У чому ж полягає сутність фонографа?
Що ознаменувало його винайдення? Як починалася нова ера – ера індустрії звукозапису? Адже фонограф став першим пристроєм, який міг відтворювати і записувати звуки. Спробуємо перегорнути сторінки історії технологій запису звуку та ще раз наголосити на важливості відкриття.
Томас Едісон оголосив про винайдення першого фонографа — приладу для запису і відтворення звуку — 21 листопада 1877 року, і вперше продемонстрував пристрій 29 листопада. Заявка на винахід подана 24 грудня 1877, зареєстровано у Бюро винаходів у Лондоні, а потім у США (запатентовано фонограф 19 лютого 1878 року; патент США № 200521).
Походження терміну від грецьких слів φων? – «звук» і γρ?φω – «писати».
Мабуть довільний пристрій, придатний для запису або відтворення записаного звуку, можна назвати фонографом, але тоді, в 19 столітті, саме з цим поняттям стартувала ціла історична віха.
Першим відомим історії пристроєм, який міг здійснювати фонографічний запис, був phonautograph, який винайшов Едуар-Леон Скотт де Мартінвілль з Франції. Патент на пристрій був отриманий 25 березня 1857. Фонатограф міг розшифрувати звук у видимому середовищі, але головний недолік пристрою – записаний звук нічим було відтворити, що робило його практично непотрібним. Для виготовлення пристрою використовувався ріжок (або барель), який служив для зосередження звукових хвиль у мембрану. До мембрани прилягала спеціальна щетина, яка починала рухатися завдяки впливу звуку. Таким чином вдалося візуалізувати звук.
Спочатку використовували скляну пластину з кіптявою від лампи, потім перейшли до використання паперу на циліндрі або барабані. Існувала версія приладу, яка креслила лінію, представляючи звукову хвилю на папері. Фонатограф використовували в лабораторіях, де досліджували акустику. За допомогою приладу можна було визначати частоту музичної подачі, вдало вивчати мову і звук, але остаточного розуміння в цій області до винаходу фонографа не існувало.
Навесні 1877 у Франції вчений Шарль Крос розробив теорію можливого методу запису і подальшого відтворення звуку. Суть винаходу полягала в тому, що голка, прикріплена до мембрани, може записувати звукові коливання на покриту сажею поверхню скляного диска, що обертається. З цього диску оптичним шляхом можна отримати одну або декілька копій на світлочутливу хромову платівку. За допомогою голки дотичної з мембраною, що рухається по зображенню звуку на платівці, можна знову отримати звук. Разом з викладом ідеї звукозапису Крос запропонував два метод реалізації відтворення за допомогою валика і за допомогою диска, із записом, виробленим по спіралі.
У жовтні 1877 в “La Semaine du Clerge” була опублікована замітка, в якій детально описувалося його винахід, і між іншим, пропонувалося назвати апарат фонографом. Крос працював над створенням робочого прототипу і планував продемонструвати прилад на Міжнародній паризькій виставці в 1878 році.
Пакет з винаходом Кроса пролежав не розкритим до кінця року, коли газети опублікували звістку, про винахід і демонстрації апарату Едісона. Едісон і Крос виявили теорії незалежно один від одного, і вели роботу в даній області кожен самостійно. Але повільність канцелярії французької академії наук коштувала країні пріоритету у винаході звукозапису. Ідея Кроса не отримала фінансової підтримки і його ім’я виявилося майже забутим.
Версій про те, що слугувало «яблуком Ньютона» в історії зі створенням фонографа Томасом Альвою Едісоном кілька. Винахідник працюючи над підвищенням швидкодії телеграфного апарата, зауважив, що рух перфорованої (крапки і тире азбуки Морзе) паперової стрічки під сталевими контактними голками зчитувального приладу, викликають змінні по висоті звуки, а на високій швидкості це нагадує «ледь чутну людську розмову». Тоді його осяяло, що за допомогою нанесення зазубрин на стрічку можна записувати телефонне повідомлення. Коли Едісон покрив паперову стрічку шаром воску, йому вдалося голкою, прикріпленою до мембрани записати на стрічці добре помітні телеграфні знаки. За іншими джерелами ідея приладу народилася, коли Едісон, працюючи над проблемою фіксації звукової інформації, що надходить по телефону, наспівував над його діафрагмою (тонкою сталевою мембраною), до якої була припаяна голка. Через тремтіння платівки, голка випадково вколола винахідника в палець, що змусило його задуматися. Як би там не було, Едісон розробив креслення пристрою і передав їх для виготовлення. Експерименти з фонографом почалися в липні 1877.
У даний час фонограф, на якому вперше в світі була досягнута слабка переривчаста передача популярної у той час пісеньки, можна бачити в Лондоні в Музеї політехнічних знань. Перший прилад був сконструйований одним із співробітників Едісона, механіком Джоном Крузі. Отримавши від Едісона завдання і креслення (позначка Едісона на полях креслення визначала розмір винагороди за роботу – 18 доларів). Крузі, який не знав про призначення моделі, пропрацював поспіль без сну і майже без їжі тридцять годин і незабаром перший в світі фонограф був готовий. Томас Едісон вперше записав людський голос на фонограф і прокричав “Hello” у приймач свого винаходу. Але відомим Едісона зробив інший запис. Його демонстрація пісні «Mary had a little lamb» (при всьому тому, що Едісон начисто позбавлений музичного слуху) на фонографі того ж року призвела фурор і винахідника охрестили «чарівником з Менло парк». Загадкова машина, що говорить викликала крайнє здивування. Ні один винахід Едісона не справив такого приголомшливого враження в Європі та Америці.
«Я погано вірив у те, – казав Едісон, – що моя машина буде працювати. Я очікував, що, можливо, почую одне або два слова, і це дасть мені надію на здійснення ідеї в майбутньому. Коли Крузі майже закінчив роботу, він запитав мене, для чого призначається апарат, – я сказав, що хочу записувати розмову, а потім машина повинна буде його відтворювати. Він вважав це абсурдом. Однак апарат був закінчений. На циліндрі, забезпеченому канавками по поверхні, була натягнута фольга. Я прокричав фразу, врегулював репродуктор, і машина відтворила мій голос. Ніколи в моєму житті я не був так вражений. Всі були здивовані. Я завжди боявся нових речей, які відразу працюють. Довгий досвід довів мені, що в новому апараті завжди є недоліки, які заважають його комерційному застосуванню. Але тут я відчув щось, що не викликало сумнівів».
Поява фонографа викликала загальне здивування, насамперед, співробітників лабораторії. Едісон на другий же день відправився в Нью-Йорк зі своїм першим фонографом і продемонстрував його в редакції журналу «Сайнтифик Амерікен», в кабінеті редактора Бича. На наступний ранок розлогий опис облетів газети. Екстрені потяги доставляли у Менло-Парк потоки відвідувачів.
Професор Джейкін демонстрував винахід Едісона в Королівському товаристві в Единбурзі (Великобританія) і успішно застосовував його для науково-дослідних цілей.
11 березня 1878 року Едісон за запрошенням французького фізика Теодора дю Монсель продемонстрував фонограф у Французькій Академії в Парижі. Демонстрацію проводив співробітник Едісона угорський інженер Тивадар Пушкаш (розробник першої в світі телефонної станції). Коли з коробки фонографа пролунав голос, професор філології Жан Буйо підхопився зі свого крісла, підбіг до дю Монсель, схопив його за комір і в люті став душити, повторюючи: «Негідник! Пройда! Ви думаєте, ми дозволимо цьому черевомовцю надувати нас?! Коли 30 вересня того ж року питання про фонограф знову обговорювалося, Буйо так і не повірив висновком експертів, що випробовували апарат, і заявив, що в даному випадку слухачі мають справу зі спритним черевомовцем: «Як ви могли повірити шахраю, який переконує, що мерзенний метал може відтворювати шляхетні звуки людської мови?». Буйо був не єдиним, хто не довіряв Едісону. Через два роки, в 1880 році, французький фізіолог Фальє писав про фонограф: «Люди захоплюються фонографом і вважають, що всякий зможе на свій розсуд почути голос будь-якого знаменитого актора або прославленої співачки. Однак все це – абсолютно незвичайні фантазії!»
Публічна демонстрація приладу відбулася 4 травня 1878 на батьківщині Едісона в Америці, а ще через рік фонограф опинився в Росії.
Ідея фонографа, машини, яка записує необмежений час зберігає і відтворює людську мову і музику, була абсолютно новою, а принцип дії пристрою був дуже простим. У чому сутність фонографа?
Прототип представляв собою металевий циліндр, який обертався за допомогою рукоятки, переміщаючись за рахунок гвинтової різьби на провідному валику в осьовому напрямку. На циліндр накладалася олов’яна фольга (станіоль). До неї торкалася сталева голка, пов’язана з мембраною з пергаменту. До мембрані був прикріплений металевий конусний рупор. Під час запису, голка прикріплена до мембрани, залишала на звукозаписуючому шарі своєрідні звукові сліди. У відсутність звуку голка видавлювала на фользі спіральне заглиблення незмінних розмірів. Коли ж звукові хвилі викликали коливання мембрани, голка вдавлювалася в олово створюючи канал змінної глибини пропорційно до гучності звуку. (Після 1888 року в удосконалених фонографах замість олов’яних аркушів застосовувалися воскові, з домішками, оболонки циліндрів.) При відтворенні відбувався зворотний процес – голка проходила по каналу і передавала механічні коливання мембрані, яка в свою чергу порушувала коливання навколишнього повітря. Так був винайдений спосіб “глибинної запису” .
При першому випробуванні вал обернули листом олова і Едісон підвів голку до поверхні циліндра, почав обертати ручку і голосно проспівав у рупор популярну англійську пісеньки для дітей. Потім повернув циліндр у вихідне положення, вклав голку в прокреслені канали і знову став обертати циліндр, апарат голосом Едісона тихо, але розбірливо проспівав ту ж пісеньку. Це була перша в світі фонограма і перший запис пісні, зроблений на першому в світі пристрої для запису і програвання звуку.
Було розроблено велику кількість конструкцій фонографів. У зв’язку з низькою гучністю фонограм доводилося користуватися слуховими трубками, що нагадують медичний фонендоскоп.
Впродовж 1878 фонографи демонструвалися на виставках у США і Європі і привернули увагу широкої публіки. Тисячі відвідувачів годинами стояли в черзі, щоб прослухати запис. Бісмарк висловився з цього приводу: «Фонограф – небезпечна річ для дипломатів, але він стане надзвичайно хорошим, якщо дипломати почнуть говорити правду».
Коли вперше фонограф демонструвався публічно в Росії, господар цієї «механічної бестії», яка говорила був притягнутий до суду і присуджений до трьох місяців тюремного ув’язнення і великого грошового штрафу .
Незабаром фонограф починає здійснювати свою переможну вторгнення в Європу. Едісон намагався налагодити масове виробництво фонографів, які коштували недешево. Невдовзі було створено товариство з виробництва і розповсюдження апарату. Перші фонографи, які з’явилися у продажу були виготовлені в Нью-Йорку Зигмундом Бергманом. Бергман працював у майстерні Едісона, де проявив видатні здібності. Заробивши невеликі гроші, він вклав їх у власне підприємство і зайнявся виготовленням фонографів та вугільних мікрофонів системи Едісона. Згодом Бергман став засновником електротехнічної фірми його імені в Берліні. Перша партія фонографів була розіслана найзнаменитішим людям світу.
Фонографи
У Росії фонограф отримав Л. М. Толстой, він був серед перших хто випробував фонограф.
Н. Н. Миклухо-Маклай записав на фонографі Російського географічного товариства мову папуасів.
У спеціальній статті в журналі «Норт Амерікен Ревю» за травень-червень 1878 Едісон, прогнозуючи практичне застосування свого винаходу перераховує одинадцять областей, в яких, на його думку, фонограф може бути з успіхом застосований:У винахідника фонографа були дуже нечіткі уявлення про те, з якою метою людство могло б його використовувати. Серед різних запропонованих ним версій запис музики займав далеко не чільне місце.
1) писання листів і всякого роду диктування без допомоги стенографістки;
2) «фонографічні» книги, які будуть говорити сліпим без будь-яких зусиль з їхнього боку;
3) навчання ораторського мистецтва;
4 ) відтворення музики;
5 ) сімейні записки;
6 ) запис промов видатних політичних діячів, вчених, музикантів, а також і запис «останніх бажань джентльменів на смертному одрі»;
7 ) музичні ящики-іграшки, область реклами та оголошень;
8 ) годинники, які повинні повідомляти звучним голосом час, коли треба йти додому, сідати за обід і т. ін.;
9 ) вивчення іноземних мов з точним відтворенням вимови;
10 ) освітня мета: пояснення вчителя учень може відтворювати в будь-який момент; запис уроків на фонографі для зручності їх запам’ятовування;
11 ) з’єднання з телефоном.
Едісон особливе значення надавав можливості за допомогою фонографа удосконалити телефон і викликати великий переворот в області телеграфу. Едісон писав: «В даний час застосування телефону обмежено з тієї причини, що він є виключно засобом передачі приватних розмов, а в області ділових відносин застосовується лише в тих випадках, коли передане повідомлення може і не бути зафіксовано записом. Однак якби телефонні переговори могли бути записані автоматичним шляхом, телефон виконав би абсолютно нове призначення і перетворився б на засіб отримання правильних записів».
Таким чином, в Едісона в той час виразно визріла думка винайти пишучий телефон – ідея, яка отримала, значно пізніше, своє здійснення в системі «телекса».
Але історія розпорядилася цим винаходом по-своєму: масовому споживачеві в першу чергу потрібна була музика, якою можна було б насолоджуватися, не чекаючи, коли відбудеться концерт улюбленого виконавця.
Незважаючи на супроводжуючі в перший час передачу фонографа сторонні тріски і шуми, він поступово набуває поширення як музичний інструмент, що відтворює опери та концерти.
Починається виробництво фонографів у великому масштабі. Створюється нова дохідна галузь промисловості. У Європі та в Америці створюються особливі установи (Бібліотека конгресу у Вашингтоні, Гарвардський університет та ін.) для збереження платівок фонографа із записаними промовами видатних діячів.
Фонографи під назвою «едіфонов» і «диктофонів» починають проникати в діловий світ в якості автоматичних стенографісток – спеціальних машин і приладів, яким можуть бути продиктовані різні ділові думки, повідомлення і потім, при зворотному відтворенні, записані на друкарській машинці.
Едісон незабаром, в 1879 році, відволікається від фонографа своїми новими роботами в області електричного освітлення і практичних додатків електротехніки. Тимчасово він припиняє свої роботи з фонографом, але повертається до них знову в 1887 році. Фонограф на все життя залишається улюбленим дітищем.
Едісон протягом майже 40 років продовжував працювати над удосконаленням фонографа, намагаючись мінімізувати його недоліки. Про інтенсивність роботи Едісона над фонографом у кінці вісімдесятих років можна судити з такого, наприклад, факту. У червні 1888 він виробляв один зі своїх дослідів протягом п’яти діб, не перериваючись ні вдень, ні вночі. До 1893 Едісон було видано шістдесят п’ять патентів на фонограф, а до 1910 року – вже більше ста.
Надалі фонограф був видозмінений і отримав дуже великий розвиток у вигляді грамофона.
На межі століть фонограф і всі його види завоювали широке визнання, і більшість пророкувань Едісона, зроблених за двадцять п’ять років до цього, почали здійснюватися.
Використовувся фонограф і в Україні. Наприклад, у 1908 році за сприяння Лесі Українки було організовано унікальну етнографічну експедицію на Полтавщину для запису народних дум і пісень. Запис харківського кобзаря Гната Гочаренка, що мав великий репертуар – записала теж Л.Українка, а її знайомий Ф. Колесса глибоко дослідив та описав мелодії українських народних дум на основі фольклору, епосу записавши їх на фонограф.
Суттєвим недоліком фонографа було те, що його записи існували тільки в одному екземплярі.
Сьогодні мало хто знає, що Едісон придумав першу у світі ляльку, що розмовляла, і хоча цей проект зазнав невдачі, вона стала першим споживчим рішенням з використанням фонографа.
Тільки через десять років після появи фонографа, в 1887 році, німецький інженер Еміль Берлінер (суперник Едісона) придумав апарат, який записував звук не на валик, а на диски. На відміну від валиків, що не дозволяли створити при записі сольної пісні більше 3 її примірників, диски легко піддавалися штампуванню. Це відкривало дорогу масовому виробництву грамплатівок. Ефективність використання дисків була на лице. Берлінер назвав свій апарат “грамофон” (“пишу звук”).
Аудіозаписи почали множитися, і незабаром на світ з’явилася ціла звукозаписна індустрія.
Едісон намагався відстояти своє право бути першим в індустрії звукозапису. Він навіть придумав спосіб тиражування валиків. Проте до тиражів платівок, що обчислюються тисячами, валикам було далеко. І в результаті, в 1913 році, фонограф припинив своє існування, поступившись дорогою в майбутнє грамофону, а Едісон визнав свою поразку перед Берлінером у боротьбі за лідерство.
Едісон також запропонував свою модель «дискового фонографа» у 1912 році, однак вона була несумісна з рядом популярних на той час моделей, тому не дістала широкого розповсюдження.
Після винаходу звукознімача механічний звукозапис отримав новий поштовх для розвитку і численних вдосконалень. Електропрогравачі та вінілові платівки залишалися одним з основних методів відтворення звуку до 80-х років 20-го століття.
Неочікуваний розвиток індустрії вінілових платівок розпочався на початку ХХІ століття. Починаючи з 2006 року продажі платівок зростають щорічно, хоча це ще незначна частина ринку музичної індустрії. «Вініловий ренесанс» певною мірою завдячує легенді, що деякі сучасні програвачі компакт-дисків не дуже якісно відтворюють звуки, заперечення цифрового світу деякими слухачами музики та ностальгії за минулим, а також бажання чути «багатий», «теплий» звук.
Що стосується запису та відтворення звуку, то конструкція «носій інформації – пристрій, що зчитує» запропонована Едісоном, розвиваючись і ускладнюючись, дожила до наших днів і внесла свій вклад в інформаційну революцію другої половини XX століття.
Матеріал підготували: співробітники кафедри фізики та медичної інформатики Олена Олар, Орися Микитюк, Володимир Федів.
