Ранние технологии магнитной записи на проволоку

Введение

Технология ранней магнитной записи

Запись на проволоке, также известная как магнитная запись на проволоке, была первой технологией магнитной записи – аналоговым способом хранения звука. Она записывала звуковые сигналы на тонкую стальную проволоку, используя различные уровни намагничивания. Первый примитивный магнитный диктофон был изобретен в 1898 году Вальдемаром Пульсеном. Первым коммерчески доступным устройством магнитной записи стал «Телеграф», производившийся Американской телеграфной компанией в Спрингфилде, штат Массачусетс, в 1903 году. Проволока быстро протягивается через записывающую головку, которая намагничивает каждую точку проволоки в соответствии с интенсивностью и полярностью электрического звукового сигнала, подаваемого на головку в данный момент. Впоследствии, при повторном протягивании проволоки через ту же или аналогичную головку, когда на головку не подается электрический сигнал, изменяющееся магнитное поле, создаваемое проходящей проволокой, индуцирует в головке аналогично изменяющийся электрический ток, воспроизводя исходный сигнал с пониженной громкостью. К 1950-м годам магнитная запись на проволоке была заменена магнитной записью на ленту, однако устройства, использующие тот или иной носитель, разрабатывались параллельно в течение многих лет до того, как оба стали широко распространены. Принципы и электроника, используемые в них, практически идентичны.

История

Первый прибор для записи на проволоку был изобретен в 1898 году датским инженером Вальдемаром Пульсеном, который дал своему продукту торговое название «Телеграфон». Записывающие аппараты на проволоке для диктовки и записи телефонных разговоров производились почти непрерывно различными компаниями (в основном Американской телеграфной компанией) на протяжении 1920-х и 1930-х годов, однако использование этой новой технологии было крайне ограничено. Диктофоны и Эдифоны, которые по-прежнему использовали восковые цилиндры в качестве носителя информации, обычно применялись для этих целей в тот период. Расцвет записи на проволоку пришелся на период примерно с 1946 по 1954 год. Это было результатом технических усовершенствований и разработки недорогих конструкций, лицензированных на международном уровне компанией Brush Development Company из Кливленда, штат Огайо, и Исследовательским фондом брони Института технологии брони (позже IIT Research Institute Института технологии Иллинойса). Эти две организации (Brush и Armour) предоставили лицензии десяткам производителей в США, Японии и Европе. Примеры включают Wilcox Gay, а также некоторых авторов для подготовки специализированных руководств. Эти улучшенные записывающие аппараты на проволоке продавались не только для офисного использования, но и как устройства для домашнего развлечения, предлагавшие преимущества по сравнению с домашними дисковыми записывателями на ацетатной основе, которые все чаще продавались для коротких записей семьи и друзей, а также для записи фрагментов радиопередач. В отличие от домашних грампластинок, стальную проволоку можно было повторно использовать для новых записей, и она позволяла создавать гораздо более длительные непрерывные записи, чем несколько минут звука на сторону, доступные на дисковых записывателях. Первые магнитофоны, которые поступили в коммерческую продажу в США только в 1948 году, были слишком дорогими, сложными и громоздкими, чтобы конкурировать с этими потребительскими записывающими аппаратами на проволоке. Однако в первой половине 1950-х годов стали появляться магнитофоны, которые были достаточно доступными, простыми и компактными для использования дома и в офисе, и они быстро вытеснили записывающие аппараты на проволоке с рынка. Запись на проволоку также использовалась в некоторых бортовых самописцах, начиная с начала 1940-х годов, в основном для записи радиопереговоров между членами экипажа или с наземными станциями. Поскольку стальная проволока была более компактной, прочной и термостойкой, чем магнитная лента (основанная на пластике), записывающие аппараты на проволоке продолжали производиться для этих целей в 1950-х годах и оставались в эксплуатации некоторое время после этого. Также существовали записывающие аппараты на проволоке, предназначенные для записи данных в спутниках и других беспилотных космических аппаратах с 1950-х по 1970-е годы.

The first wire recorder was invented in 1898 by Danish engineer Valdemar Poulsen, who gave his product the trade name Telegraphone. Wire recorders for dictation and telephone recording were made almost continuously by multiple companies (mainly the American Telegraphone Company) through the 1920s and 1930s, but use of this new technology was extremely limited. Dictaphone and Ediphone recorders, which still employed wax cylinders as the recording medium, were the devices normally used for these applications during this period. The peak of wire recording lasted from approximately 1946 to 1954. It resulted from technical improvements and the development of inexpensive designs licensed internationally by the Brush Development Company of Cleveland, Ohio and the Armour Research Foundation of the Armour Institute of Technology (later the IIT Research Institute of the Illinois Institute of Technology). The two organizations (Brush and Armour) licensed dozens of manufacturers in the U. S., Japan, and Europe. Examples are Wilcox Gay, and some authors to prepare specialized manuals. These improved wire recorders were not only marketed for office use, but also as home entertainment devices that offered advantages over the home acetate disc recorders which were increasingly sold for making short recordings of family and friends and for recording excerpts from radio broadcasts. Unlike home cut phonograph records, the steel wire could be reused for new recordings and allowed much longer uninterrupted recordings to be made than the few minutes of audio per side possible with disc recorders. The earliest magnetic tape recorders, not commercially available in the United States until 1948, were too expensive, complicated, and bulky to compete with these consumer level wire recorders. During the first half of the 1950s, however, tape recorders which were sufficiently affordable, simple, and compact to be suitable for home and office use started appearing and they rapidly superseded wire recorders in the marketplace. Wire recording was also used in some aircraft flight recorders beginning in the early 1940s, mainly for recording radio conversations between crewmen or with ground stations. Because steel wire was more compact, robust, and heat resistant than magnetic tape (which is plastic based), wire recorders continued to be manufactured for this purpose through the 1950s and remained in use somewhat later than that. There were also wire recorders made to record data in satellites and other uncrewed spacecraft of the 1950s to perhaps the 1970s.

Магнитный формат

Оригинальный Телеграф Поулсена и другие очень ранние записывающие устройства размещали два полюса записывающей/воспроизводящей головки по разные стороны от проволоки. Таким образом, проволока намагничивалась поперек направления движения. Вскоре было обнаружено, что этот метод намагничивания имеет ограничение: при воспроизведении, когда проволока скручивалась, возникали моменты, когда намагниченность проволоки оказывалась перпендикулярно положению полюсов головки, и выходной сигнал головки падал почти до нуля. Рекордер был усовершенствован путем размещения двух полюсов на одной стороне проволоки, чтобы проволока намагничивалась вдоль своей длины, то есть продольно. Кроме того, полюса были выполнены в форме буквы "V", чтобы головка в некоторой степени охватывала проволоку. Это усиливало эффект намагничивания, а также повышало чувствительность головки при воспроизведении, поскольку она улавливала больше магнитного потока с проволоки. Эта система не была полностью невосприимчива к скручиванию, но эффект был значительно менее выраженным.

Пропускная способность и скорость передачи

По сравнению с магнитофонами, устройства проволочной записи имеют высокую скорость носителя, что обусловлено использованием твердого металлического носителя. Стандартные послевоенные проволочные рекордеры используют номинальную скорость 24 дюйма в секунду (610 мм/с), что делает типичную одночасовую катушку проволоки длиной 7200 футов (приблизительно 2200 м). Эта огромная длина возможна на катушке небольшого диаметра, поскольку проволока была очень тонкой, имея диаметр в более поздних моделях – улучшение по сравнению с телеграфоном Пульсена 1898 года, в котором использовалась проволока большего диаметра. Меньшие по длительности – 30 и 15 минутные – катушки проволоки использовались в большинстве рекордеров, выпущенных после 1945 года. Некоторые мощные рекордеры использовали более крупные катушки Armour, способные вместить достаточно проволоки для непрерывной записи в течение нескольких часов. Поскольку проволока протягивается мимо головки принимающей катушкой, фактическая скорость проволоки медленно увеличивается по мере увеличения эффективного диаметра принимающей катушки. Стандартизация не позволяла этой особенности влиять на воспроизведение катушки, записанной на другом устройстве, но заметные искажения могут возникнуть при существенном изменении первоначальной длины записанной проволоки путем вырезания фрагментов или разделения ее на несколько катушек.

Верность

Верность звучания проводной записи, сделанной на одной из этих машин после 1945 года, сопоставима с современной грампластинкой или одним из первых магнитофонов, при использовании микрофона или другого источника сигнала аналогичного качества. Благодаря своей однородной структуре и очень высокой скорости, проволока относительно свободна от заметного фонового шипения, характерного для записей на магнитной ленте до появления систем шумоподавления. Компания Magnecord Corp. из Чикаго некоторое время выпускала высококачественный проволочный магнитофон, предназначенный для студийного использования, но вскоре отказалась от этой системы, чтобы сосредоточиться на производстве магнитофонов.

Обработка и редактирование

Чтобы облегчить работу с проволокой, когда пользователь протягивал её через записывающую головку и закреплял на приёмной катушке, некоторые производители прикрепляли к каждому концу проволоки пластиковую полоску. Она была рассчитана на плотную посадку в любую из катушек. Чтобы предотвратить неравномерное наматывание проволоки на катушку во время записи, воспроизведения или перемотки, на большинстве аппаратов головка медленно колебалась вверх-вниз или из стороны в сторону, равномерно распределяя проволоку. На некоторых машинах эту функцию выполняли подвижные направляющие проволоки, аналогичные механизмам распределения лески на рыболовной катушке. После записи или воспроизведения проволоку необходимо было перемотать, прежде чем можно было продолжить работу с аппаратом. В отличие от магнитофонов с катушками, приёмная катушка на большинстве аппаратов для записи на проволоке несъёмная. Обрыв проволоки устранялся путём завязывания концов и обрезки. При таком ремонте существующей записи во время воспроизведения возникал щелчок, но из-за высокой скорости проволоки потеря небольшого участка из-за узла и обрезки была незначительной и могла остаться незамеченной. К сожалению, если проволока обрывалась, она легко могла запутаться, а распутывание было крайне затруднительным. Иногда единственным практичным решением было аккуратно отрезать запутанный участок от катушки – операция, которая рисковала бесконечно усугубить проблему, – и выбросить его. Трудность работы с самой проволокой, когда это необходимо, можно считать единственным серьёзным недостатком стальной проволоки как монофонического носителя записи, несмотря на ряд очевидных преимуществ. Редактирование осуществлялось путём разрезания и склеивания. Поскольку узел каждого склеенного участка проходил через головку во время воспроизведения, неизбежно возникала кратковременная потеря контакта, и вызванные этим пропуски могли затруднить редактирование музыкальных записей. Хотя проволока не так удобна для редактирования, как магнитная лента (основанная на пластике), она предлагала значительные преимущества в радиовещании по сравнению с попытками редактирования материала, записанного на дисках для транскрипции, что обычно требовало дублирования на новый диск с использованием нескольких проигрывателей и секундомеров. Первой регулярной сетевой радиопрограммой, созданной и отредактированной на проволоке, была программа CBS "Hear It Now" с Эдвардом Р. Мэрроу.

To facilitate handling as the user threaded the wire across the recording head and affixed it to the take up spool, some manufacturers attached a strip of plastic to each end of the wire. This was designed to press fit snugly into either spool. To prevent the wire from piling up unevenly on the spool as it was recorded, played or rewound, on the majority of machines the head assembly slowly oscillates up and down or back and forth to distribute the wire evenly. On some machines, moving wire guides perform this function. These are similar to mechanisms that distribute line across a fishing reel. After recording or playback, the wire has to be rewound before any further use can be made of the machine. Unlike reel to reel tape recorders, the take up reel on most wire recorders is not removable. A break in the wire is repaired by tying the ends together and trimming. When such a repair is made to an existing recording, a jump in the sound results during playback, but because of the high speed of the wire the loss of an inch due to tying and trimming is trivial and might pass unnoticed. Unfortunately, if the wire breaks it can easily become tangled, and snarls are extremely difficult to fix. Sometimes the only practical solution is to carefully cut the tangled portion away from the spool—an operation which runs the risk of endlessly enlarging the problem—and discard it. The difficulty of handling the wire itself when necessary is arguably the only serious shortcoming, among several definite advantages, of steel wire as a monophonic recording medium. Editing is accomplished by cutting and splicing. As the knot of each splice passes through the head during playback, a very brief loss of normal contact is inevitable and the resulting dropouts can make editing musical recordings problematic. Although wire is not as suitable for editing as magnetic tape (a plastic based material) would prove to be, in the field of radio broadcasting it offered tremendous advantages over trying to edit material recorded on transcription discs, which was usually accomplished by dubbing to a new transcription disc with the aid of multiple turntables and stopwatches. The first regularly scheduled network radio program produced and edited on wire was CBS' Hear It Now with Edward R. Murrow.

Примечательные применения

В 1944–1945 годах 3132 Signal Service Company Special, секретная армия призраков армии США, использовала проволочные рекордеры для создания звуковой дезинформации на Западном фронте во Второй мировой войне. Несколько сценариев сражений были воссозданы с использованием военных звуков, записанных в Форт-Ноксе, штат Кентукки. Проволочные рекордеры записывали звук, который воспроизводился через мощные усилители и динамики, установленные на транспортных средствах, для маскировки реальных развертываний, местоположения и операций союзников. В 1944 году на Ближневосточной радиостанции в Каире египетский композитор Халим Эль Дабх использовал проволочные рекордеры как инструмент для сочинения музыки. В 1946 году Дэвид Бодер, профессор психологии в Иллинойском технологическом институте в Чикаго, отправился в Европу, чтобы записать продолжительные интервью с «перемещенными лицами» – в основном, с выжившими после Холокоста. Используя ранний проволочный рекордер из Armour Research Foundation, Бодер вернулся с первыми записанными свидетельствами о Холокосте и, вероятно, с первыми записанными устными историями значительной длины. В 1946 году Норман Корвин и его технический ассистент Ли Бленд взяли с собой проволочный рекордер в свой кругосветный полет One World Flight, спонсируемый друзьями Венделла Уилки и основанный на его собственной поездке 1942 года. Корвин документировал послевоенный мир и использовал свои записи в серии из 13 документальных фильмов на CBS, которые также стали одними из первых случаев использования записанного звука, разрешенных радиосетями. В 1947 году американская экспериментальный кинорежиссер Майя Дерен приобрела проволочный рекордер на средства стипендии Гуггенхайма для записи гаитянских церемоний вуду для своего документального фильма «Медитация о насилии». В 1949 году в Fuld Hall Университета Ратгерса Пол Брейверман записал 75-минутный концерт Вуди Гатри с помощью проволочного рекордера. Запись всплыла только в 2001 году и, по всей видимости, является единственной сохранившейся живой записью Вуди Гатри; она была восстановлена в течение нескольких лет и выпущена на CD в 2007 году. CD «The Live Wire: Woody Guthrie in Performance 1949» впоследствии получил премию «Грэмми» 2008 года как лучший исторический альбом. Один из первых в мире компьютеров с хранимой программой, SEAC, построенный в 1950 году в Национальном бюро стандартов США, использовал проволочные рекордеры для хранения цифровых данных. В 1952 году музыкальное варьете физического факультета Гарвардского университета «The Physical Revue», написанное Томом Лером и исполненное актерским составом, включающим Лера, Льюиса М. Бранскомба и других, было записано на проволочный рекордер будущим лауреатом Нобелевской премии Норманом Фостером Рэмси-младшим. Эта запись была недавно обнаружена и опубликована в Интернете. Проволочные рекордеры иногда появляются в фильмах, снятых в период их наибольшего распространения. Например, в офисных сценах оригинальной версии фильма «Нечто» 1951 года на небольшом столе у окна отчетливо виден типичный аппарат Webster Chicago. В некоторых кадрах (например, на 0:11:40 на DVD-выпуске 2003 года) также видна отсоединенная крышка с двумя дополнительными катушками проволоки. В этом случае рекордер просто используется как элемент декораций и не показан в работе. Персонаж Энн Робинсон в фильме «Драгнет» 1954 года носила и использовала проволочный рекордер Protona Minifon для сбора улик в ключевой сцене. Шпионский триллер «Шпион в небе!» 1958 года использует проволочную запись как сюжетный ход. В эпизоде «Расслабленный информатор» (S1E24) сериала «Опасный человек» шпион-курьер перевозит запись, сделанную на проволоке, спрятанной внутри ручки, управляющей марионеткой. Позже показано, как эта запись воспроизводится в офисе с помощью проволочного проигрывателя. В эпизоде 2.18 сериала «Приключения Супермена», «Получастный глаз», частный детектив Гомер Гаррити использует проволочный рекордер для тайной записи своих клиентов. Вымышленные офицеры союзников из сериала «Герои Хогана» использовали проволочный рекордер для записи встречи в офисе командования Клинка на устройстве, замаскированном под коробку для шитья из деревянных катушек. Проволочная запись была темой эпизода «A Spool There Was» сериала «Миссия невыполнима» 1966 года. Эпизод «Подвал, полный тишины» сериала «Department S» вращается вокруг записи шантажа на проволоке, замаскированной под часть другого предмета. Проволочный рекордер также используется как сюжетный ход в пьесе Артура Миллера «Смерть коммивояжера» 1949 года. Аналогично, в фильме 1990 года «Дик Трейси», действие которого происходит в 1930-х годах, Уоррен Битти в главной роли показан манипулирующим проволокой, на которой записан голос «Мямлы» (в исполнении Дастина Хоффмана), чтобы расшифровать неразборчивую речь вымышленного преступника. В фильме 1990 года «Два Джека», действие которого происходит в 1948 году, сюжет сосредоточен вокруг проволочной записи, сделанной в деле о разводе, переросшем в убийство. В сериале «Кости», 10 сезон, эпизод 2, «Копьё в сердце», в доме бывшего агента Дж. Эдгара Гувера обнаружена старая проволочная запись Джона Кеннеди.

In 1944–1945, the 3132 Signal Service Company Special of the U. S. Army's top secret Ghost Army used wire recorders to create sonic deception on the Western Front in the Second World War. Multiple battlefield scenarios were recreated using military sounds recorded at Fort Knox, Kentucky. The wire recorded audio, which was played back through powerful amplifiers and speakers mounted on vehicles, was used to conceal real Allied deployments, locations and operations. In 1944 at the Middle East Radio Station of Cairo, Egyptian composer Halim El Dabh used wire recorders as a tool to compose music. In 1946, David Boder, a professor of psychology at Illinois Institute of Technology in Chicago, traveled to Europe to record long interviews with "displaced persons"—most of them Holocaust survivors. Using an early wire recorder from the Armour Research Foundation, Boder came back with the first recorded Holocaust testimonials and in all likelihood the first recorded oral histories of significant length. In 1946, Norman Corwin and his technical assistant, Lee Bland, took a wire recorder on their One World Flight, a round the world trip subsidized by friends of Wendell Willkie and patterned after Willkie's own 1942 trip. Corwin documented the post war world and used his recordings in a series of 13 broadcast documentaries on CBS—which were also among the first broadcast uses of recorded sound allowed by the radio networks. In 1947, Maya Deren, an American experimental filmmaker, purchased a wire recorder from her Guggenheim Fellowship funds to record Haitian Vodou ceremonies for her documentary: Meditation on Violence. In 1949 at Fuld Hall in Rutgers University, Paul Braverman made a 75 minute recording of a Woody Guthrie concert using a wire recorder. The recording only came to light in 2001, and appears to be the only surviving live recording of Woody Guthrie; it was restored over several years and released on CD in 2007. The CD, The Live Wire: Woody Guthrie in Performance 1949, subsequently won the 2008 Grammy Award for Best Historical Album. One of the world's first stored program computers, SEAC, built in 1950 at the U. S. National Bureau of Standards, used wire recorders to store digital data. In 1952, the Harvard University physics department's musical variety show The Physical Revue, written by Tom Lehrer and performed by a cast including Lehrer, Lewis M. Branscomb and others, was recorded on wire by a later winner of the Nobel Prize, Norman Foster Ramsey Jr. This recording was recently rediscovered and made available online. Wire recorders sometimes appear in motion pictures made during the time of their widest use. For example, in office scenes in the original 1951 version of The Thing, a typical Webster Chicago unit is plainly visible on a small table by the window. In some shots (e. g., at 0:11:40 on the 2003 DVD release), its detached lid, carrying two extra spools of wire, is also visible. In this instance the recorder is simply "set dressing" and is not shown in operation. Ann Robinson's character in the 1954 Dragnet feature film carried and used a Protona Minifon wire recorder to gather evidence in a pivotal scene. The 1958 spy thriller Spy in the Sky! uses a wire recording as a plot device. In the episode "The Relaxed Informer" (S1E24) of Danger Man the spy courier is smuggling a recording made on wire secreted inside the handle holding a puppet's strings. The recording wire is later shown being played in an office using a wire player. In episode 2.18 of Adventures of Superman, "Semi Private Eye", PI Homer Garrity has a wire recorder he uses to surreptitiously record his clients. The fictional Allied officers of Hogan's Heroes used a wire recorder to record a meeting in Kommandant Klink's office on a device that was disguised as a sewing box made of wooden thread spools. A wire recording was the subject of a 1966 Mission Impossible episode titled "A Spool There Was". The Department S episode "A Cellar Full of Silence" revolves around a blackmail recording on a wire disguised as part of another object. A wire recorder is also used as a plot device in Arthur Miller's 1949 play, Death of a Salesman. Similarly, in the 1990 film Dick Tracy, set in the 1930s, Warren Beatty, in the title role, is shown manipulating a wire on which the voice of "Mumbles" (played by Dustin Hoffman) is recorded, in order to decipher the otherwise unintelligible speech of the fictitious criminal. In the 1990 film The Two Jakes, set in 1948, the plot centers around a wire recording made in a divorce case turned homicide. In the TV series Bones, Series 10, Episode 2, "The Lance to the Heart", an old wire recording of JFK is found in the house of a former agent of J. Edgar Hoover.