Как назывался первый прибор для записи звуков фонограф граммофон дискета карта памяти
Обновлено: 06.07.2024
Музыкальные инструменты сопровождают человечество уже несколько тысячелетий, но в историческом масштабе человек научился записывать и воспроизводить свой собственный голос совсем недавно. Этапы этого пути - в данной статье
За каких-то 100 с небольшим лет человечество прошло дорогу от фонографа к компакт-диску. Это было увлекательное путешествие, во время которого неоднократно появлялись новые, более совершенные устройства записи/воспроизведения звука.
От цилиндра к пластинке
Любопытно, что первые устройства записи и воспроизведения звука были схожи с механизмами музыкальных шкатулок. И в тех, и в других использовался валик (цилиндр), а затем и диск, который, вращаясь, делал возможным звуковое воспроизведение. Однако началось все даже не с музыкальных шкатулок, а с… европейских колокольных перезвонов. Здесь, а именно во фландрийском городе Мелехен, с XIV века научились отливать хроматически настроенные колокола. Собранные вместе, они соединялись с помощью проволочной трансмиссии с клавиатурой наподобие органной и такая музыкальная конструкция называлась карильон. Кстати, по-французски Мелехен звучит как Малин - вот откуда пошло выражение "малиновый звон". Человеческая мысль не стояла на месте, и очень скоро карильоны стали оборудовать уже упоминавшимися цилиндрами, на поверхности которых в определенном порядке располагались штифты. Эти штифты цепляли либо молоточки, которые били по колоколам, либо - языки колоколов. В конце XVIII века валик с выступами стал применяться в более миниатюрных устройствах - музыкальных шкатулках, где вместо колоколов стали использовать хроматически настроенные гребни с металлическими пластинами. В XIX веке центром по производству музыкальных шкатулок с часовым механизмом стала Швейцария. А в 1870 году один немецкий изобретатель и вовсе решил использовать вместо валика диск, положив начало широкой популярности шкатулок со сменными дисками.
Однако самые различные механические музыкальные механизмы (шкатулки, табакерки, часы, оркестрионы и т.п.) не были способны дать человечеству главного - сделать возможным воспроизведение человеческого голоса. За эту задачу во второй половине XIX века взялись лучшие умы Старого и Нового света, и в этой заочной гонке победил американец Томас Алва Эдисон (Thomas Alva Edison). Однако здесь нельзя не вспомнить француза Шарля Кро (Charles Cros), который также был человеком талантливым и разносторонне одаренным. Он занимался (и не без успеха) литературой, автоматическим телеграфом, проблемами цветной фотографии и даже "возможными связями с планетами". 30 апреля 1877 года Кро подал во Французскую Академию наук описание аппарата для записи и воспроизведения речи - "палефона". Француз предлагал использовать не только "валик", но и "диск со спиральной записью". Только вот спонсоров для своего изобретения Кро не нашел. Совсем по-другому развивались события по ту сторону океана. Сам Эдисон так описывал тот момент, когда его посетила поистине гениальная мысль: "Однажды, когда я еще работал над улучшением телефона, я как-то запел над диафрагмой телефона, к которой была припаяна стальная игла. Благодаря дрожанию пластинки 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, почему бы пластинке не заговорить?" По своему обыкновению, Эдисон не стал медлить, а приступил к созданию невиданного дотоле устройства. В том же 1877 году, когда Шарль Кро описал свой "палефон", Эдисон отдал своему механику Джону Крузи чертеж довольно простого устройства, сборку которого он оценил в 18 долларов. Однако собранный аппарат стал первой в мире "говорящей машиной" - Эдисон громко пропел в рожок популярную английскую детскую песенку: "У Мэри был барашек" ("Marie had a little lamb"), а устройство воспроизвело "услышанное", хотя и с большими помехами.
Принцип действия фонографа, так окрестил Эдисон свое детище, базировался на передаче звуковых колебаний голоса на поверхность вращающегося цилиндра, покрытого оловянной фольгой. Колебания наносились острием стальной иглы, один конец которой был соединен со стальной мембраной, улавливающей звуки. Цилиндр необходимо было вращать вручную с частотой один оборот в секунду. Работа с фонографом началась 18 июля 1877 года, так записано в книге лабораторных записей Эдисона. 24 декабря была подана патентная заявка, а 19 февраля 1878 года Эдисон получил патент под номером 200521. Сказать, что фонограф произвел международный фурор - значит не сказать ничего. Однако конструкция фонографа не позволяла получить качественного воспроизведения, хотя сам Эдисон многие годы после создания первого фонографа вносил в устройство усовершенствования. Возможно, Эдисону нужно было бы сосредоточиться на создании (или модернизации) иных аппаратов звукозаписи, ибо фонограф (как и графофон разработки Белла (Bell) и Тайнтера (Taynter) был тупиковой ветвью в развитии индустрии записи/воспроизведения звука. Однако Эдисон слишком любил свой фонограф за его уникальность, потому присутствием в нашей жизни более удобных аудионосителей мы обязаны американскому изобретателю немецкого происхождения - Эмилю Берлинеру (Emile Berliner), безмерно раздвинувшему горизонты звукозаписи. Конечно, Берлинер не изобрел современные CD, но именно он в 1887 году получил патент на изобретение граммофона, в котором в качестве аудионосителя использовались пластинки.
Берлинер перебрался в США в 1870 году, где, между прочим, получил работу в телефонной компании Александра Белла и запатентовал угольный микрофон. Хорошо знакомый с устройством и фонографа, и графофона, он, тем не менее, обращается к идее использования диска, которая, как мы уже знаем, была "успешно" похоронена Французской Академией наук. В аппарате, названном граммофоном, Берлинер использовал стеклянный диск, покрытый сажей, на который осуществлялась поперечная запись. 26 сентября 1887 года Берлинер получил на граммофон патент, а 16 мая следующего года продемонстрировал устройство во Франклиновском институте в Филадельфии. Очень скоро Берлинер отказывается от диска с сажей и прибегает к методу кислотного травления. Диск теперь брался цинковый, покрытый тонким слоем воска. Запись процарапывалась иридиевым острием, после чего диск подвергали травлению в 25% хромовой кислоте. Менее чем через полчаса появлялись канавки глубиной около 0,1 мм, затем диск отмывали от кислоты и использовали по назначению. Заслуга Берлинера состояла также и в том, что он осознал необходимость копирования записи с оригинала (матрицы). Возможность тиражирования аудиозаписей - краеугольный камень всей современной звукозаписывающей индустрии. В этом направлении Берлинер работал очень упорно. Сначала, в 1888 году, он создает первую грампластинку-копию из целлулоида Хиата, которая ныне находится в Национальной библиотеке Вашингтона. Но целлулоидные диски плохо хранились и быстро изнашивались, потому Берлинер пробует другие материалы, в частности, стекло, бакелит и эбонит. В 1896 году Берлинер применяет в пластинке смесь шеллака, шпата и сажи. Шеллачную массу и процесс прессования грампластинок для Берлинера разработал Луи Розенталь (Louis Rosenthal) из Франкфурта. На сей раз качество удовлетворило изобретателя, и подобная шеллачная масса использовалась для создания грампластинок до 1946 года. Поразительно, но шеллак являлся застывшей смолой органического происхождения, в образовании которой принимают участие насекомые семейства лаковых червецов. Но даже шеллачная масса была далека от совершенства: грампластинки из нее получались тяжелыми, хрупкими и толстыми. Одновременно с этим Берлинер усердно трудился над совершенствованием граммофонов, понимая, что необходимо увеличивать число любителей грамзаписи и, тем самым, рынок сбыта. В 1897 году Берлинер и Элдридж Джонсон (Eldridge Jonson) открыли в США первую в мире фабрику по производству грампластинок и граммофонов - "Victor Talking Machine Co.". Затем, в Великобритании, Берлинер создает компанию "E. Berliner's Gramophone Co." Уже к началу 1902 года компании предприимчивого изобретателя реализовали свыше четырех миллионов грампластинок!
Прогресс не обошел и Россию - в 1902 году на оборудовании фирмы Берлинера было сделано восемь первых записей легендарного русского певца Федора Шаляпина. Однако и граммофон не избежал коренной модернизации - в 1907 году служащий французской фирмы "Патэ" Гильон Кеммлер (Kemmler) решил размещать громоздкий рупор внутри граммофона. Новые аппараты стали называться "патефонами" (по названию фирмы-производителя) и заметно облегчали свою переноску. Впоследствии (начиная с 50-х годов ХХ века) патефоны были вытеснены более совершенными электропроигрывателями, на которых проигрывались легкие и практичные виниловые диски. Виниловые пластинки изготавливались из полимерного материала винилит (в СССР - из полихлорвинила). Скорость проигрывания снизилась с 78 до 33 1/3 оборотов в минуту, а длительность звучания - до получаса для одной стороны. Данный стандарт стал самым популярным, хотя широкое хождение имели пластинки других форматов, в частности, со скоростью вращения 45 оборотов в минуту (так называемые сорокопятки).
Магнитная запись как альтернатива
Возможность преобразования акустических колебаний в электромагнитные была доказана Оберлином Смитом (Oberlin Smith), изложившим принцип магнитной записи на стальную проволоку в 1888 году. Здесь также не обошлось без Томаса Эдисона, ибо на эксперименты с магнитной записью Смита вдохновило посещение знаменитой лаборатории Эдисона. Но только в 1896 году датский инженер Вальдемар Поульсен (Valdemar Poulsen) сумел создать работоспособное устройство, названное телеграфон. В качестве носителя выступала стальная проволока. Патент на телеграфон был выдан Поульсену в 1898 году.
Основополагающий принцип аналоговой записи звука путем намагничивания носителя с тех пор остался неизменным. На записывающую головку, вдоль которой на постоянной скорости проходит носитель (позднее им стала более удобная лента), подается сигнал с усилителя, в итоге носитель намагничивается в соответствии со звуковым сигналом. При воспроизведении носитель проходит уже вдоль воспроизводящей головки, индуцируя в ней слабый электрический сигнал, который, усиливаясь, поступает в динамик. Магнитная пленка была запатентована в Германии Фрицем Пфлеймером (Fritz Pfleumer) в середине 20-х годов прошлого века. Поначалу лента изготавливалась на бумажной основе, а впоследствии - на полимерной. В середине 30-х годов ХХ века немецкая фирма BASF наладила серийный выпуск магнитофонной ленты, создававшейся из порошка карбонильного железа либо из магнетита на диацетатной основе. Примерно в то же время фирма AEG запустила в производство студийный аппарат магнитной записи для радиовещания. Устройство назвали "магнетофон", в русском языке оно преобразовалось в "магнитофон". Принцип "высокочастотного подмагничивания" (когда в записываемый сигнал добавляется высокочастотная составляющая) предложили в 1940 году немецкие инженеры Браунмюль (Braunmull) и Вебер (Weber) - это дало значительное улучшение качества звука.
Бобинные магнитофоны стали использоваться с 30-х годов прошлого века. В конце 50-х появились картриджи, но все же наибольшую популярность снискали компактные и удобные кассетные магнитофоны. Первый "кассетник" был создан голландской фирмой Philips в 1961 году. Пиком развития магнитофонов стоит считать появление плееров Sony марки "Walkman" в 1979 году. Эти маленькие устройства без возможности записи произвели фурор, ибо теперь любимую музыку можно было слушать на ходу, занимаясь спортом и т.п. Кроме того, человек с плеером не мешал окружающим, ибо слушал аудиозаписи в наушниках. Позднее появились плееры с возможностью записи.
Цифровое нашествие
Стремительное развитие в конце 70-х годов ХХ века компьютерных технологий привело к появлению возможности хранения и считывания любой информации в цифровом виде с соответствующих носителей. И здесь развитие уже цифровой аудиозаписи пошло двумя путями. Вначале появился и получил широчайшее распространение компакт-диск. Позднее, с появлением вместительных жестких дисков, в массы пошли программы-плееры, которые воспроизводили сжатые аудиозаписи. В итоге, развитие флэш-технологий в начале ХХI века привело к тому, что уже компакт-диски (имеется в виду формат Audio-CD) оказались под угрозой забвения, как это произошло с пластинками и кассетами.
Однако вернемся в 1979 год, когда компании Philips и Sony "сообразили" на двоих производство лазерных дисков. Sony, кстати, привнесла свой метод кодирования сигнала - PCM (Pulse Code Modulation) который использовался в цифровых магнитофонах. Последние обозначались аббревиатурой DAT (Digital Audio Tape) и применялись для профессиональной студийной звукозаписи. Массовое производство компакт-дисков стартовало в 1982 году в ФРГ. Постепенно оптические диски перестают быть исключительно носителями аудиозаписей. Появляются CD-ROM, а затем CD-R и CD-RW, где уже можно было хранить любую цифровую информацию. На CD-R ее можно было записывать однократно, а на CD-RW - записывать и многократно перезаписывать с помощью соответствующих приводов. Информация на компакт-диске записывается в виде спиральной дорожки из "питов" (углублений), выдавленных на поликарбонатной подложке. Считывание/запись данных осуществляется с помощью лазерного луча. Алгоритмы сжатия информации помогли существенно уменьшить размер цифровых аудиофайлов без особых потерь для человеческого слухового восприятия. Наибольшее распространение получил формат МР3, и теперь МР3-плеерами именуют все компактные проигрыватели цифровой музыки, хотя они, безусловно, поддерживают и другие форматы, в частности, тоже довольно популярные WMA и OGG. Формат MP3 (сокращение от англ. MPEG-1/2/2.5 Layer 3) также поддерживается любыми современными моделями музыкальных центров и DVD-плееров. В нем применен алгоритм сжатия с потерями, которые несущественны для восприятия ухом человека. Размер MP3-файла со средним битрейтом 128 кбит/с по размеру примерно равен 1/10 от оригинального файла формата Audio-CD. Формат MP3 был разработан рабочей группой института Фраунгофера, руководимой Карлхайнцем Бранденбургом (Karlheinz Brandenburg) в сотрудничестве с AT&T Bell Labs и Thomson. В основу MP3 положили экспериментальный кодек ASPEC (Adaptive Spectral Perceptual Entropy Coding). Программа L3Enc стала первым кодировщиком в формат MP3 (выпущена летом 1994 года), а первым программным MP3-плеером - Winplay3 (1995 год).
И все-таки они вертятся…
Возможность закачки на компьютер либо плеер очень большого количества цифровых треков, их быстрая сортировка, удаление и повторная запись сделали сжатую цифровую музыку массовым явлением, бороться с которым не под силу даже гигантам звуковой индустрии, не первый год терпящим убытки от падения спроса на Audio-CD. И все же, несмотря на то, что бобины и кассеты уже стали достоянием прошлого, будущее оптических дисков как носителей выглядит крайне перспективным. Да, в корне изменились технологии, но диски и сегодня, как и более ста лет назад, крутятся для того, чтобы порадовать людей очередным музыкальным творением. Принцип спиральной записи отлично действует и поныне.
Когда механик Эдисона, Джон Круси, собрал устройство, инженер немедленно проверил свое изобретение, проговорив детский стишок “Mary Had a Little Lamb”. К его удивлению, фонограф повторил строчки вслед за ним. В декабре 1877 года Эдисон пришел в офис Scientific American и продемонстрировал изобретение журналистам: изобретатель повернул ручку, и записанный голос поинтересовался самочувствием слушателей, спросил, понравился ли им фонограф, и пожелал приятного вечера. А в январе 1878 года была основана фирма Edison Speaking Phonograph Company .
Вскоре Эдисон переключился на другие изобретения, и над фонографами стали работать другие инженеры. В 1880 году Александр Грэхем Белл вместе со своим кузеном-химиком Чичестером Беллом и исследователем Чарльзом Самнером Тейнтером усовершенствовал конструкцию фонографа Эдисона: вместо оловянной фольги использовался воск, а вместо иглы, рвущей фольгу, — мягкий стилус. Они представили свое устройство публике как графофон. Заключить партнерство с Эдисоном у них не вышло: он отказался сотрудничать и заявил, что будет совершенствовать свое изобретение сам. Тем не менее он использовал идеи Белла в новых фонографах.
Схема фонографа Эдисона (май 1880) // Wikimedia Commons Схема фонографа Эдисона (май 1880) // Wikimedia CommonsВ 1888 году контроль над производством фонографов взял на себя бизнесмен Джесси Х. Липпинкотт, который скупил несколько производящих компаний и лицензий. Он основал
Североамериканскую фонографическую компанию, которая объединила нескольких крупных производителей звукозаписывающих устройств. Но Липпинкотт видел потенциал фонографов только в сфере бизнеса: он сдавал фонографы в аренду различным компаниям, которые использовали их в качестве офисных диктофонов. Стенографисты, у которых инновация отнимала работу, протестовали против внедрения фонографов, поэтому дела у компании шли тяжело.
Через два года бизнесмен заболел, и контроль над Североамериканской фонографической компанией перешел к Эдисону, который воспринимал собственное изобретение не только как рабочий инструмент, но и как развлечение.
Чтобы выкупить права на собственное изобретение, Эдисону пришлось объявить о банкротстве Североамериканской фонографической компании в 1894 году. Соглашение о банкротстве затормозило продажи, но позволило Эдисону основать новую компанию, которая производила фонографы для развлекательных целей. В 1897 году был создан знаменитый Edison Standard Phonograph . Цены на фонографы значительно снизились: со 150 долларов в 1891 году до 20 долларов в 1898 году.
На цилиндрах записывали комические монологи и разнообразную музыку: марши, сентиментальные баллады, гимны, детские песенки. Основной проблемой был размер цилиндра: «памяти» хватало всего на две минуты записи. Кроме того, не существовало способа массового дублирования цилиндров: чтобы записать небольшой тираж, исполнителям приходилось много раз повторять одну и ту же композицию. Это было утомительно, дорого и долго. Копировать цилиндры научились только в 1901 году: углубления отливали, а не продавливали стилусом. Из одной формы можно изготовить от 120 до 150 цилиндров в день.
Тем не менее хронометраж записи был решающим фактором для потребителей. Независимо от Эдисона в 1877 году похожую идею фонографа предлагал французский изобретатель Шарль Кро. И хотя его теории так и остались на бумаге — рабочего прототипа фонографа Кро не предложил, — они сыграли важную роль в индустрии звукозаписи. С работами Кро ознакомился инженер Эмиль Берлинер, который вместо цилиндров для записи и воспроизведения звуков предложил использовать диски.
Новое изобретение, названное граммофоном, было запатентовано Берлинером осенью 1887 года. Оказалось, что запись на пластинку обеспечивала снижение искажений в десятки раз, а также более громкий звук. Кроме того, пластинки было легко тиражировать. Все это обеспечило быструю победу граммофона. Хотя Эдисон продолжал совершенствовать цилиндры и фонографы, добиваясь лучшего качества звука, популярность грампластинок неуклонно росла. Columbia , один из главных конкурентов Эдисона, перестала производить цилиндры в 1912 году, The United States Phonograph Co — в 1913 году. Вскоре Эдисон представил новый фонограф, который воспроизводил звук с пластинок. Тем не менее его компания продолжала выпускать цилиндры для самых преданных покупателей вплоть до своего закрытия в 1929 году.
В начале 13 века во Фландрии один звонарь изобрел механический колокол, конструкция нашла применение в часах. В 1780-м швейцарский часовщик Пьер Жаке-Дро изобретает механическую певчую птицу (а впоследствии строит андроидов на шестеренках). Так начинается эра механической акустики. Как развивалась история дальше и что ждать в будущем?
Эра механической акустики (9 век — 1925 год)
1805 — Йохан Мальцель изобретает пангармоникон
Пангармоникон — один из первых автоматических оркестрионов, финальное воплощение музыкальных шкатулок. Он имитировал игру оркестра с помощью вращающихся колес и надувающихся мехов. Устройство размером с огромный шкаф заводилось вручную подобно механическим часам, умело играть до двух часов музыки на одном заводе и читало партитуру с перфорированной бумаги на валиках. Базовые модели могли иметь лишь одну секцию духовых, но умели наращивать количество инструментов до полноценного оркестра. Оркестрионы пользовались спросом у владельцев дорогих ресторанов и увеселительных заведений. В начале 20 века появляется и набирает популярность младший брат оркестриона — механическое пианино.
1859 — Эдуард-Леон Скотт де Мартенвиль изобретает фоноавтограф
Девайс улавливал звуковые волны огромным конусом, вибрации передавались на иглу, которая рисовала колебания на покрытом копотью стеклянном цилиндре. Правда, воспроизводить записанный звук устройство не умело. Зато им заинтересовался Александр Белл, который пытался передать звук с помощью электричества, и опыты с фоноавтографом в этом помогли. В 2008 году ученые прочитали фонограмму с помощью компьютера и получили самую старую запись человеческого голоса прямиком из 1860 года. Звучит не хуже саундтрека к фильму ужасов!
1877 — Томас Эдисон изобретает фонограф
Это первое устройство, которое умело не только записывать, но и воспроизводить звук. Запись выполнялась на фольге, намотанной на цилиндр, впоследствии стали применяться и восковые цилиндры. Качество звука было низким, а с одного валика можно было сделать лишь 25 копий. Чтобы получить 500 копий сингла, исполнители играли один и тот же трек 25 раз перед 20 фонографами. Интересно, что автор задумывал девайс скорее для деловых коммуникаций. Однако сфера развлечений в итоге принесла больше прибыли. С момента изобретения и до 1928 года было создано 845 000 фонограмм и продано около 48 миллионов восковых валиков.
1887 — Емиль Берлинер патентует граммофон
Граммофон впервые использует формат пластинки, обрекший эдисоновские цилиндры на вымирание. Пластинки были более компактными, их проще было хранить и производить в больших количествах, качество звука тоже выросло. Правда, на каждой стороне 7-дюймового диска умещалось лишь две минуты музыки, но со временем вместимость выросла. К 1912 году граммофон превзошел фонограф по продажам и еще долго доминировал на рынке аудиоустройств.
Эра электричества (1925–1945)
1876 — Александр Белл патентует телефон
И в том же году демонстрирует устройство на первой Промышленной Выставке в Филадельфии. Затем Белл открывает компанию Bell Telephone Company, выросшую позднее в AT&T Inc. и сыгравшую огромную роль в аудиотехнике. В тех же годах Томас Эдисон изобретает угольный микрофон, что повышает качество аудио и позволяет транслировать музыку. Этим пользуются предприниматели: появляется Electrophone System — система установленных микрофонов в популярных концертных залах. За 6 фунтов в год абонент мог послушать дома любой концерт по телефону в стереонаушниках. Первый стриминговый сервис пользовался успехом и работал до середины двадцатых, уступив место радио.
1880 — Все изобретают радио
Радио появилось в конце 19 века, открытие приписывают себе сразу дюжина изобретателей, и о правах до сих пор ведутся споры. Сначала радиосвязь используется моряками и военными, но с 1920-х начинается радиовещание. Первые радиоприемники — сложные устройства с кучей кнопок и реостатов, но спустя пару лет они упрощаются и становятся предметом интерьера. Появившиеся накануне радиолампы открывают новые типы модуляции (AM и FM). Возникают компрессоры и эквалайзеры для обработки голоса и более стабильного вещания.
1925 год — Bell Laboratories патентует электрический фонограф
Усовершенствованный фонограф записывает фонограммы с помощью конденсаторного микрофона, изобретенного накануне Эдвардом Венте. В том же году Эдвард Келлог и Честер Райс изобретают динамический громкоговоритель, конструкция которого почти не изменилась и по сей день. Эти устройства произвели рывок в качестве аудиозаписи: механический фонограф производил треки с частотным диапазоном всего 250–900 Гц, новинки расширили значения до 50–6000 Гц — на целую октаву. В звуке стало меньше искажений и хрипов, стало возможным записывать сложные произведения: дополнительные герцы на расширенной АЧХ открыли голос тихим инструментам. В апреле 1925 года компания Victor Talking Machine Company выполняет первую электрическую запись симфонического оркестра.
1926 — Warner Brothers выпускают фильм со звуком
Первая звуковая картина — «Дон Жуан». Устройство Vitaphone, заказанное Warner Brosers у Bell Laboratories, позволяло синхронизировать звук на огромной 16-дюймовой пластинке с видео частотой 24 кадра в секунду (против 16 в немом кино). Киностудии сыграли большую роль в истории аудиотехники благодаря их поискам более качественных способов записи и воспроизведения, возрастающим требованиям к мощности аудиосистем и первым шагам в обработке звука. Многоканальный звук — также изобретение кинематографа. Первой картиной с объемным звучанием стала «Фантазия» 1940 года, а мюзикл «Мулен Руж» 1987 года впервые выходит в 5.1.
Эра магнитной записи (1935 — 1970)
1898 — Вальдемар Поульсен создает телеграмофон
Датский инженер использует стальную проволоку для записи звука. Проволочные магнитофоны получают популярность и конкурируют с фонографами. Одна катушка такой проволоки вмещала от нескольких минут до часа аудио. Были и недостатки: тонкая проволока часто рвалась и путалась, качество записи было не очень высоким, зато машина пользовалась успехом как диктофон и даже применялась на ТВ и радио.
1935 — AEG выпускает катушечный Magnetophon K1
В 1920-х годах инженер Фриц Пфлеймер пытается записать аудио на бумажной ленте, покрытой оксидом железа. В 1935 году компании BASF и AEG демонстрируют на Берлинской радиовыставке Magnetophon K1 — первое устройство, использующее магнитную ленту. К тому времени относятся первые записи, но с началом войны технология засекречивается, магнитофоны не экспортируются из Германии и применяются в военных целях. Запись выполняется на 12-мм пленке, одного километра хватает на 12 минут аудио. Качество записи получается настолько высоким, что слушатель не может отличить прямую радиотрансляцию от заранее записанной на пленку.
В 1945-м американские войска обнаруживают немецкие магнитофоны и бобины с магнитной пленкой, переправляют их в США, где технологию воспроизводит компания Ampex, выпуская через пару лет первый американский магнитофон Ampex 200. В СССР на основе полученной в ходе репараций немецкой технике выпускаются аналоги серии МЭЗ (для радиовещания) и РМС-16 (для студий звукозаписи).
1954 — Fender изобретает Stratocaster
Секрет легендарной гитары не столько в звучании, сколько в конструкции — гриф впервые крепится на болтах (раньше вклеивался), дефектный гриф легко сменить, гитару проще производить, она становится доступнее. Также Лео Фендер, 20 лет ремонтировавший радиолы и фонографы, конструирует более мощные и надежные гитарные усилители. Возникновение новых инструментов и носителей музыки привело к рождению рок-н-ролла и всплеску интереса к музыке в целом. Теперь есть и что слушать, и на чем слушать.
1960 — Philips выпускает компакт-кассету
Привычная всем кассета становится главным носителем музыки для магнитофонов всего мира. Были и конкурирующие форматы — Stereo 8, Elcaset, микрокассета от Olympus, но все они не стали доминирующими и заняли свои ниши. Появляются первые кассетные магнитофоны — поначалу рекордеры для журналистов, потом и устройства для меломанов.
1964 — Moog презентует модульный синтезатор Modular
Американский инженер Роберт Муг конструировал и продавал терменвоксы, но решил превратить их во что-то более функциональное. Взял осциллятор, добавил модули обработки и приделал клавиатуру. Рождается модульный синтезатор, а затем и арпеджиаторы, секвенсоры, семплеры и другие машины, которые дают импульс к развитию электронной музыки. Оригинальные Moog и сегодня часто можно услышать в альбомах и саундтреках.
1972 — Sony выпускает Walkman
В 1979 году компания Sony выпускает первый серийный портативный кассетный плеер Walkman TPS-L2. Он позволяет брать музыку с собой и полностью меняет способ ее восприятия. Сам бренд становится культовым, оригинальный плеер носит с собой Питер Квилл в Стражах Галактики. Последний кассетный Walkman был выпущен в 2010 году, но цифровые модели выпускаются и по сей день. Возрастает популярность наушников для персонального прослушивания музыки.
Цифровая эра (1970 — наши дни)
1970 — Sony превращает звук в бинарный код
Появляются первые ЦАП и АЦП. Код хранится на магнитной пленке в виде нулей и единиц. Это приводит к появлению первых цифровых машин для аудиозаписи — размером с холодильник и весом около 250 кг. Спустя 10 лет выходит первый альбом, полностью записанный с помощью нулей и единиц — Ry Cooder «Bop Til You Drop».
1977 — Yamaha создает NS-10M
Эти колонки в прямом смысле определяют звук всей последующей музыки. Они установлены почти в каждой студии, именно на NS-10 отслушивается любой трек перед релизом. Появление недорогой студийной акустики высокой верности способствовало возникновению небольших и домашних студий звукозаписи и открыло дорогу к продвинутым техникам сведения и мастеринга. Качество аудиозаписей стало заметно выше, а формирование рынка бытовой многополосной акустики дало возможность слушателям оценить это качество. Впоследствии Yamaha переиздает колонки в виде активных студийных мониторов.
1982 — Philips и Sony выпускают CD
Вскоре компакт-диск полностью вытеснит старые 12" альбомы и 7" синглы в пользу новых стандартов — цифровая запись в разрешении 44,1 кГц\16 бит, до 80 минут музыки на одном диске. Важная особенность: CD не деградирует со временем и может проигрываться тысячи раз без потери качества. Впервые он позволяет воспроизвести весь слышимый спектр звука — от 20 Гц до 20 кГц, без шумов и треска, с идеальным качеством. В 1984-м Sony выпускает Discman D-50, первый портативный CD-плеер. К 1986-му продано более 140 млн CD, к 1992 году цифра перевалит за миллиард, к 1996-му — за 2 миллиарда. Продажи CD превосходят винил в 1988 и кассеты в 1991 годах.
1993 — MPEG разрабатывает mp3
Появилась возможность компрессировать аудиофайлы, уменьшая их размер в 10 раз без слышимой потери качества. Это очень кстати во времена винчестеров объемом лишь пару гигабайт. Стали появляться первые mp3 плееры — сперва для mp3 дисков, потом и на флеш-памяти. С начала 2000-х, буквально за 10 лет mp3 стал доминировать на рынке, вытесняя другие форматы. Возможность делиться музыкой через интернет за пару секунд стала решающей.
2001 — Apple выпускает iPod
Запускается iTunes, теперь музыку можно легально купить в интернете. На жестком диске iPod умещается огромное количество аудиозаписей. Количество памяти выросло с 5 ГБ в первых поколениях до 160 ГБ в 2009 году. Появляются миллионы аналогичных устройств от конкурентов. К 2010 году продажи CD упали вдвое. Всего было продано более 400 миллионов айподов. В последующее десятилетие смартфон вытесняет аудиоплееры, а последняя модель iPod touch выглядит как iPhone.
2009 — Creative производит беспроводные колонки
Технология Bluetooth появилась в 1994 году, но для потокового аудио ее скорости не хватало еще с десяток лет. В 2009-м выходит Bluetooth 3.0 со скоростью передачи данных до 24 Мбит/с. Компания Creative выпускает беспроводную акустику с передачей звука по Bluetooth. Появляется стандарт DLNA, позволяющий устройствам стримить звук и видео, возникает схожий с ним AirPlay. Рост скоростей беспроводного интернета открывает двери стриминговым сервисам. Совершенствуется оцифровка аудио, появляется формат HiRes, выпускаются альбомы в разрешении 96 кГц\32 бит и выше. Появляются беспроводные наушники и умные колонки, совершенствуются технологии шумоподавления и управления голосом.
Что дальше?
Цифровизация завершилась — музыкант играет через цифровой гитарный процессор, звукорежиссер настраивает звук на цифровом пульте с помощью планшета, слушатель записывает концерт на рекордер в бинауральном формате, чтобы потом переслушать со смартфона на беспроводных наушниках.
Вместе с тем, некоторые находят цифровую музыку лишенной былого очарования, а доступность музыки убила идею коллекционирования собственной фонотеки. Поэтому ценители до сих пор любят винил. Рост продаж пластинок продолжается уже 15 лет, а в 2020 году они впервые с восьмидесятых обогнали CD по количеству продаж.
Сегодня возлагают надежды на искусственный интеллект. Ученые пытаются создать более совершенные колонки, реконструировать старые записи, научить акустику адаптироваться под помещение с помощью ИИ. Развивается направленное аудио, появляются ультранаправленные динамики, которые словно транслируют звук прямо в мозг, отслеживая положение головы.
Сто сорок лет назад, 19 февраля 1878 года, Томас Эдисон получил патент на фонограф — первый прибор для записи и воспроизведения звука. Он произвел настоящий фурор в свое время и сохранил для нас музыку и голоса известных людей конца XIX века. Мы решили вспомнить, как был устроен фонограф, а также продемонстрировать, как звучали голоса известных деятелей искусства, записанные с его помощью.
Томас Эдисон со своим изобретением
Mathew Brady, 1878
В отличие от более привычных нам современных устройств фонограф записывал звук механически и не нуждался в электричестве. Для этого в фонографе есть сужающийся рупор с мембраной на конце, к которой прикрепляется игла. Игла располагается над цилиндром, обернутым металлической фольгой, которую через несколько лет вытеснило восковое покрытие.Принцип работы фонографа довольно прост. Во время записи цилиндр вращается по спирали и постоянно немного смещается вбок. Звук, попадающий в рупор, заставляет мембрану и иглу колебаться. Из-за этого игла продавливает бороздку в фольге — чем интенсивнее звук, тем глубже бороздка. Воспроизведение устроено таким же образом, только в обратном направлении, — цилиндр крутится, и отклонения иглы при прохождении по бороздкам заставляют мембрану колебаться и тем самым создавать звук, выходящий из рупора.
Игла фонографа записывает звуковые колебания на металлическую фольгу
Стоит отметить, что довольно похожее по функциям и конструкции устройство буквально за несколько месяцев до Эдисона и независимо от него изобрел французский ученый Шарль Кро. В нем было несколько конструктивных отличий от фонографа Эдисона, но главное — французский изобретатель лишь описал такой прибор, но не создал его прототипа.Конечно, как и у любых новых изобретений, у фонографа Эдисона было множество недостатков. Качество записи первых устройств было низким, а фольги с записью хватало всего на несколько воспроизведений. К тому же, поскольку процессы записи и воспроизведения по сути были аналогичными, громкие звуки во время воспроизведения могли испортить бороздки на фольге.
Кстати, фонограф не был первым устройством для записи звука. Самый первый прибор назывался фоноавтографом и отчасти напоминал фонограф. В нем также был сужающийся рупор с мембраной и иглой на конце, расположенной недалеко от вращающегося цилиндра. Но эта игла не продавливала бороздки в глубину, а отклонялась по горизонтали и царапала на бумаге линии, которые имели только визуальную ценность — превращать такие записи обратно в звук тогда не умели. Но сейчас именно они считаются первыми образцами записанного человеческого голоса.
Фоноавтографическая запись, сделанная в 1865 году
Smithsonian Institution Libraries
В 2008 году исследователи оцифровали самую старую сохранившуюся запись. Она была сделана в 1860 году, и на ней изобретатель фоноавтографа Эдуар-Леон Скотт де Мартенвиль поет французскую песню «Au clair de la lune»:Тем не менее, именно фонограф стал первым прибором, который умел воспроизводить записанный ранее звук, и он оказал влияние как на людей, которые были удивлены такой возможности, так и на будущие устройства для воспроизведения звука. К примеру, именно на основе фонографа был создан граммофон, главное отличие которого заключалось в том, что его разработчики решили записывать звук не на цилиндр с фольгой или воском, а на плоские диски — граммпластинки.
Историческая ценность фонографа заключается также в том, что он позволил сохранить большое количество записей голосов и музыки конца XIX века. Известно, что во время первой записи голоса на фонограф Томас Эдисон пропел народную детскую песню «Mary Had a Little Lamb», но она не сохранилась. Самая старая из известных на сегодняшний момент записей с фонографа была сделана Эдисоном для демонстрации своего изобретения в одном из музеев Сент-Луиса в 1878 году:
Самая ранняя из сохранившихся записей голоса самого Эдисона была сделана через десять лет, в октябре 1888 года. Она была сделана уже не на металлическую фольгу, а на парафиновый цилиндр. По ней можно оценить, насколько улучшилось качество записи в течение первых лет после изобретения прибора:
Также сохранились записи и некоторых русских деятелей искусства конца XIX века. В 1997 году была найдена единственная известная на сегодняшний день запись голоса Петра Ильича Чайковского. Она была сделана в 1890 году Юлием Блоком, который первым привез в Россию фонограф. Помимо Чайковского на записи можно слышать голоса оперной певицы Елизаветы Лавровской, пианистки Александры Губерт, дирижера и пианиста Василия Сафонова, а также пианиста и композитора Антона Рубинштейна. Собравшиеся хотели уговорить его сыграть на фортепиано, но в итоге на записи слышна лишь одна его реплика:
Несмотря на то, что всерьез фонографы больше не используются, их конструкция достаточно проста, чтобы собрать работающий прибор с помощью подручных инструментов, чем сегодня и занимаются некоторые энтузиасты:
Читайте также: