留声机

留声机（gramophone）是爱迪生于1877年发明记录和播放声音的设备，其原理是声音产生的膜振动记录在锡箔（或蜡片）上，从而再现声音。蜡筒留声机制作成本高，而售价昂贵，难于在民间普及。唱片留声机具有体积小便于收藏，信噪比好于唱筒留声机等优点。

1857年，法国发明家斯科特发明了称之为声波振记器的最早的原始录音机，但因不能回放声音而没有实用价值。1877年，美国纽约市青年托马斯·阿尔瓦·爱迪生成功地进行了“留声还音试验”，重放出自己在“锡箔圆筒留声机”上的录音，揭开了人类记录、重放声音的序幕。同年12月，爱迪生公示了他的留声机，但声音含糊而且噪音过大。1877年和1878年的锡箔留声机适用于演示播放和录制声音的原理，但它不能胜任长期保存声音的工作。1878年爱迪生获得美国专利。同年4月，爱迪生留声机公司在纽约百老汇大街成立，由此开始了商业运用阶段。1879年，留声机首次登陆日本，开启了该国的音响历史。1899年，三光堂作为日本第一家唱片公司应运而生。然而，在那个录音和制片技术被欧美国家把控的时代，日本的唱片制作不得不依赖欧美技术，这意味着所有的唱片都要在欧美生产。这一过程包括外国技师来日本录制声音，然后将母盘带回欧美进行制作，最后再将成品运回日本销售。爱迪生随后把留声机的发明工作放在一边，去研究电灯泡。19世纪80年代初，电话的发明者亚历山大·格雷厄姆·贝尔（ Alexander Graham Bell）和他的同事尝试将爱迪生的想法转化为实用技术。1887年，他们制作了一台名为“格拉弗风留声机”（Graphophone）的机器，它通过在纸板蜡筒上的一层薄蜡上切割出数条凹槽来记录声音。录音质量虽然不是很好，但可以清晰地再现说话的声音。因此，它作为一-种“听写机”投人市场，其想法是，如果用户对着它说话，记录者可以在之后将所说的话抄录成“普通”文本。1888年，爱迪生的第二代唱筒式留声机作为商品正式推向市场。第二代唱筒留声机在受话器上加装了号角型喇叭，录音时可以起到集音作用，放音时可以起到扩音作用，声音效果也更加清晰逼真。但该款留声机的唱筒是由皮带传动的，因此速度的稳定性不紧凑，减小了体积，能扣盖手提。1892年德国人爱弥尔·贝利纳(Emil·Berlier) 发明了唱片留声机和唱片。1895年，美国开始生产横向刻纹唱片留声机，英国、德国、法国、瑞士等工业发达国家也紧跟其后，捷克、俄国、日本等国也开始制造唱片留声机，推动了唱片留声机的生产与普及。1900年，贝利纳在加拿大的蒙特利尔为自已的留声机公司注册了商标。1901年，贝利纳研制成功以虫胶为原料的唱片，发明了制作唱片的方法。此后贝利纳留声机公司不断改进性能，生产了包括a型、b型、e型、c型、victrola 等许多型号的留声机。1903年，人们就开始设计柜式留声机的草图。1904年，维克多公司设计并试制了一小批非常稀有的柜式留声机样品，这些留声机并非公开销售的商品，只有少数美国政府高层官员有机会使用这种高端设备。美国官员将一台这样的留声机赠送给了梁诚，而梁诚又将其转赠给了慈禧太后，作为她70岁生日的礼物。因此得以保存下来。该留声机是维克多公司未记录在案的第一代柜式留声机样品，后来的柜式留声机都是在此基础上不断改进而来的。维克多早期生产的留声机主要以小型和大型喇叭为主。然而，用户在使用过程中发现了一些问题：一是卫生问题，喇叭上容易积聚灰尘，影响美观；二是这些留声机摆放在家中显得突兀，无法与家庭装饰融为一体。用户的这些建议为维克多日后生产柜式落地留声机奠定了基础。1904年，维克多公司发生了两次严重的火灾，而这台柜式留声机正是在两次火灾之间推向市场。4月24日，一场大火烧毁了维克多的四层红砖工厂，导致他们失去了生产柜式留声机主要部件的设备。柜体由费城的普利家具公司代为制作（这一合作持续到1907年），机芯则从瑞士订购顶级大机芯，唱臂采用了哥伦比亚公司的产品。当时，专利问题已不再是障碍，市场一片混乱。随后，更为严重的一场大火在1904年秋季发生，彻底摧毁了维克多的工厂。有关这台留声机的资料也随之化为灰烬。在接下来的一年多时间里，维克多忙于重建工厂，直到1906年5月才推出气动动力AUXETOPHONE柜式留声机，并于8月9日推出了首款家用VV-XVI柜机。1907年，通过美日技术合作成立了日米蓄音器制造株式会社，日本才有了第一家自称能生产留声机和唱片的公司。同年，日本工程师汤地敬吾成功研发了平圆盘唱片的制造技术，打破了欧美的技术垄断。适逢日俄战争胜利，日本经济迅速发展，民众购买力增强，日米蓄音器制造株式会社于1909年4月在其川崎工厂开始了国产唱片的大规模生产。1910年，日米蓄音器制造株式会社进行了增资并重组为株式会社日本蓄音器商会。重组后的日本蓄音器商会不仅生产唱片，还开始大规模生产留声机，并与来自欧美等国的进口留声机展开竞争。与此同时，许多新兴的唱片公司也如雨后春笋般纷纷成立。日本在当时为日本殖民地的台湾台北荣町（现台北衡阳路）设立了株式会社日本蓄音器商会台北出张所。该机构主要负责在台湾销售留声机和唱片。唱筒留声机与唱片留声机并存了34年，在唱筒留声机问世40年后，于1929年停产。截至1929年底，维克多公司设计和制造了280多种型号的留声机，总产量达到上千万台。1936年柏林奥运会期间，中国代表团共有69名成员参与，这个数字远超过1932年洛杉矶奥运会时的规模，为了表达对此次奥运会的大力赞助，天津中原百货公司与美国哥伦比亚公司携手推出了一款特别为中国市场设计的奥运五环留声机，该留声机限量发行。柜式留声机的设计在美观和实用性上都有显著优势：它配有一个雅致的外壳，外壳前侧两边有流畅的曲线设计，并装饰有精细的雕刻图案。顶部的盖子能够有效地保护内部的唱头和唱臂不受损害。柜内设有多个隔层，用来存放唱片，同时还预留了空间放置唱针和其他配件。相比于老式的喇叭留声机，柜式留声机更易于清洁和维护。此外，柜体上锁的设计可以防止小孩子不小心操作损坏机器，确保了留声机的安全性。随着时间的发展，后来生产的某些留声机也在门上加装了锁，以延续这种保护机制。中国的一些文化艺术研究机构、民间收藏家手中还存有唱筒留声机，有些保存完好仍可使用。1940年，英国开始将phonograph称为“gramophone”，以摆脱美国的影响。

唱筒留声机原理是将锡箔卷在刻有螺旋槽纹的圆简上，将声音产生的膜振动记录在锡箔上，从而再现声音。录音时，声波通过集音器喇叭传导到管道尽头的拾音唱头，在声波的驱动下使唱头云母片产生振动，云母片既带动固定其上的刻针一起振动。刻针就在转动的蜡筒上作上下垂直运动，随着刻针的振动，对唱筒蜡面授力不断变化，即刻出凹凸不平声槽。完成了对声音的记录。放音时，将唱头放在转动的蜡筒已刻有声槽的起始部位，唱针顺着凹凸不平声槽划动时即产生颤动，并带动云母片振动发音，声音通过喇叭筒传出，完成对声音的重放。

早期唱片留声机是发条驱动，当每分钟只有10转左右的发条转轮通过加速齿轮带动主轴转动时，为了保证每分钟78转的转速，除了有飞块式动平衡陀螺仪进行稳定速度外，由于唱片托盘是铁制的转盘，转盘本身就相等于一个稳定速度的飞轮，这样在转速的均匀度方面就比唱筒留声机更进了一步。在声音记录形式上，唱片留声机是在一个圆形蜡片的平面上刻纹。

留声机构造包括一架有着带螺旋槽纹的金属筒、曲柄、带振动膜的金属管以及唱针的装置，其中金属筒横向固定在支架上，并与曲柄相连，摇动曲柄能使金属简旋转，螺旋形的槽纹使金属筒能在支架上左右移动。金属筒旁有一段带振动膜的金属管，振动膜的中间有叫作唱针的针头，它轻压着金属筒，金属筒的表面裹有塑性较好的锡箔。

爱迪生发明的留声机结构图

拾放音部分由三组器件组成：圆盒状唱头，唱头正面用双橡皮圈夹紧云母片振膜，云母片中央镶有唱针的针杆，固定在针杆上的唱针，唱针的针尖镶有天然钻石，在唱头背面有个圆形放音孔，连接集音器喇叭，喇叭可以插拔装卸。

机械传动部分由五组器件组成：其一是发条盒，它是留声机的原动力，发条盒由紧弦钥匙、发条、发条轴轮组成。其二加速轮，当上紧发条后，发条轴轮通过加速轮实行加速度。其三是主轴，主轴带动一个金属圆筒，金属圆筒的作用是固定蜡筒并带动蜡筒转动。其四是主轴带动的旋转丝杠，它的作用是驱使唱头在丝杠上做直线运动。不断水平移动的唱头就在稳速旋转的蜡筒上，按照螺旋轨迹一圈一圈的刻纹或放音。其五是稳速风轮，稳速风轮靠主轴提供动力，但稳速风轮对主轴的转速有干涉作用，使主轴不会在发条释放能量时先快后慢，起稳速作用。

所谓“蜡筒”并非完全用蜡制成，它是以一个硬纸筒为主体，纸筒的内直径正好与钢筒外直径尺寸匹配，套在钢筒上正好同轴心。在硬纸筒的筒壁外面涂布硬脂蜡，这种蜡为既可塑又耐磨的石蜡加蒙旦蜡的混合物。但“蜡筒”不易保管，因此每只蜡筒都要放在一个硬纸筒盒中。机器型号不同，蜡筒的直径有大小之分，大蜡筒的直径为11cm，小蜡筒的直径为5cm，各种蜡筒的长度基本一致。

唱头是唱片留声机的发音器件，机械唱头通常是在一个圆形金属盒里由两个橡胶圈紧紧夹着一个发音膜。发音膜有两种，一种是铝合金片，一种是云母片（俗称火玻璃）。装有铝合金片振膜的唱头通常使用钢针播放横向刻纹的唱片。也有些唱头的角度可以转动90°。虽然号称可以拾取横向刻纹及纵向刻纹两种唱片的声音，但对纵向唱片的播放效果较差。铝合金振膜唱头中比较考究的要属双音膜铝合金唱头，它比一般的唱头声音响亮而且表现力强。装有云母片振膜的唱头不像铝合金振膜唱头式样一致。在功能上又分为两种，一种使用钢针播放横向循迹的唱片，另一种使用钻石针专门播放纵向循迹唱片。横向和纵向循迹唱头的区分主要看唱头振膜与唱筒臂的连接角度，如果振膜面后面连接唱筒臂的接口拐了个90°的弯再连接唱筒臂，就是横向循迹唱头。如果振膜面后面的音孔接口直接连接唱筒臂就是纵向循迹唱头。

云母振膜横向循迹唱头

钢唱针是播放老唱片使用最为广泛的唱针。钢唱针直径为1.54mm，针尖曲率半径为0.075mm，长度为20mm。钢唱针的高频截止频率为6000Hz，低频截止频率为50Hz，频率响应曲线为高低两端锐减形式，声音清脆，频响不宽但对噪音有一定抑制。该钢针不耐磨，每播放一面唱片就要更换一颗唱针。另一种钢唱针被称为“长命”唱针，该唱针每只放在一个小玻璃瓶里，针尖部分使用了金属锇，一颗唱针可以使用很长时间。但该唱针仅限于电唱头使用。还有一种钢针在针杆下部分压成扁平桃形，这种唱针被称为“桃针”，其特点是如果改变“桃针” 的固定方向，放音时可以改变拾取声音的响度。钻石唱针是播放纵向刻纹唱片使用的，早期纵向刻纹唱片主要由法国巴黎百代唱片出品，德国高亭唱片也有部分纵向刻纹。钻石唱针采用天然钻石镶嵌在铜唱针杆上，形如一颗水珠，直径与钢针相仿，但针尖要比钢针粗，针尖是圆的。由于钻石耐磨被称为永久性唱针。除了上述主要的唱针外，还有一些特殊唱针，如竹唱针专为竹针唱片使用，针杆为等边三角柱形，用染料染成黄色，针尖可以削剪，一颗针可用多次。另外还有青玉唱针、立体声唱片使用的人造宝石唱针等。

几种不同类型的唱针

唱筒臂是连接在唱头与喇叭之间的空心传声筒，由于它固定唱头并兼有在唱头随音槽循迹时起转向臂的作用，因此称为唱筒臂。唱筒臂的另一头连接喇叭，连接喇叭的一头可以灵活转动。扩声喇叭没有固定尺寸，形状也不一样，与各种不同类型的唱片留声机有关。

外号筒式留声机喇叭插在唱头上，该机型结构简约实用，便于移动。

改变喇叭口后的唱筒留声机

箱式留声机的声音通过导音管送到机箱内，通过暗藏的喇叭在机箱正面放音，该机型讲究造型，适于固定摆放。由于有机箱的共鸣作用，因此音质较厚实柔和，是唱筒留声机中的名牌产品。

美国安蓓罗拉箱式唱筒留声机

外喇叭台式留声机在19世纪初属于高档消费品，注重造型。外喇叭台式横向循迹留声机以美国品牌为代表。

早期横向刻纹外喇叭唱片留声机

便携式唱片留声机在工作原理上完全与外喇叭台式唱片留声机相同，出于便于携带的目的，其外形多做成手提箱式，放音喇叭多有改变。隐藏喇叭唱片留声机减薄了机箱上盖的体积，降低了整机成本，是较为普及型的家用留声机。

几款隐藏喇叭唱片留声机

音箱式唱片留声机加大了声音的共鸣体，省略了外部金属喇叭，取而代之的是由木材制作的扩声喇叭，声音从音箱正面播放出来。该留声机声音浑厚，频率响应比其他类型的留声机宽泛，音质也好于金属喇叭留声机，且音量大。在播放较新唱片时，声音响度相等于1W电动式喇叭的音量。

德国双插头筒式音箱唱片留声机

从存储声音的载体特征来看，留声机是通过用声音的强弱刻录载体的沟道深浅变化来记录声音。该录制与播放方式的缺点是，使用多次后容易磨损载体沟道和钢针，因此使用寿命较短。蜡筒留声机制作成本高，而售价昂贵，难于在民间普及。又因录出的声音较杂，蜡筒易受气温影响而变形，不易保存。唱片留声机具有体积小便于收藏，信噪比好于唱筒留声机等优点。

蜡筒留声机的用途有两种，爱迪生的专利是作为“办公室用具”作速记使用，后来COLUMBIA公司才开始录制“文娱节目”。在19世纪90年代早期，留声机经常用于公共场所的娱乐或教学。20世纪20年代以后，手摇留声机已在家庭及社会上广泛使用。

日晒：实木古典留声机摆放不要使其受到阳光直射，时间一长，表面的漆会退色，金属配件会被氧化，塑胶配件会容易变脆，黑胶唱片LP一般是PVC材质，日晒会让其变形。灰尘：选用纯棉干抹布，细软毛刷清除凹陷或浮雕纹饰中的灰尘。忌用水，酒精、汽油之类溶剂擦拭污迹，然后用无色上光蜡，薄薄地涂匀，用棉布拭干，减少落尘，并增强光泽。潮湿：潮湿会使木材腐朽，金属配件锈蚀，粘结部分开胶，镀铬原件脱膜等。污迹：纯白漆古典留声机出现泛黄时，用纯白棉纱布蘸少许牙膏轻轻擦拭，然后用湿布除去牙膏渍，再用干布拭干，泛黄现象可改观。涂漆的古典留声机，因直接放上开水杯、热汤碗出现白灰色烫痕，可用布蘸少许浓茶水或是花露水，以及少许酒精，轻轻擦拭，即可除去，然后用布拭干。实木留声机由木材制成，而木材容易受到环境湿度的影响，出现湿胀干缩的变化。冬季气候本来比较干燥，而许多家庭由于保暖的需求，往往在室内采取供暖措施，更加重了室内空气的干燥度，因而造成实木留声机因严重缺水，而发生很难修复的开裂现象。可以采取措施增加室内湿度。常见的方法有选购一台加湿器放在室内，另外也可以放置一盆水或者多放置一些利于室内保湿的如绿萝、富贵竹等植物，但要避免防止过度加湿，以免引起发霉。

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该页面最新编辑时间为 2024年7月4日