Pensato e progettato da Thomas Edison, il fonografo rappresenta uno dei primi strumenti inventati con lo scopo di ottenere la registrazione e la riproduzione dei suoni.

L’idea di Edison si concretizza nella seconda metà degli anni Settanta del XIX secolo: sono passati circa trent’anni dall’invenzione del telegrafo, quando Edison, nel 1877, riesce finalmente a portare a termine un ripetitore grafico che riesce a incidere su un disco le linee e i punti del Codice Morse, in maniera tale che, disegnando una traccia a forma di spirale mediante una piccola punta, sia possibile ripetere più volte lo stesso messaggio senza che ci sia bisogno dell’intervento di un operatore ogni volta.

Il 17 luglio 1877, in particolare, si verifica la presa di coscienza che cambierà la vita di Edison: l’inventore americano, infatti, si rende conto che il disco, nel momento in cui inizia a ruotare a una velocità abbastanza elevata, produce, attraverso le vibrazioni emesse dalla puntina, un suono simile a quello della voce umana. Questa intuizione fa sì che Edison si dedichi all’applicazione di questo principio nella registrazione della propria voce.

In realtà, già qualche anno prima – era il 1860 – la voce umana era stata registrata da Edouard-Leon Scott de Martinville su fogli di carta anneriti (addirittura ci sarebbero testimonianze di registrazioni risalenti al 1853), ma lo strumento realizzato dall’editore francese (composto da uno stilo e un corno) è in grado solamente di registrare, e non di riprodurre, e in effetti è stato pensato unicamente ai fini dell’archiviazione.

L’invenzione del fonografo viene annunciata da Edison il 21 novembre 1877, a pochi mesi dai primi schizzi dell’idea realizzati sui suoi diari (risalenti al 12 agosto dello stesso anno); la prima dimostrazione pratica, effettuata davanti ai suoi collaboratori, avviene il 6 dicembre.

Ciò che Edison mostra ai suoi uomini è un cilindro fonografico (un rullo di ottone lungo una decina di centimetri e con un diametro simile) sostenuto da un asse. Tale oggetto presenta il tracciamento di un solco a spirale largo circa due millimetri e mezzo, mentre la sua superficie è ricoperta di carta stagnola. Nel corso della registrazione, mentre il cilindro ruota, una puntina connessa alla membrana vibrante sfiora la stagnola; seguendo tutte le oscillazioni della membrana, la puntina va a creare nella stagnola una traccia profonda, che può cedere sotto la pressione essendo tesa sopra al solco.

La riproduzione, naturalmente, prevede il processo inverso, con la differenza che questa volta è necessario ricorrere a una seconda membrana, situata all’altra estremità del cilindro e decisamente più elastica. Con le sue variazioni di profondità, il solco nella stagnola dà origine alle vibrazioni della membrana, restituendo e riproducendo così il suono che è stato registrato. Il primo fonografo, quindi, prevede un funzionamento alternato: o come registratore o come riproduttore.

A dispetto dello scetticismo messo in mostra dai suoi collaboratori, Edison dà la prima dimostrazione concreta: pronunciando la frase “Mary aveva un agnellino” (“Mary had a little lamb”) in direzione del diaframma, comincia a girare la manovella che mette in azione l’intero sistema. Dopo che il cilindro viene riportato alla posizione di partenza, l’inventore riporta l’ago sulla seconda membrana, posizionandolo nel solco impresso dalla prima nella stagnola: gira nuovamente la manovella, e si sente un suono abbastanza vicino alla frase da lui prima pronunciata. Il fonografo è ufficialmente nato: la qualità del suono è senza dubbio da migliorare, ma ci si può lavorare sopra.

Il brevetto del fonografo viene rilasciato a Edison il 19 febbraio 1878: in quel periodo, l’inventore statunitense fonda, grazie anche al supporto di alcuni finanziatori, la “Edison Speaking Phonograph Company”. I primi modelli di fonografi non vengono installati negli uffici (la destinazione finale per cui erano stati pensati da Edison), visto che la qualità della registrazione è ancora molto modesta; vengono posizionati, invece, nei luna park e nelle fiere di paese, direttamente sotto gli occhi del pubblico, dove chiunque, utilizzando dei gettoni, può farli funzionare. L’obiettivo, in sostanza, è quello di prendere tempo per migliorare i risultati finali del fonografo, e inoltre quello di far sorgere curiosità a proposito di quella nuova invenzione, diffondendo notizie e informazioni sulle opportunità messe a disposizione dal fonografo.

Come detto, Edison individua nella sua creatura uno strumento finalizzato non tanto alla registrazione della musica, quanto alla realizzazione di volumi per non vedenti, alla dettatura negli uffici di lettere e documenti, all’insegnamento della dizione. Inoltre, l’inventore americano ha pensato, in pratica senza saperlo, alla prima ipotesi di una segreteria telefonica, come dimostra questa sua frase:

“E’ possibile installare un fonografo su un telefono, in modo che a ogni chiamata venga comunicato all’ufficio centrale che la persona cercata in quel momento non è disponibile e che tornerà a casa a una determinata ora. Una persona che non trova la persona cercata, a sua volta, potrà comunque lasciare la comunicazione che intende fare registrandola sul fonografo della persona che ha cercato”.

Edison, dunque, mira a un utilizzo strettamente professionale del suo strumento, soprattutto perché tiene in considerazione l’esistenza di migliaia di aziende e uffici che grazie alla sua invenzione potrebbero ridurre i tempi di molte operazioni, incrementando così i profitti; non presta attenzione, invece, all’intrattenimento (e quindi alla registrazione della musica), anche perché pochi anni prima ha avuto un’esperienza poco felice con un sistema di voto elettronico da lui ipotizzato.

Pochi anni dopo, nel 1880, Summer Tainter e Chichester Bell (tra l’altro cugino di Alexander Graham Bell, padre del telefono) ai laboratori Bell presentano il grafofono, un prototipo di fonografo nel quale, però, non c’è più la stagnola, sostituita da uno strato di cera. La pressione della punta sulla cera viene ridotta in virtù dell’impiego di un braccio snodabile, così il solco è largo meno di un millesimo di millimetro. In questo modo, il passo dell’incisione non supera i due decimi di millimetro: in altre parole, la registrazione può durare più di due minuti.

Pochi anni più tardi, Emile Berliner, un ingegnere tedesco che in passato ha collaborato con Bell e Tainter presso i laboratori Bell, ha un’altra intuizione: sostituire il cilindro con un disco, e fare oscillare la puntina verso sinistra e verso destra, e non più verso l’alto e verso il basso. L’invenzione di Berliner prende il nome di grammofono, che riceve il brevetto ufficiale nel mese di novembre del 1887.

I vantaggi apportati dall’incisione laterale sono evidenti, nel senso che essa impedisce alla forza di gravità di condizionare le oscillazioni della punta, assicurando pertanto una qualità di riproduzione nettamente migliore; tuttavia, il disco presenta lo svantaggio della velocità angolare costante, e quindi una velocità lineare variabile. In altre parole, le frequenze più alte non possono essere riprodotte nella maniera corretta, in quanto hanno bisogno di una puntina che oscilli a velocità elevata: un fatto impossibile al centro del disco a causa della sua velocità lineare modesta. Ciò non significa, comunque, che l’utilizzo del disco sia sconsigliato, e anzi esso soppianta in maniera definitiva il cilindro di Edison; anche perché il disco può essere riprodotto, molto più facilmente rispetto al cilindro, in molteplici copie uguali.

Vale la pena di notare, tuttavia, che Edison, dopo la presentazione dell’invenzione di Berliner, non accetta di buon grado l’idea di sostituire il cilindro con il disco: alla base del suo rifiuto si possono rintracciare sia motivazioni tecniche (il già citato svantaggio della variabilità della velocità lineare), sia, soprattutto, questioni di orgoglio. L’adozione del disco, infatti, coincide con l’ammissione che la sua intuizione è stata superata, e che l’invenzione di Berliner è dal punto di vista tecnico migliore della sua. Nel 1893, tuttavia, Edison deve arrendersi alla realtà dei fatti: il fonografo ottiene vendite decisamente inferiori rispetto al grammofono, e inoltre trova scarsa diffusione proprio per gli uffici per cui originariamente era stato progettato. Anche Edison, dunque, si rassegna e mette in vendita cilindri incisi finalizzati all’ascolto di pezzi musicali.

Nel frattempo l’inventore americano prosegue nei suoi studi e nelle sue ricerche, effettuando anche diversi investimenti per portare migliorie al fonografo. In realtà, la sua creatura sarà superata da altre intuizioni: l’”Indistructible Cylinder Record” del 1889, un cilindro dalla notevole resistenza meccanico; una tromba che permette l’ascolto collettivo; il cilindro “Amberol” del 1908, realizzato con una mescola speciale di prodotti fenolici e celluloide che consente di raddoppiare la durata dell’incisione diminuendo ulteriormente il passo del solco; e infine una puntina di diamante, introdotta nel 1912, che dà la possibilità di ottenere una qualità ancora migliore rispetto a quella prodotta dal disco.