Co roku opowiadam o tym adeptom sztuki rejestrowania dźwięku. Oczywiście w dobie, gdy wszystko za nas robi kod SMPT wydaje się to może anachroniczne, ale są ku temu ważne powody. Mój sąsiad pilot, po zakończonym sukcesem lądowaniu kpt. Tadeusza Wrony na Okęciu, powiedział: on uczył się w czasach, gdy niewiele rzeczy było automatycznych. Zawsze, w sytuacji awaryjnej, może wyciągnąć suwak logarytmiczny, brakujące parametry sobie doliczy i wyląduje. Jak ktoś umie tylko wykonywać polecenia wieży i komputera pokładowego, to w takiej sytuacji będzie bezradny.
Nie zawsze jest to sprawa życia i śmierci, ale także w pracy realizatora dźwięku zdarzają się sytuacje, w których wiedza z bohaterskiej przeszłości okazuje się bezcenna. Wszyscy z czułością wspominamy moment, w którym wreszcie przestaliśmy rozmawiać o synchronie, a raczej jego braku, ale ci co ten moment pamiętają, z reguły wiedzą także jak sobie w sytuacji awaryjnej poradzić, a przynajmniej czy zaginiony kod (TC) to w danej sytuacji tragedia, czy tylko lekka niewygoda.
Synchronizacją (gr. sýn – razem, chronos – czas) nazywamy wzajemne korelacje zachowań różnych obiektów w czasie. Dotyczy to zarówno jednoczesnego rozpoczęcia i zakończenia, jak i utrzymywania stałej, powtarzalnej relacji w działaniu. W wielu przypadkach, aby tak się stało, wystarczy kalendarz i zegarek. W innych, elementem porządkującym jest rytm (wioślarze, dyrygent) lub muzyka (balet). Oczekiwana precyzja zależy od wydarzeń, które do siebie dopasowujemy. Kilkuminutowe spóźnienie na spotkanie może nie być problemem, ale mijający się z resztą zespołu muzyk czy tancerz, zakłóca odbiór całości.
W początkach nagrań nie zajmowano się synchronizacją. W dobie ręcznie uruchamianych gramofonów urządzenie miało wiele różnych prędkości, zależnych od kręcącego korbką czy naprężenia sprężyny. Trudno też było precyzyjnie uruchomić jednocześnie kilka urządzeń. Znano jedynie pojęcie nagrania jednoczesnego wszystkich niezbędnych elementów na jednym nośniku. W kinematografii korzystając z kamery, projektora i płyt próbowano spowodować jednoczesne rozpoczynanie rejestracji oraz odtwarzania obrazu i dźwięku, jak i utrzymać ich wzajemne relacje. Okazało się to całkiem niewykonalne.
Zasilanie prądem i rozwój techniki (zapis magnetyczny) tylko częściowo zmieniło sytuację. Równomierność przesuwu nośnika była ważna w zakresie, w jakim mogła zmienić wysokość odtwarzanego dźwięku. Również umowny, choć bardziej precyzyjny był synchron obrazu i dźwięku nagrywanego oraz odtwarzanego z urządzeń zasilanych prądem. Prąd dostarczany przez elektrownię miał bardzo niestabilne parametry.
Pierwsze maszyny były wyposażane w silniki niesynchroniczne, w których prędkość obrotów jest powiązana z napięciem prądu. Napięcie jest parametrem, zależnym od obciążenia sieci. Na zmianę obrotów wpływa też różne obciążenie pracą urządzenia, dlatego domowe sprzęty mają dużą tolerancję i nie jest problemem, jeśli przez chwilę wolniej lub szybciej obraca się silnik pralki czy suszarki do włosów.
W urządzeniach rejestrujących dźwięk, zmienia się wtedy długość zapisanego nośnika, a w konsekwencji wysokość odtwarzanego dźwięku. Przy małych wahaniach ta zmiana nie jest słyszalna. Jest jednak wystarczająca, aby dwa nagrania różniły się długością. Jak bardzo nierównomiernie pracują magnetofony, można było stwierdzić w filmie. Każde przepisanie utworu z magnetofonu na taśmę perforowaną było inne. Dlatego oryginały playbacków były szykowane na taśmie perforowanej, bo na niej długość (nie czas odtwarzania) nagrania była stała. Nawet, jeżeli na dwa magnetofony nagrywaliśmy jednocześnie, to nagrania różniły się przy odtwarzaniu. Taśma ślizgała się przy starcie, różny był czas osiągania prędkości znamionowanej, a kolejne operacje dodawały błędy. Nie znano metody absolutnie synchronicznego startu.
Modyfikacją było stosowanie silników synchronicznych, w których obroty reguluje częstotliwość prądu. W takie silniki wyposażano kamery, urządzenia rejestrujące dźwięk na planie, urządzenia sal projekcyjnych i synchronizacyjnych. Parametr ten jest bardziej stabilny, ale również podlega zmianom w pewnym zakresie. Dla wielu nawet profesjonalnych urządzeń nie jest to już istotne, ale dla dźwięku i obrazu ciągle wystarczające, żeby zmienić długość zapisanego nośnika i utracić synchron.
Po raz pierwszy problem stałej i pewnej synchronizacji rozwiązano dzięki wykorzystaniu optycznego zapisu dźwięku. Do rejestracji filmu na planie służyły dwie niezależne kamery światłoczułe do zapisu obrazu i dźwięku, ale o wspólnym zasilaniu. Później w identyczny sposób współpracowały ze sobą kamera i tzw. główka lub przegrywacz, czyli magnetofon na taśmę perforowaną. Obniżyło to znacząco koszty, bo taśma magnetyczna mogła być wykorzystywana kilkakrotnie. Spowodowało też strajki montażystów, którzy twierdzili, że niewidocznego dźwięku nie da się zmontować.
Modyfikacją był system Perfestone. Dźwięk zapisywano na przerywaczu do którego przekazywano informację o prędkości obrotów kamery. Informacja ta, zamieniona na częstotliwość prądu zasilającego główkę, powodowała zmianę prędkości przesuwu taśmy dźwiękowej w trakcie zapisu. Ostatecznie otrzymywaliśmy dwie taśmy (obrazu i dźwięku), o takiej samej długości. Było to ważne od momentu, gdy zaczęto stosować w kamerach zasilanie akumulatorowe, a więc utracono wspólne źródło zasilania.
Rewolucyjną zmianę wprowadził Stefan Kudelski w 1958 r. konstruując Nagrę III NP, przystosowaną do współpracy z kamerą filmową. W trakcie zapisu magnetofon pracował stabilnie, a specjalna głowica zapisywała sygnał z kamery – generator 50 Hz, który wraz ze zmianami obrotów (prędkości pracy silnika kamery) ulega modyfikacjom. Sygnał ten nazwano pilot tonem albo elektroniczną perforacją. Pilot zapisywany był na dwóch śladach pod kątem 45˚ i na skutek przeciw fazy nie przedostawał się do użytecznego sygnału. Mogła go przeczytać tylko inna Nagra. Nagra była też pierwszym magnetofonem zasilanym przez prąd lub baterie.
Do montażu dźwięk przepisywano na magnetyczną taśmę perforowaną. Przy odtwarzaniu, na podstawie informacji zawartych w pilot tonie, magnetofon zmieniał prędkość odczytu lub prędkość przesuwu taśmy perforowanej na główce magnetycznej. W efekcie otrzymywaliśmy dwie taśmy perforowane: obrazu i dźwięku o tej samej długości. System zapewniał jeszcze większe oszczędności na taśmie, ale także wygodę w pracy i transporcie (miniaturyzacja). Do początku lat 90. XX w. Nagra królowała na planach zdjęciowych całego świata.
Powstawały kolejne modele: reporterska Nagra SN z 1971 r. (o wielkości i wadze walkmana), Nagra IV L, Nagra E, Nagra 4.2. W 1972 r. Nagra IV L miała dwa wejścia mikrofonowe i limiter, Nagra IV 2. – zasilanie mikrofonów, korektor graficzny i opcjonalną stabilizację kwarcem. Była też Nagra IV SL Stereo. Ten magnetofon zaczęto stosować w filmie jako dwuśladowy (osobno nagrywa się mikrofony, a osobno mikroporty lub rejestruje się osobno dwa mikrofony).
Dopiero w ostatniej fazie obraz i dźwięk znajdowały się na jednej taśmie światłoczułej (pozytywowej). Dźwięk wyprzedzał obraz o 20 kl. Wspólny początek uzyskiwano dzięki klapsom (ang. clap – trzaskać, klaskać). Pierwowzór klapsa powstał ok. 1913 r. w wytwórni Biograph. Sfilmowane ujęcia identyfikowano na podstawie numeru porządkowego w filmowej sekwencji. Ten numer pisano kredą na szkolnej tabliczce trzymanej przed kamerą, czasem na początku, lecz zazwyczaj na końcu ujęcia. Współczesny klaps (ang. clappboard, clappers, slate, loader, franc. claquette) jest to specjalna deska (czarna lub biała) z tytułem filmu, miejscem na napisy i ruchomą klapką. Klaps rozpoczyna lub kończy każde ujęcie na planie filmowym. W okresie postprodukcji filmu, odpowiednikiem klapsa staje się sygnał puk (ang. bip, pik). Jest to wyznaczona w obrazie klatka i jednoklapkowy generator 1 kHz w dźwięku.
Absolutną pewność równomiernej pracy silników dała stabilizacja kwarcem. Ten najpopularniejszy na ziemi minerał ma właściwości piezoelektryczne i jest powszechnie stosowany do wytwarzania i stabilizacji drgań w układach elektronicznych, przetwornikach elektroakustycznych i do precyzyjnych pomiarów (Kudelski wiedział to już mając 15 lat). Najtańszy zegarek kwarcowy osiąga dokładność w granicach 10 sekund miesięcznie. Porównanie nagrań wykonanych jednocześnie na dwóch magnetofonach (z kwarcem i bez) pokazuje, jak liczne są nierównomierności.
Pilot ton został zastąpiony przez silniki kwarcowe w kamerach i magnetofonach zdjęciowych. Jednak kwarc także ma swoją tolerancję. Przy długich ujęciach i kamerze zasilanej z akumulatora zdarzają się zapisy niesynchroniczne. Kwarcem zaczęto też stabilizować urządzenia stosowane w postprodukcji. Dziś są w nie wyposażone wszystkie urządzenia profesjonalne, ale też i amatorskie, cyfrowe (mp3 czy mini disc nie dają dobrej jakości dźwięku, ale synchron na pewno). W ten sposób mieliśmy 100% synchronizację, ale potrzebowaliśmy klapsa, aby wyznaczyć wspólny początek. W latach 70. i 80. XX w. stabilizacja kwarcowa, to była rzadkość (stąd w Nagrze opcjonalne zastosowanie kwarcu). Jeszcze długo stosowano stare projektory, kamery, główki czy magnetofony, a nawet obecnie, można je spotkać!
Kolejną rewolucją był wynalazek kodu czasowego (TC). Najbardziej powszechny to SMPTE, opracowany przez Stowarzyszenie Realizatorów Filmowych i Telewizyjnych (ang. Society of Motion Picture and Television Engineers) oraz Europejską Unię Narodów (ang. European Broadcasters Union) – SMPTE/EBU. Jest to system elektronicznego znakowania nośnika, który każdemu jego miejscu nadaje unikatowy numer, nazywany adresem. Dzięki temu raz oznakowane nośniki umieją się zawsze precyzyjnie zsynchronizować, czyli ustawić na takim samym numerze kodu, a następnie utrzymywać wzajemne relacje. SMPT znakuje nośnik godziną, minutą, sekundą i ramką. Jest sygnałem czasu lub pozycji.
W latach 80. Nagra IV STC mogła zapisywać TC, ale znowu była forpocztą. Taśma światłoczuła długo opierała się nowej technice. Kamery nie pisały TC, projektory nie miały nawet silników kwarcowych. Obecnie negatyw obrazu przepisuje się na dyski do montażu i wtedy nadaje mu się unikatowy TC według którego potem można odszukać właściwy fragment na negatywie. Natomiast co raz więcej maszyn zapisujących i odtwarzających obraz magnetycznie, a później w postaci plików cyfrowych już takie możliwości miało.
Dziś duża część maszyn profesjonalnych potrafi generować, zapisywać i / lub synchronizować się z TC. Najczęściej na planie zdjęciowym korzysta się ze wspólnego generatora kodu, który jest doprowadzany do wszystkich, którzy tego potrzebują. Jego zaletą jest dodatkowo zapisywana data nagrania. Co raz częściej także klaps wyświetla TC (ang. time code slata, TC slata). Maszyny postprodukcyjne współpracują z TC bezpośrednio, albo przez pośrednika (ProTools, AKAI), który potrafi komunikować się i z TC i z synchronizacją za pośrednictwem bifazy.
