Emile Berlinerin vuonna 1887 keksimä gramofoni merkitsi merkittävää edistystä äänen toistossa, mikä mahdollisti äänen tallentamisen ja toiston fyysisen median avulla. Laite perustuu akustiikan, mekaniikan ja signaalinkäsittelyn perusperiaatteisiin saavuttaakseen tehtävänsä. Ymmärtääksemme gramofonin toiminnan, syvennytään sen osiin ja siihen liittyviin prosesseihin.
Gramofonin osat:
1. Nauhuri (äänitin): Koostuu kynästä, kalvosta ja tallennusvälineestä (yleensä pyörivä vahapäällysteinen sylinteri tai levy).
2. Toisto (levysoitin): Sisältää kynän, kalvon ja äänenvahvistimen.
3. Kiertävä väline (tietue): Sylinterin tai levyn muotoinen, jossa kaiverrukset edustavat tallennettua ääntä.
Tallennusprosessi:
1. Käyttäjä puhuu tallentimen kalvoon.
2. Äänen tärinä saa kalvon värisemään.
3. Kalvoon kiinnitetty kynä syövyttää vastaavan urien kuvion tallennusvälineeseen sen pyöriessä.
Toistoprosessi:
1. Levy asetetaan toistolaitteen pyörivälle levysoittimelle.
2. Toistimen kynä seuraa levylle kaiverrettuja uria.
3. Kynän aiheuttamat värinät levyn urissa siirtyvät toistimen kalvoon.
4. Kalvo värähtelee ja tuottaa ääniaaltoja, jotka vahvistetaan ja lähetetään äänenvahvistimen kautta.
Signaalin käsittely:
Nauhoitettu ääni tallennetaan levylle fyysisinä värähtelyinä urien muodossa. Tämä monimutkainen urien kuvio edustaa analogista esitysta alkuperäisestä äänestä. Toiston aikana tämä fyysinen signaali muunnetaan takaisin sähköiseksi signaaliksi (kynän kautta), vahvistetaan ja muunnetaan sitten kuultaviksi ääniaalloiksi.
Tietuetyypit:
Ajan myötä gramofonitekniikka kehittyi, kun litteät levyt korvasivat sylinterimäiset formaatit. Levyt tulivat eri nopeuksilla (yleensä 78 rpm, 45 rpm ja 33 1/3 rpm), joista jokaisella oli ainutlaatuiset ominaisuudet ja yhteensopivuus eri gramofonien kanssa.
Gramofoni mullisti äänitekniikan mahdollistamalla äänen sieppaamisen, tallentamisen ja toiston, mikä tasoittaa tietä musiikin, viestinnän ja viihteen kehitykselle, josta nautimme nykyään. Vaikka teknologia on syrjäytynyt digitaalisilla formaateilla, sen panos on edelleen merkittävä, ja se on historiallinen ihme, joka kiehtoo edelleen harrastajia ja audiofiilejä.