Маркос Санчес - Поистине светлая идея. Эдисон. Электрическое освещение

РИС. 4

Схема работы фонографа. А: рукоятка. В: ось привода. С: картонный цилиндр, обернутый оловянным листом. D: стилос. Е: мембрана. F: акустические раструбы записи и воспроизведения. Звуковые волны улавливаются акустическим раструбом и заставляют колебаться мембрану, и связанная с ней игла нарезает дорожку.

Впоследствии, всю оставшуюся жизнь, он признавался, что именно фонограф стал его главным изобретением, которому он посвятил всего себя и в успех которого он вложил все свои надежды и энтузиазм. На этом Эдисон всегда настаивал.

К концу 1877 года у изобретателя уже сформировались основные принципы, с помощью которых можно было сложить все куски этого пазла, так что он представил проект небольшой и очень простой машины своему сотруднику Джону Крузи. На иглу передавались движения мембраны, но записывались они не на диске, как в экспериментах по автоматической телеграфии, а на тонком листе олова (очень мягкого металла), обернутом вокруг цилиндра, как в аппарате Скотта де Мартинвилля. Идея состояла в том, чтобы изготовить прототип и посмотреть, как он будет работать.

Говорят, что когда Крузи закончил прототип, он испытал его, записав на оловянном листе первые строки детской считалки Mary had a little lamb («У Мэри был барашек»). Когда иглу поставили на воспроизведение и аппарат проиграл запись, все застыли от изумления, услышав ясный человеческий голос, читавший стишок. Изобретение прекрасно заработало с первой попытки благодаря применению основных принципов акустической теории.

Преобразователь — это устройство, превращающее некое физическое явление, такое как давление или температура, в какой-либо тип сигнала, чаще всего в электрический. Микрофон и приемник являются электроакустическими преобразователями, потому что они превращают колебания давления воздуха, звуковые волны или вибрации в электрическую энергию, то есть в изменение напряжения, и наоборот. Акустический раструб таких звуковых систем, как фонограф, тоже представляет собой преобразователь, поскольку он улавливает звуковые волны и заставляет колебаться мембрану, чтобы связанная с ней игла прорезала дорожку на валике. Сами человеческие органы слуха также можно назвать преобразователем, в данном случае электроакустическим, так как их работа состоит в превращении механического импульса звуковых волн в электрические сигналы, поступающие на обработку в мозг (что мы и воспринимаем как звук). Ушная раковина улавливает и собирает звуковые волны, которые по слуховому проходу доходят до барабанной перепонки — гибкой мембраны, колеблющейся вместе с ними. Вибрация усиливается цепочкой маленьких косточек и передается во внутреннее ухо через овальное окно. Там оно воздействует на два жидких содержимых улитки (перилимфу и эндолимфу), раздражая чувствительные клетки внутри нее. Эти клетки превращают звуковые волны в электрические импульсы, которые по слуховому нерву передаются в слуховую кору — зону головного мозга, ответственную за распознавание звуков.

Фонограф (см. рисунок 3) использовал систему аналоговой механической записи, то есть когда звуковые волны превращаются в механические колебания с помощью акустическо-механического преобразователя. Первый созданный прототип содержал разные механизмы для записи (см. рисунок 4) и для воспроизведения (см. рисунок 5), которые в следующих моделях были объединены.

Устройство приводилось в движение вручную вращением рукоятки, при этом валик вращался вокруг своей оси и передвигался вдоль нее (см. рисунок 4: 1). Записываемый говорил в акустический раструб, и звуковые волны вызывали вибрацию мембраны (2). Вокруг цилиндра был обернут оловянный лист, на который воздействовала игла, связанная с центром металлической мембраны, прорезавшая на этом листе спиральную дорожку (3). Рисунок этой дорожки представлял собой цепочку маленьких зазубрин, воспроизводивших вибрирующий эффект звуковых волн.

Воспроизведение (см. рисунок 5) было столь же простым. Проигрывающая игла ставилась в начало записи, нарезанной на валике, и затем валик приводили в движение, вращая рукоятку (1). Игла двигалась вдоль дорожки, следуя всем ее неровностям (2). Движения иглы в дорожке цилиндра производили колебания мембраны, которые усиливались коническим акустическим раструбом.

Полностью представляя себе, какое впечатление может оказать его изобретение на широкую публику, Эдисон не стал тянуть с демонстрацией. Уже через несколько часов после изготовления первого рабочего прототипа он представил его журналистам, так что на следующий день заметками о фонографе были полны все газеты. Эдисон отправился в путешествие, чтобы показать миру все более совершенные модели своего прибора. Демонстрации собирали толпы народа, изумленные простотой механизма и принципа его работы. Во время посещения Вашингтона для демонстрации фонографа в Конгрессе США президент Резерфорд Хейз (1822-1893) пригласил изобретателя в Белый Дом, чтобы он показал прибор и там.

Привлеченные ожидаемым успехом фонографа, различные предприниматели и финансисты кинулись к Эдисону с заманчивыми предложениями по его производству. Однако, хотя изобретатель имел далеко идущие планы на свое творение, правда заключалась в том, что в своей первоначальной форме весь потенциал фонографа ограничивался получением прибыли от театрального эффекта и изумления публики. Компания «Эдисон Спикинг Фонограф», основанная с целями производства, продажи и предоставления в аренду фонографов, в конце концов ограничилась почти исключительно их поставкой в качестве аттракциона на мероприятиях все ниже и ниже рангом, вплоть до деревенских ярмарок.

РИС. 6

Самой известной моделью на пике «фонографомании» являлась одна из усовершенствованных версий прототипа (см. рисунок 6). Устройства для записи и воспроизведения были объединены и состояли из одного акустического раструба, одной мембраны и одной иглы, так что требовалось просто слегка передвинуть раструб в вертикальное положение, чтобы получить резонатор для прослушивания записанного звука. На оси рукоятки появился маховик, чтобы легче удавалось поддерживать постоянную скорость вращения.

Своим успехом прибор в большей степени был обязан рекламной кампании, чем своим качествам, так как из-за многочисленных механических дефектов его практическое использование представлялось весьма проблематичным. Поскольку валик вращался вручную, требовалось поддерживать его вращение с постоянной скоростью, пока кто-то говорил в раструб для записи. Скорость записи плавала в довольно широком диапазоне даже если рукоятку крутил все время один и тот же человек. Как следствие, возможность записывать и проигрывать музыку в удовлетворительном качестве была очень ограниченной. Да и способ записи на оловянный лист не стал наилучшим выбором из-за хрупкости материала. Если эта фольга неплотно прилегала к цилиндру, она немедленно рвалась, а такое случалось часто, ведь для того, чтобы вставить ее нужным образом в продольную щель на цилиндре и закрепить там фиксатором, требовалась немалая сноровка. Кроме того, оловянная фольга (слишком мягкий материал) затиралась уже после нескольких прослушиваний. Поскольку было невозможно снять ее и быстро заменить новой без риска порвать, пользователи обычно прослушивали запись сразу после того, как она была сделана, поэтому она очень быстро стиралась.