摘要：这就是黑胶唱片在显微镜下的画面，原来全是一道道粗糙的凹坑。很难想象把唱针放上去怎么就能产生美妙的音乐？还有后来发明的磁带以及光盘，它们都是怎么记录和播放声音的？

这就是黑胶唱片在显微镜下的画面，原来全是一道道粗糙的凹坑。很难想象把唱针放上去怎么就能产生美妙的音乐？还有后来发明的磁带以及光盘，它们都是怎么记录和播放声音的？

留声机首先是由爱迪生发明，是人类第一次实现声音永久记录和回放的设备。要明白它是如何工作的，首先要知道声音就是物体振动后把空气被压缩和扩张，形成一系列高低密度的波动。当传递到耳膜时，耳膜产生震动就听到了声音。也就是声音本质上就是一种可以听到的震动。

可以想象一支笔跟随耳膜上下移动，如果在它下方放一张纸并匀速拉动纸条，它就会画出一条随时间波动的曲线，声音也就被记录了下来。这也就是黑胶唱片录制声音的原理。

制作唱片时，麦克风接收到的震动会传递给雕刻机，使一枚钻石刀头在旋转的漆盘上震动雕刻，从而雕刻出一条向中心延伸的螺旋形沟槽，声音也就这样被记录在唱片上了。

留声机又是如何将这些声音播放出来的？早期的留声机通过转动摇柄上紧内置的发条马达提供动力，释放后带动唱片旋转。当把唱针放上后，唱针在这些凹槽中上下左右起伏发生微小的震动。这些微小震动通过杠杆放大并传到振膜，产生可听声音。紧接着再通过号角结构共鸣进一步放大音量。

现代留声机的驱动系统将电动马达取代了早期的手摇发条装置，唱针同样是在沟槽中来回震动产生声音。不过换成了磁动式唱头，通过真的振动带动线圈或磁铁产生微弱的电流信号。这些模拟信号再通过前置放大器和功率放大器放大，再通过扬声器播放。

留声机在上世纪20年代风靡全球，不过它的音质粗糙，直到后来发明了磁带，它的音质远超留声机。相信很多人都拥有过这种盒式磁带的随身听。

它又是怎样记录和播放声音的？磁带本体是一条长长的塑料带子，在盒子里绕在两个卷轴之间供录音机读取和控制磁带。而磁带的表面涂有铁氧体或其他磁性颗粒。录制声音时，声音首先被麦克风转换成模拟电信号。磁带机里的录音磁头会根据这些电信号的强弱和变化控制磁头的磁场，而磁头的磁场会改变磁带上磁性颗粒的排列方向。当磁带以恒定速度在磁头前匀速划过后，在磁带表面就会有一条磁化轨道记录了完整的声音信号。

而播放时则相反，磁带经过磁头感应到磁带上颗粒排列的变化后转化成电信号，电信号再送入耳机或扬声器就还原出原本的声音了。但磁带记录声音的方式用的还是模拟信号。

为了追求更高音质，再后来发展出了光盘。从此人类从模拟时代迈入数字时代，把光盘在显微镜下放大1000倍，你就明白了光盘的表面坑坑洼洼，这些凹坑和平面之间的变化就代表二进制信息。

刻录声音时先把声音转为二进制代码，再通过激光在旋转的光盘表面刻下微小的坑和平面。而播放光盘时激光器发出一道光束照射盘面，根据凹凸的位置、反射光的强弱不同，光敏感器就能识别出0和1的数字流，再最终还原为声音或图像。数字格式的储存做到了无损音质和拷贝不失真。

今天我们听的音乐虽然已经进入流媒体时代，但每一次播放其实都站在了这些前人技术的肩膀上。

来源：一往无前