Independentment del sistema emprat per a la conservació (mecànic, magnètic o òptic), la primera baula de qualsevol enregistrament de so sempre està representada per un micròfon, un transductor electroacústic que transforma les vibracions de l’aire (les típiques compressions i expansions que acompanyen la propagació de qualsevol so a l’aire en el seu punt d’emissió) en un senyal elèctric modulat. Aquest es pot manipular, amplificar, transformar i conservar en forma d’energia mecànica (disc fonogràfic), magnètica (cinta magnetofònica) o òptica (pel·lícula cinematogràfica), i ser reproduït quan es desitgi seguint un procés invers. D’aquesta manera es té a disposició un senyal elèctric que, convenientment amplificat, pot controlar un o diversos altaveus (transductors electroacústics conceptualment similars als micròfons però que funcionen a la inversa, és a dir, transformen un senyal elèctric en ones acústiques), que restituiran el missatge original. Tots els elements indicats fins ara són analògics, cosa que vol dir que totes les transformacions que experimenta un senyal musical quan s’enregistra i es reprodueix respecten en la pràctica la seva naturalesa típicament ondulatòria, una sèrie de valors positius i negatius que sempre es poden representar mitjançant una corba amb una forma d’ona aproximadament sinusoidal. El senyal, sigui en forma d’energia mecànica, magnètica o òptica, conceptualment és anàleg a ell mateix, i per això és definit com a analògic. Existeix el senyal digital, és a dir, numèric, on els impulsos i/o senyals no es representen com una entitat que varia contínuament en el temps, sinó per seqüències discretes de números elementals (0 i 1) mitjançant els quals s’aconsegueix memoritzar un missatge musical complicat.
La primera temptativa de gravar i reproduir sons es produí el 1877 quan Thomas Edison posà a punt el seu històric fonògraf de cilindre amb el qual pogué gravar i reproduir unes estrofes cantades per la seva filla. La màquina d’Edison era constituïda per un cilindre recobert amb una fina làmina d’estany i que girava a una velocitat constant desplaçant-se al mateix temps al llarg del seu eix de rotació per mitjà d’un cargol sense fi. Els sons eren capturats mitjançant una trompeta acústica que, a través d’una membrana, feia vibrar una agulla. Aquesta, recolzada sobre la làmina d’estany, hi creava al damunt un solc helicoide, és a dir, un solc modulat verticalment, tot capturant el missatge musical. Per a escoltar la gravació només calia tornar al començament del cilindre i fer que l’agulla recorregués el solc. En aquest cas, les rugositats del solc induïen vibracions en la membrana que es difonien en l’aire en forma d’ones acústiques. El cilindre es transformà en disc el 1887 gràcies a Emil Berliner i, cap al 1900, la incisió passà de ser en profunditat a ser lateral, tot definint-se les actuals bases de la gravació mecànica del so.
Sistema mecànic
El senyal acústic captat i transformat en modulació elèctrica per un micròfon es transfereix electromecànicament per mitjà d’una agulla a un solc en espiral sobre la superfície d’un disc de plàstic. D’aquest primer disc (laca), mitjançant processos galvànics, se n’obté la matriu de níquel (màster) on els solcs es presenten en forma de relleus i d’on, per un premsatge en calent, es poden obtenir milers de còpies idèntiques a l’original. De fet, tota gravació discogràfica moderna comença actualment amb una gravació en cinta magnètica, de la qual s’obté, després de diverses manipulacions, segons el procediment descrit més amunt, una matriu d’estampació. Els discos d’incisió directa, que eliminen la fase de gravació en cinta, són considerats més fidels i precisos, i molt buscats pels discòfils. El microsolc o LP (long-play), que suplantà els vells discos de 78 rpm (revolucions per minut) els anys cinquanta, es fabrica amb PVC i conté 25 minuts de música per cara en les versions de 33 rpm i 5 minuts en les de 45 rpm. Per a escoltar aquestes gravacions s’utilitza un tocadiscos, que amb un plat giratori i un capçal lector és capaç de llegir els solcs del disc tot transformant la modulació mecànica allí existent en un senyal elèctric que, convenientment amplificat, restituirà el missatge sonor original a través d’un parell d’altaveus. Per a aconseguir bons resultats, l’element més important d’un tocadiscos és la càpsula, l’agulla de la qual inspecciona els solcs del disc i converteix les vibracions mecàniques de la gravació en un senyal elèctric modulat -fins i tot en dos senyals diferents, l’un del canal dret i l’altre del canal esquerre, des del moment que la gravació i reproducció esdevingué estereofònica no tan sols garantint la fidelitat de la reproducció sinó recreant l’espai (al principi dels anys setanta existiren els discos quadrofònics, que, si bé creaven una major sensació d’espai, duplicaven l’equipament)-. L’agulla, que es mou al llarg de les rugositats transversals del solc, entra en vibració i transmet el seu moviment a una vareta de metall o de cristall o vidre que entra en contacte amb l’element electromagnètic pròpiament dit de la càpsula, el qual té la missió de transformar les oscil·lacions mecàniques en vibracions elèctriques. Les modernes càpsules fonogràfiques es divideixen en dues grans categories: imant mòbil (la més comuna) i de bobina mòbil (la més sofisticada i costosa); en el primer tipus, una vareta de ferro dolç o imant permanent solidària amb l’agulla es mou entre els pols d’un imant permanent tot induint un corrent variable en una bobina fixa enrotllada al voltant d’un eix; en canvi, en el segon cas, una tensió variable és induïda en una bobina mòbil que és solidària a l’agulla i immersa en un camp magnètic constant i fix.
Sistema magnètic
El primer intent reeixit de gravar i reproduir un so utilitzant un suport magnètic es produí el 1899 quan Valdemar Poulsen enregistrà un missatge sonor sobre un filferro d’acer, una corda de piano. El sistema fou perfeccionat els anys successius utilitzant una cinta d’acer, fins que el 1935 l’AEG alemanya aconseguí posar a punt un gravador (magnetòfon) que utilitzava una subtil cinta de plàstic recoberta d’una capa d’òxid de ferro magnetitzable.
En un sistema magnètic, el senyal elèctric produït pel micròfon s’envia a un circuit electromagnètic especial format per una bobina que envolta un anell de metall no magnètic que presenta una fissura molt fina (entreferro) en el seu punt de contacte amb la cinta. Aquest conjunt rep el nom de capçal de gravació. Si es fa passar per la bobina el corrent modulat procedent del micròfon, el camp magnètic varia contínuament d’intensitat i, a través de l’entreferro, magnetitza de forma estable les partícules d’òxid metàl·lic de la cinta, que passa amb velocitat constant davant del capçal, tot orientant-les en funció de l’amplitud i la freqüència del so original. Si es grava d’aquesta forma, els sons resulten molt distorsionats. Però si al senyal musical s’hi suma un corrent altern d’alta freqüència (en qualsevol cas superior al llindar màxim d’audibilitat de l’oïda humana), conegut com a corrent de premagnetització o bias, la situació millorava notablement. Per a tornar a llegir els missatges sonors així captats en la cinta magnètica s’ha de procedir a la inversa: es passa novament la cinta a la mateixa velocitat i en el mateix sentit davant de l’entreferro de l’altre capçal, el de lectura; aquesta vegada les partícules magnetitzades de l’òxid dipositat en la cinta són les que indueixen sobre el capçal un corrent elèctric modulat que, convenientment amplificat, reproduirà per mitjà d’altaveus el missatge sonor original.
La qualitat i la fidelitat d’una gravació magnètica dependran de molts factors, entre els quals es poden indicar com a fonamentals els següents: la qualitat i el tipus de gravador i la cinta utilitzats, la velocitat de la cinta davant els capçals i la possibilitat d’adaptar a la perfecció les característiques elèctriques i magnètiques de la màquina al tipus de cinta utilitzada, és a dir, a les propietats específiques del substrat magnètic amb el qual s’ha recobert.
Pel que fa a les cintes, n’hi ha quatre tipus fonamentals: d’òxid de ferro (Fe2O3), de diòxid de crom (CrO2), de ferrocrom (FeCr) i de ferro pur -aquestes darreres, les més sofisticades que han arribat al mercat-. Per tal que la cinta i el gravador donin el màxim de si mateixos, cal que s’adaptin perfectament, i el paràmetre més important és el bias (o corrent de premagnetització), que és una característica específica de cada tipus, marca o model de cinta. Com més s’ajusti a l’aparell, més bo serà el resultat. Per això els gravadors més moderns de casset s’han dotat de veritables microordinadors ambpropòsit d’analitzar automàticament el substrat magnètic de qualsevol cinta, i la gravadora s’hi adapta automàticament.
Sistema òptic
La tecnologia òptica, si més no en la seva versió clàssica, s’ha reservat a la cinematografia, i amb el temps ha perdut interès pràctic, ja que ha estat substituïda per la gravació magnètica amb cinta. La seva aplicació, després dels estudis inicials realitzats al començament del segle XIX per l’anglès W. Duddle, fou important en la dècada dels anys vint, i assolí el seu zenit en les dues dècades següents. Al començament dels cinquanta aparegueren les columnes sonores estereogràfiques de registre magnètic sobre els costats de la pel·lícula, la qual cosa feu que s’abandonés el sistema òptic. Des d’un punt de vista tècnic, la gravació òptica del so neix sempre d’un senyal elèctric modulat procedent d’un micròfon, que en aquest cas es transforma en una alternança de zones transparents i obscures directament sobre la pel·lícula cinematogràfica. Per la seva exactitud, s’empraven dos procediments en la gravació: l’un aprofitava el principi de la densitat variable de les ’taques’, i l’altre, la seva amplada variable.
La tecnologia digital
Les tecnologies digitals han entrat en el camp de la gravació i del so, i hi han dut a terme una veritable revolució. La transició de l’analògic al digital s’ha justificat àmpliament amb els resultats obtinguts en fidelitat i en dinàmica del missatge sonor reproduït.
Al març del 1979, Philips presentà a Eindhoven el primer reproductor digital de lectura òptica amb raig làser. Sobre el petit disc de 12 cm de diàmetre ja no s’hi han tancat informacions ’anàlogues’ a la música, sinó una llarga seqüència de 0 i 1, llenguatge binari que des de feia temps s’havia adoptat en els ordinadors. Les informacions estan contingudes en una seqüència d’osques disposades en espiral sobre el disc de policarbonat amb una capa d’alumini reflectora, que són explorades per un finíssim raig làser sense necessitat de cap contacte entre el capçal i el suport. Així, la vida dels discos compactes (CD = compact-disc) resulta pràcticament il·limitada i no pateixen desgast durant la lectura: pols o petjades digitals no danyen l’audició, que sempre és molt nítida i sense soroll de fons o de superfície a causa de la rugositat del material d’estampació. El missatge llegit pel capçal làser seria incomprensible i irreproduïble si no fos descodificat novament de digital a analògic seguint un procés invers a l’emprat en la fase de gravació i incisió abans de ser amplificat i difós segons les tecnologies clàssiques de reproducció del so.
Posteriorment han sorgit el minidisc i el sistema MP3, que funcionen amb el mateix principi que el CD i que tenen un índex de compressió més elevat, cosa que permet estalviar espai d’emmagatzemament i temps de transmissió de les dades, si bé s’obté una fidelitat inferior a la del disc compacte.
Al principi de la dècada dels vuitanta, al Japó van sorgir els primers gravadors magnètics digitals per a l’ús dels afeccionats, els DAT (Digital Audio Tape, ’cinta digital àudio’). Els gravadors magnètics digitals BETAMAX ja s’utilitzaven algun temps abans en els estudis de gravació de les cases discogràfiques per a la preparació dels màsters destinats a la producció de microsolcs tradicionals d’alt nivell de qualitat. Avui dia, en el món professional el DAT continua essent la gravadora dels mitjans professionals fora de l’estudi, mentre que a l’estudi es grava directament sobre el disc dur de l’ordinador.
El 1983 es creà el MIDI (Musical Instruments Digital Interface), un sistema universal de comunicació entre diferents equips electrònics que des d’un teclat permet el control de diversos sintetitzadors, la sincronització entre seqüenciadors i caixes de ritmes i el canvi de timbre d’un sintetitzador a distància. Els cables MIDI són blindats i transmeten únicament missatges codificats en números binaris que simbolitzen accions musicals. Aquests missatges són descodificats o interpretats pels microprocessadors dels instruments electrònics relacionant-los amb alguna acció musical. La comunicació és serial, és a dir, cada cop es transmet un bit a la velocitat de 31.259 baudis (bits per segon). Un missatge MIDI consta d’un primer bit "d’estat", que indica què s’ha de fer, seguit de cap, un o dos bits "de dades", que indiquen com s’ha de fer.
L’alta fidelitat
Un cop emmagatzemat un so en forma de senyal mecànic, magnètic o òptic -o captat per una antena si es tracta d’un missatge de ràdio-, per a poder ser reproduït i restituït per a la nostra audició ha de ser tractat a través d’una cadena d’aparells que poden llegir el missatge contingut en el suport físic (disc, cinta o pel·lícula) i amplificar el senyal elèctric de baixa intensitat i difondre’l en l’ambient de manera que sigui novament audible en les millors condicions de fidelitat. Per això existeixen les cadenes de reproducció d’alta fidelitat (high fidelity o hi-fi, en terminologia anglesa). El cor del sistema és l’amplificador, que té la missió d’augmentar la potència dels dèbils senyals que arriben del tocadiscos (o millor dit, del seu capçal), del magnetòfon, del disc compacte o del sintonitzador; la seva sortida envia aquests senyals als difusors acústics o caixes, que realitzaran la transformació final restituint el so. Perquè un equip de reproducció pugui gaudir de l’apel·lació d’alta fidelitat, els components han de ser elèctricament compatibles entre ells pel que fa a les tensions de sortida i entrada i les impedàncies. Han de ser compatibles les seves característiques tècniques i qualitatives, ja que el resultat final quedarà definit per l’element més dèbil de la cadena. Són molt importants la resposta lineal de freqüència, que indica l’amplitud de l’espectre audible on pot operar correctament un component; les distorsions harmònica i de intermodulació, que valoren la fidelitat de la reproducció del sistema; la relació senyal/soroll, que dona la mida de la intensitat del senyal musical útil en relació amb el nivell de soroll de fons indesitjable; la diafonia, i la resposta als impulsos en el cas de passatges musicals bruscos amb notes molt breus i molta intensitat.
Analitzant un sistema de reproducció d’alta fidelitat no es pot oblidar el local de l’audició, que, segons les anàlisis actuals, es considera una baula més en la cadena. Quan un so abandona els altaveus, abans d’arribar a l’oïda ha de travessar l’espai del local. El que sent l’oïdor no és només el so directe que arriba dels altaveus, sinó també les ones reflectides per les parets, el sostre, el terra o els objectes de la sala, que segons la seva naturalesa més o menys absorbent o reverberant contribueixen a realçar o a apagar certes bandes de freqüència, i arriben a introduir distorsions que es manifestaran com una pèrdua de la uniformitat de resposta de freqüència del sistema. També es produeix una distorsió a causa dels diferents temps de propagació de les ones acústiques: una certa nota, sortint de l’altaveu, arriba a l’oïda directament o bé després de ser reflectida per les parets de la sala; encara que el retard sigui de l’ordre de mil·lèsimes de segon, el cervell pot percebre-ho i analitzar-ho acústicament com un element de diversitat entre la música reproduïda i l’audició en viu. Per a eliminar aquest tipus de distorsió acústica es pot actuar de manera activa o passiva. Pel que fa al problema de la uniformitat de la resposta de freqüència, s’utilitzen instruments de detecció, anomenats analitzadors de l’espectre, que estudien la resposta de freqüència del local; llavors, d’acord amb aquestes dades, s’intervé en la mateixa estructura de la sala afegint o reduint la reverberació o l’absorció (per exemple posant o traient moquetes, cortinatges, etc.) produïdes per la natura de les superfícies. Però també es pot actuar de forma activa sobre el senyal abans de ser difós pels altaveus, mitjançant un equalitzador. Pel que fa al segon tipus de distorsió ambiental -a causa dels retards produïts per les reflexions del local-, el problema és més complex. El 1982, gràcies a la introducció de la tecnologia digital en l’alta fidelitat, Teledyne Acoustic Research po-sà en marxa el primer prototip d’ADSP (Adaptive Digital Signal Processor), que corregeix tots els defectes acústics ambientals intervenint exclusivament sobre els temps de propagació de les ones sonores i no sobre les freqüències pròpiament dites. L’ADSP opera sobre el senyal musical des component-lo en molts segments milers de vegades per segon, realitzant sobre cada segment les correccions necessàries i tornant-lo a recompondre com si es tractés d’un immens mosaic.
Bibliografia
- Miller, R. i Boar, R.: The incredible Music Machine, A Quartet/Visual Arts Book, Londres 1982
- Olson, H.F.: Music, Physics and Engineering, Dover Publications Inc., Nova York 1967
- Núñez, A.: Informática y Electrónica Musical, Editorial Paraninfo, Madrid 1993
Complement bibliogràfic
- Músiques a Catalunya. La musique en Catalogne. Music in Catalonia, Generalitat de Catalunya, Departament de Cultura, Barcelona 1994
- Informe sobre contractes d’edició fonogràfica i editorial, AADPC, Barcelona 1996
- Casas, Àngel: 45 revoluciones en España: 1960-1970, Dopesa, Barcelona 1972
- Músiques a Catalunya. Music in Catalonia: 1999-2000, Consorci Català de Promoció Exterior de Cultura, Generalitat de Catalunya, Departament de Cultura, Barcelona 1998
- Músiques a Catalunya. Music in Catalonia: 2000-2001, Consorci Català de Promoció Exterior de Cultura, Generalitat de Catalunya, Departament de Cultura, Barcelona 1999
- Jordà i Puig, Sergi: Audio digital y MIDI, Anaya Multimedia, Madrid 1997
- Bauzá Llorca, José: Jazz, grabaciones maestras, Instituto de Estudios Juan Gil-Albert, Diputación Provincial de Alicante, Alicante 1986-
- Mir, Francesc Xavier; Rosal, Jaime; Sandberg, Birgitta: La ópera en compacto y láser disc, Hi-Tech, Barcelona 1994
- Jones, Daniel E.; Baró i Queralt, Jaume: La indústria musical a Catalunya: evolució dins el mercat mundial, Llibres de l’Índex, Barcelona 1995
- Xarxa de Biblioteques Populars: Classificació d’enregistraments sonors, Diputació de Barcelona, Barcelona 1989, 1996