История на механичния запис
Опитите за създаване на устройства, които възпроизвеждат звуци, са правени в продължение на много векове. Още в Древна Гърция през 4-2 век пр.н.е. театри на самодвижещи се фигури – на мода били андроидите. Движенията на някои от тях бяха придружени от механично извлечени звуци, които образуваха мелодия.
В бъдеще андроидният театър загуби своята привлекателност, но желанието да се възпроизведе тази или онази мелодия в точното време доведе до създаването на различни механични музикални инструменти: варели, музикални кутии, кутии, кутии за емфие. Това до голяма степен беше улеснено от развитието на часовникарството през Ренесанса, което беше свързано с откриването на свойствата на махалото.
Музикалният хърди-гърди работи по следния начин. Звуците се създават с помощта на тънки стоманени плочи с различни дължини и дебелини, поставени в акустична кутия в последователност от хармонични гами. За извличане на звук от тях се използва специален барабан с изпъкнали щифтове, чието разположение на повърхността на барабана съответства на предвидената мелодия. При равномерно въртене на барабана щифтовете докосват плочите в дадена последователност. Като пренаредите щифтовете предварително на други места, можете да промените мелодиите.
Музикалните кутии прилагат различен принцип. Тук за предварителен запис на мелодията се използва метален диск, върху който е нанесена дълбока спираловидна бразда. На определени места на жлеба се правят пунктирани вдлъбнатини - ями, чието местоположение съответства на мелодията. Когато дискът, задвижван от часовников пружинен механизъм, се върти, специална метална игла се плъзга по жлеба и "чете" последователността на нанесените точки. Иглата е прикрепена към мембрана, която издава звук всеки път, когато иглата влезе в жлеба.
Музикаленмеханичните инструменти са просто автомати, възпроизвеждащи изкуствено създадени звуци. Задачата за запазване на звуците на живия живот за дълго време е решена едва в края на 19 век. Тъй като телеграфът и фотографията на Камата бяха в центъра на вниманието по това време, звукозаписът и възпроизвеждането направиха първите си стъпки от тези две изобретения.
Идеята за запис на звук върху въртящ се барабан възниква двадесет години по-рано, когато е построено устройството "фотоавтограф". Устройството съдържаше рог с мембрана, към която беше прикрепена игла, и въртящ се барабан, покрит с пушена хартия. Звукови вибрации навлизали в клаксона, карайки мембраната да вибрира, а свързаната с нея игла рисувала тънка линия върху хартията – „следата“ на звуковата вибрация. Такова устройство обаче позволяваше само запис на звуци и проблемът с тяхното възпроизвеждане не беше решен.
В средата на 1877г младият американски телеграфист Т. А. Едисън (1847-1931), работещ върху телеграфна машина, използваща перфолента, забелязва феномен, който го интересува. При четене на информация от бързо движеща се перфолента контактите на устройството, плъзгащи се по дупките му, издаваха звуци с различна височина. Резултатът от изучаването на този феномен и три седмици дизайнерска работа беше апаратът, който Едисън нарече „фонограф“.
Устройството на първия фонограф беше доста просто. Металната ролка се завърташе от манивела, движейки се аксиално с всяко завъртане поради винтовите резби на задвижващия вал. Върху ролката беше поставено калаено фолио, което беше докоснато от игла, свързана с мембрана, към която от своя страна беше прикрепен метален рог. Когато ролката се въртеше при липса на звук, иглата екструдира спирален жлеб с постоянна дълбочина върху фолиото. Когато мембраната вибрира, иглата се натискав калай според възприемания звук, създавайки жлеб с променлива дълбочина. Така беше изобретен методът на "дълбоко записване".
При първия тест на апарата си Едисон издърпа стоманата плътно върху цилиндъра, докара иглата до повърхността на цилиндъра, внимателно започна да върти дръжката и изпя първата строфа от детската песен „Mary had a sheep“ в мундщука. След това извади иглата, върна цилиндъра в първоначалното му положение с дръжката, постави иглата в изтегления жлеб и отново започна да върти цилиндъра. А от мундщука тихо, но ясно звучеше детска песничка.
Едисон продължи да подобрява своя апарат и по-късно пусна модели, в които восъчните ролки станаха носители за запис, което им позволи да бъдат използвани няколко пъти, смилайки предишния запис. Задвижването от ръчно стана механично, а след това и електрическо. Но той така и не успя да преодолее основния недостатък на фонографа - липсата на начин за възпроизвеждане на фонограми. В почти непроменен вид фонографът съществува няколко десетилетия. Като устройство за запис на музикални произведения той престана да се произвежда в края на първото десетилетие на 20 век, но почти 15 години съществуваше в американските офиси като диктофон. Ролките за него се произвеждат до 1929 г.
Подобрявайки изобретението си, Берлинер разработва метод за получаване на плочи чрез химическо ецване, при което върху повърхността на цинкова плоча, покрита с тънък слой восък, се издрасква жлеб. Издрасканата линия се ецва със солна киселина. Така получената плоча е с по-голям обем и по-добро качество. Berliner демонстрира такива записи през 1888 г. и тази година може да се счита за началото на ерата на записите.
Пет години по-късно е разработен метод за галванична репликация сположителните страни на цинковия диск, както и технологията за пресоване на ебонитни плочи с помощта на стоманена печатна матрица. Скоро ебонитът е заменен от композитна маса на базата на шеллак, восъчно вещество, произведено от тропически насекоми от семейството на лаковите буболечки. Плочите станаха по-добри и по-евтини, основният им недостатък беше ниската механична якост. Записите с шеллак се произвеждат до средата на 20-ти век, през последните години, успоредно с дългосвирещите.
До 1896 г. дискът трябва да се върти на ръка и това е основната пречка за масовото разпространение на грамофони. С изобретяването на специален двигател, различен от този, използван във фонографите, започва масовото производство на грамофони по целия свят. В същото време започва остра конкурентна борба между фирмите, които произвеждат фонографите на Едисон, и предприятието на Берлинер. Започва съдебна битка, която почти довежда Berliner до фалит. Но през двете години, които продължава съдебният процес, съдружникът на Берлинер Джонсън разработва метод за запис върху восъчен диск и метод за получаване на матрица от него (1901 г.) и създава независима фирма, Jepen Victor Company (GBC) за производство на устройства и записи. Берлинер от своя страна защити правата си върху Едисон, но Джонсън не патентова процеса на запис върху восъчен диск. Един от неговите служители се възползва от това, тайно патентова изобретението и го продава на Columbia Broadcasting System (CBS). Така веднага две фирми в САЩ започнаха да работят в областта на звукозаписа.
През първите години на 20-ти век се появяват европейски звукозаписни компании: Gramophone (Deutsche Gramophone Gesellschaft) в Германия, Pathe във Франция и други, които отварят свои клонове в други страни .. През 1897 г. се появява грамофон, произвеждан в няколко страни довторото десетилетие на 20 век, а след това популярният в много страни преносим грамофон, който в СССР се наричаше грамофон. Истинският грамофон е обемиста конструкция под формата на нощно шкафче с клаксон вътре, която френската фирма на братята Pathé започна да произвежда преди сто години. Същата фирма първа започва производство на грамофонни плочи в България през 1907 г. от внесени от чужбина матрици. Производството на собствени плочи започва в България през 1910 г. в завода Апрелевка край Москва.