Восковой цилиндр

Восковой цилиндр — это ранний носитель звуковой информации, представляющий собой цилиндрическую гильзу из картона или металла, покрытую слоем воска, на который механическим способом наносится звуковая дорожка. Восковые цилиндры использовались в качестве основного носителя для записи и воспроизведения звука с конца 1880-х годов до начала XX века, преимущественно в фонографах, и стали первым коммерчески успешным форматом звукозаписи.

История

Изобретение и первые шаги

Принцип механической записи звука был впервые продемонстрирован Томасом Эдисоном в 1877 году на фонографе, где использовался оловянный лист, намотанный на цилиндр. Однако олово быстро изнашивалось и давало низкое качество звука. В 1886 году Чичестер Белл и Чарльз Тейнтер, работавшие в лаборатории Александра Грэма Белла, усовершенствовали конструкцию, заменив олово картонным цилиндром, покрытым воском. Этот носитель получил название «восковой цилиндр» и запатентован как часть графофона.

Коммерциализация

В 1888 году Эдисон представил улучшенную версию фонографа, использующую восковые цилиндры, и начал массовое производство. Первые цилиндры были коричневого цвета и имели диаметр около 5 см и длину 10 см. Время записи составляло около 2 минут. В 1890-х годах восковые цилиндры стали основным носителем для записи музыки, речей и коммерческих объявлений. Компаниями-производителями выступали Edison Phonograph Company, Columbia Phonograph Company и другие.

Золотой век и конкуренция

К началу XX века восковые цилиндры достигли пика популярности. В 1902 году компания Edison выпустила «Золотые цилиндры» — премиальную серию с улучшенным качеством звука и более твёрдым воском. Однако с появлением грампластинок, которые были дешевле, компактнее и позволяли тиражировать записи путём прессования, восковые цилиндры начали терять рынок. К 1910-м годам пластинки вытеснили цилиндры, и к 1929 году их производство было полностью прекращено.

Устройство и характеристики

Конструкция

Восковой цилиндр представляет собой полую гильзу, изготовленную из картона или металла (обычно цинка), покрытую слоем воска. Восковая смесь состояла из парафина, стеарина и других воскообразных веществ, иногда с добавлением канифоли для увеличения твёрдости. На внешней поверхности цилиндра с помощью иглы фонографа вырезалась спиральная звуковая дорожка — канавка переменной глубины, соответствующая колебаниям звука.

Технические параметры

• Диаметр: стандартный — 5 см (2 дюйма), реже 6,5 см.
• Длина: 10–12 см.
• Время записи: от 2 до 4 минут (в зависимости от скорости вращения, обычно 120–160 оборотов в минуту).
• Скорость вращения: 120–160 об/мин (стандартная для фонографов Эдисона — 144 об/мин).
• Качество звука: низкое по современным меркам, частотный диапазон — примерно 200–4000 Гц, динамический диапазон — около 30 дБ.

Типы цилиндров

• Стандартные (коричневые): из смеси воска и парафина, использовались для массовых записей.
• Золотые (Gold Moulded): выпускались компанией Edison с 1902 года, отличались более твёрдой восковой смесью и улучшенным качеством звука.
• Цилиндры для диктовки: использовались в офисах для записи устных сообщений, имели меньший диаметр и более короткое время записи.
• Цилиндры для записи с возможностью стирания: воск можно было размягчить, сгладить дорожку и записать заново, что позволяло многократное использование.

Процесс записи и воспроизведения

Запись

Запись производилась на фонографе или графофоне. Звук улавливался рупором, который передавал колебания на мембрану с иглой. Игла вырезала канавку на вращающемся восковом цилиндре. Для записи требовалось громкое пение или речь, так как чувствительность системы была низкой. Запись велась в реальном времени, без возможности редактирования.

Воспроизведение

При воспроизведении игла двигалась по канавке, передавая колебания на мембрану, которая создавала звуковые волны, усиливаемые рупором. Качество воспроизведения зависело от состояния цилиндра: износ воска, царапины и пыль приводили к искажениям.

Тиражирование

В отличие от грампластинок, восковые цилиндры не могли тиражироваться методом прессования. Для массового производства использовался метод «гальванопластики»: с оригинального цилиндра снималась металлическая матрица, которая затем использовалась для отливки копий из воска. Этот процесс был трудоёмким и дорогим, что ограничивало тиражи.

Применение

Музыкальная индустрия

Восковые цилиндры стали первым носителем для записи и распространения музыки. В 1890-х годах были выпущены тысячи записей популярных песен, оперных арий, инструментальных пьес и выступлений комиков. Среди известных артистов, записывавшихся на цилиндры, — Джон Филип Соуза, Энрико Карузо (первые записи), а также русские исполнители, например, Фёдор Шаляпин.

Диктовка и офисная работа

Цилиндры использовались для записи устных сообщений в офисах, что позволяло секретарям расшифровывать их позже. Эта технология была популярна в США и Европе в 1890–1910 годах, но вытеснена более удобными диктофонами.

Научные и этнографические записи

Восковые цилиндры сыграли важную роль в этнографии и лингвистике. С их помощью были сделаны первые записи языков и музыки коренных народов, например, индейцев Северной Америки, народов Сибири и Африки. В России такие записи проводились, в частности, в рамках экспедиций Русского географического общества.

Образование и развлечения

Цилиндры использовались в школах для обучения языкам и музыке, а также в домашних условиях для развлечения — прослушивания записей на фонографах.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Возможность многократного использования (при стирании записи).
• Простота конструкции и ремонта.
• Первый коммерческий носитель, позволивший массово распространять звук.

Недостатки

• Хрупкость: воск легко царапался, трескался и деформировался.
• Короткое время записи (2–4 минуты).
• Низкое качество звука и быстрый износ при многократном воспроизведении.
• Сложность и дороговизна тиражирования.
• Необходимость громкого источника звука при записи.

Влияние на культуру и технологии

Восковые цилиндры стали первым шагом к массовой звукозаписи и звуковоспроизведению. Они заложили основы индустрии звукозаписи, которая впоследствии перешла на грампластинки, магнитную ленту и цифровые носители. Сохранившиеся цилиндры представляют большую историческую ценность: они содержат записи голосов исторических личностей (например, Льва Толстого, Уильяма Гладстона), редкие образцы народной музыки и ранние коммерческие записи.

Современное состояние

В настоящее время восковые цилиндры являются предметом коллекционирования и музейных экспонатов. Существуют проекты по оцифровке сохранившихся записей, например, в Библиотеке Конгресса США и в Российском государственном архиве фонодокументов. Восстановление звука с повреждённых цилиндров проводится с помощью оптических методов сканирования, не повреждающих носитель.