1. Первая звуковая машина

Это произошло в 1878 году.

В зале заседания учёных стояла напряжённая тишина. Почтенные, седовласые люди внимательно прислушивались к звукам, которые шли из небольшого прибора, стоявшего на столе. Прибор говорил человеческим голосом! Он повторял только что произнесённые слова.

Учёные пробовали сами вращать металлическую ручку прибора. И неизменно при этом из маленького рупора слышался приглушённый, немного дребезжащий голос.

Новый, только что изобретённый прибор назывался фонографом.

Необыкновенно просто было устройство первого фонографа. Он изображён на рисунке 1.

Металлический валик вращается с помощью рукоятки. В валик упирается стальная игла. Она чертит на поверхности валика неглубокую борозду. Игла укреплена на круглой металлической пластинке — мембране. Мембрана закрывает собой конец небольшого металлического рупора.

Но как работает фонограф? Где записывается человеческий голос? Как воспроизводится этот голос снова?

Посмотрите внимательно на валик. Он аккуратно покрыт тонким оловянным листом. Блестящая поверхность листа уже не гладкая, как раньше, перед началом записи звуков. Стальная игла вычертила на ней бороздку (рис. 2).

Весь лист покрыт этой тонкой винтообразной линией.

Рассмотрим бороздку под увеличительным стеклом. Под ним глубокая линия видна значительно яснее. Теперь видно, что игла не царапала поверхность металла, а вдавливала её. Стенки образовавшейся канавки блестящи и гладки. Но — странное дело — глубина этой канавки не везде одинакова. Она — то глубже, то мельче. В канавке образовался ряд бугорков и впадин. Если присмотреться внимательно, стараясь глядеть вдоль канавки, то какой-то удивительно знакомый пейзаж покажется нам. Что это такое? Не крохотные ли волны расположились на дне этого маленького металлического оврага?

Кто наблюдал волнение на море или озере, тот легко согласится, что это, действительно, волны. Вот виднеются крупные гребни волн; на них набегают мелкие. Еле заметная рябь кое-где покрывает канавку.

Словно застывшими волнами выглядит звук, выдавленный металлической иглой на дне оловянной канавки.

Почему это так?

Чтобы лучше понять это, разберёмся, как образовались такие волны. Проследим за работой всего прибора.

Вот равномерно вращается валик. Человек говорит несколько фраз в рупор. Игла углубилась в олово и выдавила канавку. Эта канавка, казалось бы, должна быть всюду одинаковой глубины. Однако это не так.

Чем можно объяснить, что канавка получается не одинаковой, волнистой?

Ясно, что игла, выдавливающая борозду, не неподвижна, а меняет своё положение, углубляясь в поверхность олова то больше, то меньше. Но ведь игла укреплена на круглой металлической пластинке — на мембране. Значит, колебание иглы может происходить только в том случае, когда колеблется сама мембрана. А колебаться мембрану заставляют звучащие перед рупором слова.

Но почему колебания мембраны фонографа получаются волнообразными? Разве звук похож на волны?

Оказывается, да. Звук — это воздушные волны. Сейчас вы поймёте это.