Плюсофон как устройство записи¶

Плюсофон — общее название класса устройств и программных решений для воспроизведения и записи звука, в которых носителем или источником сигнала выступает перфорированная лента, диск или карта с нанесёнными на неё отверстиями (перфорацией). Термин образован по модели названий звукозаписывающей техники (граммофон, патефон, магнитофон) и применяется преимущественно к механическим музыкальным автоматам, механическим пианино и родственным им устройствам, где звук извлекается считыванием отверстий, а не магнитной или оптической дорожки. В узком значении плюсофоном называют конкретные модели механических музыкальных инструментов и автоматов, выпускавшиеся в XIX–XX веках, в широком — любые перфоленточные и перфокарточные звуковые системы, включая учебные и музейные реконструкции.

¶Принцип действия

Основой плюсофона служит носитель с рядами отверстий. Каждое отверстие соответствует определённой ноте, аккорду или командному импульсу. Считывание производится механически (щупами, рычагами, клапанами) либо пневматически: поток воздуха проходит через открытые отверстия и приводит в действие соответствующий звукоизвлекающий механизм.

Обобщённо устройство включает:

• носитель (перфолента, перфокарта, перфорированный диск);
• считывающий узел (щупы, валики, воздушные каналы);
• звукоизвлекающую часть (струны, язычки, трубы, молоточки);
• привод (ручной, пружинный, электромеханический);
• механизм протяжки носителя с постоянной или регулируемой скоростью.

Ключевое отличие от магнитной записи — дискретность: сигнал кодируется не непрерывной намагниченностью, а наличием или отсутствием отверстия в фиксированной позиции. Это делает плюсофон устойчивым к помехам, но ограничивает точность воспроизведения шагом сетки перфорации.

¶История

Перфорированные носители для управления звуком появились в Европе в эпоху механических музыкальных автоматов. В XVIII–XIX веках распространились перфорированные диски и валики для шарманок, музыкальных ящиков и автоматов в общественных заведениях. В конце XIX — начале XX века получили развитие перфоленточные механические пианино и оркестрионы, где лента шириной в десятки сантиметров несла сотни отверстий и управляла сложной динамикой.

В России и СССР перфоленточные системы применялись в механических пианино, в автоматических телефонных и телеграфных узлах, а также в учебных демонстрационных стендах. Позднее, в 1960–1980-е годы, перфолента использовалась в вычислительной технике как носитель данных, что сблизило звуковые и вычислительные технологии: одна и та же лента могла нести и управляющие коды, и музыкальные программы для синтезаторов.

С распространением магнитной записи и цифровых форматов механические плюсофоны утратили массовое применение, сохранившись в музеях, коллекциях и в среде реставраторов механических инструментов.

¶Классификация

По типу носителя выделяют:

• ленточные — носитель в виде протяжённой перфоленты;
• дисковые — носитель в виде вращающегося перфорированного диска;
• карточные — отдельные перфокарты, вставляемые в считыватель.

По способу звукоизвлечения различают:

• струнные (механическое пианино, цимбальные автоматы);
• язычковые (органные автоматы, губные гармоники-автоматы);
• трубные и свистковые (оркестрионы, каллиопы);
• электромеханические (перфолента управляет электромагнитами и генераторами).

По назначению плюсофоны делят на бытовые, ярмарочные (уличные), театральные и учебные.

¶Применение

Основные сферы применения плюсофонов исторически:

• развлечение в общественных местах — трактирах, парках, на ярмарках;
• домашнее музицирование в состоятельных семьях;
• сопровождение немого кино и театральных постановок;
• обучение музыке, демонстрация ритма и гармонии;
• автоматизация сигналов в телефонии и телеграфии;
• музейная и реставрационная практика.

В современности плюсофоны представляют интерес как объекты коллекционирования, как источник для изучения истории механики и как прототип дискретных систем управления. Реконструкции перфоленточных автоматов используются в образовательных программах по истории техники.

¶Технические характеристики

Точность воспроизведения зависит от шага сетки: чем мельче шаг, тем точнее передаётся ритм, но тем выше требования к качеству носителя и считывающего узла.

¶Плюсофон и цифровая запись

Идея дискретного кодирования звука, лежащая в основе плюсофона, предвосхищает принципы цифровой записи: наличие или отсутствие отверстия аналогично логическим «1» и «0». Однако плюсофон передаёт не отсчёты амплитуды, а команды исполнительному механизму, поэтому его корректнее считать устройством программного управления, а не системой записи сигнала. Именно этот промежуточный статус делает плюсофон важным звеном в истории перехода от механической автоматики к электронной и цифровой технике.

¶Интересные факты

• Перфоленты механических пианино достигали длины в десятки метров и сворачивались в рулоны.
• Некоторые ярмарочные автоматы имели несколько независимых считывателей, что позволяло совмещать партии разных инструментов.
• Восстановление перфоленты требует ручной работы: повреждённые участки восстанавливают по сохранившимся копиям или по слуховой транскрипции.
• Термин «плюсофон» не является строго научным и в разных источниках может обозначать разные классы устройств.

¶Источники

• Общие работы по истории механических музыкальных инструментов.
• Технические описания перфоленточных автоматов XIX–XX веков.
• Материалы музеев музыкальной техники и реставрационных мастерских.
• Учебные пособия по истории вычислительной техники и носителей данных.