(Fr.: enregistrement du son; Du.: Tonaufzeichnung; Eng.: sound recording), het vastleggen van geluidstrillingen op of in een met gelijkmatige snelheid voortbewogen drager als slingeringen van een mechanisch gesneden groef (mechanische registratie), als variaties van de transparantie van een film (optische registratie) of als variaties van de magnetisatie van een magnetiseerbare laag (magnetische registratie).
De belangrijkste beperkingen van een registratie liggen in de weergave van de hoge tonen en in de bereikbare dynamiek. Aan de weergave van hoge tonen wordt een grens gesteld doordat de golflengte van de geregistreerde trilling bij toenemende frequentie steeds kleiner wordt, hetgeen bij de aftasting tot steeds grotere aftastverliezen leidt. De dynamiek is enerzijds begrensd door de maximale variatie die de registratiedrager toelaat (de groefafstand van de grammofoonplaat, het verschil in transparantie tussen een wit en een zwart spoor op de film, de verzadiging in de magnetische laag), anderzijds door het geruis ten gevolge van de korrelige structuur van de drager en van kleine beschadigingen van het oppervlak. De dynamiek kan worden verbeterd door pré-emphasis toe te passen.
Het opheffen van de lineaire vervorming geschiedt door egalisatie van de frequentiekarakteristiek, zodat signalen van een bepaalde laagste tot een bepaalde hoogste grensfrequentie gelijkwaardig worden weergegeven. Door het afspelen van een testplaat, -film, of testband kan dit worden gecontroleerd. Behalve de pré-emphasis vóór het registreren wordt ook in de weergave-inrichting egalisatie toegepast. De frequentiekarakteristiek van weergaveapparatuur is echter gestandaardiseerd voor ieder soort systeem, opdat de volgens dat bepaalde systeem gemaakte registraties op alle betrokken weergavemachines kunnen worden afgespeeld. Snelheidsvariaties van de drager bij het opnemen of bij het weergeven veroorzaken toonhoogtevariaties: in een langzaam tempo jank of wow, of snel en onregelmatig flutter. Jank geeft bijv. aan de pianoklank een onaangenaam gitaarachtig karakter, flutter geeft de muziek een zekere ruwheid van toon; snelheidsvariaties die kleiner zijn dan 0,3% zijn echter meestal onhoorbaar. De absolute snelheid van de drager is veel minder kritisch. De iets hogere of lagere stemming van de weergegeven muziek door een kleine constante fout in de snelheid zal alleen hoorbaar zijn voor mensen met een absoluut gehoor.
Mechanische geluidsregistratie vindt plaats met een door de geluidstrillingen in beweging gebrachte snijbeitel (groefsnijder), die een variërend geluidsspoor in het oppervlak van de drager graveert. De in de eerste jaren gebruikte wasrol werd vervangen door de vlakke wasplaat, die later plaats maakte voor de lakplaat. De eerste snijbeitels waren direct verbonden met een door het geluid in trilling gebrachte membraan (mechanische opnamen); thans gebruikt men elektromagnetisch of elektrodynamisch aangedreven snijbeitels die hun energie verkrijgen door de oorspronkelijke geluidstrillingen langs elektronische weg te versterken (elektrische opnamen). De snijbeitel waarmee de groef in een schijfvormige lakplaat (metalen plaat met lak bedekt) wordt gesneden, is een saffier die, om een gladde groefwand te verkrijgen, langs elektrische weg wordt verhit tijdens het snijden (hot stylus).
Men onderscheidt edisonschrift (hill-and-dale schrift) met modulaties alleen in de diepterichting, berlinerschrift (lateraal schrift) met modulaties alleen in het horizontale vlak, en stereoschrift met modulaties zowel in het horizontale als het verticale vlak. Dit laatste ontstaat door bekrachtiging van de snijbeitel vanuit twee richtingen die een hoek van 90° maken ten opzichte van elkaar en in een vlak loodrecht op de groefrichting en die ieder onder een hoek van 45° werken ten opzichte van het vlak van de lakplaat. De huidige grammofoonplaten hebben overwegend stereoregistratie (zie Stereofonie) en hebben daarmee de (mono)laterale registratie verdrongen. Van de gesneden lakplaat (positief: master) wordt via een galvanisch procédé een afdruk gemaakt (negatief: vader) met een dijkje in plaats van een groef, die echter niet geschikt is om als werkmatrijs te fungeren. Daarom wordt daarvan wederom een afdruk (positief: moeder) gemaakt en daarvan opnieuw een of meer afdrukken (negatief: zonen) welke als matrijzen kunnen dienen voor het persen of spuitgieten van plastisch materiaal (vinylite), dat de grammofoonplaat (positief) oplevert. Tegenwoordig registreert men meestal eerst op een magnetische band, o.a. om bij de eigenlijke geluidsopname een eenvoudiger bediening mogelijk te maken.
Bij de weergave wordt de grammofoonplaat afgetast door de groeftaster (pick-up) van een platenspeler, waarbij de naald de slingeringen in de groef volgt, terwijl in het afspeelelement deze bewegingen worden omgezet in een elektrische spanning met dezelfde variaties. Het elektrische signaal wordt versterkt in een geluidsversterker en aan een of meer luidsprekers toegevoerd. Een complete installatie noemt men grammofoon. Vroeger gebruikte men groeftasters waarin de naald gekoppeld was met een membraan dat via een hoorn direct geluid gaf. Deze groeftaster, 100...150 g zwaar, veroorzaakte door de hoge naalddruk een snelle slijtage van naald en plaat; tevens ontstond er vrij veel geruis. Door invoering van de saffiernaald en later van de diamantnaald en de elektrische groeftaster, waardoor de naaldkracht kon dalen tot 1...10 g, werd het mogelijk fijnkorrelige kunststoffen te gebruiken als plaatmateriaal, waardoor de ruis sterk verminderde en de levensduur van plaat en naald veel groter werd. Deze verbeteringen maakten het mogelijk ook signalen met kortere golflengten te registreren, zodat men zelfs bij een lagere snelheid hogere tonen kon registreren en de groefafstand verminderen, hetgeen rond 1949 resulteerde in de 33⅓-toerenlangspeelplaat met een speelduur van ca. 22 min per kant. Door te snijden met een variabele spoed, aangepast aan de amplitude van de slingeringen, bereikt men zelfs een speelduur van ca. 30 min. De opkomst van de kleine 45-toerenplaat heeft de 78-toerenplaat geheel verdrongen. De 16⅔-toerenplaat is daarentegen niet populair geworden.
Optische geluidsregistratie heeft plaats door modulatie in het ritme van de geluidstrilling van een hoeveelheid licht die op een met een gelijkmatige snelheid voortbewogen fotografische film valt; dit geschiedt via een door het licht op de film afgebeelde spleet die in de voortplantingsrichting zeer smal is. Wordt de helderheid van de lichtbundel die door de spleet valt gemoduleerd, dan ontstaat een geluidsspoor met een over de breedte van het spoor constante en in de lengterichting variërende zwarting (intensiteitsschrift). Wordt de lichtdoorlatende breedte van de spleet gemoduleerd, dan ontstaat een geluidsspoor met een in breedte variërende zwarte strook (amplitude-, transversaal- of zaagtandschrift). Het transversaalschrift kan op verschillende manieren tot stand komen. In afb. 4b is het enkele transversaalschrift van het sinussignaal in afb. 4a weergegeven.
In afb. 5 is aangegeven hoe een symmetrisch transversaalschrift wordt verkregen.
Om overmatige ruis, ontstaan door krasjes en verontreinigingen, te voorkomen en de korrelgrootte in het transparante deel van het geluidsspoor te reduceren, wordt bij kleine amplitude van het geluidssignaal het transparante deel van het spoor kleiner gemaakt door middel van twee schuifjes die aan weerszijden van de spleet deze afdekken zonder het geluidssignaal te storen. De beweging van deze schuifjes wordt gestuurd door het geluidssignaal zelf waarbij een zekere demping wordt toegepast om te abrupte bewegingen die hoorbaar zouden zijn te voorkomen.
Om een intensiteits-geluidsspoor te verkrijgen kan men bepaalde lichtbronnen met het geluidssignaal moduleren en de aldus wisselende lichtstroom via de spleet op de bewegende film fotograferen. Als lichtbron komen hiervoor in aanmerking de elektronenstraalbuis, gasontladingslamp en lamp met kerrcel. Het is ook mogelijk met gelijkblijvende lichtsterkte de hoeveelheid licht te variëren door middel van een lichtrelais dat kan bestaan uit twee aluminium bandjes die door naar elkaar toe of van elkaar af te bewegen minder of meer licht door de aldus ontstane spleet doorlaten. De dynamiek van de optische registraties bedraagt bij normale spoorbreedte ca. 40 dB. Het apparaat dat in de filmindustrie gebruikt wordt voor optische geluidsregistratie noemt men geluidscamera.
De registratie wordt afgetast door het licht dat het spoor doorlaat van een op de film scherp afgebeelde, in de voortplantingsrichting zeer smalle spleet, op te vangen in een fotocel. Het verkregen elektrische signaal wordt dan verder versterkt (zie Geluidsfilmweergave).
Magnetische geluidsregistratie.
Bij de eerste inrichting volgens dit principe (1898) werd de via een microfoon met een elektromagneet aangebrachte magnetisatie van een staaldraad afgetast door een magneetcircuit met een spoel die aangesloten was op een telefoon. Het geluid was zeer zwak en pas na uitvinding van de elektronenbuis kon dit principe opnieuw tot leven komen. Rond 1935 begon een nieuwe ontwikkeling van de magnetofoon met staaldraad (wirerecorder) en met magnetiseerbare band (taperecorder of bandrecorder). Tegenwoordig gebruikt men meestal een kunststofband waarop een dunne laag ijzeroxidemengsel met een bindmiddel is aangebracht. Het verband tussen de registreerstroom en de opgewekte magnetisatie is niet lineair, waardoor niet-lineaire vervorming ontstaat. Door het toepassen van een hoogfrequente voormagnetisatie kan men een linearisering verkrijgen, waardoor niet alleen de vervorming sterk vermindert, maar ook de ruis afneemt. Bij magnetische registratie passeert de drager achtereenvolgens een wiskop, een opneemkop en een weergavekop, ieder bestaande uit een magnetisch circuit met een korte luchtspleet.
De wiskop dient de voorgaande opname op de band uit te wissen, en bovendien de band zodanig te demagnetiseren, dat achtergrondgeruis en vervorming in de volgende opname zo gering mogelijk zijn. Dit wordt het beste bereikt door de band te onderwerpen aan een in sterkte wisselend magnetisch veld waarbij er tevens voor moet worden gezorgd dat de magnetische deeltjes van de band minstens twintig maal gedraaid worden. De wiskop heeft een (vrij brede) spleet van max. 0,1 mm waarin een sterk magnetisch strooiveld met een frequentie tussen 45...90 kHz wordt opgewekt. Als de magneetband dit strooiveld passeert, worden de magnetische deeltjes van de band beïnvloed door de tot een maximum oplopende magnetische veldsterkte die daarna weer geleidelijk afneemt tot nul. Dit heeft tot gevolg dat alle deeltjes hun magnetisme volkomen verliezen en de vorige opname dus niet meer hoorbaar is.
Aan de opneemkop doorloopt de drager een eerst toenemend en daarna afnemend veld, dat wordt opgewekt door de superpositie van een signaalstroom en een hoogfrequente stroom (bijstroom, voormagnetiseringsstroom, bias). Daardoor wordt in de drager een magnetisatie vastgelegd, die evenredig is met de momentele waarde van de signaalstroom. De weergeefkop vangt de uit de drager tredende magnetische flux op die in een spoel een spanning induceert die evenredig is met de magnetisatie en met de frequentie.
Indien men aan de opneemkop de verschillende geluidsfrequenties alle met dezelfde spanning zou toevoeren en op de band vastleggen, dan zal bij het afspelen van de band via de weergeefkop de gemeten spanning aan het spoeltje van die kop belangrijk afwijken van de oorspronkelijk constante spanning. De zeer lage tonen worden zeer zwak weergegeven doordat de golflengte van deze tonen praktisch gelijk is aan de breedte van de spleet van de weergeefkop. Dit betekent een magnetische kortsluiting; er vindt nagenoeg geen inductie plaats. Bij de hogere frequenties tot ca. 2000 Hz neemt de spanning bijna evenredig toe. Daarboven neemt de spanning weer af. Dit is te wijten aan de vrij grove spleetopening ten opzichte van de zeer korte golflengten van de hoogste frequenties. Bovendien treedt er bij deze frequentie een demagnetisatie-effect op. De magnetische deeltjes oefenen op elkaars magnetisme invloed uit waardoor de inductiespanning geringer wordt.
Om al deze verliezen te compenseren, bevinden zich in de opneem- en weergeefversterker zgn. egalisatieschakelingen die ervoor zorgen dat de uiteindelijke frequentiekarakteristiek een recht verloop krijgt. De vorm en het verloop van de karakteristieken zijn internationaal vastgelegd. Behalve een zeer zwak constant geruis treedt nog met de signaalsterkte evenredige zgn. modulatieruis op als gevolg van kleine onregelmatigheden van de magnetische laag. De dynamiek van een magnetische drager met een breedte van is maximaal ca. 70 dB bij een snelheid van 0,76 m s−1: bij een spoorbreedte van 0,7...1 mm (cinemafilm) is de dynamiek ca. 10 dB kleiner. De snelheden van de drager zijn gestandaardiseerd: vanaf 30 inch per seconde (0,76 m s−1) steeds met een factor 2 afdalend. De snelheid van 0,76 m s−1 wordt voornamelijk gebruikt voor grammofoonplaatmasteropnamen, 0,38 m s−1 in omroepstudio’s en die van 0,19 m s−1 voor kwaliteitsopnamen; 0,095 m s−1 en 0,0475 m s−1 worden veel toegepast in toestellen buiten de professionele sector; deze zijn er meestal ook op ingericht om twee of vier sporen op een drager van te registreren en hebben veelal slechts één kop met versterker voor opname en weergave, die voor opnemen en afspelen elektrisch wordt omgeschakeld. In stereotoestellen worden twee sporen geregistreerd en afgetast.
Naast de magnetische bandopnameapparatuur die met losse spoelen werkt en waarbij men de band zelf moet inleggen, bestaan thans apparaten waarbij in plaats van een lege en een volle spoel een doosje of cassette wordt gebruikt. De cassette wordt eenvoudig in de daarvoor bestemde ruimte in het apparaat gelegd en is dan gereed voor opname of weergave. Met deze toestellen kan ook stereofonisch worden opgenomen of weergegeven.
Op professioneel gebied worden bandopnameapparaten zeer intensief gebruikt o.a. in de geluidsopnamestudio’s van grammofoonplatenmaatschappijen; in de omroepstudio’s van radio- en TV-stations; in de controlekamer op vliegvelden voor het vastleggen op band van alle gesprekken tussen controletoren en binnenkomende of vertrekkende vliegtuigen.
Magnetische geluidsregistratie wordt tegenwoordig ook veel toegepast voor geluidsfilms. Bandopname- en weergaveapparatuur wordt synchroon gebruikt met smalfilm- en diaprojectors.