Журнал оказался прав: фонограф еще долгое время находил себе применение, хотя и перестал совершенствоваться технически. Всю свою энергию изобретатели переключили на граммофон.
Ну, а все-таки, как долго применялся фонограф? Дело в том, что, несмотря на все свои недостатки, он обладал одним неоспоримым преимуществом: был одновременно и записывающим, и воспроизводящим аппаратом. Ведь для записи на фонографический валик не требовалась специальная студия со штатом опытных техников, а для воспроизведения записанного звука не нужно было иметь сложное гальванопластическое оборудование, мощные прессовочные станки и дорогостоящий, ввозимый из-за границы шеллак. Фонограмму на валике можно было записать и тут же прослушать практически везде: в поле, в горах, у себя дома. Именно это преимущество долгое время помогало фонографу конкурировать с граммофоном.
Уже в 30-е годы, когда было налажено массовое производство грампластинок Ленинградский этнографический отдел Академии Наук СССР, направляя известную исполнительницу народных песен Ирму Яунзем в поездку по республикам Средней Азии для сбора песенного фольклора, обеспечил ее фонографом с солидным запасом валиков. Певица вспоминала:
«Академия Наук отдала мне фонограф в личную собственность (дар по тем временам бесценный). Это был далекий предшественник нынешнего совершенного звукозаписывающего аппарата. Но в моей жизни он сыграл большую, ничем не заменимую роль. Ведь именно с его помощью мне удалось записать, а потом передать с подмостков концертных залов и театров песни и вокальную манеру исполнения многих народов, населяющих нашу Советскую Родину»[4].
А летом 1935 года Политуправление РККА и Оборонная секция Союза советских композиторов, направляя экспедицию для сбора и записи песен гражданской войны, снабдила бригаду фонографом, с помощью которого и были записаны наиболее интересные образцы песен.
Таким образом, можно констатировать, что фонограф служил людям едва ли не до середины 30-х годов, то есть около шестидесяти лет.
Появление граммофонной пластинки
Чем большее распространение получал фонограф, тем отчетливее проявлялись и органически присущие ему недостатки. Запись на фоноваликах значительно обедняла спектр звуковых частот. Если низкие частоты записывались очень плохо, то высокие зачастую и вовсе не поддавались записи. Первые модификации фонографа вообще не были в состоянии сколько-нибудь сносно зафиксировать некоторые шипящие и свистящие звуки: с, ц, ш, ж. Особенно много хлопот доставила Томасу Эдисону буква ш. Прославленный изобретатель немало потрудился, пытаясь научить свое детище «произносить» слово «special» (спэ-шэл). Капризный аппарат упрямо шепелявил и вместо «спэшэл» произносил «спэфэл».
Между тем изобретатели продолжали упорно работать над усовершенствованием звукозаписи. Однажды уже упоминавшийся Чарльз Тайнтер, работая вместе с Александром Беллом (изобретателем телефона) над новой моделью фонографа, обратил внимание на то, что при глубинной записи на фоновалик сечение снимаемой резцом стружки оловянной фольги было неравномерным, а это, безусловно, усложняло работу рекордера (мембраны с резцом). Задавшись целью сделать сечение стружки одинаковым на всем ее протяжении и тем самым облегчить работу рекордера, Тайнтер решил изменить плоскость записи. Он предположил, что если резец будет делать запись не путем изменения нажима на фольгу, а совершая колебания при одинаковой силе давления, то режим работы рекордера стабилизируется и снимаемая стружка получится равномерного сечения. Да и сам звуконоситель — оловянную фольгу — можно заменить на более податливый материал, например, пчелиный воск с добавлением парафина. Однако свою идею Тайнтер практически не осуществил, ограничившись лишь констатацией идеи.
Задачу практического воплощения этой идеи взял на себя другой изобретатель — Эмиль Берлинер. Прежде всего он построил аппарат, в котором записывающая мембрана была расположена таким образом, что могла совершать колебания только в плоскости, параллельной оси фоновалика. При вращении валика резец оставлял на его поверхности отчетливую извилистую канавку равномерного сечения. Колебания мембраны под воздействием звуковых волн нашли свое отражение не в изменении глубины канавки, как в фонографе Эдисона, а в ее изгибах с различным радиусом закругления.
Эмиль БерлинерУбедившись в том, что такой способ записи точно фиксирует малейшие колебания мембраны, Берлинер обратился к почти совсем забытой идее Шарля Кро о записи звука на поверхности вращающегося закопченного диска. Экспериментируя, он взял стеклянный диск, нанес на его поверхность слой смеси, состоящей из сажи, воска и парафина, а рекордер поместил снизу с тем, чтобы при записи стружка могла свободно падать вниз, не засоряя звуковой канавки. Когда запись была готова, он покрыл ее слоем лака, затем удалил сажевую мастику и с помощью полученного таким образом стеклянного негатива фотографическим способом изготовил рельефный отпечаток на хроможелатиновом слое. Это и была первая в мире граммофонная пластинка, которую уже можно было проигрывать.
Правда, хроможелатиновый слой оказался недостаточно прочным и годился только для экспериментов. Поэтому Берлинер заменил стеклянный диск на цинковый. Подвергая цинковый диск химическому травлению, он получил металлическую грампластинку с прочной звуковой канавкой. Именно эту цинковую пластинку автор демонстрировал в 1888 году в филадельфийском Институте имени Франклина. Запись воспроизводилась с помощью им же сконструированного аппарата, получившего название «граммофон».
Но и цинковый диск не удовлетворил изобретателя, так как при проигрывании он вместе с записанным звуком издавал громкое неприятное шипение. Вначале Берлинер решил подобрать материал, на котором можно было бы отпрессовать запись. Таким материалом поначалу был целлулоид. Размягчив его нагреванием и пользуясь металлической пластинкой как клише, Берлинер отпрессовал на целлулоиде фонограмму. Однако оказалось, что воспроизвести эту фонограмму нельзя, так как звуковые канавки превратились в выпуклые гребни. Тогда, применив гальванопластику, вначале он изготовил с пластинки-оригинала металлическую копию, на которой звуковые канавки были перевернутыми, а затем, пользуясь ею как клише (матрицей), вновь отпрессовал на размягченном целлулоиде фонограмму. Таким образом звуковые канавки приняли свой первоначальный вид. Первая целлулоидная пластинка, изготовленная Берлинером, и по сей день хранится в Национальном музее в Вашингтоне.
Изобретатель Элдридж ДжонсонДальнейшие эксперименты изобретателя были посвящены поиску более подходящего материала для грампластинок. Казалось, таким материалом может быть эбонит, но и он не оправдал надежд, так как на готовых пластинках часто обнаруживалась так называемая «недопрессовка». В 1896 году Эмиль Берлинер впервые применил шеллачную композицию, заимствованную им у фирмы, производившей пуговицы. Находка оказалась настолько удачной, что этот состав, хотя и с некоторыми вариациями у различных фирм, дожил едва ли не до наших дней.
Первый граммофон Берлинера представлял собой аппарат, состоящий из диска, мембраны с подвижным тонармом и небольшим рупором для усиления звука. Диск приводился в движение ручкой. В дальнейшем граммофон по предложению Элдриджа Джонсона был снабжен пружинным мотором, оборудован центробежным регулятором и заключен в деревянный корпус. В таком виде граммофон просуществовал несколько десятков лет.
Если судить строго, Берлинер не изобрел ничего нового. Вспомним, что поперечную запись на металлический диск с последующим травлением бороздок первым предложил еще в 1877 году Ш. Кро, гальванопластический способ был открыт и подробно разработан русским ученым Б. С. Якоби, а затем предложен для копирования металлических оригиналов записи профессором Гаустоном. Применение же смеси пчелиного воска с парафином для первоначальной записи было предложено Ч. Тайнтером и практически реализовано в процессе массового производства пластинок Э. Джонсоном[5] в 1899 году. А принцип устройства почти всех деталей граммофона можно найти у Кро, Эдисона, Джонсона и Тайнтера. Все это, однако, нисколько не умаляет заслугу Берлинера, а лишь иллюстрирует широту его технических познаний. Достижением изобретателя является то, что он сумел собрать воедино ряд открытий и использовать их для успешного осуществления своего замысла. Эмиль Берлинер вошел в историю техники как человек, давший миру совершенно новую отрасль — промышленность массового производства граммофонных пластинок. Во втором номере журнала «Граммофон и фонограф» за 1902 год так рассказывалось об этом талантливом инженере:
