留声机:开启声音记录史

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人类在很久以前就有这样一个梦想，希望能将声音直接记录下来。直到1877年，美国科学家托马斯·爱迪生发明了第一台留声机，这个梦想才变成现实。

1876年贝尔发明了电话。当时电话的灵敏度差、音量小、音色差。为解决这一问题，爱迪生等科学家对电话进行了技术革新。

电话的音量和音色都与振动膜有关，爱迪生常用细钢针调试振动膜，寻找提高音量、净化音色的方法。他在一次调试中发现：听筒的振动膜能使钢针振动，钢针能引起手颤动；声音大则颤动明显，声音小则颤动微弱；音调高就颤动快，音调低就颤动慢。于是他灵机一动：“如果反过来，手颤动会使振动膜振动，如有与原来相同的振动，是否就能复原出原先的声音呢？”这个念头让爱迪生激动不已，要知道当时的声音储存技术领域仍是一个空白。

于是，爱迪生和助手们开始了艰辛的探索。最终，他找到了能证实自己观点的方法：把细钢针垂直固定在振动薄片中央，针尖压着能急速旋转的蜡纸筒外表，声音使振动膜振动，振动膜带动钢针颤动，钢针就把声音的特征刻到蜡纸上了。还原声音时蜡纸筒又以原来的速度转动，蜡纸筒上的痕迹使钢针带动振动膜发出了与原来相同的振动，原来的声音就复制出来了。爱迪生按捺不住心中的喜悦，在笔记中写道：“实验证明，要把人的声音完整地储存起来，什么时候需要就什么时候再放出来，是完全可以做到的。”

这就是最早的留声机的工作原理。最初的留声机构造非常简单：一架有着带螺旋槽纹的金属筒、曲柄、带振动膜的金属管以及唱针的装置，就构成了一台“会说话的机器”。

爱迪生将世界上第一台“会说话的机器”取名为留声机。使用时，在金属筒的表面裹上锡箔，锡箔塑性好，唱针刻画后会留下清晰的痕迹。录音时摇动曲柄旋转金属筒，随声音的起伏，唱针在锡箔上刻出深浅不一的印迹，这些印迹便储存了声音的信息特征。当需要放音时，便以原来的速度摇动曲柄旋转金属筒，唱针在锡箔的痕迹中颤动，振动膜就发出与原来相同的声音。

不过，刚问世的留声机还有一些不足之处，比如录音时间短，声音小且不够清晰，还容易受曲柄摇动速度的影响等。为了改进这些缺点，爱迪生又马不停蹄地投入研究，成功研制了第二代留声机。

第二代留声机在第一代的基础上加了一个作为扩音器用的喇叭形音筒，这就增强了声音的响度；而因为蜡筒经过处理可以反复使用，便用蜡筒代替了锡箔；机箱里装上了驱动装置，每次只要上紧发条，就可以平稳地自动录放，提高了声音的品质。改进后的圆筒留声机声音清晰逼真，由此也开始了商业应用阶段。（据蝌蚪五线谱）