電影膠卷上的聲音
早期電影聲音
Kinetophone (蠟管式錄音)
在愛迪生的公司發明了留聲機後，很快的這種媒材便被利用來製作供影片播放時的聲音。這種裝置被稱為 Kinetophone，使用蠟管類的媒材來記錄聲音。目前最早的有聲影片素材可回溯至 1894/95 年的 The Dickson Experimental Sound Film (連結為修復版本)。且這種由放映機與留聲機所組成的聲音系統並無法達到影音同步的效果。
Chronophone (盤式錄音)
在唱盤發明後，也有使用唱盤唱機做為聲音記錄媒材的電影聲音系統，其中一個重要的代表是 1902 年由 Léon Gaumont 所推出的 Chronophone。其中最有名的作品是 1907-1917 年間播出的 Phonoscène。
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| Chronophone |
後來著名的盤式電影錄音系統還有如 Vitaphone 和數位時代的 DTS 系統。
早期光學聲軌發展
最早在膠卷上記錄聲音的技術其實不是用於電影，而是電話。Ernst Ruhmer 發現了硒元素的光敏特性後，將它應用在貝爾 (Bell) 所發明的光學無線電話 (Photophone) 上。
而另一個重要的人物是 Eugène Lauste，於 1906 年的時候在英國申請了一個電影錄音技術的專利，Phonofilm。這個系統的原型機是使用 Pathé Frères 攝影機搭配 Ruhmer 的系統，在 35mm 膠卷上使用右 1/3 區域來記錄影像，而左側用於錄製光學聲軌。這種光學聲軌為單軌單向式，在播放時會透過使用硒光電池將光轉換為電流，這也是後續光學聲軌的基礎。
1918 年開始，Lee de Forest 透過他自己發明的真空管，得以放大訊號。再加上 Theodore Case 所發明的 Aeo-Light (專利 pdf 檔) ，得以將聲音轉換成光度變化。最後在 1920 年代推出了一整套的 Phonofilm 膠卷聲音記錄系統。這個系統是第一個密度式電影聲軌系統。為了要推廣這個系統，在 1923 至 1926 年間， Lee de Forest 向 SMPTE 投了三份論文來解釋這個系統。但由於後期 de Forest 與 Case 之間的法律糾紛，導至公司在 1926 年收攤。但這個系統後來被重製成 Powers Cinephone。而這個系統所錄製的其中一部片，便是迪士尼最有名的米老鼠 (1928)。
在 Case 與 de Forest 爭鬥的同期， Case 與他的助手 Earl I. Sponable 一起推出屬於自己的另一套密度式聲軌系統 Movietone。這種系統使用每秒 24 格的速度，且可達到 8500 Hz 的頻率響應。後來也被美國電影藝術與科學學院（AMPAS) 做為標準之一。這個系統也是後來 35mm 膠卷聲軌要 +21 格的起源。在擁有類比光學讀頭的近代的電影膠卷放映機上，基本上可直接讀取這類聲軌。
在 1920 年代，除了密度式聲軌外，另一個重要的聲音系統是由 RCA 所推出的 Photophone 系統。這個系統的起源要回溯自 1922 年，通用電氣的研究員 Charles A. Hoxie 為無線電廣播發發展出的 Pallophotophone 系統。這個系統利用鏡子的振盪，來移動光在膠卷上的軌跡，進而進行記錄。身為通用電氣的子公司，RCA 便延續這種做法，將鏡子裝在檢流計類的裝置上，用來產生快速作用的反射鏡，進而產生對應的面積改變，以記錄聲音電流的改變。因一方面，Western Electric 的 Edward C. Wente 在 1923 年時改造了光閥，透過調整金屬帶張力的方式來改變光在膠卷上的曝光。因此在面積式聲軌的設計系統上，有 RCA 與 Western Electric (Westrex) 兩種成像系統。
光學聲軌系統分類
在 1920 年代的光學聲軌系統奠定基礎後，基本上光學聲軌可分為下列幾類：
- 密度式 (Variable-Density，VD)
Variable-Density
- 面積式 (Variable-Area，VA)
- 單軌
- 單軌單向 (Unilateral VA)
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| Unilateral |
- 單軌雙向 (Bilateral VA)
- 雙軌
- 雙軌單向 (Duo-lateral VA)
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| Duo-Unilateral |
- 雙軌雙向 (Duo-bilateral VA)
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| Duo-bilateral Mono |
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- 多軌
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| Mauer Soundtrack Source: https://www.endpointaudio.com/optical-sound-detail |
- 推拉式 (Push-Pull)
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推拉式聲軌，是在單聲道時期為了降噪，所發展出的一種聲軌。將單聲道的聲音拆成寬度相等的兩個部分。可能被誤認為 Stereo VA 或 Duplex VA (單軌雙向面積式的一種)。Push-Pull 聲軌可再分為 A，B 與 AB 三種子格式。Class A 的訊號被開為兩組有 180 相位差的相同軌道。 Class B 中，訊號被拆分為兩個部份，各記錄在一軌上。Class AB 則混合了 A，B 兩型，在低電平時使用 Class A ，而高電平時使用 Class B。
在讀取 Push-Pull 時，由於訊號分為兩軌，因此必需使用 Stereo 的光學讀頭。如果是由 Wester Electric 所生產的機型，也有可能出現由兩組密度式 (VD) 所組成的Push-Pull 聲軌。
磁性聲軌時代
由於磁性錄音技術的發展，到了 1950 年代中期，電影的聲音製作與後製的工作流程也開始從光學素材轉換為磁性素材。在這段時間內，磁性錄音帶可依磁帶寬度與磁軌數量分類，因此有 1/4"，1"，2"，17.5 mm，16 mm 與 35 mm；從單軌到最多 24 軌 (2" 磁帶)；磁性物質塗層也可能覆蓋整個磁帶區域 (full coated) 或只覆蓋部份區域，如 16 mm 膠卷，可能會在聲軌區域含有磁性聲軌。在檢查時可使用特殊磁軌檢視鏡 (Magnetic Tape Viewer) 確認格式，之後才能使用相對應的磁頭配置進行讀取。
由於磁帶可同時記錄多個聲軌，因此在這個時期，電影也開始出現多聲道系統。在 1950 年代開始，最主要的兩個磁性聲音系統是，1953 年，由《聖袍大師》(The Robe) 推出的四軌 35 mm CinemaScope 系統，以及 1955 年，《俄克拉荷馬》(Oklahoma) 的六軌 70 mm Todd-AO 系統。
近代光學聲軌
在 1930 年代光學類比聲軌技術確定後，一直到 1970年代 Dolby 實驗室引入降噪系統出現前，本質上並沒有太大的變化。由於光學類比聲軌透過藥膜的密度變化或亮紋的形狀變化來儲存聲音波形，因此將透過聲軌的光線亮度變化轉換成電流變化，便可以直接做為聲音波形。在現代設備上，這種裝置會與其他類比設備一樣，如麥克風或電唱機等，通常會透過類比-數位轉換器 ( A/D converter, Analog-to-digital converter) 將類比訊號轉換為電腦可處理的數位訊號。
到了近代，一般會出現在商業放映的 35mm 電影膠片可能會出現如下圖的聲軌格式。由左至右：- 最外面的藍色帶狀圖示為 SDDS 聲軌，類似 QR code ，是一種代表數位格式訊號的二維影像。
- 中間的空白處是放映機用於帶動膠卷的齒孔，在齒孔間的透明膠片上，印有杜比數位（Dolby Double-D）標示的灰色區域是杜比數位聲軌。
- 再往右的鋸齒圖案區域，是雙向雙軌面積式的類比聲軌。早期聲軌中，白色區域的大小與在聲音軟體上看到的聲音波形基本上是相對應的關係。但在 Dolby 系統加入後，這個類比聲軌所讀出的訊息必需使用 Dolby Stereo 解碼後，才能還原成正常的聲音。由於這個格式能儲存的資訊量較數位聲軌少，因此在近代拷貝中是做為數位聲軌失效時的備用聲軌。
- 最後在最右邊，在緊臨影像區域邊緣可以看到由點線組成的聲軌，這是 DTS 音軌，記錄的內容為用於與 CD-ROM 同步的時間碼，而非聲音資訊。
- 最外面的藍色帶狀圖示為 SDDS 聲軌，類似 QR code ，是一種代表數位格式訊號的二維影像。
- 中間的空白處是放映機用於帶動膠卷的齒孔，在齒孔間的透明膠片上，印有杜比數位（Dolby Double-D）標示的灰色區域是杜比數位聲軌。
- 再往右的鋸齒圖案區域，是雙向雙軌面積式的類比聲軌。早期聲軌中，白色區域的大小與在聲音軟體上看到的聲音波形基本上是相對應的關係。但在 Dolby 系統加入後，這個類比聲軌所讀出的訊息必需使用 Dolby Stereo 解碼後，才能還原成正常的聲音。由於這個格式能儲存的資訊量較數位聲軌少，因此在近代拷貝中是做為數位聲軌失效時的備用聲軌。
- 最後在最右邊，在緊臨影像區域邊緣可以看到由點線組成的聲軌，這是 DTS 音軌，記錄的內容為用於與 CD-ROM 同步的時間碼，而非聲音資訊。
Dolby Stereo / Dolby SVA
35mm 膠卷上的杜比立體聲（Dolby Stereo）光學聲軌，不是單純立體聲的左右聲道，而是透過特殊編碼方式，將 Left (L)， Center (C)， Right (R)， Surround (S) 四個音道編碼為 Left-Total (Lt) 與 Right-Total (Rt) 兩個聲道。除了聲道編碼改變外，Dolby 還將降噪功能 (Type-A)加入編解碼過程中。使用這種格式時，無法解出重低音 (LFE) 且左右環繞聲道 (Ls，Rs) 是相同的。要完整呈現 5.1 以上聲道格式，必需使用 Dolby Digital 聲軌才能達到。
到了 1990 年代初期， Dolby 實驗室推出新的降噪系統，Dolby SR 之後，在進行 Dolby SVA 編碼時，可能也會使用 Dolby SR 來取代 Dolby A 的降噪，以取得更佳的效果。但在這兩種降噪格式在聲軌上無法以目視方式分辨。唯一的分辨方式是在播放時，透過放映師在聲音處理器上切換兩種解碼方式，以進行判斷。當無法確定時，應使用 Type-A 格式來進行播放。如果同時存在 Dolby Digital 聲軌時，則這份類比聲軌很可能是使用 Dolby SR 編碼。
世界上第一部使用這種 Dolby 格式的電影是 1971 年所發行的《發條橘子》(A Clockwork Orange)。而台灣的第一部 Dolby Stereo 電影是 1992 年的《少年吔，安啦！》。台灣第一部使用 Dolby Digital 的電影則是 2000 年所發行的《運轉手之戀》。
Dolby Digital
Dolby 實驗室在 1992 年，又推出的杜比數位（Dolby Digital）技術，將光學聲軌由類比聲軌轉換為數位儲存。Dolby Digital 讓在 35 mm 膠卷上得以記錄較類比聲軌更高的六聲道格式。除了左 (L)，中 (C)，右 (R)，左環繞 (Ls) 和右環繞聲道 (Rs) 外，再加上重低音效果聲道 (LFE，Subwoofer)，也就是所謂的 5.1 聲道配置。
在 1999 年，Dolby 實驗室又將數位聲格式再次升級，推出 Dolby Digital Surround EX。這個格式中，將 Dolby Digital 格式再加上一組環繞聲道 (Bs). 在播放時會再分為，後左環繞聲道 (Bsl) 與後右環繞聲道 (Bsr)。在膠卷放映機所使用的聲音處理器中，需要使用 Dolby CP 650XO 或使用含 Cat. No. 790 升級套件的機型才能完整呈現 7.1 聲道的效果。否則會後左環繞聲道 (Bsl) 與後右環繞聲道 (Bsr) 會被合併至左環繞 (Ls) 和右環繞聲道 (Rs) 中，回復為 5.1 聲道的效果。
在 2000 年後，電影格式開始由膠卷轉換為數位格式 (Digital Cinema Package) 後，聲音記錄方式也開始轉換為檔案格式，也不再需要依賴使用膠卷進行記錄了。
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