留声机圆筒

留声机圆筒（Phonograph cylinders）是最早的录音及放音媒介商品，在1896年至1915年最为流行，在当时被普遍称为“唱片”（records）。这些中空圆柱体的外侧表面刻上声频，可以在圆筒留声机上播放。在1910年代，黑胶唱片淘汰留声机圆筒在市场上独占鳌头，成为主流的录音媒介商品。

## 早期发展

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汤玛斯·爱迪生在1877年7月18日发明留声机，他在同年12月用一张薄锡箔包裹一个金属圆筒，用曲柄螺丝手动，首次成功在留声机上记录及播放清晰的声音。不过，锡箔太容易碎裂，只能回放数次，而且音效“失真、吱吱作响”，作为原型的曲柄留声机也只是被当作式样推广，不能带来可观的利润，爱迪生转而开发电灯，随后录音技术的进步是由其他人促成。

查尔斯·萨姆纳·泰恩特、亚历山大·格拉汉姆·贝尔及奇切斯特·贝尔在伏特实验室经过七年的研究和试验，研发出以蜡作为录音的媒介，录音方法改为雕版，而不是之前的刻纹，延长了播音的时间。这个改良版本称为格拉福风留声机，能够在涂上一层蜡的卡板圆筒上录音，圆筒长约6英寸，直径约1英寸。美国国会的记录员在1887年试用格拉福风留声机，后来由录音电话机公司生产销售版。他们把格拉福风留声机展示给爱迪生的代表之后，爱迪生很快就重启留声机的研发。他的定案是采用较厚的全蜡圆筒，使表面可以反复刮掉以供重复使用。格拉福风留声机及爱迪生的“完美版留声机”都在1888年投入市场。后来，双方签订专利共享协议，弃用涂蜡的卡板圆筒，以爱迪生的全蜡圆筒为通用的标准格式。

爱迪生的公司及哥伦比亚留声机公司在1889年开始发售录有音乐的蜡筒。最初，顾客只有投币机的业主，这些设置在拱廊及酒馆的投币机是最早的点唱机。不过，在数年之内，越来越多私人的留声机用家购买这些蜡筒以供家用。蜡筒可以安放在留声机的芯轴上播放，也可以把蜡筒拿出来。早期蜡筒唱片的转动速度是每分钟120次，长度约两分钟。它们是用较软的蜡制成，播放过数十次之后会出现磨损，用家可以使用机件把蜡筒的表面磨平，使蜡筒可以重新录制成新的唱片。

由乔治·爱德华·古罗录制，并在1888年8月14日的新闻发布会上播放，向伦敦推介留声机。

在19世纪将近之际，留声机通常都连同唱片一起出售。更廉价的黑胶唱片留声机在1890年代末开始大批推出市场，但圆筒留声机同时具备录音及放音的功能，而黑胶留声机只能播放预制的音讯，因此商人、教育家等职业对圆筒留声机仍有需求。

在制造留声机的最早阶段所生产的多种圆筒互不兼容，爱迪生唱片、哥伦比亚留声机等公司在1880年代末同意按照标准的格式制造留声机圆筒。标准的留声机圆筒长4英寸，直径2.125英寸。

随着岁月的进步，所用的留声机圆筒亦有改良，材质更坚硬使圆筒在播放许多次之后仍能保持音质。爱迪生唱片在1902年推出一种硬蜡圆筒，这种唱片被称为“金模”。爱迪生发明了一种方法，从原版的圆筒制作一个模型，然后再利用这个模型批量生产圆筒。所谓金模是指在生产过程当中浇灌在原版圆筒的一层极薄的金属，使之具备传导性，称为“喷金”。这种圆筒的每分钟转动速度达到160次。

## 包装

德国人类学家鲁道夫·普奇在1904年8月23日于德属新几内亚利用留声机圆筒录取。

留声机圆筒是放置在卡板管子里出售，管子的两端都用卡板盖子封上，朝上的一面可以打开。就像放置帽子的圆柱体容器，它们只是被简单地称为“盒子”，资深收藏家依然会用这个词语指称这些用来放置圆筒的容器。在这些“盒子”或管子里，最早期的软蜡圆筒会被厚厚的棉絮包裹着，后来的硬蜡圆筒则放在内附棉垫的管子里，明胶圆筒就放在没有任何衬垫的管子里。这些管子通常是用以存放圆筒。它们的外观使一向对音乐录制持反对态度的约翰·菲利普·苏萨借用马克·吐温所用的形容词“罐头音乐”加以嘲讽，但并没有妨碍苏萨的乐队利用圆筒录制音乐图利。

最早的留声机圆筒盒子在外层还包上一张棕色的纸条，纸上有时盖有公司名称的橡皮图章。到1890年代末，唱片公司通常会在盒子的外面贴上没有商标的印刷标签，有时会用铅笔写上商品编号，但不会写上可供识别内藏唱片的讯息。盒子之内有一张与圆筒放在一起的纸条，写上唱片名称及表演者的名字。在起初，这些资料是逐张手写或打印出来的，到后来圆筒的销量足以支撑印刷成本的时候，印刷版就变得普遍。唱片的开首部分通常会读出唱片的名称、演出者及唱片公司，使盗版制作变得困难。爱迪生唱片在1903年推出的唱片具有写上唱片讯息、可供用家撕下贴在盒盖上的贴纸。用家亦可选择撕下圆形的部分贴在专门贮放这些圆筒唱片的贮存盒的轴心上，但只有少数人会购买这些贮存盒。在稍后，唱片公司把唱片的编号盖印在盒盖上，后来写有唱片名称及艺人姓名的印刷标签附在盒盖上。在20世纪之初，带有这些讯息的缩版直接压印或印刷在圆筒唱片的边缘部分。

## 硬塑圆筒

保存完好的1910年唱片《友谊万岁》，歌手是弗兰克·C·斯坦利

发明家托马斯·兰伯特在1900年获得一项专利，这项专利是指从原型的蜡筒身上制作出铜制模型的方法，兰伯特运用一种早期的硬塑赛璐珞根据模型大量生产留声机圆筒（事实上法国的恩里·利奥雷早在1893年就制造出赛璐珞圆筒）。这种圆筒在推出市场后旋即大受欢迎，它们比起硬蜡圆筒更加坚硬，不易破裂，在面世之际就被奉为“坚不可摧”。兰伯特的芝加哥公司生产的第一款赛璐珞圆筒是粉红色的，后来改为棕色，然后再改为黑色，把圆筒染色能够减少表面噪音。用坚固物料制造的圆筒不能像蜡筒那样把表面刮平，重新用作录音，但它们近乎可以永久保存。

在数位音讯出现之前的模拟音讯时代，这种圆筒可以说是最耐用的录音产品，耐用性比起后来的黑胶唱片更好。爱迪生早在1888年就预告他会发明制作赛璐珞圆筒唱片，但他在1902年才获得专利，于是他起诉兰伯特侵权，但法院的两次判决均不利于爱迪生，爱迪生获得的专利亦被法院判为无效。

不过，随着兰伯特的公司在1906年倒闭，坚不可摧唱片公司买下兰伯特的专利，在1907年开始销售赛璐珞圆筒。哥伦比亚唱片在1908年成为坚不可摧唱片的独家分销商。

爱迪生在1908年以“琥珀”的品牌推出一种名义上能够播放四分钟的蜡筒（一般是两分钟）。这种蜡筒是用较硬的蜡制造，以迎合较小的唱针。槽口被缩小，密度增加两倍至每寸200个槽口，使播放时间得以延长。爱迪生的公司终于在1912年获得兰伯特的赛璐珞相关技术的专利，几乎马上就着手生产赛璐珞圆筒，成为“琥珀”品牌旗下的新产品“爱迪生蓝色琥珀唱片”。这种赛璐珞圆筒的核心是用石膏灰泥制造，把赛璐珞染成蓝色，另一款紫色的赛璐珞圆筒在1918年推出，称为“豪华紫色琥珀唱片”。采用灰泥核可以减低赛璐珞收缩带来的影响，但圆筒的表面在较差的存放条件之下仍会裂开，太潮湿及太干燥的环境会令灰泥核出现损伤。不过，大部分的“爱迪生蓝色琥珀唱片”时至今日仍能播放出令人满意的音质。

为了切合留声机圆筒的改良，爱迪生设计出多款具备内置及外置喇叭的留声机，内置的喇叭被称为“琥珀喇叭”。爱迪生以附带换挡装置及两支唱针的K型放音器为卖点，推销“炉边型”留声机，这种留声机可以播放两分钟及四分钟的圆筒唱片。改装组件可供用家改装留声机，使原本播放两分钟圆筒的留声机改成播放四分钟的圆筒，专门用以播放四分钟圆筒的H型放音器亦推出市场以供用家改装。

## 圆筒与圆盘唱片的竞争

在1888年，爱米尔·贝利纳发明了一种新的录音方法，通过横向震动在扁平的镀锌圆盘上录音。在1900年之前，通过蜡筒播放的音质比起镀锌圆盘更出色。虽然蜡质圆盘的出现一度使差距收窄，但在1900年后，圆筒的音质进一步抛离圆盘，爱迪生的大型留声机圆筒可以“更便利及更精确地记录最高的泛音”。

### 圆筒的优势

比起圆盘，圆筒具备一定的优势。蜡筒可以用作家庭式录制，后来出现的硬塑圆筒比起圆盘能够播放更多次也不会损坏。圆筒的转动速度较圆盘快，但转动最内侧的线性速率相若，因此圆筒的音质传真性在理论上更优秀。此外，采用恒定角速的圆盘在读取内侧部分的时候会出现失真的情况（读取圆盘外侧时的转动速度比起读取内侧时较快），而采用恒定线速读取的圆筒则没有这个问题。

圆筒留声机一般使用涡轮传动装置与唱片纹道同步推动唱针，而大部分的圆盘留声机则单靠唱片纹道推动唱针，因此经过许多次播放的圆筒比起圆盘更少出现降解，但额外的装置使圆筒留声机更昂贵。

### 圆盘的优势

大量生产圆盘唱片及圆盘留声机的成本较低。圆盘唱片更易于存放，可以叠放在一起，或者放在纸套里像书籍一样排在架上，而且更省空间。

许多圆筒留声机都利用一条带子转动心轴，带子稍有滑动就会使心轴的转动失衡，从而导致变音。使用齿轮转动的圆盘留声机更加稳定，重金属制品的转盘充当飞轮，有助减低转速的波动。

在1908年之前，几乎所有的美国圆盘唱片都是单面的。除了高价的古典唱片之外，在哥伦比亚唱片开始大量生产双面唱片之后，这种唱片迅速成为业界的标准规格。圆盘唱片的容量实际上加倍，使它们的储存效能优势比起浪费空间的圆筒更加明显。

圆盘唱片公司推行更有效的广告及宣传，最著名的是美国的胜利唱机公司及英联邦的留声机公司及HMV。恩里科·卡鲁索等歌手被邀请独家在圆盘唱片上录制音乐，有助于向公众灌输他们的产品更优秀的印象。爱迪生亦试图以垂直刻法录音唱片打入圆盘唱片市场。

## 没落

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圆筒唱片与逐渐增长的圆盘唱片市场的竞争一直延续至1910年代，结果是圆盘唱片大获全胜。在1912年，同时销售圆筒唱片及圆盘唱片的哥伦比亚唱片放弃圆筒的格式，爱迪生亦推出独特的钻石圆盘。在1915年开始，新推出的爱迪生圆筒唱片只不过是从圆盘唱片录制出来，因此音质不如作为原型的圆盘唱片。虽然圆筒唱片的销量大幅下滑到一个极低的数字，爱迪生在直至1929年之前仍一直制作这种格式的唱片以供圆筒留声机的用家使用。

## 后世应用

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圆筒留声机的技术在随后的数十年继续用于口述录音机（dictaphone）及传声机上，以供办公室使用。

口述录音机在1947年改用口述录音带取代蜡筒，用机器把纹道刻在一条胶带上，而不是刻在蜡筒上，后来又改为使用磁带录音。不过，用于旧式录音机的圆筒仍未绝迹，在1950年还推出新型号的圆筒录音机，圆筒及其他相关的物料直至1960年代仍然可以在市场上找到。

在20世纪末及21世纪初，一些新歌使用圆筒录制，旨在采用过时的技术营造新奇效应，当中最著名的或许是明日巨星乐队。他们在1996年去到新泽西州西奥兰治的爱迪生国家历史公园，使用一部1898年的爱迪生蜡筒留声机录制《I Can Hear You》及另外三首歌曲，不使用电子设备。《I Can Hear You》一曲发布在同年推出的专辑《陈列室工场》里，在2002年再被收录在精选专辑《拨一首歌：他们将成巨人的二十年》里。另外三首歌曲分别是《詹姆斯·K·波尔克》、《或许我知道》及《爱迪生博物馆》，其中《爱迪生博物馆》是一首描述录制地点的歌曲。这些歌曲在2001年以动态图像专家组音频层III（MP3）的格式在网上正式发布。

在21世纪，有厂商采用现代的坚固物料制造圆筒，例如英格兰谢菲尔德的伏尔甘圆筒录音公司及纽约鲍德温的巫师圆筒录音公司。

英国蒸汽朋克乐队那些不会无缘无故被责备的男人们在2010年把他们的第一张专辑《Now That's What I Call Steampunk - Volume One》里收录的歌曲《下水道》制成蜡筒限量发售，产量只有40个，当中30个对外发售。盒装里内附说明如何用少于20英镑的价格自制圆筒播放器。英国广播公司在击键、BBC在线及第五直播台有相关的报导。

2010年8月，英国唱片公司灰烬国际首次推出萤光留声机圆筒唱片，唱片名称是“埃芬厄姆的鬼魂”，是迈克尔.埃斯波西托及卡尔·迈克尔·范·豪斯沃尔夫的作品，由沃尔甘唱片公司限量生产150份。

## 保存

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留声机圆筒是储存录音的媒介，多次重放会使录音变质及削弱音准，音讯亦会变得模糊。此外，当暴露在潮湿的环境下，霉菌会侵蚀圆筒的表面，导致录音出现表面噪声。亨利·沙穆设计的圆筒复录机是目前唯一用以播放圆筒录音的专业机器，使用圆筒录音机的地方包括爱迪生国家历史公园、鲍林格林州立大学、加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校及其他图书馆及藏库。

另外，在现代还有一种嵌入式的卡盒底座，适用于标准的爱迪生留声机。只需要把留声机原有的放音器移除，然后把底座安装上去就可以播放留声机圆筒。

英国广播公司的工程师在1990年代初制造了一部圆筒播放机，采用现代转盘的线性循迹唱臂及奥托风公司的底座，能够运用各种算法重放录音，而且可以把录音内容转化成数位录音带。留声机圆筒能够以光学扫描的方式读取，对圆筒上的声纹不会造成损伤。

为了保存具历史价值的录音，利用共轭焦显微镜可以读取留声机圆筒的内容，并转化成数位音讯格式。在音质方面，大部分通过数字化处理的录音都比原来用留声机唱针播放更好。制作电子版本可以使档案人员把有关录音开放给更多的听众，这项技术亦有望可以修复受损的留声机圆筒。

现代把留声机圆筒与圆盘唱片的音质作出比较，通常会令人觉得圆盘唱片的面世使录音的音质有大幅度的提升，但这是由于采用了现代的播音设备。使用大约1900年的设备播放，圆筒的音色并不比圆盘唱片差。此外，许多的圆筒录音都是业余作品，而圆盘录音设备价格昂贵，在当时是供专业的音乐从业员使用，一般人无法负担，所以许多粗劣的录音都录制在圆筒上，而大部分的圆盘唱片录制都较理想。与早期的圆盘录音一样，所有圆筒录音都是通过传声筒来录音，自1920年代后，圆盘录音开始采用真空管电子设备录制，录音音频的幅度得到极大的提升。

用作录音的物料亦对保存性能有重要的影响。最早期的锡箔唱片容易出现磨损，把锡箔从圆筒上移走后就几乎无法再播放。1890年代生产的软蜡唱片亦容易损坏，大部分经已迭失，许多现存的软蜡唱片受损严重到无法修复的地步，只能勉强听到被噪音覆盖的声音。

现存仍然可以播放、最古老的蜡筒是来自1878年，内容是一位男子缓慢地诵读“一点钟、两点钟、三点钟……”。除此之外最古老的蜡筒来自1888年，包括作曲家约翰尼斯·布拉姆斯的作品，原本已经损坏，但从1930年代的一份复本可以听到钢琴声及嘘声。同年亦有亚瑟·苏利文的简短讲话录音，较为清晰可听。稍后有尼娜·格里格的业余录音，源自1889年，几乎不能听到录音的内容。