Главная Промышленная автоматика.


в фольге канавку; глубина канавки изменялась в соответствии с звуковыми колебаниями. Для воспроизведения в канавку пог мещалась игла, связанная с мембраной и рупором.

Белл и Тайнтер в результате работ над усовершенствованием фонографа предложили в 1886 г. поперечную запись резанием, а в качестве носителя записи использовали воскоподобный материал, имеющий форму барабана («восковой валик»). Свой аппарат они назвали графо-фоном.

В дальнейшем Эдисон продолжал усовершенствование фонографа и выпустил ряд его моделей, однако к 1912 г. эти работы уже стали свертываться. В улучшенных моделях в качестве носителя записи применялись восковые валики с глубинной записью резанием. Валики содержали двухминутную запись, затем появились валики с четырехминутной записью. Для музыкальных записей применялась частота вращения валика 125 об/мин, для речевых 80 об/мин. Валики, приводились во вращение пружинным механизмом. Резцы и иглы изготовлялись из алмаза и сапфира; для двухминутных валиков применялись воспроизводящие иглы с шариком на конце радиусом 178 мкм, а для четырехминутных валиков - радиусом 114 мкм. Модель фонографа показана на рис. 1-2.

Записи на валик не получили большого развития ввиду невозможности тиражирования фонограмм. Только последующий переход на носитель записи, имеющий форму диска, осуществленный Берлинером, который претворил, таким образом, в жизнь идеи Кро, дал возможность массового тиражирования,фо-нограмм механической записи в виде граммофонных пластинок.

Рекомендованный Кро способ фотографического травления для получения рельефной фонограммы после опробования был заменен Берлинером химическим травлением (патент 1888 г). Поперечная запись велась на тонком восковом слое, покрывающем цинковый диск. Записывающий резец снимал восковую стружку с поверхности диска, образуя спиральную канавку. После записи диск помещался в раствор кислоты, при этом цинк про-

Лг\-.у.;.-

Ш

Рис. 1-2. Фонограф Эдисона.

Сливался только в тех местах, где резцом был снят защит-гвосковой слой. Через несколько минут на поверхности цин-йго диска образовывалась канавка.

Сакой цинковый диск уже можно было проигрывать. Однако предназначался для дальнейшего процесса: с него снимали ванопластическим путем металлическую копию - матрицу, ©оой затем ппессовали пластинки.

.ервМ Граммофонная пластинка была изготовлена Берли-,ы в 1888 г. Это была целлулоидная пластинка, полученная лёйием матрицы на разогретый целлулоидный диск. В 1896 г. линер вместо целлулоида предложил пластиночную массу ршеллака, шпата и сажи.

Поперечная запись в дальнейшем продолжала развиваться, глубинная была отвергнута из-за свойственных ей недостат-При использовании для глубинной записи того же резца, и для поперечной, длительность записи сокращается, а при :авке с меньшим углом раскрытия этот недостаток хотя и раняется, но возникают технические трудности в прессовании DacTHHOK; Неравномерная по сечению стружка при вырезании !}бинной канавки часто ломается и портит запись. Кроме того, 1i глубикной записи возникают нелинейные искажения из-за ,зличного сопротивления носителя резцу, при движении послед-" Го вверх и вниз от нейтрали.


УчБерлинер занимался не только записью и тиражированием [>нограмм, но и устройствами для воспроизведения звука. Пер-йй аппарат для воспроизведения, созданный Берлинером р1888 г., уже содержал в себе основные элементы рупорного ]раммофона. Последующие работы разных авторов над улучше-«рм конструкции привели к модели, показанной на рис. 1-3, т6рая была выпущена для населения в 1902 г. Эта модель •мела пружинный привод и жесткую связь рупора с мембраной. альнейшее интенсивное развитие граммофонов привело к собачившимся до нашего времени портативным мрделям с звуко-]6водом внутри ящика (рис. Ь4), известным под названием атефонов. Следует отметить, что это название впервые было но аппарату французской фирмы «Патэ», предназначенному ля акустического воспроизведения глубинной записи.

В 1897 г. Джонсон усовершенствовал способ Берлинера, пред-ожив запись на восковой диск без цинковой подложки и исключив; таким образом, из технологического процесса травление йЪка, который вместо этого перед гальванопластическим про-ёссом подвергался металлизации.

* В 30-х годах XX в. в США восковые диски стали постепенно дтесняться лаковыми дисками и теперь они применяются по-]семестно. Лаковый диск состоит из основы, обычно металличе-ркой, покрытой тонким слоем лака.

Появление лаковых дисков первоначально было вызвано эко-

номическими

сообп

ажениями, а дальнейшее вытеснение ими





Рис. 1-3. Рупорный граммофон модели 1902 г


Рис. 1-4. граммофон выпуска 1955 г,


довыхдисков объясняется лучшим качеством получаемых металлических копий. Для любительской записи, при которой нет необходимости йражировании фонограмм, стали применяться пластмассо-дискидецилитовые; целлулоидные и др. России первая самостоятельная фабрика граммофонных &стинок была организована в 1910 г. на ст. Апрелевка под сквой.

Помимо механической записи на диск известна механическая дись на ленту. В 1931 г. в Германии фирмой «Тефйфон» были Готовлены аппараты с механической поперечной записью на Сконечной ленте (петле). Несмотря на то что фирма «Тефи-н» в 50-е годы, т. е. примерно через 20 лет, нашла способ ;ражирования таких фонограмм, последние все же не получили пространения.

В-СССР в 1931 г. А. Ф. Шорин предложил использовать качестве носителя для механической записи .звука кинопленку; ослёдующие годы им были созданы аппараты стационарного ереносного типа, получившие название «шоринофон». I

1оои-

5* *



рн осуществлял многодорожечную механическую поперечную ись; которая воспроизводилась на том же аппарате; воз-ность массового тиражирования фонограмм не была преду-тррна. .

При использовании кинопленки шириной 35 мм на ней раз-щалось более 50 канавок. Это позволяло получить в шорино-не при рулоне кинопленки в 300 м запись длительностью 8 ч. Роль записывающего и воспроизводящего элемента в шорино-т выполняла специальная головка, в которую для нарезания навкй вставлялся резец, а для воспроизведения - корундовая ла.


Шоринофон использовался для оперативных и вспомогатель-х записей в радиовещании и при производстве кинокартин, гакже для любительской звукозаписи. Запись на ленту имеет некоторые преимущества в качестве сравнению с записью на диск: как известно, линейная ско-ICTb канавки на диске уменьшается по мере приближения центру, поэтому запись постепенно уплотняется, что делает ее лее трудной для огибания иглой при проигрывании; этого не-Ьстатка нет при использовании ленты так как в этом случае нёйная скорость канавки на всем протяжении записи посто-1на. Однако возможность массового тиражирования, простота хплуатации и красивое оформление являются решающими лбльзу применения в быту грампластинок, а не ленты в руне ил« в кассете.

стический и электрический способы записи. Механическая ijHCb звука до 1924 т. производилась исключительно акустиче-йм способом. Звук улавливался одним или несколь-кими руно-ами, перед которыми располагались исполнители. Сконцентри-

f - - ....




I.rtf V

1 -i

зованные в рупоре звуковые волны приводили в колебание диафрагму, помещенную в горле рупора; при наличии нескольких зупоров применялась одна общая диафрагма. Центр диафрагмы , через рычаг соединялся с резцом, вырезавшим канавку на вращающемся диске или валике, .

Исполнители должны были размещаться возможно ближе к рупору, чтобы громкость при воспроизведении была достаточной. Число исполнителей ограничивалось, и нельзя было, например, произвести запись большого оркестра. Применявшаяся аппаратура допускала запись в узком частотном диапазоне, при мерно 150-4000 Гц, и вносила, кроме того, большие искажения, обусловленные резонансными явлениями и перегрузками.

С развитием радиотехники акустический способ записи был полностью заменен электрическим, что значительно улучшило качество записи. При электрическом способе звуковые колебания воздействуют на микрофон, в котором они преобразовываются в соответствующие электрические колебания. Мощность последних повышается усилителями до требуемой величины, определяемой чувствительностью записывающего прибора- рекордера. Рекордер преобразовывает электрические колебания в механические колебания резца.

С развитием магнитной записи на ленту непосредственная запись на диск с микрофона была заменена более выгодной технологически перезаписью с магнитной ленты. При этом устранялась неизбежная при непосредственной записи порча дисков из-за ошибок исполнителей. . ,

Электрический способ обеспечил частотный диапазонГ записи не уже 50-10 000 Гц при незначительных частотных и нелинейг ных искажениях.

Акустический и электрический способы воспроизведения. Воспроизведение звука с механической фонограммы осуществляется с помощью звукоснимателя, основными элементами которого являются игла и связанная с ней преобразующая система. Для* воспроизведения звука фонограмму приводят в движение со скоростью, которая была при записи; игла звукоснимателя, установленная в канавку, передает записанные колебания преобразующему элементу. В зависимости от принципа преобразования различают звукосниматели акустические и электрические.

Акустический звукосниматель, называемый мембранЪй, применен в граммофоне. Термин «мембрана» в данном случае неправилен, но он, к сожалению, укоренился и стал общепринятым. Другой термин «звуковая коробка», хотя технически и более оправданный, не привился.

В граммофоне механическая энергия вращения пластинки непосредственно преобразуется в акустическую энергию; основными элементами, участвующими в этом преобразовании, являются мембрана и звукопровод, а источником энергии - движущий пружинный механизм. Роль звукопровода.выполняет рупор.

эсдставнои частью которого является тонарм со съемной мем-раной.

Мембрана (рис. 1-5) имеет вибратор, представляющий собой 1чаг первого рода, одно плечо которого соединено с воспроизводящей иглой, а другое с центром диафрагмы, являющейся злучателем акустических колебаний. Со стороны диафрагмы, бращенной к рупору, находится предрупорная воздушная ка-дмера, назначение которой состоит в том, чтобы повысить аку-тический к. п. д. Колебания иглы через рычаг передаются иафрагме, преобразуются ею в воздушные звуковые волны, которые через звукопровод (тонарм и рупор) излучаются в про-транство. Для получения от граммофона достаточной громкости


Рис. 1-5. Граммофонная мембрана в разрезе.

Рис. 1-6. Частотная характеристика граммофона.


т zoo ш 7001000 то гц

1

гЯвука амплитуда колебаний диафрагмы должна быть сравни-тельно велика. Это заставляет увеличивать механическое сопротивление и утяжелять мембрану. Ее прижимная сила, т. е. вес, приведенный к игЛе, превышает 1 Н*. В связи с этим граммофон с акустическим звукоснимателем применялся и может применяться только для пластинок с широкой канавкой, параметры которой устанавливались именно в расчете на этот вид звукоснимателя. Такие пластинки для повышения их прочности изготовлялись из пластмассы, содержавшей твердый наполнитель.

На рис. 1-6 представлена частотная характеристика одной из лучших моделей граммофона (рис. 1-4); как видно, характеристика весьма неравномерна, в частотный диапазон узок.

Несмотря на свои основные недостатки - низкое качество звучания, быстрый износ пластинок, невозможность проигрывания долгоиграющих пластинок, граммофоны существовали долгое время; выпуск их прекратился только к концу 50-х годов.

В отличие от акустического электрический способ воспроизведения пригоден для )пластйнок любого типа - монофониче-

ских с широкой и узкой канавками и стереофонических. При электрическом способе преобразующий элемент звукоснимателя под

* 1 ньютон = 10 дин = 102 ГС.





0 [1] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

0.0034