Сегодня я хочу рассказать о двух выдающихся американских инженерах Томасе Эдисоне и Эмиле Берлинере – первопроходцах в истории звукозаписи и звуковоспроизведения.
Томас Эдисон (11 февраля 1847 года – 18 октября 1931 года) – инженер и изобретатель, внесший весомый вклад в развитие многих отраслей, в частности электроэнергетики, кино, телеграфа и телефонии, он автор более тысячи патентов. Но фонограф Эдисон называл своим любимым изобретением.
Во второй половине 1877 года Эдисон работал над усовершенствованием телеграфа и телефона и экспериментировал с аппаратом, который мог бы автоматически записывать телеграфные сообщения – «точки и тире» на бумажную ленту, чтобы потом быстро передавать сообщения многим адресатам. Он использовал для этого вращающийся цилиндр, обернутый вначале бумагой, а потом фольгой, и иглу, которая оставляла на них вмятины.
Изучая передачу голоса, Эдисон заметил, что мембрана телефона вибрирует в такт звуковым волнам, и он решил подключить к этой мембране иглу, которая оставляла бы след (вмятины) от этих вибраций на каком-нибудь движущемся материале. В эксперименте Эдисон использовал валик, который вращался с помощью рукоятки, на валик была намотана оловянная фольга. Звук записывался с помощью иглы, прикрепленной к мембране, которая с помощью раструба преобразовывала звуковые волны в механические колебания иглы. Эдисон в раструб напел детскую песенку «У Мэри был ягненок», на фольге появилась канавка с углублениями. При повторном проигрывании этой канавки Эдисон и его сотрудники к своему величайшему удивлению услышали через раструб записанный на фольгу звук.
Патент на фонограф был получен Томасом Эдисоном 19 февраля 1878 года.
Первая публичная демонстрация фонографа состоялась 4 мая 1878 года в оперном театре в Менло Парке, люди стояли в очередях, чтобы увидеть и услышать эту говорящую машину, а самого Эдисона назвали «волшебник из Менло Парк». Хотя скептики при демонстрациях фонографа до последнего не могли поверить в происходящее, самого Эдисона называли шарлатаном, а звучание фонографа объясняли чревовещанием стоящего рядом сотрудника Эдисона.
Спустя десять лет фонограф был усовершенствован, у него появился пружинный мотор, а для записи и прослушивания стали использовать восковые цилиндры, изготовленные из пчелиного воска и стеариновой кислоты. Для продвижения на рынок фонографов Эдисона в 1887 году была основана компания Edison Phonograph Company.
Главная проблема, возникшая в связи с массовым распространением фонографов, была в невозможности тиражирования валиков. Вначале несколько фонографов в студии делали запись одновременно на несколько валиков, потом исполнители музыкального произведения вновь повторяли композицию для записи следующих валиков.
Позднее стали создавать матрицу из первого оригинала гальваническим способом (с выпуклым рельефом вместо углублений), и из этой матрицы под давлением штамповали копии, однако каждая матрица изнашивалась после 100 - 200 оттисков. Кроме того, валики были хрупкими, чувствительными к температуре, влажности и легко царапались. Чтобы продавать валики в Европе, туда везли из США матрицы, или приглашали артистов для записи на месте в целях последующего производства валиков.
На этом фоне граммофоны Эмиля Берлинера выгодно отличались от фонографов Эдисона.
Эмиль Берлинер (20 мая 1851 года – 3 августа 1929 года) – американский изобретатель немецкого происхождения, работал в сфере авиастроения, телефонии и пр., но главным изобретением Берлинера считается граммофон, патент на который был получен 26 сентября 1887 года.
Берлинер экспериментировал с техникой записи, используя диск, покрытый сажей. Игла прочерчивала в саже звуковую дорожку, причем, по бокам дорожки (как русло реки), в отличие от записи на дне дорожки (впадина – холм) в случае с валиком Эдисона. Затем металлический диск протравливался кислотой, и полученная углубленная дорожка на металлической матрице использовалась для создания штампа и печати копий.
Первые диски Берлинера были из целлулоида и каучука, но качество было низким. Настоящая революция в массовом распространении граммофонов произошла, когда для изготовления пластинок он начал использовать шеллак – лак на основе спирта и природной смолы, выделяемой самками насекомых-червецов семейства Kerriidae, паразитирующими на некоторых деревьях в Индии и странах Юго-Восточной Азии. Одним металлическим штампом возможно стало изготавливать тысячи абсолютно идентичных копий.
Это превратило звукозапись из кустарного промысла в мощную индустрию. Такие пластинки были гораздо прочнее и долговечнее хрупких восковых валиков. Кроме того, себестоимость одной пластинки была намного ниже.
В результате в начале 20-го века граммофон постепенно вытеснил с рынка фонограф.
Справедливости ради надо сказать, что Томас Эдисон одновременно с фонографом на валиках изобрел и запатентовал также фонограф, записывающий и воспроизводящий плоские диски.
Однако, из-за отсутствия подходящего материала для изготовления пластинок, он сосредоточился на валиках. Когда в начале 20-го века Эдисон стал выпускать фонографы на пластинках, ранее полученный патент позволил ему это без нарушения авторских прав Эмиля Берлинера.
В том же 1877 году Эдисон изобрел и способ записи на ленту, но он сильно опередил свое время – первые магнитофоны стало возможным производить только спустя полвека.