人類在很久以前就有這樣一個(gè)夢(mèng)想,希望能將聲音直接記錄下來。直到1877年,美國科學(xué)家托馬斯·愛迪生發(fā)明了第一臺(tái)留聲機(jī),這個(gè)夢(mèng)想才變成現(xiàn)實(shí)。
1876年貝爾發(fā)明了電話。當(dāng)時(shí)電話的靈敏度差、音量小、音色差。為解決這一問題,愛迪生等科學(xué)家對(duì)電話進(jìn)行了技術(shù)革新。
電話的音量和音色都與振動(dòng)膜有關(guān),愛迪生常用細(xì)鋼針調(diào)試振動(dòng)膜,尋找提高音量、凈化音色的方法。他在一次調(diào)試中發(fā)現(xiàn):聽筒的振動(dòng)膜能使鋼針振動(dòng),鋼針能引起手顫動(dòng);聲音大則顫動(dòng)明顯,聲音小則顫動(dòng)微弱;音調(diào)高就顫動(dòng)快,音調(diào)低就顫動(dòng)慢。于是他靈機(jī)一動(dòng):“如果反過來,手顫動(dòng)會(huì)使振動(dòng)膜振動(dòng),如有與原來相同的振動(dòng),是否就能復(fù)原出原先的聲音呢?”這個(gè)念頭讓愛迪生激動(dòng)不已,要知道當(dāng)時(shí)的聲音儲(chǔ)存技術(shù)領(lǐng)域仍是一個(gè)空白。
于是,愛迪生和助手們開始了艱辛的探索。最終,他找到了能證實(shí)自己觀點(diǎn)的方法:把細(xì)鋼針垂直固定在振動(dòng)薄片中央,針尖壓著能急速旋轉(zhuǎn)的蠟紙筒外表,聲音使振動(dòng)膜振動(dòng),振動(dòng)膜帶動(dòng)鋼針顫動(dòng),鋼針就把聲音的特征刻到蠟紙上了。還原聲音時(shí)蠟紙筒又以原來的速度轉(zhuǎn)動(dòng),蠟紙筒上的痕跡使鋼針帶動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)出了與原來相同的振動(dòng),原來的聲音就復(fù)制出來了。愛迪生按捺不住心中的喜悅,在筆記中寫道:“實(shí)驗(yàn)證明,要把人的聲音完整地儲(chǔ)存起來,什么時(shí)候需要就什么時(shí)候再放出來,是完全可以做到的?!?/p>
這就是最早的留聲機(jī)的工作原理。最初的留聲機(jī)構(gòu)造非常簡(jiǎn)單:一架有著帶螺旋槽紋的金屬筒、曲柄、帶振動(dòng)膜的金屬管以及唱針的裝置,就構(gòu)成了一臺(tái)“會(huì)說話的機(jī)器”。
愛迪生將世界上第一臺(tái)“會(huì)說話的機(jī)器”取名為留聲機(jī)。使用時(shí),在金屬筒的表面裹上錫箔,錫箔塑性好,唱針刻畫后會(huì)留下清晰的痕跡。錄音時(shí)搖動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)金屬筒,隨聲音的起伏,唱針在錫箔上刻出深淺不一的印跡,這些印跡便儲(chǔ)存了聲音的信息特征。當(dāng)需要放音時(shí),便以原來的速度搖動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)金屬筒,唱針在錫箔的痕跡中顫動(dòng),振動(dòng)膜就發(fā)出與原來相同的聲音。
不過,剛問世的留聲機(jī)還有一些不足之處,比如錄音時(shí)間短,聲音小且不夠清晰,還容易受曲柄搖動(dòng)速度的影響等。為了改進(jìn)這些缺點(diǎn),愛迪生又馬不停蹄地投入研究,成功研制了第二代留聲機(jī)。
第二代留聲機(jī)在第一代的基礎(chǔ)上加了一個(gè)作為擴(kuò)音器用的喇叭形音筒,這就增強(qiáng)了聲音的響度;而因?yàn)橄炌步?jīng)過處理可以反復(fù)使用,便用蠟筒代替了錫箔;機(jī)箱里裝上了驅(qū)動(dòng)裝置,每次只要上緊發(fā)條,就可以平穩(wěn)地自動(dòng)錄放,提高了聲音的品質(zhì)。改進(jìn)后的圓筒留聲機(jī)聲音清晰逼真,由此也開始了商業(yè)應(yīng)用階段。(據(jù)蝌蚪五線譜)※