3. Звукотехническая аппаратура и звуковые средства обучения

Изобретение звукозаписывающих и звуковоспроизводящих устройств стало эпохальным событием. Что такое звук и откуда он берется? Звук возникает при механических колебаниях самых различных предметов: стержней, пластин, мембран, струн (гитара, скрипка, балалайка), воздуха в трубах (орган), при ударе друг об друга различных предметов и т.д. и т.п. Чем меньше по размерам колеблющийся предмет, тем выше частота его колебаний. Звук распространяется в пространстве благодаря колебаниям воздуха, вызываемым колеблющимся предметом. Следовательно, в безвоздушном пространстве звук распространяться не может.

К настоящему времени известно пять способов записи и воспроизведения звука:

1) механический;

2) электромеханический;

3) оптический;

4) магнитный;

5) лазерный.

3.1. Механический способ записи и воспроизведения звука

Первым исторически был изобретен механический способ в 1877 г. При этом несколько человек примерно в одно и то же время были причастны к изобретению механического способа записи и воспоизведения звука. История науки и техники связана с двумя именами, причастных к изобретению механичекого способа записи и воспроизведения звука.Одним из них является выдающийся американский изобретатель (по одним данным автор 1094 патентов, по другим – 1300) и предприниматель Эдисон Томас Альва, а другим – француз Шарль Кро.

Устройство для записи и воспроизведения звука было названо фонографом Эдисона. Запись звука в фонографе осуществлялась пишущей иглой (резцом с сапфировым наконечником) на оловянной фольге или восковом слое, обернутой вокруг валика. Внешний вид фонографа Эдисона приведен на рисунке 7

1 – рупор;

2 – мембрана с пишущей иглой;

3 – валик, покрытый воском;

4 – ручка.

Валик приводился во вращение с помощью ручки 4. Ось валика снабжена резьбой, поэтому при каждом обороте валик смещался вдоль оси вращения на одно и то же расстояние (шаг записи). В результате игла выдавливала на фольге или воске извилистую винтовую канавку (звуковую). Форма извилин канавки повторяла колебания воздуха в рупоре мембраны 2 с иглой.

При воспроизведении звука валик устанавливается в исходное положение и при его вращении игла, двигаясь по канавке, совершала соответствующие колебания, передавала их на мембрану и заставляла колебаться воздух в рупоре. Так воспроизводился звук.

Отметим одну особенность нанесения звуковой дорожки. Она может быть двух видов: поперечной или глубинной. В первом случае резец совершает колебания вдоль оси диска при записи на диск или вдоль оси цилиндра при записи на цилиндр. Такая запись называется поперечной, т.к. при записи на диск резец движется поперек направления вращения диска, а при записи на цилиндр – поперек вращения цилиндра.

При глубинной записи резцу сообщаются колебания перпендикулярно поверхности звуконосителя, вследствие чего фонограмма (звуковая дорожка) получается переменной глубины. Именно такой принцип был использован Эдисоном в его фонографе.

В 1888 г. была изобретена грампластинка и на смену фонографу пришел граммофон. Его изобрел немецкий инженер Э. Берлинер. Ему удалось устранить такой недостаток фонографа, как невозможность тиражирования фонограммы. Он разделил процессы записи звука и его воспроизведения и создал матрицу для штампования грампластинок. В это же время фр. Инженер Шарль Кро предложил портативный вариант граммофона – патефон. Его выпускала в Париже фирма “Пате” (отсюда и название – патифон).