Механическая запись звука
Механи́ческая за́пись звука, система записи информации, отображающей звуковой сигнал, посредством изменения формы носителя при механическом воздействии на него; является первой практической системой звукозаписи. Запись звуковых сигналов на движущийся носитель для визуального изучения их формы применялась физиками с начала 19 в. В 1877 г. Ш. Кро (Франция) обосновал принципы механической записи и воспроизведения звука, а Т. Эдисон подал заявку на изобретение фонографа – первого аппарата для записи звука на валик, покрытый воском или станиолевой фольгой. В 1888 г. Э. Берлинер (Германия) предложил использовать для звукозаписи носители в виде дисков (первоначально металлических, а затем на основе шеллачно-сланцевой смеси), что значительно упростило их тиражирование.
К концу 19 в. сформировалась технология записи, тиражирования и воспроизведения дисков с частотой вращения 78 об/мин при диаметре 25 и 30 см (время воспроизведения одной стороны составляло 2,5 и 3,5 мин соответственно). Запись производилась с постоянным шагом перемещения рекордера по радиусу воскового диска резцом, совершающим поперечные смещения по отношению к образующейся спиральной канавке постоянной глубины, пропорциональные значениям звукового давления записываемого сигнала (поперечная запись), в отличие от записи на валик, где пропорционально значениям звукового давления записываемого сигнала изменялась глубина канавки (глубинная запись). Методами гальванопластики с воскового диска изготовлялись промежуточные никелированные копии и матрицы для массового производства граммофонных пластинок горячим прессованием.
Для оперативных записей и звукового вещания в 1930–1940-х гг. широко применялась механическая запись на стеклянный диск, покрытый специальным лаком, целлулоидный диск, а также на перфорированную киноплёнку (аппарат «шоринофон»; изобретение А. Ф. Шорина).
Появление в начале 1930-х гг. электромеханических устройств звуковоспроизведения, значительно снизивших механические нагрузки на канавку грампластинки, позволило сменить её состав, отказавшись от глинистых сланцев в качестве наполнителя; для изготовления грампластинок стали использовать поливинилхлорид. Шумы при звуковоспроизведении, определяемые в основном наполнителем, резко снизились, что обеспечило значительное увеличение плотности записи информации. Применение микрозаписи, характерные особенности которой – сужение канавки, уменьшение амплитуды отклонения резца, переменный шаг записи (уменьшение расстояния между канавками при записи «тихих» звуков) и уменьшение частоты вращения диска до 45 и 33 1/3 об/мин, увеличило длительность воспроизведения одной стороны диска до 30 мин (и нескольких часов при частоте вращения 16 1/2 об/мин для записи чисто речевых произведений).
В конце 1950-х гг. начался массовый выпуск стереофонических грампластинок с глубинно-поперечной записью (отклонение стенки канавки при записи соответствовало значениям звукового сигнала в каждом из каналов – левом и правом).
Электроакустические показатели канала механической записи (от микрофона до акустической системы слушателя, включая массовую грампластинку) определялись показателями электрофона и могли достигать следующих значений: частотный диапазон 30–18 000 Гц, уровень шумов относительно максимального уровня сигнала 65 дБ (при среднеквадратическом коэффициенте нелинейных искажений менее 0,5 % и коэффициенте изменения частоты менее 0,01 %). Технологии механической записи и воспроизведения продолжают совершенствоваться. Грампластинки остаются высококачественными носителями аналогового звукового сигнала, имеющими своих приверженцев, несмотря на появление и широкое распространение цифровых технологий звукозаписи (записи на компакт-диск и, позднее, стриминговых сервисов).