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포노토그래프

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목차

1. 개요

포노토그래프는 1857년 프랑스 발명가 에두아르-레옹 스코트 드 마르탱빌이 개발한 장치로, 소리를 기록하는 최초의 기술 중 하나이다. 포노토그래프는 소리를 재생하지는 못했지만, 소리의 진동을 기록하여 파형을 시각적으로 나타내는 데 성공했다. 2008년, 포노토그래프가 기록한 소리 중 "달빛 아래서"의 녹음이 복원되어, 인류 최초의 녹음으로 인정받았다. 포노토그래프는 이후 축음기, 그라모폰 등의 발명에 영향을 미쳤으며, 알렉산더 그레이엄 벨의 이어 포노토그래프 개발에도 영감을 주었다.

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포노토그래프
기본 정보
발명가에두아르-레옹 스콧 드 마르탱빌
발명 연도1857년
종류소리 기록 장치
관련 항목축음기
설명최초의 소리 기록 장치
포노토그래프
에두아르-레옹 스콧 드 마르탱빌의 포노토그래프 (1859)

2. 역사 및 구조

1857년 프랑스 엔지니어 Édouard-Léon Scott de Martinville|에두아르 레옹 스코트 드 마르탱빌영어이 제작한 포노토그래프는 그을음을 바른 종이 위에 원통형 상자를 설치하고, 이 상자의 바닥이 소리에 의해 진동하는 것을 바늘에 전달하여 종이를 긁어 소리를 기록하는 장치였다. 이후 회전하는 드럼 모양 종이 위에 진폭을 남기는 지진계와 유사한 장치로 개량되었다. 소리의 진동을 곡선 형태로 기록하여 연구하는 데 사용되었다.

이후 유리판에 그을음을 칠해 기록하는 방식으로 개량되었다. 이는 사진 필름처럼 한순간에 촬영할 수 없는 사진 건판을 사용하던 시대에, 소리의 진폭을 사진 형태로 복제하는 데에도 적합했다. 이러한 기록은 소리를 파형도로 나타내는 데 편리하여 당시 학술 잡지에 발표되기도 했다.

1859년에 제작된 포노토그래프의 세부 묘사


2008년 3월, 미국의 오디오 역사학자, 녹음 기술자, 사운드 기록 보관자들로 구성된 비공식 협업 단체인 퍼스트 사운즈(First Sounds)는 파리의 특허 사무소에서 포노토그램을 발견하여 복원했다. 그 후 포노토그램은 캘리포니아의 로렌스 버클리 국립 연구소의 과학자들에 의해 디지털 방식으로 변환되었고, 녹음된 소리를 재생할 수 있었다. 이는 스콧이 전혀 생각하지 못했던 일이다. 이 시점까지 인간의 목소리가 기록된 가장 오래된 기록은 토머스 에디슨이 1877년에 녹음한 축음기 녹음으로 여겨졌다.[6][13] 포노토그래프는 에밀 베를리너가 그라모폰을 개발하는 과정에서 중요한 역할을 했다.[14]

2. 1. 작동 원리

포노토그래프는 1857년 3월 25일 프랑스인 에두아르-레옹 스콧 드 마르탱빌에 의해 특허를 받았다.[3] 파리의 과학 출판사에서 원고 편집자이자 활자 제작자로 일하던 그는 인간 귀의 해부학 삽화를 보고 소리를 기록하는 아이디어를 떠올렸다.[4] 1853년 또는 1854년에 인간의 귀 기능을 복제하는 장치를 만드는 것을 목표로 연구를 시작했다.[4][5]

스콧은 유리판에 얇은 층의 등흑을 칠하고, 음향 트럼펫 끝에 얇은 막을 부착하여 고막 역할을 하게 했다. 막의 중심에는 약 1cm 길이의 멧돼지 털을 부착하여 등흑을 스치도록 했다. 유리판이 초당 1미터 속도로 수평으로 움직일 때, 사람이 트럼펫에 대고 말을 하면 막이 진동하고 스타일러스가 등흑에 소리의 파형을 그렸다.[4][6] 1857년 3월 25일, 스콧은 이 장치에 대한 프랑스 특허[7] #17,897/31,470을 받았고, 포노토그래프라고 명명했다.[8]

1860년 4월 9일, 스콧은 장치로 "달빛 아래서(Au Clair de la Lune)"라는 노래를 녹음하여 최초로 명료한 소리 기록을 남겼다.[9] 그러나 이 장치는 소리 재생을 위한 것이 아니었고,[6][10] 스콧은 사람들이 포노토그램이라고 부르는 흔적을 읽도록 의도했다.[11] 이는 음차를 사용하여 소리 진동을 추적한 토머스 영의 연구에 이은 것이었다.[12] 1857년 말, 소시에테 데앙쿠라주망 푸르 랑두스트리 나시오날의 지원을 받아 스콧의 포노토그래프는 음향학 연구에 사용되었다.[5]

1857년에 프랑스 엔지니어 Édouard-Léon Scott de Martinville|에두아르 레옹 스코트 드 마르탱빌영어이 제작한 초기 포노토그래프는 그을음을 바른 종이 위에 원통형 상자를 설치하고, 상자 바닥의 진동을 바늘에 전달하여 종이를 긁어 소리를 기록했다. 이후 회전하는 드럼 모양 종이에 진폭을 남기는 지진계와 유사한 장치로 개량되었다. 또한 유리판의 그을음 위에 기록을 남기는 방식으로 개선되어, 소리의 진폭을 사진 형태로 복제하는 데에도 사용되었다.

2. 2. 초기 형태와 발전

1857년 3월 25일, 프랑스인 에두아르-레옹 스콧 드 마르탱빌은 포노토그래프에 대한 특허를 받았다.[3] 그는 파리의 과학 출판사에서 원고 편집자이자 활자 제작자로 일하던 중, 인간 귀의 해부학 삽화를 보고 "단어를 사진으로 찍는" 아이디어를 떠올렸다.[4] 1853년 또는 1854년에 그는 인간의 귀 기능을 복제하는 장치를 만드는 데 착수했다.[4][5]

스콧은 유리판에 얇은 층의 등흑을 칠하고, 음향 트럼펫 끝에 고막 역할을 하는 얇은 막을 부착했다. 막의 중심에는 1cm 길이의 멧돼지 털을 부착하여 등흑을 스치도록 했다. 유리판이 수평으로 움직이면서, 사람이 트럼펫에 대고 말을 하면 막이 진동하고 스타일러스가 등흑에 그림을 그렸다.[4][6] 1857년 3월 25일, 스콧은 이 장치에 대한 프랑스 특허[7] #17,897/31,470을 받았고, 포노토그래프라고 명명했다.[8] 1860년 4월 9일, 스콧이 장치로 "달빛 아래서(Au Clair de la Lune)"라는 노래를 녹음했을 때 최초의 명료한 소리 기록이 탄생했다.[9] 그러나 이 장치는 소리 재생을 위한 것이 아니었고,[6][10] 스콧은 사람들이 포노토그램이라고 부르는 흔적을 읽도록 의도했다.[11] 음차는 1807년 토머스 영에 의해 이미 소리 진동을 추적하는 데 사용되었다.[12] 1857년 말, 스콧의 포노토그래프는 과학계에서 채택되어 음향학 연구에 기여했다.[5]

2008년, 미국의 오디오 역사학자 등이 설립한 퍼스트 사운즈(First Sounds)는 파리의 특허 사무소에서 포노토그램을 발견하여 복원했다. 이후 로렌스 버클리 국립 연구소의 과학자들이 디지털 방식으로 변환하여 소리를 재생할 수 있었다.[6] 이전까지 인간 목소리의 가장 오래된 기록은 1877년 토머스 에디슨의 축음기 녹음으로 여겨졌다.[13] 포노토그래프는 에밀 베를리너의 그라모폰 개발에도 중요한 역할을 했다.[14]

1857년에 프랑스 엔지니어 Édouard-Léon Scott de Martinville|에두아르 레옹 스코트 드 마르탱빌영어이 제작한 초기 포노토그래프는 그을음을 바른 종이 위에 원통형 상자를 설치하고, 상자 바닥의 진폭을 바늘에 전달하여 종이를 긁어 소리를 기록했다. 이후 회전하는 드럼 모양 종이 위에 진폭을 남기는 지진계와 같은 장치로 개량되었다. 소리 진동을 곡선 형태로 기록하여 연구하는 데 사용되었다.

이후 유리판의 그을음 위에 기록을 남기는 방식으로 개량되었다. 이는 사진 필름처럼 한순간에 촬영할 수 없는 사진 건판을 사용하던 시대에, 소리의 진폭을 사진 형태로 복제하는 데에도 적합했다. 이들은 소리를 파형도로 기록하는 데 편리하여 당시 학술 잡지에 발표하는 데 사용되었다.

3. 소리의 복원

1877년 4월, 샤를 크로는 사진 식각을 통해 소리를 금속 표면에 새겨 재생 가능한 홈을 만들고, 스타일러스와 진동판을 사용하여 소리를 재현할 수 있음을 알았다. 그러나 토마스 에디슨의 축음기 발표로 크로의 방법은 잊혀졌다.[15]

10년 후, 축음기 디스크 제작자인 에밀 베를리너는 파노토그래프와 유사한 녹음 기계를 사용했다. 그는 유리 디스크의 얇은 검은색 코팅을 통해 소리를 기록하고, 사진 식각으로 재생 가능한 금속 디스크를 제작했다. 1887년경 베를리너는 파노토그래프 녹음에서 소리를 처음으로 재현했다.[15]

하지만 스코트 드 마르탱빌의 초기 파노토그램을 재생하려는 시도는 없었다. 파노토그램 이미지가 짧은 소리, 파편적인 영역 등으로 인해 실험에 부적합했기 때문이다.[16]

포노토그래프의 기록은 기계적으로 읽을 수 없었고, 소리 진폭을 파형으로 나타낼 뿐이었다. 토머스 에디슨의 축음기(1877년)와 유사했지만, 그을음 위에 도형을 기록하는 것만 가능했다.

3. 1. 2008년의 복원

2008년, 미국의 오디오 역사학자들은 프랑스 특허청과 아카데미 데 과학(Académie des Sciences)에 보관되어 있던 스코트 드 마르탱빌의 파노토그램 표본을 발견하고 고품질 이미지를 획득했다.[17] 이들은 현대 컴퓨터 기반 이미지 처리 방법을 사용하여 녹음을 소리로 재생하는 데 처음으로 성공했다. 처음에는 전통적인 방법으로는 재생하기 어려운 광학적 녹음을 재생하기 위해 개발된 특수 시스템을 사용했지만, 나중에는 파노토그램의 고품질 스캔과 일반적인 개인용 컴퓨터만 있으면 충분하다는 것을 발견했다.[17][18]

퍼스트 사운즈(First Sounds)는 2008년 3월에 <달빛 아래에서>를 발표하기 위해 소리의 안정성을 향상시키는 소프트웨어를 개발했다. 2008년 말 오디오 엔지니어링 소사이어티(Audie Engineering Society) 컨벤션에서 퍼스트 사운즈가 발표한 1860년 5월 17일 "Gamme de la Voix" 녹음에도 동일한 작업을 수행했다.[19]

프랑스 과학 아카데미는 2008년 3월, 그을음 위에 남아 있던 도형을 이미지로 컴퓨터로 분석하여 1860년 4월 9일에 기록된 프랑스 민요 <달빛 아래에서>의 재생에 성공했다고 발표했다.[28] 처음에는 원래 녹음 속도의 배속으로 재생했기 때문에 여성이나 어린이의 목소리로 여겨졌으나, 2009년에 올바른 재생 속도가 밝혀지면서 실제로는 천천히 노래하는 남성의 목소리이며, 발명가 드 마르탱빌 본인의 목소리일 가능성이 높다는 것이 밝혀졌다.[29] 1857년의 음성 기록도 발견되었지만, 기록 속도가 불안정하여 적절하게 재생할 수 없었다. 이것들은 2009년 현재 알려진 인류 최초의 녹음이다.[29]

3. 2. 최초의 녹음

1860년 4월 9일, 포노토그래프는 프랑스 민요 "달빛 아래서"의 20초 녹음본을 기록했다.[20] 처음에는 원래 속도의 두 배로 재생되어 여성이나 아이의 목소리로 추정되었으나, 추가적인 녹음과 스콧 드 마르탱빌의 기록을 통해 화자가 스콧 드 마르탱빌 본인임을 알게 되었다.[21] 올바른 속도로 재생했을 때, 매우 느리게 노래하는 남성의 목소리가 들리는데, 이는 스콧 드 마르탱빌 본인의 목소리로 추정된다.[22]

또한, 코믹 오페라의 노래인 "Vole, petite abeille" ("날아라, 작은 벌")의 1860년 녹음본 2개도 발견되었다.[23] 이전까지 알려진 가장 오래된 보컬 음악 녹음은 1888년 에디슨 왁스 실린더 축음기로 녹음된 헨델 합창 콘서트였다.

토르콰토 타소의 목가극 아민타의 첫 구절이 담긴 포노토그래프도 발견되었다. 1860년 4월 또는 5월에 녹음된 이 포노토그래프는 재생 가능한 최초의 명확한 말소리 녹음으로,[24][25] 프랭크 램버트의 1878년 말하는 시계 녹음보다 앞선다. 1857년, 1854년, 1853년에 만들어진 이전 녹음본에도 스콧 드 마르탱빌의 목소리가 담겨 있지만, 낮은 품질, 짧은 길이, 불규칙한 속도로 인해 알아들을 수 없다.[26] 이 녹음 중 1857년의 코넷 음계 녹음만이 복원되어 알아들을 수 있게 되었다.[27]

4. 영향 및 의의

알렉산더 그레이엄 벨의 이어 포노토그래프 스케치


포노토그래프는 소리를 시각적으로 기록하는 장치였지만, 알렉산더 그레이엄 벨은 이를 응용하여 전화기 발명에 중요한 기여를 했다.[30] 벨은 귀 과학 연구자 클래런스 J. 블레이크와 함께 인간의 귀를 모방한 "이어 포노토그래프"를 제작하여 소리가 귀에서 어떻게 작용하는지 연구했고, 이 과정에서 얻은 지식은 소리를 전기 신호로 바꾸는 전화기 개발로 이어졌다.

4. 1. 알렉산더 그레이엄 벨과 이어 포노토그래프



전화기를 실용화한 것으로 알려진 알렉산더 그레이엄 벨은 귀 과학 연구자 클래런스 J. 블레이크와 함께 귀의 기능과 소리의 성질을 연구하기 위해 1874년 포노토그래프를 참고하여 이어 포노토그래프라는 장치를 제작했다.[30]。그들은 인간 시체에서 중이를 꺼내 이소골 끝에 부착된 기록 바늘의 움직임을 유리판의 그을음에 기록하여 연구했다. 이어 포노토그래프는 원래 벨이 청각 장애 교육에서 공기 진동으로서의 소리를 시각적으로 인식할 수 있도록 하기 위해 제작되었지만, 후에 귀의 기능을 물리적으로 모방하는 이 장치가 공기 진동을 진동판(다이어프램)을 통해 전기 신호로 변환하는 전화 발명으로 이어졌다.

2016년 캐나다 과학기술 박물관에서 이어 포노토그래프 복원 연구 프로젝트가 실시되었다.[31]。이 복원 과정에서 장치는 기존 현미경을 개조하는 형태로 제작된 것으로 밝혀졌다. 벨과 블레이크가 인간의 귀를 입수할 수 있었던 것은 블레이크가 의학 분야와 연관이 깊었기 때문이지만, 당시 연구 환경에서 정당한 동의 하에 사용되었는지에 대한 윤리적인 의문은 현재까지 불분명하다. 이 복원 실험에서는 중이 대부분을 3D 프린터로 제작하고, 고막은 실리콘을 사용했으며, 이소골은 황양나무를 깎아 재현했지만, 벨 등의 보고만큼 섬세한 필적 기록은 할 수 없었다고 보고되었다.

참조

[1] 웹사이트 1860 'Phonautograph' Is Earliest Known Recording https://www.npr.org/[...] 2008-04-04
[2] 웹사이트 Edouard-Léon Scott de Martinville: The Phonautograph https://www.nps.gov/[...] 2023-12-20
[3] 웹사이트 mar 25, 1857 - Phonautograph invented. https://time.graphic[...] 2022-07-13
[4] 웹사이트 Origins of Sound Recording: The Inventors https://www.nps.gov/[...] National Park Service 2017-07-17
[5] 웹사이트 Édouard-Léon Scott de Martinville https://www.firstsou[...] First Sounds 2022-07-13
[6] 웹사이트 Oldest recorded voices sing again http://news.bbc.co.u[...] BBC News 2022-07-13
[7] 웹사이트 Observing the Slightest Motion: Using Visual Tools to Preserve Sound https://blogs.loc.go[...] Library of Congress 2022-07-13
[8] 웹사이트 Leon Scott and the Phonautograph http://history.sandi[...] University of San Diego 2022-07-13
[9] 웹사이트 Sound Recording Predates Edison Phonograph https://www.npr.org/[...] 2022-07-13
[10] 웹사이트 Origins of Sound Recording: The Inventors https://www.nps.gov/[...] 2017
[11] 웹사이트 What Was the First Sound Ever Recorded by a Machine? https://time.com/508[...] 2022-02-13
[12] 서적 Nineeenth-century Scientific Instruments https://books.google[...] University of California Press 1983
[13] 뉴스 Researchers Play Tune Recorded Before Edison https://www.nytimes.[...] 2022-07-13
[14] 웹사이트 The Gramophone https://www.loc.gov/[...] Library of Congress 2022-07-13
[15] 문서
[16] 문서
[17] 웹사이트 FirstSounds.org http://www.firstsoun[...]
[18] 뉴스 Researchers Play Tune Recorded Before Edison https://www.nytimes.[...] 2008-03-27
[19] 웹사이트 Retrieving Sound from Soot—Our Evolving Approaches https://firstsounds.[...] First Sounds 2023-04-20
[20] 웹사이트 Earliest Recordings Ever Made http://www.noiseaddi[...] 2008-08-13
[21] 웹사이트 This Sealed Packet Contained the World's First Recorded Sound (firstsounds.org) https://reaktorplaye[...] 2010-09-21
[22] 웹사이트 Reconsidering Earliest-Known Recording https://www.npr.org/[...] 2009-06-01
[23] 웹사이트 "Vole, Petite Abeille" – Scott's Last Known Phonautograms (1860) http://phonozoic.bri[...] 2022-02-12
[24] 웹사이트 The "Aminta" Phonautogram (1860) http://phonozoic.bri[...] 2022-02-12
[25] 뉴스 Earliest Known Sound Recordings Revealed: Researchers Unveil Imprints Made 20 Years Before Edison Invented Phonograph https://www.usnews.c[...] 2009-06-26
[26] Youtube Leon Scott's Complete Discography 1853–1860 https://youtube.com/[...] FirstSounds.org 2019-03-20
[27] Youtube Restored ! 1857 Cornet Scale Recording https://www.youtube.[...] FirstSounds.org 2019-03-20
[28] 뉴스 AFP通信記事 https://www.afpbb.co[...]
[29] 뉴스 "Reconsidering Earliest-Known Recording" https://www.npr.org/[...] ナショナル・パブリック・ラジオ 2009-06-01
[30] 문서
[31] 문서 Writing sound with a human ear: reconstructing Bell and Blake’s 1874 ear phonautograph https://dx.doi.org/1[...] 2019


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