Патефон Гильона Кеммлера как модернизация граммофона

Изобретение патефона принадлежало конкурентам Берлинера – европейским дистрибьюторам фонографов – фирме братьев Пате. Уразумев, что будущее «детища» Эдисона под угрозой, братья постепенно сменили валики на пластинки. До 1916 г. они то записывали пластинки «глубинным» способом, то располагали запись от центра пластинки к краю, но ни то, ни другое не выдержало испытания временем.

Главное открытие фирма Пате совершила в 1907 году, когда ее сотрудник Гильон Кеммлер впервые попробовал убрать рупор внутрь коробки. Правда, опытный экземпляр отнюдь не напоминал тот небольшой раскладывающийся чемоданчик, каким патефон стал впоследствии. Это была громоздкая тумбочка, на которой проигрывались диски в полметра диаметром. Вторым ходом фирмы Пате в конкурентной войне на аудиорынке стало полученное ими эксклюзивное право на запись популярных артистов французской эстрады (в частности – Эдит Пиаф). Процесс записи в те времена был особенно нелегок – пели в рупор, стараясь не отклонятся от оптимального положения. Лишь в середине 1920-х этот способ полностью вытеснила запись через микрофоны.

Патефон (от названия французской фирмы "Pathe") имел форму портативного чемоданчика. Основными недостатками грампластинок были их хрупкость, плохое качество звука и маленькое время проигрывания - всего 3-5 минут (при скорости 78 оборотов в минуту). В довоенные годы в магазинах даже принимали "бой" пластинок для переработки. Патефонные иглы нужно было часто менять. Вращалась пластинка с помощью пружинного двигателя, который приходилось "заводить" специальной ручкой. Однако, благодаря своим скромным размерам и весу, простоте конструкции и независимости от электрической сети, патефон получил очень широкое распространение среди любителей классической, эстрадной и танцевальной музыки. До середины нашего века он был непременной принадлежностью домашних вечеринок и загородных поездок. Пластинки выпускались трех стандартных размеров: миньон, гранд и гигант.

В 40-х годах появился мини-патефон, который имел большую популярность у солдатов Второй Мировой. Вскоре появились и электропатефоны.

Основными заводами в СССР были «Ногинский», «Московский», «Апрелевский», а вскоре и Ленинградская артель «Пластмасс».

В 1925 году вместо способа записи через рупор стали пользоваться электроакустическим методом — запись через микрофон. За счёт уменьшения искажений частотный диапазон расширился с 150-4000 до 50-10000 Гц. Вместо пружинного двигателя для вращения пластинки стал использоваться электрический двигатель, а вместо механического звукоснимателя был применен сначала пьезоэлектрический, а позднее более качественный - магнитный. Эти звукосниматели преобразуют колебания иглы, бегущей по звуковой дорожке грампластинки, в электрический сигнал, который после усиления в электронном усилителе поступает в громкоговоритель.

Электрофон отличается от граммофона и патефона принципом действия, а именно тем, что в электрофоне механические колебания иглы звукоснимателя преобразуются в электрические колебания, которые проходят через усилитель и затем преобразуются в звук электроакустической системой, включающей, в зависимости от типа электрофона, от одного до четырёх электродинамических громкоговорителей.

В быту электрофон часто называют прои́грывателем. Электрофоны используются до сих пор как в домашних условиях, так и в электронной музыке в составе другого инструментария.

Неоспоримые преимущества электромеханической записи звука вызвали в начале XX в. к жизни большое количество исследовательских работ в этом направлении, которые проводились во многих лабораториях мира. Наиболее успешные результаты были достигнуты в телефонной компании Белла (США). Электромеханическая запись звука, впервые получив промышленное применение в США, чрезвычайно быстро, уже к середине 20-х годов вытеснила во всех странах акустическую запись. Однако поистине революционный скачок на пути эволюции граммофона и способов звукозаписи произошел с момента внедрения электроники в технику записи и воспроизведения звука.

Наиболее существенными недостатками механических рекордеров были невозможность плавно изменять количество акустической энергии, подводимой к рекордеру, а также значительные искажения, вносимые рупорами. Все это снижало качество звучания граммофонных пластинок.

В начале XX в. были предприняты отдельные попытки преодолеть эти затруднения и увеличить мощность звуковых волн, приводящих в колебательное движение мембрану рекордера. В 1916 г. русский изобретатель А. К. Никифоров разработал конструкцию электромагнитного рекордера, предназначенного для электромеханической записи звука. Рекордер Никифорова состоял из подковообразного электромагнит с якорем, «которому прикреплялся резец. Электромагнит получал постоянное подмагничивание от источника постоянного тока, который подключался к микрофонной цепи 7—8через дроссели 5 и б. В 1918 г. аналогичный рекордер сконструировали инженеры компании «Нотоп» в Париже.

В 1928 г. советский инженер Н. Д. Смирнов предложил оригинальную конструкцию рекордера с якорем, работающим на кручение.

В патефоны внедрили пьезоэлектрические звукосниматели: пьезоэлектрический элемент, поводок, иглодержатель, игла, вы­водные проводники, ламповые усилители, динамические громкоговорители (динамики) и электродвигатели. Основа пьезоэлектрического звукоснимателя – пьезокристалл, при деформации которого на противоположных гранях возникает разность потенциалов. Если кристалл колеблется со звуковой частотой, то соответственно меняется разность потенциалов, т.е. возникает слабый электрический сигнал звуковой частоты. Остается его усилить.

Динамический громкоговоритель (рис. 17: а) в разрезе, б) общий вид) состоит из диффузора, жестко связанного с проволочной катушкой, которая находится внутри кольцевого постоянного магнита. При протекании по катушке переменного тока звуковой частоты возникает сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Эта сила (в физике – сила Ампера) заставляет колебаться катушку, а вместе с ней диффузор со звуковой частотой. Колебания диффузора создают звук, который мы слышим.