cuadrofónica” para diferenciarla de
la grabación estereofónica de dos canales.
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Con el CD o “Compact Disc” finalizó la era
de las grabaciones analógicas para dar paso a una nueva
tecnología: la de las grabaciones digitales. Esta
tecnología en lugar de utilizar una aguja para abrir los surcos de
sonido en un disco o un cabezal para grabar
las cintas magnéticas, emplea un dispositivo láser, cuyo
rayo de luz, al incidir sobre la superficie del soporte
óptico o CD graba primero y lee después la información
de los sonidos que contiene grabados en forma digital. |
Comparación de tamaño y capacidad
de grabación entre un antiguo disco de vinilo
de 45 r.p.m. (A), grabado con sonido analógico y un CD o disco compacto
(B), grabado con sonido digital. Un disco de vinilo de 45
r.p.m. podia contener como máximo dos
canciones por cada cara, mientras que un CD con una
capacidad de 700 megabytes puede contener alrededor de 20 canciones
para 80 minutos de reproducción en total y si las
canciones están en formato MP3, el mismo CD admitirá más
de 100, para varias horas de reproducción.
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Como aclaración, el sonido digital no es
audible directamente por el oído humano, ya que está
compuesto por
cadenas de ceros “0” y unos “1” solamente, que
constituyen la representación binaria de la información analógica digitalizada.
Cuando queremos reproducir el contenido grabado en forma
digital en un CD o en cualquier otro soporte similar, es necesario que otro dispositivo denominado DAC (Digital
to Analog Converter – Convertidor Digital-Analógico)
convierta de nuevo el “sonido digital” en
“sonido analógico”, para que pueda ser de nuevo audible
por el oído humano.
En una grabación analógica, las vibraciones acústicas
de los sonidos que capta el micrófono, ya sea música,
voz o ruidos ambientales, se transforman en impulsos eléctricos
analógicos que toman la forma de una onda sinusoidal
continua. En el caso de los antiguos discos empleados
para reproducir música, tal como se vio más arriba en
una de las fotos que ilustra este tema, dicha sinusoide queda
impresa de forma visible en su superficie una vez
finalizada la grabación. Con relación a las cintas
magnetofónicas, las partículas de hierro que contiene
la emulsión que recubre su base de acetato antes de ser
grabada con algún sonido o cuando éste es borrado se
encuentran de forma desordenada. Si reproducimos así la
cinta, lo único que se escucha es una especie de
"ruido" de fondo. El cabezal magnético del
equipo de grabación será el encargado de que una cinta
magnetofónica o casete sea capaz de captar y reproducir
sonidos reconocibles, reagrupando las partículas de
hierro contenidas en la emulsión. A medida que se
realiza la grabación, las partículas de hierro se
organizan siguen las variaciones correspondiente a la sinusoide del
sonido que se va captando. Sin embargo, a pesar de que
en una cinta magnetofónica o en un casete de audio ya
grabado las partículas de hierro se encuentran
organizadas, la sinusoide correspondiente al sonido
grabado no es perceptible a simple vista, como en
el caso de los antiguos discos de 78 r.p.m , o los
discos de vinilo.
Por otra parte, los impulsos eléctricos que genera el
micrófono constituyen la superposición de todos los
sonidos captados con sus correspondientes frecuencias,
tonos y timbres, que dan lugar al surgimiento de los
armónicos que diferencian unos de los otros dentro de
la sinusoide.
Esa superposición será la que permitirá que reconozcamos y
diferenciemos después por separado, a la hora de
reproducirlos, cada uno de los
sonidos grabados. Por
esa razón cuando reproducimos una grabación realizada
sobre un soporte cualquiera, como un antiguo disco de
vinilo, CD, DVD, reproductor MP3, etc., que contienen
canciones grabadas con acompañamiento musical, podemos reconocer
por los timbres y los tonos no sólo la voz del intérprete,
sino también los instrumentos musicales que se
utilizaron en la grabación. |
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En la figura de la izquierda se pueden observar tres.
sinusoides correspondientes a tres sonidos “analógicos".
diferentes : A.- Sonido
puro de alta frecuencia (agudo).
como el que emite un violín. B.- Sonido puro de baja.
frecuencia (grave), como el que
emite un contrabajo..
C.-.Mezcla de varios sonidos
de instrumentos musicales. de
diferentes frecuencias. En la representación gráfica
de. la sinusoide "C" , se puede apreciar la forma
irregular que.
forman los armónicos que acompañan a la onda.
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Físicamente, la sinusoide del sonido analógico
está formada por una tensión o voltaje variable, a la
que se le superponen las frecuencias y amplitudes de
onda de todos los sonidos que capta uno o varios micrófonos
en el momento de realizar una grabación. Si esa
sinusoide la observamos en un osciloscopio veremos la
similitud existente entre las variaciones de la onda que
observamos reflejada en la pantalla de ese instrumento
electrónico y la sinusoide impresa en los surcos de los
antiguos discos fonográficos después de ser grabados.
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Osciloscopio en cuya pantalla se puede apreciar.
la representación gráfica de una sinusoide.
correspondiente a un sonido analógico.
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En resumen, en sus inicios toda la tecnología fotográfica,
cinematográfica, de grabación y reproducción del
sonido en los antiguos discos fonográficos, las cintas
magnetofónicas y los casetes de audio, así como la
grabación y reproducción de imágenes en video, eran
“analógicas” antes de aparecer la tecnología
digital que abrió paso al desarrollo de la grabación
en CDs y DVDs.
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