Иглой по саже: первые шаги звукозаписи

Когда появилась первая музыка и что стало ее первоисточником: природа, как шелест листьев или шум дождя, или мелодично растянутая человеческая речь, историки не выяснили. Хотя точно известно, что несколько десятков тысячелетий у музыкальной культуры есть: в середине 2008 года в пещере на юго-западе Германии, в слое, которому около сорока тысяч лет, обнаружили древнейшую флейту из кости белоголового сипа – это крупная хищная птица семейства ястребиных из рода грифов.

Так что музыка – искусство древнейшее, пусть долгое время и бывшее относительно примитивным. Но фиксировать ее на различных носителях, равно как и остальные звуки, начали достаточно недавно – 165 лет назад, когда в 1857 году французский торговец книгами Эдуар-Леон Скотт де Мартенвиль получил патент на фоноавтограф – первое в мире устройство, которое записывает звуки. О первых шагах человечества в записи звуков – механических устройствах для записи – в материале «Научной России». 

Фоноавтограф Мартенвиля

Сегодня можно послушать самую первую аудиозапись: изобретатель фоноавтографа Эдуар-Леон Скотт де Мартенвиль спел французскую народную песню «Au clair de la lune».

Эту запись воспроизвели только в 2008 году – когда изобретатель-библиотекарь создавал устройство, вряд ли думал, что нацарапанные иглой на бумаге линии смогут послушать. Фоноавтограф не был предназначен для проигрывания звуков, только для их записи на бумаге. Через акустический конус звук передавался на вибрирующую мембрану, соединенную с иглой. От вибраций игла касалась поверхности стеклянного цилиндра, покрытого закопченной бумагой, и визуально отображала звуковые колебания. Цилиндр проворачивался вручную.

Именно закопченную бумажку и перевели в звуковой формат с помощью компьютера. В практике фоноавтограф применять не начали, хотя он стал прообразом первых устройств, которые и записывали, и воспроизводили звук – фонографа и граммофона.

Фонограф Эдисона

Фонограф – устройство и для записи, и для воспроизведения звуков, стало революцией в технологиях и принесло Томасу Эдисону мировую славу. Принцип работы фонографа основан на принципе фоноавтографа: рупор улавливает звук, передает на вибрирующую мембрану, а через нее на иглу. Но в отличие от фоноавтографа, игла рисовала не на бумаге. В качестве первого носителя Эдисон использовал оловянную фольгу на цилиндре, в которой игла продавливала борозды. Оборачиваясь вокруг своей оси, цилиндр одновременно и смещался в сторону так, что звук записывался по спирали.

Звук воспроизводился на том же устройстве – проходя по бороздам, которые образовались при записи, игла передавала колебания на мембрану, звук от которой усиливался рупором. Механической энергии не хватало для того, чтобы воспроизводить громкие звуки, а первые носители из фольги изнашивались буквально за несколько воспроизведений, и их было невозможно скопировать. Позже фольгированные носители заменили восковые цилиндры – они были долговечнее, а позднее усовершенствованные аппараты могли записывать по несколько одинаковых цилиндров одновременно.

Несмотря на недостатки, фонограф стал первым устройством, которое позволяло записывать и воспроизводить речь. Часто их использовали как диктофоны: например, в офисах на фонографы наговаривали тексты, которые позже расшифровывали и печатали.

Граммофон Берлинера

Новым шагом в записи и воспроизведении звука стал граммофон. В 1888 году немецко-американский изобретатель Эмиль Берлинер начал записывать звуки не на цилиндрические носители, а на пластинки. Это изобретение популярно и сегодня.

Диски серьезно выигрывали у цилиндров, которые использовали раньше – их можно было штамповать, а производственный шов проходил по ребру пластинки, не мешая воспроизведению. Основной принцип оставался прежним – рупор, мембрана, игла. Первые носители тоже отчасти соответствовали более ранним изобретениям – диски делали из стекла и покрывали сажей. Но этот подход быстро уступил другому решению – Берлинер начал писать звуки на цинковый диск, покрытый воском. Запись наносилась иридиевым острием, пластинку протравливали кислотой и получался образец, который можно было копировать.

Первая в мире грампластинка сейчас хранится в Национальном музее в США, это целлулоидный диск, которые использовали для копирования записей почти 10 лет, до 1897 года. Тогда на смену пришел эбонит, а позже шеллак. Возможность копировать записи, более качественный и громкий звук, давали граммофонам решительное преимущество перед фонографом.

Проблемой оставался большой и неудобный раструб – в 1913 году появилась уменьшенная версия граммофона, которая известна как патефон. Название пошло от названия фирмы «Пате», где работал Гильон Кеммлер, который и предложил спрятать рупор в чемодан. Аппарат получился более удобным и мобильным, а популярность получил во время Первой мировой войны.  

На первые пластинки для патефонов и граммофонов помещалось 2-3 минуты записи. Позже, на 12-дюймовых дисках появились пятиминутные записи. Это связано с качеством пластинок – нарезать более узкие борозды в шеллаке было невозможно. Долгие записи, до получаса, начали выпускать после появления виниловых пластинок, которые запускали на электропроигрывателях, вытеснивших патефоны в послевоенные годы.

В наших следующих материалах расскажем о том, как развивалась звукозапись с помощью электричества, магнитных и лазерных технологий.  

По материалам из открытых источников

Фото на главной странице: zen.yandex.ru и Википедия / Norman Bruderhofer