Không nhiều người biết rằng chính bản thân chiếc phonograph của Thomas Edison là một cỗ máy tiện thực sự, với vật để cắt là những ống trụ tròn được bọc sáp để tạo thành bản ghi âm.
Giả sử có một lỗ bắt vít và chúng ta cần làm một chiếc ốc vít cho nó. Độ sâu và kích thước của lỗ vít có thể ước lượng được một cách dễ dàng, thế nhưng nếu ta cắt rãnh vít quá sâu lúc này ốc sẽ bị lỏng. Nếu như cắt rãnh quá nông thì ốc sẽ không thể cho vừa vào lỗ bắt vít. Do đó có thể thấy độ sâu của rãnh không chỉ phải chính xác mà còn phải được duy trì liên tục như vậy. Nếu như độ sâu của rãnh dao động, chiếc ốc đó không thể sử dụng cho bất cứ lỗ bắt vít nào.
Tuy nhiên, chúng ta có thể sử dụng công cụ đo với đầu kim để đo sự thay đổi về độ sâu của vết cắt. Vậy, nếu chúng ta cố ý cắt với độ sâu dao động khác nhau tương ứng với âm thanh thì sao? Lúc này chúng ta có thể sử dụng đầu kim để “đo” những dao động đó và chuyển ngược lại chúng thành âm thanh.
Chắc hẳn rằng Thomas Edison đã có những suy nghĩ như vậy khi phát minh ra một chiếc máy tiện với khả năng cắt ở nhiều độ sâu khác nhau có tên là phonograph.
Vốn chú ý đến sự phát triển về mặt công nghệ, đặc biệt là lĩnh vực máy móc gia công lúc bấy giờ, Edison đã lấy ý tưởng từ một chiếc máy tiện cắt ốc và thêm vào tính năng cắt nhiều độ sâu khác nhau. Ông điều chỉnh độ sâu vết cắt bằng cách để năng lượng âm học va chạm vào một tấm màng đặt ở họng kèn. Một đầu kim được gắn vào phía bên kia của tấm màng, dựa vào chuyển động của tấm màng để từ đó cắt rãnh trên một ống trụ bọc thiếc nông hoặc cắt sâu. Đó hoàn toàn là một quá trình thuần cơ khí, và quá trình tái tạo lại âm thanh cũng như vậy. Để tạo lại âm thanh từ một bản thu, những thay đổi về độ sâu rãnh cắt sẽ đẩy ngược về đầu kim gắn trên tấm màng, từ đó khiến tấm màng di chuyển, biến độ sâu rãnh cắt thành các mức độ áp lực không khí khác nhau và tạo thành âm thanh. Có thể thấy quá trình tái tạo âm thanh này hoàn toàn ngược lại so với quá trình thu âm.
Lịch sử của công nghệ thu âm bắt đầu với những rãnh cắt dọc có độ sâu thay đổi trên một ống trụ, vì đây là cách làm trực quan nhất khi xem xét mối tương đồng với sự phát triển của các thiết bị gia công. Đây cũng là cách làm đơn giản nhất, không cần sử dụng những cơ chế quá phức tạp. Ống trụ ghi âm khi ấy về bản chất cũng giống như một chiếc ốc vít, được cắt trên một máy tiện có gắn thêm một tấm màng và đầu kim để thay thế cho công cụ cắt cố định vốn được dùng để cắt những chiếc ốc vít thông thường.
Thế nhưng, liệu chiếc ốc vít bình thường có thật sự im lặng không? Nếu như có điều kiện sử dụng một chiếc phonograph nguyên thủy và lắp một chiếc ốc vít vào giống như bản thu, nhiều người sẽ bất ngờ khi thấy rằng vẫn có âm thanh phát ra từ đó. Hầu hết các máy móc gia công không được thiết kế để thu âm, chẳng ai nghĩ đến chuyện cách âm để quá trình gia công không bị thu lại trên chiếc ốc vít chúng đang cắt cả.
Tuy nhiên, trong những trường hợp đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối, người ta sẽ sử dụng những thiết bị gia công có độ chính xác cực cao, được thiết kế để không cho phép những lỗi vô ý xuất hiện. Mức độ chính xác này thường không được tìm thấy ở những chiếc ốc vít thông thường mà chỉ xuất hiện trên những chiếc vít dẫn hướng tốt nhất. Nếu đặt vít dẫn hướng lên phonograph, chúng sẽ tạo ra ít âm thanh hơn hẳn. Đây có lẽ cũng chính là nguồn gốc của âm thanh điện tử và các nhạc cụ điện tử về sau này.
Các ống trụ phonograph chỉ là những bước bắt đầu rất nhỏ của ngành công nghiệp thu âm, dần dần sẽ trở nên to lớn hơn và thay đổi mãi mãi về sau. Những công nghệ mới nhất không phải tự dưng xuất hiện. Chúng thực ra là kết quả của quá trình tích lũy kiến thức và trải nghiệm từ những lĩnh vực khác, thường không có mối liên quan nào cả.
Hơn một thế kỷ trước khi công nghệ thu âm và tái tạo âm thanh chính thức xuất hiện, đã có những tài liệu ghi nhận nỗ lực của con người để làm được điều này. Một trong những phát minh được biết đến rộng rãi nhất chính là máy phonautograph của Édouard-Léon Scott de Martinville. Thiết bị này có thể thể hiện lại âm thanh bằng hình họa, nhưng gần như không thể tái tạo lại các hình họa đó thành âm thanh. Ống trụ phonograph của Edison chính là phát minh đầu tiên có thể làm được điều này.
Bạn có thể xem thêm phần khác tại đây
Cơ khí và sự ra đời của những bản ghi âm (phần 1)
Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây
Master Horn – Kiệt tác từ Viva Audio
Nguyễn Hào
