声音是否可以像印书一样地印在纸上?如果印出来了,怎样重新放音?这是一个有趣的科学问题。为了便利说明,有必要先来谈一下录音问题。
今天,在日常生活中,很多人常常会去添购几张新的唱片,欣赏自己特别喜爱的戏曲和音乐。或者化两个钟头去看一场有趣的电影,使疲劳的身心借此轻松一下。如果没有机会当场观赏某一剧团的精彩表演,也可以用收音机收听钢丝录音的实况转播,同样令人感到满足。这里所说的唱片、电影和钢丝录音,都是用来纪录和发放声音的。它们代表着三种不同的录音技术:唱片代表机械录音,影片代表光学录音,钢丝录音——或磁带录音——代表磁性录音。这些近代的科学成就,使人类掌握了巧妙的录音技术,从而使人类的生活,特别是文化生活,大大地丰富起来。可以说:唱片、电影和钢丝录音对推动人类文化事业的发展,是起着非常巨大的作用的。
但是,每张唱片的录音很短,它不能保持长时间的连续放音,例如一段“玉堂春”就得分三张唱片录音。电影或钢丝录音虽能作较长时间的连续放音,但它们的成本都很高,携带和寄递也不方便;在普遍实用方面,无疑地是受到很大限制的。因此,在广泛应用录音技术的科学领域中,如果能寻求一种成本低廉、携带方便、而且又能长时间连续放音的新工具的话,那么,对进一步推动人类文化事业的发展,一定能起很大的辅助作用。
事实上,科学研究工作在这方面已获得了初步成就。远在1930年,苏联科学家H.斯克佛佐夫和H.史却潘诺夫曾根据光学原理,把影片上的声迹(即光学录音),像印照相一样地印在反光很好的纸上,成为一种“说话纸”。“说话纸”在需要放音而把它移动时,因为纸面声迹的各部分明暗不一致,就引起光线作强弱不同的反射。换句话说,从纸面上反射的光线,完全按照声迹明暗的变化起着相应的振动。这种振动着的反射光线。用光电管转变为电流后,就能借扩大机还原为声音。
“磁性声迹”的印制方法
最近两年来,我国有一位邵来圣同志也研究成功一种“磁性声迹”。它与苏联的“说话纸”一样,也是用印刷术把声迹印在纸面上的,但放音原理彼此不同。苏联的“说话纸”是应用光电效应放音,而“磁性声迹”是根据磁性感应原理放音。现在先将“磁性声迹”在实验上的印制方法和步骤,简单介绍在下面:
1.利用电影制片厂的现有设备,将需要印刷的原始声音,用光学录音的方法纪录在胶片上。这是一种“变面积式”的双幅声迹。
2.将上面所说的原始声迹,借光化学作用,复制成印刷用的锌版。这和普通印刷书刊里的照相、插图所用的锌版是一样的。
3.用特制的磁性油墨,将已经复制在锌版上的声迹,印刷在纸面上,“磁性声迹”就这样被印出来了。

“磁性声迹”的形状大致如图1所示。其中一行行的声迹原来应该是连续不断的,但由于现在印刷技术的限制,不能保持连续的形式,只得一行行地,用分段的形式印刷出来。
上述磁性油墨是为了印刷“磁性声迹”而专门设计调制的。它里面含有一种比重、硬度、细度三方面都适宜于制造油墨的细铁粉。这种细铁粉(主要是铁的氧化物)是从草酸亚铁(Fe\(_{2}\)C2O\(_{4}\))加热分解而得的。因为它具有很强的感磁性,所以用它调制成的油墨称为磁性油墨,印刷出来的声迹也就称为“磁性声迹”。
“磁性声迹”的放音原理

在说明原理以前,还得先介绍一下放音器的简单构造。实验用的放音器,它的主要部分包括一个如图2所示的拾音头和一只电子管放大器。拾音头的底部是一块永久磁铁,两端连接着一种用“坡姆”合金片叠成的铁心,在铁心上面绕着线圈。拾音头铁心两尖端中间,是一条很细的空气隙。这样,从永久磁铁发出来的磁力线有一部分就在空气隙处通到外面来,形成了泄漏磁场。
实验放音时,先把印着“磁性声迹”的纸张,一行行地裁成狭条,然后把所有的狭条按照先后次序粘接成整条的纸带。这样,一行行分段印刷的声迹,还原成连续状态。放出来的声音才也不致中断。
当纸带由放音器的一个轮盘转到另一个轮盘上去时,纸带的表面始终以等速度紧贴着拾音头的空气隙滑过去(见图2)。“磁性声迹”本身既然是用一种含有铁质的油墨印成,而且印成的声迹各部分的形状、大小变化不定,这样,当它滑过拾音头的空气隙时,原来是空隙磁阻大,整个磁路的磁阻也大,因此磁力线少,现在在空隙处有了含铁质的油墨,磁阻小,整个磁回路的磁阻也小,因此磁力线多,而且整个磁回路磁力线的多少,是随油墨的浓淡而变化的,这样,就在线圈中产生了和“磁性声迹”各部分所含铁质的多少完全相适应的忽强忽弱的感应电流。通过放大器接到喇叭上,就放出原来的声音。

图3是邵来圣同志自己制造专供实验用的放大器。它的传动机构部分是仿照磁带录音机制成的。这种放音器在实用上还不合适。因为“磁性声迹”是利用印刷机来复制的,而目前还没有一种印刷机能够将很长的图形(声迹)连续印刷出来。因此,理想的实用放音器,它的拾音头必须能够从一页页印着“磁性声迹”的纸面上,逐行地拾取声音。如果能利用苏联科学家И.拉宾洛维奇创造的“分行录音”方法的原理,来设计制造放音器的话,那么,拾音头便可以在印着声迹的纸面上来回移动;同时再使纸带本身像电传打字机的纸张一样,一格格地自动跳过去。这样,拾音头就能够逐行地扫过紧密排列着的“磁性声迹”,使后者还原为声音。
磁性声迹能不能在实际生活中广泛应用
根据上面所谈,声音能否印刷的问题,已得到肯定的回答了。但是这种印刷出来的声音,究竟能不能在实际生活中广泛应用呢?肯定的说是可以的。首先一架新式的自动橡皮印刷机,每小时有印刷5000张以上的声迹,这种复制速度是任何其他录音方法所不能达到的。其次,“磁性声迹”是印刷在普通的纸张上的;它的成本,和钢丝或胶质磁带相比较,当然是大为低廉。再次,“磁性声迹”可以汇集成册,和普通印刷物一样,由邮局迅速传递各处。这些优良的条件,为“磁性声迹”的实际应用提供了巨大的可能性。例如,在教学方面,可以编制各种有声讲义,补助师资的不足;在宣传活动方面,可以把各种重要的报告,复制成“磁性声迹”,迅速传到各处及时播送;在文娱方面,也可以大量复制音乐、戏剧的“磁性声迹”,廉价地大量供应给人民。(史久如)