Vývoj záznamových zařízení IV. - Od telegrafu k fonografu
Zatímco v minulých dílech seriálu byly popsány prostředky pro záznam zvuku a hudby nepřímo - mechanická piana hrající z děrovaných pásů, polyfony využívající kovové ovály s výstupky, notový zápis a mnoho dalších, dnes si představíme první skutečné „nahrávadlo“ v historii - fonograf.
Předchůdci
Spisovatel a velký vědecký vizionář Jules Verne předpověděl vynálezy jako letadlo, ponorku, skafandr či elektromotor již v 19. století, myšlenka zvukové nahrávky se však v literatuře objevila ještě dříve. Francouzský spisovatel Hercule-Savinien de Cyrano de Bergerac (autor literárního Cyrana z Bergeracu) ve svém humorném románu o cestě na měsíc z poloviny 17. století popisuje „knihu pro uši“, která vypráví připevněná k uším posluchače, zatímco ten se klidně prochází.
Realizace tohoto dnes samozřejmého, ovšem tehdy nepředstavitelného vynálezu trvala přes dvě století. V 19. století nabývá vědecké poznání stále většího významu a rozšiřují se experimenty s elektrickým proudem, v Evropě v té době ovšem na čistě akademické úrovni, neboť věda byla považována za výsadu gentlemanů a akademiků (vzpomeňme výzkumníky na poli elektřiny, jako byl Luigi Galvani, George Ohm či Michael Faraday). Výzkum a vývoj byl tedy poměrně izolován od průmyslové aplikace. Naopak v USA byl v 19. století zcela odlišný přístup ke znalostem a vědění - ač vědecká pracoviště nebyla tak běžná jako v Evropě, soustředila se na šíření a aplikaci vědeckých inovací víc než na samotný výzkum.
Už v roce 1832 přišel Američan Samuel F. B. Morse s přístrojem zvaným telegraf. V prvním modelu využíval elektrické impulzy k přenosu číselných kódů. Nejenom skautům známá morseovka (správně Morseův kód) vznikla až o několik let později a byla představena spolu s inovovaným modelem telegrafu 1838.
Vylepšení na sebe nenechala dlouho čekat a v průběhu 50. i 60. let 19. století bylo představeno mnoho dílčích inovací a více i méně úspěšných experimentů. V té době například vznikl princip frekvenční modulace tak, že po jednom telegrafním „drátu“ šlo poslat více zpráv najednou. Edisonův kvadruplex měl propustnost čtyř zpráv současně, tedy čtyřnásobnou kapacitu položených vedení při minimální investici do infrastruktury. V dnešním světě to můžeme připodobnit ke kabelové televizi (každý televizní program má svůj kanál, tedy vyhrazené frekvenční pásmo o šířce 6 MHz nebo 8 MHz. Moderní HFC kabelové rozvody se šířkou pásma až 1000 MHz tak mají kapacitu přes 100 analogových programových kanálů).
Na vývoji a vylepšování technologie telegrafu se podílelo mnoho význačných osobností - T. A. Edison, A. G. Bell, E. Berliner a další. V rámci těchto pokusů se několik vynálezců snažilo i o přenos hlasu, ovšem neúspěšně. Funkční model elektrického telefonu uvedl do praxe a jako první patentoval až v roce 1876 Alexander Graham Bell. Nejprve ale o tomto zařízení psal jako o harmonickém telegrafu, z něhož údajně vycházel.
Ve skutečnosti však prvenství patří italskému vynálezci Antoniu Meuccimu, který tento přístroj náhodou objevil již v roce 1849 během aplikace svého objevu elektrošoků jako léčby revmatismu (jednoduše řečeno Meucci zjistil, že připojené elektrody přenášejí pacientovy výkřiky do vedlejší místnosti, kde se nacházel operátor napájení). Počáteční vynález mluvícího telegrafu („telegrafo parlante“) vznikl během jeho pobytu na Kubě. V roce 1850 Meucci emigroval do USA a zde v následujících dvaceti letech údajně vyvinul až třicet různých typů elektrických telefonů. Funkční model předvedl roku 1860 v redakci Italských novin v New Yorku, tedy šestnáct let před Bellovým patentem.
Vynálezce Meucciho však mezi jednotlivými úspěchy provázela smůla, a zejména finanční tíseň - vinou úrazu či úvěrových podvodníků se dostal opakovaně do takových problémů, že musel prodávat prototypy svých přístrojů či nemohl zaplatit poplatek patentovému úřadu. Některé jeho modely byly údajně „ztraceny“ v laboratoři American District Telegraph, tedy na stejném místě, kde A. G. Bell prováděl experimenty se „svým“ vynálezem telefonu (tato podezření se ovšem nepodařilo spolehlivě prokázat). Meucciho prvenství bylo oficiálně potvrzeno rezolucí amerického kongresu v roce 2002.
Přesto však A. G. Bell zůstává člověkem, který dovedl telefon k praktické použitelnosti, a jeho společnost jako první úspěšně dovedla na trh telefonní služby. Vzniká tak první zařízení schopné autenticky přenášet a reprodukovat lidský hlas i hudbu, ač v počátcích v nevalné kvalitě.
Jak vypadal první telefon
Prvotní telefonické zařízení se skládalo z trychtýřového zvukovodu, kovové membrány a elektromagnetu. Po přivedení (stejnosměrného) elektrického proudu byl pohybem (vibracemi) membrány indukován proměnný elektrický signál, který v přijímači obdobným způsobem rozvibroval membránu a tím reprodukoval zvuk. Elektrický obvod byl na obou stranách vedení uzemněný, k přenosu tedy stačil jen jeden drát. Původní telefon měl však velmi slabý a nekvalitní příjem na dosti krátkou maximální vzdálenost. Stejně jako v 50.-60. letech, kdy byl technickou špičkou telegraf, i nyní vzniká prostor pro mnoho dalších vynálezců a jejich vylepšení stávající „high-tech“ novinky. Mezi nimi byl i Thomas Alva Edison, který přispěl výrazně vylepšeným vysílačem (neboli mikrofonem) s lepším a silnějším zvukem na přijímači (reproduktoru). I díky práci na tomto přístroji pronikl Edison do hloubky problematiky akustických měničů a tyto znalosti zúročil vynálezem fonografu.
Profesor Graham Bell názorně předvádějící telefon:
1 Vysílač (Transmitter)
2 Přijímač (Receiver)
3 Kancelářský model dálkového telefonu
4, 5, 6 Přenosný telefon
Fonograf
Thomas Alva Edison, nazývaný Čaroděj z parku Menlo (Wizard of Menlo Park), v mládí začínal jako chudý telegrafista, ze kterého to dotáhl na nejznámějšího amerického vynálezce, bohatého obchodníka a rekordmana v počtu udělených amerických patentů (Edison je v USA držitelem rekordních 1093 patentů a dalších stovek jinde po světě). Po přístrojích typu automatického telegrafního opakovače či vylepšeného mikrofonu byl jeho nejvýznamnějším vynálezem právě fonograf, který nastartoval jeho další kariéru.
První verze přístroje vznikla v létě 1877 se záměrem vytvořit telefonní záznamník - k membráně byla připevněna jehla, a zatímco Edison křičel z jedné strany na membránu, z druhé strany se pod jehlou posouval voskovaný papír. K experimentu si vynálezce doslova poznamenal: „Vibrace řeči jsou vyryté pěkně a není pochyb, že v budoucnu budu schopen automaticky ukládat a reprodukovat lidský hlas v dokonalé kvalitě.“
Tento smělý výrok se podařilo realizovat již v prosinci téhož roku, kdy pracovníci jeho laboratoře dokončili montáž prvního funkčního modelu fonografu. Ústřední částí přístroje byl vroubkovaný otočný válec, pečlivě omotaný tenkou plechovou fólií (Tinfoil Phonograph, doslova „staniolový“ fonograf). Z jedné strany byl připevněn nahrávací díl složený z trychtýřovitého náustníku (podobný tehdejšímu telefonu), tenké kovové membrány a k ní přiletované jehly. Na opačné straně válce se nacházel „reproduktor“ z jehly a membrány, který přehrával zaznamenaný zvukový signál. Po povrchu rychle se otáčejícího válce putovala jehla v jakési spirále tak, jak se nahrávací či přehrávací „hlava“ sunula po posuvovém šroubu.
Tento přístroj byl názorně předveden 6. prosince 1877 v kanceláři časopisu Scientific American a okamžitě vzbudil hotovou bouři nadšených i nevěřícných ohlasů (článek vyšel 22. 12. 1877, mezitím Edison již 19. 12. podal patent). V tu chvíli se Edison projevil také jako skvělý obchodník: „Ihned jsem začal pracovat na větších a lepších přístrojích, které jsem vystavil v parku Menlo... Odvezl jsem fonograf do Washingtonu a celý den přicházeli kongresmani a další významní občané... Kolem jedenácti hodin večer přišla zpráva, že prezident Hayes by mě rád přivítal v Bílém domě... spolu s prezidentem na nás čekala skupina dalších lidí. Exhibice pokračovala dlouho do noci, odcházel jsem kolem půl čtvrté ráno...“ (Dyer, Thomas: Edison, His Life and Inventions. NY: Harper, 1910). Zájem médií byl obrovský a Edison jej dokázal dokonale využít k propagaci svého přístroje.
Jeden z posledních významných pochybovačů, biskup Vincent, si přišel přístroj vyzkoušet osobně. Poté, co mu Edison v laboratoři připravil nový váleček, začal s neuvěřitelnou rychlostí deklamovat biblická jména. Když uslyšel mou nahrávku, řekl: „Nyní jsem spokojen. Nikdo jiný v USA neumí tato jména recitovat stejnou rychlostí jako já.“