Fonografisylinteri
Varhaisin äänen tallentamiseen ja toistoon käytetty väline oli fonografisylinteri. Tämän suurimman suosionsa aikana (n. 1888–1915) yksinkertaisesti ”tallenteena” (record) tunnetun lieriön muotoisen esineen ulkopinnalle oli kaiverrettu äänitallenne, joka voitiin toistaa mekaanisella fonografilla. Kilpaileva kiekon muotoisia gramofonilevyjä käyttävä järjestelmä valloitti markkinat ja nousi 1910-luvulla markkinoiden johtavaksi äänitemuodoksi, ja fonografisylinterien kaupallinen massatuotanto loppui vuonna 1929.
Thomas Edison keksi fonografin puhelinviestien tallentamista varten 18. heinäkuuta 1877 kokeiltuaan ensin vahattua paperia. Varhaisissa versioissa tallenteet olivat pyörivän metallisen sylinterin ympärille käärityn tinapaperin ulkopinnalla. 1880-luvulla massatuotannossa olivat jo vahasylinterit, joissa äänitallenne oli pehmeähköstä vahasta valmistetun onton sylinterin ulkoreunalla olevissa urissa. Nämä sylinterit oli helppo irrottaa soittimen akselista ja kiinnittää uudelleen. Varhaiset sylinteritallenteet kuluivat yleensä loppuun muutaman kymmenen soittokerran jälkeen. Ostaja saattoi sitten joko palauttaa kuluneet sylinterit kauppiaalle osittaisena maksuna uusista äänitteistä tai hiotuttaa niiden pinnan sileäksi, jotta niihin voitiin tallentaa uudelleen. Vuonna 1890 Charles Tainter patentoi kovan karnaubavahan käytön fonografisylinterien valmistuksessa yleisesti käytetyn parafiinin ja mehiläisvahan sekoituksen sijaan.
Varhaisia sylintereitä toistavia laitteita 1880-luvun lopulta ja 1890-luvulta myytiin usein äänitystoiminnolla varustettuna. Mahdollisuus sekä äänittämiseen että äänen toistamiseen oli sylinterejä käyttävien fonografien etu taistelussa halvempia, äänilevyjä soittavia gramofoneja vastaan. Näitä alettiin massatuottaa 1890-luvun lopulla, ja niillä pystyttiin ainoastaan toistamaan ennalta tallennettua ääntä.
Fonografituotannon alkuvaiheessa valmistettiin useita kilpailevia, keskenään yhteensopimattomia sylinteritallennetyyppejä. 1880-luvun lopulla Edison Records, Columbia Phonograph ja muut yhtiöt sopivat standardoidusta järjestelmästä. Standardisylinterit olivat n. 4 tuumaa (10 cm) pitkiä, halkaisijaltaan 2 ¼ tuumaa (n. 5,7 cm), ja niissä oli noin kaksi minuuttia musiikkia tai muuta ääntä.
Vuosien mittaan sylintereihin käytetystä vahasta tuli parempaa ja kovempaa, ja sylintereitä pystyttiin soittamaan yli sata kertaa. Vuonna 1902 Edison Records esitteli uuden kovaa vahaa olevan sylinterin, joita markkinoitiin nimellä ”Edison Gould Moulded Records”.
Sylintereitä myytiin pahviputkissa, joissa oli pahvinen kansi molemmissa päissä. Nämä pakkaukset auttoivat suojaamaan äänitteitä. Nämä pakkaukset ja sylinterien muoto (yhdistettynä varhaisten äänitteiden ”peltiseen” ääneen elävään musiikkiin verrattuna) sai orkesterinjohtaja John Philip Sousan pilkkaamaan äänitteitä säilykemusiikiksi. Levy-yhtiöillä oli yleensä yleiskäyttöinen sylinteripakkauksen ulkopuolelle painettu kansilipuke, eikä sisällä ollut mitään tietoja kyseisestä äänitteestä. Tiedot kirjoitettiin alkuaikoina kansilipukkeisiin käsin, yksitellen. Hieman myöhemmin äänitteen numero alettiin leimata ylempään päätykanteen, ja vähän myöhemmin äänitteen nimi ja esittäjä alettiin painaa päätykannessa olevaan lipukkeeseen. Pian 1900-luvun alettua lyhennetty versio näistä tiedoista (sekä levy-yhtiön nimi) alettiin painaa tai leimata itse sylinterin toiseen päähän. Aikaisemmin itse sylintereissä ei ollut tällaista näkyvää tunnistetta. Tallenteen alussa oli kuitenkin puhuttu kuulutus, jossa kerrottiin kappaleen tai esityksen nimi, esittäjä ja levy-yhtiö.
Pakkauksen sisäpuolella sylinterin mukana oli pieni liite, jossa oli tiedot tallenteesta. Aluksi se kirjoitettiin käsin tai koneella jokaiseen lipukkeeseen, mutta painetut versiot yleistyivät, kun tietyt kappaleet alkoivat käydä kaupaksi siinä määrin, että painamisesta tuli taloudellisesti kannattavaa. Huomaa että ylhäällä oikealla olevassa esimerkkikuvassa, Edison Recordsin vuoden 1902 pakkauksesta, ostajaa pyydetään leikkaamaan irti painetut tiedot sisältävä ympyrä. Tämä paperiympyrä voitiin sitten kiinnittää joko sylinteripakkauksen kanteen tai, kuten tässä esimerkissä, erikoiseen levy-yhtiöiden markkinoimaan sylinteriin kiinnitettävään koteloon. Tällaisen kotelon osti kuitenkin vain pieni osa sylinteriäänitteiden ostajista.
Vuonna 1906 Indestructible Record Company alkoi markkinoida sylinteriäänitteitä, jotka oli valmistettu selluloidista, varhaisesta kovamuovista, joka ei särkynyt pudotessa eikä kulunut loppuun tuhansistakaan soittokerroista. Tätä kovaa ja jäykkää materiaalia ei voitu vahasylinterien tavoin hioa uudelleenäänitystä varten, mutta sitä vastoin se oli lähes ikuinen tallennemuoto. (Tällaiset “Indestructible”-mallin sylinterit ovat ehkä kestävin äänitemuoto koko analogiäänityksen historiassa ennen digitaaliäänityksen keksimistä, ne kestävät paljon useampia soittokertoja kulumatta loppuun kuin myöhemmät äänitteet kuten vinyylilevy tai ääninauha.) Columbia Phonograph Company osti oikeudet tähän mullistavaan keksintöön. Edison-yhtiö kehitti sitten oman pitkään kestävän sylinterinsä, missä oli Amberol-nimistä muovia kipsisisuksen ympärillä. Näitä kutsuttiin Amberol-sylintereiksi. Samoihin aikoihin Edison esitteli neljän minuutin sylinterit, joissa oli kaksi kertaa pitempi soittoaika kuin vanhassa standardisylinterissä. Tämä oli saavutettu yksinkertaisesti pienentämällä uran kokoa ja sovittamalla urat kaksi kertaa lähemmäksi toisiaan sylinteriä kiertävässä spiraalissa. Useimmat (ei kaikki) Amberol-sylinterit ovat neljäminuuttista mallia. Näiden kehittyneempien sylinterien soittoon valmistettuja Edisonin fonografeja kutsuttiin nimellä Amberola.
Ensimmäistä maailmansotaa edeltävänä aikana fonografisylinterit ja äänilevyt kilpailivat keskenään kansan suosiosta.
Äänenlaatu ei olennaisesti muutu siitä, onko ura kaiverrettu levyyn vai sylinteriin, ja kilpailu perustui muihin seikkoihin.
Sylinterijärjestelmässä oli tiettyjä etuja. Kuten sanottu, vahasylinterejä voitiin käyttää kotiäänityksiin, ja ”indestructible”-mallin sylintereitä voitiin soittaa uudelleen ja uudelleen paljon useampia kertoja kuin levyjä. Sylinterit pyörivät yleensä suuremmalla nopeudella kuin levyt, mikä kasvattaa neulan lineaarista nopeutta uralla. Teoriassa tämä parantaa äänenlaatua. Lisäksi sylintereillä on vakiokulmanopeuden (CAV) sijaan vakiouranopeus (CLV), sillä spiraaliraidan säde on vakio, eikä näin synny ongelmia sisemmillä urilla, kuten äänilevyillä. Vuoden 1900 tienoilla sylinterien keskimääräinen äänenlaatu oli todella huomattavasti korkeampi kuin sen aikaisilla levyillä, mutta kun levyjen valmistajien tekniikka kehittyi, vuoteen 1910 mennessä laatuerot parempien levyjen ja sylinterien välillä olivat jo häviävän pieniä.
Fonografeissa käytettiin yleisesti ruuvipyörää neulan liikuttamiseksi oikealla nopeudella uria pitkin, kun useimmissa levysoittimissa taas urat vain vetivät neulaa mukanaan. Tämän seurauksena paljon soitetut sylinteriäänitteet olivat vähemmän kuluneita kuin levyt, mutta tämä lisämekanismi teki fonografeista kalliimpia.
Sekä äänilevyjen että levysoittimien massatuotanto oli halvempaa kuin sylinterijärjestelmän tuotteiden. Myös äänilevyjen varastoiminen oli helpompaa ja halvempaa, sillä ne pystyttiin pinoamaan, tai panemaan paperikansissa riveihin hyllyille kirjojen tapaan.
Monissa fonografeissa akselia pyöritti hihna, jonka pienikin luisto saattoi saada akselin pyörimään epätasaisesti, mikä johti poikkeamiin äänenkorkeudessa. Levysoittimissa käytetty suora hammaspyöräjärjestelmä ei oikeastaan voinut pyöriä epätasaisesti. Raskasmetallinen levylautanen toimi vauhtipyöränä, joka auttoi minimoimaan nopeuden heilahtelut.
Vuonna 1908 Columbia Records alkoi massatuottaa levyjä, joiden molemmille puolille oli prässätty tallenne. Tästä tuli pian standardikäytäntö ääniteteollisuudessa. Levyjen suosijat saivat nyt kaksi tallennetta halvemmalla kuin yhden sylinterimuodossa.
Mainitsemisen arvoinen on myös äänilevy-yhtiöiden parempi mainonta ja promotointi, jota huomattavimmin harjoitti Victor Talking Machine Company Yhdysvalloissa ja Gramophone Company/HMV Britanniassa. Enrico Caruson tapaisia suuria laulajia palkattiin tekemään yksinomaan levyäänityksiä, jotta yleisön mieliin saatiin ajatus yhtiön tuotteen paremmudesta.
Sylinteriäänitteet jatkoivat kilpailua kasvavia äänilevymarkkinoita vastaan 1910-luvulle saakka, jolloin levyt voittivat kaupallisen taistelun. Sillä vuosikymmenellä Columbia (joka oli valmistanut sekä levyjä että sylintereitä) siirtyi yksinomaan levyihin, ja Edison alkoi markkinoida omia äänilevyjään. Edison kuitenkin jatkoi uusien sylinterien myyntiä fonografin omistaville kuluttajille vuoteen 1929 asti. Viimeisimmät uusista sylintereistä olivat vain kopioita äänilevyistä, ja niissä on näin huonompi äänenlaatu kuin levyversioissa.
Fonografitekniikkaa käytettiin toimistokäytössä Dictaphone- ja Ediphone -sanelukoneissa vielä vuosikymmenien ajan.
Vuonna 1947 Dictaphone korvasi vahasylinterit DictaBelt-tekniikallaan, jossa kaiverrettiin koneellinen ura vahasylinterin sijaan muovihihnaan. Tämän korvasi myöhemmin magneettinauhaäänitys. Sylintereitä vanhanmallisiin sanelukoneisiin oli kuitenkin saatavana vielä joitakin vuosia, eikä 1950-luvullakaan ollut epätavallista törmätä sylinterisanelukoneisiin.
1900-luvun lopussa ja 2000-luvun alussa on tehty joitakin uusia sylinteriäänityksiä entisajan tekniikan käytön uutuusarvon takia. Näistä kuuluisin on ehkä They Might Be Giants -yhtyeen vuonna 1996 äänittämä “I Can Hear You”, joka on soitettu ilman sähköä ja äänitetty vuoden 1898 Edisonin vahaäänitysstudion fonografilla Edison National Historic Site -museossa New Jerseyn West Orangessa. Kappale julkaistiin Factory Showroom -levyllä vuonna 1996 ja uudelleen vuonna 2002 kokoelmalla Dial-A-Song: 20 Years of They Might Be Giants. (Yhtye esitti ja levytti myös Edisonista kertovan kappaleen, jonka studioversio oli mukana heidän vain internetissä julkaistulla Long Tall Weekend:llä ja myöhemmin heidän ensimmäisellä nuoremmalle yleisölle suunnatulla No!-levyllään.)
Äänitemuodon luonteesta johtuen sylinterien toistaminen voi aiheuttaa tallenteen tason heikkenemistä. Tällä hetkellä ainoa sylinteriäänitteiden toistoon valmistettu ammattilaistason laite on Henri Chamoux’n suunnittelema Archeophone Series I -soitin. Archeophone-soitinta käyttää nykyisin Edison National Historic Site -museo, Bowling Greenin yliopisto Ohiossa ja Donald C Davidson -kirjaston The Department of Special Collections -osasto Kalifornian yliopistossa Santa Barbarassa.
Aika ajoin on valmistettu myös muita nykyaikaisia laitteita, joissa käytetään magneettista Stanton 500 AL MK II -äänirasiaa. Lisätietoja näistä on Phonograph Makers Pages -sivustolla. Näitä on mahdollista käyttää yhdessä Edison-fonografien kanssa.
Tallenteiden historiallisen sisällön säilyttämiseksi voidaan sylinterit lukea konfokaalimikroskoopilla ja muuttaa sitten tallenteet digitaaliseen muotoon. Tästä seuraava äänen särkyminen kuulostaa useimmissa tapauksissa paremmalta kuin toisto neulalla alkuperäiseltä sylinteriltä. Kun alkuperäisistä tallenteista on olemassa elektroninen versio, arkistojen pitäjät pystyvät avaamaan pääsyn niihin laajemmalle yleisölle. Tämä tekniikka mahdollistaa myös vahingoittuneiden tai rikkinäisten sylinterien entisöinnin.
Uudet jäljennökset sylinteri- ja äänilevytallenteista antavat yleensä vaikutelman, että äänilevyn keksiminen oli valtava hyppäys eteenpäin äänenlaadussa, mutta tämä johtuu nykyaikaisista toistolaitteista. Vuoden 1900 tienoilta olevilla laitteilla soitettuna sylintereissä ei ole huomattavasti enempää häiriöitä eikä heikompi bassoääni kuin levyissä. Toisekseen, monet sylintereistä ovat amatööriäänityksiä, kun äänilevyjen tekoon tarvittava kalusto taas oli yksinkertaisesti liian kallis kenellekään muulle kuin ammattilaisäänittäjille. Toisin sanoen sylintereille tehtiin monia äärimmäisen heikkotasoisia äänityksiä, mutta levyäänitykset olivat pääsääntöisesti ammattimaisesti tehtyjä. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, ettei ammattiäänittäjä pääse sylinterillä yhtä hyviin tuloksiin kuin levyllä.
Myös materiaalin laatu on tärkeä seikka. Varhaisimmat tinapaperitallenteet kuluivat loppuun nopeasti. Kun tinapaperi poistettiin sylinteristä, se oli lähes mahdotonta asetella takaisin soittokelpoisessa kunnossa. Yhtään alkuperäisistä tinapaperitallenteista ei ole soitettu 1800-luvun jälkeen. (Teoriassa tulevaisuudessa saatettaisiin pystyä pelastamaan osa äänestä harvoista säilyneistä oikaistuista varhaisista tinapaperiäänitteistä.) Myös varhaisimmat pehmeästä vahasta tehdyt äänitteet kuluivat loppuun aika nopeasti, vaikka äänenlaatu niissä on parempi kuin varhaisissa kumiäänilevyissä.
Huonokuntoisuuden lisäksi nykykuuntelijoiden vahasylintereistä saama huono kuva voi johtua siitä, että äänenlaatu varhaisimmilla äänitteillä oli huomattavasti heikompi kuin esim. kymmenen vuotta myöhemmin tehdyillä. Yhtä vuodelta 1878 säilynyttä soittokelpoista kappaletta lukuun ottamatta (kokeellisesta fonografi-kello-yhdistelmästä) vanhimmat säilyneet soittokelpoiset sylinterit ovat vuodelta 1888. Näiden joukossa on Johannes Brahmsin pahasti heikentynyt tallenne ja Sir Arthur Sullivanin lyhyt puhe, josta on onneksi tehty kopio suhteellisen kuunneltavassa kunnossa. Näistä hieman uudempia ovat Nina Griegin lähes kuuntelukelvottomat amatööriäänitykset vuodelta 1889. Varhaisimmat säilyneet kumiäänilevytallenteet ovat lastenlevyjä, joissa on eläinten ääniä ja kehtolauluja. Tämän takia useimpien musiikinystävien kuulemat varhaisimmat levyäänitykset ovat vuoden 1900 jälkeen, yli kymmenen vuoden tuotekehittelyn jälkeen tehtyjä savikiekkoja.