С давних времен человечество стремилось запечатлеть информацию на материальных носителях. И вот, наконец, в конце 19 века было создано устройство для записи и воспроизведения звука.
Граммофон: история шедевра
Граммофон — это уникальный антикварный инструмент, который хранит в себе интонации прошлых лет и стал символом начала звукозаписи. Его называют колыбелью звукозаписи, поскольку он воспроизводит музыкальные дорожки, которые связывают не только культуру прошлых времен, но и истину, отражающую жизнь народа. Ретро-проигрыватели известны своим уникальным шикарным звучанием, а их четкие и искренние интонации продолжают завораживать сердца истинных ценителей музыки и антиквариата.
Предшественником граммофона стал фонограф, изобретенный Томасом Эдисоном в 1877 году. Этот изобретатель разработал машину, способную воспроизводить звук, получив вдохновение от повседневной ситуации. Однажды, когда Эдисон занимался ремонтом телефона и напевал свою любимую песню, он удерживал одной рукой мембрану с иголкой, и к его удивлению металлическая пластина отозвалась на его голос. Иголка случайно уколола его палец, и тогда у него возникла идея: возможно, можно записать колебания этой иглы и воспроизвести их позже. Конечно, первый механизм был далек от совершенства — звуки звучали искаженно и неразборчиво.
Эмиль Берлинер, вдохновленный статьей французского ученого, решил продолжить дело Эдисона и разработал новое записывающее устройство, усовершенствовав недостатки фонографа. Он запатентовал свою версию устройства под названием граммофон. Постоянные усовершенствования привели к созданию качественного проигрывателя, который обеспечил высокую четкость звука и громкость воспроизведения с минимальными искажениями. Граммофон стал настоящей сенсацией по всему миру. Музыкальный звукозаписывающий носитель, который использовался, — грампластинки — стали стремительно популярными, и в 1902 году граммофон достиг своего пика популярности. В каждом доме начали звучать пластинки, особенно одна с репертуаром известного итальянского певца Энрико Карузо. Эта редкая грампластинка не только принесла успех Карузо, но и значительно увеличила спрос на граммофоны. С тех пор все музыкальные исполнители начали записывать свои песни на граммофонные пластинки, а Эмиль Берлинер стал считаться как создателем граммофона, так и основоположником музыкальной индустрии, предложившим выплачивать гонорары исполнителям за записи их выступлений на пластинках.
Граммофоны получили мировую популярность, когда производители начали выпускать как доступные модели для широкого использования, так и дизайнерские редкие экземпляры для состоятельных людей. Самые ценные граммофоны изготавливались из таких материалов, как красное дерево, золото и серебро, часто инкрустированные резьбой и драгоценными камнями. Многие антикварные образцы дошли до наших дней и находятся в музеях и частных коллекциях.
Эволюция граммофона
В качестве основы для создания граммофона послужил фонограф Эдисона. Это массивное устройство использовало цилиндр из олова в качестве носителя с трубой, усиливающей звуковые волны. В месте сужения раструба располагалась мембрана и игла. Острие иглы оставляло бороздки на оловянном валике. Колебания звука активировали механизм, и игла оставляла соответствующий след. Цилиндр соединялся с ручкой, которую необходимо было вручную прокручивать.
Недостаточная чувствительность устройства побудила Эдисона к его постоянному совершенствованию. Он заменил оловянный цилиндр воском, так как воск лучше улавливает вибрации и легче поддается обработке. Благодаря улучшениям в конструкции иглы и мембраны продолжительность звучания увеличилась до трех минут.
Затем Эдисон добавил маховик, который сглаживал неравномерность прокручивания ручки, а позже механическое вращение было заменено на пружинное, а затем и электрическое.
Эмиль Берлинер усовершенствовал как сам граммофон, так и производственный процесс пластинок, отказываясь от фотохимического метода и применяя травление кислотой, что позволило значительно повысить скорость производства и громкость воспроизведения. После разработки метода штамповки грампластинки стали массово производиться с использованием эбонита, а позже появился шеллак.
Практически идеальная конструкция граммофона привела к его популярности на международной арене. В Европе и Америке открывались фабрики по производству музыкальных аппаратов. Каждый производитель старался сделать свой продукт уникальным и занять большую долю на рынке. В конкуренции во Франции появился патефон — миниатюрная версия граммофона.
С 60-х годов винил стал использоваться как основной материал для грампластинок, а продолжительность воспроизведения возросла до 40 минут. Кроме того, научились делать записи с обеих сторон пластинок, что увеличивало суммарное время звучания до 80 минут. Применение ламповых усилителей способствовало улучшению качества звука. Старинные граммофоны были также модернизированы с установкой звукоснимателей и электропроигрывателей. К сожалению, эра граммофонов оказалась недолгой: массивные устройства были вытеснены более компактными магнитофонами и миниатюрными плеерами.
История граммофона
В 1877 году Томас Эдисон испытал свое первое устройство, способное воспроизводить звук — фонограф. На создание устройства его вдохновило неожиданное происшествие, произошедшее во время работы над усовершенствованием телефона. Ученый, работая с телефоном, начал тихо напевать, держа в руке мембрану с иглой. В этот момент металлическая пластина отозвалась на его голос, и игла уколола его палец. Это событие навело его на мысль, что колебания иглы можно записать, а затем воспроизвести.
Ф1: Томас Эдисон, 1877 год. Старинный фонограф.
Изначальный механизм, созданный Эдисоном, был далек от идеала. Из-за значительных искажений звуки часто звучали неразборчиво. В результате на основе фонографа был создан старинный граммофон, который массово использовался для прослушивания музыки.
В то время Эмиль Берлинер вдохновился статьей французского ученого Шарля Кро и решил создать свое собственное устройство для записи звука. Он провел множественные эксперименты и в 1887 году запатентовал граммофон, который избавился от недостатков фонографа. Граммофон стал способен воспроизводить звуки громко и отчетливо, при этом уровень искажений оставался минимальным.
Ф2: Эмиль Берлинер, 1887 год. Модель первого граммофона.
Граммофон, способный качественно воспроизводить звук, стал мировой сенсацией, и на рынке появились грампластинки. Пик популярности граммофона пришелся на 1902 год, когда в магазинах появилась пластинка с десятью песнями Энрико Карузо, популярного итальянского певца того времени. Раритетная грампластинка принесла успех не только исполнителю, но и самому граммофону, и резко возросший спрос на это устройство способствовал тому, что исполнители начали записывать свои музыкальные произведения на пластинках.
Эмиль Берлинер стал не только изобретателем граммофона, но и основоположником музыкальной индустрии, предложив выплачивать гонорары исполнителям за записи их произведений.
Граммофон получил массовое признание: начинались акты производства недорогих моделей для широкого использования и роскошных аппаратов для состоятельных людей. Самые дорогие модели изготавливались из драгоценных материалов, таких как красное дерево, золото и серебро, и теперь их можно найти в частных коллекциях и музеях.
Эволюция устройства граммофона
Фонограф Эдисона стал основой современного граммофона. Это было громоздкое устройство с цилиндрическим оловянным валиком, которое окружалось трубой, усиливающей звуковые волны. В месте сужения трубы была прикреплена мембрана, на которой находилась игла. Острие иглы оставляло бороздки на валике. Эти колебания инициировали механизм, свершающий оставление следа. Цилиндр был соединен с ручкой, которую надо было вручную прокручивать для создания звука.
Чувствительность аппарата была низкой, и Эдисон начал активно работать над его усовершенствованием. Он заменил олово воском, который лучше улавливает и передает колебания. Новый подход позволял просто разровнять воск, чтобы создавать новые записи. Были переработаны ключевые элементы устройства: игла и мембрана, что увеличило продолжительность звучания до трех минут.
С целью сгладить неравномерность прокрутки был добавлен маховик, а позже олова заменилась пружинами, затем электромоторами.
Шарль Кро, вдохновивший Эмиля Берлинера, опубликовал статью о палеофоне в 1877 году. Это устройство было похоже на фонограф, а сам учёный назвал его «голосом прошлого». В отличие от фонографа, игла палеофона двигалась горизонтально по стеклянному диску, покрытому сажей. У Эдисона игла оставляла следы вертикально. При записи комбинаций звуков дорожка переносилась на пластину из хрома, которая имела большую светочувствительность. При вращении пластинки игла и мембрана соприкасались, воспроизводя мелодию. Однако проект Кро не получил необходимой финансовой поддержки и остался нереализованным.
: Антикварный граммофон Эмиля Берлинера.
Эмиль Берлинер работал не только над устройством, но и над улучшением пластинок. Он заменил фотохимический метод на метод травления кислотой. Это улучшение на цинковых плитах позволило увеличить выпуск записей и значительно повысить качество звука. Массовое производство началось после разработки штамповки. Пластинки для граммофона изготавливались из эбонита, а позже заменились на шеллак.
Усовершенствованная конструкция и новая технология производства сделали граммофон популярным во многих странах. В Европе и Америке стали открываться фабрики, производившие музыкальные аппараты. Каждый производитель стремился уникализировать свой продукт и занять свою долю на рынке. Так, при конкуренции во Франции был создан мини-граммофон, известный как патефон.
В 1960-х годах винил стал основным материалом для грампластинок, длина звучания возросла до 40 минут. Записи стали делать с обеих сторон пластинки, что позволило увеличить общее время звучания до 80 минут. Качество звука значительно улучшилось благодаря использованию ламповых усилителей. Более того, старинные граммофоны были модернизированы с установкой звукоснимателей и электропроигрывателей. Однако эра граммофонов закончилась, так как громоздкие механизмы были заменены более компактными магнитофонами и портативными плеерами.
Устройство и принцип работы
Граммофон состоит из нескольких узлов, которые функционируют независимо друг от друга.
Привод
Основная задача привода — преобразовать энергию пружины в равномерное вращение диска. Число пружин в разных моделях составляет от одной до трех. Чтобы диск вращался только в одном направлении, используется храповой механизм. Энергия передается с помощью зубчатых передач.
Для обеспечения постоянной скорости вращения применяют центробежный регулятор.
Принцип работы регулятора заключается в следующем:
Регулятор получает вращение от барабана с пружиной. На ось барабана посажены две втулки: одна свободно перемещается, а другая служит для привода. Втулки соединены пружинами, на которые установлены свинцовые грузики.
Во время вращения грузики стремятся отдалиться от оси, но пружины препятствуют этому. При этом возникает сила трения, которая уменьшает скорость вращения.
Для управления частотой оборотов в граммофон встроена ручка регулировки скорости, которая может быть установлена на 78 оборотов в минуту (для механических моделей).
Мембрана, или звуковая коробка
Внутри звуковой коробки находится пластина толщиной 0,25 мм, обычно сделанная из слюды. С одной стороны пластина соединена с иглой звукоснимателя, а с другой — с рупором или раструбом.
Важно, чтобы между гранями пластины и стенками корпуса не было зазоров, так как это может привести к искажению звука. Для уплотнения используются резиновые кольца.
Игла может быть из алмаза или из твердой стали, что является более бюджетным вариантом. Игла крепится к мембране через специальный держатель. Иногда в конструкции добавляются рычажные системы, позволяющие улучшить качество звука.
Игла перемещается по звуковой дорожке пластинки и передает колебания на мембрану, которая, в свою очередь, преобразует их в звук.
Тонарм предназначен для перемещения звуковой коробки по поверхности пластинки, и от его точности зависят качество звука и равномерное давление на пластинку.
Рупор
Рупор имеет функцию усиления громкости звука. Его эффективность зависит от формы и материала, из которого он сделан. На рупоре не допускаются явные дефекты, а материал должен хорошо отражать звук.
В ранних моделях граммофонов рупор представлял собой длинную изогнутую трубу. В более поздних версиях рупор стал частью звуковой коробки, сохраняя при этом громкость.
Корпус
Корпус граммофона служит основой для монтирования всех компонентов. Он выполнен в виде ящика, состоящего из деревянных и металлических частей. Изначально корпуса были прямоугольными, но позже появились круглые и многоугольные формы.
В дорогих моделях корпус окрашивают, покрывают лаком и полируют. Таким образом, устройство выглядит более привлекательно и презентабельно.
На корпусе находится заводная рукоятка, элементы управления и другие интерфейсы. Также здесь размещена табличка, указывающая фирму, модель, год выпуска и технические характеристики устройства.
Дополнительное оборудование: автостоп, автоматическая смена пластинок, регуляторы громкости и тембра (для электрических моделей) и другие функции.
Несмотря на схожесть в внутреннем устройстве, граммофоны имеют и другие различия.
Какими бывают?
Устройства различаются по конструктивным особенностям.
По типу привода
- Механические. В таких моделях используют мощную стальную пружину в качестве двигателя. К достоинствам можно отнести отсутствие необходимости в электросети. Недостатками являются низкое качество звука и ограниченный срок службы пластинок.
- Электрические. Эти устройства известны как патефоны. К их достоинствам относятся простота эксплуатации, но одним из недостатков является высокая конкуренция на рынке для воспроизведения звука.
По варианту установки
- Настольный. Это компактная переносная модель. Некоторые модели, произведенные в СССР, имели корпус, напоминающий чемодан с ручкой для удобства транспортировки.
- На ножках. Стационарные модели, которые, как правило, обладают более представительным дизайном, но обладают меньшей мобильностью.
Чем граммофон отличается от патефона
Многие ошибочно полагают, что граммофон — это устройство с трубой, а патефон — без трубы. Это мнение неправильное, хотя и широко распространенное. Основные различия заключаются в конструкции и подходе к воспроизведению звука. Эмиль Берлинер запатентовал поперечную систему записи, в то время как продукция братьев Пате использовала глубинный метод формирования звуковой канавки, что, в свою очередь, сказалось на носителе. Если на грампластинке спираль выглядит шероховатой, то на пластинках для патефонов линия ровная, так как шероховатости уходят в глубину.
Первоначально игла патефона двигалась от центра к краю, но это оказалось не очень удобным, и направление движения было изменено.
Тем не менее, оба устройства могут воспроизводить звук как из большой трубы, так и из рупора, скрытого внутри корпуса. Однако мембрана расположена перпендикулярно к оси тонарма у патефона и параллельно — у граммофона. Таким образом, воспроизвести грампластинки на патефоне и наоборот невозможно, так как они не взаимозаменяемы. Система звукозаписи Берлинера обеспечивала более высокое качество звука по сравнению с технологиями братьев Пате, что привело к тому, что в 1920-е годы они начали поставлять в Америку и на Британские острова свои граммофоны. В это время в Советской России название «патефон» прочно укоренилось у портативных версий граммофонов без трубы.
Распространение граммофонов в Российской империи
Первое появление граммофонов в Российской империи можно отнести к продаже, зафиксированной в 1895 году, осуществленной мануфактурой купца Гусева. В начале своего появления такие устройства привлекали большое внимание. Например, через два года звучали мелодии граммофона, доносящиеся из ателье, и прогуливающиеся по Невскому проспекту могли насладиться этим необычным звучанием. Богатые рестораны стремились приобрести новинку за любые средства, так как число желающих послушать романсы и народные мелодии, исполняемые с помощью этого диковинного агрегата, было весьма велико. В Россию также начали ввозить грампластинки и рекордеры. Успешное освоение технологии записи привело к тому, что пластинки российского производства появились уже к концу 19 века.
Граммофоны, изобретенные Берлинером, часто ломались, и их владельцы искали умелых механиков для починки. Мастера, разобрав иностранные устройства, поняли, что конструкция не так уж сложна. Артели начали производить проигрыватели без отчисления Берлинеру ни копейки. Поняв прибыльный потенциал, к производству подключились и мануфактуры. Интересы Berliner Gramophone столкнулись с местным производителем в Риге, где также успешно выпускались как грампластинки, так и аппараты фабрикой Зонофонъ (International Zonophone). В суде одержал победу Берлинер, открывший в Риге мануфактуру Пишущий Амур для выпуска пластинок. После закрытия Зонофонъ он продолжил производство, запустив на этой фабрике пластинки исполнителей популярной музыки второго эшелона.
Тем не менее, в России всегда умели не только копировать, но и изобретать. Под руководством инженера Василия Ивановича Ребикова работала фирма Товарищество В.И. Ребиков и К°. Его устройство, получившее название натурофон, выделялось наклонным диском, уникальной конструкцией мембраны, и скоростью звучания 82–90 об/мин, а также притупленной иглой (стандартные иглы быстро теряли остроту, снижая качество звука). Ребиков начал также создание музыкальной коллекции, но массовое производство с таким же высококачественным результатом поначалу не удалось реализовать. Несмотря на то, что он успешно решил проблемы технического плана, он столкнулся с маркетинговыми трудностями. Инвесторы требовали производства дорогих моделей, приносящих прибыль, тогда как Ребиков мечтал, чтобы его натурофон был доступен каждому. В итоге компания обанкротилась. В это же время фирма Рихард Якоб впервые в России попыталась запустить производство двусторонних пластинок. Однако из-за низкого качества их рекордеров исполнители не спешили к ним записываться, что привело компанию к естественному разорению.
Фирма Pathé вошла в Россию в 1903 году и была разочарована тем, что страна уже была завалена и проигрывателями, и пластинками. Попробовав согнуть ситуацию в свою пользу, Pathé начала продавать записи на цилиндрах, которые к этому времени почти исчезли в западном мире (хотя цилиндры стали основой для появления диктофонов, предшественником которых был фонограф). Однако иностранные артисты не привлекли интереса у местных слушателей. Четыре года упорной борьбы не увенчались успехом. Напротив, французская компания открыла благодаря своим усилиям здесь собственную фабрику, начав сначала выпускать музыкальные пластинки, а затем музыкальные аппараты, которые быстро завоевали популярность на рынке благодаря долговечным сапфировым шарикам звукоснимателей. Фабрика просуществовала до Октябрьской революции, после чего была национализирована, и российские патефоны (по сути, это граммофоны) перестали приносить братьям Пате прибыль.
Многодорожечная запись и появление аудиокассет
Первые эксперименты по одновременной записи двух звуковых каналов проводились ещё в конце 19 века с использованием фонографов. В 1881 году в Париже Клемент Адер разместил на сцене Парижской Оперы два телефонных транслятора, сигнал от которых по проводам уходил в кабины Парижской электрической выставки. Посетители этих кабин могли услышать концерт в прямой трансляции, используя по одной телефонной трубке на ухо — настоящий стереоэффект.
Теперь вернемся к магнитной записи. В 1943 году компания AEG, ставшая пионером в записи на магнитную пленку, нашла способ записывать два независимых канала с использованием двух магнитных головок. Однако на тот момент технология не развивалась, так как не было подобного воспроизводящего устройства.
Ситуация изменилась в 1945 году, когда майору армии США Джеку Малину удалось найти две модели Magnetophon K4-HF и 50 катушек пленки на немецкой радиостанции в Бад-Наухайме, которой уже завладели союзные войска. Маллин был впечатлен качеством записи и решил продемонстрировать свою находку руководителям Голливуда, так как теперь можно было легко редактировать композиции, отрезая и склеивая ненужные участки пленки.
Маллин вернулся на родину и начал модифицировать немецкие магнитофоны вместе с небольшой компанией Ampex. В 1947 году прошла публичная демонстрация первых моделей, на которой присутствовали руководители MGM и знаменитый певец того времени — Бинг Кросби. Он сразу оценил возможности нового устройства: теперь он мог записать свое выступление единожды и затем транслировать его на оба побережья с задержкой. Кросби инвестировал 50 000 $ на производство новых магнитофонов.
В 1948 году был выпущен первый катушечный магнитофон Model 200, который Кросби успешно использовал для своих трансляций. При цене 4000 долларов за штуку (примерно столько же, сколько стоил дом) Ampex удалось продать 112 магнитофонов.
В том же году Бинг Кросби подарил одну из моделей 200 своему другу, виртуозу-гитаристу Лесу Полу, для его домашней студии. Через короткое время у Пола возникла идея модифицировать магнитофон, добавив дополнительные записывающие и воспроизводящие головки, позволяя одновременно записывать новую дорожку и контролировать воспроизведение уже записанных дорожек. Это давало возможность записать отдельно вокал и гитарную партию, синхронизируя их друг с другом.
Эксперименты привели к разработке 8-дорожечного магнитофона (модель MM 1000), стоимость которого составила астрономические 10 000 долларов. В 1948 году вышли его записи Lover и Brazil, в которых гитарист использовал технику многократного наложения звука. На прослушивание такой музыки хоть сейчас:
Увидя коммерческий потенциал многоканальной записи, Ampex вскоре запустила коммерческую версию магнитофона с тремя дорожками (модель 300), который позволял музыкантам записывать стереоканалы для инструментов и отдельный канал для вокала. Это сочетание оставалось востребованным до середины 60-х годов, когда The Beatles записали свою композицию I Want to Hold Your Hand, используя 4-дорожечную аппаратуру фирмы EMI — крупного конкурента Ampex. В дальнейшем они также начали использовать 8-дорожечные записи.
Компакт-диск
Тем временем, пока люди по-прежнему активно слушали аудиокассеты и виниловые пластинки, в 70-х годах компании Philips и Sony разрабатывали новую революцию в мире звукозаписи — применение лазерной технологии, которая активно использовалась в других отраслях.
Идея заключалась в создании диска с отражающей поверхностью. На этой поверхности по спирали были напечатаны небольшие углубления (питы), которые передавали закодированную информацию. Луч маломощного холодного лазера наводился на отражающую поверхность, фиксируя интенсивность отражённого света: если отражение превышало определённый уровень, это интерпретировалось как логическая единица — свет попал на углубление. В противном случае, это становилось логической нулем, открывая возможность считывания последовательности 0 и 1, что соответствовало записанному звуку. Вот простое объяснение:
Сам диск состоит из трех слоев: основания, отражающего и защитного. Основание выполняется из прозрачного поликарбоната, на котором с помощью прессования формируются информационные рельефы. Затем на рельефе устанавливается металлический отражающий слой из алюминия, а сверху на него наносится защитный лак, обеспечивающий защиту от контакта внешней среды. Общая толщина диска составляет 1,2 мм, а его диаметр — 12 см. Считывание происходит с частотой дискретизации 44,1 кГц, что позволяет получать и обрабатывать звуковые записи на уровне Hi-Fi.
Изобретение получило название Compact Disc (CD), как альтернатива популярности аудиокассет (Compact Cassette). В марте 1979 года Philips провела пресс-конференцию, на которой был представлен прототип компакт-диска. После этого компания заключила соглашение с Sony по совместной работе над стандартом, известным как Red Book. Первоначально диск задумывался так, чтобы вместить 60 минут записи, но, как гласят легенды, руководство решило увеличить объем до 74 минут, чтобы CD смог вместить Девятую симфонию Бетховена.
17 августа 1982 года на фабрике Philips в немецком Лангенхагене был выпущен первый компакт-диск. На нем был записан альбом The Visitors группы ABBA. Вскоре после этого Philips и Sony разошлись, начав производить собственные устройства для считывания компакт-дисков. Первыми стала Sony, выпустившая модель CDP-101 в Японии 1 октября 1982 года по цене 168 000 иен (около 730 долларов США). Дата не была выбрана случайно: в тот же день на полках японских магазинов появился альбом Билли Джоэла 52nd Street, который также был представлен на компакт-диске. Таким образом, покупатели смогли сразу конфликтовать не только диск популярного певца, но и проигрыватель для него.
Несмотря на опасения крупных звукозаписывающих лейблов, популярность компакт-дисков быстро возросла, и в течение первого года было выпущено более тысячи различных синглов и альбомов. В 1985 году альбом Brothers In Arms группы Dire Straits стал первым диском, проданным в миллионном тираже.
К 90-м годам технология записи на компакт-диск вытеснила продажи аудиокассет и виниловых пластинок, продолжая развиваться, появлялись новые проигрыватели и методы записи. К 2000 году мировые продажи альбомов на компакт-дисках достигли пика — 2,455 миллиарда единиц. Однако с возникновением цифровой записи и распространением музыки в интернете всё резко изменилось.
Но об этом мы поговорим в следующих материалах.
Уважаемые читатели! НЛО оставило для вас промокод, который сможете использовать на нашем сайте:
