Еще в прошлом столетии было обнаружено, что некоторые вещества при освещении могут вырабатывать электрический ток и тем более сильный, чем более яркий свет воздействует на них. Такое явление, названное фотоэлектрическим эффектом, было впервые изучено профессором Московского университета А. Г. Столетовым. Сам прибор получил название фотоэлемента. Воспользуемся им для воспроизведения фотографической звукозаписи. Установив фотоэлемент позади пленки так, что световой луч, прошедший через звуковую дорожку, попадет на него, мы получим в цепи фотоэлемента электрический ток, изменяющийся в соответствии с прозрачностью звуковой дорожки, т. е. в соответствии с произведенной записью. Так как этот ток очень слаб, надо прибегнуть к его усилению при помощи лампового усилителя (рис. 11).
Рис. 11.
На выход усилителя включается громкоговоритель, который преобразует электрические колебания в звуковые, чем и заканчивается процесс воспроизведения.
Рассмотренная нами фотографическая запись переменной плотности использовалась в записывающих аппаратах системы проф. П. Г. Тагера, при помощи которых снимался первый советский художественный звуковой кинофильм «Путевка в жизнь». Правда, преобразование электрических колебаний в колебания светового потока при записи осуществлялось там не электрической лампочкой, как было показано на рис. 9, а специальным сложным прибором — модулятором. Но характер звуковой дорожки был таким же.
В аппаратах другой системы — системы проф. А. Ф. Шорина — благодаря особому устройству модулятора при записи изменялась не сила светового луча, а его ширина. В результате звуковая дорожка на пленке получалась неизменной прозрачности во всех своих частях, но переменной ширины (рис. 12).
Рис. 12.
Отсюда и запись получила название записи
В большинстве современных звуковых кинофильмов применена именно такая запись. Воспроизведение ее ничем не отличается от воспроизведения записи, сделанной по методу переменной плотности: с изменением ширины звуковой дорожки будет меняться световой поток, прошедший через пленку и падающий на фотоэлемент. Далее процесс будет протекать аналогично.
Фотографическая звукозапись легко позволяет получить большое количество копий. Подлинник с записью — пленка-негатив обычно не используется для прослушивания, а с нее печатают позитивные копии, так же, как с фотографического негатива мы на бумаге можем отпечатать любое количество фотокарточек. Те звуковые кинофильмы, которые привозят для демонстрации в кинотеатры, имеют позитивный отпечаток звуковой дорожки. Отличается он тем, что черным местам в негативе записи здесь соответствуют белые (прозрачные) и наоборот (рис. 13).
Рис. 13.
ЗВУК И МАГНИТ
Вероятно вы заметили общий подход к решению задачи, который существует в рассмотренных системах звукозаписи. Записанный звук во всех случаях фиксируется на движущемся звуконосителе. Сам процесс записи сводится к тому, чтобы изменить так или иначе физическое состояние звуконосителя в такт записываемым звуковым колебаниям. При механической записи на пластинку изменялась форма канавки, вырезаемой резцом в звуконосителе; при фотографической записи изменялась в конечном счете прозрачность пленки. Спрашивается, нельзя ли еще что-либо изменить в звуконосителе с целью фиксации на нем звука? Оказалось, что выбор здесь невелик. Ограничения определяются не принципиальными возможностями, а практическими удобствами и качеством получаемой записи.
Кроме рассмотренных механической и фотографической систем, развилась и используется еще только одна система — магнитная. В ней при записи изменяется степень намагничивания звуконосителя. Само собой разумеется, что звуконоситель для этой записи должен быть сделан из материала, способного хорошо намагничиваться и сохранять это состояние длительное время. Такие материалы называются ферромагнитными; наиболее широко известными из них являются различные стали.
На рис. 14 показана схема устройства аппарата для магнитной записи и воспроизведения звука.