Томас Эдисон (, 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».
Говорящий валик
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 . 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.
- Источник:
- Brady-Handy Photograph Collection из Библиотеки Конгресса США
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.
Уплощение звука
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 (, 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 (, 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.
- Источник:
- National Photo Company Collection из Библиотеки Конгресса США
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 . 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 , Шаляпин , . Даже безумно популярная в широких народных кругах , 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.
Ленточная стратегия
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 World» в статье, опубликованной в 1888 году. Американский инженер Оберлин Смит (, 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.
- Источник:
- ():
Прошло всего лишь десять лет, и 29-летний лаборант телефонной станции Копенгагена Вальдемар Паульсен (, 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 (, 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.
Читайте также в журнале «Вокруг Света»:
