Граммофон принцип работы кратко
Обновлено: 30.06.2024
Граммофо́н (от греч. γράμμα — запись, φωνή — звук) — прибор для записывания и воспроизведения звука с граммофонной пластинки.
Граммофон является видоизменением фонографа, независимо изобретённого в 1877 году Шарлем Кро и Томасом Эдисоном [1] . Эмиль Берлинер, ознакомившись с работами Кро, решил вместо цилиндров для записывания и воспроизведения звуков использовать диски. Новое изобретение, названное граммофоном, было запатентовано Берлинером 26 сентября 1887 года [2] . Грампластинки первоначально изготовлялись из эбонита, затем шеллака. Первая в мире грампластинка была цинковой. Резец, прикреплённый через поводок к вибрирующей, воспринимающей звуки мембране, наносит на лаковом диске (изначально — на слое сажи, затем воска) модулированный спиральный след, который при тиражировании переносится на пластинку. При вращении диска посредством пружинного механизма граммофонная игла движется по спирали диска и вызывает соответствующие колебания вибрирующей пластинки. Основное преимущество граммофона над фонографом — поперечная запись, обеспечивающая снижение искажений в десятки раз, а также более громкий звук (уже в первых моделях — в 16 раз, или на 24 дБ). Вкупе с лёгкостью тиражирования записей это обеспечило быструю победу граммофона.
Позднее граммофоны уступили место электрофонам и проигрывателям (ЭПУ, электропроигрывающее устройство) в составе аудиосистем.
Первый фонограф Эдисон испытал 12 августа 1877 года. Данное громоздкое сооружение, которое обошлось изобретателю в 18 долларов, состояло из цилиндрического валика, покрытого оловянной фольгой, и усиливающей акустические волны трубы. К узкой стороне трубы была приделана мембрана с иголкой, прочерчивающей на валике борозды, профиль которых зависел от воздействующих на мембрану звуковых колебаний. Цилиндр поворачивался при помощи ручки, которая также задавала игле поступательное движение.
У изобретателя фонографа были весьма смутные представления о том, для каких целей человечество могло бы его использовать. Среди различных предложенных им версий запись музыки занимала одно из последних мест. Эдисон предполагал, что куда полезнее было бы заменить фонографом стенографисток, выпускать с его помощью звуковые книги для слепых, использовать как будильник и даже как устройство, обучающее попугаев разговорной речи. Но история распорядилась этим изобретением по-своему: массовому потребителю в первую очередь нужна была музыка, которой можно было бы наслаждаться, не дожидаясь, когда состоится концерт любимого исполнителя. Однако о наслаждении применительно к качеству звучания фонографа на первых порах говорить не приходилось. В связи с чем Эдисон постоянно работал над усовершенствованием своего детища. Он заменил олово более чувствительным к вибрациям воском. Это дало дополнительный эффект — появилась возможность, разровняв воск, делать на валике новые записи. Оптимизировал звукозаписывающую иглу и мембрану, доведя длительность звучания валика до трех минут. Ввел маховик, который сглаживал неравномерность вращения ручки, приводящей в движение валик. И, наконец, заменил ручку пружинным приводом, а затем электродвигателем постоянного тока.
Эдисон пытался наладить массовое производство фонографов, которые стоили недешево — 150 долларов. Поэтому их приобретали в ограниченном количестве лишь состоятельные люди либо организации. Например, Николай Николаевич Миклухо-Маклай записал на фонографе Российского географического общества речь папуасов.
В декабре Кро, прочитав в газете об изобретении Эдисоном звукозаписывающего прибора, пришел в академию и потребовал, чтобы ему наконец-то дали ответ относительно перспективности его технического предложения. Выяснилось, что конверт с его бумагами так и не удосужились вскрыть. После изучения описания граммофона академия признала идеи Шарля Кро правильными, однако отказала ему в финансовой поддержке.
Спустя 10 лет идеи француза-неудачника развил и реализовал Эмиль Берлинер (Emile Berliner, 1851–1929), перебравшийся в США из Германии в 19-летнем возрасте. Юноша был талантлив и энергичен. Работая на первых порах разнорабочим, все свободное время он просиживал в библиотеках, изучая научно-техническую литературу. Там он и наткнулся и на публикации Шарля Кро.
Действуя с огромным воодушевлением, изобретатель в короткий срок реализовал идеи своего французского коллеги. Полученная фотохимическим способом цинковая пластинка, по которой заскользила соединенная с мембраной игла, запела самым наилучшим образом. И 26 сентября 1887 года Берлинер запатентовал устройство, назвав его граммофоном. После чего пять лет работал над усовершенствованием как самого граммофона, так и технологии изготовления пластинок. Вначале он заменил фотохимический метод методом травления кислотой цинковой пластинки, покрытой воском с проделанными в нем звуковыми дорожками. В результате не только возросла скорость тиражирования записей, но и увеличилась громкость звучания.
В конце концов Берлинер разработал процесс штамповки эбонитовых пластинок при помощи стальной печатной матрицы, и ввел его на открытом им заводе граммофонных пластинок. А вскоре дорогой эбонит был заменен дешевым шеллаком. Это был фантастический прорыв в утверждении принципов взаимоотношения поставщиков и потребителей массовой культуры: дешевизна, крупнотиражность и материальная заинтересованность исполнителей. Берлинер, который начал строить такого рода индустрию, первым ввел принцип выплаты гонораров записывающимся на пластинках певцам и музыкантам.
Граммофоны начали стремительно завоевывать мир. Вслед за Америкой их производство было налажено и в Европе. Первыми тут были братья Пате, основавшие во Франции фирму Pathe. Именно здесь были произведены первые патефоны — миниатюризированные граммофоны с акустическим раструбом, размещавшимся в корпусе проигрывающего устройства.
Начался граммофонно-патефонный бум. Аппараты производились для всех слоев населения. Роскошные граммофоны изготавливали из красного дерева и обильно инкрустировали, а рупоры делали из чистого серебра. В России их стоимость доходила до тысячи рублей. Демократичные патефоны собирали поточно из недорогих комплектующих. Конструкторы изощрялись, предлагая покупателям патефоны на все случаи жизни: для салонов, для пикников, для морских путешествий, для многолюдных балов. Делали даже крошечные проигрывающие аппараты, умещающиеся в кармане.
Звукозаписывающие фирмы разработали стандарт, согласно которому скорость вращения пластинки равнялась 78 об/мин. Это обеспечивало оптимальное воспроизведение 3-минутных записей. Однако, несмотря на ухищрения инженеров, частотный диапазон у патефонов был невелик — от 150 до 4000 Гц.
И лишь впоследствии, когда появились ламповые усилители и пьезокристаллические звукосниматели, электропроигрыватели начали адекватно воспроизводить записанную на пластинках музыку. Да и пластинки при этом существенно изменились: их стали изготавливать из винила. За счет понижения скорости вращения до 33 об/мин и увеличения плотности записи, время звучания каждой стороны возросло до 40 минут. Появилась возможность стереофонической записи и воспроизведения звука. В 60-е годы прошлого века наступила эпоха винила, которая, как тогда казалось, не закончится никогда. Однако в конце века пластинки были вытеснены компакт-дисками. Наступила цифровая эпоха.
Когда технический прогресс достиг таких высот, что для магнитозаписи более не нужны были огромные бобины с километрами тяжелой пленки, настала эра владычества компакт-кассет. Длилась она около двадцати лет, пока компакт-диски и цифровые технологии не захватили пальму первенства. Фото (Creative Cоmmоns licens): GracinhaMarcо Abundо
В этой же области работал Гульельмо Маркони (Guglielmо Marcоni, 1874–1937). Вес его магнитозаписывающего прибора приближался к тонне, а катушки со стальной лентой имели диаметр в 60 см. В случае обрыва лента восстанавливалась при помощи электросварки. Для того, чтобы записать на магнитофон доклады проходившего в Копенгагене в 1916 году международного конгресса, пришлось израсходовать сто километров ленты весом почти в две с половиной тонны. При этом продолжительность записи составила всего четырнадцать часов.
Потом пришли кассетники и плееры, благодаря которым у каждого человека появилась возможность сделать музыку постоянным фоном вне зависимости от местонахождения, времени суток и любых прочих обстоятельств. Что же касается сегодняшнего дня, то на смену движущимся носителям все больше и больше приходят чипы памяти, хранящие звук в цифровой форме. Что соответствует глобальной тенденции развития человечества, когда непрерывные, аналоговые процессы все больше и больше вытесняются их дискретной нарезкой.
Граммофон — устройство, воспроизводящее механическим способом звук, записанный на граммофонной пластинке. Принцип работы основан на механических колебаниях граммофонной иглы, которая движется по спиральной канавке при вращении граммофонной пластинки. Эти механические колебания передаются мембране, воспроизводящей звуковые колебания. Звучание усиливает рупор — большая граммофонная труба. Граммофонная игла представляет собой цилиндр с коническим кончиком.
Граммофонная игла фиксируется винтом к мембранам граммофона. Граммофонные иглы изготавливаются из особо прочных материалов — алмаза или корунда, такие иглы — постоянные, они жестко расположены в иглодержателе. Иглы сменные изготовлены из стали. Граммофонная пластинка — носитель звукозаписи. Она представляет собой диск, на котором расположены по спирали канавки, в которых записан звук. Звук воспроизводится при движении граммофонной иглы по канавке. Граммофонная пластинка изготовлена из синтетических материалов — каучука, эбонита, целлулоида, шеллачных смол. Запись звука на грампластинку переносится с металлической матрицы, сделанной гальваническим способом. Первый граммофон появился в 1888 г. в США, его изобрел инженер Э. Берлинер.
Для него он использовал цинковый диск, покрытый воском, на котором был записан звук, который и воспроизводил этот граммофон. Для тиражирования звуковых записей с цинкового диска изготавливали копию — матрицу из металла, и уже с нее можно было штамповать грампластинки из каучука, целлулоида и других материалов. Это изобретение позволило сделать выпуск граммофонных пластинок массовым производством. Это создало потребность сделать массовым и изготовление звуковоспроизводящих устройств — граммофонов. Первая фабрика, производящая граммофоны, появилась в конце XIX в. в США в Камдене. Со временем она стала концерном РСА Victor. В XX в. фабрики по производству граммофонов и грампластинок появляются в разных странах: в США (Columbia), в Великобритании (His Masters Voice), во Франции (Pathe).
Первые граммофонные пластинки были односторонние, и запись была еще несовершенной. С 1903 г. стали появляться двухсторонние грампластинки, сначала в США, потом и в других странах, и качество записи на них совершенствовалось, изменилась скорость вращения диска. В России в 1901 г. появилась также первая фабрика, производящая грампластинки. Для своего времени граммофон был очень значительным изобретением, так как процесс звукозаписи и звуковоспроизводства позволял сохранить многие выдающиеся музыкальные исполнения. И в конце XIX — начале XX в. граммофон был очень распространенным и популярным устройством во многих странах. Он сумел удержать свою популярность даже до 1940-х гг. Но с развитием звукозаписывающей техники и технологии на место граммофона пришли более совершенные электропроигрыватели.
Граммофон стал видоизмененным фонографом, изобретенным в 1877 году. О том, что такое новый граммофон, долго спорили изобретатели. Получилось так, что музыкальное приспособление повторило черты прежнего изобретения, но при этом подарило человечеству совершенно новые возможности. Основным преимуществом стала поперечная запись, которая позволила снизить количество искажений в десятки раз.
Что такое граммофон
История нового изобретения тесно связана с историей фонографа. В 1877 году американец Томас Алва создал фонограф, который записывал и воспроизводил механические звуки. На его основе позднее был придуман граммофон.
Это устройство, которое представляет собой звукозаписывающий и воспроизводящий аппарат. Оно состоит из нескольких узлов, которые не связаны друг с другом. Привод преобразовывает энергию пружины в равномерное вращение диска или пластинки.
Кто и когда изобрел граммофон
Через 10 лет после того, как появился фонограф, немец-изобретатель Берлинер доработал конструкцию и изобрел чудо века – граммофон. Это устройство в свою очередь стало прообразом патефона.
Известно, что Берлинер работал не столько с доработкой фонографа, сколько искал способ усовершенствовать конструкцию пластинки. Эксперименты, которые он ставил, неожиданно привели к прекрасным результатам – Берлинеру удалось избавиться от искажений и увеличить время проигрывания.
Как выглядел первый граммофон
Берлинер работал не только над конструкцией фонографа, но и доработал устройство пластинок. Для создания более плоского диска он отказался от фотомеханического способа, а стал вытравлять приспособление кислотой.
Первый граммофон был менее громоздким, чем фонофон. Уменьшение объемов сделало приспособление популярным среди музыкантов. Граммофон был оснащен привычной трубой-отводом, но сама конструкция размещалась на подставке-ящике. Кроме того, изобретатель сделал аккуратный стилус, который ходил по пластинке и активировал работу отражателя.
Первые публичные демонстрации
Наступила мировая популярность музыкального прибора. Его демонстрировали в лучших салонах по всему миру, но проблема состояла в том, что запись длилась всего 2 минуты. Пластинку с 2-минутной записью ставили снова и снова. Во время таких демонстраций иглы часто ломались, поэтому гости, которые приходили на демонстрацию, часто сидели, ожидая, пока им будет представлено чудо века.
Постепенно гении инженерной мысли смогли увеличивать длительность периода прослушивания до 40 минут – это стало настоящей музыкальной революцией.
История развития и популярность
Начиная с 60-х годов, пластинник делали уже из винила.
Потом научились делать записи с обеих сторон, поэтому граммофоны стали повсеместно востребованными. Добавление к основной конструкции ламповых усилителей позволило улучшить качество звука во много раз.
Какими бывают?
Устройства различают между собой по набору элементов. Кроме того, одним из критериев классификационной системы выступает направленность применения.
Тип привода
Различают механические и электрические приводы. Электропривод прост в использовании и не требует особого ухода.
Вариант установки
Более распространен настольный вариант. Помимо этого, есть приспособления на ножках, то есть стационарные.
Материал корпуса
Самый дорогой вариант – это корпус из красного дерева. Дешевые материалы – пластик, некоторые породы древесины.
Вариант исполнения
По этому критерию приборы бывают разными: от мини-размеров до больших граммофонов, напоминающих фонографы. Есть бытовые приборы, есть приборы, предназначенные для музыкальных учреждений, или универсальные.
Вид воспроизводимого звука
По типу извлекаемого звука устройства разделяют на монофонические и стереофонические. Последние считаются более качественными.
Известные мастера граммофонов и торговые марки
В разные периоды монополией на музыкальные устройства владели частные компании. Некоторые из них работают до сих пор, но специализируются на производство современных систем звукоизвлечения.
Приборы начали производить массово как только стало ясно, что спрос на рынке будет высоким. Период, когда приспособления для прослушивания музыки хотели приобрести для дома, был самым прибыльным для фабрик.
Компания имени изобретателя была одной из первых на отечественном рынке. Для логотипа Берлинер выбрал изображение собаки, чем особенно запомнился пользователям. На территории России изображение собаки заменили – поставщикам не хотелось, чтобы пользователи ассоциировали звук, извлекаемый из граммофона, с лаем собаки. Эмблему сделали более универсальной.
Берлинер стал знаком качества. На фабрике выпускали фортепиано, пианино, гармоники, а затем перешли к производству гитар.
Фабрика имени братьев Пате специализировалась на выпуске музыкальной продукции из Франции. Первый магазин братьев Пате был открыт в России на Невском проспекте.
Фабрика Ребикова
Фабрика Василия Ребикова, отечественного инженера, специализировалась на выпуске грампластинок. Производство стартовало в 1902 году, ежегодный выпуск пластинок составил 1000 штук. Василий подчеркивал, что занимается выпуском продукции с голосами отечественных исполнителей, а также с музыкой отечественных композиторов.
Редкие модели граммофонов
Самыми редкими и ценными экземплярами стали граммофоны, которые выпустили на протяжении периода с 1876 по 1980 год фабрики братьев Пате, Берлинера, Ребикова. Эти приспособления нельзя найти даже на просторах антикварных магазинов или на аукционных торгах. Модели редких выпусков хранятся на территории музеев.
День рождения
Рождение граммофона отмечают 26 сентября. Этот день считается днем, когда Берлинер запатентовал изобретение.
Читайте также: