Модель фоноавтографа 1859 года
Фоноавтограф (анг. phonoautograph) – устройство, регистрирующее звуковые вибрации в виде графических отметок. Являлось механическим аналогом уха: слуховой проход – акустический конус; барабанная перепонка – пергаментная мембрана; слуховые косточки – щетинка. Щетинка соприкасалась с поверхностью вращаемого вручную стеклянного цилиндра, покрытого копотью или бумагой, обёрнутой вокруг цилиндра и покрытой копотью. Звуковые колебания, проходя через конус, заставляли мембрану вибрировать, передавая колебания щетинке, которая прочерчивала на копоти отметки. Устройство не предполагало воспроизведения записанных сигналов. Изобрёл фоноавтограф Эдуард Леон Скотт де Мартенвиль (фр. Édouard-Léon Scott de Martinville; 1817-1879) - парижский издатель, библиотекарь и книготорговец в 1857 году.
------
30 апреля 1877 года французский поэт и изобретатель Шарль Кро (фр. Charles Cros; 1842-1888) послал во Французскую Академию наук документы на своё изобретение под названием "Палеофон" (paleophone). Суть его состояла в том, что запись фоноавтографа может быть преобразована обратно в звук. Путём техники фотогравюры с фоноавтограммы на хромовой пластине можно получить её копию со звуковою канавкой, с которой с помощью стилуса (иглы) и мембраны воссоздать звук.
Фонограф Эдисона с наложенной на валик оловянной фольгой
В октябре 1877 года Томас Альва Эдисон (англ. Thomas Alva Edison; 1847-1931) продемонстрировал аппарат "Фонограф" (анг. phonograph). Принцип действия первого фонографа заключался в следующем: металлический валик вращался вручную с помощью рукоятки, с каждым оборотом перемещаясь по продольной оси за счёт винтовой нарезки на ведущем валу. На валик накладывалась оловянная фольга, к которой прикасалась игла, связанная с мембраной, нагруженной на металлический рупор. Когда мембрана начинала колебаться под действием звуковой волны, игла вдавливалась в олово, в соответствии с воспринимаемым звуком создавая канавку переменной глубины. Впоследствии Эдисон заменил оловянные валики на восковые, позволявшие использовать их многократно. Недостатками способа глубинной записи являлись: слабая амплитуда передаваемых на иголку колебаний; непропорциональная приложенной к иголке силе глубина царапин на материале, приводящая к искажению звука.
Иглодержатель с мембраной конструкции Берлинера
8 ноября 1887 года Эмиль Берлинер (англ. Emile Berliner; 1851-1929) предложил новую технологию записи и воспроизведения звука. Берлинер заменил метод продавливания в глубину, способом записи с помощью поперечных колебаний иглы. Запись производилась на тонком слое промасленной копоти, как это применялось в фоноавтографе Леона Скотта. Для воспроизведения полученной записи изобретатель использовал выполненную из прочного материала копию оригинальной записи, которую получал химическим или фотографическим методом гравирования (технология, впервые предложенная Шарлем Кро). Технология Берлинера позволяла избежать искажений звука, увеличить громкость воспроизведения и массово тиражировать записи. В своей заявке на патент Эмиль Берлинер дал имя своему изобретению - "Граммофон" (англ. graphophone).
Граммофон - новая говорящая машина
В 1896 году Берлинер стал использовать плоский диск в качестве звуконосителя; он также разработал способ гальванического тиражирования с позитива цинкового диска и технологию прессования грампластинок из эбонита при помощи стальной печатной матрицы. Это была революция! В скором времени эбонит был заменен композиционной массой на основе шеллака. Кстати, Эмиль Берлинер первым ввёл выплаты гонораров записывающимся на пластинках певцам и музыкантам. В начале XX века ежегодный выпуск грампластинок составлял 3000 наименований тиражом свыше 4 миллионов экземпляров.
Дополнительно: The History of Recording Technology ; The History of the Edison Cylinder Phonograph; The Early Gramophone; Механическая звукозапись; Занимательная физика | История граммофона