Память человечества избирательна. Мы будем веками помнить тех, кто совершил жуткие преступления, люди не забудут удачливых бизнесменов типа Джобса и Гейтса, на лаврах славы десятилетиями будут потчевать звезды шоу-бизнеса, а после смерти, как в случае Короля поп-музыки Майкла Джексона, их будут оплакивать по всей планете. Память человечества избирательна. Мы, временами, предаем забвению тех, кто на самом деле изменил ход истории, но не сделал на этом состояния, их вклад не был предан огласке, они не были обласканы мировыми издательствами и популярными журналами, о них молчали и молчат СМИ. Публике не интересны личности скромных ученых, но их вклад в нашу жизнь сложно переоценить.
Сегодня я хотел бы рассказать вам о жизни и работе одного из выдающихся ученых начала XX века, Алане Дауэре Блюмлейне. Родился Алан в 1903 году в Лондоне, в семье немецких евреев, эмигрировавших в Великобританию. Он получил весьма серьезное образование и стал выдающимся инженером и схемотехником. По мнению исследователей, если бы Блюмлейн не погиб в возрасте 38 лет в 1942 году, сев в бомбардировщик «Халифакс», который впоследствии потерпел крушение под Херефордширом во время секретных испытаний созданного им авиационного наземного радара, он мог бы переплюнуть самого Томаса Эддисона, известного не только как изобретатель, но и как держатель огромного количества ключевых патентов того времени. Но обрести славу Алану было не суждено, а его имя может быть знакомо только тем, кто занимается звукозаписью.
Уже к 25 годам Алан стал ценным сотрудником британской компании Standard Telephones & Cables. Несколько его запатентованных изобретений озолотили его нанимателей и, при желании, изобретатель мог получить пожизненное жалование и бездельничать остаток жизни. Но как это бывает с гениями, пытливость ума Блюмлейна не позволила ему остановиться на достигнутом.
В феврале 1929 года инженер появился на пороге компании «Columbia Graphophone Company», более известной сейчас как Colombia Records, в поисках нового места работы. Стоит отметить, что тогдашнее патентное законодательство требовало от CGC отчислять по ~1.5 пенса с каждой проданной грамм-пластинки компании «Bell Laboratories», держателю патента на единственный адекватный на то время способ записи звука. В ходе своей работы Алан не только предложил новый способ звукозаписи, избавивший Columbia Records от выплат Bell Labs, но и решил проблему механического резонанса рекордера, предложив использовать электромеханическое демпфирование во время записи. Технология уже была не нова и использовалась в акустическом телеграфе, позволяя передавать сообщения по одной линии на разных частотах, однако к звукозаписи и воспроизведению звука она ранее не применялась. Также Блюмлейну приписывают идею отказа от восковых мастер-дисков в пользу пластинок на основе ацетат-целлюлозы.
Но свой важнейший вклад Алан внес в ходе своей работы над стереозвуком и, собственно, его записью. Являясь, фактически, крестным отцом современной теории стереофонического воспроизведения звука. База конфликта воспроизведения стерео берет начало в принципах человеческого слуха. Сколько бы не было источников звука, человеческое ухо слышит их все без разбора. Именно по этой причине в начале ХХ века использовался только один динамик для того, чтобы не смешивать между собой звуковые потоки и не создавать какофонию. Алан пришел к выводу, что если в исходном сигнале исключить разницу во времени, оставив только лишь различия в уровне (интенсивности) каналов, можно получить качественное стерео-звучание.
Перед изобретателем стояло две задачи: записать звук в стерео и воспроизвести его в стерео. Справа и ниже Вы можете наблюдать заметку Блюмлейна на тему стереофонического рекодера, проще говоря, заметка о микрофоне, известный так же как микрофон Блюмлейна. Это изобретение позволило записывать стереозвук, вместо одноканальной записи моно-записи.
Система воспроизведения Блюмлейна обладает поразительной моносовместимостью. При объединении двух стереоканалов на выходе вы получаете чистый монофонический микс без какой-либо нежелательной окраски. Для получения чистого стререозвучания по Блюмлейну, колонки и слушатель должны находиться в углах равностороннего треугольника со стороной от двух до четырех метров. Если источники звука имеют различную громкость, то при объединении звуковых волн создается разница уровней и мнимая задержка в достижении звукового сигнала к уху. При идентичной громкости обоих колонок оба приходящих сигнала становятся идентичными, что приводит к созданию эффекта, будто бы звук исходит из источника прямо перед слушателем, т.е. достигается эффект фантомного центра звука. Для того, чтобы полностью сместить восприятие звука в одну из сторон достаточно разницы уровней в, примерно, 12-16 децибел между колонками, хотя этот показатель может изменяться в зависимости от остроты слуха и условий, в которых воспроизводится звук.
Эта идея шла рука об руку с другим изобретением Алена: для захвата реальной пространственной информации при записи звука было решено использовать совмещённые микрофонные пары. Так как существовавшие тогда угольные микрофоны не удовлетворяли требованиям к чистоте звука, для реализации своей идеи Блюмлейну, в соавторстве с его коллегой Холманом, пришлось разработать новый тип микрофона, названный изобретателями «HB1A», а в последствии катушечным или динамическим. Конструкция, разработанная в 30-х годах прошлого века, по сегодняшний день широко используется в производстве микрофонов по всему миру и является самой популярной технологией в этой сфере.
Совмещенная микрофонная пара «Блюмлейна» представляет из себя два направленных микрофона с диаграммой направленности в виде восьмерки (см. рисунок ниже). Для создания «пары» микрофоны должны иметь конструкцию, при которой диафрагма микрофона открыта с обеих сторон и реагирует не на абсолютную величину звукового давления, а на разность давления спереди и сзади. Если микрофоны поместить максимально близко друг к другу и ориентировать оси их «восьмерок» под прямым углом, то получается лучшая из известных на сегодня конфигураций для записи стереозвука. Данная практика жива по сей день и широко используется в студиях звукозаписи.
Пример двунаправленной микрофонной пары («Пары Блюмлейна») и принципа ее работы, позволяющей добиться исключительного стереоэффекта при звукозаписи.
Учитывая повсеместность стереозвука в современном мире, вызывает удивление факт того, что изобретатель данной технологии практически неизвестен за пределами круга людей занимающихся звукозаписью.
Но все же, главной сферой применения стереозвучания Блюмейн видел киноиндустрию. В 1931 году он и его коллеги записали пробный кино-ролик под названием «Walking And Talking» с использованием стереозвука.
Позже, уже в 1935 году, при участии Блюмлейна был записан короткометражный фильм «Trains at Hayes». Данная короткометражка является первым в истории фильмом со стереозвучанием.
«Trains at Hayes».
В дальнейшем работа Блюмлейна над стереозвуком для кино заглохла: начальство настаивало на более перспективных, на их взгляд, разработках. Так, первая передача телеканала BBC в 1936 состоялась благодаря последующей работе Блюмлейна и созданному им стандарту телевизионной развертки: 3 × 3 × 3 × 3 × 5 = 405 строк или 50 полукадров в секунду.
Одна из первых передач BBC, 1936г.
На имя Алана Дауэра Блюмлейна зарегистрировано 70 патентов в сфере записи, обработки и воспроизведения звука. В тоже время этот человек отличался поразительной скромностью: предпочитал оставаться в тени, не требовал высоких гонораров и не умолял достижений своих коллег перед начальством. К примеру, используемая в начале статьи фотография, наверное, единственный портрет Блюмлейна, дошедший до наших дней. Это фото было сделано для его рабочего пропуска на военную базу, где он занимался разработкой авиационного наземного радара. При разработке нового типа микрофона первой буквой в названии, сформированном из первых букв фамилий изобретателей, стоит фамилия его коллеги Холмана, а только после нее фамилия самого Блюмлейна (HB1A — Holman-Blumlein).
Изобретения инженера опережали свое время, чего только стоит разработанная Блюмлейном схема, носящая его имя и используемая в конструкциях возбуждения газоразрядных лазеров. Да, его разработка была далека от совершенства и не подходит для лазеров высокой мощности, но она наиболее оптимальна для лазеров средней мощности в 10-20 Дж/см2. Сегодня подобные аппараты повсеместно применяются в косметологии, а если вспомнить, что свою работу Алан вел, в основном, в 30-х годах при соответствующем уровне развития технологий, то его гений сомнений не вызывает.
Во время войны задачей Блюмлейна была разработка радара обзора нижней полусферы для слепого бомбометания с использованием сантиметровых(!) волн. Эта графа в жизни изобретателя была рассекречена британскими спецслужбами только в 1992 году, ровно спустя 50 лет после гибели инженера.
Алан Блюмлейн погиб 7 июня 1942 года в возрасте 38 лет при загадочных обстоятельствах. Бомбардировщик «Халифакс» с налетом в всего 60 часов, на базе которого была создана лаборатория для тестирования разработанного Блюмлейном радара, рухнул на землю в районе Херефордшира. Причины крушения установлены (или оглашены) не были.
О технологиях, созданных при участии или на основе работ Алана Дауэра Блюмлейна есть огромное количество информации, однако почти нигде не упоминается его имя. В русскоязычном разделе википедии нет статьи, посвященной инженеру, а многие, кто работают со звуком, даже не догадываются о том, какой вклад Блюмлейн внес в развитие технологий и создание современного мира.
В следующий раз, одев наушники и включив любимую песню, задумайтесь, благодаря кому вы слышите записи в стерео.
Источники:
1. Статья «The man who invented stereo», motherboard.vice.com.
2. Статья «Забытый гений», avtozvuk.ru.
3. «Хью Робджонс. Стереолаборатория», unisonrecords.org.
4. Wikipedia.org.
ссылка на оригинал статьи http://geektimes.ru/post/248290/
Добавить комментарий