为新区添砖加瓦模拟载体百年发展史

Tom赵 · 发表于 2019-5-20 22:23

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本帖最后由 Tom赵于 2019-5-30 14:13 编辑

随着最近黑胶热潮论坛也开辟了新的版块但是经过这几日浏览论坛的黑胶相关讨论发现大家对黑胶的了解并不透彻很多理念也并不正确由于我们错过了黑胶发展时期对其相关的历史和技术概念没有一定的理解再加上某些不可描述的原因让百度成为国内搜索引擎的第一把交椅,更是让一些不正确的信息普及于互联网上
本贴作为参考的资料来源于康奈尔加州理工 SCI AES相关论文美国国家档案馆英国国家档案馆的资料以及相关唱片公司的档案文件旨在讲述正确真实的音频发展史但就如冥王星被踢出九大行星一样科学和历史都有其时效性不排除日后有人类会有更新的历史发现
由于录音史已有一百余年跨度实在太长太广所以本贴仅写出一些与黑胶相关或具有重大历史意义的史实尽可能的缩减篇幅方便大家浏览
因为篇幅过长码字太累还遇到过发不出贴的情况所以完成本帖需要一段时间
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人类最早的录音
在大多数人心中最早的录音设备一直被认为是1877年11月21日爱迪生发明的留声机(1878年2月19日获得专利) 直到2008年一群科学家通过计算机高分辨率光学扫描录入了一张记录有声音波形的纸张,并成功的将扫描所获得的波形文件播放出来,引起了世界的关注,将整个人类的录音历史提前了17年
记录这张波形的纸张是David Giovannoni(此人专注于研究音频历史)在巴黎专利局和法国科学院找到的数张记录于1857~1860年之间,由法国人édouard-Léon Scott de Martinville发明的phonautogram录制的音频之一,这一发现将人类录音史提前了17年,并且挖掘出了一位埋没于历史中的声学先锋édouard-Léon Scott de Martinville

phonautogram的发明者édouard-Léon Scott de Martinville是一位法国印刷及出版商
早在发明phonautogram之前其已经致力于声学研究十几年如同当时很多伟大的科学家一样,Martinville在过上自己的小康生活后便开始思考人生(如果能为我们的后代记录下那些杰出的艺术家的声音,让他们的光辉时刻在历史上留下微弱的闪光该有多好啊?)

带着这个美好的愿望,在法国工业协会的资助下他设想了一部模仿人类耳朵,可以收集和记录空气中的声音的装置最终他于1857年3月25日在法国取得phonautogram的专利并在1859年进行过一次修改期间也成功的保留了许多珍贵的历史录音为整个人类录音史踏出了小小的第一步.并且发现了很多影响后人的物理现象,比如号角扩音以及声音是由震动产生并经过空气传播.其理论和思想也影响了一些欧洲学者诸如Koenig.

这段录音虽然以今天的眼光看来非常粗糙但是作为人类迈出的第一步值得永远被人铭记 Martinville也凭着这些不起眼的粗糙录音载入史册
QQ截图20190520203724.png

上图是在巴黎专利局找到的保存完整的专利记录和记录的波形文件

phonautogram本身的设计其实就像一台反过来用的留声机一样巨大的号角收集声音后把震动通过猪鬃唱针记录在烟熏纸或玻璃上这个看似简单的设计实际上则影响了以后近百年的声学发展史虽然Martinville发明phonautogram的初衷只是记录,而且在百余年的时间内都无人能正确的回放它,但他的相关论文却被法国科学院完整的保留了下来.其关于声音核心思想也影响了多年后的另一位音频界大咖Emile Berliner.这个就要等之后的篇幅再详细介绍了.
=================================================================================================================================================================爱迪生和他陨落的唱片帝国

Thomas Alva Edison应该是中国人民最熟悉的美国人之一了,从十万个为什么到小学课本,爱迪生作为一名发明家的故事深入人心.正如开篇所述在很长的一段时间里,人们把"发明留声机"的头衔献给了爱迪生,但现在应该改为"第一个录音并播放"的人了
QQ截图20190521003847.png

这两张看似小学生简笔画的设计图便是当年留声机的手稿,后面便是这部机器所记录下来的"声音".其原理基本沿用édouard-Léon Scott de Martinville的理论,只不过更换了"唱针"和"唱片"的材质和记录方式,使用小型化的滚筒和垂直记录方式把声波"刻入"到锡箔纸上.由于使用了"垂直记录"的工作方式和不那么坚固的"唱片"使得这份被保留在博物馆里的原始录音十分珍贵,直到康纳尔大学的科学家们开发了基于计算机高分辨率光学扫描的应用程序,才使得这份珍贵的录音重见天日以供世人聆听.

与Martinville有着"为后人留下声音"的理念不同的是,爱迪生发明留声机纯属意外(虽然这在当时为他赢得了极大的声誉),在应用方面显然爱迪生并不像Martinville那样有着明确的愿望,在爱迪生的留声机发明初期,其最实际的应用是由Charles Batchelor改造的一部留声机用来记录和观测城市高架铁路的异响.这段录音由于是还在调试设备的关系,"唱片转数"不太均匀,所以发出了很奇怪的"噪音"实际上录制的应该是列车经过铁轨的声音.
有趣的是,虽然Martinville和爱迪生的"留声机"有着极其相似的工作原理且Martinville的发明早于爱迪生,但爱迪生本人并不了解这个法国无名小卒的发明.但讽刺的是康奈尔大学这项基于计算机高分辨率光学扫描来播放珍贵录音的研究使得一些早期的珍贵录音得以重见天日后,Martinville的风头一下子就盖过了爱迪生,如果爱迪生还活着的话恐怕要像生活在夏洛穿越回过去的时间轴里的周杰伦一样,一辈子生活在夏洛(Martinville)的阴影里了.
虽然爱迪生本人以及其后来创立的爱迪生唱片公司一直致力于"滚筒"唱片,但实际上爱迪生在发明留声机时是有考虑过以"圆盘"作为唱片介质的.但由于当时控速机构过于复杂,爱迪生认为"滚筒"式唱片有着固定变速比驱动下恒定线速度这一优势,于是便对"滚筒"唱片更加中意.
在记录方式上,由于爱迪生是"顺路"发明留声机的,并且爱迪生这个人十分的固执,于是便顺理成章的认为"声波是垂直震动的"使用了"垂直记录"的方式把声波"刻录"到滚筒上.这个方法虽然在物理原理上并无不妥,但在实际应用中却有着十分致命的问题,那就是对于接触式读取,在读取过程中会造成"唱针"与"唱片"的磨损,而在垂直记录状态下由于接触压力的关系,"波峰"的磨损显然是不能忽视,而当"波峰"磨损到一定程度后,"唱片"所记录的"信息"则会发生非常大的变化从而造成"音质劣化".直到唱片最终磨损到一定程度后无法正常使用.
到这里,可能大家觉得这个伴随着爱迪生留声机出现的"Bug"只是"时代的眼泪""人类某个不成熟的设计"而已,并没有什么大不了的,但就如同那句非常出名的"一只南美洲蝴蝶扇动几下翅膀,两周后引起美国龙卷风" 一样.这只小小的蝴蝶,至今还在影响着论坛上一些人的观念.这个错误的观点在浏览论坛时常常会被一些人提及,诸如"日本电台使用黑胶的播放次数为50次/70次,之后便会报废".实际上这个说法是由早期垂直记录沟纹的爱迪生体系唱片演变而来.而即便是在1900~1948年这个唱片业大混战的年代,也并不是所有的唱片都采用这种记录/回放方式(后续会讲到这段历史)