Wpływ metody rejestracji dźwięku utrwalonego na taśmie filmowej na jego jakość

W pierwszych latach filmu dźwiękowego t.j. latach 30-tych wymagano przede wszystkim zrozumiałości dźwięku mowy dla dialogów. Dość szybko dostrzeżono rolę muzyki ilustrującej i budującej nastrój scen, czy też ujęć filmowych. Doprowadziło to do starań o coraz lepszą jakość dźwięku. Wykorzystywano nagrania znanych orkiestr symfonicznych i zespołów muzycznych specjalnie dokonywanych dla potrzeb filmu oraz zaczęto wprowadzać techniki rejestracji dźwięku wielościeżkowego.

Rozpatrując elementy toru fonicznego i ich wpływ na jakość dźwięku utrwalonego na taśmie filmowej należy uwzględnić następujące elementy i ich właściwości:

1. Przetworniki elektroakustyczne i sposób ich użytkowania (mikrofony, głośniki kontrolne).
   
   W latach 30-tych najczęściej stosowano do nagrań dźwiękowych mikrofony wstęgowe. Szczególnie popularne były mikrofony firmy RCA. Charakteryzowały się dość nierównomierną charakterystyką częstotliwościową - tzw. podbiciem charakterystyki w przedziale powyżej 3,5 kHz oraz tłumieniem charakterystyki dla częstotliwości poniżej 300 Hz. Z kolei monitory głośnikowe przeznaczone dla kontroli rejestrowanego dźwięku miały charakterystykę odwrotną. Pasmo niskich częstotliwości było uwypuklone zaś pasmo wyższych częstotliwości tłumione. W efekcie nagrywany dźwięk, zwłaszcza mowa, brzmi dość nienaturalnie. Dominują wyższe częstotliwości, co jest łatwo zauważalne dla głosów kobiecych, zaś głosom męskim brakuje charakterystycznej głębi niskich tonów.

   Taka cecha nagrywanego dźwięku zupełnie niedopuszczalna we współczesnych produkcjach filmowych miała również pozytywny aspekt. Uwypuklenie wyższych częstotliwości w sygnale dźwiękowym poprawiało tzw. relację sygnał/szum. Jest to technika stosowana w systemach transmisyjnych i rejestracji dźwięku - np. radiofonii i zwana preemfazą. Zatem poprawiała percepcję dźwięku przez widza, gdyż szumy powstające w całym procesie rejestracji dźwięku w mniejszym stopniu były odczuwalne.

2. Przetworniki mechaniczne konwertujące sygnał elektryczny na strumień światła naświetlający ścieżkę optyczną
   
   Sygnał elektryczny pochodzący z mikrofonów sterował elektromechanicznymi przetwornikami sterującymi układem optycznym naświetlającym ścieżkę dźwiękową na taśmie filmowej. W produkcjach filmowych stosowano różne konstrukcje takich przetworników. Często były to bardo wyrafinowane rozwiązania. Jednak relacja szybkości zmian sygnału elektrycznego w stosunku do możliwości szybkiego reagowania układu mechanicznego na te zmiany (charakterystyka dynamiczna układu mechanicznego - zjawisko bezwładności) powodowała ograniczenie efektywnego pasma akustycznego. Pasmo niskich częstotliwości akustycznych było również nieprawidłowo konwertowane, gdyż niedoskonałość mechaniki (luz, charakterystyka histerezy, opory mechaniczne) powodowały generowanie innego sygnału - sygnału zakłócającego o niskich częstotliwościach np. dudnienia

3. Układ optyczny i źródło światła naświetlającego ścieżkę dźwiękową

   Układ optyczny powinien precyzyjnie skupiać źródło światła bezpośrednio naświetlającego ścieżkę. Dla zapisu metodą gęstościową jasność źródła światła jest modulowana wielkością amplitudy sygnału elektrycznego. Zatem charakterystyka źródła światła powinna maksymalnie wiernie odtwarzać tę zależność. Natomiast dla metody szerokościowej ważna jest stabilność widma i jego natężenie. Wolno zmienne fluktuacje są odbierane słuchowo jako modulacja poziomu głośności dźwięku, wolno i szybko zmienna. W obu metodach istotna jest regulacja mechaniczna mocowania źródła światła, jego punkt pracy, stabilność charakterystyki prądowej, barwa światła. Układ optyczny powinien zaś precyzyjnie skupiać wiązkę światła na szczelinie przepuszczającej światło wprost na taśmę negatywową.

4. Mechanizm transportu taśmy w trakcie procesu naświetlenia ścieżki dźwiękowej
   
   W procesie naświetlania ścieżki dźwiękowej taśma filmowa negatywowa jest przesuwana w sposób ciągły i maksymalnie płynny. Niedoskonałości mechaniczne oraz sterowania układu transportu powodują słyszalne zmiany w dźwięku modulując go (efekt kołysania, wolno zmiennych wibracji poziomu, zmiany barwy). Często ścieżka dźwiękowa była naświetlana w poszczególnych klatkach w położeniu zmiennym od osi. Efekt ten to dodatkowa szybka modulacja poziomu dźwięku słyszalna jako wibracja szczególnie na głosach żeńskich i partiach solowych skrzypiec.

5. Nośnik - taśmę negatywową dla ścieżki dźwiękowej
   
   Charakterystyka czułości taśmy filmowej, ziarnistość, powinna pokrywać w maksymalnym stopniu zakres zmian natężenia źródła światła (metoda gęstościowa) jak i stosunek czerni do bieli (metoda szerokościowa) zapewniając z maksymalną dynamiką odwzorowanie sygnału fonicznego. Z perspektywy odczytania ścieżki dźwiękowej po wielu latach istotna jest stabilność zachowania czerni, szarości i bieli. Blednięcie barw na taśmie jest szczególnie niekorzystne dla metody gęstościowej, gdyż w sposób zasadniczy pogarsza efektywną dynamikę sygnału fonicznego. Z tego powodu metoda ta została z czasem zaniechana na rzecz metody szerokościowej.