Текст книги "Покоренный электрон"

Автор книги: Михаил Ивановский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 19 (всего у книги 23 страниц)

«Великий немой» заговорил

Как только на экранах кинотеатров появились первые «немые» кинофильмы, изобретатели начали думать, – нельзя ли сделать слышимой речь героев фильма? Некоторые предприимчивые владельцы кинотеатров решали эту задачу наипростейшим способом, – они нанимали актеров-чтецов, усаживали их позади просвечивающего экрана, и актеры, глядя на экран, говорили те слова, какие должны были произносить действующие лица в кинофильме. Зрители слышали голоса за экраном, и наиболее легковерным казалось, что картина «говорящая».

Такое «озвучивание» картины, разумеется, не решало задачи создания звукового кино.

Внимание изобретателей привлек граммофон. Его стали соединять различными способами с кинопроекционным аппаратом. Демонстрация картины сопровождалась звуками, записанными на граммофонной пластинке.

Однако и эти опыты, казавшиеся вначале многообещающими, не увенчались успехом, потому что изобретателям не удавалось добиться дружной работы киноаппарата и граммофона. Согласованность все время нарушалась.

Действующие лица на экране начинали говорить с закрытыми ртами, реплики путались; зрители, когда нужно было плакать, хохотали.

Встретились и другие препятствия. Пластинки, даже изготовленные по особому заказу – «голиафы» диаметром в полметра, были малы. На них не умещалось звучание целой части фильма. Во время демонстрации картины приходилось останавливать киноаппарат, чтобы сменить пластинку. Изобретатели поняли, что «в одну телегу впрячь не можно коня и трепетную лань»; граммофон невозможно объединить с киноаппаратом.

Звук надо записывать не отдельно от изображения, а вместе с ним – на той же киноленте. Воспроизводить звук и проектировать изображение на экран также должен один аппарат.

Эта совершенно правильная идея была вначале осуществлена механическим способом. Звуковую бороздку на киноленте прорезали острым резцом или продавливали иглой.

В проекционном аппарате игла скользила по бороздке и заставляла колебаться мембрану, передавая звучание через рупоры в зал. Зритель видел картину на экране перед собой, а звуки неслись к нему сзади. Это портило впечатление. К тому же звучание было слабым, усиливать его еще не научились.

Главный недостаток оставался неустраненным: звук записывался механически, а изображение – фотографически. Звуковая бороздка быстро снашивалась, действующие лица в картине начинали сипеть, кашлять; фильм становился не говорящим, а хрипящим.

Стало ясно, что «великий немой» (так называли кино до того, как оно стало говорящим) обретет дар речи только тогда, когда звук будет записан инструментом, несравненно более точным и более острым, чем стальной резец. Таким резцом мог стать только световой луч.

Возможность графической записи звука светом– в виде черной или светлой волнистой линии – была доказана еще в 1883 году замечательным русским физиком П. Н. Лебедевым, и подтверждена в 1889 году изобретателем А. Винцемским.

Однако создать звуковое кино даже в начале нашего века было невозможно. Тогда не было аппарата, способного «читать» светопись звука, не было «электрического глаза».

Фотоэлемент, изобретенный А. Г. Столетовым в 1888 году, оставался еще недостаточно совершенным прибором.

«Великий немой» заговорил лишь в тридцатых годах нашего столетия. С развитием электроники были созданы более чувствительные фотоэлементы и усовершенствованные усилительные радиолампы.

Над созданием звукового кино работали одновременно три советских изобретателя – П. Г. Тагер, А. Ф. Шорин и В. Д. Охотников. У всех трех изобретателей звук записывался тонким световым лучом на светочувствительной кинопленке. Разница заключалась в способах, какими заставляли световой луч «записываться».

А. Ф. Шорин включил в цепь микрофона металлическую ленточку, натянутую между полюсами магнита. На ленточку падал узкий пучок света, который затем направлялся на кинопленку. В спокойном состоянии лента затеняла ровно половину светового пучка и оставляла на пленке ровную темную полоску. Но когда перед микрофоном говорили, пели или играли на музыкальных инструментах, по ленте протекал переменный так, вызываемый звуковыми колебаниями мембраны микрофона.

Под влиянием тока лента двигалась, колебалась в магнитном поле и пропускала то более, то менее узкий пучок света на пленку. И на движущейся пленке звук записывался в виде Зубчиков разной высоты в соответствии с шириной пучка света, пропущенного лентой.

В аппаратах В. Д. Охотникова и П. Г. Тагера звуковая дорожка получалась в виде полоски одинаковой ширины, без зубцов, но зато почернение пленки на ней было различным в разных местах дорожки. В этих системах токи микрофона изменяли не ширину светового пучка, а его интенсивность.

Приборы звукового кино читают оба вида записи одним и тем же способом. Луч света пронизывает движущуюся в аппарате звуковую дорожку и падает на фотоэлемент. Дорожка ослабляет луч то больше, то меньше: или зубчики уменьшают его ширину, или же почерневшая в той или иной степени пленка – ослабляет интенсивность луча. И в том и в другом приборе фотоэлемент получает то больше, то меньше света и дает ток, колеблющийся по силе. Этот ток поступает в усилители, а оттуда в громко– говорители, поставленные рядом с экраном, и зритель слышит все звуки, сопровождающие съемку.

Аппаратом Тагера – «тагефоном» – была заснята первая советская звуковая картина «Путевка в жизнь». Потом в студиях появились более совершенные аппараты Шорина.

Ныне Советский Союз располагает самой совершенной техникой звукозаписи и звуковоспроизведения.

Говорящие часы

Звукочитающие аппараты нашли самое разнообразное применение. Благодаря им мы можем пользоваться так называемыми «говорящими» часами, которые в любую минуту сообщают по телефону точное время.

Набрав номер «говорящих часов», человек слышит в трубке спокойный, внушительный голос:

– Двадцать часов пятьдесят две минуты.

Если абонент не повесит трубку, то «говорящие часы» так же невозмутимо повторят:

– Двадцать часов пятьдесят две минуты.

Если в этот момент минута кончилась, часы скажут:

– Двадцать часов пятьдесят три минуты.

Говорящие часы находятся на телефонной станции. Там они занимают отдельное затемненное помещение, на дверях висит табличка: «Вход воспрещается».

«Говорящие часы» любят одиночество и темноту.

На обыкновенные часы они совершенно не похожи. У них нет ни циферблата, ни стрелок. Точный часовой механизм соединен с большим алюминиевым барабаном. На одном краю барабана надеты ленты, на которых записан голос человека, произносившего часы: ноль часов, один час, два часа и так далее до двадцать третьего часа. На другом краю барабана надеты ленты с записью минут.

Сбоку барабана укреплено два электрических глаза – фотоэлемента. С помощью тонкого светового луча они читают запись звука – каждый на своей ленте.

Первый читающий прибор целый час читает одно и то же: «двадцать часов», «двадцать часов»… Как только час пройдет, механизм передвинет электрический глаз к следующей ленте, и он начнет читать: «двадцать один час», «двадцать один час»…

Левый читающий прибор переходит с ленты на ленту быстрее, так как он читает только минуты.

Оба «электрических глаза» читают строго поочередно: сначала правый прочтет часы, затем левый добавит минуты.

Читают эти приборы «про себя». Воспринятые световые колебания они превращают в колебания электрического тока и посылают их в усилители. А из усилителей сигналы передаются по телефонным проводам.

Поэтому в помещении «говорящих часов» не только темно, но и тихо. «Говорящие часы» умеют говорить только по телефону.

Со временем фотоэлемент станет настоящим читающим прибором. В 1949 году на XIII Всесоюзной радиотехнической выставке два радиолюбителя демонстрировали прибор для слепых. Он позволяет слепым читать книги, напечатанные типографским способом, но только не буквами, а особой узорчатой линией.

Изобретатели работают над созданием буквочитающего аппарата, который мог бы читать газеты и книги так же, как читаем их мы. В этом нет ничего невозможного. Такие приборы будут вслух читать книги слепым или людям со слабым зрением.

На все века

После усовершенствования звукозаписи на кинопленке, изобретатели нашли новый, очень простой способ сохранения и воспроизведения звуков. Этот способ осуществлен в аппарате, который назван магнитофоном.

Из пластмассы, смешанной с порошком ферромагнитного вещества (например, магнетита), изготовляют гибкую ленту, узкую, как тесьма. Эта лента скользит между электромагнитами магнитофона, к которым подведен электрический ток от микрофона, несущий звуковые колебания. Под воздействием колеблющегося магнитного поля порошок, который содержится в ленте, намагничивается в точном соответствии со звуковыми колебаниями.

В магнитофоне соединены вместе звукозаписывающий, звукоснимающий и звукостирающий приборы. Намагниченная лента, проходя сквозь звуковоспроизводящую часть аппарата, вызывает своим магнитным полем индуктированные токи, которые в телефоне дают очень чистое, без всяких посторонних шумов, звучание. Слушая радио, невозможно отличить передачу из студии от передачи магнитофонной записи.

Если же запись оказалась неудачной или же она больше не нужна, включают звукостирающий прибор, где магнитофонная лента размагничивается. После этого ее можно употреблять снова.

В радиоцентрах, наряду с книжными библиотеками, имеются обширные фонотеки, где на полках стоял плоские картонные коробки, а в них – оперы, концерты, лекции, доклады и записи выдающихся событий.

Очень часто в тот момент, когда мы слушаем лекцию или концерт, лектор, читавший эту лекцию, или актеры, выступавшие перед микрофоном, сидят дома, пьют чай и слушают сами себя: их выступления были предварительно записаны магнитофоном.

Пройдут многие годы, века. Наши потомки смогут услышать те самые оперы и песни, какие слушаем мы, в исполнении артистов, которых давно не будет в живых.

Люди будущего увидят на экранах наши замечательные звуковые фильмы: «Ленин в Октябре», «Ленин в 1918 году», «Великий перелом», «Клятва», «Сталинградская битва», «Падение Берлина».

Перед нашими потомками пройдут героические годы нашего исторического столетия, когда народы Советского Союза мужественно отстаивали свою Родину и дело мира. Они будут слышать голоса великих деятелей нашей Сталинской эпохи.

Дальновидение

В 1922 году профессор Петроградского Технологического института Б. Л. Розинг отмечал 25-летие своих первых попыток изобрести телевизор или, как он называл его тогда, – электрический телескоп.

В этот памятный для него год 54-летний ученый решил подвести итог всей прошлой деятельности, оглянуться на пройденный путь, посмотреть, что же в конце концов сделано, и передать преемникам свой богатый опыт.

Профессор Розинг написал маленькую книжку, где на 56 страницах изложил итог многолетних трудов. Он писал, что может дать человечеству дальновидение: «Нам откроются тайны и богатства большей части поверхности нашей планеты, которая до сих пор скрыта под покрывающими ее водами. Опуская приемные аппараты подобного телескопа в глубину океанов, можно будет видеть жизнь и сокровища, которые там таятся. Можно будет проникнуть в расщелины гор и в потухшие вулканы, заглянуть внутрь твердой оболочки земли».

«Инженер будет видеть все, что делается в мастерских, в складах, на работах».

«Больной, прикованный к кровати, через посредство этого прибора войдет в связь с недоступной ему общественной жизнью. Он будет в состоянии видеть все, что делается на улицах, площадях и в театрах».

«Вы, ожидая приезда своего друга, заранее увидите его выходящим с платформы вокзала».

«Такой прибор не только будет способствовать расширению нашего кругозора, он сможет заменить человека в разных обстоятельствах, например, в тяжелой сторожевой службе… Такой глаз, конечно, не закроется от усталости или сна. Он будет сторожить на путях сообщения, около хранилищ, в больницах…»

И затем изобретатель начинает рассказывать о пройденном им тернистом пути.

Б. Л. Розингу сначала казалось, что для дальновидения можно попользовать светочувствительные фотопластинки, особым образом приготовленные. Воображение рисовало ему схему будущего фотохимического телевизора: в нем должно быть две пластины, покрытые бесчисленным множеством светочувствительных элементов. Одна из этих пластин будет служить приемником изображения, другая – экраном, показывающим это изображение. Обе пластинки должны соединяться между собой проводами.

Ученый начал опыты, стараясь найти способ приготовления светочувствительных фотопластинок, годных для дальновидения. Опыты не привели к удаче, да и сама идея прибора, как убедился Розинг, была в корне неверна. Соединение бесчисленного множества светочувствительных элементов бесчисленным множеством проводов – практически неосуществимо.

Изобретатель решил, что его «видящий» прибор должен иметь мозаичный (составленный из кусочков) светочувствительный электрод, и соединять его с прибором, показывающим изображение, следует одним проводом.

Банки с хлористым серебром, из которого Розинг пытался приготовить светочувствительные пластинки, были оставлены. Началась новая серия опытов. Изобретателю пришла счастливая мысль – приспособить к телевизору электроннолучевую трубку. Безынерционный, быстрый электронный луч, бегая по мозаичному электроду, может помочь делу.

Розинг начинает знаменитые опыты с электроннолучевой трубкой. Он водит по экрану приемного аппарата металлической палочкой, а электронный луч рисует на экране трубки вензеля.

Это удача! Электроннолучевая трубка может показывать изображение!

Успех окрыляет, но победа одержана только частичная. Прибор «видит» то, что нарисовано на экране палочкой, но не видит изображения, отброшенного световыми лучами.

Изобретатель обращается к селену. Селен – простое вещество, родственное сере и чувствительное к свету. В темноте селен плохо проводит ток, а на свету в 3–4 раза лучше.

Эта особенность селена объясняется тем, что в нем происходит то же явление, что и в фотоэлементе Столетова: свет «выбивает» электроны из оболочек атомов. Только в фотоэлементе Столетова электроны, освобожденные светом, вылетают наружу – за пределы фотокатода, а в селене они остаются внутри вещества и только содействуют прохождению электрического тока.

Поэтому явление, происходящее в фотоэлементах Столетова, называется внешним фотоэффектом, а явление, происходящее в селене – внутренним фотоэффектом. Приборы, приготовленные из материалов, подобных селену, меняющие на свету сопротивление электрическому току, получили название фотосопротивлений.

Розинг применил селеновые фотосопротивления для изготовления «видящего» электрода и остался ими недоволен. Селен не мгновенно отзывается на изменения силы света. Он уменьшает сопротивление электрическому току не сразу, тратит время на раскачку, а потом, когда свет перестает падать, селен так же постепенно, с затяжкой, увеличивает сопротивление. «Неповоротливость» селена разочаровала Розинга.

Селеновые пластинки были оставлены, как и банки с хлористым серебром. Вместо селеновых фотосопротивлений изобретатель взял столетовские пустотные фотоэлементы.

Найден правильный путь

«Опыты развиваются дальше, – описывает профессор Розинг новый этап работы, – одна оптическая система сменяется другой, катодная трубка покрывается обмотками проволок… прибор со всех сторон обставляется батареями, реостатами, выключателями, измерительными приборами; опыты как бы переносятся в подземелье – в комнату, закрытую от дневного света, где по целым часам гудят быстро вращающиеся зеркала; полосы яркого электрического света мелькают кругом, а перед глазами на темном поле флуоресцирующая точка непрерывно бежит по бесконечной зигзагообразной линии как бы со скоростью почтового поезда».

«Необходимость регулирования нескольких реостатов и батарей, отсчеты измерительных приборов, замыкание и размыкание десяти выключателей держат нервы в напряженном состоянии.

А между тем опыты дают все еще неопределенные результаты».

Наконец в записной книжке появляется запись: «9 мая 1911 г. в первый раз было видно отчетливое изображение четырех параллельных светлых линий…»

Проходит около года, и опыты показывают, что вполне определенных результатов получить нельзя с самыми лучшими фотоэлементами, пока фотоэлектрический ток не будет усилен каким-либо образом во много десятков раз. Тогда начинается погоня за различными приемами усиления этого тока.

С сентября 1912 года по декабрь того же года составляется около 30 схем фотоэлектрической цепи, имеющих одну цель – усиление тока. К марту 1913 года число их возрастает до 52. К концу октября записывается 85 схем. 23 мая 1914 года придумывается сотая схема. Под конец их число доходит до 123!..

Наша страна является родиной самой совершенной системы дальновидения или, как иногда говорят, соединяя греческий корень слова с русским, – «телевидения», основанной на применении электронного луча. Профессор Б. Л. Розинг нашел верный путь для осуществления телевизионной передачи. Он придумал светочувствительный мозаичный электрод, приспособил для целей телевидения электроннолучевую трубку, применил столетовские фотоэлементы. Телевизор был изобретен, но все еще оставался слепым. И это нельзя считать виной или ошибкой Розинга. И фотоэлементы, и усилительные радиолампы, и электроннолучевые трубки в ту пору находились в младенческом состоянии. Идеи Розинга на два десятилетия опередили развитие электроники.

Другие изобретатели, не имея возможности использовать надлежащим образом свойства электроннолучевой трубки, были вынуждены пойти по пути, намеченному польским инженером П. Нипковым. В аппаратах Нипкова, как в передающих, так и в приемных, главную роль играл вращающийся диск с несколькими десятками маленьких отверстий, просверленных по спиральной линии (рис. 103).

Рис. 103. Диск Нипкова.

В «видящем» приборе позади такого диска помещался фотоэлемент, а в «показывающем» приборе – неоновая лампочка.

Объектив давал на вращающемся диске четкое изображение рассматриваемого предмета, и отверстия диска пробегали по нему, выделяя из него узенькие полоски. Фотоэлемент воспринимал разное количество света в зависимости от того, по каким участкам изображения пробегало очередное отверстие диска и соответственно изменял силу тока. Этот фототок, во много раз усиленный электронными лампами, поступал на приемную станцию и питал неоновую лампочку, которая изменяла свою яркость в зависимости от силы сигналов, полученных ею от фотоэлемента.

Приемный диск быстро и синхронно вращали, так что его отверстия проходили перед лампочкой точно такие же пути, как отверстия передающего диска по изображению предмета, даваемому объективом. Отверстия в диске одно за другим пробегали мимо неоновой лампочки, и глаз видел мигающее, мелькающее изображение.

Телевизоры Нипкова были не электронными, а механическими аппаратами со всеми недостатками, присущими таким устройствам. Советские инженеры И. А. Адамиан, С. И. Какурин, М. А. Бонч-Бруевич, М. В. Шулейкин создали несколько различных конструкций телевизоров с диском Нипкова. Их аппараты отличались сравнительной простотой устройства и дешевизной.

В 1928—30 годах в Советском Союзе началась большая и планомерная работа по созданию телевизионных приемников и передатчиков.

Во Всесоюзном электротехническом и в Ленинградском электрофизическом институтах, наряду с разработкой механических систем телевизоров, деятельно совершенствовался электронный телевизор Розинга. Были изучены свойства серебряно-цезиевых фотоэлементов, разработаны усилительные устройства, изобретен фотоумножитель. Все это закладывало фундамент будущих высококачественных телевизионных станций и приемников.

Механические телевизоры просты. Их без особого труда строили даже пионеры в детских технических станциях. Конструкторы механических телевизоров быстрей добились успеха, и их аппараты первыми вышли в эфир, опередив электронные телевизоры на несколько лет.

Первая советская телевизионная передача состоялась 2 мая 1931 года. О ней было объявлено так: «2 мая, впервые в СССР, будет произведена опытная передача телевидения по радио с коротковолнового передатчика РИЗИ-1 Всесоюзного электротехнического института (Москва) на волне 36,6 м. Будут передаваться изображения живого лица и фотографии. Любители телевидения смогут увидеть тех, кто работал в ВЭИ над осуществлением этой передачи, увидят фотографии вождей революции и, наконец, увидят рабочих-экскурсантов, которые полуторатысячной массой вольются в этот день в стены института для осмотра его лабораторий…»

1 октября 1931 года через московские широковещательные станции начались регулярные передачи телевизионных программ. Успех телевизионных передач был необычайный.

Телевидение, как и радио, в нашей стране с первого дня служит общественно-полезным целям. За рубежом – иначе. Первая телевизионная передача в США была, например, устроена с места… казни негра. По радио также передавались вопли и стоны казнимого.