يشكل الصوت المجسم، والذي يتم اختصاره عادة باسم ستيريو، طريقة لإعادة إنتاج الصوت مصممة لتوليد منظور سمعي متعدد الاتجاهات وثلاثي الأبعاد. يتم تحقيق هذا التأثير عادةً من خلال استخدام قناتين صوتيتين مستقلتين، يتم توجيههما عبر تكوين مكبري صوت (أو سماعات رأس استريو)، وبالتالي إنشاء إدراك للصوت صادر من اتجاهات مختلفة، مما يشبه السمع البشري الطبيعي.
الصوت المجسم، والذي يتم اختصاره عادةً إلى ستيريو، هو وسيلة لإعادة إنتاج الصوت من خلال إعادة إنشاء منظور مسموع متعدد الاتجاهات وثلاثي الأبعاد. يتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق استخدام قناتين صوتيتين مستقلتين من خلال تكوين مكبري صوت (أو سماعات رأس استريو) بطريقة تخلق انطباعًا بالصوت المسموع من اتجاهات مختلفة، كما هو الحال في السمع الطبيعي.
وبالنظر إلى أن المنظور السمعي متعدد الأبعاد هو السمة المميزة، فإن المصطلح مجسم يشمل أيضًا الأنظمة التي تحتوي على أكثر من قناتين أو مكبرات صوت، مثل تكوينات الصوت الرباعي والمحيطي. يتم تصنيف أنظمة الصوت بكلتا الأذنين بالمثل على أنها مجسمة.
منذ السبعينيات، تم اعتماد صوت الاستريو على نطاق واسع عبر وسائل الترفيه المتنوعة، بما في ذلك البث الإذاعي والموسيقى المسجلة والتلفزيون وكاميرات الفيديو والإنتاج السينمائي وصوت الكمبيوتر والمنصات المستندة إلى الإنترنت.
أصل الكلمة
الكلمة ستيريوفونيك مشتقة من المصطلحات اليونانية στερεός (stereós، وتعني "ثابت" أو "صلب") مع φωνή (phōnḗ، تشير إلى "الصوت" أو "النغمة" أو "الصوت").
الوصف
يتم تصنيف أنظمة الصوت المجسمة إلى شكلين أساسيين: الأول يُسمى على أنه ستيريو حقيقي أو طبيعي. تتضمن هذه الطريقة التقاط حدث صوتي مباشر، بما في ذلك أي صدى متأصل، باستخدام مجموعة من الميكروفونات. يتم بعد ذلك إعادة إنتاج الإشارة المسجلة عبر مكبرات صوت متعددة لتكرار الصوت المباشر الأصلي بأقصى قدر من الدقة.
النموذج الثاني هو الاستريو الاصطناعي أو المتحرك، حيث يتم نشر صوت أحادي القناة (أحادي الصوت) عبر مكبرات صوت متعددة. ومن خلال معالجة السعة النسبية للإشارة الموجهة إلى كل مكبر صوت، يمكن اقتراح أصل اتجاهي اصطناعي (بالنسبة للمستمع). يُعرف جهاز التحكم المستخدم لضبط سعة الإشارة النسبية باسم وعاء المقلاة (مقياس الجهد البانورامي). من خلال تجميع عدة إشارات أحادية الصوت موحدة، يمكن إنشاء مجال صوتي شامل، وإن كان مركبًا بالكامل.
في الخطاب الفني، يشير الستيريو الحقيقي على وجه التحديد إلى عمليات تسجيل الصوت وإعادة إنتاجه التي تستخدم الإسقاط المجسم لتشفير المواقع المكانية النسبية للأشياء والأحداث المسجلة.
أثناء تسجيل الاستريو ثنائي القناة، يتم استخدام ميكروفونين. يتم وضعها بشكل استراتيجي بالنسبة لمصدر الصوت، والتقاط الصوت بشكل متزامن. القناتان المسجلتان الناتجتان، على الرغم من تشابههما، ستحتوي كل منهما على معلومات مميزة فيما يتعلق بوقت الوصول ومستوى ضغط الصوت. أثناء التشغيل، تستخدم القشرة السمعية للمستمع هذه التناقضات الدقيقة في التوقيت وكثافة الصوت لتحديد مكان الكائنات المسجلة مكانيًا. نظرًا لأن كل ميكروفون يسجل مقدمات موجية في أوقات مختلفة بشكل هامشي، فإن مقدمات الموجات هذه تكون بطبيعتها خارج الطور. وبالتالي، فإن تشغيل كلا المسارين من خلال مكبر صوت واحد يمكن أن يؤدي إلى تداخل بناء ومدمر، وهي ظاهرة تسمى إلغاء الطور. تم تصميم تكوينات الميكروفون المزدوج خصيصًا لإنشاء تسجيلات استريو تتميز بأدنى حد من اختلافات الطور بين القنوات.
التاريخ
العمل المبكر
في عام 1881، قدم كليمان أدير أول نظام صوتي ثنائي القناة في باريس. يتضمن هذا الإعداد سلسلة من أجهزة الإرسال الهاتفية التي تربط مسرح أوبرا باريس بمجموعة مخصصة من الغرف في معرض باريس للكهرباء، مما يتيح للحاضرين تجربة البث المباشر للعروض عبر أجهزة استقبال فردية لكل أذن. قامت Scientific American بتوثيق هذا الابتكار قائلة:
لاحظ كل من كان محظوظًا بما فيه الكفاية لسماع الهواتف في قصر الصناعة أنه عند الاستماع بكلتا الأذنين إلى الهاتفين، يأخذ الصوت طابعًا خاصًا من التضاريس والتمركز الذي لا يستطيع جهاز استقبال واحد إنتاجه... هذه الظاهرة غريبة للغاية، فهي تقترب من نظرية السمع بكلتا الأذنين، ولم يتم تطبيقها مطلقًا، في اعتقادنا، من قبل لإنتاج هذا الوهم الرائع الذي يمكن أن يُطلق عليه تقريبًا اسم المنظور السمعي.
تم تسويق هذا النظام الهاتفي ثنائي القناة لاحقًا في فرنسا بين عامي 1890 و1932 تحت اسم Théâtrophone، وفي إنجلترا من عام 1895 إلى 1925 باسم Electrophone. قدم كلا العرضين خدمات يمكن الوصول إليها من خلال أجهزة الاستقبال التي تعمل بقطع النقود المعدنية والموجودة في الفنادق والمقاهي، أو عبر الاشتراك في المساكن الخاصة.
توجد حالات حيث تم توفير مخرطتي تسجيل، مخصصتين للإنتاج المتزامن لتسجيلين رئيسيين، بواسطة ميكروفونات مختلفة. عندما تم الحفاظ على كلا التسجيلين الرئيسيين، نجح المهندسون المعاصرون في مزامنتهما لإنشاء تسجيلات استريو ناشئة عن عصر سبق تطوير تقنية التسجيل المجسم المتعمد.
في عام 1925، ابتكر المهندس هاينريش كلوث ناوين "ستيريوفون"، وهو جهاز قادر على توليد انطباع صوتي مكاني من إشارة أحادية الصوت من خلال تطبيق فرق طور قدره 180 درجة.
الصوت المجسم المعاصر
يُنسب ظهور تقنية الصوت المجسم الحديثة إلى المهندس البريطاني آلان بلوملين، الذي عمل في شركة EMI في الثلاثينيات. حصل Blumlein على براءات اختراع لتسجيلات الاستريو وأفلام الاستريو وأنظمة الصوت المحيطي. حدثت لحظة محورية في أوائل عام 1931 عندما حضر بلوملين وزوجته إلى السينما. كانت البرامج الناطقة المبكرة تستخدم عادةً نظام مكبر صوت واحد، مما أدى إلى تجربة سمعية مربكة حيث قد ينبعث صوت الممثل من موقع شاشة مختلف عن حضوره البصري. وبحسب ما ورد أبلغ بلوملين زوجته أنه ابتكر طريقة لمزامنة الصوت مع حركة الممثل عبر الشاشة. في حين أن الأصل الدقيق لهذه المفاهيم لا يزال غير واضح، فقد أوضحها لإسحاق شوينبيرج في أواخر صيف عام 1931. ملاحظات بلوملين الأولية حول هذا الموضوع مؤرخة في 25 سبتمبر 1931. تم تقديم طلب براءة الاختراع الخاص به، بعنوان "تحسينات في أنظمة نقل الصوت وتسجيل الصوت وإعادة إنتاج الصوت وما يتعلق بها"، في 14 ديسمبر 1931، وتم منحه في 14 يونيو 1933. كبراءة اختراع بريطانية رقم 394,325. شملت براءة الاختراع الشاملة هذه العديد من المفاهيم المجسمة، والتي لا يزال بعضها مستخدمًا حتى اليوم، بينما لا يزال بعضها الآخر غير مستخدم. ومن بين ما يقرب من 70 مطالبة كانت:
- دائرة تبديل، مصممة للحفاظ على التأثير الصوتي الاتجاهي عندما يتم إعادة إنتاج الصوت الذي تم التقاطه بواسطة زوج ميكروفون متباعد من خلال سماعات رأس استريو بدلاً من مكبرات الصوت؛
- تنفيذ زوج متزامن من ميكروفونات السرعة، موضوعة بحيث تكون محاورها بزوايا قائمة، وهو التكوين الذي لا يزال يُعرف باسم زوج Blumlein؛
- طريقة تسجيل قناتين صوتيتين مختلفتين ضمن أخدود تسجيل واحد، باستخدام جداري الأخدود الموجهين بزوايا قائمة لبعضهما البعض وبزاوية 45 درجة للمحور العمودي؛
- رأس متخصص في تقطيع أقراص الاستريو؛
- تطبيق المحولات الهجينة للمصفوفة بين الإشارات الصوتية اليسرى واليمنى، وكذلك إشارات الجمع والفرق؛
بدأ بلوملين تجارب الأذنين في عام 1933، وفي الوقت نفسه أنتج أول أقراص استريو في نفس العام. وقد سبق هذا الاعتماد الواسع النطاق لهذه الطريقة لأقراص الفونوغراف الاستريو بخمسة وعشرين عامًا. استخدمت هذه الأقراص المبكرة جدران الأخدود الموضوعة بزوايا قائمة لنقل القناتين الصوتيتين. في عام 1934، استخدم بلوملين أسلوبه في التسجيل الرأسي والجانبي لالتقاط Jupiter Symphony لموتسارت، والتي أجراها السير توماس بيتشام، في استوديوهات آبي رود في لندن. امتد التطور الكبير للتطبيقات السينمائية لهذا النظام حتى عام 1935. وقد تم عرض الهدف الأساسي لبلوملين - وهو مزامنة الصوت مع حركة الممثل على الشاشة - بنجاح في أفلامه التجريبية القصيرة، ولا سيما "القطارات في محطة هايز" (5 دقائق و11 ثانية) و"فيلم المشي والتحدث".
في الوقت نفسه في الولايات المتحدة، اكتشف هارفي فليتشر في مختبرات بيل العديد من منهجيات التسجيل وإعادة الإنتاج المجسمة. ومن بين هذه التقنيات كانت تقنية جدار الصوت، والتي تضمنت نشر مجموعة خطية واسعة النطاق تصل إلى 80 ميكروفونًا في مقدمة الأوركسترا. ينقل كل ميكروفون إشارته إلى مكبر الصوت المقابل، ويتم وضعه بشكل مماثل داخل بيئة استماع مميزة. في مارس 1932، تم إجراء العديد من تسجيلات الاختبار المجسم مع ليوبولد ستوكوفسكي وأوركسترا فيلادلفيا في أكاديمية فيلادلفيا للموسيقى. استخدمت هذه التسجيلات ميكروفونين مرتبطين بقلمين، اللذين يقطعان أخاديد منفصلة على قرص شمعي واحد. أقدم تسجيل استريو متعمد معروف، تم إجراؤه في 12 مارس 1932، يضم بروميثيوس: قصيدة النار لسكريابين. كان هذا الأداء جزءًا من برنامج حفل موسيقي لعموم روسيا والذي شمل أيضًا صور في معرض لموسورجسكي بتنسيق رافيل، والتي تم تسجيل أجزاء منها أيضًا بصوت ستريو.
في 27 أبريل 1933، عرضت مختبرات بيل نظام صوت مجسم ثلاثي القنوات من خلال البث المباشر لأوركسترا فيلادلفيا من فيلادلفيا إلى قاعة الدستور في واشنطن العاصمة، باستخدام خطوط هاتف متعددة من الفئة أ. ليوبولد ستوكوفسكي، قائد الأوركسترا المنتظم، حضر في قاعة الدستور لإدارة مزيج الصوت. بعد خمس سنوات من هذا العرض التوضيحي، تم تكييف النظام نفسه لتسجيل الأفلام متعددة القنوات. تم استخدامه بعد ذلك لتسجيل أغنية والت ديزني فانتازيا (1940) من قاعة الحفلات الموسيقية في فيلادلفيا إلى مرافق التسجيل في Bell Labs في نيوجيرسي، وهي عملية أطلق عليها ديزني اسم Fantasound.
في عام 1933، عرضت شركة Bell Labs الصوت بكلتا الأذنين في معرض شيكاغو العالمي. استخدم هذا العرض التوضيحي دمية مزودة بميكروفونات بدلاً من الأذنين، لنقل إشارتين صوتيتين مختلفتين عبر نطاقات محطات AM منفصلة.
عرض قاعة كارنيجي
في يومي 9 و10 أبريل 1940، أجرت مختبرات بيل عرضًا توضيحيًا في قاعة كارنيجي، حيث استخدمت ثلاثة أنظمة مكبرات صوت كبيرة. يتألف المحتوى الصوتي من التحديدات التي سجلتها أوركسترا فيلادلفيا، بقيادة ليوبولد ستوكوفسكي، والتي كانت مخصصة في الأصل لفيلم والت ديزني فانتازيا ولكن تم استبعادها في النهاية. تم تحقيق المزامنة من خلال تسجيل ثلاثة مقاطع صوتية للصور المتحركة على شريط فيلم واحد، مع مسار رابع مخصص لتنظيم توسيع الحجم. كان هذا النهج ضروريًا بسبب قيود النطاق الديناميكي المتأصلة في أفلام الصور المتحركة البصرية في تلك الحقبة. ومع ذلك، لم تكن آليات ضغط وتوسيع الحجم مؤتمتة بالكامل؛ بدلاً من ذلك، تم تصميمها لتسهيل تحسين الاستوديو اليدوي، والذي يتضمن التعديل الفني للحجم الإجمالي والمستويات النسبية للمسارات الفردية. ساهم ليوبولد ستوكوفسكي، المعروف باهتمامه الشديد بتكنولوجيا إعادة إنتاج الصوت، شخصيًا في تحسين الصوت أثناء العرض التوضيحي.
وقد أنتجت أنظمة السماعات مستويات صوت تصل إلى 100 ديسيبل، مما أدى إلى ترك الجمهور "مذهولًا، وفي بعض الأحيان ليس مرعوبًا بعض الشيء". ووصفها سيرجي رحمانينوف، الذي حضر المظاهرة، بأنها "رائعة" لكنها "غير موسيقية إلى حد ما بسبب جهارة الصوت". لقد لاحظ على وجه التحديد، فيما يتعلق الصور في المعرض، "لم أكن أعرف ما هي حتى تعمقوا في القطعة. هناك الكثير من "التحسينات"، والكثير من Stokowski."
عصر الصور المتحركة
في عام 1937، عرضت مختبرات بيل في مدينة نيويورك، بالتعاون مع شركة Electrical Research Products, Inc.، صورًا متحركة مجسمة ذات قناتين. شارك قائد الفرقة الموسيقية ليوبولد ستوكوفسكي مرة أخرى، مستخدمًا نظامًا صوتيًا متخصصًا مكونًا من تسعة مسارات في أكاديمية الموسيقى في فيلادلفيا أثناء إنتاج فيلم Universal Pictures عام 1937، مائة رجل وفتاة. بعد ذلك، تم خلط هذه المسارات في مسار واحد للموسيقى التصويرية النهائية. وبعد مرور عام، اعتمدت MGM نظامًا ثلاثي المسارات لتسجيل التحديدات الموسيقية في الموسيقى التصويرية للفيلم، وسرعان ما توسعت إلى أربعة مسارات. خصص هذا التكوين مسارًا واحدًا للحوار واثنان للموسيقى وواحدًا للمؤثرات الصوتية. تم تسجيل التسجيل الافتتاحي ثنائي المسار لـ MGM، "إنها لا تمطر ولكن ما يصب" للمخرجة جودي جارلاند، في 21 يونيو 1938، للفيلم Love Finds Andy Hardy، على الرغم من أنه تم إصداره في النهاية بشكل أحادي.
خلال أوائل الأربعينيات، أشرف الملحن والموصل ألفريد نيومان على بناء مسرح صوتي متعدد القنوات مجهز بالتسجيل في القرن العشرين. استوديوهات القرن فوكس. تم إصدار مقاطع صوتية متعددة من هذه الفترة، مع الاحتفاظ بمكوناتها متعددة القنوات، على أقراص DVD لاحقًا. تشمل الأمثلة البارزة كم كان واديي أخضر، وآنا وملك سيام، واليوم الذي توقفت فيه الأرض، وSun Valley Serenade. يحتوي الأخير، جنبًا إلى جنب مع زوجات الأوركسترا، على التسجيلات المجسمة الوحيدة لأوركسترا جلين ميلر منذ ذروتها خلال عصر التأرجح.
Fantasound
بدأ والت ديزني تجاربه مع الصوت متعدد القنوات في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين. كانت الصورة المتحركة التجارية الافتتاحية التي تم تقديمها بصوت مجسم هي فيلم والت ديزني "فانتازيا" الذي تم إصداره في نوفمبر 1940. بالنسبة لهذا الفيلم، تم تطوير عملية صوتية متخصصة تُعرف باسم Fantasound. على غرار العروض التوضيحية التي أجريت في قاعة كارنيجي قبل ستة أشهر، استخدمت Fantasound شريطًا سينمائيًا مميزًا يضم أربعة مسارات صوتية بصرية. تنقل ثلاثة من هذه المسارات القنوات الصوتية اليسرى والوسطى واليمنى، بينما يحتوي المسار الرابع على ثلاث نغمات تنظم بشكل مستقل مستويات الصوت للثلاثة الأخرى. على الرغم من صوته المبتكر، إلا أن الفيلم لم يحقق نجاحًا ماليًا أوليًا. بعد شهرين من المعارض الترويجية المحدودة في مدن مختارة، تمت إعادة مزج الموسيقى التصويرية الخاصة بها إلى أحادية للتوزيع على نطاق أوسع. لم تتم إعادة الصوت المجسم إلى الفيلم حتى إعادة إصداره عام 1956.
سينرما
فيلم توضيحي لسينيراما، هذه سينيراما، من تأليف لويل توماس ومايك تود، تم عرضه لأول مرة في 30 سبتمبر 1952. استخدم تنسيق الشاشة العريضة هذا ثلاثة أفلام صور متحركة مميزة مقاس 35 مم، متزامنة مع فيلم صوتي منفصل بمعدل 26 إطارًا في الثانية. قام النظام بعرض لوحة صورة إضافية على يسار ويمين المشاهد، كل منها بزاوية 45 درجة، لتكمل الشاشة الأمامية والوسطى القياسية.
قام Hazard E. Reeves بتطوير تقنية الموسيقى التصويرية لـ Cinerama، والتي تضمنت سبعة مسارات صوتية منفصلة على فيلم مغناطيسي بطبقة كاملة مقاس 35 مم. يتألف هذا النظام من خمس قنوات أساسية موضوعة خلف الشاشة، وقناتين محيطيتين موجودتين في الجزء الخلفي من القاعة، ومسار مزامنة مصمم للتشابك بين آلات العرض الأربعة، والتي تم تجهيزها خصيصًا بمحركات مؤازرة للطائرات مصنعة بواسطة Ampex.
لقد أدى ظهور الشريط المغناطيسي وتسجيل الأفلام متعدد المسارات إلى تبسيط الجوانب الفنية لتحقيق تسجيلات عالية الدقة ومتزامنة ومتعددة القنوات، على الرغم من التكاليف المرتبطة بها. بحلول أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، اعتمدت استوديوهات الأفلام الكبرى عالميًا فيلمًا مغناطيسيًا مقاس 35 مم لخلط الصوت. ويستمر عدد كبير من تسجيلات "الزوايا الفردية" الأصلية هذه، مما يتيح إعادة مزج الموسيقى التصويرية المعاصرة إلى تنسيقات استريو أو محيطية.
في أبريل 1953، بينما ظل فيلم هذه سينيراما حصريًا في مسارح مدينة نيويورك، اختبر جمهور سينمائي أوسع الصوت المجسم لأول مرة من خلال House of Wax. يتميز هذا الإنتاج المبكر ثلاثي الأبعاد، بطولة فنسنت برايس وإنتاج شركة Warner Bros.، بنظام صوتي فريد يسمى WarnerPhonic. على عكس أفلام الاستريو ذات الطباعة المغناطيسية ذات الأربعة مسارات السائدة في تلك الحقبة، والتي استخدمت أربعة شرائط مغناطيسية ضيقة على طول الفيلم (داخل وخارج فتحات العجلة المسننة)، استخدمت شركة WarnerPhonic فيلمًا مغناطيسيًا مطليًا بالكامل مقاس 35 مم. يحتوي هذا الفيلم على مسارات صوتية لمكبرات الصوت اليسرى والوسطى واليمنى وكان متشابكًا مع جهازي عرض بنظام بولارويد مزدوج الشريط. يحمل أحد أجهزة العرض مسارًا محيطيًا بصريًا أحاديًا، بينما يوفر الآخر مسارًا احتياطيًا أحاديًا للطوارئ.
بعيدًا عن House of Wax، يتضمن فيلمان آخران فقط نظام الصوت الهجين المميز WarnerPhonic: الإنتاج ثلاثي الأبعاد The Charge at Feather River وIsland in the Sky. لسوء الحظ، اعتبارًا من عام 2012، يُفترض أن المسارات المغناطيسية المجسمة لكلا الفيلمين مفقودة بشكل دائم. علاوة على ذلك، استخدمت نسبة كبيرة من الأفلام ثلاثية الأبعاد من تلك الفترة أشكالًا مختلفة من الصوت المغناطيسي ثلاثي المسارات، بما في ذلك عناوين مثل It Came from Outer Space وI, the Jury وThe Stranger Wore a Gun وInferno وKiss Me, Kate، من بين العديد من الأفلام الأخرى.
شاشة عريضة
لقد حفز ابتكار Cinerama صناعة الأفلام على التطوير السريع لأنظمة شاشات عريضة يسهل الوصول إليها وفعالة من حيث التكلفة. Todd-AO، النظام الافتتاحي، ابتكره مروج برودواي مايكل تود، بدعم مالي من رودجرز وهامرشتاين. لقد استخدم فيلمًا واحدًا مقاس 70 مم، يعمل بمعدل 30 إطارًا في الثانية، ويضم ستة مقاطع صوتية مغناطيسية لعرضهم السينمائي لـ أوكلاهوما!. بعد ذلك، قدمت استوديوهات هوليوود الكبرى بسرعة تنسيقاتها الخاصة، بما في ذلك Camera 65 من شركة MGM، وVistaVision من شركة Paramount Pictures، وCinemaScope من شركة Twentieth Century-Fox Film Corporation، والتي تضم الأخيرة ما يصل إلى أربعة مسارات صوتية مغناطيسية متميزة.
اعتمدت VistaVision طريقة مبسطة واقتصادية لإعادة إنتاج الصوت المجسم. استخدم نظام Perspecta الخاص به مسارًا أحاديًا، ومع ذلك كان قادرًا على معالجة اتجاه الصوت - عرض الصوت من اليسار أو اليمين أو في نفس الوقت من كليهما - من خلال استخدام نغمات مسموعة.
نظرًا لاستخدامه لفيلم قياسي مقاس 35 مم، يمكن دمج CinemaScope ونظام الصوت المجسم الخاص به بسهولة في دور السينما الحالية. يهدف CinemaScope 55، الذي طوره نفس الكيان، إلى تعزيز وضوح الصورة التي تظهر على الشاشة من خلال استخدام تنسيق فيلم أكبر (55 مم بدلاً من 35 مم) وكان المقصود منه أن يتميز بصوت ستريو بستة مسارات، وهو ترقية من نظام المسارات الأربعة. ومع ذلك، فإن الحاجة إلى جهاز عرض جديد ومصمم لهذا الغرض جعلت CinemaScope 55 غير عملي. وبالتالي، فإن الفيلمين اللذين تم إنتاجهما باستخدام هذه العملية، Carousel وThe King and I، تم إصدارهما في النهاية كمطبوعات اختزال CinemaScope مقاس 35 مم. وكإجراء تعويضي، استخدم العرض الأول لفيلم Carousel طبقة مغناطيسية كاملة من ستة مسارات في نظام تعشيق، وأدى إعادة إصدار The King and I عام 1961 إلى تقديم الفيلم مطبوعًا بحجم 70 ملم مع موسيقى تصويرية سداسية القنوات.
في النهاية، تم تصنيع وتوريد 50 مجموعة كاملة من أجهزة العرض مقاس 55/35 مم وأجهزة إعادة الإنتاج البنتهاوس بواسطة شركة Century وAmpex، على التوالي، في حين قدمت Western Electric المعدات الصوتية للمطبوعات مقاس 55 مم. تضم مجموعة Sponable الموجودة في أرشيف السينما والتلفزيون بجامعة كولومبيا عدة أمثلة للمطبوعات الصوتية مقاس 55 مم. تطور جهاز عرض Century مقاس 55/35 مم، والذي تم إيقافه لاحقًا، إلى جهاز عرض Century JJ مقاس 70/35 مم.
Todd-AO
بعد تجربة غير مرضية مع نظام CinemaScope 55 مم الخاص بها، استحوذت شركة Fox على نظام Todd-AO ثم أعادت هندسته إلى نظام محدث بمعدل 24 إطارًا في الثانية (fps). تضمنت هذه المراجعة كاميرات إنتاج ذاتية المنطاد مقاس 65 مم (Mitchell BFC، "Blimped Fox Camera")، وكاميرات MOS مقاس 65 مم (Mitchell FC، "Fox Camera")، ومجموعة متنوعة من عدسات Super Baltar. تم استخدام هذا النظام المنقح في البداية في جنوب المحيط الهادئ. على الرغم من أن تنسيق Todd-AO ظل متاحًا للاستوديوهات الأخرى، إلا أنه أصبح فعليًا النظام الأساسي لشركة Fox لإنشاء الأفلام وعرضها، ليحل محل نظام CinemaScope مقاس 55 ملم. إصدارات DVD المعاصرة لفيلمي CinemaScope الروائيين مستمدة من الصور السلبية الأصلية مقاس 55 مم، والتي يتم استكمالها في كثير من الأحيان بأفلام مميزة مقاس 35 مم للتحليل المقارن.
الرجوع إلى الصوت الأحادي
بدءًا من عام 1957، تضمنت الأفلام المسجلة بتقنية الاستريو (باستثناء تلك المعروضة في Cinerama أو Todd-AO) مسارًا أحاديًا بديلاً لاستيعاب المسارح غير المجهزة أو غير الراغبة في الترقية إلى صوت الاستريو. بعد ذلك، حتى عام 1975 تقريبًا، عندما ظهر نظام Dolby Stereo لأول مرة في السينما، كانت غالبية الصور المتحركة - بما في ذلك بعض الألبومات الصوتية المجسمة التي تم إنتاجها منها، مثل روميو وجولييت لزيفيريلي - لا تزال توزع بصوت أحادي. تم تخصيص نظام الاستريو في الغالب للمسرحيات الموسيقية ذات الميزانية العالية مثل West Side Story وMy Fair Lady وCamelot، أو للإنتاج الملحمي مثل Ben-Hur وCleopatra. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام صوت الاستريو في الأعمال الدرامية التي تعتمد بشكل كبير على المؤثرات الصوتية أو المقطوعات الموسيقية، والتي تمثلت في الخريج.
دولبي ستيريو
تم تقديم نظام Westrex Stereo Variable-Area System في عام 1977 لـ Star Wars، وهو يوفر إنتاج استريو بتكلفة مماثلة للتصنيع الأحادي. يستخدم هذا التنسيق نفس مسجل Western Electric/Westrex/Nuoptix RA-1231. عند دمجه مع تقنية المصفوفة الرباعية QS، المرخصة لشركة Dolby Labs من Sansui، يمكن للنظام تكرار قنوات الصوت اليسرى والوسطى واليمنى والمحيطية لنظام CinemaScope الأصلي لعام 1953 باستخدام مسار بصري واحد بعرض قياسي. أدى هذا التقدم الكبير، الذي تم تسويقه تجاريًا باسم Dolby Stereo، إلى توسيع نطاق صوت الاستريو ليشمل الأفلام ذات الشاشات العريضة المسطحة (غير المشوهة) والتي يتم عرضها عادةً بنسب عرض إلى ارتفاع تبلغ 1.75:1 أو 1.85:1.
عرض 70 ملم
لقد استفاد صانعو الأفلام في كثير من الأحيان من المقاطع الصوتية المغناطيسية الستة التي توفرها مطبوعات إصدار الأفلام مقاس 70 مم. تم تصوير المنتجات إما بحجم 65 ملم أو 35 ملم، من أجل توفير التكلفة، وتم تكبيرها بعد ذلك إلى 70 ملم. في مثل هذه الحالات، تلقت المطبوعات مقاس 70 مم مزيجًا استريو، في حين تمت إعادة مزج المطبوعات المخفضة مقاس 35 مم للحصول على صوت أحادي.
تضمَّن بعض الأفلام التي تم تصويرها في الأصل بحجم 35 مم، مثل كاميلوت، صوتًا مجسمًا بأربعة مسارات وتم بعد ذلك تكبيرها إلى 70 مم لعرضها على شاشات كبيرة بصوت مجسم بستة مسارات. ولسوء الحظ، فإن العديد من هذه العروض قدمت فقط صوت استريو زائف، مستخدمة تقنية تحريك اصطناعية بستة مسارات إلى حد ما. تم استخدام تقنية، تسمى بشكل ازدرائي انتشار كولومبيا، بشكل متكرر لتجميع قنوات الوسط الأيسر والوسط الأيمن من خلال الجمع بين إشارات اليسار والوسط، والإشارات اليمنى والوسطى، على التوالي. وبدلاً من ذلك، للحصول على تأثيرات محددة، يمكن توزيع الصوت عبر أي من مكبرات الصوت ذات الخمس مراحل باستخدام وعاء واحد للداخل/خمسة للخارج. لم توافق شركة Dolby على هذه الممارسة نظرًا لتأثيرها الضار على فصل القناة، وخصصت بدلاً من ذلك القنوات الوسطى اليسرى والوسطى اليمنى لـ LFE (تأثيرات التردد المنخفض)، باستخدام وحدات الجهير الخاصة بالسماعات الأمامية المتوسطة غير الضرورية. وبعد ذلك، تمت إعادة استخدام سعة التردد العالي غير المستخدمة لهذه القنوات لتوفير صوت محيطي استريو، ليحل محل الصوت المحيطي الأحادي السابق.
دولبي ديجيتال
تم استبدال Dolby Stereo لاحقًا بـ Dolby Digital 5.1 في التطبيقات السينمائية. حافظ هذا النظام اللاحق على تكوين 5.1 قناة لـ Dolby Stereo 70 ملم. وفي الآونة الأخيرة، ومع ظهور السينما الرقمية، تم تقديم Dolby Surround 7.1 وDolby Atmos في عامي 2010 و2012 على التوالي.
الصوت والفيديو المنزلي الحديث
كان تقدم الصوت المجسم مقيدًا بسبب التحديات التقنية المتمثلة في التسجيل وإعادة إنتاج قنوات صوتية متعددة بشكل متزامن والتعقيدات الاقتصادية والتسويقية المرتبطة بإدخال الوسائط والمعدات الصوتية الجديدة. يتكبد نظام الاستريو عادةً تكاليف تصل إلى ضعف تكلفة النظام أحادي الصوت، ويرجع ذلك أساسًا إلى متطلباته لمضخمات مسبقة مزدوجة ومكبرات صوت وتكوينات مكبرات الصوت. علاوة على ذلك، احتاج المستخدمون إلى موالف استريو FM لتحويل مسجلات الأشرطة الموجودة إلى نماذج استريو وتزويد الفونوغرافات الخاصة بهم بخراطيش استريو. خلال مراحلها الأولى، كان هناك قدر كبير من عدم اليقين بشأن ما إذا كان المستهلكون سيعتبرون جودة الصوت المحسنة مبررًا كافيًا لزيادة التكلفة.
تجارب الأقراص المجسمة المبكرة
منهجيات التسجيل الجانبي والرأسي
كان توماس إديسون رائدًا في التسجيل بتنسيق التلال والوادي، أو المعدل رأسيًا، على الأسطوانات والأقراص منذ عام 1877، بينما اعتمد برلينر لاحقًا طريقة التسجيل جنبًا إلى جنب، أو الجانبي. تطورت هذه التنسيقات المتميزة بشكل مستقل حتى أواخر عشرينيات القرن العشرين، عندما حل التسجيل على الأقراص الكهربائية، باستخدام الميكروفونات، محل التسجيل الصوتي، الذي استلزم النطق القوي في جهاز يشبه مكبر الصوت المقلوب.
في الوقت نفسه، دفع راديو AM، الذي تم إنشاؤه منذ ما يقرب من عقد من الزمن، المذيعين إلى البحث عن مواد متفوقة لتسجيلات الفونوغراف وتنسيقات تسجيل أكثر فعالية مناسبة للإرسال عبر قنوات الراديو الضيقة والصاخبة بطبيعتها. نظرًا لأن محطات الراديو استخدمت نفس أقراص الشيلاك المتاحة للجمهور، فقد أصبح من الواضح أنه على الرغم من التحول إلى أنظمة التشغيل الكهربائية بدلاً من الأنظمة الصوتية، فإن الضوضاء السطحية على هذه الأقراص من شأنها أن تحجب المحتوى الموسيقي بشكل كبير بعد عدد محدود فقط من عمليات التشغيل.
وقدم إدخال الأسيتات والباكليت والفينيل، جنبًا إلى جنب مع إنتاج نسخ البث الإذاعي، حلاً لهذه المشكلة. بعد تطوير هذه المركبات الأكثر هدوءًا، لوحظ أن الأقراص الدوارة المعاصرة، المدفوعة بعجلات مطاطية، تولد قعقعة كبيرة منخفضة التردد، حصريًا داخل المستوى الجانبي. وبالتالي، على الرغم من أن مستوى التسجيل الرأسي يوفر بطبيعته دقة أعلى عندما تكون جميع المتغيرات الأخرى ثابتة، فقد تم اتخاذ القرار بالتسجيل عموديًا على هذه المواد الجديدة. كان هذا الاختيار مدفوعًا بهدفين أساسيين: تعزيز الدقة عن طريق التحايل على الدمدمة الجانبية وإثبات عدم التوافق مع الفونوغرافات المحلية، التي تؤدي أنظمة تشغيلها الجانبية فقط إلى جعل الأقراص المعدلة رأسيًا صامتة.
بعد تحسين تسجيل 33+§34§⁄§56§ RPM للتطبيقات السينمائية في عام 1927، تم تخفيض سرعة تشغيل نسخ البرامج الإذاعية بالمقابل. يهدف هذا التعديل إلى منع تشغيل هذه الأقراص على أجهزة المستهلك المنزلية القياسية. على الرغم من أن أبعاد القلم ظلت متسقة مع سجلات المستهلك، بقياس 3 مل (76 ميكرومتر) أو 2.7 مل (69 ميكرومتر)، فقد تم توسيع قطر القرص من 12 بوصة (30 سم) إلى 16 بوصة (41 سم)، مما يعكس الحجم المستخدم في الأفلام الصوتية المبكرة، وبالتالي إدخال عدم توافق إضافي. ونتيجة لذلك، أصبحت هذه التسجيلات غير قابلة للتشغيل على المعدات المحلية ليس فقط بسبب تنسيق التسجيل وسرعته غير المتوافقين ولكن أيضًا لأن أبعادها المادية حالت دون ملاءمتها للاعبين المستهلكين، وهو وضع مفيد لأصحاب حقوق الطبع والنشر.
الطرق التجريبية البديلة عالية الدقة ذات القناتين
خلال عشرينيات القرن العشرين، تضمن التنسيق التجريبي تقسيم الإشارة الصوتية إلى مكونات جهير وثلاثية. تم تسجيل الترددات الثلاثية على مسار جانبي مخصص تم وضعه بالقرب من محيط القرص للتخفيف من التشوه عالي التردد، بينما تم تسجيل ترددات الجهير عموديًا على مسار منفصل لتقليل الدمدمة. ومع ذلك، فإن التعقيد المتأصل في هذا النظام أدى إلى تقييد وقت التشغيل بحيث يتجاوز قليلاً وقت التشغيل الفردي القياسي، حتى عند استخدام سرعة دورة في الدقيقة 33+§34§⁄§56§ على قرص مقاس 12 بوصة.
استلزم إجراء تجربة لاحقة غير ناجحة في أواخر عشرينيات وأوائل ثلاثينيات القرن العشرين تسجيل قناة الصوت اليسرى على جانب واحد من القرص. القرص والقناة اليمنى على الجانب الآخر. تم إنتاج هذه الأقراص باستخدام مخارط تسجيل مزدوجة متزامنة من شركات الأفلام، والتي تدعم التسجيل عكس اتجاه عقارب الساعة والتسجيل التقليدي في اتجاه عقارب الساعة. خضع كل قرص رئيسي لعملية طلاء منفصلة، وتمت محاذاته بدقة، ثم تم الضغط عليه. تم تصميم قرص الاستريو ثنائي الجوانب الناتج للتشغيل الرأسي، في البداية ضمن نظام يضم ذراعين صوتيين مثبتين على عمود واحد، في مواجهة بعضهما البعض. كان التحدي الكبير الذي يواجه هذا النظام هو الحفاظ على الدوران المتزامن لكلا النغمتين.
بعد خمس سنوات من هذا التطوير، أجرت Bell Labs تجارب على نظام تسجيل جانبي ورأسي ثنائي القناة. في هذا التكوين، تم تسجيل القناة الصوتية اليسرى أفقيًا، بينما تم تسجيل القناة اليمنى عموديًا، وكلاهما يستخدم أخدودًا قياسيًا يبلغ 3 ملايين و78 دورة في الدقيقة، والذي كان أكبر بثلاثة أضعاف من حجم قلم LP في أواخر القرن العشرين. قام هذا النظام الأولي بتخصيص كل الترددات المنخفضة للقناة اليسرى وكل التشوهات عالية التردد للقناة اليمنى. بعد مرور أكثر من خمسة وعشرين عامًا، تم إجراء تعديل: تم توجيه رأس التسجيل بزاوية 45 درجة إلى اليمين، وبالتالي توزيع كل من الدمدمة منخفضة التردد والتشويه عالي التردد بالتساوي عبر كلتا القناتين، مما أدى إلى نظام ستيريو 45/45 المعاصر.
إيموري كوك
في عام 1952، اشتهر إيموري كوك (1913-2002) بتصميماته المبتكرة لرأس قاطع الأقراص التي تعمل على تحسين نقل الصوت من الشريط المغناطيسي إلى الفينيل، وقام بتكييف النظام عالي الدقة ثنائي القناة المذكور أعلاه لإنشاء سجل بكلتا الأذنين. يتميز هذا التنسيق المبتكر بقناتين متميزتين مدرجتين في مجموعتين منفصلتين ومتجاورتين. تمتد إحدى مجموعات الأخدود من الحافة الخارجية للقرص إلى نقطة المنتصف، بينما تبدأ المجموعة الأخرى عند نقطة المنتصف وتنتهي بالقرب من الملصق. استخدم كوك أخاديد جانبية، تتضمن تقاطعًا بتردد 500 هرتز داخل المسار الداخلي للتخفيف من الدقة المنخفضة المتأصلة والتشوه عالي التردد المرتبط بهذا القسم.
يتطلب كل أخدود إبرة وخرطوشة أحادية الصوت مستقلة، مثبتة على فرع نغمة مخصص، مع توصيل كل إبرة لاحقًا بمضخم صوت ومكبر صوت منفصلين. في البداية، كان هذا التكوين بمثابة عرض لرؤوس كوك القاطعة في معرض صوتي في نيويورك، بدلاً من الترويج لعملية التسجيل بكلتا الأذنين على وجه التحديد. ومع ذلك، فإن الارتفاع اللاحق في الطلب على هذه التسجيلات ومعدات التشغيل الخاصة بها دفع شركة Cook، Cook Records، لبدء الإنتاج التجاري. يشمل كتالوج كوك مجموعة متنوعة من المحتوى الصوتي، بدءًا من مقاطع الصوت الخاصة بالسكك الحديدية وحتى العواصف الرعدية. بحلول عام 1953، كان ما يقرب من 25 تسجيل استريو متاحًا لعشاق الموسيقى من خلال عروض كوك.
التسجيل بالشريط المغناطيسي
نشأت أقدم تسجيلات الاستريو المعروفة باستخدام تقنية الشريط المغناطيسي في ألمانيا خلال أوائل الأربعينيات من القرن العشرين، باستخدام مسجلات الماجنتوفون. تم إنتاج ما يقرب من 300 تسجيل سيمفوني، وصادر الجيش الأحمر جزءًا كبيرًا منها في نهاية الحرب العالمية الثانية. أظهرت هذه التسجيلات دقة عالية نسبيًا، ويعزى ذلك إلى التطبيق الرائد لتحيز التيار المتردد. في الوقت الحالي، من المعروف أن اثنين فقط من هذه التسجيلات التاريخية ما زالا مستمرين: عرض عام 1944 للسيمفونية رقم 8 لأنطون بروكنر، بقيادة هربرت فون كاراجان مع أوركسترا برلينر ستاتسوبر، وتسجيل عام 1944 أو 1945 لوالتر جيسيكينج وهو يؤدي كونشيرتو البيانو رقم 5 لبيتهوفن، والذي يتميز بشكل خاص بنيران مسموعة مضادة للطائرات في الخلفية.
في الولايات المتحدة، تم عرض التسجيل على شريط مغناطيسي استريو لأول مرة علنًا في عام 1952 على شريط قياسي مقاس 1/4 بوصة، وذلك باستخدام مجموعتين متميزتين من رؤوس التسجيل والتشغيل التي تم تكوينها في ترتيب مقلوب وأوفست. بحلول العام التالي، بدأت شركة Remington Records في تسجيل العديد من جلساتها بصوت ستريو، ولا سيما بما في ذلك عروض ثور جونسون وأوركسترا سينسيناتي السيمفوني.
وبعد هذه التطورات في عام 1952، تم إجراء المزيد من تسجيلات الاستريو التجريبية في استوديوهات RCA فيكتور في مدينة نيويورك، والتي تضم ليوبولد ستوكوفسكي جنبًا إلى جنب مع مجموعة من موسيقيي استوديو نيويورك. في فبراير 1954، سجلت الشركة أيضًا أداءً لعمل بيرليوز الأساسي، "إدانة فاوست"، مع أوركسترا بوسطن السيمفونية تحت قيادة تشارلز مونك. أدى النجاح الكبير لهذا التسجيل لاحقًا إلى تأسيس الممارسة الروتينية لإجراء جلسات التسجيل بصوت ستريو.
بعد ذلك بوقت قصير، قام RCA Victor بتوثيق الحفلتين الأخيرتين لبث شبكة NBC Blue Network للموصل الشهير أرتورو توسكانيني وأوركسترا NBC السيمفونية على شريط مغناطيسي مجسم. على الرغم من ذلك، لم يتم إصدار هذه التسجيلات رسميًا أبدًا، على الرغم من توزيعها على نطاق واسع على أسطوانات LP وأقراص مضغوطة غير مصرح بها لفترة طويلة. في المملكة المتحدة، بدأت شركة Decca Records جلسات تسجيل ستريو في منتصف عام 1954. في الوقت نفسه، في الولايات المتحدة، بدأت كل من العلامات الصغيرة، بما في ذلك Concertapes وBel Canto وWestminster، والعلامات التجارية الكبرى مثل RCA Victor، في إصدار تسجيلات مجسمة على شريط مغناطيسي ثنائي المسار مسجل مسبقًا من بكرة إلى بكرة. تم تسعير هذه الأشرطة المجسمة بمعدل ضعفين إلى ثلاثة أضعاف تكلفة التسجيلات الأحادية، والتي يتم بيعها عادةً بسعر يتراوح بين 2.95 دولارًا أمريكيًا إلى 3.95 دولارًا أمريكيًا لكل LP أحادي الأذن القياسي. حتى الأشرطة أحادية المسار، والتي تتطلب عكسًا يدويًا في منتصف التشغيل أثناء التشغيل وتحتوي على معلومات مماثلة للأشرطة الصوتية الأحادية - وإن كانت بدون ضوضاء سطحية مثل الطقطقة والفرقعات - تم تسويقها بسعر 6.95 دولار.
بحلول منتصف الخمسينيات من القرن العشرين، أصبح الصوت المجسم متاحًا لعدد محدود من الأسر.
مقدمة للأقراص المجسمة
في نوفمبر 1957، كانت شركة Audio Fidelity Records، وهي شركة أصغر حجمًا، رائدة في إصدار أول قرص مجسم تم إنتاجه تجاريًا. قام سيدني فراي، مؤسس الشركة ورئيسها، بتكليف مهندسي Westrex - مالكي أحد نظامي قطع أقراص الاستريو المتنافسين - لإنتاج قرص، وبالتالي استباق علامات التسجيل الأكبر حجمًا. عرض الجانب الأول دوقات ديكسي لاند، بينما قدم الجانب الثاني تأثيرات صوتية للسكك الحديدية وغيرها من المؤثرات الصوتية المحيطة، المصممة خصيصًا لغمر المستمع. ظهر هذا القرص التوضيحي الافتتاحي لأول مرة علنًا في 13 ديسمبر 1957، في قاعة التايمز في مدينة نيويورك. تم تصنيع 500 نسخة فقط من هذا التسجيل الأولي. بعد ثلاثة أيام، أعلن فراي في Billboard Magazine عن عرض لتوزيع نسخة مجانية على أي متخصص في الصناعة يقدم طلبًا على الورق الرسمي للشركة. حظيت هذه المبادرة الإستراتيجية بدعاية كبيرة، مما أجبر تجار التجزئة الأوائل للفونوغرافات المجسمة على استخدام تسجيلات دقة الصوت لعروض المنتجات.
في الوقت نفسه، في ديسمبر 1957، أصدرت شركة Bel Canto Records، وهي شركة مستقلة أخرى، قرص العرض المجسم الخاص بها، والذي يتميز بالفينيل متعدد الألوان. وقد وفر هذا لتجار تجزئة أجهزة الاستريو منتجًا توضيحيًا بديلاً. أثبتت الأقراص الدوارة المتخصصة المصاحبة، والمجهزة بطبق شفاف بإضاءة خلفية لتسليط الضوء على الجاذبية البصرية وجودة الصوت، فعاليتها العالية بالنسبة لبيل كانتو. كتالوج العلامة التجارية، الذي يشمل موسيقى الجاز والاستماع السهل وموسيقى الصالة، مضغوط على الفينيل الأزرق الكاريبي المميز، حقق مبيعات قوية طوال عام 1958 وحتى أوائل عام 1959.
عند الإصدار الأولي للقرص التوضيحي المجسم الخاص بشركة Audio Fidelity، لم تكن الخرطوشة المغناطيسية المجدية اقتصاديًا للتشغيل متاحة في السوق. بعد تقديم أقراص توضيحية إضافية والمخزونات الموسيقية المرتبطة بها، كان الحافز الكبير لاعتماد أقراص الاستريو على نطاق واسع هو التخفيض الكبير في أسعار خراطيش الاستريو، حيث انخفضت من 250 دولارًا إلى 29.95 دولارًا بحلول يونيو 1958. تم إطلاق الأقراص المجسمة الأربعة الافتتاحية ذات الإنتاج الضخم والمقدمة للمستهلكين في مارس 1958: جوني بوليو ومجلد هارمونيكا جانج الخاص به. 1 (AFSD 5830)، السكك الحديدية – أصوات عصر التلاشي (AFSD 5843)، ليونيل – ليونيل هامبتون وأوركسترا له (AFSD 5849)، والسير جنبًا إلى جنب مع دوقات ديكسي لاند المجلد 3 (AFSD 5851). بحلول نهاية شهر مارس، قدمت الشركة أربعة أقراص LP استريو إضافية، إلى جانب العديد من الإصدارات من Bel Canto.
بينما تم إنتاج تسجيلات LP الأحادية والمجسمة خلال العقد الأول من الاستريو المعتمد على الأقراص، توقفت شركات التسجيلات البارزة عن إصدار ألبومات أحادية الصوت في عام 1968. وقد أدى هذا فعليًا إلى حصر التنسيق الأحادي في 45 دورة في الدقيقة من الأغاني الفردية والأقراص المرنة والمواد الترويجية الإذاعية، والتي واستمر حتى عام 1975. ويمثل هذا التحول تحولا مفاجئا نسبيا؛ بحلول عام 1966، توقفت شركات التسجيل إلى حد كبير عن فرق السعر البالغ دولار واحد للLPات الأحادية الأذن لتثبيط مبيعاتها. علاوة على ذلك، حتى في عام 1967، شكلت مبيعات LP المجسمة 38.6% فقط من إجمالي حجم الصناعة، وقد طغت عليها المبيعات الأحادية بشكل كبير.
تطبيقات البث
الإرسال الإذاعي
التجارب الرائدة
تتضمن الطريقة الأولية لراديو الاستريو، والتي يطلق عليها في كثير من الأحيان ثنائية الأذنين، استخدام إرسالين متميزين لنقل القنوات الصوتية اليسرى واليمنى بشكل مستقل. استلزم هذا أن يستخدم المستمعون جهازي استقبال منفصلين لإدراك التأثير المجسم. في عام 1924، حصل فرانكلين إم. دوليتل على براءة الاختراع الأمريكية رقم 1,513,973 لابتكاره المتمثل في استخدام الإرسال المزدوج للراديو لتحقيق استقبال الاستريو. خلال نفس العام، بدأ دوليتل سلسلة من البث التجريبي لمدة عام من محطته الإذاعية ذات الموجة المتوسطة، WPAJ في نيو هيفن، كونيتيكت، والتي حصلت على تصريح مؤقت لتشغيل جهاز إرسال ثانٍ في وقت واحد. تم تغذية الصوت للقناتين اليمنى واليسرى إلى جهازي الإرسال عبر ميكروفونات مزدوجة، موضوعة على مسافة 7 بوصات (18 سم) تقريبًا لمحاكاة المسافة بين الأذنين. اختتمت دوليتل هذه التجارب في نهاية المطاف ويرجع ذلك أساسًا إلى ندرة الترددات المتاحة داخل نطاق البث AM المزدحم، مما يجعل من غير العملي أن تشغل المحطات ترددين، ولأن تشغيل جهازي استقبال راديو أثبت أنه مرهق ومكلف بالنسبة للمستهلكين.
في عام 1925، أشارت التقارير إلى إجراء عمليات إرسال استريو تجريبية إضافية في برلين، باستخدام إرسالين على الموجات المتوسطة مرة أخرى. بحلول ديسمبر من ذلك العام، شاركت محطة بي بي سي ذات الموجة الطويلة، 5XX في دافينتري، نورثهامبتونشاير، في البث الاستريو البريطاني الافتتاحي. شهد هذا الحدث حفلًا موسيقيًا من مانشستر، أجراه السير هاميلتون هارتي، حيث تبث 5XX القناة اليمنى على المستوى الوطني ومحطات بي بي سي المحلية التي تبث القناة اليسرى عبر الموجة المتوسطة. قامت هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) بتكرار هذه التجربة في عام 1926، حيث استخدمت 2LO في لندن و5XX في دافينتري. وفي وقت لاحق، في 12 يونيو 1946، حدث بث تجريبي مماثل يشمل محطتين في هولندا، على الرغم من الاعتقاد الخاطئ بأنه الأول من نوعه في أوروبا وربما على مستوى العالم.
شهد عام 1952 تجدد الاهتمام ببث الاستريو داخل الولايات المتحدة، وكان الدافع في المقام الأول هو ظهور التسجيلات الشريطية ثنائية القناة. استمرت هذه الجهود المبكرة في الاعتماد على محطتين متميزتين للقناتين الصوتيتين. في حين أن لائحة لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) الاحتكار الثنائي تقيد مالكي المحطات بمحطة AM واحدة لكل سوق، فإن العديد من المشغلين يمتلكون محطات FM مملوكة بشكل مشترك. وبالتالي، فإن غالبية عمليات الإرسال التجريبية هذه تضمنت اقتران محطات AM وFM. تشمل الأمثلة البارزة بثًا تجريبيًا بواسطة KOMO وKOMO-FM في سياتل، واشنطن، في 18 مايو. وبعد أربعة أيام، تعاونت محطة إذاعة AM في شيكاغو WGN ومحطة FM التابعة لها، WGNB، في عرض مجسم مدته ساعة. في 23 أكتوبر 1952، أجرت محطتان FM في واشنطن العاصمة WGMS-FM وWASH، عرضهما الخاص. في وقت لاحق من ذلك الشهر، أطلقت WQXR بمدينة نيويورك، بالاشتراك مع WQXR-FM، بثها المجسم الافتتاحي، والذي تم نقله لاحقًا إلى WDRC وWDRC-FM. بحلول عام 1954، انتقلت WQXR إلى بث جميع برامجها الموسيقية الحية بصوت مجسم، باستخدام محطات AM وFM للقنوات الصوتية المزدوجة. بالإضافة إلى ذلك، بدأ معهد رينسيلار للفنون التطبيقية سلسلة أسبوعية من البث المباشر المجسم في نوفمبر 1952، مستخدمًا محطتين AM: WHAZ ومحطة تيار حاملة محلية منخفضة الطاقة للغاية، مما أدى إلى قصر منطقة الاستماع المجسم على حرم الكلية.
لم تحقق التجارب المتجددة التي تتضمن أجهزة إرسال مزدوجة سوى نجاحًا محدودًا. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى استمرار الحاجة إلى جهازي استقبال منفصلين والتفاوت المتأصل في جودة الصوت عند إقران إرسالات AM وFM، حيث تظهر إشارات AM عادةً دقة أقل بكثير مقارنة بإشارات FM.
معايير البث FM
تم اعتماد نظام الاستريو ذو النغمة التجريبية Zenith-GE على نطاق واسع من قبل محطات بث FM على مستوى العالم.
وفي النهاية، تم إثبات أن عرض النطاق الترددي المخصص لمحطات FM الفردية يمتلك قدرة كافية لتسهيل عمليات إرسال الاستريو من جهاز إرسال واحد. في الولايات المتحدة، أشرفت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) على التقييمات المقارنة لستة معايير FM مقترحة، والتي أجرتها اللجنة الوطنية للراديو المجسم. تم إجراء هذه التقييمات في KDKA-FM في بيتسبرغ، بنسلفانيا، طوال شهري يوليو وأغسطس 1960. بحلول أبريل 1961، اعتمدت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) رسميًا المعايير الفنية لموجات FM المجسمة، مستمدة في الغالب من اقتراح قدمته شركة Zenith-جنرال إلكتريك. كان من المقرر أن يبدأ البث الإذاعي المجسم المجسم المرخص في الولايات المتحدة في 1 يونيو 1961. عند منتصف الليل في المناطق الزمنية الخاصة بكل منها في ذلك التاريخ، أصبحت WGFM (جنرال إلكتريك) في شينيكتادي، نيويورك، WEFM (زينيث) في شيكاغو، وKMLA في لوس أنجلوس أول ثلاث محطات تبث وفقًا لمعايير الاستريو المنشأة حديثًا.
بعد عمليات الإرسال الاستريو FM التجريبية التي تم إجراؤها في منطقة لندن في عام 1958، والبث التوضيحي المنتظم صباح يوم السبت باستخدام الصوت التلفزيوني وراديو الموجة المتوسطة (AM) للصوت ثنائي القناة، بدأت هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) أولى عمليات البث المنتظم باستخدام إشارة استريو FM على شبكة البرنامج الثالث لهيئة الإذاعة البريطانية في 28 أغسطس 1962.
في السويد، طورت Televerket نظام بث استريو بديل، يسمى نظام Compander. قدم هذا النظام درجة عالية من فصل القنوات وامتلك القدرة على إرسال إشارتين أحاديتين متميزتين، والتي يمكن استخدامها لتطبيقات مثل تعليم اللغة المتزامنة. ومع ذلك، فإن التوافر الواسع النطاق للموالفات وأجهزة الاستقبال المتوافقة مع نظام النغمات التجريبية، مما يمكّن المستمعين في جنوب السويد من الوصول إلى البث مثل الراديو الدنماركي، أثر على القرار النهائي. وبالتالي، اختارت Televerket في السويد في النهاية اعتماد نظام النغمة التجريبية للبث الاستريو في عام 1977.
معايير البث AM
إن عمليات إرسال الاستريو AM نادرة، ويرجع ذلك أساسًا إلى دقة الصوت المقيدة للتنسيق ومحدودية توفر أجهزة الاستقبال المتوافقة. توجد أنظمة تعديل متعددة لاستريو AM، مع كون C-QUAM من موتورولا هو المعيار الأكثر شهرة والمعتمد رسميًا في معظم المناطق التي تقدم بث استريو AM. على الرغم من أن راديو HD الرقمي قد تم تنفيذه بشكل تجريبي لـ AM، مما يتيح نقل صوت استريو، إلا أن عدم توافقه مع C-QUAM وتحديات التداخل الأخرى قد أعاق اعتماده على نطاق واسع على نطاق AM.
التلفزيون
في 11 ديسمبر 1952، تم بث دائرة تلفزيونية مغلقة لـ كارمن من دار أوبرا ميتروبوليتان في مدينة نيويورك إلى 31 مسرحًا في جميع أنحاء الولايات المتحدة، حيث ظهر نظام صوت مجسم تم تطويره بواسطة RCA. خلال موسم 1958–59، تم نقل الحلقات الأولية من عرض بليموث (المعروف أيضًا باسم عرض لورانس ويلك) على شبكة ABC بصوت مجسم في 75 سوقًا إعلاميًا، باستخدام قناة صوتية واحدة عبر التلفزيون والأخرى عبر شبكة راديو ABC. وبالمثل، في 21 أكتوبر 1958، قدم تلفزيون إن بي سي وشبكة راديو إن بي سي صوتًا ستريوًا لجزءين مدة كل منهما ثلاث دقائق من برنامج جورج جوبل. بعد ذلك، في 30 يناير 1959، بث برنامج Walt Disney Presents على قناة ABC قصة بيتر تشايكوفسكي، والذي تضمن مقتطفات من فيلم الرسوم المتحركة الأخير لشركة Disney، Sleeping Beauty، مستخدمًا محطات AM وFM التابعة لـ ABC للقنوات الصوتية اليمنى واليسرى المتميزة.
وبعد تقديم بث ستريو FM في عام 1962، تم إصدار عدد محدود من البرامج. اعتمد عدد من البرامج التليفزيونية التي تركز على الموسيقى صوتًا استريوًا من خلال طريقة تُعرف باسم البث المتزامن، حيث تم نقل المكون الصوتي عبر محطة استريو FM محلية. خلال الستينيات والسبعينيات من القرن العشرين، تطلبت عمليات البث هذه عادةً مزامنة يدوية مع تسجيل شريطي من بكرة إلى بكرة يتم إرساله إلى محطة FM، ما لم يكن الأداء من مصدر محلي. بحلول الثمانينيات، أدى ظهور توصيل المحتوى التلفزيوني والإذاعي عبر الأقمار الصناعية إلى القضاء على عملية المزامنة كثيفة العمالة. والجدير بالذكر أن مقاطع فيديو ليلة الجمعة على قناة NBC تمثل أحد الأمثلة النهائية لبرمجة البث المتزامن هذه.
استخدمت هيئة الإذاعة البريطانية البث المتزامن على نطاق واسع من عام 1974 إلى عام 1990 تقريبًا. حدث البث المتزامن الافتتاحي في عام 1974، ويضم تسجيلًا لحفلة قوس قزح في لندن لفان موريسون والتي تم بثها بشكل متزامن على تلفزيون BBC2 وراديو 2. وبعد ذلك، تم تطبيق هذه التقنية على العديد من برامج الموسيقى الحية والمسجلة الأخرى، مثل حفلات بي بي سي بروميناد السنوية ومسابقة الأغنية الأوروبية. أدى التقديم اللاحق لصوت ستريو NICAM للتلفزيون إلى جعل طريقة البث المتزامن هذه قديمة.
استخدمت أنظمة تلفزيون الكابل البث المتزامن لعدة سنوات لتوفير برمجة ستريو. كانت قناة الأفلام من بين محطات الكابلات الاستريو الرائدة، لكن MTV برزت كقناة تلفزيون الكابل الأكثر تأثيرًا في الترويج لاستخدام البث المتزامن الاستريو.
بدأ التلفزيون الياباني البث الاستريو في عام 1978، مع بدء البث الصوتي الاستريو المنتظم في عام 1982. وبحلول عام 1984، تم بث ما يقرب من 12% من البرامج، أي ما يعادل حوالي 14 إلى 15 ساعة لكل محطة أسبوعيًا، بنظام الاستريو. في الوقت نفسه، بدأت شبكة التلفزيون الثانية في ألمانيا الغربية، ZDF، في تقديم برامج استريو في نفس العام.
في عام 1979، ذكرت نيويورك تايمز أنه وفقًا للمسؤولين التنفيذيين الهندسيين المشاركين في المبادرة، كان الدافع الأساسي وراء سعي صناعة التلفزيون لتحقيق معايير الصوت عالية الدقة هو التقدم السريع لتقنيات التلفزيون الجديدة، وخاصة تلك التي تشكل تحديًا لبث البث التلفزيوني التقليدي، مثل أقراص الفيديو.
في أنظمة التلفزيون التناظرية (PAL وNTSC)، يتم استخدام أنظمة تعديل متنوعة عالميًا لنقل قنوات صوتية متعددة. تسهل هذه المخططات أحيانًا توفير قناتين صوتيتين أحاديتين بلغات مختلفة، بدلاً من إشارة استريو. يسود صوت التلفزيون متعدد القنوات في الأمريكتين. تشهد NICAM استخدامًا واسع النطاق في جميع أنحاء أوروبا، باستثناء ألمانيا، حيث يتم تطبيق Zweikanalton. تستخدم اليابان نظام الموجات الحاملة الفرعية EIAJ FM/FM. بالنسبة للتلفزيون الرقمي، يتم عادةً دمج تدفقات الصوت MP2 ضمن تدفقات برنامج MPEG-2. يُعد Dolby Digital بمثابة المعيار الصوتي للتلفزيون الرقمي في أمريكا الشمالية، حيث يدعم ما بين قناة واحدة وستة قنوات منفصلة.
يمثل صوت التلفزيون متعدد القنوات (MTS) آلية التشفير لدمج ثلاث قنوات صوتية إضافية في ناقل صوتي بتنسيق NTSC. في عام 1984، قامت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) بتعيين MTS كمعيار أمريكي للإرسال التلفزيوني الاستريو. بدأ البث الشبكي المتقطع للصوت الاستريو على قناة NBC في 26 يوليو 1984، مع برنامج The Tonight Show بطولة جوني كارسون؛ ومع ذلك، في ذلك الوقت، فقط WNBC-TV، المحطة الرئيسية للشبكة في مدينة نيويورك، كانت تمتلك قدرات بث ستريو. بدأ البث المنتظم لبرنامج الاستريو في عام 1985، ثم قامت ABC وCBS بتنفيذه لاحقًا في عامي 1986 و1987 على التوالي.
منهجيات تسجيل الصوت
تقنية A-B: الصوت المجسم لوقت الوصول
تستخدم تقنية A-B زوجًا من الميكروفونات متعددة الاتجاهات موضوعة على مسافة محددة وعلى مسافة متساوية من مصدر الصوت. تلتقط هذه المنهجية في المقام الأول الإشارات المجسمة لوقت الوصول، جنبًا إلى جنب مع بعض البيانات التفاضلية للمستوى، خاصة عند نشرها على مقربة من المصدر. مع وجود مسافة تقريبية تبلغ 60 سم (24 بوصة) بين الميكروفونات، فإن فرق وقت وصول الإشارة التي تصل إلى الميكروفون الأول ثم الثاني من الجانب يبلغ حوالي 1.75 مللي ثانية. تؤدي زيادة المسافة بين الميكروفونات إلى تقليل زاوية الالتقاط بشكل فعال. عند مسافة 70 سم (28 بوصة)، يقترب هذا التكوين من خاصية زاوية الالتقاط الخاصة بإعداد ORTF شبه المتزامن.
قد تقدم هذه المنهجية مشكلات في تماسك الطور عندما يتم مزج إشارة الاستريو إلى تنسيق أحادي الصوت.
تقنية X-Y: شدة الصوت المجسم
في هذا التكوين، يتم وضع اثنين من الميكروفونات الاتجاهية بالصدفة، ويتم توجيههما عمومًا بزاوية تتراوح بين 90 درجة و135 درجة بالنسبة لبعضهما البعض. يتم إنشاء تأثير الاستريو من خلال التباين في مستويات ضغط الصوت بين الميكروفونين. نظرًا لغياب التناقضات الكبيرة في وقت الوصول أو الطور، تُظهر السمة الصوتية لتسجيلات X-Y إدراكًا متناقصًا للمكانية والعمق مقارنة بالتسجيلات التي تستخدم إعداد AB. عند استخدام ميكروفونين على شكل ثمانية، موضوعين عند ±45 درجة بالنسبة لمصدر الصوت، يُشار إلى الترتيب X-Y باسم زوج Blumlein.
تقنية M/S: الصوت المجسم المتوسط/الجانبي
تستخدم هذه التقنية المتزامنة ميكروفونًا ثنائي الاتجاه موجهًا بشكل جانبي وميكروفونًا ثانيًا موضوعًا بزاوية 90 درجة، موجهًا نحو مصدر الصوت. عادةً ما يكون الميكروفون الثاني متغيرًا قلبيًا، على الرغم من أن آلان بلوملين أوضح تطبيق محول الطاقة متعدد الاتجاهات في براءة اختراعه الأصلية.
يتم إنشاء القناتين اليمنى واليسرى من خلال عملية مصفوفة مباشرة: يسار = منتصف + جانب؛ اليمين = الجانب الأوسط (باستخدام نسخة عكسية من الإشارة الجانبية). وينتج هذا التكوين إشارة تظهر توافقًا كاملاً مع الصوت الأحادي. علاوة على ذلك، إذا تم تسجيل الإشارات المتوسطة والجانبية بشكل مستقل (بدلاً من القناتين اليسرى واليمنى المصفوفتين)، فيمكن تعديل عرض الاستريو بعد التسجيل عن طريق تعديل سعة الإشارة الجانبية. تؤدي السعة الأكبر إلى مجال استريو موسع، ومن المحتمل أن يتجاوز الفصل المادي لمكبرات الصوت، مما يجعل هذه التقنية مفيدة بشكل خاص للمشاريع القائمة على الأفلام.
في حالة دمج التقنية الوسطى/الجانبية داخل وحدة ميكروفون استريو مستقلة تعمل حصريًا على إخراج قنوات الاستريو اليسرى واليمنى الناتجة، يمكن إعادة بناء الإشارات الوسطى والجانبية الأصلية، وبالتالي تمكين تعديلات ما بعد المعالجة المذكورة أعلاه. يتم استرداد الإشارة المتوسطة عن طريق جمع الإشارات اليسرى واليمنى، حيث يتم إلغاء المكونات الجانبية في الطور والطور المضاد، مما يؤدي إلى إشارة أحادية الصوت حقيقية. يتم استرداد الإشارة الجانبية عن طريق طرح الإشارة اليمنى من اليسرى، حيث أن الإشارة الوسطى، الموجودة في كلا القناتين، وبالتالي تلغي وتعزل المكون الجانبي.
تقنية شبه متزامنة: الصوت المجسم المختلط
تدمج المنهجيات الأخرى مبادئ تكوينات الميكروفون A-B (زوج متباعد) وX-Y (زوج متزامن). على سبيل المثال، تستخدم تقنية الاستريو ORTF، التي طورها مكتب البث الإذاعي والتلفزيوني الفرنسي، ميكروفونين قلبيين موضوعين على مسافة 17 سم مع فصل زاوي قدره 110 درجة، مما ينتج عنه زاوية التقاط مجسمة تبلغ 96 درجة. وبالمثل، فإن تقنية الاستريو NOS، التي نشأت من Nederlandse Omroep Stichting، تستخدم زاوية 90 درجة بين الميكروفونات ومسافة 30 سم، وبالتالي تلتقط معلومات الاستريو الخاصة بوقت الوصول والمستوى. من الجدير بالملاحظة أن جميع صفائف الميكروفونات المتباعدة والتقنيات شبه المتزامنة تتضمن تباعدًا لا يقل عن 17 سم، وهو ما يقارب المسافة بين الأذنين للأذن البشرية وبالتالي يوفر فارقًا زمنيًا قابلاً للمقارنة بين الأذنين. على الرغم من أن هذه التسجيلات يتم تحسينها عادةً لتشغيل مكبرات الصوت الاستريو، إلا أن إعادة إنتاجها من خلال سماعات الرأس يمكن أن يؤدي إلى نتائج فعالة بشكل ملحوظ.
الاستريو الزائف
أثناء استعادة التسجيلات أحادية الصوت أو إعادة إتقانها، تم استخدام تقنيات مختلفة، بما في ذلك الاستريو الزائف، أو شبه الاستريو، أو الستيريو المعاد توجيهه، لمحاكاة تسجيل استريو أصلي. تاريخيًا، اعتمدت هذه الأساليب على تطبيقات الأجهزة (على سبيل المثال، أنظمة Duophonic)، ولكن الأساليب الأكثر معاصرة تتضمن حلولًا برمجية أو حلول برمجية هجينة. يستخدم Multitrack Studio، على سبيل المثال، مرشحات متخصصة لإنشاء تأثير استريو زائف: يقوم مرشح رف بتوجيه الترددات المنخفضة إلى القناة اليسرى والترددات الأعلى إلى اليمين، بينما يقدم مرشح المشط تأخيرًا دقيقًا بالكاد يمكن إدراكه في توقيت الإشارة بين القناتين، مما يساهم في تأثير توسيع المسرح الصوتي الأصلي أحادي الصوت.
تم تنفيذ تقنيات الاستريو الاصطناعية لتحسين السمع. تجربة التسجيلات أحادية الصوت أو لتحسين قابليتها للتسويق في السياقات التي يكون فيها الاستريو هو التنسيق المتوقع. إلا أن بعض النقاد أبدوا تحفظات بشأن تطبيق هذه المنهجيات.
التسجيل بكلتا الأذنين
يفرق مهندسو الصوت بين التسجيل بكلتا الأذنين والتسجيل المجسم، حيث يكون التسجيل بكلتا الأذنين مشابهًا من الناحية المفاهيمية للتصوير المجسم. تتضمن عملية التسجيل بكلتا الأذنين وضع زوج من الميكروفونات داخل نموذج مصنوع بدقة لرأس بشري، مكتمل بآذان خارجية وقنوات أذن، مع وضع كل ميكروفون بدقة في مكان طبلة الأذن. ويتم التشغيل اللاحق عبر سماعات الرأس القياسية، مما يضمن عرض كل قناة بشكل مستقل، وخالية من الاختلاط أو التداخل. يوفر هذا الإعداد لكل طبلة أذن للمستمع تكرارًا دقيقًا للإشارة السمعية التي كان من الممكن إدراكها في موقع التسجيل، وبالتالي تكرار التجربة السمعية المكانية بدقة للتواجد في موضع رأس النموذج. نظرًا للإزعاج العملي المرتبط باستخدام سماعات الرأس، ظلت التسجيلات الأصلية بكلتا الأذنين محصورة إلى حد كبير في الأبحاث المعملية والاهتمامات المتخصصة لعشاق الموسيقى. ومع ذلك، يمكن تحقيق الاستماع بكلتا الأذنين من خلال تقنية Ambiophonics.
تم تسويق العديد من أشرطة الاستريو المبكرة ذات المسارين من بكرة إلى بكرة والعديد من تنسيقات أقراص الاستريو التجريبية من أوائل الخمسينيات من القرن العشرين تحت تسمية "ثنائية الأذنين". ومع ذلك، كانت هذه اختلافات أساسية في تقنيات التسجيل الأحادي الاستريو القياسي أو ثنائي المسار، وغالبًا ما تتميز بصوت رئيسي معزول أو أداة موسيقية على قناة واحدة والأوركسترا المصاحبة على القناة الأخرى.
التشغيل
يهدف الصوت المجسم إلى توليد إحساس وهمي بالموقع المكاني لمصادر الصوت المختلفة، مثل الأصوات والآلات الموسيقية، داخل التسجيل الأصلي. الهدف الأساسي لمهندس التسجيل هو عادةً إنشاء صورة مجسمة تنقل معلومات دقيقة عن الترجمة. عندما يتم إعادة إنتاج التسجيل المجسم من خلال أنظمة مكبرات الصوت، بدلاً من سماعات الرأس، فإن كل أذن تستقبل حتماً الصوت من كلا السماعتين. ولمواجهة هذا الاختلاط المتأصل وتحقيق الفصل المرغوب فيه للأداة، يستخدم مهندسو الصوت في كثير من الأحيان ميكروفونات متعددة ثم يقومون بعد ذلك بخلط إشاراتهم إلى مسارين، وغالبًا ما يبالغون في الفصل.
إن إدراك الصوت المجسم غالبًا ما يؤكد على التوطين المكاني للأدوات الفردية؛ ومع ذلك، لا يمكن تحقيق هذه الدقة إلا من خلال الأنظمة المصممة والمثبتة بدقة والتي تأخذ في الاعتبار الوضع الدقيق لمكبرات الصوت وصوتيات الغرفة. وعلى العكس من ذلك، فإن العديد من أجهزة التشغيل الاستهلاكية، مثل وحدات بوم بوكس المدمجة، تفتقر في كثير من الأحيان إلى القدرة على إعادة إنتاج صورة استريو دقيقة. أثناء تسويقه الأولي في أواخر الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين، تم الترويج للصوت المجسم على أنه يقدم تجربة سمعية "أغنى" أو "أكمل" مقارنة بالصوت الأحادي. ومع ذلك، تظل هذه التأكيدات ذاتية إلى حد كبير وتتوقف على جودة معدات الاستنساخ. وفي الواقع، فإن الصوت المجسم الذي تم تسجيله بشكل سيئ أو إعادة إنتاجه بشكل غير مناسب يمكن أن يؤدي إلى تجربة استماع أقل جودة مقارنة بالصوت أحادي الصوت المنتج جيدًا. على الرغم من هذه التحذيرات، أصدرت العديد من شركات التسجيلات تسجيلات "توضيحية" مجسمة لتسهيل الترويج لها. توفر هذه التسجيلات عادةً إرشادات حول إعداد نظام الاستريو، وموازنة السماعات، وتضمنت العديد من التسجيلات المحيطة المصممة لعرض تأثير الاستريو. يتطلب التشغيل الأمثل لتسجيلات الاستريو استخدام مكبري صوت متطابقين موضوعين على مسافة متساوية من المستمع وأمامه مباشرة، مع وجود المستمع على المحور المركزي بين مكبرات الصوت. يشكل هذا التكوين بشكل فعال مثلثًا متساوي الأضلاع، حيث تبلغ الزاوية بين السماعات، من منظور المستمع، حوالي 60 درجة. توفر أنظمة السماعات متعددة القنوات عالية الدقة، التي تشمل التكوينات ذات القناتين والتكوينات الأكثر تقدمًا، تعليمات مفصلة باستمرار لتحسين زوايا السماعة والمسافات بالنسبة إلى موضع الاستماع، والتي غالبًا ما تكون مستمدة من اختبارات مكثفة لتصميم النظام المحدد، لتحقيق أقصى قدر من التأثير السمعي المقصود.
سجلات الفينيل
على الرغم من تسجيل ديكا الاستريو لأداء إرنست أنسيرميت في مايو 1954 لأغنية عنتر، إلا أن الإصدار التجاري لأسطوانات LP المجسمة لم يحدث لمدة أربع سنوات أخرى. في عام 1958، أصبحت السلسلة الأولية من تسجيلات الفينيل الاستريو ثنائية القناة ذات الإنتاج الضخم متاحة، وأطلقتها شركة Audio Fidelity في الولايات المتحدة وشركة Pye في بريطانيا. استخدمت هذه نظام Westrex "45/45" أحادي الأخدود. في حين أن التسجيل على قرص أحادي الصوت يتضمن حركة القلم الأفقية فقط أثناء النسخ، فإن تسجيلات الاستريو تتطلب حركة القلم الرأسية والأفقية. كان من الممكن أن يتضمن النظام الافتراضي تسجيل القناة اليسرى بشكل جانبي، على غرار التسجيلات أحادية الصوت، ومعلومات القناة اليمنى عبر التعديل الرأسي "التل والوادي". ومع ذلك، لم يتم تنفيذ مثل هذه المقترحات نظرًا لعدم توافقها المتأصل مع تصميمات التقاط الصوت الراسخة.
في نظام Westrex، تقوم كل قناة صوتية بتشغيل رأس القطع بزاوية 45 درجة بالنسبة للمحور الرأسي. أثناء التشغيل، يتم الكشف عن الإشارة المركبة بواسطة ملف القناة اليسرى الموجود بشكل قطري مقابل الجدار الداخلي للأخدود وملف القناة اليمنى الموجود بشكل قطري مقابل الجدار الخارجي. يتضمن تصميم Westrex شرطًا لعكس قطبية قناة واحدة، وبالتالي ضمان حدوث إزاحة كبيرة للأخدود في الغالب في المستوى الأفقي بدلاً من المستوى الرأسي. قد يتطلب الإزاحة العمودية رحلات كبيرة لأعلى ولأسفل، مما يزيد من احتمالية تخطي الخرطوشة أثناء الممرات ذات السعة العالية.
من الناحية الاتجاهية، تمثل حركة القلم المركب مجموع واختلاف قناتي الاستريو. على وجه التحديد، تنقل جميع حركات القلم الأفقية إشارة مجموع L+R، بينما تنقل حركة القلم الرأسي إشارة الفرق L−R. تتمثل الميزة الرئيسية لنظام 45/45 في توافقه المعزز مع تقنيات التسجيل والتشغيل أحادية الصوت الحالية.
على الرغم من أن الخرطوشة أحادية الصوت قادرة تقنيًا على إعادة إنتاج مزيج متساوٍ من قنوات الاستريو اليسرى واليمنى، بدلاً من عزل قناة واحدة، إلا أنه تم تثبيط هذه الممارسة بشدة خلال الفترة الناشئة لصوت الاستريو. كانت الأسباب الرئيسية هي حجم القلم الأكبر للخراطيش أحادية الصوت (1.0 مل أو 25 ميكرومتر، مقارنة بـ 0.7 مل أو 18 ميكرومتر لأقلام الاستريو) وغياب التوافق الرأسي في الخراطيش الأحادية المصنعة خلال العقد الأول من وجود الاستريو. قد تتسبب هذه الخصائص في اختراق القلم أحادي الصوت بشكل مفرط وإتلاف أخدود الاستريو، مما يجعله غير قابل للاستخدام للتشغيل اللاحق باستخدام خراطيش الاستريو. وبالتالي، فإن تسجيلات فينيل الاستريو التي تم إصدارها بين عامي 1958 و1964 كانت تحمل في كثير من الأحيان تحذيرًا بارزًا: "العب فقط باستخدام خرطوشة الاستريو والقلم."
على العكس من ذلك، توفر خرطوشة الاستريو ميزة إعادة إنتاج التسجيلات أحادية الصوت دون التسبب في تلف أي نوع من الأقراص، حتى من التشغيل الأولي. فهو يعيد إنتاج الأخاديد الجانبية للتسجيلات أحادية الصوت بالتساوي عبر كلتا القناتين، بدلاً من قناة واحدة. ينتج عن هذا التكوين صوتًا أكثر توازناً، حيث تعرض كلتا القناتين دقة مكافئة، على النقيض من الأنظمة التي تقدم قناة مسجلة أفقيًا عالية الدقة وقناة واحدة مسجلة عموديًا ذات دقة أقل. وبالتالي، يمكن لهذه الطريقة تحقيق دقة فائقة لأن إشارة الفرق تمتلك عادةً طاقة منخفضة، مما يجعلها أقل عرضة لخاصية التشويه المتأصلة في تقنيات التسجيل التل والوادي.
علاوة على ذلك، غالبًا ما تكون الضوضاء السطحية أكثر وضوحًا في القناة العمودية. وبالتالي، فإن التسجيل أحادي الصوت الذي يتم تشغيله على نظام استريو يمكن أن يظهر تآكلًا أكبر من نظيره الاستريو ولا يزال يوفر تجربة استماع مقبولة.
بينما ابتكر Alan Blumlein من EMI هذا النظام في عام 1931 وحصل على براءة اختراع له في المملكة المتحدة خلال نفس العام، فإن المخترع لم يجعله ممارسة، وهو شرط أساسي للحصول على براءة اختراع في الولايات المتحدة والولايات القضائية الأخرى في ذلك الوقت. فترة. وفاة بلوملين في حادث تحطم طائرة خلال الحرب العالمية الثانية، أثناء اختبار معدات الرادار، منعته من تنفيذ النظام من خلال طرق التسجيل وإعادة الإنتاج. أنتجت شركة EMI أقراص اختبار الاستريو الأولية باستخدام هذا النظام في عام 1933؛ ومع ذلك، لم يحدث التطبيق التجاري إلا بعد مرور 25 عامًا، حيث قام به كيان مختلف، وهو قسم Westrex التابع لشركة Litton Industries Inc.، والذي خلف شركة Western Electric، وتم تسويقه تحت اسم StereoDisk. يوفر الصوت المجسم تجربة سمعية أكثر طبيعية من خلال إعادة إنتاج، على الأقل جزئيًا، التعريب المكاني لمصادر الصوت.
خلال الستينيات، كانت الطريقة السائدة تتضمن إنشاء نسخ استريو للموسيقى من الأشرطة الرئيسية أحادية الصوت، والتي تم تصنيفها عادةً على أنها استريو "مُعاد معالجته إلكترونيًا" أو "مُحسّن إلكترونيًا" في قوائم المسارات. تم إنتاج هذه الإصدارات باستخدام تقنيات معالجة متنوعة تهدف إلى عزل عناصر صوتية متميزة، مما يؤدي غالبًا إلى نتائج يمكن تمييزها وغير مرغوب فيها، والتي توصف عادةً بأنها صوت "مرحلة". ومع ذلك، مع تزايد توافر التسجيل متعدد القنوات، أصبحت عملية إتقان أو إعادة إتقان تسجيلات استريو أكثر أصالة من الأشرطة الرئيسية متعددة المسارات المؤرشفة أكثر بساطة.
قرص مضغوط
تتضمن مواصفات الكتاب الأحمر للأقراص المضغوطة بطبيعتها قناتين؛ وبالتالي، فإن التسجيل أحادي الصوت على قرص مضغوط إما سيحتوي على قناة واحدة فارغة أو سيكرر نفس الإشارة عبر كلتا القناتين.
الاستخدام الشائع
بالعامية، يشير نظام الستيريو إلى جهاز إعادة إنتاج الصوت ثنائي القناة، ويشير التسجيل الاستريو إلى التقاط الصوت ثنائي القناة. تؤدي هذه التسمية في كثير من الأحيان إلى الغموض، نظرًا لأن أنظمة المسرح المنزلي التي تستخدم خمس قنوات أو أكثر لا يطلق عليها عادة اسم ستيريو بل صوت محيطي.
تعتبر غالبية التسجيلات متعددة القنوات مجسمة في المقام الأول لأنها عبارة عن "مزيج" ستريو مشتق من مجموعة تسجيلات أحادية الصوت و/أو تسجيلات مجسمة حقيقية. عادةً ما يتم التقاط الموسيقى الشعبية المعاصرة، على وجه التحديد، باستخدام تقنيات الميكروفون القريب التي تفصل الإشارات الصوتية بشكل مصطنع إلى مسارات متعددة. هذه المسارات الفردية، التي من المحتمل أن يصل عددها إلى المئات، يتم بعد ذلك "خلطها" في تسجيل ثنائي القناة. يضع مهندسو الصوت كل مسار داخل "صورة" الاستريو من خلال تقنيات متنوعة، بدءًا من الأساليب البدائية مثل عناصر التحكم في التحريك من اليسار إلى اليمين إلى الأساليب الأكثر تقدمًا المستنيرة على نطاق واسع من خلال الأبحاث الصوتية النفسية، بما في ذلك معادلة القناة ومعالجة الجانب الأوسط وتطبيق التأخير للاستفادة من تأثير الأسبقية. يُظهر المنتج الناتج في كثير من الأحيان ارتباطًا ضئيلًا أو معدومًا بالترتيب الجسدي والمكاني الفعلي للموسيقيين أثناء الأداء الأصلي؛ في الواقع، من الشائع تسجيل مسارات مختلفة من مقطوعة موسيقية واحدة في أوقات مختلفة، وأحيانًا في استوديوهات مختلفة، قبل دمجها في تسجيل نهائي ثنائي القناة للتوزيع التجاري.
تمثل تسجيلات الموسيقى الكلاسيكية استثناءً هامًا لهذه الممارسة. يتم إنتاج هذه التسجيلات عادةً دون الدبلجة اللاحقة، على عكس الموسيقى الشعبية، وبالتالي الحفاظ على العلاقات الجسدية والمكانية الأصلية للموسيقيين أثناء أدائهم.
الرصيد
في سياق إعادة إنتاج الصوت المجسم، يشير التوازن إلى مستوى الإشارة النسبي من كل قناة. يطبق التحكم القياسي في التوازن، عند توسيطه، كسبًا قدره 0 ديسيبل على كلتا القناتين؛ ومع ذلك، يؤدي ضبط التحكم عادةً إلى تخفيف قناة واحدة مع الحفاظ على الأخرى عند 0 ديسيبل.
ظواهر صوتية مصممة لخلق إدراك الصوت الصادر من اتجاهات مكانية مختلفة.
- تأثير صوتي ثلاثي الأبعاد
- تكوين مشترك لأنظمة الصوت المحيطي، يضم خمس قنوات صوتية أساسية وقناة واحدة ذات تأثيرات منخفضة التردد.
- عملية تحديد أصل مصدر الصوت.
- Ambisonics: تقنية صوتية مكانية شاملة تعمل على توسيع تشفير الاستريو للجانب الأوسط (MS) إلى ثلاثة أبعاد.
- الترميز المشترك: طريقة لدمج قنوات متعددة من المعلومات المتماثلة لتسهيل ضغط البيانات بشكل أكثر كفاءة.
- تعريب الصوت: الآلية البيولوجية التي من خلالها تكتشف الكائنات الأصل المكاني للأصوات.
- التصوير المجسم: منهجية تستخدم لتوليد أو زيادة إدراك العمق داخل الصور المرئية.
- مضخم الصوت: مكبر صوت متخصص مصمم لإعادة إنتاج ترددات صوتية منخفضة الطبقة للغاية.
- ظاهرة إدراكية حيث يتم إدراك مصدرين صوتيين مختلفين كمصدر محلي واحد.
- مكان رائع (الصوتيات) - موقع مثالي للاستماع إلى المتحدثين
- تركيب المجال الموجي: تقنية لإعادة بناء المجال الصوتي المكاني جسديًا، بهدف خلق تجربة صوتية واقعية للمستمعين.
ملاحظات
المراجع
محتوى الوسائط المتعددة المتعلق بالصوت المجسم متاح على Wikimedia Commons.
- الوسائط المتعلقة بالصوت المجسم في ويكيميديا كومنز