Recording - Rokuon (English spelling) sound recording

Japanese: 録音 - ろくおん（英語表記）sound recording

Recording sound. Generally, playback is also possible. The methods currently in use can be broadly divided into three: mechanical recording, optical recording, and magnetic recording. Analog recording, which records sound as a continuous signal, has been used for many years, but now, except in special cases, digital recording, which converts a continuous signal into a digital signal and then records it, is mainstream. In all recording methods, speech, music, sounds from the natural world, etc. are first converted into an electrical signal through a microphone, and then the signal is processed according to the method.

[Toshiyuki Kanagi and Akiyoshiro Yoshikawa]

Mechanical Recording

This method converts audio signals into mechanical vibrations of a needle called a cutter, which cuts vertical or horizontal wave-shaped grooves into the surface of a circular recording plate to record the sound, and is generally used for recording on records. There are various types of cutters, such as electrodynamic, electromagnetic, and piezoelectric, depending on the driving method, but electromagnetic types are often used because they are strong and simple. This is composed of a coil, permanent magnet, moving iron, and a cutting needle, and when the audio current from the amplifier output is passed through the coil, the moving iron vibrates, and this movement is transmitted to the cutting needle.

[Toshiyuki Kanagi and Akiyoshiro Yoshikawa]

Optical Recording

A method of recording audio signals by converting them into electrical signals and then converting them into light intensity. There are two types: incoherent light, which has an irregular phase like the light emitted by a lamp, and coherent light, which has a uniform phase like laser light. For many years, soundtracks for film were recorded using the analog method using ordinary lamps, but digital soundtracks using laser light are now also used. Compact discs (CDs) use laser light for both recording and playback. Unlike conventional analog records, sound is recorded as a digital signal rather than a continuous signal. CDs use discs with a diameter of 12 centimeters and a thickness of 1.2 millimeters. Since no contact parts are used during playback, there are no parts that wear out, and the sound quality does not deteriorate even with repeated use. They have very good characteristics, with a dynamic range (range of sound amplitude) of over 90 decibels and a distortion of less than 0.05%, and a maximum playback time of 74 minutes. Initially, discs were not able to be erased or recorded by users themselves, and were used exclusively as pre-recorded packaged media. However, today, there are CD-Rs (compact disc recordables) that users can record on themselves, and CD-RWs (compact disc rewritables) that can be erased and written to and can be overwritten, making it possible for anyone to record and play back in high quality. In addition, DVD-Rs (high definition DVD recordables), which have nearly seven times the recording capacity of CD-Rs, DVD-RWs (high definition DVD rewritables), which can be erased and written to and can be overwritten, BD-Rs (Blu-ray Disc recordables), which have 35 times the recording capacity of CD-Rs, and BD-REs (Blu-ray Disc rewritables), which can be erased and written to and can be overwritten, are being developed one after another.

[Toshiyuki Kanagi and Akiyoshiro Yoshikawa]

Magnetic Recording

In magnetic tape recording, audio current is passed through the coil of the magnetic head, creating a magnetic change in the gap of the head. The magnetic tape is then moved over this gap, and audio signals are recorded continuously on the tape as changes in residual magnetization. When playing back, the tape is moved over the head, and the residual magnetization recorded on the tape changes the magnetic field of the head, generating a small audio current in the coil, which is amplified to obtain an audio signal. When erasing a recording on the tape, the head is placed over the tape and a direct current or an alternating current of a high frequency that is inaudible to the human ear (30 to 70 kHz) is passed through the head. In this way, magnetic recording is often performed by a single device that can record, play back, and erase. This type of device is called a tape recorder. Research has been conducted on the mechanical parts of the tape recorder, such as the magnetic tape, magnetic head, and tape transport system, as well as the servo system and electronic circuit elements, and performance has been greatly improved. However, as long as the analog method of recording audio as a continuous signal is used, the improvement of magnetic recording performance is almost at its limit. The causes of this include noise that occurs during recording and playback due to unevenness in the magnetic material applied to the magnetic tape, nonlinear distortion of the magnetic head and magnetic tape due to large amplitude audio signals, and fluctuations in the audio signal over time due to uneven rotation of the tape transport system.

Digital recording is a method to essentially improve these shortcomings. Rather than recording the audio waveform directly onto a recording medium, it uses a technique called PCM (pulse code modulation) to convert it into a pulse signal (generally a binary code sequence of "0" and "1") and then records it. When playing back, the original signal can be accurately reproduced as long as the presence or absence of a pulse can be distinguished. Digital recording requires an extremely wide frequency band, but has the following features: (1) wide dynamic range, (2) little noise and distortion, (3) wide bandwidth of the audio signal, and (4) the signal does not deteriorate even when copied repeatedly.

Soundtracks are recorded by coating the edge of film with a magnetic material, using the same principle as tape recorders. When projecting an image, the film is stopped momentarily and advanced intermittently (24 frames per second for a 35mm commercial film), but when playing back sound, the film must be advanced continuously at a constant speed. For this reason, the sound is generally recorded ahead of the image on the film, so that intermittent changes in the image do not affect the sound. Films capable of this type of magnetic recording include 35mm, 16mm, and 8mm, and some 35mm films have multiple magnetic tracks for CinemaScope.

An example of magnetic recording using a disk-shaped medium is the MiniDisc (MD), developed by Sony in 1992, which uses a method called magneto-optical recording. The disk is coated with a special magnetic powder that is not magnetized at room temperature, and a signal is recorded by magnetizing the magnetic powder while locally heating it with a powerful laser beam modulated with a signal, and the signal is played back by shining a weaker laser beam on the disk than was used for recording.

[Toshiyuki Kanagi and Akiyoshiro Yoshikawa]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

音声を記録すること。一般にその再生も可能である。現在実用されている方法を大別すると、機械録音、光学録音、磁気録音の三つがあげられる。音声を連続信号のまま記録するアナログ録音方式が長年使われてきたが、現在は特別の場合を除いて連続信号をデジタル信号に変換してから記録するデジタル録音方式が主流である。いずれの録音方式も、まず、スピーチ、音楽、自然界の音などをマイクロホンを通して電気信号に変換したのち、各方式に応じて信号処理が行われる。

［金木利之・吉川昭吉郎］

機械録音

音声信号を、カッターとよばれる針の機械的振動に変え、円板状の録音板表面に、上下または左右の波形の溝を切って音声を記録する方式で、一般にレコード盤への収録に用いられている。カッターにはその駆動の方式により動電型、電磁型、圧電型などの種類があるが、電磁型がじょうぶで簡便なためよく用いられる。これはコイル、永久磁石、可動鉄片、カッター針などにより構成され、増幅器出力の音声電流をコイルに流すと可動鉄片が振動し、その動きがカッター針に伝えられるものである。

［金木利之・吉川昭吉郎］

光学録音

音声信号を電気信号に変換したのち、さらに光の強弱に変えて録音する方式。ランプの発する光のように位相が不規則な光（インコヒーレント光という）を使用する方式と、レーザー光のように位相がそろった光（コヒーレント光という）を使用する方式がある。映画フィルムのサウンドトラックの録音は、長年普通のランプを使うアナログ方式であったが、レーザー光によるデジタル方式のサウンドトラックも使われるようになった。コンパクトディスク（CD）には記録、再生ともにレーザー光が使用される。これは従来のアナログレコードと異なり、音声は連続的な信号でなくデジタル信号として記録される。CDは直径12センチメートル、厚さ1.2ミリメートルのディスクを用いる。再生においてまったく接触部を用いないため摩耗する部分がなく、繰り返し使用しても音質の劣化はない。ダイナミックレンジ（音の振幅の範囲）が90デシベル以上で、ひずみも0.05％以下という非常によい特性があり、再生時間は最大74分である。当初、ディスクはユーザーが自分で消去や記録を行うことはできず、もっぱら録音済みのパッケージメディアとして使われてきた。しかし、現在ではユーザーが自分で記録できるCD-R（compact disc recordable）や消去と記録が可能で書き換え記録（上書き）ができるCD-RW（compact disc rewritable）があり、だれでも高品質の録音・再生ができるようになった。またCD-Rの7倍近くの記録容量をもつDVD-R（high definition DVD recordable）、消去と記録が可能で上書きができるDVD-RW（high definition DVD rewritable）、CD-Rの35倍の記録容量をもつBD-R（Blu-ray Disc recordable）、消去と記録が可能で上書きができるBD-RE（Blu-ray Disc rewritable）なども次々に開発されている。

［金木利之・吉川昭吉郎］

磁気録音

磁気テープ録音は、音声電流を磁気ヘッドのコイルに流して、ヘッドのギャップに磁気的変化をつくり、このギャップに磁気テープを接触させてテープを移動させることで、テープ上に残留磁化の変化として音声信号が連続的に記録される。再生する場合は、テープをヘッドに接触させて移動させると、テープに記録されていた残留磁化がヘッドの磁力線を変化させ、コイルに微小な音声電流が発生するため、これを増幅して音声信号を得る。テープ上の記録を消去する場合は、テープにヘッドを接触させて、そのヘッドに直流を流すか、耳に聞こえない程度（30～70キロヘルツ）の高い周波数の交流を流す。このように磁気録音は一つの装置で録音、再生、消去を行えるものが多い。このような装置をテープレコーダーという。テープレコーダーを構成する磁気テープ、磁気ヘッド、テープ走行系などの機械部分や、サーボ系をはじめ電子回路素子に至るまで研究が進められ、大幅に性能が改善されている。しかし、音声を連続信号として記録するアナログ方式を採用する以上、磁気録音の性能の改善はほぼ限界に近い。その原因は、磁気テープ上の磁性体の塗布むらによる記録・再生時における雑音発生、振幅の大きな音声信号による磁気ヘッド、磁気テープの非直線性ひずみの発生、さらに、テープ走行系の回転むらによる時間的な音声信号の変動、などに基づく。

　これらの欠点を本質的に改善する手段として、デジタル録音方式がある。これは記録媒体に直接音声波形を記録するのではなく、PCM（pulse code modulation、パルス符号変調）という手法を使って一度パルス信号（一般に「0」および「1」の二値の符号列を使う）に変換してから記録する。再生においては、パルスの有無さえ区別できれば元の信号が正確に再現できる。デジタル録音方式は非常に広い周波数帯域を必要とするが、次のような特長がある。(1)ダイナミックレンジが広い、(2)雑音やひずみが少ない、(3)音声信号の帯域幅が広い、(4)コピーを繰り返しても信号が劣化しない。

　映画フィルムの端に磁性体を塗布してつくったサウンドトラックの録音は、テープレコーダーと同様な原理で行われる。この際、映像の映写にはフィルムを瞬時に止めながら間欠的に送られる（35ミリメートル幅の商用映画の場合、1秒間に24こまずつ）が、音声の再生にはフィルムを一定速度で連続的に送る必要がある。このため、一般に映像より音声をフィルム上の位置で先にくるように記録して、映像の間欠的変化が音声に影響しないようにしてある。このような磁気録音ができるフィルムには35ミリ、16ミリ、8ミリがあり、とくに35ミリフィルムではシネマスコープ用としていくつもの磁気トラックをもったものもある。

　ディスク状の媒体を用いる磁気録音として、1992年（平成4）にソニー社によって開発されたミニディスク（MD）があり、光磁気録音という方法を用いる。ディスクには常温では磁化されない特別な磁性粉が塗布されており、信号で変調された強力なレーザー光を用いて局所的に加熱しながら磁性粉を磁化することで信号の記録が行われ、記録時より弱いレーザー光を照射することで再生が行われる。

［金木利之・吉川昭吉郎］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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