[4·26特别策划]音乐创新 永无止境--知识产权--人民网
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[4·26特别策划]音乐创新 永无止境

2015年04月16日09:34    来源:中国知识产权报     手机看新闻

岁月留声 音乐重现

音乐是没有国界,不分民族的。在古代,人类想要表达音乐,依靠的载体主要有两种,一是靠歌喉开唱,二是用乐器表达。但这些表现方式需要人们面对面进行,并且还无法存储。然而,19世纪后期,科技的进步使得原来难以再现的音乐变得随手可得。留声机的问世,开启了音乐可以被记录、播放的先河。

按留声机驱动方式不同,可以分为手摇留声机和电唱机。手摇留声机的播放原理是,依靠1毫米左右的粗钢针,并通过手摇动或者是上发条的方式,让唱针在唱片上划过,以此产生振动发出声音。与此不同的是,电唱机是一种借助电动机驱动唱片旋转,并将唱片上记录的信号转变为声音的电声器具。

作为跨时代的产品,留声机是爱迪生偶然发明的。1877年,爱迪生发现电报机发出一种单调的声音,他在排除这种声音时,发明了留声机。

不过,爱迪生发明的留声机还存在诸多不完善的地方。比如该留声机以锡箔制作的滚筒作为唱筒,以钢针进行播放,因材质粗糙容易磨损,每个滚筒只能播放两至三次。针对这些问题,1887年,贝尔将爱迪生发明的锡箔滚筒改为涂蜡的纸筒,以宝石针头播放。改良后的留声机噪音减少,重复使用次数增加,寿命也随之延长。1888年,爱迪生在贝尔研究的基础上又对留声机进行了改进,使用蜡作为制作滚筒的材料,并用马达代替手摇转动,进而增强了留声机播放的稳定性。

其实,无论是爱迪生还是贝尔,他们发明的留声机都是采用滚筒式唱筒,唱针都是上下运动,利用唱筒上刻纹的深浅发声。正因如此,这些装置都存在不同程度的技术缺陷。1888年,从德国移居美国的伯利纳研制成功了一种新型留声机。他在留声机上装了一个转盘,由驱动轮通过传动带带动转盘转动,同时把唱片制作成圆形簿片,放在转盘上,并将连接在喇叭上的钢针置于唱片的起始端,唱片开始旋转后,钢针便沿着唱片上的螺旋纹转动。不仅如此,伯利纳还研制成功了新型唱片的复制方法,并由胜利留声机公司开始使用硬质橡胶和紫胶树脂原料生产这种新型唱片。

与此同时,音乐录音技术经过多年的发展也有了很大变化。1905年,德国科学家鲁莫尔解决了声光信号的转换问题,他将声波变化成功转换成光的振动。值得一提的是,法国人罗斯特将这种方法应用到有声电影的研究上,并取得了成功。此外,1931年 ,美国无线电公司研制出了密纹唱片。在此之前,由硬质橡胶和紫胶树脂原料生产的唱片转速为每分钟78转,密纹唱片为每分钟33.5转,该唱片的出现大大延长了留声机的播放时间。

在留声机时代,麦克风也进行了技术创新。1925年,马克斯菲尔德和美国贝尔电话实验室发明了一种麦克风,该麦克风能把声音转换成电信号,由电子管加以放大,再转换成机械力,推动刻槽器,根据声音的大小在母片上刻出相应的V型槽,用来复制唱片。同时,其还把电唱机所用的振动膜片改成了电磁拾音器,拾音器将唱片槽上的波形运动转变成电流的强弱,经放大加强后输至扬声器,变成声音播放出来。世界上首台真正意义上的电唱机由此诞生。(陈景秋)

优良品质 生动真实

音乐介质的发展必然会引发音乐从生产方式、制作规模、传播途径到销售规模等方面的变化。1979年,索尼公司和飞利浦联合开发了精密光盘(CD-DA)。

1982年8月31日,索尼公司、荷兰飞利浦等4家公司共同举办了CD这个数字录音格式的发布会,并决定从1982年秋季起开始在日本发售。CD的直径仅有12厘米,可以记录无损的数字信号,并且可以实现非线性播放,也就是说,它能实现自由的快速选曲。CD的出现实现了许多乐迷的梦想。第一批CD刻录的内容是理查·斯特劳斯的《阿尔卑斯交响曲》,即使今天播放出来,其效果依然非常逼真。自CD问世以后,唱片业开始进入一个全新的发展时期,老式的磁带和唱片逐渐退出历史舞台,取而代之的是品质更高的CD唱片。

CD的设计灵感来自老式的乙烯基唱片,其革新性在于采用了新型的编码方式,利用激光扫描来读取光盘内容,这样,CD唱片的音质永远也不会下降。负责研发CD的飞利浦实验室光学研究部主管彼埃特·克莱默介绍,当初将CD推向大众市场冒着相当大的风险,一切几乎是从零开始。

飞利浦开发了大部分盘片和激光技术,索尼则着力开发数字编码技术,确保盘片的内容能够平滑、正确地播放出来。直到1982年秋天,两家公司才宣布正式将CD推向大众市场。CD一问世就获得了巨大的成功。索尼于1984年推出了Discman CD播放器,飞利浦也借旗下的宝利金推出了大量CD唱片。

此后,随着技术的发展演进,存储更为方便,容量更大的DVD随之诞生,DVD被称为“数字多用途光盘”,是CD的后继产品,两者并没有十分明显的差异,两者的原理也一样,即用激光技术来读取光盘中的资料。只不过DVD光学读头的精度比CD光学读头的精度高,可以读取更小的光点。因此,DVD资料储存的容量有了较大幅度的提升。而DVD的出现,满足了人们对音乐日益旺盛的需求,从这一角度来看,DVD极大地促进了音乐的传播,对音乐产业发展起到了极其重要的推动作用。

此后,因为同样的原因,DVD的存储容量仍然满足不了音乐发烧友的需求,于是蓝光技术诞生了。与传统的CD和DVD存储形式相比,蓝光光盘带来了更好的反射率与存储密度,这是其实现容量突破的关键。此外,从技术上说,蓝光光盘也全面超越了CD,因为在刻录CD的过程中,音乐质量会进行压缩,而蓝光音乐格式与录音是同步的,不需要对音乐进行压缩,从原始母带到刻录碟片,整个过程都是无损转化。从两者播放音乐时的音质效果来看,双方的差异也比较显著。同一首歌曲,通过蓝光音乐格式播放,在同一播放条件下,蓝光音乐的音质更好,连贯性更强,相比之下,CD播放出来的效果则显得冷、稀、吵。

然而,音乐的存储介质尽管经历了CD、DVD、蓝光等多个阶段,但依然难以掩盖其被数字音乐取代后留下的落寞与感伤。(王康)

加速传播 风靡一时

纵观音乐发展历史,其发展中的每一次变革都是以科技进步为先导条件,伴随着科技发展的脉搏而逐渐向前推进的。爱迪生发明的留声机,让声音第一次被记录下来。但这种机器比较笨重,携带不方便,在很大程度上限制了音乐的传播与推广。

一开始留声机的播放依靠手摇,后来使用发条,慢慢地以马达代替了手摇,大大增加了播放的稳定性,同时开始使用扁圆形涂蜡锌版制作的、用于播放和录音的媒介——唱片,后来又出现了不同质地材料的玻璃唱片、金属唱片等。1948年,制作唱片的材料改用塑料,这是密纹唱片、黑胶唱片得以产生的一项重要因素。

唱片和唱机的发展史基本上与录音技术发展紧密联系,伴随着录音技术的发展,从最初的机械唱机到后来的磁性唱机,基本上是有什么样的录音技术,就会有什么样的回放设备,因为录音和回放是一个互逆过程。唱片一直在扮演着“现场录音记录者”的角色,唱片机则是“现场录音的回放者”,它们的出现实现了人们“把现场的声音随意带到任何地方”的梦想,从此我们的生活中充满了音乐。

留声机和唱片是人类历史上第一种能够记录并播放音乐的媒介。这一媒介的出现,不仅为之后其他新兴媒体提供了基本的音频技术手段和声音内容资源,更是从根本上改变了世界音乐文化的生态环境,并带来了近现代音乐文化生存方式的种种变化,甚至极大地影响到近现代人类的社会生活方式与社会经济结构。唱片产业经历了声学录音、电气录音、长时录音与磁带录音、多声道录音、数字录音等多个技术演进阶段。

而磁带的出现,则大大加速了音乐在普通百姓中的传播,为加速音乐产业发展发挥了重要作用。录音带最早出现于20世纪30年代,是使用最广泛的一种磁带。1963年,荷兰飞利浦公司研制成盒式录音带,由于具有轻便、耐用、互换性强等优点而得以迅速发展。该录音带之所以称为磁带,因其表面在塑料薄膜带基上涂了一层颗粒状磁性材料或磁性氧化物。磁带的工作原理是由于录音磁带的带基上涂着一层磁粉,实际上就是许多铁磁性小颗粒,磁带紧贴着录音磁头走过,音频电流使得录音头缝隙处磁场的强弱、方向不断变化,磁带上的磁粉也就被磁化成一个个磁极方向和磁性强弱各不相同的“小磁铁”,声音信号就这样记录在磁带上了。

随着技术的不断发展,1973年,日本成功研制出了Avilyn包钴磁粉带。1978年,美国生产出金属磁粉带。由日本日立玛克赛尔公司创造的MCMT技术(即特殊定向技术、超微粒子及其分散技术)制成的微型及数码盒式录音带,又使录音带达到一个新的水平,并使音频记录进入了数字化时代。

20世纪80年代,以索尼Walkman系列为代表的便携式随身听的出现,使磁带在全世界范围内风靡一时。(王康)

携带方便 自由欣赏

自1982年飞利浦和索尼公司共同推出记录数字信号的CD开始,音乐产业的数字化革命就拉开了序幕。

数字音乐是用数字格式进行存储,并可以通过网络来传输的音乐。数字音乐的特点是无论音乐被下载、复制、播放多少遍,其品质都不会发生变化。相比之前的音乐载体主要使用唱片、磁带不同,数字音乐可以把音乐从实体唱片转变成数字音频文件。目前,比较流行的数字音乐格式除了MP3格式外,还有WAV、WMA、RAM、AIFF等,这些格式都能以数字形式存储在计算机数据库中。

MP3音频压缩技术作为数字音乐格式的代表,诞生于1993年。MP3音频压缩技术可以将一首容量很大的歌曲压缩到几兆,使音乐能够在互联网上快速传播。尽管最初的MP3音乐文件只能由电脑播放,但随着技术的不断创新,一些硬件生产厂商抓住机会,推出了可以随身携带的MP3音乐播放器。

1997年3月,韩国三星公司的一个部门经理从美国乘飞机回韩国的途中,他一边听着电脑上的音乐,一边阅读同事发来的一份报告,这是一份由图象、文字和MP3音乐合成的简报。这位经理阅读完毕后摘下耳机,他发现身旁有位旅客正在听着迷你磁光盘,他由此受到启发,要是能把电脑上的MP3音乐文件复制出来,用一个独立的播放器播放,那不就是最好的音乐随身听吗?回到韩国后,这位经理将研发MP3音乐播放器的想法向三星公司总部汇报,但三星公司总部无暇顾及这个提议。半年后,这位经理离开三星公司总部,出任三星公司旗下子公司韩国世韩公司的总裁。1998年,世韩公司生产出了全球第一台MP3播放器。随后,美国帝盟公司也推出了一款具有影响力的MP3播放器。该款产品因具有携带方便等诸多优点,很快就获得了电子消费品生产商和消费者的追捧。此后,索尼、三星等一大批知名企业纷纷进军这一领域,数字音乐播放器市场一时间群雄并起。

事实上,数字音乐播放器销售的火爆场面也激发了手机生产商的灵感。2000年,德国西门子公司推出首部内置MP3播放器的智能手机,该手机一经推出就在市场上广受欢迎。随后,诺基亚、摩托罗拉等知名移动通讯厂商也纷纷推出各自的音乐手机产品。音乐手机的出现进一步扩展了数字音乐的用户群。2001年,苹果公司推出了一款划时代的数字音乐产品iPod。iPod使用移动硬盘作为存储介质,其可以存储1000首歌曲。凭借优良的品质和创新性的设计,iPod成为了数字音乐播放器领域杰出的代表。

数字音乐的出现,不仅极大地减少了人们出行时携带磁带、CD的繁琐,还扩大了音乐的传播范围,提高了音乐的传播速度。以前,人们想听某首歌曲必须从音像店购买整张专辑,尽管该专辑中掺杂了消费者并不喜欢的歌曲,但也得购买整张专辑。如今,数字音乐通过网络下载方式,让用户只需打开电脑或者智能手机,就可以根据自己的意愿,随心所欲地选择自己喜欢的歌曲。(陈景秋)

(责编:王凤一(实习生)、马丽)

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