ГОВОРЯЩИЕ МАШИНЫ.

Книга Арчибальда Уильямса «Как это работает» входит в серию книг HackerNoon. Вы можете перейти к любой главе этой книги здесь. ГОВОРЯЩИЕ МАШИНЫ.

Глава XVI. ГОВОРЯЩИЕ МАШИНЫ.

Фонограф — Магнитофон — Воспроизводитель — Граммофон — Изготовление пластинок — Цилиндрические пластинки — Граммофонные пластинки.

В музее Патентного бюро в Южном Кенсингтоне находится любопытный маленький механизм — металлический цилиндр, установленный на длинной оси, вдоль которой на одном конце нарезана резьба. Конец винта вращается в гнезде с нарезанной в нем резьбой равного шага. К другому концу прикреплена ручка. На стойке рядом с цилиндром установлено что-то вроде барабана. Мембрана барабана снабжена иглой, которая, когда мембрана возбуждается воздушными волнами, создаваемыми человеческой речью, впивается в лист фольги, обернутый вокруг цилиндра, вдавливая его в спиральную канавку, повернутую на цилиндре с конца. в конец. Эта конструкция является первым когда-либо созданным фонографом. Томас Эдисон, «волшебник Запада», изобрел его в 1876 году; и от этого грубого родителя произошли прекрасные машины, которые записывают и воспроизводят человеческую речь и музыкальные звуки с поразительной точностью.

Мы не собираемся проследить здесь развитие говорящей машины; нет необходимости также подробно описывать его механизм, который, вероятно, хорошо известен большинству читателей или может быть освоен за очень короткое время при личном изучении. Мы ограничимся тем, что скажем, что восковой цилиндр фонографа или эбонитовый диск граммофона обычно вращаются с помощью часового механизма, скрытого в корпусе машины. Скорость вращения необходимо очень тщательно регулировать, чтобы пластинка могла вращаться под точкой воспроизведения с одинаковой скоростью. Принцип обычно используемого регулятора показан на рис. 146. Последняя шестерня часового механизма установлена ​​на валу, несущем две треугольные пластины а и с, к которым прикреплены три коротких отрезка плоской стальной пружины с прикрепленным к ней тяжелым шариком. в центр каждого. а фиксировано; c движется вверх по валу, когда шарики вылетают, и тянет за собой диск d, который трётся о колодку p (на конце пружины) и создает достаточное трение, чтобы замедлить часовой механизм. Предельная скорость регулируется винтом s.

ФОНОГРАФ.

Хотя записывающее и воспроизводящее устройство фонографа дает замечательные результаты, его конструкция довольно проста. При этом надо иметь в виду, что поиску наиболее подходящих материалов и форм деталей было посвящено огромное количество экспериментов.

диктофон (рис. 147) представляет собой небольшую круглую коробочку около полутора дюймов в диаметре. Сверху к рупору ведет трубка. Дно представляет собой круглую пластину c c, шарнирно закрепленную с одной стороны. Эта пластина поддерживает стеклянный диск d толщиной около 1/150 дюйма, к которому прикреплено режущее игло — крошечный сапфировый стержень с чашеобразным концом с очень острыми краями. Звуковые волны входят в коробку через рупорную трубку; но вместо того, чтобы заполнить всю коробку, они концентрируются с помощью смещающего сопла n в центре стеклянного диска через отверстие c c. Вы заметите, что n имеет шаровой конец, а c c - гнездо, точно подходящее к n, так что, хотя c c и n очень быстро перемещаются вверх и вниз, они все равно обеспечивают идеальный контакт. Диск вибрирует под действием звуковых импульсов и вгоняет режущую точку в поверхность воскового цилиндра, вращаясь под ним в направлении часового механизма. Единственным мертвым грузом, давящим на s, являются n, c c и стеклянная диафрагма.

Когда цилиндр вращается, самописец непрерывно перемещается вперед с помощью ведущего винта, имеющего сто или более витков резьбы на каждый дюйм, нарезанный на нем, так что он очерчивает непрерывную винтовую канавку от одного конца воскового цилиндра до другого. Эта бороздка на самом деле представляет собой серию очень мелких углублений, глубина которых не превышает 1/1000 дюйма. Под микроскопом поверхность пластинки представляет собой череду холмов и долин, некоторые из которых значительно крупнее других (рис. 151, а). Громкий звук заставляет стилус энергично копать, тогда как тихие звуки почти не двигают его. В этой звукозаписи замечательно то, что запечатлены не только основные тона музыкальных нот, но и гармоники, которые позволяют нам сразу решить, является ли эта запись исполнением корнета, скрипки или банджо. Более того, если рядом с рупором блокфлейты одновременно играют несколько инструментов, игла улавливает все оттенки тона каждой ноты аккорда. Есть, так сказать, небольшие холмы и долины, врезанные в склоны главных холмов и долин.

воспроизводитель (рис. 149) несколько сложнее рекордера. Как и раньше, у нас есть круглая коробочка, сообщающаяся с рупором инструмента. Тонкий стеклянный диск образует дно коробки. Он удерживается между резиновыми кольцами r r с помощью винтового кольца c. К центру прикреплено ушко, из которого свисает звено l. На одном краю коробки в точке p расположен плавающий груз, имеющий круглое отверстие непосредственно под глазом. Тяга проходит через него к левому концу крошечного рычага, который качается на оси, выступающей под весом. К правому концу рычага прикреплен сапфировый стержень или игла с шаровым концом, диаметр которого равен диаметру режущей точки самописца. Плавающий груз прижимает иглу к пластинке, а также удерживает в натянутом состоянии связь между качающимся рычагом стеклянной диафрагмы. Таким образом, каждый удар по игле передается через звено на диафрагму, которая вибрирует и посылает воздушный импульс в рупор. Поскольку импульсы подаются с той же скоростью, что и те, которые возбуждали диафрагму магнитофона, звуки, которые они представляют, воспроизводятся точно, даже с гармониками музыкальной ноты.

ГРАММОФОН.

Это преследует ту же цель, что и фонограф, но несколько иным образом. Графофон впивается вертикально вниз в поверхность пластинки, тогда как игла граммофона виляет из стороны в сторону, описывая змеиный ход (рис. 151b). В говорящих машинах нет никакой разницы, перемещается ли воспроизводящая игла пластинкой в ​​сторону или вертикально, при условии, что она сообщает движение диафрагме.

| | | |----|----|

На рис. 151в конструкция граммофонного воспроизводителя показана в разрезе. a — это крышка, которая привинчивается к нижней части b и удерживает диафрагму d между собой и резиновым кольцом. Часть b имеет удлиненную трубчатую форму для соединения с рупором, рычаг которого скользит по трубке и прижимается к резиновому кольцу c, образуя герметичное соединение. Иглодержатель n прикреплен верхним концом к центру диафрагмы. В точке, обозначенной белой точкой, сквозь него и крышку проходит штифт. Нижний конец имеет трубчатую форму для размещения стальных наконечников, которые необходимо заменить после прохождения пластинки. Винт s, работающий в гнезде, выступающем из держателя, прочно удерживает острие. Запись перемещается горизонтально под точкой в ​​плоскости, перпендикулярной странице. Канавка зигзагообразна, игла вибрирует вправо и влево, а поворот держателя на мельчайшую долю дюйма на оси сотрясает стеклянную диафрагму и посылает волны воздуха в рупор.

Граммофон является лишь воспроизводящим инструментом. Записи производятся на специальной машине, оснащенной устройством, заставляющим точку записи описывать спиральный путь от окружности к центру записывающего диска. Некоторые граммофонные пластинки имеют до 250 оборотов на дюйм. Общая длина записи на десятидюймовой «концертной» пластинке составляет около 1000 футов.

СОЗДАНИЕ ЗАПИСЕЙ.

В коммерческих целях было бы невыгодно делать каждую запись отдельно на записывающей машине. Расходы на наем хороших певцов и инструменталистов делают такой метод непрактичным. Все пластинки, которые мы покупаем, изготовлены из форм, изготовление которых мы сейчас кратко опишем.

ЦИЛИНДР, ИЛИ ФОНОГРАФНЫЕ ПЛАСТИНКИ.

Прежде всего, восковая пластинка изготавливается обычным способом на записывающей машине. После испытаний и одобрения его подвешивают вертикально и по центру на вращающемся столе, вращающемся на вертикальном металлическом шипе, проходящем через пластинку. На одной стороне стола лежит кусок железа. По обе стороны пластинки, на небольшом расстоянии, возвышается латунный стержень, заключенный в стеклянную трубку. Верх стержней подвешен на крючках, чтобы к ним можно было подвешивать кусочки сусального золота. Теперь над пластинкой, столом и стержнями помещают колпак и насосом отсасывают воздух. Как только создается хороший вакуум, ток из вторичной цепи индукционной катушки поступает в стержни, поддерживающие золотые листы, которые улетучиваются под действием тока, перескакивающего с одного на другое. Магнит, вращающийся за пределами колпака, притягивает железный каркас на поворотном столе и, следовательно, вращает пластинку, на поверхность которой нанесен очень тонкий слой золота. Затем пластинку помещают в гальваническую ванну до тех пор, пока снаружи не образуется медная оболочка толщиной в одну шестнадцатую дюйма. Это выточено на токарном станке и заключено в латунную трубку. «Мастер», или оригинал восковой пластинки, удаляется путем охлаждения до тех пор, пока он не сожмется настолько, что выпадет из медной формы, на внутренней поверхности которой рельефно воспроизведены углубления воскового «мастера».

Копии изготавливаются из формы путем погружения ее в емкость с расплавленным воском. Холодный металл охлаждает воск, который соприкасается с ним, так что форма вскоре покрывается толстым восковым слоем. Форма и копия извлекаются из резервуара и устанавливаются на токарном станке, который формирует и выравнивает внутреннюю часть пластинки. Пластинка отделяется от формы при охлаждении. После проверки на наличие дефектов его, если он признан удовлетворительным, упаковывают в вату и добавляют в товарный запас.

Мастер-записи граммофона изготавливаются на круглом цинковом диске, покрытом очень тонкой пленкой кислотоустойчивого жира. Когда диск вращается в записывающем устройстве, острая игла прорезает жир и обнажает находящийся под ним цинк. При погружении в ванну с хромовой кислотой оголенные поверхности прокусываются, а необнаженные части остаются нетронутыми. Когда травление считается завершенным, пластину тщательно очищают и проверяют. Из него методом гальванопластики изготавливают негативную медную копию. Это составляет форму. С него можно сделать до 1000 копий на эбонитовых пластинах с помощью комбинированного давления и нагрева.

О книжной серии HackerNoon: мы предлагаем вам наиболее важные технические, научные и познавательные книги, являющиеся общественным достоянием.

Эта книга является общественным достоянием. Арчибальд Уильямс (2009). Как это работает. Урбана, Иллинойс: Проект Гутенберг. Получено https://www.gutenberg.org/cache/epub/ 28553/pg28553-images.html

Эта электронная книга предназначена для использования кем угодно и где угодно, бесплатно и практически без каких-либо ограничений. Вы можете скопировать ее, отдать или повторно использовать в соответствии с условиями лицензии Project Gutenberg, включенной в данную электронную книгу или на сайте www.gutenberg.org< /a>, расположенный по адресу https://www.gutenberg.org/policy/license.html.. эм>