Расскажите об изобретениях Шарля Кро, Томаса Эдисона, Бела и Тайтнера

Принцип обратимости звукозаписи, на котором базировалось все дальнейшее развитие этой отрасли техники, впервые сформулировал Шарль Кро в своем письме Французской академии наук 30 апреля 1877 г. Кро ясно обосновал принцип записи звука на цилиндр (валик) и на диск для последующего воспроизведения, однако не сделал никаких шагов для практической реализации своих идей.

Первый практически пригодный звукозаписывающий аппарат был построен Т. А. Эдисоном в 1877 г., тогда он получил английский патент на это изобретение. Эдисон собственноручно набросал эскиз своего первого звукозаписывающего аппарата. В другом английском патенте Эдисона, заявленном в апреле 1878 г., этот прибор был впервые назван фонографом.

В 1877 году американский учёный Томас Альва Эдисон изобрел звукозаписывающий аппарат - фонограф, впервые позволивший записать звук человеческого голоса. Для механической записи и воспроизведения звука Эдисон применил валики, покрытые оловянной фольгой (рис. 2). Такие фоновалики представляли собой полые цилиндры диаметром около 5 см и длиной 12 см.

Эдисон Томас Альва (1847-1931), американский изобретатель и предприниматель. Автор более 1000 изобретений в области электротехники и средств связи. Изобрел первый в мире аппарат звукозаписи - фонограф, усовершенствовал лампу накаливания, телеграф и телефон, построил в 1882 году первую в мире электростанцию общественного пользования, в 1883 году открыл явление термоэлектронной эмиссии, что впоследствии привело к созданию электронных или радиоламп.

В первом фонографе 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 (станиоль). К ней прикасалась стальная игла, связанная с мембраной из пергамента. К мембране был прикреплен металлический конусный рупор. При записи и воспроизведении звука валик приходилось вращать вручную со скоростью 1 оборот в минуту. При вращении валика в отсутствие звука игла выдавливала на фольге спиральную канавку (или бороздку) 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 фольгу на цилиндр, 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.

Первый фонограф был очень несовершенным прибором: качество звуковоспроизведения было весьма низким, громкость мала, а материал звуконосителя (фольги) не обеспечивал устойчивости записи, в результате чего уже через несколько повторных воспроизведений звук становился совершенно неразборчивым.

Эдисон постоянно думал об усовершенствовании своего фонографа. В 1878 г. он организует специальную фирму по производству фонографов «Edison Speaking Phonograph Company» и в том же году устраивает выставку этих аппаратов.

В том же 1878 г. изобретатель улучшил мембрану. Пишущее острие было укреплено на особой пружине, которая демпфировалась двумя сжатыми каучуковыми трубками. Этим устранялось вредное влияние бокового усилия, действующего на острие при вращении валика.

В 1879 г. Дамбриго впервые применил воск для изготовления валиков фонографа. В том же году Делешно предложил применять резание вместо выдавливания звуковой канавки, что имело большое принципиальное значение.

Швейцарские производители стали специализироваться на маленьких переносных фонографах. Кроме фонографов с валиками появились и дисковые. Дисковые фонографы вращали звуконоситель со скоростью 78 об/мин, звук усиливался при помощи рупора конической формы.

Первое описание фонографа в России появилось в газете «Северный вестник», № 33 за 1878 г., а более подробное — в февральском и июньском номерах ежемесячного научно-популярного журнала «Свет» за 1878 г. Первая демонстрация этого прибора состоялась в 1879 г. в Москве, в Музее прикладных знаний (ныне Политехническом музее) в присутствии А. Г. Столетова, И. Ф. Усагина и некоторых других ученых. Фонограф воспроизвел приветствие Томаса Эдисона к жителям Москвы. В дальнейшем фонограф начали применять и для научных целей. Знаменитый русский путешественник Н. Н. Миклухо-Маклай использовал его для записи речи туземцев во время своего пребывания на Новой Гвинее. JI. Н. Толстой и А. П. Чехов неоднократно пользовались фонографом для записи отдельных отрывков из своих произведений. Некоторые из этих записей сохранились до наших дней.

В 1885 году американский изобретатель Чарльз Тейнтер (1854-1940) разработал графофон - фонограф с ножным приводом (как у ножной швейной машинки) - и заменил оловянные листы валиков восковой массой. Эдисон купил патент Тейнтера, и для записи вместо валиков с фольгой стали применять съемные восковые валики. Шаг звуковой бороздки был около 3 мм, поэтому время записи на один валик было очень мало.

В мае 1886 г. А. Г. Белл и Ч. С. Тэйнтер получили патент на графофон. Для вращения цилиндра с постоянной скоростью они приспособили электродвигатель, что, естественно, было гораздо целесообразнее, чем вращение от руки в фонографе Эдисона. Оба эти изобретателя полностью признавали за Эдисоном приоритет изобретения говорящей машины, а свою работу рассматривали как усовершенствование фонографа и развитие идей Эдисона.

Основные недостатки восковых валиков - недолговечность и невозможность массового тиражирования. Каждая запись существовала только в одном экземпляре.

В практически неизменном виде фонограф просуществовал несколько десятков лет. Как аппарат для записи музыкальных произведений он перестал выпускаться в конце первого десятилетия XX века, но еще практически 15 лет использовался в качестве диктофона. Валики к нему выпускались вплоть до 1929 г.

В конце XIX в. после появления кинематографа Эдисон использовал фонограф для звукового сопровождения при демонстрации кинофильмов. Несмотря на относительно широкое распространение фонографа, продолжались попытки других конструктивных решений, которые могли бы привести к созданию более совершенных звукозаписывающих аппаратов, свободных от присущих даже усовершенствованному фонографу недостатков, резко ограничивающих сферу его применения.

8 сентября 1888 г, в американском техническом журнале «Electrical World» была опубликована статья инженера Оберлина Смита о звукозаписи. В статье после нескольких предложений по усовершенствованию фонографа Эдисона излагался принцип магнитной записи звука, но Смит не пытался практически реализовать свою идею.