Страница 2 из 12
Для ее воспроизведения нужно установить иглу мембраны на начало записи и, повторив вращение валика, заставить иглу пройти весь путь, который она совершила при записи. При этом, в соответствии с изменениями глубины канавки, игла будет перемещаться к центру и от центра валика. Вместе с ней придет в движение и мембрана. По своей форме эти движения будут совпадать с формой записанных звуковых колебаний. В результате в рупоре мы услышим звук.
Фонограф был первым аппаратом так называемой механической записи. Название «механической» объясняется тем, что звуковой след в ней получается путем механического изменения формы звуконосителя.
В первые же годы после изобретения фонограф быстро завоевал себе популярность как аппарат для любительской звукозаписи. Запись на оловянную бумагу вскоре заменили записью на валик, покрытый воском. Восковой валик удобнее тем, что его можно было многократно использовать: валик каждый раз шлифовался специальным резцом и становился пригодным для новой записи. Новые валики для записи владелец фонографа мог приобрести в магазине.
На первых норах чудодейственной новинке прощались ее недостатки: и тихий звук, исходящий из рупора, и недолговечность записи из-за износа восковой канавки при воспроизведении, и искажения звука, создаваемые аппаратом. Когда количество изготовленных фонографов стало достаточно велико, в продажу, кроме чистых валиков, начали поступать валики «напетые» и «наговоренные» известными артистами. Эти валики явились как бы родоначальниками современных граммофонных пластинок.
Спрос на валики с записью рос, и тут-то выявился новый серьезный недостаток фонографа — восковые валики с записью было очень трудно размножить. Их поступало в продажу столько, сколько «напел» или «наговорил» исполнитель, а это количество было, понятно, небольшим. Практическая невозможность размножать записи стала помехой дальнейшему применению фонографов.
ГРАММОФОН
Конкурентом фонографа явился новый аппарат звукозаписи, названный граммофоном. В нем запись велась не на валик, а на диск, вращающийся с постоянной окружной скоростью (рис. 3).
Рис. 3. Запись на диске.
При помощи специального механизма рупор вместе с мембраной и пишущей иглой во время записи равномерно смещался к центру, благодаря чему канавка, вырезаемая на поверхности диска, имела форму спирали. Поверхность диска покрывалась таким же мягким воском, как и валик фонографа. В отличие от фонографа игла в граммофоне совершала при записи не поступательные движения вверх и вниз, а поперечные, поэтому такая запись и получила название поперечной. Она до сих пор широко используется в производстве граммпластинок.
Воспроизвести записанный звук можно было на том же аппарате, на котором велась и запись, аналогично тому, как это делалось в фонографе.
Большим преимуществом граммофона явилась сравнительная легкость размножения записей. На первых порах это размножение осуществлялось так.
Запись велась на цинковом диске, покрытом тонким слоем пчелиного воска. Острие записывающей иглы соскабливало воск и обнажало цинковую подложку. После записи поверхность диска протравливалась кислотой, в результате чего по контуру звукового следа в цинке образовывалась канавка. После достижения достаточной глубины диск промывался водой и дальнейшее травление его приостанавливалось, а оставшийся на поверхности диска слой воска удалялся. С полученного цинкового оригинала записи в электролитической ванне снимали металлическую копию, а с нее таким же путем снимали большое количество вторых копий. Такой метод получения металлических копий, носящий название гальванопластического, был открыт и разработан в 1837 году русским академиком Б. С. Якоби.
Нетрудно видеть, что рельеф поверхности вторых копий повторял рельеф цинкового оригинала записи (рис. 4), таким образом, они являлись действительно копиями записи.
Рис. 4.
Эти вторые копии — металлические граммпластинки — поступали в продажу. Качество их было невысоким, особенно был неприятен шум, вызывавшийся зернистостью металла в канавках записи.
РАДИО ПОМОГАЕТ ЗВУКОЗАПИСИ
В дальнейшем производство граммофонных пластинок значительно усовершенствовалось. Открытие радио нашим знаменитым соотечественником А. С. Поповым повлекло за собой бурный рост радиотехники и связанной с ней техники усиления электрических колебаний. Примерно с 1925 года на помощь производству граммофонных пластинок пришла усилительная аппаратура, построенная на радиолампах, какие мы можем видеть в любом ламповом радиоприемнике.
Теперь уже не нужно, напрягая голос, «напевать» или «наговаривать» пластинку перед рупором записывающего аппарата. Исполнитель ныне находится в специально звукоизолированной (чтобы записи не мешали внешние шумы) комнате, называемой студией. Перед ним расположен небольшой прибор — микрофон. Микрофон каждому знаком по телефонному аппарату. Он преобразовывает звуковые колебания в электрические.
По своему устройству и принципу действия различаются микрофоны нескольких видов: например, микрофон, применяемый в телефонных аппаратах, называется угольным, так как содержит в себе капсуль с угольным порошком, к которому прижимается мембрана. Когда мы говорим перед микрофоном, давление звуковой волны прижимает мембрану то сильнее, то слабее, в результате чего меняется электрическое сопротивление угольного порошка. В такт звуковым колебаниям будет изменяться сила тока, текущего через микрофон.
Электрический ток от микрофона по проводам передается в аппаратную.
Здесь усилителями повышают в требуемых пределах его мощность и направляют в особый прибор на записывающем аппарате, называемый рекордером. Устройство рекордера показано на рис. 5.
Рис. 5. Рекордер: 1 — постоянный магнит; 2 — полюсные наконечники; 3 — катушка; 4 — якорь; 5 — резец; 6 — демпфер; 7 — ось.
Как видно на рисунке, якорь рекордера может поворачиваться на оси между полюсными наконечниками. В режиме покоя на якорь действуют лишь силы притяжения, созданные постоянным магнитом. Благодаря симметричному положению якоря эти силы уравновешивают друг друга и не выводят его из нейтрального положения.
При прохождении электрического тока от усилителя через обмотку катушки рекордера возникает дополнительное магнитное поле — поле катушки, которое нарушает прежнее равновесие сил. В результате якорь отклоняется в ту или иную сторону в зависимости от направления тока в катушке. Так как ток на выходе усилителя переменный, т. е. все время изменяется как по величине, так и по направлению, то и якорь соответственно приходит в колебательное движение. Чтобы предотвратить возможность прилипания якоря к полюсным наконечникам, один конец его закрепляется в упругой среде (демпфере), например, между резиновыми прокладками. На другом конце якоря укреплен резец, вырезающий звуковую канавку на вращающемся диске. По-прежнему для получения спиральной формы канавки рекордер при записи, с помощью особого механизма, равномерно смещается от края диска к центру.
Таким образом, если раньше звуковая волна сама непосредственно вызывала перемещения записывающей иглы (или резца) в аппарате, теперь она сперва преобразуется в электрические токи, которые в свою очередь в конце процесса преобразуются в механические колебания резца. Такая запись получила название электрической и в настоящее время полностью вытеснила старую акустическую систему.