Некоторые утонченные ценители музыки предпочитают CD-дискам виниловые пластинки. Почему? Этот вопрос нужно задавать непосредственно музыкальному гурману. А вот устройства для проигрывания этих самых пластинок крайне занимательны. Про граммофоны, наверное, слышал каждый, но слово "патефон" у многих вызывает негодование и абсолютное непонимание. Патефон - это что такое?
Человек, говорящий о патефоне, обычно так обозначает портативную версию граммофона, которая получила свое название благодаря французской фирме «Патэ». Именно она в советские времена импортировала эти устройства на территорию Страны Советов. Аппарат существовал для того, чтобы проигрывать виниловые пластинки. Мобильность этой версии проигрывателя обеспечивало то, что он был скомпонован как чемодан с ручкой, позволяющей переносить его без особого труда.
Согласно историческим источникам, автоматизировать проигрывание музыки пытались ещё в XI-м веке в древней Персии - был орган, работающий за счет гидравлической силы, изобретенный учеными-братьями Бану Муса. Спустя какое-то время эти же братья изобрели механическую флейту, способную издавать звуки без участия музыканта. Достоверные описания механизма этого изобретения не дошли до наших дней.
С тех пор было немало попыток создать такое устройство, которое способно издавать звуки без особой помощи человеческой руки. Наиболее удачной стала попытка Томаса Эдисона: в 1877 году был изобретён фонограф. Это был совершенно неидеальный аппарат, дающий звук плохого качества, а пластина, на которую он записывался, была недолговечной.
Звук записывался на восковой валик тонкой металлический иглой, что никак не могло обеспечить хорошее качество воспроизведения. Несмотря на все эти недостатки, это было настоящим прорывом. С тех пор появлялось огромное количество различных конфигураций фонографа, которые успешно использовались вплоть до тридцатых годов двадцатого века.
Первые граммофоны были массивными и непрактичными. Ввиду отсутствия прослушивание музыки в небольших помещениях было даже опасно ввиду большой громкости воспроизводимого звука.
Самый первый патефон появился в 1907 году благодаря одному служащему фабрики «Патэ», который предложил рупор граммофона перенести внутрь корпуса, что обеспечивало малогабаритность. В массовое производство портативные граммофоны пустила фирма DEKKA в 1913 году.
Слово «патефон» на территории Советского Союза употребляется неправильно. Часто можно услышать, что патефон - переносная версия граммофона, но основная проблема этого утверждения заключается в том, что у этих устройств разный принцип работы. Говоря о том, о чем обычно думают люди при слове «патефон», мы действительно говорим о портативном граммофоне. Принцип работы был взят у граммофона, а внешний облик - у устройства, чьё название было заимствовано.
Крупные заводы, производившие это устройство на территории СССР:
Со временем патефоны и граммофоны начали вытесняться более современными электрофонами.
Внутри патефона находится механизм с пружиной, отвечающий за вращение подложки для пластинок. Звукоусилителем выступал раструб, скрытый внутри корпуса. Звукосниматель состоял из мембраны, вибрации которой передавали звук, и иглы. Мембрана и была проводником звука в раструб. Звук выходит из отверстия под металлической Двигатель обладал центробежным регулятором скорости; одного завода хватало на проигрывание одной стороны пластинки, реже - двух сторон.
Важно понимать, что граммофон и патефон - не одно и то же, поэтому невозможно проиграть патефонную пластинку на граммофоне, как и наоборот. Пластинки нужно всегда протирать от пыли, потому что пыль мешает чистому звучанию пластинок. Также рекомендуется заменять иголку после каждого прослушивания, потому что тупая игла может оставлять царапины на пластинке, что неизбежно приводит к «треску», по которому можно узнать виниловую запись.
Иголку ни в коем случае нельзя устанавливать перпендикулярно пластинке - ценители считают, что эталонным будет отклонение в 45-50 градусов, но это зависит исключительно от модели проигрывателя. Не лишним является плавность хода тонарма - если в сложенном виде его подтолкнуть, он должен поддаться и переместиться. Вес тонарма тоже играет роль в воспроизведении, ведь слишком тяжёлый элемент может обеспечить усиленное давление на пластинку, что исказит истинное звучание.
Люди часто не могут сходу сказать, чем отличаются патефон от граммофона. Основное отличие заключается в методе проигрывания пластинок. Пластинки для граммофона играют от края к центру, тогда как - наоборот - от центра к краю. Также имеются отличия в методе записи непосредственно пластинок.
Сколько стоит патефон - это вопрос спорный. В настоящее время средняя цена может варьироваться в зависимости от ряда всевозможных факторов: страны-производителя, года выпуска, состояния. Интернет-магазины, специализирующиеся на этих музыкальных проигрывателях, могут значительно завышать цены, и можно неплохо сэкономить, если покупать подобные старинные раритеты на платформах, предлагающих объявления непосредственно от живых продавцов, с которыми к тому же можно договориться о скидке.
Покупка старого патефона со всеми комплектующими может очень ударить по бюджету среднестатистического гражданина. Средняя цена за устройство составляет двадцать тысяч рублей, на такую же сумму можно набрать разнообразных музыкальных пластинок.
Если вы хотите продать аппарат, то сколько стоит патефон, будет зависеть только от вас, состояния патефона и наличия платёжеспособного покупателя, жаждущего приобрести устройство именно у вас.
В СССР патефон был неотъемлемой частью различных мероприятий: популярны были танцы под музыку, проигрываемую патефоном. Это был незаменимый атрибут в каждом доме, который выставляли на видном месте на всеобщее обозрение. Про этот аппарат существует огромное количество стихов, песен и книг. На ум приходит рассказ В каждом произведении он занимает особую роль.
Патефон - это устройство, которое повсеместно использовалось в начале двадцатого века, а теперь вызывает трепет у старьёвщиков. И несмотря на то что время идет, техника устаревает, представители старшего поколения будут вспоминать с особой любовью те времена, когда в местном доме культуры они заводили пластинку, танцевали, влюблялись и развлекались под звуки музыки патефона.
Томас Эдисон (Thоmas A Edisоn, 1847–1931), работая над улучшением телефонного аппарата, как-то раз запел над мембраной, к которой была припаяна иголка. Чуткая металлическая пластинка, вибрируя, уколола палец знаменитого изобретателя. «Я задумался, - признавался он впоследствии. - Если бы можно было записать эти колебания иглы, а потом снова провести иглой по такой записи - отчего бы пластинке не заговорить? Вот и вся история: не уколи я палец - не изобрел бы фонографа».
Первый фонограф Эдисон испытал 12 августа 1877 года. Данное громоздкое сооружение, которое обошлось изобретателю в 18 долларов, состояло из цилиндрического валика, покрытого оловянной фольгой, и усиливающей акустические волны трубы. К узкой стороне трубы была приделана мембрана с иголкой, прочерчивающей на валике борозды, профиль которых зависел от воздействующих на мембрану звуковых колебаний. Цилиндр поворачивался при помощи ручки, которая также задавала игле поступательное движение.
Понимая, что созданный аппарат имеет невысокую чувствительность, Эдисон буквально прокричал в широкую часть трубы куплет популярной песенки «У Мэри была маленькая овечка». После чего вернул иглу на исходную позицию - в самое начало прочерченной ею спиралеобразной дорожки, и вновь привел в движение валик фонографа. Из раструба раздались негромкие шипящие звуки, в которых можно было узнать песенку про пейзанку Мэри, несмотря на то, что Эдисон был начисто лишен музыкального слуха.
У изобретателя фонографа были весьма смутные представления о том, для каких целей человечество могло бы его использовать. Среди различных предложенных им версий запись музыки занимала одно из последних мест. Эдисон предполагал, что куда полезнее было бы заменить фонографом стенографисток, выпускать с его помощью звуковые книги для слепых, использовать как будильник и даже как устройство, обучающее попугаев разговорной речи. Но история распорядилась этим изобретением по-своему: массовому потребителю в первую очередь нужна была музыка, которой можно было бы наслаждаться, не дожидаясь, когда состоится концерт любимого исполнителя. Однако о наслаждении применительно к качеству звучания фонографа на первых порах говорить не приходилось. В связи с чем Эдисон постоянно работал над усовершенствованием своего детища. Он заменил олово более чувствительным к вибрациям воском. Это дало дополнительный эффект - появилась возможность, разровняв воск, делать на валике новые записи. Оптимизировал звукозаписывающую иглу и мембрану, доведя длительность звучания валика до трех минут. Ввел маховик, который сглаживал неравномерность вращения ручки, приводящей в движение валик. И, наконец, заменил ручку пружинным приводом, а затем электродвигателем постоянного тока.
Эдисон пытался наладить массовое производство фонографов, которые стоили недешево - 150 долларов. Поэтому их приобретали в ограниченном количестве лишь состоятельные люди либо организации. Например, Николай Николаевич Миклухо-Маклай записал на фонографе Российского географического общества речь папуасов.
Более прогрессивный граммофон не появился раньше фонографа исключительно по причине головотяпства французских чиновников. В апреле 1877 года, почти за полгода до первого испытания фонографа, фантастически одаренный поэт, музыкант и ученый Шарль Кро (Charles Crоs, 1842–1888), в четырнадцать лет окончивший университет, послал в Парижскую академию наук описание прибора, названного им «палеофоном» - «голос прошлого». Его принцип действия был таким: прикрепленная к мембране игла прочерчивает на вращающемся стеклянном диске, покрытом сажей, звуковые дорожки. При этом игла колеблется в горизонтальной плоскости, в то время, как у фонографа она перемещается в вертикальном направлении. После записи звука дорожки оптическим путем переносятся на светочувствительную хромовую пластинку. При вращении пластинки игла отслеживает акустические колебания и, соприкасаясь с мембраной, извлекает записанные звуки. Изобретатель просил о выделении средств на реализацию своего проекта.
В декабре Кро, прочитав в газете об изобретении Эдисоном звукозаписывающего прибора, пришел в академию и потребовал, чтобы ему наконец-то дали ответ относительно перспективности его технического предложения. Выяснилось, что конверт с его бумагами так и не удосужились вскрыть. После изучения описания граммофона академия признала идеи Шарля Кро правильными, однако отказала ему в финансовой поддержке.
Спустя 10 лет идеи француза-неудачника развил и реализовал Эмиль Берлинер (Emile Berliner, 1851–1929), перебравшийся в США из Германии в 19-летнем возрасте. Юноша был талантлив и энергичен. Работая на первых порах разнорабочим, все свободное время он просиживал в библиотеках, изучая научно-техническую литературу. Там он и наткнулся и на публикации Шарля Кро.
Действуя с огромным воодушевлением, изобретатель в короткий срок реализовал идеи своего французского коллеги. Полученная фотохимическим способом цинковая пластинка, по которой заскользила соединенная с мембраной игла, запела самым наилучшим образом. И 26 сентября 1887 года Берлинер запатентовал устройство, назвав его граммофоном. После чего пять лет работал над усовершенствованием как самого граммофона, так и технологии изготовления пластинок. Вначале он заменил фотохимический метод методом травления кислотой цинковой пластинки, покрытой воском с проделанными в нем звуковыми дорожками. В результате не только возросла скорость тиражирования записей, но и увеличилась громкость звучания.
В конце концов Берлинер разработал процесс штамповки эбонитовых пластинок при помощи стальной печатной матрицы, и ввел его на открытом им заводе граммофонных пластинок. А вскоре дорогой эбонит был заменен дешевым шеллаком. Это был фантастический прорыв в утверждении принципов взаимоотношения поставщиков и потребителей массовой культуры: дешевизна, крупнотиражность и материальная заинтересованность исполнителей. Берлинер, который начал строить такого рода индустрию, первым ввел принцип выплаты гонораров записывающимся на пластинках певцам и музыкантам.
Граммофоны начали стремительно завоевывать мир. Вслед за Америкой их производство было налажено и в Европе. Первыми тут были братья Пате, основавшие во Франции фирму Pathe. Именно здесь были произведены первые патефоны - миниатюризированные граммофоны с акустическим раструбом, размещавшимся в корпусе проигрывающего устройства.
Начался граммофонно-патефонный бум. Аппараты производились для всех слоев населения. Роскошные граммофоны изготавливали из красного дерева и обильно инкрустировали, а рупоры делали из чистого серебра. В России их стоимость доходила до тысячи рублей. Демократичные патефоны собирали поточно из недорогих комплектующих. Конструкторы изощрялись, предлагая покупателям патефоны на все случаи жизни: для салонов, для пикников, для морских путешествий, для многолюдных балов. Делали даже крошечные проигрывающие аппараты, умещающиеся в кармане.
Более всего на этом буме заработали, конечно же, звукозаписывающие фирмы, плодившиеся, словно грибы после дождя. В начале XX века в мире ежегодно выпускалось 3 000 наименований грампластинок общим тиражом свыше 4 млн. Эти цифры из года в год возрастали почти по экспоненциальному закону. Поп-идолами в ту пору, как ни странно, были не исполнители фокстротов и танго, а Карузо, Шаляпин, Собинов. Даже безумно популярная в широких народных кругах Анастасия Вяльцева, которую в газетах величали «ярой жрицей пошлости», не могла состязаться с Федором Шаляпиным по части гонораров. За одну запись прославленный бас получал 10 тыс. рублей, Вяльцева же за целый год «непосильного труда» зарабатывала 100 тыс.
Звукозаписывающие фирмы разработали стандарт, согласно которому скорость вращения пластинки равнялась 78 об/мин. Это обеспечивало оптимальное воспроизведение 3-минутных записей. Однако, несмотря на ухищрения инженеров, частотный диапазон у патефонов был невелик - от 150 до 4000 Гц.
И лишь впоследствии, когда появились ламповые усилители и пьезокристаллические звукосниматели, электропроигрыватели начали адекватно воспроизводить записанную на пластинках музыку. Да и пластинки при этом существенно изменились: их стали изготавливать из винила. За счет понижения скорости вращения до 33 об/мин и увеличения плотности записи, время звучания каждой стороны возросло до 40 минут. Появилась возможность стереофонической записи и воспроизведения звука. В 60-е годы прошлого века наступила эпоха винила, которая, как тогда казалось, не закончится никогда. Однако в конце века пластинки были вытеснены компакт-дисками. Наступила цифровая эпоха.
Обзор «ископаемых» видов звукозаписи был бы неполон без упоминания об аналоговой магнитной записи. Первое упоминание о ней можно найти в американском техническом журнале «The Electrical Wоrld» в статье, опубликованной в 1888 году. Американский инженер Оберлин Смит (Oberlin Smith, 1840–1926) уже тогда обращал внимание специалистов на то, что магнитный материал способен хранить информацию о звуковых волнах, записанную последовательно на каком-либо линейном носителе. И эту информацию можно считывать, если носитель записанной электромагнитной волны будет перемещаться мимо обмотки, индицируя в ней сигнал, эквивалентный звуковому. В статье проводится параллель с фонографом: нанесенную иглой на валик борозду автор уподобляет линейной магнитозаписи, осуществляемой при вращении барабана. При этом в качестве борозды он предлагает использовать хлопчатобумажную нить с закрепленными на ней металлическими опилками. Автор ограничился теоретической стороной вопроса, не приведя никаких соображений относительно конструкции такого аппарата.
Когда технический прогресс достиг таких высот, что для магнитозаписи более не нужны были огромные бобины с километрами тяжелой пленки, настала эра владычества компакт-кассет. Длилась она около двадцати лет, пока компакт-диски и цифровые технологии не захватили пальму первенства. Фото (Creative Cоmmоns licens): GracinhaMarcо Abundо
Прошло всего лишь десять лет, и 29-летний лаборант телефонной станции Копенгагена Вальдемар Паульсен (Valdemar Pоulsen, 1869–1942) запатентовал действующую модель «телеграфона», которая была создана с учетом гипотетической теории американца Смита. Паульсен производил запись на стальную проволоку толщиной 0,5 мм, навитую на цилиндр, который вращался при помощи часового механизма. Записывающий электромагнит перемещался вдоль струны со скоростью 2,1 м/с. При воспроизведении сигнал, наведенный магнитозаписью, поступал на телефонную мембрану. Запись стиралась при помощи мощного постоянного магнита. Громкость у такого устройства была невелика, да и частотная полоса оставляла желать лучшего: 150–2500 Гц.
На Всемирной выставке в Париже в 1900 году телеграфон получил Гран-при. В определенной степени этому способствовал рекламный трюк: Паульсен продемонстрировал запись голоса императора Австро-Венгрии Франца Иосифа. Через год он создал новый аппарат, который имел большое конструктивное сходство с «настоящими» магнитофонами. Запись осуществлялась на стальную ленту шириной 3 мм и толщиной 0,5 мм. Лента сматывалась с одной катушки и наматывалась на другую, проходя мимо двух головок - записывающей и считывающей. Запись прослушивалась при помощи наушников.
В этой же области работал Гульельмо Маркони (Guglielmо Marcоni, 1874–1937). Вес его магнитозаписывающего прибора приближался к тонне, а катушки со стальной лентой имели диаметр в 60 см. В случае обрыва лента восстанавливалась при помощи электросварки. Для того, чтобы записать на магнитофон доклады проходившего в Копенгагене в 1916 году международного конгресса, пришлось израсходовать сто километров ленты весом почти в две с половиной тонны. При этом продолжительность записи составила всего четырнадцать часов.
Несмотря на отсутствие спроса на магнитофоны вплоть до конца 1940-х годов, инженеры и конструкторы не прекращали работу по превращению «динозавра» в более соответствующее новейшей истории «существо». Разрабатывались более совершенные записывающие и считывающие головки, снижалась скорость движения ленты, расширялась полоса воспроизводимых частот, оптимизировался лентопротяжный механизм. Стальная лента была заменена пластмассовой с нанесенным на нее ферромагнитным слоем. И уже в 1935 году немецкая фирма AEG выпустила магнитофон, имевший конструктивную структуру и электрическую схему, принципиально не отличавшиеся от тех, которыми обладают современные магнитофоны. Намотанная на катушку диаметром 30 см лента позволяла воспроизводить запись длительностью двадцать минут в диапазоне частот от 100 до 6000 Гц.
Ну, а магнитофонный бум начался в развитых странах в 1947 году. В Советском Союзе первый бытовой магнитофон «Днепр» начали выпускать двумя годами позже. Но, конечно же, о насыщении рынка говорить не приходилось: во-первых, магнитофон был дорогим, а, во-вторых, ориентирующаяся прежде всего на оборонные нужды советская электронная промышленность выпускала «Днепр» в очень ограниченных количествах. Ощутимый прорыв в производстве отечественной бытовой звукозаписывающей аппаратуры произошел лишь во второй половине 60-х годов. И со временем воспроизводимый магнитофоном частотный диапазон перекрыл акустический спектр, воспринимаемый человеческим ухом.
Потом пришли кассетники и плееры, благодаря которым у каждого человека появилась возможность сделать музыку постоянным фоном вне зависимости от местонахождения, времени суток и любых прочих обстоятельств. Что же касается сегодняшнего дня, то на смену движущимся носителям все больше и больше приходят чипы памяти, хранящие звук в цифровой форме. Что соответствует глобальной тенденции развития человечества, когда непрерывные, аналоговые процессы все больше и больше вытесняются их дискретной нарезкой.
Кто и когда изобрел первый патефон?
Век 17. Франция.
началом рождения приспособлений для проигрывания мелодий, а потом и пластинок считается конец 17 века. Именно в это время Франция на прилавок музыкального мира выкинула ящик. Ящик, внутри которого были размещены в несколько рядов звучащие трубки, меха и деревянный или металлический валик со шпильками. На валик "записывалось" по одной пьесе. Это был механический инструмент в виде небольшого органа без клавиатуры. Впервые он появился как инструмент для обучения певчих птиц и назывался "Orgue de Barbaris". В конце девятнадцатого века он был усовершенствован, валики заменили на перфорированные круги и уже записывали несколько песен, вальсов или опер. Такому инструменту дали уже более простое название шарманка - от начальной строки немецкой песенки "Scharmante Katarine".
Катаринка. Эдисон.
Шарманка, или в простонародии Катаринка, продержалась до 1877. Пока неугомонный старик Эдисон
(19 февраля 1877 года американский изобретатель Томас Альва Эдисон получил патент за номером 200,521 на созданный им аппарат, способный записывать и воспроизводить живой человеческий голос и музыку. Этот аппарат стал называться фонографом)
не выставил на суд слушателя фонограф. Устройство для механической записи звука и самое главное, его воспроизведения. Эдисон показал всем как с помощью иголки и фольги он выдавил винтовую канавку, причем переменной глубины, а потом начал двигать иголку по канавке. Свершилось! Она совершает вынужденные колебания и связанная с ней мембрана издает звук. Итак, было положено начало прямого пути к настоящим вертушкам.
С большим тормозом, только после 1920 посыпались как из рога изобилия, всевозможные открытия. На основе фонографа были созданы граммофон и патефон.
Граммофон и патефон.
В начале 20 века был изобретен граммофон, механическо-акустический аппарат, уже более серьезное устройство для воспроизведения музыки, нежели предыдущие. Именно с него началось четкое, самостоятельное воспроизведения звука с граммофонных пластинок (см. Ди - Джей культуру от октября 2000). Ну а раз более серьезный значит и более громоздкий. И тут как всегда на подхвате новые ученые, выдающие новые изобретения.
Изобретают портативную, переносную разновидность граммофона со скрытым рупором - патефон. Первые патефоны выпускались французской фирмой "Пате". Однако они сильно отличались по своей конструкции от аппаратов, широко известных под этим названием. Были приспособлены не только для воспроизведения, но и для записи звука, запись и воспроизведение осуществлялись не от края пластинки к центру, а от центра к краю и т.п. Пик популярности пришелся на 40-е годы уходящего столетия.
После появления долгоиграющих "грамм пластинок" патефоны постепенно выходят из употребления, уступив место электрофону (электропроигрывателю) и радиоле.
Граммофон - устройство, воспроизводящее механическим способом звук, записанный на граммофонной пластинке. Принцип работы основан на механических колебаниях граммофонной иглы, которая движется по спиральной канавке при вращении граммофонной пластинки. Эти механические колебания передаются мембране, воспроизводящей звуковые колебания. Звучание усиливает рупор - большая граммофонная труба. Граммофонная игла представляет собой цилиндр с коническим кончиком.
Граммофонная игла фиксируется винтом к мембранам граммофона. Граммофонные иглы изготавливаются из особо прочных материалов - алмаза или корунда, такие иглы - постоянные, они жестко расположены в иглодержателе. Иглы сменные изготовлены из стали. Граммофонная пластинка - носитель звукозаписи. Она представляет собой диск, на котором расположены по спирали канавки, в которых записан звук. Звук воспроизводится при движении граммофонной иглы по канавке. Граммофонная пластинка изготовлена из синтетических материалов - каучука, эбонита, целлулоида, шеллачных смол. Запись звука на грампластинку переносится с металлической матрицы, сделанной гальваническим способом. Первый граммофон появился в 1888 г. в США, его изобрел инженер Э. Берлинер.
Для него он использовал цинковый диск, покрытый воском, на котором был записан звук, который и воспроизводил этот граммофон. Для тиражирования звуковых записей с цинкового диска изготавливали копию - матрицу из металла, и уже с нее можно было штамповать грампластинки из каучука, целлулоида и других материалов. Это изобретение позволило сделать выпуск граммофонных пластинок массовым производством. Это создало потребность сделать массовым и изготовление звуковоспроизводящих устройств - граммофонов. Первая фабрика, производящая граммофоны, появилась в конце XIX в. в США в Камдене. Со временем она стала концерном РСА Victor. В XX в. фабрики по производству граммофонов и грампластинок появляются в разных странах: в США (Columbia), в Великобритании (His Masters Voice), во Франции (Pathe).
Первые граммофонные пластинки были односторонние, и запись была еще несовершенной. С 1903 г. стали появляться двухсторонние грампластинки, сначала в США, потом и в других странах, и качество записи на них совершенствовалось, изменилась скорость вращения диска. В России в 1901 г. появилась также первая фабрика, производящая грампластинки. Для своего времени граммофон был очень значительным изобретением, так как процесс звукозаписи и звуковоспроизводства позволял сохранить многие выдающиеся музыкальные исполнения. И в конце XIX - начале XX в. граммофон был очень распространенным и популярным устройством во многих странах. Он сумел удержать свою популярность даже до 1940-х гг. Но с развитием звукозаписывающей техники и технологии на место граммофона пришли более совершенные электропроигрыватели.
Среди замечательных технических достижений XIX века далеко не последнее место занимает изобретение звукозаписи. Впервые устройство, позволяющее записывать звук, было создано в 1857 году Леоном Скоттом. Принцип действия его фоноавтографа был очень прост: игла, которой передавались колебания звуковой диафрагмы, вычерчивала кривую на поверхности вращавшегося цилиндра, покрытого слоем сажи. Звуковые волны в этом приборе получали как бы зримый образ, но не более того - понятно, что воспроизвести записанный на саже звук было невозможно. Следующий важный шаг на этом пути был сделан знаменитым американским изобретателем Эдисоном. В 1877 году Эдисон создал первую "говорящую машину" - фонограф, позволявшую производить не только запись, но и воспроизведение звука. О своем изобретении Эдисон рассказывал так: "Однажды, когда я еще работал над улучшением телефонного аппарата, я как-то запел над диафрагмой телефона, к которой была припаяна стальная игла. Благодаря дрожанию пластинок игла уколола мне палец, и это заставило меня задуматься. Если бы можно было записать эти колебания иглы, а потом снова провести иглой по такой записи, отчего бы пластинке не заговорить? Я попробовал сначала пропустить обыкновенную телеграфную ленту под острием телефонной диафрагмы и заметил, что получилась какая-то азбука, а потом, когда я заставил ленту с записью вновь пройти под иглой, мне послышалось, правда, очень слабо: "Алло, алло". Тогда я решил построить прибор, который работал бы отчетливо, и дал указание моим помощникам, рассказав, что я придумал. Они надо мной посмеялись".
Принцип фонографа был в общих чертах тот же, что у телефона. Звуковые волны с помощью говорной трубы приводились к пластинке из очень тонкого стекла или слюды и резцом, прикрепленным к ней, записывались на быстро вращающийся вал, покрытый оловянной фольгой. На фольге получались следы, форма которых соответствовала колебаниям пластины и, следовательно, падающим на нее звуковым волнам. Этой полосой листового олова можно было пользоваться для получения на том же приборе тех же звуков. При равномерном вращении полосы резец, прикрепленный к пластинке проходил вдоль сделанной им ранее борозды. Вследствие этого пластинка приводилась резцом в те же самые колебания, которые она прежде сама передавала ему под действием голоса и звукового инструмента и начинала звучать подобно мембране телефона. Таким образом фонограф воспроизводил всякий разговор, пение и свист.
Первые приборы Эдисона, созданные в 1877 г., были еще очень несовершенны. Они хрипели, гнусавили, чрезмерно усиливали некоторые звуки, совсем не воспроизводили других, и вообще, больше напоминали попугаев, чем репродукторы человеческой речи. Другой их недостаток состоял в том, что звук можно было различить, лишь приложив ухо к диафрагме. Это происходило во многом из-за того, что валик двигался недостаточно ровно по поверхности, которую не могли сделать совершенно гладкой. Игла, переходя из одного углубления в другое, испытывала собственные колебания, передававшиеся в виде сильных шумов.
Эдисон упорно работал над улучшением фонографа. Особенно много проблем встретил он с воспроизведением звука "с", который никак не хотел записываться. Он сам вспоминал позже: "В течение семи месяцев я работал почти по 18–20 часов в сутки над одним словом "специя". Сколько раз я ни повторял в фонограф: специя, специя, специя - прибор упорно твердил мне одно и то же: пеция, пеция, пеция. С ума можно было сойти! Но я не упал духом и настойчиво продолжал свою работу, пока не преодолел затруднения. Насколько трудна была моя задача, вы поймете, если я скажу, что следы, получающиеся на цилиндре в начале слова, имели в глубину не более одной миллионной доли дюйма! Легко делать удивительные открытия, но трудность состоит в усовершенствовании их настолько, чтобы они получили практическую ценность". После многих экспериментов был найден более или менее подходящий материал для валиков - сплав воска и некоторых растительных смол (этот рецепт Эдисон держал в секрете). В 1878 году он основал специальную фирму по производству фонографов. Одновременно во всех газетах была развернута широкая реклама его изобретения. Уверяли, что фонограф можно будет применять для диктовки писем, издания звуковых книг, воспроизведения музыки, изучения иностранных языков, записи телефонных сообщений и многих других целей.
Но, увы, ни одно из этих обещаний не было исполнено даже в 1889 году, когда был сконструирован новый фонограф, не имевший многих недостатков прежнего.
Принцип его действия остался прежним. Восковой цилиндр W приводился во вращение находившимся в ящике K электродвигателем с очень спокойным и равномерным ходом. Регулятор G через включение и выключение сопротивлений управлял скоростью вращения цилиндра (125 об/мин). Рычаг A, поддерживающий говорную трубку и пластинку, покоился на салазках. Эти салазки передвигались вдоль направляющего бруска F с помощью гайки с винтовой нарезкой M, которая лежала на валике главного винта, имевшего мелкую нарезку и образовывавшего ось цилиндра C. Нарезка эта представляла образцовое произведение механики и имела сто винтовых ходов на один дюйм. Два рычажка A и B служили для насаживания гайки с главного стержня. Пластинки фонографа состояли из очень тонкого стекла; из них одна имела острый резец для записи колебаний пластинки на восковом цилиндре, другая - тупой резец для воспроизведения. Третья, несколько более крепкая пластинка, была снабжена маленьким острым резцом для того, чтобы приведенные в негодность восковые цилиндры вновь обтачивать и таким образом пользоваться ими для новых записей. Для усиления звука использовалась труба с раструбом.
Пишущая часть представляла собой вделанную в металлическое кольцо круглую диафрагму, пространство над которой было закрыто крышкой с раструбом. Если говорить в этот раструб, то звуковые волны достигали диафрагмы и приводили ее в колебательное движение. Снизу к середине диафрагмы было прикреплено тонкое пишущее острие, с помощью которого вырезалась на восковой оболочке барабана бороздка, более или менее глубокая, соответственно колебаниям диафрагмы. Диафрагма со своими принадлежностями поддерживалась на рычаге, который был прикреплен к скользящему приспособлению, и вместе с последним передвигалась при вращении барабана справа налево. Чтобы это передвижение происходило согласно с вращением барабана, на скользящем приспособлении был укреплен второй рычаг, который своим концом покоился на винтовом шпинделе, налегая на него частью гайки. Таким образом, при движении шпинделя передвигалось скользящее приспособление, а так как шпиндель был соединен бесконечным шнуром с валом барабана, то скользящее приспособление и вместе с ним штифт двигались согласно с его вращением, и штифтик вырезал на восковой массе винтовую линию. Пока диафрагма не колебалась, штифтик вырезал бороздку равномерной глубины, но как скоро диафрагма начинала колебаться под влиянием звуковых волн, глубина бороздки все время то уменьшалась, то увеличивалась. Эту волнообразную полосу потом использовали для приведения в движение другой подобной диафрагмы, к которой был прикреплен скользящий по бороздке штифтик.
Однако и новый усовершенствованный фонограф не получил широкого практического применения. Кроме высокой цены, распространению его мешало практическое несовершенство. Валик не мог вместить много информации и заполнялся через несколько минут. Более или менее значительная корреспонденция требовала большого числа валиков. После нескольких прослушиваний копия разрушалась. Сама передача аппарата была далека от совершенства. Кроме того, с воскового валика невозможно было получить копии. Всякая запись была уникальной и с порчей валика пропадала навсегда.
Все эти недостатки были благополучно преодолены Эмилем Берлинером, который в 1887 году взял патент на другой звукозаписывающий прибор - граммофон. Хотя принцип устройства граммофона и фонографа был один и тот же, граммофон имел ряд существенных отличий, которые и обеспечили ему широчайшее распространение. Прежде всего, игла в записывающем аппарате Берлинера располагалась параллельно плоскости диафрагмы и чертила извилистые линии (а не борозды, как у Эдисона). Кроме того, вместо громоздкого и неудобного валика Берлинер избрал круглую пластинку.
Запись происходила следующим образом. На диск большого диаметра с бортиком устанавливали предназначенный для записи звука полированный цинковый диск. Сверху на него наливали раствор воска в бензине. Диск-ванна получал вращение от ручки через фрикционную передачу, а система шестерней и ходового винта связывала вращение диска с радиальным ходом записывающей мембраны, укрепленной на стойке. Этим достигалось движение записывающего устройства по спиралеобразной линии. Когда бензин испарялся, на диске оставался очень тонкий слой воска, и диск был готов к записи. Нанесение звуковой канавки Берлинер производил почти так же, как Эдисон, при помощи записывающей мембраны, снабженной трубкой с небольшим рупором и передававшей свои колебания иридиевому острию.
Главное достоинство записи по способу Берлинера состояло в том, что с диска можно было легко получать копии. Для этого записанный диск прежде всего погружали в водный раствор хромовой кислоты. Там, где поверхность диска была покрыта воском, кислота не оказывала на него никакого воздействия. Только в звуковых канавках, поскольку записывающее острие срезало воск до самой поверхности диска, цинк растворялся под действием кислоты. При этом звуковая канавка протравливалась до глубины около 0,1 мм. Затем диск промывали и удаляли воск. В таком виде он уже мог служить для воспроизведения звука, но фактически являлся лишь оригиналом для изготовления медных гальванических копий.
Принцип гальванопластики был открыт в 1838 году русским электротехником Якоби. Выше уже упоминались электролиты - жидкости, проводящие через себя электрический ток. Особенностью электролитов является то, что в растворах (или расплавах) их молекулы распадаются на положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому становится возможным электролиз - химическая реакция, которая протекает под воздействием электрического тока. Для проведения электролиза в ванну помещают металлические или угольные стержни, которые соединяют с постоянным источником тока. (Электрод, подключенный к отрицательному полюсу батареи, называют катодом, а электрод, соединенный с положительным полюсом - анодом.) Электрический ток в электролите представляет процесс движения ионов к электродам. Положительно заряженные ионы движутся к катоду, а отрицательно заряженные - к аноду. На электродах происходит реакция нейтрализации ионов, которые, отдавая лишние электроны или получая недостающие, превращаются в атомы и молекулы. К примеру, каждый ион меди получает на катод два недостающих электрона и осаждается на нем в виде металлической меди. При этом осадок дает точное рельефное изображение катода. Это последнее свойство как раз и используется при гальванопластике. С копируемых предметов снимается копия (матрица), представляющая их обратное негативное изображение. Затем копия подвешивается в качестве катода (отрицательного полюса) в гальваническую ванну. В качестве анода (положительного полюса) берется тот металл, из которого изготовлялась копия. Раствор ванны должен содержать в себе ионы того же металла.
Точно так же действовал Берлинер - он погружал цинковый диск в ванну с раствором медной соли и подключал к нему отрицательный полюс батареи. В процессе электролиза на диске осаждался слой меди толщиной в 3–4 мм, в точности повторявший все детали диска, но с обратным рельефом (то есть на месте канавок получались бугорки, но в точности повторяющие все их извивы). Затем полученную медную копию отделяли от цинкового диска. Она служила матрицей, с которой можно было отпрессовывать диски-пластинки из какого-нибудь пластического материала. В начале для этой цели применяли целлулоид, эбонит, всевозможные восковые массы и тому подобные вещества. Самая первая в истории граммофонная пластинка была изготовлена Берлинером в 1888 году из целлулоида. Граммофонные пластинки, поступившие в начале 90-х годов в продажу, были выполнены из эбонита. Оба эти материала не годились для назначенной цели, так как плохо подавались прессовке и потому недостаточно точно воспроизводили рельеф матрицы. Проделав множество опытов, Берлинер в 1896 году создал специальную шеллачную массу (в состав ее входили шеллак - смола органического происхождения, тяжелый шпат, зола и некоторые другие вещества), которая оставалась потом на протяжении многих десятилетий основным материалом для изготовления пластинок.
Проигрывание пластинок происходило на специальном устройстве - граммофоне. Главной частью звукоснимающего прибора здесь была слюдяная пластинка, сцепленная рычагом с зажимом, в который вставлялись сменные стальные иглы. Между зажимом и корпусом мембраны помещались резиновые прокладки. Первоначально граммофон приводился в движение от руки, а затем стал устанавливаться на ящик с часовым механизмом.
Как записывающее устройство, так и первые граммофоны Берлинера были весьма несовершенны. Шипение, треск и искажения были их постоянными спутниками. Тем не менее это изобретение имело огромный коммерческий успех - за какие-нибудь десять лет граммофоны распространились по всему миру и проникли во все слои общества. К 1901 году было выпущено уже около четырех миллионов пластинок. Фонографы не могли выдержать конкуренции с творением Берлинера, и Эдисону пришлось свернуть их производство.
