Внимание изобретателей привлек граммофон. Его стали соединять различными способами с кинопроекционным аппаратом. Демонстрация картины сопровождалась звуками, записанными на граммофонной пластинке.
Однако и эти опыты, казавшиеся вначале многообещающими, не увенчались успехом, потому что изобретателям не удавалось добиться дружной работы киноаппарата и граммофона. Согласованность все время нарушалась.
Действующие лица на экране начинали говорить с закрытыми ртами, реплики путались; зрители, когда нужно было плакать, хохотали.
Встретились и другие препятствия. Пластинки, даже изготовленные по особому заказу — «голиафы» диаметром в полметра, были малы. На них не умещалось звучание целой части фильма. Во время демонстрации картины приходилось останавливать киноаппарат, чтобы сменить пластинку. Изобретатели поняли, что «в одну телегу впрячь не можно коня и трепетную лань»; граммофон невозможно объединить с киноаппаратом.
Звук надо записывать не отдельно от изображения, а вместе с ним — на той же киноленте. Воспроизводить звук и проектировать изображение на экран также должен один аппарат.
Эта совершенно правильная идея была вначале осуществлена механическим способом. Звуковую бороздку на киноленте прорезали острым резцом или продавливали иглой.
В проекционном аппарате игла скользила по бороздке и заставляла колебаться мембрану, передавая звучание через рупоры в зал. Зритель видел картину на экране перед собой, а звуки неслись к нему сзади. Это портило впечатление. К тому же звучание было слабым, усиливать его еще не научились.
Главный недостаток оставался неустраненным: звук записывался механически, а изображение — фотографически. Звуковая бороздка быстро снашивалась, действующие лица в картине начинали сипеть, кашлять; фильм становился не говорящим, а хрипящим.
Стало ясно, что «великий немой» (так называли кино до того, как оно стало говорящим) обретет дар речи только тогда, когда звук будет записан инструментом, несравненно более точным и более острым, чем стальной резец. Таким резцом мог стать только световой луч.
Возможность графической записи звука светом— в виде черной или светлой волнистой линии — была доказана еще в 1883 году замечательным русским физиком П. Н. Лебедевым, и подтверждена в 1889 году изобретателем А. Винцемским.
Однако создать звуковое кино даже в начале нашего века было невозможно. Тогда не было аппарата, способного «читать» светопись звука, не было «электрического глаза».
Фотоэлемент, изобретенный А. Г. Столетовым в 1888 году, оставался еще недостаточно совершенным прибором.
«Великий немой» заговорил лишь в тридцатых годах нашего столетия. С развитием электроники были созданы более чувствительные фотоэлементы и усовершенствованные усилительные радиолампы.
Над созданием звукового кино работали одновременно три советских изобретателя — П. Г. Тагер, А. Ф. Шорин и В. Д. Охотников. У всех трех изобретателей звук записывался тонким световым лучом на светочувствительной кинопленке. Разница заключалась в способах, какими заставляли световой луч «записываться».
А. Ф. Шорин включил в цепь микрофона металлическую ленточку, натянутую между полюсами магнита. На ленточку падал узкий пучок света, который затем направлялся на кинопленку. В спокойном состоянии лента затеняла ровно половину светового пучка и оставляла на пленке ровную темную полоску. Но когда перед микрофоном говорили, пели или играли на музыкальных инструментах, по ленте протекал переменный так, вызываемый звуковыми колебаниями мембраны микрофона.
Под влиянием тока лента двигалась, колебалась в магнитном поле и пропускала то более, то менее узкий пучок света на пленку. И на движущейся пленке звук записывался в виде Зубчиков разной высоты в соответствии с шириной пучка света, пропущенного лентой.
В аппаратах В. Д. Охотникова и П. Г. Тагера звуковая дорожка получалась в виде полоски одинаковой ширины, без зубцов, но зато почернение пленки на ней было различным в разных местах дорожки. В этих системах токи микрофона изменяли не ширину светового пучка, а его интенсивность.
Приборы звукового кино читают оба вида записи одним и тем же способом. Луч света пронизывает движущуюся в аппарате звуковую дорожку и падает на фотоэлемент. Дорожка ослабляет луч то больше, то меньше: или зубчики уменьшают его ширину, или же почерневшая в той или иной степени пленка — ослабляет интенсивность луча. И в том и в другом приборе фотоэлемент получает то больше, то меньше света и дает ток, колеблющийся по силе. Этот ток поступает в усилители, а оттуда в громко- говорители, поставленные рядом с экраном, и зритель слышит все звуки, сопровождающие съемку.
Аппаратом Тагера — «тагефоном» — была заснята первая советская звуковая картина «Путевка в жизнь». Потом в студиях появились более совершенные аппараты Шорина.
Ныне Советский Союз располагает самой совершенной техникой звукозаписи и звуковоспроизведения.
Звукочитающие аппараты нашли самое разнообразное применение. Благодаря им мы можем пользоваться так называемыми «говорящими» часами, которые в любую минуту сообщают по телефону точное время.
Набрав номер «говорящих часов», человек слышит в трубке спокойный, внушительный голос:
— Двадцать часов пятьдесят две минуты.
Если абонент не повесит трубку, то «говорящие часы» так же невозмутимо повторят:
— Двадцать часов пятьдесят две минуты.
Если в этот момент минута кончилась, часы скажут:
— Двадцать часов пятьдесят три минуты.
Говорящие часы находятся на телефонной станции. Там они занимают отдельное затемненное помещение, на дверях висит табличка: «Вход воспрещается».
«Говорящие часы» любят одиночество и темноту.
На обыкновенные часы они совершенно не похожи. У них нет ни циферблата, ни стрелок. Точный часовой механизм соединен с большим алюминиевым барабаном. На одном краю барабана надеты ленты, на которых записан голос человека, произносившего часы: ноль часов, один час, два часа и так далее до двадцать третьего часа. На другом краю барабана надеты ленты с записью минут.
Сбоку барабана укреплено два электрических глаза — фотоэлемента. С помощью тонкого светового луча они читают запись звука — каждый на своей ленте.
Первый читающий прибор целый час читает одно и то же: «двадцать часов», «двадцать часов»… Как только час пройдет, механизм передвинет электрический глаз к следующей ленте, и он начнет читать: «двадцать один час», «двадцать один час»…
Левый читающий прибор переходит с ленты на ленту быстрее, так как он читает только минуты.
Оба «электрических глаза» читают строго поочередно: сначала правый прочтет часы, затем левый добавит минуты.
Читают эти приборы «про себя». Воспринятые световые колебания они превращают в колебания электрического тока и посылают их в усилители. А из усилителей сигналы передаются по телефонным проводам.
Поэтому в помещении «говорящих часов» не только темно, но и тихо. «Говорящие часы» умеют говорить только по телефону.
Со временем фотоэлемент станет настоящим читающим прибором. В 1949 году на XIII Всесоюзной радиотехнической выставке два радиолюбителя демонстрировали прибор для слепых. Он позволяет слепым читать книги, напечатанные типографским способом, но только не буквами, а особой узорчатой линией.
Изобретатели работают над созданием буквочитающего аппарата, который мог бы читать газеты и книги так же, как читаем их мы. В этом нет ничего невозможного. Такие приборы будут вслух читать книги слепым или людям со слабым зрением.
После усовершенствования звукозаписи на кинопленке, изобретатели нашли новый, очень простой способ сохранения и воспроизведения звуков. Этот способ осуществлен в аппарате, который назван магнитофоном.
Из пластмассы, смешанной с порошком ферромагнитного вещества (например, магнетита), изготовляют гибкую ленту, узкую, как тесьма. Эта лента скользит между электромагнитами магнитофона, к которым подведен электрический ток от микрофона, несущий звуковые колебания. Под воздействием колеблющегося магнитного поля порошок, который содержится в ленте, намагничивается в точном соответствии со звуковыми колебаниями.