Мини-лекции. Тайна старой грампластинки

Не думаю, что Вы уважаемые читатели по одному названию произведения поняли о чём это оно?! Так о чём же? Прочтите! И может даже поймёте?! Те, кому за тридцать наверняка знают о существование так называемых грампластинках и даже могли подержать их в руках. А кому за шестьдесят даже ручку патефона крутили! Для молодых это типа музыкального центра, правда там одна железная механика с ручным приводом. Ну, а о электропроигрывателях уж, точно слышали и может быть пользовались всем этим?

Думали ли раньше люди о сохранении голоса родных, близких людей, — не знаю, не ведаю? Вот только нашёлся один умный человек (Томас Эдисон), ну это тот кто задумался над этим. А так-как он долго думал, то изобрёл фонограф... Ну это тот, что потом превратился в граммофон рис1. Смотрели фильму «Свадьба в Малиновке»? Там под такой граммофон пьяные танцы были... А цилиндр Эдисона как-то быстро превратился в пластмассовый диск-грампластинку! Граммофон был конечно неплохим аппаратом но громоздким, мягко говоря не очень переносным. А вскоре появился тот же граммофон, но портативный, — патефон рис2. Ну, а дальше пошло-поехало... Электропроигрыватели рис3., радиолы...

Не буду Вам более голову морочить и вернёмся всё-таки к грампластинке. Процесс изготовления их не очень сложный. Я бы даже сказал простой. В Рассее умельцы сами делали такие вот аппараты по изготовлению пластинок и?.. Хоть в заводских условиях, хоть домашних, всё начиналось с нарезания дорожек на листе (диске) спиралей из канавообразных дорожек. На заводе потом делали бесконечные копии, а дома естественно в единственном экземпляре. В смысле следующий экземпляр опять нужно резать! На рис4. показан схематический чертёж того самого резания дорожек моно, а на рис5. стерео. Если в фонографе вся информация хранилась на дне канавок, то в граммофонной системе на боковых частях канавок-дорожек. На рисунке4. Вы видите электромагнит, точнее соленоид управляющий резцом. А на рис5. показаны два электромагнита действующие на такой же резец. А почему два? Чтобы записывать стерео! Один электромагнит пишет левый канал, а другой, естественно правый. И если в Сэ Сэ Сэ Рэ дома что-то делать было низьььья! Ай-яй-яййй! То за кордоном стали на этом делать деньги, в смысле аппараты для изготовления грампластинок на дому. На рис6. Вы видите импортный агрегат VRX 2000. Имея железный вид он мог не только писать, но и воспроизводить записанное!

Посмотрите на рис7. это кусочек грампластинки со звуковыми дорожками. Я могу ошибиться, но мне кажется, что это самоделка? Но это и неважно, главное у меня к Вам вопрос! Вот музыкальное произведение: солист (солисты), хор, оркестр. В оркестре куча всяких инструментов со своими звуками. Пусть не все, а какая-то часть их сопровождает пение солиста и хор. А теперь сам вопрос: где визуально Вы можете увидеть на дорожках всё это?! Наверняка Вы будете уточнять, — где смотреть? Да хоть где! Главное, как в одно и тоже время на дорожке изобразить все звуки? Да, много раз Вы слышали о записи звука и его воспроизведении, но как и где, в каком виде всё это? Вот Вам и представляется такая возможность увидеть собственными глазами звук. И вот так, честно показать где какой инструмент, солист или хор надрывается? Хорошо! Не хотите на пластинке, есть ещё вариант. Это любимое Вами кино! Ведь вся звукозапись в кино была как и съёмка на основе фотографии. Фиксации на светочувствительной киноплёнке (фотоплёнке) того самого звука. Посмотрите на рис8. Это один кадр какого-то фильма (по-видимому широкоэкранного, так-как изображение сжато по горизонтали). Обычная 35-ти миллиметровая плёнка. Справа от изображения, на тёмном (чёрном?) фоне какие-то загогулины? Это и есть фонограмма звука. А почему две? Стерео, я так думаю? Кстати на рис9. вариант фонограммы в виде меняющейся плотности фотоматериала. Проведите горизонтальную линию поперёк фонограммы и покажите где в данный момент находится след от солиста, хора и оркестра? Ведь и в фильме может быть такой набор. Увы, только одна кривая получается! Вывод?!

На рис10. показан в разрезе так называемый электродинамический микрофон, а на рис11. электродинамический громкоговоритель, динамик короче! Микрофон состоит из магнитной системы, мембраны и катушки индуктивности. Звук в воздухе есть меняющиеся области повышенного давления и следующем за ним пониженного, оказывающие на мембрану давление. Условно-положительный знак соответствует увеличению давления. Отрицательный, наоборот разрежение. На рис10 мембрана находится как бы в нейтральном положении. Зелёная двунаправленная стрелочка показывает направление давления звуковой волны. Если это колебание, скажем синусоидальной формы, то положительное давление и стрелочка показывает вниз,отрицательное (разрежение), вверх. В двигающейся катушке возникает ток повторяющий закон изменения давления воздуха (звук). После усиления ток проходит по такой же катушке но уже в громкоговорителе. Ведь он имеет такую же конструкцию, только роль мембраны выполняет рупорообразный диффузор. Как тот, так и другой могут выполнять взаимно функцию друг друга! С различным эффектом, конечно.

А теперь вопрос? Есть такая басня Крылова, ну та про лебедя, рака и щуку. Ну, вспомнили? А воз и ныне там! Вот и с микрофоном аналогичная история! Все приходящие звуки имеют различные частоты, амплитуды, фазы. И стало быть каждая составляющая по-своему действует на мембрану микрофона... И, что Вы ему прикажете делать? Правильно реагировать на всё то, что является результирующей силой. В итоге и на выходе имеем результирующий ток! А результат?! Ток действует в конечном счёте на диффузор динамика, заставляя его повторить результирующее давление, звук.

Посмотрите на рис13, 14 и 15. Это не что иное как окна программы Sony Sound Forge 7.0, звукового редактора. Точнее лишь вырезки изображения окон. На рис13. кусочек фонограммы старой песни «Мы с тобою не дружили» в исполнении Георга Отса, светлая ему память! Это всего лишь часть музыкального сопровождения длительностью 3 секунды. Таких загогулин в сети ешь-не хочу! Только свистни! На рис14. фонограмма растянута и тоже лишь одна музыка. Длительность 20 миллисекунд. На рис15. музыка и соло Отса, всё вместе, тоже длительностью около 20 миллисекунд! И? И как оказалось всё отображается одной кривой, — результирующей! А как же мы с Вами воспринимаем эту загогулину? Как-как? Как всю жизнь и воспринимали, как звук со всеми делами!

На рис12. изображены некие графики, отрезки синусоид и прямоугольник, что это? Прямоугольник один из периодической последовательности прямоугольных импульсов идущих с определённой частотой. Там же изображены синусоиды. Что это? А это то, из чего состоит последовательность прямоугольных импульсов. На рисунке, жёлтого цвета так называемая первая гармоника. Там же вторая и третья гармоники, так ещё синусоидальные колебания с частотами в 2 и 3 раза больше (выше) чем основная первая. Если их расположить как на рисунке то получим результирующую чёрного цвета (с). Это как бы некое подобие прямоугольного импульса. И чем больше гармоник мы будем использовать, тем всё более наш искусственный импульс будет походить на прямоугольный. И только тогда, когда число гармоник достигнет бесконечности мы получим идеальный прямоугольный импульс! В жизни конечно такого не делают, а ограничиваются некими допусками и посадками. Соответственно, прямоугольник получается не совсем прямоугольным! Ну,дык?!

Если Вы вдруг забыли чему Вас в школе учили, то вот здесь на странице 140! Книга называется «Элементарная математика» (Для чайников :-)))) Авторы В.В. Зайцев, В.В. Рыжков, М.И. Скинави. А это адресок на Диске https://yadi.sk/d/ySxv1ySqkEqxD Там можно просто посмотреть или через пимпочку Скачать.

А к чему это я Вам всё говорю? А к тому, что наша загогулина также получается из суммы многочисленных звуков, и также распадается на такие же! А мы ничего не подозревая считаем, что на старой грампластинке все колебания налицо!? Щас!!! Какие бы я выводы здесь не делал, всю эту физику звуковую так до конца не понимаю! Если среди Вас Уважаемые читатели, точнее авторы кто-то владеет большей информацией по теме, буду рад услышать правду, одну правду и ничего кроме правды, про тайну старой, старой грампластинки!

Продолжение темы в следующей мини-лекции «Телевидение» http://www.proza.ru/2016/03/03/648