История механической звукозаписи.

Попытки создания аппаратов, воспроизводящих звуки, предпринимались на протяжении многих столетий. Еще в Древней Греции в 4-2 веках до н.э. были в моде театры самодвижущихся фигурок - андроидов. Движения некоторых из них сопровождались механически извлекаемыми звуками, складывающимися в мелодии.

В дальнейшем театр андроидов потерял свою привлекательность, а вот стремление воспроизвести в нужный момент ту или иную мелодию привело к созданию разнообразных механических музыкальных инструментов: шарманок, музыкальных шкатулок, ящиков, табакерок. Этому в немалой степени способствовало развитие часового дела в эпоху Возрождения, что было связано с открытием свойств маятника.

Музыкальная шарманка работает следующим образом. Звуки создаются при помощи стальных тонких пластинок различной длины и толщины, размещенных в акустическом ящике в последовательности гармонического звукоряда. Для извлечения из них звука служит специальный барабан с выступающими штифтами, расположение которых по поверхности барабана соответствует задуманной мелодии. При равномерном вращении барабана штифты задевают пластинки в заданной последовательности. Заранее переставляя штифты на другие места, можно менять мелодии.

В музыкальных шкатулках реализован другой принцип. Здесь для предварительной записи мелодии используется металлический диск, на который нанесена глубокая спиральная канавка. В определенных местах канавки делаются точечные углубления - ямки, расположение которых соответствует мелодии. При вращении диска, приводимого в движение часовым пружинным механизмом, специальная металлическая игла скользит по канавке и "считывает" последовательность нанесенных точек. Игла скреплена с мембраной, которая при каждом попадании иглы в канавку издает звук.

Музыкальные механические инструменты всего лишь автоматы, воспроизводящие искусственно созданные звуки. Задача же сохранения на длительное время звуков живой жизни была решена лишь в конце 19 века. Поскольку в это время в центре внимания находились проволочный телеграф и фотография Даггера, свои первые шаги запись и воспроизведение звука сделали от этих двух изобретений.

30 апреля 1877 г. любитель-естествоиспытатель Шарль Кро послал во Французскую Академию наук документы на изобретение под названием "фонограф". Он рассчитывал после признания своих идей получить средства на продолжение исследовательских работ. Суть изобретения заключалась в том, что на покрытую сажей поверхность вращающегося стеклянного диска игла, прикрепленная к мембране, может записывать звуковые колебания. С этого диска оптическим путем на светочувствительной хромовой пластинке можно получить несколько копий. Вращая металлическую пластинку и прослеживая изображение звука иглой, соединенной с мембраной, можно вновь получить звук.

Заявка Кро пролежала нераскрытой до конца года, а в середине декабря газеты принесли известие, что американский изобретатель Эдисон продемонстрировал аппарат, пригодный для записи и воспроизведения звука. Только тогда заявка Кро наконец была рассмотрена, идеи были признаны правильными, но в средствах ему отказали.

Идея записи звука на вращающийся барабан возникла еще двадцатью годами раньше, когда был построен прибор "фотоавтограф". Прибор содержал рупор с мембраной, к которой была прикреплена игла, и вращающийся барабан, покрытый закопченной бумагой. Звуковые колебания попадали в рупор, заставляя колебаться мембрану, а связанная с ней игла прочерчивала на бумаге тонкую линию - "след" звукового колебания. Однако такой прибор позволял только записывать звуки, а задача их воспроизведения не была решена.

В середине 1877г. молодой американский телеграфист Т.А.Эдисон (1847-1931), работая на телеграфном аппарате с использованием перфоленты, заметил заинтересовавшее его явление. При считывании информации с быстро движущейся перфоленты контакты аппарата, скользя по ее дырочкам, издавали разной высоты звуки. Результатом изучения этого явления и трехнедельных проектных работ стал аппарат, названный Эдисоном "фонографом".

Устройство первого фонографа было довольно просто. Металлический валик вращался с помощью рукоятки, с каждым оборотом перемещаясь в осевом направлении за счет винтовой резьбы на ведущем вале. На валик накладывалась оловянная фольга, к которой прикасалась игла, связанная с мембраной, к которой, в свою очередь, был прикреплен металлический рупор. При вращении валика в отсутствие звука игла выдавливала на фольге спиральную канавку постоянной глубины. Когда же мембрана колебалась, игла вдавливалась в олово в соответствии с воспринимаемым звуком, создавая канавку переменной глубины. Так был изобретен способ "глубинной записи".

При первом испытании своего аппарата Эдисон плотно натянул на цилиндр станиоль, подвел иглу к поверхности цилиндра, осторожно начал вращать ручку и пропел в рупор первую строфу детской песенки "У Мери была овечка". Затем отвел иглу, рукояткой вернул цилиндр в исходное положение, вложил иглу в прочерченную канавку и вновь стал вращать цилиндр. И из рупора тихо, но разборчиво прозвучала детская песенка.

Заявка, поданная Эдисоном на изобретение фонографа, была зарегистрирована 19 февраля 1978 года, но фактической датой начала эры звукозаписи по праву принято считать октябрь 1877 года. Предложенная Эдисоном глубинная запись имела ряд существенных недостатков. При таком способе игла при записи испытывает переменную нагрузку, что приводит к серьезным искажениям звука. Так, первые фонографы не воспроизводили звук "ш", звуки "д" и "т" не различались, были велики шумы валиков. При воспроизведении, если вблизи мембраны издавались громкие звуки, они могли записаться на уже записанный валик.

Эдисон продолжал усовершенствовать свой аппарат и в дальнейшем выпустил модели, в которых носителями записи стали восковые валики, позволявшие использовать их несколько раз, сошлифовывая предыдущую запись. Привод из ручного стал механическим, а затем электрическим. Но ему так и не удалось преодолеть главного недостатка фонографа - отсутствия способа тиражирования фонограмм. В практически неизменном виде фонограф просуществовал несколько десятков лет. Как аппарат для записи музыкальных произведений он перестал выпускаться в конце первого десятилетия 20 века, но еще практически 15 лет он существовал в американских конторах в качестве диктофона. Валики к нему выпускались вплоть до 1929 г.

Новый этап в развитии механической записи начался в 1887 г., когда другой американец немецкого происхождения Эмиль Берлинер предложил использовать поперечные колебания для записи звука на плоский диск. Работая над своей идеей, Берлинер сначала построил и опробовал прибор Шарля Кро, применив вместо хромовой пластинку из цинка. Опыт оказался удачным, на разработанное устройство, названное "граммофоном", был получен патент 26 сентября 1887 г.

Совершенствуя свое изобретение, Берлинер разработал метод получения пластинок способом химического травления, при котором на поверхности цинковой пластинки, покрытой тонким слоем воска, записывающая игла процарапывает канавку. Процарапанная линия протравливается соляной кислотой. Полученная таким способом пластинка обладала большей громкостью и лучшим качеством. Такие пластинки Берлинер продемонстрировал в 1888 г., и этот год можно считать началом эры грамзаписей.

Через пять лет был разработан способ гальванического тиражирования с позитива цинкового диска, а также технология прессования грампластинок из эбонита при помощи стальной печатной матрицы. В скором времени эбонит был заменен композиционной массой на основе шеллака - воскоподобного вещества, вырабатываемого тропическими насекомыми из семейства лаковых червецов. Пластинки стали качественней и дешевле, главным их недостатком была малая механическая прочность. Шеллачные пластинки выпускались до середины 20 века, в последние годы параллельно с долгоиграющими.

До 1896 г. диск приходилось вращать вручную, и это было главным препятствием широкому распространению граммофонов. С изобретением специального, отличного от применяемого в фонографах, двигателя начался массовый выпуск граммофонов по всему миру. Одновременно началась острая конкурентная борьба между фирмами, выпускавшими фонографы Эдисона, и предприятием Берлинера. Началась судебная тяжба, едва не доведшая Берлинера до банкротства. Но за два года, пока длился судебный процесс, компаньон Берлинера Джонсон разработал способ записи на восковой диск и метод получения с него матрицы (1901 г.) и создал самостоятельную фирму "Джепен Виктор компани" ("Джи-Ви-Си") по производству аппаратов и пластинок. Берлинер, со своей стороны, отстоял свои права перед Эдисоном, Джонсон же не запатентовал процесс записи на восковой диск. Этим воспользовался один из его сотрудников, тайно запатентовал изобретение и продал его фирме "Коламбия Бродкастинг Систем" ("Си-Би-Эс"). Так сразу две фирмы в США стали работать в области звукозаписи.

В первые годы 20 века появились европейские фирмы грамзаписи: "Граммофон" ("Дойче Граммофон Гезельшафт") в Германии, "Пате" во Франции и другие, открывшие свои филиалы в других странах.. В 1897 г. появился граммофон, выпускавшийся в нескольких странах вплоть до второго десятилетия 20 века, а затем и популярный во многих станах портативный граммофон, который в СССР назывался патефоном. Настоящим же патефоном является громоздкое сооружение в виде тумбочки с рупором внутри, которое сто лет назад начала выпускать французская фирма братьев Пате. Эта же фирма первой начала выпуск грампластинок в России в 1907 г. с матриц, ввозимых из-за границы. Производство собственных пластинок началось в России в 1910 г. на Апрелевском заводе под Москвой.

(продолжение следует)