🔉 В декабре 1877 года в редакции журнала Scientific American произошло событие, которое современники не без оснований назвали чудом. Вот как сами издатели описывали этот визит: "Мистер Томас А. Эдисон недавно вошел в наш офис, поставил на стол маленький аппарат, повернул ручку, и машина осведомилась о нашем здоровье, спросила, нравится ли нам фонограф, сообщила, что у неё всё хорошо, и пожелала нам доброй ночи". По их словам, слова были не просто слышны, но и отчётливо разобраны дюжиной собравшихся вокруг людей.

Эдисон работал над усовершенствованием телеграфа и телефона, пытаясь найти способ удешевить передачу сообщений. Однажды он заметил, что игла, прикрепленная к вибрирующей мембране телефонной трубки, колет ему палец — он был почти глух на одно ухо и проверял силу сигнала на ощупь . Укол был не слишком приятным, но дал гениальную мысль: если звук способен заставить иглу двигаться, почему бы не заставить эту иглу оставлять след на движущейся бумаге? Эдисон набросал чертеж и отдал его своему механику, Джону Крузи. Тот, как говорят, скептически отнесся к затее, но через 30 часов аппарат был готов. Эдисон тут же прокричал в рупор первую фразу — детский стишок «Мэри имела маленького ягненка», — провернул цилиндр, и, к его собственному изумлению, машина повторила его слова . «Никогда я еще не был так ошеломлен в моей жизни, — признавался он позже. — Я всегда боялся вещей, которые работают с первого раза».

В основе устройства лежала удивительно простая, но гениальная физическая идея: анализ и синтез звуковой волны. Представьте себе рупор — широкий конец для сбора звука. В узкой его части натянута тонкая металлическая мембрана. К её центру припаяна острая стальная игла . Все это нависает над латунным цилиндром, покрытым оловянной фольгой . Цилиндр, в свою очередь, закреплен на винтовой оси. Когда вы крутите ручку, он не просто вращается, а еще и медленно движется вдоль оси, так что игла чертит на фольге непрерывную спираль.

Когда вы говорите в рупор, звуковые волны заставляют мембрану вибрировать. Вместе с ней вибрирует и игла. Она давит на фольгу, и там, где фольга провисает над винтовой канавкой цилиндра, игла оставляет вмятины . Глубина этих вмятин строго пропорциональна силе звука — громкости. Так звуковая волна превращается в механическую запись, в рельеф на поверхности .

Для воспроизведения процесс обращается. На втором рупоре, с другой стороны цилиндра, установлена точно такая же мембрана с иглой. Её игла помещается в начало записанной канавки. Когда цилиндр снова вращают, игла бежит по впадинам и выступам. Каждая неровность заставляет её вибрировать с той же частотой и амплитудой, что и записывающую иглу. Эти колебания передаются на вторую мембрану, и она, словно динамик, излучает в воздух звуковые волны — в точности те, что были произнесены минуту назад.

Вот тут-то и кроется главный секрет, который Эдисон подчеркивал в своих патентах. Чтобы воспроизвести голос, а не бессмысленный писк, скорость вращения цилиндра при записи и воспроизведении должна быть строго одинакова. Если провернуть цилиндр быстрее — частота колебаний иглы возрастет, и голос станет тоненьким, как у мышки. Медленнее — и вы услышите бас великана . Поэтому в ранних моделях применяли маховики для стабилизации скорости, а в инструкциях строго предписывали запоминать темп вращения ручки. Тот самый аппарат из Scientific American, описанный в 1877 году, был далек от совершенства. Фольга была мягкой — записи хватало всего на несколько прослушиваний, да и качество звука оставляло желать лучшего, будучи наполненным шипением и треском. Однако принцип был найден. Год спустя французский поэт и изобретатель Шарль Кро, приоритет которого, увы, остался лишь на бумаге, точно сформулировал суть изобретения: это процесс записи «туда-сюда» вибрирующей диафрагмы на вращающийся диск.

⚙️ Техника .TECH // @tech_pac