|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Грамофон. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Грамофон – прилад для відтворення звуку з грамофонної платівки.
Серед чудових технічних досягнень ХІХ століття далеко ще не останнє місце займає винахід звукозапису. Вперше пристрій, що дозволяє записувати звук, було створено 1857 року Леоном Скоттом. Принцип дії його фоноавтографа був дуже простий: голка, якій передавалися коливання звукової діафрагми, викреслювала криву на поверхні циліндра, що обертався, покритого шаром сажі. Звукові хвилі в цьому приладі отримували ніби зримий образ, але не більше - зрозуміло, що відтворити записаний на сажі звук було неможливо. Наступний важливий крок на цьому шляху зробив знаменитий американський винахідник Едісон. У 1877 році Едісон створив першу "розмовляючу машину" - фонограф, що дозволяла робити не тільки запис, а й відтворення звуку.
Про свій винахід Едісон розповідав так: "Одного разу, коли я ще працював над покращенням телефонного апарату, я якось заспівав над діафрагмою телефону, до якої була припаяна сталева голка. Завдяки тремтінню пластинок голка вколола мені палець, і це змусило мене замислитися. Якщо я спробував спочатку пропустити звичайну телеграфну стрічку під вістрям телефонної діафрагми і помітив, що вийшла якась абетка, а потім, коли я змусив? стрічку із записом знову пройти під голкою, мені почулося, правда, дуже слабо: "Алло, алло". Тоді я вирішив побудувати прилад, який працював би чітко, і дав вказівку моїм помічникам, розповівши, що я придумав. Вони з мене посміялися" . Принцип фонографа був загалом той самий, що й у телефону. Звукові хвилі за допомогою говорної труби приводилися до пластинки з дуже тонкого скла або слюди і різцем, прикріпленим до неї, записувалися на вал, що швидко обертається, покритий олов'яною фольгою. На фользі виходили сліди, форма яких відповідала коливанням пластини і, отже, звукових хвиль, що падають на неї. Цією смугою листового олова можна було скористатися щоб одержати тому ж приладі тих самих звуків. При рівномірному обертанні смуги різець, прикріплений до пластинки, проходив уздовж зробленої ним раніше борозни. Внаслідок цього платівка наводилася різцем у ті самі коливання, які вона передусім сама передавала йому під дією голосу та звукового інструменту і починала звучати подібно до мембрани телефону. Таким чином фонограф відтворював будь-яку розмову, спів та свист.
Перші прилади Едісона, створені 1877 р., були дуже недосконалі. Вони хрипіли, гугнявили, надмірно посилювали деякі звуки, зовсім не відтворювали інших, і взагалі більше нагадували папуг, ніж репродуктори людської мови. Інший їх недолік полягав у тому, що звук можна було розрізнити лише приклавши вухо до діафрагми. Це відбувалося багато в чому через те, що валик рухався недостатньо рівно поверхнею, яку не могли зробити зовсім гладкою. Голка, переходячи з одного поглиблення до іншого, відчувала власні коливання, що передавались у вигляді сильних шумів. Едісон наполегливо працював над покращенням фонографа. Особливо багато проблем зустрів він із відтворенням звуку "с", який ніяк не хотів записуватись. Він сам згадував пізніше: "Протягом семи місяців я працював майже по 18-20 годин на добу над одним словом "спеція". Скільки разів я не повторював у фонограф: спеція, спеція, спеція - прилад наполегливо твердив мені те саме: Але я не впав духом і наполегливо продовжував свою роботу, поки не подолав труднощі.Наскільки важким було моє завдання, ви зрозумієте, якщо я скажу, що сліди, що виходять на циліндрі на початку слова , мали в глибину не більше однієї мільйонної частки дюйма! Легко робити дивовижні відкриття, але складність полягає в удосконаленні їх настільки, щоб вони отримали практичну цінність.
Після багатьох експериментів було знайдено більш менш підходящий матеріал для валиків - сплав воску і деяких рослинних смол (цей рецепт Едісон тримав у секреті). 1878 року він заснував спеціальну фірму з виробництва фонографів. Водночас у всіх газетах було розгорнуто широку рекламу його винаходу. Запевняли, що фонограф можна буде застосовувати для диктування листів, видання звукових книг, відтворення музики, вивчення іноземних мов, запису телефонних повідомлень та багатьох інших цілей. Але, на жаль, жодна з цих обіцянок не була виконана навіть у 1889 році, коли було сконструйовано новий фонограф, який не мав багатьох недоліків колишнього. Принцип його дії залишився тим самим. Восковий циліндр W приводився у обертання електродвигуном, що знаходився в ящику K з дуже спокійним і рівномірним ходом. Регулятор G через включення та вимкнення опорів керував швидкістю обертання циліндра (125 об/хв). Важіль A, що підтримує говірку трубку і платівку, спочивав на санках. Ці санки пересувалися вздовж напрямного бруска F за допомогою гайки з гвинтовою нарізкою M, яка лежала на валику головного гвинта, що мав дрібну нарізку і циліндр, що утворював C. Нарізка ця представляла зразковий добуток механіки і мала сто гвинтових ходів на один дюйм. Два важелі A та B служили для насаджування гайки з головного стрижня. Платівки фонографа складалися з дуже тонкого скла; їх одна мала гострий різець для запису коливань пластинки на восковому циліндрі, інша - тупий різець для відтворення. Третя, трохи міцніша пластинка, була забезпечена маленьким гострим різцем для того, щоб приведені в непридатність воскові циліндри знову обточувати і таким чином користуватися ними для нових записів. Для посилення звуку використовувалася труба із розтрубом.
Пишуча частина була вроблену в металеве кільце круглу діафрагму, простір над якою було закрито кришкою з розтрубом. Якщо говорити в цей розтруб, то звукові хвилі досягали діафрагми і наводили її в коливальний рух. Знизу до середини діафрагми було прикріплено тонке вістря, за допомогою якого вирізувалася на восковій оболонці барабана борозенка, більш-менш глибока, відповідно коливань діафрагми. Діафрагма зі своїм приладдям підтримувалася на важелі, який був прикріплений до ковзного пристосування, і разом з останнім пересувалася при обертанні барабана праворуч наліво. Щоб це пересування відбувалося згідно з обертанням барабана, на ковзному пристрої був укріплений другий важіль, який своїм кінцем лежав на гвинтовому шпинделі, налягаючи на нього частиною гайки.
Таким чином, при русі шпинделя пересувалося ковзна пристосування, а так як шпиндель був з'єднаний нескінченним шнуром з валом барабана, то ковзна пристосування і разом з ним штифт рухалися згідно з його обертанням, і штифтик вирізав на восковій масі гвинтову лінію. Поки діафрагма не вагалася, штифтик вирізав борозенку рівномірної глибини, але коли діафрагма починала коливатися під впливом звукових хвиль, глибина борозенки постійно то зменшувалася, то підвищувалася. Цю хвилеподібну смугу потім використовували для руху іншої подібної діафрагми, до якої був прикріплений ковзний по борозенці штифтик. Однак і новий удосконалений фонограф не набув широкого практичного застосування. Крім високої ціни, поширенню його заважала практична недосконалість. Валік не міг вмістити багато інформації і заповнювався за кілька хвилин. Більш-менш значна кореспонденція вимагала великої кількості валиків. Після кількох прослуховувань копія руйнувалася. Сама передача апарату була далекою від досконалості. Крім того, з воскового валика неможливо було одержати копії. Будь-який запис був унікальним і з псуванням валика пропадав назавжди. Всі ці недоліки були благополучно подолані Емілем Берлінером, який у 1887 році взяв патент на інший звукозаписний прилад – грамофон. Хоча принцип устрою грамофона і фонографа був той самий, грамофон мав ряд істотних відмінностей, які й забезпечили йому широке поширення. Насамперед, голка в записувальному апараті Берлінера розташовувалась паралельно площині діафрагми і креслила звивисті лінії (а не борозни, як у Едісона). Крім того, замість громіздкого та незручного валика Берлінер обрав круглу платівку.
Запис відбувався так. На диск великого діаметру з бортиком встановлювали призначений запису звуку полірований цинковий диск. Зверху на нього наливали розчин воску у бензині. Диск-ванна отримував обертання від ручки через фрикційну передачу, а система шестірнів і ходового гвинта пов'язувала обертання диска з радіальним ходом мембрани, що записує, укріпленої на стійці. Цим досягався рух записуючого пристрою спіралеподібної лінії. Коли бензин випаровувався, на диску залишався тонкий шар воску, і диск був готовий до запису. Нанесення звукової канавки Берлінер виробляв майже так само, як Едісон, за допомогою записуючої мембрани, з трубкою з невеликим рупором і передавала свої коливання іридієвому вістря.
Головна перевага запису за способом Берлінера полягала в тому, що з диска можна було легко отримувати копії. Для цього записаний диск насамперед занурювали у водний розчин хромової кислоти. Там, де поверхня диска була покрита воском, кислота не чинила на нього жодного впливу. Тільки в звукових канавках, оскільки віслюк, що записує, зрізало віск до самої поверхні диска, цинк розчинявся під дією кислоти. При цьому звукова канавка протруювалася до глибини близько 0 мм. Потім диск промивали та видаляли віск. У такому вигляді він міг служити для відтворення звуку, але фактично був лише оригіналом виготовлення мідних гальванічних копій. Принцип гальванопластики було відкрито 1838 року російським електротехніком Якобі. Вище згадувалися електроліти - рідини, які ведуть через себе електричний струм. Особливістю електролітів і те, що у розчинах (чи розплавах) їх молекули розпадаються на позитивні і негативні іони. Завдяки цьому стає можливим електроліз – хімічна реакція, яка протікає під впливом електричного струму. Для проведення електролізу у ванну поміщають металеві або вугільні стрижні, які з'єднують із постійним джерелом струму. (Електрод, підключений до негативного полюса батареї, називають катодом, а електрод, з'єднаний з позитивним полюсом - анодом.) Електричний струм в електроліті є процесом руху іонів до електродів. Позитивно заряджені іони рухаються до катода, а негативно заряджені - до анода. На електродах відбувається реакція нейтралізації іонів, які, віддаючи зайві електрони або одержуючи відсутні, перетворюються на атоми та молекули. Наприклад, кожен іон міді отримує на катод два електрони, що бракують, і осаджується на ньому у вигляді металевої міді. При цьому осад дає точне рельєфне зображення катода. Ця остання якість і використовується при гальванопластику. З предметів, що копіюються, знімається копія (матриця), що представляє їх зворотне негативне зображення. Потім копія підвішується як катод (негативний полюс) в гальванічну ванну. Як анод (позитивного полюса) береться той метал, з якого виготовлялася копія. Розчин ванни повинен містити іони того ж металу. Так само діяв Берлінер – він занурював цинковий диск у ванну з розчином мідної солі та підключав до нього негативний полюс батареї. У процесі електролізу на диску осідав шар міді товщиною в 3-4 мм, в точності повторював всі деталі диска, але зі зворотним рельєфом (тобто на місці канавок виходили горбки, але в точності повторюють всі їх звиви). Потім отриману мідну копію відокремлювали від цинкового диска. Вона служила матрицею, з якою можна було відпресовувати диски-пластинки з якогось пластичного матеріалу. На початку для цієї мети застосовували целулоїд, ебоніт, всілякі воскові маси тощо. Найперша в історії грамофонна платівка була виготовлена Берлінером у 1888 році з целулоїду. Грамофонні платівки, що надійшли на початку 90-х у продаж, були виконані з ебоніту. Обидва ці матеріали не придатні для призначеної мети, оскільки погано подавалися пресування і тому недостатньо точно відтворювали рельєф матриці. Проробивши безліч дослідів, Берлінер у 1896 році створив спеціальну шовкову масу (до її складу входили шеллак - смола органічного походження, важкий шпат, зола та деякі інші речовини), яка залишалася потім протягом багатьох десятиліть основним матеріалом для виготовлення пластинок.
Програвання платівок відбувалося на спеціальному пристрої – грамофоні. Головною частиною звукознімального приладу тут була слюдяна платівка, зчеплена важелем із затискачем, в який вставлялися сталеві змінні голки. Між затискачем та корпусом мембрани містилися гумові прокладки. Спочатку грамофон рухався від руки, а потім став встановлюватися на ящик з годинниковим механізмом. Як записуючий пристрій, і перші грамофони Берлінера були дуже недосконалі. Шипіння, тріск та спотворення були їх постійними супутниками. Проте цей винахід мав величезний комерційний успіх – за якісь десять років грамофони поширилися по всьому світу і проникли у всі верстви суспільства. До 1901 року було випущено близько чотирьох мільйонів платівок. Фонографи було неможливо витримати конкуренції з творінням Берлінера, і Едісону довелося згорнути їх виробництво. Автор: Рижов К.В.
▪ Принтери
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Навушники AirPods та iPhone виправлять поставу ▪ Штучне дерево очищає воду і вичавлює її з повітря
▪ розділ сайту Радіоприйом. Добірка статей ▪ стаття Хто і коли виявив на Місяці однорогів та крилатих гуманоїдів? Детальна відповідь ▪ стаття Росічка стелиться. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Конденсаторно-стабілітронний випрямляч. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page