V minulém dílu byly detailně popsány okolnosti vzniku fonografu, který můžeme nazvat předchůdce gramofonu, tak jak ho v dnešní době známe. Tento jistě inovativní přístroj spatřil světlo světa náhodou, a to jako výsledek Edisonovy práce na dvou jiných vynálezech – telefonu a telegrafu.
Fonograf vstupuje na scénu
První prototyp fonografu postavil mechanik John Kruesi údajně za pouhých 30 hodin na základě Edisonových letmých náčrtů a instrukcí.
Původní nahrávky na voskovaný papír nebo tenkou cínovou fólii se bohužel nedochovaly, podle písemných pramenů však byla na prvním fonografu zaznamenána ukolébavka Mary Had a Little Lamb. Velká publicita uvedení fonografu do světa pomohla Edisonovi přitáhnout investory a získat tak kapitál nutný pro další experimenty.
V lednu 1878 byla založena Edison Speaking Phonograph Company, ze které vynálezce získal 10 000 dolarů a 20% podíl na zisku. Edison se mohl věnovat dalšímu vývoji. Bohužel první modely fonografu trpěly značnými neduhy jako krátká životnost nahrávek, které se rychle opotřebovaly, nemožnost kopírování nahrávky, nebo obtížně a draze vyrobitelný přístroj. Kapacita cínových tin válečků byla také velmi malá (maximálně dvě minuty) a původní nahrávky byly velmi krátké (pro svou malou odolnost se žádné z původních válečků staniolovou fólií nezachovaly).
Počáteční nadšení, které fonograf vyvolal a zájem veřejnosti však postupně upadaly a Edison věnoval stále víc času jiným odvětvím. Tím vznikl jakýsi prostor či příležitost pro další – vědce, vynálezce či inovativní řemeslníky, experimentující s „mluvícím strojem“.
Další vývojové fáze fonografu
Jedním z prvních, byl vynálezce francouzsko-amerického původu, Frank Lambert, který měl již za sebou vývoji psacího stroje a vodoměru, na kterém později zbohatl. Lambert za několik několik měsíců, v průběhu roku 1878, po uvedení fonografu zkonstruoval mluvící hodiny pro společnost Ansonia Clock Company v Connecticutu.
Vývoj záznamových zařízení – fonograf
Lambert správně odhadl, že tenká cínová fólie, sloužící jako záznamové médium, je pro jeho potřebu zcela nedostačující. Záznam na cívce přehráváním rychle degradoval a cívka se brzy opotřebovala. Pro svůj další vývoj zvolil olověné válečky a vytvořil tak nejstarší zachovanou nahrávku, kterou jsme schopni dodnes přehrát na původním přístroji. Lambertovu nahrávku hodin One o’Clock, Two o’Clock, Three o’Clock... Olověný váleček se točil rychlostí cca osmdesát pět otáček za minutu, což je sice méně než Edisonův cínový nosič a jeho 120 otáček. Lambertova nahrávka je mimo jiné uvedena v Guinessově knize rekordů jako nejstarší přehrávatelný zvukový záznam na světě.
Píseň Au Clair de la Lune z fonoautografu francouzského vynálezce jménem Édouard-Léon Scott de Martinville z roku 1860, je další nahrávka, které také bývá připisován titul nejstarší záznamu. Tento záznam sice o osmnáct let předběhl Lambertovy mluvící hodiny, ale až donedávna jej nebylo možné přehrát, neboť píseň je „nakreslená“ perem na papír jako grafické znázornění zvukových vln.
Až v roce 2008 byly nahrávky digitalizovány a počítačově převedeny do zvukové podoby. Vzhledem k nemožnosti přehrávání záznamu původním zařízením je tedy prvenství Francouze přinejmenším diskutabilní. Audiorekonstrukce sto padesát let staré nahrávky je veřejně dostupná na firstsounds.org.
Nadšení ze zvukového záznamu se rozšířil do celého světa. Britský inženýr William H. Preece nechal po své návštěvě USA, kde byl svědkem předvedení Edisonova vynálezu, postavit kopii fonografu. Přístroj předvedl Britské vědecké společnosti v únoru 1878, kde vzbudil oprávněný ohlas.
Ilustrace Stroh-Preecova automatického fonografu.
Augustus Stroh spolu s W. H. Preecem postavil ještě v průběhu roku 1878 několik přístrojů, navržených pro reprodukci lidské řeči. Kombinace fonografu a fonoautografu přehrávala na mosazné válečky nejdříve harmonické zvukové vlny samohlásek, poslední verze přístroje z roku 1879, nazvaná automatický fonograf, přehrávala již kompletní slova.
Jeden z válečků se dochoval dodnes a obsahuje kompletní „syntetizovaná“ slova „mama“, „papa“ a několik zvuků a šumů určených ke konstrukci dalších slov. Tento záznam je druhým nejstarším dochovaným zvukovým nosičem, který lze přehrát na původním zařízení.
Vynález postranních drážek – drážky na gramofonových deskách
Mezitím další známý vynálezce Alexander G. Bell získal velké finanční prostředky za své úspěchy v oblasti rozšíření a vylepšení telefonní technologie. Peníze investoval do laboratoře a výzkumu, který vedl spolu s Ch. S. Tainterem a se svým bratrancem Chichestrem. V roce 1881 byla Tainterem představena technologie postranních drážek, která se později ukázala jako lepší, a vhodnější pro další rozvoj zvukové techniky (tímto způsobem jsou vyryty drážky na současných gramofonových deskách). Zatím však neměla praktického využití.
Princip vytváření postranních drážek. Pero je k membráně připojen nepřímo.
O několik let později (1885) tatáž laboratoř patentuje konkurenční typ fonografu – tzv. grafofon (Graphophone). Bell a Tainter vylepšili Edisonův přístroj zejména použitím voskového válečku v kombinaci s „plovoucí“ jehlou. Zvukový signál tak nebyl do válečku vroubkován směrem do hloubky, ale jehla vyřezávala stejně hlubokou stranově vychýlenou stopu, čímž docházelo k menšímu namáhání materiálu, nižšímu opotřebení a vyšší kvalitě záznamu. Tainterova technologie z roku 1881 tak byla uvedena do praxe (tímto způsobem jsou vyryty drážky na současných gramofonových deskách).
Edison se vrací na scénu
Bellův tým kontaktoval Edisona a navrhl mu možnou spolupráci. Edison však odmítl a rozhodl se vylepšit fonograf sám. Jeho práce na žárovce skončila, a tak se vrátil k pozastavenému vývoji fonografu. Zprvu následoval cestu Bella a Taintera a přístroj, využívající voskový váleček pojmenoval nový fonograf.
V roce 1888 Edison oficiálně uvedl nové typy zvukových přehrávačů – vylepšený fonograf (Improved Phonograph) a dokonalý fonograf (Perfected Phonograph), který byl poháněn elektrickým motorem a baterií. Tyto přístroje využívaly bílé voskové válečky, vyrobené z kombinace včelího a stearového vosku a ceresinu. Bohužel Edison, ani autoři grafofonu nebyli schopni vyrábět kopie těchto válečků ve velkém měřítku.
Kopírování nahrávek vypadalo tak, že před zdrojem zvuku (například kytaristou) byl umístěn jeden či více fonografů a nahrávání se opakovalo pro každou sérii válečků opět a opět. Tento způsob byl nejenom nákladný, ale také časově náročný.
Edisonovy voskové válečky se vyráběly z podobných materiálů jako například kostelní svíčky a měly i podobnou barvu. Ceresin je poloplastická směs uhlovodíků vyráběná z ropy, dnes se využívá například k impregnaci elektrických izolantů či v kosmetice. Stearový vosk je esterem vyšší mastné kyseliny, v tomto případě kyseliny stearové, využívá se dodnes k výrobě svíček. Včelí vosk není třeba vůbec představovat, z chemického hlediska obsahuje několik stovek různých složek, z nichž některé dodnes nebyly identifikovány. Složení vosku se postupně měnilo a s ním i barva – exempláře z 90. let byly například hnědé.
Pokrok 90. let 19. století tak náležel především rozvoji fonografu a s ním spojených produktů. Mezi lety 1890-1891 tak byly vyráběny mluvící panenky, obsahující drobný voskový fonograf. Zařízení bylo poměrně křehké a nebylo vyrobeno mnoho kusů, proto jsou zachované Edisonovy mluvící panenky dnes sběratelskou vzácností. Ve stejné době také vznikají první hrací automaty na mince – předchůdce jukeboxů, které ukázaly budoucnost fonografu v zábavním průmyslu (dokonce i během velké hospodářské krize ve třicátých letech byly jukeboxy navzdory všeobecnému nedostatku velmi populární a staly se zdrojem příjmů pro mnoho společností). Přístroje také postupně zlevňují – z původních 150$ (1891) na 20$ (1988) a 7,5$ za nejmenší model zvaný Gem (1899).
V té době ale přichází na trh novinka a konkurence v podobě gramofonu, jehož prototyp vynalezl Emile Berliner již v roce 1887. Nastává několik desetiletí soubojů mezi dvěma technologiemi, ze kterých vyjde fonograf jako poražený.