История магнитофона началась в Дании. Именно там 10 декабря 1898 года инженер Копенгагенской телефонной компании Вальдемар Поульсен запатентовал телеграфон — аппарат для магнитной записи голоса на стальной проволоке. Причем датчанин поначалу даже не представлял, нужно ли его изобретение: Поульсен просто хотел подшутить над другом и напугать его записанным эхом. Однако удача и произведенный эффект натолкнули инженера на мысль, что телеграфону можно найти и практическое применение.
Датский инженер Вальдемар Поульсен – основоположник магнитной записи
Изобретатель в своей работе опирался на идею магнитной записи звука, высказанную за 10 лет до того американским инженером Оберлином Смитом. Тот предлагал использовать в качестве звуконосителя шелковую нить со стальными жилками, но у Смита дальше идеи дело не пошло. Поульсен же заменил шелковую нить стальной проволокой, и аппарат заработал! Модель телеграфона Поульсена, созданная в 1898 году, была еще довольно несовершенна. Изобретатель спирально намотал стальную проволоку в один слой на толстый вращающийся цилиндр, что внешне сделало аппарат похожим на проволочный реостат и определило громоздкость изобретения. При этом 100 метров рояльной проволоки диаметром 1 миллиметр хватало всего на 45 секунд записи (скорость протяжки составляла 2,2 метра в секунду).
Телеграфон Поульсена – первая модель 1898 г
Открытие электромагнитной записи было революционным, но в то время ее широкому внедрению мешала масса недостатков. Главными недостатками были очень слабый звук, который можно было слушать только в наушниках, и крайне неудобный звуконоситель. Ведь чтобы записать 40 минут звука, требовалось целых шесть километров стальной проволоки! Тем не менее, изобретение было весьма перспективным – на Всемирной выставке в Париже в 1900 г телеграфон Поульсена получил гран-при. При демонстрации Поульсен записал несколько слов, сказанных австрийским императором Францем Иосифом, которые стали самой первой магнитной записью, дошедшей до наших дней. Эта тридцатисекундная запись, несмотря на ужасающее качество, до сих пор иногда используется в исторических радиопередачах.
Совершенствуя свой аппарат, Поульсен заменил проволоку тонкой стальной лентой (ширина 3 мм), разместив ее на катушках. Это несколько улучшило качество звука и уменьшило размеры звуконосителя, сделав телеграфон по виду похожим на будущих потомков – катушечные магнитофоны. Кроме того, Поульсен запатентовал так же и запись на стальной диск — эта идея применяется сейчас в жестких дисках компьютеров!
Телеграфон Поульсена 1910 г – улучшенная модель со стальной лентой в качестве носителя
Телеграфон Поульсена работал следующим образом: стальная лента проходила между полюсами небольшого электромагнита, катушка которого соединялась с телефоном. Импульсы тока, возбуждаемые при звуках речи в телефон, изменяли силу электромагнита. Тот, в свою очередь, действовал на стальную ленту неравномерно, намагничивая ее соответственно изменениям звукового тока. Затем при пропускании ленты между полюсами электромагнита она возбуждала в сердечнике электромагнита магнетизм. Благодаря этому в мембране телефона происходили колебания, воспроизводившие записанные слова. Одна такая стальная лента могла много раз служить для воспроизведения записи. При желании запись можно было стереть — для этого ленту нужно было пропустить между полюсами сильного электромагнита, возбуждаемого переменным током.
Первым практическим применением телеграфона Поульсена стала связь с телефоном: в случае отсутствия абонента дома телеграфон, связанный с телефоном, принимал сообщение, и абонент по возвращении мог прослушать запись обращения к нему. Фактически, Поульсен уже на рубеже 19-20 вв. создал автоответчик! Эта система действовала в телефонной сети Копенгагена и работала достаточно удовлетворительно.
Телеграфон Поульсена использовался в качестве первого автоответчика
Однако телеграфоны так и не получили широкого распространения. Качество записи оставалось плохим, оно сопровождалось сильным шумом. А главное, воспроизведение было очень тихим — ведь усилителей еще не существовало. Но и изобретение усилителя в 1911 году не улучшило качества записи: шумы оставались, усиливаясь вместе с громкостью речи. Для записи музыки телеграфон вообще не годился, хотя диктофоны на его основе постепенно стали распространяться. Улучшить качество звука мешал стальной носитель записи; тем не менее, стальная лента применялась вплоть до середины тридцатых годов. Во время работы аппарата от него приходилось держаться подальше, так как в случае обрыва ленты, летящей со скоростью 2-3 метра в секунду, ее концы могли серьезно поранить людей. При монтаже или после разрыва ленту сваривали, и тогда в месте соединения был слышен ужасный треск, а, проходя через головку, сварной шов буквально рвал ее полюсные наконечники. Поэтому магнитофон фирмы «Маркони» выпуска 1934 года имел двойной набор головок. После прохождения шва испорченная головка отключалась, включалась «свежая», а тем временем техник заменял испорченные наконечники на целые.
В России практические работы над магнитной звукозаписью были начаты под руководством инженера В. К. Викторского в 1932 году. Уже через три года в Мосэнерго стали использовать отечественный диктофон для документирования переговоров диспетчера в случае аварии. Запись велась на стальную проволоку на скорости 2 метра в секунду.
Один из первых отечественных магнитофонов – модель 1930 гг.
Широкое распространение магнитофон начал получать только тогда, когда немецкий ученый Пфеймер разработал новую систему звуконосителя: вместо стальной ленты Пфеймер предложил в 1927 г использовать бумажную – с напылением железного порошка. Кстати, в СССР подобная разработка была запатентована еще в 1925 году; она представляла собой гибкую целлулоидную ленту, покрытую стальными опилками при помощи столярного клея. Однако советское изобретение прошло не замеченным не только на Западе, но и на родине… а идея Пфеймера была развита только в 1934-1935 годах, когда немецкая фирма BASF начала серийный выпуск магнитофонной ленты из порошка карбонильного железа на диацетатной основе. Катушка диаметром 25 сантиметров весила 1 килограмм и позволяла вести запись в течение 20 минут. Тогда же фирма AEG начала выпуск студийного аппарата магнитной записи для радиовещания, назвав его «магнетофон» – от него то и произошло современное — «магнитофон». Вскоре этот аппарат стал широко применяться на немецком радио. Его модификации нашли применение и на английской студии Би-би-си: запись позволила давать одну и ту же передачу на разные часовые пояса обширной Британской империи.
До 2-й мировой войны, да и в первые годы после нее, Германия оставалась на переднем крае разработок в области магнитной записи звука. В 1940 году немецкие инженеры Браунмюль и Вебер предложили подмагничивание ленты высокочастотным током, что резко улучшило качество звука.
После войны трофейные магнитофоны и документы помогли развитию этого вида звукозаписи и в СССР, и США. В радиовещании нашей страны трофейные аппараты и лента использовались до конца пятидесятых годов. На американском радио магнитная запись впервые была использована в 1947 году: на трофейный «магнетофон» записали для последующего выпуска в эфир концерт певца Бинга Кросби. Этот аппарат в числе четырех самых совершенных по тому времени немецких магнитофонов привез летом 1945 года сметливый американский солдат, имевший профессию радиотехника. «Закон о военных сувенирах», принятый тогда в США, позволял рядовым отправлять домой что угодно, если это войдет в стандартный посылочный ящик. Солдат, подробно сфотографировал и зарисовал магнитофоны, а потом разобрал их и в 35 ящиках послал в Америку, где затем собрал. Эстрадную звезду так впечатлило качество записи, что Кросби вложил большие деньги в разработку и выпуск новинки, и уже в 1950 году в США продавалось не менее 25 моделей магнитофонов.
Германский магнитофон периода 2-й мировой войны, использовавшийся с радиостанцией
Тем не менее, немцы какое-то время продолжали оставаться впереди остальных стран в деле развития магнитной записи. Так, в 1957 году фирма AEG выпустила первый двухдорожечный магнитофон, в 1959 году немцы изготовили первый четырехдорожечный аппарат. Однако все эти магнитофоны были еще ламповыми и потому довольно тяжелыми и громоздкими. Существенно уменьшить размеры и вес магнитофона первыми сумели японцы – в 1956 г фирма «Сони» изготовила транзисторный магнитофон – после удаления громоздких радиоламп магнитофон стал заметно меньше и изящнее. А в 1961 г голландская фирма «Филипс» разработала кассетный магнитофон, размеры которого благодаря компактному звуконосителю еще больше уменьшились. Любопытно, что идея кассеты появилась благодаря слепым людям – они не могли оперировать с катушками, в узкую щель которых нужно было вставлять тонкий конец ленты, и компактные кассеты были разработаны именно для них. Однако новинка понравилась, и кассетные магнитофоны получили очень широкое распространение.
разные звуконосители магнитофонов: пленка на катушке и пленка в кассете
Что касается нашей страны, то в СССР под влиянием германских трофейных аппаратов в конце 1940 гг. начали выпускать более совершенные магнитофоны. В первую очередь эти аппараты изготавливались для радиостудий и спец-организаций (вроде КГБ, а позже — и милиции). Первый бытовой магнитофон «Днепр» был выпущен в 1947 году. Но тогда из-за дефицита и дороговизны мало кто мог позволить себе такую роскошь дома, в основном, магнитофонами владели разные организации. Этот магнитофон обладал очень скромными характеристиками, был однодорожечным, с очень большим расходом ленты из-за высокой скорости. Из-за всего вышеперечисленного «Днепр» выпускался в небольшом количестве и был довольно редким аппаратом.
Студийный магнитофон «МАГ-2», модель 1947 года
К 1950 году запись на магнитную ленту уже существовала, но для простого населения страны была недоступна из-за высокой цены. Первой попыткой сделать магнитную запись доступней стал выпуск магнитофонной приставки »МП-1» в начале 1954 года. Она была проста по устройству и могла работать совместно с любым типом радиоаппаратуры для проигрывания пластинок. Приставка не имела электродвигателя, для ее привода использовался диск проигрывателя грампластинок, с которым приставка и эксплуатировалась. Схема содержала одну радиолампу, которая выполняла функции генератора стирания и подмагничивания, корректирующего усилителя записи и предварительного усилителя сигнала. Все остальные функции выполнял базовый аппарат, к которому приставка подсоединялась через специальный разьём. Стоила такая магнитофонная приставка 300 рублей по курсу 1955 года (30 рублей в послереформенных ценах).
Магнитофонная приставка МП-2, 1950-е годы
Со временем разработка и производство магнитофонов налаживались, а стоимость их падала. В результате за первым «Днепром» появились последующие модификации, с гораздо лучшими характеристиками, со стандартными скоростями ленты. Аппараты «Днепр-3» и «Днепр-9» были уже довольно доступными для населения и стоили относительно недорого (100-120 рублей – эту сумму можно было накопить без особого ущерба для уровня жизни в течение нескольких месяцев).
Первый отечественный массовый бытовой магнитофон «Днепр-3».
В это же время разрабатывались и репортажные переносные магнитофоны с автономным питанием для радиожурналистов. С целью экономии батарей они приводились в движение заводимой рукояткой пружиной (как патефоны). Типичным их представителем стал »МИЗ-8» — первый отечественный репортажный переносной, с автономным питанием магнитофон с пружинным приводом «граммофонного типа». Аппарат был собран на трёх радиолампах. Питание осуществляется от двух батарей, находившитхся в отсеке слева. Время однодорожечной записи »МИЗ-8» составляло 15 минут; весил этот аппарат 7,2 кг.
Репортёрский магнитофон — «МИЗ-8». Модель 1953 года
Первым советским стереофоническим магнитофоном стал аппарат «Яуза-10»; в 60х годах он стоил почти 400 рублей — немалая по тем временам сумма. Специально для этой модели были разработаны узлы, ранее не применявшиеся в отечественной бытовой технике: счетчик метража ленты, сдвоенные регуляторы, переключатель дорожек. К сожалению, судьба этой модели сложилась не очень удачно: из-за высокой цены и отсутствия в середине 60х годов качественных источников стереосигнала уже к 1968 году выпуск «Яузы-10» был свернут: потребителю не было смысла покупать столь дорогостоящий аппарат, возможности которого он не мог использовать
Первый отечественный стереофонический магнитофон «Яуза-10».
А вот магнитофон «Весна», выпускавшийся с 1963 г., был очень распространен и популярен (такая машинка была и в моей семье – отец купил его за 150 рублей, сумма вполне приемлемая для хорошо зарабатывавших моряков). «Весна» представляла собой портативный переносной аппарат, работавший как от батарей (10 штук типа 373), так и от сети. В магнитофоне использовались катушки «номер 10» объемом 100 м, что обеспечивало 17 минут прослушивания на дорожке. Весил такой агрегат (с батареями) 5,5 кг.
Массовый бытовой магнитофон 60-х гг. «Весна».
Большое распространение в 70-80-е гг. получили магнитофоны семейства «Маяк» (помимо первой моно модели 201 в дальнейшем выпускались стереофонические 203 и 205), «Юпитер», «Ростов», «Орбита», а уже в начале 80х годов появились полупрофессиональные модели «Электроника ТА-001» и его «родственник» по классу «Олимп». Эти аппараты обеспечивали практически студийное качество и допускали использование ленты на катушках вплоть до 22го номера и были мечтой «подпольных» музыкантов конца 70х — начала 80х годов. Многие впоследствии известные исполнители и группы поначалу «писались» именно на «Олимпы».
Магнитофон «Маяк 201» моно – именно такой аппарат в 1979 г стал свадебным подарком при моей женитьбе
В 70-е гг. в СССР начали широко распространяться кассетные магнитофоны, звуконосители которых представляли собой заключенную в пластиковый контейнер пленку шириной 3,81 мм. Эти аппараты имели низкую по сравнению с катушечными магнитофонами скорость протяжки ленты, а это неизбежно порождало высокий уровень шумов. Тем не менее, несмотря на ухудшенное по сравнению с катушечными магнитофонами качество воспроизведения, «кассетники» сразу же приобрели огромную популярность — особенно среди молодежи, благодаря своим малым габаритам и весу. Вставив в такой аппарат батарейки, мы компаниями гордо шлялись по улицам, небрежно помахивая им, словно сумочкой, и оглашая окрестности громкоголосой (пусть и слегка шипящей) музыкой…
Одним из самых первых и самых распространенных в 70-е гг. «кассетников» был магнитофон »Электроника-302», который выпускался до 1984 года. Именно с таким аппаратом я и «рассекал» по улицам родного города со своими одноклассниками, благо весил мой «маг» немного — 3,5 кг.
Портативный кассетный монофонический магнитофон третьего класса «Электроника-302»
Одним из первых кассетных стереофонических магнитофонов стал аппарат «Весна-201-стерео», выпускавшийся с 1977 г. Этот магнитофон работал на собственный громкоговоритель как монофонический, а на выносные колонки — как стереофонический. Весил «стерео-кассетник» 4,7 кг. В преддверии олимпийских игр 1980 года, с начала 1978 года к наименованию этого магнитофона добавили атрибут »олимпийский». Соответственно увеличилась и стоимость магнитофона. До 1978 года пластмассовый футляр магнитофона по бокам и сзади наверх был оклеен декоративной плёнкой под дерево, а с 1978 года он стал выпускаться только лишь в пластмассе, с добавлением алюминиевого оформления.
один из первых кассетных стереофонических магнитофонов «Весна-201-стерео».
Ну, а дальше пошло-поехало… Советские, а потом уже российские магазины заполонила масса самых различных магнитофонов, в том числе и зарубежных, как высококачественных, так и не очень. Но это – отдельный большой рассказ для специалистов в данной области, я же поставленную перед собой задачу рассказать о «самых первых» магнитофонах выполнил…
Всем известному и до сих пор популярному магнитофону более ста лет, как, впрочем, автоответчику и… компьютерному накопителю на жёстких дисках – винчестеру. Заявка на получение патента была подана служащим Копенгагенской телефонной компании инженером Вальдемаром Поульсеном (или Паульсеном – в оригинале фамилия пишется как Poulsen). Впрочем, идея магнитной записи звука была высказана ещё десятью годами раньше американцем Оберлином Смитом, который предлагал использовать в качестве носителя шёлковую нить с вплетёнными в неё стальными проволочками. Но работающего аппарата Смит так и не построил.
Через два года Вальдемар Поульсен (годы жизни 1869-1942) представил работоспособный электромагнитный фонограф или, как называл его сам Поульсен, «телеграфон» на Всемирной выставке в Париже 1900 года. Первые аппараты датского изобретателя копировали фонограф Эдисона. Отличие было в самой конструкции валика, который в телеграфоне не имел воскового слоя. На цилиндр Поульсен намотал сто метров рояльной проволоки толщиной 1мм. При скорости прохождения проволоки мимо электромагнита в 2,2 метра в секунду длительность записи была 45 секунд. В поздних вариантах своего устройства изобретатель перешёл на новую стальную ленту, намотанную на катушки. В то же время он запатентовал магнитную запись на стальной диск (что и позволяет говорить нам о появлении первого прототипа компьютерного винчестера).
Вальдемар Поульсен
Первый магнитофон, продемонстрированный на выставке в Париже, вызвал немалый интерес публики. Сохранилась запись речи императора Австро-Венгрии Франца-Иосифа. Этот 30-секундный монолог императора стал первой в мире магнитофонной записью. Поскольку об электронном усилителе в 1900 году не могло быть и речи, качество записи очень плохое. Тем не менее, это настоящий голос истории.
В основу своего изобретения Поульсен взял свойство металлов сохранять остаточную намагниченность после воздействия магнитного поля. Проволока, намотанная на цилиндр, протягивалась мимо электромагнита, к обмоткам которого был подключен телефонный микрофон. Под воздействием слабых электромагнитных колебаний, совпадающих по частоте со звуковыми колебаниями мембраны микрофона, проволока намагничивалась переменным магнитным полем. При воспроизведении звука это поле воздействовало на полюса электромагнита, в сердечнике которого индуцировался электрический ток переменной величины. Этот ток приводил в движение мембрану телефона (динамической головки), которая преобразовывает электрические колебания в звуковые.
Устройство получилось очень простым, но и работало совсем неважно – звук был тихим, ограниченным по частоте до 4 килогерц (что немного даже для телефона). Хуже всего был сильный шум, сопровождавший запись. Однако начало было положено. Вместе с изобретением магнитофона Поульсен предложил и способ его практического применения – в качестве автоответчика. Не будем забывать, что датчанин служил в телефонной компании и думал, прежде всего, о телефонии.
Помыкавшись по Европе и не найдя финансовой поддержки, Поульсен обратил своё внимание за океан. В 1903 году он вместе с американскими партнёрами создал в США компанию, занявшуюся совершенствованием и производством телеграфонов. В этих аппаратах использовался уже не цилиндр, а упомянутая стальная лента, намотанная на катушки. Скорость протяжки мимо записывающей головки осталась практически прежней – 2,13 метра в секунду. В 1908 году на международном техническом конгрессе в Копенгагене аппараты Поульсена были использованы для записи докладов. 40 часов речи уместились на 250 катушках. На каждой катушке был намотан километр проволоки, и при скорости записи в 1,7 метров в секунду на них было записано по 10 минут звука.
Стараясь улучшить качество записи, Поульсен применил многодорожечную технологию. Он записывал звук одновременно на 2-3 проволоки. Запись на каждую из них проводилась собственной головкой в параллельном режиме. Изобретённый в 1911 году электронный усилитель проблему не решил – вместе с громкостью звука усиливались и шумы.
Но помимо плохого качества записи у первых магнитофонов были и другие недостатки. Рвавшаяся проволока и стальная лента представляли большую опасность для окружающих людей – концы проволоки разлетались с огромной скоростью. При монтаже и восстановлении повреждённого носителя проволоку приходилось сваривать. Сварной шов, пролетая мимо головки, буквально, стирал её в порошок. Поэтому в магнитофонах компании «Маркони» (в них использовалась стальная лента) использовались два блока сменных головок. При выходе из строя одной головки, в работу включалась резервная, а механик в это время менял изношенные полюсные наконечники.
В 1924 году появились электрические микрофоны с улучшенными характеристиками, а спустя год новыми микрофонами были оснащены первые вещательные радиостанции и студии звукозаписывающих компаний. В 1931 году в Германии была выпущена альтернатива магнитофону — устройство для механической записи на бесконечную ленту. А в России в то же время изобретатель А.Ф. Шорин создал «шоринофон» – устройство для записи звука на кинопленку оптическим способом. Эти аппараты не получили большого распространения, хотя «шоринофон» некоторое время применялся для озвучивания кинокартин и для подготовки радиопередач.
В 1925 году в СССР была изобретена гибкая «лента из целлулоида, покрытая стальными опилками (например, посредством столярного клея)». Однако, это опередившее своё время изобретение осталось незамеченным. И в 1931 году немецкий изобретатель Фриц Пфлеумер получил патент на изобретенную им магнитную бумажную ленту с порошковым железным покрытием. В 1932 году в Германии начинается ее промышленное производство.
В 1935 году на Берлинской радиовыставке был продемонстрирован магнитофон «К-1» созданный совместными усилиями компаний BASF (разработчик ленты) и AEG (производитель самого аппарата). Любопытно, что новое устройство было названо «магнетофон», и от этого слова произошло наше нынешнее название – магнитофон. Первая продолжительная звукозапись на магнитную ленту была осуществлена 19 ноября 1936 года во время концерта Томаса Бичема. Это была первая в истории музыкальная звукозапись на магнитную ленту. Новый магнитофон стал применяться на немецком радио, а затем был закуплен и британской компанией Би-Би-Си, которая стала записывать радиопрограммы для передачи их на разные часовые пояса обширной Британской империи.
После этого в технологическом соревновании наступает длительное затишье. Разработкой и производством магнитофонов занимается только Германия. Но немецкие магнитофоны не экспортируются – фашистская Германия оказывается в самоизоляции. Тем не менее, в 1940 году немецкие инженеры Браунмюль и Вебер изобрели подмагничивание ленты высокочастотным током, что резко улучшило качество звука. Открытие было сделано случайно, когда в результате самовозбуждения усилитель записи стал генерировать высокочастотный «свист». Это замечали и до немцев (первый патент на высокочастотное подмагничивание был выдан в США еще в 1921 году), но только Браунмюль и Вебер раскрыли физические основы этого явления.
Вторично технологию магнитной звукозаписи «открыл» капитан корпуса связи армии США Джон Муллин. В 1945 году в разбитой студии «Радио Франкфурта» Муллин обнаружил магнитофоны и километровые бобины с 12-миллиметровой магнитной пленкой. На одной бобине пленки умещается 12 минут звучания. Джон Муллин воспользовался американским «законом о военных сувенирах», позволявшим вывозить из Германии что угодно, лишь бы оно уместилось в посылочном ящике. Капитан сфотографировал и зарисовал, а потом разобрал два магнитофона (по другим сведениям четыре). Части аппаратов и 50 бобин с пленкой он упаковал в 35 посылочных ящиков и отправил их в США.
Вскоре Муллин вернулся на родину и сам. 16 мая 1945 года он продемонстрировал работу магнитофонов в институте радиоинженеров в Сан-Франциско. Американская электротехническая компания Ampex тут же принимается за детальное изучение немецких аппаратов и начинает разработку собственных магнитофонов. В 1947 году на магнитофон записывается концерт Бинга Кросби для передачи по радио – первая музыкальная магнитная звукозапись в истории радиовещания США. Певец пришёл в восторг от качества записи и вложил в производство магнитофонов немалые деньги. В 1948 году фирма Ampex выпускает первые 200 аппаратов собственной разработки. А в 1950 году на рынке США продавалось уже около 25 различных моделей магнитофонов.
Первую магнитную пленку на ацетатной основе с рабочим слоем из гамма-окиси железа выпустила компания 3М. Первый двухдорожечный магнитофон в 1957 году выпустила немецкая фирма AEG. Там же в 1959 году был выпущен и первый четырехдорожечный магнитофон. Первый полностью транзисторный магнитофон в 1956 году выпустила японская компания Sony. Ну, а компакт-кассету и магнитофон для неё в 1961 году разработала голландская фирма Philips. Как ни удивительно, но изобретение было предназначено для слепых – в качестве «говорящей книги».
История изобретения магнитофона началась достаточно давно в Дании, где Вальдемар Паульсен изобрёл устройство под названием телеграфон.
Как известно из истории, большинство новых открытий являются логическим продолжением предшествующих открытий. Так, в 1888 году американский инженер О. Смит опубликовал статью, в которой он описывал метод усовершенствования конструкции изобретённого Эдисоном фонографа. В статье Смит предложил новые прогрессивные идеи по звукозаписи, предложив для записи звуков совершенно новый принцип – магнитный. По его замыслу носителем информации должна была стать хлопчатобумажная нить с нанесёнными на неё стальными опилками. По причине того, что Смит так и не создал действующей модели, подтверждающей его догадки, это изобретение так и оставалось теорией. Датский изобретатель телеграфона – прадедушки современного магнитофона, предложил использовать для записи две магнитные головки – записывающую и считывающую и, конечно, катушку с носителем, правда носителем это была не современная лента, а обыкновенная железная проволока. Принцип Паульсена практически без изменений лег в основу звукозаписывающей техники 20-го века. А ведь телеграфон был изобретен ровно сто один год назад, когда двадцатидевятилетний инженер копенгагенской телефонной компании просто хотел подшутить над другом и напугать его записанным эхом.В 1900 году Вальдемар Паульсен продемонстрировал свое изобретение на всемирной выставке в Париже, где несколько слов сказанных австрийским императором Францем Иосифом стали в раструб телеграфона стали самой первой магнитной записью, дошедшей до наших дней. Также, Посетители выставки могли записать несколько слов и прослушать запись. Качество записи оставляло желать лучшего, сильный шум перекрывал и без того слабый сигнал, имеющий полосу частот до 4000 герц. Предпринимались попытки параллельной записи на несколько проволок, что увеличивало громкость в 2-3 раза. Использование усилителя изобретённого в 1911 году не улучшило качества записи. Телеграфон не годился для записи музыки. Позже Паульсеном с помощью телеграфона был реализован автоответчик.
Устройство телеграфона внешне напоминает фонограф Эдисона. Поначалу аппарат и позиционировался как усовершенствованный фонограф, который работал в связке с телефоном. Главное отличие нового фонографа заключалось в том, что вместо воскового цилиндра, использовалась стальная проволока, спирально намотанная в один слой на вращающийся цилиндр.
При записи проволока пропускалась между полюсами небольшого электромагнита, катушка которого была соединена с телефоном. Импульсы тока, возбуждаемые в микрофоне, изменяли силу электромагнита, который неравномерно намагничивал стальную проволоку. При воспроизведении проволока вновь пропускалась между полюсами электромагнита, индуцируя слабый электрический сигнал, приводящий в колебания мембрану телефона. Ста метров проволоки хватало на 45 секунд записи.
Использование проволоки в качестве носителя было сопряжено с некоторыми проблемами. Стальная проволока легко путалась и при соединении отдельных её кусков, приходилось связывать их узелком, который не проходил через магнитную головку. Позже Поульсен перешел на узкую стальную ленту, намотанную на катушках. В случае обрыва ленты, во время работы аппарата она летела со скоростью 2-3 метра в секунду и могла поранить. После разрыва ленту сваривали, проходя через головку, сварной шов разрушал ее полюсные наконечники. Рассматривался способ магнитной записи на вращающийся стальной диск, где сигнал записывался перемещающейся магнитной головкой.
Значительный толчок могла получить магнитная запись после появления в 1925 году
советского патента инженера И.И. Крейчмана
на гибкую ленту, сделанную из пластмассы и покрытую магнитным порошком. Но, к сожалению, это изобретение прошло незамеченным.
В 1927 году в ГерманииФриц Пфлеймер (Fritz Pfleumer) разработал технологию изготовления магнитной ленты на немагнитной основе. Первые ленты имели бумажную основу. В 1932 году немецкая компания AEG купила права на патент Пфлеймера и начала разрабатывать аппараты, записывающие на бумажную ленту. Ещё раньше устройства пишущие на стальную ленту использовались для вещания в Германии и Великобритании. В 1935 году фирмы«AEG» и «IG Farbenindustri» , продемонстрировали на радиовыставке в Германии магнитную ленту на пластмассовой основе. Был налажен серийный выпуск магнитофонной ленты, создававшейся из порошка карбонильного железа или из магнетита на диацетатной основе. Новая магнитная лента была на много дешевле стальной, и имела ряд других преимуществ. Катушка ленты диаметром 25 сантиметров позволяла вести запись в течение 20 минут.Коммерческий успех пришел к магнитофону только после изобретения нового звуконосителя. Немецкий изобретатель Пфеймер разработал технологию нанесения слоя порошкового железа на бумажную ленту: новый звуконоситель хорошо намагничивался и размагничивался, его можно было обрезать и склеивать. Впоследствии бумажную ленту заменили пластиковой - из ацетилцеллюлозы, более прочной, эластичной и невоспламеняемой. На ленту напыляли ферромагнитный порошок (окислы железа), предварительно смешанный со связующим веществом (например, нитролаком). Впервые такую ленту начала выпускать в 1935 году немецкая компания АЕГ. Магнитофонная пленка произвела переворот в магнитной звукозаписи. Она была легкой, компактной, хорошо сохраняла намагничивание, что позволило в несколько десятков раз сократить скорость звуконосителя. На такой пленке можно было записывать гораздо более длинное произведение, чем на проволоке.
В 1935 году AEG разработала новый звукозаписывающий прибор, получивший название «Magnetofon» . В СССР практические работы над магнитной звукозаписью велись под руководством инженера В. К. Викторского , начиная с 1932 года. В Германии успешно занимались не только созданием новых магнитофонных лент, но и головок. Немецкий инженерЕ. Шюллер в 1938 году разработал и внедрил в производство новый тип функциональных кольцеобразных головок. В появившихся магнитофонах с новыми кольцеобразными головками для выполнения каждого этапа создания магнитной фонограммы использовалась специально разработанная головка (записывающая, воспроизводящая и стирающая). До Второй Мировой войны Германия была первой в области разработок магнитной записи звука. В 1940 году немецкие инженеры Браунмюль (Braunmull) и Вебер (Weber) предложили принцип высокочастотного подмагничивания. Патент на высокочастотное подмагничивание был выдан еще в 1921 году в США, но физические основы этого явления были раскрыты именно Браунмюлем и Вебером. В 1941 году Браунмюлль и Вебер создали кольцевую магнитную головку, в сочетании с ультразвуковым подмагничиванием это позволило значительно уменьшить шумы и получать запись более высокого качества.В результате этих работ впервые удалось серийно производить аппаратуру для записи звука, обладающую настолько высоким качеством, что при ее применении в радиовещании и звукоусилении слушатели уже не могли определить разницу в качестве при трансляции «живого» концерта или воспроизведении ранее сделанной записи. К сожалению, это событие не получило тогда должной оценки из-за начавшейся Второй мировой войны. Внедрение магнитной записи в других странах началось только после окончания войны и получения доступа к немецким образцам и документации.
После Второй Мировой войны, трофейные немецкие магнитофоны дали новый толчок развитию магнитной звукозаписи во всём мире. Привезённые в США образцы аппаратов активно использовались для радиовещания. В 1947 году на трофейный аппарат для последующего выпуска в эфир был записан концерт певца Бинга Кросби (Bing Crosby). Бинг Кросби затем вложил свои средства в производство магнитофонов. В 1950 году в США уже продавалось 25 моделей магнитофонов. В радиовещании СССР немецкие магнитофоны и лента использовались до конца пятидесятых годов.
В 1951-52 годах появились малогабаритные бытовые магнитофоны с магнитной лентой на пластмассовой основе. Металлическая лента и провод были окончательно вытеснены как носители информации. В это время усилия разработчиков были направлены на дальнейшее повышение качества воспроизведения звука. Появились двухканальные усилители с разделением частот. Схема разделения тембра по низким и высоким частотам стала составной частью любого высококачественного усилителя.В 1950-е годы магнитофоны стоили очень дорого и доступны были не каждому. Поэтому были выпущены различного типа магнитофонные приставки с простым лентопротяжным механизмом и упрощенным электронным узлом записи. Так, магнитофонная приставка Toni производства ГДР подключалась к радиоприемнику, имеющему проигрыватель. Лентопротяжный механизм приставки приводился двигателем проигрывателя, а для громкого воспроизведения записи использовался усилитель приемника. Скорость движения ленты составляла 19,05 см/с. В Советском Союзе выпускались простые магнитофонные приставки без собственого привода («Волна», «МП-1» и «МП-2»). Этот тип приставок из-за неудобств эксплуатации быстро вышел из употребления. Более удобными оказались магнитофонные приставки, имеющие собственный лентопротяжный механизм. Из отечественных магнитофонных приставок этого типа наиболее известной является приставка «Нота», выпускашаяся в 1960-е годы. У приставки имелся автономный лентопротяжный механизм, ламповый усилитель записи, но отсутствовал усилитель звуковой частоты. Для громкого прослушивания записи приставку необходимо было подключить к усилителю звуковой частоты радиоприемника. Но несмотря на это, приставка пользовалась популярностью у меломанов, так как имела неплохой дизайн, особенно ее поздние образцы, малые габариты и вес. Скорость ленты составляла 9,5 см/м. Радиолюбители встраивали в корпус приставки самодельные усилители на лампах или транзисторах и получали полноценный магнитофон.
Сначала магнитофоны были ламповыми, только в 1956 году японская фирма Sony выпустила первый полностью транзисторный магнитофон. В 1957 году фирма AEG выпустила первый двухдорожечный магнитофон. В 1959 году та же AEG выпустила первый четырехдорожечный магнитофон. Владелец магнитофона получил возможность не только воспроизводить звук, но мог и сам записывать в домашних условиях или в концертном зале. Магнитная лента позволяла производить многократную запись звука. Количество циклов записи ограничивалось только механической прочностью носителя. Первые аппараты были катушечными. Перед началом работы нужно было заправить ленту, протянув её свободный конец мимо магнитных головок, закрепить его на пустой катушке. При работе магнитофона лента перематывалась на пустую катушку.
В конце 50-х появились картриджи, но наибольшую популярность получили кассетные магнитофоны. Первый кассетный магнитофон был разработан голландской фирмой Philips в 1961 году, сначала аппарат позиционировался на рынке как «говорящая книга для слепых». В 1963 году фирма Philips начинает массовый выпуск компакт кассет.
Компакт кассета представляет собой миниатюрные катушки с магнитной пленкой закрытые в пластиковом корпусе. Использование кассеты существенно упрощает процесс зарядки магнитофона пленкой. Запись на кассетах двухсторонняя. Выпускаются кассеты, рассчитанные на 60, 90 и 120 минут записи. Появление двухкассетных магнитофонов максимально упрощает процесс перезаписи с одной кассеты на другую. Позже была создана микрокассета, которая использовалась в портативных диктофонах и телефонах с автоответчиком.
В 1979 году Sony выпустила «Walkman» – первый портативный плеер размером с почтовую открытку. Миниатюрный магнитофон без блока записи и наушниками вместо динамиков пользовался огромной популярностью на рынке. Позднее появились плееры с возможностью записи.
В 1978. Sony представляет первый цифровой магнитофон на ленте. Начинается цифровая эра в звукозаписи.
После изобретения магнитофона уже минуло 100 лет и человечество не думает от него отказываться. Изобретение Вальдемара Паульсена является одним из трех великих изобретений XIX века, оказавших большое влияние на дальнейшее развитие нашей цивилизации, наряду с телефоном Белла и системой радиосвязи Попова. Хотя Паульсен сделал впоследствии немало в области радиотехники, но именно это изобретение оказалось самым значительным и поставило его в ряд великих ученых.
Если рассматривать изобретение магнитофона, то стоит рассказать и предысторию того, что было создано до него. Принято считать, что изобретение первого аппарата, который названного фонографом, является заслугой Однако на самом деле идея фонографа является полностью детищем Шарля Крю - французского поэта и ученого. В 1977 году он подал бумагу во Французскую Академию Наук, в которой было подробно описано все, что касалось данной идеи. Эта бумага и сейчас хранится в данном заведении. А уже в 1878 году эта идея была запатентована и реализована Эдиссоном. В 1886 гожу Чичистером Беллом и Чарльзом Самнером Тэйнером из США был начат выпуск фонографов, имеющих ручной подзавод и цилиндр, покрытый воском. В 1887 году Эмилем Берлингером в Германии была запатентована идея современного проигрывателя, в котором были использованы плоские пластинки. Реализация идеи приходится на 1896 год.
Сложно поверить, но изобретение магнитофона приходится на тот же период, что и изобретение кинематографа. Он появился в то же время, когда и первые автомобили. Принцип работы современных магнитофонов впервые был предложен Вольдемаром Поульсеном, который был служащим на телефонной станции в Копенгагене. Одной из его прямых обязанностей было обеспечение нормального функционирования аппаратуры на станции. И тут не понятно, была ли аппаратура настолько высококачественной или он был настолько хорошим специалистом, но у него было очень много свободного времени. Он уделял его проведению разнообразных экспериментов с магнитами, катушками, проводами и остальными деталями. Его интерес и любопытство были вознаграждены открытием того, что на тонкой проволоке из стали можно разные участки намагнитить по-разному. Если ее потом быстро прокрутить перед электромагнитным микрофоном, то вполне можно услышать звук. Именно так и начиналось изобретение магнитофона. Он стал развивать свою идею далее, и тогда пришел к выводу, что есть протягивать перед микрофоном проволоку одновременно с тем, когда в него говоришь, то можно записать на эту струну человеческий голос или какой-то иной звук, который будет улавливаться микрофоном во время записи. Данная идея оказалась весьма перспективной еще и потому, что запись может быть стерта, а на струну записана новая. Чтобы сделать это, необходимо только размагнитить струну.
В 1898 году связист уже поторопился запатентовать свое устройство, названное телеграфоном, а через год он уже был удостоен Гран-При на Всемирной парижской выставке. Спустя совсем немного времени изобретение запатентовали и в прочих странах, а в 1903 году уже была организована Американская телеграфная компания, освоившая производство диктофонов. Изобретение магнитофона уже стало интересно общественности. Однако недостатком тех устройств считалась их громоздкость, так как ленты, на которые производилась запись, были очень большими, а качество звучания сильно отличалось от фонографов и граммофонов. Это и объясняет столь недолгое существование фирмы. Однако всего через 10 лет, когда миру были представлены заметно более мощные усилители, были устранены основные недостатки магнитофонов, а первыми оценили новые возможности таких устройств военные. В двадцатых годах американским флотом использовались новые устройства для ускоренного приема и передачи радиотелефонных сообщений. После этого и в Европе стали появляться магнитофоны.
Следующим шагом стало изобретение магнитной ленты, именно это и позволило создать Широкой общественности данные устройства стали интересны лишь в сороковых годах. Связано это с тем, что уже появились кассетные магнитофоны. После этого они и начали свое триумфальное шествие по планете.
Прибор, способный записывать, хранить на магнитной пленке и воспроизводить звуки, преобразованные в электрический сигнал, носит название - магнитофон. В этом устройстве, как правило, имеется блок головок, перед которыми равномерно движется пленка.
Записывающе-воспроизводящая головка и стирающая головка являются электромагнитами. Ток переменного напряжения, проходя в них во время записи, создает на конкретных участках пленки более сильное намагничивание или наоборот – слабое. В обмотке головки при воспроизведении происходит возбуждение тока разного напряжения, вызванное переменным магнитным полем пленки.
История магнитофона начинается в конце XIX века. В 1898 году было создано первое устройство, которое осуществляло магнитную запись звука. Называлось оно телеграфон. Вместо пленки в нем использовалась стальная проволока. В 1935 году в Берлине на радиотехнической выставке был представлен прототип современных магнитофонов. Звук он записывал на бумажную ленту, которая была покрыта магнитным слоем. Появление на рынке в 1963 году кассетных аппаратов никак не повлияло на катушечные магнитофоны, ими продолжали пользоваться еще довольно длительное время.
В 1972 году была создана система цифрового кодирования сигналов, однако аппаратуру, которая смогла бы использовать эту техническую новинку, начали выпускать лишь в 1987 году в Японии. Со временем на первые позиции вышли компакт-диски – цифровые носители, обеспечившие звуку лучшие качества, а записи и воспроизведению – лучшую скорость. Благодаря ним пропала необходимость перематывать обычную пленку на кассетах и катушках.
В настоящее время применяются различные виды цифровых магнитофонов (Digital Audio Tape (DAT) - «цифровая звуковая пленка» или же более новая Digital Compacy Cassette (DDC) –«цифровая компактная кассета»), которые способны кодировать сигнал, модифицируя его в череду единиц и нолей. Они способны сделать многоканальную запись качественной и воспроизвести звук без случайных помех, предложить близкое к CD качество.
Катушечные магнитофоны продолжают находиться в пользовании, например, в студиях звукозаписи, которые еще не полностью перешли на цифровое оборудование. Профессионалы выбирают преимущественно многодорожечные магнитофоны. С их помощью можно одновременно вести запись отдельных звуков из разных источников, делая их громче или тише, преобразовывая и смешивая их друг с другом. Журналисты предпочитают переносной вариант кассетных аппаратов на батарейках (диктофоны), музыкальные фанаты предпочитают «вокмэны». Хотя, конечно, в наши дни кассетные магнитофоны – это уже история. Сейчас используются совсем другие современные цифровые технологии по записи и воспроизведению звука.
Загрузка...