Фонавтограф — самое раннее известное устройство для записи звука . Раньше были получены записи звуковых вибрационных движений камертонов и других предметов при физическом контакте с ними, но не реальных звуковых волн, распространяющихся через воздух или другие среды . Изобретенный французом Эдуардом-Леоном Скоттом де Мартинвилем , он был запатентован 25 марта 1857 года. [2] Он записывал звуковые волны в виде волн или других отклонений линии, прочерченной на почерневшей от дыма бумаге или стекле. Скотт считал, что будущие технологии позволят расшифровать следы как своего рода «естественную стенографию ». [3] Задуманный как лабораторный прибор для изучения акустики , он использовался для визуального изучения и измерения огибающих амплитуд и форм сигналов речи и других звуков или для определения частоты заданной музыкальной высоты путем сравнения с одновременно записанным эталоном. частота.
По-видимому, до 1870-х годов никому не приходило в голову, что записи, называемые фонавтограммами , содержат достаточно информации о звуке, чтобы их теоретически можно было использовать для его воссоздания. Поскольку трассировка фонавтограммы представляла собой нематериальную двумерную линию, прямое физическое воспроизведение в любом случае было невозможно. Однако несколько фонавтограмм, записанных до 1861 года, были успешно воспроизведены в виде звука в 2008 году путем их оптического сканирования и использования компьютера для обработки сканированных изображений в цифровые аудиофайлы.
Фонавтограф был запатентован 25 марта 1857 года французом Эдуардом-Леоном Скоттом де Мартинвилем, [4] редактором и типографом рукописей научного издательства в Париже. [5] Однажды, редактируя « Трактат о физиологии» профессора Лонге , он наткнулся на гравированную иллюстрацию анатомии человеческого уха, сделанную этим клиентом, и ему в голову пришла «неблагоразумная идея сфотографировать это слово». В 1853 или 1854 году (Скотт цитировал оба года) он начал работать над «le problème de la parole s'écrivant elle-même» («проблемой самого написания речи»), стремясь создать устройство, которое могло бы воспроизвести функцию человеческое ухо. [5] [6]
Скотт покрыл стеклянную пластину тонким слоем ламповой сажи . Затем он взял акустическую трубу и на ее заостренном конце прикрепил тонкую мембрану, служившую аналогом барабанной перепонки . В центре этой мембраны он прикрепил жесткую кабанью щетину длиной примерно в сантиметр, расположенную так, чтобы она лишь касалась сажи. Когда стеклянная пластина скользила горизонтально по хорошо сформированной канавке со скоростью один метр в секунду, человек говорил в трубу, заставляя мембрану вибрировать, а стилус чертил фигуры [5] , нацарапанные на саже. [7] 25 марта 1857 года Скотт получил французский патент [8] № 17,897/31,470 на свое устройство, которое он назвал фонавтографом. [9] Самая ранняя известная внятная запись звука человеческого голоса была сделана 9 апреля 1860 года, когда Скотт записал [7] как кто-то поет песню « Au Clair de la Lune » («При свете луны») на устройстве. . [10] Однако устройство не было предназначено для воспроизведения звуков, [7] [11] поскольку Скотт предназначался для того, чтобы люди могли читать записи, [12] которые он называл фонавтограммами. [6] Это был не первый раз, когда кто-то использовал устройство для создания прямых записей вибраций издающих звук объектов, поскольку камертоны использовались таким образом английским физиком Томасом Янгом в 1807 году . [13] К концу 1857 года При поддержке Общества поощрения национальной промышленности фоноавтограф Скотта записывал звуки с достаточной точностью, чтобы быть принятым научным сообществом, прокладывая путь для зарождающейся науки об акустике. [6]
Истинное значение устройства в истории записанного звука не было полностью осознано до марта 2008 года, когда оно было обнаружено и возрождено в парижском патентном бюро компанией First Sounds, неформальным объединением американских историков звука, инженеров звукозаписи и звукоархивистов, основанного для сделать самые ранние звукозаписи доступными для публики. Затем фонавтограммы были преобразованы в цифровую форму учеными из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии, которые смогли воспроизвести записанные звуки, о чем Скотт никогда не задумывался. До этого момента самой ранней известной записью человеческого голоса считалась граммофонная запись Томаса Эдисона 1877 года . [7] [14] Фонавтограф сыграл роль в развитии граммофона , изобретатель которого, Эмиль Берлинер , работал с фонавтографом в ходе разработки своего собственного устройства. [15]
К середине апреля 1877 года Чарльз Крос понял, что запись фонавтографа можно преобразовать обратно в звук, фотогравируя запись на металлической поверхности, чтобы создать воспроизводимую канавку, а затем используя иглу и диафрагму , аналогичные тем, что используются в фонавтографе, чтобы перевернуть запись. обработать и воссоздать звук. Прежде чем он смог реализовать свои идеи на практике, анонс фонографа Томаса Эдисона , который записывал звуковые волны, помещая их на лист фольги, с которого их можно было немедленно воспроизвести, временно отодвинул менее прямой метод Кроса в безвестность . [ нужна цитата ]
Десять лет спустя в первых экспериментах Эмиля Берлинера, создателя диска «Граммофон» , использовалась записывающая машина, которая, по сути, представляла собой дисковую форму фонавтографа. Он прочертил четкую, модулированную звуком спиральную линию сквозь тонкое черное покрытие на стеклянном диске. Метод фотогравировки , впервые предложенный Кросом, затем был использован для изготовления металлического диска с канавкой для игры. Можно утверждать, что эти эксперименты Берлинера, проведенные примерно в 1887 году, были первым известным воспроизведением звука из фонавтографических записей. [16]
Однако, насколько известно, не было предпринято ни одной попытки использовать этот метод для воспроизведения какой-либо из сохранившихся ранних фонавтограмм, сделанных Скоттом де Мартинвиллем. Возможно, это произошло потому, что те немногие их изображения, которые обычно доступны в книгах и периодических изданиях, представляли собой бесперспективные короткие звуковые всплески, фрагментарные участки более длинных записей или просто слишком грубые и нечеткие, чтобы поощрять такой эксперимент. [17]
Почти через 150 лет после того, как они были записаны, американские историки звука обнаружили многообещающие образцы фонавтограмм Скотта де Мартинвилля, хранившиеся среди его бумаг во французском патентном ведомстве и в Академии наук. Были получены их качественные изображения. В 2008 году команда впервые воспроизвела записи в звуковом виде. Для воспроизведения использовались современные компьютерные методы обработки изображений. Первые результаты были получены с помощью специализированной системы, разработанной для оптического воспроизведения записей на более традиционных носителях, которые были слишком хрупкими или поврежденными для воспроизведения традиционными способами. Позже для этого приложения оказалось достаточным общедоступное программное обеспечение для редактирования изображений и преобразования изображения в звук, требующее только высококачественного сканирования фонавтограммы и обычного персонального компьютера. [18] [19]
Для выпуска "Au Clair de la Lune" компании First Sounds в марте 2008 года ее инженеры написали программное обеспечение для улучшения стабильности звука. То же самое было сделано с записью "Gamme de la Voix" от 17 мая 1860 года, которую компания First Sounds представила на съезде Инженерного общества Audie в конце 2008 года .
Одна фонавтограмма, созданная 9 апреля 1860 года, оказалась 20-секундной записью французской народной песни « Au clair de la lune ». [21] Первоначально он воспроизводился на двойной скорости записи и считался голосом женщины или ребенка. Однако были обнаружены дальнейшие записи, сопровождаемые заметками, сделанными Скоттом де Мартинвиллем, в которых случайно идентифицировал себя как говорящего. [22] На правильной скорости слышен голос мужчины, почти наверняка самого Скотта де Мартинвилля, который поет песню очень медленно. [1] Также были обнаружены две записи 1860 года «Vole, petite abeille» («Лети, маленькая пчелка»), оживленной песни из комической оперы. [23] Ранее самой ранней известной записью вокальной музыки была запись хорового концерта Генделя на фонографе Эдисона в восковом цилиндре 1888 года .
Также была найдена фонавтограмма, содержащая первые строки пасторальной драмы Торквато Тассо «Аминта» . Эта фонавтограмма, вероятно, записанная в апреле или мае 1860 года, является самой ранней известной записью разборчивых произнесенных слов, которую можно воспроизвести, [24] [25] до записи говорящих часов Фрэнка Ламберта в 1878 году . Более ранние записи, сделанные в 1857, 1854 и 1853 годах, также содержат голос Скотта де Мартинвилля, но непонятны из-за низкого качества, краткости и неравномерности скорости. [26] Только одна из этих записей, запись корнета 1857 года, была восстановлена и сделана разборчивой. [27]
