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HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA, TECNOLOGÍA, OBJETOS ALREDEDOR DE NOSOTROS
Gramófono. Historia de la invención y la producción.
Directorio / La historia de la tecnología, la tecnología, los objetos que nos rodean. Un gramófono es un dispositivo para reproducir el sonido de un disco de gramófono.
No menos importante entre los notables logros tecnológicos del siglo XIX es la invención de la grabación de sonido. El primer dispositivo de grabación de sonido fue creado en 1857 por Leon Scott. El principio de funcionamiento de su fonoautógrafo era muy simple: una aguja, que transmitía las vibraciones de un diafragma sonoro, dibujaba una curva sobre la superficie de un cilindro giratorio cubierto de una capa de hollín. Las ondas de sonido en este dispositivo recibieron, por así decirlo, una imagen visible, pero nada más: está claro que fue imposible reproducir el sonido grabado en el hollín. El siguiente paso importante en este camino lo dio el famoso inventor estadounidense Edison. En 1877, Edison creó la primera "máquina parlante", el fonógrafo, que hizo posible no solo grabar, sino también reproducir sonido.
Edison habló de su invento de la siguiente manera: "Una vez, cuando todavía estaba trabajando en mejorar el teléfono, de alguna manera canté sobre el diafragma del teléfono, al que estaba soldada una aguja de acero. Debido al temblor de los discos, la aguja pinchó". mi dedo, y esto me hizo pensar. Si fuera posible grabar estas vibraciones de la aguja, y luego pasar la aguja sobre tal registro nuevamente, ¿por qué el registro no hablaría? Pasar la cinta con el registro nuevamente debajo del aguja, escuché, sin embargo, muy débilmente: "Hola, hola". Entonces decidí construir un dispositivo que funcionara claramente, e instruí a mis asistentes, contándoles lo que se me había ocurrido. Se rieron de mí ". El principio del fonógrafo era en general el mismo que el del teléfono. Las ondas sonoras se llevaban a una placa de vidrio o mica muy delgada con la ayuda de un tubo parlante, y un cortador adjunto a ella se grababa en un eje que giraba rápidamente cubierto con papel de aluminio. Se obtuvieron huellas sobre la lámina, cuya forma correspondía a las vibraciones de la placa y, en consecuencia, a las ondas sonoras que incidían sobre ella. Esta tira de hojalata podría usarse para producir los mismos sonidos en el mismo instrumento. Con una rotación uniforme de la tira, el cortador unido a la placa pasó a lo largo de la ranura hecha por él anteriormente. Como resultado de esto, la placa fue impulsada por el cincel hacia las mismas vibraciones que le había transmitido previamente bajo la influencia del instrumento de voz y sonido, y comenzó a sonar como la membrana de un teléfono. Así, el fonógrafo reproducía cada conversación, cantando y silbando.
Los primeros dispositivos de Edison, creados en 1877, eran todavía muy imperfectos. Resollaban, nasalizaban, exageraban algunos sonidos, no reproducían otros en absoluto y, en general, se parecían más a loros que a altavoces del habla humana. Su otro inconveniente era que el sonido solo podía distinguirse acercando el oído al diafragma. Esto se debió en gran parte al hecho de que el rodillo no se movía con suficiente suavidad sobre la superficie, que no podía hacerse completamente lisa. La aguja, moviéndose de un hueco a otro, experimentó sus propias oscilaciones, transmitidas en forma de fuertes ruidos. Edison trabajó duro para mejorar el fonógrafo. Encontró especialmente muchos problemas con la reproducción del sonido "s", que no quería ser grabado. Él mismo recordó más tarde: "Durante siete meses trabajé casi 18-20 horas al día en una palabra" especia ". petia, petia, petia. ¡Era posible volverse loco! Pero no me desanimé y continué persistentemente mi trabajo hasta que Superé las dificultades. ¡Qué difícil fue mi tarea, comprenderán si les digo que las huellas obtenidas en el cilindro al principio de la palabra, no tenían más de una millonésima de pulgada de profundidad! Es fácil hacer descubrimientos asombrosos, pero la dificultad radica en perfeccionarlos para que tengan un valor práctico.
Después de muchos experimentos, se encontró un material más o menos adecuado para los rodillos: una aleación de cera y algunas resinas vegetales (Edison mantuvo esta receta en secreto). En 1878 fundó una empresa especial para la producción de fonógrafos. Al mismo tiempo, todos los periódicos fueron ampliamente publicitados por su invento. Se aseguró que el fonógrafo podría usarse para dictar cartas, publicar audiolibros, reproducir música, aprender idiomas extranjeros, grabar mensajes telefónicos y muchos otros fines. Pero, por desgracia, ninguna de estas promesas se cumplió ni siquiera en 1889, cuando se construyó un nuevo fonógrafo que no tenía muchas de las deficiencias del primero. El principio de su funcionamiento sigue siendo el mismo. El cilindro de cera W estaba accionado por un motor eléctrico en la caja K con un funcionamiento muy suave y uniforme. El regulador G controlaba la velocidad de rotación del cilindro (125 rpm) encendiendo y apagando las resistencias. La palanca A, que sostenía el tubo parlante y el disco, descansaba sobre un trineo. Este patín se movía a lo largo de la barra guía F por medio de una tuerca roscada M, que descansaba sobre el eje del tornillo principal, que tenía roscas finas y formaba el eje del cilindro C. Esta rosca era una obra ejemplar de la mecánica y tenía una carrera de tornillo por pulgada. Dos palancas A y B sirvieron para sacar la tuerca de la varilla principal. Los discos fonográficos estaban hechos de vidrio muy delgado; de estos, uno tenía un cincel afilado para registrar las vibraciones de una placa en un cilindro de cera, el otro tenía un cincel romo para la reproducción. El tercer disco, algo más fuerte, estaba equipado con un pequeño cincel afilado para volver a moler los cilindros de cera gastados y así utilizarlos para nuevas grabaciones. Se utilizó una trompeta con una campana para amplificar el sonido.
La parte de escritura era un diafragma redondo incrustado en un anillo de metal, el espacio sobre el cual estaba cerrado por una tapa con una campana. Si le habla a esta campana, las ondas de sonido llegan al diafragma y lo ponen en movimiento oscilatorio. Desde abajo, en el centro del diafragma se fijaba una delgada punta para escribir, con la ayuda de la cual se cortaba una ranura en la cubierta de cera del tambor, más o menos profunda, según las fluctuaciones del diafragma. El diafragma con sus accesorios se apoyaba en una palanca, que estaba unida a un dispositivo deslizante, y junto con este último se movía cuando el tambor giraba de derecha a izquierda. Para que este movimiento se produjera de acuerdo con la rotación del tambor, se fijó una segunda palanca en el dispositivo deslizante, que descansaba sobre el husillo del tornillo con su extremo, apoyándose en él con parte de la tuerca.
Así, cuando el husillo se movía, el dispositivo deslizante se movía, y dado que el husillo estaba conectado por una cuerda sin fin al eje del tambor, el dispositivo deslizante y, junto con él, el pasador se movían de acuerdo con su rotación, y el pasador cortó un línea helicoidal en la masa de cera. Mientras el diafragma no oscilaba, el pasador tallaba un surco de profundidad uniforme, pero tan pronto como el diafragma comenzaba a oscilar bajo la influencia de las ondas sonoras, la profundidad del surco disminuía constantemente y luego aumentaba. Esta tira ondulada se utilizó luego para impulsar otro diafragma similar, al que se unió un pasador que se deslizaba a lo largo de la ranura. Sin embargo, el nuevo fonógrafo mejorado no recibió una amplia aplicación práctica. Además del alto precio, las imperfecciones prácticas impidieron su distribución. El rodillo no podía contener mucha información y se llenó en unos minutos. La correspondencia más o menos significativa requería una gran cantidad de rodillos. Tras varias escuchas, la copia fue destruida. La transferencia del propio aparato estuvo lejos de ser perfecta. Además, era imposible obtener copias del rodillo de cera. Cada registro era único y con daños en el rodillo se perdía para siempre. Todas estas deficiencias fueron superadas con éxito por Emil Berliner, quien en 1887 obtuvo una patente para otro dispositivo de grabación de sonido: el gramófono. Aunque el principio del gramófono y el fonógrafo era el mismo, el gramófono tenía una serie de diferencias significativas que aseguraban su amplia distribución. En primer lugar, la aguja del aparato registrador de Berliner estaba paralela al plano del diafragma y dibujaba líneas sinuosas (en lugar de surcos, como los de Edison). Además, en lugar de un rodillo voluminoso e incómodo, Berliner optó por un plato redondo.
La grabación se llevó a cabo de la siguiente manera. Un disco de zinc pulido destinado a la grabación de sonido se montó en un disco de gran diámetro con borde. Se vertió encima una solución de cera en gasolina. El disco-baño recibía la rotación del mango a través de un engranaje de fricción, y un sistema de engranajes y un tornillo de avance conectaban la rotación del disco con el movimiento radial de la membrana de grabación montada en el soporte. Esto logró el movimiento del dispositivo de grabación a lo largo de una línea en espiral. Cuando la gasolina se evaporó, quedó una capa muy delgada de cera en el disco y el disco estaba listo para ser grabado. Berliner produjo un surco de sonido casi de la misma manera que Edison, utilizando una membrana de grabación equipada con un tubo con una pequeña bocina y transmitiendo sus vibraciones a una punta de iridio.
La principal ventaja de grabar según el método Berliner era que se podían obtener fácilmente copias del disco. Para ello, el disco grabado se sumergió en primer lugar en una solución acuosa de ácido crómico. Cuando la superficie del disco estaba cubierta de cera, el ácido no tenía efecto sobre ella. Solo en las ranuras de sonido, debido a que el punto de grabación cortó la cera hasta la superficie del disco, el zinc se disolvió bajo la acción del ácido. En este caso, el surco de sonido se grabó a una profundidad de aproximadamente 0 mm. A continuación, se lavó el disco y se eliminó la cera. De esta forma, ya podía servir para reproducir sonido, pero en realidad solo era el original para la fabricación de copias galvánicas de cobre. El principio del electroformado fue descubierto en 1838 por el ingeniero eléctrico ruso Jacobi. Los electrolitos ya se han mencionado anteriormente: líquidos que conducen la corriente eléctrica a través de sí mismos. Una característica de los electrolitos es que en soluciones (o fundidos) sus moléculas se descomponen en iones positivos y negativos. Gracias a esto, la electrólisis se vuelve posible, una reacción química que se produce bajo la influencia de una corriente eléctrica. Para la electrólisis, se colocan en el baño barras de metal o de carbono, que se conectan a una fuente de corriente constante. (El electrodo conectado al polo negativo de la batería se llama cátodo y el electrodo conectado al polo positivo se llama ánodo). La corriente eléctrica en el electrolito representa el proceso de movimiento de iones a los electrodos. Los iones cargados positivamente se mueven hacia el cátodo, mientras que los iones cargados negativamente se mueven hacia el ánodo. En los electrodos tiene lugar una reacción de neutralización de iones que, cediendo electrones extra o recibiendo los que faltan, se convierten en átomos y moléculas. Por ejemplo, cada ion de cobre recibe dos electrones perdidos en el cátodo y se deposita sobre él en forma de cobre metálico. En este caso, el depósito da una imagen en relieve precisa del cátodo. Esta última propiedad se aprovecha precisamente en el electroformado. Se toma una copia (matriz) de los objetos copiados, que representa su imagen negativa inversa. Luego, la copia se suspende como un cátodo (polo negativo) en un baño de galvanoplastia. El metal del que se hizo la copia se toma como ánodo (polo positivo). La solución del baño debe contener iones del mismo metal. Berliner actuó exactamente de la misma manera: sumergió un disco de zinc en un baño con una solución de sal de cobre y conectó el polo negativo de la batería. En el proceso de electrólisis, se depositó sobre el disco una capa de cobre de 3-4 mm de espesor, repitiendo exactamente todos los detalles del disco, pero con un relieve inverso (es decir, se obtuvieron tubérculos en lugar de las ranuras, pero exactamente repitiendo todos sus giros). Luego, la copia de cobre resultante se separó del disco de zinc. Sirvió como matriz con la que era posible prensar discos-placas de algún material plástico. En un principio se utilizaba para este fin el celuloide, la ebonita, todo tipo de masas de cera y similares. El primer disco de gramófono de la historia lo hizo Berliner en 1888 con celuloide. Los discos de gramófono, que salieron a la venta a principios de los 90, estaban hechos de ebonita. Ambos materiales no eran adecuados para el fin previsto, ya que estaban mal prensados y, por lo tanto, no reproducían con precisión el relieve de la matriz. Después de haber realizado muchos experimentos, Berliner en 1896 creó una masa de goma laca especial (que incluía goma laca, una resina de origen orgánico, espato pesado, cenizas y algunas otras sustancias), que luego siguió siendo durante muchas décadas el material principal para hacer discos.
Los discos se reprodujeron en un dispositivo especial: un gramófono. La parte principal del dispositivo captador de sonido aquí era una placa de mica, unida por una palanca con una abrazadera en la que se insertaban agujas de acero intercambiables. Se colocaron juntas de goma entre la abrazadera y el cuerpo de la membrana. Inicialmente, el gramófono se manejaba a mano y luego comenzó a instalarse en una caja con un mecanismo de relojería. Tanto la grabadora como los primeros gramófonos de Berliner eran muy imperfectos. Silbidos, crujidos y distorsiones fueron sus constantes compañeros. Sin embargo, esta invención fue un gran éxito comercial: en solo diez años, los gramófonos se extendieron por todo el mundo y penetraron en todos los sectores de la sociedad. Para 1901, ya se habían publicado unos cuatro millones de discos. Los fonógrafos no pudieron competir con la creación de Berliner, y Edison tuvo que reducir su producción. Autor: Ryzhov K.V.
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