如果你像我一樣，你可能會在網上獲得大部分(如果不是全部)音樂。你可能有幾個 光盤 躺著，但他們現在已經很老了，對吧?你的父母可能不這么認為。對他們來說，CD可能仍然是相對較新的技術，并且取決于 他們對音樂的認真程度，他們可能有相當多的舊形式的錄音，例如長時間播放 (LP) 唱片。這 播放唱片的機器， 唱片機 (也稱為轉盤，歷史上， 作為留聲機和留聲機)，仍然被俱樂部DJ和音樂愛好者廣泛使用，他們發誓他們制作的音樂更精細，更微妙。經過幾十年的衰落，唱片機在過去幾年中經歷了壯觀的復興——而且，無論它們聽起來是否更好，它們當然可以教給我們有趣的東西。 關于 聲音的工作原理.讓我們仔細看看!

　　照片：這款 20 世紀初的老式“留聲機”唱片機是當時的 iPod。音樂存儲在大約30厘米(12英寸)寬的塑料光盤上。

　　現代小工具如何存儲音樂聲音

　　現代音樂播放器本質上是專業化的 計算機 存儲聲音為 只是另一種信息：它們可以存儲文本文件、視頻和照片 以大致相同的方式。如果您有 MP3播放器，比如iPod，它 將您的音樂存儲在內部 硬盤 或 閃存 (類似于 U 盤和 數碼相機 存儲卡)。音樂存儲在 數字 (數字)格式，轉換所有單個聲音頻率 變成一長串數字并在數學上壓縮，所以它 占用的空間很小(這意味著您可以快速下載它)。

　　硬盤驅動器讀取和記錄信息 磁性：一個移動 電磁臂通過掃描讀取和寫入微小的磁性區域 在快速旋轉的圓盤上來回。閃存 音樂播放器略有不同：它們使用微小的記錄代表音樂聲音的數字 電子的 稱為 晶體管.光盤存儲音樂 數字也是如此，但數字被“壓”到閃亮的 圓盤表面呈微小凸起(稱為凹坑)的形式 CD 播放器使用 激光 梁。關于一切的偉大之處 這些形式的 電腦內存 是他們保留他們存儲的信息，即使 電源已關閉。

　　好的，到目前為止一切順利。現在想象一下，你是19世紀的托馬斯·愛迪生。你 想要錄制和播放聲音，但您沒有花哨的電氣 或磁性小工具供您使用。記住這是 長 以前 計算機、激光束和光盤已經發明......它是 甚至在家庭擁有之前 電力!現代化的便利設施 理所當然的在愛迪生的時代可能沒有被發現，但有很多 的獨創性——這就是愛迪生習慣于如此令人驚嘆的東西 影響。以下是他如何解決存儲和播放的問題 聽 起來。

　　照片：你如何讓外星人笑死?在1970年代中期，當LP唱片仍然被認為是音樂技術的高度時，旅行者號宇宙飛船帶著金色的LP唱片進入太空，其中包含地球上生命的各種錄音，包括60種地球語言的問候和各種音樂片段。為什么我們認為這是一個好主意?如果外星生命形式已經進化到超越了粗糙的機械錄音，就像我們現在在地球上所做的那樣，想必他們會發現我們的LP非常原始，因為他們努力在星際iPod上播放它們?如果沒有，他們甚至能夠玩它們嗎?照片由NASA噴氣推進實驗室提供 美國宇航局在下議院.

　　如何在沒有磁性或電力的情況下存儲聲音?

　　當你年輕的時候，你可能做了所有孩子都喜歡做的事情：每當 你走過 鐵 欄桿，你用手指沿著它們做 音樂聲音。如果你有幸住在一條街上 很多人都有不同種類的欄桿，你可能有 發現當你從 挨家挨戶。聲音從何而來?當您移動您的 手和胳膊，你給他們一些 動能 (能量 移動物體有)。用手敲打金屬欄桿和 您將一些能量轉移到欄桿上。欄桿，即 可能是空心鐵條，像金屬風琴管一樣振動并產生 音符取決于其長度(較長的欄桿會產生 較深的音符，音調較低，比較短的音符)。所有傳統 樂器通過以某種方式振動來工作。當它們振動時， 它們也使它們周圍的空氣振動。這將能量帶到我們的 耳朵，我們的耳膜在同情中振動——我們的大腦解碼 這些振動給我們的感覺 聲音.

　　相片： 埃米爾·柏林納 (1851-1929)開創了唱片式留聲機，導致了黑膠唱片 和光盤。在這里，他的照片是在1927年左右(他去世前兩年)，他帶著一個維克多·維克羅拉·克雷登扎(Victor Victrola Credenza)(大木箱)，他的一臺留聲機放在上面。照片由Harris&Ewing提供 美國國會圖書館，印刷和照片司。

　　如何機械地存儲聲音

　　現在假設你想演奏一首曲子。如果你很了解你的街道，你可以跑 真的很快，你可以(理論上)來回挑選 每個音符都放在不同房子的不同欄桿上。讓我們 假設你這樣做幾次，直到你能準確地記住曲調。 現在你決定你厭倦了所有這些來回匆忙，所以， 在鄰居的親切合作下，你看到了所有的 您玩過的欄桿并按順序將它們安裝成一排，按順序安裝 街道中間的特別木架。你所要做的一切 現在要播放你的曲調是用手沿著欄桿和曲調 將被神奇地重新創造。其他任何人都可以玩 也調音(不需要音樂家來運行一些手 欄桿)。但最大的缺點是“樂器” 你'我創造的只能演奏一首曲子。不管怎樣。如果你覺得 就像聽不同的曲調一樣，你可以移動到不同的曲調 街道并用不同的欄桿重復相同的技巧! 這種以“物理形式”存儲聲音并播放的方式 帶著振動回來是托馬斯·愛迪生背后的偉大想法 錄音機或 留聲機.他沒有使用金屬 當然，欄桿，但基礎科學本質上是一樣的：他存儲聲音 通過在金屬表面上制造凸起，他將凸起變回聲音 沿著它們運行機械“手指”。

　　愛迪生的留聲機是如何工作的

　　照片：早期的愛迪生留聲機。這個是展覽 智庫，英國伯明翰的科學博物館。

　　愛迪生稱他的錄音機 留聲機哪 字面意思是“聲音作家”。 它有一個木筒，有一個薄的 用箔紙纏繞在它周圍，還有一根結實的針，上面附有喇叭 它壓在箔紙上。愛迪生對著喇叭說， 聲音能量從他的聲音中傳出，被喇叭輸送和集中， 使針上下振動。當愛迪生搖動手柄時， 圓柱體旋轉，針在箔片上切出一個凹槽。自從 針上下移動，凹槽深度變化 根據他的聲音有多大或多輕;換句話說， 凹槽是愛迪生聲音的錄音，翻譯成 機械形式。

　　為了播放錄制的聲音，愛迪生只是反向運行了這個過程。他把 在凹槽的起點向后針并曲柄手柄。 針頭乖乖地沿著凹槽劃過，上下顛簸著 遵循它之前切割的模式。當它四處移動時，它 振動，其振動的噪音被喇叭放大， 重現愛迪生的聲音——盡管非常沙啞—— 時尚。

　　美工：愛迪生的iPod!留聲機是如何工作的?如果你想錄制聲音，你可以對著管子說話(1)。來自聲音的聲能使振膜(如迷你鼓皮)振動，來回推動針(2)并將凹槽切入纏繞在圓柱體(3)上的金屬箔中，然后由 鐘表機構 (上鏈)電機。 播放反向運行此過程。另一根針(4)壓入凹槽中，以先前在那里切割的圖案上下彈跳。 另一個振膜和喇叭(5)放大聲音并將它們變回您可以聽到的聲音。作品由 美國專利商標局(添加了顏色和編號)。

　　照片：足以取代音樂會管弦樂隊?愛迪生留聲機的早期廣告可能只是在夸大事實：聲音沙啞而令人震驚!但作為一個長期預測，這個廣告是大筆賺錢的：一個多世紀后，聽錄制音樂的人比現場音樂會多得多。圖片被認為屬于公有領域，由 美國國會圖書館。

　　愛迪生在 1870 年代開發了他最初的留聲機。大約十年后，他 改進了這個想法，用蠟筒代替金屬箔，每個圓筒可以存儲幾分鐘的錄制聲音。在早期 20世紀，由于埃米爾·柏林納(Emile Berliner)等其他先驅者，蠟筒本身被扁平圓盤所取代 留聲機演變成唱片機——一種經濟實惠的 使每個家庭的人們都能收聽預先錄制的發明 音樂，無論他們自己是否可以演奏樂器。在 19世紀，想聽音樂的人必須聽 現場演奏的音樂家;在20世紀，大多數人都聽 預先錄制的音樂。愛迪生的留聲機，以及所有發明 建立在它之上，對這一巨大的社會變革負有責任。

　　了解更多

　　發明娛樂：愛迪生公司的早期電影和錄音：美國國會圖書館托馬斯·愛迪生作品的精彩在線展覽。

　　制作自己的愛迪生留聲機：來自Brian Carusella的優秀Bizarre Stuff網站。

　　唱片機的工作原理

　　照片：這臺保存完好的 1920 年代留聲機播放 以每分鐘 78 轉 (rpm) 的速度記錄。請注意表殼右側的發條曲柄(該型號早于電動留聲機)和令人驚嘆的褶皺振膜揚聲器：(我認為這是Sterling Primax-任何發燒友請發送電子郵件并糾正我，如果我錯了)。另一張照片顯示了非常鋒利的指針在唱片槽中追蹤的特寫。

　　唱片機被廣泛使用，直到 1980 年代末和 1990 年代初，當時 CD播放器的流行迅速使它們幾乎過時了 除專業DJ外的所有人。

　　現代唱片機或唱盤的工作方式與愛迪生幾乎完全相同 留聲機，但有一個主要區別。愛迪生機器依靠 在一個大喇叭上，在播放過程中放大聲波，所以它是 完全機械。現代唱片機使用電磁 將旋轉唱片中的聲音振動轉換為 電信號，然后饋送到電子設備 放大器 那權力 揚聲器 或 耳機，使聲音更大。 因此，現代唱片機是機械和 電磁技術。

　　典型的唱片機具有 唱針 (類似于愛迪生機器中的針) 在乙烯基的凹槽中上下顛簸(塑膠) 光盤。手寫筆 是鑲嵌在 輕質金屬棒。當晶體在凹槽中振動時， 微觀反彈沿著酒吧向下傳輸。手寫筆適合 稱為電磁裝置 彈藥筒，包含 壓電的 晶體。 金屬棒壓在水晶上，每次移動時，它都會輕微地晃動水晶，產生電信號。這些信號被饋送到放大器以發出聲音 您可以通過揚聲器或電話聽到聲音。并非所有唱片播放器 墨盒使用壓電將聲音振動轉換為 電信號。有些內部有微小的線圈和磁鐵 他們。當手寫筆移動時，它會將磁鐵上下推過 線圈，以這種方式產生電信號。

　　照片：從下面看，現代 LP 唱片手寫筆安裝在黃色保護塑料外殼中。外殼卡在磁性唱頭上，使手寫筆能夠從唱片表面傳輸振動。仔細觀察手寫筆，你可以看到做重要工作的銀色金屬條。它末端的凸起是一小塊工業鉆石，在唱片凹槽中上下彈跳。這個微小的凸起就是通過唱片中的凹槽跟蹤的全部內容，因此您可以了解該凹槽有多大。

　　現代唱片機播放兩種尺寸的光盤。 LP(長時間播放的唱片)大約 直徑 30 厘米(12 英寸)，厚度與 CD 大致相同。 它們以 33rpm(每分鐘轉數)的速度旋轉，手寫筆大約需要 20-30 分鐘 從光盤的外邊緣移動到最中心，所以 這就是像這樣的光盤可以存儲多少音樂。與緊湊型不同 光盤，光盤的兩面都可以存儲聲音，因此LP的整體播放 時間通常為 40-60 分鐘(您必須將光盤翻轉過來) 手動播放第二面)。唱片機也可以播放更小的 圓盤直徑約為 18 厘米(7 英寸)，但速度較高，為 45rpm。 旋轉速度幾乎是LP的一半，45s播放單軌 音樂通常持續約 3-5 分鐘。與 LP 唱片一樣，45 秒 在兩邊玩。

　　轉盤的零件

　　轉盤本身是相對簡單的機器：只不過是旋轉 車輪 提供者 電動機.電機要么轉動 轉盤直接(稱為 直接驅動) 或 使用薄型 橡膠 皮帶環在電機和中央軸上 轉盤(稱為 皮帶傳動).為轉盤供電 以恰到好處的速度對于播放 音樂正確。如果轉盤旋轉太慢，音樂會變慢 也下來了，女歌手最終聽起來像男人!一些轉盤 邊緣周圍有小反光螺柱和內置 頻閃燈。您用螺釘調整轉盤的速度，以及何時 它以恰到好處的速度旋轉 閃爍的頻閃燈 使螺柱看起來完全不動。

　　照片：一臺LP唱片機以老式的方式制作音樂。這真是太好了 大氣照片由Orin Zebest提供，請發布 上 Flickr 2008年 在 知識共享 許可證.

　　這張照片很好地展示了唱片機的工作原理。打開機器，電動機(未顯示)使黑色乙烯基圓盤圍繞中心的銀釘旋轉。您將唱臂(末端帶有手寫筆和唱頭的樞軸杠桿)降低到圓盤的外邊緣，等待小菱形尖端落入凹槽中，發出放大的咔嚓聲。然后，手寫筆慢慢地“讀取”寫在圓盤上的音樂，因為尖端的小鉆石晶體(前面紅色塑料護罩下方的一個小點)拖過凹槽。手寫筆將振動饋送到壓電盒(灰色塑料)，壓電盒通過背面的金色端子傳遞電信號。電纜從這些端子通過唱臂延伸到唱機外殼某處的輸出插座，您連接到放大器和揚聲器。

　　藝術品：亨利·佩爾蒂埃(Henry Peltier)1909年的留聲機的工作方式與現代唱盤完全相同：音樂以機械方式存儲和再現 - 在旋轉的圓盤(藍色)上，由在凹槽中振動的針(紅色和橙色)拾取。但是，有兩個明顯的區別。轉盤由手搖曲柄(淺藍色)旋轉;而且，來自針的振動不是被電放大，而是通過聲管和喇叭(綠色，部分切斷)轉化為可聽見的聲音。藝術品來自 美國專利917，790：留聲機 作者：Henry F. Peltier。1909 年 4 月 13 日，由美國專利商標局提供。

　　模擬和數字

　　簡而言之，您可以看到唱片機有點像CD播放器(它播放平面光盤 音樂是通過跟蹤它們之間的手臂來存儲的)。但是它閱讀音樂的方式和音樂的方式 存儲在光盤上則完全不同：

　　唱片機是 模擬 設備：音樂以凸起的形式存儲在光盤上，凹凸的大小直接對應于它們存儲的音符。引入一些額外的顛簸(通過刮擦黑膠唱片)，當你播放磁盤時，你會發現一些額外的“音樂”——你真的不想聽到的沙啞和噼里啪啦的噪音。

　　CD 播放器是 數字 設備：音樂以數字的形式存儲在CD上，由激光讀取的小凸起表示。從理論上講，光盤可能會變臟或損壞，并且不會對您聽到的聲音質量產生任何影響。實際上，非常臟或損壞的光盤通常根本無法播放(黑膠唱片很少發生這種情況，您總是可以以一種或另一種方式播放)。

　　CD比唱片好嗎?它們聽起來更好嗎?它們能持續更長時間嗎?所有這些事情都是有爭議的問題，發燒友仍在爭論。直到最近，人們一直在購買音樂作為下載或CD，因為這是它的唯一形式。世界轉向數字音樂并不是因為它是卓越的技術，而是因為音樂出版公司用CD充斥商店并逐漸停止制作LP;換句話說，我們別無選擇。最近黑膠唱片的復蘇表明，對臨床數字下載的模擬替代品有強烈的需求。無論是不同的音質問題，大LP套筒的純粹吸引力，處理LP唱片和建立收藏的美味熟悉，還是這些東西的某種組合，似乎沒有人真正知道。

　　圖：在英國，黑膠唱片現在正在銷售 比他們三十多年來都好. 資料來源：所有數據來自BPI。1994年至2014年數據來自 黑膠唱片銷量近二十年來首次突破100萬大關：BPI新聞稿，2014年(通過Wayback Machine存檔)。