mini|Ein Victor V tutgrammofon frå ca. 1907. Tutgrammofon er ein grammofon med horn (tut) for avspeling av 78-plater. Tutgrammofonen var etterfylgjaren til fonografen og vart introdusert av Emile Berliner, som i 1887 søkte patent på bruk av lateral modulasjon for lydopptak. Thomas Edison, som produserte fonografar hadde patentert opptak med vertikal modulasjon, så metoden til Berliner kom ikkje i konflikt med patenta til Edison. Berliner utvikla ein metode for å pressa kopiar av platene, slik at eit opptak kunne mangfaldiggjerast. Dette var eit stort framsteg i høve til rullane som Edison nytta. Musikarane trong no ikkje å gjenta same stykket fleire gongar, så det vart enklare og billigare å ta opp musikk. I fleire år konkurrerte opptak på rull med opptak på plate, men rullane vart til slutt utkonkurrert av platene.
Dei fyrste idéane til Berliner mini|Berliner med ein model av den fyrste gramofonen sin. mini|Skisse av opptakaren til Berliner. Under opptak vart det tala inn i munnstykket og ein fleksibel slange førte lydbølgjene fram til membranen, som i sin tur sette stiften i rørsle. mini|Skisse av grammofonen til Berliner. Det fyrste patentet til BerlinerE. Berliner, Gramophone, US patent nr 372,786, 8. november 1887. fokuserte på at han nyttar lateral modulasjon i staden for vertical modulasjon og han meinte at dette førte til mindre forvrengning av lyden enn vertikal modulasjon. Det fyrste amerikanske patentet hans både illustrerer og skildrar ein rull, men i eit tysk patent frå same år er det vist opptak både på rull og plateE. Berliner, Verfahren und Apparat für das Registriren und Wiederhervorbringen von Tönen, Patentschrift Nr 45048, 8. nov. 1887.. Eit bilete av den fyrste maskina hans viser òg at det vart nytta ei roterande plate og ein illustrasjon i US patent nr. 534,586E. Berliner, Gramophone, US patent nr 564,586, 28. juli 1898. syner òg at det vert nytta ei roterande plate.
I patentet sitt syner Berliner til eit framlegg om å registrera lyd som eit spor i ein film av lampesot, som Edouard-Léon Scott de Martinville kom med i 1857E.-L. Scott de Martinville, Principes de phonautographie, Académie des sciences, manuskript 1639, 26. januar 1857.E.-L. Scott de Martinville, Brevet d'invention, 25. nars 1857.. Scott de Martinville var interessert i å studera lydbylgjer og foreslo ikkje å reprodusera lyden.
Det gjorde derimot Charles Cros, som foreslo å registrera lyd ved at ein stift laga eit spor i ei overflate dekt med sot frå ei lampe, for deretter å reprodusera den opptekne lyden. Han utførte ikkje praktiske forsøk med metoden og søkte heller ikkje om patent, men han skildra metoden, som han kalla «Paleophone», i eit forsegla manuskript som han sende til Académie des sciencesC. Cros, Procédé d'enregistrement et de reproduction des phénomènes perçus par l'ouïe, Académie des sciences, manuskript nr 1637, 30. april 1877.. Sjølv om dokumentet var forsegga vart det kjent ved at ein kjenning av Cros, presten Lenoir, under synonymet Leblanc, skildra oppfinninga i eit vekebladLeblanch, Le téléphone et le phonographe, La Semaine du clergé, 10. oktober 1877.. Berliner nemner ikkje framlegget til Cros, så truleg var han ikkje kjent med det.
Dei fyrste forsøka til Berliner nytta ei glasplate dekt med lampesot. Under innspeling vart den vibrerande stiften ført innover mot sentrum av den roterande plata, slik at det oppsto eit spiralforma spor, med lateral modulasjon, i lampesotet. Når innspelinga var over vart sporet stabilisert med lakk og det vart nytta syre for å etsa rilla inn i underlaget (der sotet var skrapa bort), slik at under avspeling kunne ein stift fylgde sporet og sette ein membran i rørsle.
Opptak på sinkfolieplater mini|Berliner med ein av dei tidlege grammofonane sine. mini|Måleriet His Master's Voice frå 1898. Dette er ein forbetra versjon av grammofonen til Berliner, med fjørmotor. Motoren er synleg på utsida av kassen, heilt til venstre. Sveiva var plassert vertikalt og kunne ikkje nyttast når det låg ei plate på tallerkenenThe Victor-Victrola Page - Cabinet Features (vitja 31. mars 2024). Men lampesotet fungerte ikkje så godt, så Berliner gjekk over til å nytta plater av sinkfolie med ein tynn voksfilm over, som skildra i E. Berliner, Process of providing records of sound, US patent nr 382790A, 15. mai 1888.. For at stiften ikkje skulle dra med seg støv vart plata fukta med sprit under innspeling. Under opptak skrapa stiften bort voksfilmen over sinkfilmen og etter at opptaket var over vart plata senka ned i eit bad av syre, som etsa rilla ned i sinkfilmen, slik at det vart mogleg å spela av musikken. Read og W.L. Welch, From tin foil to stereo - Evolution of the phonograph, Howard W. Sams & Co., 1976..
Etter ei stund tok Berliner til med å pressa kopiar av platene. Det var nytta vulkanitt (hardgummi), som ved oppvarming var mjukt nok til å kunne pressast, men vart hardt når det vart avkjølt. At opptaka kunne mangfaldiggjerast gav Berliner ein stor føremon over opptak på rull, som på denne tida ikkje kunne kopierast. Men syra som vart nytta for å etsa sinkfolien etsa både vertikalt og horisontalt, noko som førte til støy, så lydkvaliteten var dårleg. Støyen kunne reduserast noko ved å spela av sinkplaten nokre gongar med ein butt stift, men resultatet vart likevel ikkje bra.
Betre plater Hardgummiplatene var svært robuste og ikkje letta å øydeleggja. Men etter ei tid oppstod det problem ved at dei utvikla flate parti, slik at stiften sklei bortover plata under avspeling. Det hadde òg lett for å danna seg luftbobler i materialet. Ein tok då til å ekperimentera med andre materialar og i 1896 oppdaga Fred Gaisberg, som arbeide for Berliner, at skjellakk-baserte plater fungerte betre enn hardgummiA History of Records, The Record Collector's Resource. (vitja 27. mars 2024) og frå 1897 gjekk ein over til ei blanding av ca. 1/3 skjellakk og resten mineral som skifer, kalk, bomullfiber osb.; sjå 78-plate.
Platene var enkeltsidige med ein diameter på 13 cm, men i 1895 vart diameter auka til 17,8 cm. Turtalet var på ca. 70 o/minR. Gelatt, The fabulous phonograph 1877-1977, Collier MacMillian Publ., 4. utg. 1977.. Dette gav ei speletid på ca. 2 min. Speletida vart bestemt av avstanden mellom rillene og turtalet. Det var mogleg å auka speletida ved å redusera turtalet, men det gjekk ut over lydkvaliteten, spesielt på slutten av plata, etter som den lineære farten vart mindre til lengre mot sentrum ein kom. Dette var hovedgrunnen til at Edison valde å ta opp på rull då han utvikla fonografen. I 1903 tok Victor til å produsera plater med diameter på 20, 25 og 30 cm. Etter kvart kom det òg tosidige plater.
Dei fyrste spelarane mini|Ein Victor P frå 1904. Her ser ein korleis hornet svingar rundt ei utstikkande arm, slik at membrannhuset og stiften kan fylgja sporet innover plata. Motoren er plassert i kabinettet og sveiva er plasser på sida. Platene vart spela ved at ein stålstift fylgde rilla innover mot sentrum i plata. Den radiale rørsla til stiften, på grunn av den laterale modulasjonen, vart overført til ein membran som sette lufta i eit horn i rørsle. Medan fonografen til Edison i starten nytta fleksible slangar som vart plasserte i øyro nytta Berliner i staden eit horn (ein akustisk transformator) som på ein effektiv måte koplar lydbølgjene frå membranen til lufta i rommet. Det er hornet som har gjeve opphav til nemninga «tutgrammofon».
Det var fyrst i 1895 at han hadde vidareutvikla maskina nok til at ho kunne settast i produksjon, men denne maskina var svært primitiv og vart driven med handsveiv, så det var vanskeleg å halda jamt turtal. Det vart rett nok gort forsøk med å driva tallerkenen med elektriske motorar, som anten nytta batteri eller 100 V likespenningC. Proudfoot, Gramophone und Phonographen, Verlag Georg D.W. Callwey, 1981.. Men på denne tida var batteria kostbare og lite driftssikre, og få av dei potensielle kundane var knytte til eit elnett med likespenning, så dette var ikkje ei praktisk løysing på denne tida.
Fjørmotordrift mini|Fjørmotoren frå ein Victor IV. Den opptrekkbare fjøra ligg i sylinderen til høgre. Motoren driv det store tannhjulet, som i sin tur driv snekkegiret festa på akslingen som driv platetallerkenen. Fred Gaisberg tok til å eksperimentera med opptrekkbare fjørmotorar for å driva tallerkenen på grammofonen. Dei fyrste motorane vart leverte av Eldrige Johnson, som laga motorar for symaskinar, men dei fungerte dårleg. Johnson klarte å forbetra fjørmotorane og på slutten av 1896 var ein brukbar fjørmotordriven spelar klar. Alfred Corning Clark, som tok til å arbeida for Berliner i 1895, hjelpte til med å laga ein hastigheitsregulator for motorenÉ. Giuliani, Les urnes de l'Opéra, Revue de la Biblioteque national de France, nr 33, nov. 2009.. Dette var ei viktig forbetring, etter som turtal no kunne haldast så nokonlunde konstant.
Opptak på voksplater Johnson var ikkje nøgd med det kan kalla «den raspande lyden» frå platene til Berliner. Denne lyden kom som eit resultat av etsinga av tinnfolien i eit syrebad. Han tok difor til å eksperimentera med å nytta ulike typar voks. Han nytta eit så tjukkt vokslag at stiften ikkje skar heilt gjennon, slik som han gjorde med den tynne filmen som Berliner nytta. Etter at opptaket var ferdig vart det lagt på eit tynt leiande lag av grafittstøv i rilla, slik at det vart mogeleg å legga på eit metallag ved hjelp av ein galvanoplastisk prosess. På det viset laga han ein negativ sjablong, som kunne nyttast for å pressa plater. Denne methoden gav betre lydkvalitet og det var framleis mogleg å mangfaldigjera opptaka. I samband med ei seinare rettsak hevda Johnson at han hadde eksperimentert med ein galvanoplastisk process så tidleg som 1896.
Membranhus og stift mini|Membranhus og stift på ein reisegrammofon. For å omforma rørsla til stiften til lyd var stiften festa på ei arm, opplagra på kanten av ein sirkulært ring (membranhuset) som helt ein membran. Arma var festa midt på membranen, slik at han vart set i rørsle. Andre sida av mebranen var kopla til hornet, så når membranen gjekk att og fram vart lufta i røyret mellom membranhuset og hornet set i rørsle i takt med rørsla til membranen. Tidlege membranar var ofte laga av glimmer, men seinare vart òg aluminium nytta.
Platene inneheldt eit slipemiddel for at stiften skulle tilpassa seg forma på rilla og stiften vart pressa mot plata med stor kraft (midt på 1920-talet var stiftkrafta vel 2 N, medan ho rundt 1930 var ca. 1 NB.B. Bauer, Two grams in 1956?, IRE Trans. on Audio, 1955, s. 169.), noko som førte til stor slitasje på stiften, og difor større slitasje på rilla. Det vart difor tilrådd å nytta ein ny stift for kvar plateside. Stiften var lett å bytta og nye stiftar vart kjøpte i øskjer. Men ikke alle brydde seg om å bytta stift når dei snudde plata, noko som har ført til at gamle plater ofte er meir slitne på side to enn på side ein.
Stiftane vart produserte i fleire versjonar. Stutte tjukke stiftar gav etter mindre enn lange tynne stiftar, og resulterte i høgare lydnivå enn lange tynne stiftar, som fjøra meir. Det fanst òg stiftar av bambus og andre treslag. Desse var meir skånsomme mot platene og kunne nyttast fleire gongar, men dei var følsame for fuktigheit. Det vart og gjort forsøk med stiftar av harde materiale, som wolfram, men dei sleit meir på platene.
Rotasjonshastigheit I starten var det ingen standard for rotasjonshastigheita og det vart nytta fleire ulike hastigheiter, som varierte frå 60 til 120 o/minLes disques 78 tours, Radioman 33. (vitja 3/4-2024.). I ein katalog frå Odeon frå 1912 varierte hastigheita frå 74 til 82 o/min, og i ein HWM-katalog frå 1915 varierte hastigheitene frå 79 til 86 o/minSpeeds on shellac records, Discogs, (vitja 4/4-2024).