الصوت البصري

الصوت البصري هو وسيلة لتخزين التسجيلات الصوتية على فيلم شفاف. طُوّرت هذه التقنية في الأصل لأغراض عسكرية، وشهدت انتشارًا واسعًا في عشرينيات القرن الماضي كصيغة صوتية على الفيلم للأفلام السينمائية . وتفوّق الصوت البصري تدريجيًا على جميع تقنيات الصوت السينمائي الأخرى حتى ظهور الصوت الرقمي الذي أصبح المعيار في غرف عرض الأفلام. كما استُخدم الصوت البصري في التسجيل متعدد المسارات وفي إنشاء المؤثرات الصوتية في بعض أجهزة المزج الموسيقي .

انطلاقاً من المبدأ الذي أثبته جهاز الفوتوفون الذي ابتكره ألكسندر غراهام بيل عام 1880، طوّر العديد من المخترعين المهتمين بالاتصالات اللاسلكية عبر نقل الضوء، وخاصةً للاستخدام بين السفن، تقنية الصوت الضوئي . وتقوم الفكرة على تحويل النبضات الصوتية إلى نبضات ضوئية، تُبث من سفينة وتستقبلها سفينة أخرى، حيث تُحوّل النبضات الضوئية مرة أخرى إلى صوت.

كان الفيزيائي الأمريكي ثيودور كيس رائدًا في هذه التقنية . أثناء دراسته في جامعة ييل ، أبدى كيس اهتمامًا باستخدام الضوء المُعدَّل كوسيلة لنقل وتسجيل الكلام. في عام 1914، افتتح مختبر كيس للأبحاث لإجراء تجارب على الخصائص الكهروضوئية لمواد مختلفة، مما أدى إلى تطوير خلية الثالوفايد (اختصارًا لأوكسي كبريتيد الثاليوم )، وهي أنبوب مفرغ حساس للضوء . استخدمت البحرية الأمريكية أنبوب الثالوفايد في البداية ضمن نظام إشارات بالأشعة تحت الحمراء سري للغاية بين السفن، طُوِّر في مختبر كيس مع مساعده إيرل سبونابل. أُجري أول اختبار لنظام كيس وسبونابل قبالة سواحل نيوجيرسي عام 1917، وكان من بين الحضور توماس إديسون ، الذي تعاقدت معه البحرية لتقييم التقنيات الجديدة. حقق الاختبار نجاحًا، واستخدمت البحرية الأمريكية النظام خلال الحرب العالمية الأولى وبعدها . ^{[ 1 ]}

في نفس فترة عمل كيس وسبونابل، ابتكر تشارلز أ. هوكسي جهاز بالوفوتوفون (من أصول يونانية تعني "صوت الضوء المهتز")، الذي أنتجته شركة جنرال إلكتريك (GE). وعلى غرار نظام الأشعة تحت الحمراء الذي استخدمته البحرية الأمريكية، صُمم جهاز بالوفوتوفون في الأصل للاتصالات اللاسلكية في البحر، ثم جرى تعديله لاحقًا لتسجيل الكلام. وبدعم من شركة جنرال إلكتريك، استُخدم اختراع هوكسي في الفترة 1922-1923 لتسجيل تصريحات نائب الرئيس آنذاك، كالفين كوليدج، وآخرين، لبثها عبر الإذاعة.

كان العمل المبكر الذي قام به كل من كيس وسبونابل وهوكسي له دور فعال في تطوير أنظمة الصوت على الأفلام للأفلام السينمائية خلال عشرينيات القرن العشرين.

معظم الاختراعات التي أدت إلى تقنية الصوت الضوئي على الفيلم اعتمدت على استخدام مصباح كهربائي ، يُسمى "المُثير"، يُسلط ضوءه عبر شكل موجي شفاف مطبوع على حافة شريط فيلم. عندما يمر الضوء عبر الفيلم، تقرأه مادة حساسة للضوء، ثم يُمرر عبر معالج يحول النبضة الكهروضوئية إلى إشارة كهربائية، تُضخم بدورها وتُحول إلى موجات صوتية تناظرية عبر مكبر صوت.

ظهرت ثلاثة أنواع من تقنيات الصوت البصري على الأفلام في عشرينيات القرن العشرين: فونوفيلم، وفوتوفون، وموفيتون. وظهر منافس رئيسي رابع في سوق الأفلام الصوتية، وهو نظام فيتافون الصوتي على الأقراص من إنتاج شركة وارنر براذرز ، والذي كان يزامِن أسطوانات الفونوغراف كبيرة الحجم (16 بوصة) مع جهاز عرض الفيلم. استُخدم هذا النظام في الأفلام الناطقة المبكرة ، مثل فيلمهم الناجح عام 1927 " مغني الجاز " (الذي سُوِّق على أنه " غناء بالكامل " على الرغم من أن الكلام كان متقطعًا، واستُخدم في بعض المشاهد المنفصلة فقط). استخدم هذا النظام أقراص فيتافون، ولكن بحلول عام 1931، حلت تقنية الصوت البصري على الأفلام محل تقنية الصوت المنفصلة على الأقراص.

1919-1926: فونوفيلم

بعد الحرب، تعاون ثيودور كيس وإيرل آي. سبونابل مع رائد الاتصالات اللاسلكية لي دي فورست ، مخترع أنبوب أوديون ، لتطبيق نظام الصوت البصري الخاص بهم على الأفلام السينمائية. كان دي فورست قد حصل على براءات اختراع عامة لعملية تسجيل الصوت على الفيلم عام 1919، إلا أن اختراعات مختبر كيس للأبحاث هي التي جعلت أنظمة دي فورست قابلة للتطبيق. قام مختبر كيس بتحويل جهاز عرض أفلام صامتة قديم إلى جهاز تسجيل عام 1922، مستخدمًا ضوء جهاز العرض لعرض مسار صوتي على الفيلم. سجلت هذه العملية (التي أطلق عليها دي فورست اسم فونوفيلم ) الصوت على شكل خطوط متوازية بدرجات متفاوتة من اللون الرمادي، ناقلةً الموجات الكهربائية من الميكروفون فوتوغرافيًا ، والتي تُرجمت بدورها إلى موجات صوتية عند عرض الفيلم.

حسّنت شركة كيس لاب العملية باختراعٍ يُدعى "إيو-لايت" لاستخدامه في كاميرات الصوت. أثناء التصوير، كانت الإشارات الصوتية تُعدّل "إيو-لايت" لعرض صوت الفيلم مباشرةً داخل الكاميرا، مما يُبسّط عملية فونوفيلم لمزامنة الفيلم مع مساره الصوتي. في عام ١٩٢٤، ركّز سبونابل على تصميم هذه الكاميرات أحادية النظام، حيث يُسجّل كلٌّ من الصوت والصورة على نفس الفيلم السلبي. تواصل مع شركة بيل آند هاول لتعديل إحدى كاميراتهم لتصميمه، لكن النتائج لم تكن مُرضية. لاحقًا، أعادت شركة وول كاميرا بناء الجهاز بنتائج مُحسّنة.

عمل دي فورست أيضًا مع صانع الأفلام الإخبارية الأوائل، فريمان هاريسون أوينز ، الذي كان قد طور بحلول عام 1921 كاميرا صوتية خاصة به حاصلة على براءة اختراع، وقضى بعض الوقت في برلين يعمل مع شركة تراي-إرغون ويبحث في تطوير أنظمة الأفلام الصوتية الأوروبية. هناك، التقى بالمخترع الفنلندي، إريك تايجرستيدت ("توماس إديسون الفنلندي")، الذي حسّن نظام تضخيم الصوت في فونوفيلم ليصبح مسموعًا في دور السينما الكبيرة.

استُخدمت تقنية فونوفيلم بشكل أساسي لتسجيل العروض المسرحية والخطابات والعروض الموسيقية في مدينة نيويورك وضواحيها، لكن استوديوهات هوليوود لم تُبدِ اهتمامًا يُذكر بهذه التقنية. ولأن استوديوهات هوليوود كانت تُسيطر على سلاسل دور العرض الكبرى، عرض دي فورست أفلامه في دور عرض مستقلة ضمن سلسلة قصيرة، تُشبه عروض الفودفيل ، والتي تضمنت سلسلة " أغاني السيارات" لماكس وديف فليشر . استخدم الأخوان فليشر تقنية فونوفيلم في أفلامهما القصيرة المتحركة، والتي تضمنت حيلة الكرة النطاطة الشهيرة .

في عام ١٩٢٤، انفصل أوينز عن دي فورست، وتبعه كيس في عام ١٩٢٥، بسبب ادعاء دي فورست الفضل لنفسه في اختراع فونوفيلم. ^{[ ٢ ]} في أغسطس ١٩٢٦، قدمت شركة وارنر براذرز نظام فيتافون الصوتي على الأقراص ، الذي طورته شركة ويسترن إلكتريك ، مع فيلم دون خوان من بطولة جون باريمور . بعد شهر واحد، أعلنت شركة فونوفيلم إفلاسها . واصل كيس وسبونابل تطبيق ابتكاراتهما الصوتية البصرية على الأفلام تحت اسم نظام موفيتون الصوتي ، واشترى إيزادور شليزنجر، صاحب سلسلة دور عرض سينمائية، حقوق فونوفيلم في المملكة المتحدة ، واستخدم هذه التقنية لعرض أفلام قصيرة لفناني قاعات الموسيقى البريطانية حتى عام ١٩٢٩.

بعد توقف استخدام جهاز بالوفوتوفون من شركة جنرال إلكتريك في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين، لم يشهد التسجيل البصري متعدد المسارات انتعاشًا يُذكر لما يقرب من ثلاثة عقود، إلى أن أصبحت التسجيلات عالية الدقة والستيريوفونية متاحة تجاريًا. وفي عام 1940، قام والت ديزني بمحاولة في هذا المجال عندما بدأ إنتاج الصوت لفيلم "فانتازيا" مع أوركسترا فيلادلفيا . ^{[ 7 ]} قام ديزني بتركيب 33 ميكروفونًا في أكاديمية الموسيقى ، ووصلها بثماني محطات خلط مستقلة. ثم سُجلت المسارات الثمانية بصريًا على فيلم 35 ملم، مع إضافة مسار تاسع لضبط الإيقاع ليتمكن فنانو ديزني من مزامنة رسومهم المتحركة مع الموسيقى التصويرية. ^{[ 8 ]} لاحقًا، قام ديزني بدمج هذه المسارات التسعة إلى أربعة مسارات لاستخدامها مع نظام فانتازاوند الذي رافق الفيلم في جولة عرض في دور سينما مختارة عام 1941. وباعتباره نظامًا مبكرًا للصوت المحيطي السينمائي، اضطر ديزني إلى إعادة تجهيز كل دار سينما بمعدات فانتازاوند خاصة ، والتي تم تفكيكها لاحقًا وتوجيهها لدعم المجهود الحربي. في عام 1942، أعادت شركة RKO Pictures إنتاج فيلم Fantasia بتقنية الصوت الأحادي لتوزيعه . ^{[ 9 ]} ثم أُعيد إنتاج الفيلم بتقنية الصوت المجسم مرة أخرى في عام 1956 عندما تم تجهيز دور السينما بأنظمة صوت ثنائية.

تم تصنيع عدد قليل من الآلات الموسيقية باستخدام الصوت البصري للتشغيل.

في عام 1971، أصدرت شركة ماتيل، المتخصصة في صناعة الألعاب، جهاز أوبتيجان (اختصارًا لكلمة أوبتيكال أورغن )، وهو جهاز توليف موسيقي يشبه الأورغن ، حيث كانت مكتبة الأصوات تُخزّن على أقراص "برمجية" شفافة قابلة للتبديل مقاس 12 بوصة مصنوعة من الأسيتات . يحتوي كل قرص برمجي على 57 مسارًا بصريًا متحدة المركز تدور على قرص دوار داخل الجهاز. يقوم أوبتيجان بتحويل الموجات التناظرية الموجودة على كل قرص إلى إشارة صوتية عبر مصباح إثارة يُسلط الضوء من خلال القرص على خلية كهروضوئية . 37 مسارًا من مسارات القرص البرمجي عبارة عن نغمات منفردة ، و21 مسارًا عبارة عن تآلفات موسيقية بمفاتيح وإيقاعات مختلفة، على غرار الأورغن الكهربائي أو الأكورديون . كان أوبتيجان يأتي مع "مجموعة بداية" من الأقراص التي تحتوي على أصوات وإيقاعات الآلات الموسيقية القياسية. كما توفرت أصوات أخرى من خلال شراء مجموعات أقراص إضافية. توقفت ماتيل عن إنتاج أوبتيجان في عام 1976. ^{[ 10 ]}

كان الأوركسترون نسخة من الأوبتيجان، صنعتها شركة فاكو سينثيسيزرز، وكان مخصصًا للاستخدام الاحترافي كبديل للميلوترون في منتصف سبعينيات القرن العشرين. تميز الأوركسترون بأصوات مسجلة محسّنة مقارنةً بالأوبتيجان، على الرغم من أن العديد من الموسيقيين المحترفين البارزين قد عزفوا وسجلوا باستخدام نسخة ماتيل المخصصة للألعاب. ^{[ 11 ]}

لم تُبذل جهودٌ تُذكر لحفظ النماذج المبكرة للصوت البصري إلا مؤخرًا. ورغم أنه لا يُعرف وجود أيٍّ من أجهزة بالوفوتوفون الأصلية التابعة لشركة جنرال إلكتريك، فقد عُثر على عددٍ قليلٍ من بكرات تسجيلات بالوفوتوفون لبثٍّ إذاعي. وعلى عكس أفلام السينما ، لا تحتوي هذه البكرات مقاس 35 مم على تروس . وقد صُمِّمت مشغلاتٌ جديدةٌ باستخدام مكوناتٍ حديثةٍ لاستعادة الصوت من البكرات القديمة. ^{[ 12 ]} ومن بين المواد الموجودة على البكرات المتبقية نسخةٌ مبكرةٌ من سبع نغماتٍ لأجراس إن بي سي ، وبثٌّ لمباراة كرة سلةٍ في مدرسةٍ ثانوية (يُعتقد أنه ثاني أقدم تسجيلٍ في العالم لبثٍّ رياضي)، وتسجيلٌ تاريخيٌّ يعود لعام 1929 لتوماس إديسون ، البالغ من العمر 82 عامًا ، مع هنري فورد والرئيس هربرت هوفر ، يتحدثون في بثٍّ يُحيي الذكرى الخمسين لاختراع المصباح الكهربائي المتوهج . ^{[ 13 ]}

أدى تجدد الاهتمام بجهاز أوبتيجان إلى ظهور شبكة من هواة جمعه يتبادلون أقراص البرامج. ^{[ 10 ]} على الرغم من تسويقه في البداية كآلة موسيقية لعبة ، فقد استخدمه موسيقيون محترفون لإنتاج أصوات غير مألوفة، وظهر الجهاز بشكل عابر في تسجيلات بروس هاك (1973)، وآلان ستيوارد (1976)، وستيف هاكيت (1980)، وديفو (1981). في التسعينيات، اكتسب أوبتيجان شعبية كجهاز توليف موسيقي كلاسيكي ، وتم إصدار عينات من أصواته كبرامج رقمية، مما أتاح الوصول إلى هذه الأصوات للموسيقيين الذين لم يتمكنوا من الحصول على الجهاز نفسه. ومنذ ذلك الحين، استخدم العديد من الفنانين موسيقى أوبتيجان في الموسيقى الشعبية والتلفزيون والسينما، وهو الآلة الرئيسية لفرقة أوبتيجانالي يورز. ^{[ 14 ]}

• مزامنة الصوت مع الفيديو