Глава 5. Световая проекционная Техника

Световые проекционные технические средства обучения предназначены для формирования на экране увеличенного оптического изображения с помощью источника света и оптической системы проекционного аппарата. Создание различных типов световых проекционных приборов осуществлялось совместно с появлением и развитием фотографии и кинематографа.

 

 

Приборы статичной световой проекции

 

Статичная световая проекция дает возможность зрительно воспринимать учебную информацию спроектированного на экран кадра в течение любого необходимого времени. Существует два вида статичной световой проекции: диаскопическая и эпископическая.

Диапроекция. Применяется для проецирования статичных изображений, нанесённых на просвечиваемую позитивную фотоплёнку. Плёнка помещается между источником света и объективом аппарата, с которого полученное изображение проецируется на экран. Существует ряд разновидностей данной техники, отличающейся друг от друга конструкцией, размером проецируемого изображения и техническими возможностями.

Диаскоп – небольшой аппарат индивидуального пользования, позволяющий рассматривать плёночный диапозитив через окуляр на просвет без специального источника освещения.

Диапроектор – прибор для коллективного просмотра на экране увеличенных изображений, получаемых от диапозитивов с размером кадра 24×36 мм, вставленных в рамки 50×50 мм, или от диапозитивов, выполненных на стекле 50×50 мм, но без рамок. Диапроектор может иметь кассетную приставку для установки в ней нескольких десятков диапозитивов, с возможностью их автоматической смены преподавателем с помощью пульта дистанционного управления. Кроме того, диапроектор имеет возможность демонстрации плёночных диафильмов с размером кадра 18×24 и 24×36 мм.

Фильмоскоп – представляет собой разновидность диапроектора с источником света малой мощности. Его применяют для небольших экранов при полном затемнении помещения при работе с группой зрителей 5–8 человек.

Кодоскоп (графопроектор, оверхед-проектор, полилюкс) – прибор для проекции на экран крупноформатных диапозитивов или записей преподавателя выполненных фломастером на широкой прозрачной плёнке (листовой или рулонной). Максимальная величина кадра крупноформатного плёночного диапозитива составляет 250×250 мм.

П р и м е ч а н и е. Следует иметь в виду, что применение учебных материалов, выполненных на фотопленке, сильно сократилось. Взамен этому применяется запись изображений на носителях с цифровой формой хранения информации. Воспроизведение таких изображений осуществляется с помощью компьютерной техники, мониторов и видеопроекторов.

 

Эпипроекция. Применяется для проецирования на экран рисунков, чертежей, схем, фотографий и мелких предметов, выполненных на непрозрачной основе. В отличие от диапроекционных устройств в эпипроекторах изображение получают не за счет сквозного прохождения света от источника освещения, а за счет отражения света от рассматриваемого изображения (объекта) и передачи отражённого излучения через сферическое зеркало на экран. Для получения хорошего изображения на экране эпипроекторы должны иметь мощный источник света.

П р и м е ч а н и е. В настоящее время эпипроекторы практически вытеснены из комплекса технических средств обучения телеэпипроекторами и документопроекторами, работающими совместно с видеопроекционными устройствами.

 

 

Кинопроекционные аппараты

Для проекции движущихся изображений, состоящих из большой серии последовательных статичных кадров, нанесённых на киноплёнку, используются кинопроекционные аппараты.

Кинематограф зародился в конце XIX века. Светочувствительную пленку шириной 35 мм с двусторонней перфорацией изобрёл в 1889 году американец Джордж Истмен. Родоначальником кино историки считают известного американского изобретателя Томас Альва Эдисона, который применил новую плёнку и создал собственный формат кадра 4:3 с шагом соответствующим четырём перфорациям. Применительно к пленке были сконструированы съёмочный («Кинотограф») и просмотровый («Кинетоскоп») аппараты. Публичная демонстрация кинетоскопа состоялась в 1893 году на Всемирной выставке в Чикаго. Другой американский изобретатель Чарльз Дженкинс в 1895 году усовершенствовал кинетоскоп, создав механизм ритмичной протяжки плёнки. Однако наиболее удачный механизм киноаппарата разработали в том же году во Франции братья Луи и Огюст Люмьеры. Они запатентовали своё изобретение, их аппаратура получила широкое распространение во всём мире и без существенных изменений продержалась многие десятилетия.

Сначала кино было чёрно-белым и немым. В 1928 году в России был изобретён аппарат для фотографической записи звука на киноплёнку и воспроизведения с неё (автор А.Ф. Шорин). В 1929 году Джордж Истмен и Томас Эдисон провели презентацию цветного кинематографа. В 50-х годах ХХ века кино становится широкоформатным.

Копии фильмов выполняются на киноплёнке определённой ширины. Основное распространение получила киноплёнка шириной 8, 16, 35, 65 и 70 мм. Старые киноленты были выполнены на очень горючей гибкой подложке из целлулоида. В настоящее время для кинолент применяется негорючая подложка из полиэстера (лавсана).

До начала массового внедрения видеотехники в практике кинолюбителей использовалась преимущественно плёнка шириной 8 мм. На такой ленте отсутствует канал звукового сопровождения. В профессиональной съёмке наиболее широкое распространение получила киноплёнка шириной 16 и 35 мм. Звуковое сопровождение фильма (фонограмма) записывается на специальной боковой дорожке киноленты фотографическим или магнитным способом.

Кинофильмы для учебных целей чаще всего выполнены на 16 мм киноплёнке. Проекционный аппарат прокручивает за 1 минуту 11 метров плёнки. Демонстрация одной стандартной части учебного фильма (катушка емкостью 120 метров) занимает по продолжительности 10-11 минут. Иногда фильмы могут быть намотаны на бобину ёмкостью до 600 м. В этих случаях 4-5 частей фильма склеивают между собой для обеспечения непрерывности демонстрации фильма. Однако такая процедура чаще всего применяется при показе художественных фильмов.

Плёнка шириной 65 и 70 мм применяется в широкоформатном и стереоскопическом кино, для создания учебных фильмов она не используется.

В кинопроекционном аппарате содержатся элементы, характерные для диапроектора, – это источник света (кинопроекционная лампа) и объектив, образующие в совокупности осветительно-проекционную систему. Кроме того, аппарат имеет привод (электромотор), сопряженный с лентопротяжным механизмом. Специальное устройство – мальтийский механизм, или грейфер, – обеспечивает прерывистое (скачкообразное) продвижение ленты перед объективом. Для обеспечения чёткой работы лентопротяжного механизма по краям кинопленки предусмотрены прямоугольные отверстия, называемые перфорацией. Они служат для захвата и продвижения ленты зубчатым барабаном киноаппарата. В момент продвижения плёнки от одного кадра к другому световой поток прерывается специальной заслонкой – обтюратором, – вследствие чего для зрителя процесс смены кадра остаётся незаметным. Нормальной частотой смены кадров в кино считается 24 кадра/с, а для любительских фильмов – 16 кадров/с.

Оптическая дорожка с записью фонограммы фильма, освещённая «читающей» лампой, попадает на фотоэлемент, преобразующий световые колебания звуковой частоты в электрические, которые через усилитель подводятся к громкоговорителям студии. Если на ленте нанесена магнитная фонограмма, то она преобразуется магнитной головкой, расположенной вблизи зубчатого барабана, протягивающего киноленту.

Конструктивно различают стационарные кинопроекционные установки для 35-, 65- и 70-мм фильмов, передвижные киноустановки облегченного типа для 35-мм фильмов, а также переносные узкоплёночные аппараты для 8-мм и 16-мм фильмов. Существуют разнообразные типы указанных аппаратов:

– 35-мм стационарные кинопроекторы «Мир», «Ксенон» и др.;

– 16-мм киноустановки «Украина», «Радуга», «Каштан», КПШ и др.;

– 8-мм портативные кинопроекторы «Русь», «Волна», «Луч».

Учитывая высокий уровень шумов, возникающий при работе механизма кинопроекционных аппаратов, их размещают, как правило, во вспомогательном помещении – киноаппаратной, или облицовывают стены аудитории специальным звукопоглощающим покрытием.

Диапозитивы и кинопленка, используемые в световых проекционных приборах, очень чувствительны к условиям эксплуатации и хранения. Загрязнение или нарушение регулировки лентопротяжного механизма аппаратуры ведёт к разрывам перфорации, механическому повреждению эмульсионного слоя и самой плёнки. Царапины, пыль и грязь приводят к снижению качества изображения, что, в свою очередь, напрямую зависит от количества демонстраций фильма.

Повышенная температура, прямое воздействие солнечных лучей, избыточная влажность воздуха, наличие химических веществ и бактериальной среды ведут к порче диапозитивов и фильмокопий. При температуре +15…20°С и относительной влажности воздуха 40...50% средний срок хранения кинопленки составляет около 50 лет. Для длительного (архивного) хранения кинолент рекомендуется поддерживать температуру не выше +2…10°С, а относительную влажность воздуха 15…30%. Это позволит увеличить срок сохранности фильмокопий примерно до 100 лет.

Экраны для кинопроекции подразделяют на светоотражающие (направленные и диффузные) и светопропускающие. Светоотражающие экраны применяют в тех случаях, когда зритель и кинопроектор находятся по одну сторону экрана, а светопропускающие – при расположении проектора и зрителя по разные стороны от экрана. Светопропускающие экраны поглощают до 50 % падающего на них света; кроме того, они существенно дороже экранов, основанных на отражении светового потока.

По конструкции экраны могут быть стационарными и сворачиваемыми. Удаление нижнего края экрана от пола должно составлять в аудитории 1,5 м, а в зале – 2 м. При ширине экрана 1,5...2 м расстояние первого ряда зрителей от экрана должно составлять 3...4 м. Угол просмотра от центра экрана не должен превышать 20–25°.

В настоящее время наблюдается стремительный прогресс в развитии видео и телевизионной техники на базе компьютерных технологий. Появление этих видов зрелища значительно снизила популярность кинотеатров как места проведения досуга. За последние десятилетия киноаудитория традиционного плёночного кино сократилась в четыре раза. Следует ожидать, что в ближайшие 15–20 лет традиционные для ХХ века светотехнические приборы и кинотехника будут полностью вытеснены в учебном процессе и в быту современными видеопроекторами и электронным кинематографом.

Справедливости ради, следует отметить, что в крупных городах мира достаточно устойчиво существует система кинопоказа IMAX (от I mage Max imum – максимальное изображение). Всемирная сеть IMAX представляет собой новую систему демонстрации широкоэкранного стереоскопического кино (формат 3D) с особо мощным проектором и специальной системой воспроизведения звука. Кадр фильма, снятый по технологии IMAX на пленке шириной 65 мм, по площади примерно в десять раз больше, чем кадр фильма, снятый на плёнке формата 35 мм. Это обеспечивает высокое качество изображения на огромном полусферическом экране высотой 25-35 м, что соответствует высоте 6-8 этажного здания. В противоположность традиционному кино, кадры изображения в системе IMAX записываются не поперёк, а вдоль длины киноплёнки. Плёнка в проекторе перемещается не в вертикальном, а в горизонтальном направлении и проецируется двумя объективами. Угол поля зрения, под которым зритель наблюдает экранное изображение, может достигать 180°. Звук записывается в цифровом шестиканальном виде без применения алгоритмов сжатия, что позволяет прекрасно слышать все оттенки объёмного звука вне зависимости от места в зале. Демонстрация фильма, при условии специального оборудования зала, может быть дополнена эффектами подвижности кресел (формат 4D), дуновениями воздуха, разбрызгиванием воды (эффект дождя), выводом запахов (формат 5D) и другими эффектами, повышающими психофизиологическое воздействие на зрителей.

 

 

Электронный кинематограф

Развитие цифровой телевизионной техники привело к постепенному проникновению средств электронного телевидения в традиционный оптико-механический кинематограф. Электронный кинематограф является альтернативой привычному для нас кино. Телевидение и электронный кинематограф становятся двумя важнейшими составляющими цифровой медиаиндустрии. Повышенный интерес создателей кинопродукции к данному техническому направлению обусловлен рядом несомненных достоинств электронного кинематографа, к которым относятся:

– стабильное улучшенное качество изображения и цветности;

– отсутствие помех в виде дрожания кадра и колебаний фокуса;

– минимальное влияние дефектов носителя (пыль, царапины, выцветание) на качество изображения;

– меньшая стоимость видеокопий фильмов на магнитной ленте или DVD-диске по сравнению с традиционными плёночными фильмокопиями (магнитная лента в 10 раз дешевле киноплёнки), а также существенно меньшие габариты и вес фильмокопий;

– расширение творческих возможностей создателей фильма за счет включения сложных спецэффектов и трюков, оперативного изменения отдельных сцен или сюжета и другое;

– возможность коррекции ошибок, создания цветовой раскраски, а также полуавтоматической реставрации кадров, переводимых с киноплёнки в электронный формат изображения;

– повышение защищённости от пиратского копирования фильмов;

– повышение производительности труда всех участников съёмочного процесса, существенное снижение времени создания фильмов;

– упрощение технологии производства и ликвидация процессов химической обработки ленты. Электронная форма монтажа и тиражирования фильмов экономит время и деньги, существенно снижая затраты на производство фильмов, т. е. обеспечивает прибыльность. Цифровое кинопроизводство дешевле обычного примерно на 15...20 %;

– простота эксплуатации и длительная сохранность электронных фильмов при менее жёстких требованиях к условиям хранения по сравнению с плёночными фильмокопиями. Цена сохранения фильма в электронном виде в 8 раз ниже стоимости сохранения киноплёнки. Качество электронного кино, по сравнению с плёночным, со временем не ухудшается;

– возможность быстрого, а при необходимости одновременного, распространения электронной кинопродукции во всех частях мира путём передачи цифровых фильмов по линиям телекоммуникаций. Доставка киноматериалов в электронном виде в 4–5 раз дешевле доставки плёночных киноматериалов.

Электронное кино позволяет вести прямые трансляции общественно важных мероприятий, спортивных соревнований, концертов и театральных представлений, официальных встреч и приёмов, конференций и диспутов, учебных программ и другое. Проекторы электронного кинематографа без заметных затруднений могут быть установлены во многих помещениях, от сельских клубов до огромных городских залов. Размеры экранов, обеспечивающих высокое качество изображения, могут достигать 20...25 м в ширину при наличии проекторов достаточной мощности. В случае необходимости для получения сверхбольших изображений для массовых мероприятий можно совмещать работу нескольких видеопроекторов, что невозможно при плёночной кинопроекции.

Как недостаток электронного кинематографа следует отметить высокую стоимость проекторов. По сравнению с традиционным 35-мм кинопроектором стоимость аналогичного проектора электронного кино примерно в 5 раз больше. Данный фактор ограничивает темпы создания кинозалов электронного кино.

Переход от традиционного плёночного кино к электронному не будет быстрым. В основном здесь сказываются факторы экономического взаимодействия между производителями фильмов и кинопрокатом. Однако начало созданию фонда кино- и видеофильмов, выполненных в стандартах цифрового видео, уже положено. К настоящему времени в цифровом формате снято уже несколько сотен фильмов.

Съёмка фильмов производится цифровыми кино и видеокамерами ТВЧ с кинематографическим качеством. Единый формат электронного производства фильмов предусматривает 24 кадра в секунду. Качество изображения может иметь различные уровни, зависящие от технических возможностей съёмочной и проекционной аппаратуры. Уровень 1К (первый уровень) соответствует разрешению 1024×540 элементов. Остальные уровни имеют в кратное число раз более высокое разрешение, например, уровень 2К обладает качеством разрешения 2048×1080 элементов и т. д. Разрешающая способность кадра электронного фильма с уровнем 2К мало отличается по качеству от фильма, снятого на 35-мм киноплёнке. Современные технические разработки в области электронного кино обеспечивают уровень 4К (4096×2160 элементов). По мнению руководителей ассоциации владельцев кинотеатров повышать разрешение свыше 4К (до уровня 6К, 8К, 10К) не имеет особого смысла, так как большинство зрителей этого почти не заметит.

Уже появились первые кинокомпании, которые отказались от использования киноплёнки и объявили о полном переходе на цифровую технологию при съёмках кинофильмов. Однако большинство кинокомпаний в настоящее время придерживаются DI-технологии (D igital I ntermediate) производства фильмов. При этом исходный материал съёмки выполняется на обычной киноплёнке, а весь промежуточный процесс создания фильма (обработка, монтаж, титры, озвучивание) производится в DI – цифровой среде. Конечный материал фильма – цифровой мастер-негатив – служит основой для создания высококачественных прокатных копий на плёночной основе, позволяющий демонстрировать их в обычных кинозалах.

К настоящему времени разработан весь комплекс технических средств электронного кинематографа высокой чёткости: телекамеры, видеокамеры, телекинодатчики, видеомагнитофоны, DVD-плееры, видеосерверы, видеомонтажные системы, видеопроекторы, аппаратура кинозаписи для изготовления цифровых копий кинофильмов и пр. Таким образом, обеспечена возможность передачи и демонстрации видеоизображения с высоким разрешением на широкоформатном экране. Проекторы со светоклапанными матрицами, выполненными по D-ILA технологии, позволяют проектировать на экран изображение с высочайшим разрешением, хорошей контрастностью и прекрасной цветовой насыщенностью по всему полю экрана. Достигаемая степень контраста составляет 5 000: 1,а в перспективе может превысить 10 000: 1.В результате качество изображения сравнимо с фотооптическим изображением, получаемым от обычной киноплёнки. По отсутствию помех, стабильности кадра и объёмности звука электронный кинематограф существенно превосходит привычное для нас плёночное кино. В Америке и Европе построены десятки видеокинотеатров с большими экранами. В 2008 году в России имелось около 50 цифровых кинозалов, а в Америке к этому времени действует 4000 цифровых кинозалов.

Появилась информация о разработке фирмой DDD (Dynamic Digital Depth Inc.) из Австралии поистине революционной технологии многостадийного динамического кодирования, получившей название DeepSee, с помощью которой можно формировать трёхмерные изображения из уже отснятых обычных двумерных изображений. Причём объёмными могут быть сделаны любые изображения, отснятые на видеоленту, киноплёнку, цифровые видеодиски, а также из Интернета. Новая технология обеспечивает абсолютный контроль над параметрами глубины изображения и эффектами объёмности, позволяя реализовать любые режиссёрские замыслы, недостижимые при обычных технологиях создания фильмов. Например, можно сделать так, что из плоскости экрана будет выступать лишь один объект кадра. Кодированные изображения записываются в цифровой или аналоговой форме. У потребителя запись декодируется посредством программного обеспечения или декодера DeepSee, и на экране телевизора или дисплея ПК зритель без специальных очков будет видеть трёхмерное изображение. Если специальное декодирование не производить, то изображение будет воспроизводиться как плоское двумерное изображение [22].

Намечен технический перевод существующего архива кинофильмов на дисковые и ленточные носители цифровой информации с помощью специальных фильмовых сканеров (телекинодатчиков) стандарта ТВЧ. Заказ и доставку фильмов потребителю предполагается осуществлять на дисковых носителях информации (DVD-ROM) либо по высокоскоростным системам передачи данных. Развитие электронного кинематографа сегодня сдерживается, главным образом, ограниченным количеством продукции нового формата и неразвитой сетью электронных кинотеатров. По прогнозам специалистов уже во втором десятилетии нового века электронное кинопроизводство превзойдёт объём плёночного кинематографа.

Системы распространения запахов в кинематографе. Интерес к таким системам существовал давно. До 20 % информации о внешнем мире человек получает при помощи обоняния. Этому фактору придается немаловажное значение в обучении некоторым профессиям – парфюмеры, кондитеры, биологи, химики и др. В 2001 году фирма DigiScent на основе компьютерного оборудования совершила прорыв в разработке данной технологии. Ею создано устройство iSmell, в основе которого лежит принцип синтезирования любых запахов из базового набора 128 первичных запахов. Устройство позволяет воссоздать более 10 тысяч комбинаций запахов, что значительно больше, чем способен распознать нос человека. Обонятельное сопровождение фильма проводится с помощью индивидуальных аппаратов, сравнимых с кассетным плеером. Управляющие сигналы к аппаратам подаются по беспроводной связи [23].

Качество электронной проекции будет непрерывно повышаться. Со временем трехмерное кино станет для зрителей обыденностью. Внедрение электронных кинотеатров наиболее вероятно начнётся с крупных городов, а по мере совершенствования техники и роста популярности новой формы кинематографа распространится на остальные города и населенные пункты. Цены на билеты в электронных кинотеатрах ожидаются не выше, чем для обычного кино. Некоторое время (15–20 лет) плёночное кино будет существовать параллельно электронному, а затем неизбежно исчезнет, как ушли из обращения грампластинки. Россия, наряду с зарубежными странами, имеет необходимые предпосылки для создания общедоступного электронного кино. В 2007 году в нашей стране работало более 60 крупных цифровых кинозалов, с 2008 года их число стало заметно увеличиваться. Китай к этому времени имел вдвое больше цифровых кинозалов, к 2015 году они наметили все кинотеатры сделать цифровыми.

Съёмка и распространение электронных фильмов в учебных целях будут осуществляться специализированными киностудиями. Демонстрация таких фильмов в учебных заведениях будет проводиться в аудиториях, оборудованных видеопроекторами. К проектору подключается видеоплейер или компьютер, в котором устанавливается носитель – кассета, диск – с учебным фильмом. Для размещения проекторов могут быть использованы существующие киноаппаратные помещения, которые теперь правильнее называть «проекционными». В этих помещениях можно сохранить прежнее кинотехническое оборудование для возможной демонстрации сохранившегося фонда плёночных фильмов. Одно из выходных окошек аппаратного помещения использовать для электронного проектора. Естественно, что выбор оптики проектора и его светового потока должны быть сделаны с учетом размеров экрана и дистанции проекции.

 

 

Глава 6. АУДИОТЕХНИКА

 

 

Слово аудио происходит от латинского audio – слушаю. Наличие данного слова в названии соответствующей аппаратуры указывает на принадлежность её к звуковой технике. Аудиотехника широко используется в народном хозяйстве и на транспорте, культуре и науке, телевидении и радиовещании, в учебном процессе средних и высших учебных заведений.

Область разговорной речи человека ограничена сравнительно узкой полосой частот: мужской голос 80…7000 Гц, женский голос 150…9000 Гц, а весь диапазон частот, воспринимаемый человеческим ухом, составляет примерно от 16 Гц до 20 кГц. Звуковые частоты условно подразделяют на низкие, средние и высокие. Примерная граница между низкими и средними частотами составляет 200…500 Гц, а между средними и высокими 2000…5000 Гц.

У других живых существ область воспринимаемых частот может в существенной мере отличаться от человеческой. Например, собака воспринимает звуковые колебания в диапазоне от 12 Гц до 37 кГц, а летучая мышь – от 9 Гц до 300 кГц.

Звуковые частоты ниже 16 Гц, называют инфразвуком. Мощные инфразвуковые волны могут оказывать негативное влияние на сердечную деятельность и здоровье человека, вплоть до смертельного исхода. Звуковые частоты выше 20 кГц называют ультразвуком. Ультразвук находит широкое практическое применение в современной технике и медицине. Иногда применяется понятие гиперзвук, под которым понимают упругие волны сверхвысокой частоты превышающей 1 ГГц. В авиации под гиперзвуковой скоростью летательных аппаратов понимают скорость, превышающую скорость распространения звука в воздушной среде более чем в 5 раз.

Громкость восприятия звука определяется амплитудой колебаний (силой воздействия) источника звука. Уровень громкости измеряют в децибелах (дБ).

 

Источник звука	Уровень звука, дБ
Порог слышимости на частоте 1000 Гц	0
Шепот средней громкости на расстоянии 1 м	20
Жилое помещение и негромкая музыка	40
Громкий разговор	70
Шумная улица	80
Проезд в метро, раскаты грома	100
Громкий оркестр, отбойный молоток	120
Реактивный самолет на взлёте	140
Ударная волна от сверхзвукового самолёта или близкого взрыва	160 и выше (повреждение барабанных перепонок и лёгких)

 

Громкость восприятия звука зависит не только от его силы, но и от частоты: высокие и низкие частоты при одинаковой силе звуковых волн кажутся менее громкими, чем звуки средних частот.

Повышенный уровень звука влияет на слуховую систему человека. Часто молодые люди, находясь в общественном транспорте, включают свои плееры на максимальную громкость. При уровне звука 80 децибел и выше в ушах возникает звон. Длительное использование популярных МР3-плееров или чрезмерное увлечение компьютерными играми с использованием наушников ведёт к постепенной и необратимой потере слуха. Поэтому надо стремиться к снижению степени звукового воздействия на слух и давать отдых своим ушам. Не случайно, что многие рок-музыканты страдают прогрессирующей глухотой.

Впервые звук был записан и воспроизведён выдающимся американским изобретателем Томас Алва Эдисоном. Первый патент на звукозапись голоса был получен им в 1869 году, а изобретением, принесшим ему мировую известность, стал фонограф, запатентованный в 1878 году. В фонографе звук записывался механическим способом на восковом валике. В 1898 году датский физик Вальдемар Поульсен изобрел магнитный способ записи звука на движущуюся стальную проволоку. Однако из-за большой массы носителя этот метод не получил широкого применения. В 1934 году в Германии был разработан способ производства магнитной ленты из магнитного порошка, наносимого на тонкую синтетическую плёнку. Порошковая магнитная лента с рядом усовершенствований дошла до нашего времени. Сначала она применялась исключительно для записи звука, а в последующем – и для записи видео. В техническом отношении магнитофоны и диктофоны для записи звука продолжают непрерывно совершенствоваться.

Устройство, преобразующее акустический сигнал в электрический, называется микрофоном. По принципу действия микрофоны могут быть: динамические, конденсаторные, электретные, угольные и пьезоэлектрические. В профессиональных целях применяют первые три типа микрофонов. Микрофоны обладают разной способностью воспринимать слабые звуки – разной чувствительностью. Однако это не является важной характеристикой, так как впоследствии недостатки записи можно устранить с помощью усилительной аппаратуры. Гораздо большее значение имеет диаграмма направленности. Микрофоны с круговой диаграммой воспринимают звуки почти равномерно со всего окружающего пространства. Остронаправленные микрофоны (типа «пушка») принимают звуковые сигналы из узкого сектора. Однако наибольшее применение получили микрофоны с более широким углом направленности («восьмерка», кардиоида). У некоторых камер встроенный микрофон имеет переключатель изменения степени направленности. Для снижения уровня шумов окружающего пространства для микрофонов могут применяться ветрозащитные колпаки. Для записи музыкальных программ желательно применять микрофоны с максимально широким диапазоном, близким к человеческому восприятию звука. Для речевых программ вполне достаточно микрофона с диапазоном от 100 до 5000 Гц.

Исходная запись, называемая фонограммой, чаще всего осуществляется на диктофон, репортерский магнитофон, видеокамеру (совместно с записью изображения) или иные средства: мобильный телефон, МР3-плеер и др.

Для хранения и последующего воспроизведения необходимой звуковой информации могут применяться различные виды носителей и способы записи звука:

– грампластинки – механический способ записи – для воспроизведения с помощью проигрывателя виниловых дисков;

– ферромагнитная плёнка на кассетах, бобинах, дисках и дискетах – магнитный способ записи – для воспроизведения с помощью магнитофона, диктофона или персонального компьютера;

– компакт-диски – оптическая форма записи звука лазером – для воспроизведения с помощью проигрывателя компакт-дисков (дискофона) или персонального компьютера;

– на отдельной дорожке киноленты – оптический или магнитный способ записи – для воспроизведения с помощью киноустановки;

– на отдельной дорожке видеоленты – магнитный способ записи – для воспроизведения с помощью видеомагнитофона или видеоплейера;

– на флэш-карте или флэш-диске – энергонезависимая память – для воспроизведения с помощью микропроцессорных устройств или персональных компьютеров.

В настоящее время в учебном процессе наибольшее применение находят звуковые записи, выполненные на магнитной ленте, компакт-дисках или флэш-памяти. Оконечным устройством аппарата, на котором установлен носитель звукозаписи, может являться громкоговоритель, предназначенный для коллективного прослушивания, или наушники – для индивидуального пользования.

Наличие возможности записать речь обучаемых, многократно воспроизвести её с одинаковой точностью, сравнить полученные записи с образцовой речью и объективно проанализировать ошибки – всё это позволяет существенно усовершенствовать методику преподавания иностранных языков. Подобная методика может быть использована в актёрских и музыкальных школах. Хорошо подобранный фонд звуковых записей существенно облегчает труд преподавателя, повышает качество усвоения материала контингентом слушателей.

 

Для учебных заведений существуют разработки специальных лингафонных кабинетов, которые предназначены для индивидуально-группового метода обучения иностранным языкам. Каждый из таких кабинетов представляет собой класс автоматизированного обучения. Основной особенностью класса является управляемая самостоятельная работа обучаемых с помощью средств программированного обучения. Лингафонный кабинет имеет комплекс звукового оборудования, рассчитанный на возможность одновременной работы в нем от 10 до 30 учащихся (в зависимости от заказанной комплектации оборудования). На каждом рабочем месте обучаемые имеют микротелефонные гарнитуры и устройства магнитной записи. Все рабочие места соединены с пультом управления преподавателя.

Преподаватель со своего рабочего места имеет возможность:

– транслировать свою речь на все рабочие места одновременно или выборочно;

– прослушивать любое рабочее место и вести диалог с учащимся;

– коммутировать (соединять) любые рабочие места в аудитории для их совместной работы;

– отвечать на вызовы с рабочих мест обучаемых и осуществлять с ними звуковую связь;

– загружать на рабочие места необходимые звуковые фрагменты;

– прослушивать записанные студентами звуковые дорожки.

По окончании занятия преподаватель со своего рабочего места может переписать звуковые дорожки студентов и сохранить их для дальнейшего прослушивания или для сравнения динамики результатов обучения.

На своем рабочем месте в лингафонном кабинете студент может выполнять следующие действия:

– прослушивать речь (звуковую дорожку) преподавателя;

– записывать и стирать собственную звуковую дорожку;

– прослушивать запись в режиме автоповтора;

– вызывать преподавателя по мере необходимости или в случае готовности.

Использование лингафонных кабинетов существенно ускоряет процесс обучения иностранным языкам и повышает его результативность. В настоящее время производителями учебных приборов разработаны и поставляются для министерства образования лингафонные классы на базе цифровых магнитофонов. Они полностью выполнены на электронной базе без применения движущихся механических деталей и обладают повышенной надёжностью. Звуковые сигналы записываются и хранятся в электронной памяти магнитофона в виде цифровых файлов. Имеется возможность расставлять так называемые закладки для быстрого перехода в требуемую точку звуковой дорожки. Переход от одной заданной точки записи звука к другой происходит практически мгновенно. Экономия времени на подобных переходах выгодно отличает цифровые магнитофоны от традиционных ленточных магнитофонов.

Одна из новых возможностей лингафонных кабинетов с цифровыми магнитофонами – использование такой формы обучения, как синхронный перевод, который может применяться как индивидуально, так и в групповом варианте. Во время синхронного перевода студент записывает свой голос на отдельную звуковую дорожку, что позволяет в последующем оценить не только качество перевода, но и качество произношения.

Последним, наиболее современным, поколением лингафонного оборудования является мультимедийный кабинет на базе персональных компьютеров. Такой кабинет представляет собой аппаратно-программный комплекс, включающий в себя такие технические средства обучения, как традиционное лингафонное оборудование, видеопроектор и комплект компьютерного оборудования со специальным программным обеспечением. Помимо указанных выше возможностей лингафонного кабинета с цифровыми магнитофонами студент может использовать резервы компьютерной техники.

Дополнительная информация по изучаемой теме может быть получена, например, с компакт-диска или из специально созданного справочника по данному курсу. Кроме того, студент может использовать электронные словари, где он может не только посмотреть, как правильно пишется слово, но и прослушать его. Еще одна функция, которой не имели прежние лингафонные кабинеты: любой аудио- и видеофрагмент может содержать текстовую поддержку, которую преподаватель может разрешить или запретить со своего рабочего места, в зависимости от сложности фрагмента и индивидуального уровня знаний студента.

Преподаватель может заранее подготовить требуемые ему звуковые фрагменты, сопоставить подходящие им картинки, подобрать видеофайлы и, сделав необходимые для себя комментарии, сохранить подготовленный материал в памяти компьютера. Запись звуковых фрагментов может произв