Как появилась магнитная запись и первые магнитофоны?

Телеграфон Паульсена

Идея использовать для записи звука эффект остаточного намагничивания воплотилась в жизнь в 1898 году. 1 декабря датский физик Вальдемар Паульсен запатентовал… нет, не магнитофон. Тогда изобретатель назвал свой аппарат телеграфоном, ведь в его основе лежал метод преобразования акустических колебаний в электромагнитные (с помощью микрофона) и наоборот (с помощью динамиков) — как в телеграфе.

Внешне новый аппарат подражал фонографу Эдисона. Так же вращался цилиндр, только вместо слоя воска вокруг него располагались мотки тонкой стальной проволоки (в первой модели это была струна от фо-но). А роль резца выполнял электромагнит, мимо которого по винтовой резьбе и двигался валик с проволокой. Если в фонографе звуковые колебания вырезались в виде дорожки с углублениями, то в телеграфоне они отображались в виде участков с разной намагниченностью. Для воспроизведения записанного, как и в фонографе, все повторялось с точностью наоборот.

Открытие электромагнитной записи было революционным, но в то время ее широкому внедрению мешала масса недостатков. Во-первых, очень слабый звук, который можно было слушать только в наушниках. Во-вторых, крайне неудобный звуконоситель, ведь чтобы записать 40 минут звука, требовалось ни много ни мало целых шесть километров стальной проволоки! Тем не менее изобретение было весьма перспективным — на Всемирной выставке в Париже телеграфон получил гран-при. Первой представленной миру магнитной фонограммой стал голос императора Австро-Венгрии Франца Иосифа.

Паульсен продолжал совершенствовать телеграфон. Он заменил проволоку стальной лентой шириной 3 мм, которая перематывалась с одной бобины на другую, проходя мимо двух электромагнитных головок — записывающей и воспроизводящей. В результате аппарат стал приобретать знакомый нам магнитофонный имидж. Тем не менее, звук оставался одновременно и шумным и тихим, аппарат — громоздким, и конкуренции с громкими и удобными граммофонами явно не выдерживал.

Развитие электромагнитной записи сдвинулось с мертвой точки лишь в 1930-х годах, когда уже были изобретены ламповые усилители. Звук стал громче, но оставалась проблема удобного звуконосителя. Стальные ленты и проволоки имели свойство быстро размагничиваться, поэтому их приходилось прокручивать с большой скоростью — несколько метров в секунду, для чего требовались мощные электродвигатели. В результате сами аппараты весили до нескольких сот килограмм. Фонограммы были не намного легче. Так, 14 часов записи, сделанной на Международном конгрессе, весили целых 100 кг. Соответственно, бобины были диаметром полтора метра, а порвавшуюся проволоку соединяли… электросваркой! Стирали же запись обычным сильным магнитом.

Но что это мы всё о недостатках… Я уже как-то писал, что вытесняемые граммофонами фонографы выжили благодаря способности многократной записи на один и тот же носитель (восковой валик можно было обточить и записать по-новому). Магнитная запись имела в этом плане гораздо более широкие перспективы.

Магнитная пленка и бобинный магнитофон

Эпоха «хеви-металлических» звуконосителей закончилась, когда Фриц Пфейлер разработал технологию нанесения на бумажную ленту порошкового железа. А когда бумажную ленту сменила пластиковая, родилась та легкая магнитная пленка, которой пользовались следующие десятки лет. Пленка была компактна, стоила недорого, хорошо склеивалась, намагничивалась и размагничивалась. Последнее обычно зависело от размера кристалликов порошка по принципу — чем меньше, тем лучше. Улучшение качества намагничивания позволило снизить и скорость движения пленки. В 1940-х годах ее скорость удалось снизить с 76 см/сек до классических 19 и 9,6 см/сек.

Итогом всех этих новшеств стал аппарат под знакомым названием магнитофон, который представила в 1935 году немецкая компания AEG. Кроме легкой ленты в аппарате присутствовал новый тип кольцеобразных электромагнитных головок. В 1938 году определилась и классическая троица головок — записывающая, воспроизводящая и стирающая. На стирающую головку подавались токи высокой частоты, в результате чего лента многократно и быстро перемагничивалась. В записывающей головке, наоборот, была функция дополнительного подмагничивания, снижающая шумы при записи.

То, что большинство открытий в сфере электромагнитной записи было сделано в фашисткой Германии, неудивительно, если вспомнить «кухню» Мюллера из к/ф «Семнадцать мгновений весны». Магнитофоны были неотъемлемой технической частью Гестапо, ведь с их помощью было так удобно делать радиоперехваты, подслушивать телефонные разговоры, фиксировать допросы.

Но настоящий магнитофонный бум начался в послевоенное время. Преимущества аппарата были налицо.
Во-первых, значительно облегчался процесс записи. Запись на пластинку была неудобной, дорогой и единоразовой. Любая ошибка в процессе записи приводила матрицу в негодность. А вот на магнитофоне можно было без особых хлопот записывать множество дублей, добиваться идеального звучания, выбирать лучшее. И главное — звукорежиссер получил возможность работать над фонограммой в дальнейшем: монтировать, делать наложения, улучшать и изменять звуковые характеристики.

Во-вторых, запись можно было стереть и использовать звуконоситель по-новому. Поэтому вслед за разведкой хвалу магнитофону должны воздать, в первую очередь, мои коллеги — репортеры, журналисты и работники радио. Очень важно и то, что на запись и воспроизведение на магнитофоне почти не влияли внешние толчки и тряска, чего не скажешь о «нежном» и поэтому исключительно стационарном проигрывателе грампластинок.

Однако, несмотря на все достоинства, магнитная лента так и не смогла вытеснить виниловую пластинку. Причина заключалась в том, что магнитная запись была все-таки менее долговечной и качественной, нежели запись механическая. Лента имела свойство размагничиваться (средний срок ее службы составлял около 20 лет), особенно если попадала в сильное магнитное поле, например, вблизи колонок или холодильника. Плюс ко всему, она рвалась, мялась, растягивалась, легко воспламенялась, а при каждой перезаписи с одной пленки на другую качество фонограммы неизменно ухудшалось. Большим неудобством магнитофонов для пользователя была и невозможность быстро перейти к нужному фрагменту фонограммы — мотать ленту приходилось либо следя за счетчиком, либо просто на глаз. Правда в «навороченных» магнитофонах позже появилась система поиска пауз между песнями, но сам процесс перемотки это не отменяло.

В какой-то момент два звуконосителя стали просто дополнять друг друга. Например, прежде, чем нарезать матрицу для пластинки, оригинал записи делали на удобной магнитной пленке (ее называли мастер-лентой). Меломаны, конечно, предпочитали собирать именно пластинки, но чтобы меньше их эксплуатировать, нередко слушали музыку, переписанную на магнитную ленту. Да и достать пластинку было не в пример труднее, чем запись. Настоящей находкой стал магнитофон и для простого обывателя, не обладающего стойкими музыкальными вкусами. Понравилось что-то — записал, надоело — стер и записал на ту же ленту что-нибудь помоднее. К тому же, можно было сделать сборник по своему усмотрению.

Так индустрия пластиночных магнатов впервые столкнулась с массовым и неподконтрольным бытовым тиражированием фонограмм. «Пиратские» пластинки, конечно, начали выпускаться еще в начале ХХ века. Но тиражирование винила в домашних условиях было невозможным, для этого были нужны специалисты и техника. А вот магнитофон позволял одной купленной пластинке распространяться во множестве магнитных копий. К 1980-м годам итогом синтеза звуконосителей стали популярные музыкальные центры, где проигрыватели пластинок совмещались с двухкассетным магнитофоном и усилителем.

Еще один интересный факт. Какое-то время изобретатели пытались ввести в обиход круглые магнитные носители, подражающие форме пластинок, но они не прижились. Зато спустя время они нашли применение в компьютерной сфере. Да, эти круглые намагниченные пленки стали начинкой хорошо известных нам мягких (Floppy) дисков, проще говоря, дискет. Хороший пример возрождения не прижившейся формы в новом качестве.

Продолжение следует…