Принцип работы граммофона. Граммофон (история изобретения)

Сегодня мы слушаем любимые песни на дисках или просто скачиваем их с интернета. А ведь несколько десятков лет назад таких возможностей не было, так как в нашей стране технический прогресс не приветствовался. В то время были актуальны такие устройства для прослушивания музыкальных произведений, как граммофон и патефон. Они до сих пор есть у некоторых людей дома, также их можно увидеть в частных коллекциях. Чем они отличаются? Большая часть людей не имеет понятия, в чем их отличие и если вам интересна эта информация, читайте нашу статью.

Чем отличается патефон от граммофона?

Обожаете ретро и вас интересует все, что связано с тем временем? В таком случае вы наверняка знаете, что музыку в тот период прослушивали на специальных устройствах, используя пластинки. Увы, но лишь единицы знают, в чем отличие этих устройств. И неудивительно, так как сейчас они уже не актуальны.

Для начала давайте разберемся, что представляет собой каждый из представленных приборов.

Общим является то, что оба прибора воспроизводили звуки с граммофонных пластинок, также они были оснащены раструбами из металла.

Патефон представляет собой разновидность граммофона, он отличается компактными размерами. Обусловлено такое название тем, что устройство поставлялось на территорию СССР компанией «Пате». Затем в СССР начались производиться граммофоны собственного производства, но привычное название не изменилось и все называли его так же, как и раньше.

Патефон: фото

Граммофон также воспроизводит звук, передавая сигналы с пластинки. Устройство отличается не только названием, но еще и размерами, а также качеством и громкостью звука.

Граммофон и патефон - есть ли разница? Ниже вы найдете фото обоих устройств и сможете увидеть разницу своими глазами. Первый представлен в виде компактного ящика, оснащенного металлическим раструбом. Именно благодаря ему песни воспроизводились так громко. Пластинка удерживалась держателем и раскручивалась приводом, затем по ее дорожкам шла игла.

Даже самый искушенный покупатель мог выбрать модель с интересным дизайном, так как ассортимент граммофонов в то время приятно поражал и удивлял. Производитель изготавливал разные модели - как самые простые, так и фигурные, даже для детских комнат. Но был у устройства огромный недостаток - он имел большие размеры, поэтому его нельзя было брать в поездки.

Именно по этой причине был разработан патефон - он имел компактные размеры и его можно было поместить в автомобиль. Конструкцию устройства придумали братья Пате. Теперь крупный раструб был спрятан под крышкой, патефон имел форму ящика. Увы, но купить эту модель было проблематично, да и цена на нее была в то время высокая. Именно поэтому патефон был только у людей со знакомствами и деньгами. Внешне он напоминал чемоданчик, который в раскрытом виде представлял собой компактное устройство с рупором.

А как на счет качества звука и громкости? Конечно же, размеры отразились на звучании и увы, патефон был немного слабее, чем его крупный собрат. Но все же любителей музыки это не останавливало, и они все равно выбирали компактное устройство.

Фото граммофона

Для чего использовались граммофоны и патефоны?

Если за рубежом эти устройства в основном использовали для прослушивания музыки, в СССР они были многофункциональными. Их можно было увидеть на агитационных мероприятиях, их возили по поселкам с цель. Пропаганды политики Ленина и т.д. Очень жаль, но с пластинками было в то время трудно и большинство людей могли прослушивать только классику в виде музыкальный арий и пьес.

Цены как на граммофоны, так и на патефоны были высокими, поэтому позволить себе такую покупку могли далеко не все. Но все же те, у кого была финансовая возможность, предпочитали обзавестись устройством. Они стали менее популярны в 50-ых годах двадцатого века, так как им на смену пришли электропроигрыватели.

Мужской интернет-журнал сайт

В течение многих столетий человек изобретал, конструировал и представлял на всеобщее обозрение и одобрение свои невероятные технические достижения. Все они, безусловно, поражали человеческий ум, однако не все из них имели практическое применение и получали дальнейшее развитие. Среди удивительных технических новинок XIX века было и устройство, записывающее звук. Предшественником граммофона был фонограф, созданный в 1877 году Эдисоном. Его фонограф мог не только записывать, но и воспроизводить звук. Данное изобретение состояло из цилиндрического валика, который был покрыт оловянной фольгой, и говорной трубы, усиливающей акустические волны. К трубе (с узкой стороны) крепилась мембрана с иглой, которая прочерчивала на фольге борозды в зависимости от звуковых колебаний, воздействующих на мембрану. Цилиндр поворачивался благодаря ручке, задававшей также поступательное движение и игле. Из-за невысокой чувствительности аппарата приходилось кричать в широкую часть трубы. Позже Эдисон усовершенствовал свое изобретение, заменив олово на воск, более чувствительный к вибрациям. Разровняв на валике воск, можно было делать новые записи. Кроме того, ввел маховик, сглаживающий неравномерное вращение ручки; оптимизировал мембрану и звукозаписывающую иглу; заменил ручку пружинным приводом, а позже — электродвигателем постоянного тока.

Описание своего прибора, названного «палеофоном», прислал в апреле 1877 года в Парижскую академию наук и ученый Шарль Кро. У Кро игла, прикрепленная к мембране, прочерчивала звуковые дорожки на вращающемся стеклянном диске, который покрыт сажей. Если у фонографа игла колебалась в вертикальном положении, то в этом приборе — в горизонтальном. Затем звуковые дорожки с помощью оптики поступают на сверхчувствительную хромовую пластинку. При вращении пластинки на иглу поступают акустические колебания, затем она извлекает записанные звуки, соприкасаясь с мембраной. К сожалению, эта идея не воплотилась в жизнь из-за отсутствия финансовой поддержки.

Через десять лет идею Кро развил и воплотил в жизнь Берлинер. В 1887 году он запатентовал свое изобретение для записи и воспроизведения звука, названное граммофон. Берлинер сумел увеличить громкость и уменьшить искажение звука по сравнению с фонографом. Теперь игла, соединенная с мембраной, скользила по цинковой пластинке, полученной фотохимическим способом. Через пять лет он применил метод травления цинковой пластинки кислотой вместо фотохимического метода. Пластина была покрыта воском с проделанными звуковыми дорожками.

Параллельно изобретатель усиленно занимался технологией изготовления пластинок — первых носителей звука. Он открыл завод граммофонных пластинок, где применил процесс штамповки пластинок с помощью печатной стальной матрицы. Вскоре дорогостоящий эбонит, используемый для изготовления пластинок, он заменил на дешевый шеллак. В 1902 году вышла в свет грампластинка, на которой были записаны 10 песен знаменитого итальянского тенора Карузо. Это был фантастический успех не только певца, но и для массового признания и широкого распространения граммофонов. Вслед за Америкой выпуск граммофонов был налажен и в Европе. Во Франции братьями Пате была основана фирма Pathe, где был налажен выпуск первых патефонов, представляющие собой миниатюризированные граммофоны. В корпус проигрывающего устройства патефона был помещен акустический раструб. Начался настоящий граммофонно-патефонный бум.

Кто и когда изобрел первый патефон?

Век 17. Франция.

началом рождения приспособлений для проигрывания мелодий, а потом и пластинок считается конец 17 века. Именно в это время Франция на прилавок музыкального мира выкинула ящик. Ящик, внутри которого были размещены в несколько рядов звучащие трубки, меха и деревянный или металлический валик со шпильками. На валик "записывалось" по одной пьесе. Это был механический инструмент в виде небольшого органа без клавиатуры. Впервые он появился как инструмент для обучения певчих птиц и назывался "Orgue de Barbaris". В конце девятнадцатого века он был усовершенствован, валики заменили на перфорированные круги и уже записывали несколько песен, вальсов или опер. Такому инструменту дали уже более простое название шарманка - от начальной строки немецкой песенки "Scharmante Katarine".

Катаринка. Эдисон.

Шарманка, или в простонародии Катаринка, продержалась до 1877. Пока неугомонный старик Эдисон

(19 февраля 1877 года американский изобретатель Томас Альва Эдисон получил патент за номером 200,521 на созданный им аппарат, способный записывать и воспроизводить живой человеческий голос и музыку. Этот аппарат стал называться фонографом)

не выставил на суд слушателя фонограф. Устройство для механической записи звука и самое главное, его воспроизведения. Эдисон показал всем как с помощью иголки и фольги он выдавил винтовую канавку, причем переменной глубины, а потом начал двигать иголку по канавке. Свершилось! Она совершает вынужденные колебания и связанная с ней мембрана издает звук. Итак, было положено начало прямого пути к настоящим вертушкам.
С большим тормозом, только после 1920 посыпались как из рога изобилия, всевозможные открытия. На основе фонографа были созданы граммофон и патефон.

Граммофон и патефон.

В начале 20 века был изобретен граммофон, механическо-акустический аппарат, уже более серьезное устройство для воспроизведения музыки, нежели предыдущие. Именно с него началось четкое, самостоятельное воспроизведения звука с граммофонных пластинок (см. Ди - Джей культуру от октября 2000). Ну а раз более серьезный значит и более громоздкий. И тут как всегда на подхвате новые ученые, выдающие новые изобретения.
Изобретают портативную, переносную разновидность граммофона со скрытым рупором - патефон. Первые патефоны выпускались французской фирмой "Пате". Однако они сильно отличались по своей конструкции от аппаратов, широко известных под этим названием. Были приспособлены не только для воспроизведения, но и для записи звука, запись и воспроизведение осуществлялись не от края пластинки к центру, а от центра к краю и т.п. Пик популярности пришелся на 40-е годы уходящего столетия.
После появления долгоиграющих "грамм пластинок" патефоны постепенно выходят из употребления, уступив место электрофону (электропроигрывателю) и радиоле.

Изобретатель : Эмиль Берлинер
Страна : США
Время изобретения : 1887 г.

Среди замечательных технических достижений XIX века далеко не последнее место занимает изобретение звукозаписи. Впервые устройство, позволяющее записывать звук, было создано в 1857 году Леоном Скоттом.

Принцип действия его фоноавтографа был очень прост: игла, которой передавались колебания звуковой диафрагмы, вычерчивала кривую на поверхности вращавшегося цилиндра, покрытого слоем сажи. Звуковые волны в этом приборе получали как бы зримый образ, но не более того - понятно, что воспроизвести записанный на саже звук было невозможно.

Следующий важный шаг на этом пути был сделан знаменитым американским изобретателем Эдисоном. В 1877 году Эдисон создал первую «говорящую машину» - фонограф, позволявшую производить не только запись, но и воспроизведение звука.

О своем изобретении Эдисон рассказывал так: «Однажды, когда я еще работал над улучшением телефонного аппарата, я как-то запел над диафрагмой , к которой была припаяна стальная игла. Благодаря дрожанию пластинок игла уколола мне палец, и это заставило меня задуматься. Если бы можно было записать эти колебания иглы, а потом снова провести иглой по такой записи, отчего бы пластинке не заговорить?

Я попробовал сначала пропустить обыкновенную телеграфную ленту под острием телефонной диафрагмы и заметил, что получилась какая-то азбука, а потом, когда я заставил ленту с записью вновь пройти под иглой, мне послышалось, правда, очень слабо: „Алло, алло“. Тогда я решил построить прибор, который работал бы отчетливо, и дал указание моим помощникам, рассказав, что я придумал. Они надо мной посмеялись».

Принцип фонографа был в общих чертах тот же, что у телефона. Звуковые волны с помощью говорной трубы приводились к пластинке из очень тонкого стекла или слюды и резцом, прикрепленным к ней, записывались на быстро вращающийся вал, покрытый оловянной фольгой. На фольге получались следы, форма которых соответствовала колебаниям пластины и, следовательно, падающим на нее звуковым волнам. Этой полосой листового олова можно было пользоваться для получения на том же приборе тех же звуков.

При равномерном вращении полосы, резец, прикрепленный к пластинке, проходил вдоль сделанной им ранее борозды. Вследствие этого пластинка приводилась резцом в те же самые колебания, которые она прежде сама передавала ему под действием голоса и звукового инструмента и начинала звучать подобно мембране телефона. Таким образом, фонограф воспроизводил всякий разговор, пение и свист.

Первые приборы Эдисона, созданные в 1877 г., были еще очень несовершенны. Они хрипели, гнусавили, чрезмерно усиливали некоторые звуки, совсем не воспроизводили других, и вообще, больше напоминали попугаев, чем репродукторы человеческой речи. Другой их недостаток состоял в том, что звук можно было различить, лишь приложив ухо к диафрагме. Это происходило во многом из-за того, что валик двигался недостаточно ровно по поверхности, которую не могли сделать совершенно гладкой. Игла, переходя из одного углубления в другое, испытывала собственные колебания, передававшиеся в виде сильных шумов.

Эдисон упорно работал над улучшением фонографа. Особенно много проблем встретил он с воспроизведением звука «с», который никак не хотел записываться. Он сам вспоминал позже: «В течение семи месяцев я работал почти по 18-20 часов в сутки над одним словом „специя“. Сколько раз я ни повторял в фонограф: специя, специя, специя - прибор упорно твердил мне одно и то же: пеция, пеция, пеция. С ума можно было сойти! Но я не упал духом и настойчиво продолжал свою работу, пока не преодолел затруднения. Насколько трудна была моя задача, вы поймете, если я скажу, что следы, получающиеся на цилиндре в начале слова, имели в глубину не более одной миллионной доли дюйма! Легко делать удивительные открытия, но трудность состоит в усовершенствовании их настолько, чтобы они получили практическую ценность.

После многих экспериментов был найден более или менее подходящий материал для валиков - сплав воска и некоторых растительных смол (этот рецепт Эдисон держал в секрете). В 1878 году он основал специальную фирму по производству фонографов. Одновременно во всех газетах была развернута широкая реклама его изобретения. Уверяли, что фонограф можно будет применять для диктовки писем, издания звуковых книг, воспроизведения музыки, изучения иностранных языков, записи телефонных сообщений и многих других целей.

Но, увы, ни одно из этих обещаний не было исполнено даже в 1889 году, когда был сконструирован новый фонограф, не имевший многих недостатков прежнего. Однако и новый усовершенствованный фонограф не получил широкого практического применения. Кроме высокой цены, распространению его мешало практическое несовершенство. Валик не мог вместить много информации и заполнялся через несколько минут.

Более или менее значительная корреспонденция требовала большого числа валиков. После нескольких прослушиваний копия разрушалась. Сама передача аппарата была далека от совершенства. Кроме того, с воскового валика невозможно было получить копии. Всякая запись была уникальной и с порчей валика пропадала навсегда.

Все эти недостатки были благополучно преодолены Эмилем Берлинером, который в 1887 году взял патент на другой звукозаписывающий прибор - граммофон. Хотя принцип устройства граммофона и фонографа был один и тот же, граммофон имел ряд существенных отличий, которые и обеспечили ему широчайшее распространение. Прежде всего, игла в записывающем аппарате Берлинера располагалась параллельно плоскости диафрагмы и чертила извилистые линии (а не борозды, как у Эдисона). Кроме того, вместо громоздкого и неудобного валика Берлинер избрал круглую пластинку.

Запись происходила следующим образом. На диск большого диаметра с бортиком устанавливали предназначенный для записи звука полированный цинковый диск. Сверху на него наливали раствор воска в бензине. Диск-ванна получал вращение от ручки через фрикционную передачу, а система шестерней и ходового винта связывала вращение диска с радиальным ходом записывающей мембраны, укрепленной на стойке.

Этим достигалось движение записывающего устройства по спиралеобразной линии. Когда бензин испарялся, на диске оставался очень тонкий слой воска, и диск был готов к записи. Нанесение звуковой канавки Берлинер производил почти так же, как Эдисон, при помощи записывающей мембраны, снабженной трубкой с небольшим рупором и передававшей свои колебания иридиевому острию.

Главное достоинство записи по способу Берлинера состояло в том, что с диска можно было легко получать копии. Для этого записанный диск, прежде всего, погружали в водный раствор хромовой кислоты. Там, где поверхность диска была покрыта воском, кислота не оказывала на него никакого воздействия. Только в звуковых канавках, поскольку записывающее острие срезало воск до самой поверхности диска, цинк растворялся под действием кислоты. При этом звуковая канавка протравливалась до глубины около 0, 1 мм. Затем диск промывали и удаляли воск. В таком виде он уже мог служить для воспроизведения звука, но фактически являлся лишь оригиналом для изготовления медных гальванических копий.

Принцип гальванопластики был открыт в 1838 году русским электротехником Якоби. В процессе использовались электролиты - жидкости, проводящие через себя электрический ток. Особенностью электролитов является то, что в растворах (или расплавах) их молекулы распадаются на положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому становится возможным электролиз - химическая реакция, которая протекает под воздействием электрического тока.

Для проведения электролиза в ванну помещают металлические или угольные стержни, которые соединяют с постоянным источником тока. (Электрод, подключенный к отрицательному полюсу батареи, называют катодом, а электрод, соединенный с положительным полюсом - анодом.) Электрический ток в электролите представляет процесс движения ионов к электродам. Положительно заряженные ионы движутся к катоду, а отрицательно заряженные - к аноду.

На электродах происходит реакция нейтрализации ионов, которые, отдавая лишние электроны или получая недостающие, превращаются в атомы и молекулы. К примеру, каждый ион меди получает на катод два недостающих электрона и осаждается на нем в виде металлической меди. При этом осадок дает точное рельефное изображение катода. Это последнее свойство как раз и используется при гальванопластике.

С копируемых предметов снимается копия (матрица), представляющая их обратное негативное изображение. Затем копия подвешивается в качестве катода (отрицательного полюса) в гальваническую ванну. В качестве анода (положительного полюса) берется тот металл, из которого изготовлялась копия. Раствор ванны должен содержать в себе ионы того же металла.

Точно так же действовал Берлинер - он погружал цинковый диск в ванну с раствором медной соли и подключал к нему отрицательный полюс батареи. В процессе электролиза на диске осаждался слой меди толщиной в 3-4 мм, в точности повторявший все детали диска, но с обратным рельефом (то есть на месте канавок получались бугорки, но в точности повторяющие все их извивы).

Затем полученную медную копию отделяли от цинкового диска. Она служила матрицей, с которой можно было отпрессовывать диски-пластинки из какого-нибудь пластического материала. В начале для этой цели применяли целлулоид, эбонит, всевозможные восковые массы и тому подобные вещества. Самая первая в истории граммофонная пластинка была изготовлена Берлинером в 1888 году из целлулоида.

Граммофонные пластинки, поступившие в начале 90-х годов в продажу, были выполнены из эбонита. Оба эти материала не годились для назначенной цели, так как плохо подавались прессовке и потому недостаточно точно воспроизводили рельеф матрицы. Проделав множество опытов, Берлинер в 1896 году создал специальную шеллачную массу (в состав ее входили шеллак - смола органического происхождения, тяжелый шпат, зола и некоторые другие вещества), которая оставалась потом на протяжении многих десятилетий основным материалом для изготовления пластинок.

Проигрывание пластинок происходило на специальном устройстве - граммофоне. Главной частью звукоснимающего прибора здесь была слюдяная пластинка, сцепленная рычагом с зажимом, в который вставлялись сменные стальные иглы. Между зажимом и корпусом мембраны помещались резиновые прокладки. Первоначально граммофон приводился в движение от руки, а затем стал устанавливаться на ящик с механизмом.

Как записывающее устройство, так и первые граммофоны Берлинера были весьма несовершенны. Шипение, треск и искажения были их постоянными спутниками. Тем не менее, это изобретение имело огромный коммерческий успех - за какие-нибудь десять лет граммофоны распространились по всему миру и проникли во все слои общества. К 1901 году было выпущено уже около четырех миллионов пластинок. Фонографы не могли выдержать конкуренции с творением Берлинера, и Эдисону пришлось свернуть их производство.