Поистине светлая идея. Эдисон. Электрическое освещение - [26]

Шрифт
Интервал

Говорят, что когда Крузи закончил прототип, он испытал его, записав на оловянном листе первые строки детской считалки Mary had a little lamb («У Мэри был барашек»). Когда иглу поставили на воспроизведение и аппарат проиграл запись, все застыли от изумления, услышав ясный человеческий голос, читавший стишок. Изобретение прекрасно заработало с первой попытки благодаря применению основных принципов акустической теории.


ЧТО ТАКОЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Преобразователь — это устройство, превращающее некое физическое явление, такое как давление или температура, в какой-либо тип сигнала, чаще всего в электрический. Микрофон и приемник являются электроакустическими преобразователями, потому что они превращают колебания давления воздуха, звуковые волны или вибрации в электрическую энергию, то есть в изменение напряжения, и наоборот. Акустический раструб таких звуковых систем, как фонограф, тоже представляет собой преобразователь, поскольку он улавливает звуковые волны и заставляет колебаться мембрану, чтобы связанная с ней игла прорезала дорожку на валике. Сами человеческие органы слуха также можно назвать преобразователем, в данном случае электроакустическим, так как их работа состоит в превращении механического импульса звуковых волн в электрические сигналы, поступающие на обработку в мозг (что мы и воспринимаем как звук). Ушная раковина улавливает и собирает звуковые волны, которые по слуховому проходу доходят до барабанной перепонки — гибкой мембраны, колеблющейся вместе с ними. Вибрация усиливается цепочкой маленьких косточек и передается во внутреннее ухо через овальное окно. Там оно воздействует на два жидких содержимых улитки (перилимфу и эндолимфу), раздражая чувствительные клетки внутри нее. Эти клетки превращают звуковые волны в электрические импульсы, которые по слуховому нерву передаются в слуховую кору — зону головного мозга, ответственную за распознавание звуков.


Фонограф (см. рисунок 3) использовал систему аналоговой механической записи, то есть когда звуковые волны превращаются в механические колебания с помощью акустическо-механического преобразователя. Первый созданный прототип содержал разные механизмы для записи (см. рисунок 4) и для воспроизведения (см. рисунок 5), которые в следующих моделях были объединены.

Устройство приводилось в движение вручную вращением рукоятки, при этом валик вращался вокруг своей оси и передвигался вдоль нее (см. рисунок 4: 1). Записываемый говорил в акустический раструб, и звуковые волны вызывали вибрацию мембраны (2). Вокруг цилиндра был обернут оловянный лист, на который воздействовала игла, связанная с центром металлической мембраны, прорезавшая на этом листе спиральную дорожку (3). Рисунок этой дорожки представлял собой цепочку маленьких зазубрин, воспроизводивших вибрирующий эффект звуковых волн.

Воспроизведение (см. рисунок 5) было столь же простым. Проигрывающая игла ставилась в начало записи, нарезанной на валике, и затем валик приводили в движение, вращая рукоятку (1). Игла двигалась вдоль дорожки, следуя всем ее неровностям (2). Движения иглы в дорожке цилиндра производили колебания мембраны, которые усиливались коническим акустическим раструбом.


НЕСОВЕРШЕННОЕ УСТРОЙСТВО

Полностью представляя себе, какое впечатление может оказать его изобретение на широкую публику, Эдисон не стал тянуть с демонстрацией. Уже через несколько часов после изготовления первого рабочего прототипа он представил его журналистам, так что на следующий день заметками о фонографе были полны все газеты. Эдисон отправился в путешествие, чтобы показать миру все более совершенные модели своего прибора. Демонстрации собирали толпы народа, изумленные простотой механизма и принципа его работы. Во время посещения Вашингтона для демонстрации фонографа в Конгрессе США президент Резерфорд Хейз (1822-1893) пригласил изобретателя в Белый Дом, чтобы он показал прибор и там.

Привлеченные ожидаемым успехом фонографа, различные предприниматели и финансисты кинулись к Эдисону с заманчивыми предложениями по его производству. Однако, хотя изобретатель имел далеко идущие планы на свое творение, правда заключалась в том, что в своей первоначальной форме весь потенциал фонографа ограничивался получением прибыли от театрального эффекта и изумления публики. Компания «Эдисон Спикинг Фонограф», основанная с целями производства, продажи и предоставления в аренду фонографов, в конце концов ограничилась почти исключительно их поставкой в качестве аттракциона на мероприятиях все ниже и ниже рангом, вплоть до деревенских ярмарок.

РИС. 6


Самой известной моделью на пике «фонографомании» являлась одна из усовершенствованных версий прототипа (см. рисунок 6). Устройства для записи и воспроизведения были объединены и состояли из одного акустического раструба, одной мембраны и одной иглы, так что требовалось просто слегка передвинуть раструб в вертикальное положение, чтобы получить резонатор для прослушивания записанного звука. На оси рукоятки появился маховик, чтобы легче удавалось поддерживать постоянную скорость вращения.

Своим успехом прибор в большей степени был обязан рекламной кампании, чем своим качествам, так как из-за многочисленных механических дефектов его практическое использование представлялось весьма проблематичным. Поскольку валик вращался вручную, требовалось поддерживать его вращение с постоянной скоростью, пока кто-то говорил в раструб для записи. Скорость записи плавала в довольно широком диапазоне даже если рукоятку крутил все время один и тот же человек. Как следствие, возможность записывать и проигрывать музыку в удовлетворительном качестве была очень ограниченной. Да и способ записи на оловянный лист не стал наилучшим выбором из-за хрупкости материала. Если эта фольга неплотно прилегала к цилиндру, она немедленно рвалась, а такое случалось часто, ведь для того, чтобы вставить ее нужным образом в продольную щель на цилиндре и закрепить там фиксатором, требовалась немалая сноровка. Кроме того, оловянная фольга (слишком мягкий материал) затиралась уже после нескольких прослушиваний. Поскольку было невозможно снять ее и быстро заменить новой без риска порвать, пользователи обычно прослушивали запись сразу после того, как она была сделана, поэтому она очень быстро стиралась.


Еще от автора Маркос Хаэн Санчес
Двустороннее движение электричества. Тесла. Переменный ток

Никола Тесла был великим мечтателем, идеи которого нашли свое применение только через 100 лет после их появления. Несмотря на то что именно ему принадлежит идея создания двигателя переменного тока, благодаря которому электричество пришло в дома и заводы XX века, этот сербско- американский ученый умер в нищете, забытый своими современниками. Изобретения и открытия, над которыми работал Тесла, бесчисленны: это и пульт дистанционного управления, и самолет вертикального взлета, и беспроводная лампа; также он разработал основы устройства радара, стал предвестником радиоастрономии и проводил опыты по криогенике.


Тайна за тремя стенами. Пифагор. Теорема Пифагора

Пифагор Самосский — одна из самых удивительных фигур в истории идей. Его картина гармоничного и управляемого числами мира — сплав научного и мистического мировоззрения — оказала глубочайшее влияние на всю западную культуру. Пифагор был вождем политической и религиозной секты (первой группы такого рода, о которой нам известно), имевшей огромный вес в разных регионах Греции. Ему приписывается одно из важнейших открытий древности: равенство суммы квадратов катетов и квадрата гипотенузы в прямоугольном треугольнике.


Рекомендуем почитать
Профиль равновесия

В природе все взаимосвязано. Деятельность человека меняет ход и направление естественных процессов. Она может быть созидательной, способствующей обогащению природы, а может и вести к разрушению биосферы, к загрязнению окружающей среды. Главная тема книги — мысль о нашей ответственности перед потомками за природу, о возможностях и обязанностях каждого участвовать в сохранении и разумном использовании богатств Земли.


Древний Восток. У начал истории письменности

Издание представляет собой исследование восточной литературы, искусства, археологических находок, архитектурных памятников. Повествование о могуществе и исчезновении городов и царств шумеров, хеттов, ассирийцев, скифов, индийцев сопровождается черно-белыми и цветными фотоиллюстрациями. В конце издания представлена хронологическая таблица заселения Древнего Востока. Красиво изданная, богато иллюстрированная книга для среднего и старшего возраста. Цветные полностраничные репродукции и черно-белые в тексте на каждой странице. На переплете: фрагмент выкопанной в Уре мозаичной плиты «Шумерское войско в походе». Издание второе.


Полчаса музыки. Как понять и полюбить классику

Cлушать музыку – это самое интересное, что есть на свете. Вы убедитесь в этом, читая книгу музыкального журналиста и популярного лектора Ляли Кандауровой. Вместо скучного и сухого перечисления фактов перед вами настоящий абонемент на концерт: автор рассказывает о 600-летней истории музыки так, что незнакомые произведения становятся близкими, а знакомые – приносят еще больше удовольствия.


Неопределенный электрический объект. Ампер. Классическая электродинамика.

Андре-Мари Ампер создал электродинамику — науку, изучающую связи между электричеством и магнетизмом. Его математически строгое описание этих связей привело Дж. П. Максвелла к революционным открытиям в данной области. Ампер, родившийся в предреволюционной Франции, изобрел также электрический телеграф, гальванометр и — наряду с другими исследователями — электромагнит. Он дошел и до теории электрона — «электрического объекта», — но развитие науки в то время не позволило совершить это открытие. Плоды трудов Ампера лежат и в таких областях, как химия, философия, поэзия, а также математика — к этой науке он относился с особым вниманием и часто применял ее в своей работе.


Популярная физика. От архимедова рычага до квантовой механики

Эта книга состоит из трех частей и охватывает период истории физики от Древней Греции и до середины XX века. В последней части Азимов подробно освещает основное событие в XX столетии  —  открытие бесконечно малых частиц и волн, предлагает оригинальный взгляд на взаимодействие технического прогресса и общества в целом. Книга расширяет представления о науке, помогает понять и полюбить физику.


Отпечатки жизни. 25 шагов эволюции и вся история планеты

Автор множества бестселлеров палеонтолог Дональд Протеро превратил научное описание двадцати пяти знаменитых прекрасно сохранившихся окаменелостей в увлекательную историю развития жизни на Земле. Двадцать пять окаменелостей, о которых идет речь в этой книге, демонстрируют жизнь во всем эволюционном великолепии, показывая, как один вид превращается в другой. Мы видим все многообразие вымерших растений и животных — от микроскопических до гигантских размеров. Мы расскажем вам о фантастических сухопутных и морских существах, которые не имеют аналогов в современной природе: первые трилобиты, гигантские акулы, огромные морские рептилии и пернатые динозавры, первые птицы, ходячие киты, гигантские безрогие носороги и австралопитек «Люси».


Гюйгенс Волновая теория света. В погоне за лучом

Христиан Гюйгенс стоял у истоков современной науки. Этот нидерландский физик и математик получил превосходное образование, которое позволило ему войти в высшие интеллектуальные круги XVII века в период, когда появлялись государственные научные организации и обмен идеями становился все интенсивнее. Гюйгенс был первопроходцем в математическом изучении вероятностей, а его опыт в области механики позволил ему сконструировать маятниковые часы. Но главные достижения ученого относятся к области оптики и исследования природы света, в ходе которого был сформулирован принцип Гюйгенса, позже ставший основой волновой теории света.


На волне Вселенной. Шрёдингер. Квантовые парадоксы

Эрвин Шрёдингер сформулировал знаменитый мысленный эксперимент, чтобы продемонстрировать абсурдность физической интерпретации квантовой теории, за которую выступали такие его современники, как Нильс Бор и Вернер Гейзенберг. Кот Шрёдингера, находящийся между жизнью и смертью, ждет наблюдателя, который решит его судьбу. Этот яркий образ сразу стал символом квантовой механики, которая противоречит интуиции точно так же, как не поддается осмыслению и ситуация с котом, одновременно живым и мертвым. Шрёдингер проиграл эту битву, но его имя навсегда внесено золотыми буквами в историю науки благодаря волновому уравнению — главному инструменту для описания физического мира в атомном масштабе.Прим.


Самый сокровенный секрет материи. Мария Кюри. Радиоактивность и элементы

Мария Кюри — первая женщина в мире, получившая Нобелевскую премию. Вместе с мужем, Пьером Кюри, она открыла радиоактивность, что стало началом ее блистательной научной карьеры, кульминацией которой было появление в периодической системе Менделеева двух новых элементов — радия и полония. Мария была неутомимой труженицей, и преждевременная смерть Пьера не смогла погасить в ней страсть к науке. Несмотря на то что исследования серьезно вредили здоровью женщины, она не прерывала работу в лаборатории, а когда разразилась Первая мировая война, смогла поставить свои достижения на службу больным и раненым.


Наука высокого напряжения. Фарадей. Электромагнитная индукция

Майкл Фарадей родился в XVIII веке в бедной английской семье, и ничто не предвещало того, что именно он воплотит в жизнь мечту об освещенном и движимом электроэнергией мире. Этот человек был, вероятно, величайшим из когда-либо живших гениев экспериментальной физики и химии. Его любопытство и упорство позволили раскрыть множество тайн электричества и магнетизма, а также глубинную связь этих двух явлений. Фарадей изобрел электродвигатель и динамо-машину — два устройства, революционно изменившие промышленность, а также сделал другие фундаментальные открытия.