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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Gramophone. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Un gramophone est un appareil permettant de reproduire le son d'un enregistrement de gramophone.
Parmi les réalisations technologiques remarquables du XIXe siècle, l'invention de l'enregistrement sonore n'est pas la moindre. Le premier appareil d'enregistrement sonore a été créé en 1857 par Leon Scott. Le principe de fonctionnement de son phonoautographe était très simple : une aiguille, qui transmettait les vibrations d'un diaphragme sonore, dessinait une courbe à la surface d'un cylindre en rotation recouvert d'une couche de suie. Les ondes sonores dans cet appareil recevaient, pour ainsi dire, une image visible, mais rien de plus - il est clair qu'il était impossible de reproduire le son enregistré sur la suie. La prochaine étape importante sur cette voie a été franchie par le célèbre inventeur américain Edison. En 1877, Edison crée la première "machine parlante" - le phonographe, qui permet non seulement d'enregistrer, mais aussi de reproduire le son.
Edison a parlé de son invention comme suit : "Une fois, alors que je travaillais encore à l'amélioration du téléphone, j'ai en quelque sorte chanté sur le diaphragme du téléphone, auquel une aiguille en acier était soudée. En raison du tremblement des disques, l'aiguille a piqué mon doigt, et cela m'a fait réfléchir. S'il était possible d'enregistrer ces vibrations de l'aiguille, puis de passer à nouveau l'aiguille sur un tel disque, pourquoi le disque ne parlerait-il pas ? Repassez la bande avec le disque sous le aiguille, j'ai entendu, cependant, très faiblement: "Bonjour, bonjour". Ensuite, j'ai décidé de construire un appareil qui fonctionnerait clairement et j'ai demandé à mes assistants de raconter ce que j'avais imaginé. Ils se sont moqués de moi ". Le principe du phonographe était en général le même que celui du téléphone. Les ondes sonores ont été amenées sur une plaque de verre très mince ou de mica à l'aide d'un tube parlant, et un cutter attaché à celui-ci a été enregistré sur un arbre en rotation rapide recouvert d'une feuille d'étain. Des traces ont été obtenues sur la feuille dont la forme correspondait aux vibrations de la plaque et, par conséquent, aux ondes sonores incidentes sur celle-ci. Cette bande de tôle pourrait être utilisée pour produire les mêmes sons sur le même instrument. Avec une rotation uniforme de la bande, le couteau attaché à la plaque passait le long de la rainure qu'il avait faite précédemment. En conséquence, la plaque a été entraînée par le ciseau dans les mêmes vibrations qu'elle lui avait transmises auparavant sous l'influence de la voix et de l'instrument sonore, et a commencé à sonner comme la membrane d'un téléphone. Ainsi le phonographe reproduisait chaque conversation, chantant et sifflant.
Les premiers appareils Edison, créés en 1877, étaient encore très imparfaits. Ils sifflaient, nasalisaient, exagéraient certains sons, n'en reproduisaient pas du tout d'autres, et en général, ils ressemblaient plus à des perroquets qu'à des haut-parleurs de la parole humaine. Leur autre inconvénient était que le son ne pouvait être distingué qu'en approchant l'oreille du diaphragme. Cela était en grande partie dû au fait que le rouleau ne se déplaçait pas assez doucement sur la surface, qui ne pouvait pas être rendue complètement lisse. L'aiguille, passant d'un évidement à l'autre, éprouvait ses propres vibrations, transmises sous forme de bruits forts. Edison a travaillé dur pour améliorer le phonographe. Il rencontra surtout de nombreux problèmes avec la reproduction du son "s", qui ne voulait pas être enregistré. Il a lui-même rappelé plus tard: "Pendant sept mois, j'ai travaillé près de 18 à 20 heures par jour sur un mot" épice ". petia, petia, petia. Il était possible de devenir fou! Mais je n'ai pas perdu courage et j'ai continué mon travail jusqu'à ce que J'ai surmonté les difficultés. Comme ma tâche était difficile, vous comprendrez si je vous dis que les traces obtenues sur le cylindre au début du mot , n'avaient pas plus d'un millionième de pouce de profondeur ! Il est facile de faire des découvertes étonnantes, mais la difficulté consiste à les perfectionner pour qu'ils aient une valeur pratique.
Après de nombreuses expériences, un matériau plus ou moins approprié pour les rouleaux a été trouvé - un alliage de cire et de quelques résines végétales (Edison a gardé cette recette secrète). En 1878, il fonde une entreprise spéciale pour la production de phonographes. Dans le même temps, tous les journaux ont fait l'objet d'une large publicité pour son invention. Il a été assuré que le phonographe pouvait être utilisé pour dicter des lettres, publier des livres audio, jouer de la musique, apprendre des langues étrangères, enregistrer des messages téléphoniques et bien d'autres fins. Mais, hélas, aucune de ces promesses n'a été tenue même en 1889, lorsqu'un nouveau phonographe a été construit, qui n'avait pas beaucoup des défauts de l'ancien. Le principe de son fonctionnement reste le même. Le cylindre de cire W était entraîné par un moteur électrique dans la boîte K avec un fonctionnement très doux et régulier. Le régulateur G contrôlait la vitesse de rotation du cylindre (125 tr/min) en allumant et en éteignant les résistances. Le levier A, supportant le tube parlant et le disque, reposait sur un traîneau. Ce traîneau était déplacé le long de la barre de guidage F au moyen d'un écrou fileté M, qui reposait sur l'arbre de la vis principale, qui avait des filets fins et formait l'axe du cylindre C. Ce filet était un travail exemplaire de mécanique et avait un coup de vis par pouce. Deux leviers A et B servaient à pousser l'écrou hors de la tige principale. Les disques phonographiques étaient faits de verre très fin; parmi ceux-ci, l'un avait un ciseau pointu pour enregistrer les vibrations d'une plaque sur un cylindre de cire, l'autre avait un ciseau émoussé pour la reproduction. Le troisième disque, un peu plus solide, était équipé d'un petit ciseau pointu afin de réaffûter les cylindres de cire usés et ainsi les utiliser pour de nouveaux enregistrements. Une trompette avec une cloche a été utilisée pour amplifier le son.
La partie écriture était un diaphragme rond encastré dans un anneau métallique, l'espace au-dessus duquel était fermé par un couvercle à cloche. Si vous parlez dans cette cloche, les ondes sonores atteignent le diaphragme et le mettent en mouvement oscillatoire. Par le bas, une fine pointe d'écriture était attachée au milieu du diaphragme, à l'aide de laquelle une rainure était découpée sur la coque en cire du tambour, plus ou moins profonde, selon les fluctuations du diaphragme. Le diaphragme avec ses accessoires était soutenu sur un levier, qui était attaché à un dispositif coulissant, et avec ce dernier se déplaçait lorsque le tambour tournait de droite à gauche. Pour que ce mouvement se produise en fonction de la rotation du tambour, un deuxième levier était fixé sur le dispositif coulissant, qui reposait sur la broche à vis avec son extrémité, s'appuyant dessus avec une partie de l'écrou.
Ainsi, lorsque la broche se déplaçait, le dispositif coulissant se déplaçait, et comme la broche était reliée par une corde sans fin à l'arbre du tambour, le dispositif coulissant et, avec lui, la goupille se déplaçaient conformément à sa rotation, et la goupille coupait un ligne hélicoïdale sur la masse de cire. Tant que le diaphragme n'oscillait pas, la goupille creusait une rainure de profondeur uniforme, mais dès que le diaphragme commençait à osciller sous l'influence des ondes sonores, la profondeur de la rainure diminuait constamment, puis augmentait. Cette bande en forme de vague a ensuite été utilisée pour mettre en mouvement un autre diaphragme similaire, auquel une goupille glissant le long de la rainure était attachée. Cependant, le nouveau phonographe amélioré n'a pas reçu une large application pratique. En plus du prix élevé, des imperfections pratiques empêchaient sa distribution. Le rouleau ne pouvait pas contenir beaucoup d'informations et se remplissait en quelques minutes. Une correspondance plus ou moins importante nécessitait un grand nombre de galets. Après plusieurs écoutes, la copie a été détruite. Le transfert de l'appareil lui-même était loin d'être parfait. De plus, il était impossible d'obtenir des copies du rouleau à cire. Chaque enregistrement était unique et avec des dommages au rouleau a été perdu à jamais. Toutes ces lacunes ont été surmontées avec succès par Emil Berliner, qui en 1887 a déposé un brevet pour un autre appareil d'enregistrement sonore - le gramophone. Bien que le principe du gramophone et du phonographe soit le même, le gramophone présentait un certain nombre de différences importantes, ce qui lui assurait la diffusion la plus large. Tout d'abord, l'aiguille de l'appareil d'enregistrement de Berliner était parallèle au plan du diaphragme et dessinait des lignes sinueuses (plutôt que des sillons, comme chez Edison). De plus, au lieu d'un rouleau encombrant et inconfortable, Berliner a choisi une assiette ronde.
L'enregistrement s'est déroulé comme suit. Un disque de zinc poli destiné à l'enregistrement sonore était monté sur un disque de grand diamètre avec un rebord. Une solution de cire dans de l'essence a été versée dessus. Le bain de disque recevait une rotation de la poignée via un engrenage à friction, et un système d'engrenages et une vis mère reliaient la rotation du disque au mouvement radial de la membrane d'enregistrement montée sur le support. Cela a permis le mouvement de l'enregistreur le long d'une ligne en spirale. Lorsque l'essence s'est évaporée, une très fine couche de cire est restée sur le disque et le disque était prêt à être enregistré. Berliner réalisait un sillon sonore à peu près à la manière d'Edison, en utilisant une membrane d'enregistrement munie d'un tube muni d'un petit pavillon et transmettant ses vibrations à une pointe en iridium.
Le principal avantage de l'enregistrement selon la méthode berlinoise était que des copies pouvaient être facilement obtenues à partir du disque. Pour ce faire, le disque enregistré a d'abord été plongé dans une solution aqueuse d'acide chromique. Là où la surface du disque était recouverte de cire, l'acide n'avait aucun effet sur elle. Ce n'est que dans les sillons sonores, parce que la pointe d'enregistrement a coupé la cire jusqu'à la surface du disque, que le zinc s'est dissous sous l'action de l'acide. Dans ce cas, le sillon sonore a été gravé sur une profondeur d'environ 0 mm. Le disque a ensuite été lavé et la cire retirée. Sous cette forme, il pouvait déjà servir à reproduire le son, mais en fait ce n'était que l'original pour la fabrication de copies galvaniques en cuivre. Le principe de l'électroformage a été découvert en 1838 par l'ingénieur électricien russe Jacobi. Les électrolytes ont déjà été mentionnés ci-dessus - des liquides qui conduisent le courant électrique à travers eux-mêmes. Une caractéristique des électrolytes est que dans les solutions (ou fondus), leurs molécules se décomposent en ions positifs et négatifs. Grâce à cela, l'électrolyse devient possible - une réaction chimique qui se déroule sous l'influence d'un courant électrique. Pour l'électrolyse, des tiges de métal ou de carbone sont placées dans le bain, qui sont connectées à une source de courant constant. (L'électrode connectée au pôle négatif de la batterie s'appelle la cathode, et l'électrode connectée au pôle positif s'appelle l'anode.) Le courant électrique dans l'électrolyte représente le processus de mouvement des ions vers les électrodes. Les ions chargés positivement se dirigent vers la cathode, tandis que les ions chargés négativement se dirigent vers l'anode. Sur les électrodes se produit une réaction de neutralisation des ions qui, cédant des électrons supplémentaires ou recevant ceux qui manquent, se transforment en atomes et molécules. Par exemple, chaque ion cuivre reçoit deux électrons manquants à la cathode et se dépose dessus sous forme de cuivre métallique. Dans ce cas, le dépôt donne une image précise en relief de la cathode. Cette dernière propriété est justement utilisée en galvanoplastie. Une copie (matrice) est tirée des objets copiés, représentant leur image négative inversée. La copie est ensuite suspendue comme cathode (pôle négatif) dans un bain de placage. Le métal à partir duquel la copie a été réalisée est pris comme anode (pôle positif). La solution du bain doit contenir des ions du même métal. Berliner a agi exactement de la même manière - il a plongé un disque de zinc dans un bain avec une solution de sel de cuivre et y a connecté le pôle négatif de la batterie. Au cours du processus d'électrolyse, une couche de cuivre de 3 à 4 mm d'épaisseur a été déposée sur le disque, répétant exactement tous les détails du disque, mais avec un relief inversé (c'est-à-dire que des tubercules ont été obtenus à la place des rainures, mais exactement répétant tous leurs rebondissements). Ensuite, la copie en cuivre résultante a été séparée du disque de zinc. Il servait de matrice avec laquelle il était possible de presser des disques-plaques à partir de certaines matières plastiques. Au début, le celluloïd, l'ébonite, toutes sortes de masses de cire, etc. étaient utilisés à cette fin. Le tout premier disque de gramophone de l'histoire a été réalisé par Berliner en 1888 à partir de celluloïd. Les disques de gramophone, mis en vente au début des années 90, étaient en ébonite. Ces deux matériaux n'étaient pas adaptés à l'usage auquel ils étaient destinés, car ils étaient mal pressés et ne reproduisaient donc pas fidèlement le relief de la matrice. Après avoir fait de nombreuses expériences, Berliner a créé en 1896 une masse spéciale de gomme laque (elle comprenait de la gomme laque - une résine d'origine organique, du longeron lourd, de la cendre et d'autres substances), qui est ensuite restée pendant de nombreuses décennies le principal matériau de fabrication des disques.
Les disques ont été joués sur un appareil spécial - un gramophone. La partie principale du dispositif de prise de son était ici une plaque de mica, couplée par un levier avec une pince dans laquelle étaient insérées des aiguilles en acier interchangeables. Des joints en caoutchouc ont été placés entre la pince et le corps de la membrane. Initialement, le gramophone était mis en mouvement à la main, puis a commencé à être installé sur une boîte avec un mouvement d'horlogerie. L'appareil d'enregistrement et les premiers gramophones de Berliner étaient très imparfaits. Le sifflement, le craquement et la distorsion étaient leurs compagnons constants. Néanmoins, cette invention a été un énorme succès commercial - en seulement dix ans, les gramophones se sont répandus dans le monde et ont pénétré dans tous les secteurs de la société. En 1901, environ quatre millions de disques avaient déjà été publiés. Les phonographes ne pouvaient pas rivaliser avec la création de Berliner et Edison a dû réduire leur production. Auteur : Ryzhov K.V.
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