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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Gramofone. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor Um gramofone é um dispositivo para reproduzir o som de um disco de gramofone.
Não menos importante entre as notáveis realizações tecnológicas do século 1857 é a invenção da gravação de som. O primeiro dispositivo de gravação de som foi criado em XNUMX por Leon Scott. O princípio de funcionamento de seu fonoautógrafo era muito simples: uma agulha, que transmitia as vibrações de um diafragma sonoro, desenhava uma curva na superfície de um cilindro giratório coberto por uma camada de fuligem. As ondas sonoras neste dispositivo receberam, por assim dizer, uma imagem visível, mas nada mais - é claro que era impossível reproduzir o som gravado na fuligem. O próximo passo importante nesse caminho foi dado pelo famoso inventor americano Edison. Em 1877, Edison criou a primeira "máquina de falar" - o fonógrafo, que tornou possível não apenas gravar, mas também reproduzir som.
Edison falou de sua invenção da seguinte forma: "Uma vez, quando eu ainda estava trabalhando na melhoria do telefone, de alguma forma eu cantei sobre o diafragma do telefone, ao qual uma agulha de aço foi soldada. Devido ao tremor dos discos, a agulha espetou meu dedo, e isso me fez pensar: se fosse possível gravar essas oscilações da agulha, e depois passar a agulha novamente sobre tal disco, por que o disco não falaria? agulha, ouvi, porém, muito fracamente: "Alô, alô". Então resolvi construir um aparelho que funcionasse com clareza, e instruí meus assistentes, contando o que eu havia inventado. Eles riram de mim " . O princípio do fonógrafo era em geral o mesmo do telefone. As ondas sonoras eram trazidas para uma placa de vidro muito fino ou mica com a ajuda de um tubo de fala, e um cortador preso a ela era gravado em um eixo giratório rápido coberto com papel alumínio. Foram obtidos traços na folha, cuja forma correspondia às vibrações da placa e, consequentemente, às ondas sonoras incidentes sobre ela. Esta tira de folha de estanho pode ser usada para produzir os mesmos sons no mesmo instrumento. Com a rotação uniforme da tira, o cortador preso à chapa passou pela ranhura feita por ele anteriormente. Como resultado, a placa foi impelida pelo cinzel nas mesmas vibrações que anteriormente lhe haviam transmitido sob a influência da voz e do instrumento sonoro, e começou a soar como a membrana de um telefone. Desta forma, o fonógrafo reproduzia cada conversa, cantando e assobiando.
Os primeiros dispositivos de Edison, criados em 1877, ainda eram muito imperfeitos. Eles chiavam, nasalavam, exageravam alguns sons, não reproduziam outros e, em geral, pareciam mais papagaios do que alto-falantes da fala humana. Sua outra desvantagem era que o som só podia ser distinguido colocando o ouvido no diafragma. Isso se deve em grande parte ao fato de que o rolo não se move com suavidade suficiente na superfície, que não pode ser completamente lisa. A agulha, movendo-se de um recesso para outro, experimentava suas próprias oscilações, transmitidas na forma de fortes ruídos. Edison trabalhou duro para melhorar o fonógrafo. Ele encontrou especialmente muitos problemas com a reprodução do som "s", que não queria ser gravado. Ele mesmo lembrou mais tarde: "Durante sete meses trabalhei quase 18-20 horas por dia em uma palavra" especiarias ". Petia, Petia, Petia. Era possível enlouquecer! Mas não desanimava e persistia no meu trabalho até Superei as dificuldades. Como era difícil minha tarefa, você entenderá se eu disser que os traços obtidos no cilindro no início da palavra não tinham mais de um milionésimo de polegada de profundidade! É fácil fazer descobertas surpreendentes, mas a dificuldade está em melhorá-los para que tenham valor prático.
Depois de muitos experimentos, foi encontrado um material mais ou menos adequado para os rolos - uma liga de cera e algumas resinas vegetais (Edison manteve essa receita em segredo). Em 1878 fundou uma firma especial para a produção de fonógrafos. Ao mesmo tempo, todos os jornais foram amplamente anunciados para sua invenção. Foi garantido que o fonógrafo poderia ser usado para ditar cartas, publicar livros de áudio, tocar música, aprender línguas estrangeiras, gravar mensagens telefônicas e muitos outros propósitos. Mas, infelizmente, nenhuma dessas promessas foi cumprida mesmo em 1889, quando foi construído um novo fonógrafo, que não tinha muitas das deficiências do primeiro. O princípio de seu funcionamento permaneceu o mesmo. O cilindro de cera W era acionado por um motor elétrico na caixa K com um funcionamento muito suave e uniforme. O regulador G controlava a velocidade de rotação do cilindro (125 rpm) ligando e desligando os resistores. A alavanca A, sustentando o tubo de fala e o registro, repousava sobre um trenó. Esta corrediça era movida ao longo da barra guia F por meio de uma porca com rosca de parafuso M, que repousava no eixo do parafuso principal, que possuía roscas finas e formava o eixo do cilindro C. Esta rosca foi um trabalho exemplar de mecânica e tinha um curso de parafuso por polegada. Duas alavancas A e B serviram para empurrar a porca para fora da haste principal. Os discos fonográficos eram feitos de vidro muito fino; destes, um tinha um cinzel afiado para registrar as vibrações de uma placa em um cilindro de cera, o outro tinha um cinzel rombudo para reprodução. O terceiro disco, um pouco mais forte, foi equipado com um pequeno cinzel afiado para reafiar os cilindros de cera desgastados e, assim, usá-los para novas gravações. Uma trombeta com sino foi usada para amplificar o som.
A parte da escrita era um diafragma redondo embutido em um anel de metal, cujo espaço acima era fechado por uma tampa com um sino. Se você falar neste sino, as ondas sonoras atingirão o diafragma e o colocarão em movimento oscilatório. A partir de baixo, um fino ponto de escrita foi fixado no meio do diafragma, com a ajuda do qual foi recortado um sulco na casca de cera do tambor, mais ou menos profundo, de acordo com as flutuações do diafragma. O diafragma com seus acessórios era apoiado em uma alavanca, que era presa a um dispositivo deslizante e, juntamente com este, movia-se quando o tambor girava da direita para a esquerda. Para que esse movimento ocorresse de acordo com a rotação do tambor, uma segunda alavanca foi fixada no dispositivo deslizante, que repousava sobre o fuso do parafuso com sua extremidade, apoiando-se nele com parte da porca.
Assim, quando o fuso se movia, o dispositivo deslizante se movia, e como o fuso estava conectado por uma corda sem fim ao eixo do tambor, o dispositivo deslizante e o pino juntamente com ele se moviam de acordo com sua rotação, e o pino cortava uma linha helicoidal na massa de cera. Enquanto o diafragma não oscilava, o pino esculpia um sulco de profundidade uniforme, mas assim que o diafragma começava a oscilar sob a influência das ondas sonoras, a profundidade do sulco diminuía constantemente e depois aumentava. Essa tira ondulada foi então usada para colocar em movimento outro diafragma semelhante, ao qual foi preso um pino que deslizava ao longo da ranhura. No entanto, o novo fonógrafo aprimorado não recebeu ampla aplicação prática. Além do alto preço, imperfeições práticas impediram sua distribuição. O rolo não podia conter muita informação e encheu-se em poucos minutos. A correspondência mais ou menos significativa exigia um grande número de rolos. Após várias escutas, a cópia foi destruída. A transferência do aparelho em si estava longe de ser perfeita. Além disso, era impossível obter cópias do rolo de cera. Cada registro era único e com danos ao rolo se perdia para sempre. Todas essas deficiências foram superadas com sucesso por Emil Berliner, que em 1887 patenteou outro dispositivo de gravação de som - o gramofone. Embora o princípio do gramofone e do fonógrafo fosse o mesmo, o gramofone apresentava várias diferenças significativas, o que lhe proporcionava a distribuição mais ampla. Em primeiro lugar, a agulha do aparelho de gravação de Berliner era paralela ao plano do diafragma e traçava linhas sinuosas (em vez de sulcos, como os de Edison). Além disso, em vez de um rolo volumoso e desconfortável, Berliner escolheu uma placa redonda.
A gravação ocorreu da seguinte forma. Um disco de zinco polido destinado à gravação de som foi montado em um disco de grande diâmetro com aro. Uma solução de cera em gasolina foi derramada sobre ela. O banho de disco recebia a rotação do cabo através de uma engrenagem de fricção, e um sistema de engrenagens e um parafuso de avanço conectavam a rotação do disco com o movimento radial da membrana de gravação montada no rack. Isso conseguiu o movimento do dispositivo de gravação ao longo de uma linha espiral. Quando a gasolina evaporou, uma camada muito fina de cera foi deixada no disco, e o disco estava pronto para ser gravado. Berliner produziu um groove sonoro quase da mesma forma que Edison, usando uma membrana de gravação equipada com um tubo com uma pequena corneta e transmitindo suas vibrações para uma ponta de irídio.
A principal vantagem de gravar de acordo com o método de Berliner era que as cópias podiam ser facilmente obtidas a partir do disco. Para fazer isso, o disco gravado foi primeiro imerso em uma solução aquosa de ácido crômico. Onde a superfície do disco foi coberta com cera, o ácido não teve efeito sobre ele. Somente nas ranhuras do som, porque o ponto de gravação cortava a cera até a superfície do disco, o zinco se dissolvia sob a ação do ácido. Neste caso, a ranhura do som foi gravada a uma profundidade de cerca de 0 mm. O disco foi então lavado e a cera removida. Nesta forma, já poderia servir para reproduzir som, mas na verdade era apenas o original para a fabricação de cópias galvânicas de cobre. O princípio da eletroformação foi descoberto em 1838 pelo engenheiro elétrico russo Jacobi. Os eletrólitos já foram mencionados acima - líquidos que conduzem corrente elétrica por si mesmos. Uma característica dos eletrólitos é que em soluções (ou derretimentos) suas moléculas se decompõem em íons positivos e negativos. Graças a isso, a eletrólise se torna possível - uma reação química que ocorre sob a influência de uma corrente elétrica. Para eletrólise, hastes de metal ou carbono são colocadas no banho, que são conectadas a uma fonte de corrente constante. (O eletrodo conectado ao pólo negativo da bateria é chamado de cátodo, e o eletrodo conectado ao pólo positivo é chamado de ânodo.) A corrente elétrica no eletrólito representa o processo de movimento dos íons para os eletrodos. Os íons carregados positivamente se movem em direção ao cátodo, enquanto os íons carregados negativamente se movem em direção ao ânodo. Nos eletrodos, ocorre uma reação de neutralização de íons, que, cedendo elétrons extras ou recebendo os que faltam, se transformam em átomos e moléculas. Por exemplo, cada íon de cobre recebe dois elétrons ausentes no cátodo e é depositado sobre ele na forma de cobre metálico. Neste caso, o depósito fornece uma imagem de relevo precisa do cátodo. Esta última propriedade é usada precisamente na eletroformação. Uma cópia (matriz) é tirada dos objetos copiados, representando sua imagem negativa reversa. A cópia é então suspensa como um cátodo (pólo negativo) em um banho de galvanização. O metal do qual a cópia foi feita é tomado como ânodo (polo positivo). A solução do banho deve conter íons do mesmo metal. Berliner agiu exatamente da mesma maneira - ele mergulhou um disco de zinco em um banho com uma solução de sal de cobre e conectou o pólo negativo da bateria a ele. No processo de eletrólise, uma camada de cobre de 3 a 4 mm de espessura foi depositada no disco, repetindo exatamente todos os detalhes do disco, mas com um relevo inverso (ou seja, foram obtidos tubérculos no lugar das ranhuras, mas exatamente repetindo todas as suas reviravoltas). Em seguida, a cópia de cobre resultante foi separada do disco de zinco. Servia como uma matriz com a qual era possível prensar discos-placas de algum material plástico. No início, celulóide, ebonite, todos os tipos de massas de cera e similares eram usados para esse fim. O primeiro disco de gramofone da história foi feito por Berliner em 1888 a partir de celulóide. Os discos de gramofone, que foram colocados à venda no início dos anos 90, eram feitos de ebonite. Ambos os materiais não eram adequados para a finalidade pretendida, pois eram mal prensados e, portanto, não reproduziam com precisão o relevo da matriz. Tendo feito muitos experimentos, Berliner em 1896 criou uma massa especial de goma-laca (incluía goma-laca - uma resina de origem orgânica, longarina pesada, cinzas e algumas outras substâncias), que permaneceu por muitas décadas como o principal material para fazer registros.
Os discos foram tocados em um dispositivo especial - um gramofone. A parte principal do dispositivo de captação de som aqui era uma placa de mica, ligada por uma alavanca com um grampo no qual eram inseridas agulhas de aço intercambiáveis. Juntas de borracha foram colocadas entre a braçadeira e o corpo da membrana. Inicialmente, o gramofone era acionado à mão e depois passou a ser instalado em uma caixa com um mecanismo de relógio. Tanto o gravador quanto os primeiros gramofones de Berliner eram muito imperfeitos. Assobios, crepitações e distorções eram seus companheiros constantes. No entanto, esta invenção foi um enorme sucesso comercial - em apenas dez anos, os gramofones se espalharam pelo mundo e penetraram em todos os setores da sociedade. Em 1901, cerca de quatro milhões de discos já haviam sido lançados. Os fonógrafos não podiam competir com a criação de Berliner, e Edison teve que reduzir sua produção. Autor: Ryzhov K.V.
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