El sonido óptico es un medio para almacenar grabaciones de sonido en película transparente. Desarrollada originalmente con fines militares, la tecnología se empezó a utilizar ampliamente en la década de 1920 como formato de sonido en película para películas . El sonido óptico acabó sustituyendo a todas las demás tecnologías de películas sonoras hasta que la llegada del sonido digital se convirtió en el estándar en las cabinas de proyección de cine. El sonido óptico también se ha utilizado para la grabación multipista y para crear efectos en algunos sintetizadores musicales .
Basándose en el principio demostrado por primera vez por el fotófono de Alexander Graham Bell en 1880, el sonido óptico fue desarrollado por varios inventores interesados en la comunicación inalámbrica mediante transmisión de luz, principalmente para uso entre barcos . La idea era que los pulsos de sonido pudieran convertirse en pulsos de luz, emitidos desde un barco y recogidos por otro, donde los pulsos de luz luego serían reconvertidos en sonido.
Un pionero en esta tecnología fue el físico estadounidense Theodore Case . Mientras estudiaba en Yale , Case se interesó en el uso de luz modulada como medio de transmisión y grabación de voz. En 1914, abrió el Laboratorio de Investigación Case para experimentar con las propiedades fotoeléctricas de varios materiales, lo que llevó al desarrollo de la célula de talofida (abreviatura de oxisulfuro de talio ), un tubo de vacío sensible a la luz . El tubo de talofida fue utilizado originalmente por la Armada de los Estados Unidos en un sistema de señalización infrarroja de barco a barco de alto secreto desarrollado en el laboratorio de Case con su asistente Earl Sponable. El sistema de Case y Sponable se probó por primera vez en las costas de Nueva Jersey en 1917, y asistió a la prueba Thomas Edison , contratado por la Armada para evaluar nuevas tecnologías. La prueba fue un éxito y la Armada de los Estados Unidos utilizó el sistema durante y después de la Primera Guerra Mundial . [1]
Contemporáneo con el trabajo de Case y Sponable fue el Pallofotófono de Charles A. Hoxie (de raíces griegas que significa "sonido de luz temblorosa"), fabricado por General Electric (GE). Similar al sistema infrarrojo de Case utilizado por la Marina, el Pallofotófono también fue pensado para comunicaciones inalámbricas en el mar, pero luego fue adaptado para grabar voz. Con el respaldo de GE, la invención de Hoxie se utilizó en 1922-1923 para grabar al entonces vicepresidente Calvin Coolidge y a otros para transmisiones de radio.
Los primeros trabajos de Case, Sponable y Hoxie fueron fundamentales para el desarrollo de sistemas de sonido en película para películas durante la década de 1920.
La mayoría de las invenciones que condujeron a la tecnología de sonido óptico sobre película emplearon el uso de una lámpara eléctrica , llamada "excitador", que brillaba a través de una forma de onda translúcida impresa en el borde de una tira de película. Cuando la luz brilla a través de la película, es leída por un material fotosensible y enviada a través de un procesador que convierte el impulso fotovoltaico en una señal eléctrica que luego se amplifica y se convierte en ondas de sonido analógicas a través de un altavoz.
En la década de 1920 surgieron tres tipos de tecnología de sonido óptico sobre película: Phonofilm, Photophone y Movietone. Un cuarto contendiente importante para el mercado de películas sonoras, el sistema de sonido en disco Vitaphone de Warner Brothers , que sincronizaba discos fonográficos de gran tamaño (16") con el proyector de una película, se utilizó en las primeras películas sonoras , como su éxito de 1927 The Jazz Singer (que se comercializó como " toda cantada ", aunque el diálogo era esporádico y se utilizaba solo en algunas secuencias aisladas), utilizó discos Vitaphone, pero en 1931, el sonido óptico sobre película suplantaría a la tecnología de sonido en disco independiente.
Después de la guerra, Theodore Case y Earl I. Sponable colaboraron con su colega pionero de las comunicaciones inalámbricas Lee de Forest , inventor del tubo Audion , para aplicar su sistema de sonido óptico a las películas. De Forest había obtenido patentes generales para un proceso de sonido en película en 1919, aunque fueron las invenciones del Case Research Lab las que hicieron que los sistemas de De Forest fueran viables. Case Lab convirtió por primera vez un viejo proyector de cine mudo en un dispositivo de grabación en 1922, utilizando la luz del proyector para exponer una banda sonora en una película. El proceso (al que De Forest llamó Phonofilm ) grababa el sonido como líneas paralelas de tonos de gris variables, transcribiendo fotográficamente las formas de onda eléctricas de un micrófono , que se traducían de nuevo a ondas de sonido cuando se proyectaba la película.
Case Lab perfeccionó el proceso con un invento llamado "Aeo-light" para su uso en cámaras de sonido. Durante la filmación, las señales de audio modulaban la Aeo-light para exponer el audio de la película directamente dentro de la cámara, agilizando el proceso de Phonofilm para sincronizar una película con su banda sonora. En 1924, Sponable se centró en el diseño de estas cámaras de sistema único, en las que tanto el sonido como la imagen se grababan en el mismo negativo. Se puso en contacto con Bell & Howell para modificar una de sus cámaras para su diseño, pero los resultados no fueron satisfactorios. Más tarde, la Wall Camera Corporation reconstruyó la máquina con resultados mejorados.
De Forest también trabajó con el primer realizador de noticieros , Freeman Harrison Owens , quien en 1921 había desarrollado su propia cámara de sonido patentada, y pasó un tiempo en Berlín trabajando con la corporación Tri-Ergon e investigando el desarrollo de sistemas de películas sonoras europeas. [ cita requerida ] Allí conoció al inventor finlandés Eric Tigerstedt ("el Thomas Edison de Finlandia"), quien mejoró el sistema de amplificación de Phonofilm para que fuera audible en un gran teatro.
El fonofilm se utilizó principalmente para grabar representaciones teatrales, discursos y actos musicales en la ciudad de Nueva York y sus alrededores, pero los estudios cinematográficos de Hollywood mostraron poco interés en el sistema. Dado que los estudios de Hollywood controlaban las principales cadenas de cines, de Forest mostró sus películas en cines independientes en una serie de formato corto, similar al vodevil , que incluía Song Car-Tunes de Max y Dave Fleischer . Los Fleischer utilizaron el proceso de fonofilm para sus cortos animados, que incluían el ahora clásico truco de la pelota que rebota .
En 1924, Owens se separó de De Forest, y Case siguió su ejemplo en 1925, debido a que De Forest se atribuyó el mérito exclusivo de Phonofilm. [2] En agosto de 1926, Warner Brothers presentó su sistema de sonido en disco Vitaphone , desarrollado por Western Electric , con la película Don Juan de John Barrymore . Un mes después, la Phonofilm Company se declaró en quiebra . Case y Sponable implementaron sus innovaciones de sonido óptico en película como el sistema de sonido Movietone , y los derechos de Phonofilm en el Reino Unido fueron comprados por el propietario de la cadena de cines Isadore Schlesinger, quien utilizó la tecnología para lanzar cortometrajes de artistas de music hall británicos hasta 1929.
Mientras Lee de Forest luchaba por comercializar Phonofilm, el Pallophotophone de Charles A. Hoxie tuvo éxito como dispositivo de grabación óptica gracias al apoyo de General Electric . El Pallophotophone utilizó todo el ancho de la película monocromática Kodak de 35 mm sin piñón para grabar y reproducir múltiples pistas de audio. A diferencia de Phonofilm, esta tecnología de sonido óptico utilizó un proceso fotoeléctrico que capturaba formas de onda de audio generadas por un galvanómetro de espejo vibratorio , y fue el primer sistema de grabación multipista efectivo, anterior a las grabadoras multipista de cinta magnética por al menos 20 años. Desde principios de la década de 1920 hasta principios de la década de 1930, GE transmitió más de 1000 grabaciones de Pallophotophone desde su estación de radio de Schenectady, Nueva York , WGY , incluidos discursos de los presidentes Calvin Coolidge y Herbert Hoover , y los inventores y empresarios Thomas Edison y Henry Ford .
A mediados de la década de 1920, GE adaptó el invento de Hoxie para la reproducción de sonido de películas, que posteriormente fue comercializado como producto comercial por la entonces subsidiaria de GE, RCA , con el nombre de " RCA Photophone ". Las primeras demostraciones del Photophone se dieron en 1926, y en 1927 una versión sonora (música más efectos de sonido solamente) de la película muda Wings se realizó en una docena de salas especialmente equipadas. [3]
Mientras que el trabajo de Hoxie encontró su camino hacia los cines nacionales a través de RCA, Theodore Case y Earl Sponable encontraron un hogar en Fox Film Corporation después de dejar De Forest y Phonofilm. El sistema de sonido Movietone de Case y Sponible realizó varias modificaciones al sistema Phonofilm anterior que habían ayudado a crear. Una de ellas fue mover la posición del cabezal de sonido del proyector desde arriba del cabezal de imagen (como había estado en Phonofilm), a 14+1 ⁄ 2 pulgadas (370 mm) por debajo del cabezal de la imagen (cerca del estándar actual). Case también adoptó la velocidad de 24 cuadros por segundo para Movietone, poniéndola en línea con la velocidad ya elegida para el sistema de sonido en disco Vitaphone de Warner Brothers , estableciendo 24 cuadros por segundo como la velocidad de facto para todas las películas sonoras, ya sea con sonido en disco o con sonido en película. [4] [5]
En 1926, Fox contrató a Sponible, compró las patentes de Case (ya habían adquirido las de Freeman Owens y Tri-Ergon) [6] y produjo en masa la Aeo-light de Case para usarla en todas las cámaras de noticias Movietone de 1928 a 1939. Estas cámaras grabaron todos los largometrajes de Fox durante este período, comenzando con Sunrise: A Song of Two Humans (1927) de FW Murnau . Como el primer largometraje producido profesionalmente con una banda sonora óptica, incluía principalmente música y efectos de sonido, con muy pocas palabras no sincronizadas.
Después de 1931, la producción de largometrajes de Fox pasó a un sistema de dos máquinas que Western Electric había desarrollado a partir del fotófono RCA, con la llegada de una válvula de luz inventada por Edward C. Wente. En este sistema, una cámara grababa los fotogramas y una segunda "cámara de sonido" sin lente servía como grabadora óptica que se entrelazaba mecánicamente con la imagen. Fox continuó haciendo noticieros Movietone con cámaras de un solo sistema debido a su facilidad de movilidad.
Durante medio siglo, los sistemas de sonido cinematográficos se otorgaban bajo licencia a RCA o Western Electric, y los productores cinematográficos optaban por una u otra, o incluso por ambas. Esto continuó hasta 1976, cuando la grabación de sonido óptico se había convertido al sistema de área variable estéreo de Western Electric (conocido como "Westrex").
Debido al grano de la película y al posible polvo en la pista de sonido, el sonido óptico podría ser ruidoso o tener sonidos crepitantes, especialmente al proyectar copias desprendibles desgastadas . En las secciones de bajo volumen (donde el ruido sería especialmente notorio), la reducción de ruido se realizó originalmente enmascarando parcialmente la pista o, en la grabación de área variable, estrechando el ancho de las oscilaciones transparentes. Más tarde, se utilizó la reducción de ruido electrónica (por ejemplo, Dolby A analógico ).
A medida que el sonido digital se convirtió en el estándar de reproducción de sonido en el siglo XXI, las películas de 35 y 70 mm incluyeron cada vez más una versión digital de la banda sonora en los bordes de la tira de película. La mayoría de las películas siguen procesándose con bandas sonoras tanto digitales como analógicas para que puedan leerse en cualquier sistema de proyección de una sala de cine.
Después de que el Pallophotophone de General Electric dejara de usarse a principios de la década de 1930, la grabación multipista óptica no resurgió durante casi tres décadas, cuando las grabaciones estereofónicas y de alta fidelidad estuvieron disponibles comercialmente. Walt Disney hizo un intento en 1940 cuando comenzó la producción de sonido para Fantasía con la Orquesta de Filadelfia . [7] Disney instaló 33 micrófonos en la Academia de Música y los hizo funcionar en ocho estaciones de mezcla operadas independientemente. Luego, las ocho pistas se grabaron ópticamente en una película de 35 mm, con una novena pista que agregaba tempo para que los artistas de Disney sincronizaran su animación con la banda sonora. [8] Disney luego mezcló estas nueve pistas a cuatro para usarlas con el sistema Fantasound que realizó una gira con la película por cines seleccionados en 1941. Como un sistema de sonido envolvente cinematográfico temprano, Disney tuvo que reacondicionar cada cine con un equipo Fantasound especial que luego se desmanteló y se utilizó para el esfuerzo bélico. En 1942, RKO Pictures remasterizó Fantasía para su distribución con una banda sonora monoaural . [9] La película fue remasterizada nuevamente para estéreo en 1956 cuando los cines se equiparon con sistemas de sonido duofónico.
Se han fabricado algunos instrumentos musicales que utilizan sonido óptico para su reproducción.
En 1971, el fabricante de juguetes Mattel lanzó el Optigan (abreviatura de " organo óptico " ), un sintetizador similar a un órgano cuya biblioteca de sonidos se almacenaba en "discos de programa" intercambiables de acetato transparente de 12 ". Cada disco de programa estaba codificado con 57 pistas ópticas concéntricas que giraban en un plato giratorio dentro de la máquina. Luego, el Optigan traducía las formas de onda analógicas de cada disco a una señal de audio a través de una lámpara excitadora que brillaba a través del disco y sobre una célula fotoeléctrica . 37 de las pistas del disco de programa eran notas individuales y 21 presentaban acordes en diferentes tonalidades y pistas de ritmo, muy al estilo de un órgano de acordes eléctrico o un acordeón . El Optigan venía con un "Set de inicio" de discos que presentaban sonidos y tempos de instrumentos estándar. Otros sonidos estaban disponibles mediante la compra de más paquetes de discos. Mattel cesó la producción del Optigan en 1976. [10]
El Orchestron era una versión del Optigan fabricada por Vako Synthesizers Inc. Destinada al uso profesional como alternativa al Mellotron a mediados de la década de 1970. El Orchestron presentaba sonidos grabados mejorados en comparación con el Optigan, aunque muchos músicos profesionales destacados han actuado y grabado utilizando la versión de juguete de Mattel. [11]
Recientemente se han hecho esfuerzos para preservar los primeros ejemplos de sonido óptico. Si bien no se sabe que exista ninguno de los Pallofotófonos originales de GE, se han encontrado algunos carretes de grabaciones de transmisiones de radio con Pallofotófonos. A diferencia de las películas cinematográficas , estos carretes de 35 mm no contienen ruedas dentadas . Se han construido nuevos reproductores utilizando componentes modernos para recuperar el audio de los carretes antiguos. [12] Entre el material de los carretes supervivientes se encuentra una versión temprana de siete notas de las campanadas de la NBC , una transmisión de un partido de baloncesto de secundaria (que se cree que es la segunda grabación más antigua del mundo de una transmisión deportiva) y una grabación histórica de 1929 de Thomas Edison , de 82 años , con Henry Ford y el presidente Herbert Hoover , hablando en una transmisión que conmemoraba el 50 aniversario de la invención de la bombilla incandescente . [13]
El resurgimiento del interés por el Optigan ha dado lugar a un circuito de coleccionistas que intercambian discos de programas. [10] Aunque originalmente se comercializó como un instrumento de juguete , el Optigan fue utilizado por músicos profesionales para lograr sonidos inusuales, y el instrumento hizo apariciones especiales en grabaciones de Bruce Haack (1973), Alan Steward (1976), Steve Hackett (1980) y Devo (1981). En la década de 1990, el Optigan se hizo popular como sintetizador vintage , y se publicaron muestras de sus sonidos como software digital, lo que hizo que los sonidos fueran accesibles para los músicos que no podían obtener el instrumento real. Desde entonces, la música de Optigan ha sido utilizada por numerosos artistas que trabajan en la música popular, la televisión, el cine y es el instrumento destacado de la banda Optiganally Yours. [14]