Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

В первых системах звукозаписи была глубинная запись (Р-134;2): при положительной амплитуде звуковой волны (наибольшее сжатие воздуха) игла вдавливалась в воск с наибольшей силой, и канавка получалась самой глубокой. А во время отрицательной амплитуды (наибольшее разрежение воздуха) канавка получалась наиболее мелкой. Так изменения звукового давления во времени превращались в изменения положения иглы в пространстве, и эти пространствённые перемещения непрерывно фиксировались на движущемся воске. Или, проще говоря, к игле непрерывно подводились новые участки воска, и она записывала, каким в данное мгновение было звуковое давление в рупоре. И на воске появлялась фонограмма, этот своеобразный график звука, нарисованный самим звуком.

Воспроизведение звука с такой фонограммы тоже было несложным. Дело это было поручено самому графику, самой извилистой восковой канавке. Ту же иглу, которая только что прорезала в воске фонограмму, еще раз пускали по канавке, с такой же скоростью вращая восковой валик (Р-134;3). Из-за изменения глубины канавки игла совершала движения вверх-вниз, подобно велосипеду, который движется rife холмистой местности. А вместе с иглой приходил в движение излучатель звука — рупор.

Т-228. Современные системы грамзаписи позволяют получить высокое качество звучания. Такую систему звукозаписи, где след звуковых колебаний остается в виде механической деформации какого-либо материала, в частности воска, называют механической записью звука. За столетие своего существования системы механической записи сильно изменились, впитали в себя массу новых идей, изобретений, история которых наверняка могла бы послужить темой увлекательного приключенческого романа. Лет через десять после рождения фонографа восковой валик был заменен плоской пластинкой со спиральной звуковой канавкой, в принципе такой же, как на современных пластинках. Это позволило перейти к тиражированию записей, к изготовлению копий фонограммы.

Вот основные процессы такого пластинкопечатания. Сначала восковой диск с фонограммой покрывают токопроводящим слоем, например тончайшей графитовой пылью. Затем в гальванической ванне методами гальванопластики (восковой диск опускают в раствор ионов металла, и под действием тока эти ионы движутся к диску, осаждаются на нем) наращивают на него сравнительно массивное металлическое покрытие. Воск расплавляют и удаляют, остается металлическая матрица, с помощью которой на разогретом пластичном материале печатают, правильнее сказать, выдавливают, пластинки.

Принцип размножения фонограмм позволил решить сложное противоречие в требованиях к материалу: для записи теперь можно было применять мягкий, податливый материал, а для самих пластинок использовать материал более твердый, такой, который при воспроизведении записей не срезала бы игла, сглаживая тем самым извилины звуковой дорожки.

К концу прошлого века, то есть примерно через двадцать лет после изобретения фонографа, была разработана технология массового изготовления пластинок, появились граммофоны (от греческих слов «граммо» — запись, писать и «фон» — звук) и «замороженные» звуки, записанные голоса и оркестры, подобно книгам, чертежам, рисункам, стали продолжением нашей памяти. Еще через четверть века механическая запись звука стала электромеханической (Р-134;4), а вскоре появились и электромеханические системы воспроизведения. В них звуковую канавку освободили от физической работы, уже не сама игла двигала излучатель звука, и мощности от нее уже не требовалось. Механические колебания иглы переводились на электрический язык в так называемом звукоснимателе — он создавал электрическую копию звука наподобие микрофона. А затем полученный сигнал усиливался электронными усилителями и воспроизводился громкоговорителем (Р-134;8). Теперь сама глубина звуковой канавки могла быть меньше, мельче могли быть и изгибы на ней — легкая игла, освобожденная от значительной массы рупора и связанного с ним воздуха, легко считывала самый сложный рельеф звуковой дорожки и не портила (почти не портила) при этом фонограмму.

Легкий звукосниматель во многом определил дальнейший прогресс грамзаписи (привычное сокращение, но не очень удачное — в буквальном переводе оно означает «запись записи», хотя по смыслу это «запись на граммофонных пластинках»), так как появилась возможность применять для пластинок новые мягкие материалы на основе винилитовых смол. Сегодня достижения механической записи звука можно проиллюстрировать такими цифрами. Частотный диапазон пластинки очень широк — от 20 Гц до 20 кГц, ограничения в основном связаны с качеством звукоснимателя. Стоит вспомнить, что при записи и воспроизведении звука чисто акустическим способом (рупор — игла — рупор) полоса частот в лучшем случае составляла 150-4000 Гц, причем очень сильной была неравномерность частотной характеристики из-за разного рода акустических резонансов.