Вот тогда и вспомнили, что еще в 1901 году исследователь Эрнст Румер сконструировал так называемый «фотографический фонограф», который записывал на движущуюся фотопленку колебания пламени вольтовой дуги под воздействием звуковых волн. Проявленная запись представляла собой последовательное чередование темных и светлых полос. Но как ее воспроизвести? Тут на помощь пришло явление так называемого «фотоэффекта», открытое в конце прошлого века профессором Московского университета А. Столетовым.
Ученый заметил, что при облучении ярким светом в некоторых веществах возникает электрический ток. На этом принципе был сконструирован новый прибор — фотоэлемент. Он оказался как раз тем звеном, которого не хватало, чтобы заставить записанные на фотоленте модулированные звуком колебания вольтовой дуги зазвучать вновь. Но для окончательного решения вопроса оптической записи и воспроизведения звука потребовалось еще немало лет. Дело в том, что ток, возникающий в фотоэлементе под воздействием яркого света, очень мал, а усилителей в те годы еще не было. Лишь с развитием радиоэлектроники оказалось возможным вновь вернуться к заманчивой идее оптической записи и воспроизведения звука.
Демонстрация первого звукового кинофильма (в современном понимании) состоялась 17 сентября 1922 года в Берлине. Звуковое сопровождение было записано на самой киноленте в виде световых сигналов. Любопытно, что берлинские газеты холодно встретили новинку, считая, что звуковой фильм никак не может конкурировать с немым с точки зрения художественной ценности.
Работа над созданием советского звукового кино началась в ноябре 1926 года, когда группа специалистов под руководством П. Тагера энергично взялась за дело. Пока в печати продолжалась полемика о том, нужно ли вообще звуковое кино, Тагеру вручили авторское свидетельство на сконструированный им и его помощниками оригинальный прибор — модулятор, преобразовывающий микрофонный ток в световые колебания.
Вскоре все необходимые механизмы и приспособления были готовы. Для воспроизведения звука был построен аппарат, в котором узкий пучок яркого света проходил сквозь нанесенную на движущуюся киноленту фонограмму и попадал на фотоэлемент. Так как фонограмма состояла из последовательно чередующихся разных по плотности поперечных полос, то пучок света получался переменной яркости, то есть модулированным. В фотоэлементе соответственно возникал пульсирующий ток, поступавший в усилитель, а после преобразования — на динамический громкоговоритель.
Звукозаписывающий аппарат Тагера впервые был применен на съемках кинофильма «Путевка в жизнь». Звук был отличного качества и, после ряда усовершенствований, эта аппаратура стала выпускаться одним из наших заводов. «Звук записан по системе Тагефон» — можно было прочитать в заглавных титрах многих советских кинофильмов 30-х годов.
Несколько иную систему сконструировал другой советский инженер А. Ф. Шорин. Если фонограмма Тагера соответствовала глубинной грамзаписи (полосы разной плотности), то Шорин построил модулятор, дающий аналог поперечной записи на грампластинке — то есть фонограмма отличалась равномерной плотностью, но переменным сечением. При воспроизведении звука такая фонограмма играла роль диафрагмы, которая последовательно пропускала луч света переменного сечения (а следовательно и переменной яркости).
Система Шорина была более износоустойчива и давала звук также отличного качества. С ее помощью были сняты такие известные советские фильмы, как «Великий гражданин», «Юность Максима» и др.
Оптическая система звукозаписи в то время превосходила грамзапись по ряду показателей. Но у грамзаписи было одно неоспоримое преимущество: возможность пользоваться ею в быту. Задавшись целью сделать оптическую звукозапись пригодной для домашнего использования, Тагер сконструировал «световой граммофон» (или «тагефон»). В нем звук записывался на узкой кинопленке шириной 4 мм, на которой размещалась одна звуковая дорожка. Завод КИМ наладил серийный выпуск приставок СБ-2 к радиоприемникам. Приставка называлась «звучащий целлофан» и стоила 481 руб., а каждая фонограмма — 18 руб. 20 коп.
Стремясь удешевить и сделать более доступной для широкого покупателя приставку СБ-2, изобретатели Б. Скворцов и И. Светозаров в 1930 году предложили использовать вместо кинопленки ленту из обычной бумаги, на которой отпечатывалась фонограмма. Пучок яркого света, отражаясь от такой фонограммы, модулировался и попадал на фотоэлемент. Коломенский граммофонный завод начал выпуск приставок к радиоприемникам. Назывались они «говорящая бумага». Хотя стоимость приставки «говорящая бумага» (572 руб.) оказалась выше стоимости «звучащего целлофана», один рулон фонограммы стоил уже 8 руб. 55 коп. Радиоприемник был необходим для усиления и передачи звука, так как обе приставки представляли собой лентопротяжный механизм с фотоэлементом. И все же, несмотря на всю свою оригинальность, ни «звучащий целлофан», ни «говорящая бумага» не смогли конкурировать с граммофонной пластинкой и патефоном по степени доступности покупателю.
Большой интерес представляет и так называемый «шоринофон» инженера А. Шорина. Запись звука производилась на старой, использованной киноленте электромеханическим способом с помощью рекордера, как это делалось на грампластинках прямого воспроизведения, не требующих никакой обработки. На обычной стандартной ленте можно было разместить до 60 параллельных звуковых канавок. Записанный звук воспроизводился электромагнитным звукоснимателем (адаптером). Общая продолжительность непрерывного звучания фонограммы шоринофона при длине киноленты в 300 м достигала 8 часов. Шоринофон широко применялся на радио, где вместе с «звучащим целлофаном» Тагера выполнял роль современного магнитофона.
В разное время были найдены и другие, иногда весьма необычные способы записи звука, не нашедшие, однако, практического применения. Например, еще в 1900 году вместо записи на воск предлагалось выжигать звуковую канавку раскаленным резцом. В 1908 году один немецкий изобретатель хотел заменить углубленную звуковую канавку выпуклой дорожкой (идея Ш. Кро), делая ее путем наплавки на поверхность пластинки тонкой струи быстро-твердеющей жидкости. В 1910 году был запатентован способ записи звука на нити искусственного волокна в виде утолщений переменного сечения. Для воспроизведения записанного таким образом звука следовало равномерно протаскивать нить сквозь специальное устройство (напоминающее калибр), снабженное мембраной.
Один из самых интересных способов записи звука — электромагнитный — получил настолько широкое распространение, что сейчас почти невозможно назвать какую-нибудь область деятельности человека, где не применялась бы магнитная запись.
Изобретатель граммофона и граммофонной пластинки Эмиль Берлинер указывал, что электромагнитный способ записи звука был впервые предложен еще в конце прошлого века неким Оберлином Смитом в Америке. Однако нет никаких документальных подтверждений его приоритета, зато точно известно, что датский физик и инженер Вольдемар Паульсен в 1900 году продемонстрировал прибор, названный им «телеграфон». В этом приборе тонкая стальная проволока равномерно протягивалась мимо стержневого электромагнита, по обмотке которого пропускался микрофонный ток. Благодаря явлению гистерезиса в проволоке наводилась и сохранялась остаточная индукция. Это и был первый магнитофон. Для воспроизведения записи достаточно было вновь протянуть намагниченную таким путем проволоку мимо электромагнита, чтобы в его обмотке возникли токи, аналогичные записанным ранее от микрофона. Эти токи затем могут быть вновь преобразованы в звуковые колебания наушником телефона. Запись получалась отчетливой, но очень тихой. Так как электронных усилителей тогда еще не было, прибор Паульсена остался просто интересным экспериментом.
Новый этап в развитии электромагнитной записи звука наступил в 1920 году, когда советский инженер В. И. Коваленко (впоследствии член-корреспондент АН СССР) предложил использовать электронную лампу в качестве усилителя электромагнитных сигналов. В 1925 году инженер М. И. Крейчман в СССР получил патент на магнитную пленку, состоящую из целлулоидной основы с наплавленным на ее поверхность магнитным порошком. В то время, однако, предпочитали экспериментировать с металлической проволокой, вначале стальной, затем медной никелированной.