书城童书走进电学世界(物理知识知道点)
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第43章 留声机

亚历山大·贝尔一直想自己可以把声音变为电信号,然后再把电信号变回声音。电话的发明,已经证明这个想法是可行的。

爱迪生认为:既然可以把声音转化成电信号,那么为什么不能把声音转化成其他的某种可以记录下来的信号呢?如果可以,那我们就可以随时记录下我们喜欢的、非常重要的声音,并且在想听的时候再放送出来,让声音重现。

现在看来,这只是个很简单的概念,但在爱迪生的“说话机器”变成实物前,经过了许多年的试验和研究。

1857年,法国人斯科特发明了声波振记器,这是最早的原始录音机。1877年,爱迪生发明了留声机,12月在巴黎世博会展出时,引起了世界轰动。

早期的说话机器和我们今天的留声机或唱机看来不很相同,甚至唱片的形状都不同。最初的唱片是圆梭形的,而现代的唱片是扁平的。

当时唱片制造者(录音师)使用一种机械的“耳鼓”,它随着任何声音而振动。一支尖锐的针插在“耳鼓”(膜片)的中央。当膜片振动时,针端前后移动。唱片由塑胶材料制成,放在可旋转的圆桌上,针端置于其表面。当唱片旋转,针在它上面刻一条沟。随着唱片不停旋转,针向着唱片中心移动,所以沟纹向唱片中心盘旋。

任何声音都使会膜片振动,而这种振动又使针端轻微地前后移动。结果,沟纹并不是均匀一致的,而是有些轻微的不规则,也就是如果凑近唱片的一条沟纹去观察,便能够看到沟纹的起伏。在记录强大的声音时,这种起伏比记录微弱的声音时要显著。这是因为声音大时,空气分子互相撞击得厉害些,于是它们把膜片撞得厉害些,使得那支针在较阔的范围移动,也就是“振幅”大些。

波浪的振幅,即波浪的顶部与底部间的距离,是由声音的响度来决定的。大的幅度表示强音,小的幅度表示弱音。

当唱片放入唱机,唱片旋转时,针沿着沟纹走。在早期的唱机中,针也是插在一块膜片中,情形和在录音机器中一模一样。针端沿着沟纹的波浪前进,它的急速振动使膜片振动起来。膜片振动,撞击空气分子,就可以把原来的声音重现。在镌刻唱片时,正是这个声音造成沟纹的起伏。当原来的声音大,波纹幅度大,唱针和膜片振动得厉害些,产生出较大的声音。

把一张纸卷成圆锥形,在它的顶端插一枚针,我们就能感到这种振动。把针尖放入在唱机上回转的唱片的沟纹中,手执着圆锥时,手指就会感到一阵轻微的震痛,并且耳朵也能听到声音。

如果扣动竖琴的一条短弦,我们就能听到一个高调的单音;如果扣动一条长弦,就会听到一个低调的单音。两者之间的差别在于弦振动的速度。短弦振动得较快,也就是说,它前后摆得较快,因而撞击空气较为频繁些。一条中等长度的弦,一秒钟能振动256次(也就是音阶中的do)。这表示它在每秒内来来回回地摆动了256次。

当一张唱片在录音机器中制成之后,就可以生产千万张复制品。生产者先录好一个模子——唱片公司称之为“母带”,把原始唱片的沟纹反过来刻在模子上,就可以制造那些复制品了。把模子压在塑胶片上,就制成了唱片,需要复制多少,就压多少。黑胶唱片黑胶唱片,是立体声黑色赛璐珞质地的密纹唱片,在20世纪占统治地位的音乐格式,也称longplay(LP)。之所以黑胶唱片被称为LP,是因为1948年开始,33又3分之1转的唱片发行,经过几年的发展,单面可录音时间将近30分钟,比以往长了很多,故以LongPlaying称之。相对的,以当初的科技状况,有所谓的“SP”,即StandardPlaying,每分钟是78转。现在通行的唱片几乎都是33转,所以黑胶唱片就被直接称为“LP”。