会说话的机器
在爱迪生研究所里诞生的第一项发明——爱迪生炭精送话器,是改进贝尔电话的成果。贝尔 1875 年发明电话,1876 年取得专利。爱迪生研究所落成的时候,贝尔正在为推广电话到处奔走。这个青年语音学家的发明最初有个明显的缺点,就是送话器灵敏度不高,通话双方必须大喊大叫,相当吃力。对于贝尔的电话有没有实用价值,不少人都有怀疑。但是,爱迪生却很钦佩贝尔的发明。作为一个发明家,他懂得创造的甘苦和价值。因此,这两个年龄相同的青年发明家尽管没有见过面,他们的心却是相通的。为了改进电话性能,好进行推广,爱迪生组织人员进行反复的研究,发现用炭精代替硫 185 酸和炭杆,效果要好得多,最后发明了爱迪生炭精送话器。
科学发明本是人类共同劳动的成果。研究人员互相启发和交流,常常有意想不到的效果。爱迪生改进送话器,本来是受贝尔的启发,没想到他在实验的过程中竟发现了一个新奇的现象。
有一次,爱迪生调试送话器,因为听力不好,就拿一根短针来检验传话膜片的震动。不料他手里的短针接触膜片以后,随着说话声音的强弱,会发生有规律的颤动。
爱迪生灵机一动,他想:如果反过来,使短针颤动,不就可以复原出声音来了吗?这个想法虽然象火花那样一闪就过去了,但是却使爱迪生十分激动。在这以前,世界上还没有人想到过把声音储存起来。因为按当时的科学技术水平来说,要想把声音储存起来,等于想让时间停留一样,是不可能的。
一连几天,爱迪生吃不下饭,睡不着觉。他象着了魔一样,在实验室里进行探索性实验。当时正是盛夏时节,天气闷热,蚊子叮人。爱迪生挥汗如雨,光着膀子做实验,饿了就吃两个馅饼,喝一杯咖啡。经过四天四夜的苦战,终于取得了突破。爱迪生压制不住内心的喜悦,在笔记上写着:“我用一块带针的膜片,针尖对准急速旋转的蜡纸,声音的振动就非常清楚地刻在蜡纸上了。试验证明,要把人的声音完整地贮存起来,什么时候需要就什么时候再放出来,是完全可以做到的。”
1877 年八月二十日,是爱迪生发明生涯中特别值得纪念的日子。这天清晨,爱迪生起得很早。他兴冲冲地走进办公室,掏出一张机械设计图,交给
一个叫克鲁茨的助手,请他马上试制出来。克鲁茨是个技术很高明的机械师, 他拿着图纸端详了好一阵,也看不出是干什么用的。
“先生,这是什么玩意儿呀?”机械师忍不住问。 “这是一台会说话的机器,请你赶快照图样做出来。”爱迪生把手一挥,
急不可待地说。
克鲁茨从来没有听说过有会说话的机器。他听了爱迪生的解释,脑海里打了一个大问号。为了要看个究竟,他马上跑到车间,照图样制作起来。等机器造好,已经是吃晚饭的时候了。机械师三步并做两步地把它送到爱迪生那里。
爱迪生看见机器和设计的完全一样,非常满意。实验室的人听到消息, 连晚饭也顾不得吃,都好奇地围了上来。大家打量着摆在桌子上的机器,看模样并不复杂,一个笔筒那样大小、中心有轴的金属筒,横向固定在支架上, 金属筒表面刻着纹路,跟一个小曲柄相连,旁边是一个带碗口的粗金属管, 金属管的底膜板中心焊着一根针头,正对着金属筒的槽纹。说实在的,不但当时的人们很难把这种古怪的机器同“会说话”联系起来,就是在今天,我们乍一看到这个东西,也很难猜出它是干什么用的。
在场的人都不相信这台机器会说话,有的人还打趣地说,爱迪生是在“开国际玩笑”。爱迪生微微一笑,胸有成竹地取出一张锡箔,裹在大圆筒上。并且把连着膜板的针头对着锡箔。等一切准备好了,他就开始用摇柄转动大圆筒,一面转动,一面对着碗口唱起来:“玛丽有只小白羊,它的绒毛白如霜⋯⋯”。因为锡箔下面的金属筒上有槽纹,所以随着歌声的起伏,唱针在锡箔上刻出了深浅不同的槽纹。
然后,爱迪生停下来,把针拨回起始的位置,让克鲁茨把耳朵贴近“碗口”。爱迪生重新转动摇柄,一个熟悉的声音顿时传进克鲁茨的耳朵,它还在办公室里飘荡。声音虽然细微,却清晰入耳。这一下把大家都惊呆了。过了一会儿,克鲁茨第一个喊起来:“我的老天,真是会说话的机器呀!”原来,连在膜片上的金属唱针把声波转化成锡箔上的波纹。当唱针沿着波纹重新振动的时候,录下的声音就再现出来了。爱迪生给他的发明取了个动听的名字,叫做“留声机”。当时的英文字典里没有这个词,它是根据两个希腊词“声音”和“记录器”合成的。
这台留声机虽然结构简单,外观不好,能录的声音也不多,但是它的出现,却是前所未有的创举。人类第一次实现了声音的贮存和再现。这是继贝尔发明电话以后,电声学上又一个伟大的创造。当时,爱迪生才三十岁。
爱迪生发明“会说话的机器”的消息,象春风一样流传开了。好奇的人们从各地纷纷赶来,挤满了门洛公园里的爱迪生研究所,他们一个个对着留声机叫喊,吹口哨,打喷嚏,唱歌子,然后入神地聆听机器重新播出这些声音。参观的人越来
越多,门洛公园车水马龙,简直变成了一座游艺场。大家对爱迪生的发明惊叹不止。报刊纷纷发表文章,称赞这是“十九世纪的奇迹”,甚至在美术作品里也出现了留声机。
爱迪生誉满全球,整个世界都被他的发明震动了。1878 年春天,英国皇家学会特地举办了留声机展览,巴黎世界博览会主持人也派专人远渡重洋, 到爱迪生研究所索取留声机样机。法国政府还为这项发明颁发了奖金。为了表彰爱迪生的发明,美国总统在白宫接见了他。总统和政府官员观看了留声
机表演,都赞不绝口。
爱迪生成了新闻人物。采访、宴会、签名和各种荣誉,使他简直招架不过来。他对这些社会应酬不感兴趣,好不容易才逃出重围。他需要的是时间和工作。青年发明家在考虑,怎样对留声机作进一步改进。刚刚问世的机器还有些不理想的地方,比如声音小,录放声音的时间短。另外,靠手柄旋转, 转速不好控制,如果录放声音的时候转速不匀,声音就会明显失真:转快了, 声音变得尖声怪气;转慢了,就会低沉得象老牛哞哞叫。为了消除这些缺点, 爱迪生作了一系列改进。在第二代留声机的话筒上,他加了个喇叭形的音筒, 远看很象一朵硕大的喇叭花,是作为扩音器用的。他还用蜡筒代替锡箔,并且在
机箱里装上了驱动结构,每次只要上紧发条,就可以自动录放声音。原先用锡箔,每张只能使用一次。改成了厚的蜡筒,每用完一次,刮掉以后还可以再用,使用寿命大大延长。不过,改进以后的留声机放音时间还是比较短,每次最多可以播放四分钟。这在当时已经是很难得的了。
其他发明家对改进留声机也很热心,不少人在作新的探索。一场使“会说话的机器”达到完善的竞争激烈地进行着。
1881 年,贝尔和两个助手也发明了一种留声机,同爱迪生的留声机的原理一样,结构也很相近,只是录制声音的方法不同:爱迪生的留声机是用唱针在一条线上刻成不同的深度;贝尔的留声机是在蜡筒上刻出曲线来。换句话说,一个是唱针作纵向运动,另一个是唱针作横向运动。后来在 1937 年, 贝尔的这台留声机曾经在美国一个工程学院公开展出过。现在虽然已经过去五十多年了,转动机器上的蜡筒,还清晰地播出了当年记录的话来。
1886 年,贝尔的堂兄弟同别人合作,取得了一种新型的留声机设计的专利。这种留声机,第二年由爱弥尔·柏林纳制造成功。它的最大特点,是用圆盘形的唱片代替了大唱筒,唱片用两个手摇转轮带动。唱片留声机同唱筒留声机相比,性能有明显提高,基本上形成了现代电唱机的雏形,这无疑是留声机发展史上的一次重大革新。
爱迪生也不甘落后,为了对付日益激烈的竞争,他经过连续苦战,在 1888 年,把他的唱筒型留声机装上了电源,用电瓶启动,然后用接有软管的耳机收听,有点象医生在用听诊器听诊一样。改进以后的留声机,声音清晰逼真, 被人们广泛地使用。直到晚年,爱迪生还在努力改进留声机。可是,最后唱片还是取代了唱筒。