Дважды на слуху


 

В прошлом столетии музыка не однажды меняла чувственный эмпирический образ, находила воплощение в особых стилях и оказывалась под запретом. При этом наиболее грандиозное преобразование мелодий в звучный для человеческого уха стереофонический формат в 20-х годах начиналось с обычной модной забавы.

Кто же садится слушать музыку в центре оркестра? Таким образом отстаивают собственную точку зрения убежденные адепты старого доброго стерео, созданного парой электродинамических динамиков и потрепанным проигрывателем виниловых дисков. Задолго до изобретения первых способов воспроизведения объемного звука Surround Sound замечательный эстетический эффект восприятия обеспечила технология стереофонии. Огромный потенциал воспроизведения музыки по двум каналам раскрыл для слушателя оригинальное звучание произведений инструментальной и оперной классики. При этом великолепные обертоны Скрябина, Бетховена, Чайковского, Дебюсси, Карузо, Штрауса и Шаляпина предстали в новом, многогранном свете. Впрочем, учение о звуках (акустика), сформулированное как специальный термин в 1701 году французским физиком Ж. Совёром и приложенное непосредственно к музыке швейцарцем А. Жанкьером в 1898 году, не давало покоя сотням великих умов еще со времен античности.

Онтология звука

В 580-500 годах до нашей эры великий греческий мыслитель Пифагор и его ученики впервые связали музыкальные интервалы с простыми целыми числами, изобразив музыкальную шкалу в «квинтах», «октавах», «терциях» и прочих мелодичных размерностях. Последователь Аристотеля Теофраст, увлеченный теми же изысканиями, предположил, что человеческий слух «зависит от проникновения звуков в мозг через движение по воздуху». Другой адепт античной науки Стратон в 340-262 до н. э. попытался представить механизмы распространения звука в виде «сжатий и разряжений». Те же вопросы немало волновали и римского архитектора Витрувия в I веке до н.э. Ему удалось постичь многие секреты воспринимаемых на слух образов на практике во время строительства знаменитых амфитеатров.

В эпоху Возрождения познанием природы певческого голоса, свойств регистров и техники пения «bel canto» увлекся Леонардо да Винчи. В отличие от предшественников, он, как и современник Дж. Царлино подходил к явлению, как к способу воссоздания гармонии, в том числе и музыкальной. Достижения ученых античности в этой области познаний подкрепили научными выводами в 1600-1640 годах Галилео Галилей, Пьер Гассенди и Р. Кук. Много ценных открытий внести в разработку теории звуков Роберт Бойль, Исаак Ньютон, Лейбниц, Д’Аламбер, Д. Бернулли, Е. Хладни, Герц, Гермгольц, П. Сэбин и Бекеши. В итоге явление «слухового образа» (психоакустики), описанного учеными и изучаемого на практике по сей день, определило самое перспективное направление в современной аудио-индустрии.


Испытать собственными ушами необычный пространственный эффект стереозвука во время трансляции музыки из концертного зала можно было в Англии с помощью устройства «Electrophone» в 1895-1925годах. Аналогичные приборы для забавы «Trophone» были доступны с 1890 по 1932 во Франции. Для тех, кто желал воспользоваться развлечениями, которые прозорливые коммерсанты  поставили на коммерческие рельсы, в гостиницах и кафе того времени были установлены специальные автоматы. При желании для игр со звуком можно было также приобрести домашний телефонный аппарат особой конструкции. Первая публичная демонстрация нового стереофонического качества звучания музыки при этом состоялась  в 1881году на Парижской электротехнической выставке. Для презентации технологии под руководством изобретателя Клемента Адера (Clement Ader) со сцены Парижской оперы в четыре удаленных выставочных комнаты отеля были проложены восемьдесят пар телефонных проводов. При этом вся конструкция на самом деле представляла собой простую телефонную линию с примитивными микрофонами на одном конце и капсюлями-динамиками на другом. Участники выставки на расстоянии слушали оперный спектакль, транслируемый двумя отдельно стоящими микрофонами. Наслаждаясь необычным двойным стереозвучанием, таким образом, слушатели могли представить месторасположение оркестрантов.

После удачных опытов по преобразованию электрических колебаний в звук инженер  GENERAL ELECTRIC Честер Райс (Chester W. Rice) и Эдвард Келлог (Edward W. Kellog) обосновали основные музыкальные модели построения двухканальной акустики. Их выводы были опубликованы в трудах американского института инженеров-электриков в 1925 году. В том же году за патентом на электродинамический излучатель(динамик) обратился, также активно исследовавший электроакустику Эдвард Вент (Edward Wente), инженер компании BELL Laboratories. Взяв за основу труды Райса и Келлога, где помимо технологии воспроизведения акустического звука также было описано устройство усилителя мощностью 1Вт американская компания RCA (Radio Corporation of America) в 1926 году представила миру первую «радиолу» – приемник со встроенным проигрывателем виниловых дисков. Увы, такие аппараты на первых порах воспроизводили музыку только в монофоническом режиме, а первая коммерческая запись в стереорежиме на виниловую пластинку была произведена только в 1958году. Интересно, что в середине двадцатых годов английская радиокомпания BBC начала пробные трансляции собственных программ в двухканальном формате стерео. Удачный опыт был воспринят радиослушателями с восторгом, но из-за недостатка технических средств получить удовольствие от таких программ можно было только с помощью двух радиоприемников. Один канал при этом передавался на длинных волнах из Манчестера, а второй на средней частоте транслировали местные станции BBC.

Перед началом войны в 1932 году дирижер симфонического оркестра Леопольд Стоковский (Leopold Stokowski) и Дюк Эллингтон (Diuk Ellington) в сотрудничестве с американским ученым Х. Флетчером (Harvey Fletcher) произвели первую двухканальную запись на виниловый диск музыки А. Скрябина «Прометей: Поэма огня». Пионеры нового двойного формата звучания использовали для этого специальное оборудование компании BELL Labs. Двумя годами позже в Лондоне в студии ABBEY ROA аналогичный опыт успешно провел другой исследователь стереофонии из компании EMI А. Блумлейн (Alan D. Blumlein),записав двухканальное звучание «Симфонии Юпитера» Моцарта на одну дорожку винилового диска. При этом англичанин подал необходимые документы на патентование так называемой бинауральной технологии звука(стереофонии) еще 14 декабря 1931года.

После начала второй мировой войны исследования в области записи двухканального звука активно велись лишь в Германии. Так при прослушивании одной из первых музыкальных записей в формате стерео пятого фортепианного концерта Бетховена, который исполнял оркестр Берлинского радио, и пианист Вальтер Гизекинг (Walter Gieseking) на фоне основной композиции были вполне различимы звуки бомбежки. Созданная в 1945 году в осажденной столице уникальная запись стала одним из последовавших вслед за опытами Флетчера, удачных экспериментов использования технологии двухканального звука. После войны стереофонические пластинки появились в магазинах только в 1956 -58 годах. Таким образом, спустя почти 70 лет со времени первой стереотрансляции, ценители музыки, наконец, получили возможность различать отдельные элементы музыкальной композиции с помощью двухканальной технологии.

Выход в тираж

Не удивительно, что столь ценимые меломанами специальные элементы восприятия музыки (эхо, хорус и фленжер) явились основой для построения уникальных схем музыкального оформления концертных площадок, так называемых Wall of Sound (стена звука). Подобный эффект не раз мастерски использовал во время своих выступлений корифей «объемного звука» Джон Колтрэйн (John Coltrane). Поэтому еще в 1920-х годах американская компания BELL Labs активно занималась исследованиями слухового восприятия музыки и речи, понимая, что эпоха бурного развития аудиотехники не за горами. Исследовательской группе Харви Флетчера удалось выяснить пороги чувствительности человеческого слуха в зависимости от частоты. Например, болевой порог слуха в результате его экспериментов оказался равным 120Дб. Все данные научных опытов, в том числе открытые примерно в тоже время закономерности физических параметров и вызываемых ими ощущений (закон Вебера-Фехнера) были изложены в книге Флетчера «Речь и слух».

В начале тридцатых годов специалисты BELL Labs решили развивать пространственные ощущения в других неосвоенных геометрических плоскостях, выстроив грандиозную «стену звука» с использованием 80 микрофонов. Установив невероятное количество передающих устройств(микрофонов) вокруг симфонического оркестра, они создали аналогичную схему из громкоговорителей на другом конце линии передачи. Многие акустические эксперименты команда Флетчера-Стоковского при этом проводила в знаменитом HOLLYWOOD BOWL в Лос-Анджелесе (США) – концертном зале под открытым небом, который вмещает 17 500 слушателей.

Не менее интересный опыт по усовершенствованию двухканальной технологии также решил предпринять уже в 1956году голландский исследователь Фермойлен (Vermeulen). Его идея представляла собой необычную схему озвучивания кинозала, когда два громкоговорителя устанавливали впереди зрительских рядов, на портале, а остальные пятнадцать на стенах по бокам. Звук во время сеанса кино распространялся с многократными запаздываниями и озвучивался динамиками в виде повторений в определенных временных интервалах. Таким образом, с помощью магнитофонных линий  Фермойлен создавал диффузное звуковое поле, основанное на принятом специально для этой системы принципе амбиофонии (фр. Ambiance) – окружение, укутывание.

Несмотря на успехи двухканальной технологии, Флетчер, как и Фермойлен считал, что для реалистического восприятия музыки звуковые образы должны быть как минимум трехмерными. Для одного из его экспериментов, который проходил в театральном зале Академии музыки Филадельфии в1933году, трехканальная стереоскопическая  передача звука производилась по путям телефонной линии в зал прослушивания Академии наук, а также в Конституционный зал Белого дома в Вашингтоне. В концертном зале музыкальной Академии звук при этом снимали тремя микрофонами(левым, центральным и правым), а для увеличения мощности звучания в правительственном здании и зале Академии наук для каждого канала задействовали ламповые усилители.


Перспектива в формате

Компания энтузиастов-акустиков под управлением Стоковского и Флетчера не переставала удивлять общество грандиозными проектами и в сороковые годы. При этом еще с 1938 года технологию двухканального звука первой из киноиндустрии приняла на вооружение кинокомпания Metro-Goldwin-Meier. В 1940 году демонстрацию трехмерного звучания музыкальных шедевров, которая проходила в большом зале CARNEGIE HALL Нью-Йорка смог оценить по достоинству российский композитор Сергей Рахманинов. В концертном зале была смонтирована акустическая система, через которую приглашенные слушатели наслаждались великими музыкальными произведениями, в том числе циклом «Картинки с выставки» М. Мусоргского. Громкоговорители транслировали музыку с динамическим перепадом 100Дб в частотном диапазоне от 30 до 15000Гц. Примерно с этого времени понятие стереофонии прочно вошло в обиход, а стереопанорама постепенно пополнилась новым видом пространственного эффекта музыки – квадрофонией. В 1971 году были выпущены пластинки с четырехканальной записью, но они так и не прижились в фонотеках меломанов. Для воспроизведения музыкальных записей в четырехканальном режиме требовались особые конструкции проигрывателей, а сами квадро- виниловые диски были слишком уязвимы для механических повреждений. Более того, по сути квадрофония стала лишь повторением эффекта стерео, только помимо громкоговорителей левого и правого канала для таких систем использовалась аналогичная фронтальная пара динамиков. Подобные схемы не нашли распространения и в скором времени их вытеснили акустические схемы 3:1 для воспроизведения музыки через магнитофон или дисковый проигрыватель, 5:1 для стандарта видео формата DVD и 7:1 используемые для залов кинотеатров и профессиональных студий. В тоже время еще в начале 70-х годов оценить стереозвук в полной мере уже могли обладатели бытовых магнитофонов класса(Hi-Fi), HIGH FIDELITY(высокая достоверность). С появлением CD-дисков качество воспроизведения музыки улучшилось на порядок, а для решений домашних систем начали активно внедрять многоканальные звуковые схемы. При этом для обработки звука с использованием компьютеров, схемы акустики уже требовали новых подходов. В 1983году М. Клейнер (Kleiner) на конгрессе AES  предложил ввести новое понятие «ауерализация», характеризующее акустические свойства отдельных помещений. Сегодня с помощью данного представления об объеме звука можно создавать акустические схемы для любых помещений с учетом характеристик мощности, частотного диапазона и прочих параметров динамиков. В тоже время двухканальный звук по-прежнему остается привычным способом музыкального релакса для миллионов пользователей. И как показывают некоторые эксперименты со звуком, объемное звучание может вовсе не зависеть от количества колонок и геометрического порядка их расположения.

Из истории музыкальных носителей

В 1900 году в мире существовало около 3 000 пластинок с записями разных исполнителей, общий тираж которых составлял порядка 4 млн. экз.

В России в 1915 году было задействовано 6 фабрик по производству грампластинок, которые выпускались тиражом 20 млн. экземпляров. Только одна Апрелевская фабрика, основанная в 1910 году, выпускала в то время 300 тыс. пластинок в год.

В СССР  тиражи пластинок к 1970 году достигли 180 млн. экземпляров.

Сегодня в мире сохранился почти миллион музыкальных цилиндров Эдисона, на которых записано около 2 млн. минут музыки и звука.

В 1968 году после изобретения компактной кассеты, в мире было продано 2,4 млн. кассетных магнитофонов.

В 1979 году компания SONY представила первый компактный кассетный магнитофон WALKMAN. К концу 80-х таких магнитофонов было продано 50 млн., в 1992 году –100 млн., в 1995 году –150млн. экз.

За год после появления формата CD в США было произведено 30 тыс. CD-проигрывателей и 800 тыс. CD-дисков.

Харви Флетчер(Harvey Fletcher) Мастер живого звука

Американский физик-практик Харви Флетчер родился в1884году в обществе приверженцев Церкви Иисуса Христа Святых последних дней(мормонов) города Прево, штат Юта. Получил образование в небольшом университете Прево Brigham Young University, действовавшим под патронажем мормонской церкви. После окончания учебы в колледже продолжил образование в Чикагском университете благодаря покровительству Роберта Милликена (Robert Millikan). Работая лаборантом у известного ученого и помогая ему проводить опыты, Флетчер стал свидетелем значительного события в науке, в результате которого в 1923 году Милликен стал Нобелевским премиантом. Получив степень доктора университета Чикаго(summa cum laude), Флетчер вновь вернулся в родной город. В 1916 году по совету духовных наставников покинул Прево и стал руководителем исследовательского центра компании Bell System. Приступив к исследовательской работе, остановил свой выбор на познании законов акустики, разрабатывая приборы для измерения слуха (аудиомометры). Результатом трудов Флетчера в области элементов акустики стал первый в мире слуховой аппарат, который он преподнес знаменитому Томасу Эдисону (Tomas Alva Edison). Первую стереосистему выдающийся физик-акустик изобрел для Альфреда Дюпона (Alfred Dupont Chandler, Jr.). Она складывалась из двух микрофонов, установленных на столе комнаты заседаний, наушников, которые одевал на голову председательствующий Дюпон, а также стационарного слухового аппарата, соединенного с наушниками и усилителями.

Алан Блюмлейн(Alan D. Blumlein)

Английский изобретатель стереофонии появился на свет 29 июня 1903 года в Лондоне. Получив достойное образование, в двадцатипятилетнем возрасте Алан Блюмлейн уже занимал должность схемотехника в компании Standard Telephones & Cables. В феврале 1929года молодой инженер предложил свои услуги компании Columbia Graphophone Company. Спустя всего один год команда, которой руководил Блюмлейн, представила систему записи звука «Columbia Recording System», которая по своим качествам превосходила передовую в то время полумеханическую систему Bell. В 1931 году Блюмлейн разработал первую промышленную модель динамического микрофона, названного HB1A (Holman & Blumlein). Именно этот микрофон стал распространенным инструментом при записи классической музыки, стандартным оборудованием EMI, а несколько позже BBC. В декабре 1933 года в студии Abbey Road под руководством исследователя впервые была произведена стереозапись с использованием «пары Блюмлейна» в таком формате, в каком она существует и поныне. Два микрофона с диаграммой направленности в виде восьмерки были помещены изобретателем максимально близко друг к другу, таким образом, чтобы оси их «восьмерок» были ориентированы под прямым углом друг к другу. Эту знакомую электротехникам схему, считают лучшей конфигурацией, способной воспринимать стерео в чистом виде.

автор: Сергей Покровский

Мой блог находят по следующим фразам

Мой блог находят по следующим фразам

 
 
Статья прочитана 806 раз(a).
 
Еще из этой рубрики:
 
Здесь вы можете написать комментарий к записи "Дважды на слуху"

Войти, чтобы написать отзыв.

Архивы
Наши партнеры
Стильные Угги в Киеве
Читать нас
Связаться с нами
Для предложений о размещении авторских материалов на сайте воспользуйтесь формой «+Добавить новость». В случае перепечатки материалов активная ссылка на ресурс обязательна. Всегда рады сотрудничеству!