В то время, о котором идет речь (мне 54 года) я много знал о том, как развивалась музыка в мире со слов моего друга и учителя профессора Юрия Михайловича Сухаревского. Это мне очень помогло в выборе подходящей идеи для В.А. Кротова. Сначала о Ю.М. Сухаревском. Не могу о нем не написать.
Ю.М. Сухаревский кончил Московскую консерваторию по классу рояля под руководством Игумнова - основателя нашей лучшей в мире пианистической школы. Когда Ю. М. Сухаревский последним аккордом кончил консерваторию, то Игумнов плакал у него на плече, говоря, что он превзошел его – своего учителя - и продолжит его дело. Но этому не суждено было сбыться. Сухаревского так возмутили интриги в мире музыки, направленные против Игумнова, что он в знак протеста, бросил музыку и вновь пошел учиться. Он успешно учился и стал профессором, доктором физмат наук. Работал в Физическом Институте АН СССР. Потом вместе с группой профессоров ФИАНа, занимавшихся акустикой Дворца Советов, основал Акустический Институт АН СССР, и создал Морскую базу Акустического Института в Сухуми, на которой и мы работали. Сухаревский был моим другом, учителем и соратником по работе. Он был моим оппонентом по моей докторской диссертации, защищенной в 1964 году. На банкете по случаю моей успешной защиты он дал великолепный концерт.
Сухаревский был другом дирижера Леопольда Стоковского, и мне много всего рассказал такого, которое нигде не прочитаешь. И то мне невероятно пригодилось. Вот его рассказ, послуживший основой моей новой идеи.
Американские радиоинженеры были сильно воодушевлены своими быстрыми успехами. Радио стало телеграфом, а потом вскоре телефоном. Потом громко заговорило, а вскоре и запело и заиграло. Это произошло так быстро и так обогатило создателей, что они вообразили, что могут все. А что делать дальше они знали. И полагали, что это у них быстро получится. А что они задумали сделать? С древних времен известно, что красота голоса и красота звучания инструмента определяется тембром звука. А радиоинженеры тридцатых готов умели изменять тембр звука в широких пределах. А этой основе они решили сделать музыку, которая звучит из громкоговорителя при трансляции из зала, в котором идет концерт, много лучше й по качеству звука, чем исходный звук в зале.
Для этого надо при трансляции звука из зала изменить его тембр на более лучший. Изменять тембр звука инженеры могли. Но они не могли никак установить, какой тембр лучше. Тогда инженеры пригласили выдающихся музыкантов, которых выбрал дирижер Леопольд Стоковский. С этими музыкантами инженеры провели опыт.
Для опыта были выбраны два города, в которых были уже готовые и действующие концертные залы, в которых мог играть оркестр. Между двумя этими отдаленными городами проложили провода для трансляции. На радио в начале тридцатых особой надежды не было. Провода надежнее, а денег у инженеров не ограничено много. Во время опыта в каждом зале играл оркестр на сцене за занавесом. На сцене в городе, в зале которого сидели музыканты, были установлены громкоговорители, которые были подключены через усилители и регуляторы тембра к микрофонам, стоящим в зале в другом городе. Все было тщательно отрегулировано инженерами так, что громкость звучания оркестра в зале, где сидели музыканты, была одинакова независимо в каком городе играл оркестр.
Задача музыкантов была определить в каком городе играет оркестр и сказать, чей звук лучше. В это время инженеры изменяли тембр трансляции и заменяли трансляцию местным звуком оркестра. Музыканты не знали слушают они трансляцию из другого города или местный звук.
Опыт дал неожиданный результат, который не ожидали ни инженеры, ни музыканты и ни те, ни другие не могли этот опыт объяснить. Было достоверно установлено, что музыканты всегда точно определяют, в каком городе играет оркестр. А звук нравится музыкантам только местный, а транслируемый при любом тембре им не нравится.
Леопольд Стоковский высказал гипотезу почему так и что надо сделать, чтобы так не было. Он сказал, что, когда играет местный оркестр, то он слышит, где сидит каждый музыкант оркестра, а при трансляции звук всегда исходит из одной точки. Такой звук при любом тембре не нравится никому.
Стоковский сказал, что нужно сделать, чтобы поднять качество трансляции до уровня естественного звучания. Для этого, по мнению дирижера, надо в зале, откуда ведется трансляция повесить над сценой занавес, состоящий из микрофонов, а в зале слушателей повесить над сценой занавес, состоящий из громкоговорителей. Каждый микрофон занавеса микрофонов должен быть подключен к точно также расположенному громкоговорителю занавеса громкоговорителей.
Инженеры обрадовались сложной работе и все сделали. Соорудили оба занавеса, повесили их где надо и соединили, как надо, проложив линии связи между городами. И вот опыт по идее Стоковского. На это раз опыт прошел удачно. То, что предполагал Стоковский, то и получилось. Теперь уже нельзя было определить, в каком зале играет оркестр, так как качество звука трансляции приблизилось к качеству звука естественного звучания. Осталось сказать, что занавес из микрофонов состоял из 4 микрофонов, которые были соединены с 4 громкоговорителями в другом городе.
Никто не думал увеличивать число микрофонов и громкоговорителей, а думали, как уменьшить. Уменьшили до двух. Эффект стал много хуже, но сохранился. И все-таки идея Стоковского слишком сложна для внедрения, но она натолкнула инженеров на новую идею, которую они внедрили.
Суть идеи Стоковского в том, что он благодаря своим занавесам получил возможность при трансляции не только слышать звук, а и определять откуда он исходит или локализовать источник звука. Инженеры взяли локализацию звука на свое вооружение, но реализовали ее по своему - без всяких занавесов и проводов.
Оказалось, что два разнесенных громкоговорителя обладают интересными и неожиданными свойствами. Берем два громкоговорителя. Расставляем их на 2-3 метра друг от друга вдоль сцены и подсоединяем их оба к одному источнику музыки, но так, что мы можем регулировать громкость каждого из них независимо один от другого. Садимся на расстоянии до 5 метров от сцены с громкоговорителями на равном расстоянии от каждого громкоговорителя. Слушаем музыку. Не просто слушаем, а определяем откуда она исходит в зависимости от сравнительной громкости громкоговорителей. Для людей с любым слухом звук исходит из точки расположения громкоговорителя, когда работает только один из них. Включая то один громкоговоритель, то другой, можно перемещать источник звука справа на лево и обратно в пределах расстояния между громкоговорителями. Это не удивительно. Удивительно другое. Вот мы уравняли громкости двух громкоговорителей. Куда сместился слышимый нами источник звука? Удивительно, но источник звука для любого слушателя останется точечным, и сместится в цуентр между громкоговорителями. А, если просто уменьшить звук одного из громкоговорителей, то источник звука сместится в сторону более громкого согласно имеющейся таблице, полученной опытным путем. А зачем таблица? Она нужна для внедрения нового способа воспроизведения записей звука, стереофонического звучания.
Не будем углубляться в историю, а расскажем, что такое стереофоническое звучание в его современном виде. Я много всего сделал в этой области и получил доступ в Дом звукозаписи, в котором внедрены мои идеи, и видел, как записываются стереофонические программы.
Записывается оркестр. В оркестре много микрофонов. Они почти у каждого музыканта. С каждого микрофона ведется отдельная запись. Оркестр доиграл и ушел. В свои права вступает звукорежиссер. Он записи с микрофонов переписывает на два стерео канала с каждого микрофона на свой канал с уровнями в соответствии с тем, где сидит музыкант в оркестре. Это вносило локализацию источника звука. Локализация не нужна сама по себе. Она нужна только для повышения качества звука оркестра, приближая его к естественному звучанию.
Я дал В.А. Кротову тему разобраться со стереофонией. Послушать стереопрограммы, объяснить наблюдаемые эффекты, а, если получится, то и улучшить качество звука.
Кротов с удовольствием взялся за эту тему. Музыка зазвучала на законных основаниях. Володя завел друзей меломанов, обменивался с ними музыкальными записями. Задачу улучшения качества звука он понял по-своему. Он узнал, что существует так называемый лабиринт. Это такой громкоговоритель, у которого в ящике есть полость, которая резонирует на низких частотах. В результате малогабаритный громкоговоритель хорошо воспроизводит низкие частоты, что заметно улучшает качество звука. Так как Кротов человек дела, то у нас появились эти лабиринты, что очень помогло нам, но об этом ниже, а сейчас об объемном звуке. Чтобы помочь Кротову справится с новой темой, я ей тоже занялся. Я помогал всем сотрудникам.
Я в это время занимался антеннами. Опубликовал ряд работ по новому методу синтеза апертуры антенн и реализовал этот метод на практике. И тут сообразил, что наши уши работают точно также. Они осуществляют синтез апертуры по моим формулам и определяют направление на многие источники звука, звучащие одновременно. Таким образом у меня появилось математическое описание бинаурального эффекта. Пользуясь этим, я построил математическую теорию стереофонии, объяснив все наблюдаемые эффекты и предсказав новые. Одним из них был следующий результат. Человек тем точнее определяет направление на источник звука, чем шире полоса частот, излучаемая источником, а определить, где находится источник монохроматического сигнала одной частоты, человек не может. Интересный момент был в Доме звукозаписи. Лучший стереофонический режиссер мне не верил в том, что он не может определить направление на источник звука одной частоты. Режиссер уверял, что он определяет направление на любой источник звука. В доме звукозаписи есть все, чтобы это проверить. Главный специалист дома настаивал на проверке. И я был за нее, так как я это не проверял и мне было интересно проверить свою теорию. Проверили, и я оказался прав, чем заслужил уважение режиссера и главного специалиста.
Другой результат теории оказался очень важным. Оказалось, что на два громкоговорителя можно подать одинаково звучащую музыку, взятую из одного источника, но преобразованную так, что источника звука в центре не образуется, а звучит все пространство между громкоговорителями. Это явление мы назвали объемный звук. Объемный звук отличается высоким качеством звучания, превосходящим по качеству звука стереофонию. Стереофония использует различия сигналов по амплитуде. Это амплитудная стереофония, а объемный звук использует отличия сигналов по фазе. Это фазовая стереофония. Но фазовую стереофонию сложно было готовить. Упростило это дело интересная ситуация. На одном из наших опытов был бывший ученик моей супруги, ставший физиком. Он был умным, эрудированным и критически настроенным. Мы готовим сигналы для объемного звука, а он говорит. Виталий Анатольевич! Напрасно Вы стараетесь. Ничего у Вас не выйдет, так как это слишком уж просто. Не может ничего хорошего получится таким простым путем. Для получения Вашего объемного звучания достаточно очень простого средства: однополосной модуляции. Нас поразило это заявление. У нас как раз была уже готова однополосная модуляция, и мы решили попробовать. И что получили? Получили великолепный объемный звук простейшим путем. Теперь все устройство объемного звука умещается в спичечном коробке и никакой настройки не требует.
В.А. Кротов с огромным успехом демонстрировал наш объемный звук в Америке и других странах. На нашем радиозаводе выпускалось устройство объемного звучания, и кто угодно мог купить его. Выпускалось оно и на радиозаводе во Львове. Оно с успехом демонстрировалось на международной выставке в Москве «Связь 75» в 1975 году. Благодаря Кротову. На эту выставку со стороны радиопрома был жесточайший отбор. Ходили разные комиссии, смотрели экспонаты и снимали с выставки, по их мнению, негодные. Проверяли экспонаты в действии. Наш прошел. Проверяли внешний вид. Для этой проверки В.А. Кротов отключил все провода, снял все торчащее портящее внешний вид и экспонат прошел. Наконец, окончательная проверка. Идет сам зам министра радиопрома. Подошел к нашему экспонату и распорядился его убрать, так как у самого радиопрома есть значительно лучший экспонат стереоэффекта. Но Кротов уговорил замминистра послушать экспонат. Включили. Послушали. Замминистра был сильно удивлен качеством звука, которое превосходило их экспонат, безумно дорогой с громадными динамиками. А наши маленькие, но с лабиринтом. Замминистра оставил экспонат. Он тут же распорядился внедрить его на заводе в Ростове-на-Дону. Там сделали 300 радиол с объемным эффектом. Их раскупили за один день.
Вот теперь еще одно сказание, и мы вернемся к семинару П.Л. Капицы.
КОНЕЦ
Продолжение следует.
Предыдущая серия:
