录音机的历史

更早的录音机叫留声机,诞生于1877。它是由世界著名的发明大王爱迪生发明的。爱迪生利用电话送话器中的振膜会随着声音振动的现象,用一根短针做了一个实验,从中受到很大启发。语速可以让短针相应振动。那么反过来,这个振动也一定会发出原来的声音。于是他开始研究声音再现的问题。1877年8月5日,爱迪生让他的助手克里斯按照图样制作了一个由一个大圆筒、一个曲柄、一个接收器和一个隔膜组成的奇怪机器。爱迪生指着这台奇怪的机器对他的助手说:“这是一台会说话的机器。”他拿出一张锡纸,卷在刻有螺旋凹槽的金属圆筒上。针的一端轻轻摩擦锡箔,另一端连接到接收器。爱迪生摇摇曲柄,唱道:“玛丽有只小羊羔,像个雪球……”对着接收器。唱完之后,把针放回原位,再次轻轻摇动摇把。然后,机器慢慢地转了一圈又一圈,唱着“玛丽有只小羊羔……”,跟爱迪生刚才唱的一模一样。当附近的助手遇到一台会说话的机器时,他们惊讶得说不出话来。

“会说话的机器”诞生的消息在全世界引起了轰动。

1877年至65438+2月,爱迪生当众表演了留声机,随即被大众誉为“科学的拿破仑”,是19世纪最激动人心的三大发明之一。即将到来的巴黎世博会将立即把它作为一个新的展品展出。即便如此,美国总统海耶斯绕着留声机走了两个多小时。

10年后,爱迪生将留声机上的大圆筒和小曲柄改进成类似钟表机构的装置,用电机带动一个薄薄的蜡盘,留声机就广泛普及了。

虽然爱迪生发明了留声机,实现了录音。但当时的录音机主要是利用机械原理来复现声音。它录的声音音量很低,需要在录音的时候对着音箱大声喊。为了改进这种记录方法,丹麦科学家保尔森开始尝试利用电话传输的原理磁性存储声音。保尔森用钢丝做实验。在磁力的作用下,钢丝会变成磁铁。磁力消失后,磁场中的钢丝会保持磁性。这种残留的磁性称为剩磁。保尔森把一根长钢丝缠绕在卷轴上。钢丝通过电磁铁连接到另一个卷轴上,录音麦克风连接到电磁铁的线圈上。这样通电的电磁铁把电话听筒里的电磁信号变成磁场,磁场里的钢丝被磁化,产生随声音变化的剩磁,声音就被记录在钢丝上。因为这种磁记录使用的是高质量的钢丝和钢带,而且笨重不方便,影响了这种记录方式的普及。

美国无线电爱好者马文·卡姆拉斯在普及录音机方面起了关键作用。他在研究记录信号损伤问题时,产生了钢丝表层磁性始终不变的想法。如果能将声音均匀地记录在钢丝表层,难道不会得到均匀的声音信号吗?当时录音机的原理是用金属指针作为录音针接触钢丝表面,使两者接触处的钢丝只被磁化,从而产生录音不平衡的现象。卡姆拉斯想用一个磁头来改进,就是用一个完整的磁环作为磁头,钢丝穿过磁环并保持两者之间的距离,然后用钢丝周围的气隙来记录。与前者相比,卡姆拉斯的改进之处在于记录过程中使用气隙代替金属指针,避免了对磁信号的破坏。

磁带录音机的真正普及和实际应用是在磁带发明之后。1935年,德国科学家老马也发明了磁带而不是钢丝。这种胶带以纸带和塑料袋为基础。胶带底部涂有一层称为四氧化三铁的铁粉,并用一种化学胶体粘合在一起。这种胶带不仅重量很轻,而且坚韧易剪。随后,Frayema将铁粉涂在纸袋上,而不是钢丝和钢带上,并在1936中获得成功。纸胶带价格便宜,携带方便,被人们认可和接受。发明家卡姆拉斯也不甘落后。二战快结束时,卡姆拉斯发现了一种磁性粒子,这就是氧化铁粉末。他将这种粉末与清漆或静水混合,然后涂在纸带和纸盘上。当油漆未干时,将其放入磁场中,所有的粒子都会在磁场的作用下按照一定的方向排列。这就是现代磁带的雏形。据说丹麦年轻的笨熊工程师瓦尔德马·波尔森利用磁变原理,用钢琴丝做了一个“录音机”,并在1898获得了专利,也就是1930的钢丝录音机的前身。鲍尔森在1900年的巴黎世博会上展出了他的录音机。虽然早些时候著名歌手的录音筒就已经卖出去了,但科学家们仍然对录音机感兴趣,弗朗茨·约瑟夫皇帝留下了一段对话,这成为现存最早的磁记录资料。盘式留声机的发明者爱米尔·贝利纳同年在美国建立了一家工厂生产机器。鲍尔森也想效仿,但资金不足。最后,工厂落入商人查尔斯·鲁德手中。有商业头脑的鲁德用录音机录下了美国总统的谈话,并帮助纽约警方侦破了黑社会杀人案,使录音机名声大噪。德国海军购买了几台录音机,供途经丹麦的船只使用。在第一次世界大战期间,他们用它们来记录莫尔斯电码,这导致了德国击沉了一艘美国运兵船。战后,鲁德被控叛国罪,但他仍卷入诉讼,直到上世纪90年代去世。这是记录仪历史上的“间谍谣言”。

德国人尝到甜头后,开始研究磁记录。1927年,弗里茨·普弗勒默(Fritz Pfleumer)成功地将粉末状磁性物质涂在纸带或胶带上进行录音,希望取代当时的钢丝录音机。当时英国BBC使用的是由录音机改良而来的巨型Blattnerphone钢录音机。这种录音机可以把钢带切下来重新焊接进行剪辑,但是焊接点总会有很大的噪音,而且操作的时候怕焊接点断了,钢片飞起来,所以德国人研制的磁带是安全的,也是理想的。1932年,大名鼎鼎的巴斯夫成功研发出量产的录音带。他们与德国最大的电机制造商AEG公司合作,希望在1934年柏林无线电展上推出“Magnetophon”磁声机。巴斯夫首先制造了5万米的录音带,这在塑料材料被广泛使用之前是一个惊人的成就。1936年,英国指挥家毕勤爵士率领伦敦爱乐乐团出访德国。应巴斯夫公司的邀请,他于6月119日在路德维希港音乐厅进行了一场演出,其中包括莫扎特的第39号交响曲,这是音乐史上第一次大规模的磁记录。在大西洋彼岸,1931的指挥家斯托科夫斯基的立体声实验录音,以及同年RCA演示的33 1/3的长时间录音,都是直接在蜡盘上录音。美国人也研究磁记录。例如,马文·卡姆拉斯(Marvin Camras)将交流偏置技术引入钢丝录音机,使其带宽和噪音达到录制音乐的水平。另一家刷子公司也开发了录音带。他们请3M公司做了一条薄胶带,表面光滑,厚度千分之三英寸,柔软防潮,可以涂上磁性铁粉。这些规范持续使用了30年,但Brush设计的Soundmirror并没有形成气候。

第二次世界大战期间,德国广播电台开始广泛使用录音机来播放重要军事将领的录音。美国人经常想知道为什么希特勒会同时出现在几个地方。直到第二次世界大战后,美国第一台录音棚用的录音机才终于诞生。然而,在促销中有一些困难。马林想到为什么不邀请流行歌星平·克罗斯比主持的电台节目来试试呢?1947的夏天,Ampex提供的录音机派上了用场。平·克罗斯比对拼接方便的录音机非常满意,所以他打算从秋天开始改用录音机。但是,工程师们害怕了,他们又把磁带的内容刻在唱片上,然后在唱片上播放。持续了半年多,没想到这是后来音乐唱片制作的标准模式。Ampex的磁带录音机使用磁带的整个宽度,在一个方向上录制一次,然后在每次录制后倒带。这种方式叫做全程跟踪。不久,半轨录音机出现了,它一次只用了磁带宽度的一半。录完之后可以反方向再录一次,时间加倍。嘿!顺便说一下,由于可以使用两个轨道,所以可以记录两个不同的信号。1949年,美国Magnecord公司研制出双声道立体声录音机,比第一张商用立体声唱片早了近十年。有了立体声录音机,纽约WQXR电台在1952开始了立体声调频广播,Audiosphere也在1954发行了第一盘商业立体声磁带,正式进入立体声时代,间接推动了立体声唱片的发展。在磁带录音的基础上,Ampex于1953年成功研制出彩色录像机,并在此后的20年中称霸市场。

从此,录音机进入了战国时代和普通美国家庭。虽然盘式录音机的效果不错,但是一个老人要把磁带绕在很多滚筒上并正确安装,并不容易。后来,克利夫兰的发明家乔治·伊什(George Eash)将一根五英寸长的胶带放入一个塑料盒中,并添加了一些滚轮和导杆,使其易于使用,即使在颠簸的汽车中也是如此。Eash的发明就是我们所说的“盒式磁带”。Eash最初的困难是时间太短,只有30分钟。后来经过不断改进,可以录一个小时的音乐了。1963年,Earl Muntz进一步改进了Eash的设计,广泛应用于汽车和船舶。此外,Muntz在盒式录音机中使用了四声道录音头,原本是为了延长播放时间,但后来却意外地成为了四声道音频的优秀存储设备。直到20世纪70年代末,名为Fidelipac的卡带播放器仍然拥有众多支持者,形成了一种特殊的音乐文化。盒式磁带录音机的未来发展围绕着磁头的精度和材料变化、磁带的改进和噪声抑制技术。比如日本Akai研发的玻璃磁头,以耐磨、声音好著称;Nakamichi开发的精密磁头,第一次达到普通磁带时的带宽为20 Hz-20 Hz。用二氧化铬代替了常用的氧化铁,甚至用钴和镍做磁性材料。噪音抑制系统从杜比B和C改进到了Pro HX,动态和带宽都很令人满意。欣赏最先进的盒式磁带几乎有LP唱片的感觉,这是数码录音机所缺乏的。

数字磁带录音机以DAT为首,工作原理类似录像机,用高速旋转的磁头在磁带上记录信号。可以说是80多年来录音机发展的最大突破。可惜DAT太有效了,即使有了防拷贝装置,所有软件厂商还是怕它造成盗版音乐泛滥,所以强烈抵制,最后DAT只能留在录音棚里为少数人服务。