В начале 80-х годов XIX века двое
изобретателей видели определенные перспективы усовершенствования фонографа
Эдисона, о возможности которых сам он и не подозревал. Эти двое -
Александр Грэхем Белл (Alexander Graham Bell) (рис. 1) который родился 3
марта 1847 года в Эдинбурге (Великобритания), и Чарльз Самнер Тайнтер
(Charles Sumner Tainter) (рис. 2), который родился 25 апреля 1854 года в
Уотертауне (США). В 1878 Тайнтер открыл собственный бизнес в Кембридже,
делая измерительные приборы, в том числе и для Александра Грэхема Белла,
который к тому времени стал довольно известным и состоятельным
изобретателем1. В 1879 году Тайнтер принял предложение Александра Белла по
созданию лаборатории в Вашингтоне для совместных экспериментов в области
телефонии. В 1880 году Белл и Тайнтер, используя для связи световые волны
и селеновые фотоприемники, разработали беспроводной телефон - фотофон
(photophone). За это изобретение они получили Золотую медаль Парижской электротехнической выставки (1881). В 1881 году Белл и Тайнтер становятся членами Лабораторной Ассоциации Вольта (Volta Laboratory Association). В 1881-1885 годах на деньги, полученные от Ассоциации за изобретение беспроводного телефона (10000 долларов) они занялись разработкой улучшенной модели фонографа, названной графофон (graphophone2), и получили в 1886 году несколько патентов, которые будут формировать будущее индустрии звукозаписи.
ЧАСТЬ 3. ВОКРУГ ОДНОЙ БУКВЫ
В ноябре 1879 года Чарльз Тайнтер основал лабораторию в Вашингтоне. Он начал экспериментировать с фототелефоном, а в свободное время занимался улучшением фонографа Эдисона (в ту пору использовавшего в качестве носителя металлическую фольгу).
28 марта 1881 года Тайнтер начинает вести дневник, который к концу 1886 составил 13 томов. В неопубликованной рукописи Тайнтера "Говорящие машины" написанной в 1930 году, он цитирует статью Генри Эдмундса от 1888 года: "Эдисон позволил истечь сроку действия его британского патента на фонограф N№ 1664 от 24 апреля 1878 года потому, что его фонограф не работал". Согласно Эдмундсу, в патенте было дано следующее описание носителя: прослойка воска или материала достаточно податливого, для того чтобы удерживать металлическую фольгу, которая получает углубление. Во всех доступных описаниях используется именно термин "углубление", что ясно означает действие вдавливания, чеканки материала без удаления какой-либо его части.
Тайнтер и Чичестер Белл начали работу по улучшению фонографа весной 1881 года и обнаружили, что метод вдавливания при использовании гибкой оловянной фольги, мягко говоря, мало эффективен. Необходимо было изобрести иной метод формирования звуковой канавки в металле. Идеи, составившие этот новый метод записи и репродуцирования звуков, на которые Тайнтер и обратил внимание А. Белла, сохранились в его записных книжках: "Мысль пришла ко мне во время дискуссии с А. Беллом по поводу фонографа. Эта идея вместе с некоторыми другими была отчасти записана в моих домашних блокнотах, а так как под рукой их вовремя не оказалось, мне пришлось сделать наброски (рис. 3). Конструкция моего фонографа была такова: конец острого штиля скользит по поверхности большого круглого диска, на который и записываются звуковые колебания. Этот диск может быть сделан из любого пригодного мягкого металла, который легко гравируется, или из некоего легкого состава типа твердого каучука, слоновой кости, целлулоида, или картона"3 .
Использование "легкого состава" для записи звуковых канавок было важным усовершенствованием первоначального фонографа Эдисона модели 1877 года. 1 мая 1881 года Тайнтер нанимает в помощники механика для постройки аппарата по имеющимся наброскам. Этот аппарат был предназначен для записи звуковых колебаний по спирали. Еще один такой аппарат был изготовлен в сентябре 1881 года. Тайнтер вначале пытался использовать прямую гравировку, но затем стал использовать обратную, метод позволял получать не углубленную канавку, а выпуклую. При этом процессе запись производилась иглой в форме выщербленного долота, на полученную таким способом восковую запись осаждали металл, а затем полученную металлическую форму с выпуклостями и углублениями отпрессовывали в пчелином воске. 8 июня 1881 года Тайнтер попробовал использовать струю сжатого воздуха, чтобы воспроизвести звуки. Он обнаружил, что использование воска для записи позволяет существенно улучшить качество воспроизведения высоких частот по сравнению с методом Т.А. Эдисона, при котором запись осуществлялась непосредственно на свинцовую фольгу.
Тайнтер и Белл начали серьезные эксперименты по поперечной записи звука с 9 июля 1881 года. Боязнь, что Эдисон узнает об этой работе и перехватит их ноу-хау, заставила Тайнтера Белла пойти на хитрость. "Все это сделано нашими трудами, - сказал Тайнтер, - так что даже если компания Эдисона овладеет нашим изобретением благодаря утечке информации до того, как мы оформим патент, нам стоит оставить доказательство того, что это наша разработка". 8 октября 1881 они подписали формальное соглашение от 1 мая (то есть задним числом), которое объявляло Ассоциацию Вольта владельцем их патентов. В сентябре 1881 года в Смитсоновском институте появился депозитный сейф, в котором по замыслу Белла и Тайнтера должны были храниться фонограф Эдисона с их оригинальным восковым цилиндром, на котором была сделана запись голоса профессора Александра Меллвила Белла-отца: "Я графофон, а мать моя - фонограф!". Эта запись была публично сделана 25 сентября. К ней прилагались подписанные свидетельства, копии набросков Тайнтера и гальванический отпечаток записи (рис. 4). Сейф был опечатан 20 октября. В одном из дневников Тайнтер записал: "Несколько дней назад мы добились успеха в получении спиралевидных записей... Электрокопия полученных записей принципиально отличается от цилиндра Эдисона, в котором запись, имеет глубинный тип, обычно называемый "холм и долина", так как канавка записи имеет переменную глубину. В 1881 мы называли этот способ записи Эдисоновским, так как именно такой способ и был запатентован Эдисоном в 1877 году. Запись на нашей электрокопии имеет другую форму, где колебания производятся параллельными к поверхности материала носителя движениями, так, как это было сделано в старом фонаутографе Скотта 1857 года. Таким образом, формируются углубления одинаковой глубины, но волнистого характера. На острие иглы воздействуют стороны полученного углубления, а не его основания, как имеет место в глубинном вертикальном типе записи. Эту форму мы назвали штриховой формой. Я пытался использовать этот способ записи и ранее, но сталкивался с непреодолимыми трудностями при попытке многократного воспроизведения, так как игла постоянно разрывала звуковые канавки в мягком воске".
Тайнтер экспериментировал с различными методами тиражирования - штамповки и прессовки, искал наилучший способ воспроизведения записи (пытался использовать магнетизм, пневматику и гидравлику), подыскивал наиболее подходящий состав воска. В августе 1882 года он разработал оригинальный стабилизатор скорости вращения. Это нововведение сделало плоский диск практической альтернативой цилиндру. Наиболее трудноразрешимой проблемой оказалось устранение поверхностного шума носителя, вызванный трением иглы о материал носителя. "Твердый материал иглы, который создает трение в канавках носителя, так или иначе вызывая паразитные вибрации, может быть заменен. Согласно осуществленному изобретению запись должна действовать на жидкость или газ, в котором она стимулирует звуковые колебания. Износ записи может быть таким образом существенно уменьшен. При таком методе воспроизведения возможно получение длительной записи и очень громких звуков. Жидкость может оставаться в контакте с записью, или это может быть бесконтактное воспроизведение воздушной струей"4 .
В том же году при помощи фотографа Харриса Роджерса (Harris Rogers) были сделаны фотографии колебаний речи и тем самым создана предпосылки для дальнейшего развития оптической звукозаписи, которая станет неотъемлемой частью чрезвычайно важной областью искусства в конце 1920-х годов - звукового кинематографа.
Ранней весной 1885 года была разработана и изготовлена новая модель гово-рящей машины (рис. 5, 6). Наброски были вручены механику, и устройство было построено к 14 мая 1885 года. Это был аппарат с 9" бумажным цилиндром в длину и диаметром 2", покрытым смесью воска толщиной 1/4". Цилиндр играл в течение 10 минут (120 канавок на дюйм).
Вскоре Тайнтер построил вторую машину с меньшим цилиндром, длиной 6" и диаметром 1-3/8, с "подачей" 150 углублений на дюйм. Затем он добавил к аппарату слуховые трубки. Тогда же было решено построить и испытать 6 графофонов. Эти аппараты были закончены к 1 января 1886 года.
Как только первые аппараты были готовы, более чем удовлетворенные их ра-ботой члены Ассоциации Вольта выразили желание сформировать объединенную акционерную компанию, и заняться маркетингом новых устройств. Соглашение согласно которому была сформирована Компания Графофонов Вольта было подписано 6 января 1886 года.
Новые инвесторы в Компании Графофонов Вольта хотели получить машину для диктовки, и Тайнтер выполнил заказ: "В 1886 после устранения некоторых недостатков наших цилиндров я разработал и изготовил новый тип графофона (патент 375, 579). Эта машина была приспособлена специально для целей диктовки, и имела множество новых особенностей. После рассмотрения всех различных видов привода, которые могли бы использоваться для графофона, я остановился на педальном двигателе швейной машины, поскольку это было лучшее из всего, что имелось в распоряжении в то время. Этот педальный графофон имел новый регулятор скорости, старт-стопные ключи, щетку для зачистки новых цилиндров, новый винт подачи, съемный держатель цилиндра, что облегчало замену цилиндра. Этот графофон был предназначен для диктовки в бизнесе" (рис. 7).
Долгожданный успех пришел в 1887 году, когда Тайнтер улучшил смесь воска путем дополнения твердого воска карнаубы. Он разработал новый озоцеритовый воск (патент 421, 450 от 14 ноября 1887).
Вскоре графофоном заинтересовались в самых высоких сферах американского общества. Один из диктовальных графофонов Тайнтер вручил Девайн Эндрю для использования в Палате представителей. После демонстрации этого графофона в действии репортеры Белого Дома, а позже и репортеры Сената были счастливы получить в свое распоряжение эти устройства (рис. 8-10).
Тайнтер продолжал работать над усовершенствованием графофона, участвовал в создании графофонной фабрики в Бриджпорте (1888), Международной Компании Графофонов. Один из его последних патентов - тиражирование записей графофона.
Благодаря усилиям Белла и Тайнтера появилась альтернативная эдисоновской системе форма записи звука и новые носители. Архивные материалы и депозитный сейф с этими записями и по сей день бережно хранятся в Смитсоновском Национальном Музее Американской Истории (Smithsonian National Museum of American History).
1 К концу 1879 года цена акции "Белл Компани" составляла 995 долларов. Телефон Белла пользовался огромным успехом. К 1900 году дивиденды от изобретения составляли 3 882 945 долларов в год.
2 Название устройства - проявление своеобразного юмора А. Г. Белла. Не долго думая, он попросту поменял местами корни вокруг буквы "о" в слове "фонограф".
3 Tainter C. S. Home Notes. P. 1.
4 Specification forming part of Letters. Patent No. 341, 212. Tainter Papers.
Роман Артеменко, научный сотрудник Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова Российской академии наук.
В начале 80-х годов XIX века двое
изобретателей видели определенные перспективы усовершенствования фонографа
Эдисона, о возможности которых сам он и не подозревал. Эти двое -
Александр Грэхем Белл (Alexander Graham Bell) (рис. 1) который родился 3
марта 1847 года в Эдинбурге (Великобритания), и Чарльз Самнер Тайнтер
(Charles Sumner Tainter) (рис. 2), который родился 25 апреля 1854 года в
Уотертауне (США). В 1878 Тайнтер открыл собственный бизнес в Кембридже,
делая измерительные приборы, в том числе и для Александра Грэхема Белла,
который к тому времени стал довольно известным и состоятельным
изобретателем1. В 1879 году Тайнтер принял предложение Александра Белла по
созданию лаборатории в Вашингтоне для совместных экспериментов в области
телефонии. В 1880 году Белл и Тайнтер, используя для связи световые волны
и селеновые фотоприемники, разработали беспроводной телефон - фотофон
(photophone). За это изобретение они получили Золотую медаль 
Парижской электротехнической выставки (1881). В 1881 году Белл и Тайнтер становятся членами Лабораторной Ассоциации Вольта (Volta Laboratory Association). В 1881-1885 годах на деньги, полученные от Ассоциации за изобретение беспроводного телефона (10000 долларов) они занялись разработкой улучшенной модели фонографа, названной графофон (graphophone2), и получили в 1886 году несколько патентов, которые будут формировать будущее индустрии звукозаписи.
Тайнтер и Чичестер Белл начали работу по улучшению фонографа весной 1881 года и обнаружили, что метод вдавливания при использовании гибкой оловянной фольги, мягко говоря, мало эффективен. Необходимо было изобрести иной метод формирования звуковой канавки в металле. Идеи, составившие этот новый метод записи и репродуцирования звуков, на которые Тайнтер и обратил внимание А. Белла, сохранились в его записных книжках: "Мысль пришла ко мне во время дискуссии с А. Беллом по поводу фонографа. Эта идея вместе с некоторыми другими была отчасти записана в моих домашних блокнотах, а так как под рукой их вовремя не оказалось, мне пришлось сделать наброски (рис. 3). Конструкция моего фонографа была такова: конец острого штиля скользит по поверхности большого круглого диска, на который и записываются звуковые колебания. Этот диск может быть сделан из любого пригодного мягкого металла, который легко гравируется, или из некоего легкого состава типа твердого каучука, слоновой кости, целлулоида, или картона"3 .
Использование "легкого состава" для записи звуковых канавок было важным усовершенствованием первоначального фонографа Эдисона модели 1877 года. 1 мая 1881 года Тайнтер нанимает в помощники механика для постройки аппарата по имеющимся наброскам. Этот аппарат был предназначен для записи звуковых колебаний по спирали. Еще один такой аппарат был изготовлен в сентябре 1881 года. Тайнтер вначале пытался использовать прямую гравировку, но затем стал использовать обратную, метод позволял получать не углубленную канавку, а выпуклую. При этом процессе запись производилась иглой в форме выщербленного долота, на полученную таким способом восковую запись осаждали металл, а затем полученную металлическую форму с выпуклостями и углублениями отпрессовывали в пчелином воске. 8 июня 1881 года Тайнтер попробовал использовать струю сжатого воздуха, чтобы воспроизвести звуки. Он обнаружил, что использование воска для записи позволяет существенно улучшить качество воспроизведения высоких частот по сравнению с методом Т.А. Эдисона, при котором запись осуществлялась непосредственно на свинцовую фольгу.
Тайнтер экспериментировал с различными методами тиражирования - штамповки и прессовки, искал наилучший способ воспроизведения записи (пытался использовать магнетизм, пневматику и гидравлику), подыскивал наиболее подходящий состав воска. В августе 1882 года он разработал оригинальный стабилизатор скорости вращения. Это нововведение сделало плоский диск практической альтернативой цилиндру. Наиболее трудноразрешимой проблемой оказалось устранение поверхностного шума носителя, вызванный трением иглы о материал носителя. "Твердый материал иглы, который создает трение в канавках носителя, так или иначе вызывая паразитные вибрации, может быть заменен. Согласно осуществленному изобретению запись должна действовать на жидкость или газ, в котором она стимулирует звуковые колебания. Износ записи может быть таким образом существенно уменьшен. При таком методе воспроизведения возможно получение длительной записи и очень громких звуков. Жидкость может оставаться в контакте с записью, или это может быть бесконтактное воспроизведение воздушной струей"4 .
В том же году при помощи фотографа Харриса Роджерса (Harris Rogers) были сделаны фотографии колебаний речи и тем самым создана предпосылки для дальнейшего развития оптической звукозаписи, которая станет неотъемлемой частью чрезвычайно важной областью искусства в конце 1920-х годов - звукового кинематографа.
Ранней весной 1885 года была разработана и изготовлена новая модель гово-рящей машины (рис. 5, 6). Наброски были вручены механику, и устройство было построено к 14 мая 1885 года. Это был аппарат с 9" бумажным цилиндром в длину и диаметром 2", покрытым смесью воска толщиной 1/4". Цилиндр играл в течение 10 минут (120 канавок на дюйм).
Как только первые аппараты были готовы, более чем удовлетворенные их ра-ботой члены Ассоциации Вольта выразили желание сформировать объединенную акционерную компанию, и заняться маркетингом новых устройств. Соглашение согласно которому была сформирована Компания Графофонов Вольта было подписано 6 января 1886 года.
Новые инвесторы в Компании Графофонов Вольта хотели получить машину для диктовки, и Тайнтер выполнил заказ: "В 1886 после устранения некоторых недостатков наших цилиндров я разработал и изготовил новый тип графофона (патент 375, 579). Эта машина была приспособлена специально для целей диктовки, и имела множество новых особенностей. После рассмотрения всех различных видов привода, которые могли бы использоваться для графофона, я остановился на педальном двигателе швейной машины, поскольку это было лучшее из всего, что имелось в распоряжении в то время. Этот педальный графофон имел новый регулятор скорости, старт-стопные ключи, щетку для зачистки новых цилиндров, новый винт подачи, съемный держатель цилиндра, что облегчало замену цилиндра. Этот графофон был предназначен для диктовки в бизнесе" (рис. 7).
Вскоре графофоном заинтересовались в самых высоких сферах американского общества. Один из диктовальных графофонов Тайнтер вручил Девайн Эндрю для использования в Палате представителей. После демонстрации этого графофона в действии репортеры Белого Дома, а позже и репортеры Сената были счастливы получить в свое распоряжение эти устройства (рис. 8-10).
