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编者按
人类的音乐传播经历了从原始的音乐传播到音频记录技术的突破，从模拟存储到数字存储的过程，每一次重大进步、重大发明都推动了社会的发展和变革，也推动了音乐的传播和发展。本文将选取音乐发展史上一些重大的专利，对其进行介绍，展现专利对音乐产业发展的促进和推动作用。
“留”下美妙音符
“玛丽抱着羊羔，羊羔的毛像雪一样白。”1877年，美国发明家爱迪生通过自己发明的留声机，播放了一段自己录制的歌声，这在音乐发展史上具有里程碑的意义。
事实上，早在1857年，法国人马丁维利就发明了声波记振仪，其是留声机的前身。同年，马丁维利在法国针对声波记振仪提交了专利申请并获得授权。声波记振仪可以将声音录制到媒介上，比如玻璃板等。
在声波记振仪的基础上，爱迪生开始了留声机的研究。爱迪生发明的留声机，其原理是将声波变换成金属针的振动，然后将波形刻录在圆筒形腊管的锡箔上，当金属针再次沿着刻录的轨迹转动时，便可以发出之前刻录下的声音。1878年，爱迪生针对自己发明的留声机在美国提交了专利申请并获得了授权。
留声机的问世为音乐的记录和播放提供了载体，极大地促进了音乐的发展,然而这项著名的发明具有很大的偶然性。有一天，爱迪生在实验室里研究如何改进在纸带上打印符号的电报机，这时，电报机发出的一种单调的声音吸引了他，爱迪生试图排除这种杂音，他发现声音是纸带在电报机小轴的压力下发出的，当改变小轴压力时，声调的高度也随之变化。无独有偶，爱迪生在对电话进行试验时，发现话筒里的膜板会随着声音振动。于是，他找了一根针，竖立在膜板上，用手按住针，然后对着膜板说话。试验证明，声音越大，膜板振动越快；声音越小，膜板振动越慢。随后，爱迪生根据这个原理制作了留声机的主要部件，包括一个金属圆筒，圆筒边上刻有螺旋槽纹，把圆筒安装在一根长轴上，长轴的一端装着曲柄，摇动曲柄，圆筒就会转动。此外，爱迪生还在留声机上安装了两根金属管，其中一根金属管的一端装有一块带有钝头针尖的膜板。爱迪生经过无数次试验，世界上第一台留声机诞生了。爱迪生曾回忆说：“我大声说完一句话，机器就回放我的声音，我一生从未这样惊奇过。”
“风”起音乐浪潮
作为声音的采集者，麦克风在音乐发展史上起着不可或缺的作用，它可以将音乐真实地记录下来，让我们可以随时随地聆听。
麦克风最早出现于19世纪末，贝尔等科学家为改进电话采集声音的效果，发明了液体麦克风和碳粒麦克风，但采音效果都不理想。1876年，埃米尔•贝林纳发明了碳精电极麦克风，同时针对该技术提交了专利申请并获得了授权。随后，贝尔从埃米尔•贝林纳手中购买了该项技术的专利权，并将该产品用于电话上，使得电话的采音效果大为改善。接下来，碳精电极麦克风被广泛应用于各个领域，尤其是在音乐领域发挥了重大作用。
1923年，著名科学家沃尔特•肖特基发明了铝带式麦克风，也叫带式麦克风，他针对该项技术提交了专利申请并获得了授权。1931年，美国无线电公司推出了第一款商业化的铝带式麦克风。
近年来，微型机电（mems）麦克风凭借良好的采音效果受到了市场的青睐，该款产品具有尺寸较小、灵敏度高、信号噪声比高等诸多优点。由于mems麦克风应用比较广泛，多家国内外企业也针对该技术进行了研究，并展开了专利布局。在mems麦克风领域，尽管歌尔声学等国内企业的专利申请数量较多，但很大一部分为实用新型专利申请。楼氏电子的专利申请数量虽然较少，但技术含量比较高。此外，楼氏电子在mems麦克风的封装技术方面具有一定优势，比如如何将mems麦克风与电路板进行封装和组合等。
由于mems麦克风具有诸多优势，其应用范围越来越广。随着苹果公司在其手机上应用了mems麦克风，该产品的应用范围得以进一步扩大。其中，苹果公司的iphone4s推出的siri语音控制功能就得益于mems麦克风的应用，该麦克风具有较低的信号噪声比，使siri语音控制功能能够更好地实现。
“带”来美好回忆
磁带作为音乐的载体曾经风靡全球，这种便携的磁性录音设备的研发并不是一蹴而就，而是由初期的钢丝、钢带，逐步发展为磁带这种适合录音的高密度信息记录材料。
1900年巴黎国际博览会上，一架宛如电话般的机器引得众人纷纷驻足观望。表演者拿起电话话筒介绍说：“女士们，先生们！这不是电话机，而是一架能贮存声音的机器……”正当大家半信半疑时，表演者将手柄摇了一圈，拿起电话听筒对着观众，随即从听筒里传出了表演者之前说过的话。
这是1898年丹麦哥本哈根电话公司工程师v•波尔森发明的用钢丝作为载音体的磁性录音机。尽管当时的录音技术十分简单，效果很差，但这一独特的记录方式还是轰动了1900年巴黎国际博览会，也奠定了今天磁性录音的基础。
钢丝录音机利用磁性录音原理，将声音信号首先转换为不断变化的磁信号，然后将钢丝与电磁铁紧密贴在一起并匀速转动，这样钢丝上就形成了强度随声音信号变化而变化的磁场，回放时只需要将钢丝重新在电磁铁上工作，声音就被还原出来。如今为我们所熟悉的磁带录音机就是钢丝录音机的改进版本，只是现代人把钢丝改为了软质的塑料磁带而已。
1928年，德国人f•弗勒姆首次将磁粉涂在纤维带基上，并在德国提交了专利申请，后获得授权。1935年德国通用电气公司成功研制出一款名为“magnetopho”的磁带录音机，使用的是将磁粉涂在塑料带基上的磁带，带速为每秒76.2厘米，至此，磁带技术达到了实用化水平。该项成果在电声性能和设备重量、成本等方面均超过了以往的水平。1958年，日本磁记录技术开拓者永井健三发明了直到今天仍有实用价值的交流偏磁法，这种录音方式明显地改善了非线性失真，提高了信号噪声比，性能优于其他记录方法，该件发明专利申请在日本获得了专利授权。
钢丝录音机以及磁性录音技术在录音发展史上占据着非常重要的地位，在后来人们发明将磁信号转变为电信号之前，全世界几乎所有的声音都以这种方式保存和回放。如今磁带已基本退出历史舞台，但没有人可以否定磁性录音技术给我们生活带来的深远影响。
“响”彻四面八方
如今数字音响技术已深入到人们日常生活的各个方面，从家庭影院、汽车音响到个人音乐播放器，无不体现出数字音响的优越性。
数字音响是指对原声信号进行一系列数字处理，把模拟信号变换成由一系列2进制码表示的数字信号后，再恢复成高质量的模拟信号重新发出声音。当然，任何技术的成熟都需要一定的外部条件。1967年，日本广播协会（nhk）技术研究所最早提出并实施了音响设备的数字化，率先将早已在通信领域中应用的脉冲编码调制技术（pcm）引入音响设备，标志着数字音响时代的开始。
功率放大器是音响设备的核心，从20世纪80年代早期开始，很多研究人员致力于开发数字功率放大器，可直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换，也被称为d类放大器。尽管这类放大器的效率高达80%至90%以上，且功耗较小，但是它的保真度较差。为了解决这个问题，美国tripath科技公司研发了一种保真度好、效率高的音频功率放大器，即t类功率放大器，并提交了相关专利申请。该发明的核心是“digital power processing”数字功率处理技术。该技术的出现，把数字时代的功率放大器推到一个新的高度，相关专利也具有了划时代意义。目前的绝大部分数字功率放大器均为d类或t类功率放大器。
2008年，意法半导体公司经过技术研发，又推出了一个高质量的单片音频数字功率放大器sta510f，并提交了相关专利申请。这个数字功率放大器代表了目前最先进的数字功率放大技术，它的出现为设计低成本、高效能、外观紧凑的数字音响系统提供了可能。此外，日本先锋株式会社于2008年12月推出两款全新的多声道数字功率放大器sc-lx81及vsxlx51，均具备最新高保真音频解码功能和自动声场校准技术，并且采用了最新全频段相位控制技术，能有效改善多声道扬声器的相位特性，并应用新的低音管理系统，达到更好的多声道环绕效果。
伴随着信息技术的不断发展，数字音响的核心技术不断完善，音响行业的数字化、智能化发展前景也将更加美好。（本报记者冯飞 陈婕）
（编辑：刘阳子）