[4·26特別策劃]音樂創新 永無止境--知識產權--人民網
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[4·26特別策劃]音樂創新 永無止境

2015年04月16日09:34    來源:中國知識產權報     手機看新聞

歲月留聲 音樂重現

音樂是沒有國界,不分民族的。在古代,人類想要表達音樂,依靠的載體主要有兩種,一是靠歌喉開唱,二是用樂器表達。但這些表現方式需要人們面對面進行,並且還無法存儲。然而,19世紀后期,科技的進步使得原來難以再現的音樂變得隨手可得。留聲機的問世,開啟了音樂可以被記錄、播放的先河。

按留聲機驅動方式不同,可以分為手搖留聲機和電唱機。手搖留聲機的播放原理是,依靠1毫米左右的粗鋼針,並通過手搖動或者是上發條的方式,讓唱針在唱片上劃過,以此產生振動發出聲音。與此不同的是,電唱機是一種借助電動機驅動唱片旋轉,並將唱片上記錄的信號轉變為聲音的電聲器具。

作為跨時代的產品,留聲機是愛迪生偶然發明的。1877年,愛迪生發現電報機發出一種單調的聲音,他在排除這種聲音時,發明了留聲機。

不過,愛迪生發明的留聲機還存在諸多不完善的地方。比如該留聲機以錫箔制作的滾筒作為唱筒,以鋼針進行播放,因材質粗糙容易磨損,每個滾筒隻能播放兩至三次。針對這些問題,1887年,貝爾將愛迪生發明的錫箔滾筒改為涂蠟的紙筒,以寶石針頭播放。改良后的留聲機噪音減少,重復使用次數增加,壽命也隨之延長。1888年,愛迪生在貝爾研究的基礎上又對留聲機進行了改進,使用蠟作為制作滾筒的材料,並用馬達代替手搖轉動,進而增強了留聲機播放的穩定性。

其實,無論是愛迪生還是貝爾,他們發明的留聲機都是採用滾筒式唱筒,唱針都是上下運動,利用唱筒上刻紋的深淺發聲。正因如此,這些裝置都存在不同程度的技術缺陷。1888年,從德國移居美國的伯利納研制成功了一種新型留聲機。他在留聲機上裝了一個轉盤,由驅動輪通過傳動帶帶動轉盤轉動,同時把唱片制作成圓形簿片,放在轉盤上,並將連接在喇叭上的鋼針置於唱片的起始端,唱片開始旋轉后,鋼針便沿著唱片上的螺旋紋轉動。不僅如此,伯利納還研制成功了新型唱片的復制方法,並由勝利留聲機公司開始使用硬質橡膠和紫膠樹脂原料生產這種新型唱片。

與此同時,音樂錄音技術經過多年的發展也有了很大變化。1905年,德國科學家魯莫爾解決了聲光信號的轉換問題,他將聲波變化成功轉換成光的振動。值得一提的是,法國人羅斯特將這種方法應用到有聲電影的研究上,並取得了成功。此外,1931年 ,美國無線電公司研制出了密紋唱片。在此之前,由硬質橡膠和紫膠樹脂原料生產的唱片轉速為每分鐘78轉,密紋唱片為每分鐘33.5轉,該唱片的出現大大延長了留聲機的播放時間。

在留聲機時代,麥克風也進行了技術創新。1925年,馬克斯菲爾德和美國貝爾電話實驗室發明了一種麥克風,該麥克風能把聲音轉換成電信號,由電子管加以放大,再轉換成機械力,推動刻槽器,根據聲音的大小在母片上刻出相應的V型槽,用來復制唱片。同時,其還把電唱機所用的振動膜片改成了電磁拾音器,拾音器將唱片槽上的波形運動轉變成電流的強弱,經放大加強后輸至揚聲器,變成聲音播放出來。世界上首台真正意義上的電唱機由此誕生。(陳景秋)

優良品質 生動真實

音樂介質的發展必然會引發音樂從生產方式、制作規模、傳播途徑到銷售規模等方面的變化。1979年,索尼公司和飛利浦聯合開發了精密光盤(CD-DA)。

1982年8月31日,索尼公司、荷蘭飛利浦等4家公司共同舉辦了CD這個數字錄音格式的發布會,並決定從1982年秋季起開始在日本發售。CD的直徑僅有12厘米,可以記錄無損的數字信號,並且可以實現非線性播放,也就是說,它能實現自由的快速選曲。CD的出現實現了許多樂迷的夢想。第一批CD刻錄的內容是理查·斯特勞斯的《阿爾卑斯交響曲》,即使今天播放出來,其效果依然非常逼真。自CD問世以后,唱片業開始進入一個全新的發展時期,老式的磁帶和唱片逐漸退出歷史舞台,取而代之的是品質更高的CD唱片。

CD的設計靈感來自老式的乙烯基唱片,其革新性在於採用了新型的編碼方式,利用激光掃描來讀取光盤內容,這樣,CD唱片的音質永遠也不會下降。負責研發CD的飛利浦實驗室光學研究部主管彼埃特·克萊默介紹,當初將CD推向大眾市場冒著相當大的風險,一切幾乎是從零開始。

飛利浦開發了大部分盤片和激光技術,索尼則著力開發數字編碼技術,確保盤片的內容能夠平滑、正確地播放出來。直到1982年秋天,兩家公司才宣布正式將CD推向大眾市場。CD一問世就獲得了巨大的成功。索尼於1984年推出了Discman CD播放器,飛利浦也借旗下的寶利金推出了大量CD唱片。

此后,隨著技術的發展演進,存儲更為方便,容量更大的DVD隨之誕生,DVD被稱為“數字多用途光盤”,是CD的后繼產品,兩者並沒有十分明顯的差異,兩者的原理也一樣,即用激光技術來讀取光盤中的資料。隻不過DVD光學讀頭的精度比CD光學讀頭的精度高,可以讀取更小的光點。因此,DVD資料儲存的容量有了較大幅度的提升。而DVD的出現,滿足了人們對音樂日益旺盛的需求,從這一角度來看,DVD極大地促進了音樂的傳播,對音樂產業發展起到了極其重要的推動作用。

此后,因為同樣的原因,DVD的存儲容量仍然滿足不了音樂發燒友的需求,於是藍光技術誕生了。與傳統的CD和DVD存儲形式相比,藍光光盤帶來了更好的反射率與存儲密度,這是其實現容量突破的關鍵。此外,從技術上說,藍光光盤也全面超越了CD,因為在刻錄CD的過程中,音樂質量會進行壓縮,而藍光音樂格式與錄音是同步的,不需要對音樂進行壓縮,從原始母帶到刻錄碟片,整個過程都是無損轉化。從兩者播放音樂時的音質效果來看,雙方的差異也比較顯著。同一首歌曲,通過藍光音樂格式播放,在同一播放條件下,藍光音樂的音質更好,連貫性更強,相比之下,CD播放出來的效果則顯得冷、稀、吵。

然而,音樂的存儲介質盡管經歷了CD、DVD、藍光等多個階段,但依然難以掩蓋其被數字音樂取代后留下的落寞與感傷。(王康)

加速傳播 風靡一時

縱觀音樂發展歷史,其發展中的每一次變革都是以科技進步為先導條件,伴隨著科技發展的脈搏而逐漸向前推進的。愛迪生發明的留聲機,讓聲音第一次被記錄下來。但這種機器比較笨重,攜帶不方便,在很大程度上限制了音樂的傳播與推廣。

一開始留聲機的播放依靠手搖,后來使用發條,慢慢地以馬達代替了手搖,大大增加了播放的穩定性,同時開始使用扁圓形涂蠟鋅版制作的、用於播放和錄音的媒介——唱片,后來又出現了不同質地材料的玻璃唱片、金屬唱片等。1948年,制作唱片的材料改用塑料,這是密紋唱片、黑膠唱片得以產生的一項重要因素。

唱片和唱機的發展史基本上與錄音技術發展緊密聯系,伴隨著錄音技術的發展,從最初的機械唱機到后來的磁性唱機,基本上是有什麼樣的錄音技術,就會有什麼樣的回放設備,因為錄音和回放是一個互逆過程。唱片一直在扮演著“現場錄音記錄者”的角色,唱片機則是“現場錄音的回放者”,它們的出現實現了人們“把現場的聲音隨意帶到任何地方”的夢想,從此我們的生活中充滿了音樂。

留聲機和唱片是人類歷史上第一種能夠記錄並播放音樂的媒介。這一媒介的出現,不僅為之后其他新興媒體提供了基本的音頻技術手段和聲音內容資源,更是從根本上改變了世界音樂文化的生態環境,並帶來了近現代音樂文化生存方式的種種變化,甚至極大地影響到近現代人類的社會生活方式與社會經濟結構。唱片產業經歷了聲學錄音、電氣錄音、長時錄音與磁帶錄音、多聲道錄音、數字錄音等多個技術演進階段。

而磁帶的出現,則大大加速了音樂在普通百姓中的傳播,為加速音樂產業發展發揮了重要作用。錄音帶最早出現於20世紀30年代,是使用最廣泛的一種磁帶。1963年,荷蘭飛利浦公司研制成盒式錄音帶,由於具有輕便、耐用、互換性強等優點而得以迅速發展。該錄音帶之所以稱為磁帶,因其表面在塑料薄膜帶基上涂了一層顆粒狀磁性材料或磁性氧化物。磁帶的工作原理是由於錄音磁帶的帶基上涂著一層磁粉,實際上就是許多鐵磁性小顆粒,磁帶緊貼著錄音磁頭走過,音頻電流使得錄音頭縫隙處磁場的強弱、方向不斷變化,磁帶上的磁粉也就被磁化成一個個磁極方向和磁性強弱各不相同的“小磁鐵”,聲音信號就這樣記錄在磁帶上了。

隨著技術的不斷發展,1973年,日本成功研制出了Avilyn包鈷磁粉帶。1978年,美國生產出金屬磁粉帶。由日本日立瑪克賽爾公司創造的MCMT技術(即特殊定向技術、超微粒子及其分散技術)制成的微型及數碼盒式錄音帶,又使錄音帶達到一個新的水平,並使音頻記錄進入了數字化時代。

20世紀80年代,以索尼Walkman系列為代表的便攜式隨身聽的出現,使磁帶在全世界范圍內風靡一時。(王康)

攜帶方便 自由欣賞

自1982年飛利浦和索尼公司共同推出記錄數字信號的CD開始,音樂產業的數字化革命就拉開了序幕。

數字音樂是用數字格式進行存儲,並可以通過網絡來傳輸的音樂。數字音樂的特點是無論音樂被下載、復制、播放多少遍,其品質都不會發生變化。相比之前的音樂載體主要使用唱片、磁帶不同,數字音樂可以把音樂從實體唱片轉變成數字音頻文件。目前,比較流行的數字音樂格式除了MP3格式外,還有WAV、WMA、RAM、AIFF等,這些格式都能以數字形式存儲在計算機數據庫中。

MP3音頻壓縮技術作為數字音樂格式的代表,誕生於1993年。MP3音頻壓縮技術可以將一首容量很大的歌曲壓縮到幾兆,使音樂能夠在互聯網上快速傳播。盡管最初的MP3音樂文件隻能由電腦播放,但隨著技術的不斷創新,一些硬件生產廠商抓住機會,推出了可以隨身攜帶的MP3音樂播放器。

1997年3月,韓國三星公司的一個部門經理從美國乘飛機回韓國的途中,他一邊聽著電腦上的音樂,一邊閱讀同事發來的一份報告,這是一份由圖象、文字和MP3音樂合成的簡報。這位經理閱讀完畢后摘下耳機,他發現身旁有位旅客正在聽著迷你磁光盤,他由此受到啟發,要是能把電腦上的MP3音樂文件復制出來,用一個獨立的播放器播放,那不就是最好的音樂隨身聽嗎?回到韓國后,這位經理將研發MP3音樂播放器的想法向三星公司總部匯報,但三星公司總部無暇顧及這個提議。半年后,這位經理離開三星公司總部,出任三星公司旗下子公司韓國世韓公司的總裁。1998年,世韓公司生產出了全球第一台MP3播放器。隨后,美國帝盟公司也推出了一款具有影響力的MP3播放器。該款產品因具有攜帶方便等諸多優點,很快就獲得了電子消費品生產商和消費者的追捧。此后,索尼、三星等一大批知名企業紛紛進軍這一領域,數字音樂播放器市場一時間群雄並起。

事實上,數字音樂播放器銷售的火爆場面也激發了手機生產商的靈感。2000年,德國西門子公司推出首部內置MP3播放器的智能手機,該手機一經推出就在市場上廣受歡迎。隨后,諾基亞、摩托羅拉等知名移動通訊廠商也紛紛推出各自的音樂手機產品。音樂手機的出現進一步擴展了數字音樂的用戶群。2001年,蘋果公司推出了一款劃時代的數字音樂產品iPod。iPod使用移動硬盤作為存儲介質,其可以存儲1000首歌曲。憑借優良的品質和創新性的設計,iPod成為了數字音樂播放器領域杰出的代表。

數字音樂的出現,不僅極大地減少了人們出行時攜帶磁帶、CD的繁瑣,還擴大了音樂的傳播范圍,提高了音樂的傳播速度。以前,人們想聽某首歌曲必須從音像店購買整張專輯,盡管該專輯中摻雜了消費者並不喜歡的歌曲,但也得購買整張專輯。如今,數字音樂通過網絡下載方式,讓用戶隻需打開電腦或者智能手機,就可以根據自己的意願,隨心所欲地選擇自己喜歡的歌曲。(陳景秋)

(責編:王鳳一(實習生)、馬麗)

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