III. От беспроволочного радиотелеграфа — к радио

Передача звука за пределы досягаемости человеческого го­лоса началась еще раньше, чем передача изобразительных сим­волов. Судя по всему, коренные жители Америки и Африки для передачи сообщений с помощью звуковых колебаний с незапа­мятных времен пользовались барабанами разных размеров и разных тембров. Сочетание производимых там-тамами звуков могло передавать информацию о самых разных событиях, кото­рые происходили в той или иной деревне — о свадьбе, похоро­нах, рождении ребенка, несчастном случае, удачной или неудач­ной охоте, о нападении чужого племени и д.п.

Первых европейцев, высадившихся на американском мате­рике, поразили странные ритмичные звуки, сопровождающие появление их в любом месте. Это были гулкие удары там-тамов, извещавшие все окрестные племена о вторжении на их тер­риторию белых пришельцев. В Африке кое-где и по сию пору, наряду с самыми современными способами передачи информа­ции, используются барабаны.

Сигналы тревоги или, наоборот, извещение о каких-либо тор­жественных событиях передавались также с помощью гонгов, колоколов и т.п.

Чаще всего для передачи информации использовались два барабана, два гонга или два любых других издающих звуки пред­мета, имеющие разную высоту звука. Различные количествен­ные и иные комбинации двух этих звуков и несли определенную информацию. О том, что означает то или иное сочетание сигналов, должны были знать как те, кто передает информацию, гак и те, кто ее получает. То есть уже здесь мы можем видеть своего рода прообраз современных цифровых информационных систем: 1) использование двоичного кода, 2) понятие кодирования и де­кодирования информации.

Но все эти способы передачи звуковых сигналов имели в об­щем-то ограниченное поле деятельности — максимум 10-20 км. Лишь упомянутое выше открытие электромагнитных волн позво­лило совершить в области коммуникаций революционный перево­рот, которому суждено будет со временем изменить мир, связав все страны и континенты постоянно расширяющейся сетью вна­чале аудиальной, а затем и аудиовизуальной информации.

Телеграф и телефон, давшие возможность мгновенно пере­давать сообщения на большие расстояния, имели один суще­ственный недостаток — их сигналы передавались по проводам, а потому имели все же ограниченное, хоть и весьма большое поле охвата. Телеграфная и телефонная связь таким способом между материками, отделенных друг от друга морями и океа­нами, могла быть установлена лишь с помощью кабелей, проло­женных по дну океана. Но и это не решало проблему связи с автономно курсирующими объектами, и прежде всего с кораб­лями, ведь они в случае чрезвычайного происшествия никаким образом не могли подать сигнал бедствия, который мог бы быть принят на значительном от них расстоянии. И, вероятно, есть определенная закономерность в том, что первые опыты по пере­даче и получению сигналов беспроволочным путем были произ­ведены именно на море.

Как известно, Александр Степанович Попов (1859-1906) жил в Кронштадте и работал на Морское ведомство. Заинтере­совавшись электромагнитными волнами, открытыми Герцом, Попов стал заниматься проблемой приема этих волн на рассто­янии. В 1895 году ему удалось, в конце концов, разрешить эту задачу. Он выделил в контуре когерера (т.е. своего рода детек­тора, улавливающего электромагнитные волны) особый орган, способный улавливать электромагнитные волны, — антенну.

25 апреля (7 мая по новому стилю) 1895 года А.Попов демон­стрирует свое открытие на заседании физического отделения Русского физико-химического общества. К сожалению, техническая разработка замечательного открытия, сделанного русским физи­ком, как это часто бывает в России, затормозилась из-за того, что вовремя не было выделено достаточно средств на совершен­ствование аппаратуры и проведение экспериментов (Морское ве­домство для этих целей выдало лаборатории Попова всего 300 руб). В результате первые радиограммы были переданы А.Попо­вым лишь в 1900 году. В феврале он обеспечил постоянное бес­проволочное сообщение с берегом севшего во время шторма на камни броненосца «Генерал-адмирал Апраксин» (между берегом и кораблем было 50 км). Что же касается патента на изобрете­ние, то он не был вовремя оформлен соответствующим образом, частично из-за того, что научные разработки, производимые ла­бораторией Попова, носили закрытый характер.

Более расторопным и удачливым оказался итальянский физик и предприниматель Гульемо Маркони (1874-1937). В 1895 году, несколько месяцев спустя после того, как А.С. Попов сделал свое открытие, Маркони, используя антенну Попова, добился передачи звука на расстояние 1,5 км. Получив солидные ассигнования под свою идею, Маркони обосновал в 1897 году в Англии компанию по эксплуатации своего изобретения. Спустя 6 лет Маркони передал по беспроволочному телеграфу сообщение из Европы в Америку, что стало настоящей мировой сенсацией.

А.С. Попов в результате различных передряг умер в 1906 году в возрасте 46 лет, а г-н Маркони в 1909 году получил Нобе­левскую премию. К сожалению, это одна из многих историй о том, как Россия открывала радикально новые направления в на­уке и искусстве, а сладкие плоды этих открытий пожинали Евро­па и Америка.

Принцип радиовещания, отработанный в конце XIX века, со­хранился до наших дней. Сигналы звукового вещания, преобра­зованные в передатчике в радиочастотные колебания, излуча­ются антенной. Принятые радиоприемником, эти колебания преобразуются в звуковые частоты и поступают на громкогово­ритель. Современные системы звукового вещания бывают одноканальные (монофонические) и многоканальные (наиболее распространены двухканальные стереофонические).

Начало системного радиовещания в США и в Англии дати­руется 1921 годом, в Германии — 1923 г. В январе 1921 года Советом Народных Комиссаров РФ принимается постановле­ние о строительстве в стране сети радиостанций, а в 1922 году создается самая мощная по тем временам 12-кил о ваттная ра­диовещательная станция. Антенна ее была установлена на зна­менитой телебашне, построенной на Шаболовке по проекту вы­дающегося нашего инженера В.Г. Шухова. С осени 1924 года в эфир выходят регулярные радиопередачи. К 1935 году в стране было введено в строй 65 радиовещательных станций общей мощ­ностью в 1560 киловатт. Успешно идет работа и по внедрению проводного радиовещания, получившего широкое распростране­ние благодаря его простоте и дешевизне.

Что же касается фиксации звука, то вначале была изобрете­на механическая звукозапись. В 1877 году неутомимый амери­канский изобретатель и предприниматель Томас Эдисон (Thomas Edison — 1847-1931 гг.), на счету которого в общей сложности больше тысячи изобретений, продемонстрировал поразившую всех новинку — фонограф, воспроизводивший записанный на вос­ковой валик голос. Если вы видели очаровательный фильм «Моя прекрасная леди», то наверняка запомнили этот прибор, с помо­щью которого профессор Хиггинс доводил до совершенства на­стоящее английское произношение у Элизы Дуллитл. Кстати, в Англии, имеется так называемый Музей Хиггинса, в котором собраны различные фонографы.

Суть механической записи заключается в том, что звук че­рез мембрану — тонкую упругую пластину, передается на со­единенную с этой мембраной иглу, которая оставляет свои сле­ды на вращающемся восковом валике. В зависимости от силы и характера звука углубления в выдавливаемой иглой канавке име­ли разную глубину. Передвигалась игла по валику с помощью червячной передачи, то есть прочерчивала спираль. На фоног­раф записали свой голос многие современники Эдисона, в част­ности, имеется несколько записей с голосом Л.Н.Толстого, лю­бившего всякие технические новинки.

Первая граммофонная (от греч. грамма — запись) плас­тинка появляется спустя десятилетие — в 1888 году. Изобретателем записи на плоском диске с помощью тонкого резца, свя­занного с мембраной, был немецкий инженер Э. Берлинер.

Вначале выпускаемые пластинки имели звукозапись лишь на одной стороне. С 1903 года, после того как был освоен способ получения пластинки одновременно с двух разных матриц, в оби­ход входят двухсторонние грампластинки, то есть звукозапись на пластинке становится в два раза компактней. Преимущество грампластинки над валиком фонографа сразу же стало очевид­ным.

Во-первых, резко улучшилось качество записи и увеличилась сила звука при ее воспроизведении. Последнему способствова­ли усовершенствованные раструбы, усиливающие звук. В част­ном Музее граммофонов на Пушкарской улице в Санкт-Петер­бурге можно видеть самые разнообразные граммофоны и сделанные не без эстетического изыска граммофонные трубы.

Во-вторых, грампластинки более прочны и долговечны, чем валики фонографа.

И, в-третьих, технология производства и пользования оказа­лась удобна для массового потребителя. В отличие от валиков, пластинки можно было тиражировать. Каждая пластинка изго­товлялась, можно сказать, в считанные секунды. Работнице, сидящей за станком, штампующим пластинки, достаточно было положить комок разогретой хлорвиниловой массы между двумя расположенными сверху и снизу металлическими матрицами, и нажать на педаль.

В 30-е годы граммофоны вытесняются патефонами (на­звание пошло от французской фирмы «Патэ», которая первой ос­воила новые звуковоспроизводящие приборы), более компактны­ми и удобными для переноски. Диск патефона так же, как и граммофона, приводился в действие пружиной, а стабильность скорости обеспечивалась системой противовесов. Во время Второй мировой войны, когда еще не существовало переносных радиоприемников и магнитофонов, патефоны в окопных услови­ях были одной из немногих радостей, скрашивавших тяжелей­шие военные будни.

Еще через 20 лет в быт повсеместно входят электрофоны или электропроигрыватели. Механический привод и механическое усиление звука уходят в прошлое. Вначале скорость проиг­рывания пластинок была 78 оборотов в минуту, с появлением электропроигрывателей внедряются стандарты 45 и 331/3 обо­ротов в минуту.

Другой вид звукозаписи — фотографический начинает раз­рабатываться после изобретения кинематографа. Первые опы­ты получения записи звука с помощью фотографической фикса­ции были проведены в России А.Ф.Виксцемским в 1889 году. Воспроизводилась оптическая запись с помощью фотоэлемен­та. Фотографическая система записи и воспроизведения была востребована, когда решено было внедрить в кино звук, точнее фиксировать звук на той же пленке, что и изображение.

Поскольку в ту пору разработки в области магнитной звуко­записи только начинались, то на первых порах синхронная за­пись изображения и звука (речи персонажей) представляла со­бой крайне трудоемкий и громоздкий процесс. Ведь кинопленка, фиксирующая изображение, и кинопленка, записывающая звук, находясь в разных аппаратах, должны были двигаться с абсо­лютно одинаковой скоростью, то есть приводиться в движение одной осью.

Подлинное раскрепощение камеры в звуковом кино происходит с внедрением в кинопроизводство магнитной записи, позволившей производить черновую запись и последующее озвучивание.

Магнитная звукозапись основана на свойстве ферромагнит­ных материалов сохранять остаточное намагничивание. Иначе говоря, на пленке фиксируется та напряженность магнитного поля, что была во время звукозаписи. При записи на ферромаг­нитный носитель энергия звука, воспринимаемая микрофоном, преобразуется этим прибором в электрическую энергию. Та, в свою очередь, после усиления записывается на пленке, покры­той лаком и ферромагнитным порошком, или на металлической проволоке.

В отечественных магнитофонах были установлены следую­щие ГОСТы скорости: 38, 19,05, 9,53, 4,76. метров в минуту. Уменьшение скорости движения пленки увеличивает продолжительность записи, но ухудшает ее качество, увеличение скорос­ти, наоборот, улучшает качество записи. Поэтому в зависимос­ти от функций и задач звукозаписи выбирается соответствую­щий ГОСТ. Скажем, при записи симфонической музыки необходимы самые высокие качественные параметры всех ком­понентов звукозаписывающей аппаратуры, а для фиксации тек­ста интервью или беседы с целью публикации этого материала в прессе достаточен самый простой диктофон.

В 70-е годы бурное развитие электроники способствовало миниатюризации звуковоспроизводящих приборов, а новые тех­нологии значительно улучшили свойства ферромагнитных пле­нок. Любители музыки выбрасывают свои большие катушеч­ные магнитофоны и заменяют их компактными кассетниками и плейерами с миниатюрными наушниками, позволяющими слу­шать музыку в стереофоническом варианте в любом месте и в любое время.

Проходит еще немного времени, и форму валика, свитка (ведь рулон магнитной пленки или кинопленки—это тот же свиток) вновь сменяет плоскость — неподвижный диск. В 1982 году поступают в продажу первые копакт-диски и лазерные проигрыватели, а спу­стя еще десятилетие начинают активно развиваться цифровые технологии, затронувшие все средства массовой коммуникации, и совершенствование их продолжается на наших глазах.

Любопытно, что образное решение идеи жесткого, то есть неподвижного диска, с которого считывается информация, дал один из японских изобретателей, который на очередной выс­тавке технических новинок, проходившей в 70-е гг., забавы ради сделал электрофон, на котором граммофонная пластинка была неподвижной, а звук считывался бегающим по ее спирали мини-автомобильчиком с пьезоголовкой и иглой, посылающий сигнал на громкоговоритель.