Назовите первые устройства записи и воспроизведения звука. Механическая звукозапись.

Попытки создания аппаратов, которые могли бы воспроизводить звуки, предпринимались еще в Древней Греции. В IV-II веках до н. э. там существовали театры самодвижущихся фигурок - андроидов. Движения некоторых из них сопровождались механически извлекаемыми звуками, складывающимися в мелодии.

Автоматическое воспроизведение музыки известно еще с 9-го века, когда братья Бану Муса около 875 года изобрели наиболее старинный из известных механических инструментов гидравлический или «водный орган», который автоматически проигрывал сменные цилиндры. Цилиндр с выступающими «кулачками» на поверхности оставался основным средством для механического воспроизведения музыки до второй половины 19-го века. Механический карильон, в котором подобный механический цилиндр с выступами приводит в действие колокола, упоминается в начале 13-го века. Также братья Бану Муса изобрели автоматическую флейту, которая предположительно представляла собой первую программируемую машину.

В эпоху возрождения появляются разнообразные механические музыкальные инструменты, использующих цилиндр для воспроизводения мелодий: шарманки (XV век), музыкальные часы (1598), механические спинеты (XVI век), музыкальных шкатулок, ящиков (1815 год), табакерки. Все эти изобретения могли играть сохраненную музыку, не могли записывать различные звуки, живые выступления, имели ограниченный набор мелодий.

Музыкальная шарманка работает следующим образом. Звуки создаются при помощи стальных тонких пластинок различной длины и толщины, размещенных в акустическом ящике. Для извлечения звука служит специальный барабан с выступающими штифтами, расположение которых по поверхности барабана соответствует задуманной мелодии. При равномерном вращении барабана штифты задевают пластинки в заданной последовательности. Заранее переставляя штифты на другие места, можно менять мелодии. Приводит в действие шарманку сам шарманщик, вращая ручку.

В музыкальных шкатулках для предварительной записи мелодии используется металлический диск, на который нанесена глубокая спиральная канавка. В определенных местах канавки делаются точечные углубления - ямки, расположение которых соответствует мелодии. При вращении диска, приводимого в движение часовым пружинным механизмом, специальная металлическая игла скользит по канавке и "считывает" последовательность нанесенных точек. Игла скреплена с мембраной, которая при каждом попадании иглы в канавку издает звук.

Механическое пианино впервые показано на выставке в Филадельфии в 1886 году, в нем использовалась бумажная перфорированная лента, которая позволяла записывать длинные пьесы. Механизм пианол постоянно совершенствовался, а выпуск их продолжался до середины 20 века.

В средние века были созданы куранты - башенные или большие комнатные часы с музыкальным механизмом, издающие бой в определенной мелодической последовательности тонов или исполняющие небольшие музыкальные пьесы. Таковы Кремлевские куранты и Биг Бен в Лондоне.

За много веков до изобретения механической звукозаписи появилось нотное письмо - графический способ изображения на бумаге музыкальных произведений. В древности мелодии записывались буквами, а современное нотное письмо (с обозначением высоты звуков, длительности тонов, тональности и нотными линейками) начало развиваться с ХII века. В конце XV века было изобретено нотопечатание, когда ноты начали печатать с набора, подобно книгам.

Идея создания устройства, позволяющего записывать и воспроизводить звук, привлекала интерес многих ученых и изобретателей.

В 1770 г. Российской академией наук был объявлен специальный конкурс, целью которого было поощрение создания аппарата для воспроизведения звука человеческой речи. Премию получил Христиан Кратценштейн, построивший аппарат, включающий в себя набор органных труб с различными насадками. Впоследствии была создана целая серия «говорящих машин» («аутофонов»).

Впервые устройство, позволяющее записывать звук, было создано в 1857 г. Леоном Скоттом. Однако его «фоноавтограф» предназначался для регистрации звуков с целью изучения форм их колебаний, а не для их воспроизведения, поэтому звуки записывали иглой на поверхности вращающегося цилиндра, покрытой однородным слоем сажи. В этом слое игла, связанная с диафрагмой, прочерчивала линии, по форме соответствующие воздействующим на диафрагму звуковым колебаниям.

Впоследствии фоноавтограф был усовершенствован Кенигом, который придал рупору форму параболоида. Такое изменение формы звуковоспринимающей части прибора обеспечивало эффективную запись звуков от различных тел. Наряду с записью шумов и звуков музыкальных инструментов Скотт пытался в отдельных случаях записывать человеческую речь.

Главной особенностью описанных приборов, относящихся к этапу предыстории звукозаписи, было то, что сделанная ими запись звуков могла быть пригодна лишь для ее анализа, но не для воспроизведения.